(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
前記波長切替周期以前のいずれかの波長の上り信号帯域又は下り信号帯域又はこれらの双方のトラフィック統計情報を用いて輻輳による当該波長の信号廃棄が発生又は発生する可能性を検知し、輻輳による信号廃棄が発生又は発生する可能性があると判断した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なりかつ当該加入者装置の平均使用帯域よりも余剰帯域が上回っている波長を割り当てる、
光加入者システム。
【請求項２】
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
１つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
光加入者システム。
【請求項３】
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
光加入者システム。
【請求項４】
前記動的波長帯域割当回路は、
割り当て可能な波長のうちの上り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、上り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当て、
割り当て可能な波長のうちの下り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、下り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当てる、
請求項１から３のいずれかに記載の光加入者システム。
【請求項５】
前記動的波長帯域割当回路は、
割り当て可能な波長のうちの上り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きく、かつ当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、上り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当て、
割り当て可能な波長のうちの下り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きく、かつ当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、下り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当てる、
請求項１から３のいずれかに記載の光加入者システム。
【請求項６】
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
前記波長切替周期以前のいずれかの波長の上り信号帯域又は下り信号帯域又はこれらの双方のトラフィック統計情報を用いて輻輳による当該波長の信号廃棄が発生又は発生する可能性を検知し、輻輳による信号廃棄が発生又は発生する可能性があると判断した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なりかつ当該加入者装置の平均使用帯域よりも余剰帯域が上回っている波長を割り当てる、
動的波長帯域割当方法。
【請求項７】
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
１つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当方法。
【請求項８】
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当方法。
【請求項９】
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、前記波長切替周期以前のいずれかの波長の上り信号帯域又は下り信号帯域又はこれらの双方のトラフィック統計情報を用いて輻輳による当該波長の信号廃棄が発生又は発生する可能性を検知し、輻輳による信号廃棄が発生又は発生する可能性があると判断した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なりかつ当該加入者装置の平均使用帯域よりも余剰帯域が上回っている波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラム。
【請求項１０】
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、１つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラム。
【請求項１１】
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重及び時分割多重を組み合わせたＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）における、波長及び帯域の割り当てアルゴリズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の急速なインターネットの普及に伴い、アクセスサービスシステムの大容量化、高度化、経済化が求められている中、それを実現する手段としてＰＯＮの研究が進められている。ＰＯＮとは、光受動素子による光合分波器を用いて、１個の局側装置及び伝送路の一部を複数の加入者装置で共有することにより、経済化を図る光通信システムである。
【０００３】
現在、日本では主に１Ｇｂｐｓの回線容量を最大３２ユーザで時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）によって共有する経済的な光加入者システム、ＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標）が導入されている。これにより、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）サービスが現実的な料金で提供されるようになった。
【０００４】
また、より大容量のニーズに対応するため、次世代光加入者システムとして、総帯域が１０Ｇｂｐｓ級である１０Ｇ−ＥＰＯＮの研究が進められており、２００９年に国際標準化が完了した。これは、送受信器のビットレートを増大させることにより、光ファイバなどの伝送路部分はＧＥ−ＰＯＮと同一のものを利用しながら、大容量化を実現する光加入者システムである。
【０００５】
さらなる将来には、超高精細映像サービスやユビキタスサービスなど１０Ｇ級を超える大容量が求められることが考えられるが、単純に送受信器のビットレートを１０Ｇ級から１００Ｇ級に増大させるだけでは、システムアップグレードにかかるコストの増大により、実用化が難しいという課題があった。
【０００６】
これを解決する手段として、帯域要求量に応じて局側装置内の送受信器を段階的に増設することができるように、送受信器に波長可変性を付加し、時分割多重（ＴＤＭ）及び波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を効果的に組み合わせた波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮが報告されている（例えば、非特許文献１及び２参照。）。
【０００７】
波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮは非特許文献２にあるように、ユーザの要求に合わせて段階的な総帯域の増設や柔軟な負荷分散が可能となるシステムとして近年注目されており、負荷分散による所属ＯＳＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｕｎｉｔ）の変更には動的波長帯域割当アルゴリズムを用いる。動的波長帯域割当（ＤＷＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ａｎｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）は、所属するＯＳＵ内において、ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：加入者装置）からの上りの動的帯域割当（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）と、所属ＯＳＵを切替える波長切替の組み合わせによって実現される。
【０００８】
図１に波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステム、およびそれを構成する局側装置（ＯＬＴ）と加入者装置（ＯＮＵ）の構成図を示す。ＯＬＴとＯＮＵ間はパワースプリッタまたは波長ルータを用いたｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ構成のＰＯＮトポロジで接続される。
【０００９】
ＯＬＴ９１は各λ１ｄ，ｕ〜λｍｄ，ｕの波長を送受信するＯＳＵ１〜ＯＳＵｍのＯＳＵ１２と動的波長帯域割当回路で構成され、ＯＳＵ１〜ＯＳＵｍはＯＮＵから送信されるλ１ｄ，ｕ〜λｍｄ，ｕのそれぞれの波長信号を送受信する。ＯＬＴ９１にはＯＮＵ１〜ＯＮＵｈのｈ台のＯＮＵ９２が接続され、それぞれのＯＮＵ９２は下りと上りの波長の組であるλ１ｄ，ｕ〜λｍｄ，ｕのいずれかの波長の組、または上りにλ１ｕ〜λｍｕのいずれか、下りにλ１ｄ〜λｍｄのいずれかの波長を用いて送受信する。ＯＮＵはＯＬＴからの指示に従ってλ１ｕ〜λｍｕ，λ１ｄ〜λｍｄの波長を切替えて送受信することができる。
【００１０】
各ＯＮＵ９２には設置されるユーザ宅の通信装置からの上り信号が入力され、ＯＮＵ９２内部の光送受信器で上り光信号として送信される。上り信号はＯＮＵ側のパワースプリッタまたは波長ルータからはＯＬＴ９１に向けて１本の光ファイバに多重されるため、上り信号が重ならないよう各ＯＮＵ９２が送信する上り信号の送信時刻、送信継続時間をＯＬＴ９１が算出し、制御する。ＯＳＵ１〜ＯＳＵｍで受信した上り信号１〜ｍはＯＬＴ９１内の多重分離部１３にて集約され、一つの上り信号に多重されて中継ネットワーク側に送信される。一方中継ネットワーク側から各ＯＮＵ９２への下り信号は、多重分離部１３にて下り信号に記されている宛先ＯＮＵ９２情報とＯＮＵ９２の所属するＯＳＵ情報を基に、ＯＳＵ１〜ＯＳＵｍへの下り信号１〜ｍに分離される。分離された下り信号１〜ｍはＯＳＵ１〜ｍの有するλ１ｄ〜λｍｄの波長で、各ＯＮＵ９２に送られる。下り信号は各ＯＳＵ１２の波長で同報されるが、ＯＮＵ９２の送受信波長が所属する各ＯＳＵ１２の送受信波長に設定されているため、ＯＮＵ９２は受信する波長の信号から、自宛の情報を選択し、ＯＮＵ９２からユーザ宅の通信装置へ出力される。
【００１１】
動的波長帯域割当回路１１は、ＤＷＢＡ計算部１１４、切替指示信号生成部１１１、制御信号送信部１１２、要求信号受信部１１３から成る。要求信号受信部１１３は、各ＯＮＵ９２から送信された帯域要求を含んだ要求信号を各ＯＳＵ１２を通じて受信する。ＤＷＢＡ計算部１１４は、各ＯＮＵ９２からの要求に基づいて各ＯＮＵ９２に割当てる上り信号および要求信号の送信時刻、送信継続時間を算出する。切替指示信号生成部１１１は、その情報を格納した指示信号を生成する。制御信号送信部１１２は、Ｇａｔｅ信号を、各ＯＳＵ１２を通じて各ＯＮＵ９２へ送信する。また、ＤＷＢＡ計算部１１４はＰＯＮ区間のＯＮＵ９２とＯＳＵ１２の接続情報を管理している。波長を切替えた際は、ＤＷＢＡ計算部１１４は、波長を変更したＯＮＵ９２に関して、宛先が当該ＯＮＵ９２の下り信号の転送先ＯＳＵ１２を変えるよう多重分離部１３に指示する。
【００１２】
図２に多重分離部１３における下り信号の分離およびＯＳＵ１〜ＯＳＵｍへの転送方式例を示す。多重分離部１３は、ｍ個のセレクタ１３１と、ｍ個のバッファ１３２と、多重部１３４と、分離部１３５と、ｈ個のＯＮＵ毎バッファ１３３と、ＳＥＬ制御部１３６と、バッファモニタ部１３７を備える。
【００１３】
上記説明した通り、中継ネットワーク側からの下り信号は、分離部１３５において下り信号の宛先ＯＮＵ情報を読み取り、宛先ＯＮＵ情報毎に、ＯＮＵ９２毎の先入れ先出しバッファＯＮＵ１〜ＯＮＵｈに蓄積される。ＯＮＵ毎バッファ１３３に蓄積された信号は、ＯＳＵ１２毎にあるセレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬｍの指示によって出力し、各セレクタ１３１へ転送され、各セレクタ１３１は対応するＯＳＵ１２へ信号を転送する。ＳＥＬ制御部１３６は、読み出すＯＮＵ毎バッファ１３３をセレクタ１３１に指定する。セレクタ１３１はＯＳＵ１２に対応しており、ＯＳＵ１２に所属するＯＮＵ９２のＯＮＵ毎バッファ１３３が指定される。
【００１４】
図２で例えると、ＳＥＬ１はＯＳＵ１に所属するＯＮＵ９２のバッファを読み出すように指定され、以降ＳＥＬ２はＯＳＵ２、ＳＥＬｍはＯＳＵｍに所属するＯＮＵ９２のＯＮＵ毎バッファ１３３から下り信号を読み出す。ＳＥＬ制御部１３６はどのＯＳＵ１２にどのＯＮＵ９２が所属しているかを管理する。各ＯＳＵ１２に所属するＯＮＵ９２の情報は、波長を切替えることによって変更されるため、動的波長帯域割当回路１１は波長切替発生時にＳＥＬ制御部１３６へＯＳＵ１２とＯＮＵ９２の対応関係の更新を行う。
【００１５】
図３にＯＮＵ９２の構成を示す。ＯＮＵ９２はデータ受信部２１、データ送信部３０、上りバッファメモリ２２、下りバッファメモリ２９、宛先解析選択受信部２８、フレーム送出制御部２３、フレーム組立送信部２４、波長可変光送受信器２５、要求帯域計算部３２、要求帯域信号生成部３１、フレーム送出及び波長制御信号受信部２６、波長切替制御部２７から構成される。
【００１６】
ユーザからの上り信号はデータ受信部２１で受信され、上りバッファメモリ２２内に一時的に蓄積される。フレーム送出制御部２３は波長の切替を指示する信号（Ｇａｔｅ信号と呼ぶ）によって指定された上り信号の送信時刻および送信継続時間に従って、上り信号をフレーム組立送信部２４に送る。フレーム組立送信部２４はＰＯＮ構成でＯＬＴ９１に信号を送信するために必要なフレーム形式を構成し、波長可変光送受信器２５に送る。波長可変光送受信器２５は波長切替制御部２７で指定された波長λ１ｄ，ｕ〜λｍｄ，ｕのいずれかで光信号に変換しＯＬＴ９１へ送信する。ＯＳＵ１２からの下り信号は、波長可変光送受信器２５において、指定された波長を選択して受信し、宛先解析選択受信部２８において下り信号の宛先を解析して自宛の情報のみを選択し、下りバッファメモリ２９に格納する。データ送信部３０は下りバッファメモリ２９に蓄積されている情報をユーザへ下り信号として送信する。
【００１７】
波長可変光送受信器２５はＯＬＴ９１からのＧａｔｅ信号を受信して電気信号に変換し、フレーム送出及び波長制御信号受信部２６へ送る。フレーム送出及び波長制御信号受信部２６はＧａｔｅ信号の指示を解析し、Ｇａｔｅ信号に波長切替指示、切替後の波長、切替開始時刻が含まれていれば、指定された時刻に切替先波長と切替指示を波長切替制御部２７に送る。波長切替制御部２７は前記波長切替制御に従って波長可変光送受信器２５の波長を切替える。
【００１８】
また、ＯＬＴ９１はＯＮＵ９２の要求する帯域の情報をＯＮＵ９２から受信して帯域の割当に利用する。その方法はさまざまであるが、例えばこの要求帯域の情報をＯＬＴ９１へ送信するようＧａｔｅ信号を用いて指示することもある。ＯＮＵ９２がＯＬＴ９１へ要求帯域の情報を記載する信号をＲｅｐｏｒｔ信号と呼ぶ。その場合、フレーム送出及び波長制御受信部２６はＲｅｐｏｒｔ信号送出を要求するＧａｔｅ信号を受信すると、要求帯域信号生成部３１へＲｅｐｏｒｔ信号の生成を指示する。要求帯域信号生成部３１は要求帯域計算部３２に要求する帯域を算出するよう指示する。要求帯域信号計算部３２は上りバッファメモリ２２に蓄積されている上り信号のデータ量を関し、計測しており、そのデータ量に基づき要求帯域量を決定し、要求帯域信号生成部３１へ要求帯域量を送る。要求帯域信号生成部３１は要求量を含んだＲｅｐｏｒｔ信号を生成し、フレーム送出制御部３２に送る。
【００１９】
前記Ｇａｔｅ信号はＲｅｐｏｒｔ信号の送出開始時刻および送信継続時間の情報が含まれていることもある。その場合、フレーム送出及び波長制御信号受信部２６はフレーム送出制御部２３にＧａｔｅ信号に含まれていたＲｅｐｏｒｔ信号の送出開始時刻および送信継続時間の情報を送り、フレーム送出制御部２３は指示された時刻にＲｅｐｏｒｔ信号をフレーム組立送信部２４に送り、波長可変光送受信器２５を介してＯＬＴ９１へＲｅｐｏｒｔ信号を送信する。また、ＯＬＴ９１から送信されるＧａｔｅ信号にはＯＮＵ９２がユーザ側から受信した上り信号をＯＬＴ９１へ送信する送信開始時刻および送信継続時間が含まれている。フレーム送出及び波長制御信号受信部２６はフレーム送出制御部２３にＧａｔｅ信号に含まれていた上り信号の送信開始時間および送信継続時間の情報を送り、フレーム送出制御部２３は指示された時刻に上り信号を上りバッファメモリ２２から送信継続時間の期間フレームを取り出し、フレーム組立送信部２４に送り、波長可変光送受信器を２５介してＯＬＴ９１へ送信する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】Ｋａｚｕｔａｋａ  Ｈａｒａ  ｅｔ  ａｌ，“Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｌｏａｄ  ｂａｌａｎｃｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｕｓｉｎｇ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  （ＤＷＢＡ）  ｔｏｗａｒｄ  １００Ｇｂｉｔ／ｓ−ｃｌａｓｓ−ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ”，  Ｔｕ．３．Ｂ．２，  ＥＣＯＣ２０１０，  ２０１０
【非特許文献２】Ｓ．  Ｋｉｍｕｒａ，“ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｆｏｒ  Ｆｕｔｕｒｅ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，６Ａ１−１，  ＯＥＣＣ２０１０，  ２０１０．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける動的波長帯域割当は、上り又は下りの信号帯域を、ＯＮＵ９２の利用している、もしくは要求する帯域に応じて動的に割当てる。ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮは、１つの波長の組に着目すれば従来技術であるＴＤＭ−ＰＯＮそのものになることから、上りの帯域割当は動的帯域割当（ＤＢＡ）アルゴリズムが適用可能である。ＤＢＡアルゴリズムは、公平制御や帯域要求量に応じた動的な帯域割当が可能であり、これまで種々のＤＢＡが提案されている。一方で、上り下りそれぞれ２５Ｇｂｉｔ／ｓ  の伝送速度を４波長を合わせることで中継側ネットワークへの１００Ｇｂｉｔ／ｓの総帯域を実現する場合、１つのＯＳＵ１２、１つのＯＮＵ９２が伝送できる最大速度は２５Ｇｂｉｔ／ｓとなる。この時、１ＯＳＵに対する上り、または下りの総帯域が２５Ｇｂｉｔ／ｓを超えると、輻輳が発生する。
【００２２】
ここで、所属するＯＮＵ９２を１つまたはいくつか選び、別の空いている帯域を有するＯＳＵ１２へ収容変更することによって、上記輻輳を回避することができる。すなわち、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける動的波長帯域割当の優れる機能として、１ＯＳＵの総帯域がＯＳＵ１２の伝送速度を超えた場合の輻輳を検出し、ＯＮＵ９２が波長を切替えて所属するＯＳＵ１２を移動させるこで、負荷分散を可能とすることが挙げられる。
【００２３】
一方で、波長可変光送受信器２５の波長を変更するには通常何らかの時間を要する。また、波長切替中は波長可変光送受信器２５の信号疎通が不可能となるため、波長切替中のトラフィックの途絶は避けられない。長い波長切替時間は遅延増加や装置内のバッファあふれを引き起こす原因となるため、切替時間は短ければ短いほど通信に与える影響が少ない。しかし波長切替時間の短い部品は一般に高価となるため。光アクセスシステムの経済化には適さない。光アクセスシステムの経済化を優先させるためには、より多くの種類の波長切替部品が適用できるよう、波長切替時間がＤＢＡ周期に比べて長く規定されることも考えられる。この場合、波長切替を伴う負荷分散を行うことを決定する場合は、帯域のひっ迫状況や空き状況を検知する手段を以て、波長切替による通信の途絶を発生させても収容替えによる負荷分散の効果があることが望ましい。つまり、波長切替による負荷分散効果、輻輳回避が確実に行える必要がある。これまでは、ＯＳＵ１２を通過するトラフィックの輻輳を検知、または予測して、適切に波長を切替えることにより負荷を分散する方法は提案されていなかった。
【００２４】
本発明は、複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、加入者装置からの要求に応じて、波長を加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法において、ＯＳＵ１２を通過するトラフィックの輻輳を検知又は予測して、適切に波長を切替えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明に係る光加入者システムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
前記波長切替周期以前のいずれかの波長の上り信号帯域又は下り信号帯域又はこれらの双方のトラフィック統計情報を用いて輻輳による当該波長の信号廃棄が発生又は発生する可能性を検知し、輻輳による信号廃棄が発生又は発生する可能性があると判断した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なりかつ当該加入者装置の平均使用帯域よりも余剰帯域が上回っている波長を割り当てる。
【００２６】
本発明に係る光加入者システムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
１つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる。
【００２７】
本発明に係る光加入者システムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる。
【００２８】
本発明に係る光加入者システムでは、
前記動的波長帯域割当回路は、
割り当て可能な波長のうちの上り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、上り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当て、
割り当て可能な波長のうちの下り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、下り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当ててもよい。
【００２９】
本発明に係る光加入者システムでは、
前記動的波長帯域割当回路は、
割り当て可能な波長のうちの上り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きく、かつ当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、上り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当て、
割り当て可能な波長のうちの下り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きく、かつ当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、下り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当ててもよい。
【００３０】
本発明に係る動的波長帯域割当方法は、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
前記波長切替周期以前のいずれかの波長の上り信号帯域又は下り信号帯域又はこれらの双方のトラフィック統計情報を用いて輻輳による当該波長の信号廃棄が発生又は発生する可能性を検知し、輻輳による信号廃棄が発生又は発生する可能性があると判断した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なりかつ当該加入者装置の平均使用帯域よりも余剰帯域が上回っている波長を割り当てる。
【００３１】
本発明に係る動的波長帯域割当方法は、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
１つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる。
【００３２】
本発明に係る動的波長帯域割当方法は、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる。
【００３３】
本発明に係る動的波長帯域割当プログラムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、前記波長切替周期以前のいずれかの波長の上り信号帯域又は下り信号帯域又はこれらの双方のトラフィック統計情報を用いて輻輳による当該波長の信号廃棄が発生又は発生する可能性を検知し、輻輳による信号廃棄が発生又は発生する可能性があると判断した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なりかつ当該加入者装置の平均使用帯域よりも余剰帯域が上回っている波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラムである。
【００３４】
本発明に係る動的波長帯域割当プログラムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、１つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラムである。
【００３５】
本発明に係る動的波長帯域割当プログラムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、１つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラムである。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、複数の加入者装置と単一の局側装置とがＰＯＮトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、加入者装置からの要求に応じて、波長を加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法において、ＯＳＵ１２を通過するトラフィックの輻輳を検知又は予測して、適切に波長を切替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に関連する波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムの一例を示す構成図である。
【図２】本発明に関連する多重分離部のバッファの一例を示す構成図である。
【図３】本発明に関連する波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおけるＯＮＵの一例を示す構成図を示す。
【図４】実施形態１における帯域割当周期と波長切替シーケンス例を示す。
【図５】実施形態１における帯域割当フローチャート（全体）を示す。
【図６】実施形態１における波長切替判断フローチャート（ＤＷＡ計算）を示す。
【図７】本発明の動的波長帯域割当てフローチャートにおけるパラメータ一覧
【図８】実施形態２における帯域割当フローチャート（ＤＷＡ計算）を示す。
【図９】実施形態３における帯域割当フローチャート（ＤＷＡ計算）を示す。
【図１０】実施形態４における帯域割当フローチャート（ＤＷＡ計算）を示す。
【図１１】実施形態５における帯域割当フローチャート（ＤＷＡ計算）を示す。
【図１２】実施形態６における帯域割当フローチャート（ＤＷＡ計算）を示す。
【図１３】実施形態７における帯域割当フローチャート（ＤＷＡ計算）を示す。
【図１４】実施形態８における帯域割当フローチャート（ＤＷＡ計算）を示す。
【図１５】実施形態９における帯域割当フローチャート（図１３の手順Ｓ１７８およびＳ１７９に相当）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
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。
【００３９】
（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すＤＷＢＡ計算部１１４が波長切替の実施を破断するＤＷＡ計算において、前ＤＷＡ周期におけるフレーム廃棄をモニタリングし、フレーム廃棄が発生した場合は輻輳が発生したとみなし、フレーム廃棄の発生したＯＳＵ１２の所属するＯＮＵ９２を、別のＯＳＵ１２へ移動させる、すなわち波長切替を行うことを特徴とする。
【００４０】
本実施形態の動作を説明する。
図４は本発明の第１の実施形態に用いる動的波長帯域割当動作の周期を記載したものである。本実施形態においては、ＯＮＵ９２または波長可変光送受信器２５の波長切替に要する時間がＤＢＡ周期より長いことを想定し、ＤＢＡ計算および帯域割当てを実施する周期と、波長割当計算を実施する周期を分けている。動的波長割り当てのｌ（エル）番目のＤＷＡ周期の時間をＴ＿ｄｗａ＿ｌとし、動的帯域割当のｋ番目の周期の時間をＴ＿ｄｂａ＿ｋとする。Ｔ＿ｄｗａ＿ｌは複数のＤＢＡ周期倍に設定する。図４の例では３ＤＢＡ周期を１ＤＷＡ周期としている。
【００４１】
各ＯＳＵ１２に所属するＯＮＵ９２は各ＯＳＵ１２に固定的に割り当てられている波長λ１ｄ，ｕ〜λｍｄ，ｕをそれぞれ用いて通信を行う。図４の実施形態では周期Ｔ＿ｄｗａ＿ｌ−１かつＴ＿ｄｂａ＿ｋ−１において、ＯＮＵ１、ＯＮＵ２、ＯＮＵｈはＯＳＵ１のλ１ｄ，ｕを用いて通信を行っているとする。ＯＳＵ１から発せられるＧａｔｅ信号ｇ１＿ｋ−１〜ｇｈ＿ｋ−１を受信した各ＯＮＵ９２は、各Ｇａｔｅ信号に含まれるＲｅｐｏｒｔ信号と上り信号の送信時刻および継続時間に従って、まずＲｅｐｏｒｔ信号ｒｅｐ１＿ｋ〜ｒｅｐｈ＿ｋをＯＬＴ９１へ送信する。また上り信号ｄ１＿ｋ−１〜ｄｈ＿ｋ−１を送信する。
【００４２】
周期Ｔ＿ｄｗａ＿ｌかつ周期Ｔ＿ｄｂａ＿ｋのＲｅｐｏｒｔ信号を受信したＯＬＴ９１の動的波長帯域割当回路１１は、図４のＤＢＡ、ＤＷＡ計算と記載した期間に、Ｒｅｐｏｒｔ信号で要求された帯域から、各ＯＮＵ９２に割当てる帯域と波長を計算する。波長の切替を行うかどうかの計算は、図５にて後述するＤＢＡ計算に基づいて行う。波長を切替えないと計算されたＯＮＵ９２に対しては、図５にて後述する任意のＤＢＡ計算手法にしたがった帯域割当計算結果をＧａｔｅ信号に記載し、ＯＮＵ９２に指示する。また、ＤＷＡ周期の先頭でないＤＢＡ周期においては、後述する図５におけるＤＢＡ計算のみを行い、波長切替にかかわるＤＷＡ計算は実施しない。
【００４３】
本実施形態では計算の結果ＯＮＵｈの波長をλ１ｄ，ｕからλ２ｄ，ｕへ変更し、ＯＳＵ２へ所属するよう変更する例として記載する。この場合、割当て計算を実施したＯＬＴ９１はｇｈ＿ｌを除くＧａｔｅ信号のｇ１＿ｋ〜ｇｈ−１＿ｋにＴ＿ｄｂａ＿ｋ周期におけるＲｅｐｏｒｔ信号および上り信号の送信時刻および継続時間を記載して送信する。以降ＯＮＵ１〜ＯＮＵｈ−１については、これまで記載したＤＢＡの動作に基づき上り信号を送信することができる。
【００４４】
図５に本発明における動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャートを示す。本フローチャートはＤＢＡ周期毎のＤＢＡ計算のタイミングで行う。ここで、フローチャート開始時のＤＢＡ周期をｋとおく。
【００４５】
まず、各ＯＳＵ１２においてＤＢＡ計算を行う（Ｓ１０１）。ＤＷＢＡ計算部１１４は、各ＯＳＵ１２に所属するＯＮＵ９２に閉じて、それらのＲｅｐｏｒｔ信号にて要求された帯域に応じて、かつ要求元の送信する信号がＯＳＵ１２の受信部で重なることによる干渉を引き起こさないよう、周期ｋにおいて各ＯＳＵ１２に所属するＯＮＵ９２に対し、次周期ｋ＋１における上り帯域もしくは時間スロットを割り当て、各ＯＮＵ９２の上り信号の送信開始時刻と送信継続時間を計算する。この計算はまた、１つのＯＳＵ１２においては要求元毎に公平な帯域を割り当てる。以上の計算をＤＢＡ計算と呼ぶ。
【００４６】
次に当該ＤＢＡ周期ｋがＤＷＡ周期ｌの先頭に相当するかを判断し（Ｓ１０２）、ＤＷＡ周期の先頭であれば（Ｓ１０２においてＹｅｓ）、ＤＷＡ計算を行い（Ｓ１０３）、その結果作成される波長切替ＯＮＵ９２のリストＬｓｗ（ｋ）に基づいた波長切替のためのＧａｔｅフレーム作成を行う（Ｓ１０４）。波長切替を行うＬｓｗ（ｋ）の各要素は波長切替を行うＯＮＵ番号と、その切替先となるＯＳＵ番号が組で記載されている。ＤＷＡ周期の先頭でなければ（Ｓ１０２においてＮｏ）、ＤＷＡ計算とＤＷＡによる波長切替のためのＧａｔｅフレーム作成のステップを実施しない。
【００４７】
次にＤＢＡ計算結果に基づきＧａｔｅフレームを作成する（Ｓ１０５）。このとき、波長切替を行うリストＬｓｗ（ｋ）に記載されているＯＮＵ９２については、波長切替のためのＧａｔｅフレーム作成を優先し、ＤＢＡ計算結果によるＧａｔｅフレームは作成しない。または、波長切替のためのＧａｔｅフレームとＤＢＡ計算で指示する内容を記載したＧａｔｅフレームを、１つのＧａｔｅフレームを統一してもよい。最後に作成されたＧａｔｅフレームを送信する（Ｓ１０６）。
【００４８】
本実施形態では、波長切替の時間がＤＢＡ周期よりも長いことを想定し、ＤＷＡ計算周期を複数ＤＢＡ周期分として記述している。しかし、波長切替に要する時間が１ＤＢＡ周期よりも十分短い場合においては、ＤＷＡ計算をＤＢＡ計算とすべて同じタイミングで計算することができる。この場合は、ＤＢＡ周期ｋがＤＷＡ周期ｌの先頭であるかどうかの判断は不要となるため、図５における最初の分岐判断（Ｓ１０２）は省略することができる。
【００４９】
本実施形態のＤＢＡ計算については以下に示す条件以外の詳細を規定しない。ＤＢＡ計算は、これまでの１つのＯＳＵ１２に所属するＯＮＵ９２の帯域要求量に応じて、周期ｋ＋１の上り帯域を割当てる。ただし、ＯＳＵ１２に所属するＯＮＵ９２の帯域要求の総量が、１ＤＢＡ周期に割り当て可能な帯域を超える場合には、帯域割当て配分の公平性、優先性を確保するための計算手段を有するものとする。
【００５０】
図６に図５のＳ１０３に示した本発明の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるＤＷＡ計算の詳細を示す。また、発明のフローチャートで用いるパラメータの一覧を図７に示す。各ＯＳＵｎにおいて、周期ｌのＯＳＵｎ（ｎ＝１〜ｍ）の上りトラフィックに廃棄が発生したかを測定した結果を示すパラメータｄｎ，ｕ（ｌ）、周期ｋにおける各ＯＳＵｎの上り余剰帯域Ｑｎ，ｕ（ｋ）を常時測定している。ｄｎ，ｕ（ｌ）の測定方法は特に指定しないが、例えばＯＮＵ９２の上りバッファでの廃棄発生をＯＬＴ９１へ通知し、その通知をもって検出してもよい。
【００５１】
図６のＳ１０７の手順において、周期ｌ−１、および周期ｋ−１のそれらのパラメータを取得し、余剰帯域の平均値Ｑａｖｅ＿ｎ，ｕ（ｋ−１）とＯＳＵ１２間における最大値Ｑａｖｅ＿ｎｕｍａｘ，ｕ（ｋ−１）（ただし、最大値をとるＯＳＵ番号をｎｕｍａｘとする）を算出する。
次に各ＯＳＵ１２毎に、前ＤＷＡ周期ｌ−１において上りトラフィックの廃棄が発生しているかどうかを判定する。各ＯＳＵ１２について確認するための手順はＳ１０８、Ｓ１１１、Ｓ１１２で示されている。
手順Ｓ１０９において、ｄｎ，ｕ（ｌ−１）が１となる、すなわち周期ｌ−１において上りトラフィックの廃棄が発生しているＯＳＵ１２を判定し、手順Ｓ１１０において波長切替によりトラフィックを移動させる波長切替候補となるＯＮＵ９２を、ＯＳＵｎに所属するＯＮＵ９２から選出する。ＯＮＵ９２の選出はＯＳＵｎに所属するＯＮＵ９２であればよく、特に指定しない。廃棄が発生したＯＮＵ９２を対象にしてもよいし、ＯＳＵ１２間の負荷の公平性を最大化するＯＮＵ９２でもよい。ただし、切替先のＯＳＵ１２は最大余剰帯域を有するＯＳＵｎｕｍａｘとする。
リストＬｓｗ（ｋ）はＤＢＡ周期ｋにおける波長切替ＯＮＵ番号と切替先ＯＳＵ番号の組を有するリストであり、手順Ｓ１１０にて波長切替を発生すると判断されたＯＮＵ９２がこのＬｓｗ（ｋ）に追加される。
以上手順Ｓ１１２においてすべてのＯＳＵ１〜ＯＳＵｍについて波長切替の有無を判定すれば、ＤＷＡ計算を終了する。
【００５２】
本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にｕを用いている。しかし、その添え字をすべてｄに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。ｄｎ，ｄ（ｌ−１）の測定方法は特に指定しないが、例えば図２の多重分離部１３におけるＯＮＵ毎バッファ１３２の廃棄発生を監視することでもよい。
【００５３】
また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのＤＷＡフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるＧａｔｅ信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある１つのＯＮＵ９２に対して、上りの宛先ＯＳＵ１２と下り信号を送信するＯＳＵ１２が異なってもよい。
【００５４】
下りに関する例においては、輻輳による廃棄は図２の多重分離部１３におけるＯＮＵ毎バッファ１３２で生じる。これは、各ＯＳＵ１２向けのセレクタ１３１がＯＮＵ毎バッファ１３２から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるＯＳＵ１２向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、ＤＷＡ計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、ＳＥＬ制御部１３６またはセレクタ１３１は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。
【００５５】
本実施形態によって、以下の効果が期待できる。
本実施形態は、ＤＷＡ周期ｌ−１において輻輳が発生することによるトラフィックの廃棄を契機に波長切替を行う。トラフィックの輻輳が継続すれば、バッファあふれ等による廃棄が発生する。その廃棄の検出をもって波長切替を実施し、輻輳が発生したＯＳＵ１２に所属するＯＮＵ９２が、負荷の一番小さいＯＳＵ１２へ移動するため、トラフィックの負荷分散が可能となる。
【００５６】
また、本実施形態ではＤＷＡ周期ｌ−１における廃棄を検出し、ＤＷＡ周期ｌにおいて波長切替を実施するまでは、上りの実施形態に関してはＤＢＡによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部１３におけるＳＥＬ制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われる。したがって、ＤＷＡによる波長切替を実施し、輻輳状態が解消するまでには最低でも２ＤＷＡ周期を要するが、その輻輳状態が継続する間は当該ＯＳＵ１２のＤＢＡや多重分離部１３の下り優先、公平制御が行われる。本実施形態は輻輳による信号の廃棄が発生することは避けることはできないが、ＯＳＵ１２の上り又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。
【００５７】
（実施形態２）
本実施形態は、波長切替の実施を破断するＤＷＡ計算において、前ＤＷＡ周期以前のＯＳＵ１２のトラフィック統計情報、すなわち平均値と分散値を用い、輻輳によるフレーム廃棄を予測し、フレーム廃棄が予測されるＯＳＵ１２の所属するＯＮＵ９２を、別のＯＳＵ１２へ移動させる、すなわち波長切替を行うことを特徴とする。
【００５８】
本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、ＤＢＡ計算は、実施形態１の図４、図５及び図６と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図７に示す。
【００５９】
図８に図５のＳ１０３に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるＤＷＡ計算の詳細を示す。各ＯＳＵｎにおいて、周期ｋにおける各ＯＳＵｎの上り信号帯域Ｑｎ，ｕ（ｋ）、Ａｎ，ｕ（ｋ）、上り余剰帯域Ｑｎ，ｕ（ｋ）を常時測定している。
【００６０】
図８の手順Ｓ１１３において、周期ｋ−１のそれらのパラメータを取得し、信号帯域の平均値Ａａｖｅ＿ｎ，ｕ（ｋ−１）、標準偏差σＡｎ，ｕ（ｋ−１）、余剰帯域の平均値Ｑａｖｅ＿ｎ，ｕ（ｋ−１）とＯＳＵ間における最大値Ｑａｖｅ＿ｎｕｍａｘ，ｕ（ｋ−１）（ただし、最大値をとるＯＳＵ番号をｎｕｍａｘとする）を算出する。次に各ＯＳＵ毎に、前ＤＢＡ周期ｋ−１における以下の式を評価する。
【数１】
0005995287.tif 000002
ただし、Ｃｎ，ｕはＯＳＵｎに割当て可能な上り最大信号帯域、αｕはＯＳＵｎの平均帯域の変動の大きさのリスクを表す定係数である。
【００６１】
手順Ｓ１１５において式（１）が真の場合は、ＯＳＵｎの上りトラフィックにおいて最大信号帯域を超えることによる廃棄が発生する可能性があると判定し、手順Ｓ１１６にて、波長切替によりトラフィックを移動させるＯＮＵ９２をＯＳＵｎに所属するＯＮＵ９２から選出する。ＯＮＵ９２を選出はＯＳＵｎに所属するＯＮＵであればよく、特に指定しない。最大トラフィックを発生しているＯＮＵ９２を対象にしてもよいし、ＯＳＵ１２間の負荷の公平性を最大化するＯＮＵ９２でもよい。ただし、切替先のＯＳＵ１２は最大余剰帯域を有するＯＳＵｎｕｍａｘとする。リストＬｓｗ（ｋ）はＤＢＡ周期ｋにおける波長切替ＯＮＵ番号と切替先ＯＳＵ番号の組を有するリストであり、手順Ｓ１１６にて波長切替を発生すると判断されたＯＮＵ９２がこのＬｓｗ（ｋ）に追加される。以上手順Ｓ１１８においてすべてのＯＳＵ１〜ＯＳＵｍについて波長切替の有無を判定すれば、ＤＷＡ計算を終了する。
【００６２】
式（１）の判定式として別の式（２）を導入することもできる。
【数２】
0005995287.tif 000003
ただし、０＜αｕ＜１である。
【００６３】
本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にｕを用いている。しかし、その添え字をすべてｄに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのＤＷＡフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるＧａｔｅ信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある１つのＯＮＵ９２に対して、上りの宛先ＯＳＵ１２と下り信号を送信するＯＳＵ１２が異なってもよい。
【００６４】
本実施形態によって、以下の効果が期待できる。
本実施形態は、ＤＷＡ周期ｌ−１において輻輳の発生を予測することによる波長切替を行う。バッファあふれ等による廃棄が発生する前に、輻輳発生の可能性が高いＯＳＵ１２を選択し、波長切替を実施する。輻輳発生の予測は、ＯＳＵ１２のトラフィックの平均値および標準偏差を用いる式（１）の場合と、平均値のみを用いる式（２）の場合がある。トラフィックの流量は時々刻々と変化するため、統計量である平均値および標準偏差によって変動リスクを加味した予測精度の向上が可能である。一方、標準偏差の計算まで実施することが難しい場合は式（２）を適用することができる。これは、ＯＳＵ１２のトラフィック平均値がＯＳＵ１２の最大帯域の一定割合を超えた場合に波長切替の実施判定を行うことを表しており、比較的容易に判定可能である。
さらに本実施形態は、輻輳が発生しうるＯＳＵ１２に所属するＯＮＵ９２を、負荷の一番小さいＯＳＵ１２へ移動させるため、トラフィックの効率的な負荷分散が可能となる。
【００６５】
（実施形態３）
本発明の実施形態３は、実施形態１と実施形態２を組み合わせて用いるものである。実施形態１、実施形態２を組み合わせることにより、より確実に輻輳を検知することができる。
【００６６】
本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、ＤＢＡ計算は、実施形態１の図４、図５、図６と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図７に示す。
また、本実施形態のＤＢＡ計算の条件については実施形態１と同様である。
【００６７】
図９に図５のＳ１０３に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるＤＷＡ計算の詳細を示す。各ＯＳＵｎにおいて、周期ｌ（エル）のＯＳＵｎ（ｎ＝１〜ｍ）の上りトラフィックに廃棄が発生したかを測定した結果を示すパラメータｄｎ，ｕ（ｌ）周期ｋにおける各ＯＳＵｎの上り信号帯域ｄｎ，ｕ（ｌ）上り余剰帯域ｄｎ，ｕ（ｌ）を常時測定している。
【００６８】
図９の手順Ｓ１１９において、周期ｌ−１および周期ｋ−１のそれらのパラメータを取得し、信号帯域の平均値Ａａｖｅ＿ｎ，ｕ（ｋ−１）、標準偏差σＡｎ，ｕ（ｋ−１）、余剰帯域の平均値Ｑａｖｅ＿ｎ，ｕ（ｋ−１）とＯＳＵ１２間における最大値Ｑａｖｅ＿ｎｕｍａｘ，ｕ（ｋ−１）（ただし、最大値をとるＯＳＵ番号をｎｕｍａｘとする）を算出する。
次に手順Ｓ１２１として、前ＤＷＡ周期ｌ−１のＯＳＵｎにおいて上りトラフィックの廃棄が発生しているかどうかを判定する。廃棄が発生している場合は（Ｓ１２１においてＹｅｓ）、実施形態１及び実施形態２と同様に切替ＯＮＵ９２、切替先ＯＳＵ１２を選定する手順Ｓ１２３に進む。
廃棄が発生していない場合（Ｓ１２１においてＮｏ）は、手順Ｓ１２２として、実施形態２の式（１）を評価する。手順Ｓ１２２において式（１）が真の場合は、ＯＳＵｎの上りトラフィックにおいて最大信号帯域を超えることによる廃棄が発生する可能性があると判定し、実施形態１、実施形態２と同様に切替ＯＮＵ、切替先ＯＳＵを選定する手順Ｓ１２３に進む。
手順Ｓ１２３におけるＯＮＵ９２の選出は、実施形態１、実施形態２と同様にＯＳＵｎに所属するＯＮＵ９２であればよく、特に指定しない。最大トラフィックを発生しているＯＮＵを対象にしてもよいし、ＯＳＵ１２間の負荷の公平性を最大化するＯＮＵ９２でもよい。ただし、切替先のＯＳＵは最大余剰帯域を有するＯＳＵｎｕｍａｘとする。リストＬｓｗ（ｋ）はＤＢＡ周期ｋにおける波長切替ＯＮＵ番号と切替先ＯＳＵ番号の組を有するリストであり、手順Ｓ１２３にて波長切替を発生すると判断されたＯＮＵ９２がこのＬｓｗ（ｋ）に追加される。
以上手順Ｓ１２５においてすべてのＯＳＵ１〜ＯＳＵｍについて波長切替の有無を判断すれば、ＤＷＡ計算を終了する。
また、手順Ｓ１２２の判定式として実施形態２と同様に、式（２）を導入することもできる。
【００６９】
本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にｕを用いている。しかし、その添え字をすべてｄに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。ｄｎ，ｄ（ｌ−１）の測定方法は特に指定しないが、例えば図２の多重分離部１３におけるＯＮＵ毎バッファ１３３の廃棄発生を監視することでもよい。
【００７０】
また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのＤＷＡフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるＧａｔｅ信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある１つのＯＮＵ９２に対して、上りの宛先ＯＳＵ１２と下り信号を送信するＯＳＵ１２が異なってもよい。
【００７１】
下りに関する例においては、輻輳による廃棄は図２の多重分離部１３におけるＯＮＵ毎バッファ１３３で生じる。これは、各ＯＳＵ１２向けのセレクタ１３１がＯＮＵ毎バッファ１３３から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるＯＳＵ１２向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、ＤＷＡ計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、ＳＥＬ制御部１３６またはセレクタ１３１は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。
【００７２】
本実施形態によって、実施形態１及び実施形態２に加え、以下の効果がさらに期待できる。
実施形態２においては、輻輳発生の予測にＯＳＵトラフィックの平均値、標準偏差値を用いる。一方で、平均値、標準偏差値は複数周期（図７に記載のＮｑ周期）の測定値を用いて算出する。Ｎｑの値によっては計算区間以内に生じる急激なトラフィック変化に対し式（１）、式（２）にて輻輳を予測することが難しい。すなわち、計算区間内に急激にトラフィックが増加した時には、式（１）及び式（２）の判定式を満たすことなく、輻輳が発生する可能性がある。そこで、実施形態１で用いた方式と組み合わせることにより、本実施形態は、通常は式（１）または式（２）において輻輳を予測して負荷分散を行いながら、予測不可能である計算区間Ｎｑより短い急激なトラフィック増によって生じる輻輳も検知して負荷分散を行うことが可能になり、より確実に輻輳を回避する負荷分散が実現できる。
【００７３】
（実施形態４）
本発明の実施形態４は、実施形態１に加え、切替先ＯＳＵ１２が切替ＯＮＵ９２の平均帯域以上の空き帯域を有しているかを確認してから切替判断を行う。
本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、ＤＢＡ計算は、実施形態１の図４、図５及び図６と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図７に示す。また、本実施形態のＤＢＡ計算の条件については実施形態１と同様である。
【００７４】
図１０に図５のＳ１０３に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるＤＷＡ計算の詳細を示す。本実施形態では実施形態１と同様のパラメータを常時測定していることに加え、ＯＮＵｊ（ｊ＝１〜ｈ）の上りトラフィック量Ｓｕ（ｊ，ｋ）を周期ｋごとに測定している。
【００７５】
図１０の手順Ｓ１２６においてまず、実施形態１の図６の手順Ｓ１０７のパラメータ計算に加え、ＯＮＵｊ（ｊ＝１〜ｈ）の上りトラフィック量の平均値Ｓａｖｅ＿ｕ（ｊ，ｋ）を計算する。各ＯＮＵ毎に周期ｌ−１に上りトラフィックの廃棄が発生したかどうかを判定する手順は実施形態１と同様である。実施形態１と異なる点は、図１０の手順Ｓ１２９〜Ｓ１３４である。
【００７６】
手順Ｓ１２９において、周期ｌ−１に上り信号廃棄が発生していると判定されたＯＳＵｎから波長を切替えるＯＮＵ９２を選択する。そのうちの一つをＯＮＵｊとする。ＯＮＵ９２の選択方法は実施形態１の手順Ｓ１１０と同様である。
【００７７】
つぎに手順Ｓ１３０において、その選択したＯＮＵｊの平均帯域Ｓａｖｅ＿ｕ（ｊ，ｋ）が切替先ＯＳＵ１２となるＯＳＵｎｕｍａｘの余剰帯域Ｑａｖｅ＿ｎｕｍａｘ，ｕ（ｋ−１）よりも小さい時（Ｓ１３０においてＹｅｓ）、ＯＮＵｊの切替後の帯域がＯＳＵｎｕｍａｘに十分あると判定されるため、実施形態１の手順Ｓ１１０と同様にＯＮＵｊを切替リストＬｓｗ（ｋ）に追加する（Ｓ１３１）。波長切替が起きた場合はＱａｖｅ＿ｎｕｍａｘ，ｕ（ｋ−１）がＯＮＵｊの平均帯域分減ることになるため、手順Ｓ１３２でＱａｖｅ＿ｎｕｍａｘ，ｕ（ｋ−１）からＳａｖｅ＿ｕ（ｊ，ｋ）を減じる。Ｑａｖｅ＿ｎｕｍａｘ，ｕ（ｋ−１）が変わるため、手順Ｓ１３３にてｎｕｍａｘを更新する。
手順Ｓ１３０にてＯＮＵｊの切替後の帯域がＯＳＵｎｕｍａｘに十分あると判定されなければ（Ｓ１３０においてＮｏ）、ＯＮＵｊの切替は行わない。
【００７８】
次に手順Ｓ１３４にて、手順Ｓ１２９で選択したＯＮＵ９２すべてについて余剰帯域があるか、すなわち手順Ｓ１３０を実施したかを判定し、すべて実施した場合は手順Ｓ１３５に進み、まだ実施していないＯＮＵ９２があれば、そのＯＮＵ９２に対して手順Ｓ１３０に戻って以降を繰り返す。
以上の手順をＯＳＵ１〜ＯＳＵｍまで実施すれば、ＤＷＡ計算は終了する。
【００７９】
本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にｕを用いている。しかし、その添え字をすべてｄに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。ｄｎ，ｄ（ｌ−１）の測定方法は特に指定しないが、例えば図２の多重分離部１３１におけるＯＮＵ毎バッファ１３３の廃棄発生を監視することでもよい。
【００８０】
また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのＤＷＡフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるＧａｔｅ信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある１つのＯＮＵ９２に対して、上りの宛先ＯＳＵ１２と下り信号を送信するＯＳＵ１２が異なってもよい。
【００８１】
下りに関する例においては、輻輳による廃棄は図２の多重分離部１３におけるＯＮＵ毎バッファ１３３で生じる。これは、各ＯＳＵ１２向けのセレクタ１３１がＯＮＵ毎バッファ１３３から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるＯＳＵ１２向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、ＤＷＡ計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、ＳＥＬ制御部１３６またはセレクタ１３１は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。
【００８２】
本実施形態によって、実施形態１に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態１においては、切替先ＯＳＵｎｕｍａｘに切替ＯＮＵｊが波長切替によって新たに帯域を利用するだけの余剰帯域があるかどうかを判定していない。したがって、ＯＮＵｊの波長切替を行うことにより、ＯＳＵｎの輻輳は解消されるが、逆にＯＳＵｎｕｍａｘにおいて新たに輻輳が発生する可能性がある。本実施形態においては、切替後に切替先のＯＳＵ１２において新たに輻輳が発生するかどうかを手順Ｓ１３０において確認し、切替先のＯＳＵ１２で即座に輻輳が発生しないことを確認して波長切替を行うことが可能になり、波長切替によって新たに輻輳が発生することを抑止することができる。
【００８３】
また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順Ｓ１３０にてＮｏと判断されたＯＳＵｎでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはＤＢＡによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部１３におけるＳＥＬ制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、ＯＳＵの上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。
【００８４】
（実施形態５）
本発明の実施形態５は、実施形態４に加えた、切替先ＯＳＵ１２が切替ＯＮＵ９２の平均帯域以上の空き帯域を有しているかを確認してから切替判断を行う手順を、実施形態２に加えたものである。
【００８５】
本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、ＤＢＡ計算は、実施形態１の図４、図５及び図６と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図７に示す。
また、本実施形態のＤＢＡ計算の条件については実施形態１と同様である。
【００８６】
図１１に図５のＳ１０３に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるＤＷＡ計算の詳細を示す。本実施形態は実施形態４における図１０の手順Ｓ１２８を、実施形態２における式（１）または式（２）を適用できるよう改めたものである。したがって、常時測定するパラメータは実施形態２と同様のパラメータに加え、ＯＮＵｊ（ｊ＝１〜ｈ）の上りトラフィック量Ｓｕ（ｊ，ｋ）を周期ｋごとに測定している。また、手順Ｓ１３７で計算するパラメータは、実施形態２の図７の手順Ｓ１１３と同様のパラメータに加え、ＯＮＵｊ（ｊ＝１〜ｈ）の上りトラフィック量の平均値Ｓａｖｅ＿ｕ（ｊ，ｋ）を計算する。そのほかの手順は実施形態４と同様である。
【００８７】
本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にｕを用いている。しかし、その添え字をすべてｄに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。ｄｎ，ｄ（ｌ−１）の測定方法は特に指定しないが、例えば図２の多重分離部１３におけるＯＮＵ毎バッファ１３３の廃棄発生を監視することでもよい。
【００８８】
また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのＤＷＡフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるＧａｔｅ信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある１つのＯＮＵ９２に対して、上りの宛先ＯＳＵ１２と下り信号を送信するＯＳＵ１２が異なってもよい。
【００８９】
下りに関する実施形態においては、輻輳による廃棄は図２の多重分離部１３におけるＯＮＵ毎バッファ１３３で生じる。これは、各ＯＳＵ１２向けのセレクタ１３１がＯＮＵ毎バッファ１３３から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるＯＳＵ１２向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、ＤＷＡ計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、ＳＥＬ制御部１３６またはセレクタ１３１は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。
【００９０】
本実施形態によって、実施形態２に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態２においては、切替先ＯＳＵｎｕｍａｘに切替ＯＮＵｊが波長切替によって新たに帯域を利用するだけの余剰帯域があるかどうかを判定していない。したがって、ＯＮＵｊの波長切替を行うことにより、ＯＳＵｎの輻輳は解消されるが、逆にＯＳＵｎｕｍａｘにおいて新たに輻輳が発生する可能性がある。本実施形態においては、切替後に切替先のＯＳＵ１２におてい新たに輻輳が発生するかどうかを手順Ｓ１４１において確認し、切替先のＯＳＵ１２で即座に輻輳が発生しないことを確認して波長切替を行うことが可能になり、波長切替によって新たに輻輳が発生することを抑止することができる。
【００９１】
また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順Ｓ１４１にてＮｏと判断されたＯＳＵｎでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはＤＢＡによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部１３におけるＳＥＬ制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、ＯＳＵ１２の上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。
【００９２】
（実施形態６）
本発明の実施形態６は、実施形態４及び実施形態５に加えた、切替先ＯＳＵ１２が切替ＯＮＵ９２の平均帯域以上の空き帯域を有しているかを確認してから切替判断を行う手順を、実施形態３に加えたものである。
【００９３】
本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、ＤＢＡ計算は、実施形態１の図４、図５及び図６と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図７に示す。また、本実施形態のＤＢＡ計算の条件については実施形態１と同様である。
【００９４】
図１２に図５のＳ１０３に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるＤＷＡ計算の詳細を示す。本実施形態は実施形態４における図１０の手順Ｓ１２８の部分に、実施形態３における手順Ｓ１２１及びＳ１２２を適用したものである。したがって、常時測定するパラメータは実施形態３と同様のパラメータに加え、ＯＮＵｊ（ｊ＝１〜ｈ）の上りトラフィック量Ｓｕ（ｊ，ｋ）を周期ｋごとに測定している。また、手順Ｓ１４８で計算するパラメータは、実施形態３の図７の手順Ｓ１１９と同様のパラメータに加え、ＯＮＵｊ（ｊ＝１〜ｈ）の上りトラフィック量の平均値Ｓａｖｅ＿ｕ（ｊ，ｋ）を計算する。そのほかの手順は実施形態４及び実施形態５と同様である。
【００９５】
本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にｕを用いている。しかし、その添え字をすべてｄに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。ｄｎ，ｄ（ｌ−１）の測定方法は特に指定しないが、例えば図２の多重分離部１３におけるＯＮＵ毎バッファ１３３の廃棄発生を監視することでもよい。
【００９６】
また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのＤＷＡフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるＧａｔｅ信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある１つのＯＮＵ９２に対して、上りの宛先ＯＳＵ１２と下り信号を送信するＯＳＵ１２が異なってもよい。
【００９７】
下りに関する例においては、輻輳による廃棄は図２の多重分離部１３におけるＯＮＵ毎バッファ１３３で生じる。これは、各ＯＳＵ１２向けのセレクタ１３１がＯＮＵ毎バッファ１３３から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるＯＳＵ１２向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、ＤＷＡ計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、ＳＥＬ制御部１３６またはセレクタ１３１は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。
【００９８】
本実施形態によって、実施形態３に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態３においては、切替先ＯＳＵｎｕｍａｘに切替ＯＮＵｊが波長切替によって新たに帯域を利用するだけの余剰帯域があるかどうかを判定していない。したがって、ＯＮＵｊの波長切替を行うことにより、ＯＳＵｎの輻輳は解消されるが、逆にＯＳＵｎｕｍａｘにおいて新たに輻輳が発生する可能性がある。本実施形態においては、切替後に切替先のＯＳＵ１２において新たに輻輳が発生するかどうかを手順Ｓ１５３において確認し、切替先のＯＳＵ１２で即座に輻輳が発生しないことを確認して波長切替を行うことが可能になり、波長切替によって新たに輻輳が発生することを抑止することができる。
【００９９】
また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順Ｓ１５３にてＮｏと判断されたＯＳＵｎでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはＤＢＡによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部１３におけるＳＥＬ制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、ＯＳＵ１２の上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。
【０１００】
（実施形態７）
本発明の実施形態７は、実施形態４において、上り、下り双方の輻輳を検出し、波長切替後の余剰帯域を確認してから波長切替判断を行うものである。
【０１０１】
本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、ＤＢＡ計算は、実施形態１の図４、図５及び図６と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図７に示す。また、本実施形態のＤＢＡ計算の条件については実施形態１と同様である。
【０１０２】
図１３に図５のＳ１０３に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるＤＷＡ計算の詳細を示す。本実施形態では上りおよび下りの双方のパラメータを用いる。したがって、測定するパラメータは実施形態４におけるパラメータの添え字ｕおよびｄの双方を常時測定する。また、手順Ｓ１６０でアルゴリズムに用いるパラメータを計算するが、そのパラメータは実施形態４における手順Ｓ１２６のパラメータに加え、手順Ｓ１２６のパラメータの添え字をｄに変えたパラメータである。
【０１０３】
次に各ＯＳＵについて輻輳が発生しているかを判定する。手順Ｓ１６１、Ｓ１７４、Ｓ１７５はそのためにＯＳＵ１〜ＯＳＵｍまでを繰り返すための手順である。次に手順Ｓ１６２、Ｓ１６３にてＯＳＵｎの上り、又は下りのどちらかでトラフィックの廃棄が発生しているかどうかを判定する。上り、下りどちらかで廃棄が発生している場合は、実施形態４と同様に手順Ｓ１６４で切替対象となるＯＮＵ９２を選定する。
【０１０４】
切替対象として選定されたＯＮＵｊについて、手順Ｓ１６５では、ＯＳＵｎｕｍａｘの上りの余剰帯域Ｑａｖｅ＿ｎｕｍａｘ，ｕ（ｋ−１）がＯＮＵｊの上り平均帯域Ｓａｖｅ＿ｕ（ｊ，ｋ−１）より大きく、かつＯＳＵｎｕｍａｘの下りの余剰帯域Ｑａｖｅ＿ｎｕｍａｘ，ｄ（ｋ−１）がＯＮＵｊの下りの平均帯域Ｓａｖｅ＿ｄ（ｊ，ｋ−１）より大きい場合、すなわちＯＳＵｎｕｍａｘの上りも下りもＯＮＵｊの平均帯域を利用できる余裕がある場合（Ｓ１６５においてＹｅｓ）、手順Ｓ１６７にてＯＮＵｊを切替先ＯＳＵｎｕｍａｘとしてリストＬｓｗ（ｋ）に追加する。また、実施形態４、図１０の手順Ｓ１３２、Ｓ１３３と同様に、図１３の手順Ｓ１６８にてＯＮＵｊの切替後のＯＳＵｎｕｍａｘの上り下りの余剰帯域へＱａｖｅ＿ｎｕｍａｘ，ｕ（ｋ−１）とＱａｖｅ＿ｎｕｍａｘ，ｄ（ｋ−１）を更新し、手順Ｓ１６９にてｎｕｍａｘを更新する。
【０１０５】
また、手順Ｓ１６５にてＯＳＵｎｕｍａｘの余剰帯域がない場合（Ｓ１６５においてＮｏ）においても、ＯＳＵｎｄｍａｘの余剰帯域がある可能性がある。手順Ｓ１６５にてＮｏと判定された場合、その次の手順Ｓ１６６は、ＯＳＵｎｄｍａｘの下りの余剰帯域Ｑａｖｅ＿ｎｄｍａｘ，ｄ（ｋ−１）がＯＮＵｊの下り平均帯域Ｓａｖｅ＿ｄ（ｊ，ｋ−１）より大きく、かつＯＳＵｎｄｍａｘの上りの余剰帯域Ｑａｖｅ＿ｎｄｍａｘ，ｕ（ｋ−１）がＯＮＵｊの上り平均帯域Ｓａｖｅ＿ｕ（ｊ，ｋ−１）より大きいか、すなわちＯＳＵｎｄｍａｘの上りも下りもＯＮＵｊの平均帯域を利用できる余裕があるかを判定する。手順Ｓ１６６がＹｅｓの場合、手順Ｓ１７０にてＯＮＵｊを切替先ＯＳＵｎｄｍａｘとしてリストＬｓｗ（ｋ）に追加する。また、実施形態４、図１０の手順Ｓ１３２、Ｓ１３３と同様に、図１３の手順Ｓ１７１にてＯＮＵｊの切替後のＯＳＵｕｄｍａｘの上り下りの余剰帯域へＱａｖｅ＿ｎｄｍａｘ，ｕ（ｋ−１）とＱａｖｅ＿ｎｄｍａｘ，ｄ（ｋ−１）を更新し、手順Ｓ１７２にてｎｄｍａｘを更新する。手順Ｓ１６６でＮｏとなった場合、他のＯＳＵ１２にも余剰帯域がないとみなし、波長切替は行わない。
【０１０６】
手順Ｓ１７３は実施形態４、図１０の手順Ｓ１３４と同様に、手順Ｓ１６４で選択したＯＮＵ９２すべてについて余剰帯域があるか、すなわち手順Ｓ１６５を実施したかを判定し、すべて実施した場合は手順Ｓ１７４に進み、まだ実施していないＯＮＵ９２があれば、そのＯＮＵ９２に対して手順Ｓ１６５に戻って以降を繰り返す。以上の手順をＯＳＵ１〜ＯＳＵｍまで実施すれば、ＤＷＡ計算は終了する。
【０１０７】
下りに関する実施形態においては、輻輳による廃棄は図２の多重分離部におけるＯＮＵ毎バッファ１３３で生じる。これは、各ＯＳＵ１２向けのセレクタ１３１がＯＮＵ毎バッファ１３３から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるＯＳＵ向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、ＤＷＡ計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、ＳＥＬ制御部１３６またはセレクタ１３１は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。
【０１０８】
本実施形態によって、実施形態４に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態４においては、切替ＯＮＵｊの判定に、切替先ＯＳＵｎｕｍａｘの上りまたは切替先ＯＳＵｎｄｍａｘの下りの余剰帯域があるかどうかを手順Ｓ１３０で判定した。この時、上りトラフィックを基に判定して波長切替を実施したとしても、切替先ＯＳＵｎｕｍａｘの下りの余剰トラフィックが少なく、ＯＮＵｊの下りトラフィックによって輻輳を引き起こす可能性がある。または、下りトラフィックを基に判定して波長切替を実施したとしても、切替先ＯＳＵｎｄｍａｘの上りの余剰トラフィックが少なく、ＯＮＵｊの上りトラフィックによって輻輳を引き起こす可能性がある。しかし、本実施形態においては、切替先ＯＳＵｎｕｍａｘまたは切替先ＯＳＵｎｄｍａｘが切替ＯＮＵｊの上り、下り双方が利用可能な余剰帯域を有していることを確認してから波長切替を行うため、切替先ＯＳＵ１２において輻輳を起こすことなくＯＮＵ９２の波長切替を行うことができる。
【０１０９】
また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順Ｓ１６５またはＳ１６６でＮｏと判断されたＯＳＵｎでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはＤＢＡによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部１３におけるＳＥＬ制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、ＯＳＵ１２の上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。
【０１１０】
（実施形態８）
本発明の実施形態８は、実施形態７と同様にして、実施形態５における上り、下り双方の輻輳を検出して、波長切替後の余剰帯域を確認してから波長切替判断を行うものである。
【０１１１】
本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、ＤＢＡ計算は、実施形態１の図４、図５、図６と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図７に示す。
また、本実施形態のＤＢＡ計算の条件については実施形態１と同様である。
【０１１２】
図１４に図５のＳ１０３に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるＤＷＡ計算の詳細を示す。本実施形態では上りおよび下りの双方のパラメータを用いる。したがって、測定するパラメータは実施形態５におけるパラメータの添え字ｕおよびｄの双方を常時測定する。また、手順Ｓ１７６でアルゴリズムに用いるパラメータを計算するが、そのパラメータは実施形態５における手順Ｓ１３７のパラメータに加え、手順Ｓ１３７のパラメータの添え字をｄに変えたパラメータである。
【０１１３】
次に各ＯＳＵ１２について輻輳が発生しているかを判定する。手順Ｓ１７７、Ｓ１９０、Ｓ１９１はそのためにＯＳＵ１〜ＯＳＵｍまでを繰り返すための手順である。次に手順Ｓ１７８、Ｓ１７９にてＯＳＵｎの上り、又は下りのどちらかでトラフィックの廃棄が予測されるかを判定する。判定式は、手順Ｓ１７８については実施形態２の式（１）と同様である。手順Ｓ１７９は実施形態２における式（１）の添え字ｕをｄに変更した式である。手順Ｓ１７８、Ｓ１７９のどちらかでＹｅｓとなる場合は、実施形態５と同様に手順Ｓ１８０で切替対象となるＯＮＵ９２を選定する。
【０１１４】
以降手順Ｓ１８０から手順Ｓ１８９までは、実施形態７の手順Ｓ１６４からＳ１７３と同様である。また、手順Ｓ１７８、Ｓ１７９の判定式で双方ともＮｏとなった場合は、波長切替を行わず手順Ｓ１９０へ進む。
また、手順Ｓ１７８の判定式として実施形態２と同様に、式（２）を適用することもできる。また手順Ｓ１７９の判定式として実施形態２と同様に、式（２）の添え字ｕをすべてｄに置き換えた式を適用することができる。
【０１１５】
下りに関する実施形態においては、輻輳による廃棄は図２の多重分離部１３におけるＯＮＵ毎バッファ１３３で生じる。これは、各ＯＳＵ１２向けのセレクタ１３１がＯＮＵ毎バッファ１３３から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるＯＳＵ１２向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、ＤＷＡ計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、ＳＥＬ制御部１３６またはセレクタ１３１は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。
【０１１６】
本実施形態によって、実施形態５に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態５においては、切替ＯＮＵｊの判定に、切替先ＯＳＵｎｕｍａｘの上りまたは切替先ＯＳＵｎｄｍａｘの下りの余剰帯域があるかどうかを手順Ｓ１４１で判定した。この時、上りトラフィックを基に判定して波長切替を実施したとしても、切替先ＯＳＵｎｕｍａｘの下りの余剰トラフィックが少なく、ＯＮＵｊの下りトラフィックによって輻輳を引き起こす可能性がある。または、下りトラフィックを基に判定して波長切替を実施したとしても、切替先ＯＳＵｎｄｍａｘの上りの余剰トラフィックが少なく、ＯＮＵｊの上りトラフィックによって輻輳を引き起こす可能性がある。しかし、本実施形態においては、切替先ＯＳＵｎｕｍａｘまたは切替先ＯＳＵｎｄｍａｘが切替ＯＮＵｊの上り、下り双方が利用可能な余剰帯域を有していることを確認してから波長切替を行うため、切替先ＯＳＵ１２において輻輳を起こすことなくＯＮＵ９２の波長切替を行うことができる。
【０１１７】
また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順Ｓ１７８またはＳ１７９でＮｏと判断されたＯＳＵｎでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはＤＢＡによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部１３におけるＳＥＬ制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、ＯＳＵの上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。
【０１１８】
（実施形態９）
本発明の実施形態９は、実施形態８と同様にして、実施形態６における上り、下り双方の輻輳を検出して、波長切替後の余剰帯域を確認してから波長切替判断を行うものである。
【０１１９】
本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、ＤＢＡ計算は、実施形態１の図４、図５、図６と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図７に示す。また、本実施形態のＤＢＡ計算の条件については実施形態１と同様である。
【０１２０】
本実施形態におけるＤＷＡ計算のフローチャートは、実施形態８における図１４の手順Ｓ１７６、Ｓ１７８、Ｓ１７９以外はすべて同じである。本実施形態においては、常時測定するパラメータは、実施形態７にて測定するパラメータと実施形態８にて測定するパラメータの双方である。また、実施形態８における図１４の手順Ｓ１７６に相当する手順において計算するパラメータは、実施形態７の手順Ｓ１６０で計算するパラメータと、実施形態８の手順Ｓ１７６で計算するパラメータの双方である。
【０１２１】
図１５は、本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるＤＷＡ計算の図１４の手順Ｓ１７８およびＳ１７９に相当する部分を示している。図１５の手順Ｓ１９２，Ｓ１９３は実施形態７の図１３における手順Ｓ１６２，Ｓ１６３に相当し、さらに図１５の手順Ｓ１９４，Ｓ１９５は実施形態８の図１４における手順Ｓ１７８，Ｓ１７９に相当する。したがって、本実施形態では、ＯＳＵｎの上り、又は下りのどちらかでトラフィックの廃棄が発生しているか、またはＯＳＵｎの上り、又は下りのどちらかでトラフィックの廃棄が予測されるかを判定する。廃棄の予測式は、実施形態８と同様に、実施形態２の式（１）および、実施形態２における式（１）の添え字ｕをｄに変更した式である。
【０１２２】
また本実施形態は、手順Ｓ１９４の判定式として実施形態２と同様に、式（２）を適用することもできる。また手順Ｓ１９５の判定式として実施形態２と同様に、式（２）の添え字ｕをすべてｄに置き換えた式を適用することができる。
【０１２３】
本実施形態の下りにおいては、輻輳による廃棄は図２の多重分離部１３におけるＯＮＵ毎バッファ１３３で生じる。これは、各ＯＳＵ１２向けのセレクタ１３１がＯＮＵ毎バッファ１３３から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるＯＳＵ１２向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、ＤＷＡ計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、ＳＥＬ制御部１３６またはセレクタ１３１は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。
【０１２４】
本実施形態によって、実施形態８に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態８においては、輻輳発生の予測にＯＳＵトラフィックの平均値、標準偏差値を用いる。一方で、平均値、標準偏差値は複数周期（図７に記載のＮｑ周期）の測定値を用いて算出する。Ｎｑの値によっては計算区間以内に生じる急激な上りおよび下りのトラフィック変化に対し手順Ｓ１７８、Ｓ１７９にて輻輳を予測することが難しい。すなわち、計算区間内に急激に上りまたは下りトラフィックが増加した時には、手順Ｓ１７８及びＳ１７９の判定式を満たすことなく、輻輳が発生する可能性がある。そこで、実施形態７で用いた方式と組み合わせることにより、本実施形態は、通常は手順Ｓ１９４または手順Ｓ１９５において上りおよび下りの輻輳を予測して負荷分散を行いながら、予測不可能である計算区間Ｎｑより短い急激なトラフィック増によって生じる上りまたは下りの輻輳も手順Ｓ１９２、Ｓ１９３にて検知して負荷分散を行うことが可能になり、より確実に輻輳を回避する負荷分散が実現できる。
【０１２５】
また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順Ｓ１５３にてＮｏと判断されたＯＳＵｎでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはＤＢＡによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部１３におけるＳＥＬ制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、ＯＳＵ１２の上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。
【０１２６】
（実施形態１０）
本発明の実施形態１０は、実施形態１〜９におけるＤＷＡ計算に用いるパラメータはｋ−１ＤＢＡ周期の情報を用いているところを、ｋ−ｐ（ｐは２以上）ＤＢＡ周期の情報を用いることとし、実施形態１〜９における手順Ｓ１７、Ｓ１１３、Ｓ１１９、Ｓ１２６、Ｓ１３７、Ｓ１４８、Ｓ１６０、Ｓ１７６の計算をｐＤＢＡ周期前から始めるものである。
【０１２７】
本実施形態は、実施形態１〜実施形態９に加え、以下の効果が期待される。一般にＤＢＡ周期は短いほど、遅延および精度の高い帯域制御が可能になるという利点がある。本実施形態によって、実施形態１〜実施形態９で用いてきた測定パラメータや平均、標準偏差パラメータにおいて、ｐＤＢＡ周期前のＤＢＡ計算直後から、パラメータ計算を開始することができる。したがって、実施形態１〜実施形態９のＤＢＡ計算の負荷を軽減することができ、ＤＢＡおよびＤＷＡ計算を早期の終了させることができ、ＤＢＡ周期の短縮化が実現できる。
【０１２８】
なお、本実施形態に係る動的波長帯域割当回路１１及びＯＬＴ９１は、本発明に係る動的波長帯域割当プログラムをコンピュータに実行させることで実現してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明にかかる動的波長帯域割り当て方式、回路、プログラムおよびそれを記録した記録媒体は、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、上り、下り帯域割当による輻輳の自動的回避が可能となり、複数の波長の総帯域を各ＯＮＵへ有効に割り当て可能とする動的波長帯域割当て方法を提供できる。
【符号の説明】
【０１３０】
１１：動的波長帯域割当回路
１２：ＯＳＵ
１３：多重分離部
２１：データ受信部
２２：上りバッファメモリ
２３：フレーム送出制御部
２４：フレーム組立送信部
２５：波長可変光送受信器
２６：フレーム送出及び波長制御信号受信部
２７：波長切替制御部
２８：宛先解析選択受信部
２９：下りバッファメモリ
３０：データ送信部
３１：要求帯域信号生成部
３２：要求帯域計算部
９１：ＯＬＴ
９２：ＯＮＵ
１１１：切替指示信号生成部
１１２：制御信号送信部
１１３：要求信号受信部
１１４：ＤＷＢＡ計算部
１３１：セレクタ
１３２：バッファ
１３３：ＯＮＵ毎バッファ
１３４：多重部
１３５：分離部
１３６：ＳＥＬ制御部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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