(57)【要約】【課題】従来技術の上位集線装置は、同一下位通信網の各ＯＮＵの上り送信が衝突しない範囲内で、送信時間を重畳させることにより帯域利用効率の向上を図っている。しかし、ＯＮＵの上り信号のデータ長がオーバヘッド長より短い場合、集線後に空き帯域が発生するという課題があった。【解決手段】そこで、本発明は、各ＯＮＵの送信開始時刻を算出する際に、ＯＮＵオーバヘッド長と送信順が直前にあたるＯＮＵのデータ長を比較して集線後の空き帯域量を算出し、算出した空き帯域量を送信順序が直前のＯＮＵに対して割り当てることにより帯域利用効率の向上を図ることとした。【選択図】図１５
2015154391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加入者線終端装置が接続された下位通信網に接続する送受信機能部と、
複数の送受信機能部を集線して上位通信網へと転送する集線機能部と、
を備える端局装置であって、
前記集線機能部は、
各加入者線終端装置から端局装置への送信のために必要なオーバヘッド長を加入者線終端装置毎に推測するオーバヘッド長推測回路と、
各加入者線終端装置からの送信要求量および前記オーバヘッド長推測回路が推測したオーバヘッド長を基に加入者線終端装置毎の送信許可量を算出する送信許可量算出回路と、
前記オーバヘッド長推測回路が推測した前記オーバヘッド長および前記送信許可量算出回路が算出した前記送信許可量を基に、異なる下位通信網に接続する加入者線終端装置間でオーバヘッドとデータの少なくとも一部が重畳されるように各加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する送信開始時刻算出回路と、
を有することを特徴とする端局装置。
【請求項２】
前記送信許可量算出回路は、
少なくとも、前記オーバヘッド長推測回路が推測したオーバヘッド長を送信許可量とすることを特徴とする請求項１に記載の端局装置。
【請求項３】
前記送信許可量算出回路が算出した送信許可量が前記オーバヘッド長推測回路が推測したオーバヘッド長より小さい加入者線終端装置が存在する場合、前記加入者線終端装置の送信許可量をゼロとする送信許可量補正回路をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の端局装置。
【請求項４】
前記送信許可量補正回路は、
前記加入者線終端装置の送信許可量をゼロとする場合、送信順序において前記加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置の送信許可量に前記算出した送信許可量を追加することを特徴とする請求項３に記載の端局装置。
【請求項５】
前記送信開始時刻算出回路が全ての加入者線終端装置の送信開始時刻を算出した後に、加入者線終端装置毎に、送信順序において加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置のデータと前記加入者線終端装置のオーバヘッドとの重畳不能量を算出し、各加入者線終端装置の送信許可量に前記重畳不能量をそれぞれ追加する送信許可量補正回路をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の端局装置。
【請求項６】
前記送信開始時刻算出回路が加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する際に、送信順序において前記加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置のデータと前記加入者線終端装置のオーバヘッドとの重畳不能量を算出し、前記重畳不能量を前記直前に送信する加入者線終端装置の送信許可量に追加する送信許可量補正回路をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の端局装置。
【請求項７】
複数の加入者線終端装置が接続された下位通信網に接続する送受信機能部と、
複数の送受信機能部を集線して上位通信網へと転送する集線機能部と、
を備える端局装置の帯域割当方法であって、
各加入者線終端装置から端局装置への送信のために必要なオーバヘッド長を加入者線終端装置毎に推測するオーバヘッド長推測手順と、
各加入者線終端装置からの送信要求量および前記オーバヘッド長推測手順で推測したオーバヘッド長を基に加入者線終端装置毎の送信許可量を算出する送信許可量算出手順と、
前記オーバヘッド長推測手順で推測した前記オーバヘッド長および前記送信許可量算出手順で算出した前記送信許可量を基に、異なる下位通信網に接続する加入者線終端装置間でオーバヘッドとデータの少なくとも一部が重畳されるように各加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する送信開始時刻算出手順と、
を行うことを特徴とする帯域割当方法。
【請求項８】
前記送信許可量算出手順で、少なくとも、前記オーバヘッド長推測回路が推測したオーバヘッド長を送信許可量とすることを特徴とする請求項７に記載の帯域割当方法。
【請求項９】
前記送信許可量算出手順で算出した送信許可量が前記オーバヘッド長推測手順で推測したオーバヘッド長より小さい加入者線終端装置が存在する場合、前記加入者線終端装置の送信許可量をゼロとする送信許可量補正手順を、前記送信開始時刻算出手順の前に行うことを特徴とする請求項７又は８に記載の帯域割当方法。
【請求項１０】
前記送信許可量補正手順で前記加入者線終端装置の送信許可量をゼロとする場合、前記加入者線終端装置が接続する下位通信網と異なる他の下位通信網に接続し、送信順序において前記加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置の送信許可量に前記算出した送信許可量を追加することを特徴とする請求項９に記載の帯域割当方法。
【請求項１１】
前記送信開始時刻算出手順で全ての加入者線終端装置の送信開始時刻を算出した後に、加入者線終端装置毎に、送信順序において加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置のデータと前記加入者線終端装置のオーバヘッドとの重畳不能量を算出し、各加入者線終端装置の送信許可量に前記重畳不能量をそれぞれ追加する送信許可量補正手順を行うことを特徴とする請求項７又は８に記載の帯域割当方法。
【請求項１２】
前記送信開始時刻算出手順で加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する際に、送信順序において前記加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置のデータと前記加入者線終端装置のオーバヘッドとの重畳不能量を算出し、前記重畳不能量を前記直前に送信する加入者線終端装置の送信許可量に追加する送信許可量補正手順を行うことを特徴とする請求項７又は８に記載の帯域割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＤＭ−ＰＯＮ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）における端局装置及び帯域割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
端局装置と複数の加入者線終端装置とが接続された下位通信網においては、端局装置と加入者線終端装置の間の通信は時分割多重方式により多重化されている。端局装置と加入者線終端装置間の通信は、関連技術において、ＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる制御プロトコルを用いて実現される。このような下位通信網は、１台の端局装置を複数のユーザで共用することから低コストにサービスを提供することが可能である（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
また、下位通信網では、１台の端局装置が複数の下位通信網に接続され、さらに端局装置内に集線機能部を設け、複数の下位通信網に接続した加入者線終端装置の帯域割り当てを端局装置内部の集線機能部にて一括で行う。
【０００４】
これにより上位通信網側の接続ポート数削減、配線の簡略化や制御部の集約が可能となり、更なる低コスト化が可能となる。ここでいう帯域割り当てとは、加入者線終端装置からの送信が衝突しないように送信許可量と送信開始時刻を決定することを表す。
【０００５】
端局装置内に設けた集線機能部にて複数の下位通信網に接続した加入者線終端装置の帯域割り当てを一括で行う方法の一例として、特許文献１に記載の帯域割当方法がある。特許文献１に記載の帯域割当方法では、異なる下位通信網に接続した加入者線終端装置が時間的に連続して上りデータを送信する。
【０００６】
この場合に、誤り訂正符号のパリティに相当する時間が重なるように加入者線終端装置の送信開始時刻を設定する。下位通信網内で終端されるオーバヘッドを考慮して送信開始時刻を重ねることにより、帯域利用効率の改善を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２９１５３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ．  ８０２．３−２００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の帯域割当方法は、ある下位通信網に接続する加入者線終端装置のデータ送信時間と、他の下位通信網に接続する加入者線終端装置のオーバヘッド送信時間が重なるように信号の送信開始時刻を決定することにより、上位通信網におけるデータ配置を密とし、帯域利用効率を改善する。
【００１０】
この際、同一の下位通信網に接続する各加入者線終端装置の送信が衝突しないように送信開始時刻を決定する必要がある。そのため、ある加入者線終端装置のデータ送信時間がオーバヘッド送信時間よりも短い場合、図１４のような課題が生ずる。すなわち、当該加入者線終端装置のデータ送信時間の前後に送信が割り当てられている加入者線終端装置同士が他の同一の下位通信網に接続していると、全てのオーバヘッドをデータと重畳させることができず、上位通信網において空き帯域が発生することになる。なお、本明細書において、オーバヘッドとは、光バースト送信に要する冗長ビット、光バースト受信に要する冗長ビット、誤り訂正符号に要するＦＥＣパリティ、及び暗号化に要する追加ビットの合計時間を意味し、各図において、時間ａ＋ｂ＋ｃに相当する時間である。
【００１１】
そこで本発明は、上位通信網において発生する空き帯域を低減できる端局装置及び帯域割当方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、加入者線終端装置が送信するデータ送信時間と全てのオーバヘッド送信時間とを重畳するための有効な送信許可量および送信開始時刻を決定することとした。
【００１３】
具体的には、本発明に係る端局装置は、
複数の加入者線終端装置が接続された下位通信網に接続する送受信機能部と、
複数の送受信機能部を集線して上位通信網へと転送する集線機能部と、
を備える端局装置であって、
前記集線機能部は、
各加入者線終端装置から端局装置への送信のために必要なオーバヘッド長を加入者線終端装置毎に推測するオーバヘッド長推測回路と、
各加入者線終端装置からの送信要求量および前記オーバヘッド長推測回路が推測したオーバヘッド長を基に加入者線終端装置毎の送信許可量を算出する送信許可量算出回路と、
前記オーバヘッド長推測回路が推測した前記オーバヘッド長および前記送信許可量算出回路が算出した前記送信許可量を基に、異なる下位通信網に接続する加入者線終端装置間でオーバヘッドとデータの少なくとも一部が重畳されるように各加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する送信開始時刻算出回路と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る帯域割当方法は、
複数の加入者線終端装置が接続された下位通信網に接続する送受信機能部と、
複数の送受信機能部を集線して上位通信網へと転送する集線機能部と、
を備える端局装置の帯域割当方法であって、
各加入者線終端装置から端局装置への送信のために必要なオーバヘッド長を加入者線終端装置毎に推測するオーバヘッド長推測手順と、
各加入者線終端装置からの送信要求量および前記オーバヘッド長推測手順で推測したオーバヘッド長を基に加入者線終端装置毎の送信許可量を算出する送信許可量算出手順と、
前記オーバヘッド長推測手順で推測した前記オーバヘッド長および前記送信許可量算出手順で算出した前記送信許可量を基に、異なる下位通信網に接続する加入者線終端装置間でオーバヘッドとデータの少なくとも一部が重畳されるように各加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する送信開始時刻算出手順と、
を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、各加入者線終端装置が送信する際に必要なオーバヘッド長を推定して送信許可量を決定する。そして、１の下位通信網の加入者線終端装置のオーバヘッドと他の下位通信網の加入者線終端装置のデータとが重畳するように送信開始時刻を決定する。従って、本発明は、上位通信網において発生する空き帯域を低減できる端局装置及び帯域割当方法を提供することができる。
【００１６】
本発明に係る端局装置の前記送信許可量算出回路は、少なくとも、前記オーバヘッド長推測回路が推測したオーバヘッド長を送信許可量とすることを特徴とする。また、本発明に係る帯域割当方法は、前記送信許可量算出手順で、少なくとも、前記オーバヘッド長推測回路が推測したオーバヘッド長を送信許可量とすることを特徴とする。送信要求量がオーバヘッドより少ないとき、送信許可量をオーバヘッド送信時間を等しくすることで、他の下位通信網の加入者線終端装置のオーバヘッドの重畳量を増やすことができる。従って、本発明は、上位通信網において発生する空き帯域を低減することができる。
【００１７】
本発明に係る端局装置は、前記送信許可量算出回路が算出した送信許可量が前記オーバヘッド長推測回路が推測したオーバヘッド長より小さい加入者線終端装置が存在する場合、前記加入者線終端装置の送信許可量をゼロとする送信許可量補正回路をさらに有することを特徴とする。また、本発明に係る帯域割当方法は、前記送信許可量算出手順で算出した送信許可量が前記オーバヘッド長推測手順で推測したオーバヘッド長より小さい加入者線終端装置が存在する場合、前記加入者線終端装置の送信許可量をゼロとする送信許可量補正手順を、前記送信開始時刻算出手順の前に行うことを特徴とする。送信要求量がオーバヘッドより少ないとき、送信許可量を与えない（送信させない）ことで、他の下位通信網の加入者線終端装置のオーバヘッドが十分にデータに重畳できないという機会を減らすことができる。従って、本発明は、上位通信網において発生する空き帯域を低減することができる。
【００１８】
本発明に係る端局装置の前記送信許可量補正回路は、前記加入者線終端装置の送信許可量をゼロとする場合、送信順序において前記加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置の送信許可量に前記算出した送信許可量を追加することを特徴とする。また、本発明に係る帯域割当方法は、前記送信許可量補正手順で前記加入者線終端装置の送信許可量をゼロとする場合、送信順序において前記加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置の送信許可量に前記算出した送信許可量を追加することを特徴とする。送信をさせなかった加入者線終端装置の直前の他の加入者線終端装置に当該送信許可量を付加させることで送信についての空き時間を低減することができる。
【００１９】
本発明に係る端局装置は、前記送信開始時刻算出回路が全ての加入者線終端装置の送信開始時刻を算出した後に、加入者線終端装置毎に、送信順序において加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置のデータと前記加入者線終端装置のオーバヘッドとの重畳不能量を算出し、各加入者線終端装置の送信許可量に前記重畳不能量をそれぞれ追加する送信許可量補正回路をさらに有することを特徴とする。また、本発明に係る帯域割当方法は、前記送信開始時刻算出手順で全ての加入者線終端装置の送信開始時刻を算出した後に、加入者線終端装置毎に、送信順序において加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置のデータと前記加入者線終端装置のオーバヘッドとの重畳不能量を算出し、各加入者線終端装置の送信許可量に前記重畳不能量をそれぞれ追加する送信許可量補正手順を行うことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る端局装置は、前記送信開始時刻算出回路が加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する際に、送信順序において前記加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置のデータと前記加入者線終端装置のオーバヘッドとの重畳不能量を算出し、前記重畳不能量を前記直前に送信する加入者線終端装置の送信許可量に追加する送信許可量補正回路をさらに有することを特徴とする。また、本発明に係る帯域割当方法は、前記送信開始時刻算出手順で加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する際に、送信順序において前記加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置のデータと前記加入者線終端装置のオーバヘッドとの重畳不能量を算出し、前記重畳不能量を前記直前に送信する加入者線終端装置の送信許可量に追加する送信許可量補正手順を行うことを特徴とする。
【００２１】
１の下位通信網に属する加入者線終端装置が送信するデータと他の下位通信網に属する加入者線終端装置が送信するオーバヘッドとを比較したとき、当該オーバヘッドが長い場合、当該オーバヘッドと当該データとの差分量を１の下位通信網に属する加入者線終端装置の送信許可量に付加する。このことで、当該オーバヘッドと当該データとが完全に重畳するので、上位通信網において発生する空き帯域を低減することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、上位通信網において発生する空き帯域を低減できる端局装置及び帯域割当方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る帯域割当方法を実施する通信システムの構成を説明する図である。
【図２】本発明に係る帯域割当方法を説明する図である。
【図３】本発明に係る帯域割当方法のオーバヘッド長推測手順を説明する図である。
【図４】本発明に係る帯域割当方法の送信許可量算出手順を説明する図である。
【図５】本発明に係る帯域割当方法の送信開始時刻算出手順を説明する図である。
【図６】本発明に係る帯域割当方法を説明する図である。
【図７】本発明に係る帯域割当方法の送信許可量算出手順を説明する図である。
【図８】本発明に係る帯域割当方法の送信許可量補正手順を説明する図である。
【図９】本発明に係る帯域割当方法を説明する図である。
【図１０】本発明に係る帯域割当方法のオーバヘッド長推測手順を説明する図である。
【図１１】本発明に係る帯域割当方法の送信許可量算出手順を説明する図である。
【図１２】本発明に係る帯域割当方法の送信開始時刻算出手順を説明する図である。
【図１３】本発明に係る帯域割当方法の送信許可量補正手順を説明する図である。
【図１４】本発明の課題を説明する図である。
【図１５】本発明に係る帯域割当方法の送信許可量補正手順を説明する図である。
【図１６】本発明に係る帯域割当方法の送信開始時刻算出手順を説明する図である。
【図１７】本発明に係る帯域割当方法の送信許可量補正手順を説明する図である。
【図１８】本発明に係る帯域割当方法の送信許可量補正手順を説明する図である。
【図１９】本発明に係る帯域割当方法の送信開始時刻算出手順と送信許可量補正手順を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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形態であり、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。
【００２５】
（実施形態１）
本実施形態の端局装置は、
複数の加入者線終端装置が接続された下位通信網に接続する送受信機能部と、
複数の送受信機能部を集線して上位通信網へと転送する集線機能部と、
を備え、
前記集線機能部は、
各加入者線終端装置から端局装置への送信のために必要なオーバヘッド長を加入者線終端装置毎に推測するオーバヘッド長推測回路と、
各加入者線終端装置からの送信要求量および前記オーバヘッド長推測回路が推測したオーバヘッド長を基に加入者線終端装置毎の送信許可量を算出する送信許可量算出回路と、
前記オーバヘッド長推測回路が推測した前記オーバヘッド長および前記送信許可量算出回路が算出した前記送信許可量を基に、異なる下位通信網に接続する加入者線終端装置間でオーバヘッドとデータの少なくとも一部が重畳されるように各加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する送信開始時刻算出回路と、
を有する。
【００２６】
図１〜５を用いて、本実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す。本実施形態に係る通信システムは、端局装置１００とＮ個の加入者線終端装置１２１〜１２Ｎを備える。端局装置１００は、Ｌ個の上位通信網と接続された集線機能部１０１およびＭ個の下位通信網１３１〜１３Ｍを介して加入者線終端装置と接続されたＭ個の送受信機能部１１１〜１１Ｍを備える。集線機能部１０１は、各送受信機能部の通信を集線する。本実施形態は、端局装置１００が、異なる下位通信網に接続された加入者線終端装置の送信が連続する場合に、オーバヘッド長を全て重畳できるように加入者線終端装置１２１〜１２Ｎに対して送信許可量の割り当てを行う帯域割当処理の例である。
【００２７】
集線機能部１０１は送受信機能部側および上位通信網側にそれぞれ複数の通信ポートを持っている。通信ポートのうち、送受信機能部側はそれぞれ送受信機能部１１１〜１１ＭとＰ２Ｐ（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｐｏｉｎｔ）接続されており、上位通信網側はそれぞれ上位通信網１４１〜１４Ｌに接続されている。また送受信機能部１１１〜１１Ｍと加入者線終端装置１２１〜１２Ｎとの間はＰ２ＭＰ（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ）接続であり、時分割多重方式による多重化が行われている。ここで例えば、上位通信網とは１０Ｇ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）（１０  Ｇｂｉｔ／ｓ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））で接続された端局装置よりも基幹側の通信網であり、下位通信網とは１０Ｇ−ＥＰＯＮ（１０  Ｇｂｉｔ／ｓ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のような受動光通信網である。
【００２８】
加入者線終端装置１２１〜１２Ｎから集線機能部１０１への通信は、各加入者線終端装置１２１〜１２Ｎからの送信信号が衝突しないよう、端局装置１００により加入者線終端装置１２１〜１２Ｎに対して送信許可量および送信開始時刻の割り当てが行われる。この動作を周期的に繰り返し、割り当てる送信許可量および送信開始時刻を加入者線終端装置ごと、周期ごとに変化させることにより、端局装置１００は加入者線終端装置１２１〜１２Ｎに対して帯域割り当てを行う。
【００２９】
図２に、本実施形態における帯域割当処理の手順を示す。本実施形態における帯域割当処理は、オーバヘッド長推測手順２０１と、送信許可量算出手順２０２と、送信開始時刻算出手順２０３とを有する。
【００３０】
図３に、本実施形態におけるオーバヘッド長推測手順２０１の具体的な処理例を示す。オーバヘッド長推測手順２０１では、各加入者線終端装置１２ｉがデータを送信する際に、下位通信網で必要となるオーバヘッド長ＯＨｉを推測する。なお、下位通信網で必要となるオーバヘッドとは、例えば１０Ｇ−ＥＰＯＮの場合、加入者線終端装置の光バースト送信に要する冗長ビットＴｏｎおよびＴｏｆｆ、端局装置の光バースト受信に要する同期ビットＴｓｙｎｃといった加入者線終端装置１台ごとに決定されるものと、加入者線終端装置と送受信機能部の間で実施される誤り訂正符号に要するＦＥＣパリティＴｐａｒｉｔｙのように送信データ量により決定されるものと、加入者線終端装置と送受信機能部の間で実施される暗号化に要する追加ビットＴｅｎｃのように送信データのフレーム数により決定されるものとの合算値である（３０１〜３０５）。本実施形態では、加入者線終端装置１２ｉへの送信許可量ＧＬｉを決定する前にオーバヘッド長ＯＨｉを推測するため、送信データ量および送信フレーム数により決定されるＦＥＣパリティ長および暗号化に要する追加ビット長はそれぞれ加入者線終端装置１２ｉからの過去の送信データ量から平均値を算出してオーバヘッド長推測に用いるが、送信許可量ＧＬｉ算出時に、加入者線終端装置１２ｉの送信要求量Ｒｉおよび割当可能残量ＡＧに相当するＦＥＣパリティ長および暗号化ビット長を計算して用いてもよい。
【００３１】
以上の手順３０１〜３０５を全ての加入者線終端装置１２１〜１２Ｎに対して実行し、オーバヘッド長ＯＨ１〜ＯＨＮを推測する。
【００３２】
集線機能部１０１の送信許可量算出回路は、少なくとも、オーバヘッド長推測回路が推測したオーバヘッド長を送信許可量とする。
【００３３】
図４に、本実施形態における送信許可量算出手順２０２の具体的な処理例を示す。また、図１５は、送信許可量算出手順２０２を行った後の帯域を説明する概略図である。送信許可量算出手順２０２では、加入者線終端装置１２ｉの送信要求量Ｒｉ、推測したオーバヘッド長ＯＨｉ、および割当可能残量ＡＧを基に、当該加入者線終端装置１２ｉに対して送信許可量ＧＬｉを割り当てる。なお、本実施形態では簡単のため上位通信網の個数Ｌ＝１とするが、上位通信網が複数存在する場合は、上位通信網ごとに割当可能残量を用意し、加入者線終端装置が接続する上位通信網に対応した割当可能残量を用いて割り当てを行う。割当可能残量ＡＧを上位通信網１４１における送信可能量で初期化（４０１）した後、次式を用いて最低でもオーバヘッド長ＯＨｉに相当する分だけデータを送信できるように加入者線終端装置１２ｉの送信許可量ＧＬｉを決定（４０２〜４０４）し、データ送信量に相当するＧＬｉ−ＯＨｉを割当可能残量ＡＧから減算する（４０５）。
［数式１］
ＧＬｉ＝ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｒｉ，ＡＧ），ＯＨｉ）＋ＯＨｉ
【００３４】
本実施形態では最低でもオーバヘッド長ＯＨｉの分だけデータ送信できるように送信許可量ＧＬｉを決定するが、要求量Ｒｉもしくは割当可能残量ＡＧがオーバヘッド長ＯＨｉ未満の場合、当該加入者線終端装置１２ｉへの送信許可量ＧＬｉとして０を割り当ててもよい。また、送信順序が予め決められている場合など、加入者線終端装置１２ｉが接続する下位通信網と送信順序が直前である加入者線終端装置が接続する下位通信網とが等しくオーバヘッドとデータの重畳ができないことが明らかである場合、例えば以下の式に示すように他の方法で送信許可量ＧＬｉを決定してもよい。
［数式２］
ＧＬｉ＝ｍｉｎ（Ｒｉ，ＡＧ）＋ＯＨｉ
【００３５】
以上の手順４０２〜４０５を全ての加入者線終端装置に対して実行し、送信許可量ＧＬ１〜ＧＬＮを算出する。
【００３６】
図５に、本実施形態における送信開始時刻算出手順２０３の具体的な処理例を示す。また、図１６は、送信開始時刻算出手順２０３を行った後の帯域を説明する概略図である。まず、それぞれの下位通信網１３１〜１３Ｍにおける送信終了時刻ＥＴ１〜ＥＴＭをそれぞれＴで上書きする（５０１）。次に、加入者線終端装置１２ｉのオーバヘッド長ＯＨｉ、加入者線終端装置１２ｉが接続する下位通信網１３Ｐ、および最後に送信開始時刻を割り当てた下位通信網１３ＬＰの送信終了時刻ＥＴＬＰを用いて、各加入者線終端装置１２ｉの送信開始時刻ＳＴｉを以下の式に示すように算出する（５０２〜５０７）。
［数式３］
・それぞれの加入者線終端装置が異なる下位通信網に接続する場合
ＳＴｉ＝ＥＴＬＰ−ＯＨｉ 
・それぞれの加入者線終端装置が同一の下位通信網に接続する場合
ＳＴｉ＝ＥＴＬＰ
【００３７】
その後、算出された送信開始時刻ＳＴｉに加入者線終端装置１２ｉの送信許可量ＧＬｉを加算することにより下位通信網１３Ｐの送信終了時刻ＥＴＰを更新（５０８）し（数式４）、最後に送信開始時刻を割り当てた下位通信網１３ＬＰを下位通信網１３Ｐに更新する（５０９）（数式５）。
［数式４］
ＥＴＰ  ＝  ＳＴｉ  ＋  ＧＬｉ  （５０８）
［数式５］
ＬＰ  ＝  Ｐ  （５０９）
【００３８】
以上の手順５０２〜５０９を全ての加入者線終端装置に対して実行し、送信開始時刻ＳＴ１〜ＳＴＮを算出する。
【００３９】
なお、本実施形態では全ての加入者線終端装置１２１〜１２Ｎへの送信許可量ＧＬ１〜ＧＬＮを算出した後に、加入者線終端装置１２１〜１２Ｎの送信開始時刻ＳＴ１〜ＳＴＮを算出するが、加入者線終端装置ごとに送信許可量と送信開始時刻を逐次算出してもよい。以上の手順により、端局装置１００は加入者線終端装置１２１〜１２Ｎに対して帯域割当処理を行う。
【００４０】
（実施形態２）
図６〜８を用いて、本実施形態を説明する。本実施形態では、集線機能部１０１は、送信許可量算出回路が算出した送信許可量が前記オーバヘッド長推測回路が推測したオーバヘッド長より小さい加入者線終端装置が存在する場合、前記加入者線終端装置の送信許可量をゼロとする送信許可量補正回路をさらに有する。そして、集線機能部１０１の送信許可量補正回路は、前記加入者線終端装置の送信許可量をゼロとする場合、送信順序において前記加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置の送信許可量に前記算出した送信許可量を追加する。
【００４１】
本実施形態は、端局装置１００が加入者線終端装置の送信許可量ＧＬ１〜ＧＬＮを算出した後、加入者線終端装置の送信許可量がオーバヘッド長より短い場合に、当該送信許可量を他の任意の加入者線終端装置の送信許可量に追加分配して、当該送信許可量を０に上書きするように送信許可量の補正を行う帯域割当処理の例である。本実施形態において前提とする受動光通信網は、第一の実施形態と同じく図１に示される構成である。
【００４２】
図６に、本実施形態における帯域割当処理の手順を示す。本実施形態における帯域割当処理は、オーバヘッド長推測手順２０１と、送信許可量算出手順６０１と、送信許可量補正手順６０２と、送信開始時刻算出手順２０３とを有する。オーバヘッド長推測手順２０１および送信開始時刻算出手順２０３は第一の実施形態と同様である。
【００４３】
図７に、本実施形態における送信許可量算出手順６０１の具体的な処理例を示す。送信許可量算出手順６０１では、まず、割当可能残量ＡＧを上位通信網１２１における送信可能量で初期化する（４０１）。なお、本実施形態では上位通信網の個数Ｌ＝１とするが、上位通信網が複数存在する場合は、上位通信網ごとに割当可能残量を用意し、加入者線終端装置が接続する上位通信網に対応した割当可能残量を用いて割り当てを行う。次に、加入者線終端装置１２ｉの送信要求量Ｒｉ、オーバヘッド長ＯＨｉ、および割当可能残量ＡＧを基に、当該加入者線終端装置１２ｉに対して次式を用いて送信許可量ＧＬｉを割り当てる（４０２〜７０１）。
［数式６］
ＧＬｉ＝ｍｉｎ（Ｒｉ，ＡＧ）＋ＯＨｉ
【００４４】
その後、送信許可量ＧＬｉのうちデータ送信量に相当するＧＬｉ−ＯＨｉを割当可能残量ＡＧから減算する（４０５）。
【００４５】
以上の手順４０２〜４０５を全ての加入者線終端装置１２１〜１２Ｎに対して実行し、送信許可量ＧＬ１〜ＧＬＮを算出する。
【００４６】
図８に、本実施形態における送信許可量補正手順６０２の具体的な処理例を示す。また、図１７及び図１８は、送信許可量補正手順６０２の前後の帯域を説明する概略図である。図１７は、直前の加入者線終端装置１２ｊが加入者線終端装置１２ｉと同じ下位通信網に接続する場合であり、図１８は、直前の加入者線終端装置１２ｊが加入者線終端装置１２ｉと異なる下位通信網に接続する場合である。送信許可量補正手順６０２では、加入者線終端装置１２ｉのデータ送信量ＧＬｉ−ＯＨｉがオーバヘッド長ＯＨｉよりも短い場合に、当該加入者線終端装置１２ｉのデータ送信量ＧＬｉ−ＯＨｉを他の加入者線終端装置１２ｊの送信許可量ＧＬｊに加算し、当該送信許可量ＧＬｉを０に上書きする（８０１〜８０４）。
【００４７】
以上の手順８０１〜８０４を全ての加入者線終端装置１２１〜１２Ｎに対して実行し、送信許可量ＧＬ１〜ＧＬＮを補正するが、送信開始時刻を割り当てる順番が連続した加入者線終端装置において、それぞれの加入者線終端装置が接続する下位通信網が異なる場合にのみ本送信許可量の補正を行ってもよい。
【００４８】
以上の手順により、端局装置１００は加入者線終端装置１２１〜１２Ｎに対して帯域割当処理を行う。
【００４９】
（実施形態３）
図９〜１３を用いて、本実施形態を説明する。本実施形態では、集線機能部１０１の送信許可量算出回路は、前記送信開始時刻算出回路が加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する際に、送信順序において前記加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置のデータと前記加入者線終端装置のオーバヘッドとの重畳不能量を算出し、前記重畳不能量を前記直前に送信する加入者線終端装置の送信許可量に追加する。
【００５０】
本実施形態は、端局装置１００が加入者線終端装置１２１〜１２Ｎの送信開始時刻ＳＴ１〜ＳＴＮを算出する際、直前に送信する加入者線終端装置が異なる下位通信網に接続されている場合に、オーバヘッドを重畳できなかった量を計算して直前の加入者線終端装置の送信許可量に追加する帯域割当処理の例である。本実施形態において前提とする受動光通信網は、第一の実施形態と同じく図１に示される構成である。
【００５１】
図９に、本実施形態における帯域割当処理の手順を示す。本実施形態における帯域割当処理では、まず、割当可能残量ＡＧを上位通信網１２１における送信可能量で初期化する（４０１）。なお、本実施形態では上位通信網の個数Ｌ＝１とするが、上位通信網が複数存在する場合は、上位通信網ごとに割当可能残量を用意し、加入者線終端装置が接続する上位通信網に対応した割当可能残量を用いて割り当てを行う。次に、それぞれの下位通信網における送信終了時刻ＥＴ１〜ＥＴＭが今周期の開始時刻Ｔ以前の場合、それぞれＴで上書きする（５０１）。その後、割り当てを行う加入者線終端装置１２ｉを選択（９０１）し、加入者線終端装置ごとにオーバヘッド長推測手順９０２、送信許可量算出手順９０３、送信開始時刻算出手順９０４、および送信許可量補正手順９０５を順に実行する。
【００５２】
図１０に、本実施形態におけるオーバヘッド長推測手順９０２を示す。オーバヘッド長推測手順９０２は、単一の加入者線終端装置１２ｉのオーバヘッド長ＯＨｉのみを推測する点以外は実施形態１と同様であるが、送信許可量ＧＬｉ算出時に、加入者線終端装置１２ｉの送信要求量Ｒｉおよび割当可能残量ＡＧに相当するＦＥＣパリティ長および暗号化ビット長を計算してオーバヘッド長推測に用いてもよい。
【００５３】
図１１に、本実施形態における送信許可量算出手順９０３の具体的な処理例を示す。送信許可量算出手順９０３では、加入者線終端装置１２ｉの送信要求量Ｒｉ、オーバヘッド長ＯＨｉ、および割当可能残量ＡＧを基に、当該加入者線終端装置に対して次式を用いて送信許可量ＧＬｉを割り当てる（４０３〜７０１）。
［数式７］
ＧＬｉ＝ｍｉｎ（Ｒｉ，ＡＧ）＋ＯＨｉ
【００５４】
その後、送信許可量ＧＬｉのうちデータ送信量に相当するＧＬｉ−ＯＨｉを割当可能残量ＡＧから減算する（４０５）。
【００５５】
図１２に、本実施形態における送信開始時刻算出手順９０４の具体的な処理例を示す。また、図１９は、送信開始時刻算出手順９０４で算出される送信開始時刻を説明する概略図である。送信開始時刻算出手順９０４では、まず、加入者線終端装置１２ｉのオーバヘッド長ＯＨｉ、加入者線終端装置が接続する下位通信網１３Ｐの送信終了時刻ＥＴＰ、および最後に送信開始時刻を割り当てた下位通信網１３ＬＰの送信終了時刻ＥＴＬＰを用いて、オーバヘッドの重畳可能量ＯＬｉおよび送信開始時刻ＳＴｉを算出する（５０３〜１２０２）。同一の下位通信網に接続される他の加入者線終端装置の送信信号と衝突しない範囲内でのみデータとオーバヘッドの重畳が可能である。すなわち、送信開始時刻を算出する際、次の２点を満たすよう算出を行う。
（ａ）異なる下位通信網にいるＯＮＵ間で、データとオーバヘッドを重畳させること
（ｂ）同一下位通信網にいる前のＯＮＵと、送信時間が衝突しないこと
上記２点を加味すると、オーバヘッドの重畳可能量ＯＬｉ（１２０１）および加入者線終端装置１２ｉへの送信開始時刻ＳＴｉ（１２０２）は、それぞれ以下の式に示すように算出される。
［数式８］
ＯＬｉ＝ｍｉｎ（ＯＨｉ，ＥＴＬＰ−ＥＴＰ）
［数式９］
ＳＴｉ＝  ＥＴＬＰ−ＯＬｉ
【００５６】
その後、算出された送信開始時刻ＳＴｉに加入者線終端装置１２ｉの送信許可量ＧＬｉを加算することにより下位通信網１３Ｐの送信終了時刻ＥＴＰを更新する（５０４）。
【００５７】
図１３に、本実施形態における送信許可量補正手順９０５の具体的な処理例を示す。また、図１９に、送信許可量補正手順９０５の前後の帯域も説明する。送信処理量補正手順９０５では、加入者線終端装置１２ｉが接続する下位通信網１３Ｐおよび最後に送信を割り当てた下位通信網１３ＬＰが異なる場合に、最後に送信を割り当てた加入者線終端装置１２ＬＯの送信許可量ＧＬＬＯにオーバヘッドを重畳できなかった量ＯＨｉ−ＯＬｉを加算する（１３０１〜１３０２）とともに、加入者線終端装置１２ＬＯが接続する下位通信網１３ＬＰの送信終了時刻ＥＴＬＰを更新する（１３０３）。その後、最後に送信を割り当てた加入者線終端装置１２ＬＯおよび下位通信網ＬＰをそれぞれ加入者線終端装置１２ｉおよび下位通信網Ｐで更新する（１３０４〜５０９）。
【００５８】
以上の手順９０１〜９０５を全ての加入者線終端装置に対して実行し、送信許可量ＧＬ１〜ＧＬＮおよび送信開始時刻ＳＴ１〜ＳＴＮを算出する。
【００５９】
なお、本実施形態では加入者線終端装置ごとに各手順を逐次実行しているが、実施形態１と同様に全ての加入者線終端装置１２１〜１２Ｎへの送信許可量ＧＬｉ〜ＧＬＮを算出した後に、送信開始時刻ＳＴ１〜ＳＴＮの算出および送信許可量ＧＬｉ〜ＧＬＮの補正を行ってもよい。すなわち、集線機能部１０１の送信許可量算出回路は、前記送信開始時刻算出回路が全ての加入者線終端装置の送信開始時刻を算出した後に、加入者線終端装置毎に、送信順序において加入者線終端装置の直前に送信する加入者線終端装置のデータと前記加入者線終端装置のオーバヘッドとの重畳不能量を算出し、各加入者線終端装置の送信許可量に前記重畳不能量をそれぞれ追加する。
【００６０】
以上の手順により、端局装置１００は加入者線終端装置１２１〜１２Ｎに対して帯域割当処理を行う。
【００６１】
［付記］
以下は、本実施形態の帯域割当方法を説明したものである。
＜課題＞
従来技術の上位集線装置は、同一下位通信網の各ＯＮＵの上り送信が衝突しない範囲内で、送信時間を重畳させることにより帯域利用効率の向上を図っている。しかし、ＯＮＵの上り信号のデータ長がオーバヘッド長より短い場合、集線後に空き帯域が発生するという課題があった。
【００６２】
＜解決手段＞
そこで、本発明は、各ＯＮＵの送信開始時刻を算出する際に、ＯＮＵオーバヘッド長と送信順が直前にあたるＯＮＵのデータ長を比較して集線後の空き帯域量を算出し、算出した空き帯域量を送信順序が直前のＯＮＵに対して割り当てることにより帯域利用効率の向上を図ることとした。
（１）：
複数の加入者線終端装置が接続された下位通信網に接続する送受信機能部と、複数の送受信機能部を集線して上位通信網へと転送する集線機能部とを備える端局装置における帯域割当方法であって、
前記集線機能部が、
各加入者線終端装置から前記端局装置への送信のために必要なオーバヘッド長を推測するオーバヘッド長推測手順と、
各加入者線終端装置からの送信要求量および推測したオーバヘッド長を基に各加入者線終端装置の送信許可量を算出する送信許可量算出手順と、
推測したオーバヘッド長および算出した送信許可量を基に、異なる下位通信網に接続する加入者線終端装置間でオーバヘッドとデータの少なくとも一部が重畳されるように各加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する送信開始時刻算出手順と、
を有することを特徴とする帯域割当方法。
（２）：
前記集線機能部が、
推測したオーバヘッド長を基に各加入者線終端装置の送信許可量を補正する送信許可量補正手順を有すること
を特徴とする上記（１）に記載の帯域割当方法。
（３）：
前記オーバヘッド長推測手順が、
指定された固定値、または
前記加入者線終端装置の送信に必要な冗長ビット、前記端局装置の受信に必要な同期ビット、前記加入者線終端装置への過去の送信許可量、前記加入者線終端装置への送信許可量、または前記加入者線終端装置からの過去の送信量の少なくとも１つを用いて、オーバヘッド長を推測すること
を特徴とする上記（１）ないし（２）に記載の帯域割当方法。
（４）：
前記送信許可量算出手順が、
前記加入者線終端装置の送信許可量として、少なくともオーバヘッド長推測手順により推測されたオーバヘッド長を割り当てること
を特徴とする上記（１）ないし（３）に記載の帯域割当方法。
（５）：
前記送信許可量算出手順が、
送信許可量算出対象である加入者線終端装置と前記加入者終端装置の直前の送信順序である加入者線終端装置とが同一の下位通信網に接続する場合に、送信許可量算出対象である前記加入者線終端装置への送信許可量として少なくともオーバヘッド長推測手順により推測されたオーバヘッド長を割り当て、
異なる下位通信網に接続する場合に、送信許可量算出対象である前記加入者線終端装置への送信許可量として任意の長さを割り当てること
を特徴とする上記（４）に記載の帯域割当方法。
（６）：
前記送信許可量算出手順が、
前記加入者線終端装置からの送信要求量がオーバヘッド長より小さい場合に、当該加入者線終端装置に対して送信許可量を割り当てないこと
を特徴とする上記（１）ないし（３）に記載の帯域割当方法。
（７）：
前記送信許可量算出手順が、
送信許可量算出対象である加入者線終端装置と前記加入者終端装置の直前の送信順序である加入者線終端装置とが異なる下位通信網に接続しており、かつ送信許可量算出対象である前記加入者線終端装置からの送信要求量がオーバヘッド長より小さい場合に、前記加入者線終端装置に対して送信許可量を割り当てないこと
を特徴とする上記（６）に記載の帯域割当方法。
（８）：
前記送信許可量補正手順が、
前記加入者線終端装置からの送信要求量を送信要求量を基に送信許可量を算出した後、算出した送信許可量がオーバヘッド長より小さい場合に、当該送信許可量を０に上書きすること
を特徴とする上記（２）ないし３に記載の帯域割当方法。
（９）：
前記送信許可量補正手順が、
任意の加入者線終端装置と前記加入者終端装置の直前の送信順序である加入者線終端装置とが異なる下位通信網に接続しており、かつ前記加入者線終端装置からの送信要求量がオーバヘッド長より小さい場合に、前記送信許可量を０に上書きし、前記送信許可量に相当する量を他の加入者線終端装置の送信許可量に追加で割り当てること
を特徴とする上記（８）に記載の帯域割当方法。
（１０）：
前記送信開始時刻算出手順が、
前記加入者線終端装置の送信開始時刻を算出する際に、オーバヘッド長を重畳できない量を算出し、重畳できない量を送信順序が前記加入者線終端装置の直前である加入者線終端装置の送信許可量に追加で割り当てること
を特徴とする上記（１）ないし（３）に記載の帯域割当方法。
（１１）：
前記送信開始時刻算出手順が、全加入者線終端装置の送信開始時刻を算出した後に、当該加入者線終端装置とその前後の送信順序における加入者線終端装置との送信の間でオーバヘッドとデータを重畳できない量を算出し、重畳できない量を当該加入者線終端装置の送信許可量に追加で割り当てること
を特徴とする上記（１）ないし（３）に記載の帯域割当方法。
【００６３】
＜効果＞
本発明により、下位通信網の加入者線終端装置がデータとそれに付随するオーバヘッドとを重畳できる量を増加させる有効な送信許可量および送信開始時刻の割り当てを行い、上位通信網において高帯域利用効率な通信を実現する。
【符号の説明】
【００６４】
１００：端局装置
１０１：集線機能部
１１１〜１１Ｍ：送受信機能部
１２１〜１２Ｎ：加入者線終端装置
１３１〜１３Ｍ：下位通信網
１４１〜１４Ｌ：上位通信網
【図１】
2015154391.tif 000003
【図２】
2015154391.tif 000004
【図３】
2015154391.tif 000005
【図４】
2015154391.tif 000006
【図５】
2015154391.tif 000007
【図６】
2015154391.tif 000008
【図７】
2015154391.tif 000009
【図８】
2015154391.tif 000010
【図９】
2015154391.tif 000011
【図１０】
2015154391.tif 000012
【図１１】
2015154391.tif 000013
【図１２】
2015154391.tif 000014
【図１３】
2015154391.tif 000015
【図１４】
2015154391.tif 000016
【図１５】
2015154391.tif 000017
【図１６】
2015154391.tif 000018
【図１７】
2015154391.tif 000019
【図１８】
2015154391.tif 000020
【図１９】
2015154391.tif 000021