(57)【要約】【課題】  キュー単位でのきめ細やかな帯域制御が実現でき、伝送区間帯域を有効活用することができる伝送システムを提供する。【解決手段】  端末装置１が、データ流量を監視するデータ流量監視部９と、データ流量監視部９の流量監視結果と局装置２により割り当てられたデータ伝送帯域に基づいてデータ伝送帯域を制限する入力帯域制限部８とを備え、局装置２が、データ流量監視部９からの流量監視結果に基づいて複数の端末装置１に対して割り当てるべき伝送帯域の増減を制御する制御情報を生成するＤＢＡ機能付グラント生成部１２と、ＤＢＡ機能付グラント生成部１２からの制御情報に従って端末装置１に伝送帯域を割り当てるＰＯＮ制御部１１とを備える。【選択図】        図１
2007019647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局装置から光カプラを介して複数の端末装置を接続しており、前記局装置により前記各端末装置にデータ伝送帯域が割り当てられる伝送システムにおいて、
前記端末装置は、
データ流量を監視するデータ流量監視部と、
前記データ流量監視部の流量監視結果と前記局装置により割り当てられたデータ伝送帯域に基づいてデータ伝送帯域を制限する入力帯域制限部とを備え、
前記局装置は、
前記データ流量監視部からの流量監視結果に基づいて前記各端末装置に割り当てた伝送帯域の増減を制御する制御情報を生成する制御情報生成部と、
前記制御情報生成部からの制御情報に従って前記端末装置に伝送帯域を割り当てる制御部とを備えたことを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
局装置から光カプラを介して接続し、前記局装置によりデータ伝送帯域が割り当てられる伝送システムの端末装置において、
データ流量を監視するデータ流量監視部と、
前記データ流量監視部の流量監視結果と前記局装置により割り当てられたデータ伝送帯域に基づいてデータ伝送帯域を制限する入力帯域制限部とを備えたことを特徴とする端末装置。
【請求項３】
入力帯域制限部は、キュー毎の優先度に応じてキュー単位でデータ伝送帯域を制限することを特徴とする請求項２記載の端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）方式による伝送システム及びその端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮ伝送システムは、一般的に光ファイバで接続された複数の端末装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）及び局装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）を含んで構成される。端末装置（ＯＮＵ）は、ＯＮＵデータ処理部及び子局側の光送受信器を有している。ＯＮＵデータ処理部は、ＰＯＮ制御部、データ流量監視部、及び、ユーザ側イーサフレーム終端部から構成される。
【０００３】
一方、局装置（ＯＬＴ）は、親局側の光送受信器及びＯＬＴデータ処理部から構成される。ＯＬＴデータ処理部は、ＰＯＮ制御部、ＤＢＡ（Dynamic bandwidth assignment）機能付グラント生成部、アップリンク側イーサフレーム終端部を有している。端末装置（ＯＮＵ）と局装置（ＯＬＴ）の光送受信器は光ファイバにて接続され、その分岐には光カプラが用いられる。
【０００４】
従来のＰＯＮ伝送システムでは、上り方向の信号が、局装置（ＯＬＴ）より複数接続された各端末装置（ＯＮＵ）に個々に割り当てられた帯域で端末装置（ＯＮＵ）から局装置（ＯＬＴ）へ送出される。また、ＯＬＴデータ処理部のＤＢＡ機能付グラント生成部は、端末装置のデータ流量監視部からインバンドで送られるデータ流量情報を元に複数の端末装置（ＯＮＵ）に対して割り当てる帯域の増減を制御する。これにより、複数の端末装置（ＯＮＵ）でＰＯＮ区間の帯域を共有することができる。
【０００５】
このような従来のＰＯＮ伝送システムには、例えば特許文献１に開示されるものがある。このシステムは、局装置内のＯＬＴデータ処理部の非帯域制限セル用グラント生成部における定常的な余剰帯域の割当てで、アイドルセル検出部によってアイドルセルの増減を監視する。
【０００６】
ＯＬＴデータ処理部の帯域制限セル用グラント生成部は、加入者がネットワーク管理者と契約を交わす毎に更新を行い、この際に作成された帯域制限セル用グラントの領域を示すメッセージを作成して送出する。加入者の端末装置内のＯＮＵデータ処理部では、グラント識別部により帯域制限セル用領域メッセージとグラント信号とを使用し、帯域制限セル用グラントと非帯域制限セル用グラントとを識別して個別処理を行う。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２０３７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のＰＯＮ伝送システムでは、局装置のグラント生成部によって各端末装置に対して伝送帯域を割り当てる制御が行われる。
図４は、従来のＰＯＮ伝送システムにおける各区間の最大帯域を説明するための図であり、この図を用いて従来の伝送帯域の割当制御を説明する。図４の例では、３２個の端末装置ＯＮＵ０１〜ＯＮＵ３２からの光ファイバが光カプラにより収束されて分岐が制御されて局装置（ＯＬＴ）に接続している。
【０００９】
図４において、端末装置ＯＮＵ０１〜ＯＮＵ３２におけるユーザ区間での伝送帯域は、各端末装置ＯＮＵ０１〜ＯＮＵ３２での帯域が例えば１Ｇｂｐｓである場合、最大帯域は１Ｇｂｐｓ×３２＝３２Ｇｂｐｓとなる。一方、ＰＯＮ区間及びアップリンク区間での最大帯域は１Ｇｂｐｓである。このように、複数の端末装置ＯＮＵ０１〜ＯＮＵ３２がある場合、ＰＯＮ区間やアップリンク区間よりもユーザ区間の方が帯域が大きいため、その帯域割当が複数の端末装置（ＯＮＵ）間での帯域割当状態に影響される。
【００１０】
図５は、各端末装置における伝送帯域割当を説明するためのグラフであり、端末装置ＯＮＵ１〜ＯＮＵ５における最大割当帯域（Ｍｂｐｓ）（図中、符号ａを付す）、入力帯域（Ｍｂｐｓ）（図中、符号ｂを付す）、割当帯域（Ｍｂｐｓ）（図中、符号ｃを付す）を示している。図において、端末装置ＯＮＵ１〜ＯＮＵ４まででは、自装置に割り当てられた帯域ｃを超えるような入力帯域ｂのデータが入力されておらず、データ廃棄などによる不具合は発生しない。
【００１１】
これに対して、端末装置ＯＮＵ５では、自装置に割り当てられた割当帯域ｃよりも過大な入力帯域ｂの入力データがあり、さらにその帯域は割り当てられた最大伝送帯域ａも超えている。この場合、端末装置ＯＮＵ５は、当該入力データを廃棄するため、遅延等の悪影響が発生するという課題がある。
【００１２】
また、特許文献１のようにアイドルセルの流量に基づいて帯域監視するシステムを含め、従来のＰＯＮ伝送システムでは、局装置（ＯＬＴ）から端末装置（ＯＮＵ）への伝送帯域の割り振りにより帯域制御がなされる。このため、一つの端末装置に複数のキューが存在する場合、各キューに対して伝送帯域を割り当てることができない。従って、従来のＰＯＮ伝送システムでは、伝送の優先度に応じたキュー単位での細やかな帯域制限を実現することができないという課題がある。
【００１３】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、キュー単位でのきめ細やかな帯域制御が実現でき、伝送区間帯域を有効活用することができる伝送システム及びその端末装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に係る伝送システムは、局装置と光カプラを介して複数の端末装置を接続しており、局装置により各端末装置にデータ伝送帯域が割り当てられる伝送システムにおいて、端末装置が、データ流量を監視するデータ流量監視部と、データ流量監視部の流量監視結果と局装置により割り当てられたデータ伝送帯域に基づいてデータ伝送帯域を制限する入力帯域制限部とを備え、局装置が、データ流量監視部からの流量監視結果に基づいて各端末装置に割り当てた伝送帯域の増減を制御する制御情報を生成する制御情報生成部と、制御情報生成部からの制御情報に従って端末装置に伝送帯域を割り当てる制御部とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、データ流量を監視するデータ流量監視部と、データ流量監視部の流量監視結果と局装置により割り当てられたデータ伝送帯域に基づいてデータ伝送帯域を制限する入力帯域制限部とを端末装置が備えたので、端末装置の入り口にて帯域制御を行うことができ、伝送区間帯域を有効活用することができるという効果がある。また、端末装置側でキュー毎の優先度に応じてキュー単位でデータ伝送帯域を制限するので、キュー単位でのきめ細やかな帯域制御を実現することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による伝送システムの構成を示すブロック図である。実施の形態１による伝送システムは、光カプラ１４で分岐された各光ファイバ１４ａを介して局装置（ＯＬＴ）２と接続する複数の端末装置（ＯＮＵ）１を含んで構成される。端末装置１はＯＮＵデータ処理部３及び光送受信器５を備え、局装置２はＯＬＴデータ処理部４及び光送受信器６を備える。
【００１７】
端末装置（ＯＮＵ）１のＯＮＵデータ処理部３は、ＰＯＮ制御部７、入力帯域制御部８、データ流量監視部９及びユーザ側イーサフレーム終端部１０を有する。ＰＯＮ制御部７は、局装置２のＰＯＮ制御部１１から指定に従って割り当てられた伝送帯域に局装置２側への上り方向データを送信する。つまり、ＰＯＮ制御部７は、伝送帯域の割当に関して局装置２のＰＯＮ制御部１１をマスタとすると、そのスレーブに相当する。
【００１８】
入力帯域制御部８は、ユーザ側イーサフレーム終端部１０からの上り方向データについて自装置に割り当てられた最大割当帯域より過大な帯域での送信が要求されている場合、当該データを廃棄する。データ流量監視部９は、ユーザ側イーサフレーム終端部１０からの上り方向データの流量を監視してデータ流量情報を入力帯域制御部８に出力する。ユーザ側イーサフレーム終端部１０は、下り方向データフレームの終端部であって端末装置１を管理するユーザと局装置２側との間でやり取りされるデータを中継する。
【００１９】
光送受信器５は、局装置２側への上り方向データをバースト発光送信し、局装置２側からの下り方向データを連続発光受信する。光送受信器６は、端末装置１側への下り方向データを連続発光送信し、端末装置１側からの上り方向データをバースト光受信する。このように、局装置２側の光送受信器６を親とすると、端末装置１の光送受信器５はその子に相当する。
【００２０】
局装置（ＯＬＴ）２のＯＬＴデータ処理部４は、ＰＯＮ制御部１１、ＤＢＡ機能付グラント生成部（制御情報生成部）１２及びアップリンク側イーサフレーム終端部１３を有する。ＰＯＮ制御部１１は、ＤＢＡ機能付グラント生成部１２からの制御情報に従って端末装置１側のＰＯＮ制御部７に対して伝送帯域を指定してそれに伝送帯域を割り当てる。
【００２１】
ＤＢＡ機能付グラント生成部１２は、端末装置１のデータ流量監視部９からインバンドで送られるデータ流量情報に基づいて複数の端末装置（ＯＮＵ）１に対して割り当てる帯域の増減を制御する制御情報を生成する。アップリンク側イーサフレーム終端部１３は、上り方向データフレームの終端部であって端末装置１と局装置２側との間でやり取りされるデータを中継する。
【００２２】
なお、本発明では、ＤＢＡ機能付グラント生成部１２による帯域制御はそのままに、端末装置（ＯＮＵ）１に設けた入力帯域制限部８により、輻輳状態での帯域割当負荷を軽減し、且つキュー単位での細かな帯域制限を実現することができる。
【００２３】
図２は、図１中のＯＮＵデータ処理部の更に詳細な構成を示すブロック図であり、上り方向データを流量監視し入力帯域制限を施して伝送の優先度ごとに対応したキューに保管する例を示している。図２において、データ流量監視部９は、流量監視部１〜４により４つの上り方向データの流量をそれぞれ監視し、その流量情報１０１は入力帯域制限部８に出力される。入力帯域制限部８は、流量監視部１〜４で流量が監視されたデータをそれぞれ入力し、流量情報１０１に基づいて過剰な帯域のデータを廃棄する。また、入力帯域制限部８は、過剰な帯域のデータ廃棄等により帯域制限を行った後の流量情報１０２を多重化部７ｂに通知する。
【００２４】
キュー７ａは、伝送の優先度ごとに対応するキュー１〜４を有し、入力帯域制限部８で廃棄を免れたデータがそれぞれの優先度に応じてキュー１〜４に一時蓄積される。多重化部７ｂは、各キュー１〜４から取り出したデータを多重化してＰＯＮ制御部７ｃに出力する。ＰＯＮ制御部７ｃは、局装置２のＰＯＮ制御部１１から指定された伝送帯域を特定するための帯域割当情報１０３に基づいて局装置２側への上り方向データを送信する伝送帯域を決定し、また帯域制限後の流量情報１０２を局装置２側に上位通知する。なお、キュー７ａ、多重化部７ｂ及びＰＯＮ制御部７ｃは、図１におけるＰＯＮ制御部７を構成するものとする。
【００２５】
従来のＰＯＮ伝送システムにおける端末装置のＯＮＵデータ処理部は、図２に示す本実施の形態１による構成と異なり、データ流量監視部とキューとの間に上り方向データの入力帯域を制限する入力帯域制限部がない。この構成でも、データ流量監視部による流量情報を知らせる制御フレームを多重化部を経由して上位通知し、その流量に応じて割り当てられた伝送帯域で上り方向データを送出することができる。
【００２６】
しかしながら、グラント（送信許可）の割当は、基本的に端末装置（ＯＮＵ）１台につき１つとなるので、各キューの状態に応じた割当を行うことはできない。これに対して、１台の端末装置（ＯＮＵ）に複数のグラントを割り当てる方法（マルチグラント）もあるが帯域制御対象が増加することになり、局装置（ＯＬＴ）の回路構成が複雑になるなどのデメリットがある。
【００２７】
次に動作について説明する。
先ず、ユーザ側イーサフレーム終端部１０を介して端末装置１内に入力された上り方向データは、データ流量監視部９にて流量の監視処理が実行される。データ流量監視部９内の流量監視部１〜４では、例えば上り方向データを一時的にバッファリングし、その流量を監視する。このとき、予め設定しておいた流量に関する閾値を超えるデータであるか否かも判定する。この監視結果は流量情報１０１として、データ流量監視部９から入力帯域制限部８に通知される。
【００２８】
入力帯域制限部８の制限部１〜４では、流量監視部１〜４からのデータをバッファリングし、ＰＯＮ制御部７ｃを介して局装置２側から通知された帯域割当情報１０３により自装置に割り当てられた伝送帯域を特定し、流量情報１０１に基づき前記割り当てられた帯域に対して過剰な帯域のデータが流入したことを認識すると、そのデータを廃棄する。このとき、帯域割当情報１０３に基づいて、後段のキュー７ａ内のキュー単位で帯域制限を設定する。また、この際、各データの伝送の優先度に応じて帯域制限をキュー単位で設定するようにしても良い。
【００２９】
これにより、入力帯域制限部８の制限部１〜４は、流量情報１０１に基づいて、キュー１〜４に対応する各帯域を超える過剰な帯域のデータをそれぞれ特定すると、これらを廃棄する。このようにして過剰な帯域データを抑止すると、入力帯域制限部８は、この帯域制限後の流量情報１０２を多重化部７ｂに出力する。
【００３０】
入力帯域制限部８で帯域制限を受けた上り方向データは、キュー７ａのそれぞれに対応するキュー１〜４に一時格納され、優先度等に応じて読み出されて多重化部７ｂに出力される。多重化部７ｂでは、キュー７ａからのデータを多重化してＰＯＮ制御部７ｃに出力する。ＰＯＮ制御部７ｃは、多重化データを光送受信器５に出力し、光ファイバ１４ａを介して上り方向データとして局装置２側へ送信される。
【００３１】
一方、入力帯域制限部８からの帯域制限後流量情報１０２は、多重化部７ｂからＰＯＮ制御部７ｃ及び光送受信器５を経由して局装置２のＰＯＮ制御部１１に上位通知される。これにより、輻輳時の帯域割当による影響が軽減され、遅延増大等を小さくすることができる。
【００３２】
具体的に説明すると、帯域制限後流量情報１０２の通知がない場合、端末装置（ＯＮＵ）１に過剰な帯域のデータが流入してくると、局装置（ＯＬＴ）２のＰＯＮ制御部１１がその過剰な帯域を基準として当該端末装置１に広い伝送帯域を割り当ててしまう。このため、他の端末装置１に割り当てるべき帯域が狭くなり、遅延も大きくなるという不具合が発生する。
【００３３】
これに対して、本発明では、端末装置１側で予め帯域制限を実施してその帯域制限後の流量情報１０２を上位通知することから、局装置２のＰＯＮ制御部１１が、端末装置１側で帯域制限された範囲でＤＢＡ制御を行うことができ、過剰な帯域を基準として処理がなされることがない。これにより、輻輳時の帯域割当による影響が軽減され、遅延増大等を小さくすることができる。
【００３４】
このように、端末装置（ＯＮＵ）１のデータ流量監視部９の後段に入力帯域制限部８を設けることで、予め局装置（ＯＬＴ）２から設定された帯域（図５に示す最大割当帯域ａが相当）よりも過大な帯域の要求（図５に示すＯＮＵ５に対する入力帯域ｂが相当）があった場合であっても、入力帯域制限部８で当該データをバッファリングし、バッファリングしきれない分のデータを廃棄することにより、共有するＰＯＮ区間の帯域への影響を最小限とすることができる。
【００３５】
図３は、図２中のキュー１〜４について優先度に応じた帯域割当を行った場合を説明するためのグラフである。ここで、図３に示すキュー１〜４を有する端末装置１は、図５中の過大な帯域の要求があったＯＮＵ５であるものとする。また、図３において、キュー１＞キュー２＞キュー３＞キュー４の優先度であり、入力帯域（Ｍｂｐｓ）に符号ａを付し、入力帯域制御部８を設けなかった場合における割当帯域（Ｍｂｐｓ）に符号ｂを付し、入力帯域制御部８を設けた本発明における割当帯域（Ｍｂｐｓ）に符号ｃを付している。
【００３６】
端末装置（ＯＮＵ）１の入力帯域制御部８は、データ伝送の優先度に応じてキュー単位で帯域制限することにより、優先度の高いキュー１，２には帯域割当されており（符号ｃ参照）、他のキュー３，４には帯域割当されていない。
【００３７】
一方、本発明による入力帯域制御部８を有しない場合、例えばキュー４のように優先度が最も低いものであっても過大な帯域のデータ（符号ａに相当）の入力があると、これを基準として帯域割当がなされてしまう（符号ｂ参照）。これに対し、本発明では、上述したように過大な帯域の要求があっても伝送帯域が割り当てられていない。
【００３８】
以上のように、この実施の形態１によれば、端末装置１が、データ流量を監視するデータ流量監視部９と、データ流量監視部９の流量監視結果と局装置２により割り当てられたデータ伝送帯域に基づいてデータ伝送帯域を制限する入力帯域制限部８とを備え、局装置２が、データ流量監視部９からの流量監視結果に基づいて複数の端末装置１に対して割り当てるべき伝送帯域の増減を制御する制御情報を生成するＤＢＡ機能付グラント生成部１２と、ＤＢＡ機能付グラント生成部１２からの制御情報に従って端末装置１に伝送帯域を割り当てるＰＯＮ制御部１１とを備えるので、輻輳時の帯域割当による影響が軽減され、遅延増大等を小さくすることができる。また、帯域割当情報１０３に基づき、各キュー７ａ内のキュー単位で帯域制限を設定することができ、細やかな帯域制限を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施の形態１による伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１中のＯＮＵデータ処理部の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図２中のキュー１〜４について優先度に応じた帯域割当を行った場合を説明するためのグラフである。
【図４】従来のＰＯＮ伝送システムにおける各区間の最大帯域を説明するための図である。
【図５】各端末装置における伝送帯域割当を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１  端末装置（ＯＮＵ）、２  局装置（ＯＬＴ）、３  ＯＮＵデータ処理部、４  ＯＬＴデータ処理部、５，６  光送受信器、７，７ｃ，１１  ＰＯＮ制御部、７ａ  キュー、７ｂ  多重化部、８  入力帯域制御部、９  データ流量監視部、１０  ユーザ側イーサフレーム終端部、１２  ＤＢＡ機能付グラント生成部（制御情報生成部）、１３  アップリンク側イーサフレーム終端部、１４  光カプラ、１４ａ  光ファイバ。
【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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