特開 2024-120403 局側装置、光通信ネットワーク、及び、帯域割当方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024120403

(43)【公開日】2024-09-05

(54)【発明の名称】局側装置、光通信ネットワーク、及び、帯域割当方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/44 20060101AFI20240829BHJP

【ＦＩ】

H04L12/44 B

H04L12/44 200

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023027173

(22)【出願日】2023-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141955

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100085419

【弁理士】

【氏名又は名称】大垣 孝

(72)【発明者】

【氏名】山田 将蔵

【テーマコード（参考）】

5K033

【Ｆターム（参考）】

5K033AA02

5K033CA12

5K033CB19

5K033DA15

5K033DB22

(57)【要約】

【課題】上り帯域割当パラメータの入力に対する実帯域反映までの時間を短縮する。
【解決手段】ＰＯＮ物理レイヤ機能部は、一定の周期ごとに、第１割込及び第２割込を上り帯域割当制御部に送る。上り帯域割当制御部は、第１割込を契機として、加入者側装置からＰＯＮ物理レイヤ機能部が受け取った帯域割当要求情報を、ＰＯＮ物理レイヤ機能部から受け取る。そして、第２割込を契機として、局側装置の外部からＰＯＮプロトコル制御部が受け取った帯域割当パラメータを、ＰＯＮプロトコル制御部から受け取り、帯域割当要求情報及び帯域割当パラメータに基づいて加入者側装置に対する帯域割当計算を行い、帯域割当計算の結果をＰＯＮ物理レイヤ機能部に送る。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークで用いられる局側装置であって、
当該局側装置と前記加入者側装置との間の通信に用いられるハードウェア機能部であるＰＯＮ物理レイヤ機能部と、
当該局側装置と前記加入者側装置との間の、論理リンク確立及び送受信の制御に用いられるソフトウェア機能部であるＰＯＮプロトコル制御部と、
前記加入者側装置から当該局側装置に向けて送られる上り信号の送信タイミングを決定するソフトウェア機能部である上り帯域割当制御部と
を備え、
前記ＰＯＮ物理レイヤ機能部は、一定の周期ごとに、第１割込及び第２割込を前記上り帯域割当制御部に送り、
前記上り帯域割当制御部は、
前記第１割込を契機として、前記加入者側装置から前記ＰＯＮ物理レイヤ機能部が受け取った帯域割当要求情報を受け取り、
前記第２割込を契機として、当該局側装置の外部から前記ＰＯＮプロトコル制御部が受け取った帯域割当パラメータを受け取り、前記帯域割当要求情報及び前記帯域割当パラメータに基づいて前記加入者側装置に対する帯域割当計算を行って上り信号の送信タイミングを決定し、前記送信タイミングを前記ＰＯＮ物理レイヤ機能部に通知する
局側装置。

【請求項2】

１つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークであって、
前記局側装置が、
当該局側装置と前記加入者側装置との間の通信に用いられるハードウェア機能部であるＰＯＮ物理レイヤ機能部と、
当該局側装置と前記加入者側装置との間の、論理リンク確立及び送受信の制御に用いられるソフトウェア機能部であるＰＯＮプロトコル制御部と、
前記加入者側装置から当該局側装置に向けて送られる上り信号の送信タイミングを決定するソフトウェア機能部である上り帯域割当制御部と
を備え、
前記ＰＯＮ物理レイヤ機能部は、一定の周期ごとに、第１割込及び第２割込を前記上り帯域割当制御部に送り、
前記上り帯域割当制御部は、
前記第１割込を契機として、前記加入者側装置から前記ＰＯＮ物理レイヤ機能部が受け取った帯域割当要求情報を受け取り、
前記第２割込を契機として、当該局側装置の外部から前記ＰＯＮプロトコル制御部が受け取った帯域割当パラメータを受け取り、前記帯域割当要求情報及び前記帯域割当パラメータに基づいて前記加入者側装置に対する帯域割当計算を行って上り信号の送信タイミングを決定し、前記送信タイミングを前記ＰＯＮ物理レイヤ機能部に通知する
光通信ネットワーク。

【請求項3】

１つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークにおける帯域割当方法であって、
当該局側装置と前記加入者側装置との間の通信に用いられるハードウェア機能部であるＰＯＮ物理レイヤ機能部と、
当該局側装置と前記加入者側装置との間の論理リンク確立及び送受信の制御に用いられるソフトウェア機能部であるＰＯＮプロトコル制御部と、
前記加入者側装置から当該局側装置に向けて送られる上り信号の送信タイミングを決定するソフトウェア機能部である上り帯域割当制御部と
を備える前記局側装置の前記上り帯域割当制御部で行われる、
前記ＰＯＮ物理レイヤ機能部から、第１割込を受け取る過程と、
第１割込の受け取りを契機として行われる、前記加入者側装置から前記ＰＯＮ物理レイヤ機能部が受け取った帯域割当要求情報を受け取る過程と、
前記ＰＯＮ物理レイヤ機能部から、第２割込を受け取る過程と、
第２割込の受け取りを契機として行われる、
当該局側装置の外部から前記ＰＯＮプロトコル制御部が受け取った帯域割当パラメータを受け取る過程、
前記帯域割当要求情報及び前記帯域割当パラメータに基づいて前記加入者側装置に対する帯域割当計算を行って上り信号の送信タイミングを決定する過程、及び、
前記送信タイミングを前記ＰＯＮ物理レイヤ機能部に通知する過程とを
備える帯域割当方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に用いられる局側装置、この局側装置を備える光通信ネットワーク、及び、この局側装置で行われる帯域割当方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光アクセス系ネットワークの一形態として、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ）がある。ＰＯＮは、局内に設けられる１つの局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、複数の加入者宅内にそれぞれ設けられる加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）と、光スプリッタとを備えて構成される。ＯＬＴ及び各ＯＮＵと、光スプリッタとは、光ファイバで接続される。

【0003】

ＯＬＴと光スプリッタの間の接続には、一芯の光ファイバが用いられる。この一芯の光ファイバは、複数のＯＮＵにより共有される。

【0004】

ＰＯＮでは、各ＯＮＵからＯＬＴに送られる通信信号（以下、上り信号と称することもある。）は、光スプリッタで合波されてＯＬＴに送信される。一方、ＯＬＴから各ＯＮＵに送られる通信信号（以下、下り信号と称することもある。）は、光スプリッタで分波されて各ＯＮＵに送信される。

【0005】

ＰＯＮで用いられる代表的な多重技術として、時間軸上の短い区間を各ＯＮＵに割り当てる時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術がある。ＴＤＭ技術を用いるＰＯＮでは、ＯＬＴがＯＮＵに対して上り信号の送信タイミングを通知することで、異なるＯＮＵからの上り信号同士が衝突しないように制御される。

【0006】

ＰＯＮに収容される全てのＯＮＵの上り信号が衝突せずに、かつ、各ＯＮＵに収容されるユーザからの上り信号を効率よくＯＬＴに送信するために、ＯＬＴには上り帯域割当アルゴリズムが実装される。この上り帯域割当アルゴリズムは、全てのＯＮＵの帯域割当計算を行い、上り信号の送信タイミングを決定する。上り帯域割当アルゴリズムの例として、動的帯域割当（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0007】

図５を参照して、一般的な上り帯域割当アルゴリズムを説明する。図５は、一般的な上り帯域割当アルゴリズムの処理フローを示す図である。

【0008】

ＯＬＴは、例えば、ＰＯＮ物理レイヤ機能部（ＰＯＮ－ＨＷ）、ＰＯＮプロトコル制御部（ＰＯＮ－ＦＷ）、及び、上り帯域割当制御部（ＤＢＡ－ＦＷ）を備えて構成される。ＰＯＮ－ＨＷは、ＯＬＴとＯＮＵ間のフレーム同期や転送に代表される物理レイヤ機能を実現するハードウェア機能部である。ＰＯＮ－ＦＷは、ＯＬＴとＯＮＵ間の論理リンク確立とトラフィック導通を制御するソフトウェア機能部である。ＤＢＡ－ＦＷは、ＰＯＮリンクが確立しているＯＮＵの論理リンクに対して、上りトラフィック送信タイミングを決定するソフトウェア機能部である。

【0009】

ステップ（Ｓ）３２０において、外部から入力される帯域割当パラメータの収集が行われる。Ｓ３２０は、ＰＯＮ－ＦＷへの情報入力処理である。ＰＯＮ－ＦＷへの情報入力処理は、インタフェースを経て行われるオペレータによる入力処理や、他装置からのインタフェースを経た受信などである。ＰＯＮ－ＦＷへの情報入力処理により入力された帯域割当パラメータは、ＤＢＡ－ＦＷに送られる。

【0010】

次に、Ｓ３４０において、ＯＮＵから通知される帯域割当要求情報の収集が行われる。Ｓ３４０は、ＰＯＮ－ＨＷから読み出された各ＯＮＵからの帯域割当要求情報を、ＤＢＡ－ＦＷが、ＰＯＮ－ＨＷから受け取る処理である。

【0011】

次に、Ｓ３６０において、上り帯域割当アルゴリズムの演算処理が行われる。Ｓ３６０は、ＤＢＡ－ＦＷが、Ｓ３２０において受け取った帯域割当パラメータと、Ｓ３４０において受け取った帯域割当要求情報に基づいて、各ＯＮＵへの帯域割当計算を行う処理である（例えば、特許文献１参照）。

【0012】

次に、Ｓ３８０において、ＤＢＡ－ＦＷは、ＯＮＵごとの上り帯域割当の帯域割当計算の演算結果に基づいて、上り送信タイミングを決定して、ＰＯＮ－ＨＷに送る。ＰＯＮ－ＨＷは、各ＯＮＵの送信タイミングを当該ＰＯＮ－ＨＷに書き込む。この上り送信タイミングは、各ＯＮＵに通知される。

【0013】

この上り帯域割当アルゴリズムによる上り帯域割当処理は、一定の周期で実行され、ＰＯＮにおける物理的な光波長帯域を上限とする帯域割当を実現する。この一定の帯域割当周期をＤＢＡ周期と呼ぶ。

【0014】

Ｓ３８０において、あるＤＢＡ周期（例えば、第ｋ（ｋは整数）のＤＢＡ周期）で決定された上り帯域割当の演算結果は、当該ＰＯＮ－ＨＷに書き込まれて、各ＯＮＵの送信タイミングが設定される。この設定された各ＯＮＵの送信タイミングは、次のＤＢＡ周期（例えば、第ｋ＋１のＤＢＡ周期）における送信タイミングに反映される。

【0015】

一般的なＯＬＴでは、ＤＢＡ－ＦＷで行われるＳ３２０～Ｓ３８０の処理は、ＰＯＮ－ＨＷからの割り込み入力（Ｓ３１０）を契機として行われる。なお、１ＤＢＡ周期内にＳ３２０～Ｓ３８０の一連の処理を完了する必要がある。ここで、Ｓ３２０～Ｓ３８０の処理のうち、Ｓ３４０及びＳ３８０の処理は、情報入出力の対象となるデータ量が非常に多いため、ＤＢＡ周期に占める処理時間の割合が非常に大きい。従って、収容されているＯＮＵの数、並びに、ＣＰＵ処理性能、及び、ハードウェアのバス速度などのＯＬＴの性能にも依存するが、Ｓ３２０及びＳ３６０の合計処理時間に対して、Ｓ３４０及びＳ３８０の処理時間は、桁違いに長くなる傾向がある。例えば、ＤＢＡ周期１ｍ秒内の処理時間の内訳として、Ｓ３２０及びＳ３６０の合計処理時間が数十μ秒で実現可能なところ、Ｓ３４０及びＳ３８０の処理時間は、それぞれ数百μ秒となる。

【0016】

ＰＯＮの上り帯域は、ＤＢＡ周期ごとに割当帯域を更新するＰＯＮシステムの方式上、外部からの帯域割当パラメータの入力から実帯域への反映までに、ＤＢＡ周期に依存する割り当て遅延が発生する。ＤＢＡ－ＦＷに送られる帯域割当に用いられる情報としては、Ｓ３２０における外部からの帯域割当パラメータと、Ｓ３４０におけるＯＮＵからの帯域割当要求通知情報があるが、ここでは、オペレータによる入力や他装置からの受信により、帯域割当パラメータが入力されるタイミングに着目する。

【0017】

図６を参照して、外部からの帯域割当パラメータの入力から実帯域への反映までの時間を説明する。図６は、帯域割当パラメータの入力から実帯域への反映までの時間を説明するための模式図である。図６（Ａ）は、外部からの帯域割当パラメータの入力が、第ｋのＤＢＡ周期の満了に近いタイミングでなされる例を示している。図６（Ｂ）は、外部からの帯域割当パラメータの入力が、第ｋのＤＢＡ周期の開始に近いタイミングでなされる例を示している。

【0018】

例えば、図６（Ａ）に示すように、第ｋのＤＢＡ周期の満了に近いタイミングで、外部から帯域割当パラメータが入力された場合（図６（Ａ）中、Ｉで示す。）、第ｋ＋１のＤＢＡ周期のＳ３２０において、外部からの帯域割当要求は、ＤＢＡ－ＦＷに送られ、Ｓ３４０～Ｓ３８０の処理が行われて、各ＯＮＵに割当帯域が通知される。その結果、第ｋ＋２のＤＢＡ周期では、外部からの帯域割当要求を受けて決定された割当帯域で上り信号が送信される。この場合、帯域割当パラメータが上り信号の送信タイミングに反映されるまで、１ＤＢＡ周期程度の時間を要する。

【0019】

また、図６（Ｂ）に示すように、第ｋ（ｋは１以上の整数）のＤＢＡ周期の開始に近いタイミングで、外部から帯域割当パラメータが入力された場合（図６（Ｂ）中、ＩＩで示す。）、第ｋ＋１のＤＢＡ周期のＳ３２０において、外部からの帯域割当パラメータが、ＤＢＡ－ＦＷに送られた後、Ｓ３４０～Ｓ３８０の処理が行われて、各ＯＮＵに送信タイミングが通知される。その結果、第ｋ＋２のＤＢＡ周期では、外部からの帯域割当パラメータの入力を受けて決定された送信タイミングで上り信号が送信される。この場合、入力された帯域割当パラメータが上り信号の送信タイミングに反映されるまで、２ＤＢＡ周期に近い時間を要する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0020】

【特許文献1】特開２０１２－１７５２６９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0021】

図６を参照して説明した、上り帯域割当要求に対する実帯域反映までの時間は、トラフィック遅延に影響を与える要素である。このため、リアルタイム処理性能が要求されるアプリケーションのトラフィックにおいて、上り帯域割当要求に対する実帯域反映までの時間を短くすることは、ＰＯＮにおいて解決されることが期待される課題である。実帯域反映までの時間を短くするために、しばしばＤＢＡ周期を極力小さくするアプローチが行われる。しかし、Ｓ３４０のＰＯＮ物理レイヤ機能部からの読み出し、及び、Ｓ３８０のＰＯＮ物理レイヤ機能部への書き込みがハードウェアアクセスとなり、この処理時間がボトルネックとなり、ＤＢＡ周期を短くするには限度がある。

【0022】

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものである。この発明の目的は、上り帯域割当パラメータの入力に対する実帯域反映までの時間を短縮するＯＬＴ、局側装置、この局側装置を備える光通信ネットワーク、及び、この局側装置で行われる帯域割当方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0023】

上述した目的を達成するために、この発明の局側装置は、１つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークで用いられる局側装置であって、ＰＯＮ物理レイヤ機能部と、ＰＯＮプロトコル制御部と、上り帯域割当制御部とを備えて構成される。ＰＯＮ物理レイヤ機能部は、局側装置と加入者側装置との間の通信に用いられるハードウェア機能部である。ＰＯＮプロトコル制御部は、局側装置と加入者側装置との間の、論理リンク確立及び送受信の制御に用いられるソフトウェア機能部である。上り帯域割当制御部は、加入者側装置から局側装置に向けて送られる上り信号の送信タイミングを決定するソフトウェア機能部である。

【0024】

ここで、ＰＯＮ物理レイヤ機能部は、一定の周期ごとに、第１割込及び第２割込を上り帯域割当制御部に送る。上り帯域割当制御部は、第１割込を契機として、加入者側装置からＰＯＮ物理レイヤ機能部が受け取った帯域割当要求情報を、ＰＯＮ物理レイヤ機能部から受け取る。そして、第２割込を契機として、局側装置の外部からＰＯＮプロトコル制御部が受け取った帯域割当パラメータを、ＰＯＮプロトコル制御部から受け取り、帯域割当要求情報及び帯域割当パラメータに基づいて加入者側装置に対する帯域割当計算を行い、帯域割当計算の結果に基づいて上り信号の送信タイミングを決定して、ＰＯＮ物理レイヤ機能部に通知する。

【0025】

上述した目的を達成するために、この発明の光通信ネットワークは、１つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される。局側装置は、ＰＯＮ物理レイヤ機能部と、ＰＯＮプロトコル制御部と、上り帯域割当制御部とを備えて構成される。ＰＯＮ物理レイヤ機能部は、局側装置と加入者側装置との間の通信に用いられるハードウェア機能部である。ＰＯＮプロトコル制御部は、局側装置と加入者側装置との間の、論理リンク確立及び送受信の制御に用いられるソフトウェア機能部である。上り帯域割当制御部は、加入者側装置から局側装置に向けて送られる上り信号の送信タイミングを決定するソフトウェア機能部である。

【0026】

ここで、ＰＯＮ物理レイヤ機能部は、一定の周期ごとに、第１割込及び第２割込を上り帯域割当制御部に送る。上り帯域割当制御部は、第１割込を契機として、加入者側装置からＰＯＮ物理レイヤ機能部が受け取った帯域割当要求情報を、ＰＯＮ物理レイヤ機能部から受け取る。そして、第２割込を契機として、局側装置の外部からＰＯＮプロトコル制御部が受け取った帯域割当パラメータを、ＰＯＮプロトコル制御部から受け取り、帯域割当要求情報及び帯域割当パラメータに基づいて加入者側装置に対する帯域割当計算を行い、帯域割当計算の結果に基づいて上り信号の送信タイミングを決定して、ＰＯＮ物理レイヤ機能部に通知する。

【0027】

上述した目的を達成するために、この発明の帯域割当方法は、１つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークにおける帯域割当方法であって、局側装置と加入者側装置との間の通信に用いられるハードウェア機能部であるＰＯＮ物理レイヤ機能部と、局側装置と加入者側装置との間の論理リンク確立及び送受信の制御に用いられるソフトウェア機能部であるＰＯＮプロトコル制御部と、加入者側装置から局側装置に向けて送られる上り信号の送信タイミングを決定するソフトウェア機能部である上り帯域割当制御部とを備える局側装置の上り帯域割当制御部で行われる。

【0028】

まず、ＰＯＮ物理レイヤ機能部から、第１割込を受け取る過程が行われる。次に、加入者側装置からＰＯＮ物理レイヤ機能部が受け取った帯域割当要求情報を受け取る過程が、第１割込の受け取りを契機として行われる。次に、ＰＯＮ物理レイヤ機能部から、第２割込を受け取る過程が行われる。次に、局側装置の外部からＰＯＮプロトコル制御部が受け取った帯域割当パラメータを受け取る過程、帯域割当要求情報及び帯域割当パラメータに基づいて加入者側装置に対する帯域割当計算を行う過程、及び、帯域割当計算の結果に基づいて上り信号の送信タイミングを決定して、ＰＯＮ物理レイヤ機能部に通知する過程が、第２割込の受け取りを契機として行われる。

【発明の効果】

【0029】

この発明の局側装置、この局側装置を備える光通信ネットワーク、及び、この局側装置で行われる帯域割当方法によれば、ＤＢＡ周期ごとに割込が２回行われ、１回目の割込では、ＯＮＵからの通知情報の読み込みを行い、２回目の割込では、外部からの帯域割当パラメータの入力及び帯域割当演算処理、帯域割当結果に基づく送信タイミングの出力を行うため、外部から入力される帯域割当パラメータを反映するまでの時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】この発明の光通信ネットワークを説明するための模式図である。

【図2】この発明の帯域割当方法の処理フローを示す図である。

【図3】この発明の帯域割当方法を説明するための模式図である。

【図4】この発明の、帯域割当パラメータの入力から実帯域への反映までの時間を説明するための模式図である。

【図5】従来の帯域割当方法の処理フローを示す図である。

【図6】従来の帯域割当パラメータの入力から実帯域への反映までの時間を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。

【0032】

（光通信ネットワーク）
図１を参照して、この発明の光通信ネットワークについて説明する。図１は、光通信ネットワークの構成例を示す概略図である。

【0033】

この発明の光通信ネットワーク及び帯域割当方法は、上り帯域割当制御部が、ＰＯＮ物理レイヤ機能部から、１つのＤＢＡ周期において、第１割込及び第２割込の２つの割り込みが入力される点と、上り帯域割当制御部における処理の順番が従来技術と異なっている。それ以外は、従来技術と同様に構成できるので、重複する説明を省略する場合がある。

【0034】

この発明の光通信ネットワークは、１つの局側装置（ＯＬＴ）１０と、複数の加入者側装置（ＯＮＵ）３０を備えて構成される、いわゆるＰＯＮである。ＯＬＴ１０と各ＯＮＵ３０は、光スプリッタ２０を介して、光ファイバで接続されている。

【0035】

各ＯＮＵ３０からＯＬＴ１０へ向かう信号を上り信号と称する。また、ＯＬＴ１０から各ＯＮＵ３０へ向かう信号を下り信号と称する。

【0036】

ＯＬＴ１０は、例えば、ＰＯＮ物理レイヤ機能部（ＰＯＮ－ＨＷ）１２、ＰＯＮプロトコル制御部（ＰＯＮ－ＦＷ）１４、及び、上り帯域割当制御部（ＤＢＡ－ＦＷ）１６を備えて構成される。ＰＯＮ－ＨＷ１２は、ＯＬＴ１０とＯＮＵ３０の間のフレーム同期や転送に代表される物理レイヤ機能を実現するハードウェア機能部である。ＰＯＮ－ＦＷ１４は、ＯＬＴ１０とＯＮＵ３０の間の論理リンク確立とトラフィック導通を制御するソフトウェア機能部である。ＤＢＡ－ＦＷ１６は、ＰＯＮリンクが確立しているＯＮＵ３０の論理リンクに対して、上りトラフィック送信タイミングを決定するソフトウェア機能部である。

【0037】

図２及び図３を参照して、この発明の帯域割当方法を説明する。図２は、この発明の帯域割当方法の処理フローを示す図である。図３は、この発明の帯域割当処理を説明するための模式図である。

【0038】

Ｓ１１０において、ＤＢＡ－ＦＷ１６は、ＰＯＮ－ＨＷ１２から第１割込を受け取る。第１割込を受けたＤＢＡ－ＦＷ１６は、Ｓ１４０において、ＯＮＵ３０から通知されて、ＰＯＮ－ＨＷ１２に格納されている帯域割当要求情報を読み出して収集する。

【0039】

次に、Ｓ２１０において、ＤＢＡ－ＦＷ１６は、ＰＯＮ－ＨＷ１２から第２割込を受け取る。第２割込を受けたＤＢＡ－ＦＷ１６は、Ｓ２２０において、外部からＰＯＮ－ＦＷ１４に入力された帯域割当パラメータを収集する。Ｓ２２０は、インタフェースを経て行われる、オペレータによる入力処理や他装置４０からの受信などにより、ＰＯＮ－ＦＷ１４に格納されている情報を、ＤＢＡ－ＦＷ１６が受け取る処理である。

【0040】

次に、Ｓ２６０において、上り帯域割当アルゴリズムの演算処理が行われる。Ｓ２６０では、ＤＢＡ－ＦＷ１６が、Ｓ１４０において受け取った帯域割当パラメータと、Ｓ２２０において受け取った帯域割当要求情報に基づいて、各ＯＮＵへの帯域割当の演算を行う。この帯域割当の演算は、例えば、固定帯域割当や保証帯域割当、固定帯域割当や保証帯域割当による残余帯域の算出、及び、ベストエフォート帯域割当など、任意好適な従来公知の技術を用いて行うことができる。

【0041】

次に、Ｓ２８０において、ＤＢＡ－ＦＷ１６は、ＯＮＵごとの上り帯域割当の演算結果に基づいて上り信号の送信タイミングを決定して、ＰＯＮ－ＨＷ１２に通知する。ＰＯＮ－ＨＷは、上り信号の送信タイミングを当該ＰＯＮ－ＨＷに書き込む。

【0042】

この上り帯域割当アルゴリズムによる上り帯域割当処理は、一定の帯域割当周期で実行され、ＰＯＮにおける物理的な光波長帯域を上限とする帯域割当を実現する。この一定の帯域割当周期をＤＢＡ周期と呼ぶ。

【0043】

Ｓ２８０において、あるＤＢＡ周期（例えば、第ｋのＤＢＡ周期）で決定された上り信号の送信タイミングは、次のＤＢＡ周期（例えば、第ｋ＋１のＤＢＡ周期）における上り信号の送信タイミングに反映される。

【0044】

この発明の光通信ネットワーク及び帯域割当方法では、上り帯域割当の処理時間でボトルネックとなる、Ｓ１４０及びＳ２８０の２つの処理を、異なる割り込み契機で別々に実行する。すなわち、第１割込がＤＢＡ－ＦＷ１６に入力された時点で、Ｓ１４０の、ＯＮＵから通知される帯域割当要求情報の収集を行い、第２割込がＤＢＡ－ＦＷ１６に入力された時点で、Ｓ２２０、Ｓ２６０及びＳ２８０の処理が行われる。

【0045】

図４を参照して、帯域割当パラメータの入力から実帯域への反映までの時間を説明する。図４は、この発明の、帯域割当パラメータの入力から実帯域への反映までの時間を説明するための模式図である。図４（Ａ）は、外部からの帯域割当パラメータの入力が、第ｋのＤＢＡ周期の満了に近いタイミングでなされる例を示している。図４（Ｂ）は、外部からの帯域割当パラメータの入力が、第ｋのＤＢＡ周期の開始に近いタイミングでなされる例を示している。

【0046】

ここでは、第１割込が、ＤＢＡ周期の開始時点で行われ、第２割込が、ＤＢＡ周期の１／２が経過した時点で行われるように設定される。なお第１割込から第２割込までの間に、Ｓ１４０の処理が完了し、第２割込からＤＢＡ周期が満了するまでの間にＳ２２０～Ｓ２８０の処理が完了するように、第１割込及び第２割込のタイミングが設定されていればよく、第２割込のタイミングが、ＤＢＡ周期の１／２が経過した時点でなくてもよい。

【0047】

図４（Ａ）に示すように、第ｋのＤＢＡ周期の満了に近いタイミングで、外部からの帯域割当要求をうけた場合（図４（Ａ）中、Ｉで示す。）、第ｋ＋１のＤＢＡ周期のＳ１１０において、第１割込が行われたのち、Ｓ１４０の処理が行われ、同じ、第ｋ＋１のＤＢＡ周期のＳ２１０において、第２割込が行われた後、Ｓ２２０～Ｓ２８０の処理が行われて、各ＯＮＵに割当帯域が通知される。その結果、第ｋ＋２のＤＢＡ周期では、外部からの帯域割当パラメータの入力を受けて決定された送信タイミングで上り信号が送信される。この場合、外部から入力された、帯域割当パラメータが上り割当帯域に反映されるまで、従来技術と同様に１ＤＢＡ周期程度の時間を要する。

【0048】

また、図４（Ｂ）に示すように、第ｋのＤＢＡ周期の開始に近いタイミングで、外部からの帯域割当要求をうけた場合（図４（Ｂ）中、ＩＩで示す。）、第ｋのＤＢＡ周期のＳ１１０において、第１割込が行われた後、Ｓ１４０の処理が行われ、同じ、第ｋのＤＢＡ周期のＳ２１０において、第２割込が行われたのち、Ｓ２２０～Ｓ２８０の処理が行われて、各ＯＮＵに割当帯域が通知される。その結果、第ｋ＋１のＤＢＡ周期では、外部からの帯域割当パラメータの入力を受けて決定された送信タイミングで上り信号が送信される。この場合、帯域割当パラメータが上り割当帯域に反映されるまで、従来技術よりも短く１ＤＢＡ以内の時間である。

【0049】

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照して説明した、従来技術では、外部からの帯域割当要求情報の入力が、割込の直前の場合、帯域割当要求情報の入力から実帯域への反映までの時間が最短の１ＤＢＡ周期となる。一方、外部からの帯域割当要求情報の入力が、割込の直後の場合、帯域割当要求情報の入力から実帯域への反映までの時間が最長の２ＤＢＡ周期となる。

【0050】

これに対し、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照して説明した、この発明の光通信ネットワーク及び帯域割当方法では、外部からの帯域割当要求情報の入力が、第２割込の直後の場合、帯域割当要求情報の入力から実帯域への反映までの時間が最長の１．５ＤＢＡ周期となる。一方、外部からの帯域割当要求情報の入力が、第２割込の直前の場合、帯域割当要求情報の入力から実帯域への反映までの時間が最短の０．５ＤＢＡ周期となる。

【0051】

このように、従来技術では、反映時間が、１～２ＤＢＡ周期であったものが、この発明では、０．５～１．５ＤＢＡ周期となるので、帯域割当パラメータの入力から実帯域反映までの時間として、０．５ＤＢＡ周期分の短縮効果が得られる。

【符号の説明】

【0052】

１０ 局側装置（ＯＬＴ）
１２ ＰＯＮ物理レイヤ機能部（ＰＯＮ－ＨＷ）
１４ ＰＯＮプロトコル制御部（ＰＯＮ－ＦＷ）
１６ 上り帯域割当制御部（ＤＢＡ－ＦＷ）
２０ 光スプリッタ
３０ 加入者側装置（ＯＮＵ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】