(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の情報源で共用する伝送帯域を各情報源からの帯域要求に応じて割り当てる帯域割当回路において、
前記帯域要求をその要求元を把握して受け付ける要求個別管理手段と、
前記要求個別管理手段で受け付けられた帯域要求をその要求元対応に蓄積する帯域要求蓄積手段と、
前記帯域要求蓄積手段に蓄積された帯域要求を、要求元ごとに一定量ずつ読み出し、読み出し順に帯域を割り当てる要求許可手段と
を備えたことを特徴とする帯域割当回路。
【請求項２】
複数の情報源で共用する伝送帯域を各情報源からの帯域要求に応じて割り当てる帯域割当回路において、
所定の受付時間に対応した帯域割当時間内で送信可能な帯域要求を受け付ける受付時間管理手段と、
前記受付時間管理手段で受け付けられた帯域要求を前記受付時間対応に蓄積する帯域要求蓄積手段と、
前記帯域要求蓄積手段に蓄積された帯域要求を、受付時間ごとに読み出し、読み出し順に帯域を割り当てる要求許可手段と
を備えたことを特徴とする帯域割当回路。
【請求項３】
複数の情報源で共用する伝送帯域を各情報源からの帯域要求に応じて割り当てる帯域割当回路において、
所定の受付時間に対応した帯域割当時間内に送信可能な帯域要求をその要求元を把握して受け付ける要求個別／受付時間管理手段と、
前記要求個別／受付時間管理手段で受け付けられた帯域要求をその要求元および受付時間対応に蓄積する帯域要求蓄積手段と、
前記帯域要求蓄積手段に蓄積された帯域要求を、要求元および受付時間ごとに一定量ずつ読み出し、読み出し順に帯域を割り当てる要求許可手段と
を備えたことを特徴とする帯域割当回路。
【請求項４】
請求項１または請求項３に記載の帯域割当回路において、
帯域要求蓄積手段の蓄積量は、全体でまたは要求元ごとに上限を設けることを特徴とする帯域割当回路。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の帯域割当回路において、
帯域要求蓄積手段の蓄積量は、全体でまたは受付時間ごとに上限を設けることを特徴とする帯域割当回路。
【請求項６】
請求項２または請求項３に記載の帯域割当回路において、
受付時間を規定する時間刻みが 125マイクロ秒、 125マイクロ秒の整数倍、１ミリ秒、３ミリ秒、１ミリ秒または３ミリ秒の整数倍、53セルの伝送に要する時間、53セルの伝送に要する時間の整数倍であることを特徴とする帯域割当回路。
【請求項７】
請求項１または請求項３に記載の帯域割当回路において、
過去に要求された伝送量と実際の伝送量が異なる要求元を検出する使用帯域通知手段と、
前記使用帯域通知手段で検出された要求元について、実際の伝送量との差に応じた帯域要求を廃棄するように帯域要求蓄積手段を制御する要求廃棄手段と
を備えたことを特徴とする帯域割当回路。
【請求項８】
請求項１または請求項３に記載の帯域割当回路において、
過去に要求された伝送量と実際の伝送量が異なる要求元を検出する使用帯域通知手段と、
前記使用帯域通知手段で検出された要求元について、実際の伝送量との差に応じた帯域要求を廃棄するように要求許可手段を制御する要求廃棄手段と
を備えたことを特徴とする帯域割当回路。
【請求項９】
請求項１に記載の帯域割当回路において、
過去に要求された伝送量と実際の伝送量が異なる要求元を検出する使用帯域通知手段と、
前記使用帯域通知手段で検出された要求元について、実際の伝送量との差に応じた帯域要求を廃棄するように要求個別管理手段を制御する要求廃棄手段と
を備えたことを特徴とする帯域割当回路。
【請求項１０】
請求項３に記載の帯域割当回路において、
過去に要求された伝送量と実際の伝送量が異なる要求元を検出する使用帯域通知手段と、
前記使用帯域通知手段で検出された要求元について、実際の伝送量との差に応じた帯域要求を廃棄するように要求個別／受付時間管理手段を制御する要求廃棄手段と
を備えたことを特徴とする帯域割当回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の情報源で伝送帯域を共用するシステムにおいて、各情報源に伝送帯域を公平に割り当てる帯域割当回路に関する。
なお、伝送帯域を共用するシステムとしては、例えば局内の加入者線端局装置（以下「ＳＬＴ」という）とユーザ側の複数の網終端装置（以下「ＯＮＵ」という）が対向して双方向通信を行うポイント−マルチポイント型のＡＴＭ−ＰＤＳ（Asynchronous Transfer Mode - Passive Double Star) 伝送システムがあり、このシステムではＳＬＴに設けられる帯域割当回路がＰＤＳ区間の伝送帯域を複数のＯＮＵに割り当てる。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＭ−ＰＤＳ伝送システムは、図１１に示すように、ＳＬＴ５１にスターカプラ５２で束ねられた複数のＯＮＵ５３が接続される。さらに、各ＯＮＵ５３には、例えば集線装置（ＨＵＢ）５４を介して複数の端末５５やＬＡＮ５６等の伝送網が接続される。ここで、ＳＬＴ５１とＯＮＵ５３との間をＰＤＳ区間という。
【０００３】
このような構成では、ＰＤＳ区間の伝送帯域を複数のＯＮＵ５３で共用する必要がある。そのために、ＳＬＴ５１の帯域割当回路５７が各ＯＮＵ５３に帯域を割り当てる方法があるが、その内の一つにＯＮＵ５３からＳＬＴ５１に対して帯域を要求し、ＳＬＴ５１が要求に応じて帯域を割り当てる方法がある。この帯域割当回路５７を含むＡＴＭ−ＰＤＳ伝送システムとしては、文献１「分散制御型ＡＴＭ光加入者伝送系の検討」，信学技報ＣＳ89−12、および文献２「分散制御型ＡＴＭ光加入者伝送系の検討」，電子情報通信学会論文誌Ｂ−Ｉ，vol.J73-B-1, No.5,pp.470-478, 1990）に示されている。
【０００４】
図１２は、従来の帯域割当方法の概念を示す。
ＳＬＴ５１の帯域割当回路５７は、各ＯＮＵ５３から帯域要求を受け付けて帯域要求蓄積手段５８に順次蓄積し、受け付けた順に帯域を割り当てる方法をとっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１２に示す帯域割当方法では、あるＯＮＵが１回にまとめて大量に帯域要求した場合に、その要求が処理されるまで他のＯＮＵの帯域要求が処理されずに待たされたり、帯域要求蓄積手段５８の蓄積容量を越えたときに他のＯＮＵの帯域要求が廃棄されたりといった不公平があった。
【０００６】
また、実際に送信する情報がないＯＮＵが帯域要求を行って帯域を占有し、他のＯＮＵの帯域要求が受け付けられないといったこともあった。
これらの事態に対する対策としては、帯域要求受付手段を備えて一定時間当たりの要求受付量の上限を低く設定する方法が考えられている。この対策は、帯域要求するＯＮＵが多数接続され、かつ各ＯＮＵが常に帯域要求を行っている状況下では有効である。しかし、帯域要求するＯＮＵが少数であれば、低く設定された要求受付量のために、帯域が空いていても使用できない帯域が増え、帯域を有効に活用することができなかった。
【０００７】
本発明は、ＰＤＳ区間の帯域を共用するＡＴＭ−ＰＤＳ伝送システムにおいて、ＯＮＵからの帯域要求に対してＳＬＴが各ＯＮＵに公平かつ効率的に帯域を割り当てることができる帯域割当回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の帯域割当回路は、各帯域要求を要求元対応に蓄積し、蓄積された帯域要求に対して要求元ごとに一定量ずつ帯域を割り当てる。あるいは、所定の受付時間に対応した帯域割当時間内に送信可能な帯域要求を受付時間対応に蓄積し、蓄積された帯域要求に対して、受付時間ごとに一定量ずつ帯域を割り当てる。あるいは、その両機能を併せ持つ。これにより、複数の情報源に対して公平な帯域割当を実現することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の帯域割当回路の第１の実施形態を示す。
図において、帯域割当回路は、要求個別管理手段１１、帯域要求蓄積手段２１、要求許可手段３１により構成される。各ＯＮＵから送出された帯域要求は要求個別管理手段１１に入力され、要求元のＯＮＵを把握して帯域要求蓄積手段２１に受け渡され、蓄積される。要求許可手段３１は、帯域要求蓄積手段２１に蓄積された帯域要求を要求元ごとに一定量ずつ順番に読み出し、読み出し順に帯域を割り当てる。これにより、帯域要求蓄積手段２１における要求許可までの待ち時間を全要求元で平均化し、公平にすることができる。この読み出し順は常に一定であってもよいし、一定時間経過ごとに読み出し順を入れ替えてもよい。
【００１０】
ここで、要求許可手段３１が帯域要求蓄積手段２１から読み出す帯域要求の要求元を把握するには、帯域要求に要求元が分かるようなタグをつけておいてもよいし、帯域要求蓄積手段２１に要求元ごとに別々に蓄積しておいてもよい。
また、帯域要求蓄積手段２１の蓄積量は事実上無制限でもよいし、上限を定めてもよい。蓄積量の上限を定めることは、要求してから割り当てられるまでの遅延時間の上限を定めることに相当する。すなわち、上限を越えた帯域要求は蓄積できずに廃棄されるので、要求元からみれば一定時間内に帯域割当の通知が返ってこないことになる。これは、一定時間内に通信完了の通知が返ってこない場合は通信失敗とみなすＴＣＰ／ＩＰ等の通信に適合する。
【００１１】
また、蓄積量の上限を定める場合に、要求元ごとに個別に定めてもよい。この場合には、ある要求元が大量に帯域要求して帯域要求蓄積手段２１の容量を越えてしまい、他の要求元の帯域要求が受け付けられなくなる不公平を解消することができる。
なお、ＯＮＵからＳＬＴに帯域要求を伝送する際に、要求値は上り帯域の一部に記載して申告する。記載する領域としては、上りＰＤＳ−ＯＡＭセルの約30バイトの未使用領域、またはセルのオーバヘッドの未使用領域、または専用セルのいずれでもよい。
【００１２】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の帯域割当回路の第２の実施形態を示す。
図において、帯域割当回路は、受付時間管理手段４１、帯域要求蓄積手段２２、要求許可手段３２により構成される。各ＯＮＵから送出された帯域要求は受付時間管理手段４１に入力され、一定の時間刻みで分割した受付時間に対応した帯域割当時間内に送信可能な帯域要求が帯域要求蓄積手段２２に受け渡され、蓄積される。要求許可手段３２は、帯域要求蓄積手段２２に蓄積された帯域要求を受付時間ごとに読み出し、読み出し順に帯域を割り当てる。
【００１３】
ここで、受付時間管理手段４１は、帯域要求を受け付ける際に、図３に示すように受付時間に対応した割当可能帯域内で送信可能な帯域要求のみを受け付ける。割当可能帯域を越えた帯域要求は、次の受付時間に帯域要求がない場合を除いて廃棄される。または、複数の受付時間をグループ化しそのグループ内で割当可能な帯域要求を受け付けてもよい。各受付時間の単位となる時間刻みまたはグループの合計受付時間の上限は、受付から割当までの時間がＴＣＰ／ＩＰ等の上位のプロトコルによって通信失敗と判定されて再送される程度以下としてもよい。この上限を適用すると、一定時間内に受け渡しができなかった情報は再送するＴＣＰ／ＩＰ等のプロトコルに従う装置への対応が可能である。
【００１４】
受付時間の時間刻みは、ＰＤＳ伝送システムにおいてフレーム内のセルを各装置へ分配する時間単位として検討されている 125マイクロ秒またはその整数倍、あるいは53セルの伝送に要する時間またはその整数倍、あるいは既存のＰＤＳ伝送システムで用いられている１ミリ秒、３ミリ秒またはそれらの整数倍としてもよい。これらの時間単位を適用した場合には、フレームごとの管理ができる利点がある。
【００１５】
受付時間管理手段４１における受付時間の管理方法としては、受付時間が分かるようなタグをつけておいてもよいし、受付時間を一定の時間刻みで分割し、各分割時間ごとに帯域要求を帯域要求蓄積手段２２に蓄積してもよい。
また、帯域要求蓄積手段２２の蓄積量は事実上無制限でもよいし、上限を定めてもよい。さらに、蓄積量の上限は、受付時間ごとに個別に定めてもよい。蓄積量の上限を定めることは、要求してから割り当てられるまでの遅延時間の上限を定めることに相当する。これは、一定時間内に通信完了の通知が返ってこない場合は通信失敗とみなすＴＣＰ／ＩＰ等の通信に適合する。また、受付時間当たりの受付量に上限を定めることは、ある要求元が一時的に大量に帯域要求して帯域要求蓄積手段２２の容量を越えてしまい、他の要求元の帯域要求が受け付けられなくなる不公平を解消することができる。
【００１６】
１つの受付時間内で受け付けられた帯域要求は同時刻に到着したものとして扱ってもよい。この場合に、各帯域要求は要求元ごとに公平になるような順番で並べる。この扱いは、ＰＤＳ伝送システムのように、セルを送出するタイミングが決められて送出の順番が固定になっている場合に、常に有利な要求元と不利な要求元が発生する問題を解決できる。
【００１７】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の帯域割当回路の第３の実施形態を示す。
本実施形態の特徴は、第１の実施形態における要求個別管理手段１１の機能と、第２の実施形態における受付時間管理手段４１の機能とを兼ね備えた要求個別／受付時間管理手段５１を備えたところにある。また、帯域要求蓄積手段２３および要求許可手段３３は、本実施形態の要求個別／受付時間管理手段５１に対応した構成となる。
【００１８】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の帯域割当回路の第４の実施形態を示す。
本実施形態の特徴は、第１の実施形態の構成に加えて、使用帯域通知手段６１および要求廃棄手段７１を備え、要求廃棄手段７１の制御により帯域要求蓄積手段２４が蓄積した帯域要求を適宜廃棄するところにある。使用帯域通知手段６１は、過去に要求された伝送量と実際の伝送量が異なる要求元を検出する。要求廃棄手段７１は、使用帯域通知手段６１で検出された要求元について、実際の伝送量との差に応じた帯域要求を廃棄するように帯域要求蓄積手段２４を制御する。
【００１９】
（第５の実施形態）
図６は、本発明の帯域割当回路の第５の実施形態を示す。
本実施形態の特徴は、第１の実施形態の構成に加えて、使用帯域通知手段６１および要求廃棄手段７１を備え、要求廃棄手段７１の制御により要求許可手段３４が帯域要求蓄積手段２１から読み出す帯域要求を適宜廃棄するところにある。使用帯域通知手段６１および要求廃棄手段７１の機能は第４の実施形態と同様である。
【００２０】
（第６の実施形態）
図７は、本発明の帯域割当回路の第６の実施形態を示す。
本実施形態の特徴は、第１の実施形態の構成に加えて、使用帯域通知手段６１および要求廃棄手段７１を備え、要求廃棄手段７１の制御により要求個別管理手段１２が帯域要求蓄積手段２１に受け渡す帯域要求を適宜廃棄するところにある。使用帯域通知手段６１および要求廃棄手段７１の機能は第４の実施形態と同様である。本実施形態では、無駄な帯域要求が蓄積前に廃棄されるので、帯域要求蓄積手段２１の容量を有効に利用することができる。
【００２１】
（第７の実施形態，第８の実施形態，第９の実施形態）
以上示した第４の実施形態ないし第６の実施形態は、それぞれ第１の実施形態に使用帯域通知手段６１および要求廃棄手段７１をその接続位置を変えて付加したものであるが、図８〜図１０に示すように第３の実施形態にも同様に適用することができる。
【００２２】
図８に示す第７の実施形態の帯域要求蓄積手段２５は、要求廃棄手段７１の制御により蓄積した帯域要求を適宜廃棄する。図９に示す第８の実施形態の要求許可手段３５は、要求廃棄手段７１の制御により帯域要求蓄積手段２１から読み出す帯域要求を適宜廃棄する。図１０に示す第９の実施形態の要求個別／受付時間管理手段５２は、要求廃棄手段７１の制御により帯域要求蓄積手段２１に受け渡す帯域要求を適宜廃棄する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の帯域割当回路は、複数の情報源に対して公平な帯域割当を実現することができる。特に、帯域要求を受付時間で区切って処理する構成では、大量の帯域要求を受け付けてしまい、その後に帯域要求を行った情報源に対して長時間帯域を割り当てることができない事態を回避することができる。
【００２４】
また、情報源（要求元）ごとに実際の伝送量との差に応じて帯域要求を廃棄することにより、不必要に伝送帯域を占有する情報源により他の情報源が帯域割当を受けられない不利益を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の帯域割当回路の第１の実施形態を示すブロック図。
【図２】本発明の帯域割当回路の第２の実施形態を示すブロック図。
【図３】受付時間管理手段４１の動作を説明する図。
【図４】本発明の帯域割当回路の第３の実施形態を示すブロック図。
【図５】本発明の帯域割当回路の第４の実施形態を示すブロック図。
【図６】本発明の帯域割当回路の第５の実施形態を示すブロック図。
【図７】本発明の帯域割当回路の第６の実施形態を示すブロック図。
【図８】本発明の帯域割当回路の第７の実施形態を示すブロック図。
【図９】本発明の帯域割当回路の第８の実施形態を示すブロック図。
【図１０】本発明の帯域割当回路の第９の実施形態を示すブロック図。
【図１１】ＡＴＭ−ＰＤＳ伝送システムの構成例を示す図。
【図１２】従来の帯域割当方法の概念を説明する図。
【符号の説明】
１１，１２  要求個別管理手段
２１，２２，２３，２４，２５  帯域要求蓄積手段
３１，３２，３３，３４，３５  要求許可手段
４１  受付時間管理手段
５１，５２  要求個別／受付時間管理手段
６１  使用帯域通知手段
７１  要求廃棄手段
【図１】
0003686498.tif 000002
【図２】
0003686498.tif 000003
【図３】
0003686498.tif 000004
【図４】
0003686498.tif 000005
【図５】
0003686498.tif 000006
【図６】
0003686498.tif 000007
【図７】
0003686498.tif 000008
【図８】
0003686498.tif 000009
【図９】
0003686498.tif 000010
【図１０】
0003686498.tif 000011
【図１１】
0003686498.tif 000012
【図１２】
0003686498.tif 000013