(57)【要約】【課題】上り通信回線での帯域利用効率を向上させる通信装置を得ること。【解決手段】本発明は、局側装置と加入者側装置が１対多接続され、上り帯域を各加入者側装置が共有する光通信システムにおいて、加入者側装置として動作する通信装置であって、局側装置との間の回線状態を監視する回線状態監視部２２と、送信バッファで保持されている上りデータのデータ量および回線状態の監視結果に基づいて上り回線の要求帯域を決定する要求帯域決定手段（状態判定部２３，帯域制御部２４）と、要求帯域の情報を含んだフレームを生成して局側装置へ送信する要求帯域通知手段（Ｒｅｐｏｒｔ生成部２５，上りフレーム送信部２７）と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側装置と加入者側装置が１対多接続され、上り帯域を各加入者側装置が共有する光通信システムにおいて、前記加入者側装置として動作する通信装置であって、
局側装置との間の回線状態を監視する回線状態監視手段と、
送信バッファで保持されている上りデータのデータ量および前記回線状態の監視結果に基づいて上り回線の要求帯域を決定する要求帯域決定手段と、
前記要求帯域決定手段で決定された要求帯域の情報を含んだフレームを生成して局側装置へ送信する要求帯域通知手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記要求帯域決定手段は、
さらに、前記上りデータの優先度に基づいて前記要求帯域を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記要求帯域決定手段は、
局側装置との間の回線品質に劣化が生じていない場合、送信バッファで保持されている上りデータのデータ量を前記要求帯域に決定し、
局側装置との間の回線品質に劣化が生じている場合には、送信バッファで保持されている上りデータのデータ量を、前記回線品質および前記優先度に基づいて調整し、調整後のデータ量を前記要求帯域に決定する
ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記回線状態の監視結果に基づいてリンク断の発生頻度を算出し、算出した発生頻度が所定値に達している場合にはスリープ状態へ移行する
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の通信装置。
【請求項５】
局側装置と加入者側装置が１対多接続され、上り帯域を各加入者側装置が共有する光通信システムにおいて、前記局側装置として動作する通信装置であって、
各加入者側装置との間の回線状態を監視する回線状態監視手段と、
各加入者側装置から通知された上り回線の要求帯域および前記回線状態の監視結果に基づいて各加入者側装置に割り当てる上り回線の帯域である許可帯域を決定する許可帯域決定手段と、
前記許可帯域決定手段における決定結果を含んだフレームを生成して各加入者側装置へ送信する許可帯域通知手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項６】
前記許可帯域決定手段は、
さらに、前記要求帯域に対応するＬＬＩＤの優先度に基づいて前記許可帯域を決定する
ことを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記許可帯域決定手段は、
回線品質に劣化が生じていない加入者側装置に対する許可帯域を決定する場合、当該加入者側装置から通知された上り回線の要求帯域に基づいて許可帯域を決定し、
回線品質に劣化が生じている加入者側装置に対する許可帯域を決定する場合には、当該加入者側装置から通知された上り回線の要求帯域を当該加入者側装置との間の回線品質および前記優先度に基づいて調整し、その結果得られた調整後の要求帯域に基づいて許可帯域を決定する
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記許可帯域決定手段は、
全ての加入者側装置に対して許可帯域を決定後、余剰帯域が存在し、なおかつ回線品質が劣化している加入者側装置が存在している場合、回線品質が劣化している加入者側装置についての許可帯域を余剰帯域に基づいて調整する
ことを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記回線状態の監視結果に基づいてリンク断の発生頻度を加入者側装置ごとに算出し、算出した発生頻度が所定値に達している加入者側装置に対してスリープ状態への移行を指示する
ことを特徴とする請求項５〜８のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１０】
局側装置と加入者側装置が１対多接続され、上り帯域を各加入者側装置が共有する光通信システムにおいて実行する帯域制御方法であって、
加入者側装置が、送信バッファで保持している上りデータのデータ量および局側装置との間の回線状態に基づいて上り回線の要求帯域を決定する要求帯域決定ステップと、
局側装置が、前記要求帯域決定ステップで決定された要求帯域に基づいて前記加入者側装置へ上り方向の帯域を割り当てる帯域割当ステップと、
を含むことを特徴とする帯域制御方法。
【請求項１１】
前記要求帯域決定ステップでは、
局側装置との間の回線品質に劣化が生じていない場合、送信バッファで保持している上りデータのデータ量を前記要求帯域に決定し、
局側装置との間の回線品質に劣化が生じている場合には、送信バッファで保持している上りデータのデータ量を、前記回線品質および前記上りデータの優先度に基づいて調整し、調整後のデータ量を前記要求帯域に決定する
ことを特徴とする請求項１０に記載の帯域制御方法。
【請求項１２】
局側装置と加入者側装置が１対多接続され、上り帯域を各加入者側装置が共有する光通信システムにおいて、前記局側装置が実行する帯域制御方法であって、
各加入者側装置から上り回線の要求帯域情報を取得する要求帯域取得ステップと、
前記要求帯域取得ステップで取得した要求帯域情報、および各加入者側装置との間の回線状態に基づいて、各加入者側装置に割り当てる上り回線の帯域である許可帯域を決定する許可帯域決定ステップと、
を含むことを特徴とする帯域制御方法。
【請求項１３】
前記許可帯域決定ステップでは、
回線品質に劣化が生じていない加入者側装置に対する許可帯域を決定する場合、当該加入者側装置から通知された上り回線の要求帯域に基づいて許可帯域を決定し、
回線品質に劣化が生じている加入者側装置に対する許可帯域を決定する場合には、当該加入者側装置から取得した要求帯域情報を、当該加入者側装置との間の回線品質および当該要求帯域情報に対応するＬＬＩＤの優先度に基づいて調整し、その結果得られた調整後の要求帯域に基づいて許可帯域を決定する
ことを特徴とする請求項１２に記載の帯域制御方法。
【請求項１４】
前記許可帯域決定ステップでは、
全ての加入者側装置に対して許可帯域を決定後、余剰帯域が存在し、なおかつ回線品質が劣化している加入者側装置が存在している場合、回線品質が劣化している加入者側装置についての許可帯域を余剰帯域に基づいて調整する
ことを特徴とする請求項１３に記載の帯域制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばＰＯＮ（Passive  Optical  Network）システムなどの光通信システムにおいて局側通信装置（局側装置）または加入者側通信装置（加入者側装置）として動作する通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
IEEE802.3ahTM記載のＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit  Ethernet  Passive  Optical  Network）システムを代表とするＰＯＮシステムは１本の光ファイバを受動素子であるスプリッタにて分岐し、帯域をシェアする。従って、１台の局側通信装置（ＯＬＴ：Optical  Line  Terminal）に複数の加入者側通信装置（ＯＮＵ：Optical  Network  Unit）を収容可能とし、ＦＴＴＨ（Fiber  To  The  Home）やＦＴＴＢ（Fiber  To  The  Building）を経済的に提供する。
【０００３】
ＯＮＵからＯＬＴへの通信を上り方向、ＯＬＴからＯＮＵへの通信を下り方向と定義すると、ＰＯＮシステムでは上り方向のデータ転送を時分割多重（ＴＤＭＡ：Time  Division  Multiple  Access）で行い、下り方向はデータを同報送信している。
【０００４】
上り方向のデータ転送の多重化方式は時分割多重であり、また、上り方向の帯域は、システム内の各ＯＮＵが保持している上り方向のデータ量に基づいてＯＬＴが決定するので、ウィルス等の悪意あるデータが占める帯域や、工事等によるファイバ損失によって回線が劣化し、リンクダウンが頻繁に発生するといったような本来の回線品質を保てないＯＮＵとの接続にて発生する帯域占有は帯域を圧迫する。
【０００５】
このような問題に対し、たとえば、下記特許文献１では、悪意あるユーザやウィルスによって上りの帯域が圧迫されている場合の対策として、ＳＬＡ（Service  Level  Agreement）を制限するトラフィック制御技術が提案されている。また、回線劣化時にエラーを回避する対策として、ＦＥＣ（Forward  Error  Correction）機能が下記非特許文献１に規定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−８０５８２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
工事等によるファイバの損傷、ファイバ内の反射、ファイバの劣化などによって通信回線品質が劣化し、通信状況が悪い場合においても、従来技術では上り回線において、回線劣化状態のＯＮＵに、ＯＮＵから要求される帯域の割り当てをＯＬＴが実施する。このため本来の回線品質を保てないＯＮＵとの接続にて発生する帯域占有が正常回線ＯＮＵの使用する帯域を圧迫するという問題があった。更に、回線劣化が発生しているＯＮＵは、ＴＣＰ／ＩＰなどの再送処理を行うプロトコルにおいて、リトライ制御を繰り返す。このためＰＯＮ回線の帯域を圧迫するという問題があった。非特許文献１に記載のＦＥＣ機能によって劣化した回線の通信状態を向上させる方式もあるが、それでも本来の回線品質を保てないＯＮＵとの接続にて発生する帯域占有が正常回線ＯＮＵの使用する帯域を圧迫することとなるので本問題に対する対策が必要となる。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＰＯＮシステムなど、上り方向の帯域を複数の加入者側装置で利用する光通信システムにおいて、上り回線での帯域利用効率を向上させる通信装置および帯域制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、局側装置と加入者側装置が１対多接続され、上り帯域を各加入者側装置が共有する光通信システムにおいて、前記加入者側装置として動作する通信装置であって、局側装置との間の回線状態を監視する回線状態監視手段と、送信バッファで保持されている上りデータのデータ量および前記回線状態の監視結果に基づいて上り回線の要求帯域を決定する要求帯域決定手段と、前記要求帯域決定手段で決定された要求帯域の情報を含んだフレームを生成して局側装置へ送信する要求帯域通知手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、局側装置との間の通信回線が劣化している加入者側装置の帯域占有が他の加入者側装置の使用帯域を圧迫してしまうのを防止することが可能となり、上り回線における帯域の利用効率を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１のＯＮＵの内部構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、回線状態判定テーブルの一例を示す図である。
【図４】図４は、リンク断の発生頻度と処置方法の対応テーブルの一例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１のＯＮＵの制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施の形態２のＯＬＴの内部構成例を示すブロック図である。
【図７】図７は、回線状態判定テーブルの一例を示す図である。
【図８】図８は、リンク断の発生頻度と処置方法の対応テーブルの一例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２のＯＬＴの制御動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる通信装置および帯域制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の通信システムは、ＰＯＮシステムであり、局側通信装置（Optical  Line  Terminal、以下「ＯＬＴ」と記す）１と、加入者側通信装置（Optical  Network  Unit、以下「ＯＮＵ」と記す）２と、光スプリッタ３とを含んでいる。ＯＬＴ１と光スプリッタ３は１本の光ファイバで接続され、各ＯＮＵ２は、光スプリッタ３で分岐された光ファイバにそれぞれ接続されている。ＯＬＴ１のコネクタからＯＮＵ２のコネクタまでの間がＯＤＮ（Optical  Distribution  Network）４に相当する。当該ＰＯＮシステムではＯＮＵからＯＬＴへの伝送を上り方向、ＯＬＴからＯＮＵへの伝送を下り方向と定義する。
【００１５】
次に、本実施の形態の通信システムにおける特徴的な動作である帯域制御動作について説明する。本実施の形態ではＯＮＵ２にて帯域を制限することにより上り回線における帯域の利用効率を向上させる。この場合、ＯＬＴ１は特別な制御を実施しない。すなわち、本実施の形態のＯＬＴ１は、従来の一般的なＯＬＴと同様の制御を行う。そのため、ＯＬＴ１の詳細動作については説明を省略する。
【００１６】
まず、本実施の形態の通信システム（ＰＯＮシステム）で前提としている基本制御動作について簡単に示す。なお、ここで示す基本制御動作は、一般的なＰＯＮシステムの制御動作と同じものである。
【００１７】
ＰＯＮの上り回線は、ＭＰＣＰ（Multi  Point  Control  Protocol）プロトコルを使用し、信号制御を実施する。このＭＰＣＰプロトコルを使用した信号制御（帯域制御）を図１に示した通信システムに当てはめて説明すると、まず始めに、各ＯＮＵ２がバッファに蓄積されている送信データ量をＲｅｐｏｒｔフレームに設定してＯＬＴ１に送信する。次に、ＯＬＴ１は、各ＯＮＵ２から受信したＲｅｐｏｒｔフレーム内に記されている情報（ＯＮＵ２に蓄積されている送信データ量の情報）に基づいて、各ＯＮＵ２への送信許可データ量と送信開始時間を決定する。そして、ＯＬＴ１は、決定結果（送信許可データ量と送信開始時間）をＧａｔｅフレームに設定して、各ＯＮＵ２へ個別に送信する。
【００１８】
図２は、ＯＮＵ２の内部構成例を示すブロック図である。ＯＮＵ２は、下りフレーム受信部２１、回線状態監視部２２、状態判定部２３、帯域制御部２４、Ｒｅｐｏｒｔ生成部２５、上りフレームバッファ部２６および上りフレーム送信部２７を備える。
【００１９】
図２に示したＯＮＵ２において、下りフレーム受信部２１は、ＯＬＴ１から送信され、光スプリッタ３経由で受信した下り信号から自ＯＮＵ宛のフレームを抽出する。回線状態監視部２２は、一定時間毎に回線の状態を監視する。状態判定部２３は、回線状態に応じたＯＮＵ２内の処置方法を示したテーブルを管理するデータベースを有しており、回線状態監視部２２による監視結果をデータベースと照合してＯＬＴ１との間の通信品質を判定する。帯域制御部２４は、状態判定部２３による判定結果（回線状態監視部２２による監視結果とデータベースの照合結果）に従い、帯域制限等の処置を実施する。Ｒｅｐｏｒｔ生成部２５は、帯域制御部２４からの指示内容に従いＲｅｐｏｒｔフレームを生成する。上りフレームバッファ部２６は、ユーザから送信された上りフレームを保持しておく。上りフレーム送信部２７は、Ｒｅｐｏｒｔ生成部２５で生成されたＲｅｐｏｒｔフレーム、上りフレームバッファ部２６で保持されているデータ等をＰＯＮ回線に送り出す。なお、状態判定部２３および帯域制御部２４が要求帯域決定手段を構成し、Ｒｅｐｏｒｔ生成部２５および上りフレーム送信部２７が要求帯域通知手段を構成する。
【００２０】
つづいて、上記構成のＯＮＵ２の全体動作について説明する。ＯＮＵ２では、まず、回線状態監視部２２にて回線の状態を監視する。回線状態は、例えば、下りフレーム受信部２１をモニタリングし、下りフレームの誤り率や、Ｒｅｐｏｒｔフレームの送信回数に対するＧａｔｅフレームの受信回数、一定時間内のリンクダウンの回数によって判断する。回線状態監視部２２による監視結果が得られると、次に、状態判定部２３にて回線状況（回線状態監視部２２による監視結果）とデータベースを照合し、処置方法を決定する。例えば、状態判定部２３は、図３に示したような回線状態と優先度に応じた処置方法を記した情報（回線状態判定テーブル）をデータベースで保持しておき、回線状態監視部２２による監視結果に応じた処置方法の情報（監視結果に対応する列に記載された優先度ごとの各処置方法）を判定結果として帯域制御部２４に通知する。また、図４は、リンク断が発生した場合の対応表（リンク断の発生頻度と処置方法の対応テーブル）である。状態判定部２３は、図４に示した対応表もデータベースで保持しておき、リンク断が発生するような回線状態の場合には、回線状態に対応する処置方法を図４の対応表から選択して判定結果として帯域制御部２４に通知する。なお、図３，図４に示した処置方法は一例であり、状態判定部２３による判定動作をこの内容に限定するものではない。また、図３では回線状態としてＢＥＲ（Bit  Error  Rate）を使用しているが、他の情報を使用してもよい。
【００２１】
帯域制御部２４は、状態判定部２３からの通知内容および上りフレームバッファ部２６が保持している上りフレームのデータ量に基づいて、ＲｅｐｏｒｔフレームにてＯＬＴ１へ通知するデータ量（要求帯域）を決定する。たとえば、ＢＥＲが１．０×１０-7〜１．０×１０-6で、なおかつ上りフレームの優先度が１（最低優先度）の場合、保持しているデータ量の５０％の帯域を要求帯域に決定する。また、ＢＥＲが１．０×１０-2に達しており、なおかつ保持している上りフレームの優先度が１の場合には、帯域を要求しないことに決定する。一方、優先度が８（最高優先度）の場合には、ＢＥＲ（回線品質）によらず、保持しているデータ量の全て（１００％の帯域）を要求帯域に決定する（帯域制限を行わない）。
【００２２】
ここで、ＯＬＴ１へ通知するデータ量（要求帯域）を決定する際に優先度を考慮する理由について説明する。たとえば、警察や消防への電話など人命にかかわる通信は、たとえ回線劣化が発生していても、通信品質を高める必要がある。そのため、本実施の形態の通信システムでは、回線劣化が発生しているＯＮＵ２に対し、高い通信品質が必要な情報については帯域を与える（ＯＮＵ２が要求帯域を制限しない）ことにより再送を実施しながらも通信を確保し、同時に他のＯＮＵ２の通信を必要以上に圧迫することは回避して、回線劣化が発生しているＯＮＵ２に対して最低限必要な通信品質を保証できるようにしている。
【００２３】
図５は、本実施の形態のＯＮＵ２の制御動作の一例を示すフローチャートである。ＯＮＵ２では、回線状態監視部２２が回線状態を測定し（ステップＳ１１）、状態判定部２３は、回線状態監視部２２による監視結果を図３に示した回線状態判定テーブルと照合し、回線品質が所定のしきい値以上に劣化しているかどうか確認する（ステップＳ１２）。すなわち、ＢＥＲが１．０×１０-7に達しているかどうか確認する。確認の結果、回線が劣化していれば（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ＯＮＵ２では、データの優先度に応じて、Ｒｅｐｏｒｔフレームに設定するデータ量（ＯＬＴ１への要求帯域）を段階的に制限する。この動作を詳細に示すと、状態判定部２３は、回線状態に応じた処置方法の候補（検出した回線状態に対応する優先度１〜８の処置方法）を帯域制御部２４へ通知し、この通知を受けた帯域制御部２４は、上りフレームバッファ部２６が保持している上りフレームのデータ量および優先度を確認する。そして、優先度が低く、ＲｅｐｏｒｔフレームでＯＬＴ１へ通知する要求帯域の調整が必要な場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、帯域制御部２４は、上りフレームのデータ量、上りフレームの優先度、および状態判定部２３から通知された処置方法の候補に基づいて、ＲｅｐｏｒｔフレームでＯＬＴ１へ通知する要求帯域を決定（調整）する（ステップＳ１４）。一方、優先度が高い場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、帯域制御部２４は、ＲｅｐｏｒｔフレームでＯＬＴ１へ通知する要求帯域の調整を行わないことに決定し、上りフレームバッファ部２６が保持している上りフレームのデータ量に基づいて（従来と同じ手順で）、ＲｅｐｏｒｔフレームでＯＬＴ１へ通知する要求帯域を決定する（ステップＳ１９）。
【００２４】
ステップＳ１４では、処置方法の候補と優先度を照合して１つの処置方法を特定し、さらに、特定した処置方法に従って上りフレームバッファ部２６が保持している上りフレームのデータ量を調整し、調整後のデータ量を要求帯域に決定する。これに対して、ステップＳ１９では、上りフレームバッファ部２６が保持している上りフレームのデータ量を要求帯域に決定する。
【００２５】
上りフレームバッファ部２６が優先度の異なる複数種類のデータ（上りフレーム）を保持している場合、帯域制御部２４は、同一優先度のデータごとに、要求帯域を決定する。たとえば、優先度１のデータと優先度２のデータが存在する場合、優先度１のデータの要求帯域と優先度２のデータの要求帯域を決定する。なお、図示は省略しているが、ステップＳ１４またはステップＳ１９で要求帯域を決定した後、帯域制御部２４は、決定結果をＲｅｐｏｒｔ生成部２５に通知し、Ｒｅｐｏｒｔ生成部２５は通知内容に従ってＲｅｐｏｒｔフレームを生成する。優先度の異なるデータが上りフレームバッファ部２６に蓄積されている場合には同一優先度のデータごとの要求帯域がＲｅｐｏｒｔ生成部２５に通知されることとなり、Ｒｅｐｏｒｔ生成部２５は、通知された全ての要求帯域の合計値をＲｅｐｏｒｔフレームに設定する。なお、ＯＮＵ２に複数のＬＬＩＤが割り当てられている場合、Ｒｅｐｏｒｔ生成部２５は、ＬＬＩＤごとに合計値を算出し、Ｒｅｐｏｒｔフレームに設定する。要求帯域の合計値をＲｅｐｏｒｔ生成部２５で算出するのではなく帯域制御部２４で算出する構成としてもよい。
【００２６】
また、回線状態監視部２２は、リンク断の発生頻度を監視しており、上記ステップＳ１４を実行後、ＯＮＵ２は、リンク断の発生頻度が一定レベルに達している（回線品質が劣化している）場合、発生頻度に応じた動作を実行する。具体的には、リンク断が軽度に発生している場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ＯＮＵ２はスリープモードに移行する（ステップＳ１６）。また、リンク断が頻繁に発生している場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、ＯＮＵ２はリンク断状態に移行する（ステップＳ１８）。これらのステップＳ１５〜Ｓ１８の処理においては、図４に示したテーブルを参照する。よって、５分に１回の頻度でリンク断が発生する場合、上記のステップＳ１５でリンク断が軽度に発生していると判定する。また、１分に１回以上の頻度でリンク断が発生する場合、上記のステップＳ１７でリンク断が頻繁に発生していると判定する。なお、上記ステップＳ１９を実行した後もＯＮＵ２はスリープモードに移行する。
【００２７】
ＯＮＵ２は、スリープモードに移行した後、優先度の高いデータを受信した場合のみ、スリープモードを解除する。ＯＬＴ１はＯＮＵ２がスリープモードとなっている場合もスリープモード解除時に備えて、定期的にＯＮＵ２の送信要求を確認する。ステップＳ１７およびＳ１８は、リンク断が多発し、回線として意味をなさない状態になった場合にＯＮＵ２を強制的にリンク断状態にさせるための制御動作であるが、これらのステップについては、オプション扱いとし、実行しないように構成してもよい。
【００２８】
また、回線品質が所定のしきい値以上に劣化していない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、およびリンク断の発生頻度が一定レベルに達していない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ，ステップＳ１７：Ｎｏ）、処理を終了する。回線品質が所定のしきい値以上に劣化していない場合においては、Ｒｅｐｏｒｔフレームを送信する際、上りフレームバッファ部２６で保持しているデータ量を要求帯域として設定する（従来と同様の動作を行う）。
【００２９】
このように、本実施の形態の通信システムにおいて、ＯＮＵは、回線品質を監視し、回線劣化を検出した場合には、劣化の状況（回線品質）および上りデータの優先度に基づいて、ＲｅｐｏｒｔフレームでＯＬＴ１へ要求する帯域の調整量を決定し、決定結果に従った帯域をＲｅｐｏｒｔフレームで通知する（要求する）こととした。これにより、ＯＬＴとの間の通信回線が劣化しているＯＮＵの帯域占有が他の正常回線ＯＮＵ（ＯＬＴとの間の通信回線が劣化していないＯＮＵ）の使用帯域を圧迫してしまうのを防止することが可能となり、上り回線における帯域の利用効率を向上させることができる。
【００３０】
また、ＯＬＴ１へ要求する帯域の調整量をデータの優先度に応じて決定することとしたので、ＯＬＴとの間の通信回線が劣化しているＯＮＵに対しても最低限必要な通信品質を保証できる。
【００３１】
実施の形態２．
つづいて、実施の形態２について説明する。なお、本実施の形態の通信システムの構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。実施の形態１では、ＯＮＵ２にて帯域を制限することにより上り回線における帯域の利用効率を向上させたが、本実施の形態の通信システムでは、１台以上のＯＮＵ２が他ユーザの帯域を圧迫するようなデータを送信している場合に、ＯＬＴ１にて帯域を制限することにより上り回線における帯域の利用効率を向上させる。この場合、ＯＮＵ２は特別な制御を実施しない。すなわち、本実施の形態のＯＮＵ２は、従来の一般的なＯＮＵと同様の制御を行う。そのため、ＯＮＵ２の詳細動作については説明を省略する。
【００３２】
図６は、ＯＬＴ１の内部構成例を示すブロック図である。ＯＬＴ１は、上りフレーム受信部１１、回線状態監視部１２、状態判定部１３、帯域制御部１４、Ｇａｔｅ生成部１５、下りフレームバッファ部１６および下りフレーム送信部１７を備える。
【００３３】
図６に示したＯＬＴ１において、上りフレーム受信部１１は、ＯＮＵ２から光スプリッタ３経由で送信されてきた上り信号を受信する。回線状態監視部１２は、一定時間毎に回線の状態を監視する。状態判定部１３は、回線状態に応じたＯＬＴ１内の処置方法を示したテーブルを管理するデータベースを有しており、回線状態監視部１２による監視結果をデータベースと照合してＯＮＵ２との間の通信品質を判定する。帯域制御部１４は、状態判定部１３による判定結果（回線状態監視部１２による監視結果とデータベースの照合結果）に従い、帯域制限等の処置を実施する。Ｇａｔｅ生成部１５は、帯域制御部１４からの指示内容に従いＧａｔｅフレームを生成する。下りフレームバッファ部１６は、ＯＮＵ２側へ送信する下りフレームを保持しておく。下りフレーム送信部１７は、Ｇａｔｅ生成部１５で生成されたＧａｔｅフレーム、下りフレームバッファ部１６で保持されているデータ等をＰＯＮ回線に送り出す。なお、状態判定部１３および帯域制御部１４が許可帯域決定手段を構成し、Ｇａｔｅ生成部１５および下りフレーム送信部１７が許可帯域通知手段を構成する。
【００３４】
つづいて、上記構成のＯＬＴ１の全体動作について説明する。ＯＬＴ１では、まず、回線状態監視部１２にて回線の状態を監視する。回線状態は、例えば、上りフレーム受信部１１をモニタリングし、上りフレームの誤り率や、Ｇａｔｅフレームの送信回数に対する実際のデータ受信の割合、一定時間内のリンクダウンの回数によって判断する。回線状態監視部１２による監視結果が得られると、次に、状態判定部１３にて回線状況（回線状態監視部１２による監視結果）とデータベースを照合し、処置方法を決定する。例えば、状態判定部１３は、図７に示したような回線状態と優先度に応じた処置方法を記した情報（回線状態判定テーブル）をデータベースで保持しておき、回線状態監視部１２による監視結果に応じた処置方法の情報（監視結果に対応する列に記載された優先度ごとの各処置方法）を判定結果として帯域制御部１４に通知する。図７に示した優先度としては、たとえば、ＬＬＩＤの優先度を使用する。図７では、優先度１を最高優先度としている。また、図８は、リンク断が発生した場合の対応表（リンク断の発生頻度と処置方法の対応テーブル）である。状態判定部１３は、図８に示した対応表もデータベースで保持しておき、リンク断が発生するような回線状態の場合には、回線状態に対応する処置方法を図４の対応表から選択して判定結果として帯域制御部１４に通知する。なお、図７，図８に示した処置方法は一例であり、状態判定部１３による判定動作をこの内容に限定するものではない。また、図７では回線状態としてＢＥＲを使用しているが、他の情報を使用してもよい。
【００３５】
帯域制御部１４は、状態判定部１３からの通知内容と、各ＯＮＵ２から受信したＲｅｐｏｒｔフレームにて通知されてきた、ＯＮＵ２が保持しているＬＬＩＤごとの上りデータ量（要求帯域）とに基づいて、Ｇａｔｅフレームにて各ＯＮＵ２へ通知するデータ量（許可帯域）を決定する。たとえば、ＢＥＲが１．０×１０-5〜１．０×１０-4で、なおかつＲｅｐｏｒｔフレームにて通知されてきた要求帯域の優先度（この要求帯域に対応するＬＬＩＤの優先度）がＮ（最低優先度）の場合、この要求帯域に対して、通常（ＢＥＲが１．０×１０-5未満の場合）の５０％の帯域を許可帯域として割り当てることに決定する。また、優先度が１（最高優先度）の場合には、ＢＥＲ（回線品質）によらず、通常時（ＢＥＲが１．０×１０-5未満の場合）と同様の帯域を許可帯域として割り当てることに決定する（帯域制限を行わない）。
【００３６】
図９は、本実施の形態のＯＬＴ１の制御動作の一例を示すフローチャートである。ＯＬＴ１では、回線状態監視部１２が回線状態を測定し（ステップＳ２１）、状態判定部１３は、回線状態監視部１２による監視結果を図７に示した回線状態判定テーブルと照合し、回線品質が所定のしきい値以上に劣化しているかどうか確認する（ステップＳ２２）。すなわち、ＢＥＲが１．０×１０-5に達しているかどうか確認する。確認の結果、回線が劣化していれば（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ＯＬＴ１では、ＯＮＵ２が送信しようとしているデータの優先度に応じて、Ｇａｔｅフレームに設定するデータ量（ＯＮＵ２への許可帯域）を段階的に制限する。この動作を詳細に示すと、状態判定部１３は、回線状態に応じた処置方法の候補（検出した回線状態に対応する優先度１〜Ｎの処置方法）を帯域制御部１４へ通知し、この通知を受けた帯域制御部１４は、回線が劣化している伝送路を使用しているＯＮＵ２からＲｅｐｏｒｔフレームにて通知された各要求帯域、および要求帯域に対応する優先度を確認する。そして、優先度が低く、Ｇａｔｅフレームで通知する許可帯域の調整が必要な場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、帯域制御部１４は、当該ＯＮＵ２からの要求帯域、要求帯域に対応する優先度、および状態判定部１３から通知された処置方法の候補に基づいて、Ｇａｔｅフレームで通知する許可帯域を決定する（ステップＳ２４）。一方、優先度が高い場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、帯域制御部１４は、Ｇａｔｅフレームで通知する許可帯域の調整を行わないことに決定し、対応するＯＮＵ２からの要求帯域に基づいて（従来と同じ手順で）、ＧａｔｅフレームでＯＬＴ１へ通知する許可帯域を決定する（ステップＳ３１）。
【００３７】
ステップＳ２４では、処置方法の候補と優先度を照合して１つの処置方法を特定し、さらに、特定した処置方法に従ってＯＮＵ２からの要求帯域を調整し、調整後の要求帯域に基づいて許可帯域を決定する。これに対して、ステップＳ３１では、ＯＮＵ２からの要求帯域を調整することなく、要求帯域に基づいて許可帯域を決定する。
【００３８】
回線状態監視部１２、状態判定部１３および帯域制御部１４は、上記のステップＳ２１〜Ｓ２４，Ｓ３１を実行し、ＯＮＵ２から通知されてきたＬＬＩＤごとの要求帯域それぞれに対する許可帯域を決定する。また、ＯＬＴ１に接続されている全てのＯＮＵ２それぞれについて、ＬＬＩＤごとの要求帯域に対する許可帯域を決定する。
【００３９】
また、帯域制御部１４は、全てのＯＮＵ２からのＬＬＩＤごとの要求帯域それぞれについて許可帯域を決定後、余剰帯域があるかどうか確認する（ステップＳ２５）。そして、余剰帯域がある場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、ステップＳ２４を実行して許可帯域を調整したＯＮＵ２に対して、余剰帯域を再度割り当てる（ステップＳ２６）。複数のＯＮＵ２を対象として許可帯域を調整した場合、たとえば、より優先度の高いデータを送信しようとしているＯＮＵ２から優先的に余剰帯域を割り当てる。同一優先度のデータを送信しようとしているＯＮＵ２が複数存在する場合、サービス内容や契約条件によって予め決定しておいた順番で、同一優先度のＯＮＵ２へ余剰帯域を割り当てる。または、同一優先度のデータを送信しようとしている各ＯＮＵ２に対して余剰帯域を公平に割り当てる（対応する優先度が同一となっている各要求帯域の比に応じて分配する）。
【００４０】
また、回線状態監視部１２は、リンク断の発生頻度を監視しており、上記ステップＳ２６を実行後、ＯＬＴ１は、リンク断の発生頻度が一定レベルに達している（回線品質が劣化している）場合、発生頻度に応じた動作を実行する。具体的には、リンク断が軽度に発生している場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、ＯＬＴ１は、リンク断が軽度に発生しているＯＮＵ２に対してスリープモードへの移行を指示するメッセージを送信してスリープモードに移行させる（ステップＳ２８）。なお、スリープモードに移行したＯＮＵ２は、優先度の高いデータを受信した場合のみ、自動的に起動してスリープモードを解除する。ＯＬＴ１はＯＮＵ２がスリープモードとなっている場合もスリープモード解除時に備えて、定期的にＯＮＵ２の送信要求を確認する。また、リンク断が頻繁に発生している場合（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、ＯＬＴ１は、リンク断が頻繁に発生しているＯＮＵ２に対してリンク断状態への移行を指示するメッセージを送信してＯＮＵ２を強制的にリンク断状態に移行させる（ステップＳ３０）。これらのステップＳ２７〜Ｓ３０の処理においては、図８に示したテーブルを参照する。よって、５分に１回の頻度でリンク断が発生する場合、上記のステップＳ２７でリンク断が軽度に発生していると判定する。また、１分に１回以上の頻度でリンク断が発生する場合、上記のステップＳ２９でリンク断が頻繁に発生していると判定する。ステップＳ２９およびＳ３０は、リンク断が多発し、回線として意味をなさない状態になった場合に該当するＯＮＵ２を強制的にリンク断状態にさせるための制御動作であるが、これらのステップについては、オプション扱いとし、実行しないように構成してもよい。
【００４１】
また、回線品質が所定のしきい値以上に劣化していない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、およびリンク断の発生頻度が一定レベルに達していない場合（ステップＳ２７：Ｎｏ，ステップＳ２９：Ｎｏ）、処理を終了する。回線品質が所定のしきい値以上に劣化していない場合においては、Ｇａｔｅ生成部１５は、回線品質やデータの優先度を考慮することなく、ＯＮＵ２からのＲｅｐｏｒｔフレームで通知された要求帯域のみに基づいて、このＯＮＵ２に対する許可帯域を決定する（従来と同様の動作を行う）。
【００４２】
なお、全てのＯＮＵ２がリンク断状態となった場合、ＯＬＴ１は、各ＯＮＵ２の接続設定を解除して待機状態に移行し、ＯＮＵ２が復旧するのを待つ。
【００４３】
このように、本実施の形態の通信システムにおいて、ＯＬＴは、回線品質を監視し、回線劣化を検出した場合には、劣化の状況（回線品質）と、配下の各ＯＮＵが送信を希望している上りデータのデータ量（要求帯域）および上りデータの優先度に基づいて、各ＯＮＵに割り当てる帯域（許可帯域）を決定することとした。これにより、ＯＬＴとの間の通信回線が劣化しているＯＮＵの帯域占有が他の正常回線ＯＮＵ（ＯＬＴとの間の通信回線が劣化していないＯＮＵ）の使用帯域を圧迫してしまうのを防止することが可能となり、上り回線における帯域の利用効率を向上させることができる。
【００４４】
また、実施の形態１のＯＮＵと同様に、ＯＬＴは、通信品質が劣化しているＯＮＵに対する許可帯域を上りデータの優先度に応じて決定することとしたので、通信品質が劣化しているＯＮＵに対しても最低限必要な通信品質を保証できる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる通信装置は、光通信システムに有用であり、特に、上り方向の帯域を複数の加入者側装置が共有する形態の光通信システムの加入者側装置または局側装置に適している。
【符号の説明】
【００４６】
１  局側通信装置（ＯＬＴ）
２  加入者側通信装置（ＯＮＵ）
３  光スプリッタ
４  ＯＤＮ（Optical  Distribution  Network）
１１  上りフレーム受信部
１２，２２  回線状態監視部
１３，２３  状態判定部
１４，２４  帯域制御部
１５  Ｇａｔｅ生成部
１６  下りフレームバッファ部
１７  下りフレーム送信部
２１  下りフレーム受信部
２５  Ｒｅｐｏｒｔ生成部
２６  上りフレームバッファ部
２７  上りフレーム送信部
【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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