(57)【要約】【課題】  予測して割り当てる上り信号の割当帯域の精度を高くできるＰＯＮシステムのＯＬＴ（光端局装置）を提供する。【解決手段】  ＯＬＴは、割当周期毎に、各ＯＮＵが送信した送信要求量を受信する受信手段と、割当周期毎に、各ＯＮＵについて、上り信号に許可する割当帯域を決定する動的帯域割当手段と、割当周期毎に、決定した割当帯域を、該当する光ＯＮＵに送信する送信手段とを有する。動的帯域割当手段は、少なくとも一部のＯＮＵについては、今回の割当周期で受信した送信要求量から、直近過去の所定周期での割当帯域の合計値を減算した値を、固定帯域に加算した値を割当帯域に決定する。【選択図】      図４
2013175836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光回線終端装置を収容した光端局装置において、
割当周期毎に、上記各光回線終端装置が送信した送信要求量を受信する送信要求量受信手段と、
割当周期毎に、送信要求量を送信した上記各光回線終端装置について、その光回線終端装置から当該光端局装置への上り信号に許可する割当帯域を決定する動的帯域割当手段と、
割当周期毎に、決定した割当帯域を、該当する光回線終端装置に送信する割当帯域送信手段とを有し、
上記動的帯域割当手段は、少なくとも一部の上記光回線終端装置については、今回の割当周期で受信した送信要求量から、直近過去の所定周期での割当帯域の合計値を減算した値に基づいて、割当帯域を決定することを特徴とする光端局装置。
【請求項２】
割当帯域の合計値を求める直近過去の所定周期は、割当対象の上記光回線終端装置と当該光端局装置との距離に応じて選定されていることを特徴とする請求項１に記載の光端局装置。
【請求項３】
上記動的帯域割当手段は、今回の割当周期で受信した送信要求量から、直近過去の所定周期での割当帯域の合計値を減算した値に、固定帯域を加算した値を割当帯域に決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光端局装置。
【請求項４】
上記固定帯域はサービスの種類に応じて設定可能になっていることを特徴とする請求項３に記載の光端局装置。
【請求項５】
複数の光回線終端装置と、それら光回線終端装置を収容した光端局装置とを有する光通信システムにおいて、
上記光端局装置として、請求項１〜４のいずれかに記載の光端局装置を適用したことを特徴とする光通信システム。
【請求項６】
光回線終端装置から光端局装置への上り信号に許可する割当帯域を決定する、上記光端局装置に搭載された動的帯域割当装置において、
割当周期毎に、上記光回線終端装置が送信した送信要求量を取込む送信要求量取得手段と、
割当周期毎に、送信要求量を送信した上記光回線終端装置について、その光回線終端装置から上記光端局装置への上り信号に許可する割当帯域を決定する動的帯域割当手段と、
割当周期毎に、決定した割当帯域を出力する割当帯域出力手段とを有し、
上記動的帯域割当手段は、今回の割当周期で受信した送信要求量から、直近過去の所定周期での割当帯域の合計値を減算した値に基づいて、割当帯域を決定することを特徴とする動的帯域割当装置。
【請求項７】
割当周期毎に、送信要求量を送信した光回線終端装置について、その光回線終端装置から光端局装置への上り信号に許可する割当帯域を決定する動的帯域割当プログラムであって、
コンピュータを、
割当周期毎に、上記光回線終端装置が送信した送信要求量を取込む送信要求量取得手段と、
割当周期毎に、今回の割当周期で受信した送信要求量から、直近過去の所定周期での割当帯域の合計値を減算した値に基づいて、割当帯域を決定する動的帯域割当手段と、
割当周期毎に、決定した割当帯域を出力する割当帯域出力手段と
して機能させることを特徴とする動的帯域割当プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光端局装置、光通信システム、並びに、動的帯域割当装置及びプログラムに関し、例えば、ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システム（非特許文献１及び非特許文献２参照）に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮシステムは、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ；光端局装置）と複数のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ；光回線終端装置）とを、光ファイバや光スプリッタ等の光伝送路を介して接続した光ネットワークである。
【０００３】
ＯＬＴとＯＮＵとがイーサネット（登録商標）フレームにより通信を行うＥＰＯＮシステムの中には、伝送速度が１ＧｂｐｓであるＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  ＰＯＮ）システムや、伝送速度を１０Ｇｂｐｓに高速化した１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムなどがある。
【０００４】
ＧＥ−ＰＯＮシステムを始めとする多くのＰＯＮシステムでは、ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向の通信は時分割多元接続によって行われる。ＯＬＴにより、それぞれのＯＮＵの送信タイミングを制御することで、複数のＯＮＵがＯＬＴと時分割通信できるようにしている。
【０００５】
上り方向の通信が時分割多元接続によって行われる多くのＰＯＮシステムにおいて、効率的に上り帯域を使用するには、それぞれのＯＮＵに対して、通信の状況に応じて上り帯域を動的に割り当てる動的帯域割当が重要である。
【０００６】
従来のＥＰＯＮシステムにおける動的帯域割当方法は、以下のようなものであった。
【０００７】
データを送信しようとするＯＮＵ２−ｉは、図６に示すように、ＯＬＴ１に対して、レポートフレームによって送信データ帯域の許可要求を行い、ＯＬＴ１は所定の動的帯域割当方法によって割当て帯域を決定し、ゲートフレームによって送信開始時刻やデータ転送時間などを有する送信データ帯域の許可をＯＮＵ２−ｉに与え、ＯＮＵ２−ｉはＯＬＴ１による指示に従ってデータをＯＬＴ１へ送信する。なお、ＯＬＴ１から最も遠いＯＮＵとの間でも、ゲートフレーム及びレポートフレームの授受による上り帯域の要求やそれに対する返信を適切に実行できるように、ＯＬＴ１が帯域の割当てを見直す周期、すなわちｇｒａｎｔ割当周期（以下、単に割当周期や周期と呼ぶ）が定められている。
【０００８】
ここで、ＯＬＴ１に収容される複数のＯＮＵは、ＯＬＴ１との距離が同じとは限らない。ＯＬＴ１に近いＯＮＵ（短距離ＯＮＵ）と遠いＯＮＵ（長距離ＯＮＵ）との距離差が大きいような状況では、以下のような課題を有する。割当周期は、長距離ＯＮＵ２−ｊとＯＬＴ１との距離に応じて定められる。つまりＯＬＴ１に収容されるＯＮＵのうち、最も遠い距離にいるＯＮＵとの間でゲートフレーム及びレポートフレームの授受による上り帯域の要求やそれに対する返信を適切に実行できるだけの割当周期が必要になる。また、ＯＮＵからのデータ送信は、割当周期毎のゲートフレームによって与えられる送信開始時刻やデータ転送時間に基づいて実施されるため、割当周期が大きくなると、上りデータ伝送遅延が大きくなるという課題がある。
【０００９】
このような課題を解決するため、特許文献１では、長距離ＯＮＵと短距離ＯＮＵとが混在するＰＯＮシステムでも、遅延時間を短くできるように、ｇｒａｎｔ割当周期を短くし、ＯＮＵからＯＬＴへの送信要求量の変化又は実送信量に基づいて予測した上り帯域を割当てる方法を提案している。
【００１０】
具体的には、以下の通りである。前の割当周期で受信したレポートによる送信要求量をＲ０、今回の割当周期に受信したレポートによる送信要求量をＲとすると、送信要求量の時間変化量はＤＲ＝Ｒ−Ｒ０とする。この時間変化量ＤＲの絶対値が予め定めた閾値（Ａ又はＢ）の絶対値より大きい場合に、今回の割当周期で定める予測割当量Ｇを、前周期の割当量Ｇ０から運用者が予め設定した変化分帯域（ＤＧＡ又はＤＧＢ）だけ変化させたものとし、他の場合に、今回の割当周期で定める予測割当量Ｇを前周期の割当量Ｇ０と同じにする。この割当て方法を式で表すと、以下の通りである。
【００１１】
Ｇ＝Ｇ０＋ＤＧＡ      （ＤＲ＞Ａ（Ａ＞０））
Ｇ＝Ｇ０−ＤＧＢ      （ＤＲ＜Ｂ（Ｂ＜０））
Ｇ＝Ｇ０              （Ｂ≦ＤＲ≦Ａ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−２３４２４２号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ
【非特許文献２】ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、送信要求量の変化に基づいた予測割当量が、実際に割当て可能な帯域より大きく異なる場合には、帯域の利用効率が低下するという課題があった。
【００１５】
図７は、この課題の説明図である。ＯＮＵへ入力されたデータ量に応じた上り入力帯域が送信要求量ＲとしてＯＬＴに通知される。割当周期Ｔ１からＴ２へは、送信要求量が大きく増大したので、ＯＬＴは、割当周期Ｔ３の予測割当量を割当周期Ｔ２の予測割当量から変化分帯域ＤＧＡだけ増大させる。しかし、これでは、上り入力帯域から大きな帯域ＤＲ分が不足する。割当周期Ｔ２及びＴ３の送信要求量は大きな値ではあるが等しいので、ＯＬＴは、割当周期Ｔ４の予測割当量を割当周期Ｔ３の予測割当量と同一にする。このような前の割当周期の予測割当量と同じにすることが継続し（図７では周期Ｔ９まで継続）、予測割当量が必要帯域からＤＲだけ不足している状態が連続する。
【００１６】
そのため、予測して割り当てる割当帯域の精度を高くすることができる光端局装置、光通信システム、並びに、動的帯域割当装置及びプログラムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１の本発明は、複数の光回線終端装置を収容した光端局装置において、（１）割当周期毎に、上記各光回線終端装置が送信した送信要求量を受信する送信要求量受信手段と、（２）割当周期毎に、送信要求量を送信した上記各光回線終端装置について、その光回線終端装置から当該光端局装置への上り信号に許可する割当帯域を決定する動的帯域割当手段と、（３）割当周期毎に、決定した割当帯域を、該当する光回線終端装置に送信する割当帯域送信手段とを有し、（２）上記動的帯域割当手段は、少なくとも一部の上記光回線終端装置については、今回の割当周期で受信した送信要求量から、直近過去の所定周期での割当帯域の合計値を減算した値に基づいて、割当帯域を決定することを特徴とする。
【００１８】
第２の本発明は、複数の光回線終端装置と、それら光回線終端装置を収容した光端局装置とを有する光通信システムにおいて、上記光端局装置として、第１の本発明の光端局装置を適用したことを特徴とする。
【００１９】
第３の本発明は、光回線終端装置から光端局装置への上り信号に許可する割当帯域を決定する、上記光端局装置に搭載された動的帯域割当装置において、（１）割当周期毎に、上記光回線終端装置が送信した送信要求量を取込む送信要求量取得手段と、（２）割当周期毎に、送信要求量を送信した上記光回線終端装置について、その光回線終端装置から上記光端局装置への上り信号に許可する割当帯域を決定する動的帯域割当手段と、（３）割当周期毎に、決定した割当帯域を出力する割当帯域出力手段とを有し、（２）上記動的帯域割当手段は、今回の割当周期で受信した送信要求量から、直近過去の所定周期での割当帯域の合計値を減算した値に基づいて、割当帯域を決定することを特徴とする。
【００２０】
第４の本発明は、割当周期毎に、送信要求量を送信した光回線終端装置について、その光回線終端装置から光端局装置への上り信号に許可する割当帯域を決定する動的帯域割当プログラムであって、コンピュータを、（１）割当周期毎に、上記光回線終端装置が送信した送信要求量を取込む送信要求量取得手段と、（２）割当周期毎に、今回の割当周期で受信した送信要求量から、直近過去の所定周期での割当帯域の合計値を減算した値に基づいて、割当帯域を決定する動的帯域割当手段と、（３）割当周期毎に、決定した割当帯域を出力する割当帯域出力手段として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の光端局装置、光通信システム、並びに、動的帯域割当装置及びプログラムによれば、予測して割り当てる上り信号の割当帯域の精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態のＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態のＯＬＴの内部構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態のＯＮＵの内部構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態のＯＬＴが実行する動的帯域割当動作を示すフローチャートである。
【図５】実施形態のＯＬＴが実行する長距離ＯＮＵに対する動的帯域割当動作による、割当帯域の変化や送信要求量の変化の説明図である。
【図６】動的帯域割当のために行うゲートフレーム及びレポートフレームの授受の様子を示す説明図である。
【図７】特許文献１に記載の動的帯域割当方法の課題の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による光端局装置、光通信システム、並びに、動的帯域割当装置及びプログラムの一実施形態を、図面を参照しながら説明する。実施形態の光通信システムは、ＰＯＮシステムである。
【００２４】
（Ａ−１）実施形態の構成
実施形態のＰＯＮシステム１０は、図１に示すように、ＯＬＴ１１と、複数のＯＮＵ１２−１〜１２−Ｎと、光スプリッタ１３とを有している。ＯＬＴ１１と光スプリッタ１３との間は、全てのＯＮＵ１２−１〜１２−Ｎに共通な光ファイバ１４を介して接続されており、光スプリッタ１３と各ＯＮＵ１２−１、…、１２−Ｎの間は、個別の光ファイバ１５−１、…、１５−Ｎを介して接続されている。
【００２５】
この実施形態の場合、ＯＬＴ１１は、ＯＮＵ１２−１〜１２−Ｎを、短距離ＯＮＵと長距離ＯＮＵとに分類するようになされている。ここで、長距離ＯＮＵとは、ＯＬＴ１１からの距離が、同一割当周期内でのゲートフレームとレポートフレームの授受が不可能な距離にあるＯＮＵをいい、短距離ＯＮＵとは、ＯＬＴ１１からの距離が、同一割当周期内でのゲートフレームとレポートフレームの授受が可能な距離にあるＯＮＵをいう。例えば、ＯＬＴ１１は、ＯＮＵ１２−ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）との往復伝搬時間（ＲＴＴ；Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ））を計測し、そのＲＴＴを分類用閾値と比較し、ＲＴＴが分類用閾値以下のＯＮＵを短距離ＯＮＵとし、ＲＴＴが分類用閾値より大きいＯＮＵを長距離ＯＮＵとするようになされている。図１の例では、ＯＮＵ１２−１及び１２−Ｎは長距離ＯＮＵであり、ＯＮＵ１２−２及び１２−３は短距離ＯＮＵである。
【００２６】
図２は、実施形態のＯＬＴ１１の内部構成を示すブロック図である。
【００２７】
図２において、ＯＬＴ１１は、下り信号に関しては、下り上位インタフェース部２０と、下りバッファメモリ２１と、多重部２２と、発光素子２３とを有する。また、ＯＬＴ１１は、上り信号に関しては、受光素子２５と、分離部２６と、上り上位インタフェース部２７と、上り帯域要求抽出部２８と、動的上り帯域割当部２９とを有する。さらに、ＯＬＴ１１は、光ファイバ１４とのインタフェース部分に波長多重分離部２４を備えている。
【００２８】
下り上位インタフェース部２０は、図示しない上位装置からの下り信号を受信処理するものであり、上位装置からの下り信号を下りバッファメモリ２１に与える。
【００２９】
下りバッファメモリ２１は、下り上位インタフェース部２０から下り信号をバッファリングするものであり、多重部２２から指示により下り信号を読み出して多重部２２に与えるものである。
【００３０】
多重部２２は、下りバッファメモリ２１から読み出された下り信号や、動的上り帯域割当部２９から与えられたゲートフレームを多重して発光素子２３に与えるものである。
【００３１】
発光素子２３は、例えばレーザダイオードであり、多重部２２から与えられた信号（電気信号）を下り方向の波長を有する光信号に変換して波長多重分離部２４に与えるものである。
【００３２】
波長多重分離部２４は、発光素子２３から射出された光信号を光ファイバ１４に送出すると共に、光ファイバ１４から到来した上り方向の光信号を受光素子２５に与えるものである。
【００３３】
受光素子２５は、例えば、フォトダイオードでなり、波長多重分離部２４からの上り方向の光信号を電気信号（上り信号やレポートフレームなど）に変換するものである。
【００３４】
分離部２６は、受光素子２５からの上り信号からレポートフレームを抽出し、上り帯域要求抽出部２８へ通知すると共に、それ以外のフレームを上り上位インタフェース部２７に与えるものである。
【００３５】
上り上位インタフェース部２７は、分離部２６からのフレームを、図示しない上位装置へ送信処理するものである。
【００３６】
上り帯域要求抽出部２８は、ＯＮＵ毎のレポートフレームに含まれている上り帯域要求（送信要求量）を抽出して動的上り帯域割当部２９に与えるものである。
【００３７】
動的上り帯域割当部２９は、ＯＮＵ毎の上り帯域要求などに基づいて、各ＯＮＵに上り帯域を割り当てるものである。動的上り帯域割当部２９は、割当て情報を含むゲートフレームを多重部２２に与える。動的上り帯域割当部２９による動的帯域割当方法については、後述する動作の項の説明で明らかにする。
【００３８】
なお、上り帯域要求抽出部２８及び動的上り帯域割当部２９の部分を、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行するプログラムで構成するようにしても良い。また、上り帯域要求抽出部２８及び動的上り帯域割当部２９の部分を、１チップ若しくは１つの装置として構成して販売するようにしても良い。
【００３９】
図３は、実施形態のＯＮＵ１２−ｎの内部構成を示すブロック図である。
【００４０】
図３において、ＯＮＵ１２−ｎは、インタフェース部４０と、上り信号処理部４１と、発光素子４２と、波長多重分離部４３と、受光素子４４と、下り信号処理部４５と、上り帯域制御部４６とを備えている。
【００４１】
インタフェース部４０は、配下の図示しない端末とのインタフェースを行うものであり、上り及び下りのバッファメモリを内蔵し、端末からの上りデータを受信してバッファリングしたり、端末への下りデータをバッファリングしたりするものである。インタフェース部４０は、上り方向のバッファメモリにバッファリングされているデータ量（送信要求量）が上り帯域制御部４６によって取り出されるようになされている。
【００４２】
上り信号処理部４１は、インタフェース部４０の上りデータから上り信号を形成し、帯域制御部４６から指示されたタイミングから指示されたデータ量の上り信号（割当帯域に従った上り信号）を発光素子４２に出力するものである。また、上り信号処理部４１は、帯域制御部４６から与えられた、送信要求量を含むレポートフレームの送信信号を形成し、所定のタイミングで発光素子４２に出力するものである。
【００４３】
発光素子４２は、例えばレーザダイオードであり、上り信号処理部４１から与えられた信号（電気信号）を上り方向の波長を有する光信号に変換して波長多重分離部４３に与えるものである。
【００４４】
波長多重分離部４３は、発光素子４２から射出された光信号を光ファイバ１５−ｎに送出すると共に、光ファイバ１５−ｎから到来した下り方向の光信号を受光素子４４に与えるものである。
【００４５】
受光素子４４は、例えば、フォトダイオードでなり、波長多重分離部４３からの下り方向の光信号を電気信号（下り信号やゲートフレームなど）に変換するものである。
【００４６】
下り信号処理部４５は、下り信号に係る下りデータをインタフェース部４０に与えたり、ゲートフレームを上り帯域制御部４６に与えたりするものである。
【００４７】
上り帯域制御部４６は、ゲートフレームから許可された上り帯域の情報を得て、上り信号の送出タイミングや送信量を制御したり、また、上り方向のバッファメモリにバッファリングされているデータ量（送信要求量）に基づいたレポートフレームを送信させたりするなどの制御を行うものである。
【００４８】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、実施形態のＰＯＮシステム１０における特徴動作である、ＯＬＴ１１が実行する動的帯域割当動作を説明する。
【００４９】
図４は、実施形態のＯＬＴ１１（の動的上り帯域割当部２９）が実行する動的帯域割当動作を示すフローチャートである。図４は、ある１つの長距離ＯＮＵを対象とした動的帯域割当動作を示しており、他の長距離ＯＮＵに対しても図４と同様な動作が実行される。なお、短距離ＯＮＵに対しては、他の既存の動的帯域割当動作を適用しても良く、また、図４に示す動的帯域割当動作を適用するようにしても良い。また、図４は、ある割当周期でのＯＬＴ１１の動作を示しており、割当周期毎に、図４に示す動作が繰り返される。
【００５０】
ＯＬＴ１１は、新たな割当周期になって、ある長距離ＯＮＵ（以下、符号１２−Ｌを用いる）に対して、図４に示す処理を開始すると、まず、予め設定されている固定帯域Ｇｆｉｘを今回の周期に割当てる帯域（以下、現割当帯域と呼ぶ）Ｇｎｏｗに仮設定する（ステップＳＴ１）。固定帯域Ｇｆｉｘの値は、適用するサービスにより設定変更ができるようにしても良い。例えば、音声通信サービスとビデオ通信サービスとデータ通信サービスとで異なる値を設定するようにしても良く、例えば、通信開始時のネゴシエーションでサービス種類を特定して設定できるようにしても良い。固定帯域Ｇｆｉｘの値は、最低限の割当帯域を確保するものとなっているが、システムが許容するならば０であっても良い。
【００５１】
次に、ＯＬＴ１１は、受信したレポートフレームにおける送信要求された帯域（送信要求量）Ｒｎｏｗと、過去の直前所定周期で割当てた帯域の合計Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍを比較する（ステップＳＴ２）。ＯＬＴ１１は、受信した送信要求量Ｒｎｏｗが直近割当済み合計Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍ以上の場合には、受信した送信要求量Ｒｎｏｗから直近割当済み合計Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍを差し引いた値Ｒｎｏｗ−Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍを、現割当帯域Ｇｎｏｗに加算した値を新たな現割当帯域Ｇｎｏｗにする（ステップＳＴ３）。一方、直近割当済み合計Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍが受信した送信要求量Ｒｎｏｗより大きい場合には、現割当帯域Ｇｎｏｗ（＝固定帯域Ｇｆｉｘ）をそのままにしておく。
【００５２】
以上までの処理の意味合いを説明する。後述する図５に示すように、長距離ＯＮＵ１２−Ｌの場合、受信した送信要求量Ｒｎｏｗに応じて現割当帯域Ｇｎｏｗを定めて長距離ＯＮＵ１２−Ｌに送信しても、現割当帯域Ｇｎｏｗが長距離ＯＮＵ１２−Ｌに到達するまでに長時間を要し、現割当帯域Ｇｎｏｗが長距離ＯＮＵ１２−Ｌに到達する前に、長距離ＯＮＵ１２−Ｌが次のレポートフレームを送出することになる。このように、現割当帯域Ｇｎｏｗが長距離ＯＮＵ１２−Ｌに到達する前に、長距離ＯＮＵ１２−Ｌが送出した次のレポートフレームにて通知される送信要求量には今回の現割当帯域Ｇｎｏｗが反映されていない。すなわち、受信した送信要求量Ｒｎｏｗは、長距離ＯＮＵ１２−Ｌに到達していない過去の直前所定周期で割当てた帯域が反映されていないため、過去の直前所定周期で割当てた帯域の合計（直近割当済み合計）Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍの方が実際の送信要求量Ｒｎｏｗより大きくなり、必要以上に帯域を割当過ぎてしまうことになる。そのために、受信した送信要求量Ｒｎｏｗと直近割当済み合計Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍとを比較し、比較結果に応じて適宜、現割当帯域Ｇｎｏｗを更新することとした。
【００５３】
また、現割当帯域Ｇｎｏｗは、上り送信許可量の最大値Ｇｍａｘ以下でなければならず、ＯＬＴ１１は、現割当帯域Ｇｎｏｗが上り送信許可量の最大値Ｇｍａｘを超えている場合には、上り送信許可量の最大値Ｇｍａｘを新たな現割当帯域Ｇｎｏｗに更新する（ステップＳＴ４）。上述したステップＳＴ１及びＳＴ３の処理を考慮すると、現割当帯域Ｇｎｏｗは固定帯域Ｇｆｉｘ以上であり、ステップＳＴ４を考慮すると、現割当帯域Ｇｎｏｗは上り送信許可量の最大値Ｇｍａｘである。従って、ステップＳＴ４を終了した時点では、Ｇｆｉｘ≦Ｇｎｏｗ≦Ｇｍａｘが成立している。
【００５４】
上り送信許可量の最大値Ｇｍａｘは、例えば、その時点で上り信号を送出しているＯＮＵの数に応じて動的に定めるものであっても良く、また例えば、その時点で上り信号を送出している全てのＯＮＵからの送信要求量（Ｒｎｏｗ）の合計値と、今、対象となっているＯＮＵからの送信要求量Ｒｎｏｗとの比に応じて動的に定めるものであっても良く、その決定方法は既存の決定方法を適用できる。また、上り送信許可量の最大値Ｇｍａｘとして固定値を適用するようにしても良い。
【００５５】
以上のようにして現割当帯域Ｇｎｏｗを定めると、ＯＬＴ１１は、過去の直前所定周期に割当てた帯域と今回割当てる現割当帯域Ｇｎｏｗとを保持する（ステップＳＴ５）。ここで、過去の直前所定周期（すなわち、周期の数）は、例えば、今対象となっている長距離ＯＮＵ１２−ＬとＯＬＴ１１との距離（言い換えると、ＲＴＴ）によって変えるようにする。すなわち、距離が長い長距離ＯＮＵに対して周期数を大きくし、距離が短い長距離ＯＮＵに対して周期数を小さくする。なお、どの長距離ＯＮＵ１２−Ｌも、ＯＬＴ１１から同じ程度の距離に設置されるシステムなどでは、過去の直前所定周期（周期数）として固定値を適用するようにしても良い。
【００５６】
その後、ＯＬＴ１１は、直前所定周期分と今回割当てた帯域分とを加算し、次の周期で用いる直近割当済み合計Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍを算出しておく（ステップＳＴ６）。
【００５７】
最後に、今回割当てる帯域Ｇｎｏｗをゲートフレームに設定して、ＯＮＵ１２−Ｌに送信させ（ステップＳＴ７）、今回の周期における一連の帯域割当処理を終了する。
【００５８】
次に、図４による処理を行うことによる割当帯域Ｇｎｏｗの変化や送信要求量Ｒｎｏｗの変化の一例を、図５を参照しながら説明する。図５に示す長距離ＯＮＵ１２−Ｌは、２割当周期後に、割当てた帯域が反映された上り信号の送信を行うものである。
【００５９】
まず、長距離ＯＮＵ１２−Ｌが接続された以降、最初のレポートフレームＲ１をＯＬＴ１１が受信すると、ＯＬＴ１１は、この割当周期Ｔ１０１では、（１−２）式に示すように、予め定められている固定帯域値Ｇｆｉｘと、レポートフレームで要求された送信要求量Ｒｎｏｗ（＝Ｒ１＝ΔＧ１）を加算して、ＯＮＵ１２−Ｌに帯域Ｇ１を割当てる。なお、このタイミングでの直近割当済み合計Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍが０であるので、図４の処理を行うことにより、上述のような帯域割当となる。ここで、符号Ｇ１〜Ｇ５は、ゲートフレームを表すと共に、また、そのゲートフレームに盛り込まれている割当帯域をも表すものとする。また、符号Ｒ１〜Ｒ５は、レポートフレームを表すと共に、また、そのレポートフレームに盛り込まれている送信要求量をも表すものとする。以下の数式で記載している符号ΔＧ１〜ΔＧ４は、図４のステップＳＴ３の演算における差分Ｒｎｏｗ−Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍを表している。
【００６０】
ΔＧ１＝Ｒ１      …（１−１）
Ｇ１＝Ｇｆｉｘ＋ΔＧ１      …（１−２）
次の割当周期Ｔ１０２のタイミングでは、前の割当周期Ｔ１０１で割り当てた帯域Ｇ１が長距離ＯＮＵ１２−Ｌに届いていないためデータの送信が開始されておらず、しかも、１周期分だけ送信しようとするデータ量が長距離ＯＮＵ１２−Ｌで増えているので、送信要求量Ｒ２が、直近割当済み合計Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍ＝Ｇ１以上になっているとする。そのため、送信要求量がＲ２のレポートフレームを受信すると、ＯＬＴ１１は、（２−２）式に示すように、既に、前周期Ｔ１０１で割当てている帯域Ｇ１分を送信要求量Ｒ２から差し引いた帯域ΔＧ２を固定帯域値Ｇｆｉｘからの上乗せ分として割当帯域Ｇ２を求める。
【００６１】
ΔＧ２＝Ｒ２−Ｇ１      …（２−１）
Ｇ２＝Ｇｆｉｘ＋ΔＧ２      …（２−２）
さらに、次の割当周期Ｔ１０３のタイミングでは、前の前の割当周期Ｔ１０１で割り当てた帯域Ｇ１と前の割当周期Ｔ１０２で割り当てた帯域Ｇ２が長距離ＯＮＵ１２−Ｌに届いていないためデータの送信が開始されておらず、しかも、前周期の送信要求量Ｒ２より１周期分だけ送信しようとするデータ量が長距離ＯＮＵ１２−Ｌで増えているので、送信要求量Ｒ３が、直近割当済み合計Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍ＝Ｇ１＋Ｇ２以上になっているとする。そのため、送信要求量がＲ３のレポートフレームを受信すると、ＯＬＴ１１は、（３−２）式に示すように、既に、前々周期Ｔ１０１及び前周期Ｔ１０２で割当てている帯域Ｇ１＋Ｇ２分を送信要求量Ｒ３から差し引いた帯域ΔＧ３を固定帯域値Ｇｆｉｘからの上乗せ分として割当帯域Ｇ３を求める。
【００６２】
ΔＧ３＝Ｒ３−（Ｇ２＋Ｇ１）      …（３−１）
Ｇ３＝Ｇｆｉｘ＋ΔＧ３      …（３−２）
一方、さらに次の割当周期Ｔ１０４のタイミングでＯＬＴ１１に到達するレポートフレームＲ４の送出時には、既に割当周期Ｔ１０１で長距離ＯＮＵ１２−Ｌに割り当てた帯域Ｇ１を長距離ＯＮＵ１２−Ｌは把握しており、レポートフレームＲ４における送信要求量Ｒ４は、帯域Ｇ１が既に割り当てられたことを反映したものとなっている。そのため、割当周期Ｔ１０４では、３周期前の割当周期Ｔ１０１で割り当てた帯域Ｇ１を考慮する必要がない。今回の周期Ｔ１０４で受信したレポートフレームにおける送信要求量Ｒ４が、直近２周期で割当済み合計Ｇｌａｓｔ＿ｓｕｍ＝Ｇ２＋Ｇ３以上になっているとする。そのため、ＯＬＴ１１は、（４−２）式に示すように、直近の２周期Ｔ１０１及びＴ１０２で割当てている帯域Ｇ２＋Ｇ３分を送信要求量Ｒ４から差し引いた帯域ΔＧ４を固定帯域値Ｇｆｉｘからの上乗せ分として割当帯域Ｇ４を求める。
【００６３】
ΔＧ４＝Ｒ４−（Ｇ３＋Ｇ２）      …（４−１）
Ｇ４＝Ｇｆｉｘ＋ΔＧ４      …（４−２）
以下同様にして、各割当周期において、直近の２周期で割当てている帯域の合計分を、その割当周期で受信した送信要求量から差し引いた帯域を固定帯域値からの上乗せ分としてその割当周期での割当帯域を決定する。
【００６４】
以上では、直近の２周期で割当てている帯域の合計分を考慮する長距離ＯＮＵの場合を説明したが、直近過去の割当帯域の合計分を考慮する周期数は２周期に限定されず、その長距離ＯＮＵとＯＬＴとの距離（言い換えるとＲＴＴ）に応じて決定されるものである。
【００６５】
（Ａ−３）実施形態の効果
上記実施形態によれば、過去の割当周期で割り当てた帯域の情報が長距離ＯＮＵに到達しない状態で、長距離ＯＮＵから送出された送信要求量に基づいて予測して割当帯域を決定する場合において、送信要求量に反映されていない直近過去の割当周期分の割当帯域の合計を考慮して、その割当周期での割当帯域を決定するようにしたので、割当帯域の精度を高くすることができる。すなわち、割当帯域の不足を抑制できると共に無駄な帯域割当が解消され、効率の良い上り帯域を割当てることができる。
【００６６】
（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態では、長距離ＯＮＵと近距離ＯＮＵとが混在するＰＯＮシステムを説明したが、ＯＮＵを距離に応じて弁別することないＰＯＮシステムに対しても本発明を適用することができる。全てのＯＮＵに対し、図４に示す動的帯域割当動作を適用すれば良い。
【００６７】
上記実施形態では、全てのＯＮＵからの上り帯域を調整するように帯域割当を行うＰＯＮシステムを示したが、ＰＯＮシステムの形態はこれに限定されない。例えば、第１の波長でＯＬＴに上り信号を送信するＯＮＵのグループと、第２の波長でＯＬＴに上り信号を送信するＯＮＵのグループとに分かれている場合には、グループ毎に、動的割当動作を実行すれば良い。
【００６８】
ＯＬＴからＯＮＵへの割当帯域の情報の表現形式は任意である。例えば、送出開始時刻とデータ量の組み合わせであっても良く、単にデータ量であっても良い。また、データ量も、バイト数などの一般的な量的表現に限定されず、タイムスロット数で表現されたものであっても良い。
【符号の説明】
【００６９】
１０…ＰＯＮシステム、１１…ＯＬＴ、１２−１〜１２−Ｎ…ＯＮＵ、３１…上り帯域要求抽出部、３２…動的上り帯域割当部。
【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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