(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端局装置と複数の加入者線終端装置とが光ファイバとスプリッタからなる光伝送路で接続され、時分割多重方式で多重化された光通信システムであって、
前記端局装置は、
所定時間の周期毎に、前記加入者線終端装置毎に送信要求の送信を許可する個別送信許可と、複数の前記加入者線終端装置から送信要求を送信可能である自由送信許可の少なくとも一方を発行する帯域割当機能を有することを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記端局装置は、１つの周期に発行する前記自由送信許可の数を変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記端局装置は、１つの周期に発行する前記自由送信許可の帯域を変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記端局装置は、前記自由送信許可を利用できる複数の前記加入者線終端装置を指定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光通信システム。
【請求項５】
前記加入者線終端装置は、自身に対する前記個別送信許可が未発行である周期が連続し、前記周期が連続する間に前記端局装置への送信データが発生した場合に、前記自由送信許可を利用して前記端局装置と通信することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光通信システム。
【請求項６】
前記加入者線終端装置は、前記自由送信許可を利用して前記端局装置と通信するか否かを確率的に決定することを特徴とする請求項５に記載の光通信システム。
【請求項７】
前記加入者線終端装置は、前記自由送信許可を利用して前記端局装置と通信する際に前記自由送信許可に記載された送信開始時刻に対して任意の時間だけ遅らせた時刻から送信を開始することを特徴とする請求項５に記載の光通信システム。
【請求項８】
端局装置と複数の加入者線終端装置とが光ファイバとスプリッタからなる光伝送路で接続され、時分割多重方式で多重化された光通信システムの帯域割当方法であって、
所定時間の周期毎に、前記加入者線終端装置毎に送信要求の送信を許可する個別送信許可と、複数の前記加入者線終端装置から送信要求を送信可能である自由送信許可の少なくとも一方を発行することを特徴とする帯域割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端局装置と複数の加入者線終端装置とが接続され、端局装置と加入者線終端装置の間の通信が時分割多重方式により多重化されている光通信システム及びその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。受動光通信網において、端局装置と加入者終端装置間の通信は、例えば非特許文献１に記載のように、ＭＰＣＰ  （Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる制御プロトコルを用いて周期的に帯域の割り当て及び通知を行うことで実現される。このような通信網は、１台の端局装置および１本の伝送路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提供することが可能である。
【０００３】
受動光通信網において、高帯域利用効率・低遅延での上り通信を実現する方法として、特許文献１に記載の帯域割当方法がある。特許文献１の帯域割当方法は、今回以前の帯域割当周期での送信要求の許否または多少に基づいて、端局装置への次回以降の帯域割当周期に送信要求を送信させる加入者線終端装置の台数を制限する。これによって、加入者線終端装置の台数が多い場合にも、帯域割当周期における非データ信号である送信要求の送信数を減らし、高帯域利用効率かつ上り通信の低遅延を両立することができる。
【０００４】
特許文献１の帯域割当方法は、非特許文献２に記載のスリープ技術とも親和性が高い。非特許文献２のスリープ技術は、加入者線終端装置から端局装置への上り送信データがない場合に、加入者線終端装置の一部機能への電力供給を停止し、加入者線終端装置の省電力化を図る技術である。スリープ中の加入者線終端装置に対して帯域の割当を制限することで、余剰な帯域割当を省き高帯域利用効率を達成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１１６６０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ．８０２．３−２０１２  （ＳＥＣＴＩＯＮ５の第６４章）
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ．１９０４．１  （第１０章）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の帯域割当方法では、加入者線終端装置への帯域割当の制限数および制限時間を多くするほど、帯域利用効率の改善効果が高くなるという課題がある。
【０００８】
特許文献１に記載の帯域割当方法の一例を図２に示す。図２は、加入者線終端装置からの送信要求量が０の場合に、次の３周期において帯域割当を行わない例（Ｒｅｐｏｒｔ  Ｓｋｉｐ方式）である。これにより、帯域割り当てを行わない３周期において制御メッセージの交換数を減らすことができるため帯域利用効率を改善できる。一方で、同図に示すように帯域割当を制限している間に加入者線終端装置に上りデータが到着した場合、加入者線終端装置は送信許可が与えられるまで上りデータをバッファする必要がある。これは上り送信立ち上がり時の遅延時間の増大に影響する。さらに、上り送信のフレーム廃棄の恐れを減らすためには、加入者線終端装置におけるバッファ容量を増やす必要が生じる。
【０００９】
そこで本発明は、上記課題を解決するために、加入者線終端装置から端局装置への上り送信の帯域利用効率の向上と上り送信立ち上がり遅延時間の低減を両立することができる光通信システム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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、いずれの加入者線終端装置からも送信可能であることを示す特別な自由送信許可を発行することとした。
【００１１】
具体的には、本発明に係る光通信システムは、端局装置と複数の加入者線終端装置とが光ファイバとスプリッタからなる光伝送路で接続され、時分割多重方式で多重化された光通信システムであって、
前記端局装置は、
所定時間の周期毎に、前記加入者線終端装置毎に送信を許可する個別送信許可と、複数の前記加入者線終端装置から送信可能である自由送信許可の少なくとも一方を発行する帯域割当機能を有することを特徴とする。
そして、前記加入者線終端装置は、自身に対する前記個別送信許可が未発行である周期が連続し、前記周期が連続する間に前記端局装置への送信データが発生した場合に、前記自由送信許可を利用して前記端局装置と通信することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る帯域制御方法は、端局装置と複数の加入者線終端装置とが光ファイバとスプリッタからなる光伝送路で接続され、時分割多重方式で多重化された光通信システムの帯域割当方法であって、
所定時間の周期毎に、前記加入者線終端装置毎に送信を許可する個別送信許可と、複数の前記加入者線終端装置から送信可能である自由送信許可の少なくとも一方を発行することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、帯域割当制限を行うとともに、帯域割当制限期間に加入者終端装置に上りデータが到着した際には自由送信許可を利用してＲｅｐｏｒｔ送信又はデータ送信する。従って、本発明は、加入者線終端装置から端局装置への上り送信の帯域利用効率の向上と上り送信立ち上がり遅延時間の低減を両立することができる光通信システム及び帯域割当方法を提供することができる。
【００１４】
本発明に係る光通信システムの前記端局装置は、１つの周期に発行する前記自由送信許可の数を変更可能であることを特徴とする。状況に応じて同一の帯域割当周期に複数の自由送信許可を発行することで、当該周期に複数の加入者線終端装置から上り送信が立ち上がる場合に衝突することを低減することができる。
【００１５】
本発明に係る光通信システムの前記端局装置は、１つの周期に発行する前記自由送信許可の帯域を変更可能であることを特徴とする。状況に応じて自由送信許可の帯域を変更することで、当該周期に複数の加入者線終端装置から上り送信が立ち上がる場合に衝突することを低減することができる。
【００１６】
本発明に係る光通信システムの前記端局装置は、前記自由送信許可を利用できる複数の前記加入者線終端装置を指定することを特徴とする。自由送信許可に一定の制限を設けることで、当該周期に複数の加入者線終端装置から上り送信が立ち上がる場合に衝突することを低減することができる。
【００１７】
本発明に係る光通信システムの前記加入者線終端装置は、前記自由送信許可を利用して前記端局装置と通信するか否かを確率的に決定することを特徴とする。自由送信許可の利用を確率的に制限することで、当該周期に複数の加入者線終端装置から上り送信が立ち上がる場合に衝突することを低減することができる。
【００１８】
本発明に係る光通信システムの前記加入者線終端装置は、前記自由送信許可を利用して前記端局装置と通信する際に前記自由送信許可に記載された送信開始時刻に対して任意の時間だけ遅らせた時刻から送信を開始することを特徴とする。自由送信許可内での加入者線終端装置毎に送信時刻をランダムに設定することで、当該周期に複数の加入者線終端装置から上り送信が立ち上がる場合に衝突することを低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、加入者線終端装置から端局装置への上り送信の帯域利用効率の向上と上り送信立ち上がり遅延時間の低減を両立することができる光通信システム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】
【００２０】
【図１】本発明に係る光通信システムの構成を説明する図である。
【図２】Ｒｅｐｏｒｔ  Ｓｋｉｐ方式を説明する図である。
【図３】本発明に係る帯域割当方法を説明する図である。
【図４】本発明に係る光通信システムでの帯域割当の例である。
【図５】本発明に係る光通信システムの端局装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明に係る光通信システムの加入者終端装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】端局装置におけるＲＴＴ通知方法を説明するフローチャートである。
【図８】本発明に係る光通信システムでの帯域割当の例である。
【図９】本発明に係る光通信システムの加入者終端装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明に係る光通信システムでの帯域割当の例である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の光通信システムの構成を説明する図である。本光通信システムは、端局装置１０１と複数の加入者線終端装置（１１１〜１１Ｎ）とが光ファイバとスプリッタからなる受動光通信網５０で接続され、時分割多重方式で多重化された光通信システムであって、端局装置１０１は、所定時間の周期毎に、加入者線終端装置毎に送信を許可する個別送信許可と、複数の加入者線終端装置から送信可能である自由送信許可の少なくとも一方を発行する帯域割当機能を有することを特徴とする。
【００２３】
図１に示すように端局装置１０１と複数の加入者線終端装置１１１〜１１Ｎとが接続された受動光通信網において、端局装置１０１が加入者線終端装置１１１〜１１Ｎに対して帯域割当を行う。
【００２４】
端局装置１０１と加入者線終端装置１１１〜１１Ｎとの間はＰ２ＭＰ（ポイント・ツー・マルチポイント）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。加入者線終端装置１１１〜１１Ｎから端局装置１０１への通信は、各加入者線終端装置からの送信信号が衝突しないよう、端局装置１０１により加入者線終端装置１１１〜１１Ｎに対して送信許可量および送信可能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１０１は加入者線終端装置１１１〜１１Ｎに対して帯域割当を行う。
【００２５】
図２は、特許文献１に記載の帯域割当方法の一例である。この帯域割当方法は、加入者線終端装置からの送信要求量が０の場合に、次の３周期において制御メッセージの交換数を減らすことができるため帯域利用効率を改善できる。一方で、同図に示すように帯域割当を制限している間に加入者線終端装置に上りデータが到着した場合、加入者線終端装置は送信許可が与えられるまで上りデータをバッファする必要がある。これは上り送信立ち上がり時の遅延時間の増大に影響する。さらに、上り送信のフレーム廃棄の恐れを減らすためには、加入者線終端装置におけるバッファ容量を増やす必要が生じる。
【００２６】
本実施形態の光通信システムにおける帯域割当方法では、端局装置は特定の加入者線終端装置に対して送信する個別の送信許可のほかに、全ての加入者線終端装置に対して共通して利用可能な自由送信許可を送信する。自由送信許可には、個別送信許可と同様に送信開始時刻および送信許可量が記載されており、個別送信許可と異なるのは特定の加入者線終端装置ではなく全ての加入者線終端装置が上り送信に利用可能な時間となっている点にある。
【００２７】
図３は、本実施形態の光通信システムにおける帯域割当方法の例を説明する図である。前記加入者線終端装置は、自身に対する前記個別送信許可が未発行である周期が連続し、前記周期が連続する間に前記端局装置への送信データが発生した場合に、前記自由送信許可を利用して前記端局装置と通信する。
【００２８】
具体的に説明する。端局装置は加入者線終端装置に対して個別送信許可のほかに自由送信許可を送信する。加入者線終端装置からの送信要求量が０の場合に、端局装置は当該加入者線終端装置に対して次の３周期において帯域割当を制限する。帯域割当が制限されている間に加入者線終端装置に上りデータが到着した場合、当該加入者線終端装置は次回の個別送信許可を待つのではなく自由送信許可を使用して端局装置に送信要求を送信する。端局装置では、送信要求があることを認識して当該加入者線終端装置に対する帯域割当の制限を解除し、次周期から個別送信許可を与える。これにより、上り送信の立ち上がり遅延時間の増大を抑圧しつつ、帯域割当制限により帯域利用効率を改善することができる。
【００２９】
図４は、本実施形態の帯域割当方法における上り送信の割り当てを説明する図である。ここでは８台の加入者線終端装置１１１〜１１８が端局装置に接続されているものとし、加入者線終端装置１１１および１１２のみが個別送信許可を与えられており、残りの加入者線終端装置１１３〜１１８は帯域割当を制限されているものとする。この場合、端局装置１０１は加入者線終端装置１１１および１１２に対して個別送信許可を割り当てるほか、加入者線終端装置１１３〜１１８に対して１つの自由送信許可を割り当てる。自由送信許可領域では、必ずしも加入者線終端装置からの送信があるとは限らない。そのため、なるべく空き帯域が生じないよう、送信要求を送信できる程度の送信許可量のみ割り当てれば良い。例えば、受動光通信網における帯域割当周期が十分に短い場合、１の帯域割当周期内に複数の加入者線終端装置で上り送信が立ち上がることは稀であると考えられる。そのため、１つの自由送信許可のみ与えればよい。なお、ここでの自由送信許可領域では加入者線終端装置１１３〜１１８を指定しているが、加入者線終端装置１１１および１１２も送信ができるように指定してもよい。
【００３０】
図５は、本実施形態の端局装置１０１の動作フローの例を説明する図である。本実施形態では、端局装置は個別送信許可を送る加入者線終端装置を把握するための個別送信許可グループを有する。まず、端局装置は初期化処理として接続中の全ての加入者線終端装置を個別送信許可グループに追加する（ステップＳ５０１）。その後、端局装置は接続中の加入者線終端装置ごとに、当該周期において送信要求の受信有無および送信要求量を確認する。送信要求が未受信または送信要求量が０の加入者線終端装置に対して、端局装置は個別送信許可グループから削除する（ステップＳ５０２〜Ｓ５０７）。その後、個別送信許可グループに属する加入者線終端装置に対してそれぞれ帯域を割り当て、個別送信許可を発行する（ステップＳ５０８）。その後、自由送信許可を作成して発行する（ステップＳ５０９）。なお、個別送信許可の発行（ステップＳ５０８）と自由送信許可の発行（ステップＳ５０９）は逆の順序であっても構わない。また、本動作フローでは上り送信が生じない加入者線終端装置には常に個別送信許可を与えないが、加入者線終端装置の接続状況を確認するために、一定時間おきに個別送信許可を与えても良い。
【００３１】
図６は、本実施形態の加入者線終端装置（１１１〜１１Ｎ）の動作フローの例を説明する図である。加入者線終端装置は端局装置からの送信許可を受信（ステップＳ６０１）した後、自身宛ての個別送信許可の有無を判別して処理を行う。自身宛ての個別送信許可を受信した場合、加入者線終端装置は当該個別送信許可に記載された送信開始時刻および送信許可量に従って、送信要求および上りデータを送信する（ステップＳ６０２〜Ｓ６０３）。自身宛ての個別送信許可を受信しなかった場合は、バッファに上りデータ蓄積がある場合、自由送信許可を用いて送信要求を送信し（ステップＳ６０４〜Ｓ６０５）、上りデータ蓄積がない場合、送信要求を送信しない。なお、上りデータ蓄積量が少ない場合は、自由送信許可を用いて送信要求ではなく上りデータを送信することで、低遅延での上り送信も可能である。
【００３２】
複数の加入者線終端装置が同時に自由送信許可を使用しようとすると、上り送信が衝突する恐れがある。このような状況を防ぐために、加入者線終端装置は自由送信許可を使用するか否かを確率的に決定しても良い。この確率は加入者線終端装置ごとに固定の値でも良いし、過去の自由送信許可の使用状況を勘案して変更しても良い。具体的には、加入者線終端装置が前の帯域割当周期において送信要求量が０より大きい送信要求を送ったにも関わらず、端局装置から個別送信許可が与えられなかった場合、前周期の自由送信許可領域において衝突が発生したと判断し、次回の自由送信許可を利用する確率を下げる方法などが挙げられる。
【００３３】
受動光通信網では、各加入者線終端装置からの上り送信が衝突しないように、端局装置は加入者線終端装置と端局装置間の往復伝搬時間ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）を用いて送信開始時刻を補正し、補正送信開始時刻を各加入者線終端装置に通知している。しかしながら、自由送信許可領域では、どの加入者線終端装置から送信されるか事前には分からないため、端局装置はそれぞれの加入者線終端装置の送信開始時刻を補正することはできない。そこで、本実施形態では、端局装置が計測したそれぞれのＲＴＴを予め各加入者線終端装置へ通知し、各加入者線終端装置が自ら送信開始時刻を補正する。
【００３４】
図７は、端局装置にて算出したＲＴＴを加入者線終端装置に伝える手順を説明するフロー図である。端局装置は、新規に接続された加入者線終端装置を認識したら、当該加入者線終端装置のＲＴＴを算出し、当該加入者線終端装置に通知する（Ｓ７０１〜７０３）。ＲＴＴの通知には新規に接続された加入者線終端装置へのＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージを利用できるが、個別送信許可や管理制御メッセージを利用してもよい。また、端局装置は、新規に接続された加入者線終端装置を個別送信許可グループに追加する（Ｓ７０４）。
【００３５】
以上の手順により、加入者線終端装置１１１〜１１Ｎから端局装置１０１への上り送信を実現する。本実施形態の光通信システムは、加入者線終端装置から端局装置への上り送信に係る遅延時間を増加させることなく送信要求のない加入者線終端装置への帯域割当を制限し、通信網において高帯域利用効率と低遅延時間を両立した通信を実現する。
【００３６】
（実施形態２）
本実施形態の光通信システムの構成は図１の構成と同じであるが、本実施形態の端局装置は、１つの周期に発行する前記自由送信許可の数を変更可能である。
本実施形態は、同一の帯域割当周期において複数の加入者線終端装置から上り送信が立ち上がる場合に衝突することを防ぐために、端局装置が複数の自由送信許可を発行する例である。
【００３７】
図８は、本実施形態における上り送信の割り当て例を説明する図である。ここでは８台の加入者線終端装置１１１〜１１８が端局装置に接続されているものとし、加入者線終端装置１１１および１１２のみが個別送信許可を与えられており、残りの加入者線終端装置１１３〜１１８は帯域割当を制限されているものとする。この場合、端局装置では加入者線終端装置１１１および１１２に対して個別送信許可を割り当てるほか、加入者線終端装置１１３〜１１８に対して２つの自由送信許可を割り当てる。図８では加入者線終端装置１１３〜１１５への自由送信許可と加入者線終端装置１１６〜１１８への自由送信許可を発行するように示しているが、加入者線終端装置１１３〜１１８に対して２つの自由送信許可を発行しても良い。また、本実施例では２つの自由送信許可としているが、帯域割当を制限されている加入者線終端装置の数に応じて発行する自由送信許可の数を変化させても良い。もしくは、自由送信許可領域において複数の加入者線終端装置からの上り送信が衝突しているかを判定し、衝突があったと判定された場合に自由送信許可の数を増加させても良い。衝突判定の方法としては、巡回冗長検査ＣＲＣを用いる方法などがある。
【００３８】
また、本実施例における加入者線終端装置は、複数の加入者線終端装置からの送信が衝突することを防止するために、自由送信許可を利用するか否かを確率的に判断する。
【００３９】
図９は、本実施形態における加入者線終端装置の動作フローの例を説明する図である。加入者線終端装置は自身宛ての個別送信許可を受信しなかった場合に、バッファに上りデータ蓄積がある場合、自身が利用できる自由送信許可において、当該自由送信許可を用いて送信要求を送信するか否かを確率的に判断する（ステップＳ９０１〜Ｓ９０５）。この確率は加入者線終端装置ごとに持つが、端局装置から送信許可や制御管理メッセージを用いて加入者線終端装置に通知しても良い。また、この確率は加入者線終端装置ごとに固定的に与えられるものであるが、過去の個別送信許可の割り当て状況に応じて可変的に制御しても良い。具体的には、加入者線終端装置が前の帯域割当周期において送信要求量が０より大きい送信要求を送ったにも関わらず、端局装置から個別送信許可が与えられなかった場合、前周期の自由送信許可領域において衝突が発生したと判断し、次回の自由送信許可を利用する確率を下げる方法などが挙げられる。
【００４０】
また、確率を用いて自由送信許可を選択する以外に、各自由送信許可に記載された宛先情報の偶奇や任意のビット列を読み取ったり、ランダムまたはラウンドロビンなどの規則に従って１つの自由送信許可を選択して使用しても良い。
【００４１】
以上の手順により、加入者線終端装置１１１〜１１Ｎから端局装置１０１への上り送信を実現する。本実施形態の光通信システムは、加入者線終端装置から端局装置への上り送信に係る遅延時間を増加させることなく送信要求のない加入者線終端装置への帯域割当を制限し、通信網において高帯域利用効率と低遅延時間を両立した通信を実現する。
【００４２】
（実施形態３）
本実施形態の光通信システムの構成は図１の構成と同じであるが、本実施形態の端局装置は、１つの周期に発行する前記自由送信許可の帯域を変更可能である。
図１０は、本実施形態における上り送信の割り当て例を説明する図である。ここでは８台の加入者線終端装置１１１〜１１８が端局装置に接続されているものとし、加入者線終端装置１１１および１１２のみが個別送信許可が与えられており、残りの加入者線終端装置１１３〜１１８は帯域割当を制限されているものとする。本実施形態の端局装置は自由送信許可として個別送信許可より長い送信許可量を与える。
【００４３】
さらに、本実施形態の前記加入者線終端装置は、前記自由送信許可を利用して前記端局装置と通信する際に前記自由送信許可に記載された送信開始時刻に対して任意の時間だけ遅らせた時刻から送信を開始する。
本実施形態では、同一の帯域割当周期において複数の加入者線終端装置から上り送信が立ち上がる場合に衝突することを防ぐために、加入者線終端装置が自由送信許可に対してバックオフを持たせて送信を開始する。
【００４４】
それぞれの加入者線終端装置は、自由送信許可を利用する際に送信開始時刻に対してランダムなバックオフをかけた時刻から送信を開始する。バックオフ量は０から送信要求、データ、ないし管理制御メッセージの送信終了が自由送信許可に記載された送信開始時刻に送信許可量を加算した時刻を超過しない範囲で、加入者線終端装置が一様的に決定する。ランダムなバックオフの代わりに複数の固定バックオフから１つを選択して決定しても良い。これにより、複数の加入者線終端装置から上り送信が衝突することを防止する。
【００４５】
また、単一の加入者線終端装置が自由送信許可領域を占用しないように、自由送信許可の利用を送信要求のみに制限、もしくは単一の加入者線終端装置からの送信量を制限しても良い。なお、実施形態１で説明したように、予め端局装置が各加入者線終端装置にＲＴＴを通知し、加入者線終端装置が送信開始時刻を補正しても良い。
【００４６】
以上の手順により、加入者線終端装置１１１〜１１Ｎから端局装置１０１への上り送信を実現する。本実施形態の光通信システムは、加入者線終端装置から端局装置への上り送信に係る遅延時間を増加させることなく送信要求のない加入者線終端装置への帯域割当を制限し、通信網において高帯域利用効率と低遅延時間を両立した通信を実現する。
【００４７】
［付記］
以下は、本発明の光通信システムを説明したものである。
【００４８】
＜背景・課題＞
ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）では動的帯域制御を実行するためにＭＰＣＰ  Ｒｅｐｏｒｔフレームが用いられている。接続ＯＮＵ（加入者線終端装置）数の増加に伴いＲｅｐｏｒｔフレーム数が増え、帯域利用効率が減少する。
【００４９】
＜従来技術＞
スリープ中のＯＮＵや、送信要求のなかった（要求量＝０の）ＯＮＵからのＲｅｐｏｒｔ送信を一定期間スキップするＲｅｐｏｒｔ  Ｓｋｉｐ方式が有効である。しかし、Ｒｅｐｏｒｔ  Ｓｋｉｐ中のＯＮＵにデータが入力された際、ＯＬＴ（端局装置）ではそれを検知できないためＲｅｐｏｒｔ  Ｓｋｉｐ期間が終了するまでＯＮＵにてデータバッファする必要があり、遅延が大きい。スキップする周期数を減らすことで遅延を削減できるが、帯域利用効率の改善量が低下するトレードオフの関係にある。なお、Ｒｅｐｏｒｔ  Ｓｋｉｐ方式とは、１周期内でＲｅｐｏｒｔを送信させるＯＮＵを制限する方式であり、全Ｒｅｐｏｒｔ方式とは、全ＯＮＵにＲｅｐｏｒｔを送信させる方式である。
【００５０】
＜解決手段＞
ＯＬＴは、いずれのＯＮＵからでもＲｅｐｏｒｔ送信できることを示す特別なＧａｔｅ（自由送信許可）を発行する。
具体的には
（１）：
端局装置と１ないし複数の加入者線終端装置とが接続され、加入者線終端装置から端局装置へのデータ送信が送信要求および送信許可のメッセージ交換により実現される通信システムであって、
前記端局装置が、
加入者線終端装置ごとに個別の送信許可を発行することに加え、いずれの加入者線終端装置からも送信可能であることを示す自由送信許可を発行する帯域割当機能を有することを特長とし、
前記加入者線終端装置が、
自身宛ての前記個別送信許可に加え、前記自由送信許可を用いて送信要求、データ、ないしは管理制御メッセージを送信すること
を特長とする通信システム。
【００５１】
（２）：
（実施形態２、複数Ｇｒａｎｔ方式）
前記端局装置が、
帯域の使用状況、接続している加入者線終端装置数、個別送信許可を与える加入者線終端装置数、ないしは過去の統計情報に応じて、発行する自由送信許可の数を変更すること
を特長とする上記（１）記載の通信システム。
【００５２】
（３）：
（実施形態３、Ｌｏｎｇ  Ｇｒａｎｔ方式）
前記端局装置が、
帯域の使用状況、接続している加入者線終端装置数、個別送信許可を与える加入者線終端装置数、ないしは過去の統計情報に応じて、発行する自由送信許可に記載される送信許可量の長さを変更すること
を特長とする上記（１）記載の通信システム。
【００５３】
（４）：
（実施形態２，３、衝突検知に応じてＧｒａｎｔ数ないしはＧｒａｎｔ  Ｌｅｎｇｔｈを変更）
前記端局装置が、
複数の加入者線終端装置からの同時送信による衝突を検知する機能を備え、衝突検知時に発行する自由送信許可数ないしは自由送信許可に記載される送信許可量の大きさを変更すること
を特長とする上記（２）又は（３）記載の通信システム。
【００５４】
（５）：
（実施形態１、自由送信許可を使用するかＯＮＵが判断）
前記加入者線終端装置が、
自身宛ての個別の送信許可の受信有無を判別し、（バッファにデータを蓄積しているにも関わらずに）一定期間、個別の送信許可を受信していない場合に、自由送信許可を用いて送信要求、データ、ないしは管理制御メッセージを送信すること
を特長とする上記（１）記載の通信システム。
【００５５】
（６）：
（実施形態２、ＯＮＵが自由送信許可の宛先情報から使用有無を判断）
前記加入者線終端装置が、
１ないし複数の自由送信許可が存在する際に、自由送信許可に記載された宛先情報を用いて当該自由送信許可を使用するか否かを判断する機能を備えること
を特徴とする上記（１）および（５）記載の通信システム。
【００５６】
（７）：
（実施形態２、自由送信許可を使用するかＯＮＵが確率的に判断）
前記加入者線終端装置が、
１ないし複数の自由送信許可が存在する際に、自由送信許可を使用するか否かを確率的に決定する機能を備えること
を特長とする上記（５）記載の通信システム。
【００５７】
（８）：
（実施形態２、ＯＮＵが複数の自由送信許可から使用するものを選択）
前記加入者線終端装置が、
複数の自由送信許可が存在する際に、使用する自由送信許可を確率的に選択する機能を備えること
を特長とする上記（５）記載の通信システム。
【００５８】
（９）：
（実施形態２、自由送信許可の使用確率を変更）
前記加入者線終端装置が、
他の加入者線終端装置との同時送信による衝突有無を判別する機能を備え、衝突ありと判断した場合に、一定期間、前記自由送信許可を用いて送信要求、データ、ないしは管理制御メッセージの送信確率を低下させる機能を有すること
を特長とする上記（７）ないし（８）記載の通信システム。
【００５９】
（１０）：
（実施形態３、ランダムバックオフの量を決定する）
前記加入者線終端装置が、
自由送信許可に記載された送信開始時刻に対して任意の時間だけ遅らせた時刻から送信を開始させる機能を有すること
を特徴とする上記（５）記載の通信システム。
【００６０】
＜発明の効果＞
本発明により、Ｒｅｐｏｒｔ  Ｓｋｉｐ方式の効果を得つつ、立ち上がり時の早期のＲｅｐｏｒｔ送信が可能となるため、遅延削減を図ることができる。すなわち、本発明は、高帯域利用効率と低遅延を両立することができる。
【符号の説明】
【００６１】
５０：受動光通信網（ＰＯＮ）
１０１：端局装置（ＯＬＴ）
１１１〜１１Ｎ：加入者線終端装置（ＯＮＵ）
【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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