(57)【要約】【課題】本発明は、各ユーザ端末から上位ネットワークへの上り信号を複数段階に渡って集線するネットワークシステムにおいて、構成を簡易にするとともに、各ユーザ端末に対して上り信号の帯域割当を公平とすることを目的とする。【解決手段】集線スイッチ１の出力バッファ１３における上り信号の蓄積量が大きいほど、各ＯＮＵ３に対する割当帯域の上限を小さくするとともに、各ＯＮＵ３に対する割当帯域の上限を集線スイッチ１に従属する全ＯＮＵ３に対して等しく設定する。上り信号が輻輳しているときには、送信要求量の大きいＯＮＵ３に対しても、割り当てる帯域を小さくするように設定し、上り信号が輻輳していないときには、送信要求量の大きいＯＮＵ３に対しては、割り当てる帯域を大きくしうるように設定する。各ユーザ端末４に対して上り信号の帯域割当を公平とすることができる。【選択図】図３
2014011651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集線装置と、前記集線装置に収容される複数の収容装置と、前記各収容装置に従属する単数又は複数の従属装置と、を備えるネットワークシステムにおける、前記各従属装置から前記集線装置への上り信号についての前記各従属装置に対する帯域割当方法であって、
前記集線装置が上位ネットワークへ上り信号を出力するための前記集線装置の出力バッファにおける、上り信号の蓄積量を計測する上り信号蓄積量計測ステップと、
前記上り信号蓄積量計測ステップで計測した前記集線装置の出力バッファにおける上り信号の蓄積量が大きいほど、前記各従属装置に対する割当帯域の上限を小さくするとともに、前記各従属装置に対する割当帯域の上限を前記集線装置に従属する前記全従属装置に対して等しく設定する割当帯域上限設定ステップと、
前記各従属装置のそれぞれから取得した送信要求量の情報と、前記割当帯域上限設定ステップで設定した前記各従属装置に対する割当帯域の上限と、に基づいて、前記各従属装置のそれぞれに対して、送信許可量を算出して通知する送信許可量算出通知ステップと、
を順に備えることを特徴とする帯域割当方法。
【請求項２】
前記送信要求量算出通知ステップは、
前記各従属装置に対する割当帯域の上限に基づいて、前記各従属装置に対する送信許可量の上限を算出する送信許可量上限算出ステップと、
前記各従属装置に対する送信許可量の上限と、前記各従属装置の送信要求量と、を比較する送信許可量上限／送信要求量比較ステップと、
前記各従属装置の送信要求量が、前記各従属装置に対する送信許可量の上限より大きいときには、前記各従属装置に対する送信許可量の上限に基づいて、前記各従属装置のそれぞれに対して、送信許可量を算出して通知し、
前記各従属装置の送信要求量が、前記各従属装置に対する送信許可量の上限より小さいときには、前記各従属装置の送信要求量に基づいて、前記各従属装置のそれぞれに対して、送信許可量を算出して通知する比較算出通知ステップと、
を順に備えることを特徴とする請求項１に記載の帯域割当方法。
【請求項３】
前記送信許可量上限／送信要求量比較ステップは、送信優先度毎に、前記各従属装置に対する送信許可量の上限と、前記各従属装置の送信要求量と、を比較し、
前記比較算出通知ステップは、ある送信優先度について、前記各従属装置の送信要求量が、前記各従属装置に対する送信許可量の上限より大きいときには、より低い送信優先度について、前記各従属装置のそれぞれに対して、上り信号の送信を許可しない
ことを特徴とする請求項２に記載の帯域割当方法。
【請求項４】
集線装置と、前記集線装置に収容される複数の収容装置と、前記各収容装置に従属する単数又は複数の従属装置と、を備えるネットワークシステムにおいて、前記各従属装置から前記集線装置への上り信号の通信を行なう集線装置であって、
自装置が上位ネットワークへ上り信号を出力するための自装置の出力バッファにおける、上り信号の蓄積量を計測する上り信号蓄積量計測部と、
前記上り信号蓄積量計測部が計測した自装置の出力バッファにおける上り信号の蓄積量が大きいほど、前記各従属装置に対する割当帯域の上限を小さくするとともに、前記各従属装置に対する割当帯域の上限を自装置に従属する前記全従属装置に対して等しく設定する割当帯域上限設定部と、
を備えることを特徴とする集線装置。
【請求項５】
集線装置と、前記集線装置に収容される複数の収容装置と、前記各収容装置に従属する単数又は複数の従属装置と、を備えるネットワークシステムにおいて、前記各従属装置から前記集線装置への上り信号の通信を行なう収容装置であって、
自装置に従属する前記単数又は複数の従属装置のそれぞれから、送信要求量の情報を取得する送信要求量取得部と、
前記集線装置に従属する前記全従属装置に対して等しく設定されるとともに、前記集線装置が上位ネットワークへ上り信号を出力するための前記集線装置の出力バッファにおける上り信号の蓄積量が大きいほど小さくされる、前記各従属装置に対する割当帯域の上限の情報を取得する割当帯域上限取得部と、
前記送信要求量取得部が取得した自装置に従属する前記単数又は複数の従属装置のそれぞれから取得した送信要求量の情報と、前記割当帯域上限取得部が取得した前記各従属装置に対する割当帯域の上限の情報と、に基づいて、自装置に従属する前記単数又は複数の従属装置のそれぞれに対して、送信許可量を算出して通知する送信許可量算出通知部と、
を備えることを特徴とする収容装置。
【請求項６】
請求項４に記載の集線装置と、
前記集線装置に収容される請求項５に記載の複数の収容装置と、
を備えることを特徴とする統合通信装置。
【請求項７】
請求項４に記載の集線装置と、
前記集線装置に収容される請求項５に記載の複数の収容装置と、
前記各収容装置に従属する単数又は複数の従属装置と、
を備えることを特徴とするネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各ユーザ端末から上位ネットワークへの上り信号を複数段階に渡って集線するネットワークシステムにおける、各ユーザ端末への上り信号の帯域割当技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
各ユーザ端末から上位ネットワークへの上り信号を複数段階に渡って集線するネットワークシステムは、統計的なトラヒックの多重効果を期待することができるとともに、効率的にネットワークリソースを使用することができる。非特許文献１では、このようなネットワークシステムが、受動光ネットワークシステム（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＰＯＮ）に適用されている。
【０００３】
集線スイッチに収容されるＰＯＮの構成を図１に示す。以下の説明では、ｋを１からＮまでの自然数とする。各ユーザ端末４−ｋ−１、・・・、４−ｋ−Ｍｋは、それぞれ各加入者側終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：ＯＮＵ）３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋに、上り信号を送信する。
【０００４】
第１段階の集線では、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋは、共用の光パワースプリッタ６−ｋ及び光ファイバ５−ｋを介して、局側終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ：ＯＬＴ）２−ｋに、上り信号を送信する。
【０００５】
このとき、動的帯域割当技術（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ：ＤＢＡ）が適用されている。つまり、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋは、ＯＬＴ２−ｋに、送信要求量を通知する。そして、ＯＬＴ２−ｋは、送信要求量に基づいて、送信許可量を算出し、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋに、送信許可量を通知する。そして、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋは、送信許可量に基づいて、ＯＬＴ２−ｋに、上り信号を送信する。
【０００６】
第２段階の集線では、各ＯＬＴ２−１、・・・、２−Ｎは、共用のレイヤ２スイッチ等の集線スイッチ１及び光ファイバ８を介して、上位ネットワーク７に、上り信号を送信する。このように、Ｎ個のＰＯＮが、１つに束ねられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｈ．Ｕｊｉｋａｗａ，ｅｔ  ａｌ，“Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  Ｂｕｆｆｅｒ  Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｃｏｕｓｉｎ−Ｆａｉｒ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”，ＡＰＣＣ  ２０１１，２１８−２２３．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、各段階の集線が独立する集線であれば、全段階の集線を総合的に見たとき、各ＯＮＵ３に対する帯域割当は公平性に欠ける。つまり、第１段階の集線では、各ＯＬＴ２−ｋは、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋに対して、帯域割当を公平に行なう。そして、集線スイッチ１は、各ＯＬＴ２−１、・・・、２−Ｎに対して、上位ネットワーク７への上り通信を公平に行なう。しかし、各ＯＬＴ２−ｋに従属する各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋの台数は、各ＯＬＴ２−ｋについてそれぞれ異なることがあるため、各ＯＮＵ３に対する帯域割当は公平性に欠ける。
【０００９】
そこで、各段階の集線を協調する集線とすることにより、各ＯＮＵ３に対する帯域割当を公平に行なうことが考えられる。このような技術として、非特許文献１に記載の技術及び図２に記載の技術について、以下に説明する。
【００１０】
非特許文献１に記載の技術では、第２段階の集線においても、第１段階の集線と同様に、ＤＢＡが適用されている。つまり、各ＯＬＴ２−ｋは、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋから、従属ＯＮＵ３毎の送信要求量を通知され、集線スイッチ１に、従属ＯＮＵ３全体の送信要求量を通知する。そして、集線スイッチ１は、従属ＯＮＵ３全体の送信要求量に基づいて、従属ＯＮＵ３全体の送信許可量を算出し、各ＯＬＴ２−ｋに、従属ＯＮＵ３全体の送信許可量を通知する。そして、各ＯＬＴ２−ｋは、従属ＯＮＵ３全体の送信許可量に基づいて、従属ＯＮＵ３毎の送信許可量を算出し、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋに、従属ＯＮＵ３毎の送信許可量を通知する。しかし、非特許文献１に記載の技術では、各ＯＬＴ２−ｋ及び集線スイッチ１の構成が複雑になる。
【００１１】
図２に記載の技術では、集線スイッチ１に従属するＯＮＵ３の台数に等しい個数の出力バッファ１３を集線スイッチ１に備える。従来技術の集線スイッチの構成を図２に示す。従来技術の集線スイッチ１は、下位側ポート１１−ｋ、振り分け部１２−ｋ、出力バッファ１３−ｋ−１、・・・、１３−ｋ−Ｍｋ、スケジューラ１４、上位側ポート１５及び輻輳検知部１６から構成される。
【００１２】
各下位側ポート１１−ｋは、各ＯＬＴ２−ｋに接続されるポートである。各振り分け部１２−ｋは、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋからの上り信号を振り分ける。各出力バッファ１３−ｋ−１、・・・、１３−ｋ−Ｍｋは、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋからの上り信号を、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）の順序で入力・格納・出力する。スケジューラ１４は、各ＯＮＵ３に対して上位ネットワーク７への上り通信が公平に行われるように、各ＯＮＵ３からの上り信号を読み出す。上位側ポート１５は、上位ネットワーク７に接続されるポートである。
【００１３】
輻輳検知部１６は、各出力バッファ１３の上り信号の蓄積量を監視する。そして、輻輳検知部１６は、ある出力バッファ１３の上り信号の蓄積量が所定の蓄積量を超過したとき、その旨を当該出力バッファ１３に対応するＯＬＴ２に通知する。そして、当該ＯＬＴ２は、上り信号の送信禁止を当該出力バッファ１３に対応するＯＮＵ３に通知する。これにより、各出力バッファ１３の容量を小さくすることができる。
【００１４】
しかし、図２に記載の技術では、出力バッファ１３の個数は、集線スイッチ１に従属するＯＮＵ３の台数に等しいため、集線スイッチ１は、構成が複雑になる。そして、各ＯＬＴ２−ｋは、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋに対して、上り信号の送信禁止を通知することはできるが、どの程度上り信号の帯域割当を抑制すべきか判断することはできない。このように、構成が複雑であり、上り信号の帯域割当が十分には公平でない。
【００１５】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、各ユーザ端末から上位ネットワークへの上り信号を複数段階に渡って集線するネットワークシステムにおいて、構成を簡易にするとともに、各ユーザ端末に対して上り信号の帯域割当を公平とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、集線装置（例えば、集線スイッチ）の出力バッファにおける上り信号の蓄積量が大きいほど、各従属装置（例えば、各ＯＮＵ）に対する割当帯域の上限を小さくするとともに、各従属装置に対する割当帯域の上限を集線装置に従属する全従属装置に対して等しく設定する。
【００１７】
具体的には、本発明は、集線装置と、前記集線装置に収容される複数の収容装置と、前記各収容装置に従属する単数又は複数の従属装置と、を備えるネットワークシステムにおける、前記各従属装置から前記集線装置への上り信号についての前記各従属装置に対する帯域割当方法であって、前記集線装置が上位ネットワークへ上り信号を出力するための前記集線装置の出力バッファにおける、上り信号の蓄積量を計測する上り信号蓄積量計測ステップと、前記上り信号蓄積量計測ステップで計測した前記集線装置の出力バッファにおける上り信号の蓄積量が大きいほど、前記各従属装置に対する割当帯域の上限を小さくするとともに、前記各従属装置に対する割当帯域の上限を前記集線装置に従属する前記全従属装置に対して等しく設定する割当帯域上限設定ステップと、前記各従属装置のそれぞれから取得した送信要求量の情報と、前記割当帯域上限設定ステップで設定した前記各従属装置に対する割当帯域の上限と、に基づいて、前記各従属装置のそれぞれに対して、送信許可量を算出して通知する送信許可量算出通知ステップと、を順に備えることを特徴とする帯域割当方法である。
【００１８】
また、本発明は、集線装置と、前記集線装置に収容される複数の収容装置と、前記各収容装置に従属する単数又は複数の従属装置と、を備えるネットワークシステムにおいて、前記各従属装置から前記集線装置への上り信号の通信を行なう集線装置であって、自装置が上位ネットワークへ上り信号を出力するための自装置の出力バッファにおける、上り信号の蓄積量を計測する上り信号蓄積量計測部と、前記上り信号蓄積量計測部が計測した自装置の出力バッファにおける上り信号の蓄積量が大きいほど、前記各従属装置に対する割当帯域の上限を小さくするとともに、前記各従属装置に対する割当帯域の上限を自装置に従属する前記全従属装置に対して等しく設定する割当帯域上限設定部と、を備えることを特徴とする集線装置である。
【００１９】
また、本発明は、集線装置と、前記集線装置に収容される複数の収容装置と、前記各収容装置に従属する単数又は複数の従属装置と、を備えるネットワークシステムにおいて、前記各従属装置から前記集線装置への上り信号の通信を行なう収容装置であって、自装置に従属する前記単数又は複数の従属装置のそれぞれから、送信要求量の情報を取得する送信要求量取得部と、前記集線装置に従属する前記全従属装置に対して等しく設定されるとともに、前記集線装置が上位ネットワークへ上り信号を出力するための前記集線装置の出力バッファにおける上り信号の蓄積量が大きいほど小さくされる、前記各従属装置に対する割当帯域の上限の情報を取得する割当帯域上限取得部と、前記送信要求量取得部が取得した自装置に従属する前記単数又は複数の従属装置のそれぞれから取得した送信要求量の情報と、前記割当帯域上限取得部が取得した前記各従属装置に対する割当帯域の上限の情報と、に基づいて、自装置に従属する前記単数又は複数の従属装置のそれぞれに対して、送信許可量を算出して通知する送信許可量算出通知部と、を備えることを特徴とする収容装置である。
【００２０】
また、本発明は、上記の集線装置と、上記の集線装置に収容される上記の複数の収容装置と、を備えることを特徴とする統合通信装置である。
【００２１】
また、本発明は、上記の集線装置と、上記の集線装置に収容される上記の複数の収容装置と、上記の各収容装置に従属する上記の単数又は複数の従属装置と、を備えることを特徴とするネットワークシステムである。
【００２２】
この構成によれば、集線装置（例えば、集線スイッチ）の出力バッファの個数は、集線装置に従属する従属装置（例えば、ＯＮＵ）の台数より少なくてもよいため、構成を簡易にすることができる。そして、上り信号が輻輳しているときには、送信要求量の大きい従属装置に対しても、割り当てる帯域を小さくするように設定し、上り信号が輻輳していないときには、送信要求量の大きい従属装置に対しては、割り当てる帯域を大きくしうるように設定する。そして、各従属装置に対する割当帯域の上限は、集線装置に従属する全従属装置に対して等しく設定するため、各ユーザ端末に対して上り信号の帯域割当を公平とすることができる。
【００２３】
また、本発明は、前記送信要求量算出通知ステップは、前記各従属装置に対する割当帯域の上限に基づいて、前記各従属装置に対する送信許可量の上限を算出する送信許可量上限算出ステップと、前記各従属装置に対する送信許可量の上限と、前記各従属装置の送信要求量と、を比較する送信許可量上限／送信要求量比較ステップと、前記各従属装置の送信要求量が、前記各従属装置に対する送信許可量の上限より大きいときには、前記各従属装置に対する送信許可量の上限に基づいて、前記各従属装置のそれぞれに対して、送信許可量を算出して通知し、前記各従属装置の送信要求量が、前記各従属装置に対する送信許可量の上限より小さいときには、前記各従属装置の送信要求量に基づいて、前記各従属装置のそれぞれに対して、送信許可量を算出して通知する比較算出通知ステップと、を順に備えることを特徴とする帯域割当方法である。
【００２４】
この構成によれば、簡易な構成及び公平な帯域割当の具体例を提供される。つまり、各従属装置（例えば、各ＯＮＵ）の送信要求量が送信許可量の上限より大きいときには、送信許可量の上限を各従属装置の送信要求量とみなして、各従属装置のみなし送信要求量に基づいて、各従属装置の送信許可量を算出する。一方で、各従属装置（例えば、各ＯＮＵ）の送信要求量が送信許可量の上限より小さいときには、各従属装置の送信要求量をそのまま用いて、各従属装置の送信許可量を算出する。
【００２５】
また、本発明は、前記送信許可量上限／送信要求量比較ステップは、送信優先度毎に、前記各従属装置に対する送信許可量の上限と、前記各従属装置の送信要求量と、を比較し、前記比較算出通知ステップは、ある送信優先度について、前記各従属装置の送信要求量が、前記各従属装置に対する送信許可量の上限より大きいときには、より低い送信優先度について、前記各従属装置のそれぞれに対して、上り信号の送信を許可しないことを特徴とする帯域割当方法である。
【００２６】
この構成によれば、各従属装置（例えば、各ＯＮＵ）の送信要求量を送信許可量の上限と比較することにより、各従属装置に対する送信許可量を算出するにあたり、高い送信優先度について、送信許可量を抑制する精度を向上させることができ、各ユーザ端末に対して上り信号の帯域割当をより公平とすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、各ユーザ端末から上位ネットワークへの上り信号を複数段階に渡って集線するネットワークシステムにおいて、構成を簡易にするとともに、各ユーザ端末に対して上り信号の帯域割当を公平とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】集線スイッチに収容されるＰＯＮの構成を示す図である。
【図２】従来技術の集線スイッチの構成を示す図である。
【図３】実施形態１の集線スイッチの構成を示す図である。
【図４】実施形態１の抑制帯域の算出方法を示す図である。
【図５】実施形態１のみなし送信要求量の算出方法を示す図である。
【図６】実施形態２の集線スイッチの構成を示す図である。
【図７】実施形態２のみなし送信要求量の算出方法を示す図である。
【図８】実施形態３の集線スイッチの構成を示す図である。
【図９】実施形態３の上り信号の振分方法を示す図である。
【図１０】実施形態３のみなし送信要求量の算出方法を示す図である。
【図１１】実施形態４の統合通信装置の構成を示す図である。
【図１２】実施形態４の統合通信装置の処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。また、以下の説明では、ｋを１からＮまでの自然数とする。
【００３０】
（実施形態１）
実施形態１の集線スイッチの構成を図３に示す。実施形態１の集線スイッチ１は、下位側ポート１１−ｋ、出力バッファ１３、上位側ポート１５及びキュー長管理部１７から構成される。下位側ポート１１−ｋ及び上位側ポート１５は、従来技術と同様である。
【００３１】
出力バッファ１３は、各ＯＮＵ３からの上り信号を、ＦＩＦＯの順序で入力・格納・出力する。キュー長管理部１７は、出力バッファ１３における上り信号の蓄積量を計測する。そして、キュー長管理部１７は、出力バッファ１３における上り信号の蓄積量が大きいほど、各ＯＮＵ３に対する割当帯域の上限を小さくするとともに、各ＯＮＵ３に対する割当帯域の上限を集線スイッチ１に従属する全ＯＮＵ３に対して等しく設定する。すなわち、各ＯＮＵ３への共通のパラメータとして、割当帯域の上限値を持つ。
【００３２】
つまり、キュー長管理部１７は、上り信号が輻輳しているときには、送信要求量の大きいＯＮＵ３に対しても、割り当てる帯域を小さくするように設定し、上り信号が輻輳していないときには、送信要求量の大きいＯＮＵ３に対しては、割り当てる帯域を大きくしうるように設定する。そして、出力バッファ１３の個数は、ＯＮＵ３の台数より少なくてもよく、１個であってもよい。
【００３３】
実施形態１の抑制帯域の算出方法を図４に示す。抑制帯域とは、ＯＮＵ３毎の割当帯域の上限である。抑制帯域ＢＳ＝ｆ（ｑ）は、出力バッファ１３における上り信号の蓄積量ｑの関数である。抑制帯域ＢＳ＝ｆ（ｑ）は、蓄積量ｑが大きいほど、小さくなり、ｑに対して、任意の段数で階段的変化をしてもよく、直線的変化をしてもよい。抑制帯域ＢＳｆ（ｑ）は、ある３つの異なる蓄積量の範囲に対して、それぞれ異なる値をとることが好ましい。抑制帯域ＢＳ＝ｆ（ｑ）は、蓄積量ｑの他に、集線スイッチ１に従属するＯＮＵ３の台数及び出力バッファ１３の入出力レートに基づいて、設定されてもよい。
【００３４】
各ＯＬＴ２−ｋは、自装置に従属する単数又は複数のＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋから、送信要求量の情報を取得し、集線スイッチ１から、自装置に従属する単数又は複数のＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋのそれぞれに対する割当帯域の上限の情報を取得する。なお、各ＯＬＴ２−ｋがここで取得する情報は、割当帯域の上限の情報でもよいし、上り信号の蓄積量の情報でもよい。各ＯＬＴ２−ｋは、上り信号の蓄積量の情報を取得する場合、割当帯域の上限値を上り信号の蓄積量に基づいて図４の抑制帯域の算出方法に従って算出する。そして、各ＯＬＴ２−ｋは、当該送信要求量の情報及び当該割当帯域の上限の情報に基づいて、自装置に従属する単数又は複数のＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋに対して、送信許可量を算出して通知する。
【００３５】
実施形態１では、各ＯＬＴ２−ｋは、各従属ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋの送信要求量が、送信許可量の上限より大きいときには、送信許可量の上限を各従属ＯＮＵ３の送信要求量とみなして、各従属ＯＮＵ３のみなし送信要求量に基づいて、各従属ＯＮＵ３の送信許可量を算出する。一方で、各ＯＬＴ２−ｋは、各従属ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋの送信要求量が、送信許可量の上限より小さいときには、各従属ＯＮＵ３の送信要求量をそのまま用いて（実際の送信要求量＝みなし送信要求量）、各従属ＯＮＵ３の送信許可量を算出する。実施形態１のみなし送信要求量の算出方法を図５に示す。図５に示した処理は、各ＯＬＴ２−ｋにおいて実行される。
【００３６】
抑制帯域ＢＳに送信許可周期ＣＹを乗算して、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、ＯＮＵ３−ｋ−Ｍｋの送信許可量の上限Ｇを算出する（ステップＳ１）。ＯＮＵ３−ｋ−１について、ステップＳ３〜Ｓ７の実行を開始する（ステップＳ２）。
【００３７】
ＯＮＵ３−ｋ−１について、申告された送信要求量Ｒｋ，１及び算出した送信許可量の上限Ｇを比較する（ステップＳ３）。ここで、申告された送信要求量Ｒｋ，ｉ（ｉ＝１〜Ｍｋ）は、ＯＬＴ２−ｋに従属する単数又は複数のＯＮＵ３のそれぞれの送信要求量に対応する。そして、算出した送信許可量の上限Ｇは、ＯＬＴ２−ｋに従属する単数又は複数のＯＮＵ３のそれぞれに対する送信許可量の上限に対応する。
【００３８】
ＯＮＵ３−ｋ−１について、申告された送信要求量Ｒｋ，１が算出した送信許可量の上限Ｇより大きいときについて説明する（ステップＳ３においてＹＥＳ）。みなし送信要求量Ｒｋ，１’として、算出した送信許可量の上限Ｇを設定する（ステップＳ４）。つまり、仮に今周期においてＯＬＴ２−ｋに接続する他のＯＮＵ３全てが送信要求していなかったとしても、ＯＮＵ３−ｋ−１から申告された送信要求量Ｒｋ，１を、全ては許可することなく、一部のみ許可するようにする。
【００３９】
ＯＮＵ３−ｋ−１について、申告された送信要求量Ｒｋ，１が算出した送信許可量の上限Ｇより小さいときについて説明する（ステップＳ３においてＮＯ）。みなし送信要求量Ｒｋ，１’として、申告された送信要求量Ｒｋ，１をそのまま設定する（ステップＳ５）。つまり、申告された送信要求量Ｒｋ，１を全て許可しうるようにする。
【００４０】
ＯＮＵ３−ｋ−２、・・・、３−ｋ−Ｍｋについても、ステップＳ３〜Ｓ５の実行を繰り返す（ステップＳ６、Ｓ７）。そして、各ＯＮＵ３−ｋ−ｉ（ｉ＝１〜Ｍｋ）についてのみなし送信要求量Ｒｋ，ｉ’に基づいて、各ＯＮＵ３−ｋ−ｉについての送信許可量を算出する。ここで、各ＯＮＵ３−ｋ−ｉについての契約の設定や累積的な送信量を併せて考えて、各ＯＮＵ３−ｋ−ｉについての送信許可量を算出してもよい。
【００４１】
（実施形態２）
実施形態２の集線スイッチの構成を図６に示す。実施形態２の集線スイッチ１は、下位側ポート１１−ｋ、振り分け部１２、出力バッファ１３−１、１３−２、１３−３、１３−４、スケジューラ１４、上位側ポート１５及びキュー長管理部１７から構成される。下位側ポート１１−ｋ及び上位側ポート１５は、従来技術と同様である。
【００４２】
振り分け部１２は、送信優先度“１”、“２”、“３”、“４”に応じて、各ＯＮＵ３からの上り信号を振り分ける。出力バッファ１３−１、１３−２、１３−３、１３−４は、それぞれ送信優先度“１”、“２”、“３”、“４”が付与された、各ＯＮＵ３からの上り信号を、ＦＩＦＯの順序で入力・格納・出力する。
【００４３】
スケジューラ１４は、送信優先度“１”、“２”、“３”、“４”に応じて、各ＯＮＵ３からの上り信号を読み出す。ここで、スケジューラ１４は、完全優先読み出しやＲＲ（Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ）やＷＲＲ（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ）を適用することができる。なお、完全優先読み出しとは、最も高い送信優先度の上り信号を優先して読み出し、最も高い送信優先度の上り信号を全て読み出した後に、次に高い送信優先度の上り信号を優先して読み出すことである。
【００４４】
キュー長管理部１７は、送信優先度“１”、“２”、“３”、“４”毎に、各出力バッファ１３における上り信号の蓄積量を計測する。そして、キュー長管理部１７は、送信優先度“１”、“２”、“３”、“４”毎に、各出力バッファ１３における上り信号の蓄積量が大きいほど、各ＯＮＵ３に対する割当帯域の上限を小さくするとともに、各ＯＮＵ３に対する割当帯域の上限を集線スイッチ１に従属する全ＯＮＵ３に対して等しく設定する。つまり、キュー長管理部１７は、送信優先度毎に、割当帯域の上限を設定する。また、各ＯＬＴ２―ｋは、優先度ごとの割当帯域の上限に関する情報を取得する。
【００４５】
実施形態２のみなし送信要求量の算出方法を図７に示す。図７に示した処理は、各ＯＬＴ２−ｋにおいて実行される。ここでは、図５、７の相違を主に説明する。
【００４６】
最も高い送信優先度“１”について、ステップＳ１２〜Ｓ１４の実行を開始する（ステップＳ１１）。送信優先度“１”について、抑制帯域ＢＳｐ（ｐ＝１〜４）に送信許可周期ＣＹを乗算して、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、ＯＮＵ３−ｋ−Ｍｋの送信許可量の上限Ｇｐを算出する（ステップＳ１２）。次に高い送信優先度“２”、“３”、“４”についても、ステップＳ１２の実行を繰り返す（ステップＳ１３、Ｓ１４）。
【００４７】
ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・３−ｋ−Ｍｋの順序で、ステップＳ１６〜Ｓ２６の実行を繰り返す（ステップＳ１５）。送信優先度が高い方から低い方へと、送信優先度“１”、“２”、“３”、“４”の順序で、ステップＳ１７〜Ｓ２４の実行を繰り返す（ステップＳ１６）。図７のステップＳ１７、Ｓ１８、Ｓ２１は、送信優先度毎に実行されることを除いて、それぞれ図５のステップＳ３、Ｓ５、Ｓ４と同様である。
【００４８】
ここで、ある送信優先度について、申告された送信要求量Ｒｋ，ｉ，ｐ（ｉ＝１〜Ｍｋ、ｐ＝１〜３）を全て許可しうるようにしたときには（ステップＳ１７においてＮＯ、ステップＳ１８）、次の送信優先度について、申告された送信要求量Ｒｋ，ｉ，（ｐ＋１）を全て許可しうるようにするかどうか判断する（ステップＳ１７、ステップＳ１８又はステップＳ２１）。
【００４９】
一方で、ある送信優先度について、申告された送信要求量Ｒｋ，ｉ，ｐ（ｉ＝１〜Ｍｋ、ｐ＝１〜３）を、全ては許可することなく、一部のみ許可するようにしたときには（ステップＳ１７においてＹＥＳ、ステップＳ２１）、次の送信優先度について、申告された送信要求量Ｒｋ，ｉ，（ｐ＋１）を全て許可しうるようにするかどうか判断することはない。そして、申告された送信要求量Ｒｋ，ｉ，（ｐ＋１）を全て許可しない。つまり、みなし送信要求量をＲｋ，ｉ，（ｐ＋１）’＝０に設定する（ステップＳ２４）。
【００５０】
実施形態２では、各ＯＮＵ３の送信要求量を送信許可量の上限と比較することにより、各ＯＮＵ３に対して送信を許可しうる量を算出する。ここで、高い送信優先度について、送信許可量を抑制したところ、低い送信優先度について、送信許可量を抑制しなければ、高い送信優先度について、送信許可量を抑制する精度を低下させる。そこで、高い送信優先度について、送信許可量を抑制したときには、低い送信優先度について、送信許可量を０に抑制することにより、高い送信優先度について、送信許可量を抑制する精度を向上させることができ、各ユーザ端末４に対して上り信号の帯域割当をより公平とすることができる。
【００５１】
（実施形態３）
実施形態３の集線スイッチの構成を図８に示す。実施形態３の集線スイッチ１は、下位側ポート１１−ｋ、振り分け部１２、出力バッファ１３−１、１３−２、上位側ポート１５−１、１５−２及びキュー長管理部１７−１、１７−２から構成される。下位側ポート１１−ｋは、従来技術と同様である。
【００５２】
各ＯＬＴ２−ｋは、各ＯＮＵ３−ｋ−１、・・・、３−ｋ−Ｍｋから、上り信号を受信し、集線スイッチ１に、上位側ポート１５−１、１５−２のうちいずれから上位ネットワーク７へと上り信号が出力されるべきかを示す情報を付与した上り信号を送信する。
【００５３】
実施形態３の上り信号の振分方法を図９に示す。各ＯＬＴ２−ｋは、図９に示した各ＯＮＵ３−ｋ−ｉ（ｉ＝１〜Ｍｋ）及び各上位側ポート１５−１、１５−２の対応表を、それぞれ格納している。そして、各ＯＬＴ２−ｋは、例えばＯＮＵ３−ｋ−１から、上り信号を受信したときには、集線スイッチ１に、上位側ポート１５−１から上位ネットワーク７へと上り信号が出力されるべき旨を示す情報を付与した上り信号を送信する。一方で、各ＯＬＴ２−ｋは、例えばＯＮＵ３−ｋ−２から、上り信号を受信したときには、集線スイッチ１に、上位側ポート１５−２から上位ネットワーク７へと上り信号が出力されるべき旨を示す情報を付与した上り信号を送信する。
【００５４】
振り分け部１２は、上位側ポート１５−１、１５−２のうちいずれから上位ネットワーク７へと上り信号が出力されるべきかを示す情報に応じて、各ＯＮＵ３からの上り信号を振り分ける。出力バッファ１３−１、１３−２は、それぞれ上位側ポート１５−１、１５−２から上位ネットワーク７へと上り信号が出力されるべき各ＯＮＵ３からの上り信号を、ＦＩＦＯの順序で入力・格納・出力する。上位側ポート１５−１、１５−２は、それぞれ上位ネットワーク７に接続されるポートである。
【００５５】
キュー長管理部１７−１、１７−２は、それぞれ出力バッファ１３−１、１３−２における上り信号の蓄積量を計測する。そして、キュー長管理部１７−１（１７−２）は、出力バッファ１３−１（１３−２）における上り信号の蓄積量が大きいほど、出力バッファ１３−１、１３−２に対応する各ＯＮＵ３に対する割当帯域の上限を小さくするとともに、出力バッファ１３−１、１３−２に対応する各ＯＮＵ３に対する割当帯域の上限を集線スイッチ１に従属する全ＯＮＵ３に対して等しく設定する。つまり、キュー長管理部１７は、上位側ポート１５−１、１５−２毎に、割当帯域の上限を設定する。また、各ＯＬＴ２−ｋは、上位側ポート１５−１、１５−２ごとの割当帯域の上限に関する情報を取得する。
【００５６】
実施形態３のみなし送信要求量の算出方法を図１０に示す。図１０に示した処理は、各ＯＬＴ２−ｋにおいて実行される。ここでは、図５、１０の相違を主に説明する。
【００５７】
上位側ポート１５−１に関わる抑制帯域ＢＳ１に送信許可周期ＣＹを乗算して、上位側ポート１５−１に関わる各ＯＮＵ３の送信許可量の上限Ｇ１を算出する。上位側ポート１５−２に関わる抑制帯域ＢＳ２に送信許可周期ＣＹを乗算して、上位側ポート１５−２に関わる各ＯＮＵ３の送信許可量の上限Ｇ２を算出する（ステップＳ３１）。
【００５８】
ＯＮＵ３−ｋ−１について、ステップＳ３３〜Ｓ４０の実行を開始する（ステップＳ３２）。ＯＮＵ３−ｋ−２、・・・、３−ｋ−Ｍｋについても、ステップＳ３３〜Ｓ３８の実行を繰り返す（ステップＳ３９、Ｓ４０）。
【００５９】
まず、例えば、ＯＮＵ３−ｋ−１のみなし送信要求量を算出する処理について説明する。図９に示した各ＯＮＵ３−ｋ−ｉ（ｉ＝１〜Ｍｋ）及び各上位側ポート１５−１、１５−２の対応表を参照することにより、ＯＮＵ３−ｋ−１に対応する上位側ポートとして、上位側ポート１５−１を選択する（ステップＳ３３において「１５−１」）。ＯＮＵ３−ｋ−１の送信許可量の上限として、送信許可量の上限Ｇ１を選択する（ステップＳ３４）。図１０のステップＳ３６〜Ｓ３８は、図５のステップＳ３〜Ｓ５と同様である。
【００６０】
次に、例えば、ＯＮＵ３−ｋ−２のみなし送信要求量を算出する処理について説明する。図９に示した各ＯＮＵ３−ｋ−ｉ（ｉ＝１〜Ｍｋ）及び各上位側ポート１５−１、１５−２の対応表を参照することにより、ＯＮＵ３−ｋ−２に対応する上位側ポートとして、上位側ポート１５−２を選択する（ステップＳ３３において「１５−２」）。ＯＮＵ３−ｋ−２の送信許可量の上限として、送信許可量の上限Ｇ２を選択する（ステップＳ３５）。図１０のステップＳ３６〜Ｓ３８は、図５のステップＳ３〜Ｓ５と同様である。
【００６１】
（実施形態４）
実施形態４の統合通信装置の構成を図１１に示す。実施形態４の統合通信装置９は、ＯＬＴ２−ｋ、集線スイッチ１及び共通クロック源１８から構成される。実施形態４の集線スイッチの構成は、実施形態１の集線スイッチの構成と同様である。
【００６２】
共通クロック源１８は、ＯＬＴ２−ｋに共通の動作クロック源である。よって、ＯＬＴ２−ｋ及び集線スイッチ１は、別個の筐体に格納されるより、１つの筐体に格納される方が、より好ましい。そこで、統合通信装置９を配置している。
【００６３】
実施形態４の統合通信装置の処理を図１２に示す。図１２の上図及び下図のそれぞれにおいて、上側から下側へと移動するにつれて、時間が経過している。
【００６４】
図１２の上図の場合では、ＯＬＴ２−１が、統合通信装置９におけるマスターとなっており、ＯＬＴ２−２、・・・、２−Ｎが、統合通信装置９におけるスレーブとなっている。ＯＬＴ２−１は、ＯＬＴ２−２、・・・、２−Ｎに、みなし送信要求量及び送信許可量の算出のための算出トリガ信号を出力し、集線スイッチ１のキュー長管理部１７に、抑制帯域の通知のための通知トリガ信号を出力する。
【００６５】
集線スイッチ１のキュー長管理部１７は、通知トリガ信号を受けて、ＯＬＴ２−１、・・・、２−Ｎに、抑制帯域を通知する。ＯＬＴ２−１は、抑制帯域に基づいて、みなし送信要求量及び送信許可量を算出する。ＯＬＴ２−２、・・・、２−Ｎは、算出トリガ信号を受けて、抑制帯域に基づいて、みなし送信要求量及び送信許可量を算出する。ＯＬＴ２−１、・・・、２−Ｎにおけるみなし送信要求量及び送信許可量の算出は、ＯＮＵ２−１、・・・、２−Ｎに共通の共通クロック源１８を用いて同期して実行される。
【００６６】
図１２の下図の場合では、集線スイッチ１のキュー長管理部１７が、統合通信装置９におけるマスターとなっており、ＯＬＴ２−１、・・・、２−Ｎが、統合通信装置９におけるスレーブとなっている。集線スイッチ１のキュー長管理部１７は、ＯＬＴ２−１、・・・、２−Ｎに、みなし送信要求量及び送信許可量の算出のための算出トリガ信号を出力するとともに、抑制帯域を通知する。
【００６７】
ＯＬＴ２−１、・・・、２−Ｎは、算出トリガ信号を受けて、抑制帯域に基づいて、みなし送信要求量及び送信許可量を算出する。ＯＬＴ２−１、・・・、２−Ｎにおけるみなし送信要求量及び送信許可量の算出は、ＯＮＵ２−１、・・・、２−Ｎに共通の共通クロック源１８を用いて同期して実行される。
【００６８】
このように、出力バッファ１３における上り信号の蓄積量に基づいて、抑制帯域が通知された直後に、通知された抑制帯域に基づいて、みなし送信要求量及び送信許可量が算出される。よって、ある時刻において算出された送信許可量は、当該時刻における上り信号の最新の蓄積量を反映しており、出力バッファ１３の容量は、最小限で済ませられる。
【００６９】
（変形例）
以上で説明した実施形態は、適宜組み合わせ可能である。つまり、実施形態２、３は組み合わせ可能である。そして、実施形態１〜３において、実施形態４を適用することができる。つまり、実施形態１〜３において、集線スイッチ１及びＯＬＴ２−ｋを、統合通信装置９にまとめて格納することができる。
【００７０】
以上で説明した実施形態１〜４では、２つの段階の集線を行っている。ここで、変形例として、任意の複数の段階の集線を行ってもよい。任意の複数の段階の集線のうち、相互に隣接する段階の集線では、実施形態１〜４を適用することができる。
【００７１】
以上で説明した実施形態１〜４では、集線スイッチ１が、出力バッファ１３における上り信号の蓄積量を計測し、出力バッファ１３における上り信号の蓄積量に基づいて、抑制帯域を設定する一方で、各ＯＬＴ２−ｋが、設定された抑制帯域に基づいて、みなし送信要求量及び送信許可量を算出する。ここで、変形例として、上述の処理は、集線スイッチ１及び各ＯＬＴ２−ｋのうちいずれで行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明に係る帯域割当方法、集線装置、収容装置、統合通信装置及びネットワークシステムは、ＰＯＮに限定されない、あらゆる階層ネットワークに適用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１：集線スイッチ
２：ＯＬＴ
３：ＯＮＵ
４：ユーザ端末
５：光ファイバ
６：光スプリッタ
７：上位ネットワーク
８：光ファイバ
９：統合通信装置
１１：下位側ポート
１２：振り分け部
１３：出力バッファ
１４：スケジューラ
１５：上位側ポート
１６：輻輳検知部
１７：キュー長管理部
１８：共通クロック源
【図１】
2014011651.tif 000003
【図２】
2014011651.tif 000004
【図３】
2014011651.tif 000005
【図４】
2014011651.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014011651.tif 000008
【図７】
2014011651.tif 000009
【図８】
2014011651.tif 000010
【図９】
2014011651.tif 000011
【図１０】
2014011651.tif 000012
【図１１】
2014011651.tif 000013
【図１２】
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