(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯域幅割当方法であって、前記方法は、
光加入者線終端装置（OLT）によって、各光ネットワーク装置（ONU）によって送信される帯域幅要求を受信するステップであって、前記ONUはONU1を含む、ステップと、
前記OLTによって、前記ONUによって要求される帯域幅および前記ONUによって構成される帯域幅に従って、帯域幅マップ（BWMap）メッセージを生成するステップであって、前記BWMapメッセージは、少なくとも2つの第1の割当識別子（Alloc−ID1）を含み、各Alloc−ID1は第1の時間に対応し、任意の2つの第1の時間は異なり、前記Alloc−ID1は双方とも使用のため前記ONU1に割り当てられ、前記少なくとも2つのAlloc−ID1の位置は各伝送周期内の前記BWMapメッセージ内において固定される、ステップと、
前記OLTによって、各ONUに前記BWMapメッセージを送信するステップと
を含む、帯域幅割当方法。
【請求項２】
前記BWMapメッセージは、少なくとも2つの第2の割当識別子（Alloc−ID2）を含み、各Alloc−ID2は第2の時間に対応し、任意の2つの第2の時間は異なり、前記Alloc−ID2は双方ともONU2を識別するために使用され、前記少なくとも2つのAlloc−ID2の位置は各伝送周期内の前記BWMapメッセージ内において固定される、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記2つの第1の時間のうちの一つの第1の時間は開始時間1と終了時間1とを含み、前記2つの第1の時間のうちの他の第1の時間は開始時間2と終了時間2とを含み、前記開始時間1は、前記ONU1が第1のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、前記終了時間1は、前記ONU1が前記第1のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、前記開始時間2は、前記ONU1が第2のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、前記終了時間2は、前記ONU1が前記第2のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、前記第1のデータストリームおよび前記第2のデータストリームは同じ種別のサービスフローを搬送し、または前記第1のデータストリームおよび前記第2のデータストリームは異なる種別のサービスフローを搬送する、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
帯域幅割当方法であって、前記方法は、
光ネットワーク装置1（ONU1）によって、帯域幅を割り当てるよう光加入者線終端装置（OLT）に要求するために、前記OLTに帯域幅マップ（BWMap）要求を送信するステップと、
前記ONU1によって、前記OLTによって送り返される帯域幅マップ（BWMap）メッセージを受信するステップであって、前記BWMapメッセージは、少なくとも2つの第1の割当識別子（Alloc−ID1）を含み、各Alloc−ID1は第1の時間に対応し、任意の2つの第1の時間は異なり、前記Alloc−ID1は双方ともONU1に割り当てられ、前記少なくとも2つのAlloc−ID1の位置は各伝送周期内の前記BWMapメッセージ内において固定される、ステップと
を含む、帯域幅割当方法。
【請求項５】
前記方法は、
前記ONU1によって、前記ONU1の前記少なくとも2つのAlloc−ID1に従って、前記ONU1に対応する少なくとも2つの第1の時間を取得するステップと、
前記ONU1によって、前記取得した第1の時間に従って第1のデータを伝送し、前記他の取得した第1の時間に従って第2のデータを伝送するステップと
をさらに含む、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
光加入者線終端装置（OLT）であって、前記OLTは、
各光ネットワーク装置（ONU）によって送信される帯域幅要求を受信し、前記ONUはONU1を含み、帯域幅マップ（BWMap）メッセージを各ONUに送信するよう構成された送受信器と、
前記ONUによって要求された帯域幅および前記ONUによって構成された帯域幅に従って前記BWMapメッセージを生成するように構成されたプロセッサであって、前記BWMapメッセージは、少なくとも2つの第1の割当識別子（Alloc−ID1）を含み、各Alloc−ID1は第1の時間に対応し、任意の2つの第1の時間は異なり、前記Alloc−ID1は双方とも使用のため前記ONU1に割り当てられ、前記少なくとも2つのAlloc−ID1の位置は各伝送周期内のBWMapメッセージ内において固定される、プロセッサと
を含む、光加入者線終端装置OLT。
【請求項７】
前記BWMapメッセージは、少なくとも2つの第2の割当識別子（Alloc−ID2）をさらに含み、各Alloc−ID2は第2の時間に対応し、任意の2つの第2の時間は異なり、前記Alloc−ID2は双方ともONU2を識別するために使用され、前記少なくとも2つのAlloc−ID2の位置は各伝送周期内の前記BWMapメッセージ内において固定される、請求項6に記載のOLT。
【請求項８】
前記2つの第1の時間のうちの１つの第1の時間は開始時間1と終了時間1とを含み、前記2つの第1の時間のうちの他の第1の時間は開始時間2と終了時間2とを含み、前記開始時間1は、前記ONU1が第1のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、前記終了時間1は、前記ONU1が前記第1のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、前記開始時間2は、前記ONU1が第2のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、前記終了時間2は、前記ONU1が前記第2のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、前記第1のデータストリームおよび前記第2のデータストリームは同じ種別のサービスフローを搬送し、または前記第1のデータストリームおよび前記第2のデータストリームは異なる種別のサービスフローを搬送する、請求項6または7に記載のOLT。
【請求項９】
光ネットワーク装置ONUであって、前記ONUはONU1を含み、前記ONU1は、
光加入者線終端装置（OLT）に帯域幅要求を送信するように構成された送信器と、
前記OLTによって送り返される帯域幅マップ（BWMap）メッセージを受信するように構成された受信器であって、前記BWMapメッセージは少なくとも2つの第1の割当識別子（Alloc−ID1）を含み、各Alloc−ID1は第1の時間に対応し、任意の2つの第1の時間は異なり、前記Alloc−ID1は双方とも前記ONU1に割り当てられ、前記少なくとも2つのAlloc−ID1の位置は各伝送周期内の前記BWMapメッセージ内において固定される、受信器と
を含む、光ネットワーク装置ONU。
【請求項１０】
前記ONUは、
前記ONU1の少なくとも2つのAlloc−IDに従って、前記ONU1に対応する前記少なくとも2つの第1の時間を取得し、および、前記少なくとも2つの第1の時間においてデータを伝送するよう前記送信器に命令するよう構成されたプロセッサをさらに含み、
前記送信器は、前記取得した第1の時間に従って第1のデータを伝送し、および前記他の取得した第1の時間に従って第2のデータを伝送するようにさらに構成される、請求項9に記載のONU。
【請求項１１】
前記BWMapメッセージは、少なくとも2つの第2の割当識別子（Alloc−ID2）をさらに含み、各Alloc−ID2は第2の時間に対応し、任意の2つの第2の時間は異なり、前記Alloc−ID2は双方ともONU2を識別するために使用され、前記少なくとも2つのAlloc−ID2の位置は各伝送周期内の前記BWMapメッセージ内において固定される、請求項9または10に記載のONU。
【請求項１２】
前記2つの第1の時間のうちの第1の時間は開始時間1と終了時間1とを含み、前記2つの第1の時間のうちの他の第1の時間は開始時間2と終了時間2とを含み、前記開始時間1は、前記ONU1が第1のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、前記終了時間1は、前記ONU1が前記第1のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、前記開始時間2は、前記ONU1が第2のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、前記終了時間2は、前記ONU1が前記第2のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、前記第1のデータストリームおよび前記第2のデータストリームは同じ種別のサービスフローを搬送し、または前記第1のデータストリームおよび前記第2のデータストリームは異なる種別のサービスフローを搬送する、請求項9〜11のいずれか一項に記載のONU。
【請求項１３】
光加入者線終端装置OLTと光ネットワーク装置ONUとを含む受動光ネットワークシステムPONであって、前記OLTは光分配ネットワークODNを使用することによって前記ONUに接続され、前記OLTは請求項6〜8のいずれか一項に記載のOLTを含み、前記ONUは請求項9〜12のいずれか一項に記載のONUを含む、受動光ネットワークシステムPON。
【請求項１４】
プログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であって、前記プログラムは、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法をコンピュータに実行させる、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１５】
請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法をコンピュータに実行させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は光通信分野に関し、特にデータ通信システム、光加入者線終端装置（Optical Line Terminal、OLT）およびベースバンド装置（Baseband Unit、BBU）に関する。
【背景技術】
【０００２】
受動光ネットワーク（Passive Optical Network、PON）は、ポイント・ツー・マルチポイント・ネットワーク・トポロジ構造であり、一般に、中央局に位置する光加入者線終端装置（Optical Line Terminal、OLT）と、ユーザ端に位置する複数の光ネットワーク装置（Optical Network Unit、ONU）と、光加入者線終端装置と複数の光ネットワーク装置との間に位置する光分配ネットワーク（Optical Distribution Network、ODN）とを含む。
【０００３】
PONシステムにおいて、動的帯域幅割当（Dynamically Bandwidth Assignment、DBA）は、上り帯域幅をマイクロ秒またはミリ秒レベルの時間間隔内で動的に割り当てることができる機構である。既存のPONシステムでは、OLTは、各ONUによって報告される要求帯域幅に従って、ブロードキャストによって帯域幅マップ（Bandwidth Map、BWMap）メッセージを配信し、これにより、ONUは、BWMapメッセージを使用してOLTによって割り当てられた時間内でデータを伝送することができる。しかし、現在の帯域幅割当機構では、ONUの上りポートを使用してデータを送信してからOLTのPONポートを使用してデータを受信するまでに生じる平均遅延は少なくとも300マイクロ秒、さらには1〜4ミリ秒msであるので、5Gが適用されるモバイル・バックホールのシナリオでは、ユーザデータの実時間伝送要件により、システムは、ONUの上りポートを使用したデータの送信からOLTのポートを使用したデータの受信までの期間において生じる遅延は20マイクロ秒以内であると規定する。明らかに、現在のDBA機構では、モバイルベアリングのシナリオにおける遅延はサービス伝送の遅延性能要件を満たすことができない。
【発明の概要】
【０００４】
PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題を解決し、かつPONシステムの伝送遅延を低減することによってデータの伝送速度および伝送効率を改善するために、本発明の実施形態は以下の技術的解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第1の設計解決手段では、帯域幅割当方法が提供され、この方法は、
各光ネットワーク装置ONUによって送信される帯域幅要求を受信するステップであって、ONUはONU1を含む、ステップと、
ONUによって要求される帯域幅およびONUによって構成される帯域幅に従って帯域幅マップBWMapメッセージを生成するステップであって、BWMapメッセージは第1の割当識別子Alloc−ID1と、Alloc−ID1に対応する第1の時間と、第2の割当識別子Alloc−ID2と、Alloc−ID2に対応する第2の時間とを含み、Alloc−ID1およびAlloc−ID2は双方とも使用のためONU1に割り当てられる、ステップと、
各ONUにBWMapメッセージを送信するステップとを含む。
【０００６】
この設計解決手段では、このような設計の後、映像データを伝送するために、帯域許可はONU1の映像データに1周期に2回割り当てられてもよい。1回の伝送周期は、一般的に125マイクロ秒である。すなわち、映像データは125μs以内に2回伝送されてもよい。1周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する伝送時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、1回目の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は63μsである。しかし、既存のDBA伝送機構では、ONU1が映像データを125μs以内に1回のみ伝送する場合、今回の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は125μsであり、ONU1がこの回のデータ伝送の機会を逸した場合、ONU1は2回目の伝送を行うために125μs間待機する必要がある。本願のこの実施形態におけるBWMapメッセージ形式のこのような改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減されることが分かる。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【０００７】
前述の設計解決手段に基づいて、可能な設計では、BWMapメッセージは第3の割当識別子Alloc−ID3と、Alloc−ID3に対応する第3の時間とをさらに含み、Alloc−ID3はONU2を識別するために使用され、第3の時間は、使用のためONU2に割り当てられるために使用される。
【０００８】
前述の設計解決手段に基づいて、別の可能な設計では、第1の時間は開始時間1と終了時間1とを含み、第2の時間は開始時間2と終了時間2とを含み、開始時間1はONU1が第1のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、終了時間1はONU1が第1のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、開始時間2はONU1が第2のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、終了時間2はONU1が第2のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは同じ種別のサービスフローを搬送し、または第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは異なる種別のサービスフローを搬送する。
【０００９】
前述の設計解決手段に基づいて、別の可能な設計では、Alloc−ID2に対するAlloc−ID1の位置は、各周期内のBWMapメッセージ内において固定される。
【００１０】
第2の設計解決手段では、帯域幅割当方法が提供され、この方法は、
帯域幅を割り当てるよう光加入者線終端装置OLTに要求するために、OLTに帯域幅マップBWMap要求を送信するステップと、
光加入者線終端装置OLTによって送り返される帯域幅マップBWMapメッセージを受信するステップであって、BWMapメッセージは第1の割当識別子Alloc−ID1と、Alloc−ID1に対応する第1の時間と、第2の割当識別子Alloc−ID2と、Alloc−ID2に対応する第2の時間とを含み、Alloc−ID1およびAlloc−ID2は双方ともONU1に割り当てられる、ステップとを含む。
【００１１】
この設計解決手段では、このような設計の後、映像データを伝送するために、帯域許可はONU1の映像データに1周期に2回割り当てられてもよい。1回の伝送周期は、一般的には125マイクロ秒である。すなわち、映像データは125μs秒以内に2回伝送されてもよい。1周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する伝送時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、1回目の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は63μsである。しかし、既存のDBA伝送機構では、ONU1が映像データを125μs以内に1回のみ伝送する場合、今回の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は125μsであり、ONU1がこの回のデータ伝送の機会を逸した場合、ONU1は2回目の伝送を行うために125μs間待機する必要がある。本願のこの実施形態におけるBWMapメッセージ形式のこのような改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減されることが分かる。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００１２】
前述の設計解決手段に基づいて、可能な設計においてこの方法は、
ONU1のAlloc−IDに従って、ONU1に対応する第1の時間および第2の時間を取得するステップと、
取得した第1の時間に従って第1のデータを伝送し、第2の時間に従って第2のデータを伝送するステップとをさらに含む。
【００１３】
前述の設計解決手段に基づいて、別の可能な設計では、BWMapメッセージは第3の割当識別子Alloc−ID3と、Alloc−ID3に対応する第3の時間とをさらに含み、Alloc−ID3はONU2を識別するために使用され、第3の時間は、使用のためONU2に割り当てるために使用される。
【００１４】
前述の設計解決手段に基づいて、可能な設計では、第1の時間は開始時間1と終了時間1とを含み、第2の時間は開始時間2と終了時間2とを含み、開始時間1はONU1が第1のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、終了時間1はONU1が第1のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、開始時間2はONU1が第2のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、終了時間2はONU1が第2のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは同じ種別のサービスフローを搬送し、または第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは異なる種別のサービスフローを搬送する。
【００１５】
前述の設計解決手段に基づいて、別の可能な設計では、Alloc−ID2に対するAlloc−ID1の位置は、各周期内のBWMapメッセージ内において固定される。
【００１６】
第3の設計解決手段では、光加入者線終端装置OLTが提供され、このOLTは、
各光ネットワーク装置ONUによって送信される帯域幅要求を受信し、ONUはONU1を含み、各ONUに帯域幅マップBWMapメッセージを送信するように構成された送受信器と、
ONUによって要求された帯域幅およびONUによって構成された帯域幅に従ってBWMapメッセージを生成するように構成されたプロセッサであって、BWMapメッセージは、第1の割当識別子Alloc−ID1と、Alloc−ID1に対応する第1の時間と、第2の割当識別子Alloc−ID2と、Alloc−ID2に対応する第2の時間とを含み、Alloc−ID1およびAlloc−ID2は双方とも使用のためONU1に割り当てられる、プロセッサとを含む。
【００１７】
この設計解決手段では、このような設計の後、映像データを伝送するために、帯域許可はONU1の映像データに1周期に2回割り当てられてもよい。1回の伝送周期は、一般的には125マイクロ秒である。すなわち、映像データは125μs秒以内に2回伝送されてもよい。1周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する伝送時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、1回目の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は63μsである。しかし、既存のDBA伝送機構では、ONU1が映像データを125μs以内に1回のみ伝送する場合、今回の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は125μsであり、ONU1がこの回のデータ伝送の機会を逸した場合、ONU1は2回目の伝送を行うために125μs間待機する必要がある。本願のこの実施形態におけるBWMapメッセージ形式のこのような改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減されることが分かる。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００１８】
第3の設計解決手段に基づいて、可能な設計では、BWMapメッセージは第3の割当識別子Alloc−ID3と、Alloc−ID3に対応する第3の時間とをさらに含み、Alloc−ID3はONU2を識別するために使用され、第3の時間は、使用のためONU2に割り当てるために使用される。
【００１９】
第3の設計解決手段に基づいて、別の可能な設計では、第1の時間は開始時間1と終了時間1とを含み、第2の時間は開始時間2と終了時間2とを含み、開始時間1はONU1が第1のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、終了時間1はONU1が第1のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、開始時間2はONU1が第2のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、終了時間2はONU1が第2のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは同じ種別のサービスフローを搬送し、または第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは異なる種別のサービスフローを搬送する。
【００２０】
第3の設計解決手段に基づいて、別の可能な設計では、Alloc−ID2に対するAlloc−ID1の位置は、各周期内のBWMapメッセージ内において固定される。
【００２１】
この設計解決手段では、このような設計の後、映像データを伝送するために、帯域許可はONU1の映像データに1周期に2回割り当てられてもよい。1回の伝送周期は、一般的には125マイクロ秒である。すなわち、映像データは125μs秒以内に2回伝送されてもよい。1周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する伝送時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、1回目の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は63μsである。しかし、既存のDBA伝送機構では、ONU1が映像データを125μs以内に1回のみ伝送する場合、今回の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は125μsであり、ONU1がこの回のデータ伝送の機会を逸した場合、ONU1は2回目の伝送を行うために125μs間待機する必要がある。本願のこの実施形態におけるBWMapメッセージ形式のこのような改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減されることが分かる。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００２２】
第4の設計解決手段では、光ネットワーク装置ONUが提供され、このONUは、
光加入者線終端装置OLTに帯域幅要求を送信するように構成された送信器と、
光加入者線終端装置OLTによって送り返される帯域幅マップBWMapメッセージを受信するように構成された受信器であって、BWMapメッセージは第1の割当識別子Alloc−ID1と、Alloc−ID1に対応する第1の時間と、第2の割当識別子Alloc−ID2と、Alloc−ID2に対応する第2の時間とを含み、Alloc−ID1およびAlloc−ID2は双方ともONU1に割り当てられる、受信器とを含む。
【００２３】
第4の設計解決手段に基づいて、可能な実装形態が提供され、このONUは、
ONU1のAlloc−IDに従って、ONU1に対応する第1の時間および第2の時間を取得し、第1の時間および第2の時間においてデータを伝送するように送信器に命令するように構成されたプロセッサをさらに含み、
送信器は、取得した第1の時間に従って第1のデータを伝送し、第2の時間に従って第2のデータを伝送するようにさらに構成される。
【００２４】
第4の設計解決手段に基づいて、別の可能な実装形態が提供され、BWMapメッセージは第3の割当識別子Alloc−ID3と、Alloc−ID3に対応する第3の時間とをさらに含み、Alloc−ID3はONU2を識別するために使用され、第3の時間は、使用のためONU2に割り当てられるために使用される。
【００２５】
第4の設計解決手段に基づいて、第3の可能な実装形態が提供され、第1の時間は開始時間1と終了時間1とを含み、第2の時間は開始時間2と終了時間2とを含み、開始時間1はONU1が第1のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、終了時間1はONU1が第1のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、開始時間2はONU1が第2のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、終了時間2はONU1が第2のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは同じ種別のサービスフローを搬送し、または第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは異なる種別のサービスフローを搬送する。
【００２６】
第4の設計解決手段に基づいて、第4の可能な実装形態が提供され、Alloc−ID2に対するAlloc−ID1の位置は各周期内のBWMapメッセージ内において固定される。
【００２７】
この設計解決手段では、このような設計の後、映像データを伝送するために、帯域許可はONU1の映像データに1周期に2回割り当てられてもよい。1回の伝送周期は、一般的には125マイクロ秒である。すなわち、映像データは125μs秒以内に2回伝送されてもよい。1周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する伝送時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、1回目の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は63μsである。しかし、既存のDBA伝送機構では、ONU1が映像データを125μs以内に1回のみ伝送する場合、今回の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は125μsであり、ONU1がこの回のデータ伝送の機会を逸した場合、ONU1は2回目の伝送を行うために125μs間待機する必要がある。本願のこの実施形態におけるBWMapメッセージ形式のこのような改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減されることが分かる。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００２８】
第5の設計解決手段では、光加入者線終端装置OLTと光ネットワーク装置ONUとを含む受動光ネットワークシステムPONが提供される。OLTは光分配ネットワークODNを使用することによってONUに接続され、OLTは前述の第3の設計解決手段に関連するOLTを含み、ONUは前述の設計解決手段によるONUを含む。
【００２９】
この設計解決手段では、このような設計の後に、映像データを伝送するために、帯域許可がONU1の映像データに1周期に2回割り当てられてもよい。1回の伝送周期は、一般的には125マイクロ秒である。すなわち、映像データは125μs秒以内に2回伝送されてもよい。1周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する伝送時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、1回目の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は63μsである。しかし、既存のDBA伝送機構では、ONU1が映像データを125μs以内に1回のみ伝送する場合、今回の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は125μsであり、ONU1がこの回のデータ伝送の機会を逸した場合、ONU1は2回目の伝送を行うために125μs間待機する必要がある。本願のこの実施形態におけるBWMapメッセージ形式のこのような改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減されることが分かる。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本願の一実施形態によるデータ通信システムのシステム構築図である。
【図２】本願の一実施形態による帯域幅割当方法の概略的なフローチャートである。
【図３】本願の一実施形態によるBWMapメッセージ形式を示す図である。
【図４】本願の一実施形態によるBWMapメッセージに対応する割当周期の図である。
【図５Ａ】本願の一実施形態によるBWMapメッセージ形式を示す図である。
【図５Ｂ】本願の一実施形態によるBWMapメッセージ形式を示す図である。
【図６】本願の一実施形態によるBWMapメッセージに対応する割当周期の図である。
【図７Ａ】本願の一実施形態による別のBWMapメッセージ形式を示す図である。
【図７Ｂ】本願の一実施形態による別のBWMapメッセージ形式を示す図である。
【図８】本願の一実施形態による光加入者線終端装置OLTの概略構成図である。
【図９】本願の一実施形態による光ネットワーク装置ONUの概略構成図である。
【図１０】本願の一実施形態による別のネットワーク装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本願の目的、技術的解決策および利点をより明確にするために、以下では添付の図面を参照して本願の実施形態をさらに詳細に説明する。
【００３２】
本願に記載の「複数」とは、2つ以上を意味する。「および／または」という用語は、関連するオブジェクトの関連関係を表し、3つの関係が存在し得ることを示す。例えばAおよび／またはBは、以下の3つの場合、つまり、Aのみが存在すること、AおよびBの両方が存在すること、そしてBのみが存在することを表してもよい。文字「／」は一般に、関連するオブジェクト間の「OR」関係を示す。
【００３３】
図1を参照して、受動光ネットワークシステム100は、少なくとも1つの光加入者線終端装置（OLT）110と、複数の光ネットワーク装置（ONU）120と、光分配ネットワーク（ODN）130とを含む。光加入者線終端装置110は、光分配ネットワーク130を使用することによって、ポイント・ツー・マルチポイント方式で複数の光ネットワーク装置120に接続される。光加入者線終端装置110は、TDM機構、WDM機構またはTDM／WDMハイブリッド機構を使用することによって、光ネットワーク装置120と通信してもよい。光加入者線終端装置110から光ネットワーク装置120への方向を下り方向として定義し、光ネットワーク装置120から光加入者線終端装置110への方向を上り方向として定義する。
【００３４】
受動光ネットワークシステム100は、光加入者線終端装置110と光ネットワーク装置120との間でデータを分配するためにいかなる能動構成要素も必要としない通信ネットワークでありうる。特定の実施形態では、データは、光分配ネットワーク130内の受動光学構成要素（光スプリッタなど）を使用することによって光加入者線終端装置110と光ネットワーク装置120との間で分配されてもよい。受動光ネットワークシステム100は、非同期転送モードの受動光ネットワーク（ATM PON）システム、もしくはITU−T G．983規格で定義された広帯域受動光ネットワーク（BPON）システム、ITU−T G．984シリーズ規格で定義されたギガビット受動光ネットワーク（GPON）システム、IEEE 802．3ah規格で定義されたイーサネット（登録商標）受動光ネットワーク（EPON）システム、波長分割多重方式の受動光ネットワーク（WDM PON）システム、もしくはITU−T G．987シリーズ規格で定義されたXGPONシステムなどの次世代受動光ネットワーク（NGA PON）システム、IEEE 802．3av規格で定義された10G EPONシステム、もしくはTDM／WDMハイブリッドPONシステムであってもよい。前述の規格によって定義された様々な受動光ネットワークシステムは、その全体が参照により本願文書に組み込まれる。
【００３５】
光加入者線終端装置110は通常、中央位置（例えば中央局、Central Office、CO）に位置し、複数の光ネットワーク装置120の全てを管理してもよい。光加入者線終端装置110は、光ネットワーク装置120と上位ネットワーク（図示せず）との間の媒体として使用されてもよく、上位層ネットワークから受信したデータを下りデータとして使用し、下りデータを光ネットワーク装置120に転送し、光ネットワーク装置120から受信した上りデータを上位層ネットワークに転送する。光加入者線終端装置110の具体的な構造構成は、受動光ネットワーク100の特定の種類によって異なることがある。一実施形態では、光加入者線終端装置110は、光送受信器構成要素200およびデータ処理モジュール（図示せず）を含んでもよい。光送受信器構成要素200は、データ処理モジュールによって処理された下りデータを下り光信号に変換し、光分配ネットワーク130を使用することによって光ネットワーク装置120に下り光信号を送信し、光分配ネットワーク130を使用することによって光ネットワーク装置120によって送信された上り光信号を受信し、上り光信号を電気信号に変換し、データ処理モジュールの処理のために電気信号をデータ処理モジュールに提供してもよい。
【００３６】
光ネットワーク装置120は、分配される態様でユーザ側の場所（顧客の住居など）に配置されてもよい。光ネットワーク装置120は、光加入者線終端装置110およびユーザと通信するように構成されたネットワーク装置であってもよい。具体的には、光ネットワーク装置120は、光加入者線終端装置110とユーザとの間の媒体として使用されてもよい。例えば光ネットワーク装置120は、光加入者線終端装置110から受信した下りデータをユーザに転送し、ユーザから受信したデータを上りデータとして使用し、上りデータを光加入者線終端装置110に転送してもよい。光ネットワーク装置120の特定の構造構成は、受動光ネットワーク100の特定の種類によって異なることがある。一実施形態では、光ネットワーク装置120は光送受信器構成要素300を含んでもよい。光送受信器構成要素300は、光分配ネットワーク130を使用することによって光加入者線終端装置110によって送信された下りデータ信号を受信し、光分配ネットワーク130を使用することによって光加入者線終端装置110に上りデータ信号を送信するように構成される。本願明細書では、光ネットワーク装置120の構造は光ネットワーク端末（Optical Network Terminal、ONT）の構造と類似していることを理解されたい。したがって、本出願明細書の解決手段では、光ネットワーク装置と光ネットワーク端末とを交換してもよい。
【００３７】
光分配ネットワーク130はデータ分配システムであってもよく、ファイバ、光カプラ、光マルチプレクサ／光デマルチプレクサ、光スプリッタおよび／または他の装置を含んでもよい。一実施形態では、ファイバ、光カプラ、光マルチプレクサ／光デマルチプレクサ、光スプリッタおよび／または他の装置は、受動光学構成要素であってもよい。具体的には、ファイバ、光カプラ、光マルチプレクサ／光デマルチプレクサ、光スプリッタおよび／または他の装置は、データ信号が光加入者線終端装置110と光ネットワーク装置120との間で分配される場合に電源によってサポートされる必要がない構成要素であってもよい。さらに、別の実施形態では、光分配ネットワーク130は、光増幅器または中継装置（Relay device）などの1つ以上の処理装置をさらに含んでもよい。図1に示す分岐構造では、光分配ネットワーク130は、具体的には、光加入者線終端装置110から複数の光ネットワーク装置120へ延びてもよいが、他の任意のポイント・ツー・マルチポイント構造として構成されてもよい。
【００３８】
光送受信器構成要素200または光送受信器構成要素300は、光信号送受信機能、光電変換機能およびOTDR試験機能と一体化されたプラグ着脱可能な光送受信器構成要素であってもよい。光加入者線終端装置110の光送受信器構成要素200が一例として使用されており、光送受信器構成要素は、光送信モジュール210と、光受信モジュール220と、OTDR試験モジュール230とを含んでもよい。光送信モジュール210は、光分配ネットワーク130を使用することによって下りデータ信号を光ネットワーク装置120に送り、ファイバネットワークおよびPON装置を検出する必要がある場合、OTDR試験モジュール230によって提供されるOTDR試験制御信号に従ってOTDR試験信号を下りデータ信号に変調し、下りデータ信号を光分配ネットワーク130に出力するように構成される。光受信モジュール220は、光ネットワーク装置120からの、光分配ネットワーク130を使用することによって送信される、上りデータ信号を受信し、上りデータ信号を光電変換によって電気信号に変換し、電気信号を処理のために光加入者線終端装置110の制御モジュールまたはデータ処理モジュール（図示せず）に転送するように構成される。
【００３９】
なお、図1のPONシステムは、EPONシステムもしくはGPONシステムであってもよく、または10G EPONシステムもしくは100G EPONシステムであってもよく、またはXG−PONシステム、XGS−PONシステムもしくはTWDM−PONシステムであってもよい。これは、本願のこの実施形態において限定されない。
【００４０】
以下に説明する様々な帯域幅割当方法は、図1の前述のシステムに適用可能である。
【００４１】
図2を参照して、図2は、図1の前述のシステム構築に適用される帯域幅割当方法である。
【００４２】
方法は以下のステップを含む。
【００４３】
S200．各ONUは、帯域幅を割り当てるようOLTに要求するために、OLTに帯域幅マップ要求を送信し、ONUは第1のONU1を含む。
【００４４】
S202．OLTは、ONUによって送信される帯域幅マップ要求を受信する。
【００４５】
S204．OLTは、ONUによって要求される帯域幅およびONUによって構成される帯域幅に従って帯域幅マップBWMapメッセージを生成し、BWMapメッセージは、第1の割当識別子（Allocation Identifier，Alloc−ID）1と、Alloc−ID1に対応する第1の時間と、第2の割当識別子Alloc−ID2と、Alloc−ID2に対応する第2の時間とを含み、Alloc−ID1およびAlloc−ID2は双方とも使用のためONU1に割り当てられる。
【００４６】
さらに、第1の時間は第1の開始時間start time 1と第1の終了時間end time 1とを含み、第2の時間は第2の開始時間start time 2と第2の終了時間end time 2とを含み、start time 1はONU1が第1のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、end time 1はONU1が第1のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、start time 2はONU1が第2のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、第2の終了時間end time 2はONU1が第2のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは同じ種別のサービスフローを搬送し、または第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは異なる種別のサービスフローを搬送する。
【００４７】
さらに、BWMapメッセージは、第3の割当識別子Alloc−ID3と、Alloc−ID3に対応する第3の時間とをさらに含み、Alloc−ID3は第2のONU2を識別するために使用され、第3の時間は、使用のためONU2に割り当てられるために使用される。
【００４８】
OLTによって生成されるBWMapメッセージの特定の形式を図3に示す。
【００４９】
BWMapメッセージは、割当識別子Alloc−IDフィールドと、開始時間Start time（図では略してStart）フィールドと、終了時間End time（図では略してEnd）フィールドとを含む。Alloc−IDフィールドは各ONUに割り当てられる伝送コンテナ（Transmission Container、T−CONT）を識別するために使用され、T−CONTはデータを伝送するために使用されるコンテナであり、伝送されうるデータストリームのバイトを具体的に示す。開始時間フィールドは、T−CONTがデータの搬送を開始するバイトに対応する時間を示すために使用され、終了時間フィールドは、T−CONTがデータの搬送を終了するバイトに対応する時間を示すために使用される。各ONUは固定の伝送速度を有し、各ONUに対応する伝送容量もまた予め設定されているので、ONUの開始バイトに対応する時間およびONUが伝送されるべきバイトの送信を終了する時間は、伝送速度および伝送されるべきデータのバイト数に従って知ることができる。本明細書における説明は、ITU−T G．984．3 BWMapフィールドおよびITU−T G．987．3 BWMapフィールドの説明と一致しており、詳細については本明細書では説明しない。
【００５０】
図3に示すように、OLTがBWMapメッセージを生成することは以下のことを含む。Alloc−ID1は、ONU1に割り当てられたT−CONT1を識別するために使用され、Start time 100およびEnd time 300は、ONU1が100バイト目でデータの送信を開始し、300バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT1は200バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT1はONU1のデータを搬送するために使用される。Alloc−ID2は、ONU2に割り当てられたT−CONT2を識別するために使用され、Start time 400およびEnd time 500は、ONU2が400バイト目でデータの送信を開始し、500バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT2は100バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT2はONU2のデータを搬送するために使用される。Alloc−ID3は、ONU3に割り当てられたT−CONT3を識別するために使用され、Start time 520およびEnd time 600は、ONU3が520バイト目でデータの送信を開始し、600バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT3は80バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT3はONU3のデータを搬送するために使用される。このBWMapメッセージの実装は、既存のBWMapメッセージの実装とは異なる。この周期においてBWMapメッセージはさらに以下のことを含む。Alloc−ID1は、ONU1に割り当てられたT−CONT1を識別するために使用され、Start time 700およびEnd time 900はONU1が700バイト目でデータの送信を開始し、900バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT1は200バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT1はONU1のデータを搬送するために使用される。1周期内の1つのBWMapメッセージでは、帯域許可がONU1のデータに所定の時間に2回割り当てられてもよく、ONU1によって伝送されるデータは同じサービス種別のデータであってもよく、または異なるサービス種別のデータであってもよい。例えば、ONU1の映像データはT−CONT1およびT−CONT2によって別々に搬送されてもよく、映像データは100バイト目で伝送され始め、映像データの伝送は300バイト目で停止し、映像データは700バイト目で再び伝送され始め、映像データの伝送は900バイト目で終了する。
【００５１】
このような設計の後、映像データを伝送するために、帯域許可は、ONU1の映像データに対して1周期に2回割り当てられてもよい。1つの伝送周期は、一般的に125マイクロ秒である。すなわち、125μs秒以内に、映像データが2回伝送されてもよい。1周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する伝送時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、1回目の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は63μsである。しかし、既存のDBA伝送機構では、ONU1が映像データを125μs以内に1回のみ伝送する場合、今回の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は125μsであり、ONU1がこの回のデータ伝送の機会を逸した場合、ONU1は2回目の伝送を行うために125μs間待機する必要がある。本願のこの実施形態におけるBWMapメッセージ形式のこのような改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減されることが分かる。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００５２】
さらに、OLTがBWMapメッセージを生成することは以下のことを含んでもよい。Alloc−ID4は、ONU2に割り当てられたT−CONT4を識別するために使用され、Start time 1000およびEnd time 1050はONU2が1000バイト目でデータの送信を開始し、1050バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT4は50バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT4はONU2のデータを搬送するために使用される。このような設計では、1周期内の1つのBWMapメッセージにおいて、ONU2は所定の時間内に異なる種別のデータを別々に伝送してもよく、または同じサービス種別のデータを伝送してもよい。例えば、ONU2の映像データはT−CONT4によって搬送されてもよく、映像データは1000バイト目で伝送され始め、映像データの伝送は1050バイト目で終了するか、または、ONU2は1000バイト目でネットワークアクセスデータの伝送を開始し、1050バイト目でネットワークアクセスデータの伝送を終了してもよい。このような設計では、ONU2および異なるサービス種別のデータについて、ONU2における様々なサービス種別の伝送されるべきデータの伝送時間も大幅に短縮され、ONU2のデータ伝送遅延が大幅に低減され、このような設計における各ONUの伝送遅延が20μs以内であるという要件が満たされ、これにより、様々なサービス種別のデータの伝送速度および伝送効率が改善され、ユーザの満足度が向上する。
【００５３】
前述の実施形態の説明に対応して、BWMapメッセージに対応する割当周期を図4に示す。各既存の周期が125μsである例を用いて割当周期を説明するが、この周期に限定されない。割当周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、T−CONT1はデータを1回伝送するのに約21μsかかる。T−CONT1を使用してONU1がデータを伝送してから次回にT−CONT1を使用してデータを伝送するまでの時間間隔は21×3、すなわち63μsである。125μs以内に、T−CONT1はONU1の送信されるべきデータを2回搬送するために使用されてもよい。すなわち従来技術と比較して、1周期において、ONUのデータ伝送の伝送時間間隔は、125μsから63μsに短縮される。したがって、この設計を使用することで、ONU1の計算された平均遅延を20μs以内に抑えることもできる。
【００５４】
図5Aおよび図5Bに示すように、あるいは、OLTによって生成されるBWMapメッセージは、具体的には図5Aおよび図5Bに示すメッセージ形式であってもよい。図4との違いは、図5Aおよび図5Bに示すBWMapメッセージ形式では、ONU1のT−CONT1に帯域許可を2回割り当てることに加えて、OLTがONU2およびONU3もしくはONU4に1回、帯域許可をさらに割り当ててもよいことである。このBWMapメッセージ形式は、図5Aおよび図5Bにおいて帯域許可がONU1に2回割り当てられる形式と互換性があってもよく、また、既存のBWMapメッセージにおいて帯域許可が別のONUに1回割り当てられる形式と互換性があってもよい。詳細は以下の通りである。
【００５５】
Alloc−ID1は、ONU1に割り当てられたT−CONT1を識別するために使用され、Start time 100およびEnd time 300はONU1が100バイト目でデータの送信を開始し、300バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT1は200バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT1はONU1のデータを搬送するために使用される。Alloc−ID2は、ONU2に割り当てられたT−CONT2を識別するために使用され、Start time 400およびEnd time 500は、ONU2が400バイト目でデータの送信を開始し、500バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT2は100バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT2はONU2のデータを搬送するために使用される。Alloc−ID3は、ONU3に割り当てられたT−CONT3を識別するために使用され、Start time 520およびEnd time 600は、ONU3が520バイト目でデータの送信を開始し、600バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT3は80バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT3はONU3のデータを搬送するために使用される。この周期においてBWMapメッセージはさらに以下のことを含む。Alloc−ID1は、ONU1に割り当てられたT−CONT1を識別するために使用され、Start time 700およびEnd time 900はONU1が700バイト目でデータの送信を開始し、900バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT1は200バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT1はONU1のデータを搬送するために使用される。1周期内の1つのBWMapメッセージでは、帯域許可がONU1のデータに所定の時間に2回割り当てられてもよく、ONU1によって伝送されるデータは同じサービス種別のデータであってもよく、または異なるサービス種別のデータであってもよい。例えば、ONU1の映像データはT−CONT1およびT−CONT2によって別々に搬送されてもよく、映像データは100バイト目で伝送され始め、映像データの伝送は300バイト目で終了し、映像データは700バイト目で再び伝送され始め、映像データの伝送は900バイト目で終了する。
【００５６】
このような設計の後、映像データを伝送するために、帯域許可はONU1の映像データに1周期に2回割り当てられてもよい。1つの伝送周期は、一般的に125マイクロ秒である。すなわち、125μs秒以内に映像データが2回伝送されてもよい。1周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する伝送時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、1回目の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は63μsである。しかし、既存のDBA伝送機構では、ONU1が映像データを125μs以内に1回のみ伝送する場合、今回の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は125μsであり、ONU1がこの回のデータ伝送の機会を逸した場合、ONU1は2回目の伝送を行うために125μs間待機する必要がある。本願のこの実施形態におけるBWMapメッセージ形式のこのような改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減されることが分かる。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合に伝送遅延が要件を満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００５７】
さらに、OLTがBWMapメッセージを生成することは以下のことを含んでもよい。Alloc−ID4は、ONU4に割り当てられたT−CONT4を識別するために使用され、Start time 1000およびEnd time 1050はONU4が1000バイト目でデータの送信を開始し、1050バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT4は50バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT4はONU4のデータを搬送するために使用される。このような設計では、BWMapメッセージが、帯域許可を1周期に2回ONU1に割り当ててもよく、固定帯域許可が各ONUに割り当てられた後は既存の帯域幅割当機構とさらに互換性があってもよく、残りの帯域幅は、Alloc−ID5、Alloc−ID6およびAlloc−ID7で示される帯域許可の開始バイトおよび終了バイトなどの、帯域許可が1回のみ割り当てられる別のONUによって使用されることを示している。このような設計では、ONU1の帯域幅割当周期は125μs／Nである一方で、ONU4の帯域幅割当周期は125μsである。システムはこの場合をサポートすることができる。したがって、各ONUにおける様々なサービス種別の伝送されるべきデータの伝送時間が大幅に短縮され、システムのデータ伝送遅延が大幅に低減され、このような設計における各ONUの伝送遅延が20μs以内であるという要件が満たされ、これにより、様々なサービス種別のデータの伝送速度および伝送効率が改善され、ユーザの満足度が向上する。
【００５８】
前述の実施形態の説明に対応して、BWMapメッセージに対応する割当周期が図6に示されており、T−CONT1はONU1のデータを搬送する。さらに、Allco−ID 2、Allco−ID 3、Allco−ID 4およびAllco−ID 5など、既存のDBA割当機構に対応する帯域許可の説明が追加される。既存の周期が125μsである例を用いて割当周期を説明するが、この周期に限定されない。割当周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、T−CONT1はデータを1回伝送するのに約21μsかかる。T−CONT1を使用してONU1がデータを伝送してから次回にT−CONT1を使用してデータを伝送するまでの時間間隔は21×3、すなわち63μsである。125μs以内に、T−CONT1はONU1に割り当てられた帯域許可を2回搬送するために使用されてもよい。すなわち従来技術と比較して、ONU1の帯域許可タイムスロットは小さくなり、1周期において、ONUのデータ伝送の各回の伝送時間間隔は、125μsから63μsに短縮される。したがって、この設計を使用することで、ONU1の計算された平均遅延を20μs以内に抑えることもできる。
【００５９】
図7Aおよび図7Bは別のBWMapメッセージ形式を示しており、メッセージ形式は、基本的に前述の2つのBWMapメッセージ形式と同じであり、メッセージ形式内の各フィールドの相対位置も前述の2つのBWMapメッセージ内の各フィールドの相対位置と同じである。
【００６０】
図7Aおよび図7Bは、OLTによってONUへ送られる下りフレームnの形式を示し、下りフレームは、フレームヘッダおよびフレームペイロードを含む。上り帯域幅マップのUS BWMapメッセージ形式は、下りフレームnのフレームヘッダ部分に位置しており、詳細は以下の通りである。
【００６１】
Alloc−ID1は、ONU1に割り当てられたT−CONT1を識別するために使用され、Start time 100およびEnd time 300はONU1が100バイト目でデータの送信を開始し、300バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT1は200バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT1はONU1のデータを搬送するために使用される。Alloc−ID2は、ONU2に割り当てられたT−CONT2を識別するために使用され、Start time 400およびEnd time 500は、ONU2が400バイト目でデータの送信を開始し、500バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT2は100バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT2はONU2のデータを搬送するために使用される。Alloc−ID3は、ONU3に割り当てられたT−CONT3を識別するために使用され、Start time 520およびEnd time 600は、ONU3が520バイト目でデータの送信を開始し、600バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT3は80バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT3はONU3のデータを搬送するために使用される。このBWMapメッセージの実装は、既存のBWMapメッセージの実装とは異なる。この周期においてBWMapメッセージはさらに以下のことを含む。Alloc−ID1は、ONU1に割り当てられたT−CONT1を識別するために使用され、Start time 700およびEnd time 900はONU1が700バイト目でデータの送信を開始し、900バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT1は200バイトのデータ容量を搬送するために使用されT−CONT1はONU1のデータを搬送するために使用される。1周期内の1つのBWMapメッセージでは、帯域許可がONU1のデータに所定の時間に2回割り当てられてもよく、ONU1によって伝送されるデータは同じサービス種別のデータであってもよく、または異なるサービス種別のデータであってもよい。例えば、ONU1の映像データはT−CONT1およびT−CONT2によって別々に搬送されてもよく、映像データは100バイト目で伝送され始め、映像データの伝送は300バイト目で終了し、映像データは700バイト目で再び伝送され始め、映像データの伝送は900バイト目で終了する。
【００６２】
このような設計の後、映像データを伝送するために、帯域許可はONU1の映像データに1周期に2回割り当てられてもよい。1回の伝送周期は、一般的には125マイクロ秒である。すなわち、映像データは125μs秒以内に2回伝送されてもよい。1周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する伝送時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、1回目の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は63μsである。しかし、既存のDBA伝送機構では、ONU1が映像データを125μs以内に1回のみ伝送する場合、今回の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は125μsであり、ONU1がこの回のデータ伝送の機会を逸した場合、ONU1は2回目の伝送を行うために125μs間待機する必要がある。本願のこの実施形態におけるBWMapメッセージ形式のこのような改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減されることが分かる。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００６３】
さらに、OLTがBWMapメッセージを生成することは以下のことを含んでもよい。Alloc−ID4は、ONU2に割り当てられたT−CONT4を識別するために使用され、Start time 1000およびEnd time 1050はONU2が1000バイト目でデータの送信を開始し、1050バイト目でデータの送信を終了することを示しており、T−CONT4は50バイトのデータ容量を搬送するために使用され、T−CONT4はONU2のデータを搬送するために使用される。このような設計では、1周期内の1つのBWMapメッセージにおいて、ONU2は所定の時間内に異なる種別のデータを別々に伝送してもよく、または同じサービス種別のデータを伝送してもよい。例えば、ONU2の映像データはT−CONT4によって搬送されてもよく、映像データは1000バイト目で伝送され始め、映像データの伝送は1050バイト目で終了するか、または、ONU2は1000バイト目でネットワークアクセスデータの伝送を開始し、1050バイト目でネットワークアクセスデータの伝送を終了してもよい。このような設計では、ONU2および異なるサービス種別のデータについて、ONU2における様々なサービス種別の伝送されるべきデータの伝送時間も大幅に短縮され、ONU2のデータ伝送遅延が大幅に低減され、このような設計における各ONUの伝送遅延が20μs以内であるという要件が満たされ、これにより、様々なサービス種別のデータの伝送速度および伝送効率が改善され、ユーザの満足度が向上する。
【００６４】
添付の図面を参照した前述の説明によれば、明らかに、2回の連続した帯域許可において、Alloc−ID1はONU1に割り当てられたT−CONTを示す。次の周期では、Alloc−ID1の位置も相対的に固定されている。したがって改善されたBWMapメッセージ形式のDBA機構によれば、ONUとOLTとの間の伝送遅延を短縮することができ、かつ伝送効率および伝送速度が向上する。
【００６５】
S206．OLTは、各ONUにBWMapメッセージを送信する。
【００６６】
具体的には、OLTは各ONUにBWMapメッセージをブロードキャストする。
【００６７】
S208．ONU1は、光加入者線終端装置OLTによって送り返される帯域幅マップBWMapメッセージを受信する。
【００６８】
さらに、この方法は以下のステップをさらに含んでもよい。
【００６９】
S210．ONU1は、ONU1のAlloc−IDに従って、ONU1に対応する第1の時間および第2の時間を取得する。
【００７０】
S212．取得した第1の時間に従って第1のデータを伝送し、第2の時間に従って第2のデータを伝送する。
【００７１】
具体的には、OLTは管理構成メッセージを使用することによって各ONUにAlloc−IDを事前に割り当て、ONUは当該ONUのAlloc−IDを受信して保存する。OLTによってブロードキャストで送信されたBWMapメッセージをONU1が受信した場合、各ONUは当該ONUのAlloc−IDに従って当該ONUのT−CONTを取得し、T−CONTの帯域許可をさらに取得し、すなわちT−CONTに対応する最初の時間を取得する。Alloc−IDを探索することによって、帯域許可が1周期に1つのBWMapメッセージ内で少なくとも2回ONUに割り当てられることをONUが知った場合、ONUはメッセージ内の帯域許可時間に従ってデータを別々に伝送し、すなわち、取得した第1の時間に従って第1のデータを伝送し、第2の時間に従って第2のデータを伝送する。第1の時間は、T−CONTによって搬送されるデータが送信され始めるバイトとデータの送信が終了するバイトとに対応し、第2の時間は、T−CONTによって搬送されるデータが送信され始めるバイトとデータの送信が終了するバイトとに対応する。第1の時間および第2の時間は昇順に割り当てられる。
【００７２】
このような設計の後、映像データを伝送するために、帯域許可はONU1の映像データに1周期に2回割り当てられてもよい。1回の伝送周期は、一般的には125マイクロ秒である。すなわち、映像データは125μs秒以内に2回伝送されてもよい。1周期が125μsの場合、各T−CONTに対応する伝送時間は125／6、つまり約21μsであり、すなわち、1回目の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は63μsである。しかし、既存のDBA伝送機構では、ONU1が映像データを125μs以内に1回のみ伝送する場合、今回の映像データの伝送と次回の映像データの伝送との間の時間間隔は125μsであり、ONU1がこの回のデータ伝送の機会を逸した場合、ONU1は2回目の伝送を行うために125μs間待機する必要がある。本願のこの実施形態におけるBWMapメッセージ形式のこのような改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減されることが分かる。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００７３】
本発明の一実施形態は、光加入者線終端装置OLTをさらに提供する。図8に示すように、OLTは、
各光ネットワーク装置ONUによって送信される帯域幅要求を受信し、ONUは第1のONU1を含み、各ONUに域幅マップBWMapメッセージを送信するよう構成された送受信器800と、
ONUによって要求された帯域幅およびONUによって構成された帯域幅に従って帯域幅マップBWMapメッセージを生成するように構成されたプロセッサ802であって、BWMapメッセージは、第1の割当識別子Alloc−ID1と、Alloc−ID1に対応する第1の時間と、第2の割当識別子Alloc−ID2と、Alloc−ID2に対応する第2の時間とを含み、Alloc−ID1およびAlloc−ID2は双方とも使用のためONU1に割り当てられる、プロセッサ802とを含む。
【００７４】
さらに、BWMapメッセージは第3の割当識別子Alloc−ID3と、Alloc−ID3に対応する第3の時間とをさらに含み、Alloc−ID3は第2のONU2を識別するために使用され、第3の時間は、使用されONU2に割り当てられるために使用される。
【００７５】
さらに、第1の時間は第1の開始時間start time 1と第1の終了時間end time 1とを含み、第2の時間は第2の開始時間start time 2と第2の終了時間end time 2とを含み、start time 1はONU1が第1のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、end time 1はONU1が第1のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、start time 2はONU1が第2のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、第2の終了時間end time 2はONU1が第2のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは同じ種別のサービスフローを搬送し、または第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは異なる種別のサービスフローを搬送する。
【００７６】
さらに、Alloc−ID2に対するAlloc−ID1の位置は、各周期内のBWMapメッセージ内において固定される。
【００７７】
OLTによって生成されたBWMapメッセージについては、図2〜図7Aおよび図7Bならびに対応する説明を参照されたい。詳細については本明細書では説明しない。
【００７８】
PONシステム構築における前述のOLTの位置については、図1に示すOLTを参照されたい。前述の送受信器800は、システム構築におけるOLT110の光送受信器構成要素200であってもよく、または送受信器800は、システム構築におけるOLTの光送受信器構成要素200内に位置する。
【００７９】
本願のこの実施形態においてOLTによって生成されるBWMapメッセージ形式の改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減される。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００８０】
図8および図1のシステム構築図を参照して、図1の光加入者線終端装置は、図8に示すプロセッサ802をさらに含み、プロセッサ800は図1には示されていない。図中のプロセッサ800は、メディアアクセスコントローラ（Media Access Controller、MAC）または他のマイクロプロセッサであってもよい。
【００８１】
本発明の一実施形態は光ネットワーク装置ONUをさらに提供する。図9に示すように、ONUは、
光加入者線終端装置OLTに帯域幅要求を送信するように構成された送信器900と、
光加入者線終端装置OLTによって送り返される帯域幅マップBWMapメッセージを受信するように構成された受信器902であって、BWMapメッセージは第1の割当識別子Alloc−ID1と、Alloc−ID1に対応する第1の時間と、第2の割当識別子Alloc−ID2と、Alloc−ID2に対応する第2の時間とを含み、Alloc−ID1およびAlloc−ID2は双方とも第1のONU1に割り当てられる、受信器902とを含む。
【００８２】
さらに、ONUは、
ONU1のAlloc−IDに従って、ONU1に対応する第1の時間および第2の時間を取得し、第1の時間および第2の時間においてデータを伝送するように送信器に命令するように構成されたプロセッサ904をさらに含む。
【００８３】
送信器900は、取得した第1の時間に従って第1のデータを伝送し、第2の時間に従って第2のデータを伝送するようにさらに構成される。
【００８４】
さらに、BWMapメッセージは第3の割当識別子Alloc−ID3と、Alloc−ID3に対応する第3の時間とをさらに含み、Alloc−ID3は第2のONU2を識別するために使用され、第3の時間は、使用のためONU2に割り当てられるために使用される。
【００８５】
さらに、第1の時間は第1の開始時間start time 1と第1の終了時間end time 1とを含み、第2の時間は第2の開始時間start time 2と第2の終了時間end time 2とを含み、start time 1はONU1が第1のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、end time 1はONU1が第1のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、start time 2 はONU1が第2のデータストリームの伝送を開始するバイトを示すために使用され、第2の終了時間end time 2はONU1が第2のデータストリームの伝送を終了するバイトを示すために使用され、第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは同じ種別のサービスフローを搬送し、または第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは異なる種別のサービスフローを搬送する。
【００８６】
さらに、Alloc−ID2に対するAlloc−ID1の位置は、各周期内のBWMapメッセージ内において固定される。
【００８７】
前述のONUによって受信されるBWMapメッセージの構造については、図2〜図7Aおよび図7Bならびに対応する説明を参照されたい。詳細については本明細書では説明しない。
【００８８】
本願のこの実施形態のONUによって受信されるBWMapメッセージの形式の改善に従って、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減される。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００８９】
図1のシステム構築図を参照して、図1の光送受信器構成要素300は、図9の送信器900および受信器902を含んでもよい。さらに、送信器900および受信器902は、光モジュールなどの構成要素に組み立てられてもよく、または別々に配置されてもよい。
【００９０】
プロセッサ904は、図1の光ネットワーク装置120について示されていないが、光ネットワーク装置はプロセッサ904も含む。図中のプロセッサ904は、メディアアクセスコントローラ（Media Access Controller、MAC）または他のマイクロプロセッサであってもよい。
【００９１】
図1に示す受動光ネットワークPONシステムは、光加入者線終端装置OLTと光ネットワーク装置ONUとを含み、OLTは光分配ネットワークODNを使用してONUに接続される。OLT110の構造については、前述のOLTの特定の構造の説明を参照し、ONUの特定の構造については、前述のONUの特定の構造の説明を参照し、OLTおよびONUによって実行される機能については、それぞれ前述の実施形態の説明を参照されたい。詳細については本明細書では説明しない。
【００９２】
本願のこの実施形態においてOLTによって生成されるBWMapメッセージの形式の改善によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減される。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００９３】
図10に示すように、本発明の一実施形態はデータ通信装置をさらに提供する。図10に示すように、データ通信装置はプロセッサ、メモリおよびバスシステムを含む。プロセッサおよびメモリはバスシステムを使用することによって接続され、メモリは命令を記憶するように構成され、プロセッサはメモリに記憶された命令を実行するように構成される。
【００９４】
データ通信装置がOLTである場合、プロセッサは、ONUが第1のONU1を含む各光ネットワーク装置ONUによって送信される帯域幅要求を受信し、ONUによって要求された帯域幅およびONUによって構成された帯域幅に従って帯域幅マップBWMapメッセージを生成し、BWMapメッセージが第1の割当識別子Alloc−ID1と、Alloc−ID1に対応する第1の時間と、第2の割当識別子Alloc−ID2と、Alloc−ID2に対応する第2の時間とを含み、Alloc−ID1およびAlloc−ID2は双方とも使用のためONU1に割り当てられ、各ONUにBWMapメッセージを送信するように構成される。
【００９５】
別の実施形態では、データ通信装置がONUである場合、プロセッサは、帯域幅を割り当てるようOLTに要求するために、光加入者線終端装置OLTに帯域幅マップBWMap要求を送信し、光加入者線終端装置OLTによって送り返される帯域幅マップBWMapメッセージを受信するように構成されてもよく、BWMapメッセージは第1の割当識別子Alloc−ID1と、Alloc−ID1に対応する第1の時間と、第2の割当識別子Alloc−ID2と、Alloc−ID2に対応する第2の時間とを含み、Alloc−ID1およびAlloc−ID2は双方とも使用のため第1のONU1に割り当てられる。
【００９６】
本願の前述の実施形態のシーケンス番号は例示を目的としているに過ぎないが、実施形態の優先順位を示すものではない。
【００９７】
本願のこの実施形態のBWMapメッセージの形式によれば、各ONUのサービスフロー伝送間隔を短縮することができるだけでなく、ONUの伝送遅延も大幅に低減される。実験から、ONUの平均伝送遅延を20μs以内に抑えることができ、これにより、PONシステムがモバイル・バックホールに適用された場合の要件を伝送遅延が満たさないという問題が解決され、データ伝送速度およびデータ伝送効率が改善され、かつユーザの満足度が向上することが分かる。
【００９８】
当業者は、ハードウェアもしくは関連するハードウェアに命令するプログラムによって、実施形態のステップの全部または一部を実施してもよいことを理解することができる。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。記憶媒体は、読出し専用メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどであってもよい。
【００９９】
前述の説明は、本願の特定の実施形態に過ぎないが、本願を限定するものではない。本願の精神および原理から逸脱することなくなされたいかなる修正、同等の置換もしくは改良もまた、本願の保護範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【０１００】
100  受動光ネットワークシステム
110  光加入者線終端装置
120  光ネットワーク装置
130  光分配ネットワーク
200  光送受信器構成要素
210  光送信モジュール
220  光受信モジュール
230  OTDR試験モジュール
300  光送受信器構成要素
800  送受信器
802  プロセッサ
900  送信器
902  受信器
904  プロセッサ
Alloc−ID1  第1の割当識別子
Alloc−ID2  第2の割当識別子
Alloc−ID3  第3の割当識別子
start time 1  第1の開始時間
start time 2  第2の開始時間
end time 1  第1の終了時間
end time 2  第2の終了時間
【図１】
0006841919.tif 000002
【図２】
0006841919.tif 000003
【図３】
0006841919.tif 000004
【図４】
0006841919.tif 000005
【図５Ａ】
0006841919.tif 000006
【図５Ｂ】
0006841919.tif 000007
【図６】
0006841919.tif 000008
【図７Ａ】
0006841919.tif 000009
【図７Ｂ】
0006841919.tif 000010
【図８】
0006841919.tif 000011
【図９】
0006841919.tif 000012
【図１０】
0006841919.tif 000013