(57)【要約】【課題】送出遅延時間を一定時間以内に抑えつつ、データの送信を要求しているＯＮＵに対しては大きな最大送出許可量を割当て、可変長パケットの切れ目を起因とする割当ロスを解決することが可能なＯＬＴを提供すること。【解決手段】制御フレーム処理部２３は、受信部２１によって受信されたレポートに含まれる送出要求量を参照してＯＮＵがアクティブであるか否かを判定し、アクティブと判定されたＯＮＵの数に応じて最大送出許可量を算出する。そして、グラントに最大送出許可量を含めることにより、ＯＮＵからのレポートに含まれる送出許可量を最大送出許可量以下とすることで割当ロスをなくすことが可能となる。【選択図】　　　　図５
2004129172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光加入者線終端装置からのレポートに対してグラントを送出する光加入者線端局装置であって、
前記光加入者線終端装置からのデータおよびレポートを受信するための第１の受信手段と、
前記第１の受信手段によって受信されたデータを上位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、
前記第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量を参照して前記光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定し、アクティブと判定された光加入者線終端装置の数に応じて最大送出許可量を算出し、前記送出要求量に対して送出許可量が前記最大送出許可量以下となるようにグラントを生成するための生成手段と、
前記上位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、
前記第２の受信手段によって受信されたデータおよび前記生成手段によって生成されたグラントを記憶するための記憶手段と、
前記記憶手段によって記憶されたデータおよびグラントを前記光加入者線終端装置に送出するための第２の送信手段とを含む、光加入者線端局装置。
【請求項２】
光加入者線終端装置からのレポートに対してグラントを送出する光加入者線端局装置であって、
前記光加入者線終端装置からのデータおよびレポートを受信するための第１の受信手段と、
前記第１の受信手段によって受信されたデータを上位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、
前記上位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、
前記第２の受信手段によって受信されたデータおよびグラントを記憶するための記憶手段と、
前記記憶手段によって記憶されたデータおよびグラントを前記光加入者線終端装置に送出するための第２の送信手段と、
前記記憶手段に最大送出許可量を含んだグラントを記憶させて、前記第２の送信手段に当該グラントを前記光加入者線終端装置に送出させ、前記第１の受信手段によって受信された、前記最大送出許可量を含んだグラントに対応したレポートに含まれる送出要求量に対して送出許可量が前記最大送出許可量以下となるようにグラントを生成し、前記記憶手段に記憶させて前記第２の送信手段に当該グラントを前記光加入者線終端装置に送出させるための生成手段とを含む、光加入者線端局装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量を参照して前記光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定し、アクティブと判定された光加入者線終端装置の数に応じて前記最大送出許可量を算出する、請求項２記載の光加入者線端局装置。
【請求項４】
前記生成手段は、前記最大送出許可量と前記送出要求量との差分に応じて、次回の最大送出許可量を決定する、請求項２記載の光加入者線端局装置。
【請求項５】
前記生成手段は、前記第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量がゼロであるか否かによって、前記光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定する、請求項１または３記載の光加入者線端局装置。
【請求項６】
前記生成手段は、前記第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量が所定値以上であるか否かによって、前記光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定する、請求項１または３記載の光加入者線端局装置。
【請求項７】
前記生成手段は、前記第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量の履歴を数回分保持し、ゼロでない送出要求量が所定回数以上あるか否かによって、前記光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定する、請求項１または３記載の光加入者線端局装置。
【請求項８】
前記生成手段は、前記第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量の履歴を数回分保持し、所定値以上の送出要求量が所定回数以上あるか否かによって、前記光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定する、請求項１または３記載の光加入者線端局装置。
【請求項９】
前記生成手段は、保証帯域が違うサービスクラス毎に異なる最大送出許可量を光加入者線終端装置に設定し、大きな保証帯域を必要とするクラスには大きい最大送出許可量を割当て、保証帯域が小さなクラスには小さい最大送出許可量を割当てる、請求項１〜３のいずれかに記載の光加入者線端局装置。
【請求項１０】
光加入者線終端装置からのレポートに対してグラントを送出する光加入者線端局装置であって、
前記光加入者線終端装置からのデータおよびレポートを受信するための第１の受信手段と、
前記第１の受信手段によって受信されたデータを上位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、
前記第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる各キューの送出要求量を参照して前記光加入者線終端装置の各キューがアクティブであるか否かを判定し、アクティブと判定された光加入者線終端装置のキューの数に応じて各キューの最大送出許可量を算出し、前記各キューの送出要求量に対して各キューの送出許可量が前記各キューの最大送出許可量以下となるようにグラントを生成するための生成手段と、
前記上位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、
前記第２の受信手段によって受信されたデータおよび前記生成手段によって生成されたグラントを記憶するための記憶手段と、
前記記憶手段によって記憶されたデータおよびグラントを前記光加入者線終端装置に送出するための第２の送信手段とを含む、光加入者線端局装置。
【請求項１１】
光加入者線終端装置からのレポートに対してグラントを送出する光加入者線端局装置であって、
前記光加入者線終端装置からのデータおよびレポートを受信するための第１の受信手段と、
前記第１の受信手段によって受信されたデータを上位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、
前記上位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、
前記第２の受信手段によって受信されたデータおよびグラントを記憶するための記憶手段と、
前記記憶手段によって記憶されたデータおよびグラントを前記光加入者線終端装置に送出するための第２の送信手段と、
前記記憶手段に各キューの最大送出許可量を含んだグラントを記憶させて、前記第２の送信手段に当該グラントを前記光加入者線終端装置に送出させ、前記第１の受信手段によって受信された、前記各キューの最大送出許可量を含んだグラントに対応したレポートに含まれる各キューの送出要求量に対して各キューの送出許可量が前記各キューの最大送出許可量以下となるようにグラントを生成し、前記記憶手段に記憶させて前記第２の送信手段に当該グラントを前記光加入者線終端装置に送出させるための生成手段とを含む、光加入者線端局装置。
【請求項１２】
前記光加入者線端局装置は、光加入者線終端装置からのレポートに対して個別にグラントを送出する分散型帯域割当方式を用いた光加入者線端局装置である、請求項１〜１１のいずれかに記載の光加入者線端局装置。
【請求項１３】
前記光加入者線端局装置は、光加入者線終端装置からのレポートに対して集中的にグラントを送出する集中型帯域割当方式を用いた光加入者線端局装置である、請求項１〜１１のいずれかに記載の光加入者線端局装置。
【請求項１４】
光加入者線端局装置からのグラントに応じてレポートを送出する光加入者線終端装置であって、
前記光加入者線端局装置からのデータおよびグラントを受信するための第１の受信手段と、
前記第１の受信手段によって受信されたデータを下位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、
前記第１の受信手段によって受信されたグラントに含まれる最大送出許可量に応じて送出要求量を決定し、該送出要求量を含んだレポートを生成するための生成手段と、
前記下位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、
前記第２の受信手段によって受信されたデータおよび前記生成手段によって生成されたレポートを記憶するための記憶手段と、
前記記憶手段によって記憶されたデータおよびレポートを前記光加入者線端局装置に送出するための第２の送信手段とを含む、光加入者線終端装置。
【請求項１５】
前記生成手段は、前記第１の受信手段によって受信されたグラントに含まれる最大送出許可量以下であり、かつフレーム単位で送出できる最大のデータ量を送出要求量とする、請求項１４記載の光加入者線終端装置。
【請求項１６】
光加入者線端局装置からのグラントに応じてレポートを送出する光加入者線終端装置であって、
前記光加入者線端局装置からのデータおよびグラントを受信するための第１の受信手段と、
前記第１の受信手段によって受信されたデータを下位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、
前記第１の受信手段によって受信されたグラントに含まれる各キューの最大送出許可量に応じて各キューの送出要求量を決定し、該各キューの送出要求量を含んだレポートを生成するための生成手段と、
前記下位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、
前記第２の受信手段によって受信されたデータおよび前記生成手段によって生成されたレポートを記憶するための記憶手段と、
前記記憶手段によって記憶されたデータおよびレポートを前記光加入者線端局装置に送出するための第２の送信手段とを含む、光加入者線終端装置。
【請求項１７】
光加入者線終端装置からのレポートに対して光加入者線端局装置がグラントを送出する帯域割当方法であって、
前記光加入者線端局装置が、前記光加入者線終端装置から受信したレポートに含まれる送出要求量を参照して、前記光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定するステップと、
前記光加入者線端局装置が、前記アクティブと判定された光加入者線終端装置の数に応じて最大送出許可量を算出し、前記送出要求量に対して送出許可量が前記最大送出許可量以下となるようにグラントを生成して前記光加入者線終端装置に送信するステップとを含む、帯域割当方法。
【請求項１８】
光加入者線終端装置からのレポートに対して光加入者線端局装置がグラントを送出する帯域割当方法であって、
前記光加入者線端局装置が、最大送出許可量を含んだグラントを前記光加入者線終端装置に送出するステップと、
前記光加入者線終端装置が、受信したグラントに含まれる最大送出許可量に応じて送出要求量決定し、該送出要求量を含んだレポートを生成して前記光加入者線端局装置に送出するステップと、
前記光加入者線端局装置が、前記レポートに含まれる送出要求量に対して送出許可量が前記最大送出許可量以下となるようにグラントを生成し、該グラントを前記光加入者線終端装置に送出するステップとを含む、帯域割当方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の宅側装置が媒体を共有してデータの伝送を行なう媒体共有型通信であるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）に関し、特に、データをイーサネット（Ｒ）フレームのまま伝送を行なうＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）　ＰＯＮ）における上り帯域を効率的に割当てるＯＬＴ（光加入者線端局装置）、それに接続されるＯＮＵ（光加入者線終端装置）およびそれらによって用いられる帯域割当方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。それに伴って、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｌｉｎｅ）、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ　Ｔｏ　Ｔｈｅ　Ｈｏｍｅ）などのブロードバンドアクセスに対する要望も急速に高まってきている。
【０００３】
図１５は、従来のＰＯＮシステムの概略構成を示すブロック図である。このＰＯＮシステムは、主に電話局などに設置されるＯＬＴ１０１と、主に各宅内に設置される複数のＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎと、ＯＬＴ１０１から送出される光信号を分岐してＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎに送出し、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎから送出される光信号を集束してＯＬＴ１０１に送出するスプリッタ１０５と、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎのそれぞれに接続されるユーザ端末１１１とを含む。なお、第１のＯＮＵ１０２−１〜第ｎのＯＮＵ１０２−ｎは、それぞれ同じ構成を有している。
【０００４】
ＯＬＴ１０１は、上位ネットワーク１０９を介して受信したデータを、伝送路１０４およびスプリッタ１０５を介してＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎに送出する。また、ＯＬＴ１０１は、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎから送出されたレポート１０７に基づいて、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎ内のバッファ１０３−１〜１０３−ｎに蓄積されているデータの送出開始時刻および送出許可量を演算し、指示信号を挿入したグラント１０６を伝送路１０４およびスプリッタ１０５を介してＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎに送出する。
【０００５】
たとえば、ＯＮＵ１０２−１が下位ネットワーク１１０を介してユーザ端末１１１から上り情報フレーム１０８を受信すると、この上り情報フレーム１０８を一旦バッファ１０３−１に蓄積する。ＯＮＵ１０２−１は、ＯＬＴ１０１からグラント１０６を受信すると、そのグラント１０６によって指定された時刻にバッファ１０３−１内のデータ量をレポート１０７でＯＬＴ１０１に通知する。なお、上り情報フレーム１０８は、可変長パケット単位で到着する。
【０００６】
ＯＮＵ１０２−１は、ＯＬＴ１０１から指示信号を挿入したグラント１０６を受信すると、その指示信号に基づいてバッファ１０３−１内のデータをレポート１０７とともにＯＬＴ１０１に送出する。
【０００７】
図１６は、従来のＰＯＮシステムの動作手順を説明するためのシーケンス図である。なお、このシーケンス図は、ＯＬＴ１０１と、ＯＮＵ１０２−１との動作についてのものであるが、他のＯＮＵ１０２−２〜０２−ｎの動作についても同様である。
【０００８】
運用時間開始時刻Ｔ０において、ＯＬＴ１０１はＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎに関するＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ　Ｔｒｉｐ　Ｔｉｍｅ）を既に計算している。時刻Ｔａ１において、ＯＬＴ１０１は送出要求量を通知させるために、ＯＮＵ１０２−１に対してレポート送出開始時刻Ｔｂ２を含んだグラント１２１を送信する。このレポート送出開始時刻Ｔｂ２は、他のＯＮＵから送信されるレポートと衝突しないように計算される。
【０００９】
ＯＮＵ１０２−１は、自身に対するグラント１２１を受信すると、バッファ１０３−１に蓄積されたデータ量を参照して送出要求量を算出し、グラント１２１に含まれるレポート送出開始時刻Ｔｂ２に、ＯＬＴ１０１に対して送出要求量を含んだレポート１２２を送出する。
【００１０】
ＯＬＴ１０１はレポート１２２を受信すると、固定または可変の最大送出許可量以下となり、かつレポート１２２に含まれるバッファ内データ量のデータをなるべく多く送れるような値を演算し、演算結果を送出許可量としてグラント１２３に挿入する。レポート１２２に含まれる送出要求量がゼロの場合には、ＯＬＴ１０１による演算結果がゼロとなるため帯域が割当てられないが、ＯＮＵ１０２−１にレポートを送出させる必要があるので、ＯＬＴ１０１はＯＮＵ１０２−１に対して必ずグラント１２３を送出する。
【００１１】
グラント１２３に含まれる送出開始時刻Ｔｂ４は、演算済みである前回のＯＮＵデータの受信予定時刻、前回のＯＮＵの送出許可量、現在のＯＮＵに関するＲＴＴおよび固定時間であるガードタイムを用い、データおよびレポートが他のＯＮＵからのデータまたはレポートと衝突しないように計算される。なお、ＯＬＴ１０１は、送出許可量および送出開始時刻Ｔｂ４を含むグラント１２３を送出する時刻Ｔａ３を、グラント１２３が送出開始時刻Ｔｂ４までにＯＮＵ１０２−１に到着するように計算する。
【００１２】
ＯＮＵ１０２−１は、自身に対するグラント１２３を受信すると、グラント１２３に含まれる送出開始時刻Ｔｂ４に、送出許可量分のデータ１２４を、次回の送出要求量を含んだレポートとともにＯＬＴ１０１に送出する。このレポートはデータの直前または直後に送出されるが、データの直前に送出される場合には、送出要求量としてＯＬＴ１０１に報告する値は、バッファ１０３−１に蓄積されているデータ量とデータ１２４のデータ量との差分である。
【００１３】
ＯＬＴ１０１はデータおよびレポート１２４を受信すると、データを上位ネットワーク１０９に送出し、レポートについてはレポート１２２に対する処理と同様の処理を行なう。以上説明した処理は、全てのＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎに対して独立に行なわれ、運用時間が終了するまで時刻Ｔａ３〜時刻Ｔａ４の処理が繰返される。
【００１４】
図１７は、分散割当方式の一例を示す図である。この図は、ＯＮＵ数を３とした場合の帯域割当てと、ＯＬＴ−ＯＮＵ間のグラントおよびレポートの送受信とを示すシーケンス図である。
【００１５】
ＯＬＴ１０１は、ＯＮＵ１０２−３、１０２−２および１０２−１に対して、グラント１３１〜１３３を順次送出する。ＯＬＴ１０１は、ＯＮＵ１０２−３、１０２−２および１０２−１からレポート１３４〜１３６を受信すると、最初にデータの送出を許可するＯＮＵ１０２−３に対するグラント１３７を送出する。
【００１６】
ＯＬＴ１０１は、ＯＮＵ１０２−３から送出されるデータ１３８を受信するとともに、これと並行してＯＮＵ１０２−２に対するグラント１３９を送出する。以降同様の処理が繰返され、ＯＬＴ１０１は順次ＯＮＵ１０２−１〜１０２−３に対して帯域を割当てて、データの受信を繰返す。
【００１７】
図１７から分かるように、ユーザ端末１１１から送出されたデータがＯＮＵ１０２−１に到着してから送出されるまでの待ち時間は、ＯＮＵ１０２−１がレポートを送出してから、そのレポートに対応したデータを送出するまでの時間に依存する。すなわち、全てのＯＮＵ１０２−１〜１０２−３からの送出データ量によって変化する。
【００１８】
たとえば、図１５に示すＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎからのレポートによる送出要求量を全て許可すると、レポートの送出からデータの送出までの待ち時間が大幅に増加し、リアルタイムが要求されるサービスに影響を及ぼすだけでなく、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）スループットにも大きく影響を及ぼすことになる。したがって、ＯＮＵ内のバッファにおける待ち時間を許容される時間内に抑えられるように、ＯＬＴ１０１はＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎからの送出データ量を制御する必要がある。
【００１９】
この問題点を解決するために、ＯＬＴ１０１がＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎからレポートを受信した後、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎの送出許可量を制限するために、クレジット（最大送出許可量）という概念が導入されている。送信可能になっているＯＮＵの総数をＮ、伝送路１０４の回線速度をｒ［ｂｐｓ］、遅延許容時間をｔｄ［ｓｅｃ］とすると、クレジットｃ［ｂｉｔ］は次式によって算出される。
【００２０】
ｃ＝ｒ×ｔｄ／Ｎ　…（１）
このように、ＯＬＴ１０１は、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎのそれぞれに固定量のクレジットを割当て、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎからの送出データ量を制御することによって、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎ内のバッファ１０３−１〜１０３−ｎにおけるデータの送信待ち時間を許容される時間内に抑えている。
【００２１】
これに関連する先行技術として、「ＩＰＡＣＴ：Ａ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｆｏｒ　ａｎ　Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）　ＰＯＮ」（Ｇｌｅｎ　Ｋｒａｍｅｒ他、ｐｐ７４−８０，ＩＥＥＥ　Ｃｏｍｍｕｎ，Ｆｅｂ．２００２．）（以下、第１の先行技術と呼ぶ。）および「ＧＥ−ＰＯＮに適した動的帯域割当アルゴリズム」（吉原他、信学技報、ＮＳ２００２−１７，ｐｐ１−４，２００２．０４）（以下、第２の先行技術と呼ぶ。）がある。
【００２２】
第１の先行技術は、ＥＰＯＮ方式のＦＴＴＨサービスにおける動的割当方式に関するものであり、ＯＬＴが各ＯＮＵに対して独立にレポートを送出させ、その都度ＯＬＴが対応するＯＮＵにグラントを発行する分散型割当方式に関するものである。
【００２３】
また、第２の先行技術は集中型割当方式に関するものであり、ＯＮＵが、グラント周期あたりに割当可能な最大データサイズを上限としたバッファ量と、バッファの先頭から規定の上限値以下のバッファ量とをレポートとして送出する。ＯＬＴは、先頭のＯＮＵから順に上限値以下のバッファ量を許可し、グラント周期の最後のＯＮＵのみに未割当帯域分をグラントとして与えることにより、割当ロスを軽減している。
【００２４】
【非特許文献１】
「ＩＰＡＣＴ：Ａ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｆｏｒ　ａｎ　Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）　ＰＯＮ」（Ｇｌｅｎ　Ｋｒａｍｅｒ他、ｐｐ７４−８０，ＩＥＥＥ　Ｃｏｍｍｕｎ，Ｆｅｂ．２００２．）
【００２５】
【非特許文献２】
「ＧＥ−ＰＯＮに適した動的帯域割当アルゴリズム」（吉原他、信学技報、ＮＳ２００２−１７，ｐｐ１−４，２００２．０４）
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
式（１）によって算出したクレジットを各ＯＮＵに割当てる方法においては、クレジットが小さいと少数のＯＮＵのみが回線を独占できるような状態であっても、上り帯域を効率的に利用できないといった問題点があった。
【００２７】
図１８は、第１の先行技術における問題点を説明するための図である。ＯＬＴが、ＯＮＵ＃１から受信したレポートに含まれる送信要求量（バッファ申告量）に対して、送信許可帯域のみを認めた場合には、ＯＮＵ＃１は送信許可帯域に対してＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレーム１４１、１４２および１４３を送出するが、送信許可帯域内でＭＡＣフレーム１４４を送出できないため割当ロスが発生する。
【００２８】
同様に、ＯＮＵ＃２は送信許可帯域内でＭＡＣフレーム１５３を送出できず、ＯＮＵ＃３は送信許可帯域内でＭＡＣフレーム１６３を送出できないため、それぞれ割当ロスが発生する。この割当ロスは、最悪の場合、最大ＭＡＣフレーム長に相当する。したがって、上り情報フレームを効率的に送信することができないといった問題点があった。
【００２９】
また、第２の先行技術においては、ＯＬＴが同一周期内で大きな許可量を与えるＯＮＵの台数を１台としており、その他のＯＮＵは小さな許可量しか割当てられないので上り情報フレームがバッファに蓄積されている時間が長くなるという問題点があった。また、各ＯＮＵに対しての高い精度の帯域割当を実施することが困難であった。
【００３０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は、送出遅延時間を一定時間以内に抑えつつ、データの送信を要求している光加入者線終端装置に対しては大きな最大送出許可量を割当てることが可能な光加入者線端局装置およびそれによって用いられる帯域割当方法を提供することである。
【００３１】
第２の目的は、送出許可量を光加入者線終端装置に割当てる際に、割当ロスが発生するのを防止することが可能な光加入者線端局装置、光加入者線終端装置およびそれらによって用いられる帯域割当方法を提供することである。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光加入者線端局装置は、光加入者線終端装置からのレポートに対して個別にグラントを送出する分散型帯域割当方式を用いた光加入者線端局装置であって、光加入者線終端装置からのデータおよびレポートを受信するための第１の受信手段と、第１の受信手段によって受信されたデータを上位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量を参照して光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定し、アクティブと判定された光加入者線終端装置の数に応じて最大送出許可量を算出し、送出要求量に対して送出許可量が最大送出許可量以下となるようにグラントを生成するための生成手段と、上位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、第２の受信手段によって受信されたデータおよび生成手段によって生成されたグラントを記憶するための記憶手段と、記憶手段によって記憶されたデータおよびグラントを光加入者線終端装置に送出するための第２の送信手段とを含む。
【００３３】
生成手段が、アクティブと判定された光加入者線終端装置の数に応じて最大送出許可量を算出するので、データの送信を要求している光加入者線終端装置に対しては大きな最大送出許可量を割当てることが可能となる。
【００３４】
請求項２に記載の光加入者線端局装置は、光加入者線終端装置からのレポートに対して個別にグラントを送出する分散型帯域割当方式を用いた光加入者線端局装置であって、光加入者線終端装置からのデータおよびレポートを受信するための第１の受信手段と、第１の受信手段によって受信されたデータを上位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、上位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、第２の受信手段によって受信されたデータおよびグラントを記憶するための記憶手段と、記憶手段によって記憶されたデータおよびグラントを光加入者線終端装置に送出するための第２の送信手段と、記憶手段に最大送出許可量を含んだグラントを記憶させて、第２の送信手段に当該グラントを光加入者線終端装置に送出させ、第１の受信手段によって受信された、最大送出許可量を含んだグラントに対応したレポートに含まれる送出要求量に対して送出許可量が最大送出許可量以下となるようにグラントを生成し、記憶手段に記憶させて第２の送信手段に当該グラントを光加入者線終端装置に送出させるための生成手段とを含む。
【００３５】
生成手段が、最大送出許可量を含んだグラントを光加入者線終端装置に送出させるので、光加入者線終端装置が最大送出許可量以下の最適な送出要求量を光加入者線端局装置に送出することができ、割当ロスが発生するのを防止することが可能となる。
【００３６】
請求項３に記載の光加入者線端局装置は、請求項２記載の光加入者線端局装置であって、生成手段は、第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量を参照して光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定し、アクティブと判定された光加入者線終端装置の数に応じて最大送出許可量を算出する。
【００３７】
したがって、データの送信を要求している光加入者線終端装置に対しては大きな最大送出許可量を割当てることが可能となる。
【００３８】
請求項４に記載の光加入者線端局装置は、請求項２記載の光加入者線端局装置であって、生成手段は、最大送出許可量と送出要求量との差分に応じて、次回の最大送出許可量を決定する。
【００３９】
したがって、光加入者線終端装置からの送出要求量に応じて最大送出許可量を増減することができ、ＭＡＣフレームの切れ目に合わせることによる帯域の過小割当を補正することが可能となる。
【００４０】
請求項５に記載の光加入者線端局装置は、請求項１または３記載の光加入者線端局装置であって、生成手段は、第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量がゼロであるか否かによって、光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定する。
【００４１】
したがって、送出要求量が少しでもある光加入者線終端装置をアクティブと見なして、最適な最大送出許可量を算出することが可能となる。
【００４２】
請求項６に記載の光加入者線端局装置は、請求項１または３記載の光加入者線端局装置であって、生成手段は、第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量が所定値以上であるか否かによって、光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定する。
【００４３】
したがって、送出要求量が所定値以上の光加入者線終端装置をアクティブと見なして、最適な最大送出許可量を算出することが可能となる。
【００４４】
請求項７に記載の光加入者線端局装置は、請求項１または３記載の光加入者線端局装置であって、生成手段は、第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量の履歴を数回分保持し、ゼロでない送出要求量が所定回数以上あるか否かによって、光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定する。
【００４５】
したがって、前回の送出要求量がゼロの場合でも、数回分の履歴の中にゼロでない送出要求量が所定回数以上あるときは光加入者線終端装置をアクティブと見なして、最適な最大送出許可量を算出することが可能となる。
【００４６】
請求項８に記載の光加入者線端局装置は、請求項１または３記載の光加入者線端局装置であって、生成手段は、第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる送出要求量の履歴を数回分保持し、所定値以上の送出要求量が所定回数以上あるか否かによって、光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定する。
【００４７】
したがって、前回の送出要求量が所定値未満の場合でも、数回分の履歴の中に所定値以上の送出要求量が所定回数以上あるときは光加入者線終端装置をアクティブと見なして、最適な最大送出許可量を算出することが可能となる。
【００４８】
請求項９に記載の光加入者線端局装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の光加入者線端局装置であって、生成手段は、保証帯域が違うサービスクラス毎に異なる最大送出許可量を光加入者線終端装置に設定し、大きな保証帯域を必要とするクラスには大きい最大送出許可量を割当て、保証帯域が小さなクラスには小さい最大送出許可量を割当てる。
【００４９】
したがって、サービスクラス間での帯域の差別化が可能となる。
請求項１０に記載の光加入者線端局装置は、光加入者線終端装置からのレポートに対してグラントを送出する光加入者線端局装置であって、光加入者線終端装置からのデータおよびレポートを受信するための第１の受信手段と、第１の受信手段によって受信されたデータを上位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、第１の受信手段によって受信されたレポートに含まれる各キューの送出要求量を参照して光加入者線終端装置の各キューがアクティブであるか否かを判定し、アクティブと判定された光加入者線終端装置のキューの数に応じて各キューの最大送出許可量を算出し、各キューの送出要求量に対して各キューの送出許可量が各キューの最大送出許可量以下となるようにグラントを生成するための生成手段と、上位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、第２の受信手段によって受信されたデータおよび生成手段によって生成されたグラントを記憶するための記憶手段と、記憶手段によって記憶されたデータおよびグラントを光加入者線終端装置に送出するための第２の送信手段とを含む。
【００５０】
生成手段が、アクティブと判定された光加入者線終端装置のキューの数に応じて各キューの最大送出許可量を算出するので、データの送信を要求している光加入者線終端装置のキューに対しては大きな最大送出許可量を割当てることが可能となる。また、高優先度のキューの場合には、例外処理として非アクティブであっても最大送出許可量を与えることも可能である。
【００５１】
請求項１１に記載の光加入者線端局装置は、光加入者線終端装置からのレポートに対してグラントを送出する光加入者線端局装置であって、光加入者線終端装置からのデータおよびレポートを受信するための第１の受信手段と、第１の受信手段によって受信されたデータを上位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、上位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、第２の受信手段によって受信されたデータおよびグラントを記憶するための記憶手段と、記憶手段によって記憶されたデータおよびグラントを光加入者線終端装置に送出するための第２の送信手段と、記憶手段に各キューの最大送出許可量を含んだグラントを記憶させて、第２の送信手段に当該グラントを光加入者線終端装置に送出させ、第１の受信手段によって受信された、各キューの最大送出許可量を含んだグラントに対応したレポートに含まれる各キューの送出要求量に対して各キューの送出許可量が各キューの最大送出許可量以下となるようにグラントを生成し、記憶手段に記憶させて前記第２の送信手段に当該グラントを光加入者線終端装置に送出させるための生成手段とを含む。
【００５２】
生成手段が、各キューの最大送出許可量を含んだグラントを光加入者線終端装置に送出させるので、光加入者線終端装置の各キューが最大送出許可量以下の最適な送出要求量を光加入者線端局装置に送出することができ、キュー毎の割当がＯＬＴから制御できるようになる。
【００５３】
請求項１２に記載の光加入者線端局装置は、請求項１〜１１のいずれかに記載の光加入者線端局装置であって、光加入者線端局装置は、光加入者線終端装置からのレポートに対して個別にグラントを送出する分散型帯域割当方式を用いた光加入者線端局装置である。
【００５４】
したがって、分散型帯域割当方式を用いた光加入者線端局装置であっても、適切な最大送出許可量を割当てることが可能となる。
【００５５】
請求項１３に記載の光加入者線端局装置は、請求項１〜１１のいずれかに記載の光加入者線端局装置であって、光加入者線端局装置は、光加入者線終端装置からのレポートに対して集中的にグラントを送出する集中型帯域割当方式を用いた光加入者線端局装置である。
【００５６】
したがって、集中型帯域割当方式を用いた光加入者線端局装置であっても、適切な最大送出許可量を割当てることが可能となる。
【００５７】
請求項１４に記載の光加入者線終端装置は、光加入者線端局装置からの個別のグラントに応じてレポートを送出する分散型帯域割当方式を用いた光加入者線終端装置であって、光加入者線端局装置からのデータおよびグラントを受信するための第１の受信手段と、第１の受信手段によって受信されたデータを下位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、第１の受信手段によって受信されたグラントに含まれる最大送出許可量に応じて送出要求量を決定し、送出要求量を含んだレポートを生成するための生成手段と、下位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、第２の受信手段によって受信されたデータおよび生成手段によって生成されたレポートを記憶するための記憶手段と、記憶手段によって記憶されたデータおよびレポートを光加入者線端局装置に送出するための第２の送信手段とを含む。
【００５８】
生成手段が、第１の受信手段によって受信されたグラントに含まれる最大送出許可量に応じて送出要求量を決定するので、最大送出許可量以下の最適な送出要求量を光加入者線端局装置に送出することができ、光加入者線端局装置において割当ロスが発生するのを防止することが可能となる。
【００５９】
請求項１５に記載の光加入者線終端装置は、請求項１４記載の光加入者線終端装置であって、生成手段は、第１の受信手段によって受信されたグラントに含まれる最大送出許可量以下であり、かつフレーム単位で送出できる最大のデータ量を送出要求量とする。
【００６０】
したがって、光加入者線終端装置はフレーム単位で送出要求量を決定することができ、光加入者線端局装置において割当ロスが発生するのを防止することが可能となる。
【００６１】
請求項１６に記載の光加入者線終端装置は、光加入者線端局装置からのグラントに応じてレポートを送出する光加入者線終端装置であって、光加入者線端局装置からのデータおよびグラントを受信するための第１の受信手段と、第１の受信手段によって受信されたデータを下位ネットワークに送出するための第１の送信手段と、第１の受信手段によって受信されたグラントに含まれる各キューの最大送出許可量に応じて各キューの送出要求量を決定し、各キューの送出要求量を含んだレポートを生成するための生成手段と、下位ネットワークからデータを受信するための第２の受信手段と、第２の受信手段によって受信されたデータおよび前記生成手段によって生成されたレポートを記憶するための記憶手段と、記憶手段によって記憶されたデータおよびレポートを光加入者線端局装置に送出するための第２の送信手段とを含む。
【００６２】
生成手段が、第１の受信手段によって受信されたグラントに含まれる各キューの最大送出許可量に応じて各キューの送出要求量を決定するので、各キューの最大送出許可量以下の最適な送出要求量を光加入者線端局装置に送出することができ、光加入者線端局装置の制御方針に基づいたキュー毎の割当が可能となる。
【００６３】
請求項１７に記載の帯域割当方法は、光加入者線終端装置からのレポートに対して光加入者線端局装置がグラントを送出する帯域割当方法であって、光加入者線端局装置が、光加入者線終端装置から受信したレポートに含まれる送出要求量を参照して、光加入者線終端装置がアクティブであるか否かを判定するステップと、光加入者線端局装置が、アクティブと判定された光加入者線終端装置の数に応じて最大送出許可量を算出し、送出要求量に対して送出許可量が最大送出許可量以下となるようにグラントを生成して光加入者線終端装置に送信するステップとを含む。
【００６４】
アクティブと判定された光加入者線終端装置の数に応じて最大送出許可量を算出するので、データの送信を要求している光加入者線終端装置に対しては大きな最大送出許可量を割当てることが可能となる。
【００６５】
請求項１８に記載の帯域割当方法は、光加入者線終端装置からのレポートに対して光加入者線端局装置がグラントを送出する帯域割当方法であって、光加入者線端局装置が、最大送出許可量を含んだグラントを光加入者線終端装置に送出するステップと、光加入者線終端装置が、受信したグラントに含まれる最大送出許可量に応じて送出要求量決定し、送出要求量を含んだレポートを生成して光加入者線端局装置に送出するステップと、光加入者線端局装置が、レポートに含まれる送出要求量に対して送出許可量が最大送出許可量以下となるようにグラントを生成し、グラントを光加入者線終端装置に送出するステップとを含む。
【００６６】
最大送出許可量を含んだグラントを光加入者線終端装置に送出するので、光加入者線終端装置が最大送出許可量以下の最適な送出要求量を光加入者線端局装置に送出することができ、割当ロスが発生するのを防止することが可能となる。
【００６７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。このＯＬＴ１は、ＯＮＵからの光信号を受信してフレームを出力する受信部１１と、受信部１１から受けたデータフレームを上位ネットワークに送出する送信部１２と、受信部１１から受けたレポートフレームに基づいてグラントフレームを生成したり、上位ネットワークから受信したデータフレームの送信制御を行なったりする制御フレーム処理部１３と、上位ネットワークからのフレームを受信する受信部１４と、受信部１４によって受信されたフレームを蓄積するバッファメモリ１５と、制御フレーム処理部１３による制御によってバッファメモリ１５に蓄積されたフレームをＯＮＵに送出する送信部１６とを含む。なお、バッファメモリ１５は、レジスタ、フリップフロップ回路、ラッチ回路など、データを記憶できるものであればよい。
【００６８】
受信部１１は、ＯＮＵからの光信号を受信し、フレームのヘッダ部分を読取ることによってデータフレームであるか、レポートフレームなどの制御フレームであるかを判定する。受信したフレームがデータフレームであれば、受信部１１は当該データフレームを送信部１２に転送する。また、受信したフレームが制御フレームであれば、受信部１１は当該制御フレームを制御フレーム処理部１３に転送する。
【００６９】
送信部１２は、受信部１１からデータフレームを受けると、当該データフレームを上位ネットワークに送出する。
【００７０】
制御フレーム処理部１３は、後述する送出許可量記憶テーブル、到着予定時刻記憶テーブル、ＲＴＴ記憶テーブルおよびアクティブ情報記憶テーブルを含み、帯域割当演算機能および下り制御フレーム作成機能を有している。制御フレーム処理部１３は、受信部１１からレポートフレームを受けると、後述する処理によってグラントフレームを作成してバッファメモリ１５に転送する。また、制御フレーム処理部１３は、バッファメモリ１５に蓄積されているフレームの送信制御も行なう。
【００７１】
また、制御フレーム処理部１３は、新たに接続されたＯＮＵがないか否かを定期的に検知するための制御フレームを生成して送出し、その検知結果に応じてアクティブ情報記憶テーブル等のテーブルの内容の書換えを行なう。また、制御フレーム処理部１３は、接続されていたＯＮＵが切断された場合には、それを検知してアクティブ情報記憶テーブル等のテーブルの内容の書換えを行なう。
【００７２】
受信部１４は、上位ネットワークからのフレームを受信し、バッファメモリ１５に転送する。バッファメモリ１５は、制御フレーム処理部１３および受信部１４から転送された制御フレームおよびデータフレームをキューに蓄積し、制御フレーム処理部１３による制御によってキューに蓄積されたフレームを送信部１６に転送する。送信部１６は、バッファメモリ１５から転送された制御フレームおよびデータフレームをＯＮＵへ送出する。
【００７３】
図２は、制御フレーム処理部１３の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、制御フレーム処理部１３は、受信部１１によって受信されたＯＮＵからのレポートフレームを受けると（Ｓ１１）、レポートフレームのヘッダの送信元情報を参照して、記憶テーブルから送信元情報に対応するＯＮＵの情報を読込む（Ｓ１２）。
【００７４】
図３は、制御フレーム処理部１３内に設けられた記憶テーブルの一例を示す図である。図３（ａ）は、送出許可量記憶テーブルを示しており、現時刻でアクティブと判定されているＯＮＵの番号ｋに対応して、ＯＮＵの送出許可量が格納される。この送出許可量記憶テーブルは、レポート／グラントフレーム処理時に更新される。
【００７５】
図３（ｂ）は、到着予定時刻記憶テーブルを示しており、現時刻でアクティブと判定されているＯＮＵの番号ｋに対応して、フレームの到着予定時刻が格納される。この到着予定時刻記憶テーブルは、レポート／グラントフレーム処理時に更新される。
【００７６】
図３（ｃ）は、ＲＴＴ記憶テーブルを示しており、送信可能になっているＯＮＵの番号１〜Ｎに対応して、それぞれのＲＴＴが格納される。このＲＴＴ記憶テーブルは、ＯＮＵとの間の距離測定時に更新される。
【００７７】
図３（ｄ）は、アクティブ情報記憶テーブルを示しており、送信可能になっているＯＮＵの番号１〜Ｎに対応して、それぞれのＯＮＵがアクティブである否かの情報が格納される。このアクティブ情報記憶テーブルは、新たなＯＮＵが検知されたとき、ＯＮＵの切断が検知されたとき、およびレポート／グラント処理時に更新される。
【００７８】
新たなＯＮＵが検知された場合には、ＲＴＴ記憶テーブルおよびアクティブ情報記憶テーブルにそのＯＮＵに対応した情報が追加される。また、ＯＮＵの切断が検知された場合には、ＲＴＴ記憶テーブルおよびアクティブ情報記憶テーブルからそのＯＮＵに対応した情報が削除される。
【００７９】
新たなＯＮＵがネットワークに接続されると、ＯＬＴ１が定期的に送出する下り制御フレームに応答して、ＯＮＵは上り制御フレームを送出する。ＯＬＴ１は、ＯＮＵからその制御フレームを受信することによってＯＮＵが接続されたことを認知し、その応答時間によってＯＬＴ１とＯＮＵとの間の往復時間、すなわちＲＴＴを検知する。
【００８０】
また、ＯＬＴ１は、ＯＮＵに送出したグラントフレームに対してある一定時間以上レポートフレームが返送されない場合、またはＯＮＵから切断要求を示す制御フレームを受信した場合には、ＯＮＵが切断されたと判断する。
【００８１】
再び、図２のフローチャートの説明に戻る。次に、制御フレーム処理部１３は、記憶テーブルから読込んだ当該ＯＮＵのひとつ前に処理されたＯＮＵの到着予定時刻および送出許可量と、当該ＯＮＵのＲＴＴとから、当該ＯＮＵの今回の到着予定時刻および送出開始時刻を計算する（Ｓ１３）。
【００８２】
また、制御フレーム処理部１３は、アクティブ情報記憶テーブルを参照して、アクティブであるＯＮＵの台数と、当該ＯＮＵがアクティブであるか否かによって次式によりクレジットを計算する（Ｓ１４）。なお、送信可能になっているＯＮＵの総数をＮ、伝送路の回線速度をｒ［ｂｐｓ］、遅延許容時間をｔｄ［ｓｅｃ］、アクティブなＯＮＵの比率をα（０＜α≦１）とする。ここで、アクティブなＯＮＵは、当該ＯＮＵの送出許可量を計算する時刻に、以前のＮ個のＯＮＵからのレポートのうち、送出要求量がゼロでなかったＯＮＵとする。
【００８３】
ｃ＝ｒ×ｔｄ／（Ｎ×α）　…（２）
式（２）によって、アクティブとなっているＯＮＵのクレジットを動的に変化させることによって、少数のＯＮＵのみがアクティブとなっている場合でも効率的に上り帯域を割当てることができる。
【００８４】
しかし、式（２）を用いてクレジットを計算した場合、アクティブとなるＯＮＵが増加すると遅延時間が許容範囲を超えてしまうことがある。特に、運用開始時刻においては、遅延時間が増大する可能性があるので、クレジットをなるべく固定する演算方法を用いる方が望ましい。
【００８５】
他のクレジットの演算方法として、前回のレポートで当該ＯＮＵの送出要求量がゼロでなかったか否かによってクレジットを変化させる方法が考えられる。当該ＯＮＵの送出許可量を計算する時刻に、当該ＯＮＵの前回の送出要求量がゼロである場合には、当該ＯＮＵのクレジットを次式とする。なお、Ｍを固定値［ｂｉｔ］とする。
【００８６】
ｃ＝Ｍ　…（３）
また、当該ＯＮＵの送出許可量を計算する時刻に、当該ＯＮＵの前回の送出要求量がゼロでない場合には、当該ＯＮＵのクレジットを次式によって計算する。
【００８７】
ｃ＝Ｍ＋（ｒ×ｔｄ−Ｎ×Ｍ）／（Ｎ×α）　…（４）
また、当該ＯＮＵの今回の送出要求量がゼロであれば、当該ＯＮＵをアクティブでないＯＮＵとし、記憶テーブルの内容を更新する。この演算方法を用いることにより、遅延時間を許容値以下に抑えることができるとともに、少数のアクティブなＯＮＵが帯域を独占できる場合には、そのＯＮＵに対して送出許可量を十分に大きくすることができる。
【００８８】
次に、制御フレーム処理部１３は、当該ＯＮＵの送出要求量が計算したクレジット以下であるか否かを判定する（Ｓ１５）。送出要求量がクレジット以下であれば（Ｓ１５，Ｙｅｓ）、送出許可量を送出要求量とする（Ｓ１６）。また、送出要求量がクレジットよりも大きければ（Ｓ１５，Ｎｏ）、送出許可量をクレジットの値とする（Ｓ１７）。
【００８９】
次に、制御フレーム処理部１３は、送出要求量から当該ＯＮＵが現時刻においてアクティブであるか否かを判定する。そして、当該ＯＮＵがアクティブであるか否かによって記憶テーブルの内容を更新する（Ｓ１８）。
最後に、制御フレーム処理部１３は、送信元アドレス（ＯＬＴのアドレス）、送信先アドレス（当該ＯＮＵのアドレス）、送出開始時刻および送出許可量によって構成されるグラントフレームを作成してバッファメモリ１５に転送し、下りデータフレームの間にこのグラントフレームの送出を指示する（Ｓ１９）。
【００９０】
以上の説明においては、制御フレーム処理部１３が、各ＯＮＵの前回の送出要求量（前周期の送出要求量）がゼロであるか否かによって、各ＯＮＵがアクティブであるか否かを判定するようにしたが、各ＯＮＵの以前の送出要求量を新しい順番で数回分保持し、その履歴のうちゼロでない送出要求量が規定回数以上あればＯＮＵがアクティブであると判定するようにしてもよい。
【００９１】
また、図４（ａ）に示すように、ＯＮＵの前回の送出要求量（前周期の送出要求量）がゼロであるか否かによってＯＮＵがアクティブであるか否かを判定し、当該ＯＮＵがアクティブでないと判定した場合には最低保証の送出許可量Ｍを当該ＯＮＵに割当てるようにした。しかし、図４（ｂ）に示すように、ＯＮＵの前回の送出要求量（前周期の送出要求量）がＬ以上であるか否かによって当該ＯＮＵがアクティブであるか否かを判定し、当該ＯＮＵがアクティブでなければ最低保証の送出許可量Ｍを当該ＯＮＵに割当てるようにしてもよい。ここで、Ｌには、たとえば最大ＭＡＣフレーム長である１５２２（ＶＬＡＮタグを含む場合）バイトが設定される。
【００９２】
また、各ＯＮＵの以前の送出要求量を新しい順番で数回分保持し、その履歴のうちＬ以上である送出要求量が規定回数以上あればＯＮＵがアクティブであると判定するようにしてもよい。
【００９３】
さらには、保証帯域が違うサービスクラス毎に異なる最大割当の上限をＯＮＵに設定し、大きな保証帯域を必要とするクラスには多くのクレジットを割当て、保証帯域が小さなクラスには少ないクレジットを割当てるようにし、大きな保証帯域を必要とするクラスの遅延時間を短縮するようにしてもよい。
【００９４】
以上説明したように、本実施の形態におけるＯＬＴ１によれば、アクティブとなっているＯＮＵの数によってクレジット（最大送出許可量）を動的に変化させるようにしたので、送出遅延時間を一定時間以内に抑えつつ、データの送信を要求しているＯＮＵに対しては大きなクレジットを割当てることが可能となった。
【００９５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態におけるＯＬＴおよびＯＮＵは、図１８を用いて説明した送信許可帯域内で発生する割当ロスをなくして、帯域効率の低下を防止するものである。本実施の形態におけるＯＬＴは、式（２）、または式（３）および（４）を用いて算出したクレジットをグラントフレームに書込み、現時点のクレジットを各ＯＮＵに通知する。クレジットを受けたＯＮＵは、クレジット以下であり、かつ送出する先頭のデータフレームから、フレーム単位で送出できる最大のデータ量を送出要求量としてＯＬＴに通知する。
【００９６】
本実施の形態におけるＯＬＴの概略構成は、図１に示す第１の実施の形態におけるＯＬＴ１の概略構成と比較して、制御フレーム処理部の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態における制御フレーム処理部の参照符号を１３’として説明する。
【００９７】
本実施の形態における制御フレーム処理部１３’は、送出許可量記憶テーブル、到着予定時刻記憶テーブル、ＲＴＴ記憶テーブルおよびアクティブ情報記憶テーブル以外に、各ＯＮＵのクレジットを記憶するクレジット記憶テーブルを有しており、制御フレーム処理部１３’はクレジット記憶テーブルを参照して、ＯＮＵにクレジットを通知する。
【００９８】
図５は、本発明の第２の実施の形態におけるＯＮＵの概略構成を示すブロック図である。このＯＮＵ２は、ＯＬＴからの光信号を受信して自身宛てのフレームを出力する受信部２１と、受信部２１から受けたデータフレームをユーザ側の端末に送出する送信部２２と、受信部２１から受けたグラントフレームに基づいてレポートフレームを生成したり、ユーザ側の端末から受信したデータフレームの送信制御を行なったりする制御フレーム処理部２３と、ユーザ側の端末からのフレームを受信する受信部２４と、受信部２４によって受信されたデータフレームおよび制御フレーム処理部２３によって生成された制御フレームを蓄積するバッファメモリ２５と、制御フレーム処理部２３による制御によってバッファメモリ２５に蓄積されたフレームをＯＬＴに送出する送信部２６と、受信部２４によって受信された各データフレームの長さをカウントするカウンタ２７とを含む。
【００９９】
受信部２１は、ＯＬＴからの光信号を受信し、フレームのヘッダ部分を読取ることによって当該フレームが自身宛てであるか否かを判定する。受信部２１は、受信したフレームが自身宛てであれば当該フレームを取込み、他のＯＮＵ宛てまたは他のＯＮＵに接続される装置宛てであれば当該フレームを廃棄する。また、受信部２１は、取込んだフレームのヘッダ部分によってデータフレームであるか、グラントフレームなどの制御フレームであるかを判定する。受信したフレームがデータフレームであれば、受信部２１は当該データフレームを送信部２２に転送する。また、受信したフレームが制御フレームであれば、受信部２１は当該制御フレームを制御フレーム処理部２３に転送する。
【０１００】
送信部２２は、受信部２１からデータフレームを受けると、当該データフレームをユーザ側の端末等が接続されるリンクへ送出する。
【０１０１】
制御フレーム処理部２３は、カウンタ２７から転送されるデータフレームの長さを記憶するデータ長記憶テーブルを含み、送出要求量の演算機能および上り制御フレーム作成機能を有している。制御フレーム処理部２３は、受信部１１からグラントフレームを受けると、後述する処理によってレポートフレームを作成してバッファメモリ２５に転送する。また、制御フレーム処理部２３は、バッファメモリ２５に蓄積されているフレームの送信制御も行なう。
【０１０２】
また、制御フレーム処理部２３は、ＯＬＴからのグラントフレーム以外の制御フレームの処理を実行してバッファメモリ２５に蓄積し、制御フレームの送信制御も行なう。
【０１０３】
受信部２４は、ユーザ側の端末（リンク）からのフレームを受信し、バッファメモリ２５に転送する。バッファメモリ２５は、制御フレーム処理部２３および受信部２４から転送された制御フレームおよびデータフレームをフレーム種類毎に一旦キューに蓄積し、制御フレーム処理部１３による制御によってキューに蓄積されたフレームを送信部２６に転送する。送信部２６は、バッファメモリ２５から転送された制御フレームおよびデータフレームをＯＬＴへ送出する。
【０１０４】
カウンタ２７は、受信部２４によって受信されたデータフレームの長さをカウントし、データフレーム毎の長さを制御フレーム処理部２３に通知する。
【０１０５】
図６は、制御フレーム処理部２３の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、制御フレーム処理部２３は、受信部２１によって受信されたＯＬＴからのグラントフレームを受けると（Ｓ２１）、送出許可量に対応しているデータ長記憶テーブルの内容を更新し、グラントフレームに含まれるクレジットを読出す（Ｓ２２）。
【０１０６】
図７は、データ長記憶テーブルの一例を示す図である。バッファメモリ２５の各キュー１〜Ｑのそれぞれに対応するデータ長記憶テーブルが設けられている。データフレームが受信部２４からバッファメモリ２５内のキューに転送されるときに、カウンタ２７によってデータフレームの長さが検知され、当該データフレームが格納されたキューに対応するデータ長記憶テーブルのデータ長が記録されていない領域に上から順番に当該データフレームのデータ長が書込まれる。
【０１０７】
グラントフレームを受けたとき、制御フレーム処理部２３は、その送信許可量のデータに対応するデータ長をデータ長記憶テーブルから削除し、バッファメモリ２５に対して対応するデータフレームの送信を指示する。
【０１０８】
また、レポートフレームを作成するとき、制御フレーム処理部２３は、規定されたキューに対する優先順位でデータフレームのデータ長を読出す。すなわち、グラントフレームに含まれるクレジット以下であり、かつ送出する先頭のデータフレームから、フレーム単位で送出できる最大のデータ量のデータに対応したデータ長の合計値が送出要求量となる。
【０１０９】
再び、図６のフローチャートの説明に戻る。次に、制御フレーム処理部２３は、ＯＬＴから受信したグラントフレームに含まれるクレジットを参照し、クレジット以下であり、かつ送出する先頭のデータフレームから、フレーム単位で送出できる最大のデータ量を算出し、その値を送出要求量とする（Ｓ２３）。
【０１１０】
次に、制御フレーム処理部２３は、送信元アドレス（当該ＯＮＵのアドレス）、送信先アドレス（ＯＬＴのアドレス）、送信要求量によって構成されるレポートフレームを作成し、バッファメモリ２５に転送する（Ｓ２４）。
【０１１１】
最後に、制御フレーム処理部２３は、グラントフレームに含まれる送出開始時刻に、レポートフレームおよび送出許可量分のデータフレームの送出をバッファメモリ２５および送信部２６に指示する（Ｓ２５）。
【０１１２】
図８は、本発明の第２の実施の形態におけるＯＬＴの処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、制御フレーム処理部１３’は、受信部１１によって受信されたＯＮＵからのレポートフレームを受けると（Ｓ３１）、レポートフレームに含まれる送出要求量がクレジット以下であるか否かを判定する（Ｓ３２）。
【０１１３】
送出要求量がクレジット以下の場合には（Ｓ３２，Ｙｅｓ）、送出許可量を送出要求量とする（Ｓ３３）。また、送出要求量がクレジットよりも大きければ（Ｓ３２，Ｎｏ）、送出許可量をクレジットの値とする（Ｓ３４）。
【０１１４】
次に、制御フレーム処理部１３’は、送出要求量に基づいて当該ＯＮＵがアクティブであるか否かを判定し、記憶テーブルの内容を更新するとともに（Ｓ３５）、記憶テーブルから読込んだ当該ＯＮＵのひとつ前に処理されたＯＮＵの到着予定時刻および送出許可量と、当該ＯＮＵのＲＴＴとから、当該ＯＮＵの今回の到着予定時刻および送出開始時刻を計算する（Ｓ３６）。
【０１１５】
また、制御フレーム処理部１３’は、アクティブ情報記憶テーブルを参照して、アクティブであるＯＮＵの台数と、当該ＯＮＵがアクティブであるか否かによって式（２）、または式（３）および（４）によりクレジットを計算し（Ｓ３７）、クレジット記憶テーブルの内容を更新する（Ｓ３８）。
【０１１６】
最後に、制御フレーム処理部１３’は、送信元アドレス（ＯＬＴのアドレス）、送信先アドレス（当該ＯＮＵのアドレス）、送出開始時刻および送出許可量によって構成されるグラントフレームを作成してバッファメモリ１５に転送し、下りデータフレームの間にこのグラントフレームの送出を指示する（Ｓ３９）。
【０１１７】
図９は、ＯＬＴ１がｉ番目のグラントフレームをＯＮＵ２に送出したときに、どのようにして上りデータフレームの送出タイミングが決定されるのかを、１つのＯＮＵに注目して説明するためのシーケンス図である。
【０１１８】
ｉ番目のグラントフレームには、ｉ番目の上りデータフレームに対する送出許可量、送出開始時刻およびｉ＋１番目のレポートに許されるクレジットが含まれる。ＯＮＵ２がこのグラントフレームを受信すると、クレジット以下のｉ＋１番目の送出要求量を含んだｉ番目のレポートフレームと、送出許可量以下のデータを含んだｉ番目のデータフレームとをＯＬＴ１に送出する。
【０１１９】
ＯＬＴ１がｉ番目のレポートフレームを受信すると、送出要求量がクレジット以下であるか否かを判定する。送出要求量がクレジットを超えていれば、クレジットを送出許可量とする。また、ＯＬＴは、送出要求量を参照して当該ＯＮＵがアクティブであるか否かを判定する。
【０１２０】
次に、ＯＬＴ１は、ひとつ前に処理されたＯＮＵの到着予定時刻および送出許可量からＯＮＵ２のｉ＋１番目のデータ到着時刻を計算する。ＯＬＴ１は、このデータ到着時刻とＲＴＴとから、ｉ＋１番目のグラントフレームをいつまでにＯＮＵに向けて送出すればよいかを計算できる。したがって、ＯＬＴ１は、ｉ＋１番目のグラントフレームを送出する時刻を決定し、そのグラントフレームを受信したＯＮＵ２がレポートフレームを送出する送出開始時刻も計算することができる。
【０１２１】
これらの計算は、レポートを受信した直後に行なえる。未だ計算していないクレジットに関しては、レポートを受信した直後に計算してもよいし、できるだけ新しい情報を使うためにグラントフレームの送出時間の直前であってもよい。ＯＬＴ１は、送出開始時刻、送出許可量およびクレジットを含んだグラントフレームをグラント送出時刻にＯＮＵ２に送出する。以上説明した手順を繰返し、他のＯＮＵ２に対しても同様の処理を繰返すことによって、クレジットの割当ロスをなくすことができる。
【０１２２】
以上説明したように、本実施の形態におけるＯＬＴ１およびＯＮＵ２によれば、ＯＮＵ２がＯＬＴ１から受信したグラントフレームに含まれるクレジットに応じて、送出要求量を計算してＯＬＴ１に送出するようにしたので、ＯＬＴ１は送出許可量をＯＮＵ２に割当てる際に発生する割当ロスをなくすことが可能となった。
【０１２３】
以上の説明においては、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２からの送出要求量がクレジットよりも大きければ、送出許可量をクレジットの値としたが、ＯＬＴ１はクレジットとＯＮＵ２からの送出要求量との差分に応じて、次回のクレジットを増減するようにしてもよい。
【０１２４】
（第３の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態におけるＯＬＴは、分散型帯域割当方式を用いたＯＬＴに関するものであったが、本発明の第３の実施の形態におけるＯＬＴは、集中型帯域割当方式を用いたＯＬＴに関する。上述した分散型帯域割当方式において、ＯＬＴはＯＮＵからレポートフレームを受信すると、その時点で判明しているトラフィック状況からクレジットを算出し、グラントフレームを発行してクレジットや送出許可量をＯＮＵへ通知するものであった。
【０１２５】
一方、本実施の形態における集中型帯域割当方式を用いたＯＬＴは、全てのＯＮＵからのレポートフレームが到着するまで待機し、全てのレポートフレームを受信した時点で各々のＯＮＵに対するクレジットを計算してグラントフレームを各ＯＮＵへ送信するものである。
【０１２６】
本実施の形態におけるＯＬＴの概略構成は、図１に示す第１の実施の形態におけるＯＬＴ１の概略構成と比較して、制御フレーム処理部の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態における制御フレーム処理部の参照符号を１３ａとして説明する。また、本実施の形態におけるＯＮＵは、本発明の第２の実施の形態において説明したＯＮＵと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１２７】
図１０は、本発明の第３の実施の形態における集中型帯域割当方式の一例を示す図である。この図は、ＯＮＵ数を３とした場合の帯域割当てと、ＯＬＴ−ＯＮＵ間のグラントおよびレポートの送受信とを示すシーケンス図である。
【０１２８】
ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２−３、２−２および２−１に対して、グラント３１〜３３を順次送出する。ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２−３、２−２および２−１からレポート３４〜３６を受信すると、ＯＮＵ２−３、ＯＮＵ２−２およびＯＮＵ２−１に対するグラント３７〜３９を順次を送出する。
【０１２９】
ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２−３から送出されるデータ４３を受信すると、続いてＯＮＵ２−２から送出されるデータ４４を受信し、さらにＯＮＵ２−１から送出されるデータ４５を受信する。ＯＬＴ１は、データ４４および４５の受信と並行してＯＮＵ２−１〜２−３に対する次回のグラントを生成して順次送出する。以降同様の処理が繰返される。
【０１３０】
図１０においては、簡単のためにグラント周期開始時間をＯＬＴ１からのグラント送出開始時間と定義し、グラント周期開始時間を破線で示している。ＯＬＴ１は、前周期で受信したレポートメッセージに基づいて、それぞれのＯＮＵに対するクレジットを計算してグラントフレームでそれを通知する。
【０１３１】
分散型帯域割当方式と集中型帯域割当方式との違いは、分散型帯域割当方式においてはＯＮＵがアクティブであるという情報はそのＯＮＵの前回の送出要求量から判定し、場合によっては若干古い情報を用いることもあったが、集中型帯域割当方式においてはほぼ同じ時間に全てのＯＮＵからの送出要求量を取得できるので、ＯＮＵがアクティブであるか否かを判断でき、より新しい情報を用いてクレジットを計算できる点である。
【０１３２】
また、図１０においては、ＯＬＴ１はグラントフレームのみをＯＮＵへ送信し、ＯＮＵにレポートフレームのみを送出させた後にデータフレームのみを送出させるようにしているが、ＯＬＴ１はＯＮＵに対してレポートフレームと共にいくらかのデータフレームも送出させるようにしてもよい。
【０１３３】
図１１は、本発明の実施の形態３におけるＯＬＴの処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、制御フレーム処理部１３ａは、変数ｉに１を代入し（Ｓ４１）、受信部１１によって受信されたＯＮＵからのレポートフレームを受ける（Ｓ４２）。そして、制御フレーム処理部１３ａは、そのレポートフレームに含まれる送出要求量がクレジット以下であるか否かを判定する（Ｓ４３）。
【０１３４】
送出要求量がクレジット以下の場合には（Ｓ４３，Ｙｅｓ）、送出許可量を送出要求量とする（Ｓ４４）。また、送出要求量がクレジットよりも大きければ（Ｓ４３，Ｎｏ）、送出許可量をクレジットの値とする（Ｓ４５）。
【０１３５】
次に、制御フレーム処理部１３ａは、送出要求量に基づいて当該ＯＮＵがアクティブであるか否かを判定し、記憶テーブルの内容を更新するとともに、変数ｉを１だけインクリメントする（Ｓ４６）。なお、本実施の形態においては、図３（ａ）に示す送出許可量記憶テーブルおよび図３（ｂ）に示す到着予定時刻記憶テーブルがＯＮＵの数だけあるものとする。
【０１３６】
次に、制御フレーム処理部１３ａは、変数ｉがＯＮＵの数Ｎと等しいか否かを判定する（Ｓ４７）。変数ｉがＯＮＵの数Ｎと等しくなければ（Ｓ４７，Ｎｏ）、レポートフレームを受信していないＯＮＵがあるとして、ステップＳ４２に戻って以降の処理を繰返す。
【０１３７】
また、変数ｉがＯＮＵの数Ｎと等しければ（Ｓ４７，Ｙｅｓ）、制御フレーム処理部１３ａは、変数ｉに対応するＯＮＵのひとつ前に処理されたＯＮＵの到着予定時刻および送出許可量と、当該ＯＮＵのＲＴＴとを記憶テーブルから読込み（Ｓ４８）、当該ＯＮＵの今回の到着予定時刻および送出開始時刻を計算する（Ｓ４９）。
【０１３８】
また、制御フレーム処理部１３ａは、アクティブ情報記憶テーブルを参照して、アクティブであるＯＮＵの台数と、当該ＯＮＵがアクティブであるか否かによって式（２）、または式（３）および（４）によりクレジットを計算し（Ｓ５０）、クレジット記憶テーブルの内容を更新し、変数ｉを１だけデクリメントする（Ｓ５１）。
【０１３９】
そして、制御フレーム処理部１３ａは、変数ｉが１であるか否かを判定する（Ｓ５２）。変数ｉが１でなければ（Ｓ５２，Ｎｏ）、到着予定時刻および送出開始時刻を計算していないＯＮＵがあるとして、ステップＳ４８に戻って以降の処理を繰返す。
【０１４０】
また、変数ｉが１であれば（Ｓ５２，Ｙｅｓ）、制御フレーム処理部１３ａは、送信元アドレス（ＯＬＴのアドレス）、送信先アドレス（当該ＯＮＵのアドレス）、送出開始時刻および送出許可量によって構成されるグラントフレームをＯＮＵ毎に作成してバッファメモリ１５に転送し、下りデータフレームの間にこのグラントフレームの送出を指示する（Ｓ５３）。
【０１４１】
以上説明したように、本実施の形態におけるＯＬＴ１によれば、集中型帯域割当方式を用いた場合であっても、第１の実施の形態または第２の実施の形態において説明した効果を奏することが可能となった。
【０１４２】
（第４の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態におけるＯＬＴ１は、ＯＮＵが複数のキューを有する場合であっても、１つのＯＮＵに対して１つのクレジットを通知して、ＯＮＵに各キューに対するクレジットの割当てを任せていたため、ＯＬＴ１が意図するようなクレジットの使われ方がされない場合が想定される。本実施の形態においては、ＯＬＴ１は、ＯＮＵからキュー毎のレポートを受取り、ＯＮＵのキュー毎にクレジットを設定して通知するものである。
【０１４３】
本実施の形態におけるＯＬＴの概略構成は、図１に示す第１の実施の形態におけるＯＬＴ１の概略構成と比較して、制御フレーム処理部の機能が異なる点のみが異なる。また、本実施の形態におけるＯＮＵの概略構成は、図５に示す第２の実施の形態におけるＯＮＵ２の概略構成と比較して、制御フレーム処理部の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態におけるＯＬＴの制御フレーム処理部およびＯＮＵの制御フレーム処理部の参照符号をそれぞれ１３ｂおよび２３ｂとして説明する。
【０１４４】
図１２は、本発明の第４の実施の形態におけるＯＬＴが発行するグラントフレームの内容の一例を示す図である。このグラントフレームは、最大４つまでの送出許可量と、各送出許可量に対応する送出開始時刻と、ＯＮＵの各キューに対応する最大送出許可量（クレジット）とを含む。なお、実際のグラントフレームには、これ以外に宛先アドレス、送信元アドレスなどが格納されるが、本実施の形態とは直接関係しないので、その詳細な説明は省略する。
【０１４５】
ＯＬＴ１は、ＯＮＵに対して最大４回の送出許可を与えることができる。ＯＮＵに対して複数回の送出許可を与える場合には、図１２に示すように、ＯＬＴ１はグラントフレームに複数回の送出許可に対応した送出許可量を格納する。また、ＯＬＴ１は複数回の送出許可に対応した送出開始時刻をグラントフレームに格納する。
【０１４６】
また、ＯＬＴ１は、ＯＮＵのキューの数に対応してクレジットをグラントフレームに格納する。たとえば、グラントフレームを発行するＯＮＵが８個のキューを有していれば、グラントフレームに８つのクレジットが格納され、対応するキューの番号が指定される。
【０１４７】
図１３は、本発明の第４の実施の形態におけるＯＬＴの処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、制御フレーム処理部１３ｂは、受信部１１によって受信されたＯＮＵからのレポートフレームを受けると（Ｓ６１）、レポートフレームに含まれる各キューの送出要求量が各キューのクレジット以下であるか否かを判定する（Ｓ６２）。
【０１４８】
キューの送出要求量がそのキューのクレジット以下の場合には（Ｓ６２，Ｙｅｓ）、送出許可量を当該キューの送出要求量とする（Ｓ６３）。また、キューの送出要求量がそのキューのクレジットよりも大きければ（Ｓ６２，Ｎｏ）、送出許可量を当該クレジットの値とする（Ｓ６４）。
【０１４９】
次に、制御フレーム処理部１３ｂは、各キューの送出許可量の合計を算出して、ＯＮＵの送出許可量とする（Ｓ６５）。上述したように、ＯＮＵに対して送出許可を複数回だけ与える場合には、送出許可量も複数に分けて計算される。たとえば、ＯＮＵのキューの数が８個であり、１〜４番目のキューに格納されるデータを１回目の送出機会に送出し、５〜８番目のキューに格納されるデータを２回目の送出機会に送出する場合には、１回目の送出許可量として１〜４番目のキューに対応する送出許可量の合計を計算し、２回目の送出許可量として５〜８番目のキューに対応する送出許可量の合計を計算する。
【０１５０】
次に、制御フレーム処理部１３ｂは、送出要求量に基づいて当該ＯＮＵの各キューがアクティブであるか否かを判定し、記憶テーブルの内容を更新するとともに（Ｓ６６）、記憶テーブルから読込んだ当該ＯＮＵのひとつ前に処理されたＯＮＵの到着予定時刻および送出許可量と、当該ＯＮＵのＲＴＴとから、当該ＯＮＵの今回の到着予定時刻および送出開始時刻を計算する（Ｓ６７）。なお、複数回の送出許可がある場合には、各送出許可に対応した到着予定時刻および送出開始時刻が計算される。
【０１５１】
次に、制御フレーム処理部１３ｂは、アクティブ情報記憶テーブルを参照して、アクティブであるＯＮＵのキューの個数と、当該ＯＮＵのキューがアクティブであるか否かによって各キューのクレジットを計算し（Ｓ６８）、クレジット記憶テーブルの内容を更新する（Ｓ６９）。
【０１５２】
ＰＯＮに接続されているキューが全て等しい優先度の場合、たとえば１つのキューと１人のユーザとが１：１に対応している場合には、ＰＯＮに接続しているキューの数をＮとし、アクティブなキューの比率をαとして、式（２）〜（４）を用いてクレジットｃが算出される。
【０１５３】
また、ＰＯＮに接続されているキューの優先度が、「高優先度のみ」、「低優先度のみ」、「高優先度と低優先度」の３種類に区別されている場合には、キューの種類によって以下のようにクレジットが計算される。
【０１５４】
▲１▼　キューが「高優先度のみ」の場合
高優先度のキューには、契約されている一定のクレジットが与えられる。ただし、クレジットを使い切らなかった場合には，次回のクレジットに上乗せする。すなわち、今回のクレジットは次式によって計算される。なお、１つのキューにクレジットを過剰に割当てないように、ある上限値までしか上乗せをしないようにする。
【０１５５】
今回のクレジット＝固定量＋前回のクレジット−要求量　…（５）
▲２▼　キューが「低優先度のみ」の場合
低優先度のキューには、高優先度のキューにクレジットを割当てて残ったものを、式（２）〜（４）を用いてクレジットを分配して割当てる。具体的には、（ｒ×ｔｄ）が、（ｒ×ｔｄ−高優先度のキューに割当てたクレジットの合計）となる。また、ＮをＰＯＮに接続されている低優先度のキューの数とし、αをアクティブな低優先度のキューの比率とする。
【０１５６】
▲３▼　キューが「高優先度と低優先度」の場合
高優先度と低優先度とのデータを共に蓄積するキューには、高優先度のキューに与えられるクレジット（固定値）と、低優先度のキューに与えられるクレジットとの合計値がクレジットとして与えられる。キューがアクティブであるか否かの判定においては、要求量から高優先度のキューに与えられるクレジットを差し引いたものが低優先度の要求量とされ、この要求量を用いてアクティブであるか否かが判定される。
【０１５７】
最後に、制御フレーム処理部１３ｂは、送信元アドレス（ＯＬＴのアドレス）、送信先アドレス（当該ＯＮＵのアドレス）、送出開始時刻および送出許可量によって構成されるグラントフレームを作成してバッファメモリ１５に転送し、下りデータフレームの間にこのグラントフレームの送出を指示する（Ｓ７０）。
【０１５８】
図１４は、本発明の第４に実施の形態におけるＯＮＵ内の制御フレーム処理部２３ｂの処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、制御フレーム処理部２３ｂは、受信部２１によって受信されたＯＬＴからのグラントフレームを受けると（Ｓ７１）、各キューの送出許可量に対応しているデータ長記憶テーブルの内容を更新し、グラントフレームに含まれる各キューのクレジットを読出す（Ｓ７２）。
【０１５９】
グラントフレームを受けたとき、制御フレーム処理部２３ｂは、各キューの送信許可量のデータに対応するデータ長をデータ長記憶テーブルから削除し、バッファメモリ２５に対して対応するデータフレームの送信を指示する。
【０１６０】
次に、制御フレーム処理部２３ｂは、ＯＬＴから受信したグラントフレームに含まれる各キューのクレジットを参照し、クレジット以下であり、かつ送出する先頭のデータフレームから、フレーム単位で送出できる最大のデータ量をキュー毎に算出し、その値を送出要求量とする（Ｓ７３）。
【０１６１】
次に、制御フレーム処理部２３ｂは、送信元アドレス（当該ＯＮＵのアドレス）、送信先アドレス（ＯＬＴのアドレス）、各キューの送信要求量によって構成されるレポートフレームを作成し、バッファメモリ２５に転送する（Ｓ７４）。
【０１６２】
最後に、制御フレーム処理部２３ｂは、グラントフレームに含まれる送出開始時刻に、レポートフレームおよび送出許可量分のデータフレームの送出をバッファメモリ２５および送信部２６に指示する（Ｓ７５）。
【０１６３】
以上説明したように、本実施の形態におけるＯＬＴおよびＯＮＵによれば、ＯＬＴがＯＮＵの各キューに対応するクレジットを計算して各ＯＮＵに通知し、ＯＮＵが各キューに対応するクレジットを参照して各キューに対する要求量を計算するようにしたので、ＯＬＴがＯＮＵの各キューに割当てるクレジットを決定することができ、ＯＮＵの各キューに対する帯域割当を容易に制御することが可能になった。
【０１６４】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１６５】
【発明の効果】
請求項１に記載の光加入者線端局装置によれば、生成手段が、アクティブと判定された光加入者線終端装置の数に応じて最大送出許可量を算出するので、データの送信を要求している光加入者線終端装置に対しては大きな最大送出許可量を割当てることが可能となった。
【０１６６】
請求項２に記載の光加入者線端局装置によれば、生成手段が、最大送出許可量を含んだグラントを光加入者線終端装置に送出させるので、光加入者線終端装置が最大送出許可量以下の最適な送出要求量を光加入者線端局装置に送出することができ、割当ロスが発生するのを防止することが可能となった。
【０１６７】
請求項３に記載の光加入者線端局装置によれば、データの送信を要求している光加入者線終端装置に対しては大きな最大送出許可量を割当てることが可能となった。
【０１６８】
請求項４に記載の光加入者線端局装置によれば、光加入者線終端装置からの送出要求量に応じて最大送出許可量を増減することができ、ＭＡＣフレームの切れ目に合わせることによる帯域の過小割当てを補正することが可能となった。
【０１６９】
請求項５に記載の光加入者線端局装置によれば、送出要求量が少しでもある光加入者線終端装置をアクティブと見なして、最適な最大送出許可量を算出することが可能となった。
【０１７０】
請求項６に記載の光加入者線端局装置によれば、送出要求量が所定値以上の光加入者線終端装置をアクティブと見なして、最適な最大送出許可量を算出することが可能となった。
【０１７１】
請求項７に記載の光加入者線端局装置によれば、前回の送出要求量がゼロの場合でも、数回分の履歴の中にゼロでない送出要求量が所定回数以上あるときは光加入者線終端装置をアクティブと見なして、最適な最大送出許可量を算出することが可能となった。
【０１７２】
請求項８に記載の光加入者線端局装置によれば、前回の送出要求量が所定値未満の場合でも、数回分の履歴の中に所定値以上の送出要求量が所定回数以上あるときは光加入者線終端装置をアクティブと見なして、最適な最大送出許可量を算出することが可能となった。
【０１７３】
請求項９に記載の光加入者線端局装置によれば、サービスクラス間での帯域の差別化が可能となった。
【０１７４】
請求項１０に記載の光加入者線端局装置によれば、生成手段が、アクティブと判定された光加入者線終端装置のキューの数に応じて各キューの最大送出許可量を算出するので、データの送信を要求している光加入者線終端装置のキューに対しては大きな最大送出許可量を割当てることが可能となった。
【０１７５】
請求項１１に記載の光加入者線端局装置によれば、生成手段が、各キューの最大送出許可量を含んだグラントを光加入者線終端装置に送出させるので、光加入者線終端装置の各キューが最大送出許可量以下の最適な送出要求量を光加入者線端局装置に送出することができ、キュー毎の割当が光加入者線端局装置から制御することが可能となった。
【０１７６】
請求項１２に記載の光加入者線端局装置によれば、分散型帯域割当方式を用いた光加入者線端局装置であっても、適切な最大送出許可量を割当てることが可能となった。
【０１７７】
請求項１３に記載の光加入者線端局装置によれば、集中型帯域割当方式を用いた光加入者線端局装置であっても、適切な最大送出許可量を割当てることが可能となった。
【０１７８】
請求項１４に記載の光加入者線終端装置によれば、生成手段が、第１の受信手段によって受信されたグラントに含まれる最大送出許可量に応じて送出要求量を決定するので、最大送出許可量以下の最適な送出要求量を光加入者線端局装置に送出することができ、光加入者線端局装置において割当ロスが発生するのを防止することが可能となった。
【０１７９】
請求項１５に記載の光加入者線終端装置によれば、光加入者線終端装置はフレーム単位で送出要求量を決定することができ、光加入者線端局装置において割当ロスが発生するのを防止することが可能となった。
【０１８０】
請求項１６に記載の光加入者線終端装置によれば、生成手段が、第１の受信手段によって受信されたグラントに含まれる各キューの最大送出許可量に応じて各キューの送出要求量を決定するので、各キューの最大送出許可量以下の最適な送出要求量を光加入者線端局装置に送出することができ、光加入者線端局装置の制御方針に基づいたキュー毎の割当が可能となった。
【０１８１】
請求項１７に記載の帯域割当方法によれば、アクティブと判定された光加入者線終端装置の数に応じて最大送出許可量を算出するので、データの送信を要求している光加入者線終端装置に対しては大きな最大送出許可量を割当てることが可能となった。
【０１８２】
請求項１８に記載の帯域割当方法によれば、最大送出許可量を含んだグラントを光加入者線終端装置に送出するので、光加入者線終端装置が最大送出許可量以下の最適な送出要求量を光加入者線端局装置に送出することができ、割当ロスが発生するのを防止することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。
【図２】制御フレーム処理部１３の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図３】制御フレーム処理部１３内に設けられた記憶テーブルの一例を示す図である。
【図４】ＯＮＵがアクティブであるか否かを判定する際に使用される基準値を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるＯＮＵの概略構成を示すブロック図である。
【図６】制御フレーム処理部２３の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図７】データ長記憶テーブルの一例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるＯＬＴの処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図９】ＯＬＴ１がｉ番目のグラントフレームをＯＮＵ２に送出したときに、どのようにして上りデータフレームの送出タイミングが決定されるのかを、１つのＯＮＵ２に注目して説明するためのシーケンス図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における集中型帯域割当方式の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態３におけるＯＬＴの処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の第４の実施の形態におけるＯＬＴが発行するグラントフレームの内容の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態におけるＯＬＴの処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の第４の実施の形態におけるＯＮＵ内の制御フレーム処理部２３ｂの処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１５】従来のＰＯＮシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図１６】従来のＰＯＮシステムの動作手順を説明するためのシーケンス図である。
【図１７】分散割当方式の一例を示す図である。
【図１８】第１の先行技術における問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１，１０１　ＯＬＴ、２，１０２−１〜１０２−ｎ　ＯＮＵ、１１，１４，２１，２４　受信部、１２，１６，２２，２６　送信部、１３，２３　制御フレーム処理部、１５，２５　バッファメモリ、２７　カウンタ、１０３−１〜１０３−ｎ　バッファ、１０４　伝送路、１０５　スプリッタ、１０６　グラント、１０７　レポート、１０８　上り情報フレーム、１０９　上位ネットワーク、１１０　下位ネットワーク、１１１　ユーザ端末。
【図１】
2004129172.tif 000003
【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】
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