JP6585546B2

JP6585546B2 - Bandwidth allocation device

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Publication number: JP6585546B2
Application number: JP2016104887A
Authority: JP
Inventors: 田中　伸幸; 伸幸田中; 彩希八田; 重松　智志; 智志重松
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2016-05-26
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2036-05-26
Also published as: JP2017212618A

Description

本発明は、親局と複数の子局とから構成され、親局と複数の子局との間を共有の媒体またはリソースを用いて時分割多重により接続する通信システムにおいて、子局から親局への通信の帯域の割り当てを行う帯域割当装置に関する。 The present invention relates to a communication system that includes a master station and a plurality of slave stations, and connects the master station and the plurality of slave stations by time division multiplexing using a shared medium or resource. The present invention relates to a bandwidth allocation device that allocates a communication bandwidth to a network.

親局と複数の子局とから構成され、親局と複数の子局との間を共有の媒体またはリソースを用いて時分割多重により接続する通信システムとして、無線ＬＡＮやＰＯＮ（光通信網：ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）等が知られている。 As a communication system that includes a master station and a plurality of slave stations and connects the master station and the plurality of slave stations by time division multiplexing using a shared medium or resource, a wireless LAN or a PON (optical communication network: Passive Optical Network) is known.

ＰＯＮシステムとは、局舎に設置されるＯＬＴ（局側装置：ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ）を親局とし、各ユーザ宅に設置されるＯＮＵ（加入者側装置：ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ）を子局として、ＯＬＴと各ＯＮＵとの間を光通信網で接続した光伝送システムである。 The PON system is an OLT with an OLT (station side device: Optical Line Terminal) installed in a station building as a parent station and an ONU (subscriber side device: Optical Network Unit) installed in each user's house as a child station. Is an optical transmission system in which each ONU is connected by an optical communication network.

図１０は、ＰＯＮシステムの構成を示す図である。
図１０において、ＰＯＮシステム９００は、外部ネットワーク５と接続されたＯＬＴ９と、複数のＯＮＵ２と、光ファイバ３および光スプリッタ４とから構成されており、ＰＯＮシステム９００を介して、各ＯＮＵ２と外部ネットワーク５との間の通信が可能となる。 FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the PON system.
In FIG. 10, the PON system 900 includes an OLT 9 connected to the external network 5, a plurality of ONUs 2, an optical fiber 3 and an optical splitter 4, and each ONU 2 and the external network are connected via the PON system 900. Communication with 5 is possible.

ＰＯＮシステム９００において、ＯＬＴ９からＯＮＵ２への下り方向通信では、ＯＬＴ９がＯＮＵ２毎に割り当てられたＩＤ（識別番号）を付加した下りフレームを時分割多重により送信し、その下りフレームが光スプリッタ４で分岐されて全てのＯＮＵ２に転送される。各ＯＮＵ２は、転送された下りフレームに付加されたＩＤが自らのＩＤと一致する場合にのみ、その下りフレームを抽出して受信する。 In the downstream communication from the OLT 9 to the ONU 2 in the PON system 900, the OLT 9 transmits a downstream frame to which an ID (identification number) assigned to each ONU 2 is added by time division multiplexing, and the downstream frame is branched by the optical splitter 4 And transferred to all ONUs 2. Each ONU 2 extracts and receives the downstream frame only when the ID added to the forwarded downstream frame matches its own ID.

また、ＯＮＵ２からＯＬＴ９への上り方向通信では、各ＯＮＵ２は自らのＩＤを付加した上りフレームを、ＯＬＴ９から割り当てられた帯域（送信開始時刻とその送信開始時刻からの送信継続時間）において送信し、各ＯＮＵ２からの上りフレームが光スプリッタ４で合流してＯＬＴ９に転送される。ＯＬＴ９は、転送された上りフレームに付加されたＩＤに基づいて、どのＯＮＵ２から送信された上りフレームであるかを判別して受信する。 Further, in the upstream communication from the ONU 2 to the OLT 9, each ONU 2 transmits an upstream frame with its own ID added in a band (transmission start time and transmission duration from the transmission start time) allocated from the OLT 9, Upstream frames from each ONU 2 are merged by the optical splitter 4 and transferred to the OLT 9. The OLT 9 determines and receives which ONU 2 transmits the upstream frame based on the ID added to the forwarded upstream frame.

以上のように、ＰＯＮシステムでは、上り方向通信において、複数のＯＮＵ２から送信される信号が光スプリッタ４で束ねられてＯＬＴ９に転送されるので、各ＯＮＵ２から送信された信号が衝突しないように、ＯＬＴ９において適切な通信帯域の割当を行う必要がある。一般なＰＯＮシステムでは、一つのＯＬＴに接続するＯＮＵの数を増やすことにより、通信システムのコストを抑えることができるので、ＯＬＴが受信可能な帯域は、ＯＮＵが送信可能な最大帯域の総和よりも小さく設定されている。そのため、ＯＮＵが必要とする帯域を割り当てることができるとは必ずしも限らず、ＯＬＴにおいて各ＯＮＵへ適切な帯域割当の判断が必要となる。 As described above, in the PON system, signals transmitted from the plurality of ONUs 2 are bundled by the optical splitter 4 and transferred to the OLT 9 in the upstream communication, so that the signals transmitted from the respective ONUs 2 do not collide. It is necessary to assign an appropriate communication band in the OLT 9. In a general PON system, the cost of the communication system can be reduced by increasing the number of ONUs connected to one OLT. Therefore, the bandwidth that can be received by the OLT is greater than the sum of the maximum bandwidths that can be transmitted by the ONU. It is set small. Therefore, it is not always possible to allocate the bandwidth required by the ONU, and it is necessary to determine appropriate bandwidth allocation to each ONU in the OLT.

ＰＯＮシステムは、主に公共通信システムにおいて用いられ、ＯＮＵは加入者単位で設置されることから、従来は平等な帯域割当が要求されていた。平等な帯域割当を実現するための帯域割当技術としては、例えば特許文献１，２に開示されている。 The PON system is mainly used in public communication systems, and since ONUs are installed in units of subscribers, conventionally, equal bandwidth allocation has been required. For example, Patent Literatures 1 and 2 disclose bandwidth allocation techniques for realizing equal bandwidth allocation.

国際公開第２００５／０６２５４３号International Publication No. 2005/062543 特開２００９−４９８８３JP2009-49883A

しかしながら、ＰＯＮシステムをＬＡＮなどの閉域通信システムへ適用する場合、ＯＮＵに接続される通信装置（ユーザ端末）により、通信の優先度や帯域が異なることがある。例えば、セキュリティシステムが接続されているＯＮＵは高優先度で帯域を確保する必要がある一方で、一般的には要求される帯域は比較的小さい。これに対し、モニタカメラが接続されたＯＮＵでは、多少のフレームロスや遅延は許容されるため、低優先度で良いが、必要な帯域は比較的大きい。 However, when the PON system is applied to a closed communication system such as a LAN, the communication priority and bandwidth may differ depending on the communication device (user terminal) connected to the ONU. For example, an ONU to which a security system is connected needs to secure a bandwidth with a high priority, but generally a required bandwidth is relatively small. On the other hand, in the ONU to which the monitor camera is connected, some frame loss and delay are allowed, so low priority may be used, but the necessary bandwidth is relatively large.

このように、ＬＡＮ等の閉域通信システムでは、ＯＮＵに接続される通信装置によって通信の優先度や帯域が異なる場合があるので、特許文献１，２のようにＯＮＵを全て等価とみなし、平均的に全てのＯＮＵに対して公平に帯域の割当を行う従来の帯域割当技術では、夫々のＯＮＵに対して適切に帯域を割り当てることができない。 Thus, in a closed communication system such as a LAN, the communication priority and bandwidth may differ depending on the communication device connected to the ONU. In addition, with the conventional bandwidth allocation technology that allocates bandwidth fairly to all ONUs, bandwidth cannot be appropriately allocated to each ONU.

更に、ＬＡＮ等の閉域通信システムでは、端末間（ＯＮＵ間）の遅延時間に対する要求が一般の公共通信システムと比べて短いことが多く、ユーザの端末装置からＯＮＵに入力されたフレームがＯＬＴから外部ネットワークに出力されるまでの時間を短縮する必要がある。しかしながら、特許文献１，２に開示された従来の帯域割当技術では、ＯＬＴ内のＣＰＵのプログラム処理により帯域割当を実現する構成であるため、公平性確保のためのソフトウェア処理を含む帯域割当の処理時間が長くなり、遅延時間が増加するおそれがある。そのため、従来の帯域割当技術は、ＬＡＮ等の閉域通信システムに適さない。 Furthermore, in a closed communication system such as a LAN, a request for a delay time between terminals (between ONUs) is often shorter than that of a general public communication system, and a frame input from the user terminal device to the ONU is externally transmitted from the OLT. It is necessary to shorten the time until output to the network. However, since the conventional bandwidth allocation techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 are configured to realize bandwidth allocation by program processing of the CPU in the OLT, bandwidth allocation processing including software processing for ensuring fairness There is a possibility that the time becomes longer and the delay time increases. Therefore, the conventional bandwidth allocation technology is not suitable for a closed communication system such as a LAN.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、子局に対する適切な帯域割当を行うことにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to perform appropriate band allocation to slave stations.

本発明に係る帯域割当装置（１１）は、親局（１）と複数の子局（２）とから構成された通信システム（１００）において子局から親局への通信の帯域の割り当てを行う帯域割当装置であって、子局毎に付加されたＩＤを記憶したＩＤリスト（１３１）と、ＩＤ毎に優先度を記憶した優先度テーブル（１３２）とに基づいて、優先度の高い方から順にＩＤを並べて記憶した割当順序リスト（１３０）を生成する割当順序リスト生成部（１１０）と、割当順序リストに記憶されたＩＤの順に子局に帯域を割り当てる帯域割当部（１４０）と、を備えることを特徴とする。 A bandwidth allocating device (11) according to the present invention performs communication bandwidth allocation from a slave station to a master station in a communication system (100) composed of the master station (1) and a plurality of slave stations (2). Based on an ID list (131) that stores IDs added to each slave station and a priority table (132) that stores priorities for each ID, the bandwidth allocation device starts with the one with the highest priority. An allocation order list generation unit (110) that generates an allocation order list (130) in which IDs are arranged and stored in order, and a band allocation unit (140) that allocates bands to slave stations in the order of IDs stored in the allocation order list. It is characterized by providing.

上記帯域割当装置において、割当順序リスト生成部（１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ）は、ＩＤリストと優先度テーブルとを記憶する記憶部と、優先度の情報を優先度の高い方から順に出力するとともに、一つの優先度の情報を出力する毎に、ＩＤリストに記憶されたＩＤを指定するアドレスを順次出力するシーケンサ（１１４）と、アドレスで指定されたＩＤをＩＤリストから読み出すＩＤ読出部（１１３）と、ＩＤ読出部によって読み出されたＩＤに対応する優先度を優先度テーブルから読み出す優先度読出部（１１５）と、優先度読出部によって読み出された優先度がシーケンサから出力された優先度と一致する場合に、ＩＤ読出部によって読み出されたＩＤを割当順序リストの最後に書き込む割当順序リスト書込部（１１６）とを有していてもよい。 In the bandwidth allocation device, the allocation order list generation unit (110, 110A, 110B, 110C) outputs a storage unit that stores an ID list and a priority table, and priority information in order from the highest priority. At the same time, each time one priority information is output, a sequencer (114) for sequentially outputting an address designating an ID stored in the ID list, and an ID reading unit for reading out the ID designated by the address from the ID list ( 113), a priority reading unit (115) for reading the priority corresponding to the ID read by the ID reading unit from the priority table, and the priority read by the priority reading unit are output from the sequencer. An allocation order list writing unit (116) that writes the ID read by the ID reading unit at the end of the allocation order list when the priority is matched. Door may have.

上記帯域割当装置（１１０Ａ）において、子局毎のＩＤをランダムに記憶したＩＤリストを生成するＩＤリスト生成部（１１１Ａ）を更に有していてもよい。 The band allocating device (110A) may further include an ID list generation unit (111A) that generates an ID list in which IDs for each slave station are randomly stored.

上記帯域割当装置において、ＩＤリスト生成部は、ＩＤをランダムに出力するとともに、出力したＩＤが有効である場合に所定の信号を出力するＩＤ出力部（１２２）と、所定の信号が出力された場合に、ＩＤの書込みを指示する信号を出力するＩＤリスト生成用シーケンサ（１２１）と、ＩＤリスト生成用シーケンサからの書込みを指示する信号に応じて、ＩＤ出力部から出力されたＩＤをＩＤリストに書き込む書込部（１２３）とを含んでもよい。 In the band allocation device, the ID list generation unit outputs an ID at random and an ID output unit (122) that outputs a predetermined signal when the output ID is valid, and a predetermined signal is output. In this case, the ID list generating sequencer (121) that outputs a signal instructing writing of the ID, and the ID output from the ID output unit in response to the signal instructing writing from the ID list generating sequencer are displayed in the ID list. And a writing unit (123) for writing to the.

上記帯域割当装置（１１０Ｂ）において、ＩＤリストを生成するＩＤリスト生成部（１１１Ｂ）を更に有し、ＩＤリスト生成部は、子局の必要帯域量と帯域割当部（１４０）によって割当られた割当帯域量との差を算出する差分算出部（１２４）と、差分算出部によって算出された前記差が大きい順に、ＩＤをＩＤリストに書き込む書込部（１２５）とを含んでもよい。 The band allocation device (110B) further includes an ID list generation unit (111B) that generates an ID list, and the ID list generation unit allocates the necessary bandwidth of the slave station and the allocation allocated by the band allocation unit (140). A difference calculation unit (124) that calculates a difference from the bandwidth amount and a writing unit (125) that writes IDs in the ID list in descending order of the difference calculated by the difference calculation unit may be included.

上記帯域割当装置において、割当順序リスト書込部（１１６Ｃ）は、優先度読出部によって読み出された優先度がシーケンサから出力された優先度と一致したとき、ＩＤ読出部によって読み出されたＩＤに対応する子局の親局との接続が確立されている場合に、当該ＩＤを割当順序リストに書き込んでもよい。 In the bandwidth allocating device, the allocation order list writing unit (116C) reads the ID read by the ID reading unit when the priority read by the priority reading unit matches the priority output from the sequencer. May be written in the allocation order list when a connection with the parent station of the child station corresponding to is established.

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号および図番によって表している。 In the above description, as an example, constituent elements on the drawing corresponding to the constituent elements of the invention are represented by reference numerals and parentheses in parentheses.

本発明によれば、子局に対する適切な帯域割当を行うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to perform appropriate band allocation to a slave station.

実施の形態１に係る帯域割当装置を備えた通信システムの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a communication system including a bandwidth allocation device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る帯域割当装置の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a bandwidth allocation device according to Embodiment 1. FIG. 割当順序リストの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an allocation order list. ＩＤリストの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of ID list. 優先度テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a priority table. 実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration of an allocation order list generation unit in the bandwidth allocation device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態２に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an allocation order list generation unit in a bandwidth allocation device according to a second embodiment. 実施の形態３に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an allocation order list generation unit in a bandwidth allocation device according to a third embodiment. 実施の形態４に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an allocation order list generation unit in a bandwidth allocation device according to a fourth embodiment. 従来のＰＯＮシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional PON system.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to components common to the respective embodiments, and repeated description is omitted.

≪実施の形態１≫
図１は、実施の形態１に係る帯域割当装置を備えた通信システムの構成を示す図である。
同図に示される通信システム１００は、例えば、ＦＴＴＨ（ＦｉｂｅｒＴｏＴｈｅＨｏｍｅ）で利用されるＰＯＮシステムであり、光通信網（ＰＯＮ区間）を介してＯＬＴ（親局）１に接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個のＯＮＵ（子局）２を、ＯＬＴ１により外部ネットワークと中継接続することにより、各ＯＮＵ２と外部ネットワーク５との間でフレームを相互に転送する。なお、以下の説明では、通信システム１００をＰＯＮシステム１００とも表記する。 << Embodiment 1 >>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a communication system including a band allocating device according to the first embodiment.
The communication system 100 shown in the figure is a PON system used in, for example, FTTH (Fiber To The Home), and n (connected to an OLT (master station) 1 via an optical communication network (PON section). n is an integer greater than or equal to 2) ONUs (slave stations) 2 are relay-connected to the external network by the OLT 1 to transfer frames between each ONU 2 and the external network 5. In the following description, the communication system 100 is also referred to as a PON system 100.

ＰＯＮシステム１００としては、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで標準化されているＧＥ−ＰＯＮやＩＥＥＥ８０２．３ａｖで標準化されている１０Ｇ−ＥＰＯＮなどのＰＯＮシステムを例示することができる。 Examples of the PON system 100 include PON systems such as GE-PON standardized by IEEE 802.3ah and 10G-EPON standardized by IEEE 802.3av.

子局としてのＯＮＵ２は、ユーザの宅内に設置される光回線終端装置である。各ＯＮＵ２は、光ファイバ（光通信路）３を介して１つの光スプリッタに共通接続されており、更にこの光スプリッタ４は、１つの光ファイバ（光通信路）３を介して、１つのＯＬＴ１と接続されている。 The ONU 2 as a slave station is an optical line terminating device installed in the user's home. Each ONU 2 is commonly connected to one optical splitter via an optical fiber (optical communication path) 3, and this optical splitter 4 is further connected to one OLT 1 via one optical fiber (optical communication path) 3. Connected with.

親局としてのＯＬＴ１は、光接続サービスを提供する局側に設置される光回線終端装置である。図１に示すように、ＯＬＴ１は、通信制御装置１０と帯域割当装置１１を含む。 The OLT 1 as a master station is an optical line terminating device installed on the station side that provides an optical connection service. As shown in FIG. 1, the OLT 1 includes a communication control device 10 and a bandwidth allocation device 11.

通信制御装置１０は、光スプリッタ４を介して接続された複数のＯＮＵ２と外部ネットワーク５との間でフレームの転送処理を行うとともに、ＰＯＮ区間におけるＯＮＵ２の光通信およびＯＮＵ２の接続状態の監視等の統括的な制御を行う機能部である。通信制御装置１０は、ＣＰＵ等のプログラム処理装置や、下りフレームに係る電気信号を光信号に変換する電気−光変換と上りフレームに係る光信号を電気信号に変換する光−電気変換とを行う光トランシーバ、その他、上記機能を実現するための種々のハードウェアによって実現されている。 The communication control device 10 performs frame transfer processing between a plurality of ONUs 2 connected via the optical splitter 4 and the external network 5, and also performs optical communication of the ONU 2 in the PON section, monitoring of the connection state of the ONU 2, etc. This is a functional unit that performs overall control. The communication control device 10 performs a program processing device such as a CPU, electro-optical conversion that converts an electrical signal related to a downstream frame into an optical signal, and optical-electrical conversion that converts an optical signal related to an upstream frame into an electrical signal. It is realized by an optical transceiver and other various hardware for realizing the above functions.

通信制御装置１０は、帯域割当装置１１によって決定された帯域割当結果に基づいて、各ＯＮＵ２からＯＬＴ１への上り方向通信を時分割で制御する。 The communication control apparatus 10 controls uplink communication from each ONU 2 to the OLT 1 in a time division manner based on the band allocation result determined by the band allocation apparatus 11.

帯域割当装置１１は、複数のＯＮＵ２からＯＬＴへの上り方向通信の帯域の割り当てを行う機能部である。
図２は、実施の形態１に係る帯域割当装置１１の内部構成を示す図である。
図２に示すように、帯域割当装置１１は、割当順序リスト生成部１１０、帯域割当リスト１３０、および帯域割当部１４０を含む。 The band allocation device 11 is a functional unit that allocates a band for uplink communication from a plurality of ONUs 2 to the OLT.
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the bandwidth allocation device 11 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, the bandwidth allocation device 11 includes an allocation order list generation unit 110, a bandwidth allocation list 130, and a bandwidth allocation unit 140.

割当順序リスト生成部１１０は、ＯＮＵ２毎に付加されたＩＤを記憶したＩＤリスト１３１と、ＩＤ毎に優先度を記憶した優先度テーブル１３２とに基づいて、割当順序リスト１３０を生成する。 The allocation order list generation unit 110 generates the allocation order list 130 based on the ID list 131 that stores the ID added to each ONU 2 and the priority table 132 that stores the priority for each ID.

ここで、割当順序リスト１３０とは、図３に示すように、各ＯＮＵ２による上り方向通信の帯域を割り当てる順番を規定したリスト（データ）であり、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等の記憶部に各ＩＤの情報が順番に記憶されている。 Here, as shown in FIG. 3, the allocation order list 130 is a list (data) that defines the order in which the bandwidth of the upstream communication by each ONU 2 is allocated, and each storage unit such as a RAM (Random Access Memory) ID information is stored in order.

また、ＩＤとは、各ＯＮＵ２を識別するための情報（識別子）である。ＩＤリスト１３１には、図４に示すように、例えばＰＯＮシステム１００に接続されている（リンクアップされている）ＯＮＵ２のＩＤがＲＡＭ等の記憶部の所定のアドレスに順番に記憶されている。 The ID is information (identifier) for identifying each ONU 2. In the ID list 131, as shown in FIG. 4, for example, IDs of ONUs 2 connected (linked up) to the PON system 100 are sequentially stored at predetermined addresses in a storage unit such as a RAM.

また、優先度とは、ＯＮＵによる通信の優先順位を示す指標であり、例えば、上述したように、セキュリティシステムが接続されているＯＮＵ２には比較的高い優先度が付与され、モニタカメラが接続されたＯＮＵ２には比較的低い優先度が付与される。 The priority is an index indicating the priority of communication by the ONU. For example, as described above, a relatively high priority is given to the ONU 2 to which the security system is connected, and the monitor camera is connected. The ONU 2 is given a relatively low priority.

優先度テーブル１３２には、図５に示すように、ＩＤの情報と、そのＩＤに対応するＯＮＵ２の優先度の情報とが対応付けられてＲＡＭ等の記憶部に記憶されている。 As shown in FIG. 5, in the priority table 132, ID information and ONU 2 priority information corresponding to the ID are associated with each other and stored in a storage unit such as a RAM.

具体的に、割当順序リスト生成部１１０は、ＩＤリスト１３１と優先度テーブル１３２とに基づいて、優先度の高い方から順にＩＤを並べて記憶することにより、割当順序リスト１３０を生成する。割当順序リスト生成部１１０の詳細な構成については後述する。 Specifically, the allocation order list generation unit 110 generates the allocation order list 130 by storing IDs in order from the highest priority based on the ID list 131 and the priority table 132. A detailed configuration of the allocation order list generation unit 110 will be described later.

帯域割当部１４０は、割当順序リスト１３０に記憶されたＩＤの順に、ＯＮＵ２に帯域を割り当てる機能部である。例えば、帯域割当部１４０は、割当順序リスト１３０の上位から順に、ＯＮＵ２から要求された必要帯域量を反映した割当帯域量を算出し、算出した割当帯域量とその割当帯域量を割り当てるべきＯＮＵ２を示す情報（例えばＩＤ）とを含む帯域割当結果を生成する。この帯域割結果は通信制御装置１０に与えられ、通信制御装置１０は、上述したように、帯域割結果に基づいて各ＯＮＵ２による上り方向通信を制御する。 The bandwidth allocation unit 140 is a functional unit that allocates bandwidths to the ONU 2 in the order of the IDs stored in the allocation order list 130. For example, the bandwidth allocation unit 140 calculates the allocated bandwidth amount reflecting the required bandwidth amount requested from the ONU 2 in order from the top of the allocation order list 130, and determines the calculated allocated bandwidth amount and the ONU 2 to which the allocated bandwidth amount is to be allocated. A bandwidth allocation result including information (for example, ID) to be shown is generated. This bandwidth allocation result is given to the communication control device 10, and the communication control device 10 controls the upstream communication by each ONU 2 based on the bandwidth allocation result as described above.

次に、割当順序リスト生成部１１０について詳細に説明する。
図６は、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０の構成を示す図である。
図６に示すように、割当順序リスト生成部１１０は、ＩＤリスト生成部１１１、優先度テーブル生成部１１２、ＩＤ読出部１１３、シーケンサ１１４、優先度読出部１１５、割当順序リスト書込部１１６、ＩＤリスト１３１、および優先度テーブル１３２を有する。 Next, the allocation order list generation unit 110 will be described in detail.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the allocation order list generation unit 110 in the bandwidth allocation device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 6, the allocation order list generating unit 110 includes an ID list generating unit 111, a priority table generating unit 112, an ID reading unit 113, a sequencer 114, a priority reading unit 115, an allocation order list writing unit 116, It has an ID list 131 and a priority table 132.

上記の機能部のうち、ＩＤリスト生成部１１１、優先度テーブル生成部１１２、ＩＤ読出部１１３、シーケンサ１１４、優先度読出部１１５、および割当順序リスト書込部１１６は、例えば専用のハードウェアロジック回路等から構成されている。また、ＩＤリスト１３１、優先度テーブル１３２、および割当順序リスト１３０等のデータは、読み出しおよび書き込みが可能な記憶部に記憶される。本実施の形態では、一例として、ＩＤリスト１３１、優先度テーブル１３２、および割当順序リスト１３０等のデータは、ＲＡＭに記憶されるものとして説明する。 Among the above functional units, the ID list generating unit 111, the priority table generating unit 112, the ID reading unit 113, the sequencer 114, the priority reading unit 115, and the allocation order list writing unit 116 are, for example, dedicated hardware logic. It consists of a circuit and the like. Data such as the ID list 131, the priority table 132, and the allocation order list 130 are stored in a readable / writable storage unit. In the present embodiment, as an example, data such as the ID list 131, the priority table 132, and the allocation order list 130 will be described as being stored in the RAM.

ＩＤリスト生成部１１１は、ＩＤリスト１３１を生成する機能部である。例えば、ＯＬＴ１内の上位側装置（例えば通信制御装置１０を構成するＣＰＵ等）から、ＰＯＮシステム１００に接続されている（リンクが確立された）全てのＯＮＵ２のＩＤの情報が割当順序リスト生成部１１０に入力されると、ＩＤリスト生成部１１１が、入力されたＩＤの情報に基づいてＩＤリスト１３１を生成し、ＲＡＭに記憶する。 The ID list generation unit 111 is a functional unit that generates the ID list 131. For example, information on IDs of all ONUs 2 connected to the PON system 100 (links established) from an upper-level device in the OLT 1 (for example, a CPU constituting the communication control device 10) is an allocation order list generation unit When input to 110, the ID list generation unit 111 generates an ID list 131 based on the input ID information and stores it in the RAM.

なお、ＩＤリスト１３１の生成は、上述したように、上位側装置から入力されたＩＤの情報に基づいてＩＤリスト生成部１１１が生成してもよいし、上位側装置において作成したＩＤリスト１３１を割当順序リスト生成部１１０に入力し、入力したＩＤリスト１３１をＩＤリスト生成部１１１がＲＡＭに書き込むだけでもよい。 As described above, the ID list 131 may be generated by the ID list generation unit 111 based on the ID information input from the higher-level device, or the ID list 131 created in the higher-level device may be generated. The ID list generation unit 111 may simply input the ID list 131 to the allocation order list generation unit 110 and write the input ID list 131 into the RAM.

優先度テーブル生成部１１２は、優先度テーブル１３２を生成する機能部である。例えば、ＯＬＴ１内の上位側装置（例えば通信制御装置１０を構成するＣＰＵ等）から、ＰＯＮシステム１００にリンクアップされている全てのＯＮＵ２のＩＤの情報とそれらのＩＤに夫々対応する優先度の情報が割当順序リスト生成部１１０に入力されると、優先度テーブル生成部１１２が、入力されたＩＤおよび優先度の情報に基づいて優先度テーブル１３２を生成し、ＲＡＭに記憶する。 The priority table generation unit 112 is a functional unit that generates the priority table 132. For example, the ID information of all ONUs 2 linked up to the PON system 100 and the priority information corresponding to the IDs from a higher-level device in the OLT 1 (for example, a CPU constituting the communication control device 10). Is input to the allocation order list generation unit 110, the priority table generation unit 112 generates a priority table 132 based on the input ID and priority information, and stores the priority table 132 in the RAM.

なお、優先度テーブル１３２の生成は、ＩＤリスト１３１と同様に、優先度テーブル生成部１１２が、上位側装置において作成された優先度テーブル１３２をＲＡＭに書き込むだけでもよい。 As with the ID list 131, the priority table 132 may be generated only by the priority table generating unit 112 writing the priority table 132 created in the higher-level device into the RAM.

シーケンサ１１４は、優先度の情報を優先度の高い方から順に出力するとともに、一つの優先度の情報を出力する毎に、ＩＤリスト１３１に記憶されたＩＤを指定するアドレスを順次出力する機能部である。 The sequencer 114 outputs the priority information in order from the highest priority, and sequentially outputs an address specifying the ID stored in the ID list 131 each time one priority information is output. It is.

シーケンサ１１４は、例えば通信制御装置１０から起動トリガが入力されると、動作を開始する。先ず、シーケンサ１１４は、最も高い優先度の情報を出力する。例えば、図５の優先度テーブルのように優先度として１〜４（“４”が最高の優先度）が設定されている場合、シーケンサ１１４は、最も高い優先度を示す“４”を出力する。その間、シーケンサ１１４は、ＩＤリスト１３１に記憶されたＩＤを指定するアドレスを順次出力する。例えば、図４に示すＩＤリスト１３１の場合、シーケンサ１１４は、優先度“４”を出力している期間に、例えばａ１〜ａｎまでのアドレスを“ａ１”から順に出力する。
そして、全てのアドレスａ１〜ａｎの出力が完了したら、シーケンサ１１４は、出力する優先度を一つ下げる。例えば、シーケンサ１１４は、最も高い優先度“４”を出力している間に全てのアドレスａ１〜ａｎの出力が完了したら、優先度“４”よりも一つ低い優先度“３”を出力するとともに、優先度“３”を出力している間に、再び、ａ１〜ａｎまでのアドレスを順次出力する。 The sequencer 114 starts its operation when an activation trigger is input from the communication control device 10, for example. First, the sequencer 114 outputs the highest priority information. For example, when 1 to 4 (“4” is the highest priority) is set as the priority as in the priority table of FIG. 5, the sequencer 114 outputs “4” indicating the highest priority. . Meanwhile, the sequencer 114 sequentially outputs addresses specifying the IDs stored in the ID list 131. For example, in the case of the ID list 131 illustrated in FIG. 4, the sequencer 114 sequentially outputs, for example, addresses from a1 to an from “a1” during the period in which the priority “4” is output.
When the output of all addresses a1 to an is completed, the sequencer 114 lowers the output priority by one. For example, when the output of all addresses a1 to an is completed while the highest priority “4” is being output, the sequencer 114 outputs a priority “3” that is one lower than the priority “4”. At the same time, while outputting the priority “3”, the addresses from a1 to an are sequentially output again.

このように、シーケンサ１１４は、起動トリガが例えば１回入力されると、出力する優先度の値を段階的に下げながらＩＤリスト１３１に記憶されたＩＤを指定するアドレスを順次出力する動作を、最低値の優先度を出力するまで繰り返し行う。 As described above, when the activation trigger is input once, for example, the sequencer 114 sequentially outputs the addresses specifying the IDs stored in the ID list 131 while gradually decreasing the output priority value. Repeat until the lowest priority is output.

ＩＤ読出部１１３は、シーケンサ１１４から出力されたアドレスで指定されたＩＤをＩＤリスト１３１から読み出す機能部である。 The ID reading unit 113 is a functional unit that reads the ID specified by the address output from the sequencer 114 from the ID list 131.

優先度読出部１１５は、ＩＤ読出部１１３によってＩＤリスト１３１から読み出されたＩＤに対応する優先度を優先度テーブル１３２から読み出す機能部である。具体的に、優先度読出部１１５は、ＩＤ読出部１１３によってＩＤリスト１３１から読み出されたＩＤをインデックスとして、優先度テーブル１３２から優先度の情報を読み出す。 The priority read unit 115 is a functional unit that reads the priority corresponding to the ID read from the ID list 131 by the ID read unit 113 from the priority table 132. Specifically, the priority reading unit 115 reads priority information from the priority table 132 using the ID read from the ID list 131 by the ID reading unit 113 as an index.

割当順序リスト書込部１１６は、ＩＤ読出部１１３によって読み出されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込む機能部である。具体的に、割当順序リスト書込部１１６は、判定部１１７と書込部１１８を含む。 The allocation order list writing unit 116 is a functional unit that writes the ID read by the ID reading unit 113 to the allocation order list 130. Specifically, allocation order list writing unit 116 includes a determination unit 117 and a writing unit 118.

判定部１１７は、優先度読出部１１５によって読み出された優先度がシーケンサ１１４から出力された優先度と一致するか否かを判定する機能部である。 The determination unit 117 is a functional unit that determines whether the priority read by the priority read unit 115 matches the priority output from the sequencer 114.

書込部１１８は、判定部１１７による判定結果に基づいて、ＩＤ読出部１１３によって読み出されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込む機能部である。 The writing unit 118 is a functional unit that writes the ID read by the ID reading unit 113 to the allocation order list 130 based on the determination result by the determination unit 117.

具体的に、書込部１１８は、優先度読出部１１５によって読み出された優先度がシーケンサ１１４から出力された優先度と一致する場合に、ＩＤ読出部１１３によって読み出されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込む。例えば、書込部１１８は、書き込み信号（ライト信号）を出力して、ＩＤ読出部１１３によって読み出されたＩＤをＲＡＭに書き込む。 Specifically, the writing unit 118 assigns the IDs read by the ID reading unit 113 in the assignment order when the priority read by the priority reading unit 115 matches the priority output from the sequencer 114. Write to list 130. For example, the writing unit 118 outputs a write signal (write signal) and writes the ID read by the ID reading unit 113 in the RAM.

帯域割当部１４０が割当順序リスト１３０の先頭のＩＤ（ＯＮＵ２）から順に帯域を割り当てる構成となっている場合、書込部１１８は、割当順序リスト１３０の先頭から順番にＩＤを書き込む。例えば、シーケンサ１１４によって優先度“４”（最高優先度）が出力されているときに、判定部１１７によって優先度の一致が検出されたら、そのときにＩＤリスト１３１から読み出されたＩＤ（例えば“ｉｄ２”）を割当順序リスト１３０の先頭に書き込む。次に、シーケンサ１１４によって一つ下げた優先度“３”が出力されているときに、判定部１１７によって優先度の一致が検出されたら、書込部１１８は、そのときのＩＤリスト１３１から読み出されたＩＤ（例えば“ｉｄ１”）を、割当順序リスト１３０の先ほど書き込まれた“ｉｄ２”の次に書き込む。これにより、図３に示すような割当順序リスト１３０が生成される。 When the bandwidth allocation unit 140 is configured to allocate bandwidths sequentially from the top ID (ONU2) of the allocation order list 130, the writing unit 118 writes IDs in order from the top of the allocation order list 130. For example, when the priority “4” (highest priority) is output by the sequencer 114 and the matching of the priority is detected by the determination unit 117, the ID read from the ID list 131 at that time (for example, “Id2”) is written at the top of the allocation order list 130. Next, when the priority “3” lowered by the sequencer 114 is output, if the determination unit 117 detects a matching priority, the writing unit 118 reads from the ID list 131 at that time. The issued ID (for example, “id1”) is written after “id2” written earlier in the allocation order list 130. Thereby, an allocation order list 130 as shown in FIG. 3 is generated.

一方、優先度読出部１１５によって読み出された優先度がシーケンサ１１４から出力された優先度と一致しない場合には、書込部１１８は、ＩＤ読出部１１３によって読み出されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込まない。 On the other hand, when the priority read by the priority reading unit 115 does not match the priority output from the sequencer 114, the writing unit 118 assigns the ID read by the ID reading unit 113 to the allocation order list. Do not write to 130.

以上、実施の形態１に係る帯域割当装置１１における割当順序リスト生成部１１０によれば、ＩＤリスト１３１と優先度テーブル１３２とに基づいて、優先度の高い方から順にＩＤを並べて記憶した割当順序リスト１３０を生成し、割当順序リスト１３０を用いて各ＯＮＵ２の帯域の割り当てを行うので、ＬＡＮ等の閉域通信システム等のＯＮＵ２に接続される通信装置によって通信の優先度や帯域が異なるシステムであっても、夫々のＯＮＵ２に対して適切に帯域を割り当てることが可能となる。 As described above, according to the allocation order list generation unit 110 in the bandwidth allocation device 11 according to Embodiment 1, the allocation order in which IDs are arranged and stored in descending order of priority based on the ID list 131 and the priority table 132. Since the list 130 is generated and the bandwidth of each ONU 2 is allocated using the allocation order list 130, the communication priority and bandwidth differ depending on the communication device connected to the ONU 2 such as a closed communication system such as a LAN. However, it is possible to appropriately allocate a bandwidth to each ONU 2.

また、割当順序リスト生成部１１０によれば、割当順序リスト生成部１１０をＣＰＵ等によるプログラム処理によらず、ハードウェアを主体とした回路構成によって実現することが可能となるので、従来のソフトウェア処理を主とした帯域割当技術に比べて帯域割当をより短時間で行うことが可能となり、遅延時間の増加を抑制することが可能となる。 Further, according to the allocation order list generation unit 110, the allocation order list generation unit 110 can be realized by a circuit configuration mainly including hardware, without using program processing by a CPU or the like. It is possible to perform bandwidth allocation in a shorter time than the bandwidth allocation technology mainly used for the above, and to suppress an increase in delay time.

すなわち、割当順序リスト生成部１１０を、シーケンサ１１４によって出力する優先度の値を段階的に下げながらＩＤリスト１３１のＩＤを順次読み出し、上記ＩＤをインデックスとして優先度テーブルから読み出した優先度とシーケンサ１１４が出力する優先度とが一致した場合に、割当順序リスト書込部１１６によって割り込み順序リストにＩＤを書き込むというハードウェアを主体とした回路構成によって実現することにより、より短時間に割当順序リスト１３０を生成することが可能となる。これにより、ＬＡＮ等の閉域通信システム等のように端末間（ＯＮＵ間）の遅延時間に対する要求が一般の公共通信システムと比べて短いシステムに対しても、実施の形態１に係る帯域割当装置１１を適用することが可能となる。 That is, the allocation order list generation unit 110 sequentially reads out the IDs of the ID list 131 while gradually decreasing the priority value output by the sequencer 114, and the priority levels read from the priority table and the sequencer 114 using the IDs as indexes. The allocation order list 130 is realized in a shorter time by realizing a hardware-based circuit configuration in which the allocation order list writing unit 116 writes an ID to the interrupt order list when the priority is the same as the output order. Can be generated. As a result, the bandwidth allocation apparatus 11 according to Embodiment 1 can be applied to a system that requires a short delay time between terminals (between ONUs) as compared to a general public communication system, such as a closed communication system such as a LAN. Can be applied.

なお、ＩＤリスト１３１の更新は、例えば、ＰＯＮシステム１００に対するＯＮＵ２の接続の確立時と切断時に行えばよい。具体的には、ＰＯＮシステム１００に新たなＯＮＵ２の接続が確立された場合に、そのＯＮＵ２のＩＤが割当順序リスト生成部１１０に入力されたら、ＩＤリスト生成部１１１がそのＩＤをＩＤリスト１３１に追加すればよい。一方、ＯＮＵ２の接続が切断された場合には、ＩＤリスト生成部１１１がＯＬＴ１内にある接続状態保持レジスタ等の値に基づいて、接続が遮断されたＯＮＵ２のＩＤをＩＤリスト１３１から削除すればよい。 The ID list 131 may be updated, for example, when the ONU 2 connection to the PON system 100 is established and disconnected. Specifically, when a new ONU 2 connection is established in the PON system 100, when the ID of the ONU 2 is input to the allocation order list generation unit 110, the ID list generation unit 111 stores the ID in the ID list 131. Add it. On the other hand, when the connection of the ONU 2 is disconnected, the ID list generation unit 111 deletes the ID of the ONU 2 whose connection is cut off from the ID list 131 based on the value of the connection state holding register or the like in the OLT 1. Good.

一般に、ＰＯＮシステムにおけるＯＮＵの接続の確立と切断が行われる頻度は低いため、ＩＤリストを更新する処理が帯域割当時間に与える影響は小さい。また、優先度テーブル１３２の設定については、ＯＮＵ２の設置時に優先度が決定され、ＯＮＵ２に接続する機器を変更しない限り優先度が変化することはないと考えられるため、ＩＤリスト１３１と同様に、優先度テーブル１３２を更新する処理が帯域割当時間に与える影響は小さい。 In general, since the frequency of establishment and disconnection of ONU connections in the PON system is low, the effect of the process of updating the ID list on the bandwidth allocation time is small. As for the setting of the priority table 132, the priority is determined when the ONU 2 is installed, and the priority does not change unless the device connected to the ONU 2 is changed. The effect of updating the priority table 132 on the bandwidth allocation time is small.

≪実施の形態２≫
図７は、実施の形態２に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。
同図に示される割当順序リスト生成部１１０Ａは、ＩＤリスト１３１におけるＩＤの順番をランダムに記録する機能を有する点において、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と同様である。 << Embodiment 2 >>
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an allocation order list generation unit in the bandwidth allocation device according to the second embodiment.
The allocation order list generation unit 110A shown in the figure is different from the allocation order list generation unit 110 in the bandwidth allocation apparatus according to Embodiment 1 in that it has a function of recording the ID order in the ID list 131 at random. The other points are the same as the allocation order list generation unit 110 in the band allocation device according to the first embodiment.

割当順序リスト生成部１１０ＡにおけるＩＤリスト生成部１１１Ａは、ＯＮＵ２毎のＩＤをランダムに記憶してＩＤリスト１３１を生成する。具体的に、ＩＤリスト生成部１１１Ａは、ＩＤリスト生成用シーケンサ１２１と、巡回符号生成回路１２２と、書込部１２３とを含む。 The ID list generation unit 111A in the allocation order list generation unit 110A randomly stores the ID for each ONU 2 and generates the ID list 131. Specifically, the ID list generation unit 111A includes an ID list generation sequencer 121, a cyclic code generation circuit 122, and a writing unit 123.

巡回符号生成回路１２２は、ＩＤを疑似ランダム化して出力するとともに、出力したＩＤが有効である場合にＶａｌｉｄ信号を出力するＩＤ出力部である。例えば、巡回符号生成回路１２２は、出力したＩＤが先に出力したＩＤと重複しておらず、且つそのＩＤに対応するＯＮＵ２がＰＯＮシステム１００にリンクアップされている場合に、Ｖａｌｉｄ信号を出力する。 The cyclic code generation circuit 122 is an ID output unit that outputs pseudo-randomized IDs and outputs a Valid signal when the output ID is valid. For example, the cyclic code generation circuit 122 outputs a Valid signal when the output ID does not overlap with the previously output ID and the ONU 2 corresponding to the ID is linked up to the PON system 100. .

ＩＤリスト生成用シーケンサ１２１は、帯域割当装置に対する起動トリガによって起動し、巡回符号生成回路１２２に対してＩＤの出力動作の開始を指示する。また、ＩＤリスト生成用シーケンサ１２１は、巡回符号生成回路１２２からのＶａｌｉｄ信号が出力された場合に、ＩＤの書き込みを指示するＩＤ書込信号を出力する。 The ID list generation sequencer 121 is activated by an activation trigger for the band allocation device, and instructs the cyclic code generation circuit 122 to start an ID output operation. In addition, when the Valid signal from the cyclic code generation circuit 122 is output, the ID list generation sequencer 121 outputs an ID write signal for instructing ID writing.

書込部１２３は、ＩＤリスト生成用シーケンサ１２１からのＩＤ書込信号に応じて、巡回符号生成回路１２２から出力されたＩＤをＩＤリスト１３１に書き込む。 The writing unit 123 writes the ID output from the cyclic code generation circuit 122 in the ID list 131 in response to the ID write signal from the ID list generation sequencer 121.

ＰＯＮシステム１００に接続された全てのＯＮＵ２のＩＤがＩＤリスト１３１に書き込まれたら、ＩＤリスト生成用シーケンサ１２１は、巡回符号生成回路１２２の動作を停止させて、次の起動トリガまでＩＤリスト生成に係る処理を停止する。 When the IDs of all ONUs 2 connected to the PON system 100 are written in the ID list 131, the ID list generation sequencer 121 stops the operation of the cyclic code generation circuit 122 and generates the ID list until the next activation trigger. Such processing is stopped.

上記のＩＤリスト生成部１１１Ａを備えた帯域割当装置によれば、以下に示す効果がある。
実施の形態１に係る帯域割当装置では、ＩＤリスト１３１の更新はＯＮＵ２の接続または切断に伴って行われるため、ＩＤリスト１３１内のＩＤの順番は、実質的に固定されている。そのため、同じ優先度が設定されたＩＤ間では、帯域割当の順序が固定され、割当られる帯域が等価にならない場合がある。
これに対し、実施の形態２に係る、ＩＤリスト生成部１１１Ａを備えた帯域割当装置によれば、ＩＤリスト１３１内のＩＤの出現順をランダムに変更することができるので、同一の優先度のＩＤに対して実質的に等価な帯域割当を行うことが可能となる。 According to the bandwidth allocating device provided with the ID list generation unit 111A described above, the following effects can be obtained.
In the bandwidth allocating device according to the first embodiment, the ID list 131 is updated when the ONU 2 is connected or disconnected, and therefore the order of IDs in the ID list 131 is substantially fixed. Therefore, the band allocation order is fixed between IDs set with the same priority, and allocated bands may not be equivalent.
On the other hand, according to the bandwidth allocation device including the ID list generation unit 111A according to the second embodiment, the order of appearance of IDs in the ID list 131 can be changed at random. It becomes possible to perform bandwidth allocation substantially equivalent to the ID.

なお、ＩＤリスト生成部１１１ＡによってＰＯＮシステム１００に接続されていないＯＮＵ２のＩＤを含むＩＤリスト１３１が追加された場合には、帯域割当装置側でＩＤ毎に接続有無を判定するか、接続していないＩＤについては優先度テーブルに存在しない優先度を設定して割当順序リスト１３０に出現しないようにするなどの対策を行えばよい。 When the ID list generating unit 111A adds the ID list 131 including the IDs of the ONUs 2 that are not connected to the PON system 100, the bandwidth allocation device side determines whether or not there is a connection for each ID. For the IDs that do not exist, measures such as setting a priority that does not exist in the priority table so as not to appear in the allocation order list 130 may be taken.

≪実施の形態３≫
図８は、実施の形態３に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。
同図に示される割当順序リスト生成部１１０Ｂは、ＯＮＵ２から受信した必要帯域量と割当帯域量との差に基づいてＩＤリスト１３１を生成する機能を有する点において、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と同様である。 << Embodiment 3 >>
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of an allocation order list generation unit in the bandwidth allocation device according to the third embodiment.
The allocation order list generation unit 110B shown in the figure has a function of generating the ID list 131 based on the difference between the required bandwidth amount received from the ONU 2 and the allocated bandwidth amount, according to the first embodiment. It is different from the allocation order list generation unit 110 in the apparatus and is otherwise the same as the allocation order list generation unit 110 in the bandwidth allocation apparatus according to the first embodiment.

割当順序リスト生成部１１０ＢにおけるＩＤリスト生成部１１１Ｂは、各ＯＮＵ２から受信した必要帯域量と割当帯域量の差が大きい順にＩＤリストを生成する。
具体的に、割当順序リスト生成部１１０Ｂは、差分算出部１２４と書込部１２５とを含む。差分算出部１２４は、前回の帯域割当においてＯＮＵ２が要求した必要帯域量と、前回の帯域割当において実際に帯域割当部１４０がそのＯＮＵ２に割り当てた割当帯域量との差を算出する。例えば、差分算出部１２４は、各ＯＮＵ２について、前回の帯域割当における必要帯域量から割当帯域量を減算することにより、差分帯域量を夫々算出する。 The ID list generation unit 111B in the allocation order list generation unit 110B generates ID lists in descending order of the difference between the required bandwidth amount and the allocated bandwidth amount received from each ONU 2.
Specifically, the allocation order list generation unit 110 </ b> B includes a difference calculation unit 124 and a writing unit 125. The difference calculation unit 124 calculates the difference between the required bandwidth amount requested by the ONU 2 in the previous bandwidth allocation and the allocated bandwidth amount actually allocated to the ONU 2 by the bandwidth allocation unit 140 in the previous bandwidth allocation. For example, the difference calculation unit 124 calculates the difference bandwidth amount for each ONU 2 by subtracting the assigned bandwidth amount from the necessary bandwidth amount in the previous bandwidth allocation.

書込部１２５は、差分算出部１２４によって算出された前回の帯域割当における差分帯域量が大きい順に、各ＯＮＵ２に係るＩＤをＩＤリスト１３１に書き込む。 The writing unit 125 writes the IDs related to each ONU 2 in the ID list 131 in descending order of the difference bandwidth amount calculated by the difference calculation unit 124 in the previous bandwidth allocation.

上記のＩＤリスト生成部１１１Ｂを備えた帯域割当装置によれば、以下に示す効果がある。
例えば、各ＯＮＵ２が必要とする帯域量を反映せずにＩＤリストを生成した場合、トラフィックの多少によって遅延時間が大きくばらつく可能性がある。これに対し、実施の形態２に係る、ＩＤリスト生成部１１１Ａを備えた帯域割当装置によれば、前回の帯域割当において各ＯＮＵ２から受信した必要帯域量と割当帯域量との差が大きい順にＩＤリスト１３１を作成することで、前回の帯域割当において割当帯域量が必要帯域量に満たなかったＯＮＵ２に対して、次回の帯域割当において優先的に多くの帯域量が割り当てられるようにすることが可能となる。これにより、同一優先度のＯＮＵ２間における遅延時間のばらつきを抑える（平均化する）効果が期待できる。 According to the bandwidth allocating device provided with the ID list generation unit 111B described above, the following effects can be obtained.
For example, when the ID list is generated without reflecting the bandwidth required by each ONU 2, the delay time may vary greatly depending on the amount of traffic. On the other hand, according to the bandwidth allocation apparatus including the ID list generation unit 111A according to the second embodiment, the ID is increased in descending order between the required bandwidth amount and the allocated bandwidth amount received from each ONU 2 in the previous bandwidth allocation. By creating the list 131, it is possible to preferentially allocate a large amount of bandwidth in the next bandwidth allocation to the ONU 2 in which the allocated bandwidth was less than the required bandwidth in the previous bandwidth allocation. It becomes. As a result, an effect of suppressing (averaging) variation in delay time between ONUs 2 having the same priority can be expected.

≪実施の形態４≫
図９は、実施の形態４に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。
同図に示される割当順序リスト生成部１１０Ｃは、帯域割当装置の外部に設けられている接続情報保持レジスタからのビットマップ信号に基づいて、リンクアップされているＯＮＵ２のＩＤを割当順序リストに書き込む点において、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と同様である。 << Embodiment 4 >>
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of an allocation order list generation unit in the bandwidth allocation device according to the fourth embodiment.
The allocation order list generation unit 110C shown in the figure writes the ID of the ONU 2 linked up to the allocation order list based on the bitmap signal from the connection information holding register provided outside the bandwidth allocation apparatus. This is different from the allocation order list generation unit 110 in the bandwidth allocation apparatus according to the first embodiment, and is otherwise the same as the allocation order list generation unit 110 in the bandwidth allocation apparatus according to the first embodiment.

具体的に、割当順序リスト生成部１１０Ｃにおける割当順序リスト書込部１１６Ｃは、帯域割当装置の外部に設けられている接続情報保持レジスタ１４１のビットマップ信号に基づいて、ＩＤを割当順序リスト１３２に書き込むか否かを決定する。 Specifically, the allocation order list writing unit 116C in the allocation order list generation unit 110C assigns the ID to the allocation order list 132 based on the bitmap signal of the connection information holding register 141 provided outside the bandwidth allocation device. Decide whether to write.

ここで、接続状態保持レジスタ１４１とは、ＯＬＴ１内に設けられ、例えばＰＯＮシステム１００のリンク状態管理を行う上位側装置（例えば、通信制御装置１０を構成するＣＰＵ）の管理下で書き換えが行われるレジスタである。 Here, the connection state holding register 141 is provided in the OLT 1 and is rewritten under the management of a higher-level device (for example, a CPU configuring the communication control device 10) that performs link state management of the PON system 100, for example. It is a register.

接続状態保持レジスタ１４１には、ＯＮＵ２（ＩＤ）毎にＰＯＮシステム１００に接続されているか否かを示す情報が記憶されている。例えば、接続状態保持レジスタ１４１の各ビットに上記ＩＤが夫々対応付けられており、各ビットには、例えば“１（接続あり）”と“０（接続なし）”の何れか一方の情報が記録されている。 In the connection status holding register 141, information indicating whether or not the ONU 2 (ID) is connected to the PON system 100 is stored. For example, the ID is associated with each bit of the connection state holding register 141, and for example, either “1 (connected)” or “0 (not connected)” is recorded in each bit. Has been.

具体的に、割当順序リスト書込部１１６Ｃは、セレクタ１２６を更に備えている。
セレクタ１２６は、接続情報保持レジスタ１４１からのビットマップ信号から、ＩＤ読出部１１３から出力されたＩＤのビットマップを選択して出力する。例えば、ＩＤ読出部１１３から“ｉｄ＿３”が出力された場合には、接続情報保持レジスタ１４１からのビットマップ信号の中から“ｉｄ＿３”に対応するビットの値を読み出して出力する。 Specifically, the allocation order list writing unit 116 </ b> C further includes a selector 126.
The selector 126 selects and outputs the ID bitmap output from the ID reading unit 113 from the bitmap signal from the connection information holding register 141. For example, when “id_3” is output from the ID reading unit 113, the bit value corresponding to “id_3” is read out from the bitmap signal from the connection information holding register 141 and output.

書込部１１８Ａは、優先度テーブル１３２から読み出した優先度がシーケンサ１１４から出力された優先度と一致したとき、セレクタ１２６の出力値に応じて、ＩＤ読出部１１３から出力されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込むか否かを決定する。具体的には、書込部１１８Ａは、セレクタ１２６の出力値が、ＯＮＵ２がＰＯＮシステム１００に接続されていることを示す値である場合には、ＩＤ読出部１１３から出力されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込み、セレクタ１２６の出力値が、ＯＮＵ２がＰＯＮシステム１００に接続されていないことを示す値である場合には、ＩＤ読出部１１３から出力されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込まない。 When the priority read from the priority table 132 matches the priority output from the sequencer 114, the writing unit 118A assigns the IDs output from the ID reading unit 113 according to the output value of the selector 126 in the allocation order. Whether to write to the list 130 is determined. Specifically, when the output value of selector 126 is a value indicating that ONU 2 is connected to PON system 100, writing unit 118A assigns the IDs output from ID reading unit 113 in the assignment order. When the list 130 is written and the output value of the selector 126 is a value indicating that the ONU 2 is not connected to the PON system 100, the ID output from the ID reading unit 113 is not written to the allocation order list 130.

上記のＩＤリスト生成部１１１Ｃを備えた帯域割当装置によれば、以下に示す効果がある。
例えば、ＯＮＵ２（ＩＤ）毎のＰＯＮシステム１００における接続／切断の状態をＣＰＵ経由でＩＤリスト１３１および優先度テーブル１３２に反映させて、ＰＯＮシステム１００にリンクアップされているＩＤのみを含む割当順序リスト１３０を生成する場合、ＣＰＵの処理能力に依存して、接続・切断の状態をＩＤリスト１３１および優先度テーブル１３２に反映させるタイミングが異なることになる。そのため、接続と切断の切り替えが頻繁に行われるＯＮＵが存在する場合には、そのＯＮＵに対して必要な帯域割当が行われず、切断状態に移行するおそれがある。 According to the bandwidth allocating device provided with the ID list generation unit 111C described above, the following effects can be obtained.
For example, an allocation order list including only IDs linked up to the PON system 100 by reflecting the connection / disconnection state in the PON system 100 for each ONU 2 (ID) in the ID list 131 and the priority table 132 via the CPU. When 130 is generated, the timing for reflecting the connection / disconnection state in the ID list 131 and the priority table 132 differs depending on the processing capability of the CPU. For this reason, when there is an ONU that is frequently switched between connection and disconnection, necessary bandwidth allocation is not performed for the ONU, and there is a possibility of shifting to a disconnected state.

これに対し、実施の形態４に係る、割当順序リスト生成部１１０Ｃを備えた帯域割当装置によれば、割当順序リストへのＩＤの登録時に、接続状態保持レジスタから受信したビットマップ信号から当該ＩＤの接続状態を選択し、選択した接続状態に応じて、そのＩＤを割当順序リスト１３０に反映するか否かを決定するので、接続と切断の切り替えが頻繁に行われるＯＮＵが存在する場合であっても、確実に帯域割当を行うことが可能となる。 On the other hand, according to the bandwidth allocating device including the allocation order list generation unit 110C according to the fourth embodiment, when the ID is registered in the allocation order list, the ID is obtained from the bitmap signal received from the connection state holding register. This is a case where there is an ONU in which switching between connection and disconnection is frequently performed because it is determined whether to reflect the ID in the allocation order list 130 according to the selected connection state. However, it is possible to perform bandwidth allocation with certainty.

また、図９では、実施の形態１に係る割当順序リスト生成部１１０Ｃにおける割当順序リスト書込部１１６の代わりに割当順序リスト書込部１１６Ｃを適用する場合を例示したが、実施の形態２，３に係る割当順序リスト生成部１１０Ａ，１１０Ｂにおける割当順序リスト書込部１１６の代わりに割当順序リスト書込部１１６Ｃを適用してもよい。 9 illustrates the case where the allocation order list writing unit 116C is applied instead of the allocation order list writing unit 116 in the allocation order list generation unit 110C according to the first embodiment. The allocation order list writing unit 116C may be applied instead of the allocation order list writing unit 116 in the allocation order list generation units 110A and 110B according to No. 3.

これによれば、実施の形態２，３に係る割当順序リスト生成部１１０Ａ，１１０Ｂにおいて、ＣＰＵからの操作を必要としない帯域割当機能を実現可能であり、帯域割当を実現するためのより多くの機能部をハードウェアで実現することができるので、より短サイクルでの帯域の割当が可能となる。 According to this, in the allocation order list generation units 110A and 110B according to the second and third embodiments, a bandwidth allocation function that does not require an operation from the CPU can be realized, and more bandwidth allocation can be realized. Since the functional unit can be realized by hardware, it is possible to allocate a band in a shorter cycle.

以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventors has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof. Yes.

例えば、上記実施の形態では、本発明に係る帯域割当装置を、ＰＯＮシステムに適用する場合を一例として説明したが、親局と複数の子局とから構成され、親局と複数の子局との間を共有の媒体またはリソースを用いて時分割多重により接続する通信システムであれば、ＰＯＮシステムに限らず適用することができる。例えば、無線ＬＡＮ等の通信システムに適用することも可能である。 For example, in the above-described embodiment, the case where the bandwidth allocation device according to the present invention is applied to the PON system has been described as an example. However, the bandwidth allocation device includes a master station and a plurality of slave stations. Any communication system can be applied as long as it is connected by time division multiplexing using a shared medium or resource. For example, the present invention can be applied to a communication system such as a wireless LAN.

また、実施の形態２において、ランダムにＩＤ値を発生する手段として巡回符号生成回路を用いる場合を例示したが、これに限られず、所定のＩＤ数の範囲内で重複のないＩＤ値列を発生できるのであれば、別の回路を用いてもよい。 In the second embodiment, the case where a cyclic code generation circuit is used as a means for randomly generating an ID value has been exemplified. However, the present invention is not limited to this. If possible, another circuit may be used.

１００…ＰＯＮシステム、１…ＯＬＴ、２…ＯＮＵ、３…光ファイバ、４…光スプリッタ、５…外部ネットワーク、１０…通信制御装置、１１…帯域割当装置、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ…割当順序リスト生成部、１１１…ＩＤリスト生成部、１１２…優先度テーブル生成部、１１３…ＩＤ読出部、１１４…シーケンサ、１１５…優先度読出部、１１６，１１６Ｃ…割当順序リスト書込部、１１７…判定部、１１８，１１８Ａ，１２３，１２５…書込部、１２１…ＩＤリスト生成用シーケンサ、１２２…巡回符号生成回路、１２４…差分算出部、１２６…セレクタ、１３０…割当順序リスト、１３１…ＩＤリスト、１３２…優先度テーブル、１４０…帯域割当部、１４１…接続状態保持レジスタ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... PON system, 1 ... OLT, 2 ... ONU, 3 ... Optical fiber, 4 ... Optical splitter, 5 ... External network, 10 ... Communication control apparatus, 11 ... Band allocation apparatus, 110, 110A, 110B, 110C ... Allocation order List generating unit 111 ... ID list generating unit 112 ... Priority table generating unit 113 ... ID reading unit 114 ... Sequencer 115 ... Priority reading unit 116,116C ... Allocation order list writing unit 117 ... Determination 118, 118A, 123, 125 ... writing unit, 121 ... sequencer for ID list generation, 122 ... cyclic code generation circuit, 124 ... difference calculation unit, 126 ... selector, 130 ... allocation order list, 131 ... ID list, 132: priority table, 140: band allocation unit, 141: connection state holding register.

Claims

親局と複数の子局とから構成された通信システムにおいて、前記子局から前記親局への通信の帯域の割り当てを行う帯域割当装置であって、
前記子局毎に付加されたＩＤを記憶したＩＤリストと、前記ＩＤ毎に優先度を記憶した優先度テーブルとに基づいて、前記優先度の高い方から順に前記ＩＤを並べて記憶した割当順序リストを生成する割当順序リスト生成部と、
前記割当順序リストに記憶された前記ＩＤの順に、前記子局に帯域を割り当てる帯域割当部とを備え、
前記割当順序リスト生成部は、
前記ＩＤリストと前記優先度テーブルとを記憶する記憶部と、
前記優先度の情報を前記優先度の高い方から順に出力するとともに、一つの前記優先度の情報を出力する毎に、前記ＩＤリストに記憶された前記ＩＤを指定するアドレスを順次出力するシーケンサと、
前記アドレスで指定された前記ＩＤを前記ＩＤリストから読み出すＩＤ読出部と、
前記ＩＤ読出部によって読み出された前記ＩＤに対応する前記優先度を前記優先度テーブルから読み出す優先度読出部と、
優先度読出部によって読み出された前記優先度が前記シーケンサから出力された前記優先度と一致する場合に、前記ＩＤ読出部によって読み出された前記ＩＤを前記割当順序リストに順番に書き込む割当順序リスト書込部と、を有する
帯域割当装置。 In a communication system composed of a master station and a plurality of slave stations, a bandwidth allocation device for allocating a communication band from the slave station to the master station,
An allocation order list in which the IDs are arranged and stored in descending order of priority based on an ID list storing IDs added for each slave station and a priority table storing priority for each ID. An allocation order list generation unit for generating
A bandwidth allocation unit that allocates bandwidths to the slave stations in the order of the IDs stored in the allocation order list ;
The allocation order list generation unit includes:
A storage unit for storing the ID list and the priority table;
A sequencer that sequentially outputs the addresses specifying the IDs stored in the ID list each time the priority information is output in order from the highest priority, and each time the priority information is output; ,
An ID reading unit that reads the ID specified by the address from the ID list;
A priority reading unit that reads the priority corresponding to the ID read by the ID reading unit from the priority table;
An allocation order for sequentially writing the IDs read by the ID reading unit to the allocation order list when the priority read by the priority reading unit matches the priority output from the sequencer And a list writing unit .

請求項１に記載された帯域割当装置において、
前記子局毎の前記ＩＤをランダムに記憶した前記ＩＤリストを生成するＩＤリスト生成部を更に有する
ことを特徴とする帯域割当装置。 In the bandwidth allocation device according to claim 1 ,
The band allocating device further comprising: an ID list generating unit that generates the ID list in which the IDs of the slave stations are randomly stored.

請求項２に記載された帯域割当装置において、
前記ＩＤリスト生成部は、
前記ＩＤをランダムに出力するとともに、出力した前記ＩＤが有効である場合に所定の信号を出力するＩＤ出力部と、
前記所定の信号が出力された場合に、前記ＩＤの書込みを指示する信号を出力するＩＤリスト生成用シーケンサと、
前記ＩＤリスト生成用シーケンサからの前記書込みを指示する信号に応じて、前記ＩＤ出力部から出力された前記ＩＤを前記ＩＤリストに書き込む書込部とを含む
ことを特徴する帯域割当装置。 The bandwidth allocation device according to claim 2 , wherein
The ID list generation unit
An ID output unit that outputs the ID at random and outputs a predetermined signal when the output ID is valid;
An ID list generation sequencer that outputs a signal instructing writing of the ID when the predetermined signal is output;
A band allocating apparatus comprising: a writing unit that writes the ID output from the ID output unit to the ID list in response to a signal instructing the writing from the sequencer for generating the ID list.

請求項１に記載された帯域割当装置において、
前記ＩＤリストを生成するＩＤリスト生成部を更に有し、
前記ＩＤリスト生成部は、
前記子局の必要帯域量と前記帯域割当部によって割当られた割当帯域量との差を算出する差分算出部と、
前記差分算出部によって算出された前記差が大きい順に、前記ＩＤを前記ＩＤリストに書き込む書込部と、を含む
ことを特徴とする帯域割当装置。 In the bandwidth allocation device according to claim 1 ,
Further comprising a I D list generating unit that generates the ID list,
The ID list generation unit
A difference calculating unit that calculates a difference between a necessary bandwidth amount of the slave station and an allocated bandwidth amount allocated by the bandwidth allocating unit;
And a writing unit that writes the IDs in the ID list in descending order of the difference calculated by the difference calculating unit.

請求項１に記載された帯域割当装置において、
前記割当順序リスト書込部は、前記優先度読出部によって読み出された前記優先度が前記シーケンサから出力された前記優先度と一致したとき、前記ＩＤ読出部によって読み出された前記ＩＤに対応する前記子局の前記親局との接続が確立されている場合に、前記ＩＤ読出部によって読み出された前記ＩＤを前記割当順序リストに書き込む
ことを特徴とする帯域割当装置。 In the bandwidth allocation device according to claim 1 ,
The allocation order list writing unit corresponds to the ID read by the ID reading unit when the priority read by the priority reading unit matches the priority output from the sequencer. When the connection of the slave station to the master station is established, the ID read by the ID reading unit is written in the allocation order list.