(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末から各加入者側装置を介して局側設備にパケットを送信する際に、制御装置が前記各加入者側装置に情報の送信に使用できる帯域を割り当てるために使用される動的帯域割当方法であって、
前記各加入者側装置が、前記局側設備へのパケットの送信を行う際の帯域を、手動、又は、前記加入者側装置から、前記制御装置に対して、少なくとも１回、要求する帯域要求信号を送信するステップと、
前記制御装置が、前記加入者側装置毎に予め決められている最低保証帯域での送信を許可し、前記複数の加入者側装置の全体が送信に使用できる帯域から前記複数の加入者側装置の最低保証帯域の合計を差し引いた帯域である最大送信可能帯域の範囲内で、前記各加入者側装置がパケットの送信に使用できる帯域を最大化させるように、前記各加入者側装置に使用を許可する帯域を割り当てるための制御データを生成するステップと、
前記制御装置が、前記各加入者側装置に前記制御データを送信することよって、前記各加入者側装置が送信できる帯域を通知するステップと、
前記各加入者側装置が、前記制御装置によって通知された帯域でパケットを送信するステップとを有し、
前記制御データを生成する前記ステップは、前記制御装置内に前記加入者側装置毎に用意された第１の情報保持手段及び第２の情報保持手段の複数の組と、前記制御装置内に前記複数の加入者側装置に共通に用意された第３の情報保持手段と、制御手段とを用いて実行され、前記第１、第２、及び第３の情報保持手段のそれぞれは、一定時間間隔で一定量のトークンを出力部から出力する機能と保持されているトークンが所定量を超過したときに、超過したトークン又は保持されているトークンをオーバーフロー用出力部から出力する機能を有し、
前記制御データを生成する前記ステップは、
前記各組において、前記帯域要求信号に応じたトークンが前記第１の情報保持手段に入力されるステップと、
前記各組において、前記第１の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力させる動作がなされ、出力されたトークンが前記第２の情報保持手段に入力されるステップと、
前記各組において、前記第２の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力させる動作がなされるステップと、
前記各組における前記第２の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第３の情報保持手段にトークンが出力されるステップと、
前記制御手段が、前記第２の情報保持手段の出力部から出力されるトークンと前記第３の情報保持手段の出力部から出力されるトークンとに基づく前記制御データを、前記加入者側装置に送信するステップとを有する
ことを特徴とする動的帯域割当方法。
【請求項２】
前記制御手段は、前記各加入者側装置からのパケットの送信に関するタイミングを生成するタイミング信号生成手段を含み、
前記制御データは、前記各加入者側装置からのパケットの送信タイミング及び送信時間に関する情報を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の動的帯域割当方法。
【請求項３】
前記制御手段が、前記各加入者側装置から送信されるパケットの重要度及び許容される遅延時間の少なくとも一方を判定するステップと、
前記制御手段が、前記判定されたパケットの重要度及び／又は許容される遅延時間に応じて、前記加入者側装置からのパケットの送信の優先度を決定するステップと、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の動的帯域割当方法。
【請求項４】
前記制御手段が、前記各加入者側装置から送信されるパケットの重要度及びエラー訂正による復旧可能性の少なくとも１つを判定するステップと、
前記制御手段が、前記判定されたパケットの重要度が低い順又はエラー訂正による復旧可能性の高い順に、優先的に、前記第１、第２、及び第３の情報保持手段のオーバーフロー出力部からの情報の排出を実行するステップと、
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の動的帯域割当方法。
【請求項５】
前記帯域要求信号に応じたトークンが前記第１の情報保持手段に入力される前記ステップ、前記各組において、前記第１の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力せるための動作がなされ、出力されたトークンが前記第２の情報保持手段に入力される前記ステップ、前記各組において、前記第２の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力せるための動作がなされる前記ステップ、及び前記各組における前記第２の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第３の情報保持手段にトークンが出力される前記ステップは、パケットの優先度に応じて異なる手段によって実行されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の動的帯域割当方法。
【請求項６】
前記複数の加入者側装置のいずれかが送信するパケットが最低保証帯域よりも少ない帯域で送信されている場合、前記制御手段が、前記第３の情報保持手段の出力部から出力されるトークンを増加させるステップを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動的帯域割当方法。
【請求項７】
前記第２の情報保持手段で保持されるトークンがなくなった後に、前記制御手段が、前記第３の情報保持手段の出力部から出力されるトークンを増加させるステップを有することを特徴とする請求項６に記載の動的帯域割当方法。
【請求項８】
前記各加入者と前記局側設備の管理者との間の契約及び前記加入者側装置を通過するパケットの重要度に応じて、前記制御手段が、前記第２の情報保持手段から前記第３の情報保持手段にトークンを移動させる帯域を設定するステップを有することを特徴とする請求項６に記載の動的帯域割当方法。
【請求項９】
前記制御データを生成する前記ステップは、
一定時間間隔で一定量のトークンを出力部から出力するトークンと保持されているトークンが所定量を超過したときに、超過したトークン又は保持されているトークンをオーバーフロー用出力部から出力する機能を有する、前記制御装置に備えられた第４の情報保持手段を使用して実行され、
前記制御データを生成する前記ステップは、
前記各組において、前記帯域要求信号に応じたトークンが前記第１の情報保持手段に入力されるステップと、
前記各組において、前記第１の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力せるための動作がなされ、出力されたトークンが前記第２の情報保持手段に入力されるステップと、
前記各組における前記第１の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第４の情報保持手段にトークンが出力されるステップと、
前記各組において、前記第２の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力せるための動作がなされるステップと、
前記各組における前記第２の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第３の情報保持手段にトークンが出力されるステップと、
前記第３の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第４の情報保持手段にトークンが出力されるステップと、
前記制御手段が、前記第２の情報保持手段の出力部から出力されるトークン、前記第３の情報保持手段の出力部から出力されるトークン、及び前記第４の情報保持手段の出力部から出力されるトークンとに基づく前記制御データを、前記加入者側装置に送信するステップとを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の動的帯域割当方法。
【請求項１０】
複数の端末から各加入者側装置を介して局側設備にパケットを送信する際に、制御装置が前記各加入者側装置に情報の送信に使用できる帯域を割り当てるために使用される動的帯域割当方法であって、
前記各加入者側装置が、前記局側設備へのパケットの送信を行う際の帯域を、手動、又は、前記加入者側装置から、前記制御装置に対して、少なくとも１回、要求する
帯域要求信号を送信するステップと、
前記制御装置が、前記加入者側装置毎に予め決められている最低保証帯域での送信を許可し、前記複数の加入者側装置の全体が送信に使用できる帯域から前記複数の加入者側装置の最低保証帯域の合計を差し引いた帯域である最大送信可能帯域の範囲内で、前記各加入者側装置がパケットの送信に使用できる帯域を増加させるように、前記各加入者側装置に使用を許可する帯域を割り当てるための制御データを生成するステップと、
前記制御装置が、前記各加入者側装置に前記制御データを送信することよって、前記各加入者側装置が送信できる帯域を通知するステップと、
前記各加入者側装置が、前記制御装置によって通知された帯域でパケットを送信するステップとを有し、
前記複数の加入者側装置の中の第ｋ（ｋは１以上Ｎ以下の整数、Ｎは３以上の整数）の加入者側装置が、パケットを保持するキューと、前記キューから出力されたパケットの送信用のチャネルとして第ｋチャネル及び第（ｋ＋１）チャネルとを有し、
第１乃至第（Ｎ−１）までの間の第ｋの加入者側装置において、前記制御データに基づいて、パケットを送信するチャネルを第ｋチャネル又は第（ｋ＋１）チャネルのいずれかに選択し、第Ｎの加入者側装置において、前記制御データに基づいて、パケットを送信するチャネルを第Ｎチャネル又は第１チャネルのいずれかに選択するステップと
を有することを特徴とする動的帯域割当方法。
【請求項１１】
前記複数の加入者側装置の中の第ｋ（ｋは１以上Ｎ以下の整数、Ｎは３以上の整数）の加入者側装置が、パケットを保持するキューと、前記キューから出力されたパケットの送信用のチャネルとして第ｋチャネル及び第（ｋ＋１）チャネルとを有し、
第１乃至第（Ｎ−１）までの間の第ｋの加入者側装置において、前記制御データに基づいて、パケットを送信するチャネルを第ｋチャネル又は第（ｋ＋１）チャネルのいずれかに選択し、第Ｎの加入者側装置において、前記制御データに基づいて、パケットを送信するチャネルを第Ｎチャネル又は第１チャネルのいずれかに選択するステップと
を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の動的帯域割当方法。
【請求項１２】
前記第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルによってパケットを送信した場合と、他方のチャネルによってパケットを送信した場合とで前記キューのキュー長の最大値を判定し、キュー長の最大値がより小さくなるように、パケット送信に使用される前記チャネルを切り換えるステップを有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の動的帯域割当方法。
【請求項１３】
前記第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルによってパケットを送信した場合と、他方のチャネルによってパケットを送信した場合とで前記キュー内に残る最も古いパケットの入力時刻を判定し、この入力時刻が最新の時刻になるように、パケット送信に使用されるチャネルを切り換えるステップを有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の動的帯域割当方法。
【請求項１４】
前記キュー長の最大値が同じと判定された場合、前記第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルによってパケットを送信した場合と、他方のチャネルによってパケットを送信した場合とで前記キュー内に残る最も古いパケットの入力時刻を判定し、この入力時刻が最新の時刻になるように、パケット送信に使用されるチャネルを切り換えるステップを有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の動的帯域割当方法。
【請求項１５】
前記キュー長の最大値が同じ場合、前記第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルでパケットを送信した場合と、他のチャネルでパケットを送信した場合とでキュー内に残る最も古いパケットの入力時刻を判定し、この入力時刻が最新の時刻になるように、パケット送信に使用されるチャネルを切り換えるステップを有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の動的帯域割当方法。
【請求項１６】
前記各加入者側装置の各キューに到着したパケットの量を前記各加入者側装置間で比較し、最も多くのパケットが蓄積している加入者側装置からの送信を優先してチャネルの割当を行うことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の動的帯域割当方法。
【請求項１７】
複数の端末から各加入者側装置を介して局側設備にパケットを送信する際に、制御装置が前記各加入者側装置に情報の送信に使用できる帯域を割り当てるために使用される動的帯域割当装置であって、
前記各加入者側装置に備えられ、前記制御装置に対して、少なくとも１回、前記局側設備へのパケットの送信を行う際の帯域を要求する帯域要求信号を送信する手段と、
前記制御装置に備えられ、前記加入者側装置毎に予め決められている最低保証帯域での送信を許可し、前記複数の加入者側装置の全体が送信に使用できる帯域から前記複数の加入者側装置の最低保証帯域の合計を差し引いた帯域である最大送信可能帯域の範囲内で、前記各加入者側装置がパケットの送信に使用できる帯域を最大化させるように、前記各加入者側装置に使用を許可する帯域を割り当てるための制御データを生成する手段と、
前記制御装置に備えられ、前記各加入者側装置に前記制御データを送信することよって、前記各加入者側装置が送信できる帯域を通知する手段と、
前記各加入者側装置に備えられ、前記制御装置によって通知された帯域でパケットを送信する手段とを有し、
前記制御データを生成する前記手段は、前記制御装置内に前記加入者側装置毎に用意された第１の情報保持手段及び第２の情報保持手段の複数の組と、前記制御装置内に前記複数の加入者側装置に共通に用意された第３の情報保持手段と、制御手段とを含み、前記第１、第２、及び第３の情報保持手段のそれぞれは、一定時間間隔で一定量のトークンを出力部から出力する機能と保持されているトークンが所定量を超過したときに、超過したトークン又は保持されているトークンをオーバーフロー用出力部から出力する機能を有し、
前記制御データを生成する前記手段において、
前記各組において、前記帯域要求信号に応じたトークンが前記第１の情報保持手段に入力され、
前記各組において、前記第１の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力させる動作がなされ、出力されたトークンが前記第２の情報保持手段に入力され、
前記各組において、前記第２の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力させる動作がなされ、
前記各組における前記第２の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第３の情報保持手段にトークンが出力され、
前記制御手段が、前記第２の情報保持手段の出力部から出力されるトークンと前記第３の情報保持手段の出力部から出力されるトークンとに基づく前記制御データを、前記加入者側装置に送信する
ことを特徴とする動的帯域割当装置。
【請求項１８】
前記制御手段は、前記各加入者側装置からのパケットの送信に関するタイミングを生成するタイミング信号生成手段を含み、
前記制御データは、前記各加入者側装置からのパケットの送信タイミング及び送信時間に関する情報を含む
ことを特徴とする請求項１７に記載の動的帯域割当装置。
【請求項１９】
前記制御手段が、前記各加入者側装置から送信されるパケットの重要度及び許容される遅延時間の少なくとも一方を判定する手段と、
前記制御手段が、前記判定されたパケットの重要度及び／又は許容される遅延時間に応じて、前記加入者側装置からのパケットの送信の優先度を決定する手段と
を有することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の動的帯域割当装置。
【請求項２０】
前記制御手段が、前記各加入者側装置から送信されるパケットの重要度及びエラー訂正による復旧可能性の少なくとも１つを判定する手段と、
前記制御手段が、前記判定されたパケットの重要度が低い順又はエラー訂正による復旧可能性の高い順に、優先的に、前記第１、第２、及び第３の情報保持手段のオーバーフロー出力部からの情報の排出を実行する手段と
を有することを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の動的帯域割当装置。
【請求項２１】
前記帯域要求信号に応じたトークンが前記第１の情報保持手段に入力され、前記各組において、前記第１の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力せるための動作がなされ、出力されたトークンが前記第２の情報保持手段に入力され、前記各組において、前記第２の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力せるための動作がなされ、及び前記各組における前記第２の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第３の情報保持手段にトークンが出力される動作は、パケットの優先度に応じて異なる手段によって実行されることを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の動的帯域割当装置。
【請求項２２】
前記複数の加入者側装置のいずれかが送信するパケットが最低保証帯域よりも少ない帯域で送信されている場合、前記制御手段が、前記第３の情報保持手段の出力部から出力されるトークンを増加させることを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれか１項に記載の動的帯域割当装置。
【請求項２３】
前記第２の情報保持手段で保持されるトークンがなくなった後に、前記制御手段が、前記第３の情報保持手段の出力部から出力されるトークンを増加させることを特徴とする請求項２２に記載の動的帯域割当装置。
【請求項２４】
前記各加入者と前記局側設備の管理者との間の契約及び前記加入者側装置を通過するパケットの重要度に応じて、前記制御手段が、前記第２の情報保持手段から前記第３の情報保持手段にトークンを移動させる帯域を設定することを特徴とする請求項２２に記載の動的帯域割当装置。
【請求項２５】
前記制御データを生成する前記手段は、
一定時間間隔で一定量のトークンを出力部から出力する機能と保持されているトークンが所定量を超過したときに、超過したトークン又は保持されているトークンをオーバーフロー用出力部から出力する機能を有する、前記制御装置に備えられた第４の情報保持手段を含み、
前記制御データを生成する前記手段においては、
前記各組において、前記帯域要求信号に応じたトークンが前記第１の情報保持手段に入力され、
前記各組において、前記第１の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力せるための動作がなされ、出力されたトークンが前記第２の情報保持手段に入力され、
前記各組における前記第１の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第４の情報保持手段にトークンが出力され、
前記各組において、前記第２の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力せるための動作がなされ、
前記各組における前記第２の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第３の情報保持手段にトークンが出力され、
前記第３の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第４の情報保持手段にトークンが出力され、
前記制御手段が、前記第２の情報保持手段の出力部から出力されるトークン、前記第３の情報保持手段の出力部から出力されるトークン、及び前記第４の情報保持手段の出力部から出力されるトークンとに基づく前記制御データを、前記加入者側装置に送信する
ことを特徴とする請求項１７に記載の動的帯域割当装置。
【請求項２６】
複数の端末から各加入者側装置を介して局側設備にパケットを送信する際に、制御装置が前記各加入者側装置に情報の送信に使用できる帯域を割り当てるために使用される動的帯域割当装置であって、
前記各加入者側装置に備えられ、前記制御装置に対して、少なくとも１回、前記局側設備へのパケットの送信を行う際の帯域を要求する帯域要求信号を送信する手段と、
前記制御装置に備えられ、前記加入者側装置毎に予め決められている最低保証帯域での送信を許可し、前記複数の加入者側装置の全体が送信に使用できる帯域から前記複数の加入者側装置の最低保証帯域の合計を差し引いた帯域である最大送信可能帯域の範囲内で、前記各加入者側装置がパケットの送信に使用できる帯域を増加させるように、前記各加入者側装置に使用を許可する帯域を割り当てるための制御データを生成する手段と、
前記制御装置に備えられ、前記各加入者側装置に前記制御データを送信することよって、前記各加入者側装置が送信できる帯域を通知する手段と、
前記各加入者側装置に備えられ、前記制御装置によって許可された帯域でパケットを送信する手段とを有し、
前記複数の加入者側装置の中の第ｋ（ｋは１以上Ｎ以下の整数、Ｎは３以上の整数）の加入者側装置が、
パケットを保持するキューと、
前記キューから出力されたパケットの送信用のチャネルとして第ｋチャネル及び第（ｋ＋１）チャネルとを有し、
第１乃至第（Ｎ−１）までの間の第ｋの加入者側装置は、前記制御データに基づいて、パケットを送信するチャネルを第ｋチャネル又は第（ｋ＋１）チャネルのいずれかに選択する手段を有し、
第Ｎの加入者側装置は、前記制御データに基づいて、パケットを送信するチャネルを第Ｎチャネル又は第１チャネルのいずれかに選択する手段を有する
ことを特徴とする動的帯域割当装置。
【請求項２７】
前記複数の加入者側装置の中の第ｋ（ｋは１以上Ｎ以下の整数、Ｎは３以上の整数）の加入者側装置が、
パケットを保持するキューと、
前記キューから出力されたパケットの送信用のチャネルとして第ｋチャネル及び第（ｋ＋１）チャネルとを有し、
第１乃至第（Ｎ−１）までの間の第ｋの加入者側装置は、前記制御データに基づいて、パケットを送信するチャネルを第ｋチャネル又は第（ｋ＋１）チャネルのいずれかに選択する手段を有し、
第Ｎの加入者側装置は、前記制御データに基づいて、パケットを送信するチャネルを第Ｎチャネル又は第１チャネルのいずれかに選択する手段を有する
ことを特徴とする請求項１７乃至２５のいずれか１項に記載の動的帯域割当装置。
【請求項２８】
前記第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルによってパケットを送信した場合と、他方のチャネルによってパケットを送信した場合とで前記キューのキュー長の最大値を判定し、キュー長の最大値がより小さくなるように、パケット送信に使用される前記チャネルを切り換える手段を有することを特徴とする請求項２６又は２７に記載の動的帯域割当装置。
【請求項２９】
前記第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルによってパケットを送信した場合と、他方のチャネルによってパケットを送信した場合とで前記キュー内に残る最も古いパケットの入力時刻を判定し、この入力時刻が最新の時刻になるように、パケット送信に使用されるチャネルを切り換える手段を有することを特徴とする請求項２６又は２７に記載の動的帯域割当装置。
【請求項３０】
前記キュー長の最大値が同じと判定された場合、前記第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルによってパケットを送信した場合と、他方のチャネルによってパケットを送信した場合とで前記キュー内に残る最も古いパケットの入力時刻を判定し、この入力時刻が最新の時刻になるように、パケット送信に使用されるチャネルを切り換える手段を有することを特徴とする請求項２６又は２７に記載の動的帯域割当装置。
【請求項３１】
前記キュー長の最大値が同じ場合、前記第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルでパケットを送信した場合と、他のチャネルでパケットを送信した場合とでキュー内に残る最も古いパケットの入力時刻を判定し、この入力時刻が最新の時刻になるように、パケット送信に使用されるチャネルを切り換える手段を有することを特徴とする請求項２６又は２７に記載の動的帯域割当装置。
【請求項３２】
前記各加入者側装置の各キューに到着したパケットの量を前記各加入者側装置間で比較し、最も多くのパケットが蓄積している加入者側装置からの送信を優先してチャネルの割当を行うことを特徴とする請求項２６乃至３１のいずれか１項に記載の動的帯域割当装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各加入者（ユーザ）の端末から加入者側装置（ネットワーク機器）を介して局側設備に送信される情報（パケット）の帯域を動的に割り当てるために使用される動的帯域割当方法及び動的帯域割当装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、局側設備１０と加入者の端末（例えば、ＰＣ）との間で加入者側装置（ネットワーク機器）１１，…，１４を介して通信する際の帯域割当の例を説明するための図である。局側設備１０と加入者側装置１１，…，１４との間で使用できる帯域に制限がある場合には、図１に示されるように、各加入者側装置１１，…，１４は、局側設備１０に対して通信を行う際の帯域等の、パラメータを申告する（ステップＳＴ１）。局側設備１０は、各加入者側装置１１，…，１４からの申告が受入れ可能であれば、申告を許可し、受入れ不可能であれば、申告を拒否する（ステップＳＴ２）。各加入者側装置１１，…，１４は、局側設備１０によって許可された帯域で通信を行い、許可されていない（違反した）帯域で通信すると、その情報は廃棄される（ステップＳＴ３）。なお、違反による廃棄を防止するため、各加入者側装置１１，…，１４が、送信前に、再度、局側設備１０に送信を要求し、局側設備１０から送信の許可、送信タイミング、及びチャネルの帯域等を受け取り、これらの情報に基づいて送信するという動作を繰り返す方法もある。本発明は、主として、図１におけるステップＳＴ３の動作である割り当てられた帯域での通信に関するが、ステップＳＴ１の動作である帯域の要求にも適用可能である。
【０００３】
図２は、図１に示される設備の具体例である光アクセス網を説明するための図である。図２に示されるように、この光アクセス網は、局側設備であるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）２０と、加入者側装置であるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）２１，…，２４と、カプラ（スプリッタ）２５と、ＯＮＵ２１，…，２４とカプラ２５とを接続する光ファイバ２６ａ，…，２６ｄと、ＯＬＴ２０とカプラ２５とを接続する１本の光ファイバ２７とを有している。各ＯＮＵは、上りの信号が、カプラ２５で他のＯＮＵからの上り信号と衝突しないタイミングで、光信号を送出しなければならない。送出タイミングは、ＯＬＴ２０から各ＯＮＵ２１，…，２４に通知される。
【０００４】
図３は、図１に示される設備の他の具体例であるＣＤＭＡ無線アクセス設備を説明するための図である。図３に示される無線通信では、基地局（局側設備）３０と加入者の端末３１，…，３４は、空間という共有伝送媒体と電波を用いて通信する。ＣＤＭＡでは、周波数帯域を符号で分割してチャネル（例えば、ＣＨ１，…，ＣＨ４）として用意し、そのチャネルを時間で分割して通信している。これは、光ＣＤＭＡ技術を用いた光アクセスシステムでも同じである。
【０００５】
図１乃至図３に示されるような通信システムでは、各加入者側装置に帯域を割り当てる仕組みが重要である。この仕組みの実現に利用可能な技術である、２段階リーキーバケット方式が、例えば、非特許文献１に開示されている。また、ＵＰＣ（Ｕｓａｇｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）によるＡＴＭ（非同期転送モード）網におけるトラヒックマネージメント方式が、例えば、非特許文献２に開示されている。
【０００６】
図４は、リーキーバケット方式によるＵＰＣを説明するための図である。この方式においては、情報（トラヒック若しくはパケット、又はトークン）を‘水’に、情報保持手段としてのキューを‘穴あきバケツ’に見立てた帯域制御モデルを用いて、帯域制御を説明している。図４に示されるように、この方式では、入力回線毎に、２段の‘穴あきバケツ’（キュー）４１，４２と、そこからの読み出し機能を使用する。入力される‘水’４３は、１段目の‘穴あきバケツ’４１に入力される。この入力される‘水’は、端末が送信を希望する情報であり、情報量は増減し、場合によりゼロになる。１段目の‘穴あきバケツ’４１からは単位時間当たり一定量の‘水’が流れ出る（すなわち、単位時間当たりに定められた量の情報がキューから読み出される）。申告されたピークレートＴｐが１段目の‘穴あきバケツ’４１の‘穴’４１ａの大きさ（単位時間当たりの読み出し情報量）に相当する。１段目の‘穴あきバケツ’４１の容積４１ｂが、ピークレートを違反する（超過する）‘水’の許容量を決定する。長時間に渡ってピークレートを違反する‘水’の入力が続くと、‘水’は１段目の‘穴あきバケツ’４１から溢れて廃棄される。
【０００７】
２段目の‘穴あきバケツ’４２の‘穴’４２ａの大きさ（単位時間当たりの読み出し情報量）が平均帯域（平均レート）の大きさに相当する。２段目の‘穴あきバケツ’４２の容積４２ｂは、‘穴’４２ａから出力される平均流量Ｔａを違反する（超過する）‘水’の許容量を決定する。すなわち、２段目の‘穴あきバケツ’４２の容積が、流入する‘水’（到着するパケット）の時間偏りの許容範囲を規定する。ある時間Ｐｅ内に到着した情報量Ｔｐｅが、Ｔａ×Ｐｅを上回（すなわち、Ｔｐｅ＞Ｔａ×Ｐｅ）の場合、違反トラヒックは、２段目の‘穴あきバケツ’４２から溢れて廃棄される。
【０００８】
図４に示されるような仕組みは、各加入者側の加入者側装置（ネットワーク機器）に実装し、‘水’としてパケット（トラヒック）を入力するように構成することができる。しかし、上記非特許文献１及び２に示されるように、図４に示されるような仕組みを局側設備に各加入者分備え、各加入者側装置は局側設備からの制御データに応じてユーザデータの送信タイミング及び送信時間を制御するように構成することもできる。この場合には、‘穴あきバケツ’には、加入者からの通信帯域の申告や、加入者の端末に実装されたキュー内のトラヒック情報であるトークンが入力され、‘穴あきバケツ’からの出力は送信許可信号として加入者側装置（ＯＮＵ）に送られ、加入者側において、許可された量だけトラヒックを出力する。
【０００９】
【非特許文献１】ＩＥＩＣＥ  ＴＲＡＮＳ．  ＣＯＭＭＵＮ．、  Ｖｏｌ．Ｅ７５−Ｂ、  Ｎｏ．２、  １９９２年２月、  Ｎａｏａｋｉ  ＹＡＭＡＮＡＫＡ他、  「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｅａｋｙ  Ｂｕｃｋｅｔ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  Ｕｓａｇｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｎｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」、  ｐｐ．８２−８６．
【非特許文献２】電子情報通信学会論文誌、Ｂ−Ｉ、Ｖｏｌ．Ｊ７６−Ｂ−Ｉ、Ｎｏ．３、１９９３年３月、山中直明他、「確定的ＵＰＣによるＡＴＭ網トラヒックマネージメント方式」、ｐｐ．２５３−２６３．
【特許文献１】特開平５−１５３１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
平均帯域と最大帯域でトラヒック量を規制する上記の通信システムでは、主として２つの課題がある。
【００１１】
第１の課題は、このような通信システムでは、帯域に無駄（未使用帯域）が生じてしまう可能性がある点である。図４に示される方式で、２段目の‘穴あきバケツ’４２に対する平均帯域を越える‘水’の流入が長く続く場合、２段目の‘穴あきバケツ’４２から‘水’が溢れて廃棄される。一方で、２段目の‘穴あきバケツ’４２に流入する‘水’が少ない時間が非常に長く続けば、申告した平均値より遥かに少ない量のデータしか送信できない。
【００１２】
例えば、転送レートが平均１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、ピークレート（最大）が２Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの契約をしているユーザが、昨日は、６４ｋｂｉｔ／ｓｅｃの通信を１分間しかしなかったので、今日は、１．９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの通信を２０時間行いたい、と思っても、通常、ピークレートの時間は最大でも数十秒程度という契約と通信システムになっている場合が多く、平均値及びピークレートの同時契約では、この加入者の要求は認められない場合が多い。申告値を超えて流そうとしたトラヒックは廃棄されて当然であり、昨日もっと流せたのに流さなかった加入者が悪いという考え方は確かに成立する。
【００１３】
一方で、もし他の加入者が使っていない帯域が余っているなら、その帯域を使いたい加入者に使わせてあげても良いのではないか、という考え方も成立する。この考え方に基づくネットワークの使い方として、ＡＢＲ（Ａｖａｉｌａｂｌｅ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｉｏ）という手法がある。この手法では、加入者側装置が帯域を申告する際に、最低保証帯域と最大通過可能帯域を申告する。このような仕組みを実現する技術として、特許文献１に開示された技術がある。この技術では、「最低限帯域」と「最大限帯域」という文言を使用しているが、概念として、本発明の「最低保証帯域」と「最大通過可能帯域」とほぼ同じと考えることができる。ただし、特許文献１に示された技術は最低保証帯域を越える帯城の通信を行うことを加入者が希望した場合、全帯域から最低保証帯域を引いた残りの帯域が存在するか否か、及び、存在するならば帯域を与えて良いか否か、の判定を行い、その判定結果にしたがってＡＴＭスイッチを設定するもので、具体的にそのような動作を行うために帯域を割り当てる計算を行う仕組み等は記載されていない。
【００１４】
次に、第２の課題について説明する。上記通信システムでは、加入者側装置からの上り帯域に関して、加入者側装置は任意の全チャネル、全タイムスロットで信号を送信できる機能を有していることを前提としている。すなわち、例えば、ＣＤＭＡ通信を行う端末ならば、局側設備が受信可能な全系列のＣＤＭＡ符号を作成可能なハードウェアとソフトウェアを実装することを前提としている。しかし、このように全チャネルでの送信が可能な実装では、装置の製造コストが高くなる可能性がある。送信可能なチャネルやタイムスロットを少なくしてコストを低減する構成では、割り当て可能なチャネルとタイムスロットに制約が生じてしまい、帯域の無駄が発生してしまうか、或いは、端末が大容量の信号を送信したいときに、帯域を共有する他の端末も大容量の信号を送信したい状況で、送信可能なトラヒックに制約が生じる可能性が高くなる。
【００１５】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、各加入者の端末から加入者側装置を介して局側設備に情報を送信する際に、各加入者側装置からの最低保証帯域での通信を保証し、且つ、各加入者側装置からの最大通過可能帯域以下での通信を可能とするように、帯域を動的に割り当てることができる動的帯域割当方法及び動的帯域割当装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、動的な帯域割当を実現しつつ、装置の製造コストを低減させることができる動的帯域割当方法及び動的帯域割当装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の動的帯域割当方法は、複数の端末から各加入者側装置を介して局側設備にパケットを送信する際に、制御装置が前記各加入者側装置に情報の送信に使用できる帯域を割り当てるために使用される動的帯域割当方法であって、
前記各加入者側装置が、前記局側設備へのパケットの送信を行う際の帯域を、手動、又は、前記加入者側装置から、前記制御装置に対して、少なくとも１回、要求する帯域要求信号を送信するステップと、
前記制御装置が、前記加入者側装置毎に予め決められている最低保証帯域での送信を許可し、前記複数の加入者側装置の全体が送信に使用できる帯域から前記複数の加入者側装置の最低保証帯域の合計を差し引いた帯域である最大送信可能帯域の範囲内で、前記各加入者側装置がパケットの送信に使用できる帯域を最大化させるように、前記各加入者側装置に使用を許可する帯域を割り当てるための制御データを生成するステップと、
前記制御装置が、前記各加入者側装置に前記制御データを送信することよって、前記各加入者側装置が送信できる帯域を通知するステップと、
前記各加入者側装置が、前記制御装置によって通知された帯域でパケットを送信するステップとを有し、
前記制御データを生成する前記ステップは、前記制御装置内に前記加入者側装置毎に用意された第１の情報保持手段及び第２の情報保持手段の複数の組と、前記制御装置内に前記複数の加入者側装置に共通に用意された第３の情報保持手段と、制御手段とを用いて実行され、前記第１、第２、及び第３の情報保持手段のそれぞれは、一定時間間隔で一定量のトークンを出力部から出力する機能と保持されているトークンが所定量を超過したときに、超過したトークン又は保持されているトークンをオーバーフロー用出力部から出力する機能を有し、
前記制御データを生成する前記ステップは、
前記各組において、前記帯域要求信号に応じたトークンが前記第１の情報保持手段に入力されるステップと、
前記各組において、前記第１の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力させる動作がなされ、出力されたトークンが前記第２の情報保持手段に入力されるステップと、
前記各組において、前記第２の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力させる動作がなされるステップと、
前記各組における前記第２の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第３の情報保持手段にトークンが出力されるステップと、
前記制御手段が、前記第２の情報保持手段の出力部から出力されるトークンと前記第３の情報保持手段の出力部から出力されるトークンとに基づく前記制御データを、前記加入者側装置に送信するステップとを有することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の動的帯域割当装置は、
複数の端末から各加入者側装置を介して局側設備にパケットを送信する際に、制御装置が前記各加入者側装置に情報の送信に使用できる帯域を割り当てるために使用される動的帯域割当装置であって、
前記各加入者側装置に備えられ、前記制御装置に対して、少なくとも１回、前記局側設備へのパケットの送信を行う際の帯域を要求する帯域要求信号を送信する手段と、
前記制御装置に備えられ、前記加入者側装置毎に予め決められている最低保証帯域での送信を許可し、前記複数の加入者側装置の全体が送信に使用できる帯域から前記複数の加入者側装置の最低保証帯域の合計を差し引いた帯域である最大送信可能帯域の範囲内で、前記各加入者側装置がパケットの送信に使用できる帯域を最大化させるように、前記各加入者側装置に使用を許可する帯域を割り当てるための制御データを生成する手段と、
前記制御装置に備えられ、前記各加入者側装置に前記制御データを送信することよって、前記各加入者側装置が送信できる帯域を通知する手段と、
前記各加入者側装置に備えられ、前記制御装置によって通知された帯域でパケットを送信する手段とを有し、
前記制御データを生成する前記手段は、前記制御装置内に前記加入者側装置毎に用意された第１の情報保持手段及び第２の情報保持手段の複数の組と、前記制御装置内に前記複数の加入者側装置に共通に用意された第３の情報保持手段と、制御手段とを含み、前記第１、第２、及び第３の情報保持手段のそれぞれは、一定時間間隔で一定量のトークンを出力部から出力する機能と保持されているトークンが所定量を超過したときに、超過したトークン又は保持されているトークンをオーバーフロー用出力部から出力する機能を有し、
前記制御データを生成する前記手段において、
前記各組において、前記帯域要求信号に応じたトークンが前記第１の情報保持手段に入力され、
前記各組において、前記第１の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力させる動作がなされ、出力されたトークンが前記第２の情報保持手段に入力され、
前記各組において、前記第２の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつトークンを出力させる動作がなされ、
前記各組における前記第２の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から前記第３の情報保持手段にトークンが出力され、
前記制御手段が、前記第２の情報保持手段の出力部から出力されるトークンと前記第３の情報保持手段の出力部から出力されるトークンとに基づく前記制御データを、前記加入者側装置に送信することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、各加入者の端末から加入者側装置を介して局側設備に情報を送信する際に、各加入者側装置からの最低保証帯域での通信を保証し、且つ、各加入者側装置からの最大通過可能帯域以下での通信を可能とするように、帯域を動的に割り当てることができるという効果を得ることができる。また、各加入者は、共有する伝送媒体の能力を無駄なく使うことが可能となるので、構成の簡素化が可能になり、装置の製造コストを低減させることができるという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
《１》第１の実施形態
《１−１》第１の実施形態の構成
図５は、本発明の第１の実施形態に係る動的帯域割当装置の構成を概略的に示すブロック図である。図５には、複数の端末（例えば、ＰＣ）５１，…，５４から各加入者側装置（ネットワーク機器）６１，…，６４及びカプラ（スプリッタ）７０を介して局側設備８０に情報（トラヒック又はパケット）ＰＡを送信するシステムが示されている。第１の実施形態に係る動的帯域割当装置は、各加入者側装置６１，…，６４と、局側設備８０の制御機能部８１とを主要な構成としている。制御機能部８１は、局側設備８０とは別の場所に設置された制御装置、又は、いずれかの加入者側に設置することも可能である。
【００２０】
各加入者側装置６１，…，６４は、入力ＩＦ９１と、キュー９２と、スイッチ（ＳＷ）９３と、チャネル（ＣＨ）１の信号出力部９４と、ＣＨ２の信号出力部９５と、カプラ９６と、波長合分波部９７とを有している。また、各加入者側装置６１，…，６４は、信号分離機能部９８と、制御機能部９９と、出力ＩＦ１００とを有している。例えば、端末５１から出力されたパケットＰＡは、キュー９２を介してスイッチ９３に入力し、スイッチ９３によってＣＨ１の信号出力部９４又はＣＨ２の信号出力部９５のいずれかに入力し、選択されたチャネルの信号がカプラ９６及び波長合分波部９７を通してカプラ７０に送られる。カプラ７０には、制御機能部９９で生成された制御データ（制御データを含むパケット）ＣＡも入力される。また、カプラ（スプリッタ）７０を介して波長合分波部９７に入力したパケットＰＢ及び制御機能部９９の制御データ（制御データを含むパケット）ＣＢは、信号分離機能部９８で分離され、パケットＰＢは出力ＩＦ１００を介して端末５１に送られる。信号分離機能部９８から出力された制御データＣＢは制御機能部９９に入力される。制御機能部９９は、制御データＣＢに基づいて制御データを生成し、ＣＨ１の信号出力部９４、ＣＨ２の信号出力部９５、スイッチ９３、キュー９２、及び入力ＩＦ９１に送る。
【００２１】
局側設備８０は、スケジューラ８２を含む制御機能部８１と、送信機能部８３と、信号分離機能部８４とを有している。カプラ７０を介して信号分離機能部８４に入力された信号は、パケットＰＡと制御データＣＡに分離され、パケットＰＡは出力され、制御データＣＡは制御機能部８１に送られる。送信機能部８３には、パケットＰＢと、制御機能部８１からの制御データＣＢが入力され、パケットＰＢと制御データＣＢは、カプラ（スプリッタ）７０を介して波長合分波部９７に入力する。なお、他の加入者側装置６２，６３，６４も、加入者側装置と同様の構成を有している。ただし、図５においては、加入者側装置６２，６３，６４の内部の構成を一部省略している。他の端末５２，５３，５４からの信号も、端末５１からの信号と同様に送信される。
【００２２】
図５に示されるシステムにおいては、各加入者側装置６１，…，６４が、制御機能部８１に対して、局側設備８０へのパケットの送信を行う際の帯域を要求する帯域要求信号を少なくとも１回送信し（予め１回送信する場合もあり、複数回送信する場合もある。また、加入者側装置又は制御装置から、手操作によって、帯域要求を入力する場合もある。）、次に、制御機能部８１が、加入者側装置６１，…，６４毎に予め決められている最低保証帯域での送信を許可し、複数の加入者側装置６１，…，６４の全体が送信に使用できる帯域から複数の加入者側装置６１，…，６４の最低保証帯域の合計を差し引いた帯域である最大送信可能帯域の範囲内で、各加入者側装置６１，…，６４がパケットの送信に使用できる帯域を各加入者側装置の公平性を維持しつつ最大化（予め決められた規則に従いつつ最大化）させるように、各加入者側装置６１，…，６４に使用を許可する帯域を割り当てるための制御データＣＢを生成する。次に、制御機能部８１が、各加入者側装置６１，…，６４に制御データＣＢを送信することよって、各加入者側装置６１，…，６４が送信できる帯域を通知する。次に、各加入者側装置６１，…，６４が、制御機能部８１によって許可された帯域でパケットＰＡを送信する。
【００２３】
制御データＣＢを生成するステップは、制御機能部８１内に加入者側装置６１，…，６４毎に用意された第１の情報保持手段及び第２の情報保持手段の複数の組（後述する図６に示す）と、制御機能部８１内に複数の加入者側装置６１，…，６４に共通に用意された第３の情報保持手段（後述する図６に示す）と、制御手段（後述する図６に示す）とを用いて実行される。第１、第２、及び第３の情報保持手段のそれぞれは、一定時間間隔で一定量の情報（トークン）を出力部から出力する機能と保持されている情報が所定量を超過したときに、超過した情報又は保持されている情報をオーバーフロー用出力部から出力する機能を有している。
【００２４】
また、制御データＣＢを生成するステップは、前記各組において、帯域要求信号に応じた情報が第１の情報保持手段に入力されるステップと、前記各組において、第１の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつ情報を出力させる動作がなされ、出力された情報が第２の情報保持手段に入力されるステップと、前記各組において、第２の情報保持手段の出力部から一定時間間隔で一定量ずつ情報を出力させる動作がなされるステップと、前記各組における第２の情報保持手段のオーバーフロー用出力部から第３の情報保持手段に情報が出力されるステップと、制御機能部８１が、第２の情報保持手段の出力部から出力される情報と第３の情報保持手段の出力部から出力される情報とに基づく制御データを、加入者側装置６１，…，６４に送信するステップとを有する。
【００２５】
制御機能部８１は、例えば、各加入者側装置６１，…，６４からのパケットＰＡの送信に関するタイミングを生成するタイミング信号生成出力回路を含み、制御データＣＢは、各加入者側装置６１，…，６４からのパケットＰＡの送信タイミング及び送信時間に関する情報を含む。
【００２６】
制御機能部８１は、例えば、各加入者側装置６１，…，６４から送信されるパケットの重要度及び許容される遅延時間の少なくとも一方を判定する手段と、制御機能部８１が、判定されたパケットの重要度及び／又は許容される遅延時間に応じて、加入者側装置６１，…，６４から送信される予定のパケットＰＡの送信の優先度を決定する手段とを有することができる。
【００２７】
また、制御機能部８１は、例えば、各加入者側装置６１，…，６４から送信されるパケットの重要度及びエラー訂正による復旧可能性の少なくとも一方を判定する手段と、制御機能部８１が、判定されたパケットの重要度が低い順又はエラー訂正による復旧可能性の高い順に、優先的に、第１、第２、及び第３の情報保持手段のオーバーフロー出力部からの情報の排出を実行する手段とを有することができる。
【００２８】
図６は、第１の実施形態に係る動的帯域割当装置の動作をリーキーバケットアルゴリズムを用いて説明するための図である。図６は、図５の制御機能部８１の動作を説明するための図であり、後述する図７の構成に対応する。また、図６は、制御機能部８１によって生成された制御データＣＢに基づいて動作する加入者側装置６１，…，６４の動作にも対応する。ただし、第１の実施形態においては加入者側装置６１，…，６４は、パケットの送信タイミングと送信時間を用いて、チャネル毎の帯域を割り当てている。このため、図面上は、図６に示す構成と、図５に示す加入者側装置６１，…，６４の構成とは、一対一に対応していない。図６を用いる以下の説明を、図５の制御機能部８１の動作の説明に用いる場合には、各情報保持手段としての‘穴あきバケツ’に入力される情報はトークンである。しかし、図６を用いる以下の説明を、図５の加入者側装置６１，…，６４の動作の説明に用いる場合には、各情報保持手段としての‘穴あきバケツ’に入力される情報は、実際に加入者側から局側に流れるパケット（トラヒック）である。
【００２９】
図６には、各加入者＃１，…，＃４用の構成である、第１の情報保持手段１１１（１１２，…，１１４）と第２の情報保持手段１２１（１２２，…，１２４）との組からなる情報保持手段１０１（１０２，…，１０４）と、各加入者用の構成として備えられた第３の情報保持手段１３０と、共通する構成として備えられた情報合流手段１４０とを有している。
【００３０】
図６においては、情報保持手段を‘穴あきバケツ’で示し、情報（制御機能部８０の説明の場合にはトークンであり、加入者側装置６１，…，６４の説明の場合にはパケット）を‘水’で示し、情報保持手段から出力される情報の転送可能帯域を‘穴あきバケツ’の‘穴’の大きさで示している。
【００３１】
第１の実施形態に係る動的帯域割当装置は、加入者の端末＃１，…，＃４毎に１つずつ用意される第１の情報保持手段である第１の‘穴あきバケツ’（最大帯域制限用キュー）１１１，…，１１４と、加入者の端末＃１，…，＃４毎に１つずつ用意される第２の‘穴あきバケツ’（最低帯域保証用キュー）１２１，…，１２４と、全加入者の端末＃１，…，＃４で共有する第３の‘穴あきバケツ’１３０と、第１の合流部１４１と、第２の合流部１４４と、第１の合流部１４１と第２の合流部１４４とを繋ぐ第１の管路１４２と、第３の‘穴あきバケツ’１３０と第２の合流部１４４とを繋ぐ第２の管路１４３と、第２の合流部１４４から通信装置１５０までの第３の管路１４５とから構成されている。なお、第１の合流部１４１及び第２の合流部１４４は、１つの合流部で実現することもできる。また、第１の合流部１４１、第１の管路１４２、第２の管路１４３、及び第２の合流部１４４は、図５に示される情報合流手段１４０を構成する。
【００３２】
各加入者の送信を希望する帯域を示す情報は、第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４に入力される。第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４の下部には、大きさｄ１Ａ，ｄ１Ｂ，ｄ１Ｃ，ｄ１Ｄの‘穴’１１１ｂ，…，１１４ｂが開いており、単位時間当たり一定量の情報が第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４に注がれるように構成されている。下部の‘穴’１１１ｂ，…，１１４ｂの大きさｄ１Ａ，ｄ１Ｂ，ｄ１Ｃ，ｄ１Ｄは、第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４から第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４に転送可能な単位時間当たりの最大情報量（転送レート）を示している。第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４の上部には、溢れた情報を流すための（第１の実施形態においては、廃棄するための）‘穴’１１１ｃ，…，１１４ｃが開いており、この‘穴’の大きさは充分に大きく、どんな入力に対しても、溢れた‘水’はここから廃棄できる。なお、下部の‘穴’１１１ｂ，…，１１４ｂの大きさｄ１Ａ，ｄ１Ｂ，ｄ１Ｃ，ｄ１Ｄは、互いに同じ大きさの場合と、異なる大きさの場合とがある。
【００３３】
第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４にも、下部と上部に‘穴’が開いており、下部の‘穴’１２１ｂ，…，１２４ｂからは第１の合流部１４１に出力されるべき‘水’が流れ出るようになっており、上部の‘穴’１２１ｃ，…，１２４ｃから溢れた‘水’は第３の‘穴あきバケツ’１３０に流れ出るようになっている。下部の‘穴’１２１ｂ，…，１２４ｂの大きさｄ２Ａ，ｄ２Ｂ，ｄ２Ｃ，ｄ２Ｄは、各加入者（端末＃１，…，＃４）の最低保証帯域に等しい。上部の‘穴’１２１ｃ，…，１２４ｃの大きさは充分に大きく、溢れた‘水’はすべてここを通って出力される。なお、下部の‘穴’１２１ｂ，…，１２４ｂの大きさｄ２Ａ，ｄ２Ｂ，ｄ２Ｃ，ｄ２Ｄは、互いに同じ大きさの場合と、異なる大きさの場合とがある。
【００３４】
第３の‘穴あきバケツ’１３０にも、下部と上部に‘穴’が開いており、下部の‘穴’１３０ｂからは第２の合流部１４４に出力されるべき‘水’が、上部の‘穴’１３０ｃからは溢れた‘水’が流れ出る（第１の実施形態においては，廃棄される）ようになっている。下部の‘穴’１３０ｂの大きさはｄ３である。上部の‘穴’１３０ｃの大きさは充分に大きく、溢れた‘水’はすべてここを通って出力することができる。
【００３５】
第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４の下部の‘穴’１２１ｂ，…，１２４ｂから流れ出た‘水’は、第１の合流部１４１で合流し、第１の管路１４２を通って第２の合流部１４４に流れ込む。第１の合流部１４１の下部の第１の管路１４２の太さｄ２は
ｄ２＝ｄ２Ａ＋ｄ２Ｂ＋ｄ２Ｃ＋ｄ２Ｄ
（さらに多くにの第２の‘穴あきバケツ’が存在する場合には、
ｄ２＝ｄ２Ａ＋ｄ２Ｂ＋ｄ２Ｃ＋ｄ２Ｄ＋…）
となっており、第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４からの‘水’が過不足無く第２の合流部１４４に流れる仕組みとなっている。したがって、第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４の下部の‘穴’から出力された‘水’は、すべて必ず第２の合流部１４４に出力される。
【００３６】
第２の合流部１４４では、第３の‘穴あきバケツ’１３０の下部の‘穴’１３０ｂからの‘水’と、第１の合流部１４１からの‘水’が合流して、第３の管路１４５を通って伝送装置又はルータ等の上流側の通信装置１５０に入力される構成となっている。第３の‘穴あきバケツ’１３０から第２の合流部１４４までの第２の管路１４３の太さをｄ３とすると、第２の合流部１４４から通信装置１５０までの第３の管路１４５の太さｄ４は、（ｄ２＋ｄ３）であり、通信装置１５０の転送能力と等しい。このため、第１の合流部１４１に入力された‘水’はすべて通信装置１５０から出力可能である。第２の管路１４３の太さｄ３は、（ｄ４−ｄ２）で求められる。すなわち、通信装置１５０の転送能力から、各加入者の最低保証帯域を引いた残りの帯域となる。全加入者の端末の最低保証帯域ｄ２Ａ，ｄ２Ｂ，ｄ２Ｃ，ｄ２Ｄは、すべて通信装置１５０に入力され、残った帯域を全加入者が共有して使用する。
【００３７】
図７は、第１の実施形態に係る動的帯域割当装置の局側設備１０の制御機能部８１の構成を概略的に示すブロック図である。制御機能部８１は、例えば、電子回路によって、図７に示すように構成できる。局側設備１０である制御機能部８１は、機能的には、トラヒックが実際に流れる端末側の装置、すなわち、帯域割当を実行する装置に対応した構成を有するが、局側設備１０である制御機能部８１にトラヒックが流れる訳ではない。
【００３８】
端末側の装置の図６の第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４は、局側設備である図７の第１のＦＩＦＯメモリ１８１，…，１８４に対応し、端末側の装置の図６の第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４は、局側設備である図７の第２のＦＩＦＯメモリ１９１，…，１９４に対応し、端末側の装置の図６の第３の‘穴あきバケツ’１３０は、局側設備である図７の第３のＦＩＦＯメモリ２１０に対応し、端末側の装置の図６の第１、第２の合流部１４１，１４４は、局側設備である図７の第１、第２の入力セレクタ２２１，２２２に対応している。なお、第１、第２の入力セレクタ２２１，２２２は１つの入力セレクタで構成することも可能である。要求ＩＤ入力ＩＦ１６１，…，１６４及び制御回路（タイミング信号生成出力回路）１６０は、ＦＩＦＯメモリ及び入力セレクタを用いて制御データを出力させる。
【００３９】
《１−２》第１の実施形態の動作
図６に示す構成で、各加入者の送信要求を示すトークンは、第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４の上部から入力される。第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４の上部から入力されるトークンが、申告されたピークレート（最大転送可能情報量）ｄ１Ａ，…，ｄ１Ｄ以下のトークンであれば、第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４に入力されたトークンは、第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４の下部の‘穴’１１１ｂ，…，１１４ｂを通って第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４に送られる。第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４の上部から入力されるトークンが、ピークレートを越えるトークンである状態が長時間続いた場合、第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４に入力されたトークン又は保持されているトークンの一部は、第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４の上部の‘穴’１１１ｃ，…，１１４ｃから廃棄される。
【００４０】
第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４に入力されたトークンのうち、最低保証帯域ｄ２Ａ，ｄ２Ｂ，ｄ２Ｃ，ｄ２Ｄ以下のトークンは、下部の‘穴’１２１ｂ，…，１２４ｂを通り、第１の合流部１４１と第２の合流部１４４を通って、すべてのトークンが通信装置１５０に送られる。第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４の上部から入力されるトークンが、最低保証帯域を越えるトークンである状態が長時間続いた場合、第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４に入力されたトークンの一部は、第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４の上部の‘穴’１２１ｃ，…，１２４ｃから、第３の‘穴あきバケツ’１３０に送られる。
【００４１】
第３の‘穴あきバケツ’１３０に送られた各加入者からのトークンは、その合計が、通信装置１５０が転送できる帯域（第３の管路１４５の太さ）ｄ４から最低保証帯域（管路１４１の太さ）ｄ２を引いた残りの余剰帯域以下、すなわち、（ｄ４−ｄ２）以下であれば、通信装置１５０に送られる。これを越えるトークンは、一定時間保持された後、第３の‘穴あきバケツ’１３０の上部の‘穴’１３０ｃから廃棄される。
【００４２】
なお、第２の‘穴あきバケツ’１２１，…，１２４の上部に、２つの‘穴’を開け、一方を第３の‘穴あきバケツ’に、他方を廃棄用の‘穴’として、前者の‘穴’の大きさを調節することで、余剰帯域によって送ることができるトークン量を制限することができる。この構成は、後述する図１１から流量計を除いた構成に等しい。
【００４３】
次に、端末側の装置の動作を、例えば、図７に示す制御機能部８１で制御する場合を説明する。図７の装置は、局側に設置される局側設備である。図７の装置には、実際のユーザパケットが流れるのではない。図７の装置は、局側設備からの帯域問合せに応じて、加入者が申告した帯域の要求（要求ＩＤ）に対して、送信を許可するか否かを判定し、その結果を加入者の端末に通知する装置である。
【００４４】
図７の要求ＩＤ入力ＩＦ１６１，…，１６４を通して入力された各加入者からの要求ＩＤは、書込端子から第１のＦＩＦＯメモリ（以後「ＦＩＦＯ」と記す）１８１，…，１８４に入力される。ここで、要求ＩＤ１個が、ある固定長の帯域を示す。なお、このような構成を取らず、可変長の帯域情報を格納し、その合計を計算する方法を用いても良い。
【００４５】
第１のＦＩＦＯ１８１，…，１８４に既に格納された要求ＩＤがあれば、今、書込まれた要求ＩＤは、その最後尾（既に格納された要求ＩＤの次の格納位置）に格納され、既に格納された要求ＩＤが無ければ、今、書込まれた要求ＩＤは、第１のＦＩＦＯ内の先頭の格納位置に格納される。制御回路１６０は、一定時間間隔で、第１のＦＩＦＯ１８１，…，１８４内の先頭の格納位置に格納された要求ＩＤを、スイッチ２０１，…，２０４を介して第２のＦＩＦＯ１９１，…，１９４の最後尾（既に格納された要求ＩＤの次の格納位置）に転送し、第１のＦＩＦＯ１８１，…，１８４内から転送した情報を消去し、以降の情報を１つずつ前方にシフトする。ここで、
｛転送周期（回数／ｓｅｃ）｝×｛要求ＩＤ１個｝
が示す情報（Ｂｙｔｅ）が、最大通過可能帯域となる。ただし、第２のＦＩＦＯ１９１，…，１９４がフルに詰まっている場合、キャリー信号が第２のＦＩＦＯ１９１，…，１９４から第１のＦＩＦＯ１８１，…，１８４と制御回路１６０に送られ、その場合は、第１のＦＩＦＯ１８１，…，１８４には転送されない。第２のＦＩＦＯ１９１，…，１９４からは、同じく制御回路１６０からの制御データによって、周期的に先頭の要求ＩＤが読み出され、第１及び第２の入力セレクタ回路２２１，２２２を介して出力される。出力された要求ＩＤは、各加入者側装置（図５の６１，…，６４）に送られ、その要求ＩＤに対応する情報は送信可能として、端末から局側設備に送られる。
｛第２のＦＩＦＯから入力セレクタヘの転送周期（回数／ｓｅｃ）｝
×｛要求ＩＤ１個が示すトラヒック（Ｂｙｔｅ）｝
が、最低保証帯域となる。
【００４６】
第１のＦＩＦＯ１８１，…，１８４が大きい場合、まず第２のＦＩＦＯ１９１，…，１９４が一杯になって、第１のＦＩＦＯ１８１，…，１８４に対してキャリー信号が送られ、第２のＦＩＦＯ１９１，…，１９４に転送できる要求ＩＤは、第１のＦＩＦＯ１８１，…，１８４から読み出される最低保証帯域と等しくなる。やがて、第１のＦＩＦＯ１８１，…，１８４も一杯になり、溢れが生じそうになると、キャリー信号が制御回路に送られ、先頭の要求ＩＤを第３のＦＩＦＯ２１０に送る。第３のＦＩＦＯ２１０に読み出す速度は、全加入者共通としたり、最低保証帯域の大きな加入者側装置に大きく割り当てるなど、システム運用者の運用ポリシに基づいて決定することができる。第３のＦＩＦＯ２１０は全加入者側装置共通となっており、他の加入者側装置の要求ＩＤで既に一杯の場合もある。第３のＦＩＦＯ２１０も一杯になればキャリー信号が全加入者側装置の第１のＦＩＦＯ１８１，…，１８４に送られ、第１のＦＩＦＯ１８１，…，１８４は、一杯になり、これ以上は要求ＩＤを受け付けられず、帯域要求は拒否と制御回路１６０が判定する。当然、その要求ＩＤはＦＩＦＯには入れない。第３のＦＩＦＯ２１０から第２の入力セレクタ２２２経由で出力される情報量は、
｛全帯域｝−｛Σ（全加入者側装置の最低保証帯域）｝
である。
【００４７】
《１−３》第１の実施形態の効果
以上に説明したように、第１の実施形態に係る動的帯域割当方法又は動的帯域割当装置を用いれば、簡単な構成で、各加入者が送信を希望する帯域に対して、最低保証帯域と最大通過可能帯域を指定した通信をするための帯域割当が可能になる。また、各加入者は、共有する伝送媒体の能力を無駄なく使うことが可能となる。
【００４８】
《１−４》第１の実施形態の変形例
上記説明においては、図７に示すように、動的帯域割当装置を電子回路を用いて構成した場合を説明したが、その一部又は全部をコンピュータ上のソフトウェアで実現してもよい。なお、このことは、後述する第２の実施形態以降にも当てはまる。
【００４９】
また、上記説明においては、第２の‘穴あきバケツ’から第３の‘穴あきバケツ’に送られるトークン、又は、第１の‘穴あきバケツ’及び第３の‘穴あきバケツ’から廃棄されるトークンは、‘穴あきバケツ’（キュー）に最後に入ってきたトークンとなっている。しかし、通信されるパケットの特性に応じて、廃棄されるトークンを選択する方法を採用することも可能である。具体的には、転送遅延時間の削減のためにトークンの優先度に応じて、‘穴あきバケツ’（キュー）に先に入ってきたトークンのうちの廃棄するトークン、及び、次段に送るトークンを決める方法がある。
【００５０】
また、他の方法として、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）が適用される情報は回復できる可能性があるので、ＦＥＣが適用された情報を選択して廃棄する方法もある。
【００５１】
さらに他の方法として、廃棄されるトークンが特定の宛先のトークンに集中しないようにするために、廃棄されるトークンを乱数を用いて決定する方法もある。
【００５２】
さらに他の方法として、トラヒックの重要度に応じて廃棄するトラヒックを決定しても良い。
【００５３】
なお、以上に説明したトークンの廃棄方法（加入者側装置においては、トラヒックの廃棄方法）は、以降のすべての例に対しても適用可能である。
【００５４】
図８は、第１の実施形態の変形例に係る動的帯域割当装置の構成を概略的に示すブロック図である。図８には、既に説明した図７の構成の変形例が示されている。図８において、図７の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図８は、パケットに複数の優先クラスを設けた場合の構成例である。図８において、第１の加入者用回路２４１は、第１〜第３の優先キュー用回路１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ（パケットの優先度に応じ設けられた複数の手段）を有し、第４の加入者用回路２４４は、第１〜第３の優先キュー用回路１７４ａ，１７４ｂ，１７４ｃを有している。図示していないが、他の加入者用回路も、同様の構成を有している。第１〜第３の優先キューは、優先度の高い順を示している。第１〜第３の優先キュー用回路のそれぞれには、図７に示される、加入者用回路１７１等と同様の構成が備えられる。このように、スイッチ２３１，…，２３４で選択される各加入者用回路２４１，…，２４４に優先キューをクラス別に複数系統設置し、優先度の高いキューから順にセレクタ２２１，２２２経由で出力し、優先キューの優先度に応じてセレクタで読み出す回数に差を付ける構成とする方法がある。なお、図８において、情報（図７においては、トークン）が流れる線は示しているが、制御データは図示していない。制御データの流れは、図７のような結線となる。
【００５５】
なお、必ずしも第１及び第２のセレクタ２２１，２２２は必要ではなく、第２及び第３のＦＩＦＯメモリの読出端子からの情報を、そのまま利用する構成を取ることもできる。また、セレクタ（又はスイッチ）２２１，２２２出力を複数にして送信チャネルと送信タイミング割当回路に接続することもできる。送信チャネル・タイミング割当回路は後述する第４の実施形態を用いて実現できる。
【００５６】
《２》第２の実施形態
《２−１》第２の実施形態の構成
本発明の第２の実施形態に係る動的帯域割当装置の全体構成は、第１の実施形態に係る動的帯域割当装置と同様であるので、第２の実施形態の説明においても図５を参照する。
【００５７】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る動的帯域割当装置の動作をリーキーバケットアルゴリズムを用いて説明するための図である。図９において、図６の構成と同一又は対応する構成には同じ符号を付している。第２の実施形態においては、第１の合流部１４１と第２の合流部１４２を結ぶ第１の管路１４２に流量計２５１が設置され、第３の‘穴あきバケツ’１３０と第２の合流部１４４とを繋ぐ第２の管路１４３に流量調節機２５２が設置された構成となっている。また、流量計２５１で計測された流量情報、又は、流量情報に基づく制御データは、流量調節機２５２に送られる構成となっている。
【００５８】
図９の構成モデルは、局側設備として、図１０に示すような電子回路によって実現できる。図１０の構成では、要求ＩＤ入力ＩＦ１６１，…，１６４において、入力されるトークン（トラヒック情報）が制御回路１６０中のトラヒック監視機能部２３１に送られ、トラヒックを監視することで、図９の流量計２５１の機能を持たせる。また、読み出し・転送周期動的調節機能部２３０によって、入力セレクタ２２１，２２２による第２のＦＩＦＯメモリ１９１，…，１９４及び第３のＦＩＦＯメモリ２１０からの情報の読み出し・転送タイミングを制御することで、流量調節機２５２のノズル径調整の機能を持たせる。
【００５９】
《２−２》第２の実施形態の動作
第２の実施形態では、流量計２５１によって、最低保証帯域を保証する第１の管路１４２を流れる情報の流量を計測し、その情報を流量調節機２５２に送る。そして、第１の管路１４２を流れる情報が、設定された最低保証帯域に満たない場合、その差を余剰帯域と見なし、第２の管路１４３上に設定された流量調節機２５２のノズルをその分だけ開く。
（第１の管路１４２の情報の流量）＋（第２の管路１４３の情報の流量）
は、常に、通信装置の送信可能帯域ｄ４以下となるように、流量調節機２５２のノズル径を調節する。
【００６０】
図９及び図１０に示される動作は、局側設備の制御機能部８０の動作として説明したが、加入者側装置６１，…，６４からパケット（トラヒック）を局側設備に送信する動作も、制御機能部８０からの制御データＣＢに基づいて、同様に動作する。
【００６１】
《２−３》第２の実施形態の効果
以上に説明したように、第２の実施形態に係る動的帯域割当方法及び動的帯域割当装置を用いれば、第１の実施形態の効果に加え、加入者側装置の送信帯域が最低保証帯域以下の場合、最低保証帯域との差分として生じる空き帯域も使用することができ、より効率的なパケットの転送が可能となる。
【００６２】
《２−４》第２の実施形態の変形例
流量計２５１で情報の流量を観測してから流量調節機２５２のノズルの開度が変更されるまでには僅かであっても遅延時間が生じるのが普通である。流量計２５１で、流量が増えたことを確認してから慌てて流量調節機２５２のノズルを絞っても間に合わず、最低保証帯域のトークンの転送に遅延が生じてしまう可能性がある。
【００６３】
これを防ぐ方策としては、例えば、流量調節機２５２で開く量を、やや少なめにしておき、遅延時間があっても、第１の管路１４２を流れる流量を妨げる情報を第２の管路１４３になるべく流れないようにする方法がある。
【００６４】
また、流量調節機２５２のノズル開度を絞っても間に合わなかった分、第２の‘穴あきバケツ’に溜まった分の情報が流れ出るまでの時間、流量調節機のノズルを、
｛ｄ４−（第１の管路１４２の流量）｝よりもさらに絞る操作を行い、その後、
｛ｄ４−（第１の管路１４２の流量）｝になるようにノズルで絞られた管路の太さｄ３を再設定する動作をする装置構成を採る方法もある。
【００６５】
図１１は、第２の実施形態の変形例に係る動的帯域割当装置をリーキーバケットアルゴリズムを用いて説明するための図である。図１１において、図９の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図１１に示されるように、図１１の動的帯域割当装置においては、第２の情報保持手段１２１，…，１２４が、他のオーバーフロー用穴１２１ｄ，…，１２４ｄを有する点、及び、流量調節機２５２に代えて、第２の情報保持手段１２１，…，１２４から第３の情報保持手段１３１までの間に流量計２５１の測定値に応じて最大通過情報量を変更する流量調節機２６１，…，２６４を備えた点が、図９の場合と相違する。図１１の場合にも、図９の場合と同様の効果を得ることができる。この方式では、第２の‘穴あきバケツ’から溢れたトラヒックを第３の‘穴あきバケツ’経由で第２の合流部に送るのではなく、各管路の途中に流量調節機を置き、開度を調節すると共に、溢れたトラヒックは、そのまま廃棄する。こうすることで、ユーザ毎に、余剰帯域の利用優先度に差をつけることができる。
【００６６】
なお、第２の実施形態において、上記以外の点は、上記第１の実施形態の場合と同じである。
【００６７】
《３》第３の実施形態
《３−１》第３の実施形態の構成
本発明の第３の実施形態に係る動的帯域割当装置の全体構成は、第１の実施形態に係る動的帯域割当装置と同様であるので、第３の実施形態の説明においても図５を参照する。
【００６８】
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る動的帯域割当装置の動作をリーキーバケットアルゴリズムを用いて説明するための図である。図１２において、図９の構成と同一又は対応するする構成には同じ符号を付している。第３の実施形態においては、第１の合流部１４１と第２の合流部１４２を結ぶ第１の管路１４２に流量計２５１が設置され、第３の‘穴あきバケツ’１３０と第２の合流部１４４とを繋ぐ第２の管路１４３に流量調節機が設置された構成となっている。また、流量計２５１で計測された流量情報、又は、流量情報に基づく制御データは、流量調節機２５２に送られる構成となっている。また、第３の‘穴あきバケツ’１３０と第２の合流部１４２を結ぶ第１の管路１４２に流量計２８１が設置され、第４の‘穴あきバケツ’２８０と第２の合流部１４４とを繋ぐ管路に流量調節機２８２が設置された構成となっている。また、流量計２８１で計測された流量情報、又は、流量情報に基づく制御データは、流量調節機２８２に送られる構成となっている。
【００６９】
第３の実施形態においては、第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４及び第３の‘穴あきバケツ’１３０の上部に設けられたオーバーフロー用の‘穴’から廃棄されるトークンを第４の‘穴あきバケツ’２７０に導き、第４の‘穴あきバケツ’２７０の下部に出力用の‘穴’を設け、その出力を第４の管路１４６を介して第２の合流部１４５に導く。また、第１の管路１４２に設けられた流量計２５１に加え、第２の管路に流量計２８１を設け、第２の管路の流量調節機２８１に加え、第４の管路１４６に流量調節機２８２を設けている。
【００７０】
上記構成モデルを電子回路で実装する際は、例えば、図１３に示す局側の構成を採用する。すなわち、第２の実施形態の構成に加えて、第４の‘穴あきバケツ’２７０に相当する第４のＦＩＦＯメモリを実装し、第１及び第３のＦＩＦＯメモリから溢れた際に、第４のＦＩＦＯメモリに情報を転送するため、スイッチを第１のＦＩＦＯメモリの前段に加えると共に、同ＦＩＦＯメモリ後段のスイッチの出力を増やし、第４のＦＩＦＯメモリにも導ける構成としている。
【００７１】
《３−２》第３の実施形態の動作
上記第３の実施形態のモデルの動作は、第２の実施形態の動作に準ずるが、以下の動作が加わる。流量調節機２８２のノズルは通常閉じている。したがって、第１の‘穴あきバケツ’１１１，…，１１４及び第３の‘穴あきバケツ’１３０から流入したトークンは通常、廃棄される。しかし、第１の管路１４２及び第２の管路を流れるトークンの合計が最大送信可能帯域ｄ４より小さい場合、第２の合流部１４４に流入するトラヒックがｄ４以下となる範囲で、流量調節機２８２のノズル開度を大きくする。このモデルの動作は、第２の実施形態の場合と同様に、要求ＩＤ入力ＩＦ部で計測されトラヒック計測部で集計されるトラヒック情報を元に、読み出し・転送周期動的調節機能によって、メモリからの読み出しと転送のタイミングを制御すると共に、第１及び第３のＦＩＦＯメモリから要求ＩＤが溢れ落ちそうな場合は、第４のＦＩＦＯメモリにこれを転送して救済する動作を指示させる。
【００７２】
《３−３》第３の実施形態の効果
以上に説明したように、第３の実施形態に係る動的帯域割当方法及び動的帯域割当装置を用いれば、第１及び第２の実施形態の効果に加え、従来廃棄されていた情報を廃棄せずに使用することができる。同様の効果は、第１の‘穴あきバケツ’の大きさを大きくすれば実現可能であるが、すべての第１の‘穴あきバケツ’（キュー）を大きくする必要があるため、メモリの使用効率が悪くなる欠点がある。第３の実施形態によれば、同様の救済を、より小さなキューの実装で実現できる。
【００７３】
なお、第３の実施形態において、上記以外の点は、上記第１及び第２の実施形態の場合と同じである。
【００７４】
《４》第４の実施形態
《４−１》第４の実施形態の構成
図１４は、比較例の動的帯域割当装置の構成を概略的に示すブロック図であり、図１５は、本発明の第４の実施形態に係る動的帯域割当装置の構成を概略的に示すブロック図である。図１４及び図１５において、図５（第１の実施形態）の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。
【００７５】
図１４及び図１５には、複数の端末（図示せず）から各加入者側装置（ネットワーク機器）４２１，…，４２６又は４３１，…，４３６、及びカプラ（スプリッタ）７０を介して局側設備８０に情報（トラヒック又はパケット）ＰＡを送信するシステムが示されている。
【００７６】
図１４に示される比較例の各加入者側装置４２１，…，４２６は、入力ＩＦ９１と、優先キュー９２ａと、非優先キュー９２ｂと、スイッチ（ＳＷ）９３と、チャネル（ＣＨ）１の信号出力部９４と、ＣＨ２の信号出力部９５と、カプラ９６と、波長合分波部９７と、信号分離機能部９８と、制御機能部９９と、出力ＩＦ１００とを有している。図１６に示される第４の実施形態の各加入者側装置４３１，…，４３６は、入力ＩＦ９１と、優先キュー９２ａと、非優先キュー９２ｂと、スイッチ（ＳＷ）９３と、チャネル（ＣＨ）１の信号出力部９４ａと、ＣＨ２の信号出力部９５ｂと、カプラ９６と、波長合分波部９７と、信号分離機能部９８と、制御機能部９９と、出力ＩＦ１００とを有している。なお、優先キュー９２ａと、非優先キュー９２ｂとは、図５に示すような１つのキュー９２であってもよい。
【００７７】
図１４に示されるように、比較例においては、複数の加入者側装置（図１４には６台を示す）の中の第１及び第２の加入者側装置４２１，４２２は、パケットを保持するキュー９２ａ又は９２ｂと、キュー９２ａ又は９２ｂから出力されたパケットの送信用のチャネルとして第１チャネル（ＣＨ１の信号出力部）及び第２チャネル（ＣＨ２の信号出力部）とを有し、第３及び第４の加入者側装置は、パケットを保持するキュー９２ａ又は９２ｂと、キュー９２ａ又は９２ｂから出力されたパケットの送信用のチャネルとして第３チャネル（ＣＨ３の信号出力部）及び第４チャネル（ＣＨ４の信号出力部）とを有し、第５及び第６の加入者側装置４２５，４２６は、パケットを保持するキュー９２ａ又は９２ｂと、キュー９２ａ又は９２ｂから出力されたパケットの送信用のチャネルとして第５チャネル（ＣＨ５信号出力部）及び第６チャネル（ＣＨ６の信号出力部）とを有している。
【００７８】
図１４の比較例では、加入者側装置から、局側に送る信号は、まず入力インタフェース（入力ＩＦ）９１から、装置に入力される。次に、入力インタフェース９１では、入力されたパケットを、優先すべきパケットか否かを判断し、優先すべきパケットであれば、優先キュー９２ａに、そうでなければ、非優先キュー９２ｂに送出する。
【００７９】
優先キュー９２ａ又は非優先キュー９２ｂに入力されたパケットは、出力タイミング時に順次読み出され、スイッチ（ＳＷ）９３を経由してＣＨ１の信号出力部９４又はＣＨ２の信号出力部９５から出力される。ここで重要なことは、第ｘ（ｘは奇数）の加入者側装置と第（ｘ＋１）の加入者側装置は互いに第ｘチャネルと第（ｘ＋１）チャネルを共有していることである。例えば、最低保証帯域として送出されるタイミングで、第１の加入者側装置はＣＨ１の信号出力部９４から、第２の加入者側装置はＣＨ２の信号出力部９５から１パケットずつ出力される。しかし、最低保証帯域でないタイミングで、第１の加入者側装置に送出すべきパケットが複数存在し、第２の加入者側装置に送出すべきパケットが存在しない場合、第１の加入者側装置が優先キュー９２ａ及び非優先キュー９２ｂのいずれか一方又は両方から２パケットを読み出し、カプラ９６、波長合分波部９７を介してＣＨ１の信号出力部９４とＣＨ２の信号出力部９５の両方から同時に２パケット送信し、第２の加入者側装置からは送信しない。こうすることで、第２の加入者側装置が送信しないことによる帯域の無駄を防ぐ。なお、送出されるパケットは、まず、優先キュー９２ａのパケットから読み出され、優先キュー９２ａにパケットが存在しないとき、非優先キュー９２ｂから読み出すようにしてもよく、このような制御が望ましい。
【００８０】
これに対し、第４の実施形態においては、図１５に示されるように、複数の加入者側装置（図１５には６台を示すが、３台以上であれば何台でもよい）の中の第ｋ（ｋは１以上Ｎ以下の整数、Ｎは３以上の整数）の加入者側装置が、パケットを保持するキュー９２ａ又は９２ｂと、キュー９２ａ又は９２ｂから出力されたパケットの送信用のチャネルとして第ｋチャネルの信号出力部９４ａ及び第（ｋ＋１）チャネルの信号出力部９５ａとを有し、第１乃至第（Ｎ−１）までの間の第ｋの加入者側装置は、制御データに基づいて、パケットを送信するチャネルを第ｋチャネル又は第（ｋ＋１）チャネルのいずれかに選択する手段（スイッチ９３）を有し、第Ｎの加入者側装置は、前記制御データに基づいて、パケットを送信するチャネルを第Ｎチャネル又は第１チャネルのいずれかに選択する手段を有する。図１５は、Ｎ＝６の場合を示しているが、Ｎは他の数値であってもよい。このように、第４の実施形態の構成は、比較例の構成と似ているが、加入者ｘが送信できるチャネルはＣＨｘの信号出力部とＣＨ（ｘ＋１）の信号出力部となっている。ただし、加入者Ｎ（Ｎ＝６）はＣＨ（Ｎ）の信号出力部とＣＨ１の信号出力部で送信する。このように周期的に送信可能なチャネルが１つずつずらして割り当てた構成となっている。
【００８１】
図１５においては、例えば、端末から出力されたパケットＰＡは、キュー９２ａ又は９２ｂを介してスイッチ９３に入力し、スイッチ９３によってＣＨ１の信号出力部９４ａ又はＣＨ２の信号出力部９５ａのいずれかに入力し、選択されたチャネルの信号がカプラ９６及び波長合分波部９７を通してカプラ７０に送られる。カプラ７０には、制御機能部９９で生成された制御データＣＡも入力される。また、カプラ（スプリッタ）７０を介して波長合分波部９７に入力したパケットＰＢ及び制御データＣＢは、信号分離機能部９８で分離され、パケットＰＢは出力ＩＦ１００を介して端末５１に送られる。信号分離機能部９８から出力された制御データＣＢは制御機能部９９に入力される。制御機能部９９は、制御データＣＢに基づいて制御データを生成し、ＣＨ１の信号出力部９４ａ、ＣＨ２の信号出力部９５ａ、スイッチ９３、キュー９２ａ，９２ｂ、及び入力ＩＦ９１に送る。
【００８２】
局側設備８０は、スケジューラ８２を含む制御機能部８１と、送信機能部８３と、信号分離機能部８４とを有している。カプラ７０を介して信号分離機能部８４に入力された信号は、パケットＰＡと制御データＣＡに分離され、パケットＰＡは出力され、制御データＣＡは制御機能部８１に送られる。送信機能部８３には、パケットＰＢと、制御機能部８１からの制御データＣＢが入力され、パケットＰＢと制御データＣＢは、カプラ（スプリッタ）７０を介して波長合分波部９７に入力する。なお、図１５においては、加入者側装置４３２以降の内部の構成を一部省略している。
【００８３】
《４−２》第４の実施形態の動作
第４の実施形態の動作を、図１５を用いて説明する。局側設備８０の制御機能部８１は、加入者側装置に向けて、要求帯域の問い合わせ信号を送る。この信号は、送信機能部８３で各加入者側装置に割り振られたチャネルの符号に符号化され、同じく符号化されたユーザデータと時間多重されて、加入者側装置に送られる。これら、加入者側装置向けの下り信号は、カプラ７０で各加入者側装置に分配される。この下り光信号は、上り信号を送信するカプラ側に送られないように設置された波長合分波部９７により信号分離機能部９８に送られる。信号分離機能部９８では、送られてきた信号から自分あての符号の信号を他の加入者側装置宛の信号から分離選択する。次に、制御データＣＢとユーザデータＰＢを分離して、ユーザデータＰＢを、出力ＩＦ１００から出力する。制御データＣＢは制御機能部９９に送られ、制御機能部９９は、キューの状況を示した制御パケットを優先キュー９２ａに入れる。制御パケットはユーザデータと共に局側設備８０に送られ、信号分離機能部８４で、各加入者側装置別に分離された後、ユーザパケットＰＡは、上流側の通信装置に、制御パケットＣＡは制御機能部８０に送られる。制御機能部８０は、各加入者側装置から送られてきた制御パケットＣＡの情報を元に、スケジューラ８２によって、各加入者側装置が上りのパケットをどのタイミングでどのチャネルから送信すべきかを計算する。計算結果は、制御パケットＣＢに格納され、加入者側装置に送られる。加入者側装置は、送信すべきチャネルとタイミングの情報に基づいて、スイッチ９３とキュー９２ａ，９２ｂを操作し、定められた送信チャネルとタイミングで上り信号を送信する。
【００８４】
ここで、上りパケットの送信チャネルとタイミング、その際のキュー内部の状態について、比較例と比較しながら、図１６及び図１７を用いて説明する。図１６及び図１７に示すパケットはすべて非優先パケットであり、この時間帯に優先パケットは存在しないと仮定する。また、この加入者側装置では、送信チャネルの３倍の速度まで入力可能であり、送信できなかったパケットはキュー９２ｂで送信を待つと仮定する。本発明の場合、パケットが各加入者側装置の加入者側ＩＦ９１に図１６の右側部分に示すように到着したと仮定する。例えば、第１の加入者側装置には、上り信号が、タイミングｔ００，ｔ０１，ｔ０２，ｔ１２，ｔ２０，ｔ２１，ｔ２２，ｔ３０，ｔ３２で到着している。到着したパケットは、図１６の左側部分に示されたチャネルで送信される。例えば、第２の加入者側装置から送信するパケットであるパケット‘２０’〜‘２３’はＣＨ２で送信され、パケット‘２４’，‘２５’は同じタイミングでチャネル１とチャネル２から送信される。パケット２４が第２の加入者側装置に到着したとき、第１の加入者側装置よりも第２の加入者側装置の方が、より多くのパケットが送信待ちになっており、第１の加入者側装置に到着したパケットが存在しないため、制御機能部８１は、第１の加入者側装置にｔ３０での送信を止め、代わりに、第２の加入者側装置にチャネル１とチャネル２の両方で送信するように指示している。このような操作を行い、チャネルを共有する別の加入者側装置の送信が少ないとき、共有チャネルを多く使用することで、加入者装置の送信キューからパケットが溢れることを防止する。
【００８５】
図１５に示す第４の実施形態でも、非優先キュー９２ｂに関して、パケットが多く溜まっている加入者側装置のパケットを優先的に出力することで、キューからのパケットオーバーフローを防止する。ただし、第４の施形態では、図１４の比較例と異なり、バッファの共有状態が異なる。比較例では、２人の加入者側装置が組をなし、２ｃｈを２台の加入者側装置が互いに持ち合っていた。そのため、一方の加入者側装置のトラヒックが多いときに、他方のトラヒックが多ければ、キューにパケットが早く蓄積し、溢れやすかった。ところが、第４の実施形態においては、固定された２台の加入者側装置が互いに同じ２ｃｈを共有するのではなく、第ｋの加入者番号を持つ加入者側装置が、一方のチャネルを第（ｋ−１）の加入者番号を持つ加入者側装置と共有し、他方のチャネルを第（ｋ＋１）の加入者番号を持つ加入者側装置と共有するようにしている。このため、例えば、第１、第２、第３、第４の加入者側装置のチャネルが混んでいて、第５及び第６の加入者側装置のチャネルが空いていれば、混んでいる第１〜第４の加入者側装置のトラヒックを少しずつシフトして、第５及び第６の加入者側装置に振り向けることができる。例えば、チャネル２〜チャネル３は、パケット‘２３’と‘３３’を、１ｃｈずつシフトして送信している。このあおりを食らうチャネル４は、空いているチャネル５にパケット‘４３’をシフトすることで、チャネル３からの入力を受けやすくなるように制御している。このような制御を行うことで、例えば、タイムスロットｔ３０において、比較例ではキューに最大５パケット溜まっている加入者側装置が２つあるにも関わらず、本発明では、キューに最大４パケットしか溜まっていない。タイミングｔ４０では、比較例で最大７パケット、本発明では５パケットである。このように、キューからのバッファオーバーフローが発生しにくくなっている。
【００８６】
このように、本発明を用いれば、帯域を効率的に使うことが可能で、キューからパケットが落ちにくくなる。しかし、そのためには、各加入者側装置は、どのタイミングで、どのチャネルから出力すれば良いかを決定するスケジューラ８２の仕組みが重要である。以下に帯域を効率的に使うための方法を４つ説明する。
【００８７】
第１の方法は、到着したパケットについて、第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルによってパケットを送信した場合と、他方のチャネルによってパケットを送信した場合とでキューのキュー長の最大値を判定し、キュー長の最大値がより小さくなるように、パケット送信に使用されるチャネルを切り換える方法である。図１５においては、加入者番号がチャネル番号である出力がデフォルトとなっている。なお、他の実施形態として、１つの加入者側装置が３ｃｈを保有し、うち、その内の１ｃｈ又は２ｃｈをデフォルトとして、残りの２ｃｈ又は１ｃｈをシフト用に用いても良い。
【００８８】
第２の方法は、第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルによってパケットを送信した場合と、他方のチャネルによってパケットを送信した場合とでキュー内に残る最も古いパケットの入力時刻を判定し、最新の時刻になるように、パケット送信に使用されるチャネルを切り換える方法である。すなわち、装置に到着したパケットを送出するのに、デフォルトのチャネルで出力するかシフトして出力するかのどちらが、より古いパケットを多く出力できるかを判断し、より古いパケットを多く出力できる割当を行うことで、パケットに溜まるのを防止する方法である。
【００８９】
第３の方法は、キュー長の最大値が同じと判定された場合に、第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルによってパケットを送信した場合と、他方のチャネルによってパケットを送信した場合とでキュー内に残る最も古いパケットの入力時刻を判定し、この入力時刻が最新の時刻になるように、パケット送信に使用されるチャネルを切り換える方法である。これは、第１の方法と第２の方法を組合せる方法である。例えば、まず、キュー長が最大値が最小になるように割り当て、どちらも同じ場合には、より古いパケットを多く出力できる割当を行う。また、逆に、より古いパケットを多く出力できる割当を行い、シフトしてもしなくても同じ場合、キュー長がの最大値が最小になるように割り当てる。なお、キュー長の最大値が同じ場合、第ｋの加入者側装置のデフォルトのチャネルでパケットを送信した場合と、他のチャネルでパケットを送信した場合とでキュー内に残る最も古いパケットの入力時刻を判定し、最新の時刻になるように、パケット送信に使用されるチャネルを切り換えてもよい。
【００９０】
第４の方法は、各加入者側装置の各キューに到着したパケットの量を各加入者側装置間で比較し、最も多くのパケットが蓄積している加入者側装置からの送信を優先してチャネルの割当を行う方法である。パケットが到着してすぐに割当を行うのではなく、しばらく待って、その後の溜まり方を見極めた上で、帯域を最も効率的に使える割当を行う方法である。第４の方法に、第１〜第３の方法を組合せてもよい。
【００９１】
《４−３》第４の実施形態の効果
以上に説明したように、第４の実施形態に係る動的帯域割当方法又は動的帯域割当装置によれば、通信チャネルを共有する伝送系において、端末に実装される通信可能なチャネルが少ない場合でも、帯域を効率的に使用することが可能となり、効率的な伝送を行うことができる。
【００９２】
なお、第４の実施形態における局側設備は、上記した第１乃至第３の実施形態で説明した設備に限定されない。
【００９３】
《５》第５の実施形態
《５−１》第５の実施形態の構成
図１８は、本発明の第５の実施形態に係る動的帯域割当装置の構成を概略的に示すブロック図である。第５の実施形態に係る動的帯域割当装置は、第２の実施形態に係る動的帯域割当装置の局側設備に、第４の実施形態に係る動的帯域割当装置の加入者側装置４３１，…，４３６を組み合わせた構成を有している。したがって、図１８において、図１０（第２の実施形態）の構成と同一又は対応する構成には同じ符号を付し、また、図１５（第４の実施形態）の構成と同一又は対応する構成には同じ符号を付す。なお、第１又は第３の実施形態において説明した動的帯域割当装置の局側設備に、第４の実施形態に係る動的帯域割当装置の加入者側装置４３１，…，４３６を組み合わせた構成とすることも可能である。
【００９４】
送信要求が受入れ可能か不可能かを判定する図１０（第２の実施形態）と同様の構成を有する機能部が、図１８の上側に描かれている。既に説明したように、第２の‘穴あきバケツ’（例えば、図９の符号１２１）に対応する第２のＦＩＦＯ１９１から読み出される送信要求ＩＤが、最低保証帯域から送信可能な情報として、スケジューラ８２の最低保証帯域用送信チャネル・タイミング割当機能部５０１に送られ、第３のＦＩＦＯから読み出される送信要求ＩＤが、共有帯域から送信可能な情報として、スケジューラ８２の共有帯域用送信チャネル・タイミング割当機能部５０２に送られる。スケジューラ８２内には、どの加入者側装置がどのチャネルで送信可能かを示す情報、及び、送信タイムスロットの基準時問等の情報が格納されたチャネル情報・加入者情報・時刻情報保持部５０３が備えられている。また、計算の結果、割り当てた、各加入者側装置が送信可能な送信チャネルと時間の情報は、送信可能チャネル・時刻情報記憶部５０４に格納され、制御回路１６０は、この情報をもとに、各加入者側装置に、送信可能なチャネルと送信を開始・終了すべき時刻の情報を伝える。加入者側装置４３１，…，４３６はこの情報に基づいて、指定されたチャネルと時刻に送信を開始する。送信可能なチャネルは、サイクリックに割り当てられている。
【００９５】
《５−２》第５の実施形態の動作
第５の実施形態に係る動的帯域割当装置の動作は、第２の実施形態及び第４の実施形態の場合に準じる。図１９は、加入者側装置４３１，…，４３６から局側設備に送信される信号を時系列的に示す例である。各チャネルの最低保証帯域用に割り付けられたタイムスロットの時期は、常に周期的に固定的に割り当てられた加入者側装置４３１，…，４３６が送信に使用する。共有帯域用のタイムスロット（共有帯域用スロット）は、複数の加入者側装置４３１，…，４３６が共有し、加入者側装置４３１，…，４３６の送信要求に対して、誰に送信させるべきかを局側設備８０が判断して通知する。最低保証帯域用のタイムスロットは、第２の‘穴あきバケツ’、又は、第２のＦＩＦＯから読み出される要求ＩＤに対応し、その帯域の大きさに等しい。共有帯域用のタイムスロットは、第３の‘穴あきバケツ’、又は、第３のＦＩＦＯから読み出される要求ＩＤに対応し、その帯域の大きさに等しい。ただし、第２の実施形態においても示したように、最低保証帯域に満たないトラヒックしか流れていない場合、第３の‘穴あきバケツ’にトラヒックが溜まっていたならば、これを送信する時間に充てることができる。
【００９６】
また、第４の実施形態で示した共有チャネル割当を行った場合、共有帯域用送信チャネル・タイミング割当機能部５０２では、特定の加入者側装置で要求帯域が大きい場合に輻輳を発生させないために、既に第４の実施形態において説明した第１〜第４の方法を用いて、送信チャネルを割り当てる。
【００９７】
《５−３》第５の実施形態の効果
以上に説明したように、第５の実施形態に係る動的帯域割当装置を用いれば、帯域を共有する加入者側装置４３１，…，４３６間で、最低保証帯域と最大通信可能帯域を指定した通信で使用する動的帯域割当が可能になると同時に、送信可能なチャネル数に制限がある通信システムで、幾つかの加入者側装置のトラヒックが多い場合でも、輻輳が生じにくいチャネル割り当て構成の通信システムができる。
【００９８】
なお、第５の実施形態において、上記以外の点は、上記第１乃至第４の実施形態の場合と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】局側設備と加入者の端末との間で加入者側装置（ネットワーク機器）を介して通信する際の帯域割当の例を説明するための図である。
【図２】図１に示される設備の具体例である光アクセス網を説明するための図である。
【図３】図１に示される設備の他の具体例であるＣＤＭＡ無線アクセス設備を説明するための図である。
【図４】リーキーバケット方式によるＵＰＣを説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る動的帯域割当装置（端末側の装置及び局側設備）の構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る動的帯域割当装置の動作をリーキーバケットアルゴリズムを用いて説明するための図である。
【図７】第１の実施形態に係る動的帯域割当装置のタイミング信号生成出力装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図８】第１の実施形態の変形例に係る動的帯域割当装置のタイミング信号生成出力装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る動的帯域割当装置の動作をリーキーバケットアルゴリズムを用いて説明するための図である。
【図１０】第２の実施形態に係る動的帯域割当装置のタイミング信号生成出力装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１１】第２の実施形態の変形例に係る動的帯域割当装置の動作をリーキーバケットアルゴリズムを用いて説明するための図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る動的帯域割当装置の動作をリーキーバケットアルゴリズムを用いて説明するための図である。
【図１３】第３の実施形態に係る動的帯域割当装置のタイミング信号生成出力装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１４】比較例の動的帯域割当装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る動的帯域割当装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１６】図１４の比較例の動的帯域割当装置の動作を説明するための図である。
【図１７】第４の実施形態に係る動的帯域割当装置の動作を説明するための図である。
【図１８】本発明の第５の実施形態に係る動的帯域割当装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１９】第５の実施形態に係る動的帯域割当装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１００】
５１，…，５４  端末、  ６１，…，６４  加入者側装置（ネットワーク機器）、  ７０  カプラ（スプリッタ）、  ８０  局側設備、  ８１  制御機能部、  ８２  スケジューラ、  ８３  送信機能部、  ８４  信号分離機能部、  ９１  入力ＩＦ、  ９２  キュー、  ９３  スイッチ（ＳＷ）、  ９４，９５  信号出力部、  ９６  カプラ、  ９７  波長合分波部、  ９８  信号分離機能部、  ９９  制御機能部、  １００  出力ＩＦ、  １１１，…，１１４  第１の情報保持手段、  １２１，…，１２４  第２の情報保持手段、  １３０  第３の情報保持手段、  １４０  情報合流手段、  １４１  第１の合流部、  １４２  第１の管路、  １４３  第２の管路、  １４４  第２の合流部、  １４５  第３の管路、  １６０  制御回路（タイミング信号生成出力部）、  １６１，…，１６４  要求ＩＤ入力ＩＦ、  １７１，…，１７４  加入者用回路、  １７１ａ  第１の優先キュー用回路、  １７１ｂ  第２の優先キュー用回路、  １７１ｃ  第３の優先キュー用回路、  １８１，…，１８４  第１のＦＩＦＯメモリ、  １９１，…，１９４  第２のＦＩＦＯメモリ、  ２１０  第３のＦＩＦＯメモリ、  ２２１  第１の入力セレクタ、  ２２２  第２の入力セレクタ、  ２３０  読み出し・転送周期動的調節機能部、  ２３１  トラヒック監視機能部、  ２４１，２４４  加入者側装置（ネットワーク機器）、  ３２１  第１の入力セレクタ、  ３２２  第２の入力セレクタ、  ４００  第４のＦＩＦＯメモリ。
【図１】
0005040732.tif 000002
【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】
0005040732.tif 000014
【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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【図１９】
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