(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列で多段に接続された複数のスイッチ手段と、
各スイッチ手段の出力の帯域比を設定する設定手段とを備え、
各スイッチ手段は、
配下のスイッチ手段から入力されるパケットを格納する第１のキューと、
配下のユーザから入力されるパケットを格納する第２のキューと、
前記設定手段により、前記第１及び第２のキューの配下となるスイッチ手段数またはユーザ数に基づいて設定された帯域比に基づき、前記第１及び第２のキューに格納されたパケットを出力制御する帯域制御部とを有する
ことを特徴とする光終端システム。
【請求項２】
前記設定手段は、前記第１のキューの配下のスイッチ手段数の合計値と、前記第２のキューの配下のスイッチ手段数との比を帯域比として計算する
ことを特徴とする請求項１記載の光終端システム。
【請求項３】
前記設定手段は、前記第１のキューの配下のユーザ数の合計値と、前記第２のキューの配下のユーザ数との比を帯域比として計算する
ことを特徴とする請求項１記載の光終端システム。
【請求項４】
ツリー状に接続された複数のスイッチ手段と、
各スイッチ手段の出力の帯域比を設定する設定手段とを備え、
前記複数のスイッチ手段は、第１のスイッチ手段と、この第１のスイッチ手段にツリー状に並列接続された第２及び第３のスイッチ手段とから少なくとも構成され、
前記第１のスイッチ手段は、
配下の第２のスイッチ手段から入力されるパケットを格納する第１のキューと、
配下の第３のスイッチ手段から入力されるパケットを格納する第２のキューと、
配下のユーザから入力されるパケットを格納する第３のキューと、
前記設定手段により、前記第１及び第２のキューの配下となるスイッチ手段数またはユーザ数に基づいて設定された帯域比に基づき、前記第１、第２及び第３のキューに格納されたパケットを出力制御する帯域制御部とを有する
ことを特徴とする光終端システム。
【請求項５】
前記設定手段は、前記第１のキューの配下のスイッチ手段数の合計値と、前記第２のキューの配下のスイッチ手段数の合計値と、前記第３のキューの配下のスイッチ手段数との比を帯域比として計算する
ことを特徴とする請求項４記載の光終端システム。
【請求項６】
前記設定手段は、前記第１のキューの配下のユーザ数の合計値と、前記第２のキューの配下のユーザ数の合計値と、前記第３のキューの配下のユーザ数との比を帯域比として計算する
ことを特徴とする請求項４記載の光終端システム。
【請求項７】
直列で多段に接続された複数のスイッチ手段を備え、
各スイッチ手段は、
配下のスイッチ手段から入力されるパケットを格納する第１のキューと、
配下のユーザから入力されるパケットを格納する第２のキューと、
アップリンクに最も近い最上位のスイッチ手段がマスタとなり、多段接続された配下のスイッチ手段に対して、制御フレームのやり取りを行い、配下の接続情報を伝え合うことで、各スイッチ手段の出力の帯域比を設定する全体制御部と、
前記全体制御部により、前記第１及び第２のキューの配下となるスイッチ手段数またはユーザ数に基づいて設定された帯域比に基づき、前記第１及び第２のキューに格納されたパケットを出力制御する帯域制御部とを有する
ことを特徴とする光終端システム。
【請求項８】
前記全体制御部は、前記第１のキューの配下のスイッチ手段数の合計値と、前記第２のキューの配下のスイッチ手段数との比を帯域比として計算する
ことを特徴とする請求項７記載の光終端システム。
【請求項９】
前記全体制御部は、前記第１のキューの配下のユーザ数の合計値と、前記第２のキューの配下のユーザ数との比を帯域比として計算する
ことを特徴とする請求項７記載の光終端システム。
【請求項１０】
ツリー状に接続された複数のスイッチ手段を備え、
前記複数のスイッチ手段は、第１のスイッチ手段と、この第１のスイッチ手段にツリー状に並列接続された第２及び第３のスイッチ手段とから少なくとも構成され、
前記第１のスイッチ手段は、
配下の第２のスイッチ手段から入力されるパケットを格納する第１のキューと、
配下の第３のスイッチ手段から入力されるパケットを格納する第２のキューと、
配下のユーザから入力されるパケットを格納する第３のキューと、
アップリンクに最も近い最上位の第１のスイッチ手段がマスタとなり、多段接続された配下のスイッチ手段に対して、制御フレームのやり取りを行い、配下の接続情報を伝え合うことで、前記接続情報に基づき各スイッチ手段の出力の帯域比を設定する全体制御部と、
前記全体制御部により、前記第１及び第２のキューの配下となるスイッチ手段数またはユーザ数に基づいて設定された帯域比に基づき、前記第１、第２及び第３のキューに格納されたパケットを出力制御する帯域制御部とを有する
ことを特徴とする光終端システム。
【請求項１１】
前記全体制御部は、前記第１のキューの配下のスイッチ手段数の合計値と、前記第２のキューの配下のスイッチ手段数の合計値と、前記第３のキューの配下のスイッチ手段数との比を帯域比として計算する
ことを特徴とする請求項１０記載の光終端システム。
【請求項１２】
前記全体制御部は、前記第１のキューの配下のユーザ数の合計値と、前記第２のキューの配下のユーザ数の合計値と、前記第３のキューの配下のユーザ数との比を帯域比として計算する
ことを特徴とする請求項１０記載の光終端システム。
【請求項１３】
前記全体制御部は、直列多段接続あるいはツリー接続が変化した場合には、一定周期で制御フレームのやり取りを行い、配下のスイッチ手段数又はユーザ数を得て、帯域比を動的に再計算する
ことを特徴とする請求項７から請求項１２までのいずれかに記載の光終端システム。
【請求項１４】
各スイッチ手段は、
配下のスイッチ手段又はユーザから入力される遅延に敏感なパケットを格納する第４のキューと、
前記第４のキューの出力及び帯域に敏感なパケットを出力制御する前記帯域制御部の出力のうち、遅延に敏感なパケットから順に優先的に出力制御する優先制御部とをさらに有する
ことを特徴とする請求項１から請求項１３までのいずれかに記載の光終端システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カスケード接続時の光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）間の公平性を実現する光終端システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の「中継装置およびパケット中継方法」では、各スイッチにおいて、優先度やＶＬＡＮ番号によってキューを振り分け、帯域制御（ＤＲＲ（Deficit Round Robin）スケジューラ）により優先制御や帯域制御を行う装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の「データ送出回路」では、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムとその上位のスイッチにおける帯域制御方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６０６５３号公報
【特許文献２】特開２００１−９４５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の「中継装置およびパケット中継方法」でも、「データ送出回路」でも、多段に接続された構成とする場合には、各スイッチ装置が帯域制御対象のグループやユーザ毎にキューを持ち、そのすべてのキューに対して帯域制御を行う構成である。全ての装置に帯域保証をする対象のキューや帯域設定をし、かつ全てのユーザやグループを識別する機能を持ち、さらにはユーザ毎に公平性を実現する機能を持つ必要がある。この場合、全ての装置でユーザ毎、グループ毎にキューを持ち、さらに帯域制御をそのユーザ数分やグループ分を行う必要があり、メモリ量や制御回路の増大により装置の高コスト化を招くと共に、全ての装置に全てのユーザ数分の識別情報や帯域設定をする必要があることから、管理コストも増大する。
【０００６】
一方、図７に示すような、最も低コストで単なるクラスキュー程度しか持たない低機能スイッチ装置を単純に多段接続する場合では、多段接続された最もアップリンク（Uplink）側に近い装置と最も遠い装置とでは、その配下のユーザの公平性は守られず、最もアップリンク側に近い装置が最も得をする構成となってしまう。
【０００７】
すなわち、例えば、図７の構成においては、ユーザ１−１〜１−ｎは１Ｇｂｐｓに多重されスイッチ装置＃２に入り、その１Ｇｂｐｓとその他のユーザ２−１〜２−ｎによりさらに１Ｇｂｐｓに多重され、最終的には、スイッチ＃１〜＃３が集約された１Ｇｂｐｓとユーザ４−１〜４−ｎが多重されて１Ｇｂｐｓのアップリンクに出力されることになり、多段接続される最も前段のスイッチ装置＃１の配下のユーザの出力機会がもっとも低く、最も後段のスイッチ装置＃４の配下のユーザの出力機会が最も多いことが分かる。
【０００８】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、スイッチ装置間での公平性を低コストかつ少ないハードウェアで実現することができ、特にスイッチ装置が多段に接続された場合に、多段の段数を帯域比として複数の帯域制御キューを持つスイッチ装置に設定することだけで、ユーザ識別機能やユーザ個別のキューを備えることなく、スイッチ装置間の公平性を実現することができる光終端システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光終端システムは、直列で多段に接続された複数のスイッチ手段と、各スイッチ手段の出力の帯域比を設定する設定手段とを備え、各スイッチ手段は、配下のスイッチ手段から入力されるパケットを格納する第１のキューと、配下のユーザから入力されるパケットを格納する第２のキューと、前記設定手段により、前記第１及び第２のキューの配下となるスイッチ手段数またはユーザ数に基づいて設定された帯域比に基づき、前記第１及び第２のキューに格納されたパケットを出力制御する帯域制御部とを有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る光終端システムによれば、スイッチ手段が多段に接続された場合に、多段の段数を帯域比として複数の帯域制御キューを持つスイッチ手段に設定することだけで、ユーザ識別機能やユーザ個別のキューを備えることなく、スイッチ手段間の公平性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る光終端システムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る光終端システムの構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係る光終端システムの構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態４に係る光終端システムの構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態５に係る光終端システムの構成及び動作を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態６に係る光終端システムの光回線終端装置の構成を示す図である。
【図７】従来のカスケード接続された複数のスイッチ装置からなるシステムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の光終端システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１３】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る光終端システムについて図１を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る光終端システムの構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１４】
図１において、この発明の実施の形態１に係る光終端システムは、光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）（スイッチ手段）１０と、光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）（スイッチ手段）２０と、光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）（スイッチ手段）３０と、光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）（スイッチ手段）４０と、帯域比設定装置（設定手段）５０とが設けられている。
【００１５】
各光回線終端装置１０−４０は、直列にカスケード（多段）接続されている。また、図１では４段の多段接続構成となっているが、２段や３段でも良いし、５段以上でも良い。なお、光回線終端装置は、例えば、複数のユーザやノードを収容する多ポートのレイヤ２／レイヤ３スイッチであっても良い。
【００１６】
光回線終端装置（ＯＬＴ）１０は、キュー１１と、キュー１２と、帯域制御部（ＤＲＲ（Deficit Round Robin）部）１３と、カスケードポート１４とが設けられている。
【００１７】
光回線終端装置（ＯＬＴ）２０は、キュー２１と、キュー２２と、帯域制御部（ＤＲＲ（Deficit Round Robin）部）２３と、カスケードポート２４とが設けられている。
【００１８】
光回線終端装置（ＯＬＴ）３０は、キュー３１と、キュー３２と、帯域制御部（ＤＲＲ（Deficit Round Robin）部）３３と、カスケードポート３４とが設けられている。
【００１９】
光回線終端装置（ＯＬＴ）４０は、キュー４１と、キュー４２と、帯域制御部（ＤＲＲ（Deficit Round Robin）部）４３と、アップリンク（Uplink）ポート４４とが設けられている。
【００２０】
図１において、光回線終端装置１０は、アクセス系の集線装置を示しており、キュー１１及びキュー１２に格納されたパケットを帯域比により出力制御する帯域制御部１３を備え、カスケードポート１４により後段の光回線終端装置２０に接続される。また、光回線終端装置１０は、複数のＰＯＮ（Passive Optical Network）インタフェースカードを持ち、各ＰＯＮインタフェースカードの配下には複数のユーザが収容されているものとし、アップリンクへ転送する場合にキュー１２に一旦パケットが格納されるものとする。光回線終端装置１０は、カスケードポート１４により光回線終端装置２０配下にカスケード接続され、光回線終端装置１０配下のカスケード接続が無い場合を示している。
【００２１】
以下同様に、光回線終端装置２０は、カスケードポート２４により光回線終端装置３０配下に接続され、光回線終端装置３０は、カスケードポート３４により光回線終端装置４０配下に接続される。
【００２２】
そして、光回線終端装置４０は、アクセス系の集線装置を示しており、ネットワーク側へのアップリンクポート４４に対して、キュー４１及びキュー４２に格納されたパケットを帯域比により出力制御する帯域制御部４３を備える。カスケードポート３４により前段の光回線終端装置３０に接続され、カスケードポート３４からのパケットは一旦キュー４１に格納される。また、光回線終端装置４０は、複数のＰＯＮ（Passive Optical Network）インタフェースカードを持ち、各ＰＯＮインタフェースカードの配下には複数のユーザが収容されているものとし、アップリンクへ転送する場合にキュー４２に一旦パケットが格納されるものとする。
【００２３】
帯域比設定装置５０は、光回線終端装置１０−４０の各帯域制御部１３、２３、３３、４３に対して、帯域比情報を送信して、帯域比を設定する。このとき、帯域比設定装置５０は、単純に、予め設定された、各光回線終端装置１０−４０のキュー１１、２１、３１、４１配下の光回線終端装置（ＯＬＴ）数の合計値と、各光回線終端装置１０−４０のキュー１２、２２、３２、４２配下の光回線終端装置（ＯＬＴ）数に基づき、それらの比を帯域比として計算するだけとなる。なお、キュー１２、２２、３２、４２配下の光回線終端装置（ＯＬＴ）数は、自身だけの数として「１」とする。
【００２４】
また、各光回線終端装置１０−４０がキュー１１、２１、３１、４１配下の光回線終端装置（ＯＬＴ）数の合計値を知っている場合には、帯域比設定装置５０は、配下にカスケード接続されている光回線終端装置（ＯＬＴ）数の合計値を、各光回線終端装置１０−４０に問い合わせて、各光回線終端装置１０−４０から取得しても良い。
【００２５】
すなわち、光回線終端装置４０のキュー４１の配下には３台の光回線終端装置１０−３０が多段接続されていることから、帯域比設定装置５０は、帯域制御部４３にはカスケード接続されたＯＬＴ数：自身＝３：１の帯域比を設定する。同様に、帯域比設定装置５０は、光回線終端装置３０の帯域制御部３３には２：１の帯域比を設定する。帯域比設定装置５０は、光回線終端装置２０の帯域制御部２３には１：１の帯域比を設定する。なお、光回線終端装置１０の帯域制御部１３には配下に光回線終端装置が接続されていないことから、帯域比の設定は不要であるが、デフォルトの１：１の設定のままとする。
【００２６】
つぎに、この実施の形態１に係る光終端システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
まず、光回線終端装置１０では、配下のＰＯＮインタフェースからキュー１２にパケットが格納され、そのパケットは帯域制御部１３によりカスケードポート１４を介して光回線終端装置２０に転送される。このとき、帯域制御部１３は、キュー１１にパケットが無いことから、キュー１２に溢れずに格納されたパケットを全て転送することになる。
【００２８】
次に、光回線終端装置２０では、カスケードポート１４から入力されたパケットがキュー２１に格納され、キュー２２には光回線終端装置２０の配下のＰＯＮインタフェースから入力するパケットが格納される。帯域制御部２３は、帯域比が１：１の設定であることから、光回線終端装置１０の帯域と光回線終端装置２０の帯域比が１：１で、カスケードポート２４へパケットを転送することになり、光回線終端装置間で公平な帯域で転送される。
【００２９】
さらに、光回線終端装置３０では、光回線終端装置１０及び光回線終端装置２０のパケットが１：１の帯域比で多重され、キュー３１に格納されたパケットと、自身の配下のＰＯＮインタフェースからキュー３２へ格納されたパケットとを、帯域制御部３３が２：１の帯域比で出力する。これにより、光回線終端装置１０と光回線終端装置２０が比率２で、光回線終端装置３０が比率１となり、パケットの出力比が、およそ光回線終端装置１０：光回線終端装置２０：光回線終端装置３０＝１：１：１となり、光回線終端装置４０へ転送されることになる。
【００３０】
最後に、光回線終端装置４０では、光回線終端装置３０と同様に、およそ光回線終端装置１０：光回線終端装置２０：光回線終端装置３０：光回線終端装置４０＝１：１：１：１の比率で、帯域制御部４３により出力が制御され、アップリンクポート４４に転送され、ネットワーク網へ転送されることになる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態１においては、光回線終端装置間で公平な帯域制御をすることが可能となる。
【００３２】
本実施の形態１において、各光回線終端装置では２つ以上のキューの帯域比の出力制御が可能な帯域制御部を持ち、各光回線終端装置の配置や段数からその配下の光回線終端装置の帯域が公平となるように、帯域比設定装置５０が、各帯域制御部に対して帯域比を設定することで、光回線終端装置間の公平性を制御することが可能となる。
【００３３】
このように、特に大規模なキューを持つ必要も無く、特に複雑な計算をすることもなく、光回線終端装置間の公平性を制御することを可能していることから、メモリ量や制御回路が少ないので、装置が低コストとなり、さらには複雑な設定とならないため、管理コストも削減することが可能となる。
【００３４】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る光終端システムについて図２を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態２に係る光終端システムの構成を示す図である。
【００３５】
上記の実施の形態１では、光回線終端装置配下の光回線終端装置の数を考慮して、光回線終端装置間の公平性を制御する方法であったが、この実施の形態２では、光回線終端装置配下のユーザ数を考慮して、光回線終端装置間の公平性を制御する方法である。
【００３６】
図２において、光回線終端装置１０ではキュー１２の配下のユーザ数として１００ユーザが加入し、光回線終端装置２０ではキュー２２の配下のユーザ数として２００ユーザが加入し、光回線終端装置３０ではキュー３２の配下のユーザ数として５０ユーザが加入し、光回線終端装置４０ではキュー４２の配下のユーザ数として１００ユーザが加入している場合を示しており、構成は実施の形態１と同じであるが、帯域比設定装置５０Ａの機能だけが異なる。
【００３７】
帯域比設定装置５０Ａは、光回線終端装置１０−４０の各帯域制御部１３、２３、３３、４３に対して、帯域比情報を送信して、帯域比を設定する。このとき、帯域比設定装置５０Ａは、単純に、予め設定された、各光回線終端装置１０−４０のキュー１１、２１、３１、４１配下のユーザ数の合計値と、各光回線終端装置１０−４０のキュー１２、２２、３２、４２配下のユーザ数とに基づき、それらの比を帯域比として計算するだけとなる。
【００３８】
また、各光回線終端装置１０−４０がキュー１１、２１、３１、４１配下のユーザ数の合計値を知っている場合には、帯域比設定装置５０Ａは、キュー１１、２１、３１、４１配下のユーザ数の合計値を、各光回線終端装置１０−４０に問い合わせて、各光回線終端装置１０−４０から取得しても良い。
【００３９】
すなわち、光回線終端装置４０の配下には３台の光回線終端装置１０−３０のユーザ数の合計３５０ユーザがカスケード接続されており、自身の配下には１００ユーザが加入している状態となる。従って、帯域比設定装置５０Ａは、帯域制御部４３にはカスケード接続された合計ユーザ数：自身＝３５０：１００の帯域比を設定する。同様に、帯域比設定装置５０Ａは、光回線終端装置３０の帯域制御部３３には３００：５０の帯域比を設定する。帯域比設定装置５０Ａは、光回線終端装置２０の帯域制御部２３には１００：２００の帯域比を設定する。なお、光回線終端装置１０の帯域制御部１３には配下に光回線終端装置が接続されていないことから、帯域比の設定は不要であるが、デフォルトの１：１の設定のままとする。
【００４０】
つぎに、この実施の形態２に係る光終端システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００４１】
まず、光回線終端装置１０では、配下のＰＯＮインタフェースからキュー１２にパケットが格納され、そのパケットは帯域制御部１３によりカスケードポート１４を介して光回線終端装置２０に転送される。このとき、帯域制御部１３はキュー１１にパケットが無いことから、キュー１２に溢れずに格納されたパケットを全て転送することになる。
【００４２】
次に、光回線終端装置２０では、カスケードポート１４から入力されたパケットがキュー２１に格納され、キュー２２には光回線終端装置２０配下のＰＯＮインタフェースから入力するパケットが格納される。帯域制御部２３では帯域比が１００：２００の設定であることから、光回線終端装置１０の帯域と光回線終端装置２０の帯域が１００：２００でカスケードポート２４へ転送されることとなり、ユーザ数の比率により光回線終端装置間で公平な帯域で転送される。
【００４３】
さらに、光回線終端装置３０では、光回線終端装置１０及び光回線終端装置２０が１００：２００の帯域比で多重され、キュー３１に格納されたパケットと、自身の配下のＰＯＮインタフェースからのパケットが格納されるキュー３２とを、帯域制御部３３において、３００：５０の帯域比で出力する。これにより、光回線終端装置１０と光回線終端装置２０の比率が３００で、光回線終端装置３０の比率が５０となり、パケットの出力比が、およそ光回線終端装置１０：光回線終端装置２０：光回線終端装置３０＝１００：２００：５０となり、光回線終端装置４０へ転送されることになる。
【００４４】
最後に、光回線終端装置４０では、光回線終端装置３０と同様に、およそ光回線終端装置１０：光回線終端装置２０：光回線終端装置３０：光回線終端装置４０＝１００：２００：５０：１００の比率で出力を帯域制御部４３により制御され、アップリンクポート４４に転送され、ネットワーク網へ転送されることになる。
【００４５】
この実施の形態２において、各光回線終端装置の加入ユーザ数を考慮し、光回線終端装置毎にその配下のユーザ数を積算した値を帯域比として設定することで、各光回線終端装置配下のユーザ加入数がばらついた場合でも、およそユーザ数を考慮した帯域比で光回線終端装置間の帯域制御をすることが可能となる。
【００４６】
以上のように光回線終端装置間でユーザ加入者数にばらつきがある場合には、およそユーザ数の比率で光回線終端装置間の帯域制御をすることにより、各ユーザの出力機会を公平にすることが可能となる。
【００４７】
上記の実施の形態１と同様に、特に大規模なキューを持つ必要も無く、特に複雑な計算をすることもなく、ユーザ数を意識した光回線終端装置間の公平性を制御することを可能していることから、メモリ量や制御回路が少ないので、装置が低コストとなり、さらには複雑な設定とならないため、管理コストも削減することが可能となる。
【００４８】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る光終端システムについて図３を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態３に係る光終端システムの構成を示す図である。
【００４９】
上記の実施の形態１及び２では、光回線終端装置が直列に多段接続された光終端システムであったが、この実施の形態３では、ツリー構成における光回線終端装置間の公平性制御であり、実施の形態１における光回線終端装置１０のカスケードポート１４を、光回線終端装置４０のキュー４６に接続した構成である。
【００５０】
図３は、光回線終端装置４０Ａの配下に光回線終端装置３０と光回線終端装置１０が接続され、光回線終端装置３０の配下に光回線終端装置２０が接続された構成を示しており、光回線終端装置４０Ａはツリー状に光回線終端装置３０と光回線終端装置１０が接続された構成となる。
【００５１】
図３において、図１の実施の形態１との違いとして、光回線終端装置４０Ａにキュー４６を追加し、光回線終端装置１０のカスケードポート１４をキュー４６に接続した構成となる。
【００５２】
帯域比設定装置５０は、光回線終端装置１０−４０Ａの各帯域制御部１３、２３、３３、４３に対して、帯域比情報を送信して、帯域比を設定する。このとき、帯域比設定装置５０は、単純に、予め設定された、各光回線終端装置１０−３０のキュー１１、２１、３１配下の光回線終端装置（ＯＬＴ）数の合計値と、各光回線終端装置１０−３０のキュー１２、２２、３２配下の光回線終端装置（ＯＬＴ）数に基づき、それらの比を帯域比として計算するだけとなる。帯域比設定装置５０は、光回線終端装置４０Ａについては、キュー４１配下の光回線終端装置（ＯＬＴ）数の合計値と、キュー４６配下の光回線終端装置（ＯＬＴ）数の合計値と、キュー４２配下の光回線終端装置（ＯＬＴ）数に基づき、それらの比を帯域比として計算する。なお、キュー１２、２２、３２、４２配下の光回線終端装置（ＯＬＴ）数は、自身だけの数として「１」とする。
【００５３】
また、各光回線終端装置１０−４０Ａがキュー１１、２１、３１、４１配下の光回線終端装置（ＯＬＴ）数の合計値を知っている場合には、帯域比設定装置５０は、配下にカスケード接続されている光回線終端装置（ＯＬＴ）数の合計値を、各光回線終端装置１０−４０Ａに問い合わせて、各光回線終端装置１０−４０Ａから取得しても良い。
【００５４】
すなわち、光回線終端装置４０Ａのキュー４１の配下には２台の光回線終端装置２０−３０が多段接続されており、キュー４６の配下には１台の光回線終端装置１０が接続された構成から、帯域比設定装置５０は、帯域制御部４３にはキュー４１の配下に接続されたＯＬＴ数：キュー４６の配下に接続されたＯＬＴ数：自身＝２：１：１の帯域比を設定する。同様に、帯域比設定装置５０は、光回線終端装置３０の帯域制御部３３には、キュー３１の配下の光回線終端装置が１台であるため、１：１の帯域比を設定する。なお、光回線終端装置２０の帯域制御部２３と、光回線終端装置１０の帯域制御部１３には、配下に光回線終端装置が接続されていないことから、帯域比の設定は不要であるが、デフォルトの１：１の設定のままとする。
【００５５】
つぎに、この実施の形態３に係る光終端システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００５６】
まず、光回線終端装置２０の配下のＰＯＮインタフェースからキュー２２にパケットが格納され、そのパケットは帯域制御部２３によりカスケードポート２４を介して光回線終端装置３０に転送される。このとき、帯域制御部２３はキュー２１にパケットが無いことから、キュー２２に溢れずに格納されたパケットを全て転送することになる。
【００５７】
次に、光回線終端装置３０では、カスケードポート２４から入力されたパケットがキュー３１に格納され、キュー３２には光回線終端装置３０配下のＰＯＮインタフェースから入力するパケットが格納される。帯域制御部３３では帯域比が１：１の設定であることから、光回線終端装置２０の帯域と光回線終端装置３０の帯域が１：１でカスケードポート３４へ転送されることになり、光回線終端装置４０Ａのキュー４１へ転送される。
【００５８】
また、光回線終端装置１０では、光回線終端装置２０と同様に、キュー１２に溢れずに格納されたパケットが、カスケードポート１４を介して光回線終端装置４０Ａのキュー４６へ転送される。
【００５９】
最後に、光回線終端装置４０Ａでは、光回線終端装置２０及び光回線終端装置３０が１：１の帯域比で多重され、キュー４１に格納されたパケットと、光回線終端装置１０からのキュー４６に格納されるパケットと、キュー４２の配下のＰＯＮインタフェースからのパケットが格納されるキュー４２とを、帯域制御部４３において、２：１：１の帯域比で出力する。これにより、光回線終端装置２０及び光回線終端装置３０が比率２、光回線終端装置１０が比率１、光回線終端装置４０Ａが比率１となり、パケットの出力比が、およそ光回線終端装置１０：光回線終端装置２０：光回線終端装置３０：光回線終端装置４０Ａ＝１：１：１：１となり、アップリンクポート４４に転送され、ネットワーク網へ転送されることになる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態３においては、光回線終端装置間で公平な帯域制御をすることが可能となる。
【００６１】
本実施の形態３において、光回線終端装置の多段接続をツリー構成とした場合でも、各光回線終端装置では３つ以上のキューの帯域比の出力制御が可能な帯域制御部を各光回線終端装置が持ち、各光回線終端装置の配置や段数からその配下の光回線終端装置の帯域が公平となるように、帯域比設定装置５０が帯域比を設定することで、光回線終端装置間の公平性を制御することが可能となる。
【００６２】
このように特に大規模なキューを持つ必要も無く、特に複雑な計算をすることもなく、光回線終端装置間の公平性を制御することを可能していることから、メモリ量や制御回路が少ないので、装置が低コストとなり、さらには複雑な設定とならないため、管理コストも削減することが可能となる。
【００６３】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る光終端システムについて図４を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態４に係る光終端システムの構成を示す図である。
【００６４】
上記の実施の形態３では、ツリー構成での多段接続構成における光回線終端装置配下のＯＬＴ数を考慮して光回線終端装置間の公平性を制御する方法であったが、この実施の形態４では、ツリー構成での多段接続構成における光回線終端装置配下のユーザ数を考慮して光回線終端装置間の公平性を制御する。
【００６５】
図４は、ＰＯＮシステムの配下のユーザ数を、光回線終端装置１０では１００ユーザが加入し、光回線終端装置２０では２００ユーザが加入し、光回線終端装置３０では５０ユーザが加入し、光回線終端装置４０Ａでは１００ユーザが加入している場合を示しており、この実施の形態４の構成は上記の実施の形態３と同じであるが、帯域比設定装置５０Ａの機能だけが異なる。
【００６６】
帯域比設定装置５０Ａは、光回線終端装置１０−４０Ａの各帯域制御部１３、２３、３３、４３に対して、帯域比情報を送信して、帯域比を設定する。このとき、帯域比設定装置５０Ａは、単純に、予め設定された、各光回線終端装置１０−３０のキュー１１、２１、３１配下のユーザ数の合計値と、各光回線終端装置１０−３０のキュー１２、２２、３２配下のユーザ数に基づき、それらの比を帯域比として計算するだけとなる。帯域比設定装置５０は、光回線終端装置４０Ａについては、キュー４１配下のユーザ数の合計値と、キュー４６配下のユーザ数の合計値と、キュー４２配下のユーザ数に基づき、それらの比を帯域比として計算する。
【００６７】
また、各光回線終端装置１０−４０Ａがキュー１１、２１、３１、４１配下のユーザ数の合計値を知っている場合には、帯域比設定装置５０Ａは、配下のユーザ数の合計値を、各光回線終端装置１０−４０Ａに問い合わせて、各光回線終端装置１０−４０Ａから取得しても良い。
【００６８】
すなわち、光回線終端装置４０Ａのキュー４１の配下には光回線終端装置３０と光回線終端装置２０のユーザ数の合計２５０ユーザがカスケード接続されており、キュー４６の配下には光回線終端装置１０の１００ユーザがカスケード接続され、キュー４２の配下には１００ユーザが加入している状態となる。従って、帯域比設定装置５０Ａは、帯域制御部４３にはキュー４１の配下のユーザ数の合計：キュー４６の配下のユーザ数の合計：キュー４２の配下のユーザ数＝２５０：１００：１００の比率で帯域比を設定する。同様に、帯域比設定装置５０Ａは、光回線終端装置３０の帯域制御部３３には２００：５０の比率で帯域比を設定する。なお、光回線終端装置２０と光回線終端装置１０の帯域制御部２３、１３には配下に光回線終端装置が接続されていないことから、帯域比の設定は不要であるが、デフォルトの１：１の設定のままとする。
【００６９】
なお、動作、効果については、上記の実施の形態２と同様である。すなわち、ツリー構成でもユーザ数を考慮した光回線終端装置間の帯域制御をすることで、光回線終端装置間の公平性が制御可能となる。
【００７０】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る光終端システムについて図５を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態５に係る光終端システムの構成及び動作を示す図である。
【００７１】
上記の実施の形態１−４では、各帯域制御部の帯域比を設定する帯域比設定装置５０、５０Ａを光回線終端装置の外部に備えていたが、この実施の形態５では、各光回線終端装置１０−４０の全体制御部１５、２５、３５、４５により、配下の光回線終端装置の台数情報を、カスケードポートを介して制御フレームを交換することで得て、各全体制御部が各帯域制御部の帯域比を設定する。
【００７２】
光回線終端装置（ＯＬＴ）１０は、キュー１１と、キュー１２と、帯域制御部（ＤＲＲ（Deficit Round Robin）部）１３と、カスケードポート１４と、全体制御部１５とが設けられている。
【００７３】
光回線終端装置（ＯＬＴ）２０は、キュー２１と、キュー２２と、帯域制御部（ＤＲＲ（Deficit Round Robin）部）２３と、カスケードポート２４と、全体制御部２５とが設けられている。
【００７４】
光回線終端装置（ＯＬＴ）３０は、キュー３１と、キュー３２と、帯域制御部（ＤＲＲ（Deficit Round Robin）部）３３と、カスケードポート３４と、全体制御部３５とが設けられている。
【００７５】
光回線終端装置（ＯＬＴ）４０は、キュー４１と、キュー４２と、帯域制御部（ＤＲＲ（Deficit Round Robin）部）４３と、アップリンク（Uplink）ポート４４と、全体制御部４５とが設けられている。
【００７６】
なお、他の実施の形態においても、各光回線終端装置は、図示しないが全体制御部が設けられており、全体制御部は、光回線終端装置全体を制御し、帯域比設定装置５０、５０Ａとやり取りを行っている。
【００７７】
図５（ａ）において、アップリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）側に最も近い（図上右端）最上位の光回線終端装置４０をマスタ（Ｍａｓｔｅｒ）とし、光回線終端装置３０をスレーブ（Ｓｌａｖｅ）＃１に、光回線終端装置２０をスレーブ（Ｓｌａｖｅ）＃２に、光回線終端装置１０をスレーブ（Ｓｌａｖｅ）＃３と定義する。最上位のマスタのみアップリンクで上位ネットワークと接続されており、その配下を管理する。
【００７８】
つぎに、この実施の形態５に係る光終端システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００７９】
図５（ｂ）に示すように、マスタである光回線終端装置４０の全体制御部４５は、タイマＴ０の周期により、キュー４１配下の光回線終端装置の台数情報を取得するシーケンスを始める。まず、マスタの全体制御部４５は、カスケードポート３４を介してキュー４１の配下の光回線終端装置３０に対して自身がマスタである旨のリンクバイリンクのフレームを送信する。
【００８０】
そのフレームを受け取った光回線終端装置３０の全体制御部３５は、自身がマスタに対してスレーブ＃１であることを認識すると共に、さらにカスケードポート２４を介して自身のキュー３１の配下の光回線終端装置２０に対して自身がスレーブ＃１である旨をリンクバイリンクのフレームを送信する。
【００８１】
そのフレームを受け取った光回線終端装置２０の全体制御部２５は、自身がスレーブ＃１に対してスレーブ＃２であることを認識すると共に、さらにカスケードポート１４を介して自身のキュー２１の配下の光回線終端装置１０に対して自身がスレーブ＃２である旨をリンクバイリンクのフレームを送信する。
【００８２】
最後に、光回線終端装置１０の全体制御部１５では、自身がスレーブ＃３であることを認識すると共に、キュー１１の配下が未接続であることを認識し、光回線終端装置２０（スレーブ＃２）に対して配下に光回線終端装置が接続されていないことを通知し、帯域制御部１３への帯域比の設定はデフォルトのままとする。
【００８３】
光回線終端装置２０（スレーブ＃２）の全体制御部２５は、光回線終端装置１０から配下が未接続（配下０台）である旨を伝えられ、光回線終端装置３０に対して、配下に１台接続されている旨を伝え、帯域制御部２３へは帯域比１：１を設定する。
【００８４】
さらに、光回線終端装置３０（スレーブ＃１）の全体制御部３５は、光回線終端装置４０（マスタ）に対して配下に２台接続されている旨を伝え、帯域制御部３３へは帯域比２：１を設定する。
【００８５】
最後に、光回線終端装置４０（マスタ）の全体制御部４５では、配下に３台接続されていることを認識し、帯域制御部４３へは帯域比３：１を設定する。
【００８６】
各全体制御部は、多段接続された配下の光回線終端装置の全体制御部に対して、制御フレームのやり取りを行い、配下の接続情報（台数情報）を伝え合うことで、各光回線終端装置の出力の帯域比を設定する。
【００８７】
なお、各全体制御部は、各制御フレームでＡｃｋによる到達確認を行っても良い。その場合、タイマＴ１以内にＡｃｋが返らない場合、規定回数の試行を行っても良い。
【００８８】
さらに、マスタ（Ｍａｓｔｅｒ）の全体制御部４５では、タイマＴ２以内にスレーブ＃１からの配下情報が返らない場合には、再度、はじめからやり直すことにする。これも規定回数の試行を行うことになる。
【００８９】
以上のように各光回線終端装置間において、お互いの接続情報（台数情報）をやり取りすることにより、光回線終端装置間の公平性制御を行う帯域制御部の帯域比の設定を自動で行うことが可能となり、オペレータ等による設定が不要となり、管理設定が容易となる。特に、光回線終端装置を増設する時、あるいは減らす時にはマスタの光回線終端装置を設定しておくだけで、カスケードポートの段数を自動認識すると共に公平性設定が更新されることとなる。すなわち、各全体制御部は、直列多段接続あるいはツリー接続が変化した場合には、一定周期で制御フレームのやり取りを行い、配下の光回線終端装置数又はユーザ数を得て、帯域比を動的に再計算する
【００９０】
また、本実施の形態５では、光回線終端装置の段数で光回線終端装置間の公平性制御をする帯域制御部の帯域比の設定を行う例を説明したが、上記の実施の形態２のユーザ数（接続情報）を考慮した光回線終端装置間の公平性制御や、上記の実施の形態３及び４のツリー構成での光回線終端装置間の公平性制御も同様に自動化することが可能となる。
【００９１】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係る光終端システムについて図６を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態６に係る光終端システムの光回線終端装置の構成を示す図である。
【００９２】
上記の実施の形態１−５では、帯域制御部の帯域比を設定して光回線終端装置間の公平性を制御していたが、この実施の形態６では、優先制御（ＳＰ：Strict Priority）を行うクラスキューと帯域制御キューを組み合わせたものである。
【００９３】
図６において、光回線終端装置（ＯＬＴ）４０Ｂは、振分部４７ａと、振分部４７ｂと、キュー４１と、キュー４２と、キュー４８ａと、キュー４８ｂと、キュー４８ｃと、帯域制御部（ＤＲＲ（Deficit Round Robin）部）４３と、優先制御部（ＳＰ部）４９と、アップリンク（Uplink）ポート４４とが設けられている。
【００９４】
他の光回線終端装置（ＯＬＴ）も、光回線終端装置（ＯＬＴ）４０Ｂと同じ構成である。
【００９５】
図６において、光回線終端装置４０Ｂは、上述したように、音声等の低遅延転送が必要なパケットを格納するキュー４８ａと、音声等より優先度は低く、低遅延転送が必要なデータパケットを格納するキュー４８ｂと、Ｗｅｂ等の遅延に敏感でないサービスであるが、帯域をおよそ公平に分配したいサービスを格納するキュー４１及びキュー４２と、特に遅延にも帯域にも敏感でないサービスを格納するキュー４８ｃと、キュー４１とキュー４２を帯域比で出力する帯域制御部４３と、キュー４８ａ、キュー４８ｂ、帯域制御部４３及びキュー４８ｃの順に優先的にパケットを転送する優先制御部４９とを備える。また、各キューに対しては、カスケードポート３４から入力したフレームを各キューへそのクラスを識別することで振り分ける振分部４７ａと、各ＰＯＮインタフェースから入力したフレームを各キューに振り分ける振分部４７ｂとをさらに備える。
【００９６】
つぎに、この実施の形態６に係る光終端システムの光回線終端装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００９７】
カスケードポート３４又はＰＯＮインタフェースから入力する音声等の低遅延転送が必要なパケットは振分部４７ａ及び４７ｂにより、キュー４８ａに格納される。同様に、低遅延転送が必要なデータパケットはキュー４８ｂに格納される。一方、遅延に敏感でないが、帯域をおよそ公平に分配したいサービスのパケットは、カスケードポート３４からの入力は振分部４７ａによりキュー４１へ格納され、ＰＯＮインタフェースからの入力は振分部４７ｂによりキュー４２へ格納される。さらに、特に遅延にも帯域にも敏感でないサービスのパケットは、キュー４８ｃに格納される。
【００９８】
次に、帯域制御部４３は、上記の実施の形態１−５で説明したとおり、光回線終端装置間で公平性制御を可能な帯域比が設定されており、その帯域比で出力することになる。その後段の優先制御部４９は、優先転送制御により、遅延に敏感なパケットから順に出力する制御を行う。
【００９９】
以上のように構成し、動作させることで、遅延に敏感である音声パケット等の低遅延を要求されるパケットに対して、帯域制御によるユーザ間や光回線終端装置間の他のサービスが先に出力されることによる転送遅延時間の増加を防ぐことが可能となると共に、ユーザや光回線終端装置間で帯域確保や公平性を必要とするサービスに関して公平に転送することが可能となる。
【０１００】
なお、音声や低遅延データ転送については、アップリンクポートやカスケードポートの帯域を超過しないように収容設計や、上位のセッション制御の制限を設ける必要がある。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  光回線終端装置、１１  キュー、１２  キュー、１３  帯域制御部、１４  カスケードポート、１５  全体制御部、２０  光回線終端装置、２１  キュー、２２  キュー、２３  帯域制御部、２４  カスケードポート、２５  全体制御部、３０  光回線終端装置、３１  キュー、３２  キュー、３３  帯域制御部、３４  カスケードポート、３５  全体制御部、４０、４０Ａ、４０Ｂ  光回線終端装置、４１  キュー、４２  キュー、４３  帯域制御部、４４  アップリンクポート、４５  全体制御部、４６  キュー、４７ａ  振分部、４７ｂ  振分部、４８ａ  キュー、４８ｂ  キュー、４８ｃ  キュー、４９  優先制御部、５０、５０Ａ  帯域比設定装置。
【図１】
0005627474.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005627474.tif 000006
【図６】
0005627474.tif 000007
【図７】
0005627474.tif 000008