(57)【要約】【課題】  従来のフレーム転送装置は、遅延要件を満たすことが難しいという問題があった。【解決手段】  上位装置と下位装置との間に複数のＯＬＴを備えるＰＯＮ構成のネットワークを適用した通信システムの上位装置とＯＬＴとの間に設置される転送装置であって、転送装置は、上位装置から入力された下りフレームをモニタリングし、予め定めた一定周期当りの下りフレームに関する統計値を算出するフレーム情報取得部と、複数のＯＬＴに転送する下りフレームをそれぞれ格納する複数のキューを備え、上位装置から入力された下りフレームを格納するフレーム格納部と、下りフレームをフレーム格納部内の複数のキューに入力するフレーム振り分け部と、フレーム振り分け部が複数のキューに順に入力するフレーム数を統計値に基づいて決定する分散制御決定部とを備える。【選択図】図２
2020137015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位装置と下位装置との間に複数のＯＬＴを備えるＰＯＮ構成のネットワークを適用した通信システムの前記上位装置と前記ＯＬＴとの間に設置される転送装置であって、
前記転送装置は、
前記上位装置から入力された下りフレームをモニタリングし、予め定めた一定周期当りの前記下りフレームに関する統計値を算出するフレーム情報取得部と、
複数の前記ＯＬＴに転送する下りフレームをそれぞれ格納する複数のキューを備え、前記上位装置から入力された前記下りフレームを格納するフレーム格納部と、
前記下りフレームを前記フレーム格納部内の複数の前記キューに入力するフレーム振り分け部と、
前記フレーム振り分け部が複数の前記キューに順に入力するフレーム数を前記統計値に基づいて決定する分散制御決定部と
を備えることを特徴とする転送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転送装置において、
前記分散制御決定部は、
上位装置数をｐ、ＰＯＮ区間における並列数をｑ、全ての前記上位装置のフレームが複数の前記キューを一順するまでに入力したフレーム数の合計値をＯＬＴの数で除算した数を超える最小の整数をＮ、ＰＯＮ区間における光通信速度をＢ、上位装置ｉ（ｉは１以上ｐ以下の整数）が前記転送装置にフレームを出力する速度をＲｉ、上位装置ｉが前記一定周期当りの下りフレーム数の前記統計値をｎｉ、前記一定周期当りの下りフレームサイズの最大値の前記統計値をｓ、予め定めた遅延上限値をｙ、前記フレーム振り分け部がＯＬＴｋ（ｋは１以上ｑ以下の整数）に接続する前記キューに順に入力する上位装置ｉのフレーム数をｒｉｋ、とするとき、次式を満たすように前記Ｎを決定し、
【数１】
2020137015.tif 000023
決定した前記Ｎのもとで次式を満たすように前記ｒｉｋを決定する
【数２】
2020137015.tif 000024
ことを特徴とする転送装置。
【請求項３】
請求項２に記載の転送装置において、
前記分散制御決定部は、初期状態においては前記フレーム格納部内の複数の前記キューに対して順に入力される前記下りフレーム数を０または１とし、前記フレーム情報取得部が前記統計値の算出を完了した後は前記統計値を用いて、前記フレーム格納部内の複数の前記キューに順に入力される前記下りフレーム数を決定する
ことを特徴とする転送装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の転送装置において、
前記フレーム情報取得部は、前記統計値として、前記一定周期当りの前記下りフレーム数の平均値および前記一定周期当りの前記下りフレームサイズの最大値の平均値を算出する
ことを特徴とする転送装置。
【請求項５】
上位装置と下位装置との間に複数のＯＬＴを備えるＰＯＮ構成のネットワークを適用した通信システムの前記上位装置と前記ＯＬＴとの間に設置される転送装置により処理される転送方法であって、
前記上位装置から入力された下りフレームをモニタリングし、予め定めた一定周期当りの前記下りフレームに関する統計値を算出するフレーム情報取得処理と、
前記上位装置から入力された前記下りフレームを複数の前記ＯＬＴにそれぞれ転送する下りフレームを複数のキューにそれぞれ格納するフレーム格納処理と、
前記下りフレームを複数の前記キューに入力するフレーム振り分け処理と、
前記フレーム振り分け処理により複数の前記キューに順に入力されるフレーム数を前記統計値に基づいて決定する分散制御決定処理と
を実行することを特徴とする転送方法。
【請求項６】
請求項５に記載の転送方法において、
前記分散制御決定処理では、
上位装置数をｐ、ＰＯＮ区間における並列数をｑ、全ての前記上位装置のフレームが複数の前記キューを一順するまでに入力したフレーム数の合計値をＯＬＴの数で除算した数を超える最小の整数をＮ、ＰＯＮ区間における光通信速度をＢ、上位装置ｉ（ｉは１以上ｐ以下の整数）が前記転送装置にフレームを出力する速度をＲｉ、上位装置ｉが前記一定周期当りの下りフレーム数の前記統計値をｎｉ、前記一定周期当りの下りフレームサイズの最大値の前記統計値をｓ、予め定めた遅延上限値をｙ、前記フレーム振り分け部がＯＬＴｋ（ｋは１以上ｑ以下の整数）に接続する前記キューに順に入力する上位装置ｉのフレーム数をｒｉｋ、とするとき、次式を満たすように前記Ｎを決定し、
【数１】
2020137015.tif 000025
決定した前記Ｎのもとで次式を満たすように前記ｒｉｋを決定する
【数２】
2020137015.tif 000026
ことを特徴とする転送方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の転送方法において、
前記フレーム情報取得処理では、前記統計値として、前記一定周期当りの前記下りフレーム数の平均値および前記一定周期当りの前記下りフレームサイズの最大値の平均値を算出する
ことを特徴とする転送方法。
【請求項８】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の転送装置で行う処理をコンピュータに実行させることを特徴とする転送プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下りフレームの転送装置、転送方法および転送プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の上位装置と複数の下位装置との間でフレームを転送するネットワークが、例えばモバイルシステムにおけるＭＦＨ（Mobile Fronthaul）に用いられている（例えば、非特許文献１参照）。なお、ＭＦＨの場合、上位装置が集約局、下位装置がアンテナ局に対応する。
【０００３】
図７は、複数の上位装置と複数の下位装置とからなるネットワークの一例を示す。図７では、ｐ個（ｐは正の整数）の上位装置１０１とｐ個の下位装置１０２とが光ファイバによって接続されており、上位装置１０１と下位装置１０２との間のネットワークは、フレーム転送における遅延要件（遅延時間の規定）を有する。特にＭＦＨでは厳しい遅延要件があり、例えば物理層内で基地局機能を分割するＬＬＳ（Lower Layer Split）における遅延上限値は、２５０［μｓ］と規定されている（例えば、非特許文献２参照）。ここで、図７および以降の説明において、個々の上位装置１０１を指定する場合は、符号末尾に（番号）を付加して、例えば上位装置１０１（１）のように記載する。また、複数の下位装置１０２および以降で説明する複数の同様の装置に対して個々の装置を指定する場合は、符号末尾に（番号）を付加して同様に記載するものとする。
【０００４】
ここで、多数の下位装置１０２を配置するネットワークの場合、上位装置１０１と下位装置１０２と間に多量の光ファイバが必要となる。そこで、複数の上位装置１０１と複数の下位装置１０２との間のネットワークを効率的に構築するために、ＰＯＮ（Passive Optical Network）の適用が考えられている。
【０００５】
図８は、上位装置１０１と下位装置１０２と間にＰＯＮを適用する一例を示す。ＰＯＮは、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）１０４、光スプリッタ１０５、ＯＮＵ（Optical Network Unit）１０６で構成される光通信システムである。なお、複数の上位装置１０１は、ＯＬＴ側転送装置１１３を介してＯＬＴ１０４に接続される。そして、ＯＬＴ１０４と光スプリッタ１０５との間は１本の光ファイバで接続され、光スプリッタ１０５を介して複数のＯＮＵ１０６にそれぞれ接続される。ＯＬＴ１０４は各ＯＮＵ１０６へのデータを時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）によって転送し、各ＯＮＵ１０６はＯＬＴ１０４へのデータを時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）によって転送するため、ＯＬＴ１０４と光スプリッタ１０５との間の光ファイバが１本であっても各ＯＮＵ１０６はデータが互いに衝突することなくＯＬＴ１０４と通信できる。このようにＰＯＮでは、複数のＯＮＵ１０６が１本の光ファイバを共用するため、ＯＬＴ１０４と各ＯＮＵ１０６との間を直接１本ずつの光ファイバで接続するよりも効率的である。
【０００６】
ところが、上位装置１０１と下位装置１０２との間のネットワークにＰＯＮを適用した場合、上位装置１０１と下位装置１０２との間の要求帯域が高まり、光通信速度を増加させる必要が生じる。このため、ＰＯＮを複数並列化（例えば複数波長化）し、上位装置１０１と下位装置１０２との間のフレームを並列分散転送する方法が考えられる。以下では、複数波長化を例に、ＰＯＮの複数並列化について説明する。
【０００７】
図９は、上位装置１０１と下位装置１０２との間のフレームを複数の波長からなる波長群で並列分散転送する構成例を示す。図９において、単一波長の図８に比べて、複数（ｑ個（ｑは正の整数））のＯＬＴ１０４が設置されていること、複数のＯＬＴ１０４群と光スプリッタ１０５との間に波長多重フィルタ１０７が設置されていること、およびＯＮＵ１０６と下位装置１０２との間にＯＮＵ側転送装置１０８が設置されていることが異なる。ここで、上位装置１０１とＯＬＴ１０４の間に設置されている転送装置をＯＬＴ側転送装置１１３、ＯＮＵ１０６と下位装置の間に設置されている転送装置をＯＮＵ側転送装置１０８と称する。ＯＬＴ側転送装置１１３は、複数のＯＬＴ１０４に下りフレームを分散して転送する機能を有する装置であり、ＯＮＵ側転送装置１０８は当該分散された下りフレームを統合する機能を有する装置である。また、各ＯＬＴ１０４はそれぞれ固有の異なる波長を用いており、各々のＯＬＴ１０４は固有の異なる波長を用いて複数のＯＮＵ１０６と１対多で接続されている。なお、一つのＯＬＴ１０４に接続するＯＮＵ１０６の数は、ＯＬＴ１０４毎に異なっていてもよい。各下位装置１０２に同じＯＮＵ側転送装置１０８を経由して接続されるＯＮＵ１０６は、当該ＯＮＵ１０６と同じ波長を用いるＯＬＴ１０４に接続されている。
【０００８】
図９において、各上位装置１０１からの下りフレームは、ＯＬＴ側転送装置１１３によって複数のＯＬＴ１０４（複数の波長）に並列分散転送される。各上位装置１０１が用いるＯＬＴ１０４の数（波長数に相当）は、上位装置１０１によって異なっていてもよく、各下位装置１０２にＯＮＵ側転送装置１０８を介して接続するＯＮＵ１０６の数（波長数に相当）は下位装置１０２によって異なっていてもよい。複数のＯＬＴ１０４に分散された各上位装置１０１からの下りフレームは、各ＯＬＴ１０４が接続しているＯＮＵ１０６に転送された後、ＯＮＵ側転送装置１０８によって統合されて対応する下位装置１０２で受信される。ここで、一つの上位装置１０１からのフレームは複数の波長によって並列分散転送されるため、下位装置１０２に受信される際にフレームの順序乱れ（フレームの転送順序が入れ替わること）が発生する可能性がある。フレームを上位装置１０１が出力した通りの順序で下位装置１０２に転送する必要があるため、ＯＬＴ側転送装置１１３およびＯＮＵ側転送装置１０８はフレームの順序制御を実施する。このため、ＯＬＴ側転送装置１１３は上位装置１０１から入力された各フレームにシーケンス番号を付与して転送する。そして、ＯＮＵ側転送装置１０８は、接続している複数のＯＮＵ１０６から入力されたフレームのシーケンス番号を参照し、シーケンス番号順にフレームを整列してから下位装置１０２に出力する。
【０００９】
ここで、ＯＬＴ側転送装置１１３が下りフレームを複数のＯＬＴ１０４に並列分散転送する方法として、ＲＲ（Round Robin）方式の適用が考えられている（例えば、非特許文献３参照）。
【００１０】
図１０は、下りフレームを複数の波長に亘って並列分散転送する際のキュー構成例を示す。図１０において、ＯＬＴ側転送装置１１３は、波長数をｑ（λ１〜λｑ）とするとき、ｑ個のキュー（ＯＬＴ側キュー２０１（１）〜ＯＬＴ側キュー２０１（ｑ）と称する）を備える。そして、各上位装置１０１からのフレームは、ＯＬＴ側キュー２０１（１）〜ＯＬＴ側キュー２０１（ｑ）にＲＲ方式で入力される。ＲＲ方式の１ラウンド（上位装置１０１が使用可能な波長数と等しい数のキューに１回ずつフレーム入力を行う周期）において、ＯＬＴ側キュー２０１（ｋ）（１≦ｋ≦ｑ）に入力される上位装置１０１（ｉ）（１≦ｉ≦ｐ）からのフレーム数をｒｉｋ（１ラウンドでＯＬＴ側キュー２０１（ｋ）に入力される上位装置１０１（ｉ）からのフレーム数で、１または０）とする。そして、上位装置１０１（ｉ）が波長λｋを用いる場合はｒｉｋ＝１、用いない場合はｒｉｋ＝０である。ここで、上位装置１０１（ｉ）が波長λｋを用いるか否かは予め設定されているものとする。また、ＯＬＴ側キュー２０１（ｋ）に格納されたフレームは、ＯＬＴ１０４（ｋ）（波長λｋを用いるＯＬＴ１０４）に転送される。ＯＬＴ１０４（ｋ）に転送された上位装置１０１（ｉ）のフレームは、波長λｋを用いて宛先のＯＮＵ１０６（ｉｋ）に転送され、ＯＮＵ側転送装置１０８を経由して下位装置１０２（ｉ）に受信される。
【００１１】
図１１は、ＲＲ方式を実現するためのＯＬＴ側転送装置１１３の構成例を示す。図１１において、ＯＬＴ側転送装置１１３は、フレーム振り分け部３１１およびフレーム格納部３０２を有する。
【００１２】
フレーム振り分け部３１１は、ＯＬＴ側転送装置１１３に入力されたフレームがどの上位装置１０１からのものであるかを識別する。識別には、複数の上位装置１０１のそれぞれに固有の値（例えばＶＩＤ（VLAN Identifier））が用いられる。次に、フレーム振り分け部３１１は、入力されたフレームの上位装置１０１毎のフレームにシーケンス番号を付与する。さらに、フレーム振り分け部３１１は、予め設定されたｒｉｋの値に基づき、各上位装置１０１からのフレームをＲＲ方式でフレーム格納部３０２内のキューに入力する。ここで、ｋは１≦ｋ≦ｑの整数、ｉは１≦ｉ≦ｐの整数である。
【００１３】
フレーム格納部３０２は、波長数ｑと等しい数のキュー（ＯＬＴ側キュー２０１（１）からＯＬＴ側キュー２０１（ｑ））を備える。そして、フレーム振り分け部３１１によってフレームを入力するキューが決定され、決定されたキューに当該フレームを格納する。また、格納されたフレームは、ＯＬＴ側キュー２０１が接続されているＯＬＴ１０４に出力される。
【００１４】
ここで、別の方法として、ＷＲＲ（Weighted Round Robin）方式の適用が考えられる（例えば、非特許文献３参照）。ＷＲＲ方式は、基本的にＲＲ方式と同じであるが、ＯＬＴ側キュー２０１（ｋ）に対して入力される上位装置１０１（ｉ）からのフレーム数ｒｉｋに１、０以外の値も設定できる。なお、各ｒｉｋの値は、予め設定しておくものとする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】3GPP TR38.801 v14.0.0(2017-03),2017年.
【非特許文献２】中村  武宏，“２０２０年の５Ｇ導入に向けて”pp.21,MPLS Japan 2016,2016年.
【非特許文献３】戸田  巌，“ネットワークＱｏＳ技術”pp.182-183,オーム社,2001年.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上位装置１０１と下位装置１０２とからなるネットワークにおいて、下りフレームが一定周期毎にバースト的に上位装置１０１から下位装置１０２に出力される用途（例えばモバイルシステム）において、ＭＦＨの下りフレームは一定周期（例えば１［ｍｓ］）毎にバースト的に集約局（上位装置）からアンテナ局（下位装置）に出力されるが、ユーザのトラフィック量が多いほどこの一定周期毎に出力されるフレーム数は多くなる。また、無線通信速度が大きいほど集約局からのフレーム出力速度が大きくなる。ここで、例えば、上位装置１０１の数が２（上位装置１０１（１）と上位装置１０１（２））、波長数が２（λ１とλ２）のネットワークにおいて、上位装置１０１（１）のフレーム出力速度が上位装置１０１（２）のフレーム出力速度よりも大きい場合を考える。
【００１７】
上位装置１０１（１）は、フレーム出力速度が大きく、一定周期毎に出力されるフレーム数も多いため、波長λ１と波長λ２を用いることとする。一方、上位装置１０１（２）は、上位装置１０１（１）に比べてフレーム出力速度が大きくなく、一定周期に出力するフレーム数も多くないため、波長λ１のみを用いることとする。これら２つの上位装置１０１からのフレームが入力されるＯＬＴ側転送装置１１３においてＲＲ方式を適用すると、上位装置１０１（１）からのフレームはＯＬＴ側キュー２０１（１）とＯＬＴ側キュー（２）にＲＲ方式で入力されるため、ＯＬＴ側キュー２０１（１）とＯＬＴ側キュー２０１（２）には上位装置１０１（１）から一定周期に出力されるフレームが交互に半分ずつ格納される。なお、上位装置１０１（２）からのフレームはＯＬＴ側キュー２０１（１）のみに入力される。また、ＯＬＴ側キュー２０１（１）に格納された上位装置１０１（１）からのフレームと上位装置１０１（２）からのフレームは、波長λ１を用いるＯＬＴ１０４（１）に転送され、ＯＬＴ側キュー（２）に格納された上位装置１０１（１）からのフレームは、波長λ２を用いるＯＬＴ１０４（２）に転送される。このとき、波長λ１の経路では、上位装置１０１（１）からのフレームと上位装置１０１（２）からのフレームとが転送されるのに対して、波長λ２の経路では、上位装置１０１（１）からのフレームのみが転送されるため、上位装置１０１（１）のフレームは、順序乱れが発生した状態でＯＮＵ側転送装置１０８に入力される。
【００１８】
図１２は、フレームの順序乱れが発生した状態の一例を示す。なお、図１２において、白抜きのシーケンス番号を記載したフレームは上位装置１０１（１）のフレーム、黒字のシーケンス番号を記載したフレームは上位装置１０１（２）のフレームをそれぞれ示す。
【００１９】
ここで、図１２において、上位装置１０１（１）のフレームは、波長λ１を用いるＯＬＴ１０４（１）と波長λ２を用いるＯＬＴ１０４（２）に転送され、上位装置１０１（２）のフレームは、波長λ１を用いるＯＬＴ１０４（１）に転送されるものとする。このとき、波長λ１のＯＬＴ１０４（１）は、上位装置１０１（１）と上位装置１０１（２）の両方のフレームを転送するので、上位装置１０１（１）のフレームのみを転送する波長λ２のＯＬＴ１０４（２）よりも転送時間が長くなり、順序乱れが発生した状態でＯＮＵ側転送装置１０８に入力される。例えば、図１２の場合、上位装置１０１（１）のシーケンス番号７のフレームよりもシーケンス番号８，１０，１２のフレームの方が先にＯＮＵ側転送装置１０８に到着することになり、順序乱れが発生する。
【００２０】
この場合、ＯＮＵ側転送装置１０８は、フレームの順序を上位装置１０１からフレームが出力された順（例えばシーケンス番号順）にして下位装置１０２に出力するために、シーケンス番号がｊ（ｊは正の整数）であるフレームをシーケンス番号がｊ−１のフレームを出力するまでバッファで保持する。ここで、バッファで保持している期間を「順序制御遅延」と称する。順序制御遅延は、実際のトラフィック量に応じてフレームを複数の波長に分散できていないことが原因で発生する。順序制御遅延が発生することで、全ての上位装置１０１が遅延要件を満たす（全てのフレームを遅延上限値以内に転送する）ことが困難となる。
【００２１】
また、ＲＲ方式の他にＷＲＲ方式を適用することも考えられるが、ＷＲＲ方式は予め設定したフレーム数ｒｉｋに従ってフレームを複数の波長に分散するため、ＲＲ方式と同じく実際のトラフィック量に応じて当該フレーム数ｒｉｋを設定することができない。
【００２２】
このように、従来のＯＬＴ側転送装置１１３は、実際のトラフィック量に応じてフレームを分散できず、遅延要件を満たすことが難しいという問題があった。
【００２３】
本発明では、上位装置と下位装置との間のフレーム転送にＰＯＮを適用した通信システムにおいて、下りフレームを所望の遅延要件を満たすように複数のＯＬＴに分散することができる下りフレームの転送装置、転送方法および転送プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
第１の発明の転送装置は、上位装置と下位装置との間に複数のＯＬＴを備えるＰＯＮ構成のネットワークを適用した通信システムの前記上位装置と前記ＯＬＴとの間に設置される転送装置であって、前記転送装置は、前記上位装置から入力された下りフレームをモニタリングし、予め定めた一定周期当りの前記下りフレームに関する統計値を算出するフレーム情報取得部と、複数の前記ＯＬＴに転送する下りフレームをそれぞれ格納する複数のキューを備え、前記上位装置から入力された前記下りフレームを格納するフレーム格納部と、前記下りフレームを前記フレーム格納部内の複数の前記キューに入力するフレーム振り分け部と、前記フレーム振り分け部が複数の前記キューに順に入力するフレーム数を前記統計値に基づいて決定する分散制御決定部とを備えることを特徴とする。
【００２５】
第２の発明は、第１の発明の転送装置において、前記分散制御決定部は、上位装置数をｐ、ＰＯＮ区間における並列数をｑ、全ての前記上位装置のフレームが複数の前記キューを一順するまでに入力したフレーム数の合計値をＯＬＴの数で除算した数を超える最小の整数をＮ、ＰＯＮ区間における光通信速度をＢ、上位装置ｉ（ｉは１以上ｐ以下の整数）が前記転送装置にフレームを出力する速度をＲｉ、上位装置ｉが前記一定周期当りの下りフレーム数の前記統計値をｎｉ、前記一定周期当りの下りフレームサイズの最大値の前記統計値をｓ、予め定めた遅延上限値をｙ、前記フレーム振り分け部がＯＬＴｋ（ｋは１以上ｑ以下の整数）に接続する前記キューに順に入力する上位装置ｉのフレーム数をｒｉｋ、とするとき、次式を満たすように前記Ｎを決定し、
【００２６】
【数１】
2020137015.tif 000003
【００２７】
決定した前記Ｎのもとで次式を満たすように前記ｒｉｋを決定する
【００２８】
【数２】
2020137015.tif 000004
【００２９】
ことを特徴とする。
【００３０】
第３の発明は、第２の発明の転送装置において、前記分散制御決定部は、初期状態においては前記フレーム格納部内の複数の前記キューに対して順に入力される前記下りフレーム数を０または１とし、前記フレーム情報取得部が前記統計値の算出を完了した後は前記統計値を用いて、前記フレーム格納部内の複数の前記キューに順に入力される前記下りフレーム数を決定することを特徴とする。
【００３１】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれかの転送装置において、前記フレーム情報取得部は、前記統計値として、前記一定周期当りの前記下りフレーム数の平均値および前記一定周期当りの前記下りフレームサイズの最大値の平均値を算出することを特徴とする。
【００３２】
第５の発明の転送方法は、上位装置と下位装置との間に複数のＯＬＴを備えるＰＯＮ構成のネットワークを適用した通信システムの前記上位装置と前記ＯＬＴとの間に設置される転送装置により処理される転送方法であって、前記上位装置から入力された下りフレームをモニタリングし、予め定めた一定周期当りの前記下りフレームに関する統計値を算出するフレーム情報取得処理と、前記上位装置から入力された前記下りフレームを複数の前記ＯＬＴにそれぞれ転送する下りフレームを複数のキューにそれぞれ格納するフレーム格納処理と、前記下りフレームを複数の前記キューに入力するフレーム振り分け処理と、前記フレーム振り分け処理により複数の前記キューに順に入力されるフレーム数を前記統計値に基づいて決定する分散制御決定処理とを実行することを特徴とする。
【００３３】
第６の発明は、第５の発明の転送方法において、前記分散制御決定処理では、上位装置数をｐ、ＰＯＮ区間における並列数をｑ、全ての前記上位装置のフレームが複数の前記キューを一順するまでに入力したフレーム数の合計値をＯＬＴの数で除算した数を超える最小の整数をＮ、ＰＯＮ区間における光通信速度をＢ、上位装置ｉ（ｉは１以上ｐ以下の整数）が前記転送装置にフレームを出力する速度をＲｉ、上位装置ｉが前記一定周期当りの下りフレーム数の前記統計値をｎｉ、前記一定周期当りの下りフレームサイズの最大値の前記統計値をｓ、予め定めた遅延上限値をｙ、前記フレーム振り分け部がＯＬＴｋ（ｋは１以上ｑ以下の整数）に接続する前記キューに順に入力する上位装置ｉのフレーム数をｒｉｋ、とするとき、次式を満たすように前記Ｎを決定し、
【００３４】
【数１】
2020137015.tif 000005
【００３５】
決定した前記Ｎのもとで次式を満たすように前記ｒｉｋを決定する
【００３６】
【数２】
2020137015.tif 000006
【００３７】
ことを特徴とする。
【００３８】
第７の発明は、第５の発明または第６の発明の転送方法において、前記フレーム情報取得処理では、前記統計値として、前記一定周期当りの前記下りフレーム数の平均値および前記一定周期当りの前記下りフレームサイズの最大値の平均値を算出することを特徴とする。
【００３９】
第８の発明は、第１の発明から第４の発明のいずれかの転送装置で行う処理をコンピュータに実行させることを特徴とする転送プログラム。
【発明の効果】
【００４０】
本発明に係る下りフレームの転送装置、転送方法および転送プログラムは、上位装置と下位装置との間のフレーム転送にＰＯＮを適用した通信システムにおいて、下りフレームを所望の遅延要件を満たすように複数のＯＬＴに分散することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態に係るＯＬＴ側転送装置を用いるシステムの構成例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係るＯＬＴ側転送装置の構成例を示す図である。
【図３】ＯＮＵ側転送装置の構成例を示す図である。
【図４】ＯＬＴ側転送装置が下りフレームを転送する処理例を示す図である。
【図５】ＯＮＵ側転送装置が下りフレームを転送する処理例を示す図である。
【図６】第２実施形態のシステムの構成例を示す図である。
【図７】複数の上位装置と複数の下位装置とからなるネットワークの一例を示す図である。
【図８】上位装置と下位装置と間にＰＯＮを適用する一例を示す図である。
【図９】上位装置と下位装置との間のフレームを複数の波長からなる波長群で並列分散転送する構成例を示す図である。
【図１０】下りフレームを複数の波長に亘って並列分散転送する際のキュー構成例を示す図である。
【図１１】ＲＲ方式を実現するためのＯＬＴ側転送装置１１３の構成例を示す図である。
【図１２】フレームの順序乱れが発生した状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面を参照して本発明に係るフレーム転送装置、転送方法および転送プログラムの実施形態について説明する。なお、以降の実施形態で説明するフレーム転送装置は、上位装置と下位装置との間のフレーム転送にＰＯＮを適用したシステムに対応し、特に下りフレームの遅延要件を満たすことができる。
【００４３】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係るＯＬＴ側転送装置１０３を用いるシステムの構成例を示す。図１のシステムは、従来技術で説明した図９のシステムに対応し、図９と同符号のブロックは、図９と同一又は同様に動作する。特に、図１のＯＬＴ側転送装置１０３と図９のＯＬＴ側転送装置１１３は、構成および動作が異なる。なお、ＯＬＴ側転送装置１０３は、本発明に係るフレーム転送装置に対応する。
【００４４】
図１において、ＯＬＴ側転送装置１０３は、上位装置１０１が出力するトラフィック量に応じて複数のキューを一順して１ラウンドで各キューに入力するフレーム数を決め、そして、全フレームが遅延要件を満たすようにフレームを分散する制御を行う。ここで、１ラウンドで入力するフレーム数を「分散フレーム数」と称する。なお、分散フレーム数の算出方法については後で詳しく説明する。
【００４５】
図２は、第１実施形態に係るＯＬＴ側転送装置１０３の構成例を示す。図２において、上位装置１０１の数は、上位装置１０１（１）から上位装置１０１（ｐ）のｐ個、波長数は、λ１からλｑのｑ個である。ここで、ＯＬＴ１０４（ｋ）（ｋは１≦ｋ≦ｑの整数）は、波長λｋを用いる。なお、本実施形態では複数波長化を例に説明するが、波長数ｑはＰＯＮ区間を複数並列化する場合の並列数に対応する。
【００４６】
図２において、ＯＬＴ側転送装置１０３は、フレーム振り分け部３０１、フレーム格納部３０２、フレーム情報取得部３０３および分散制御決定部３０４を有する。
【００４７】
フレーム振り分け部３０１は、ＯＬＴ側転送装置１０３に入力されたフレームがどの上位装置１０１からのものであるかを識別する。識別には、複数の上位装置１０１のそれぞれに固有の値（例えばＶＩＤ）が用いられる。次に、フレーム振り分け部３０１は、入力される上位装置１０１毎のフレームにシーケンス番号を付与する。ここまでの処理は、基本的にはＲＲ方式およびＷＲＲ方式を用いる図１１で説明した従来技術のフレーム振り分け部３１１と同様であるが、１ラウンドでフレーム格納部３０２内の各キューに入力するフレーム数に、予め設定された値ではなく、後述する分散制御決定部３０４によって算出された分散フレーム数を用いる点が異なる。そして、フレーム振り分け部３０１は、分散フレーム数に基づき、各上位装置１０１からのフレームをフレーム格納部３０２内のキューに入力する（フレーム振り分け処理に対応）。
【００４８】
フレーム格納部３０２は、図１１で説明したＲＲ方式およびＷＲＲ方式におけるフレーム格納部３０２と同じブロックである。フレーム格納部３０２は、波長数ｑと等しい数のキュー（ＯＬＴ側キュー２０１（１）からＯＬＴ側キュー２０１（ｑ））を備え、フレーム振り分け部３０１によってフレームを入力するキューが決定され、決定されたキューに当該フレームを格納し、ＯＬＴ側キュー２０１が接続されているＯＬＴ１０４にフレームを出力する（フレーム格納処理に対応）。
【００４９】
フレーム情報取得部３０３は、ｐ個の各上位装置１０１から出力されるフレーム数およびフレームサイズをモニタリングする（フレーム情報取得処理に対応）。なお、フレーム数については、予め定めた一定周期（「モニタリング周期」と称する）毎のモニタリング結果に基づき、モニタリング周期当りのフレーム数の統計値を算出する。統計値は、例えば複数のモニタリング周期のフレーム数の平均値とする。一方、フレームサイズについては、モニタリング周期内で観測された最大のフレームサイズを保持し、さらにモニタリング周期当りの最大のフレームサイズの統計値を算出する。統計値は、例えば複数のモニタリング周期のうちの最大のフレームサイズの平均値とする。
【００５０】
分散制御決定部３０４は、フレーム振り分け部３０１がフレーム格納部３０２内の複数のキューを一順して１ラウンドで入力されるフレーム数（分散フレーム数）を算出する（分散制御決定処理に対応）。分散フレーム数は、先ず１ラウンドにおいて各波長で転送するフレーム数の１波長当たりの最大値（「最大ラウンドフレーム数」と称する）を決定し、決定した最大ラウンドフレーム数のもとで各上位装置１０１のトラフィック量（例えばフレーム数）の統計値に基づいて決定する。ここで、最大ラウンドフレーム数および分散フレーム数の更新周期は、フレーム情報取得部におけるモニタリング周期と同じ長さとする。
【００５１】
（最大ラウンドフレーム数および分散フレーム数の算出方法）
次に、分散制御決定部３０４における最大ラウンドフレーム数および分散フレーム数の算出方法について詳しく説明する。
【００５２】
分散制御決定部３０４は、まず下記の式（１）を満たすように最大ラウンドフレーム数Ｎ（Ｎは正の整数）を決定する。なお、最大ラウンドフレーム数Ｎは、全ての上位装置１０１のフレームが複数のＯＬＴ側キュー２０１を一順するまでに入力したフレーム数の合計値をＯＬＴ１０４の数で除算した数を超える最小の整数である。
【００５３】
分散制御決定部３０４は、決定した最大ラウンドフレーム数Ｎのもとで、下記の式（２）を満たすようにＯＬＴ側キュー２０１（ｋ）に１ラウンドにおいて入力する上位装置１０１（ｉ）からのフレーム数（分散フレーム数ｒｉｋ）を決定する。分散制御決定部３０４は、フレーム情報取得部３０３におけるモニタリング周期毎に当該手順を繰り返し実行する。
【００５４】
【数３】
2020137015.tif 000007
【００５５】
また、式（１）および式（２）の各変数は、下記の通りである。
ｐ：上位装置１０１の数
ｉ：上位装置１０１の番号
ｑ：ＯＬＴ１０４の数（波長数）
ｋ：ＯＬＴ１０４の番号（波長番号）
Ｎ：最大ラウンドフレーム数
ｓ：最大フレームサイズの統計値［ｂｉｔ］
ｎｉ：上位装置１０１（ｉ）のモニタリング周期当りのフレーム数の統計値
Ｒｉ：上位装置１０１（ｉ）のフレーム出力速度［ｂｐｓ］
Ｂ：波長当りの光通信速度［ｂｐｓ］
ｙ：遅延上限値［ｓ］
ｒｉｋ：上位装置１０１（ｉ）のＯＬＴ１０４（ｋ）におけるフレーム数（分散フレーム数）
ここで、式（１）および式（２）において、上位装置１０１の数ｐ、ＯＬＴ１０４の数（波長数）ｑ、最大ラウンドフレーム数Ｎ、最大フレームサイズの統計値ｓ、光通信速度Ｂおよび遅延上限値ｙは、上位装置１０１によらない値である。一方、上位装置１０１（ｉ）（１≦ｉ≦ｐ）のモニタリング周期当りのフレーム数の統計値ｎｉおよびフレーム出力速度Ｒｉは、上位装置１０１によって異なっていてもよい。また、個々のフレームサイズ、フレーム数、光通信速度Ｂ、フレーム出力速度Ｒｉは、システム的に決まる値である。なお、遅延上限値ｙはシステム的に決まる値を用いてもよいし、システム的に決まる値を基に予め定めた値を用いてもよい。また、本実施形態においては、遅延上限値ｙを全ての上位装置１０１（全ての下位装置１０２）で共通の値としているが、遅延上限値ｙは上位装置１０１毎（下位装置１０２毎）あるいはＯＮＵ毎に異なっていてもよい。
【００５６】
（式（１）および式（２）の導出過程）
以下、式（１）および式（２）の導出過程について説明する。
【００５７】
最大ラウンドフレーム数および分散フレーム数は、各上位装置１０１がモニタリング周期毎に出力するフレーム数およびフレームサイズの統計値に基づいて、想定される最悪の条件下で見積もったフレームの遅延時間が予め設定した遅延上限値以下となるように決定する。このように、遅延時間を最悪の条件下で見積もることにより、全てのフレームを遅延上限値以内の期間で上位装置１０１から下位装置１０２に転送可能となる最大ラウンドフレーム数および分散フレーム数ｒｉｋを決定することができる。
【００５８】
ここで、遅延時間とは、フレームがＯＬＴ側転送装置１０３内のキューに入力された時刻とフレームが当該キューから出力された時刻の差分（「キューイング遅延」と称する）と、順序乱れが発生したフレーム群をＯＮＵ側転送装置１０８内でシーケンス番号順に整列させるための遅延（「順序制御遅延」）の合計値である。
【００５９】
次に、キューイング遅延と順序制御遅延とをそれぞれ導出する方法について説明する。
【００６０】
先ず、キューイング遅延は、以下のようにして求めることができる。一般に、キューへのフレーム入力速度がＲ［ｂｐｓ］、キューからのフレーム出力速度がＢ［ｂｐｓ］、フレームサイズがｓ［ｂｉｔ］のとき、Ｂ＜Ｒであり、フレームが時刻０からバースト的にキューに入力されることを前提とすると、バーストの先頭からｎ（ｎ≧２）番目のフレームのキューへの入力時刻は、式（３）のように表せる。
【００６１】
【数４】
2020137015.tif 000008
【００６２】
一方、バーストの先頭からｎ（ｎ≧２）番目のフレームのキューからの出力時刻は、式（４）のように表せる。
【００６３】
【数５】
2020137015.tif 000009
【００６４】
また、バーストの先頭からｎ（ｎ≧２）番目のフレームのキューイング遅延をＤ（ｎ）とすると、Ｄ（ｎ）について式（５）の２項間の漸化式が成立する。
【００６５】
【数６】
2020137015.tif 000010
【００６６】
バーストの先頭フレーム（ｎ＝１）については、式（６）が成立する。
【００６７】
【数７】
2020137015.tif 000011
【００６８】
式（５）および式（６）より、キューイング遅延の一般式は、式（７）のように表すことができる。
【００６９】
【数８】
2020137015.tif 000012
【００７０】
本実施形態におけるフレーム転送方法においては、上位装置１０１（ｉ）からＯＬＴ側転送装置１０３へのフレーム入力速度がＲｉ［ｂｐｓ］、ＯＬＴ側キュー２０１（ｋ）からのフレーム出力速度がＢ［ｂｐｓ］、モニタリング周期当りのフレーム数（統計値）がｎｉ、最大フレームサイズ（統計値）がｓ［ｂｉｔ］である。また、上位装置１０１（ｉ）については、１ラウンドで下記の個数のフレームが複数のキューに対して入力される。
【００７１】
【数９】
2020137015.tif 000013
【００７２】
このため、この複数のキューからの合計のフレーム出力速度は、下記のように見なすことができる。
【００７３】
【数１０】
2020137015.tif 000014
【００７４】
以上のように、上位装置１０１（ｉ）のキューイング遅延は、式（８）で求められる。
【００７５】
【数１１】
2020137015.tif 000015
【００７６】
次に、順序制御遅延の最大値の求め方について説明する。順序制御遅延が最大値となるのは、複数の波長（例えば、波長λ１と波長λ２）を１つの上位装置１０１（例えば、上位装置１０１（１））のみが用いる場合である。この場合、１ラウンドにおいて１波長で転送するフレーム数の最大値（最大ラウンドフレーム数）はＮであるから、１ラウンドにおける１番目のフレームからＮ番目のフレームまではＯＬＴ側キュー２０１（１）に格納され、Ｎ＋１番目のフレームから２Ｎ番目のフレームまではＯＬＴ側キュー２０１（２）に格納される。ＯＬＴ側キュー２０１（１）に格納されたフレームは波長λ１で、ＯＬＴ側キュー２０１（２）に格納されたフレームは波長λ２で並列に転送される。一方、ＯＬＴ側キュー２０１（２）の先頭に格納されたＮ＋１番目のフレームは、ＯＬＴ側キュー２０１（１）の末尾に格納されたＮ番目のフレームが下位装置１０２に受信されるまで下位装置には受信されない。すなわち、Ｎ＋１番目のフレームには、Ｎ−１フレーム分の順序制御遅延が発生し、その値は次のようになる。
【００７７】
【数１２】
2020137015.tif 000016
【００７８】
これが順序制御遅延の最大値である。
【００７９】
以上より、上位装置１０１（ｉ）の遅延時間は、式（９）のように表現できる。
【００８０】
【数１３】
2020137015.tif 000017
【００８１】
式（９）の通り得た遅延時間が遅延上限値以内となるための分散フレーム数ｒｉｋの条件は、式（１０）のように表現される。
【００８２】
【数１４】
2020137015.tif 000018
【００８３】
分散フレーム数は、式（１０）を満たす最小の整数として差し支えないため、先述した式（２）のように表すことができる。
【００８４】
ここで、全上位装置（上位装置１０１（１）〜上位装置１０１（ｐ））が遅延要件を満たすためには、全上位装置について式（１０）が成立する必要があり、最大ラウンドフレーム数Ｎは全上位装置について式（２）が成立するように決定しなければならない。このような最大ラウンドフレーム数Ｎを決定するための式（１）を導出するため、式（２）の両辺を全上位装置について合計すると、式（１１）が得られる。
【００８５】
【数１５】
2020137015.tif 000019
【００８６】
ここで、式（１１）の左辺について、式（１２）が成立する。
【００８７】
【数１６】
2020137015.tif 000020
【００８８】
式（１２）の右辺において、１ラウンドにおいて各波長で転送するフレーム数は、最大ラウンドフレーム数Ｎ以下となるように決定するため、式（１３）が成立する。
【００８９】
【数１７】
2020137015.tif 000021
【００９０】
そして、式（１１）、式（１２）、式（１３）より、式（１４）が成立する。
【００９１】
【数１８】
2020137015.tif 000022
【００９２】
最大ラウンドフレーム数Ｎは、式（１４）を満たす整数と考えて差し支えないため、先述した式（１）のように表すことができる。つまり、最大ラウンドフレーム数Ｎは、全ての上位装置１０１のフレームが複数のＯＬＴ側キュー２０１を一順するまでに入力したフレーム数の合計値をＯＬＴ１０４の数で除算した数を超える最小の整数である。
【００９３】
以上のようにして、分散制御決定部３０４が最大ラウンドフレーム数および分散フレーム数を決定する手順で必要となる式（１）、式（２）を導出することができる。
【００９４】
（ＯＮＵ側転送装置１０８の構成例）
図３は、ＯＮＵ側転送装置１０８の構成例を示す。図３において、ｉ番目の下位装置１０２（ｉ）（１≦ｉ≦ｐ）が１個接続され、ｉ番目の下位装置１０２（ｉ）に対応するｑ個のＯＮＵ１０６（ｉ１）からＯＮＵ１０６（ｉｑ）が接続されている。ここで、ＯＮＵ１０６（ｉｋ）（１≦ｋ≦ｑ）は、ｉ番目の上位装置１０１（ｉ）に対応するフレームを受け取るｋ番目のＯＮＵ１０６を示し、波長λｋを用いる。
【００９５】
次に、図３に示すＯＮＵ側転送装置１０８の各部について詳しく説明する。図３において、ＯＮＵ側転送装置１０８は、フレーム格納部４０１およびフレーム出力部４０２を有する。
【００９６】
フレーム格納部４０１は、波長数と等しいｑ個のキュー（ＯＮＵ側キュー５０１（ｉ，１）〜ＯＮＵ側キュー５０１（ｉ，ｑ）と称する）を備える。ＯＮＵ側転送装置１０８に接続されているｑ個のＯＮＵ１０６とフレーム格納部４０１内のｑ個のＯＮＵ側キュー５０１は１対１で対応しており、ＯＮＵ１０６（ｉｋ）からのフレームをＯＮＵ側キュー５０１（ｉｋ）に格納する。
【００９７】
フレーム出力部４０２は、フレーム格納部４０１内の各ＯＮＵ側キュー５０１の先頭フレームのシーケンス番号を参照し、シーケンス番号が最小のフレームを出力して、下位装置１０２（ｉ）に転送する。
【００９８】
（ＯＬＴ側転送装置１０３の転送処理）
次に、ＯＬＴ側転送装置１０３が下りフレームを転送する処理について説明する。
【００９９】
図４は、ＯＬＴ側転送装置１０３が下りフレームを転送する処理例を示す。なお、図４では、主信号に関する処理と制御に関する処理とに分けて記載する。ここで、主信号に関する処理は、図２で説明したＯＬＴ側転送装置１０３のフレーム振り分け部３０１およびフレーム格納部３０２により実行される。また、制御に関する処理は、図２で説明したＯＬＴ側転送装置１０３のフレーム情報取得部３０３および分散制御決定部３０４により実行される。
【０１００】
先ず、制御に関する処理について説明する。
【０１０１】
ステップＳ１０１において、本実施形態に係るＯＬＴ側転送装置１０３を有するシステムが動作を開始する。
【０１０２】
ステップＳ１０２において、フレーム情報取得部３０３は、上位装置１０１から受け取るフレームをモニタリングする。
【０１０３】
ステップＳ１０３において、フレーム情報取得部３０３は、モニタリング周期が更新されたか否かを判別し、モニタリング周期が更新された場合はステップＳ１０４の処理に進み、モニタリング周期が更新されていない場合はステップＳ１０２の処理に戻って同様の処理を繰り返す。
【０１０４】
ステップＳ１０４において、フレーム情報取得部３０３は、モニタリング周期が更新されたら、フレームのモニタリングを継続しつつ、終了したモニタリング周期当りのフレームに関する統計値を算出する。
【０１０５】
ステップＳ１０５において、分散制御決定部３０４は、ステップＳ１０４で算出した統計値を用い、先に説明した式（１）に従って最大ラウンドフレーム数を算出する。
【０１０６】
ステップＳ１０６において、分散制御決定部３０４は、ステップＳ１０５で算出した最大ラウンドフレーム数のもとで先に説明した式（２）に従って分散フレーム数を算出する。但し、分散制御決定部３０４は、初期状態においてフレーム情報取得部３０３がモニタリング周期当りのフレーム数およびモニタリング周期内での最大フレームサイズの統計値を算出するまでの間、分散フレーム数を０または１とする。
【０１０７】
ステップＳ１０７において、分散制御決定部３０４は、ステップＳ１０６で算出した分散フレーム数をフレーム振り分け部３０１に通知する。
【０１０８】
以上のように、ＯＬＴ側転送装置１０３内の各部は、モニタリング周期毎に上記の動作を繰り返し実行する。
【０１０９】
次に、主信号に関する処理について説明する。
【０１１０】
ステップＳ２０１において、フレームが上位装置１０１からＯＬＴ側転送装置１０３に入力される。
【０１１１】
ステップＳ２０２において、フレーム振り分け部３０１は、上位装置１０１から入力されるフレームにシーケンス番号を付与する。
【０１１２】
ステップＳ２０３において、フレーム振り分け部３０１は、分散制御決定部３０４が決定した分散フレーム数に基づき、ステップＳ２０２でシーケンス番号を付与したフレームをフレーム格納部３０２内のＯＬＴ側キュー２０１に振り分ける。
【０１１３】
ステップＳ２０４において、フレーム格納部３０２は、フレーム振り分け部３０１が振り分けたフレームをＯＬＴ側キュー２０１に格納する。
【０１１４】
以上のように、ＯＬＴ側転送装置１０３内の各部は、フレーム入力毎に上記の動作を繰り返し実行する。
【０１１５】
ここで、フレーム格納部３０２は、各キューに格納されたフレームを順次出力し、ＯＬＴ１０４に転送する。そして、各ＯＬＴ１０４に転送されたフレームは、それぞれの宛先のＯＮＵ１０６に転送される。さらに、各ＯＮＵ１０６に転送されたフレームは、当該ＯＮＵ１０６に接続されているＯＮＵ側転送装置１０８に転送される。
【０１１６】
（ＯＮＵ側転送装置１０８の転送処理）
次に、ＯＮＵ側転送装置１０８が下りフレームを転送する処理について説明する。
【０１１７】
図５は、ＯＮＵ側転送装置１０８が下りフレームを転送する処理例を示す。なお、図５の処理は、図３で説明したＯＮＵ側転送装置１０８のフレーム格納部４０１およびフレーム出力部４０２により実行される。
【０１１８】
ステップＳ３０１において、フレームがＯＮＵ１０６からＯＮＵ側転送装置１０８に入力される。
【０１１９】
ステップＳ３０２において、フレーム格納部４０１は、ＯＮＵ１０６毎に対応するＯＮＵ側キュー５０１にＯＮＵ１０６から入力されるフレームを格納する。
【０１２０】
ステップＳ３０３において、フレーム出力部４０２は、フレーム格納部４０１内の全てのＯＮＵ側キュー５０１の先頭フレームのシーケンス番号を参照し、シーケンス番号が最小のフレームを出力し、下位装置１０２（ｉ）に転送する。
【０１２１】
以上のように、ＯＮＵ側転送装置１０８内の各部は、ＯＮＵ１０６からフレームを入力する毎に上記の動作を繰り返し実行する。
【０１２２】
このように、本実施形態では、上位装置と下位装置との間のフレーム転送にＰＯＮを適用した通信システムにおいて、下りフレームを所望の遅延要件を満たすように、複数の波長を用いる複数のＯＬＴに分散することができる。
【０１２３】
［第１実施形態の応用例］
第１実施形態では、分散フレーム数の更新周期は、フレーム情報取得部３０３におけるモニタリング周期と等しかったが、分散フレーム数の更新周期がモニタリング周期と異なっていてもよい。例えば、本応用例では、分散フレーム数の更新周期をモニタリング周期より大きくする。これは、モニタリングするトラフィックのフレーム数および最大フレームサイズがモニタリング周期毎に大きく変動しない場合、分散フレーム数の更新周期がモニタリング周期より大きくても構わないためである。
【０１２４】
なお、本応用例のフレーム転送方法では、ＯＬＴ側転送装置およびＯＮＵ側転送装置の構成、最大ラウンドフレーム数および分散フレーム数の算出方法、フレーム転送方法における主信号に関する処理のフローは第１実施形態と同じである。本応用例と第１実施形態との違いは、最大ラウンドフレーム数および分散フレーム数の更新周期が異なることだけである。
【０１２５】
第１実施形態では、図４のステップＳ１０３でモニタリング周期が更新されたか否かを判別し、更新された場合にステップＳ１０４からステップＳ１０７までの処理を実行して分散フレーム数を算出し、フレーム振り分け部３０１に通知して分散フレーム数を更新するので、分散フレーム数の更新周期はモニタリング周期と同じである。
【０１２６】
これに対して、本応用例では、例えば図４のステップＳ１０３において、フレーム情報取得部３０３は、予め設定された回数（例えば５回）モニタリング周期が更新されたか否かを判別し、モニタリング周期が５回更新された場合はステップＳ１０４の処理に進み、モニタリング周期が５回更新されていない場合はステップＳ１０２の処理に戻って同様の処理を繰り返す。これにより、分散フレーム数の更新周期はモニタリング周期５倍の大きさにできる。なお、分散フレーム数の更新周期はモニタリング周期の整数倍でなくてもよい。
【０１２７】
このように、本応用例では、分散フレーム数の更新周期を大きくできるので、分散フレーム数の更新処理や通知処理の回数が少なくなり、処理の負荷を低減することができる。
【０１２８】
［第２実施形態］
第２実施形態に係るフレーム転送方法では、ＯＬＴ側転送装置およびＯＮＵ側転送装置の構成、最大ラウンドフレーム数および分散フレーム数の算出方法、フレーム転送方法は同じである。第１実施形態と第２実施形態との違いは、システムの構成である。
【０１２９】
図６は、第２実施形態のシステムの構成例を示す。なお、図６において、図９と同符号のブロックは、図９と同様に動作する。
【０１３０】
第１実施形態のシステムでは、図９に示すように、ＯＬＴ側転送装置１０３に接続している各ＯＬＴ１０４は固有の複数の波長を用いているが、第２実施形態では、全てのＯＬＴ１０４が同一の波長を用いる。図６の例では、図９においてＯＬＴ１０４群と光スプリッタ１０５との間に設置している波長多重フィルタ１０７が無く、ＯＬＴ１０４の数と同じ数の光スプリッタ１０５が設置され、各ＯＬＴ１０４と各光スプリッタ１０５とが１対１で接続される。これにより、各ＯＬＴ１０４は、同一の波長を用いることができる。
【０１３１】
なお、図６においては、ＯＬＴ１０４の数を２としているが、ＯＬＴ１０４の数は任意の正の整数であってもよい。
【０１３２】
また、図６では全ての下位装置１０２がＯＮＵ側転送装置１０８を介して２つのＯＮＵ１０６に接続されているが、下位装置１０２によって接続するＯＮＵ１０６の数が異なっていてもよい。
【０１３３】
このように、本実施形態では、上位装置１０１と下位装置１０２との間のフレーム転送にＰＯＮを適用した通信システムにおいて、下りフレームを所望の遅延要件を満たすように、同一の波長を用いる複数のＯＬＴに分散することができる。
【０１３４】
なお、第１実施形態および第２実施形態で説明したＯＬＴ側転送装置１０３が行う下りフレームの転送方法は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
【０１３５】
以上、各実施形態で説明したように、本発明に係る下りフレームの転送装置、転送方法および転送プログラムは、上位装置と下位装置との間のフレーム転送にＰＯＮを適用した通信システムにおいて、下りフレームを所望の遅延要件を満たすように複数のＯＬＴに分散することが可能となる。
【符号の説明】
【０１３６】
１０１・・・上位装置；１０２・・・下位装置；１０３，１１３・・・ＯＬＴ側転送装置；１０４・・・ＯＬＴ；１０５・・・光スプリッタ；１０６・・・ＯＮＵ；１０７・・・波長多重フィルタ；１０８・・・ＯＮＵ側転送装置；２０１・・・ＯＬＴ側キュー；３０１，３１１・・・フレーム振り分け部；３０２・・・フレーム格納部；３０３・・・フレーム情報取得部；３０４・・・分散制御決定部；４０１・・・フレーム格納部；４０２・・・フレーム出力部；５０１・・・ＯＮＵ側キュー
【図１】
2020137015.tif 000027
【図２】
2020137015.tif 000028
【図３】
2020137015.tif 000029
【図４】
2020137015.tif 000030
【図５】
2020137015.tif 000031
【図６】
2020137015.tif 000032
【図７】
2020137015.tif 000033
【図８】
2020137015.tif 000034
【図９】
2020137015.tif 000035
【図１０】
2020137015.tif 000036
【図１１】
2020137015.tif 000037
【図１２】
2020137015.tif 000038