特許 7029757 通信システム、加入者線終端装置及び加入者線端局装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-24

(45)【発行日】2022-03-04

(54)【発明の名称】通信システム、加入者線終端装置及び加入者線端局装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/44 20060101AFI20220225BHJP

   H04L 47/52 20220101ALI20220225BHJP

   H04L 47/83 20220101ALI20220225BHJP

【ＦＩ】

H04L12/44 D

H04L47/52

H04L47/83

H04L12/44 200

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020170777

(22)【出願日】2020-10-08

(62)【分割の表示】P 2017163598の分割

【原出願日】2017-08-28

(65)【公開番号】P2021002885

(43)【公開日】2021-01-07

【審査請求日】2020-10-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】899000079

【氏名又は名称】学校法人慶應義塾

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉野 學

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 謙一

(72)【発明者】

【氏名】久保 亮吾

【審査官】羽岡 さやか

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５３９６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２０９５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００２８６３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００９－５２７９５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １２／００－１２／６６

Ｈ０４Ｌ ４１／００－６９／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加入者線終端装置と加入者線端局装置とを備える通信システムにおいて、
前記加入者線終端装置は、
前記加入者線端局装置へ送信される上りデータのキューと、
前記キューから前記上りデータを廃棄する輻輳回避処理部と、
を備え、
前記加入者線端局装置は、
前記加入者線終端装置が申告する割当要求量を用いて前記上りデータの送信許可を行う送信許可部と、
を備え、
前記加入者線終端装置と前記加入者線端局装置とのうちの少なくとも一方は、送信時に送信許可された上りデータ量と前記キューの上りデータ量との乖離が大きくならないよう前記輻輳回避処理部で廃棄されるフレームの予測値に基づいて前記割当要求量を制御する申告調整部を備える、
ことを特徴とする通信システム。

【請求項2】

前記申告調整部は、前記輻輳回避処理部によって廃棄されるデータ量を廃棄予測値として算出し、前記キューの上りデータ量又は前記割当要求量から前記廃棄予測値を減じて前記割当要求量を制御する、
請求項１に記載の通信システム。

【請求項3】

加入者線端局装置へ送信される上りデータのキューと、
前記キューから前記上りデータを廃棄する輻輳回避処理部と、
送信時に送信許可された上りデータ量と前記キューの前記上りデータ量との乖離が大きくならないよう前記輻輳回避処理部で廃棄されるフレームの予測値に基づいて割当要求量を制御する申告調整部とを備える、
ことを特徴とする加入者線終端装置。

【請求項4】

加入者線終端装置が申告する割当要求量を用いて上りデータの送信許可を行う送信許可部と、
前記加入者線終端装置の送信時に送信許可した上りデータ量と前記上りデータのキューの前記上りデータ量との乖離が大きくならないよう、前記上りデータのキューから廃棄されるフレームの予測値に基づいて割当要求量を制御する申告調整部とを備える、
ことを特徴とする加入者線端局装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信システム、加入者線終端装置及び加入者線端局装置に関する。

【背景技術】

【0002】

受動光ネットワーク（ＰＯＮ: Passive Optical Network）では、加入者線端局装置（ＯＬＴ:Optical Line Terminal）と加入者線終端装置（ＯＮＵ:Optical Network Unit）とが、光分配網（ＯＤＮ:Optical Distribution Network）を介してポイントツーポイント又はポイントツーマルチポイントで通信する。以下、ＯＮＵからＯＬＴに向かう方向を「上り」という。以下、ＯＬＴからＯＮＵに向かう方向を「下り」という。

【0003】

時分割多重（ＴＤＭ:Time Division Multiplexing）が用いられるＰＯＮでは、ＯＤＮを介してＯＬＴに収容されるＯＮＵに下り信号が送信される。ＯＬＴは、宛先を示す識別子であるＯＮＵ－ＩＤ、Ａｌｌｏｃ－ＩＤ又はＬＬＩＤ（Logical Link ID）等を下り信号を付与する。ＯＮＵは、宛先とされていない識別子が付与された下り信号を破棄してもよい。

【0004】

ＯＬＴは、時分割多重を用いて、複数のＯＮＵからの上り信号をそれぞれ異なる時間に受信する。ＯＬＴは、異なる時間に到着するべき上り信号が、同じ時間に重なって到着（衝突）した場合、上り信号を正しく復号できない。このため、時分割多重を用いるＰＯＮでは、動的帯域割当（ＤＢＡ: Dynamic Bandwidth Assignment）の手順に従って、上り信号の送信が許可される。動的帯域割当には、ＯＬＴに対して帯域割当要求を示すＤＢＲｕ（Dynamic Bandwidth Report upstream）等をＯＮＵが送信し、ＯＮＵに対して送信許可を示すＧＡＴＥ信号等をＯＬＴが送信する方法がある。

【0005】

上り信号の輻輳を回避する方法として、バックプレッシャ等によるユーザ機器に対する送信抑止と、ＯＮＵ又はＯＮＵの優先キューにおけるＥＰＤ（Early Packet Discard）及びＰＰＤ（partial packet detection）等のTail Dropping、ランダムに廃棄するＲＥＤ（Random Early Discard）、ＷＲＥＤ（Weighted RED）等のＡＱＭ（Active Queue Management）と、がある。Tail Droppingは、優先キュー等が所定の長さを超過する場合、優先キューに入力される前等に、後方のフレームが廃棄される輻輳回避方法である。ＡＱＭは、輻輳が発生する前に予めフレームの廃棄が行われる輻輳回避方法である。ＡＱＭは、Tail Droppingと比べて、トランスポート層伝送制御プロトコル（ＴＣＰ：Transmission Control Protocol）等の輻輳中にトラフィックを減速させるトラフィック輻輳制御と親和性が高く、効果的である。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【文献】岩田敏行、中西泰彦、前田洋一、ＰＯＮ型アーキテクチャアクセスにおけるトラヒック制御方式の提案、電子情報通信学会論文誌、Ｖｏｌ.Ｊ８９－Ｂ、Ｎｏ.５、ＰＰ.７０５－７１９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、フレームを廃棄する輻輳回避方法では、帯域の割当要求後にフレームを廃棄してしまうことがあるため、ＯＮＵは割当された送信帯域を十分に活用できないという問題があった。

【0008】

上記事情に鑑み、本発明は、割当された送信帯域をより効率よく活用することができる技術を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様は、加入者線終端装置と加入者線端局装置とを備える通信システムにおいて、前記加入者線終端装置は、前記加入者線端局装置へ送信される上りデータのキューと、前記キューから前記上りデータを廃棄する輻輳回避処理部と、を備え、前記加入者線端局装置は、前記加入者線終端装置が申告する割当要求量を用いて前記上りデータの送信許可を行う送信許可部と、を備え、送信時に送信許可された上りデータ量と前記キューの上りデータ量との乖離が大きくならないように前記輻輳回避処理部を制御するキュー調整部又は、送信時に送信許可された上りデータ量と前記キューの上りデータ量との乖離が大きくならないように前記割当要求量を制御する申告調整部又は、送信時に送信許可された上りデータ量と前記キューの上りデータ量との乖離が大きくならないように送信許可を制御する許可調整部の少なくともいずれかをさらに備える、ことを特徴とする通信システムである。

【0010】

本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記キュー調整部を備える場合、前記キュー調整部は、申告する前記割当要求量を前記割当要求量に対応する上りデータ送信に用いるまでの間、前記輻輳回避処理部による前記上りデータの廃棄を抑止する。

【0011】

本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記キュー調整部を備える場合、前記キュー調整部は、申告する前記割当要求量を前記割当要求量に対応する上りデータ送信に用いるまでの間、前記割当要求量を超過したデータ量を上限として前記上りデータを廃棄するよう制御する。

【0012】

本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記申告調整部を備える場合、前記申告調整部は、廃棄された前記上りデータ量に基づいて、前記輻輳回避処理部によって廃棄されるデータ量を廃棄予測値として算出し、前記キューの上りデータ量又は前記割当要求量から前記廃棄予測値を減じて前記割当要求量を制御する。

【0013】

本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記許可調整部を備える場合、前記許可調整部は、前記割当要求量と前記加入者線終端装置から受信した上りデータ量との差分を差分予測値として算出し、前記割当要求量から前記差分予測値を減じた結果を用いて前記加入者線終端装置に割当する送信許可量を制御する。

【0014】

本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記キュー調整部を備える場合、前記キュー調整部は、前記キューから前記上りデータを廃棄する条件の判定に用いるパラメータを設定して、前記輻輳回避処理部を制御する。

【0015】

本発明の一態様は、加入者線端局装置へ送信される上りデータのキューと、前記キューから前記上りデータを廃棄する輻輳回避処理部と、を備え、送信時に送信許可された上りデータ量と前記キューの上りデータ量との乖離が大きくならないように前記輻輳回避処理部を制御するキュー調整部又は、送信時に送信許可された上りデータ量と前記キューの前記上りデータ量との乖離が大きくならないように割当要求量を制御する申告調整部の少なくともいずれか、をさらに備える加入者線終端装置である。

【0016】

本発明の一態様は、加入者線終端装置が申告する割当要求量を用いて上りデータの送信許可を行う送信許可部を備え、前記加入者線終端装置の送信時に送信許可した上りデータ量とキューの上りデータ量との乖離が大きくならないように前記加入者線終端装置の輻輳回避処理部を制御するキュー調整部又は、前記加入者線終端装置の送信時に送信許可した上りデータ量と前記キューの前記上りデータ量との乖離が大きくならないように割当要求量を制御する申告調整部又は、前記加入者線終端装置の送信時に送信許可した上りデータ量と前記キューの上りデータ量との乖離が大きくならないように送信許可を制御する許可調整部の少なくともいずれかをさらに備える、ことを特徴とする加入者線端局装置である。

【発明の効果】

【0017】

本発明により、割当された送信帯域をより効率よく活用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】通信システム１の全体構成図である。

【図2】第１実施形態のＯＮＵ１００の機能構成の一具体例を表す第１の機能ブロック図である。

【図3】第１実施形態のＯＮＵ１００の機能構成の一具体例を表す第２の機能ブロック図である。

【図4】第１実施形態のＯＮＵ１００の機能構成の一具体例を表す第３の機能ブロック図である。

【図5】第１実施形態のフレームの廃棄を抑止する処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】第１実施形態の要求済のキューに相当するフレームの廃棄を抑止する処理の流れを示すフローチャートである。

【図7】第１実施形態の割当要求後に到着したフレームに基づいて廃棄を制御する処理の流れを示すフローチャートである。

【図8】第１実施形態のＯＬＴ２００に割当要求量を送信する処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】第１実施形態の廃棄予測値を算出した後にフレームを廃棄する処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】第２実施形態のＯＬＴ２００の機能構成の一具体例を表す第１の機能ブロック図である。

【図11】第１実施形態のＯＬＴ２００の機能構成の一具体例を表す第２の機能ブロック図である。

【図12】第１実施形態のＯＬＴ２００の機能構成の一具体例を表す第３の機能ブロック図である。

【図13】第２実施形態のＯＬＴ２００が送信許可量を決定する処理の流れを示すフローチャートである。

【図14】第５実施形態の輻輳回避パラメータの設定の流れを示すフローチャートである。

【図15】第５実施形態の輻輳回避パラメータの設定と要求済のキューの廃棄との流れを示すフローチャートである。

【図16】第５実施形態の輻輳回避パラメータの設定と到着したフレームに基づいて廃棄する処理との流れを示すフローチャートである。

【図17】第５実施形態の輻輳回避パラメータの設定とフレームの廃棄の抑止する処理との流れを示すフローチャートである。

【図18】第５実施形態の廃棄予測値に基づく輻輳回避パラメータの設定の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（第１実施形態）
図１は、通信システム１の全体構成図である。通信システム１は、複数のＯＮＵ１００、ＯＬＴ２００及びＯＤＮ３００を備える。各ＯＮＵ１００及びＯＬＴ２００は、ＯＤＮ３００を介して互いに通信可能に接続される。各ＯＮＵ１００は、複数のユーザ装置４００と通信可能に接続される。

【0020】

ＯＮＵ１００は、加入者線終端装置である。ＯＮＵ１００は、通信網を経由する信号によって他の通信装置との通信を実現する装置である。ＯＮＵ１００が接続される通信網は、例えばＰＯＮ等の受動光通信網である。ＯＮＵ１００は、例えば通信サービスの提供を受けるユーザの宅内に設置される。ＯＮＵ１００は、ＦＴＴＢ（Fiber to the building）等の装置の一部でもよい。

【0021】

ＯＮＵ１００はユーザ装置４００から受信した上りデータ（以下「フレーム」という。）を記憶させるキューを備える。ＯＮＵ１００は、輻輳時又は輻輳が予測される場合にＡＱＭやTail Dropping等の輻輳回避処理部によって、キューのフレームを廃棄する。

【0022】

ＯＬＴ２００は、加入者線端局装置である。ＯＬＴ２００は、通信網を経由する信号によって他の通信装置（例えば、ＯＮＵ）との通信を実現する装置である。ＯＬＴ２００が接続される通信網は、例えばＰＯＮ等の受動光通信網である。ＯＬＴ２００は、例えば、通信網に接続された局舎に設置される。

【0023】

ＯＤＮ３００は、上り信号と下り信号とを伝送する。ＯＤＮ３００は、光スプリッタを備える場合、ＯＮＵ１００から送信された上り信号を合波してＯＬＴ２００に送信する。ＯＤＮ３００は、光スプリッタを備える場合、ＯＬＴ２００から送信された下り信号を分岐してＯＮＵ１００に送信する。

【0024】

ユーザ装置４００は、ユーザによって操作される機器である。ユーザ装置４００は、例えば通信サービスの提供を受けるユーザの宅内に設置される。ユーザ装置４００は、例えばパーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話、タブレットコンピュータ、無線ＬＡＮルータ又はテレビ受像機等の通信可能な情報処理装置である。

【0025】

図２～図４は、第１実施形態のＯＮＵ１００の機能構成の一具体例を表す第１～第３の機能ブロック図である。ＯＮＵ１００は、第１通信部１０１、第２通信部１０２、フレーム記憶部１０３及び制御部１０５を備える。ＯＮＵ１００は、廃棄情報記憶部１０４を備えていてもよい。

【0026】

第１通信部１０１は、ネットワークインタフェースである。第１通信部１０１は、ＯＬＴ２００から受信した送信許可に応じて、フレームを上り信号としてＯＬＴ２００に送信する。第１通信部１０１は、ＯＬＴ２００から送信された下り信号を下りデータとして受信する。

【0027】

第２通信部１０２は、ネットワークインタフェースである。第２通信部１０２は、ＯＬＴ２００から受信した下りデータをユーザ装置４００に送信する。第２通信部１０２は、ユーザ装置４００から送信されたフレームを受信する。

【0028】

フレーム記憶部１０３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。フレーム記憶部１０３は、フレームのキューを保持する。フレーム記憶部１０３は、ユーザ装置４００又はコネクションを識別できるように、フレームを保持させてもよい。

【0029】

廃棄情報記憶部１０４は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。廃棄情報記憶部１０４は、廃棄情報を記憶する。廃棄情報は、輻輳回避処理部１０７によって廃棄されたフレームに関する情報である。廃棄情報は、廃棄されたフレームのデータ量と、送信元となるユーザ装置４００を識別する情報と、廃棄時刻と、を含んでいてもよい。

【0030】

制御部１０５は、ＯＮＵ１００の各部の動作を制御する。制御部１０５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えた装置により実行される。制御部１０５は、割当要求プログラムを実行することによって割当要求部１０６、フレーム廃棄プログラムを実行することによって輻輳回避処理部１０７、キュー調整プログラムを実行することによってキュー調整部１０８、要求調整プログラムを実行することによって図３で説明する申告調整部１０９として、それぞれ機能してもよい。

【0031】

割当要求部１０６は、ＯＬＴ２００に帯域の割当を要求する信号（例えば、ＲＥＰＯＲＴ信号）を送信する。具体的には、割当要求部１０６は、フレーム記憶部１０３に記憶されるキューの長さを示すキュー長を取得する。割当要求部１０６は、取得したキュー長からデータ量を算出してもよい。割当要求部１０６は、キュー長或いは算出したデータ量を割当要求量として、ＯＬＴ２００に送信する。ＯＮＵ１００からＯＬＴ２００へ割当要求量を送信することは、申告の一態様である。

【0032】

輻輳回避処理部１０７は、ＡＱＭやTail Dropping等を実行することでキューに保持されるフレームを廃棄する。輻輳回避処理部１０７は、廃棄したフレームに基づいて、廃棄情報を生成してもよい。

【0033】

本実施形態では、キュー調整部１０８又は申告調整部１０９の少なくともいずれかを備える。本実施形態では、送信時に送信許可された上りデータ量とキューの上りデータ量との乖離が大きくならないように、帯域要求値又はキュー長又は廃棄を制御する。

【0034】

本実施形態では、図２に示されるように、制御部１０５はキュー調整部１０８を備えてもよい。キュー調整部１０８は、ＯＬＴ２００に割当要求量が送信されてから所定の時間、又は当該割当要求量に対応する送信許可により上りデータが送信するまで輻輳回避処理部１０７によるフレームの廃棄を制御する。具体的には、キュー調整部１０８は、所定の方法を用いて、輻輳回避処理部１０７によるフレームの廃棄を制御する。所定の方法は、後述の第１、第２又は第３の方法である。

【0035】

本実施形態では、図３に示されるように、制御部１０５は申告調整部１０９を備えてもよい。申告調整部１０９は、ＯＬＴ２００に対する割当要求量と送信許可時に有するフレームの量との乖離が小さくなるように割当要求量を調整する。具体的には、申告調整部１０９は、所定の方法を用いて、割当要求部１０６による割当要求量を調整する。所定の方法は、後述の第４又は第５の方法である。申告調整部１０９は、申告調整部の一態様である。申告調整部は、ＯＬＴ２００に対する割当要求量を制御する。
本実施形態では、図４に示されるように、制御部１０５はキュー調整部１０８及び申告調整部１０９を備えてもよい。

【0036】

（第１の方法）
第１の方法を、図２と図５とを用いて説明する。図５は、第１実施形態のフレームの廃棄を抑止する処理の流れを示すフローチャートである。図５に示されるフローチャートは、輻輳回避処理部１０７がフレームを廃棄する場合に実行される。

【0037】

キュー調整部１０８は、ＯＬＴ２００に割当要求量を送信してから所定の時間が経過しているか否か判定する（ステップＳ１０１）。所定の時間とは、ＯＬＴ２００から送信許可を受信するまでの時間であってもよいし、ＯＮＵ１００に予め設定された時間であってもよいし、ＯＬＴ２００から予め指定された時間であってもよいし、過去の送信許可を受信するまでの時間の履歴に基づいて、平均等の統計処理により算出される時間が経過するまでであってもよい。

【0038】

所定の時間が経過している場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、輻輳回避処理部１０７は、フレームを廃棄可能とする（ステップＳ１０２）。具体的には、輻輳回避処理部１０７は、キューの長さが所定以上であったり、伸長が著しい場合に、フレームを廃棄してもよい。所定の時間が経過していない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避処理部１０７によるフレームの廃棄を抑止する（ステップＳ１０３）。輻輳回避処理部１０７は、上りデータを送信することで、フレームの廃棄を抑止するように構成されてもよい。

【0039】

（第２の方法）
第２の方法を、図２と図６を用いて説明する。図６は、第１実施形態の要求済のキューに相当するフレームの廃棄を抑止する処理の流れを示すフローチャートである。図６に示されるフローチャートは、輻輳回避処理部１０７がフレームを廃棄する場合に実行される。

【0040】

キュー調整部１０８は、ＯＬＴ２００に割当要求量を送信してから所定の時間が経過しているか否か判定する（ステップＳ２０１）。所定の時間とは、ＯＬＴ２００から送信許可を受信するまでの時間であってもよいし、ＯＮＵ１００に予め設定された時間であってもよいし、ＯＬＴ２００から予め指定された時間であってもよいし、過去の送信許可を受信するまでの時間の履歴に基づいて、平均等の統計処理により算出される時間が経過するまでであってもよい。

【0041】

所定の時間が経過している場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、輻輳回避処理部１０７は、フレームを廃棄可能とする（ステップＳ２０２）。所定の時間が経過していない場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避処理部１０７による割当要求済みのキュー長に相当するフレーム又は割当要求に係ったフレームの廃棄を抑止する（ステップＳ２０３）。

【0042】

第２の方法では、輻輳回避処理部１０７は、所定の時間が経過していないタイミングでは、割当要求量に含まれていないキューのフレームを廃棄する。輻輳回避処理部１０７が、フレーム毎にユーザ装置４００又はコネクションを識別できる場合、かつキュー調整部１０８によってフレームの廃棄が制御されていないタイミングでは、輻輳回避処理部１０７は、所定の時間中に廃棄されていないユーザ装置４００又はコネクションのフレームを優先して廃棄するように構成されてもよい。

【0043】

具体的には、輻輳回避処理部１０７は、予めフレームの廃棄履歴を指数平均等で積算する。輻輳回避処理部１０７は、廃棄が抑止されるフレームを除いて、積算値が少ないコネクションやユーザ装置４００のフレームを優先的に廃棄してもよい。また、輻輳回避処理部１０７は、廃棄対象のフレームが同一のコネクションやユーザ装置４００に偏っている場合、フレームの廃棄率又は廃棄数を減らしてもよいし、廃棄を行わないように構成されてもよい。

【0044】

（第３の方法）
第３の方法を、図２と図７とを用いて説明する。図７は、第１実施形態の割当要求後に到着したフレームに基づいて廃棄を制御する処理の流れを示すフローチャートである。図７に示されるフローチャートは、輻輳回避処理部１０７がフレームを廃棄する場合に実行される。

【0045】

キュー調整部１０８は、ＯＬＴ２００に割当要求量を送信してから所定の時間が経過しているか否か判定する（ステップＳ３０１）。所定の時間とは、ＯＬＴ２００から送信許可を受信するまでの時間であってもよいし、ＯＮＵ１００に予め設定された時間であってもよいし、ＯＬＴ２００から予め指定された時間であってもよいし、過去の送信許可を受信するまでの時間の履歴に基づいて、平均等の統計処理により算出される時間が経過するまでであってもよい。

【0046】

所定の時間が経過している場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、輻輳回避処理部１０７は、フレームを廃棄可能とする（ステップＳ３０２）。所定の時間が経過していない場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、キュー調整部１０８は、キュー長が割当要求量より大きいか否か判定する（ステップＳ３０３）。

【0047】

割当要求量よりも大きい場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、輻輳回避処理部１０７は、超過分のデータ量に相当するフレームを廃棄する（ステップＳ３０４）。例えば、ＯＮＵ１００が、割当要求量を送信した後にフレームを受信した場合、輻輳回避処理部１０７は、受信したフレームの長さの和を上限としてフレームを廃棄する。割当要求量よりも大きくない場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、キュー調整部１０８は、当該の処理を終了する。輻輳回避処理部１０７は、上りデータを送信することで、フレームの廃棄を抑止するように構成されてもよい。

【0048】

輻輳回避処理部１０７は、受信したフレームの長さの和を上限として、フレーム単位で廃棄するように構成されてもよい。このように構成されることで、フレームの部分廃棄を避けることができる。輻輳回避処理部１０７は、受信したフレーム長がＭＴＵ（Maximum Transmission Unit）を超過した場合、フレームを廃棄してもよい。

【0049】

第３の方法では、短いフレームが優先的に廃棄される場合がある。輻輳回避処理部１０７は、予めフレームの廃棄履歴を指数平均等で積算する。輻輳回避処理部１０７は、他のコネクションやユーザ装置４００の積算結果と比較して、積算結果が所定の差又は比率を超過した場合に、当該コネクションやユーザ装置４００から受信したフレームの廃棄を停止するように構成されてもよい。このように構成されることで、短いフレームが優先的に廃棄される場合を解消できる。

【0050】

第３の方法では、フレームの境界に合うように構成されているが、ＭＴＵ（またはＭＴＵ未満）低いであってもよいし、ＭＴＵ（またはＭＴＵ未満）高い値であってもよいし、割当要求量であってもよい。

【0051】

（第４の方法）
第４の方法を、図３と図８とを用いて説明する。図３は、第１実施形態のＯＮＵ１００の機能構成の一具体例を表す第２の機能ブロック図である。図８は、第１実施形態のＯＬＴ２００に割当要求量を送信する処理の流れを示すフローチャートである。図８に示されるフローチャートは、割当要求部１０６が割当要求量をＯＬＴ２００に送信する場合に実行される。

【0052】

申告調整部１０９は、輻輳回避処理部１０７によって廃棄されるフレームの予測値を算出する情報（以下「予測情報」という。）を取得する（ステップＳ４０１）。予測情報には、キュー長、キュー長の伸長速度及び廃棄情報記憶部１０４に記憶される廃棄情報が含まれていてもよいし、予めコントローラやＯＬＴ２００等から与えた固定値又はキュー長、キュー長の伸長速度や廃棄速度等を変数とする関数をＯＬＴ２００やコントローラ等から与え、それに基づき申告調整部１０９で算出してもよい。申告調整部１０９は、予測情報に基づいて、廃棄されるフレームの廃棄予測値を算出する（ステップＳ４０２）。廃棄予測値は、輻輳回避処理部１０７によって廃棄されるフレームの量を予測した値である。

【0053】

申告調整部１０９は、廃棄予測値が０より大きいか否か判定する（ステップＳ４０３）。廃棄予測値が０より大きい場合（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、割当要求部１０６は、割当要求量から廃棄予測値を減じる（ステップＳ４０４）。廃棄予測値が０より大きくない場合（ステップＳ４０３：ＮＯ）、割当要求部１０６は、割当要求量をそのままＯＬＴ２００に送信する（ステップＳ４０５）。なお、割当要求部１０６は、ＭＴＵやＴＱ等の粒度で廃棄予測値を減じてもよい。

【0054】

（第５の方法）
第５の方法を、図４と図９とを用いて説明する。図４は、第１実施形態のＯＮＵ１００の機能構成の一具体例を表す第３の機能ブロック図である。図９は、第１実施形態の廃棄予測値を算出した後にフレームを廃棄する処理の流れを示すフローチャートである。図９に示されるフローチャートは、ステップＳ４０１からステップＳ４０５までは、割当要求部１０６が割当要求量をＯＬＴ２００に送信する場合に実行される。ステップＳ５０１からステップＳ５０３までは、輻輳回避処理部１０７がフレームを廃棄する場合に実行される。なお、ステップＳ４０１からステップＳ４０５までは、第４の方法と同様であるため説明を省略する。

【0055】

キュー調整部１０８は、輻輳回避処理部１０７によって廃棄されるフレームの量が廃棄予測値以内であるか否かを判定する（ステップＳ５０１）。廃棄予測値以内である場合（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、輻輳回避処理部１０７は、フレームを廃棄する（ステップＳ５０２）。廃棄予測値以内ではない場合（ステップＳ５０１：ＮＯ）、キュー調整部１０８は、廃棄されるフレーム量が、廃棄予測値以内に収まるように調整し、輻輳回避処理部１０７に廃棄させる（ステップＳ５０３）。

【0056】

このように構成された通信システム１では、キュー調整部１０８が、所定の方法で、輻輳回避処理部１０７によるフレームの廃棄を制御する。したがって、ＯＮＵ１００が送信した割当要求量と送信許可時に有するフレームの量との乖離を小さくすることができ、送信帯域をより効率よく活用することができる。また、申告調整部１０９は、ＯＬＴ２００に送信される割当要求量を調整する。したがって、ＯＮＵ１００が送信した割当要求量と送信許可時に有するフレームの量との乖離を小さくすることができ、送信帯域をより効率よく活用することができる。

【0057】

フレーム記憶部１０３は、複数のキューを記憶するように構成されてもよい。フレーム記憶部１０３は、例えば、優先制御されたフレームを優先キューに記憶させ、それ以外のキューを通常のキューに記憶させてもよい。フレーム記憶部１０３は、ユーザ装置４００毎にキューを記憶するように構成されてもよい。キュー調整部１０８は、複数のキューがフレーム記憶部１０３に記憶される場合、キューのキュー長毎にフレームの廃棄を制御してもよいし、各キュー長の合計値に基づいて、フレームの廃棄を制御してもよい。

【0058】

（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態のＯＬＴ２００の機能構成を表す機能ブロック図である。ＯＬＴ２００は、第１通信部２０１、第２通信部２０２及び制御部２０４を備える。ＯＬＴ２００は、履歴情報記憶部２０３を備えていてもよい。なお、第２実施形態のＯＮＵ１００は、少なくとも割当要求部１０６、輻輳回避処理部１０７を備えるが、キュー調整部１０８及び申告調整部１０９は備えなくともよい。

【0059】

第１通信部２０１は、ネットワークインタフェースである。第１通信部２０１は、ＯＮＵ１００から上り信号を受信する。第１通信部２０１は、上位の装置から受信した下りデータを下り信号としてＯＮＵ１００に送信する。

【0060】

第２通信部２０２は、ネットワークインタフェースである。第２通信部２０２は、ＯＮＵ１００から受信したフレームを上位の装置に送信する。第２通信部２０２は、上位の装置から送信された下りデータを受信する。

【0061】

履歴情報記憶部２０３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。履歴情報記憶部２０３は、履歴情報を記憶する。履歴情報は、ＯＮＵ１００から受信した割当要求量と実際に受信したデータ量との差分を示す情報である。

【0062】

制御部２０４は、ＯＬＴ２００の各部の動作を制御する。制御部２０４は、例えばＣＰＵ及びＲＡＭを備えた装置により実行される。制御部２０４は、送信許可プログラムを実行することによって送信許可部２０５、許可調整プログラムを実行することによって許可調整部２０７、申告値調整プログラムを実行することによって申告調整部２０６、キュー調整プログラムを実行することによってキュー調整部２０８として、それぞれ機能してもよい。

【0063】

送信許可部２０５は、ＯＮＵ１００に、送信許可を示す信号（例えば、ＧＡＴＥ信号やＢＷＭａｐ等）を送信する。具体的には、送信許可部２０５は、ＯＮＵ１００から受信した割当要求量に基づいて送信許可量を算出する。送信許可部２０５は、送信許可量を信号に含め、ＯＮＵ１００に送信する。

【0064】

本実施形態では、図１０に示すように申告調整部２０６又は図１１に示すように許可調整部２０７又は図１２に示すようにキュー調整部２０８の少なくともいずれかを備える。本実施形態では、送信時に送信許可した上りデータ量とキューの上りデータ量との乖離が大きくならないように、許可又は帯域要求値又はキュー長又は廃棄を制御する。なお図示していないが、図１０～１２に備える申告調整部２０６、許可調整部２０７、キュー調整部２０８の複数又は全てを備え、按分して乖離を小さくしてもよい。

【0065】

本実施形態では、図１０に示されるように、制御部２０４は申告調整部２０６を備えてもよい。申告調整部２０６は、送信時に送信許可した上りデータ量とキューの上りデータ量又はフレームの量との乖離が小さくなるように割当要求量を調整する。具体的には、申告調整部２０６は、所定の方法を用いて、割当要求部１０６による割当要求量を調整する。所定の方法は、前述の第４又は第５の方法である。

【0066】

本実施形態では、図１１に示されるように、制御部２０４は許可調整部２０７を備えてもよい。許可調整部２０７は、ＯＮＵ１００に割当する送信許可量と実際に受信するデータ量との乖離が小さくなるように送信許可量を決定する。具体的な処理の流れを後述の図１３のフローチャートを用いて説明する。

【0067】

第２実施形態のＯＬＴ２００が送信許可量を決定する処理の流れを示すフローチャートを、図１１と図１３とを用いて説明する。図１１は、第１実施形態のＯＬＴ２００の機能構成の一具体例を表す第２の機能ブロック図である。図１３は、第２実施形態のＯＬＴ２００が送信許可量を決定する処理の流れを示すフローチャートである。図１３に示されるフローチャートは、許可調整部２０７が送信許可量をＯＮＵ１００に送信する場合に実行される。

【0068】

ＯＬＴ２００は、ＯＮＵ１００から割当要求量を受信する（ステップＳ６０１）。許可調整部２０７は、履歴情報記憶部２０３から履歴情報を取得する（ステップＳ６０２）。許可調整部２０７は、履歴情報に基づいて、ＯＮＵ１００で廃棄されるフレームの差分予測値を算出する（ステップＳ６０３）。差分予測値は、割当要求量とＯＮＵ１００から受信したデータ量との差分を予測した値である。算出にあたって、予めコントローラ等から設定された固定値、申告値、申告値の変化速度又は、割当に対する実使用率の推移等を変数とする関数をコントローラ等から与え、それに基づいて設定されてもよい。実使用率はＯＬＴで取得されてもよいし、上位の装置での流量に基づいて上位の装置やコントローラ等で予測されてもよい。

【0069】

許可調整部２０７は、差分予測値が０より大きいか否か判定する（ステップＳ６０４）。差分予測値が０より大きい場合（ステップＳ６０４：ＹＥＳ）、許可調整部２０７は、送信許可量から差分予測値を減ずる。送信許可部２０５は、減じた値を送信許可量としてＯＮＵ１００に送信する（ステップＳ６０５）。差分予測値が０より大きくない場合（ステップＳ６０４：ＮＯ）、送信許可部２０５は、送信許可量をそのままＯＮＵ１００に送信する（ステップＳ６０６）。

【0070】

このように構成された通信システム１では、許可調整部２０７が、受信した割当要求量と実際に受信したデータ量との差分とに基づいて、ＯＮＵ１００に割り当てる送信許可量を調整する。したがって、ＯＮＵ１００から受信した割当要求量と実際にＯＬＴ２００が受信するデータ量との乖離を小さくすることができ、送信帯域をより効率よく活用することができる。

【0071】

図１０と図８を用いて、ＯＬＴ２００による送信許可の処理の流れを説明する。図１０は、第１実施形態のＯＬＴ２００の機能構成の一具体例を表す第３の機能ブロック図である。第１実施形態において、図８は、ＯＮＵ１００で割当要求量の処理の流れを示すフローチャートとして詳述した。第２実施形態において、図８に示されるフローチャートは、申告調整部２０６が送信許可量をＯＮＵ１００に送信する場合に実行される。

【0072】

申告調整部２０６は、輻輳回避処理部１０７によって廃棄されるフレームの予測値を算出する情報（以下「予測情報」という。）を取得する（ステップＳ４０１）。予測情報には、キュー長、キュー長の伸長速度及び履歴情報記憶部２０３に記憶される履歴情報が含まれていてもよいし、予めコントローラ等から与えた固定値又は申告値、申告値の伸長速度や廃棄速度等を変数とする関数をコントローラ等から与え、それに基づき申告調整部２０６で算出してもよい。申告調整部２０６は、予測情報に基づいて、廃棄されるフレームの廃棄予測値を算出する（ステップＳ４０２）。廃棄予測値は、輻輳回避処理部１０７によって廃棄されるフレームの量を予測した値である。

【0073】

申告調整部２０６は、廃棄予測値が０より大きいか否か判定する（ステップＳ４０３）。廃棄予測値が０より大きい場合（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、申告調整部２０６は、割当要求量から廃棄予測値を減じた値を、送信許可量とする（ステップＳ４０４）。廃棄予測値が０より大きくない場合（ステップＳ４０３：ＮＯ）、送信許可部２０５は、送信許可量をそのままＯＬＴ２００に送信する（ステップＳ４０５）。なお、送信許可部２０５は、ＭＴＵやＴＱ等の粒度で廃棄予測値を減じてもよい。

【0074】

（第３実施形態）
第３実施形態の通信システム１は、第１の実施形態のＯＮＵ１００と第２の実施形態のＯＬＴ２００とを組み合わせて構成される。このように構成された通信システム１は、フレームの廃棄量をＯＮＵ１００及びＯＬＴ２００で按分して予測しても、制御してもよい。

【0075】

ＯＮＵ１００及びＯＬＴ２００間で予測値のやり取りが行われる場合、フレームの廃棄量は、以下の通り按分される。具体的には、ＯＬＴ２００の許可調整部２０７は、フレームの廃棄量の平均値等の統計値を算出する。統計値は、許可調整部２０７が、送信許可量から減ずるために用いられる。送信許可部２０５は、送信許可量から統計値、例えば平均値、例えば平均値にＮ倍の分散量を減じられた値を送信許可量としてＯＮＵ１００に送信する。ＯＬＴ２００は、算出された統計値をＯＮＵ１００に送信する。ＯＮＵ１００のキュー調整部１０８は、割当要求量を統計値よりも減ずる必要がある場合、統計値との差分を割当要求量から減じた値をＯＬＴ２００へ送信する。

【0076】

ＯＮＵ１００及びＯＬＴ２００間で予測値のやり取りが行われない場合、フレームの廃棄量は、以下の通り按分される。具体的には、第２実施形態と同様にＯＬＴ２００の許可調整部２０７は、差分予測値を算出する。ＯＬＴ２００は、送信許可量から差分予測値を減じた値をＯＮＵ１００に送信する。ＯＮＵ１００のキュー調整部１０８は、送信許可量に基づいて、データをＯＬＴ２００へ送信する。なお、ＯＮＵ１００からの上りデータ量が急増した等の変化が発生した場合、ＯＮＵ１００の申告調整部１０９は、割当要求量から急増した上りデータ量を減じた値をＯＬＴ２００へ送信する。

【0077】

このように構成された通信システム１では、ＯＮＵ１００及びＯＬＴ２００がそれぞれ割当要求量及び送信許可量の制御を行う。したがって、割り当てられた送信帯域をより効率よく活用することが可能となる。

【0078】

（第４実施形態）
第４実施形態における通信システム１は、輻輳回避パラメータを設定する点で第１又は第２実施形態とは異なるが、それ以外の構成は同じである。以下、第１又は第２実施形態と異なる点について説明する。

【0079】

図２、第４実施形態のＯＮＵ１００の機能構成を表す機能ブロック図である。ＯＮＵ１００は、キュー調整部１０８がパラメータを設定する。ＯＮＵ１００は、それ以外の点については、第１の実施形態におけるＯＮＵ１００と同じである。

【0080】

キュー調整部１０８で設定する輻輳回避パラメータ等のパラメータは、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて保持されてもよい。輻輳回避パラメータは、ＯＮＵ１００で動作するＡＱＭやTail Dropping等によってキューに保持されるフレームを廃棄する条件の判定に用いられるパラメータである。

【0081】

制御部１０５は、ＯＮＵ１００の各部の動作を制御する。制御部１０５は、例えばＣＰＵ及びＲＡＭを備えた装置により実行される。制御部１０５は、割当要求プログラムを実行することによって割当要求部１０６、フレーム廃棄プログラムを実行することによって輻輳回避処理部１０７、キュー調整プログラムを実行することによってキュー調整部１０８、申告調整プログラムを実行することによって申告調整部１０９として、それぞれ機能してもよい。

【0082】

キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に出力する。輻輳回避処理部１０７は、受け付けた輻輳回避パラメータに基づいて、ＡＱＭやTail Dropping等によりフレームの廃棄を実行する。

【0083】

第４実施形態では、ＯＬＴ２００はキュー調整部を備えてもよい。図１２は、第４実施形態のＯＬＴ２００の機能構成の一具体例を表す機能ブロック図である。図１２のＯＬＴ２００の制御部２０４は、キュー調整部２０８を備える。

【0084】

ＯＮＵ１００のキュー調整部１０８によって設定されるパラメータは、ＯＬＴ２００のキュー調整部２０８で決定して、ＯＮＵ１００に設定されてもよい。その場合、キュー調整部２０８は、パラメータは、ＯＮＵ１００の上り信号の帯域要求量又は帯域割当状況に基づいて、輻輳回避パラメータを決定する。キュー調整部２０８は、パラメータを、各ＯＮＵ１００から受信する帯域要求量の総和からで、ＯＮＵ１００の上り信号の帯域要求量を算出する。キュー調整部２０８は、パラメータを、決定した輻輳回避パラメータを、ＯＮＵ１００に送信する。

【0085】

輻輳回避パラメータは、目標キュー長であってもよいし、輻輳回避処理部１０７によってフレームの廃棄が開始される閾値であってもよいし、廃棄が停止される閾値であってもよい。輻輳回避処理部１０７は、目標キュー長に近接するようにフレームを廃棄する。ＲＥＤ等に対する輻輳回避パラメータは、優先キュー、Ａｌｌｏｃ－ＩＤ、ＬＬＩＤ又はＯＮＵ１００毎に調整してもよい。また、ＯＬＴ２００が優先度付きキューを備える場合、輻輳回避パラメータは、優先度付きキュー毎に調整されてもよい。キュー調整部２０８は、輻輳回避パラメータの決定を、周期的に実行してもよいし、ＤＢＡ周期と同一であってもよいし、ＤＢＡ周期の約数や倍数であってもよい。

【0086】

このように構成された通信システム１では、ＯＬＴ２００が、ＡＱＭやTail Dropping等の動作を定義する輻輳回避パラメータを決定する。ＯＮＵ１００のキュー調整部１０８が、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する。輻輳回避処理部１０７が設定された輻輳回避パラメータに基づいて、フレームを廃棄する。したがって、通信システム１の稼働状況に応じて、フレームの廃棄を変更することができ、送信帯域をより効率よく活用することができる。

【0087】

なお、ここでＯＬＴ２００のキュー調整部２０８がＯＮＵ１００のキュー調整部１０８を介してパラメータを設定するとしたが、ＯＮＵ１００にはキュー調整部１０８を備えずに、ＯＬＴ２００のキュー調整部２０８がＯＮＵ１００の輻輳回避処理部１０７のパラメータを設定してもよい。

【0088】

また本実施例ではキュー調整部はＯＮＵ又はＯＬＴに配置するとしたが、それ以外の例えばＯＮＵやＯＬＴを制御するコントローラ等や網内外の任意の場所に配置して良い。但し、輻輳回避処理部との通信に係る遅延分だけ応答が遅くなり、応答のオーバーシュートを軽減する観点からは遅延の少ない場所であることが望ましい。

【0089】

（第５実施形態）
第５実施形態では、ＯＮＵ１００のキュー調整部１０８又はＯＬＴ２００のキュー調整部２０８が第４実施形態で決定された輻輳回避パラメータを設定するタイミングを決定する。キュー調整部１０８は、以下の第６から第１０の方法によってタイミングを決定する。第６から第１０の方法は、ＯＮＵ１００が輻輳回避パラメータを受信した場合に実行される。

【0090】

（第６の方法）
第６の方法を、図１４を用いて説明する。図１４は、第５実施形態の輻輳回避パラメータの設定の流れを示すフローチャートである。キュー調整部１０８は、ＯＬＴ２００に割当要求量を送信してから所定の時間が経過しているか否か判定する（ステップＳ７０１）。所定の時間とは、ＯＬＴ２００から送信許可を受信するまでの時間であってもよいし、ＯＮＵ１００に予め設定された時間であってもよいし、ＯＬＴ２００から予め指定された時間であってもよいし、過去の送信許可を受信するまでの時間の履歴に基づいて、平均等の統計処理により算出される時間が経過するまでであってもよい。

【0091】

所定の時間が経過している場合（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する（ステップＳ７０２）。所定の時間が経過していない場合（ステップＳ７０１：ＮＯ）、パラメータ設定部１１１は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する。キュー調整部１０８は、所定時間が経過するまでは、輻輳回避処理部１０７によるフレームの廃棄を抑止する（ステップＳ７０３）。なお、ステップＳ７０３では、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定するタイミングを延期するように構成されてもよい。

【0092】

（第７の方法）
第７の方法を、図１５を用いて説明する。図１５は、第５実施形態の輻輳回避パラメータの設定と要求済のキューの廃棄との流れを示すフローチャートである。キュー調整部１０８は、ＯＬＴ２００に割当要求量を送信してから所定の時間が経過しているか否か判定する（ステップＳ８０１）。所定の時間とは、ＯＬＴ２００から送信許可を受信するまでの時間であってもよいし、ＯＮＵ１００に予め設定された時間であってもよいし、ＯＬＴ２００から予め指定された時間であってもよいし、過去の送信許可を受信するまでの時間の履歴に基づいて、平均等の統計処理により算出される時間が経過するまでであってもよい。

【0093】

所定の時間が経過している場合（ステップＳ８０１：ＹＥＳ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する（ステップＳ８０２）。所定の時間が経過していない場合（ステップＳ８０１：ＮＯ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する。キュー調整部１０８は、輻輳回避処理部１０７による要求済みのキューに相当するフレームの廃棄を抑止する（ステップＳ８０３）。なお、ステップＳ８０３では、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定するタイミングを延期するように構成されてもよい。

【0094】

第７の方法では、輻輳回避処理部１０７は、所定の時間が経過していないタイミングでは、割当要求量に含まれていないキューのフレームを廃棄する。輻輳回避処理部１０７が、フレーム毎にユーザ装置４００又はコネクションを識別できる場合、かつキュー調整部１０８によってフレームの廃棄が制御されていないタイミングでは、輻輳回避処理部１０７は、所定の時間中に廃棄されていないユーザ装置４００又はコネクションのフレームを優先して廃棄するように構成されてもよい。

【0095】

例えば、輻輳回避処理部１０７は、予めフレームの廃棄履歴を指数平均等で積算する。輻輳回避処理部１０７は、廃棄が抑止されるフレームを除いて、積算値が少ないコネクションやユーザ装置４００のフレームを優先的に廃棄してもよい。また、輻輳回避処理部１０７は、廃棄対象のフレームが同一のコネクションやユーザ装置４００に偏っている場合、フレームの廃棄率又は廃棄数を減らしてもよいし、廃棄を行わないように構成されてもよい。

【0096】

（第８の方法）
第８の方法を、図１６を用いて説明する。図１６は、第５実施形態の輻輳回避パラメータの設定と到着したフレームに基づいて廃棄する処理との流れを示すフローチャートである。キュー調整部１０８は、ＯＬＴ２００に割当要求量を送信してから所定の時間が経過しているか否か判定する（ステップＳ９０１）。所定の時間とは、ＯＬＴ２００から送信許可を受信するまでの時間であってもよいし、ＯＮＵ１００に予め設定された時間であってもよいし、ＯＬＴ２００から予め指定された時間であってもよいし、過去の送信許可を受信するまでの時間の履歴に基づいて、平均等の統計処理により算出される時間が経過するまでであってもよい。

【0097】

所定の時間が経過している場合（ステップＳ９０１：ＹＥＳ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する（ステップＳ９０２）。所定の時間が経過していない場合（ステップＳ９０１：ＮＯ）、キュー調整部１０８は、キュー長から算出されるデータ量が割当要求量より大きいか否か判定する（ステップＳ９０３）。

【0098】

割当要求量よりも大きくない場合（ステップＳ９０３：ＮＯ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する（ステップＳ９０２）。割当要求量よりも大きい場合（ステップＳ９０３：ＹＥＳ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する。キュー調整部１０８は、輻輳回避処理部１０７による要求済みのキューに相当するフレームの廃棄を抑止する（ステップＳ９０４）。例えば、ＯＮＵ１００が、割当要求量を送信した後にフレームを受信した場合、輻輳回避処理部１０７は、受信したフレームの長さの和を上限としてフレームを廃棄する。

【0099】

輻輳回避処理部１０７は、受信したフレームの長さの和を上限として、フレーム単位で廃棄するように構成されてもよい。このように構成されることで、フレームの部分廃棄を避けることができる。輻輳回避処理部１０７は、受信したフレーム長がＭＴＵを超過した場合、フレームを廃棄してもよい。

【0100】

第８の方法では、短いフレームが優先的に廃棄される場合がある。輻輳回避処理部１０７は、予めフレームの廃棄履歴を指数平均等で積算する。輻輳回避処理部１０７は、他のコネクションやユーザ装置４００の積算結果と比較して、積算結果が所定の差又は比率を超過した場合に、当該コネクションやユーザ装置４００から受信したフレームの廃棄を停止するように構成されてもよい。このように構成されることで、短いフレームが優先的に廃棄される場合を解消できる。

【0101】

第８の方法では、フレームの境界に合うように構成されているが、ＭＴＵ（またはＭＴＵ未満）低いであってもよいし、ＭＴＵ（またはＭＴＵ未満）高い値であってもよいし、割当要求量であってもよい。

【0102】

（第９の方法）
第９の方法を、図１７を用いて説明する。図１７は、第５実施形態の輻輳回避パラメータの設定とフレームの廃棄の抑止する処理との流れを示すフローチャートである。申告調整部１０９は、予測情報を取得する（ステップＳ１００１）。申告調整部１０９は、予測情報に基づいて、廃棄予測値を算出する（ステップＳ１００２）。

【0103】

キュー調整部１０８は、輻輳回避処理部１０７による廃棄が生じない時間が経過したか否か判定する（ステップＳ１００３）。時間が経過していない場合（ステップＳ１００３：ＮＯ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する。キュー調整部１０８は、所定時間が経過するまでは、輻輳回避処理部１０７によるフレームの廃棄を抑止する（ステップＳ１００４）。なお、ステップＳ１００４では、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定するタイミングを延期するように構成されてもよい。時間が経過した場合（ステップＳ１００３：ＹＥＳ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する（ステップＳ１００５）。

【0104】

（第１０の方法）
第１０の方法を、図１８を用いて説明する。図１８は、第５実施形態の廃棄予測値に基づく輻輳回避パラメータの設定の流れを示すフローチャートである。図１８に示されるフローチャートは、ステップＳ１００１からステップＳ１００４までは、第９の方法と同様である。

【0105】

キュー調整部１０８は、輻輳回避処理部１０７によって廃棄されるフレームの量が予測値よりもＭＴＵ分高い値であるか否かを判定する（ステップＳ１１０１）。予測値よりもＭＴＵ分高い値である場合（ステップＳ１１０１：ＹＥＳ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータの設定を抑止する（ステップＳ１１０２）。予測値よりもＭＴＵ分高い値でない場合（ステップＳ１１０１：ＮＯ）、キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する（ステップＳ１１０３）。

【0106】

このように構成された通信システム１では、キュー調整部１０８が、輻輳回避パラメータを設定するタイミングを調整する。キュー調整部１０８は、輻輳回避パラメータを即時に設定しない。したがって、輻輳回避処理部１０７が、輻輳回避パラメータが設定されることで、キューからフレームが余分に廃棄されてしまう場合を防ぐことができ、割り当てられた送信帯域をより効率よく活用することができる。

【0107】

（第６実施形態）
第６実施形態の通信システム１は第１から第３実施形態のいずれか１つと第５実施形態とを組み合わせて構成される。このように構成された通信システム１では、輻輳回避パラメータが動的に変更される。具体的には、キュー調整部２０８は、輻輳回避パラメータを決定する。キュー調整部１０８は、決定された輻輳回避パラメータを輻輳回避処理部１０７に設定する。輻輳回避処理部１０７は、輻輳回避パラメータに基づいて、フレームの廃棄を行う。したがって、ＯＮＵ１００は、上りデータ量が増加又は減少した場合でも、割り当てられた送信帯域をより効率よく活用することができる。

【0108】

本願の実施形態ではキュー調整部、申告調整部、許可調整部はＯＮＵ又はＯＬＴ又はＯＮＵとＯＬＴのいずれかの制御部に配置するとしたが、それ以外の例えばＯＮＵやＯＬＴを制御するコントローラ等や網内外の任意の場所に配置して良い。但し、ＯＮＵ又はＯＬＴとの通信に係る遅延分だけ応答が遅くなり、応答のオーバーシュートを軽減する観点からは遅延の少ない場所であることが望ましい。

【0109】

本発明に適用されるＰＯＮは、ギガビット・パッシブ・オプティカル・ネットワーク（Ｇ－ＰＯＮ）であってもよく、他のＰＯＮ、例えば、ブロードバンドＰＯＮ（ＢＰＯＮ）、イーサネットＰＯＮ（ＥＰＯＮ）（イーサネット：登録商標）、ＮＧ－ＰＯＮ２又はＸＧＳ－ＰＯＮであってもよい。

【0110】

本発明は、１つ又は複数のＯＮＵを例に説明したが、ＰＯＮに用いられる他のネットワーク終端装置（例えば、ＯＮＴ）が使用されてもよい。本発明は、ＲＥＤを例にして説明したが、ＷＲＥＤ等の他の輻輳回避方法が使用されてもよい。ＯＮＵは１つのＡｌｌｏｃ－ＩＤやＬＬＩＤを備える例で説明したが、ＯＮＵは、Ａｌｌｏｃ－ＩＤやＬＬＩＤを複数備えていてもよい。

【0111】

光レイヤでの信号を時分割多重するＰＯＮシステムを例に説明したが、ＯＮＵの上りデータをＯＬＴやＯＮＵ－ＯＬＴ間に配置したスイッチ等で集線する通信システム、特にＯＬＴでの複数ＯＮＵからの上りデータ間での待合せによる遅延変動を軽減するために上りデータの送信時刻を制御するシステムに好適である。

【0112】

本実施形態で示した通信システム１に関し、以下の付記を開示する。
（付記１）
加入者線終端装置と加入者線端局装置とを備える通信システムにおいて、
前記加入者線終端装置は、
前記加入者線端局装置へ送信される上りデータのキューと、
前記キューから前記上りデータを廃棄する輻輳回避処理部と、
を備え、
前記加入者線端局装置は、
前記加入者線終端装置が申告する割当要求量を用いて前記上りデータの送信許可を行う送信許可部と、
を備え、
前記加入者線終端装置と前記加入者線端局装置とのうちの少なくとも一方は、送信時に送信許可された上りデータ量と前記キューの上りデータ量との乖離が大きくならないよう前記輻輳回避処理部で廃棄されるフレームの予測値に基づいて前記割当要求量を制御する申告調整部を備える、
ことを特徴とする通信システム。
（付記２）
前記申告調整部は、前記輻輳回避処理部によって廃棄されるデータ量を廃棄予測値として算出し、前記キューの上りデータ量又は前記割当要求量から前記廃棄予測値を減じて前記割当要求量を制御する、
付記１に記載の通信システム。
（付記３）
加入者線端局装置へ送信される上りデータのキューと、
前記キューから前記上りデータを廃棄する輻輳回避処理部と、
送信時に送信許可された上りデータ量と前記キューの前記上りデータ量との乖離が大きくならないよう前記輻輳回避処理部で廃棄されるフレームの予測値に基づいて割当要求量を制御する申告調整部とを備える、
ことを特徴とする加入者線終端装置。
（付記４）
加入者線終端装置が申告する割当要求量を用いて上りデータの送信許可を行う送信許可部と、
前記加入者線終端装置の送信時に送信許可した上りデータ量と前記上りデータのキューの前記上りデータ量との乖離が大きくならないよう、前記上りデータのキューから廃棄されるフレームの予測値に基づいて割当要求量を制御する申告調整部とを備える、
ことを特徴とする加入者線端局装置。

【0113】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0114】

本発明は、ユーザに光通信環境を提供する光アクセスサービスに適用可能である。

【符号の説明】

【0115】

１…通信システム， １００…ＯＮＵ， １０１…第１通信部， １０２…第２通信部， １０３…フレーム記憶部， １０４…廃棄情報記憶部， １０５…制御部， １０６…割当要求部， １０７…輻輳回避処理部， １０８…キュー調整部， １０９…申告調整部， ２００…ＯＬＴ， ２０１…第１通信部， ２０２…第２通信部， ２０３…履歴情報記憶部， ２０４…制御部， ２０５…送信許可部， ２０６…申告調整部， ２０７…許可調整部， ２０８…キュー調整部， ３００…ＯＤＮ， ４００…ユーザ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】