(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＯＮシステムにおいて、帯域を割り当てるＯＬＴと、
前記ＯＬＴから帯域を割り当てられる第１のＯＮＵと、
前記ＯＬＴが第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第１の時期における帯域割当を通知されることが可能であり、前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域が前記第１の時期において追加されるように前記ＯＬＴから帯域を割り当てられる第２のＯＮＵと、
前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第１の時期における帯域割当を通知されることが不能であり、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期より後の第２の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第２の時期における帯域割当を通知されることが可能であり、前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域が前記第２の時期において追加されるように前記ＯＬＴから帯域を割り当てられる第３のＯＮＵと、
を備えることを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項２】
前記第１のＯＮＵは、近距離ＯＮＵであり、
前記第２のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記近距離ＯＮＵより遠い中距離ＯＮＵであり、
前記第３のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記中距離ＯＮＵより遠い遠距離ＯＮＵであり、
前記ＯＬＴから前記中距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記中距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記中距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知可能な距離であり、
前記ＯＬＴから前記遠距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知不能な距離であり、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第２の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第２の時期における帯域割当を通知可能な距離であることを特徴とする、請求項１に記載のＰＯＮシステム。
【請求項３】
前記ＯＬＴは、前記第２の時期における帯域割当について、前記第２のＯＮＵに対して減じられる帯域分を、前記第３のＯＮＵに対して追加される帯域分に割り当てることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のＰＯＮシステム。
【請求項４】
ＯＬＴが第１の時期において第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第１の時期における帯域割当を通知されることが可能である第２のＯＮＵに対して、前記ＯＬＴが前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域を前記第１の時期において追加するように帯域を割り当て、
前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第１の時期における帯域割当を通知されることが不能であり、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期より後の第２の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第２の時期における帯域割当を通知されることが可能である第３のＯＮＵに対して、前記ＯＬＴが前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域を前記第２の時期において追加するように帯域を割り当てることを特徴とする帯域割当方法。
【請求項５】
前記第１のＯＮＵは、近距離ＯＮＵであり、
前記第２のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記近距離ＯＮＵより遠い中距離ＯＮＵであり、
前記第３のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記中距離ＯＮＵより遠い遠距離ＯＮＵであり、
前記ＯＬＴから前記中距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記中距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記中距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知可能な距離であり、
前記ＯＬＴから前記遠距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知不能な距離であり、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第２の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第２の時期における帯域割当を通知可能な距離であることを特徴とする、請求項４に記載の帯域割当方法。
【請求項６】
前記ＯＬＴは、前記第２の時期における帯域割当について、前記第２のＯＮＵに対して減じられる帯域分を、前記第３のＯＮＵに対して追加される帯域分に割り当てることを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の帯域割当方法。
【請求項７】
第１の時期において第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することが検出されてから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記第１の時期における帯域割当を通知されることが可能である第２のＯＮＵに対して、前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域を前記第１の時期において追加するように帯域を割り当て、
前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することが検出されてから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記第１の時期における帯域割当を通知されることが不能であり、前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することが検出されてから、前記第１の時期より後の第２の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記第２の時期における帯域割当を通知されることが可能である第３のＯＮＵに対して、前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域を前記第２の時期において追加するように帯域を割り当てることを特徴とするＯＬＴ。
【請求項８】
前記第１のＯＮＵは、近距離ＯＮＵであり、
前記第２のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記近距離ＯＮＵより遠い中距離ＯＮＵであり、
前記第３のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記中距離ＯＮＵより遠い遠距離ＯＮＵであり、
前記ＯＬＴから前記中距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記中距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記中距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知可能な距離であり、
前記ＯＬＴから前記遠距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知不能な距離であり、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第２の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第２の時期における帯域割当を通知可能な距離であることを特徴とする、請求項７に記載のＯＬＴ。
【請求項９】
前記第２の時期における帯域割当について、前記第２のＯＮＵに対して減じられる帯域分を、前記第３のＯＮＵに対して追加される帯域分に割り当てることを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載のＯＬＴ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動的な帯域割当方式を適用する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットやイントラネットの急成長を背景に、大容量通信の需要が高まっており、高速光通信システムの普及が急ピッチで進んでいる。経済的な高速光アクセスネットワークを実現するためのシステムとして、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）が知られている。ＰＯＮによるデジタルディバイド解消人口カバー率拡大の手段の一つとして、長距離化が検討されている。
【０００３】
非特許文献１のＰＯＮシステムの構成を図１に示す。ＰＯＮシステム１は、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）２、近距離ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ、遠距離ＯＮＵ３Ｆ、光スプリッタ４及び光伝送路５から構成される。近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆの各ＯＮＵ３は、通常それぞれ複数のＯＮＵ３から構成されるが、図１ではそれぞれ一つのＯＮＵ３で代表する。光スプリッタ４は、ＯＬＴ２、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに、光伝送路５を介してそれぞれ接続される。ＯＬＴ２からの距離は、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ、遠距離ＯＮＵ３Ｆの順で遠くなる。例えば、ＯＬＴ２からの距離が２０ｋｍ未満であるＯＮＵ３は近距離ＯＮＵ３Ｎであり、ＯＬＴ２からの距離が２０ｋｍ以上３８ｋｍ未満であるＯＮＵ３は中距離ＯＮＵ３Ｍであり、ＯＬＴ２からの距離が３８ｋｍ以遠であるＯＮＵ３は遠距離ＯＮＵ３Ｆである。
【０００４】
ＯＬＴ２は、送信機２１、受信機２２、光合分波器２３及び帯域割当部２４から構成される。近距離ＯＮＵ３Ｎは、送信機３１Ｎ、受信機３２Ｎ及び光合分波器３３Ｎから構成される。中距離ＯＮＵ３Ｍは、送信機３１Ｍ、受信機３２Ｍ及び光合分波器３３Ｍから構成される。遠距離ＯＮＵ３Ｆは、送信機３１Ｆ、受信機３２Ｆ及び光合分波器３３Ｆから構成される。受信機２２、３２Ｎ、３２Ｍ、３２Ｆは、例えばフォトダイオードである。光合分波器２３、３３Ｎ、３３Ｍ、３３Ｆは、例えば波長フィルタである。
【０００５】
非特許文献１の帯域割当方法を図２に示す。ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対して、必要に応じた動的な帯域割当を行なう一方で、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、通常は固定の帯域割当を行ない、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、常に固定の帯域割当を行なう。ただし、ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当で余剰帯域が発生するときに、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当での余剰帯域を追加して割当を行なう。
【０００６】
ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、割当周期Ｐ１において近距離ＯＮＵ３Ｎに対する動的帯域割当で不要な余剰帯域が発生することを、割当周期Ｐ１のための近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当の演算時に検出する。ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対して、例えば、近距離ＯＮＵ３Ｎの保証帯域から不要な余剰帯域を減じた帯域を、割当周期Ｐ１における割当帯域として設定する。ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、中距離ＯＮＵ３Ｍの固定帯域に当該余剰帯域を追加した帯域を、割当周期Ｐ１における割当帯域として設定する。ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、遠距離ＯＮＵ３Ｆの固定帯域を、割当周期Ｐ１における割当帯域として設定する。ＯＬＴ２の送信機２１は、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵに対して、割当周期Ｐ１における帯域割当を、割当周期Ｐ１に対応する各ＯＮＵ３の送信が開始されるまでの間に通知する。ここで、少なくとも遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する通知は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する通知以前にＯＬＴ２が発出している。
【０００７】
近距離ＯＮＵ３Ｎは、ＯＬＴ２に対して、近距離ＯＮＵ３Ｎの保証帯域から不要な余剰帯域を減じた帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ１において送信する。中距離ＯＮＵ３Ｍは、ＯＬＴ２に対して、中距離ＯＮＵ３Ｍの固定帯域に当該余剰帯域を追加した帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ１において送信する。遠距離ＯＮＵ３Ｆは、ＯＬＴ２に対して、遠距離ＯＮＵ３Ｆの固定帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ１において送信する。
【０００８】
ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、割当周期Ｐ２において近距離ＯＮＵ３Ｎに対する動的帯域割当で不要な余剰帯域が発生しないことを、割当周期Ｐ２のための近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当の演算時に検出する。ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対して、例えば、近距離ＯＮＵ３Ｎの保証帯域を、割当周期Ｐ２における割当帯域として設定する。ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、それぞれの固定帯域を、割当周期Ｐ２における割当帯域として設定する。ＯＬＴ２の送信機２１は、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、割当周期Ｐ２における帯域割当を、割当周期Ｐ２に対応する各ＯＮＵ３の送信が開始されるまでの間に通知する。
【０００９】
近距離ＯＮＵ３Ｎは、ＯＬＴ２に対して、近距離ＯＮＵ３Ｎの保証帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ２において送信する。中距離ＯＮＵ３Ｍは、ＯＬＴ２に対して、中距離ＯＮＵ３Ｍの固定帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ２において送信する。遠距離ＯＮＵ３Ｆは、ＯＬＴ２に対して、遠距離ＯＮＵ３Ｆの固定帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ２において送信する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】更科昌弘、玉井秀明、古沢聡、鈴木祥也、高橋明宏、“長距離１０Ｇ−ＥＰＯＮにおける動的帯域割当の検討”、２０１０年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、通信講演論文集２、ｐ．１６３．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非特許文献１では、ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する動的帯域割当で不要な余剰帯域が発生するときに、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、中距離ＯＮＵ３Ｍの固定帯域に当該余剰帯域を追加した帯域を設定する一方で、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、遠距離ＯＮＵ３Ｆの固定帯域を設定する。
【００１２】
これは、ＯＬＴ２が中距離ＯＮＵ３Ｍに対して割当周期Ｐ１における帯域割当を、当該割当周期における近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当の演算終了から割当周期Ｐ１に対応する中距離ＯＮＵ３Ｍの送信が開始されるまでの間に通知可能である程度に、ＯＬＴ２から中距離ＯＮＵ３Ｍまでの距離が近い一方で、ＯＬＴ２が遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して割当周期Ｐ１における帯域割当を、当該割当周期における近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当の演算終了から割当周期Ｐ１に対応する遠距離ＯＮＵ３Ｆの送信が開始されるまでの間に通知不能である程度に、ＯＬＴ２から遠距離ＯＮＵ３Ｆまでの距離が遠いためである。
【００１３】
しかし、ＯＬＴ２が、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当の余剰帯域を追加する一方で、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当の余剰帯域を追加しなければ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離３Ｆの間で帯域割当について不公平が生ずるという課題があった。
【００１４】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、ＯＬＴから各ＯＮＵまでの距離に関わらず、各ＯＮＵの間で帯域割当についての不公平を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、ＯＬＴは、近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生するときに、中距離ＯＮＵ及び遠距離ＯＮＵに対して、近距離ＯＮＵに対する帯域割当で発生した余剰帯域以下の帯域を追加することにした。
【００１６】
具体的には、本発明は、ＰＯＮシステムにおいて、帯域を割り当てるＯＬＴと、前記ＯＬＴから帯域を割り当てられる第１のＯＮＵと、前記ＯＬＴが第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第１の時期における帯域割当を通知されることが可能であり、前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域が前記第１の時期において追加されるように前記ＯＬＴから帯域を割り当てられる第２のＯＮＵと、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第１の時期における帯域割当を通知されることが不能であり、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期より後の第２の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第２の時期における帯域割当を通知されることが可能であり、前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域が前記第２の時期において追加されるように前記ＯＬＴから帯域を割り当てられる第３のＯＮＵと、を備えることを特徴とするＰＯＮシステムである。
【００１７】
この構成によれば、第１のＯＮＵに対する第１の時期における帯域割当において発生した余剰帯域を、第２のＯＮＵに対して第１の時期において割り当て、第３のＯＮＵに対して第１の時期より後の第２の時期において割り当てるため、第２及び第３のＯＮＵの間で余剰帯域割当についての不公平を軽減することができる。
【００１８】
また、本発明は、前記第１のＯＮＵは、近距離ＯＮＵであり、前記第２のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記近距離ＯＮＵより遠い中距離ＯＮＵであり、前記第３のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記中距離ＯＮＵより遠い遠距離ＯＮＵであり、前記ＯＬＴから前記中距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記中距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記中距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知可能な距離であり、前記ＯＬＴから前記遠距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知不能な距離であり、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第２の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第２の時期における帯域割当を通知可能な距離であることを特徴とするＰＯＮシステムである。
【００１９】
この構成によれば、近距離ＯＮＵに対する第１の時期における帯域割当において発生した余剰帯域を、中距離ＯＮＵに対して第１の時期において割り当て、遠距離ＯＮＵに対して第１の時期より後の第２の時期において割り当てるため、中距離及び遠距離のＯＮＵの間で余剰帯域割当についての不公平を軽減することができる。
【００２０】
また、本発明は、前記ＯＬＴは、前記第２の時期における帯域割当について、前記第２のＯＮＵに対して減じられる帯域分を、前記第３のＯＮＵに対して追加される帯域分に割り当てることを特徴とするＰＯＮシステムである。
【００２１】
この構成によれば、余剰帯域が発生していない第１のＯＮＵに対する帯域を減らすことなく、全ＯＮＵに対するある割当周期における割当帯域の合計が、第１、第２及び第３のＯＮＵに対して割当可能な割当帯域の合計を超えないようにできる。
【００２２】
また、本発明は、ＯＬＴが第１の時期において第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第１の時期における帯域割当を通知されることが可能である第２のＯＮＵに対して、前記ＯＬＴが前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域を前記第１の時期において追加するように帯域を割り当て、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第１の時期における帯域割当を通知されることが不能であり、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期より後の第２の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記ＯＬＴから前記第２の時期における帯域割当を通知されることが可能である第３のＯＮＵに対して、前記ＯＬＴが前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域を前記第２の時期において追加するように帯域を割り当てることを特徴とする帯域割当方法である。
【００２３】
この構成によれば、第１のＯＮＵに対する第１の時期における帯域割当において発生した余剰帯域を、第２のＯＮＵに対して第１の時期において割り当て、第３のＯＮＵに対して第１の時期より後の第２の時期において割り当てるため、第２及び第３のＯＮＵの間で余剰帯域割当についての不公平を軽減することができる。
【００２４】
また、本発明は、前記第１のＯＮＵは、近距離ＯＮＵであり、前記第２のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記近距離ＯＮＵより遠い中距離ＯＮＵであり、前記第３のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記中距離ＯＮＵより遠い遠距離ＯＮＵであり、前記ＯＬＴから前記中距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記中距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記中距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知可能な距離であり、前記ＯＬＴから前記遠距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知不能な距離であり、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第２の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第２の時期における帯域割当を通知可能な距離であることを特徴とする帯域割当方法である。
【００２５】
この構成によれば、近距離ＯＮＵに対する第１の時期における帯域割当において発生した余剰帯域を、中距離ＯＮＵに対して第１の時期において割り当て、遠距離ＯＮＵに対して第１の時期より後の第２の時期において割り当てるため、中距離及び遠距離のＯＮＵの間で余剰帯域割当についての不公平を軽減することができる。
【００２６】
また、本発明は、前記ＯＬＴは、前記第２の時期における帯域割当について、前記第２のＯＮＵに対して減じられる帯域分を、前記第３のＯＮＵに対して追加される帯域分に割り当てることを特徴とする帯域割当方法である。
【００２７】
この構成によれば、余剰帯域が発生していない第１のＯＮＵに対する帯域を減らすことなく、全ＯＮＵに対するある割当周期における割当帯域の合計が、第１、第２及び第３のＯＮＵに対して割当可能な割当帯域の合計を超えないようにできる。
【００２８】
また、本発明は、第１の時期において第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することが検出されてから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記第１の時期における帯域割当を通知されることが可能である第２のＯＮＵに対して、前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域を前記第１の時期において追加するように帯域を割り当て、前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することが検出されてから、前記第１の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記第１の時期における帯域割当を通知されることが不能であり、前記第１の時期において前記第１のＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することが検出されてから、前記第１の時期より後の第２の時期に対応する自己の送信を開始するまでの間に、前記第２の時期における帯域割当を通知されることが可能である第３のＯＮＵに対して、前記第１の時期における前記第１のＯＮＵに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域を前記第２の時期において追加するように帯域を割り当てることを特徴とするＯＬＴである。
【００２９】
この構成によれば、第１のＯＮＵに対する第１の時期における帯域割当において発生した余剰帯域を、第２のＯＮＵに対して第１の時期において割り当て、第３のＯＮＵに対して第１の時期より後の第２の時期において割り当てるため、第２及び第３のＯＮＵの間で余剰帯域割当についての不公平を軽減することができる。
【００３０】
また、本発明は、前記第１のＯＮＵは、近距離ＯＮＵであり、前記第２のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記近距離ＯＮＵより遠い中距離ＯＮＵであり、前記第３のＯＮＵは、前記ＯＬＴからの距離が前記中距離ＯＮＵより遠い遠距離ＯＮＵであり、前記ＯＬＴから前記中距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記中距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記中距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知可能な距離であり、前記ＯＬＴから前記遠距離ＯＮＵまでの距離は、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第１の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第１の時期における帯域割当を通知不能な距離であり、前記ＯＬＴが前記第１の時期において前記近距離ＯＮＵに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出してから、前記第２の時期に対応する前記遠距離ＯＮＵの送信が開始されるまでの間に、前記ＯＬＴが前記遠距離ＯＮＵに前記第２の時期における帯域割当を通知可能な距離であることを特徴とするＯＬＴである。
【００３１】
この構成によれば、近距離ＯＮＵに対する第１の時期における帯域割当において発生した余剰帯域を、中距離ＯＮＵに対して第１の時期において割り当て、遠距離ＯＮＵに対して第１の時期より後の第２の時期において割り当てるため、中距離及び遠距離のＯＮＵの間で余剰帯域割当についての不公平を軽減することができる。
【００３２】
また、本発明は、前記第２の時期における帯域割当について、前記第２のＯＮＵに対して減じられる帯域分を、前記第３のＯＮＵに対して追加される帯域分に割り当てることを特徴とするＯＬＴである。
【００３３】
この構成によれば、余剰帯域が発生していない第１のＯＮＵに対する帯域を減らすことなく、全ＯＮＵに対するある割当周期における割当帯域の合計が、第１、第２及び第３のＯＮＵに対して割当可能な割当帯域の合計を超えないようにできる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、ＯＬＴから各ＯＮＵまでの距離に関わらず、各ＯＮＵの間で帯域割当についての不公平を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ＰＯＮシステムの構成を示す図である。
【図２】従来技術の帯域割当方法を示す図である。
【図３】実施形態１の帯域割当方法を示す図である。
【図４】実施形態２の帯域割当方法を示す図である。
【図５】実施形態３の帯域割当方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００３７】
（実施形態１）
本発明のＰＯＮシステムの構成を図１に示す。ＯＬＴ２の帯域割当部２４以外の構成は、本発明及び従来技術においてほぼ同様である。帯域割当部２４については後述する。
【００３８】
実施形態１の帯域割当方法を図３に示す。ＯＬＴ２は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対して、必要に応じた動的な帯域割当を行なう一方で、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、通常は固定の帯域割当を行なう。ただし、ＯＬＴ２は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当で余剰帯域が発生するときに、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当での余剰帯域を追加する。
【００３９】
ここで、ＯＬＴ２が中距離ＯＮＵ３Ｍに対して割当周期Ｐ１における帯域割当を、当該割当周期に対する帯域割当の演算終了から割当周期Ｐ１に対応する中距離ＯＮＵ３Ｍの送信が開始されるまでの間に通知可能である程度に、ＯＬＴ２から中距離ＯＮＵ３Ｍまでの距離は近い。しかし、ＯＬＴ２が遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して割当周期Ｐ１における帯域割当を、当該割当周期に対する帯域割当の演算終了から割当周期Ｐ１に対応する遠距離ＯＮＵ３Ｆの送信が開始されるまでの間に通知不能である程度に、ＯＬＴ２から遠距離ＯＮＵ３Ｆまでの距離は遠い。例えば、ＯＬＴ２からの距離が２０ｋｍ未満であるＯＮＵ３は近距離ＯＮＵ３Ｎであり、ＯＬＴ２からの距離が２０ｋｍ以上３８ｋｍ未満であるＯＮＵ３は中距離ＯＮＵ３Ｍであり、ＯＬＴ２からの距離が３８ｋｍ以遠であるＯＮＵ３は遠距離ＯＮＵ３Ｆである。
【００４０】
つまり、ＯＬＴ２から中距離ＯＮＵ３Ｍまでの距離は近いため、ＯＬＴ２から中距離ＯＮＵ３Ｍへの近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当での余剰帯域に対応する帯域割当の追加は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当での余剰帯域が検出された割当周期Ｐ１でなされる。しかし、ＯＬＴ２から遠距離ＯＮＵ３Ｆまでの距離は遠いため、ＯＬＴ２から遠距離ＯＮＵ３Ｆへの近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当での余剰帯域に対応する帯域割当の追加は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当での余剰帯域が検出された割当周期Ｐ１より後の割当周期Ｐ２でなされる。
【００４１】
ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、割当周期Ｐ１において近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当で余剰帯域が発生することを検出する。図３では、割当周期Ｐ１のための帯域割当演算は割当周期Ｐ０で実施している。しかし、帯域割当の通知が光スプリッタ４及び光伝送路５を伝搬して近距離ＯＮＵ３Ｎに到着するまでの伝搬時間、近距離ＯＮＵ３Ｎが帯域割当の通知を受け取ってから上りデータを送信するのに要する時間、並びに上りデータが光スプリッタ４及び光伝送路５を伝搬してＯＬＴ２に到着するまでの伝搬時間より前に、割当周期Ｐ１のための帯域割当演算が終了していればよい。具体的には、近距離ＯＮＵ３Ｎは、ＯＬＴ２に対して、近距離ＯＮＵ３Ｎの上り蓄積量を、レポートメッセージとして割当周期Ｐ１のための帯域割当演算で使用する時間以前に通知する。ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、割当周期Ｐ１において近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当で不要な余剰帯域が発生することを、レポートメッセージやレポートメッセージの履歴や割当帯域の利用履歴等に基づいて割当周期Ｐ１のための帯域割当演算において検出する。
【００４２】
ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対して、不要な余剰帯域を含まない割当帯域を、割当周期Ｐ１における割当帯域として設定する。図３では、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する保証帯域から不要な余剰帯域を減じた帯域を割り当てている。しかし、他の例として、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する非保証帯域を含む割当帯域から不要な余剰帯域を減じた帯域を割り当ててもよい。つまり、近距離ＯＮＵ３Ｎへの保証帯域並びに中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆへの固定帯域の総和が割当可能な光伝送路５の帯域に等しい場合は、図３に示したような帯域割当となる。そして、近距離ＯＮＵ３Ｎへの保証帯域並びに中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆへの固定帯域の総和が割当可能な光伝送路５の帯域に満たない場合は、他の例に示したような帯域割当となる。
【００４３】
ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、中距離ＯＮＵ３Ｍの固定帯域に割当周期Ｐ１における近距離ＯＮＵ３Ｎの帯域割当での余剰帯域を追加した割当帯域を、割当周期Ｐ１における割当帯域として設定する。ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、遠距離ＯＮＵ３Ｆの固定帯域に割当周期Ｐ１における近距離ＯＮＵ３Ｎの帯域割当での余剰帯域を追加した割当帯域を、割当周期Ｐ１における割当帯域として設定することはできないが、割当周期Ｐ１以降、例えば次の割当周期Ｐ２における割当帯域として設定することはできる。以下の説明では、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する追加割当は、割当周期Ｐ１の次の割当周期Ｐ２において行われるが、割当周期Ｐ２より後の割当周期において行われてもよい。
【００４４】
なお、割当周期Ｐ１で中距離ＯＮＵ３Ｍに割り当てる余剰帯域の総和は、ＯＬＴ２及び中距離ＯＮＵ３Ｍの間の伝搬時間以降に中距離ＯＮＵ３Ｍに割り当てることができる分以下の帯域である。ここで、近距離ＯＮＵ３Ｎ及び中距離ＯＮＵ３Ｍの間の距離によって、割当周期Ｐ１において割当可能な近距離ＯＮＵ３Ｎの余剰帯域には上限がある。その上限は、ＯＮＵ３の間の距離が遠くなるに従って低下する。従って、近距離ＯＮＵ３Ｎの余剰帯域の値及びＯＮＵ３の間の距離の分布によっては、全ての近距離ＯＮＵ３Ｎの余剰帯域が中距離ＯＮＵ３Ｍに割当可能なわけではない。
【００４５】
さらに、中距離ＯＮＵ３Ｍに割り当てる余剰帯域の総和は、中距離ＯＮＵ３Ｍの使用履歴やレポートメッセージ等を考慮した中距離ＯＮＵ３Ｍが利用すると予測される帯域に制限してもよい。そして、中距離ＯＮＵ３Ｍに割り当てる余剰帯域の総和は、後述する割当周期Ｐ１以降の割当周期で遠距離ＯＮＵ３Ｆに割り当てるために中距離ＯＮＵ３Ｍに対する割当帯域から減じる帯域を、中距離ＯＮＵ３Ｍが利用すると予測される帯域に加えた帯域に制限してもよい。このため、割当周期Ｐ１で中距離ＯＮＵ３Ｍに割り当てた余剰帯域は、割当周期Ｐ１で近距離ＯＮＵ３Ｎに割り当てなかった余剰帯域と必ずしも一致するわけではない。
【００４６】
ＯＬＴ２の送信機２１は、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、割当周期Ｐ１における帯域割当を、割当周期Ｐ１に対応する各ＯＮＵ３の送信が開始されるまでの間に通知する。ＯＬＴ２の送信機２１は、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、割当周期Ｐ１における帯域割当を、当該割当周期における近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当の演算終了から割当周期Ｐ１に対応する遠距離ＯＮＵ３Ｆの送信が開始されるまでの間に通知することはできないが、割当周期Ｐ２における帯域割当を、割当周期Ｐ２に対応する遠距離ＯＮＵ３Ｆの送信が開始されるまでの間に通知することはできるとした。図３では、割当周期Ｐ１及び割当周期Ｐ２は隣接した割当周期としているが、隣接しない割当周期であってもよい。具体的には、ＧＥ−ＰＯＮの場合を例にとれば、ＯＬＴ２の送信機２１は、各ＯＮＵ３に対して、当該通知の送信時刻並びに上り通信の開始時刻及び継続時間を、ゲートメッセージとして通知する。各ＯＮＵ３は、自己の時計を当該通知の送信時刻に合わせ、上りデータを上り通信の開始時刻及び計測時間に基づいて送信する。
【００４７】
近距離ＯＮＵ３Ｎは、ＯＬＴ２に対して、近距離ＯＮＵ３Ｎの保証帯域から不要な余剰帯域を減じた割当帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ１において送信する。中距離ＯＮＵ３Ｍは、ＯＬＴ２に対して、中距離ＯＮＵ３Ｍの固定帯域に割当周期Ｐ１における近距離ＯＮＵ３Ｎの余剰帯域を追加した割当帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ１において送信する。遠距離ＯＮＵ３Ｆは、ＯＬＴ２に対して、遠距離ＯＮＵ３Ｆの固定帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ１において送信する。ここで、各ＯＮＵ３からの上りデータは、ＯＬＴ２において同時に受信されないように、時分割多重化されている。
【００４８】
ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、割当周期Ｐ２において近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当で余剰帯域が発生しないことを、割当周期Ｐ１における近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当の演算時に検出する。
【００４９】
ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対して、近距離ＯＮＵ３Ｎの保証帯域を、割当周期Ｐ２における割当帯域として設定する。ここで、ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、遠距離ＯＮＵ３Ｆの固定帯域に割当周期Ｐ１における近距離ＯＮＵ３Ｎの余剰帯域を追加した割当帯域を、割当周期Ｐ２における割当帯域として既に設定している。よって、ＯＬＴ２の帯域割当部２４は、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、中距離ＯＮＵ３Ｍの固定帯域から割当周期Ｐ２において遠距離ＯＮＵ３Ｆに割り当てた割当周期Ｐ１における近距離ＯＮＵ３Ｎの余剰帯域を減じた割当帯域を、割当周期Ｐ２における割当帯域として設定する。これは、全ＯＮＵ３に対する割当周期Ｐ２における割当帯域の合計が、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して割当可能な割当帯域の合計を超えないようにするためである。ここで、割当可能な割当帯域の合計は、近距離ＯＮＵ３Ｎの保証帯域並びに中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆの固定帯域の合計とした。
【００５０】
例えば、中距離ＯＮＵ３Ｍを経由して近距離ＯＮＵ３Ｎが遠距離ＯＮＵ３Ｆに受け渡しうる余剰帯域は以下のいずれかを上限とするのが望ましい。
第１の上限：近距離ＯＮＵ３Ｎから中距離ＯＮＵ３Ｍが受け渡された又は受け渡される予定の余剰帯域の上限。
第２の上限：中距離ＯＮＵ３Ｍの固定帯域及び保証帯域の総和。ここで総和は、余剰帯域を受け取る全中距離ＯＮＵ３Ｍに関して、演算の対象とする時間での合計である。
このうち第１の上限は、中距離ＯＮＵ３Ｍの固定帯域及び保証帯域を確保するためのものである。第２の上限は、予めの遠距離ＯＮＵ３Ｆへの余剰帯域の割当で近距離ＯＮＵ３Ｎが割りを喰わないようにするためのものである。即ち、近距離ＯＮＵ３Ｎで予測された余剰帯域が発生しない時に、遠距離ＯＮＵ３Ｆに割り当てた分を中距離ＯＮＵ３Ｍへの割当から差し引いて近距離ＯＮＵ３Ｎへの本来の割当量を確保するためのものである。これらの上限に従った動作の例は、図４及び図５の割当周期Ｐ６以降に示す。
【００５１】
ＯＬＴ２の送信機２１は、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、割当周期Ｐ２における帯域割当を、割当周期Ｐ２に対応する各ＯＮＵ３からの送信が開始されるまでの間に通知する。
【００５２】
近距離ＯＮＵ３Ｎは、ＯＬＴ２に対して、近距離ＯＮＵ３Ｎの保証帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ２において送信する。中距離ＯＮＵ３Ｍは、ＯＬＴ２に対して、中距離ＯＮＵ３Ｍの固定帯域から割当周期Ｐ２において遠距離ＯＮＵ３Ｆに割り当てた割当周期Ｐ１における近距離ＯＮＵ３Ｎの余剰帯域を減じた割当帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ２において送信する。遠距離ＯＮＵ３Ｆは、ＯＬＴ２に対して、遠距離ＯＮＵ３Ｆの固定帯域に上記余剰帯域を追加した割当帯域分以下のデータを、割当周期Ｐ２において送信する。
【００５３】
実施形態１では、ＯＮＵ３が中距離ＯＮＵ３Ｎであるか遠距離ＯＮＵ３Ｆであるかに関わらず、各ＯＮＵ３の間で帯域割当についての不公平を軽減することができる。つまり、実施形態１では余剰帯域の配分において中距離ＯＮＵ３Ｍに対して遠距離ＯＮＵ３Ｆが完全優先するとしたため、中距離ＯＮＵ３Ｎに対する割当期間Ｐ１、Ｐ２における割当帯域に対応するデータ量の合計は、２割当周期分の固定帯域に対応するデータ量である一方で、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する割当期間Ｐ１、Ｐ２における割当帯域に対応するデータ量の合計は、２割当周期分の固定帯域に対応するデータ量に上記余剰帯域を追加した割当帯域に対応するデータ量を加えたデータ量であり、優先度に応じた公平な割当が実現されている。
【００５４】
（実施形態２、３）
実施形態２、３は、優先度を、余剰帯域を重みに比例して分配する優先度としている。例えば、帯域、即ち所定の期間における送信可能なデータ量又は送信許可時間が、（共用可能な帯域Ｌ）×（ＯＮＵｊの重みｗｊ）／（割当対象のＯＮＵｉの重みの総和Σｗｉ）となる場合を公平とする。ここで、総和は、送信する対象のデータのあるＯＮＵとする。実施形態２、３の帯域割当の例を図４、５に示す。図４、５では、割当周期Ｐ１〜Ｐ５の間、近距離ＯＮＵ３Ｎの所要帯域が保証帯域の半分になるとした。この場合の割当周期Ｐ０〜Ｐ８について、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する割当帯域、並びに中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する残差が示されている。
【００５５】
ここで、残差は、各ＯＮＵ３に対して割当周期Ｐ０から現在の割当周期まで設定された割当帯域の合計が、各ＯＮＵ３の間で帯域割当について公平な割当からどの程度隔てているかを示す。つまり、残差は、負の値であれば公平な割当のために割当帯域が追加される必要があることを示し、正の値であれば公平な割当のために割当帯域が削減される必要があることを示し、０であれば公平な割当となったことを示す。
【００５６】
近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆについて、それぞれの優先度を同一とし、よってそれぞれの重みｗＮ、ｗＭ、ｗＦを同一とし、全ＯＮＵ３に対する１割当周期における割当帯域の合計をＬとする。
【００５７】
割当周期Ｐ０など通常では、近距離ＯＮＵ３Ｎに対して設定される割当帯域は、Ｌ×ｗＮ／Σｗｉ＝４Ｌ／１２であり、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して設定される割当帯域は、Ｌ×ｗＭ／Σｗｉ＝４Ｌ／１２であり、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して設定される割当帯域は、Ｌ×ｗＦ／Σｗｉ＝４Ｌ／１２である。ここで、Σｗｉは、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆについてのｗｉの和を示す。
【００５８】
割当周期Ｐ１において近距離ＯＮＵ３Ｎに対して設定されるべき割当帯域が２Ｌ／１２であり、割当周期Ｐ１において近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当が４Ｌ／１２−２Ｌ／１２＝２Ｌ／１２だけ余剰となることが検出される。このときに、割当周期Ｐ１において中距離ＯＮＵ３Ｍに対して追加されるべき割当帯域は、２Ｌ／１２×ｗＭ／Σｗｉ＝Ｌ／１２であり、割当周期Ｐ１において遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して追加されるべき割当帯域は、２／１２×ｗＦ／Σｗｉ＝Ｌ／１２である。ここで、Σｗｉは、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆについてのｗｉの和を示す。
【００５９】
ここで、ＯＬＴ２から中距離ＯＮＵ３Ｍへの割当周期Ｐ１における帯域割当の追加は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する割当周期Ｐ１における帯域割当の余剰帯域の検出から、中距離ＯＮＵ３Ｍの割当周期Ｐ１における送信までの間に通知される。しかし、ＯＬＴ２から遠距離ＯＮＵ３Ｆへの割当周期Ｐ１における帯域割当の追加は、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する割当周期Ｐ１における帯域割当の余剰帯域の検出から、遠距離ＯＮＵ３Ｆの割当周期Ｐ１における送信までの間に通知されない。よって、割当周期Ｐ１において、当該余剰の割当帯域２Ｌ／１２は、中距離ＯＮＵ３Ｍに対してすべて追加され、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対してまったく追加されない。
【００６０】
割当周期Ｐ１において、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して設定される割当帯域は、４Ｌ／１２＋２Ｌ／１２＝６Ｌ／１２であり、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して設定される割当帯域は、４Ｌ／１２である。割当周期Ｐ１の完了時点で、中距離ＯＮＵ３Ｍに対する残差は＋Ｌ／１２であり、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する残差は−Ｌ／１２である。各ＯＮＵ３の間で帯域割当について不公平を軽減するために、実施形態２、３では異なる方法が適用される。
【００６１】
まず、図４に示した実施形態２について説明する。実施形態２では、近距離ＯＮＵ３Ｎの所要データ量が次の割当周期まで継続すると予測して残差を小さくする。ＯＬＴ２は、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、割当周期Ｐ１で追加されるべき残余及び割当周期Ｐ２で予測される残余の合計として割当周期Ｐ２における２Ｌ／１２の帯域を追加する。ＯＬＴ２は、予想どおり割当周期Ｐ２における近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当が２Ｌ／１２だけ余剰となることを検出し、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、割当周期Ｐ２における帯域を追加しない。これにより、割当周期Ｐ２の完了時点で、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する残差はともに０となる。
【００６２】
割当周期Ｐ３及び割当周期Ｐ５は、割当周期Ｐ１と同様に考えることができる。割当周期Ｐ４は、割当周期Ｐ２と同様に考えることができる。
【００６３】
ＯＬＴ２は、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、割当周期Ｐ１で追加されるべき残余及び割当周期Ｐ２で予測される残余の合計として割当周期Ｐ６における２Ｌ／１２の帯域を追加する。ＯＬＴ２は、予想と異なり割当周期Ｐ６における近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当が余剰とならないことを検出し、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、割当周期Ｐ６における帯域について、遠距離ＯＮＵ３Ｆに予め割り当ててしまった分の２Ｌ／１２だけ帯域を減ずる。これにより、割当周期Ｐ６の完了時点で、中距離ＯＮＵ３Ｍに対する残差は−Ｌ／１２であり、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する残差は＋Ｌ／１２である。
【００６４】
ＯＬＴ２は、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、割当周期Ｐ７における帯域について、割当周期Ｐ６で予想外れにより余計に追加した分のＬ／１２だけ帯域を減ずる。これは、ＯＬＴ２は、割当周期Ｐ６における近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当が余剰とならないことを検出し、割当周期Ｐ７における近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当も余剰とならないことを予測した上で残差をなくし、各ＯＮＵ３の間で帯域割当についての不公平を軽減するためである。
【００６５】
ＯＬＴ２は、割当周期Ｐ７における近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当が余剰とならないことを検出し、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、割当周期Ｐ７における遠距離ＯＮＵ３Ｆから減じた分のＬ／１２の帯域を追加する。これにより、割当周期Ｐ７の完了時点で、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３に対する残差はともに０となる。割当周期Ｐ８において、通常の状態に戻っている。
【００６６】
次に、図５に示した実施形態３について説明する。実施形態３では、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する割当遅延を小さくする。ＯＬＴ２は、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、割当周期Ｐ１で追加されるべき残余として割当周期Ｐ２におけるＬ／１２の帯域を追加する。ＯＬＴ２は、割当周期Ｐ２における近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当が２Ｌ／１２だけ余剰となることを検出し、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、割当周期Ｐ２におけるＬ／１２の帯域を追加する。これにより、割当周期Ｐ２の完了時点で、中距離ＯＮＵ３Ｍに対する残差は＋Ｌ／１２のままであり、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する残差は−Ｌ／１２のままである。
【００６７】
割当周期Ｐ３から割当周期Ｐ５までは、割当周期Ｐ２と同様に考えることができる。
【００６８】
ＯＬＴ２は、遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、割当周期Ｐ６におけるＬ／１２の帯域を追加する。ＯＬＴ２は、割当周期Ｐ６における近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当が余剰とならないことを検出し、中距離ＯＮＵ３Ｍに対して、割当周期Ｐ６におけるＬ／１２だけ帯域を減ずる。これにより、割当周期Ｐ６の完了時点で、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する残差はともに０となる。割当周期Ｐ７、Ｐ８において、通常の状態に戻っている。
【００６９】
（変形例）
本実施形態では、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当での余剰帯域が、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して追加されている。本変形例では、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する帯域割当での余剰帯域以下の帯域が、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して追加されてもよい。つまり、全ＯＮＵ３に対する１割当周期における割当帯域の合計が、近距離ＯＮＵ３Ｎに対する保証帯域並びに中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する固定帯域の合計を超えないようにすればよい。
【００７０】
本実施形態では、近距離ＯＮＵ３Ｎに対して、動的な帯域割当方式が適用されるところ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、通常では固定の帯域割当方式が適用される。よって、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、帯域割当が容易に行なわれる。本変形例では、近距離ＯＮＵ３Ｎに対して、動的な帯域割当方式が適用されるとともに、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、通常から動的な帯域割当方式がそれぞれ適用されてもよい。そして、動的な割当帯域に追加の割当帯域が加算されてもよい。
【００７１】
本実施形態では、ＯＬＴ２から各ＯＮＵ３までの距離を３段階に分けて本発明を適用しているが、本変形例では、帯域割当が追加される割当周期が限定されないことを考慮して、ＯＬＴ２から各ＯＮＵ３までの距離を３段階以上に分けて本発明を適用してもよい。例えば、割当周期Ｐ１での余剰帯域を割当周期Ｐ２で追加可能な遠距離ＯＮＵ３Ｆと割当周期Ｐ３で追加可能な遠距離ＯＮＵ３Ｆがあってもよい。この場合、割当周期Ｐ１での余剰帯域を割当周期Ｐ１で中距離ＯＮＵ３Ｍに追加する。そして、割当周期Ｐ２で、割当周期Ｐ１で余剰帯域を追加した中距離ＯＮＵ３Ｍから優先度に応じて割当帯域を減じて、割当周期Ｐ２で追加可能な遠距離ＯＮＵ３Ｆに追加する。そして、割当周期Ｐ３で、割当周期Ｐ２で余剰帯域を追加した遠距離ＯＮＵ３Ｆから優先度に応じて割当帯域を減じて、割当周期Ｐ３で追加可能な遠距離ＯＮＵ３Ｆに追加する。さらに、順次遠距離のＯＮＵ３Ｆに余剰帯域を受け渡していくとしてもよい。
【００７２】
本実施形態では、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆについて、それぞれの優先度を同一とし、よってそれぞれの重みｗＮ、ｗＭ、ｗＦを同一としている。本変形例では、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆについて、それぞれの優先度を異なるものとしてもよく、よってそれぞれの重みｗＮ、ｗＭ、ｗＦを異なるものとしてもよい。そして、優先度及び重みに応じて、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆに対して、割当帯域が設定され残差が算出されるとよい。例えば、実施形態２で、中距離ＯＮＵ３Ｍの重みの総和と遠距離ＯＮＵ３Ｆの重みの総和が２：１であれば、割当周期Ｐ１における中距離ＯＮＵ３Ｍに対する割当帯域は、遠距離ＯＮＵ３Ｆの分の１／（１＋２）だけ余計に残余を受けて２Ｌ／１２×｛２／（１＋２）＋１／（１＋２）｝となっている。割当周期Ｐ２における中距離ＯＮＵ３Ｍに対する帯域割当は、２Ｌ／１２×｛２／（１＋２）−１／（１＋２）｝＝２Ｌ／１２×｛１／（１＋２）｝、割当周期Ｐ２における遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する帯域割当は、Ｌ／１２×｛１／（１＋２）＋１／（１＋２）｝＝２Ｌ／１２×｛２／（１＋２）｝となる。
【００７３】
本実施形態では、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆは、それぞれ１台配置されているが、本変形例では、近距離ＯＮＵ３Ｎ、中距離ＯＮＵ３Ｍ及び遠距離ＯＮＵ３Ｆは、それぞれ複数配置されてもよい。そして、本発明を適用することにより、複数の近距離ＯＮＵ３Ｎに対する割当帯域の合計、複数の中距離ＯＮＵ３Ｍに対する割当帯域の合計及び複数の遠距離ＯＮＵ３Ｆに対する割当帯域の合計を設定してもよい。
【００７４】
本実施形態では、ＯＬＴ２からの距離に基づいて、ＯＮＵ３を分類しているが、本変形例では、ＯＬＴ２からの距離に限定されない、ＯＬＴ２からの帯域割当通知のタイミングに基づいて、ＯＮＵ３を分類してもよい。ＯＮＵ３ＦがＯＮＵ３Ｎの余剰帯域検出以前に送信許可を与えられるＯＮＵ３であり、ＯＮＵ３ＭがＯＮＵ３Ｎの余剰帯域検出以降に送信許可を与えられるＯＮＵ３であり、余剰帯域の割当の優先度がＯＮＵ３Ｆ＞ＯＮＵ３Ｍ又は完全優先であってもよい。完全優先となる優先度の階層が多数ある場合、あるＯＮＵ３との組み合わせでは、ＯＮＵ３Ｆであったものが、異なるＯＮＵ３との組み合わせでは、ＯＮＵ３ＭやＯＮＵ３Ｎとして機能することもあるし、優先度が時間的に入れ替わる設定では、ＯＮＵ３Ｎ、ＯＮＵ３Ｍ、ＯＮＵ３Ｆが互いに入れ替わることになる。
【００７５】
本変形例は、ＯＮＵ３Ｎが不要とする余剰帯域の割当に関して、ＯＮＵ３ＦがＯＮＵ３Ｍに優先する場合に適している。また、ＯＮＵ３が伝送するデータの一部に、遅延変動の許容度の低いデータを含み、所定の時間を起点として、それから一定の時間間隔でデータを伝送しなければならない場合に余剰帯域を割り当てる場合に適している。
【００７６】
本変形例では、ＯＮＵ３Ｎの帯域割当において発生した余剰帯域をＯＮＵ３Ｍに割当し、その後ＯＮＵ３間の優先度に応じて、そのＯＮＵ３Ｎの余剰帯域の割当を受けたＯＮＵ３Ｍへの割当を減じてＯＮＵ３Ｆに余剰帯域を配分する。ＯＬＴ２から各ＯＮＵ３までの距離等の関係で余剰帯域が配分できなかったＯＮＵ３Ｆにも余剰帯域を配分することにより、ＯＮＵ３の間で余剰帯域割当についての不公平を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係るＰＯＮシステム、帯域割当方法及びＯＬＴは、長距離化が進む高速光通信システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１：ＰＯＮシステム
２：ＯＬＴ
３Ｎ：近距離ＯＮＵ
３Ｍ：中距離ＯＮＵ
３Ｆ：遠距離ＯＮＵ
４：光スプリッタ
５：光伝送路
２１、３１Ｎ、３１Ｍ、３１Ｆ：送信機
２２、３２Ｎ、３２Ｍ、３２Ｆ：受信機
２３、３３Ｎ、３３Ｍ、３３Ｆ：光合分波器
２４：帯域割当部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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