(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の終端装置と接続される端局装置であって、
前記終端装置に接続される下位装置と自装置に接続される上位装置との間の通信を中継する中継部と、
複数の前記終端装置の送信順序を変更する送信順序公平化周期毎に前記終端装置の送信順序を所定順だけ順次シフトし、さらに、前記中継部において中継すべき前記下位装置から前記上位装置への通信が発生する周期である接続外部装置送信周期毎に最初の前記送信順序公平化周期における前記終端装置の送信順序を所定順だけ順次シフトする送信順序公平化部と、
を備えることを特徴とする端局装置。
【請求項２】
前記接続外部装置送信周期の通知信号を前記上位装置又は前記下位装置から受信する受信部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の端局装置。
【請求項３】
前記接続外部装置送信周期の情報を前記中継部が中継する通信から抽出する抽出部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の端局装置。
【請求項４】
前記中継部が中継する通信のトラヒックに基づいて前記接続外部装置送信周期を推定する推定部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の端局装置。
【請求項５】
データベースから前記接続外部装置送信周期の情報を読み出す読出部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の端局装置。
【請求項６】
前記送信順序公平化部は、前記終端装置の数が、前記送信順序公平化周期に対する前記接続外部装置送信周期の割合に整数を乗算した数又は整数の逆数を乗算した数に等しい場合に、前記送信順序公平化周期毎に前記終端装置の送信順序を所定順だけ順次シフトし、さらに、前記接続外部装置送信周期毎に最初の前記送信順序公平化周期における前記終端装置の送信順序を所定順だけ順次シフトする、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の端局装置。
【請求項７】
前記送信順序公平化部は、前記送信順序公平化周期を前記接続外部装置送信周期と一致させる処理を行う、又は、前記送信順序公平化周期毎に前記終端装置の送信順序を所定順だけ順次シフトし、さらに、前記接続外部装置送信周期毎に最初の前記送信順序公平化周期における前記終端装置の送信順序を所定順だけ順次シフトする処理を行う、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の端局装置。
【請求項８】
複数の終端装置と接続される端局装置に用いられる送信順序公平化方法であって、
前記終端装置に接続される下位装置と自装置に接続される上位装置との間の通信を中継する中継ステップと、
複数の前記終端装置の送信順序を変更する送信順序公平化周期毎に前記終端装置の送信順序を所定順だけ順次シフトし、さらに、前記中継ステップにおいて中継すべき前記下位装置から前記上位装置への通信が発生する周期である接続外部装置送信周期毎に最初の前記送信順序公平化周期における前記終端装置の送信順序を所定順だけ順次シフトする送信順序公平化ステップと、
を有することを特徴とする送信順序公平化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端局装置及び送信順序公平化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮ（Passive Optical Network；受動光ネットワーク）は、ＯＬＴ（Optical Line Terminal；光加入者線終端装置）と複数のＯＮＵ（Optical Network Unit、光加入者線ネットワーク装置)とを接続して構成される。図１４は、ＰＯＮシステムの構成例を示す図である。同図では、ＯＬＴとＯＮＵ＃１〜ＯＮＵ＃ｎのｎ台（ｎは２以上の整数）のＯＮＵとが、光ファイバおよび光スプリッタを用いた中継網により接続される。
【０００３】
図１５は、時分割多重（ＴＤＭ：Time division Multiplexing）方式を採用しているＰＯＮシステムによる帯域割当の手順を示す図である。横軸のｔは時間を表す。同図に示すように、ＯＮＵ＃１〜ＯＮＵ＃ｎ（同図では、ｎ＝４）から時分割多重でＯＬＴにデータ信号を送信するとき、ＯＬＴはＯＮＵ＃１〜ＯＮＵ＃ｎへ送信許可を与える制御信号を送信する。送信許可は、ＯＮＵがＯＬＴにデータ信号を送信可能な時間と容量を示す。ＯＮＵは、その制御信号を基に、ＯＬＴから指示された時間に指示された容量のデータ信号をＯＬＴへ送信する（例えば、非特許文献１参照）。同図では、制御信号により、ＯＮＵ＃１、ＯＮＵ＃４、ＯＮＵ＃２、ＯＮＵ＃３の順に送信順序（時刻）が指定されている。
【０００４】
同図のようにＯＬＴに複数のＯＮＵ＃１〜ＯＮＵ＃４が接続されている場合、初めにデータ信号を送信したＯＮＵ＃１と最後にデータを送信したＯＮＵ＃３とでは、ＯＬＴにデータ信号が到着する時刻に差が生じる。この時間差が遅延となる。この時間差を、送信待機時間と定義する。つまり、送信待機時間は、送信順序１番のＯＮＵが送信したデータ信号の到着時刻から、２番目以降の送信順序のＯＮＵが送信したデータ信号の到着時刻までにＯＬＴが待機した時間である。換言すれば、送信待機時間は、送信順序１番のＯＮＵがデータ信号を送信した時刻から、２番目以降の送信順序のＯＮＵが自装置のデータ信号を送信するまでに待機した時間でもある。この送信待機時間に起因する遅延を公平化するための技術は既に提案されている（例えば、非特許文献２参照）。この提案されている技術だけでなく、一般に広く知られているラウンドロビン方式を適用することでも、送信待機時間を複数のＯＮＵ間で公平にすることは可能である。
【０００５】
図１６は、ラウンドロビン方式を用いた場合のＰＯＮシステムにおけるデータ信号送信の例を示す図である。ラウンドロビン方式の場合は、各ＯＮＵのデータ送信完了後に送信する順序をシフトさせる。最初にデータ信号を送信したＯＮＵを次の送信タイミングでは、最後にデータ信号を送信するように設定し、送信順序を繰り上げる。同図では、ＯＮＵの送信が一巡した後に、ラウンドロビンを行っているが、送信が何度か繰り返された後に、ラウンドロビンを行うことでも長期的に見て公平化を図ることが可能である。この送信順序を変更する周期を送信順序公平化周期と定義する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０７７１６８号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】”ＮＴＴ技術ジャーナル、技術基礎講座[GE-PON技術]、第3回 DBA機能”，［online］，2005年，日本電信電話株式会社，［平成27年12月21日検索］，インターネット <http://www.ntt.co.jp/journal/0510/files/jn200510067.pdf>
【非特許文献２】三鬼準基，青柳慎一，上田裕巳，渡辺隆市，”パッシブダブルスター光アクセスシステムにおけるシェアドアクセス方式の提案”，電子情報通信学会論文誌  B，2001年9月，Vol. J84-B，No.9，p.1578-1586
【非特許文献３】“C-RAN The Road Towards Green RAN”，［online］，2011年10月，China Mobile Research Institute，［平成28年2月5日検索］，インターネット <http://labs.chinamobile.com/cran/>
【非特許文献４】“Further Study on Critical C-RAN Technologies”， Next Generation Mobile Networks (NGMN) Alliance，2015年3月，version 1.0
【非特許文献５】“Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2”，3GPP TS 36.300，v12.4.0，2014年12月
【非特許文献６】K. Miyamoto，S. Kuwano，J. Terada，A. Otaka，“Split-PHY Processing Architecture to Realize Base Station Coordination and Transmission Bandwidth Reduction in Mobile Fronthaul”，Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC)，2015年3月，M2J.4
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＰＯＮシステムに接続されている装置が送信順序公平化周期と異なる周期性を持つトラヒックを送受信する際にＰＯＮ区間で公平性が担保されないケースが存在する。このケースに該当する一例として、モバイル用無線基地局をＰＯＮシステムにより収容した場合が考えられる。モバイル用無線基地局はＣ−ＲＡＮ（Centralized - Radio Access Network）と呼ばれる構成を取っている。Ｃ−ＲＡＮ構成では、モバイル用無線基地局を無線アンテナ部（ＲＲＨ：Remote Radio Head）と信号処理部（ＢＢＵ：Baseband Unit）に分離し、ＢＢＵ−ＲＲＨ間は光ファイバによって接続される（例えば、非特許文献３参照）。このＢＢＵ−ＲＲＨ間をＰＯＮトポロジで構成することが検討されている（例えば、特許文献１参照）。最近ではＲＲＨに物理層機能の全て若しくは一部を集約し、ＭＡＣ層以上の機能をＢＢＵに集約したＣ−ＲＡＮ構成が提案されている（非特許文献４、非特許文献６参照）。非特許文献４、非特許文献６等の方式では、ＲＲＨがデータ信号をサブフレーム毎に復調し、場合によってはさらに復号も行い、ＢＢＵへデータ信号を転送する。この方式で想定されるデータ信号の転送を行うシーケンス例を図１７に示す。
【０００９】
図１７は、ＲＲＨが無線端末から受信したデータ信号をＢＢＵへ転送するシーケンス例を示す図である。ＲＲＨは、無線端末から受信した信号を復調・復号する。ＲＲＨにおいて復調・復号された信号は、サブフレーム長単位にキューイングされ、ＢＢＵへ転送される。ＬＴＥ（Long Term Evolution）モバイルシステムの場合、サブフレーム長は１ｍｓ（非特許文献５参照）である。このことから、ＲＲＨからＢＢＵへデータ信号を転送する際にデータのキューイングが始まる周期は１ｍｓとなる。１ｍｓを１周期として、データがＲＲＨにキューイングされ、転送される。
【００１０】
図１８は、モバイル用無線基地局をＰＯＮシステムに収容した時の転送のシーケンスを示す図である。ＯＮＵは、ＰＯＮのデータ信号の送信周期に合わせて、送信周期内に割当てられた帯域を使用して、ＲＲＨから受信したモバイルシステムのデータをＯＬＴに送信する。ＯＮＵは、送信周期内の割当てられた帯域がモバイルシステムのデータ量よりも少ない場合は、次の送信周期にまたがって送信を行う。
【００１１】
モバイル用無線基地局からトラヒックが一定の間隔でＯＮＵに到来する場合に、その間隔をサブフレーム周期とする。サブフレーム周期は、モバイル用無線基地局におけるサブフレーム長（モバイルサブフレーム長）に対応する。また、ＰＯＮにおいてＯＮＵの送信順序を入れかえる送信周期を、送信順序公平化周期とする。サブフレーム周期をΔＴ１、送信順序公平化周期をΔＴ２としたときに、以下の式（１）を満たす場合には、送信順序の公平性は保証されない。
【００１２】
ＯＮＵ数＝（ΔＴ１／ΔＴ２）×Ｍ    …（１）
（ただし、Ｍ：…，１／４，１／３，１／２，１，２，３，…）
【００１３】
なお、ΔＴ２＝ΔＴ１／Ｎであるが（Ｎ：Ｎ＝２，３，４…）、ＯＮＵ数が１台以下の場合は除くとする。
【００１４】
図１９、図２０は、モバイル用無線基地局をＰＯＮシステムに収容した時のＯＮＵの送信順序と送信データ量を示す図である。例えば，ΔＴ１＝１ｍｓ、ΔＴ２＝２５０μｓの場合、図１９に示すようにＯＬＴと接続しているＯＮＵ数が４台のとき、１ｍｓ毎にトラヒックがサブフレーム周期の先頭に偏在する。そのため、送信順序がＯＮＵ＃１→ＯＮＵ＃２→ＯＮＵ＃３→ＯＮＵ＃４のタイミングでトラヒックが集中し、送信順序が公平ではなくなる。つまり、上述したように、トラヒックの集中により、キューイングされているデータを１つの送信順序公平化周期で送信できなかった場合、ＯＮＵは、次回以降の送信順序公平化周期に及んでデータを送信する。しかし、ラウンドロビンでは、送信すべきデータの有無によらず送信順序が割り当てられるため、送信すべきデータがないＯＮＵよりも送信すべきデータがあるＯＮＵのほうが後の送信順序となることもある。従って、送信待機時間が長くなるＯＮＵが生じる場合がある。また、各ＯＮＵの平均的な送信順序が偏る場合もある。
【００１５】
また、図２０に示すように、ＯＮＵ数が２台のときも同様に送信待機時間が長くなるＯＮＵが生じ、送信順序が公平ではなくなる。
【００１６】
上記事情に鑑み、本発明は、送信待機時間の偏りを減らすように終端装置へ送信順序の割当てを行うことができる端局装置及び送信順序公平化方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一態様は、複数の終端装置と接続される端局装置であって、前記終端装置に接続される下位装置と自装置に接続される上位装置との間の通信を中継する中継部と、複数の前記終端装置の送信順序を変更する送信順序公平化周期又は前記送信順序公平化周期における前記終端装置の送信順序を、前記中継部において中継すべき前記下位装置から前記上位装置への通信が発生する周期である接続外部装置送信周期に応じて調整する送信順序公平化部と、を備える。
【００１８】
本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記接続外部装置送信周期の通知信号を前記上位装置又は前記下位装置から受信する受信部をさらに備える。
【００１９】
本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記接続外部装置送信周期の情報を前記中継部が中継する通信から抽出する抽出部をさらに備える。
【００２０】
本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記中継部が中継する通信のトラヒックに基づいて前記接続外部装置送信周期を推定する推定部をさらに備える。
【００２１】
本発明の一態様は、上述の端局装置であって、データベースから前記接続外部装置送信周期の情報を読み出す読出部をさらに備える。
【００２２】
本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記送信順序公平化部は、前記終端装置の数が、前記送信順序公平化周期に対する前記接続外部装置送信周期の割合に整数を乗算した数又は整数の逆数を乗算した数に等しい場合に、送信順序公平化周期又は前記送信順序公平化周期における前記終端装置の送信順序を前記接続外部装置送信周期に応じて調整する。
【００２３】
本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記送信順序公平化部は、前記送信順序公平化周期を前記接続外部装置送信周期と一致させる、又は、前記送信順序公平化周期における前記終端装置の送信順序を前記接続外部装置送信周期ごとに入れ替える。
【００２４】
本発明の一態様は、複数の終端装置と接続される端局装置に用いられる送信順序公平化方法であって、前記終端装置に接続される下位装置と自装置に接続される上位装置との間の通信を中継する中継ステップと、複数の前記終端装置の送信順序を変更する送信順序公平化周期又は前記送信順序公平化周期における前記終端装置の送信順序を、前記中継ステップにおいて中継すべき前記下位装置から前記上位装置への通信が発生する周期である接続外部装置送信周期に応じて調整する送信順序公平化ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明により、送信待機時間の偏りを減らすように終端装置へ送信順序の割当てを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態によるネットワークシステムの構成例を示す図である。
【図２】同実施形態による送信順序が公平化されたときのＯＮＵの送信順序と送信データ量の例を示す図である。
【図３】同実施形態によるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図４】同実施形態によるＯＬＴによる送信順序公平化周期を調整するためのアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態によるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図６】同実施形態によるＯＬＴによるサブフレーム周期取得処理を示すフローチャートである。
【図７】第３の実施形態によるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図８】同実施形態によるＯＬＴによるサブフレーム周期取得処理を示すフローチャートである。
【図９】第４の実施形態によるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図１０】同実施形態によるＯＬＴによるサブフレーム周期取得処理を示すフローチャートである。
【図１１】第５の実施形態によるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図１２】同実施形態によるＯＬＴによるサブフレーム周期取得処理を示すフローチャートである。
【図１３】第６の実施形態によるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図１４】ＰＯＮシステムの構成例を示す図である。
【図１５】時分割多重方式を採用しているＰＯＮシステムによる帯域割当の手順を示す図である。
【図１６】ラウンドロビン方式を用いた場合のＰＯＮシステムにおけるデータ信号送信の例を示す図である。
【図１７】ＲＲＨが無線端末から受信したデータ信号をＢＢＵへ転送するシーケンス例を示す図である。
【図１８】モバイル用無線基地局をＰＯＮシステムに収容した時の転送のシーケンスを示す図である。
【図１９】モバイル用無線基地局をＰＯＮシステムに収容した時のＯＮＵの送信順序と送信データ量を示す図である。
【図２０】モバイル用無線基地局をＯＮＵ数２台のＰＯＮシステムに収容した時のＯＮＵの送信順序と送信データ量を示す図である。
【図２１】本発明の実施形態が適用されないＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態によるネットワークシステム１の構成例を示す図である。同図に示すネットワークシステム１は、例えば図１４に示すＰＯＮシステムが、ＰＯＮシステムに接続される外部の装置である接続外部装置間のデータを中継する。ＰＯＮシステムは、端局装置としてのＯＬＴ（Optical Line Terminal；光加入者線終端装置）１００と、終端装置としてのｎ台（ｎは２以上の整数）のＯＮＵ（Optical Network Unit、光加入者線ネットワーク装置）２００とを有する。以下では、接続外部装置が、モバイル用無線基地局のＢＢＵ（信号処理部：Baseband Unit）６１０及びＲＲＨ（アンテナ部：Remote Radio Head）６２０である場合を例に説明するが、接続外部装置は、モバイル用無線基地局に限らない。以下では、ｉ台目（ｉは１以上ｎ以上の整数）のＯＮＵ２００を、ＯＮＵ＃ｉとも記載する。
【００２９】
ＯＬＴ１００とｎ台のＯＮＵ２００とは、１本の光ファイバ７１０で伝送される通信信号を、光スプリッタ７２０によって複数に分配することにより接続される。ＯＬＴ１００は、ｎ台のＯＮＵ２００に送信する信号（下り信号）をＴＤＭ（時分割多重）方式により多重して送信し、光スプリッタ７２０は多重された下り信号をそのまま各ＯＮＵ２００に転送する。ｎ台のＯＮＵ２００からＯＬＴ１００に送信される信号（上り信号）は、光スプリッタ７２０により多重され、ＯＬＴ１００に送信される。
【００３０】
図２は、送信順序が公平化されたときのＯＮＵ２００の送信順序と送信データ量の例を示す図である。横軸のｔは時間を表す。図１９においては、サブフレーム周期と送信順序公平化周期が異なることから、送信順序が不公平となっている。サブフレーム周期は、ＯＬＴ１００によりＢＢＵ６１０へ転送すべきＲＲＨ６２０からの上り通信のトラヒックがＯＮＵ２００に到来する一定の間隔であり、モバイルサブフレーム長に対応する。送信順序公平化周期は、ＯＬＴ１００が各ＯＮＵ２００の送信順序を変更する、ＰＯＮにおける送信周期である。
【００３１】
一方、本実施形態のＯＬＴ１００は、図２に示すように、送信順序公平化周期を二重に設定する。すなわち、ＯＬＴ１００は、従来の送信順序公平化周期ΔＴ２に加えて、サブフレーム周期ΔＴ１でも送信順序の入れ替えを行うことで公平性を高める。ｉ回目のサブフレーム周期をサブフレーム周期＃ｉと記載する。ＯＬＴ１００は、サブフレーム周期＃１、＃２、＃３、＃４の最初の送信順序公平化周期（ＰＯＮ周期）において、最初にデータ信号を送信したＯＮＵ２００については、次の送信順序公平化周期では送信順序を最後とし、他のＯＮＵ２００については送信順序を順次繰り上げる。これにより、送信順序の公平化を達成する。あるいは、ＯＬＴ１００は、送信順序公平化周期とサブフレーム周期を一致させる。これによっても、送信順序の公平化を達成することが可能である。
【００３２】
図２１は、本実施形態が適用されないＯＬＴ９００の構成を示すブロック図である。同図において、ＯＬＴ９００は、バッファ部９１０と、下りフレーム処理部９２０と、Ｅ／Ｏ変換部９３０と、Ｏ／Ｅ変換部９４０と、上りフレーム処理部９５０と、送信順序決定部９６０と、送信順序命令部９７０とを備えて構成される。
【００３３】
バッファ部９１０は、ＢＢＵから受信した下り信号のフレームを一時的に記憶する。下りフレーム処理部９２０は、バッファ部９１０から出力された下り信号のフレームを、ＰＯＮシステムで用いられるフレームに変換する。Ｅ／Ｏ変換部９３０は、下りフレーム処理部９２０がフレーム変換した下り信号を電気信号から光信号に変換し、ＯＮＵとの間の光ファイバに出力する。Ｏ／Ｅ変換部９４０は、ＯＮＵとの間の光ファイバにより伝送された光信号を受信して電気信号に変換し、上りフレーム処理部９５０に出力する。上りフレーム処理部９５０は、Ｏ／Ｅ変換部９４０により電気信号に変換された上り信号のフレームを、ＰＯＮフレームから所望のフレームに変換し、ＢＢＵに出力する。送信順序決定部９６０は、例えば、ラウンドロビンなど従来技術により各ＯＮＵの送信順序を計算し、計算結果を送信順序命令部９７０に通知する。送信順序命令部９７０は、送信順序決定部９６０から通知された計算結果が示すＯＮＵ２００の送信順序に従って各ＯＮＵ２００の上りデータの送信タイミングを決定する。送信順序命令部９７０は、決定した送信タイミングを指示する送信順序指示信号をＯＮＵ２００に送信する。送信順序指示信号は、ＯＮＵ２００に対して上り信号の送信を許可するタイミングを時刻等で指定することにより、送信順序を指示する制御信号である。
【００３４】
図３は、本発明の第１の実施形態によるＯＬＴ１００の構成を示すブロック図である。同図において、ＯＬＴ１００は、バッファ部１１０と、下りフレーム処理部１２０と、Ｅ／Ｏ変換部１３０と、Ｏ／Ｅ変換部１４０と、上りフレーム処理部１５０と、送信順序公平化部１６０と、送信順序命令部１７０とを備えて構成される。バッファ部１１０、下りフレーム処理部１２０、Ｅ／Ｏ変換部１３０、Ｏ／Ｅ変換部１４０、上りフレーム処理部１５０及び送信順序命令部１７０はそれぞれ、図２１に示すバッファ部９１０、下りフレーム処理部９２０、Ｅ／Ｏ変換部９３０、Ｏ／Ｅ変換部９４０、上りフレーム処理部９５０及び送信順序命令部９７０と同様の機能を有する。送信順序公平化部１６０は、まず、ラウンドロビンなど従来技術により各ＯＮＵの送信順序公平化周期における送信順序を決定する。送信順序公平化部１６０は、各ＯＮＵ２００の送信順序が公平になるように、送信順序公平化周期ごとに各ＯＮＵ２００の送信順序を入れ替えるように決定し、決定した各ＯＮＵ２００の送信順序を送信順序命令部１７０に通知する。あるいは、送信順序公平化部１６０は、送信順序公平化周期を、サブフレーム周期と一致させる。
【００３５】
図４は、本実施形態のＯＬＴ１００による送信順序公平化周期を調整するためのアルゴリズムを示すフローチャートである。
まず、送信順序公平化部１６０は、自装置に接続されているＯＮＵ２００の数であるＯＮＵ数を取得する（ステップＳ１０５）。続いて、送信順序公平化部１６０は、サブフレーム周期ΔＴ１を取得する（ステップＳ１１０）。サブフレーム周期ΔＴ１の取得の詳細については、後述する第２の実施形態〜第６の実施形態で述べる。さらに、送信順序公平化部１６０は、送信順序公平化周期ΔＴ２を取得する（ステップＳ１１５）。例えば、送信順序公平化部１６０は、予めＯＬＴ１００に設定された送信順序公平化周期ΔＴ２を読み出す。送信順序公平化部１６０は、ＯＮＵ数が、以下の式（２）を満たすか否かを判断する。
【００３６】
ＯＮＵ数＝（ΔＴ１／ΔＴ２）×Ｍ    …（２）
（ただし、Ｍ：…，１／４，１／３，１／２，１，２，３，…）
【００３７】
送信順序公平化部１６０は、ＯＮＵ数が式（２）を満たすと判断した場合に（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、送信順序公平化周期とサブフレーム周期を一致させるように、送信順序公平化周期を変更する（ステップＳ１２５）。あるいは、送信順序公平化部１６０は、従来の送信順序公平化周期に加えて、サブフレーム周期でも送信順序の入れ替えを行う。送信順序公平化部１６０は、ＯＮＵ数が式（２）を満たさない場合は（ステップＳ１２０：ＮＯ）、引き続き既に動作している送信順序公平化周期及び送信順序決定アルゴリズムに従って各ＯＮＵ２００の送信順序を計算する。送信順序公平化部１６０は、計算結果を送信順序命令部１７０に通知する（ステップＳ１３０）。
【００３８】
従来は、図２１に示したように、送信順序の公平制御を行う機構を、ＰＯＮシステム内で独立に駆動している。一方、本実施形態のＯＬＴ１００は、終端装置の送信順序の公平制御を行う際に、送信順序公平化周期、又は、送信順序公平化周期における送信順序を、接続外部装置間の上り通信の送信周期（サブフレーム周期）に基づいて調整する。これにより、送信待機時間の偏りを減らすようにＯＮＵ２００の送信順序の割当てを行うことができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態のＯＬＴについて、サブフレーム周期を外部から取得する構成を具体化したものである。以下では、第１の実施形態との差分を中心に説明する。本実施形態のネットワークシステムの構成は、図１に示す第１の実施形態のネットワークシステム１におけるＯＬＴ１００を、図５に示すＯＬＴ１００ａに置き換えた構成である。
【００４０】
図５は、第２の実施形態によるＯＬＴ１００ａの構成を示すブロック図である。同図において、図３に示す第１の実施形態によるＯＬＴ１００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。ＯＬＴ１００ａが、図３に示すＯＬＴ１００と異なる点は、サブフレーム周期受信部１８０をさらに備える点である。サブフレーム周期受信部１８０は、主信号とは異なるインタフェースによりＢＢＵ６１０からサブフレーム周期の情報を取得する。
【００４１】
図６は、本実施形態のＯＬＴ１００ａによるサブフレーム周期取得処理を示すフローチャートである。同図は、図４のステップＳ１１０におけるサブフレーム周期ΔＴ１の取得処理の詳細を示す。
ＯＬＴ１００ａのサブフレーム周期受信部１８０は、接続外部装置であるＢＢＵ６１０を呼び出し、ＢＢＵ６１０からサブフレーム周期通知を受信する（ステップＳ２０５）。サブフレーム周期受信部１８０は、受信したサブフレーム周期通知から読み出したサブフレーム周期ΔＴ１の情報を、受信結果通知に設定して送信順序公平化部１６０に出力する。送信順序公平化部１６０は、サブフレーム周期受信部１８０から受信結果通知を受信し、受信した受信結果通知からサブフレーム周期ΔＴ１の情報を取得する（ステップＳ２１０）。ＯＬＴ１００ａは、送信順序公平化部１６０が取得したサブフレーム周期ΔＴ１の情報を用いて、図４のステップＳ１１５以降の処理を行う。
【００４２】
（第３の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態のＯＬＴについて、サブフレーム周期を制御信号からスヌープする構成を具体化したものである。以下では、第１の実施形態との差分を中心に説明する。本実施形態のネットワークシステムの構成は、図１に示す第１の実施形態のネットワークシステム１におけるＯＬＴ１００を、図７に示すＯＬＴ１００ｂに置き換えた構成である。
【００４３】
図７は、第３の実施形態によるＯＬＴ１００ｂの構成を示すブロック図である。同図において、図３に示す第１の実施形態によるＯＬＴ１００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。ＯＬＴ１００ｂが、図３に示すＯＬＴ１００と異なる点は、サブフレーム周期抽出部１８１をさらに備える点である。サブフレーム周期抽出部１８１は、ＢＢＵ６１０からＯＬＴ１００ｂに転送される制御信号をスヌープすることによりサブフレーム周期を抽出する。バッファ部１１０は、ＢＢＵ６１０からＯＬＴ１００ｂに転送される制御信号を一時的に記憶する。そこで、サブフレーム周期抽出部１８１は、バッファ部１１０から制御信号を読み込み、読み込んだ制御信号に設定されるサブフレーム周期の情報を抽出して、送信順序公平化部１６０に出力する。
【００４４】
図８は、本実施形態のＯＬＴ１００ｂによるサブフレーム周期取得処理を示すフローチャートである。同図は、図４のステップＳ１１０におけるサブフレーム周期ΔＴ１の取得処理の詳細を示す。
ＯＬＴ１００ｂのサブフレーム周期抽出部１８１は、ＢＢＵ６１０から受信した制御信号を、バッファ部１１０から読み込むスヌーピングを行う（ステップＳ３０５）。サブフレーム周期抽出部１８１は、制御信号から取得したサブフレーム周期ΔＴ１の情報を受信結果通知に設定し、送信順序公平化部１６０に出力する。送信順序公平化部１６０は、サブフレーム周期抽出部１８１から受信結果通知を受信し、受信した受信結果通知からサブフレーム周期ΔＴ１の情報を取得する（ステップＳ３１０）。ＯＬＴ１００ｂは、送信順序公平化部１６０が取得したサブフレーム周期ΔＴ１の情報を用いて、図４のステップＳ１１５以降の処理を行う。
【００４５】
（第４の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態のＯＬＴについて、トラヒックのモニタリングによりサブフレーム周期を推定する構成を具体化したものである。本実施形態のネットワークシステムの構成は、図１に示す第１の実施形態のネットワークシステム１におけるＯＬＴ１００を、図９に示すＯＬＴ１００ｃに置き換えた構成である。
【００４６】
図９は、第４の実施形態によるＯＬＴ１００ｃの構成を示すブロック図である。同図において、図３に示す第１の実施形態によるＯＬＴ１００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。ＯＬＴ１００ｃが、図３に示すＯＬＴ１００と異なる点は、トラヒックモニタ部１８２及びサブフレーム周期推定部１８３をさらに備える点である。バッファ部１１０は、ＢＢＵ６１０から受信した下り信号をトラヒックモニタ部１８２に転送する。また、上りフレーム処理部１５０は、ＢＢＵ６１０へ転送される上り信号をトラヒックモニタ部１８２にも出力する。トラヒックモニタ部１８２は、転送された信号によりトラヒックを監視し、監視（トラヒックモニタリング）により得られたトラヒックの情報を記録する。サブフレーム周期推定部１８３は、トラヒックモニタ部１８２が記録した上り信号のトラヒック、又は、下り信号のトラヒック、あるいは、上り信号及び下り信号のトラヒックの情報に基づいてサブフレーム周期を推定し、推定結果を送信順序公平化部１６０に通知する。
【００４７】
図１０は、本実施形態のＯＬＴ１００ｃによるサブフレーム周期取得処理を示すフローチャートである。同図は、図４のステップＳ１１０におけるサブフレーム周期ΔＴ１の取得処理の詳細を示す。トラヒックモニタ部１８２は、常に、バッファ部１１０から転送された下り信号及び上りフレーム処理部１５０から転送された上り信号のトラヒックモニタリングを行っている。
【００４８】
まず、サブフレーム周期推定部１８３に、トラヒックを監視する時間であるトラヒックモニタリング時間を設定する（ステップＳ４０５）。さらに、サブフレーム周期推定部１８３に、トラヒックの周期性を判定するための閾値Ｔｈを設定する（ステップＳ４１０）。サブフレーム周期推定部１８３は、トラヒックモニタリング時間毎に、トラヒックモニタ部１８２による監視の結果得られた時系列のトラヒックの情報を順次読込む（ステップＳ４１５）。サブフレーム周期推定部１８３は、読込んだ時系列のトラヒック量が閾値Ｔｈ以上であるか否かによって、トラヒックを２値化する（ステップＳ４２０）。サブフレーム周期推定部１８３は、２値化された時系列のトラヒックに基づいて、トラヒックの周期性を抽出する（ステップＳ４２５）。例えば、サブフレーム周期推定部１８３は、周期性をトラヒックの繰り返しパターンやフーリエ変換を行うことで抽出する。サブフレーム周期推定部１８３は、抽出した周期性に基づいてサブフレーム周期ΔＴ１を推定し、推定結果通知に設定して送信順序公平化部１６０に出力する。送信順序公平化部１６０は、サブフレーム周期推定部１８３から推定結果通知を受信し、受信した推定結果通知からサブフレーム周期ΔＴ１の情報を取得する（ステップＳ４３０）。ＯＬＴ１００ｄは、送信順序公平化部１６０はが取得したサブフレーム周期ΔＴ１の情報を用いて、図４のステップＳ１１５以降の処理を行う。
【００４９】
（第５の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態のＯＬＴについて、契約時にデータベースに登録されたサブフレーム周期を読み出す構成を具体化したものである。以下では、第１の実施形態との差分を中心に説明する。本実施形態のネットワークシステムの構成は、図１に示す第１の実施形態のネットワークシステム１におけるＯＬＴ１００を、図１１に示すＯＬＴ１００ｄに置き換えた構成である。
【００５０】
図１１は、第５の実施形態によるＯＬＴ１００ｄの構成を示すブロック図である。同図において、図３に示す第１の実施形態によるＯＬＴ１００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。ＯＬＴ１００ｄが、図３に示すＯＬＴ１００と異なる点は、サブフレーム周期読出部１８４をさらに備える点である。サブフレーム周期読出部１８４は、サブフレーム周期登録ＤＢ６２０からサブフレーム周期の情報を読み出す。サブフレーム周期登録ＤＢ６２０には、契約時により定められたサブフレーム周期の情報が人手により設定され、記憶されている。
【００５１】
図１２は、本実施形態のＯＬＴ１００ｄによるサブフレーム周期取得処理を示すフローチャートである。同図は、図４のステップＳ１１０におけるサブフレーム周期ΔＴ１の取得処理の詳細を示す。
ＯＬＴ１００ｄのサブフレーム周期読出部１８４は、必要に応じて、サブフレーム周期登録ＤＢ６２０にアクセスし、登録済サブフレーム周期通知を受信する（ステップＳ５０５）。サブフレーム周期読出部１８４は、受信した登録済サブフレーム周期通知から、ＯＬＴ１００ｄを動作させる際にサブフレーム周期登録ＤＢ６２０に予め登録されているモバイル送信周期ΔＴ１の情報を取得し、読出結果通知に設定して送信順序公平化部１６０に出力する。送信順序公平化部１６０は、読出結果通知からモバイル送信周期ΔＴ１の情報を取得し、サブフレーム周期の情報とする（ステップＳ５１０）。ＯＬＴ１００ｄは、送信順序公平化部１６０が取得したサブフレーム周期ΔＴ１の情報を用いて、図４のステップＳ１１５以降の処理を行う。
【００５２】
（第６の実施形態）
第２の実施形態〜第４の実施形態においては、ＯＬＴの上位にある装置からサブフレーム周期を取得していたが、ＯＮＵの下位装置からも同様に取得可能である。本実施形態のＯＬＴは、下位装置が送信した上り信号からサブフレーム周期の情報を取得する。以下では、第１の実施形態との差分を中心に説明する。本実施形態のネットワークシステムの構成は、図１に示す第１の実施形態のネットワークシステム１におけるＯＬＴ１００を、図１３に示すＯＬＴ１００ｅに置き換えた構成である。
【００５３】
図１３は、第６の実施形態によるＯＬＴ１００ｅの構成を示すブロック図である。同図において、図３に示す第１の実施形態によるＯＬＴ１００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。ＯＬＴ１００ｅが、図３に示すＯＬＴ１００と異なる点は、サブフレーム周期受信部１８５をさらに備える点である。上りフレーム処理部１５０は、下位装置であるＲＲＨ６２０と接続されたＯＮＵ２００からＯＬＴ１００ｅに転送された上り信号を入力する。上りフレーム処理部１５０は、入力した上り信号のうち、ＲＲＨ６２０からのデータ送信周期通知をサブフレーム周期受信部１８５に通知する。サブフレーム周期受信部１８５は、上りフレーム処理部１５０からデータ送信周期通知を読み込み、読み込んだデータ送信周期通知からサブフレーム周期の情報を取得する。サブフレーム周期受信部１８５は、サブフレーム周期の情報を受信結果通知に設定して送信順序公平化部１６０に出力する。ＯＬＴ１００ｅのその後の処理は第１の実施形態〜第５の実施形態と同様である。
【００５４】
なお、第２の実施形態〜第６の実施形態を任意に組み合わせてＯＬＴに実装してもよい。
【００５５】
以上説明したように、端局装置（例えば、ＯＬＴ）は、複数の終端装置（例えば、ＯＮＵ）と接続され、終端装置に接続される下位装置（例えば、ＲＲＨ）と自装置に接続される上位装置（例えば、ＢＢＵ）との間の通信を中継する中継部を有する。中継部は、Ｏ／Ｅ変換部１４０及び上りフレーム処理部１５０を有し、さらには、バッファ部１１０、下りフレーム処理部１２０及びＥ／Ｏ変換部１３０を有してもよい。端局装置の送信順序公平化部は、複数の終端装置の送信順序を変更する送信順序公平化周期、又は、送信順序公平化周期における終端装置の送信順序を、中継部において中継すべき下位装置から上位装置への通信が発生する周期である接続外部装置送信周期（例えば、サブフレーム周期）に応じて調整する。なお、送信順序公平化部は、終端装置の数が、送信順序公平化周期に対する接続外部装置送信周期の割合に整数を乗算した数又は整数の逆数を乗算した数に等しい場合に、その調整を行ってもよい。例えば、送信順序公平化部は、送信順序公平化周期を接続外部装置送信周期と一致させるようにする。また、例えば、送信順序公平化部は、送信順序公平化周期における終端装置の送信順序を接続外部装置送信周期ごとに入れ替える。
【００５６】
なお、端局装置は、受信部（例えば、サブフレーム周期受信部１８０、サブフレーム周期受信部１８５）により、接続外部装置送信周期の通知信号を上位装置又は下位装置から受信してもよい。
また、端局装置は、抽出部（例えば、サブフレーム周期抽出部１８１）により、接続外部装置送信周期の情報を、中継部が中継する通信から抽出してもよい。
また、端局装置は、推定部（例えば、サブフレーム周期推定部１８３）により、中継部が中継する通信のトラヒックに基づいて接続外部装置送信周期を推定してもよい。
また、端局装置は、読出部（例えば、サブフレーム周期読出部１８４）により、データベースから端局装置を動作させる際に予め設定されている接続外部装置送信周期の情報を読み出してもよい。
【００５７】
上記実施形態により、トラヒックが集中する送信順序公平化周期に同じ終端装置が繰り返し高い送信順序とならないように、終端装置へ送信順序の割当てを行うことが可能となる。これにより、終端装置間の送信待機時間の偏りを減らすことが可能となる。
【００５８】
上述した実施形態におけるＯＬＴ１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ及び１００ｅの一部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００５９】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
多重アクセスにより通信を行うシステムに利用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  ネットワークシステム
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、９００  ＯＬＴ
１１０、９１０  バッファ部
１２０、９２０  下りフレーム処理部
１３０、９３０  Ｅ／Ｏ変換部
１４０、９４０  Ｏ／Ｅ変換部
１５０、９５０  上りフレーム処理部
１６０  送信順序公平化部
１７０、９７０  送信順序命令部
１８０  サブフレーム周期受信部
１８１  サブフレーム周期抽出部
１８２  トラヒックモニタ部
１８３  サブフレーム周期推定部
１８４  サブフレーム周期読出部
１８５  サブフレーム周期受信部
２００  ＯＮＵ
６１０  ＢＢＵ
６２０  ＲＲＨ
７１０  光ファイバ
７２０  光スプリッタ
９６０  送信順序決定部
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
0006549506.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
0006549506.tif 000021
【図２１】
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