(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光加入者装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）と光伝送路で接続しており、前記ＯＮＵが要求する上り信号の送信要求量を含むレポートを前記ＯＮＵから受信し、前記ＯＮＵに対する上り信号の送信許可量及び送信タイミングを含むゲートを前記ＯＮＵに送信する送受信部と、
予め所定時間の割当周期を定めており、前記ＯＮＵのうち前記光伝送路の長さが所定距離以上の遠方にあるＯＮＵに対する前記上り送信許可量を前記割当周期毎に決定し、前記ＯＮＵのうち前記光伝送路の長さが所定距離未満に近接しているＯＮＵに対する一の割当周期の前記上り送信許可量を上り信号の全帯域から、前記一の割当周期に受信する予定で送信許可済みの遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を減じた帯域を近接している前記ＯＮＵからの前記送信要求量に応じて分配し、上り信号の衝突を回避するように前記ＯＮＵ毎に前記送信タイミングを調整し、前記ゲートを前記送受信部に送信させる制御部と、
を備える光端局装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）。
【請求項２】
前記制御部は、
近接している前記ＯＮＵがレポートを送信した割当周期内に、前記レポートを受信し、受信した前記レポートに基づき送信許可量及び送信許可タイミングを算出し、前記送信許可量及び前記送信許可タイミングを記載したゲートを送出し、前記ＯＮＵが前記レポートを送信した割当周期と同一の割当周期内に前記ＯＮＵが前記ゲートを受信できる前記光伝送路の長さを前記所定距離とすることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＴ。
【請求項３】
前記制御部は、
前記所定距離を、予め定めた値の往復遅延時間（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）となる前記光伝送路の長さとすることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＴ。
【請求項４】
前記制御部は、
前記所定距離を０とすることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＴ。
【請求項５】
前記制御部は、
遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を、遠方にある前記ＯＮＵが要求した前記送信要求量の変化量に基づいて決定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＯＬＴ。
【請求項６】
前記制御部は、
遠方にある前記ＯＮＵからの上り信号の通信量を監視しており、遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を、遠方にある前記ＯＮＵが要求した前記送信要求量の変化量及び監視している上り信号の通信量に基づいて決定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＯＬＴ。
【請求項７】
前記制御部は、
遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量の最大値を設定し、遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を常に前記最大値以下とすることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のＯＬＴ。
【請求項８】
前記制御部は、
遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量の最大値を、前記ＯＮＵの数に基づいて定めることを特徴とする請求項７に記載のＯＬＴ。
【請求項９】
前記制御部は、
遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量の最大値を、前記送受信部が受信する実トラヒック量に基づいて定めることを特徴とする請求項７に記載のＯＬＴ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載のＯＬＴと、
前記ＯＬＴの前記送受信部と前記光伝送路で接続される複数のＯＮＵと、
を有する光通信システム。
【請求項１１】
ＯＬＴと複数のＯＮＵとが光伝送路で接続された通信システムの動的帯域割当方法において、
前記ＯＬＴが、前記ＯＮＵが要求する上り信号の送信要求量を含むレポートを前記ＯＮＵから受信し、前記ＯＮＵに対する上り信号の送信許可量及び送信タイミングを含むゲートを前記ＯＮＵに送信する際に、
予め所定時間の割当周期を定めており、前記ＯＮＵのうち前記光伝送路の長さが所定距離以上の遠方にあるＯＮＵに対する前記上り送信許可量を前記割当周期毎に決定し、前記ＯＮＵのうち前記光伝送路の長さが所定距離未満に近接しているＯＮＵに対する一の割当周期の前記上り送信許可量を上り信号の全帯域から、前記一の割当周期に受信する予定で送信許可済みの遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を減じた帯域を近接している前記ＯＮＵからの前記送信要求量に応じて分配し、上り信号の衝突を回避するように前記ＯＮＵ毎に前記送信タイミングを調整し、前記ゲートを前記ＯＬＴから送信させる動的帯域割当方法。
【請求項１２】
前記光伝送路の長さが所定距離未満に近接しているＯＮＵがレポートを送信した割当周期内に、前記ＯＬＴが前記レポートを受信し、受信した前記レポートに基づき送信許可量及び送信許可タイミングを算出し、前記送信許可量及び前記送信許可タイミングを記載したゲートを送出し、前記ＯＮＵが前記レポートを送信した割当周期と同一の割当周期内に前記ＯＮＵが前記ゲートを受信できる前記光伝送路の長さを前記所定距離とすることを特徴とする請求項１１に記載の動的帯域割当方法。
【請求項１３】
前記所定距離を、予め定めた値の往復遅延時間（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）となる前記光伝送路の長さとすることを特徴とする請求項１１に記載の動的帯域割当方法。
【請求項１４】
前記所定距離を０とすることを特徴とする請求項１１に記載の動的帯域割当方法。
【請求項１５】
遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を、遠方にある前記ＯＮＵが要求した前記送信要求量の変化量に基づいて決定することを特徴とする請求項１１から１４のいずれかに記載の動的帯域割当方法。
【請求項１６】
遠方にある前記ＯＮＵからの上り信号の通信量を監視しており、遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を、遠方にある前記ＯＮＵが要求した前記送信要求量の変化量及び監視している上り信号の通信量に基づいて決定することを特徴とする請求項１１から１４のいずれかに記載の動的帯域割当方法。
【請求項１７】
遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量の最大値を設定し、遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を常に前記最大値以下とすることを特徴とする請求項１１から１６のいずれかに記載の動的帯域割当方法。
【請求項１８】
遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量の最大値を、前記ＯＮＵの数に基づいて定めることを特徴とする請求項１７に記載の動的帯域割当方法。
【請求項１９】
遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量の最大値を、前記ＯＬＴが受信する実トラヒック量に基づいて定めることを特徴とする請求項１７に記載の動的帯域割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受動光通信網における上り通信の通信時間（帯域）を動的に割り当てる光端局装置、光通信システム及び動的帯域割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの発展により、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）サービスの利用者が増加している。ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：受動光通信網）は、通信事業者局に設置されるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ：光端局装置）と、ユーザ宅に設置されるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：光加入者装置）とからなるＦＴＴＨの一形態である。ＰＯＮは、ＯＬＴと複数のＯＮＵとを、光ファイバや受動光スプリッタ等の光伝送路を介して接続した光ネットワークであり、その経済的優位性により、広く利用されている。
【０００３】
ＯＬＴとＯＮＵとがイーサネット（登録商標）フレームにより通信を行うＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮ）の中で、伝送速度が１ＧｂｐｓであるＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮ）は、高速かつ安価なＦＴＴＨサービスを提供することができるため、特に国内では広く用いられている。また、最近では、伝送速度を１０Ｇｂｐｓに高速化した１０Ｇ−ＥＰＯＮの標準仕様が検討されている。１０Ｇ−ＥＰＯＮの標準仕様では、図１に示すように１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓの異なる伝送速度のＯＮＵを、ＯＬＴに混在して接続することが考慮されている。
【０００４】
一般に、ＰＯＮにおいては、ＯＬＴからＯＮＵへの通信の方向を下り方向と呼び、これと反対方向を上り方向と呼ぶ。ＧＥ−ＰＯＮを始めとする多くのＰＯＮでは、上り方向の通信は時分割多元接続によって行われる。ＯＬＴにより、それぞれのＯＮＵの送信タイミングを制御することで、複数のＯＮＵがＯＬＴと時分割通信できるようにしている。
【０００５】
１０Ｇ−ＥＰＯＮの上り通信も同様に時分割多元接続により行われる。１０Ｇ−ＥＰＯＮでは、１台のＯＬＴに、上り伝送速度が異なる複数のＯＮＵが接続できる方式が検討されている。このとき、異なる速度のＯＮＵとの間であっても、時分割多元接続により上り通信を実現する。
【０００６】
上り方向の通信が時分割多元接続によって行われる多くのＰＯＮにおいて、効率的に上り帯域を使用するには、それぞれのＯＮＵに対して上り通信を許可する時間の長さを、通信の状況に応じて動的に変更することによる、動的帯域割当が重要である。ここで、帯域は、各ＯＮＵに対して送信許可量を算出し、その送信時間帯を排他的に確保することにより、割り当てられる。
【０００７】
ＧＥ−ＰＯＮには、ＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｏｉｎｔ−Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる、複数のＯＮＵの送信タイミングを制御するプロトコルが定められている。ＯＬＴはＭＰＣＰを用いて動的帯域割当を実行する。
【０００８】
ＯＮＵは、送信待ちの上りデータ量を送信待機量として送信要求信号に記載してＯＬＴに送信する。ＯＬＴは、送信要求信号を受信し、送信要求量を参照し、ＯＮＵごとに送信を許可する量と送信開始時刻とを算出し、これらを送信許可信号に記載して各ＯＮＵに送信する。その際、それぞれのＯＮＵの送信信号が時間的に重複しないように制御する。ＯＮＵは受信した送信許可信号に従い、指定された送信開始時刻から送信を開始し、上りバッファに蓄積していた信号を、指定された送信許可量の時間だけ送信する。
【０００９】
動的帯域割当の方法は、ＰＯＮシステムの性能を決定する上で重要である。ＰＯＮシステムの性能は、帯域利用効率や、遅延時間などを指標に評価することができる。動的帯域割当においては、高い帯域利用効率を保ちつつ、低遅延でデータを送信することが重要である。ここで、実際の上り割当帯域の遅延時間の大きさは、動的帯域割当の方法によって大きく影響を受ける。
【００１０】
ＰＯＮシステムにおいては、上りデータ送信の遅延時間が短い方が、高性能であるといえる。
【００１１】
動的帯域割当の方法として、ＯＬＴがＯＮＵに送信要求量の閾値である要求量閾値を与えて、ＯＮＵからＯＬＴに閾値以下のバッファ蓄積量を送信要求量としてレポートさせ、ＯＬＴはＯＮＵからレポートされた閾値以下の送信要求量と一致させた送信許可量を通知する方法がある。
【００１２】
特許文献１には、各ＯＮＵは送信要求量をＯＬＴに通知し、ＯＬＴは通知された送信要求量と一致した量の送信を許可することで、余剰帯域を無くし帯域利用効率を向上させる方法が開示されている。このとき、他のＯＮＵに比べてトラフィック量の大きいＯＮＵに対して独占的に帯域を割り当てる状態を防ぎ、さらに、ＳＬＡ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｌｅｖｅｌ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）の実現のために、各ＯＮＵの送信要求量に上限値を設定するとしている。この上限値設定により、割当帯域を制御できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２００４−５２８７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、前述した従来の方法では、以下の２点が課題として挙げられる。課題１として、割当周期よりも往復遅延時間（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）の方が大きい場合に帯域割当ができないため、ＲＴＴが割当周期よりも大きい場合は割当周期をＲＴＴ以上に大きくする必要があり、これによりＲＴＴが大きいと遅延時間が長くなる点がある。また、課題２として、接続されたＯＮＵのうちＲＴＴが最大となるＯＮＵのＲＴＴ以上の割当周期で割当を行うため、ＲＴＴの小さいＯＮＵの遅延時間が長くなる点がある。
【００１５】
特許文献１では、余剰帯域を無くして帯域利用効率を向上することを目的として、全ＯＮＵに対して、ＯＬＴは通知された送信要求量と一致した量の送信を許可するので、課題１のように、ＲＴＴが大きいＯＮＵが接続されると遅延時間が長くなる。また、課題２のようにＲＴＴが最大のＯＮＵに合わせて割当周期を決定するため、ＲＴＴの小さいＯＮＵの遅延時間も長くなる。
【００１６】
そこで、本発明は、ＰＯＮの上り帯域を動的に割り当てるときに、高い帯域利用効率を維持しながら遅延時間を短くすることができるＯＬＴ、光通信システム及び動的帯域割当方法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】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、ＯＬＴ配下のＯＮＵについて、予め定めた割り当て周期内にゲートとレポートの交換が可能なＯＮＵを近距離ＯＮＵとし、不可能なＯＮＵを遠距離ＯＮＵとし、まず、遠距離ＯＮＵからのＯＬＴへの上り信号に対する帯域割当については、遠距離ＯＮＵからＯＬＴへの送信要求量の変化又は実送信量に基づく予測帯域を割り当て、近距離ＯＮＵからのＯＬＴへの上り信号については、ＯＮＵからの送信要求量に応じて、残りの帯域より割り当てることとした。
【００１８】
具体的には、本発明に係るＯＬＴは、複数のＯＮＵと光伝送路で接続しており、前記ＯＮＵが要求する上り信号の送信要求量を含むレポートを前記ＯＮＵから受信し、前記ＯＮＵに対する上り信号の送信許可量及び送信タイミングを含むゲートを前記ＯＮＵに送信する送受信部と、予め所定時間の割当周期を定めており、前記ＯＮＵのうち前記光伝送路の長さが所定距離以上の遠方にあるＯＮＵに対する前記上り送信許可量を前記割当周期毎に決定し、前記ＯＮＵのうち前記光伝送路の長さが所定距離未満に近接しているＯＮＵに対する一の割当周期の前記上り送信許可量を上り信号の全帯域から、前記一の割当周期に受信する予定で送信許可済みの遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を減じた帯域を近接している前記ＯＮＵからの前記送信要求量に応じて分配し、上り信号の衝突を回避するように前記ＯＮＵ毎に前記送信タイミングを調整し、前記ゲートを前記送受信部に送信させる制御部と、を備える。ここで、「光伝送路の長さが所定距離以上の遠方にあるＯＮＵ」及び「遠方にあるＯＮＵ」は遠距離ＯＮＵであり、「光伝送路の長さが所定距離未満に近接しているＯＮＵ」及び「近接しているＯＮＵ」は近距離ＯＮＵである。また、割当周期はＯＬＴの処理時間や遅延時間の要求等により決定される。
【００１９】
本発明に係る光通信システムは、前記ＯＬＴと、前記ＯＬＴの前記送受信部と前記光伝送路で接続される複数のＯＮＵと、を有する。
【００２０】
本発明に係る動的帯域割当方法は、前記光通信システムにおいて、前記ＯＬＴが、前記ＯＮＵが要求する上り信号の送信要求量を含むレポートを前記ＯＮＵから受信し、前記ＯＮＵに対する上り信号の送信許可量及び送信タイミングを含むゲートを前記ＯＮＵに送信する際に、予め所定時間の割当周期を定めており、前記ＯＮＵのうち前記光伝送路の長さが所定距離以上の遠方にあるＯＮＵに対する前記上り送信許可量を前記割当周期毎に決定し、前記ＯＮＵのうち前記光伝送路の長さが所定距離未満に近接しているＯＮＵに対する一の割当周期の前記上り送信許可量を上り信号の全帯域から、前記一の割当周期に受信する予定で送信許可済みの遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を減じた帯域を近接している前記ＯＮＵからの前記送信要求量に応じて分配し、上り信号の衝突を回避するように前記ＯＮＵ毎に前記送信タイミングを調整し、前記ゲートを前記ＯＬＴから送信させる。
【００２１】
本ＯＬＴ及び動的帯域割当方法は、上り帯域をＯＮＵに動的に割り当てるときに、送信要求に対する送信許可を所定時間内に通知できない遠方のＯＮＵに対して予め予測した帯域を割り当てておき、送信要求に対する送信許可を所定時間内に通知できる近接したＯＮＵに対して残りの帯域を割り当てている。このため、割当周期を最も遠方のＯＮＵのＲＴＴに合わせる必要がなく、ＲＴＴの小さいＯＮＵの遅延時間が長くなることがない。
【００２２】
従って、本発明は、ＰＯＮの上り帯域を動的に割り当てるときに、高い帯域利用効率を維持しながら遅延時間を短くすることができるＯＬＴ、光通信システム及び動的帯域割当方法を提供することができる。
【００２３】
本発明では、近接している前記ＯＮＵがレポートを送信した割当周期内に、前記ＯＬＴが前記レポートを受信し、受信した前記レポートに基づき送信許可量及び送信許可タイミングを算出し、前記送信許可量及び前記送信許可タイミングを記載したゲートを送出し、前記ＯＮＵがレポートを送信した割当周期と同一の割当周期内に前記ＯＮＵが前記ゲートを受信できる前記光伝送路の長さを前記所定距離とすることができる。
【００２４】
また、本発明では、前記所定距離を、予め定めた値の往復遅延時間（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）となる前記光伝送路の長さとしてもよい。
【００２５】
さらに、本発明では、前記所定距離を０とすることもできる。すべてのＯＮＵに対して、遠距離ＯＮＵと同様に先行して帯域割当を行うことも可能である。この場合、帯域利用効率が若干低下するが、遅延の短縮という効果が得られる。
【００２６】
本発明では、遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を、遠方にある前記ＯＮＵが要求した前記送信要求量の変化量に基づいて決定することができる。
【００２７】
本発明では、遠方にある前記ＯＮＵからの上り信号の通信量を監視しており、遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を、遠方にある前記ＯＮＵが要求した前記送信要求量の変化量及び監視している上り信号の通信量に基づいて決定してもよい。
【００２８】
本発明では、遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量の最大値を設定し、遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を常に前記最大値以下とすることができる。ＳＬＡを実現することができる。
【００２９】
本発明では、遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量の最大値を、前記ＯＮＵの数に基づいて定めるとしてもよい。
【００３０】
本発明では、遠方にある前記ＯＮＵに対する前記上り送信許可量の最大値を、前記ＯＬＴが受信する実トラヒック量に基づいて定めるとしてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、ＰＯＮの上り帯域を動的に割り当てるときに、高い帯域利用効率を維持しながら遅延時間を短くすることができるＯＬＴ、光通信システム及び動的帯域割当方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】１０Ｇ−ＥＰＯＮの標準仕様を説明する概念図である。
【図２】本発明に係る光通信システムにおけるゲートとレポート、および上りデータの時間ダイヤグラムの一例である。
【図３】本発明に係る動的帯域割当方法を説明するフローチャートである。
【図４】図２の割当周期２における割当可能量の初期値と遠距離ＯＮＵに割当済みの割当量、未割り当ての割当量との関係を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。
【００３４】
（第１実施形態）
本実施形態のＰＯＮシステムは、ＯＬＴと、ＯＬＴの送受信部と光伝送路で接続される複数のＯＮＵと、を有する。本システムは、上り方向の通信がＴＤＭ（時分割多元接続）で実現される。ＯＮＵは、ＯＬＴからの送信許可（送信許可量と送信タイミング）に従ってのみ上りデータを送信する。
【００３５】
ＯＬＴは、複数のＯＮＵと光伝送路で接続しており、ＯＮＵが要求する上り信号の送信要求量を含むレポートをＯＮＵから受信し、ＯＮＵに対する上り信号の送信許可量及び送信タイミングを含むゲートをＯＮＵに送信する送受信部と、予め所定時間の割当周期を定めており、ＯＮＵのうち光伝送路の長さが所定距離以上の遠方にあるＯＮＵ（遠距離ＯＮＵ）に対する上り送信許可量を割当周期毎に決定し、ＯＮＵのうち光伝送路の長さが所定距離未満に近接しているＯＮＵ（近距離ＯＮＵ）に対する一の割当周期の上り送信許可量を上り信号の全帯域から、一の割当周期に受信する予定で送信許可済みの遠方にあるＯＮＵに対する上り送信許可量を減じた帯域を近接しているＯＮＵからの送信要求量に応じて分配し、上り信号の衝突を回避するようにＯＮＵ毎に送信タイミングを調整し、ゲートを送受信部に送信させる制御部と、を備える。
【００３６】
また制御部は、近距離ＯＮＵがレポートを送信した割当周期内に、ＯＬＴがレポートを受信し、受信したレポートに基づき送信許可量及び送信許可タイミングを算出し、これらを記載したゲートを送出し、ＯＮＵがレポートを送信した割当周期と同一の割当周期内にＯＮＵが前記ゲートを受信できる前記光伝送路の長さを所定距離とすることができる。また、制御部は、所定距離を、予め定めた値のＲＴＴとなる光伝送路の長さとしてもよい。
【００３７】
図２はＯＬＴとＯＮＵとの間でのゲートとレポート、および上りデータのやり取りの一例を示している。図２において、Ｒｘ及びＴｘは、それぞれＯＬＴ及びＯＮＵの送受信部の受信機及び送信機である。図３は、本システムが行う動的帯域割当方法を説明する図であり、ＯＬＴが各ＯＮＵに送信許可を通知する手順を示している。
【００３８】
図２に示したＯＬＴとＯＮＵとの間でのゲートとレポート、および上りデータのやり取りについて説明する。予め定めた割当周期（１０８）内にゲートとレポートの交換が可能なＯＮＵを近距離ＯＮＵ、割当周期内にゲートとレポートの交換が間に合わないＯＮＵを遠距離ＯＮＵと呼ぶこととする。本手法では、近距離ＯＮＵに対しては、ＯＬＴはレポート（１０１）を受けてから、そのレポートによって通知された送信要求量に基づいて送信許可量を算出した後、ゲート（１０３）によって送信許可量と送信許可タイミングを通知する。近距離ＯＮＵは通知された送信許可量と送信許可タイミングに従って上りデータ（１０５）を送信する。遠距離ＯＮＵに対しては、毎割当周期、データを送信できるように先行して割当を行う。このとき、遠距離ＯＮＵに割り当てる送信許可量はレポートにより通知された送信要求量には基づかず、ＯＬＴが独自に算出した値を通知する。
【００３９】
遠距離ＯＮＵへのゲート（１０４）は、１０４−１、１０４−２、１０４−３のように、毎割当周期に送信する。１０４のゲートにより送信を許可された上りデータ（１０７）は、それぞれのゲートにより通知された送信許可タイミングに従い、ＯＮＵより送出される。１０４のゲートにより通知される送信許可タイミングは、ここでは、ゲート送出の３周期先の割当周期（先行周期）で受信するように指定している。すなわち、ゲート１０４−１の送信許可により、遠距離ＯＮＵは上りデータ１０７−４を送信する。なお、先行周期をどれほど時間的に先方にするか（ここでは３周期先）は、遠距離ＯＮＵの接続距離に応じて事業者が設定するものであり、この値により本発明が制限されるものではない。
【００４０】
図３に示したＯＬＴが各ＯＮＵに送信許可を通知する手順について説明する。本手順は、帯域割り当てを繰り返す周期ごとに実施する。また、本手順は、ＯＮＵからのレポート受信を完了した時刻から開始する。また、本手順により、次の割当周期の送信許可量、送信タイミングを算出し、各ＯＮＵに通知する。図２の第２周期であれば、レポート１０１−２〜１０２−２の受信が完了した時刻から手順を開始し、算出した結果をゲート１０３−２〜１０４−２として各ＯＮＵに通知する。
【００４１】
以下に具体的な手順を説明する。先ず、ＯＬＴは次の割当周期の割当可能量の初期値ｒ０から、すでに遠距離ＯＮＵに割当済みの割当量の和ΣＧＦ’を初期値から引いて、割当可能量の残りｒを算出する（ステップＳ１１）。すなわち、ｒ＝ｒ０−ΣＧＦ’とする。例えば、図２の第２周期における時刻であれば、図４に示すように、現在時刻は２０１であり、レポート割当分（２０２）を除いた第３周期の一部（遠距離ＯＮＵへの割当量ＧＦ’の和ΣＧＦ’（２０３））は、すでに遠距離ＯＮＵに割当済みである。ここでは、遠距離ＯＮＵｌからのデータＤｌ（２０５）に対して割当済みである。そこで、未割り当てである残りｒ（２０４）を、以降の手順で近距離ＯＮＵの上りデータ送信帯域として割り当ててゆく。
【００４２】
次に、ＯＬＴは、全ＯＮＵについての割当順序Ｐ（ｉ）を決定する（ステップＳ１２）。割当順序Ｐ（ｉ）は、各ＯＮＵの実送信量の累積平均、送信要求量、契約帯域等のＳＬＡなどに基づいて決定する。
【００４３】
以後、割当順序Ｐ（ｉ）の若いＯＮＵの順に全ＯＮＵについてステップＳ１５からステップＳ２２までのステップを繰り返す。ループの中では、先ず該当する割当順序のＯＮＵのＲＴＴが予め定めた値Ｔよりも大きいかどうかを判断する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５でＲＴＴがＴ以下の場合には、該当するＯＮＵからのレポートを受信したかどうかを判断する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６でレポートを受信した場合は、送信要求量Ｒｋを読み込み（ステップＳ１７）、Ｒｋ、ｒより送信許可量ＧＮｋを算出する（ステップＳ１８）。ｒ＞ＲｋならＧＮｋ＝Ｒｋ、ｒ≦ＲｋならＧＮｋ＝ｒとする。ＧＮｋが決定したら残り割当可能量ｒを、ｒ＝ｒ−ＧＮｋとして更新し（ステップＳ１９）、次に近距離ＯＮＵの送信許可タイミングを算出する（ステップＳ２０）。近距離ＯＮＵの送信許可タイミングの初期値は、割当周期の開始時間から前周期以前に既に割当済みの遠距離ＯＮＵへの割当を受信する時間が経過した時点とし、この初期値に近距離ＯＮＵの送信許可量を送信するのに必要な時間を足しあわせていくことで算出する。ここに示した送信許可タイミングの算出方法は、事業者がサービス提供ポリシーに応じて決定するものとし、本発明は送信許可タイミングの算出法には制限されないものとする。送信許可タイミングを算出した後、次の割当順序Ｐ（ｉ）のＯＮＵへ進む（ステップＳ２３、ステップＳ２４）。
【００４４】
また、ステップＳ１５でＲＴＴがＴより大きい遠距離ＯＮＵには、数周期先に上りデータ送信帯域を割り当てる。具体的には、当該遠距離ＯＮＵへの割当量をＯＬＴが決定し（ステップＳ２１）、遠距離ＯＮＵの送信許可タイミングを算出し（ステップＳ２２）、次の割当順序Ｐ（ｉ）のＯＮＵへ進む（ステップＳ２３、ステップＳ２４）。遠距離ＯＮＵの送信許可タイミングは、今回の割当周期に送出するゲートが通知する送信許可により遠距離ＯＮＵからの上りデータを受信できる割当周期の開始時刻を初期値とし、この初期値に遠距離ＯＮＵへの送信許可量を足し合わせることで算出する。
【００４５】
また、ステップＳ１６でレポート受信がなかった近距離ＯＮＵにはデータ送信許可の割当を行わずに次の割当順序Ｐ（ｉ）のＯＮＵへ進む（ステップＳ２３、ステップＳ２４）。ＯＬＴに接続された全ＯＮＵに対し以上の手順を踏んだ後、全ＯＮＵにゲートを送出し（ステップＳ２５）、終了する。
【００４６】
なお、上りデータ送信帯域とは別に、各ＯＮＵにレポートを送信させるための上り帯域を割り当ててもよい。
【００４７】
ＲＴＴがＴよりも大きいときに、手順ステップＳ２１でＯＬＴが送信許可量を算出するときの、送信許可量の算出には、以下の２通りの方法がある。方法１では、遠距離ＯＮＵに対する上り送信許可量を、遠距離ＯＮＵが要求した送信要求量の変化量に基づいて決定する。方法２では、遠距離ＯＮＵからの上り信号の通信量を監視しており、遠距離ＯＮＵに対する前記上り送信許可量を、遠距離ＯＮＵが要求した送信要求量の変化量及び監視している上り信号の通信量に基づいて決定する。
【００４８】
どちらの方法においても、ＳＬＡを実現するために、制御部は、遠距離ＯＮＵに対する上り送信許可量の最大値Ｇｍａｘ及び最小値Ｇｍｉｎを設定し、遠距離ＯＮＵに対する上り送信許可量を常にＧｍｉｎ以上Ｇｍａｘ以下とする。すなわち、方法１あるいは２により算出した送信許可量Ｇを、Ｇ＜Ｇｍｉｎの場合はＧ＝Ｇｍｉｎ、Ｇ＞Ｇｍａｘの場合はＧ＝Ｇｍａｘとする。制御部は、Ｇｍａｘの値を、登録ＯＮＵ台数、またはＯＬＴが観測した実トラヒック量、または登録ＯＮＵ台数と実トラヒック量の両方の値に基づいて定めてもよい。
【００４９】
方法１における割当量算出方法の例を以下に示す。前周期に受信したレポート量をＲ０、今周期に受信したレポート量をＲとし、レポート量の時間変化量をＤＲ＝Ｒ−Ｒ０とする。これは、図２の第２周期を例にとれば、Ｒ０は１０２−１で遠距離ＯＮＵｌより通知された送信要求量を、Ｒは１０２−２で遠距離ＯＮＵｌより通知された送信要求量を意味する。このＤＲの絶対値が予め定めた値（ＡまたはＢ）の絶対値より大きいとき、今周期の割当量Ｇを前周期の割当量Ｇ０からＤＧＡまたはＤＧＢだけ変化させる。
具体的には、
Ｇ  ＝  Ｇ０  ＋  ＤＧＡ  （ＤＲ  ＞  Ａ  （Ａ＞０））
Ｇ  ＝  Ｇ０  −  ＤＧＢ    （ＤＲ  ＜  Ｂ  （Ｂ＜０））
Ｇ  ＝  Ｇ０              （Ｂ  ≦  ＤＲ  ≦  Ａ）
とする。
この方法により、送信要求量の変化に合わせて割当量を変化させることができ、バッファ溢れによるフレームロス防止効果を得ることができる。
【００５０】
方法２における割当量算出方法の例を以下に示す。上記と同様に、レポート量の時間変化量をＤＲ＝Ｒ−Ｒ０とする。また、レポート送信を除く前周期に当該ＯＮＵが実際に送信した量をＵ０とし、前周期の要求量と実送信量との差をＲＥ＝Ｒ０−Ｕ０とする。これは、図２の第２周期を例にとれば、実送信量Ｕ０は、上りデータ１０７−１のデータ量を意味する。また、Ｒ、およびＲ０は、それぞれ上記と同様に、１０２−１で通知された送信要求量、および１０２−２で通知された送信要求量を意味する。このＤＲおよびＲＥが予め定めた値（ＣまたはＤ）より大きいとき、今周期の割当量Ｇを前周期の割当量Ｇ０からＤＧＣまたはＤＧＤだけ変化させる。
具体的には、
Ｇ  ＝  Ｇ０  ＋  ＤＧＣ  （ＤＲ  ＞  Ｃ  （Ｃ＞０））
Ｇ  ＝  Ｇ０  −  ＤＧＤ    （ＲＥ  ＞  Ｄ  （Ｄ＞０））
Ｇ  ＝  Ｇ０              （ＤＲ  ≦  Ｃ  かつ、ＲＥ  ≦  Ｄ）
とする。
【００５１】
ＤＧＡ、ＤＧＢ、ＤＧＣ及びＤＧＤは、バッファ溢れが生じないかつ帯域利用効率が著しく低下しないように、運用者がそれぞれ予め設定する。バッファ溢れを防ぐという目的から、ＤＧＡ＞Ａ、ＤＧＣ＞Ｃとすることが望ましい。具体的な設定例としては、ある程度のトラヒック量変化に対応できるようにするため、ＤＧＡ＝１５２２、ＤＧＢ＝５００、Ａ＝１０００、Ｂ＝−６００と設定する。この方法により、バッファ溢れによるフレームロス防止の効果と、過剰な割当防止による帯域利用効率の低下防止の効果を得ることができる。
【００５２】
（他の実施形態）
第１実施形態の光通信システムは、図２のようにＯＮＵを遠距離ＯＮＵと近距離ＯＮＵに分けて帯域を動的に割り当てている。一方、制御部は、遠距離ＯＮＵと近距離ＯＮＵとに分ける所定距離を０としてもよい。全ＯＮＵを遠距離ＯＮＵとして先行して帯域割当を行うことができる。この場合、帯域利用効率が低下するが、遅延の短縮という効果が得られる。
【符号の説明】
【００５３】
１０１、１０１−１、１０１−２、・・・：レポート
１０２、１０２−１、１０２−２、・・・：レポート
１０３、１０３−１、１０３−２、・・・：ゲート
１０４、１０４−１、１０４−２、・・・：ゲート
１０７、１０７−１、１０７−２、・・・：上りデータ
１０８：割当周期
２０１：現在時刻
２０２：レポート割当帯域
２０３：遠距離ＯＮＵへの割当帯域量の和
２０４：残り帯域
２０５：遠距離ＯＮＵからの上りデータ
【図１】
0005487003.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005487003.tif 000005