(57)【要約】【課題】パッシブ光ネットワークにおいて、上り方向の伝送遅延を抑える局側終端装置を提供する。【解決手段】局側終端装置は、１つ以上の加入者側終端装置から受信する上り方向の要求帯域を示す情報に基づき、割当周期毎に１つ以上の加入者側終端装置に上り方向の帯域を割り当てる割当手段と、割当周期毎に割当手段が割り当てた上り方向の帯域を１つ以上の加入者側終端装置に通知する通知手段と、を備えており、割当手段は、１つ以上の加入者側終端装置の第１加入者側終端装置には、割当周期内において、複数回、上り方向の信号を送信する機会を割り当てる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッシブ光ネットワークの局側終端装置であって、
１つ以上の加入者側終端装置から受信する上り方向の要求帯域を示す情報に基づき、割当周期毎に前記１つ以上の加入者側終端装置に上り方向の帯域を割り当てる割当手段と、
割当周期毎に前記割当手段が割り当てた上り方向の帯域を前記１つ以上の加入者側終端装置に通知する通知手段と、
を備えており、
前記割当手段は、前記１つ以上の加入者側終端装置の第１加入者側終端装置には、前記割当周期内において、複数回、上り方向の信号を送信する機会を割り当てることを特徴とする局側終端装置。
【請求項２】
前記第１加入者側終端装置は、前記局側終端装置に所定信号を送信した加入者側終端装置であることを特徴とする請求項１に記載の局側終端装置。
【請求項３】
前記第１加入者側終端装置は、前記局側終端装置との接続開始時に所定信号を送信した加入者側終端装置であることを特徴とする請求項１に記載の局側終端装置。
【請求項４】
前記割当手段は、前記第１加入者側終端装置から第１要求信号で受信した上り方向の要求帯域を、前記割当周期内で前記第１加入者側終端装置がＮ回（Ｎは２以上の整数）に分けて送信する様に帯域を割り当てることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の局側終端装置。
【請求項５】
前記割当手段は、前記Ｎ回の送信間隔を、前記割当周期をＮで除することで決定することを特徴とする請求項４に記載の局側終端装置。
【請求項６】
前記割当手段は、第１加入者側終端装置から第１要求信号を受信すると、当該第１加入者側終端装置が接続している間、各割当周期において当該第１要求信号で受信した上り方向の要求帯域を、当該第１加入者側終端装置に割り当てることを特徴とする請求項４又は５に記載の局側終端装置。
【請求項７】
前記割当手段は、第１加入者側終端装置から第１要求信号を受信すると、当該第１要求信号の要求帯域と、既に前記パッシブ光ネットワークに接続している他の第１加入者側終端装置から受信した第１要求信号の要求帯域との合計帯域を前記割当周期内で伝送できるかを判定し、伝送できない場合には当該第１加入者側終端装置に割り当て不可を示す情報を送信することを特徴とする請求項６に記載の局側終端装置。
【請求項８】
前記割当手段は、前記１つ以上の加入者側終端装置の前記第１加入者側終端装置以外の第２加入者側終端装置から第２要求信号で受信した上り方向の要求帯域に基づき、前記割当周期内の前記第１要求信号に基づき割り当て帯域以外の帯域を、前記第２加入者側終端装置に割り当てることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の局側終端装置。
【請求項９】
前記割当手段は、前記第１加入者側終端装置及び前記第２加入者側終端装置から第２要求信号で受信した上り方向の要求帯域に基づき、前記割当周期内の前記第１要求信号に基づき割り当て帯域以外の帯域を、前記第１加入者側終端装置及び前記第２加入者側終端装置に割り当てることを特徴とする請求項８に記載の局側終端装置。
【請求項１０】
パッシブ光ネットワークの加入者側終端装置であって、
上り方向の帯域の割当周期内で複数回の送信機会を要求する所定信号を局側終端装置に送信する要求手段を有することを特徴とする加入者側終端装置。
【請求項１１】
前記要求手段は、前記所定信号を前記局側終端装置との接続開始時に送信することを特徴とする請求項１０に記載の加入者側終端装置。
【請求項１２】
前記要求手段は、前記割当周期内で複数回の送信機会を要求する帯域の合計値を第１要求信号で前記局側終端装置に通知することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の加入者側終端装置。
【請求項１３】
前記要求手段は、前記第１要求信号を前記局側終端装置との接続開始時に送信することを特徴とする請求項１２に記載の加入者側終端装置。
【請求項１４】
前記要求手段は、前記第１要求信号で要求した帯域の合計値を超える帯域を必要とする場合には、前記合計値を超えた帯域を第２要求信号で前記局側終端装置に通知することを特徴とする請求項１３に記載の加入者側終端装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、パッシブ光ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）における帯域割当技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１が開示する様に、光アクセスシステムとして、ＰＯＮが利用されている。ＰＯＮにおいては、１つの局側終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）が、光カップラを介して１つ以上の加入者側終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）と通信する。このとき、ＯＬＴは、上り方向、つまり、ＯＮＵからＯＬＴ方向への通信において各ＯＮＵが送信する光信号が衝突しない様に、各ＯＮＵに、各ＯＮＵの送信タイミング及び期間、つまり、伝送帯域を割り当てる。
【０００３】
この上り方向の伝送帯域の割り当ては、割当周期を単位として行われる。具体的には、各ＯＮＵは、送信データが有る場合、ＯＬＴに送信データ量を示す情報を含む要求信号を送信する。ＯＬＴは、所定期間に受信した要求信号に基づき、次の割当周期において、要求信号を送信したＯＮＵに割り当てる帯域を、要求信号に含まれる送信データ量に基づき決定する。そして、各ＯＮＵに割り当てた帯域を割当信号で各ＯＮＵに通知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４６７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＯＮのＯＮＵは、ＯＬＴに送信するデータを端末から受信すると、自装置が要求信号を送信できるタイミングに要求信号をＯＬＴに送信し、次の割当周期においてＯＬＴから帯域の割り当てを受けると、指定されたタイミングにおいてデータを指定された期間だけ送信する。このため、ＯＮＵがデータを端末より受信してからＯＬＴに向けて送信するまでの時間に相当する伝送遅延がＯＮＵにおいて生じる。この遅延量は、ＯＮＵが端末からデータを受信したタイミングと、ＯＮＵが要求信号をＯＬＴに送信できるタイミング等によって変動するが、概ね割当周期の１から２倍程度の値となる。
【０００６】
この遅延量を低減するために、割当周期を短くすることを考えることができる。しかしながら、ＰＯＮの国際規格では、ＯＬＴとＯＮＵとの距離として最大２０ｋｍをサポートする必要がある。しかしながら、２０ｋｍの光ファイバを光信号が伝搬するには約５０μ秒の時間がかかり、よって、割当周期を１００μ秒以下には設定できない。また、割当周期を短くすると、通知信号及び割当信号の伝搬遅延の影響により伝送帯域の利用効率が減少する。
【０００７】
特許文献１は、ＯＮＵにおける伝送遅延を抑えるために、固定帯域で契約したユーザに対応するＯＮＵには、各割当周期において、契約した固定帯域に対応する量のデータの送信機会を１回割り当てる構成を開示している。特許文献１の構成においてＯＮＵで生じる伝送遅延、つまり、ＯＮＵがＯＬＴに送信するデータをバッファする期間は、データの受信タイミングと、送信機会のタイミングに依存するが、割当周期以下に抑えることができる。しかしながら、ＯＮＵにおける伝送遅延をさらに抑えることが求められている。
【０００８】
本発明は、パッシブ光ネットワークにおいて、上り方向の伝送遅延を抑える局側終端装置及び加入者側終端装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面によると、パッシブ光ネットワークの局側終端装置であって、１つ以上の加入者側終端装置から受信する上り方向の要求帯域を示す情報に基づき、割当周期毎に前記１つ以上の加入者側終端装置に上り方向の帯域を割り当てる割当手段と、割当周期毎に前記割当手段が割り当てた上り方向の帯域を前記１つ以上の加入者側終端装置に通知する通知手段と、を備えており、前記割当手段は、前記１つ以上の加入者側終端装置の第１加入者側終端装置には、前記割当周期内において、複数回、上り方向の信号を送信する機会を割り当てることを特徴とする。
【００１０】
本発明の一側面によると、パッシブ光ネットワークの加入者側終端装置であって、上り方向の帯域の割当周期内で複数回の送信機会を要求する所定信号を局側終端装置に送信する要求手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
パッシブ光ネットワークにおいて、上り方向の伝送遅延を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態によるＰＯＮの構成図。
【図２】一実施形態による帯域割当の説明図。
【図３】一実施形態による帯域割当のシーケンス図。
【図４】一実施形態による帯域割当のフローチャート。
【図５】一実施形態による局側及び加入者側終端装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。また、以下の実施形態は例示であり本発明の範囲を実施形態の内容に限定するものではない。なお、以下の説明は、上り方向、つまり、ＯＮＵからＯＬＴ方向の伝送についてのものである。
【００１４】
図１は、一実施形態によるＰＯＮの構成図である。図１では、局側終端装置（ＯＬＴ）１は、スプリッタ２を介して複数の加入者側終端装置（ＯＮＵ）３１、３２、３３と接続している。ここで、図１のＯＮＵ３１及びＯＮＵ３２は、固定的な帯域の割り当てを要求し、ＯＮＵ３３は、固定的な帯域の割り当てを要求せず、データ送信が必要となる度に要求信号により、帯域の割り当てをＯＬＴ１に要求するものとする。この場合、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ３１及び３２については、要求する固定的な帯域に相当する量のデータを送信するための、各割当周期における送信タイミングと送信期間を決定してＯＮＵ３１及び３２に通知する。そして、ＯＮＵ３１及び３２は、この通知された送信タイミングから、通知された送信期間においては、ＯＬＴ１に要求信号を送ることなく、常に、データを送信することができる。なお、本実施形態においては、固定的な割り当てを要求された帯域のために、ＯＬＴ１は、各割当周期における送信機会をＮ回（Ｎは２以上の整数）だけＯＮＵに割り当てる。以下では、Ｎを２として説明を行う。
【００１５】
図２は、ＯＬＴ１が割り当てた帯域を示している。図２に示す様に、ＯＮＵ３１及び３２には、各割当周期において２回の送信機会を与えている（図中ではそれぞれ固定割当と表記）。また、固定的に割り当てた帯域以外の帯域は、要求信号に基づいて割り当てを決定する。なお、ＯＮＵ３１及び３２は、固定的な帯域の割り当てを受けているが、さらに、追加の帯域を要求信号によりＯＬＴ１に要求することができる。
【００１６】
図３は、固定的な帯域の割り当てを要求するＯＮＵとＯＬＴとの間の通信のシーケンス図である。ＯＮＵは、Ｓ１で、ＯＬＴと光ファイバ経由で接続し初めて通信する際に、Ｓ２で、固定帯域要求信号をＯＬＴに送信する。なお、固定帯域要求信号には、固定的な割り当てを要求する帯域を示す情報を含んでいる。なお、固定的な帯域を示す情報とは、例えば、単位時間当たりのデータ量を示す情報である。ＯＬＴは、Ｓ３で、割当周期において伝送可能な全データ量（帯域）と、既に固定的な帯域として他のＯＮＵに割り当てたデータ量（帯域）に基づき、新たに固定的な帯域の割り当てを要求したＯＮＵに帯域を割り当てることができるかを判定する。具体的には、割当周期において伝送可能な全データ量をＡとし、既に固定的な帯域として他のＯＮＵに割り当てたデータ量（帯域）の合計値をＢとし、新たに固定的な帯域の割り当てを要求したＯＮＵの要求帯域をＣとすると、Ａ−ＢがＣ以上であれば、割り当て可能と判定する。
【００１７】
ＯＬＴ１は、割り当て可能である場合、Ｓ４で、固定帯域割当信号をＯＮＵに送信する。この固定帯域割当信号には、ＯＮＵの送信タイミングと送信期間の情報が含まれている。なお、上述した様に、本実施形態では、この送信タイミングを１割当周期内にＮ回（本例ではＮ＝２）設定する。つまり、ＯＬＴ１は、ＯＮＵが接続している間、各割当周期における当該ＯＮＵの複数の送信タイミング及び期間を割り当てる。このとき、ＯＬＴ１は、１割当周期の期間がＴであるとすると、複数の送信タイミング間の期間がＴ／Ｎとなる様に設定することができる。また、各送信タイミングで送信するデータ量もＣ／Ｎと均等に設定することができる。
【００１８】
その後、各割当周期において、ＯＮＵは、固定帯域割当信号で通知された送信タイミングから通知された送信期間だけデータを送信できる。なお、図３の割当信号とは、各割当周期の最初に送信され、対応する割当周期における各ＯＮＵの送信タイミング及び期間を示す信号である。なお、固定的に割り当てた帯域については、割当信号で通知しても通知しなくても良い。図３において、ＯＮＵは、割当周期＃ｋ＋１において、要求信号を送信し、追加の帯域をＯＬＴ１に要求する。これは、必要な帯域が、固定的な割り当てを受けた帯域を超えた場合に生じ、追加で要求する帯域は、必要な帯域と固定的な割り当てを受けた帯域との差である。ＯＬＴ１は、割当周期＃ｋ＋２の開始時の割当信号で、割当周期＃ｋ＋１において要求信号において要求された帯域に基づき割り当てた帯域をＯＮＵに通知し、よって、ＯＮＵは、割当周期＃ｋ＋２において、固定的に割り当てられた送信タイミング（２回）以外に、さらに、１回の送信機会を得ている。なお、固定的な帯域の割り当てを要求しないＯＮＵは、要求信号により帯域を要求し、割当信号に従いデータを送信する。
【００１９】
図４は、帯域割当のフローチャートである。ＯＬＴ１は、Ｓ１０で固定帯域要求信号を受信すると、Ｓ１１で、既に説明した様に割当可能であるかを判定する。割り当て可能であると、Ｓ１２で、割当周期内の送信タイミング及び送信期間を決定し、Ｓ１３で、固定帯域要求信号を送信したＯＮＵを宛先として固定帯域割当信号を送信する。一方、割当不可であると、その旨を、固定帯域要求信号を送信したＯＮＵに通知する。ＯＬＴ１は、Ｓ１５において、各ＯＮＵからの要求信号に基づき、割当周期内の固定的に割り当てた帯域以外の帯域の割り当てを行い、Ｓ１６で各ＯＮＵに送信タイミング及び期間を通知する。その後、ＯＬＴ１はＳ１０からの処理を繰り返す。
【００２０】
本実施形態では、固定帯域を要求するＯＮＵに対しては各割当周期において複数回の送信機会を与える。したがって、ＯＮＵがＯＬＴに送信するデータをバッファする期間は平均的に短くなり、伝送遅延を抑えることができる。例えば、Ｎを２とすると、伝送遅延の最大値は割当周期の半分程度に抑えることができる。また、ＯＮＵは、固定帯域要求信号により固定帯域を要求し、ＯＬＴは、要求の都度、固定帯域の割り当てが可能であるかを判定する。この構成により、固定帯域を要求するＯＮＵと、固定帯域を要求しないＯＮＵを混在させることができる。なお、図３のシーケンスにおいて、ＯＮＵはＯＬＴと初めて接続したときに固定帯域要求信号を送信するものとしたが、接続後であっても、ＯＮＵを操作することで、固定帯域要求信号を送信する構成とすることができる。
【００２１】
図５（Ａ）は、ＯＬＴ１の概略的な構成図である。通信部１３は、ＯＮＵと光信号の送受信を行う。なお、ＯＮＵに送信するデータは図示しない処理部から取得し、ＯＮＵから受信したデータは、当該処理部に出力する。割当部１１は、固定帯域要求信号及び要求信号に基づき帯域の割り当てを行う。なお、固定帯域要求信号を受信した際には、割当可否の判定も行う。また、通知部１２は、割り当て結果をＯＮＵに通知する。
【００２２】
図５（Ｂ）は、ＯＮＵ３１の概略的な構成図である。なお、ＯＮＵ３２及び３３についても同様である。通信部１３は、ＯＬＴと光信号の送受信を行う。なお、ＯＬＴに送信するデータは図示しない処理部から取得し、ＯＬＴから受信したデータは、当該処理部に出力する。要求部３１１は、固定的な割り当てを要求するか否かを示す情報と、固定的な割り当てを要求する場合にはその要求帯域を示す情報を保持している。そして、要求部３１１は、ＯＬＴ１と初めて通信する際や、固定的な割り当てを要求するか否かを示す情報が、しないからするに変更されたときに、要求帯域を含む固定帯域要求信号をＯＬＴ１に送信する。また、要求部３１１は、図示しない処理部が保持するＯＬＴ１に送信するデータ量に基づき、要求信号を送信できる所定のタイミングにおいて要求信号を送信する。通信部３１０は、ＯＬＴ１から受信する固定帯域割当信号及び割当信号で示される送信スケジュールに従いデータを送信する。
【００２３】
なお、上記実施形態でＯＮＵは、固定帯域要求信号により、固定的な帯域の割り当てを要求する装置であることと、その要求帯域をＯＬＴに通知したが、固定的な帯域の割り当てを要求する装置であることＯＬＴに示す信号と、その際の要求帯域を示す信号を異なるものとしても良い。
【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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