(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局と複数の子局とから構成された通信システムにおいて、前記子局から前記親局への通信の帯域の割り当てを行う帯域割当装置であって、
前記子局毎に付加されたＩＤを記憶したＩＤリストと、前記ＩＤ毎に優先度を記憶した優先度テーブルとに基づいて、前記優先度の高い方から順に前記ＩＤを並べて記憶した割当順序リストを生成する割当順序リスト生成部と、
前記割当順序リストに記憶された前記ＩＤの順に、前記子局に帯域を割り当てる帯域割当部とを備え、
前記割当順序リスト生成部は、
前記ＩＤリストと前記優先度テーブルとを記憶する記憶部と、
前記優先度の情報を前記優先度の高い方から順に出力するとともに、一つの前記優先度の情報を出力する毎に、前記ＩＤリストに記憶された前記ＩＤを指定するアドレスを順次出力するシーケンサと、
前記アドレスで指定された前記ＩＤを前記ＩＤリストから読み出すＩＤ読出部と、
前記ＩＤ読出部によって読み出された前記ＩＤに対応する前記優先度を前記優先度テーブルから読み出す優先度読出部と、
優先度読出部によって読み出された前記優先度が前記シーケンサから出力された前記優先度と一致する場合に、前記ＩＤ読出部によって読み出された前記ＩＤを前記割当順序リストに順番に書き込む割当順序リスト書込部と、を有する
帯域割当装置。
【請求項２】
請求項１に記載された帯域割当装置において、
前記子局毎の前記ＩＤをランダムに記憶した前記ＩＤリストを生成するＩＤリスト生成部を更に有する
ことを特徴とする帯域割当装置。
【請求項３】
請求項２に記載された帯域割当装置において、
前記ＩＤリスト生成部は、
前記ＩＤをランダムに出力するとともに、出力した前記ＩＤが有効である場合に所定の信号を出力するＩＤ出力部と、
前記所定の信号が出力された場合に、前記ＩＤの書込みを指示する信号を出力するＩＤリスト生成用シーケンサと、
前記ＩＤリスト生成用シーケンサからの前記書込みを指示する信号に応じて、前記ＩＤ出力部から出力された前記ＩＤを前記ＩＤリストに書き込む書込部とを含む
ことを特徴する帯域割当装置。
【請求項４】
請求項１に記載された帯域割当装置において、
前記ＩＤリストを生成するＩＤリスト生成部を更に有し、
前記ＩＤリスト生成部は、
前記子局の必要帯域量と前記帯域割当部によって割当られた割当帯域量との差を算出する差分算出部と、
前記差分算出部によって算出された前記差が大きい順に、前記ＩＤを前記ＩＤリストに書き込む書込部と、を含む
ことを特徴とする帯域割当装置。
【請求項５】
請求項１に記載された帯域割当装置において、
前記割当順序リスト書込部は、前記優先度読出部によって読み出された前記優先度が前記シーケンサから出力された前記優先度と一致したとき、前記ＩＤ読出部によって読み出された前記ＩＤに対応する前記子局の前記親局との接続が確立されている場合に、前記ＩＤ読出部によって読み出された前記ＩＤを前記割当順序リストに書き込む
ことを特徴とする帯域割当装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親局と複数の子局とから構成され、親局と複数の子局との間を共有の媒体またはリソースを用いて時分割多重により接続する通信システムにおいて、子局から親局への通信の帯域の割り当てを行う帯域割当装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
親局と複数の子局とから構成され、親局と複数の子局との間を共有の媒体またはリソースを用いて時分割多重により接続する通信システムとして、無線ＬＡＮやＰＯＮ（光通信網：Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等が知られている。
【０００３】
ＰＯＮシステムとは、局舎に設置されるＯＬＴ（局側装置：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）を親局とし、各ユーザ宅に設置されるＯＮＵ（加入者側装置：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）を子局として、ＯＬＴと各ＯＮＵとの間を光通信網で接続した光伝送システムである。
【０００４】
図１０は、ＰＯＮシステムの構成を示す図である。
図１０において、ＰＯＮシステム９００は、外部ネットワーク５と接続されたＯＬＴ９と、複数のＯＮＵ２と、光ファイバ３および光スプリッタ４とから構成されており、ＰＯＮシステム９００を介して、各ＯＮＵ２と外部ネットワーク５との間の通信が可能となる。
【０００５】
ＰＯＮシステム９００において、ＯＬＴ９からＯＮＵ２への下り方向通信では、ＯＬＴ９がＯＮＵ２毎に割り当てられたＩＤ（識別番号）を付加した下りフレームを時分割多重により送信し、その下りフレームが光スプリッタ４で分岐されて全てのＯＮＵ２に転送される。各ＯＮＵ２は、転送された下りフレームに付加されたＩＤが自らのＩＤと一致する場合にのみ、その下りフレームを抽出して受信する。
【０００６】
また、ＯＮＵ２からＯＬＴ９への上り方向通信では、各ＯＮＵ２は自らのＩＤを付加した上りフレームを、ＯＬＴ９から割り当てられた帯域（送信開始時刻とその送信開始時刻からの送信継続時間）において送信し、各ＯＮＵ２からの上りフレームが光スプリッタ４で合流してＯＬＴ９に転送される。ＯＬＴ９は、転送された上りフレームに付加されたＩＤに基づいて、どのＯＮＵ２から送信された上りフレームであるかを判別して受信する。
【０００７】
以上のように、ＰＯＮシステムでは、上り方向通信において、複数のＯＮＵ２から送信される信号が光スプリッタ４で束ねられてＯＬＴ９に転送されるので、各ＯＮＵ２から送信された信号が衝突しないように、ＯＬＴ９において適切な通信帯域の割当を行う必要がある。一般なＰＯＮシステムでは、一つのＯＬＴに接続するＯＮＵの数を増やすことにより、通信システムのコストを抑えることができるので、ＯＬＴが受信可能な帯域は、ＯＮＵが送信可能な最大帯域の総和よりも小さく設定されている。そのため、ＯＮＵが必要とする帯域を割り当てることができるとは必ずしも限らず、ＯＬＴにおいて各ＯＮＵへ適切な帯域割当の判断が必要となる。
【０００８】
ＰＯＮシステムは、主に公共通信システムにおいて用いられ、ＯＮＵは加入者単位で設置されることから、従来は平等な帯域割当が要求されていた。平等な帯域割当を実現するための帯域割当技術としては、例えば特許文献１，２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００５／０６２５４３号
【特許文献２】特開２００９−４９８８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ＰＯＮシステムをＬＡＮなどの閉域通信システムへ適用する場合、ＯＮＵに接続される通信装置（ユーザ端末）により、通信の優先度や帯域が異なることがある。例えば、セキュリティシステムが接続されているＯＮＵは高優先度で帯域を確保する必要がある一方で、一般的には要求される帯域は比較的小さい。これに対し、モニタカメラが接続されたＯＮＵでは、多少のフレームロスや遅延は許容されるため、低優先度で良いが、必要な帯域は比較的大きい。
【００１１】
このように、ＬＡＮ等の閉域通信システムでは、ＯＮＵに接続される通信装置によって通信の優先度や帯域が異なる場合があるので、特許文献１，２のようにＯＮＵを全て等価とみなし、平均的に全てのＯＮＵに対して公平に帯域の割当を行う従来の帯域割当技術では、夫々のＯＮＵに対して適切に帯域を割り当てることができない。
【００１２】
更に、ＬＡＮ等の閉域通信システムでは、端末間（ＯＮＵ間）の遅延時間に対する要求が一般の公共通信システムと比べて短いことが多く、ユーザの端末装置からＯＮＵに入力されたフレームがＯＬＴから外部ネットワークに出力されるまでの時間を短縮する必要がある。しかしながら、特許文献１，２に開示された従来の帯域割当技術では、ＯＬＴ内のＣＰＵのプログラム処理により帯域割当を実現する構成であるため、公平性確保のためのソフトウェア処理を含む帯域割当の処理時間が長くなり、遅延時間が増加するおそれがある。そのため、従来の帯域割当技術は、ＬＡＮ等の閉域通信システムに適さない。
【００１３】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、子局に対する適切な帯域割当を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る帯域割当装置（１１）は、親局（１）と複数の子局（２）とから構成された通信システム（１００）において子局から親局への通信の帯域の割り当てを行う帯域割当装置であって、子局毎に付加されたＩＤを記憶したＩＤリスト（１３１）と、ＩＤ毎に優先度を記憶した優先度テーブル（１３２）とに基づいて、優先度の高い方から順にＩＤを並べて記憶した割当順序リスト（１３０）を生成する割当順序リスト生成部（１１０）と、割当順序リストに記憶されたＩＤの順に子局に帯域を割り当てる帯域割当部（１４０）と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記帯域割当装置において、割当順序リスト生成部（１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ）は、ＩＤリストと優先度テーブルとを記憶する記憶部と、優先度の情報を優先度の高い方から順に出力するとともに、一つの優先度の情報を出力する毎に、ＩＤリストに記憶されたＩＤを指定するアドレスを順次出力するシーケンサ（１１４）と、アドレスで指定されたＩＤをＩＤリストから読み出すＩＤ読出部（１１３）と、ＩＤ読出部によって読み出されたＩＤに対応する優先度を優先度テーブルから読み出す優先度読出部（１１５）と、優先度読出部によって読み出された優先度がシーケンサから出力された優先度と一致する場合に、ＩＤ読出部によって読み出されたＩＤを割当順序リストの最後に書き込む割当順序リスト書込部（１１６）とを有していてもよい。
【００１６】
上記帯域割当装置（１１０Ａ）において、子局毎のＩＤをランダムに記憶したＩＤリストを生成するＩＤリスト生成部（１１１Ａ）を更に有していてもよい。
【００１７】
上記帯域割当装置において、ＩＤリスト生成部は、ＩＤをランダムに出力するとともに、出力したＩＤが有効である場合に所定の信号を出力するＩＤ出力部（１２２）と、所定の信号が出力された場合に、ＩＤの書込みを指示する信号を出力するＩＤリスト生成用シーケンサ（１２１）と、ＩＤリスト生成用シーケンサからの書込みを指示する信号に応じて、ＩＤ出力部から出力されたＩＤをＩＤリストに書き込む書込部（１２３）とを含んでもよい。
【００１８】
上記帯域割当装置（１１０Ｂ）において、ＩＤリストを生成するＩＤリスト生成部（１１１Ｂ）を更に有し、ＩＤリスト生成部は、子局の必要帯域量と帯域割当部（１４０）によって割当られた割当帯域量との差を算出する差分算出部（１２４）と、差分算出部によって算出された前記差が大きい順に、ＩＤをＩＤリストに書き込む書込部（１２５）とを含んでもよい。
【００１９】
上記帯域割当装置において、割当順序リスト書込部（１１６Ｃ）は、優先度読出部によって読み出された優先度がシーケンサから出力された優先度と一致したとき、ＩＤ読出部によって読み出されたＩＤに対応する子局の親局との接続が確立されている場合に、当該ＩＤを割当順序リストに書き込んでもよい。
【００２０】
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号および図番によって表している。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、子局に対する適切な帯域割当を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１に係る帯域割当装置を備えた通信システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る帯域割当装置の構成を示す図である。
【図３】割当順序リストの一例を示す図である。
【図４】ＩＤリストの一例を示す図である。
【図５】優先度テーブルの一例を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。
【図８】実施の形態３に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。
【図９】実施の形態４に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。
【図１０】従来のＰＯＮシステムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。
【００２４】
≪実施の形態１≫
図１は、実施の形態１に係る帯域割当装置を備えた通信システムの構成を示す図である。
同図に示される通信システム１００は、例えば、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）で利用されるＰＯＮシステムであり、光通信網（ＰＯＮ区間）を介してＯＬＴ（親局）１に接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個のＯＮＵ（子局）２を、ＯＬＴ１により外部ネットワークと中継接続することにより、各ＯＮＵ２と外部ネットワーク５との間でフレームを相互に転送する。なお、以下の説明では、通信システム１００をＰＯＮシステム１００とも表記する。
【００２５】
ＰＯＮシステム１００としては、ＩＥＥＥ  ８０２．３ａｈで標準化されているＧＥ−ＰＯＮやＩＥＥＥ８０２．３ａｖで標準化されている１０Ｇ−ＥＰＯＮなどのＰＯＮシステムを例示することができる。
【００２６】
子局としてのＯＮＵ２は、ユーザの宅内に設置される光回線終端装置である。各ＯＮＵ２は、光ファイバ（光通信路）３を介して１つの光スプリッタに共通接続されており、更にこの光スプリッタ４は、１つの光ファイバ（光通信路）３を介して、１つのＯＬＴ１と接続されている。
【００２７】
親局としてのＯＬＴ１は、光接続サービスを提供する局側に設置される光回線終端装置である。図１に示すように、ＯＬＴ１は、通信制御装置１０と帯域割当装置１１を含む。
【００２８】
通信制御装置１０は、光スプリッタ４を介して接続された複数のＯＮＵ２と外部ネットワーク５との間でフレームの転送処理を行うとともに、ＰＯＮ区間におけるＯＮＵ２の光通信およびＯＮＵ２の接続状態の監視等の統括的な制御を行う機能部である。通信制御装置１０は、ＣＰＵ等のプログラム処理装置や、下りフレームに係る電気信号を光信号に変換する電気−光変換と上りフレームに係る光信号を電気信号に変換する光−電気変換とを行う光トランシーバ、その他、上記機能を実現するための種々のハードウェアによって実現されている。
【００２９】
通信制御装置１０は、帯域割当装置１１によって決定された帯域割当結果に基づいて、各ＯＮＵ２からＯＬＴ１への上り方向通信を時分割で制御する。
【００３０】
帯域割当装置１１は、複数のＯＮＵ２からＯＬＴへの上り方向通信の帯域の割り当てを行う機能部である。
図２は、実施の形態１に係る帯域割当装置１１の内部構成を示す図である。
図２に示すように、帯域割当装置１１は、割当順序リスト生成部１１０、帯域割当リスト１３０、および帯域割当部１４０を含む。
【００３１】
割当順序リスト生成部１１０は、ＯＮＵ２毎に付加されたＩＤを記憶したＩＤリスト１３１と、ＩＤ毎に優先度を記憶した優先度テーブル１３２とに基づいて、割当順序リスト１３０を生成する。
【００３２】
ここで、割当順序リスト１３０とは、図３に示すように、各ＯＮＵ２による上り方向通信の帯域を割り当てる順番を規定したリスト（データ）であり、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部に各ＩＤの情報が順番に記憶されている。
【００３３】
また、ＩＤとは、各ＯＮＵ２を識別するための情報（識別子）である。ＩＤリスト１３１には、図４に示すように、例えばＰＯＮシステム１００に接続されている（リンクアップされている）ＯＮＵ２のＩＤがＲＡＭ等の記憶部の所定のアドレスに順番に記憶されている。
【００３４】
また、優先度とは、ＯＮＵによる通信の優先順位を示す指標であり、例えば、上述したように、セキュリティシステムが接続されているＯＮＵ２には比較的高い優先度が付与され、モニタカメラが接続されたＯＮＵ２には比較的低い優先度が付与される。
【００３５】
優先度テーブル１３２には、図５に示すように、ＩＤの情報と、そのＩＤに対応するＯＮＵ２の優先度の情報とが対応付けられてＲＡＭ等の記憶部に記憶されている。
【００３６】
具体的に、割当順序リスト生成部１１０は、ＩＤリスト１３１と優先度テーブル１３２とに基づいて、優先度の高い方から順にＩＤを並べて記憶することにより、割当順序リスト１３０を生成する。割当順序リスト生成部１１０の詳細な構成については後述する。
【００３７】
帯域割当部１４０は、割当順序リスト１３０に記憶されたＩＤの順に、ＯＮＵ２に帯域を割り当てる機能部である。例えば、帯域割当部１４０は、割当順序リスト１３０の上位から順に、ＯＮＵ２から要求された必要帯域量を反映した割当帯域量を算出し、算出した割当帯域量とその割当帯域量を割り当てるべきＯＮＵ２を示す情報（例えばＩＤ）とを含む帯域割当結果を生成する。この帯域割結果は通信制御装置１０に与えられ、通信制御装置１０は、上述したように、帯域割結果に基づいて各ＯＮＵ２による上り方向通信を制御する。
【００３８】
次に、割当順序リスト生成部１１０について詳細に説明する。
図６は、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０の構成を示す図である。
図６に示すように、割当順序リスト生成部１１０は、ＩＤリスト生成部１１１、優先度テーブル生成部１１２、ＩＤ読出部１１３、シーケンサ１１４、優先度読出部１１５、割当順序リスト書込部１１６、ＩＤリスト１３１、および優先度テーブル１３２を有する。
【００３９】
上記の機能部のうち、ＩＤリスト生成部１１１、優先度テーブル生成部１１２、ＩＤ読出部１１３、シーケンサ１１４、優先度読出部１１５、および割当順序リスト書込部１１６は、例えば専用のハードウェアロジック回路等から構成されている。また、ＩＤリスト１３１、優先度テーブル１３２、および割当順序リスト１３０等のデータは、読み出しおよび書き込みが可能な記憶部に記憶される。本実施の形態では、一例として、ＩＤリスト１３１、優先度テーブル１３２、および割当順序リスト１３０等のデータは、ＲＡＭに記憶されるものとして説明する。
【００４０】
ＩＤリスト生成部１１１は、ＩＤリスト１３１を生成する機能部である。例えば、ＯＬＴ１内の上位側装置（例えば通信制御装置１０を構成するＣＰＵ等）から、ＰＯＮシステム１００に接続されている（リンクが確立された）全てのＯＮＵ２のＩＤの情報が割当順序リスト生成部１１０に入力されると、ＩＤリスト生成部１１１が、入力されたＩＤの情報に基づいてＩＤリスト１３１を生成し、ＲＡＭに記憶する。
【００４１】
なお、ＩＤリスト１３１の生成は、上述したように、上位側装置から入力されたＩＤの情報に基づいてＩＤリスト生成部１１１が生成してもよいし、上位側装置において作成したＩＤリスト１３１を割当順序リスト生成部１１０に入力し、入力したＩＤリスト１３１をＩＤリスト生成部１１１がＲＡＭに書き込むだけでもよい。
【００４２】
優先度テーブル生成部１１２は、優先度テーブル１３２を生成する機能部である。例えば、ＯＬＴ１内の上位側装置（例えば通信制御装置１０を構成するＣＰＵ等）から、ＰＯＮシステム１００にリンクアップされている全てのＯＮＵ２のＩＤの情報とそれらのＩＤに夫々対応する優先度の情報が割当順序リスト生成部１１０に入力されると、優先度テーブル生成部１１２が、入力されたＩＤおよび優先度の情報に基づいて優先度テーブル１３２を生成し、ＲＡＭに記憶する。
【００４３】
なお、優先度テーブル１３２の生成は、ＩＤリスト１３１と同様に、優先度テーブル生成部１１２が、上位側装置において作成された優先度テーブル１３２をＲＡＭに書き込むだけでもよい。
【００４４】
シーケンサ１１４は、優先度の情報を優先度の高い方から順に出力するとともに、一つの優先度の情報を出力する毎に、ＩＤリスト１３１に記憶されたＩＤを指定するアドレスを順次出力する機能部である。
【００４５】
シーケンサ１１４は、例えば通信制御装置１０から起動トリガが入力されると、動作を開始する。先ず、シーケンサ１１４は、最も高い優先度の情報を出力する。例えば、図５の優先度テーブルのように優先度として１〜４（“４”が最高の優先度）が設定されている場合、シーケンサ１１４は、最も高い優先度を示す“４”を出力する。その間、シーケンサ１１４は、ＩＤリスト１３１に記憶されたＩＤを指定するアドレスを順次出力する。例えば、図４に示すＩＤリスト１３１の場合、シーケンサ１１４は、優先度“４”を出力している期間に、例えばａ１〜ａｎまでのアドレスを“ａ１”から順に出力する。
そして、全てのアドレスａ１〜ａｎの出力が完了したら、シーケンサ１１４は、出力する優先度を一つ下げる。例えば、シーケンサ１１４は、最も高い優先度“４”を出力している間に全てのアドレスａ１〜ａｎの出力が完了したら、優先度“４”よりも一つ低い優先度“３”を出力するとともに、優先度“３”を出力している間に、再び、ａ１〜ａｎまでのアドレスを順次出力する。
【００４６】
このように、シーケンサ１１４は、起動トリガが例えば１回入力されると、出力する優先度の値を段階的に下げながらＩＤリスト１３１に記憶されたＩＤを指定するアドレスを順次出力する動作を、最低値の優先度を出力するまで繰り返し行う。
【００４７】
ＩＤ読出部１１３は、シーケンサ１１４から出力されたアドレスで指定されたＩＤをＩＤリスト１３１から読み出す機能部である。
【００４８】
優先度読出部１１５は、ＩＤ読出部１１３によってＩＤリスト１３１から読み出されたＩＤに対応する優先度を優先度テーブル１３２から読み出す機能部である。具体的に、優先度読出部１１５は、ＩＤ読出部１１３によってＩＤリスト１３１から読み出されたＩＤをインデックスとして、優先度テーブル１３２から優先度の情報を読み出す。
【００４９】
割当順序リスト書込部１１６は、ＩＤ読出部１１３によって読み出されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込む機能部である。具体的に、割当順序リスト書込部１１６は、判定部１１７と書込部１１８を含む。
【００５０】
判定部１１７は、優先度読出部１１５によって読み出された優先度がシーケンサ１１４から出力された優先度と一致するか否かを判定する機能部である。
【００５１】
書込部１１８は、判定部１１７による判定結果に基づいて、ＩＤ読出部１１３によって読み出されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込む機能部である。
【００５２】
具体的に、書込部１１８は、優先度読出部１１５によって読み出された優先度がシーケンサ１１４から出力された優先度と一致する場合に、ＩＤ読出部１１３によって読み出されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込む。例えば、書込部１１８は、書き込み信号（ライト信号）を出力して、ＩＤ読出部１１３によって読み出されたＩＤをＲＡＭに書き込む。
【００５３】
帯域割当部１４０が割当順序リスト１３０の先頭のＩＤ（ＯＮＵ２）から順に帯域を割り当てる構成となっている場合、書込部１１８は、割当順序リスト１３０の先頭から順番にＩＤを書き込む。例えば、シーケンサ１１４によって優先度“４”（最高優先度）が出力されているときに、判定部１１７によって優先度の一致が検出されたら、そのときにＩＤリスト１３１から読み出されたＩＤ（例えば“ｉｄ２”）を割当順序リスト１３０の先頭に書き込む。次に、シーケンサ１１４によって一つ下げた優先度“３”が出力されているときに、判定部１１７によって優先度の一致が検出されたら、書込部１１８は、そのときのＩＤリスト１３１から読み出されたＩＤ（例えば“ｉｄ１”）を、割当順序リスト１３０の先ほど書き込まれた“ｉｄ２”の次に書き込む。これにより、図３に示すような割当順序リスト１３０が生成される。
【００５４】
一方、優先度読出部１１５によって読み出された優先度がシーケンサ１１４から出力された優先度と一致しない場合には、書込部１１８は、ＩＤ読出部１１３によって読み出されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込まない。
【００５５】
以上、実施の形態１に係る帯域割当装置１１における割当順序リスト生成部１１０によれば、ＩＤリスト１３１と優先度テーブル１３２とに基づいて、優先度の高い方から順にＩＤを並べて記憶した割当順序リスト１３０を生成し、割当順序リスト１３０を用いて各ＯＮＵ２の帯域の割り当てを行うので、ＬＡＮ等の閉域通信システム等のＯＮＵ２に接続される通信装置によって通信の優先度や帯域が異なるシステムであっても、夫々のＯＮＵ２に対して適切に帯域を割り当てることが可能となる。
【００５６】
また、割当順序リスト生成部１１０によれば、割当順序リスト生成部１１０をＣＰＵ等によるプログラム処理によらず、ハードウェアを主体とした回路構成によって実現することが可能となるので、従来のソフトウェア処理を主とした帯域割当技術に比べて帯域割当をより短時間で行うことが可能となり、遅延時間の増加を抑制することが可能となる。
【００５７】
すなわち、割当順序リスト生成部１１０を、シーケンサ１１４によって出力する優先度の値を段階的に下げながらＩＤリスト１３１のＩＤを順次読み出し、上記ＩＤをインデックスとして優先度テーブルから読み出した優先度とシーケンサ１１４が出力する優先度とが一致した場合に、割当順序リスト書込部１１６によって割り込み順序リストにＩＤを書き込むというハードウェアを主体とした回路構成によって実現することにより、より短時間に割当順序リスト１３０を生成することが可能となる。これにより、ＬＡＮ等の閉域通信システム等のように端末間（ＯＮＵ間）の遅延時間に対する要求が一般の公共通信システムと比べて短いシステムに対しても、実施の形態１に係る帯域割当装置１１を適用することが可能となる。
【００５８】
なお、ＩＤリスト１３１の更新は、例えば、ＰＯＮシステム１００に対するＯＮＵ２の接続の確立時と切断時に行えばよい。具体的には、ＰＯＮシステム１００に新たなＯＮＵ２の接続が確立された場合に、そのＯＮＵ２のＩＤが割当順序リスト生成部１１０に入力されたら、ＩＤリスト生成部１１１がそのＩＤをＩＤリスト１３１に追加すればよい。一方、ＯＮＵ２の接続が切断された場合には、ＩＤリスト生成部１１１がＯＬＴ１内にある接続状態保持レジスタ等の値に基づいて、接続が遮断されたＯＮＵ２のＩＤをＩＤリスト１３１から削除すればよい。
【００５９】
一般に、ＰＯＮシステムにおけるＯＮＵの接続の確立と切断が行われる頻度は低いため、ＩＤリストを更新する処理が帯域割当時間に与える影響は小さい。また、優先度テーブル１３２の設定については、ＯＮＵ２の設置時に優先度が決定され、ＯＮＵ２に接続する機器を変更しない限り優先度が変化することはないと考えられるため、ＩＤリスト１３１と同様に、優先度テーブル１３２を更新する処理が帯域割当時間に与える影響は小さい。
【００６０】
≪実施の形態２≫
図７は、実施の形態２に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。
同図に示される割当順序リスト生成部１１０Ａは、ＩＤリスト１３１におけるＩＤの順番をランダムに記録する機能を有する点において、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と同様である。
【００６１】
割当順序リスト生成部１１０ＡにおけるＩＤリスト生成部１１１Ａは、ＯＮＵ２毎のＩＤをランダムに記憶してＩＤリスト１３１を生成する。具体的に、ＩＤリスト生成部１１１Ａは、ＩＤリスト生成用シーケンサ１２１と、巡回符号生成回路１２２と、書込部１２３とを含む。
【００６２】
巡回符号生成回路１２２は、ＩＤを疑似ランダム化して出力するとともに、出力したＩＤが有効である場合にＶａｌｉｄ信号を出力するＩＤ出力部である。例えば、巡回符号生成回路１２２は、出力したＩＤが先に出力したＩＤと重複しておらず、且つそのＩＤに対応するＯＮＵ２がＰＯＮシステム１００にリンクアップされている場合に、Ｖａｌｉｄ信号を出力する。
【００６３】
ＩＤリスト生成用シーケンサ１２１は、帯域割当装置に対する起動トリガによって起動し、巡回符号生成回路１２２に対してＩＤの出力動作の開始を指示する。また、ＩＤリスト生成用シーケンサ１２１は、巡回符号生成回路１２２からのＶａｌｉｄ信号が出力された場合に、ＩＤの書き込みを指示するＩＤ書込信号を出力する。
【００６４】
書込部１２３は、ＩＤリスト生成用シーケンサ１２１からのＩＤ書込信号に応じて、巡回符号生成回路１２２から出力されたＩＤをＩＤリスト１３１に書き込む。
【００６５】
ＰＯＮシステム１００に接続された全てのＯＮＵ２のＩＤがＩＤリスト１３１に書き込まれたら、ＩＤリスト生成用シーケンサ１２１は、巡回符号生成回路１２２の動作を停止させて、次の起動トリガまでＩＤリスト生成に係る処理を停止する。
【００６６】
上記のＩＤリスト生成部１１１Ａを備えた帯域割当装置によれば、以下に示す効果がある。
実施の形態１に係る帯域割当装置では、ＩＤリスト１３１の更新はＯＮＵ２の接続または切断に伴って行われるため、ＩＤリスト１３１内のＩＤの順番は、実質的に固定されている。そのため、同じ優先度が設定されたＩＤ間では、帯域割当の順序が固定され、割当られる帯域が等価にならない場合がある。
これに対し、実施の形態２に係る、ＩＤリスト生成部１１１Ａを備えた帯域割当装置によれば、ＩＤリスト１３１内のＩＤの出現順をランダムに変更することができるので、同一の優先度のＩＤに対して実質的に等価な帯域割当を行うことが可能となる。
【００６７】
なお、ＩＤリスト生成部１１１ＡによってＰＯＮシステム１００に接続されていないＯＮＵ２のＩＤを含むＩＤリスト１３１が追加された場合には、帯域割当装置側でＩＤ毎に接続有無を判定するか、接続していないＩＤについては優先度テーブルに存在しない優先度を設定して割当順序リスト１３０に出現しないようにするなどの対策を行えばよい。
【００６８】
≪実施の形態３≫
図８は、実施の形態３に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。
同図に示される割当順序リスト生成部１１０Ｂは、ＯＮＵ２から受信した必要帯域量と割当帯域量との差に基づいてＩＤリスト１３１を生成する機能を有する点において、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と同様である。
【００６９】
割当順序リスト生成部１１０ＢにおけるＩＤリスト生成部１１１Ｂは、各ＯＮＵ２から受信した必要帯域量と割当帯域量の差が大きい順にＩＤリストを生成する。
具体的に、割当順序リスト生成部１１０Ｂは、差分算出部１２４と書込部１２５とを含む。差分算出部１２４は、前回の帯域割当においてＯＮＵ２が要求した必要帯域量と、前回の帯域割当において実際に帯域割当部１４０がそのＯＮＵ２に割り当てた割当帯域量との差を算出する。例えば、差分算出部１２４は、各ＯＮＵ２について、前回の帯域割当における必要帯域量から割当帯域量を減算することにより、差分帯域量を夫々算出する。
【００７０】
書込部１２５は、差分算出部１２４によって算出された前回の帯域割当における差分帯域量が大きい順に、各ＯＮＵ２に係るＩＤをＩＤリスト１３１に書き込む。
【００７１】
上記のＩＤリスト生成部１１１Ｂを備えた帯域割当装置によれば、以下に示す効果がある。
例えば、各ＯＮＵ２が必要とする帯域量を反映せずにＩＤリストを生成した場合、トラフィックの多少によって遅延時間が大きくばらつく可能性がある。これに対し、実施の形態２に係る、ＩＤリスト生成部１１１Ａを備えた帯域割当装置によれば、前回の帯域割当において各ＯＮＵ２から受信した必要帯域量と割当帯域量との差が大きい順にＩＤリスト１３１を作成することで、前回の帯域割当において割当帯域量が必要帯域量に満たなかったＯＮＵ２に対して、次回の帯域割当において優先的に多くの帯域量が割り当てられるようにすることが可能となる。これにより、同一優先度のＯＮＵ２間における遅延時間のばらつきを抑える（平均化する）効果が期待できる。
【００７２】
≪実施の形態４≫
図９は、実施の形態４に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部の構成を示す図である。
同図に示される割当順序リスト生成部１１０Ｃは、帯域割当装置の外部に設けられている接続情報保持レジスタからのビットマップ信号に基づいて、リンクアップされているＯＮＵ２のＩＤを割当順序リストに書き込む点において、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る帯域割当装置における割当順序リスト生成部１１０と同様である。
【００７３】
具体的に、割当順序リスト生成部１１０Ｃにおける割当順序リスト書込部１１６Ｃは、帯域割当装置の外部に設けられている接続情報保持レジスタ１４１のビットマップ信号に基づいて、ＩＤを割当順序リスト１３２に書き込むか否かを決定する。
【００７４】
ここで、接続状態保持レジスタ１４１とは、ＯＬＴ１内に設けられ、例えばＰＯＮシステム１００のリンク状態管理を行う上位側装置（例えば、通信制御装置１０を構成するＣＰＵ）の管理下で書き換えが行われるレジスタである。
【００７５】
接続状態保持レジスタ１４１には、ＯＮＵ２（ＩＤ）毎にＰＯＮシステム１００に接続されているか否かを示す情報が記憶されている。例えば、接続状態保持レジスタ１４１の各ビットに上記ＩＤが夫々対応付けられており、各ビットには、例えば“１（接続あり）”と“０（接続なし）”の何れか一方の情報が記録されている。
【００７６】
具体的に、割当順序リスト書込部１１６Ｃは、セレクタ１２６を更に備えている。
セレクタ１２６は、接続情報保持レジスタ１４１からのビットマップ信号から、ＩＤ読出部１１３から出力されたＩＤのビットマップを選択して出力する。例えば、ＩＤ読出部１１３から“ｉｄ＿３”が出力された場合には、接続情報保持レジスタ１４１からのビットマップ信号の中から“ｉｄ＿３”に対応するビットの値を読み出して出力する。
【００７７】
書込部１１８Ａは、優先度テーブル１３２から読み出した優先度がシーケンサ１１４から出力された優先度と一致したとき、セレクタ１２６の出力値に応じて、ＩＤ読出部１１３から出力されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込むか否かを決定する。具体的には、書込部１１８Ａは、セレクタ１２６の出力値が、ＯＮＵ２がＰＯＮシステム１００に接続されていることを示す値である場合には、ＩＤ読出部１１３から出力されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込み、セレクタ１２６の出力値が、ＯＮＵ２がＰＯＮシステム１００に接続されていないことを示す値である場合には、ＩＤ読出部１１３から出力されたＩＤを割当順序リスト１３０に書き込まない。
【００７８】
上記のＩＤリスト生成部１１１Ｃを備えた帯域割当装置によれば、以下に示す効果がある。
例えば、ＯＮＵ２（ＩＤ）毎のＰＯＮシステム１００における接続／切断の状態をＣＰＵ経由でＩＤリスト１３１および優先度テーブル１３２に反映させて、ＰＯＮシステム１００にリンクアップされているＩＤのみを含む割当順序リスト１３０を生成する場合、ＣＰＵの処理能力に依存して、接続・切断の状態をＩＤリスト１３１および優先度テーブル１３２に反映させるタイミングが異なることになる。そのため、接続と切断の切り替えが頻繁に行われるＯＮＵが存在する場合には、そのＯＮＵに対して必要な帯域割当が行われず、切断状態に移行するおそれがある。
【００７９】
これに対し、実施の形態４に係る、割当順序リスト生成部１１０Ｃを備えた帯域割当装置によれば、割当順序リストへのＩＤの登録時に、接続状態保持レジスタから受信したビットマップ信号から当該ＩＤの接続状態を選択し、選択した接続状態に応じて、そのＩＤを割当順序リスト１３０に反映するか否かを決定するので、接続と切断の切り替えが頻繁に行われるＯＮＵが存在する場合であっても、確実に帯域割当を行うことが可能となる。
【００８０】
また、図９では、実施の形態１に係る割当順序リスト生成部１１０Ｃにおける割当順序リスト書込部１１６の代わりに割当順序リスト書込部１１６Ｃを適用する場合を例示したが、実施の形態２，３に係る割当順序リスト生成部１１０Ａ，１１０Ｂにおける割当順序リスト書込部１１６の代わりに割当順序リスト書込部１１６Ｃを適用してもよい。
【００８１】
これによれば、実施の形態２，３に係る割当順序リスト生成部１１０Ａ，１１０Ｂにおいて、ＣＰＵからの操作を必要としない帯域割当機能を実現可能であり、帯域割当を実現するためのより多くの機能部をハードウェアで実現することができるので、より短サイクルでの帯域の割当が可能となる。
【００８２】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００８３】
例えば、上記実施の形態では、本発明に係る帯域割当装置を、ＰＯＮシステムに適用する場合を一例として説明したが、親局と複数の子局とから構成され、親局と複数の子局との間を共有の媒体またはリソースを用いて時分割多重により接続する通信システムであれば、ＰＯＮシステムに限らず適用することができる。例えば、無線ＬＡＮ等の通信システムに適用することも可能である。
【００８４】
また、実施の形態２において、ランダムにＩＤ値を発生する手段として巡回符号生成回路を用いる場合を例示したが、これに限られず、所定のＩＤ数の範囲内で重複のないＩＤ値列を発生できるのであれば、別の回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１００…ＰＯＮシステム、１…ＯＬＴ、２…ＯＮＵ、３…光ファイバ、４…光スプリッタ、５…外部ネットワーク、１０…通信制御装置、１１…帯域割当装置、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ…割当順序リスト生成部、１１１…ＩＤリスト生成部、１１２…優先度テーブル生成部、１１３…ＩＤ読出部、１１４…シーケンサ、１１５…優先度読出部、１１６，１１６Ｃ…割当順序リスト書込部、１１７…判定部、１１８，１１８Ａ，１２３，１２５…書込部、１２１…ＩＤリスト生成用シーケンサ、１２２…巡回符号生成回路、１２４…差分算出部、１２６…セレクタ、１３０…割当順序リスト、１３１…ＩＤリスト、１３２…優先度テーブル、１４０…帯域割当部、１４１…接続状態保持レジスタ。
【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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