伝送制御装置、伝送制御プログラム及び終端装置
【課題】グラント周期を変えずに、下りデータの送信効率を改善することができるようにする。
【解決手段】本発明は、接続する複数の対向装置を検出し、各対向装置との間の往復伝送時間を求めるディスカバリ処理手段と、各対向装置との間の往復伝送時間に基づいて、各対向装置との間の距離に応じた順位付け情報を決定し、各対向装置との間の往復伝送時間及び順位付け情報に基づいて、各対向装置の制御信号の送信待機時間を求め、各対向装置に通知する。また、各対向装置との間で通信を開始する際に、各対向装置に送信待機時間の計時開始を示す計時開始信号を、全ての対向装置に送信させる伝送制御装置である。
【解決手段】本発明は、接続する複数の対向装置を検出し、各対向装置との間の往復伝送時間を求めるディスカバリ処理手段と、各対向装置との間の往復伝送時間に基づいて、各対向装置との間の距離に応じた順位付け情報を決定し、各対向装置との間の往復伝送時間及び順位付け情報に基づいて、各対向装置の制御信号の送信待機時間を求め、各対向装置に通知する。また、各対向装置との間で通信を開始する際に、各対向装置に送信待機時間の計時開始を示す計時開始信号を、全ての対向装置に送信させる伝送制御装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送制御装置、伝送制御プログラム及び終端装置に関するものである。例えば、本発明は、光アクセスネットワークを構成する終端装置に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
光アクセスネットワークを低コストに構築するシステムとして、ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＰＯＮ）システムが広く利用されている。ＥＰＯＮシステムの１つとして、国内ではＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＰＯＮ）システムが広く普及している。現在、例えば集合住宅や住宅密集地等において、ＧＥ−ＰＯＮのネットワークサービスを適用する際、運用コストを抑えるため、多分岐に対応したＧＥ−ＰＯＮが必要とされる。
【０００３】
図２は、従来のＧＥ−ＰＯＮの全体構成を示す全体構成図である。図２に示すように、ＧＥ−ＰＯＮでは、各ＯＮＵ９２−１〜９２−３からＯＬＴ９１への上り方向の帯域を、接続しているＯＮＵ９２−１〜９２−３が分け合っている。
【０００４】
帯域割当方法の１つとして、動的帯域割当（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）がある。
【０００５】
図３は、動的帯域割当（ＤＢＡ）による帯域割当方法を説明する説明図である。ＤＢＡによる帯域割当方法は、各ＯＮＵで発生しているトラフィック量をＯＬＴが把握し、各トラフィック量に応じた通信帯域を割り当てる。これにより、無駄なく効率的な帯域割当を実現している。
【０００６】
ＯＮＵ９２−１及び９２−２からＯＬＴ９１へのトラフィック量の通知にはレポートフレームが使用され、ＯＬＴ９１からＯＮＵ９２−１及び９２−２への割当帯域の通知にはゲートフレームが使用される。
【０００７】
レポートフレーム及びゲートフレームはそれぞれ、例えばＩＥＥＥ ８０２．３ａｖ／ａｈ．ｓｔｄで標準化されているものが使用される。図４は、レポートフレーム及びゲートフレームの構成を説明する説明図である。
【０００８】
図３において、ＯＮＵ９２−１及び９２−２は、発生している上リトラフィック量をレポート（図３では「Ｒ」と表記する）によってＯＬＴ９１に通知する。
【０００９】
また、ＯＬＴ９１は、レポートを受信する時間帯を設けて、接続している全ＯＮＵ分のレポートを受け取る。その後、ＯＬＴ９１は、各ＯＮＵ９２−１及び９２−２に割り当てる帯域を決定する。この帯域割当は、グラント周期と呼ばれる所定時間毎に行われる。ここで決定される帯域は、次グラントにおける割当帯域となる。決定された帯域情報は、ゲート（図３では「Ｇ」と表記する）によって各ＯＮＵ９２−１及び９２−２に通知する。
【００１０】
各ＯＮＵ９２−１及び９２−２は、ゲートに基づいて、次グラントにおける自身のレポート及び上りデータの送信時間を読み取り、その送信時間になるとレポート及び上りデータの送信を開始する。
【００１１】
このような動作によって、上り通信が実現される。図３のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）は、ＯＬＴ９１が全ＯＮＵにゲートを送信する開始時から、ＯＮＵから最初にレポートが返信されてきた時までの時間を示す。
【００１２】
このように、ＯＮＵ９２−１〜９２−２からのレポートによりデータ蓄積量を収集して、ＤＢＡ計算を行なう方法をＳＲ−ＤＢＡ（Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ ＤＢＡ）と呼ぶ。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】榊正彦，川口和穂，「光アクセスＧＥ−ＰＯＮシステム ＭｉｌｅＳｔａｒ」，沖テクニカルレビュー第１９７号，Ｖｏｌ．７１，Ｎｏ．１，２００４年１月
【非特許文献２】Kazutaka Hara，etc，「Flexible load balancing technique using dynamic wavelength bandwidth allocation（DWBA） Toward 100Ｇbit/s−class−WDM/TDM−PON」，ECOC2010，Tu.3.B2， September，2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した従来のＤＢＡ方式では、ＯＬＴが、全ＯＮＵ分のレポートをＯＬＴで収集する必要がある。そのため、ＯＬＴから全ＯＮＵに対してゲートが送信される必要がある。
【００１５】
図５は、従来方式の下りフレームの送信方法を説明する説明図である。グラント周期は、ゲート送信時間（Ｇａｔｅ送信）とデータ送信時間（Ｄａｔａ送信）に分けられる。図５（Ａ）に示すように、データ送信時間において、ＯＬＴは、各信号間に、ある一定の時間間隔（ｌＰＧ：ｌｎｔｅｒ Ｐａｃｋｅｔ Ｇａｐ）を設けて送信する。
【００１６】
図４に示すように、ゲートによる上り送信の指示は、「Ｇｒａｎｔ＃１」でレポートの送信指示、「Ｇｒａｎｔ＃２」で上りデータの送信指示を行っている。このとき、送信を開始する時間（Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ）と送信時間（Ｌｅｎｇｔｈ）を指示する。
【００１７】
「Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ」は、各ＯＮＵの送信フレームが衝突せず、時間分割多重するように指示される。「Ｌｅｎｇｔｈ」の値は、レポート送信時にはレポートサイズになり、上リデータ送信時には割当帯域に対応した時間幅になる。ここで、レポートサイズは、同図のレポートフレームフォーマットで決められているように固定サイズとなる。
【００１８】
レポートの送信指示は、ＯＬＴが、接続している全ＯＮＵに対して実施される。一方、上リデータの送信指示は、上リトラフィックが発生しているＯＮＵだけが実施する。
【００１９】
接続ＯＮＵ数が少ないときは、ゲート送信数も少ないため、グラント周期のほとんどを下リデータ送信時間に利用できる。
【００２０】
しかし、光アクセスネットワークが多分岐し、接続ＯＮＵ数が多くなると、ゲート送信数は比例して多くなり、それに伴いゲート送信時間を拡大しなくてはならない。これにより、下リデータ送信時間が圧迫されるため、下リデータの送信効率悪化が発生する（図５（Ｂ）参照）。
【００２１】
この課題の解決策として、グラント周期を長くする方法が考えられる。しかし、グランド周期とデータ送信の遅延時間は比例関係であるため、この解決策によると遅延時間が増大することになる。
【００２２】
そのため、グラント周期を変えずに、下りデータの送信効率を改善することができる伝送制御装置、伝送制御プログラム及び終端装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
かかる課題を解決するために、第１の本発明は、複数の対向装置との間で授受される制御信号に基づいて、時分割通信帯域を割り当て各対向装置の伝送制御を行なう伝送制御装置において、（１）接続する複数の対向装置を検出し、検出された各対向装置との間の往復伝送時間を求めるディスカバリ処理手段と、（２）各対向装置との間の往復伝送時間に基づいて、各対向装置との間の距離に応じた順位付け情報を決定する順位付け情報決定手段と、（３）各対向装置との間の往復伝送時間及び順位付け情報に基づいて、各対向装置の制御信号の送信待機時間を求める送信待機時間算出手段と、（４）各対向装置の送信待機時間を、各対向装置に通知する送信待機時間通知手段と、（５）各対向装置との間で通信を開始する際に、各対向装置に送信待機時間の計時開始を示す計時開始信号を、全ての対向装置に送信させる計時開始信号送信手段とを備えることを特徴とする伝送制御装置である。
【００２４】
第２の本発明は、複数の対向装置との間で授受される制御信号に基づいて、時分割通信帯域を割り当て各対向装置の伝送制御を行なう伝送制御プログラムにおいて、コンピュータを、（１）接続する複数の対向装置を検出し、検出された各対向装置との間の往復伝送時間を求めるディスカバリ処理手段、（２）各対向装置との間の往復伝送時間に基づいて、各対向装置との間の距離に応じた順位付け情報を決定する順位付け情報決定手段、（３）各対向装置との間の往復伝送時間及び順位付け情報に基づいて、各対向装置の制御信号の送信待機時間を求める送信待機時間算出手段、（４）各対向装置の送信待機時間を、各対向装置に通知する送信待機時間通知手段、（５）各対向装置との間で通信を開始する際に、各対向装置に送信待機時間の計時開始を示す計時開始信号を、全ての対向装置に送信させる計時開始信号送信手段として機能させることを特徴とする伝送制御プログラムである。
【００２５】
第３の本発明は、第１の本発明の伝送制御装置を備えることを特徴とする終端装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、グラント周期を変えずに、下りデータの送信効率を改善することができる。
【００２７】
本発明は、通信事業者の中央局側に設置される局側終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と複数の加入者側にそれぞれ設置される端末装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）との間を、受動光ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続して構成される光アクセスシステムの端末装置における帯利用効率改善に関する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のＯＬＴと各ＯＮＵとの間のゲート−レポートの送信方法を説明する説明図である。
【図２】従来のＧＥ−ＰＯＮの全体構成を示す全体構成図である。
【図３】動的帯域割当（ＤＢＡ）による帯域割当方法を説明する説明図である。
【図４】レポートフレーム及びゲートフレームの構成を説明する説明図である。
【図５】従来方式の下りフレームの送信方法を説明する説明図である。
【図６】従来方式の下りフレームの送信時間と本発明の下りフレームの送信時間とを比較する図である。
【図７】第１の実施形態のＧＥ−ＰＯＮを採用した光アクセスシステムの全体構成と、ＯＬＴ及びＯＮＵの内部構成とを示す構成図である。
【図８】第１の実施形態におけるＭＰＣＰ処理部の詳細な機能部を示す機能ブロック図である。
【図９】第１の実施形態のＯＬＴの伝送制御方法の処理動作を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態のＯＬＴがゲートフレームを送信する方法を説明する説明図である。
【図１１】第１の実施形態における下りフレームモデルの送信方法を説明する説明図である。
【図１２】第１の実施形態の検証で使用したパラメータ値である。
【図１３】第１の実施形態において、図１２に示すパラメータ値を用いたときの下りデータ送信効率である。
【図１４】第２の実施形態のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを採用した光アクセスネットワークの全体構成と、ＯＬＴ及びＯＮＵの内部構成とを示す構成図である。
【図１５】第２の実施形態のＯＬＴによるＯＮＵの集約収容方法を説明する説明図である。
【図１６】第２の実施形態の集約収容状態の下り送信フレームの送信処理を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（Ａ）本発明の基本的概念
まず、本発明の基本的概念について図面を参照しながら説明する。本発明に係る伝送制御方式は、レポート送信時間を予めＯＮＵに通知しておくことでゲート送信数を減らすというものである。これにより、光アクセスネットワークが多分岐し、ゲート送信数が増大する場合でも、下リデータ送信効率の改善を図ることができる。
【００３０】
図１は、ＯＬＴと各ＯＮＵとの間のゲート−レポートの送信方法を説明する説明図である。図１において、横軸は時間経過を示し、縦方向は距離を示している。つまり、ＯＮＵ２−２は、ＯＮＵ２−２よりも、ＯＬＴ１から遠方に位置している。なお、以下では、ＯＮＵ全体を示す場合には、「ＯＮＵ２」のように示して説明する。
【００３１】
図１において、ＯＬＴ１は、全ＯＮＵ２の送信タイミングを、１つのゲート送信により一括で指示する。
【００３２】
各ＯＮＵ２−１及び２−２は、このゲートを受信してから、予め指示されていたｗａｉｔ ｔｉｍｅ（レポート送信時間に対応）分待機し、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ時間経過後にレポートを送信する。
【００３３】
すなわち、各ＯＮＵ２−１及び２−２において、ゲートは、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ分の待機時間をカウントアップ開始するトリガーとして機能する。
【００３４】
ここで、ＯＮＵ２に対して予め指示するｗａｉｔ ｔｉｍｅの算出はＯＬＴ１が行なう。ｗａｉｔ ｔｉｍｅの算出方法は、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間の往復伝送時間に応じて求める。すなわち、ＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の往復伝送時間が大きくなるほど、ｗａｉｔ ｔｉｍｅが大きくなるように、ＯＬＴ１はｗａｉｔ ｔｉｍｅを求める。
【００３５】
ｗａｉｔ ｔｉｍｅの算出方法は、種々の方法を広く適用することができるが、その一例として、式（１）のように定義することができる。
【００３６】
Wait Time＝（RTT_max）−（RTT）＋（Report size×order）…（１）
「RTT_max」は、通信システムの最大伝送距離における往復伝送時間を示す。例えば、５ｎｓ／ｍとすると、最大伝送距離２０ｋｍの場合、２００ｕｓとなる。
【００３７】
「RTT」は、ＯＮＵ設置位置におけるＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の往復伝送時間を示す。例えば、図１において、ＯＬＴ１とＯＮＵ２−１との間の、往路伝送時間と復路伝送時間を足し合わせた時間が該当する。例えば、ＯＮＵ２−１がＯＬＴ１から１０ｋｍの位置にある場合、５ｎｓ／ｍで計算すると、１００ｕｓとなる。
【００３８】
「Report size」は、図４に示したフレームフォーマットにより規定されるレポートサイズの時間幅である。
【００３９】
「order」は、ＯＬＴ−ＯＮＵ間の距離により決定される順位である。例えば、接続ＯＮＵ数が１０００台の場合、一番近いＯＮＵを「０番目」とし、一番遠いＯＮＵを「９９９番目」と設定する。また、逆に、遠い順に設定するようにしてもよい。
【００４０】
ＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の往復伝送時間は、ＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の距離に左右され得る。そこで、式（１）は、ＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の距離を予め考慮することで、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出するものである。
【００４１】
式（１）に従って、ｗａｉｔ ｔｉｍｅを決定し、各ＯＮＵ２が、それぞれのｗａｉｔ ｔｉｍｅ経過後にレポートを送信することで、各ＯＮＵ２から送信されたレポートは衝突することなく、時間分割多重接続（Ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）することができる。
【００４２】
また、本発明は、ＯＬＴ１が送信するゲート送信数は「１回」だけである。すなわち、図６（Ａ）に示す従来方式の場合、ＯＬＴ１は、全ＯＮＵ２に対してそれぞれレポート送信指示のためのゲートを送信している。しかし、図６（Ｂ）に示すように、本発明は、ＯＬＴ１が１台分のゲート送信数に減らすことができるため、その分時間短縮が図れる。この短縮した時間分が下りデータ送信効率の改善となる。
【００４３】
また、ＯＬＴ１は、上りトラフィックの指示を、レポート送信トリガーの送信後に、ゲートを送信して実施する。このとき、ゲートにはＧｒａｎｔ＃２の情報（「Ｓｔａｒｔ ｔｉｍｅ」，「ｌｅｎｇｔｈ」）が搭載されている。送信対象となるＯＮＵ２は、帯域割当されたＯＮＵ２となる。したがって、全ＯＮＵ２が帯域を割り当てされている場合、本発明は従来と同じ数だけゲートを送信することになり、下りデータの送信効率も従来と同等になる。本発明は、２台以上帯域割り当てが発生していないＯＮＵ２がいる場合にも改善効果が期待できる。
【００４４】
（Ｂ）第１の実施形態
以下では、本発明の伝送装置、伝送プログラム及び終端装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４５】
第１の実施形態は、例えば、ＧＥ−ＰＯＮを採用した光アクセスシステムに本発明を適用する場合を例示して説明する。
【００４６】
（Ｂ−１）第１の実施形態の構成
（Ｂ−１−１）全体構成
図７は、第１の実施形態のＧＥ−ＰＯＮを採用した光アクセスシステムの全体構成と、ＯＬＴ及びＯＮＵの内部構成とを示す構成図である。
【００４７】
図７において、第１の実施形態の光アクセスシステム１０は、光ファイバ接続により、ＯＬＴ１と、複数台のＯＮＵ２−１〜２−ｎ（ｎは正の整数）と、光スプリッタ５とを有する。なお、以下では、ＯＮＵ全体を説明するときには「ＯＮＵ２」と表記して説明する。
【００４８】
光アクセスシステム１０は、光スプリッタ５を介して、ＯＬＴ１と各ＯＮＵ２とが光ファイバにより１対ｎ接続を実現するネットワークである。光アクセスシステム１０は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ等に規格化されている標準化技術を採用することができる。
【００４９】
ＯＬＴ１は、局側の回線終端装置である。ＯＬＴ１は、光スプリッタ５を介して複数のＯＮＵ２と接続し、又上位ネットワーク３と接続するものである。すなわち、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２からのデータを上位ネットワーク３に送信したり、又上位ネットワーク３からのデータをＯＮＵ２に送信したりする。これにより、ＯＮＵ２に接続するユーザ端末４の上位ネットワークへのアクセスを実現させることができる。なお、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間は、ＧＥＰＯＮ方式の場合、ＭＡＣフレームを用いて通信する。そのため、同じくＭＡＣフレーム単位で通信するＥｔｈｅｒｎｅｔと親和力の高い通信方式になっている。
【００５０】
ＯＮＵ２は、例えば加入者宅等に設けられるユーザ側の回線終端装置である。ＯＮＵ２は、光スプリッタ５を介してＯＬＴ１と接続し、又ユーザ端末４と接続するものである。なお、図７では、ユーザ端末４が１台の場合を例示しているが、１台のＯＮＵ２に複数台のユーザ端末４が接続してもよい。
【００５１】
光スプリッタ５は、ＯＬＴ１からの光信号を複数に分岐して複数のＯＮＵ２に送信し、複数のＯＮＵ２からの光信号を結合した光信号をＯＬＴ１に送信するものである。光スプリッタ３は、光信号の分岐、結合を行なうものであれば、様々な素子を適用することができる。
【００５２】
（Ｂ−１−２）ＯＬＴ１の内部構成
図７において、ＯＬＴ１は、制御部１１、制御部１１の制御によりフレームを送信する送信部１２、ＷＤＭフィルタ部１４から受信信号からフレームを受信する受信部１３、波長分割多重信号を送受信するものであるＷＤＭフィルタ部１４、上位ネットワーク３との間で信号を送受信するネットワーク側インタフェース（ＩＦ）部１５を有する。
【００５３】
制御部１１は、ＯＬＴ１全体の機能を制御するものである。制御部１１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等、入力インタフェース、出力インタフェース等の装置からなり、ＯＬＴ１の機能は、ソフトウェア処理を実行することでなされる。すなわち、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納される処理プログラムを読み出し、必要なデータを用いて処理プログラムを実行することにより、ＯＬＴ１の機能が実現される。
【００５４】
制御部１１は、その主な機能として、ＭＰＣＰ（Multi-point Control Protocol）処理部１１１、帯域割当処理部１１２を有する。
【００５５】
ＭＰＣＰ処理部１１１は、接続しているＯＮＵ２との間の制御処理を行なうものである。ＭＰＣＰ処理部１１１は、ＯＬＴ１とＯＮＵ１との間の通信路を確立し、通信路の確立後に、各ＯＮＵ２へのゲートフレームの作成や、各ＯＮＵ２からのレポートフレームの読み取りを行なうものである。
【００５６】
図８は、ＭＰＣＰ処理部１１１の詳細な機能部を示す機能ブロック図である。図８において、ＭＰＣＰ処理部１１１は、ディスカバリ処理部６１、ＬＬＩＤ付与管理部６２、ＲＴＴ測定部６３、レポート・ゲートフレーム生成／読み取り部６４、ｏｒｄｅｒ決定部６５、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７を有する。
【００５７】
図８において、ディスカバリ処理部６１、ＬＬＩＤ付与管理部６２、ＲＴＴ測定部６３及びレポート・ゲートフレーム生成／読み取り部６４は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ／ａｈ．ｓｔｄの標準規格に規定される処理を適用することができる。
【００５８】
一方、ｏｒｄｅｒ決定部６５、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６及びｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７は、本発明に係る処理機能部である。ｏｒｄｅｒ決定部６５、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６及びｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７の詳細な処理については、動作の項で詳細に説明する。
【００５９】
帯域割当処理部１１２は、各ＯＮＵ２に対して帯域と送信開始タイミングを割り当て、当該帯域及び送信開始タイミングを含む送信許可信号を、対応するＯＮＵ２に通知するものである。これにより、ＯＮＵ２からの送信信号の輻輳を回避することができる。例えば、帯域割当処理部１１２は、ＩＥＥＥ８０２．３等で規格されているＤＢＡ（Dynamic Bandwidth Allocation）制御において実現されるものである。
【００６０】
（Ｂ−１−３）ＯＮＵ２の内部構成
図７において、ＯＮＵ２は、制御部２１、制御部２１の制御によりフレームを送信する送信部２２、ＷＤＭフィルタ部２４の受信信号からフレームを受信する受信部２３、波長分割多重信号を送受信するＷＤＭフィルタ部２４、ユーザ端末４との間で信号の送受信を行なう端末側インタフェース（ＩＦ）部２５、送信フレームのデータ量を蓄積するバッファ部２６を有する。
【００６１】
制御部２１は、ＯＮＵ２全体の機能を制御するものである。制御部２１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等、入力インタフェース、出力インタフェース等の装置からなり、ＯＮＵ２の機能は、ソフトウェア処理を実行することでなされる。すなわち、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納される処理プログラムを読み出し、必要なデータを用いて処理プログラムを実行することにより、ＯＮＵ２の機能が実現される。
【００６２】
制御部２１は、その主な機能として、ＯＬＴ１との間の伝送制御を行なうＭＰＣＰ処理部２１１を有する。ＭＰＣＰ処理部２１１は、バッファ部２６に蓄積されている送信フレームのデータ量をレポートフレームに記載してＯＬＴ１に送信するものである。また、ＭＰＣＰ処理部２１１は、ＯＬＴ１から受信したゲートフレームに含まれている帯域に基づいて送信フレームの送信処理を行なうものである。
【００６３】
（Ｂ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態のＯＬＴ１による伝送制御処理の方法の動作を、図面を参照しながら説明する。
【００６４】
図９は、第１の実施形態のＯＬＴ１の伝送制御方法の処理動作を示すフローチャートである。
【００６５】
図９において、ＯＬＴ１に電源が投入されると（Ｓ１０１）、ディスカバリ処理部６１がディスカバリ処理を行ない、各ＯＮＵ２を検出する（Ｓ１０２）。
【００６６】
ここで、ディスカバリ処理部６１によるディスカバリ処理の方法例としては、例えば、ＯＬＴ１が、接続しているＯＮＵ２との間で、ディスカバリ用の制御フレームを送受信する方法を適用することができる。また、ＯＮＵ２が検出されると、ＬＬＩＤ付与管理部６２が、検出されたＯＮＵ２に対して個別に識別情報（例えばＬＬＩＤ）を付与する。この際、上りデータのＴＤＭＡ制御を実現するために、ＲＴＴ測定部６３が、検出された全ＯＮＵ２についてのＯＬＴ１−ＯＮＵ２間距離（＝ＲＴＴ）を測定する。これらの処理は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ／ａｈ．ｓｔｄで標準化されている。
【００６７】
次に、ｏｒｄｅｒ決定部６５が、ディスカバリ処理で測定された各ＯＮＵ２のＲＴＴ値に基づいて、各ＯＮＵ２のｏｒｄｅｒ値を決定する（Ｓ１０３）。
【００６８】
ここで、ｏｒｄｅｒ決定部６５は、ＲＴＴ値が小さい順となるように並び替え、小さい順に並び替えた各ＯＮＵ２に対して、「０」から「Ｎ−１」の値をｏｒｄｅｒ値として割り当てる。なお、「Ｎ」は、全ての接続ＯＮＵ数である。
【００６９】
なお、ＲＴＴ値が同じＯＮＵ２が複数台ある場合、ＬＬＩＤの番号の若番に従って決定する。例えば、「ＲＴＴ値：１００ｕｓ」のＯＮＵ２が２台存在（ＬＬＩＤ＝１，１０）する場合、ＬＬＩＤ＝１のＯＮＵ２が先の順番となるとなるようにｏｒｄｅｒ値を決定する。
【００７０】
次に、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６が、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出する（Ｓ１０４）。ここで、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６は、例えば式（１）に従って、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出する。
【００７１】
ｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出する際、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６は、ディスカバリ処理で取得した各ＯＮＵ２のＲＴＴ値と、ｏｒｄｅｒ決定部６５が決定した各ＯＮＵ２のｏｒｄｅｒ値を用いて、ｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出する。
【００７２】
なお、式（１）に定義した他のパラメータ（すなわち、ＲＴＴ＿ｍａｘ、ｒｅｐｏｒｔ ｓｉｚｅ）は、ＧＥ−ＰＯＮシステムの運用パラメータであって、基本的には一度設定したら変更されない半固定値であり、ＯＬＴ１の電源投入時には決定している。従って、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６は、これら他のパラメータを用いて、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを計算する。
【００７３】
次に、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７は、各ＯＮＵ２に対して、ｗａｉｔ ｔｉｍｅを通知する（Ｓ１０５）。
【００７４】
ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７は、各ＯＮＵ２を識別する識別情報（ＬＬＩＤ）と、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを、ゲートフレームに含め、そのゲートフレームを各ＯＮＵ２に送信する。このとき、ゲートフレームには、ｗａｉｔ ｔｉｍｅが設定された信号であることを示す情報を、「Ｏｐｃｏｄｅ値」に設定する。
【００７５】
これにより、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間の通信が開始する前に、ＯＬＴ１が、各ＯＮＵ２に対してｗａｉｔ ｔｉｍｅを通知することができる。また、各ＯＮＵ２は、取得したｗａｉｔ ｔｉｍｅを記憶しておく。
【００７６】
次に、ＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の通信が開始する（Ｓ１０６）。この通信は、帯域割当処理部１１２がＤＢＡ方式による動的帯域割当処理を行い実施される。すなわち、帯域割当処理部１１２が、各ＯＮＵ２から受信したレポートフレームに含まれているトラフィック量に応じて、各ＯＮＵ２に割り当てる帯域を求める。そして、ＭＰＣＰ処理部１１２が、各ＯＮＵ２の帯域をゲートフレームに通知する。
【００７７】
図１０は、ＯＬＴ１がゲートフレームを送信する方法を説明する説明図である。
【００７８】
図１０において、ＭＰＣＰ処理部１１１は、まず先にレポート送信トリガー用のゲートフレームを送信する。ＭＰＣＰ処理部１１１は、このゲートフレームを有する信号を、全てのＯＮＵ２に対してブロードキャストにより送信する。すなわち、ブロードキャスト用のＬＬＩＤを予め設定し、このブロードキャスト用ＬＬＩＤを用いて、ＭＰＣＰ処理部１１１は送信するようにする。
【００７９】
また、このフレームはゲートフレームを利用することができ、トリガー信号であることを示すため、ＭＰＣＰ処理部１１１は、トリガー信号であることを示す情報を「Ｏｐｃｏｄｅ値」に設定して送信する。
【００８０】
その後、ＭＰＣＰ処理部１１１は、各ＯＮＵ２の上り帯域割当計算結果をゲートフレームに含め、そのゲートフレームを各ＯＮＵ２に送信する。ここでの送信はユニキャスト送信とする。
【００８１】
各ＯＮＵ２は、レポート送信トリガー用のゲートフレームを受信すると、その受信時から自身のｗａｉｔ ｔｉｍｅ経過後に、自身のバッファ部２６に蓄積されているバッファ量を含むレポートフレームを、ＯＬＴ１に送信する。
【００８２】
通信中も、ＲＴＴ測定部６３は各ＯＮＵ２のＲＴＴ値を定期的に測定する。ここで、ＲＴＴ値が変化したときには、ＲＴＴ値の更新を行なう（Ｓ１０７）。
【００８３】
ＲＴＴ値の更新が発生した場合、更新後のＲＴＴ値も含めた各ＯＮＵ２のＲＴＴ値を用いて、ｏｒｄｅｒ決定部６５が再度ｏｒｄｅｒ値の決定を行う（Ｓ１１１）。次に、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６が、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅの再計算を実施する（Ｓ１１２）。このとき、制御部１１は、一旦通信を停止し（Ｓ１１３）、その後、処理をＳ１０５に移行し、新たに計算した各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを各ＯＮＵ２に通知して（Ｓ１０５）、再度通信を再開する（Ｓ１０６）。
【００８４】
ＲＴＴ値の更新が発生しない場合には、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間の通信は引き続き行われる。このとき、ディスカバリ処理部６１は、新規参加ユーザを自動的に認識するために、所定のディスカバリ処理時間が経過すると、定期的にディスカバリ処理を行なう（Ｓ１０８、Ｓ１０９）。
【００８５】
そして、新規ユーザが追加された場合、すなわちディスカバリ処理部６１が新規のＯＮＵ２を検出した場合（Ｓ１１０）、制御部１１は処理をＳ１１１に移行する。そして、ｏｒｄｅｒ決定部６５が、新規ＯＮＵ２のＲＴＴ値を含めた全ＯＮＵ２のＲＴＴ値を用いてｏｒｄｅｒ値の再計算を行ない（Ｓ１１１）、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６が各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅの再計算を行なう（Ｓ１１２）。そして、一旦通信を停止した後、Ｓ１０５に移行して、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７が各ＯＮＵ２に対してｗａｉｔ ｔｉｍｅを通知して、通信を再開する。
【００８６】
第１の実施形態において、通信停止については、ＲＴＴ値の更新、及び新規ユーザ追加が発生したときだけに行い、それ以外の場合、通信状態を保持するようにする。これにより、ＯＬＴ１−ＯＮＵ２の接続状態が頻繁に変更されない限り、本発明の独自処理であるｏｒｄｅｒ決定処理、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出処理、Ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知処理によるＯＬＴ１の演算負荷を小さくすることができる。
【００８７】
（Ｂ−３）実施例
次に、第１の実施形態の伝送制御処理の実施例を、図面を参照しながら説明する。ここでは、第１の実施形態における下りデータ送信効率の改善効果を数値計算によって検討する。
【００８８】
計算は、図９で示したフローチャートのＳ１０６まで完了し通信が行われている状態とする。
【００８９】
ここでは、図１１に示したフレームモデルで下り通信を実施する。フレームモデルでは、ＯＬＴ１がレポート送信トリガーを１回だけ送信し、ＩＰＧ後、ＯＬＴ１は、上りトラフィック指示のゲートフレームを、上り帯域割当が発生しているＯＮＵ数分送信している。
【００９０】
その後、下リデータの送信を実施する。下りデータの送信効率は、グラント周期に占める下リデータ送信時間と定義すると、以下の関係となる。
【００９１】
下リデータ送信効率［％］＝（下りデータ送信時間＊100）／グラント周期
…（２）
図１１から、下りデータ送信時間は、式（３）により求まる。
【００９２】
下リデータ送信時間＝グラント周期−ゲート送信時間 …（３）
式（２）及び式（３）より、ゲート送信時間を短くすれば、下リデータ送信効率は高くなることが分かる。
【００９３】
図１２は、第１の実施形態の検証で使用したパラメータ値である。すなわち、データレートは１０［ＧＨｚ］であり、グラント周期は１０００［ｕｓ］であり、ゲートフレームサイズは５１．２［ｎｓ］であり、ＩＰＧは９．６［ｎｓ］であるとする。
【００９４】
図１３は、図１２に示すパラメータ値を用いたときの下りデータ送信効率である。図１３において、横軸は接続する最大のＯＮＵ数を示しており、縦軸は下りデータ送信効率［％］を示す。
【００９５】
図１３において、実線は同じ条件での従来方式の下り送信効率の結果である。ここでは、上リ帯域が割り当てられるＯＮＵ２の台数を変えている。
【００９６】
図１３において、最大の接続ＯＮＵ台数「１０２４」で比較してみると、従来方式では、下リデータ送信効率が９３％程度まで低下している。
【００９７】
一方、提案方式では、例えば、１０２４台のうち３２台のＯＮＵ２に上り帯域を割り当てた場合で、９９．７７％程度までしか低下していない。また、１０２４台のうち、半分である５１２台のＯＮＵに上り帯域を割り当てた場合でも、９６．５％程度までの低下で抑えることができる。また、全ての接続ＯＮＵ２に対して上り帯域を割り当てた場合（すなわち、１０２４台のＯＮＵに割り当てた場合）は、従来方式と同じ送信効率となる。ここで、データレートの条件を１０Ｇｂｐｓとしているので、下りデータ送信効率１％は１００Ｍｂｐｓに該当する。
【００９８】
この結果から、提案方式は、多分岐時の下りデータ送信効率の改善策として有効である。数値計算では、１０ＧＥ−ＰＯＮを想定してデータレート１０Ｇｂｐｓとしたが、本提案は、データレートが１Ｇｂｐｓでも効果があるため、ＧＥ−ＰＯＮでも同様に帯域利用率改善の効果が期待できる。
【００９９】
（Ｂ−４）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、ＯＬＴが各ＯＮＵのｗａｉｔ ｔｉｍｅを事前に通知し、ＯＬＴが、レポート送信トリガーのフレームを送信した後、上り帯域を割り当てたＯＮＵにのみにゲートフレームを送信するようにすることで、下りデータ送信効率を改善させることができる。
【０１００】
（Ｃ）第２の実施形態
次に、本発明の伝送制御装置、伝送制御プログラム及び終端装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１０１】
第２の実施形態は、次世代の光アクセス通信方式の１つであるＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを採用した光アクセスネットワークに本発明を適用した場合を例示する。
【０１０２】
（Ｃ−１）第２の実施形態の構成
図１４は、第２の実施形態のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを採用した光アクセスネットワークの全体構成と、ＯＬＴ及びＯＮＵの内部構成とを示す構成図である。
【０１０３】
図１４に示す第２の実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態の構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付している。第１の実施形態と対応する構成要素については既に詳細に説明しているので、以下では、第２の実施形態の特有の構成を中心に詳細に説明する。
【０１０４】
図１４において、第２の実施形態の光アクセスシステム７０は、光ファイバ接続により、ＯＬＴ７と、複数台のＯＮＵ２と、複数の光スプリッタ５−１〜５−ｎとを有する。
【０１０５】
ＯＬＴ７は、複数の波長を用いて、波長毎にＴＤＭＡ通信を行うＷＤＭ／ＴＤＭＡ方式により、複数のＯＮＵ２との間で光通信を行なうものである。これにより、それぞれ異なる波長を利用する複数のブランチに収容されるＯＮＵ２を、１台のＯＬＴが集約することができるので、数多くのＯＮＵ２を効率的に収容することができる。
【０１０６】
図１４に示すように、ＯＬＴ７は、制御部７１、送受信部７２−１〜７２−ｎ、波長変換部及びスイッチ部７４、ネットワーク側ＩＦ部１５を有する。
【０１０７】
制御部７１は、ＯＬＴ７の機能を制御するものである。制御部７１は、ＭＰＣＰ処理部７１１、帯域割当処理部７１２を有する。
【０１０８】
ＭＰＣＰ処理部７１は、第１の実施形態で説明した各ＯＮＵ２のｗａｖｅ ｔｉｍｅを、ブランチ毎（波長毎）に計算するものである。すなわち、ＭＰＣＰ処理部７１は、各ブランチに収容される各ＯＮＵ２のｗａｖｅ ｔｉｍｅを計算する。なお、ブランチの識別方法としては、ブランチに割り当てられている波長に基づいてブランチを識別する方法、または、各ＯＮＵ２に割り当てられている個別ＩＤ（ＬＬＩＤ）を識別する方法で実現することができる。
【０１０９】
そして、ＭＰＣＰ処理部７１は、各波長（各ブランチ）の各ＯＮＵ２のｗａｖｅ ｔｉｍｅを含むゲートフレームをブランチ毎に通知するものである。これにより、それぞれのブランチに収容されるＯＮＵ２に対してｗａｖｅ ｔｉｍｅを指示することができる。
【０１１０】
また、ＭＰＣＰ処理部７１は、各ブランチのレポート送信用トリガーを含むフレームを、ブランチ毎に送信するものである。第１の実施形態と同様に、各ブランチのレポート送信用トリガーを含むフレームとしてゲートフレームを利用することができる。
【０１１１】
ＭＰＣＰ処理部７１により実現される機能は第１の実施形態と同様であり、ＭＰＣＰ処理部７１は、図８に示す機能部を有する。
【０１１２】
図８において、ｏｒｄｅｒ決定部６５は、ブランチ毎に、各ブランチに収容される各ＯＮＵ２のＲＴＴ値に基づいて、ｏｒｄｅｒ値を決定するものである。
【０１１３】
ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６は、各ブランチの各ＯＮＵ２のｗａｖｅ ｔｉｍｅを、ブランチ毎に算出するものである。
【０１１４】
ｗａｖｅ ｔｉｍｅ通知部６７は、各ブランチの収容される各ＯＮＵ２に対して算出されたｗａｖｅ ｔｉｍｅを搭載したゲートフレーム（レポート送信用トリガーのフレーム）を、ブランチ毎に通知するものである。
【０１１５】
帯域割当処理部７１２は、帯域割当計算処理に波長の項目を追加して、波長毎（ブランチ毎）に収容される各ＯＮＵ２に対して動的帯域割当を行なうものである。
【０１１６】
ここで、帯域割当処理部７１２による帯域割当処理方法は、波長毎に区別して、各波長を用いる各ＯＮＵ２に対して帯域を割り当てることができれば種々の方法を広く適用することができる。例えば、非特許文献２に記載されているＤＷＢＡ（Dynamic Wavelength and Bandwidth Allocation）機能を適用することができる。
【０１１７】
送受信部７２−１〜７２−ｎは、各ブランチに接続される各ＯＮＵ２との間でフレームの送受信を行なうものである。例えば、図１４において、送受信部７２−１は、ブランチ１（波長λ１）に収容されるＯＮＵ２との間の送受信部であり、送受信部７２−２は、ブランチ２（波長λ２）に収容されるＯＮＵ２との間の送受信部である。
【０１１８】
波長変換部及びスイッチ部７４は、制御部７１の制御により、受信された信号光又は送信する信号光の波長を変換する波長変換機能と、各ブランチに収容されるＯＮＵ２と送受信部７２−１〜７２−ｎとの間のスイッチング処理機能とを有するものである。
【０１１９】
（Ｃ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態のＯＬＴ７による伝送制御処理の方法の動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１２０】
以下では、まず、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを採用するＯＬＴ７による集約収容方法について説明する。
【０１２１】
ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムを採用するＯＬＴ７は、複数の波長を用いて、複数のブランチのＯＮＵ２を収容する。
【０１２２】
ここで、帯域割当処理部７１２は、ＤＷＢＡ機能を採用して、１台の送受信部を用いて高効率にＯＮＵ２を収容する。これは、例えば、各ブランチにおいて通信状態のＯＮＵ２の数が少ない場合に、全ブランチの通信中のＯＮＵ２の帯域を足し合わせても、１ブランチの最大通信帯域に満たない場合があるからである。すなわち、このような場合、全ての送受信部を動作させるより、１台の送受信部が、全てのＯＮＵ２を収容した方が帯域利用効率を向上させることができ、また消費電力の削減にもなる。
【０１２３】
図１５は、ＯＬＴ７によるＯＮＵ２の集約収容方法を説明する説明図である。なお、図１５では、全てのブランチに収容されるＯＮＵ２−１−１、２−２−１及び２−ｎ−１との送受信を送受信部７２−１が行うようにする場合を例示する。
【０１２４】
図１５では、説明便宜上、ブランチ１には波長λ１、ブランチ２には波長λ２、ブランチｎには波長ｎが割り当てられているものとする。また、ＯＬＴ７において、送受信部７２−１は波長λ１の信号を送受信し、送受信部７２−２は波長λ２の信号を送受信し、送受信部７２−ｎは波長λｎの信号を送受信するものとする。
【０１２５】
上り方向通信は、各ＯＮＵ２からの信号が波長変換部７４１により波長変換される。例えば、ブランチ２のＯＮＵ２−２−１は、波長λ２を使用して信号を送信する。波長変換部７４１は、ＯＮＵ２−２−１の信号の波長を波長λ２から波長λ１に変換する。
【０１２６】
ここで、変換波長の指示は、例えば制御部７１が波長変換部７４１に対して指示することで実現することができる。例えば、ＯＮＵ２を集約収容する場合に、集約収容する送受信部７２−１を予め定めておき、その集約収容する送受信部７２−１に割り当てられた波長に切り替えることを制御部７１が波長変換部７４１に指示する方法を適用できる。
【０１２７】
なお、ブランチ１のＯＮＵ２−１−１からの信号の波長は波長λ１であるから、この信号光を受信した場合、波長変換部７４１は波長変換を行なわない。
【０１２８】
波長変換部７４１により波長λ１に変換された信号は、スイッチ部７４２に与えられる。スイッチ部７４２は、入力された全ての信号を送受信部７２−１に与えるように切り替える。
【０１２９】
ここで、スイッチ部７４２の切り替え方法は、例えば、制御部７１の制御により、スイッチ部７４２が送受信部７２−１への出力ポートに切り替えることで実現できる。
【０１３０】
このようにして、上り方向の信号は、波長が波長λ１に変換され、送受信部７２−１に与えられる。
【０１３１】
次に、下り方向通信は、送受信部７２−１からの信号がスイッチ部７４２によりスイッチングされて、波長変換部７４１が各ブランチの波長に変換して、各ブランチのＯＮＵ２に送信される。
【０１３２】
このとき、変換波長の指示、変換タイミング及びスイッチ部７４２の切り替えは、制御部７１がスイッチ部７４２及び波長変換部７４１に対して行なう。
【０１３３】
例えば、制御部７１は、各ブランチの上り通信と下り通信の通信タイミングを制御している。従って、制御部７１は、各ブランチの下り通信の通信タイミングに従って、波長変換部７４１及びスイッチ部７４２に対して各信号の波長変換の指示を行なう。
【０１３４】
このようにして、下り方向通信が行なわれることで、他の送受信部７２−２及び７２−ｎを動作させることなく、ブランチ２及びｎのＯＮＵ２を１台の送受信部７２−１に収容させることができる。
【０１３５】
次に、上記のような集約収容した状態での下り送信フレームを送信する処理を、図１６を参照しながら説明する。
【０１３６】
図１６は、集約収容状態の下り送信フレームの送信処理を説明する説明図である。
【０１３７】
まず、制御部７１において、ＭＰＣＰ処理部７１は、ブランチ毎にＭＰＣＰ制御処理を行うものであり、各ブランチのＭＰＣＰ制御処理の方法は、図９に示した動作フローチャートを適用することができる。
【０１３８】
すなわち、ＭＰＣＰ処理部７１は、ＯＬＴ７の電源投入後（Ｓ１０１）、各ブランチに収容されるＯＮＵ２のディスカバリ処理をブランチ毎に行う（Ｓ１０２）。そして、ディスカバリ処理により各ＯＮＵ２のＲＴＴ値を測定し、ｏｒｄｅｒ決定部６５が各ＯＮＵ２のｏｒｄｅｒ値を決定し（Ｓ１０３）、第１の実施形態と同様の方法により、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６が各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出する（Ｓ１０４）。このとき、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６は、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅをブランチ毎に算出する。
【０１３９】
ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７は、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを含むゲートフレームをブランチ毎に送信する（Ｓ１０６）。
【０１４０】
次に、ＯＬＴ７と各ブランチのＯＮＵ２との間で通信が開始（Ｓ１０６）、帯域割当処理部７１２は、ＤＷＢＡ方式により各ＯＮＵ２に対して帯域を割り当てる。
【０１４１】
図１６（Ａ）は、従来のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムで集約収容した場合のゲートフレームの送信態様を示す。図１６（Ａ）に示すように、従来の場合、グラント周期において、各ＯＮＵ２へのゲートフレームはブランチ毎に送信される。従って、例えば、ブランチ１の各ＯＮＵ２に対して順番にゲートフレームを送信していきブランチ１の全ＯＮＵ２に送信終了すると、次に、ブランチ２の各ＯＮＵ２に対して順番にゲートフレームを送信等のようになされている。
【０１４２】
従来の方法の場合、下りデータ送信時間は圧迫されるので、下りデータの送信効率は悪化するおそれがある。
【０１４３】
これに対して、第２の実施形態のＯＬＴ７は、図１６（Ｂ）に示すように、レポート送信用トリガーとするフレームをブランチ毎にブロードキャスト送信を行なう。すなわち、レポート送信用トリガーのフレームは、各ブランチに対して１回送信される。
【０１４４】
また、ＯＬＴ７は、ブランチに対してレポート送信用トリガーのフレームを送信した後、そのブランチにおいて通信中のＯＮＵ２に対してゲートフレームを送信する。この点は、第１の実施形態と同様である。
【０１４５】
このように、ＯＬＴ７は、各ブランチのレポート送信用トリガーをブランチ毎に１回送信し、その送信後、通信中のＯＮＵ２にのみ、ゲートフレームを送信することで、下リデータ送信効率の改善を図ることができる。
【０１４６】
（Ｃ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを採用する光アクセスネットワークにおいて、ＯＬＴが収容するＯＮＵが多数である場合も、第１の実施形態と同様に、下りデータ送信効率を改善することができる。
【０１４７】
（Ｄ）他の実施形態
上述した第１及び第２の実施形態は、光アクセスシステムの終端装置における伝送制御装置について説明したが、光アクセスシステムに限定されるものではなく、電気信号の伝送制御にも適用することができる。
【０１４８】
上述した第１の実施形態は、例えば、ＧＥＰＯＮ、１０ＧＥＰＯＮ等に代表される光アクセスシステムに適用することができる。
【０１４９】
上述した第２の実施形態で示した図１４のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの構成は、これだけに限定されない。例えば、特許文献（特開２０１１−１３５２８０）に記載されている波長可変レーザー、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｎｔｉｎｇｓ）を使用したＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ構成にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１０及び７０…光アクセスネットワーク、１及び７…ＯＬＴ、２…ＯＮＵ、
１１及び７１…制御部、
１１１及び７１１…ＭＰＣＰ処理部、１１２及び７１２…帯域割当処理部、
１２…送信部、１３…受信部、１４…ＷＤＭフィルタ部、
１５…ネットワーク側ＩＦ部、７２−１〜７２−ｎ…送受信部、
７４…波長変換部及びスイッチ部、
７４１…波長変換部、７４２…スイッチ部、
６１…ディスカバリ処理部、６２…ＬＬＩＤ付与管理部、
６３…ＲＴＴ測定部、６４…レポート・ゲートフレーム生成／読み取り部、
６５…ｏｒｄｅｒ決定部、６６…ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部、
６７…ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送制御装置、伝送制御プログラム及び終端装置に関するものである。例えば、本発明は、光アクセスネットワークを構成する終端装置に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
光アクセスネットワークを低コストに構築するシステムとして、ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＰＯＮ）システムが広く利用されている。ＥＰＯＮシステムの１つとして、国内ではＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＰＯＮ）システムが広く普及している。現在、例えば集合住宅や住宅密集地等において、ＧＥ−ＰＯＮのネットワークサービスを適用する際、運用コストを抑えるため、多分岐に対応したＧＥ−ＰＯＮが必要とされる。
【０００３】
図２は、従来のＧＥ−ＰＯＮの全体構成を示す全体構成図である。図２に示すように、ＧＥ−ＰＯＮでは、各ＯＮＵ９２−１〜９２−３からＯＬＴ９１への上り方向の帯域を、接続しているＯＮＵ９２−１〜９２−３が分け合っている。
【０００４】
帯域割当方法の１つとして、動的帯域割当（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）がある。
【０００５】
図３は、動的帯域割当（ＤＢＡ）による帯域割当方法を説明する説明図である。ＤＢＡによる帯域割当方法は、各ＯＮＵで発生しているトラフィック量をＯＬＴが把握し、各トラフィック量に応じた通信帯域を割り当てる。これにより、無駄なく効率的な帯域割当を実現している。
【０００６】
ＯＮＵ９２−１及び９２−２からＯＬＴ９１へのトラフィック量の通知にはレポートフレームが使用され、ＯＬＴ９１からＯＮＵ９２−１及び９２−２への割当帯域の通知にはゲートフレームが使用される。
【０００７】
レポートフレーム及びゲートフレームはそれぞれ、例えばＩＥＥＥ ８０２．３ａｖ／ａｈ．ｓｔｄで標準化されているものが使用される。図４は、レポートフレーム及びゲートフレームの構成を説明する説明図である。
【０００８】
図３において、ＯＮＵ９２−１及び９２−２は、発生している上リトラフィック量をレポート（図３では「Ｒ」と表記する）によってＯＬＴ９１に通知する。
【０００９】
また、ＯＬＴ９１は、レポートを受信する時間帯を設けて、接続している全ＯＮＵ分のレポートを受け取る。その後、ＯＬＴ９１は、各ＯＮＵ９２−１及び９２−２に割り当てる帯域を決定する。この帯域割当は、グラント周期と呼ばれる所定時間毎に行われる。ここで決定される帯域は、次グラントにおける割当帯域となる。決定された帯域情報は、ゲート（図３では「Ｇ」と表記する）によって各ＯＮＵ９２−１及び９２−２に通知する。
【００１０】
各ＯＮＵ９２−１及び９２−２は、ゲートに基づいて、次グラントにおける自身のレポート及び上りデータの送信時間を読み取り、その送信時間になるとレポート及び上りデータの送信を開始する。
【００１１】
このような動作によって、上り通信が実現される。図３のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）は、ＯＬＴ９１が全ＯＮＵにゲートを送信する開始時から、ＯＮＵから最初にレポートが返信されてきた時までの時間を示す。
【００１２】
このように、ＯＮＵ９２−１〜９２−２からのレポートによりデータ蓄積量を収集して、ＤＢＡ計算を行なう方法をＳＲ−ＤＢＡ（Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ ＤＢＡ）と呼ぶ。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】榊正彦，川口和穂，「光アクセスＧＥ−ＰＯＮシステム ＭｉｌｅＳｔａｒ」，沖テクニカルレビュー第１９７号，Ｖｏｌ．７１，Ｎｏ．１，２００４年１月
【非特許文献２】Kazutaka Hara，etc，「Flexible load balancing technique using dynamic wavelength bandwidth allocation（DWBA） Toward 100Ｇbit/s−class−WDM/TDM−PON」，ECOC2010，Tu.3.B2， September，2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した従来のＤＢＡ方式では、ＯＬＴが、全ＯＮＵ分のレポートをＯＬＴで収集する必要がある。そのため、ＯＬＴから全ＯＮＵに対してゲートが送信される必要がある。
【００１５】
図５は、従来方式の下りフレームの送信方法を説明する説明図である。グラント周期は、ゲート送信時間（Ｇａｔｅ送信）とデータ送信時間（Ｄａｔａ送信）に分けられる。図５（Ａ）に示すように、データ送信時間において、ＯＬＴは、各信号間に、ある一定の時間間隔（ｌＰＧ：ｌｎｔｅｒ Ｐａｃｋｅｔ Ｇａｐ）を設けて送信する。
【００１６】
図４に示すように、ゲートによる上り送信の指示は、「Ｇｒａｎｔ＃１」でレポートの送信指示、「Ｇｒａｎｔ＃２」で上りデータの送信指示を行っている。このとき、送信を開始する時間（Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ）と送信時間（Ｌｅｎｇｔｈ）を指示する。
【００１７】
「Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ」は、各ＯＮＵの送信フレームが衝突せず、時間分割多重するように指示される。「Ｌｅｎｇｔｈ」の値は、レポート送信時にはレポートサイズになり、上リデータ送信時には割当帯域に対応した時間幅になる。ここで、レポートサイズは、同図のレポートフレームフォーマットで決められているように固定サイズとなる。
【００１８】
レポートの送信指示は、ＯＬＴが、接続している全ＯＮＵに対して実施される。一方、上リデータの送信指示は、上リトラフィックが発生しているＯＮＵだけが実施する。
【００１９】
接続ＯＮＵ数が少ないときは、ゲート送信数も少ないため、グラント周期のほとんどを下リデータ送信時間に利用できる。
【００２０】
しかし、光アクセスネットワークが多分岐し、接続ＯＮＵ数が多くなると、ゲート送信数は比例して多くなり、それに伴いゲート送信時間を拡大しなくてはならない。これにより、下リデータ送信時間が圧迫されるため、下リデータの送信効率悪化が発生する（図５（Ｂ）参照）。
【００２１】
この課題の解決策として、グラント周期を長くする方法が考えられる。しかし、グランド周期とデータ送信の遅延時間は比例関係であるため、この解決策によると遅延時間が増大することになる。
【００２２】
そのため、グラント周期を変えずに、下りデータの送信効率を改善することができる伝送制御装置、伝送制御プログラム及び終端装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
かかる課題を解決するために、第１の本発明は、複数の対向装置との間で授受される制御信号に基づいて、時分割通信帯域を割り当て各対向装置の伝送制御を行なう伝送制御装置において、（１）接続する複数の対向装置を検出し、検出された各対向装置との間の往復伝送時間を求めるディスカバリ処理手段と、（２）各対向装置との間の往復伝送時間に基づいて、各対向装置との間の距離に応じた順位付け情報を決定する順位付け情報決定手段と、（３）各対向装置との間の往復伝送時間及び順位付け情報に基づいて、各対向装置の制御信号の送信待機時間を求める送信待機時間算出手段と、（４）各対向装置の送信待機時間を、各対向装置に通知する送信待機時間通知手段と、（５）各対向装置との間で通信を開始する際に、各対向装置に送信待機時間の計時開始を示す計時開始信号を、全ての対向装置に送信させる計時開始信号送信手段とを備えることを特徴とする伝送制御装置である。
【００２４】
第２の本発明は、複数の対向装置との間で授受される制御信号に基づいて、時分割通信帯域を割り当て各対向装置の伝送制御を行なう伝送制御プログラムにおいて、コンピュータを、（１）接続する複数の対向装置を検出し、検出された各対向装置との間の往復伝送時間を求めるディスカバリ処理手段、（２）各対向装置との間の往復伝送時間に基づいて、各対向装置との間の距離に応じた順位付け情報を決定する順位付け情報決定手段、（３）各対向装置との間の往復伝送時間及び順位付け情報に基づいて、各対向装置の制御信号の送信待機時間を求める送信待機時間算出手段、（４）各対向装置の送信待機時間を、各対向装置に通知する送信待機時間通知手段、（５）各対向装置との間で通信を開始する際に、各対向装置に送信待機時間の計時開始を示す計時開始信号を、全ての対向装置に送信させる計時開始信号送信手段として機能させることを特徴とする伝送制御プログラムである。
【００２５】
第３の本発明は、第１の本発明の伝送制御装置を備えることを特徴とする終端装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、グラント周期を変えずに、下りデータの送信効率を改善することができる。
【００２７】
本発明は、通信事業者の中央局側に設置される局側終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と複数の加入者側にそれぞれ設置される端末装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）との間を、受動光ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続して構成される光アクセスシステムの端末装置における帯利用効率改善に関する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のＯＬＴと各ＯＮＵとの間のゲート−レポートの送信方法を説明する説明図である。
【図２】従来のＧＥ−ＰＯＮの全体構成を示す全体構成図である。
【図３】動的帯域割当（ＤＢＡ）による帯域割当方法を説明する説明図である。
【図４】レポートフレーム及びゲートフレームの構成を説明する説明図である。
【図５】従来方式の下りフレームの送信方法を説明する説明図である。
【図６】従来方式の下りフレームの送信時間と本発明の下りフレームの送信時間とを比較する図である。
【図７】第１の実施形態のＧＥ−ＰＯＮを採用した光アクセスシステムの全体構成と、ＯＬＴ及びＯＮＵの内部構成とを示す構成図である。
【図８】第１の実施形態におけるＭＰＣＰ処理部の詳細な機能部を示す機能ブロック図である。
【図９】第１の実施形態のＯＬＴの伝送制御方法の処理動作を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態のＯＬＴがゲートフレームを送信する方法を説明する説明図である。
【図１１】第１の実施形態における下りフレームモデルの送信方法を説明する説明図である。
【図１２】第１の実施形態の検証で使用したパラメータ値である。
【図１３】第１の実施形態において、図１２に示すパラメータ値を用いたときの下りデータ送信効率である。
【図１４】第２の実施形態のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを採用した光アクセスネットワークの全体構成と、ＯＬＴ及びＯＮＵの内部構成とを示す構成図である。
【図１５】第２の実施形態のＯＬＴによるＯＮＵの集約収容方法を説明する説明図である。
【図１６】第２の実施形態の集約収容状態の下り送信フレームの送信処理を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（Ａ）本発明の基本的概念
まず、本発明の基本的概念について図面を参照しながら説明する。本発明に係る伝送制御方式は、レポート送信時間を予めＯＮＵに通知しておくことでゲート送信数を減らすというものである。これにより、光アクセスネットワークが多分岐し、ゲート送信数が増大する場合でも、下リデータ送信効率の改善を図ることができる。
【００３０】
図１は、ＯＬＴと各ＯＮＵとの間のゲート−レポートの送信方法を説明する説明図である。図１において、横軸は時間経過を示し、縦方向は距離を示している。つまり、ＯＮＵ２−２は、ＯＮＵ２−２よりも、ＯＬＴ１から遠方に位置している。なお、以下では、ＯＮＵ全体を示す場合には、「ＯＮＵ２」のように示して説明する。
【００３１】
図１において、ＯＬＴ１は、全ＯＮＵ２の送信タイミングを、１つのゲート送信により一括で指示する。
【００３２】
各ＯＮＵ２−１及び２−２は、このゲートを受信してから、予め指示されていたｗａｉｔ ｔｉｍｅ（レポート送信時間に対応）分待機し、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ時間経過後にレポートを送信する。
【００３３】
すなわち、各ＯＮＵ２−１及び２−２において、ゲートは、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ分の待機時間をカウントアップ開始するトリガーとして機能する。
【００３４】
ここで、ＯＮＵ２に対して予め指示するｗａｉｔ ｔｉｍｅの算出はＯＬＴ１が行なう。ｗａｉｔ ｔｉｍｅの算出方法は、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間の往復伝送時間に応じて求める。すなわち、ＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の往復伝送時間が大きくなるほど、ｗａｉｔ ｔｉｍｅが大きくなるように、ＯＬＴ１はｗａｉｔ ｔｉｍｅを求める。
【００３５】
ｗａｉｔ ｔｉｍｅの算出方法は、種々の方法を広く適用することができるが、その一例として、式（１）のように定義することができる。
【００３６】
Wait Time＝（RTT_max）−（RTT）＋（Report size×order）…（１）
「RTT_max」は、通信システムの最大伝送距離における往復伝送時間を示す。例えば、５ｎｓ／ｍとすると、最大伝送距離２０ｋｍの場合、２００ｕｓとなる。
【００３７】
「RTT」は、ＯＮＵ設置位置におけるＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の往復伝送時間を示す。例えば、図１において、ＯＬＴ１とＯＮＵ２−１との間の、往路伝送時間と復路伝送時間を足し合わせた時間が該当する。例えば、ＯＮＵ２−１がＯＬＴ１から１０ｋｍの位置にある場合、５ｎｓ／ｍで計算すると、１００ｕｓとなる。
【００３８】
「Report size」は、図４に示したフレームフォーマットにより規定されるレポートサイズの時間幅である。
【００３９】
「order」は、ＯＬＴ−ＯＮＵ間の距離により決定される順位である。例えば、接続ＯＮＵ数が１０００台の場合、一番近いＯＮＵを「０番目」とし、一番遠いＯＮＵを「９９９番目」と設定する。また、逆に、遠い順に設定するようにしてもよい。
【００４０】
ＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の往復伝送時間は、ＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の距離に左右され得る。そこで、式（１）は、ＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の距離を予め考慮することで、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出するものである。
【００４１】
式（１）に従って、ｗａｉｔ ｔｉｍｅを決定し、各ＯＮＵ２が、それぞれのｗａｉｔ ｔｉｍｅ経過後にレポートを送信することで、各ＯＮＵ２から送信されたレポートは衝突することなく、時間分割多重接続（Ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）することができる。
【００４２】
また、本発明は、ＯＬＴ１が送信するゲート送信数は「１回」だけである。すなわち、図６（Ａ）に示す従来方式の場合、ＯＬＴ１は、全ＯＮＵ２に対してそれぞれレポート送信指示のためのゲートを送信している。しかし、図６（Ｂ）に示すように、本発明は、ＯＬＴ１が１台分のゲート送信数に減らすことができるため、その分時間短縮が図れる。この短縮した時間分が下りデータ送信効率の改善となる。
【００４３】
また、ＯＬＴ１は、上りトラフィックの指示を、レポート送信トリガーの送信後に、ゲートを送信して実施する。このとき、ゲートにはＧｒａｎｔ＃２の情報（「Ｓｔａｒｔ ｔｉｍｅ」，「ｌｅｎｇｔｈ」）が搭載されている。送信対象となるＯＮＵ２は、帯域割当されたＯＮＵ２となる。したがって、全ＯＮＵ２が帯域を割り当てされている場合、本発明は従来と同じ数だけゲートを送信することになり、下りデータの送信効率も従来と同等になる。本発明は、２台以上帯域割り当てが発生していないＯＮＵ２がいる場合にも改善効果が期待できる。
【００４４】
（Ｂ）第１の実施形態
以下では、本発明の伝送装置、伝送プログラム及び終端装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４５】
第１の実施形態は、例えば、ＧＥ−ＰＯＮを採用した光アクセスシステムに本発明を適用する場合を例示して説明する。
【００４６】
（Ｂ−１）第１の実施形態の構成
（Ｂ−１−１）全体構成
図７は、第１の実施形態のＧＥ−ＰＯＮを採用した光アクセスシステムの全体構成と、ＯＬＴ及びＯＮＵの内部構成とを示す構成図である。
【００４７】
図７において、第１の実施形態の光アクセスシステム１０は、光ファイバ接続により、ＯＬＴ１と、複数台のＯＮＵ２−１〜２−ｎ（ｎは正の整数）と、光スプリッタ５とを有する。なお、以下では、ＯＮＵ全体を説明するときには「ＯＮＵ２」と表記して説明する。
【００４８】
光アクセスシステム１０は、光スプリッタ５を介して、ＯＬＴ１と各ＯＮＵ２とが光ファイバにより１対ｎ接続を実現するネットワークである。光アクセスシステム１０は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ等に規格化されている標準化技術を採用することができる。
【００４９】
ＯＬＴ１は、局側の回線終端装置である。ＯＬＴ１は、光スプリッタ５を介して複数のＯＮＵ２と接続し、又上位ネットワーク３と接続するものである。すなわち、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２からのデータを上位ネットワーク３に送信したり、又上位ネットワーク３からのデータをＯＮＵ２に送信したりする。これにより、ＯＮＵ２に接続するユーザ端末４の上位ネットワークへのアクセスを実現させることができる。なお、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間は、ＧＥＰＯＮ方式の場合、ＭＡＣフレームを用いて通信する。そのため、同じくＭＡＣフレーム単位で通信するＥｔｈｅｒｎｅｔと親和力の高い通信方式になっている。
【００５０】
ＯＮＵ２は、例えば加入者宅等に設けられるユーザ側の回線終端装置である。ＯＮＵ２は、光スプリッタ５を介してＯＬＴ１と接続し、又ユーザ端末４と接続するものである。なお、図７では、ユーザ端末４が１台の場合を例示しているが、１台のＯＮＵ２に複数台のユーザ端末４が接続してもよい。
【００５１】
光スプリッタ５は、ＯＬＴ１からの光信号を複数に分岐して複数のＯＮＵ２に送信し、複数のＯＮＵ２からの光信号を結合した光信号をＯＬＴ１に送信するものである。光スプリッタ３は、光信号の分岐、結合を行なうものであれば、様々な素子を適用することができる。
【００５２】
（Ｂ−１−２）ＯＬＴ１の内部構成
図７において、ＯＬＴ１は、制御部１１、制御部１１の制御によりフレームを送信する送信部１２、ＷＤＭフィルタ部１４から受信信号からフレームを受信する受信部１３、波長分割多重信号を送受信するものであるＷＤＭフィルタ部１４、上位ネットワーク３との間で信号を送受信するネットワーク側インタフェース（ＩＦ）部１５を有する。
【００５３】
制御部１１は、ＯＬＴ１全体の機能を制御するものである。制御部１１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等、入力インタフェース、出力インタフェース等の装置からなり、ＯＬＴ１の機能は、ソフトウェア処理を実行することでなされる。すなわち、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納される処理プログラムを読み出し、必要なデータを用いて処理プログラムを実行することにより、ＯＬＴ１の機能が実現される。
【００５４】
制御部１１は、その主な機能として、ＭＰＣＰ（Multi-point Control Protocol）処理部１１１、帯域割当処理部１１２を有する。
【００５５】
ＭＰＣＰ処理部１１１は、接続しているＯＮＵ２との間の制御処理を行なうものである。ＭＰＣＰ処理部１１１は、ＯＬＴ１とＯＮＵ１との間の通信路を確立し、通信路の確立後に、各ＯＮＵ２へのゲートフレームの作成や、各ＯＮＵ２からのレポートフレームの読み取りを行なうものである。
【００５６】
図８は、ＭＰＣＰ処理部１１１の詳細な機能部を示す機能ブロック図である。図８において、ＭＰＣＰ処理部１１１は、ディスカバリ処理部６１、ＬＬＩＤ付与管理部６２、ＲＴＴ測定部６３、レポート・ゲートフレーム生成／読み取り部６４、ｏｒｄｅｒ決定部６５、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７を有する。
【００５７】
図８において、ディスカバリ処理部６１、ＬＬＩＤ付与管理部６２、ＲＴＴ測定部６３及びレポート・ゲートフレーム生成／読み取り部６４は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ／ａｈ．ｓｔｄの標準規格に規定される処理を適用することができる。
【００５８】
一方、ｏｒｄｅｒ決定部６５、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６及びｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７は、本発明に係る処理機能部である。ｏｒｄｅｒ決定部６５、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６及びｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７の詳細な処理については、動作の項で詳細に説明する。
【００５９】
帯域割当処理部１１２は、各ＯＮＵ２に対して帯域と送信開始タイミングを割り当て、当該帯域及び送信開始タイミングを含む送信許可信号を、対応するＯＮＵ２に通知するものである。これにより、ＯＮＵ２からの送信信号の輻輳を回避することができる。例えば、帯域割当処理部１１２は、ＩＥＥＥ８０２．３等で規格されているＤＢＡ（Dynamic Bandwidth Allocation）制御において実現されるものである。
【００６０】
（Ｂ−１−３）ＯＮＵ２の内部構成
図７において、ＯＮＵ２は、制御部２１、制御部２１の制御によりフレームを送信する送信部２２、ＷＤＭフィルタ部２４の受信信号からフレームを受信する受信部２３、波長分割多重信号を送受信するＷＤＭフィルタ部２４、ユーザ端末４との間で信号の送受信を行なう端末側インタフェース（ＩＦ）部２５、送信フレームのデータ量を蓄積するバッファ部２６を有する。
【００６１】
制御部２１は、ＯＮＵ２全体の機能を制御するものである。制御部２１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等、入力インタフェース、出力インタフェース等の装置からなり、ＯＮＵ２の機能は、ソフトウェア処理を実行することでなされる。すなわち、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納される処理プログラムを読み出し、必要なデータを用いて処理プログラムを実行することにより、ＯＮＵ２の機能が実現される。
【００６２】
制御部２１は、その主な機能として、ＯＬＴ１との間の伝送制御を行なうＭＰＣＰ処理部２１１を有する。ＭＰＣＰ処理部２１１は、バッファ部２６に蓄積されている送信フレームのデータ量をレポートフレームに記載してＯＬＴ１に送信するものである。また、ＭＰＣＰ処理部２１１は、ＯＬＴ１から受信したゲートフレームに含まれている帯域に基づいて送信フレームの送信処理を行なうものである。
【００６３】
（Ｂ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態のＯＬＴ１による伝送制御処理の方法の動作を、図面を参照しながら説明する。
【００６４】
図９は、第１の実施形態のＯＬＴ１の伝送制御方法の処理動作を示すフローチャートである。
【００６５】
図９において、ＯＬＴ１に電源が投入されると（Ｓ１０１）、ディスカバリ処理部６１がディスカバリ処理を行ない、各ＯＮＵ２を検出する（Ｓ１０２）。
【００６６】
ここで、ディスカバリ処理部６１によるディスカバリ処理の方法例としては、例えば、ＯＬＴ１が、接続しているＯＮＵ２との間で、ディスカバリ用の制御フレームを送受信する方法を適用することができる。また、ＯＮＵ２が検出されると、ＬＬＩＤ付与管理部６２が、検出されたＯＮＵ２に対して個別に識別情報（例えばＬＬＩＤ）を付与する。この際、上りデータのＴＤＭＡ制御を実現するために、ＲＴＴ測定部６３が、検出された全ＯＮＵ２についてのＯＬＴ１−ＯＮＵ２間距離（＝ＲＴＴ）を測定する。これらの処理は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ／ａｈ．ｓｔｄで標準化されている。
【００６７】
次に、ｏｒｄｅｒ決定部６５が、ディスカバリ処理で測定された各ＯＮＵ２のＲＴＴ値に基づいて、各ＯＮＵ２のｏｒｄｅｒ値を決定する（Ｓ１０３）。
【００６８】
ここで、ｏｒｄｅｒ決定部６５は、ＲＴＴ値が小さい順となるように並び替え、小さい順に並び替えた各ＯＮＵ２に対して、「０」から「Ｎ−１」の値をｏｒｄｅｒ値として割り当てる。なお、「Ｎ」は、全ての接続ＯＮＵ数である。
【００６９】
なお、ＲＴＴ値が同じＯＮＵ２が複数台ある場合、ＬＬＩＤの番号の若番に従って決定する。例えば、「ＲＴＴ値：１００ｕｓ」のＯＮＵ２が２台存在（ＬＬＩＤ＝１，１０）する場合、ＬＬＩＤ＝１のＯＮＵ２が先の順番となるとなるようにｏｒｄｅｒ値を決定する。
【００７０】
次に、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６が、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出する（Ｓ１０４）。ここで、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６は、例えば式（１）に従って、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出する。
【００７１】
ｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出する際、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６は、ディスカバリ処理で取得した各ＯＮＵ２のＲＴＴ値と、ｏｒｄｅｒ決定部６５が決定した各ＯＮＵ２のｏｒｄｅｒ値を用いて、ｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出する。
【００７２】
なお、式（１）に定義した他のパラメータ（すなわち、ＲＴＴ＿ｍａｘ、ｒｅｐｏｒｔ ｓｉｚｅ）は、ＧＥ−ＰＯＮシステムの運用パラメータであって、基本的には一度設定したら変更されない半固定値であり、ＯＬＴ１の電源投入時には決定している。従って、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６は、これら他のパラメータを用いて、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを計算する。
【００７３】
次に、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７は、各ＯＮＵ２に対して、ｗａｉｔ ｔｉｍｅを通知する（Ｓ１０５）。
【００７４】
ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７は、各ＯＮＵ２を識別する識別情報（ＬＬＩＤ）と、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを、ゲートフレームに含め、そのゲートフレームを各ＯＮＵ２に送信する。このとき、ゲートフレームには、ｗａｉｔ ｔｉｍｅが設定された信号であることを示す情報を、「Ｏｐｃｏｄｅ値」に設定する。
【００７５】
これにより、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間の通信が開始する前に、ＯＬＴ１が、各ＯＮＵ２に対してｗａｉｔ ｔｉｍｅを通知することができる。また、各ＯＮＵ２は、取得したｗａｉｔ ｔｉｍｅを記憶しておく。
【００７６】
次に、ＯＬＴ１−ＯＮＵ２間の通信が開始する（Ｓ１０６）。この通信は、帯域割当処理部１１２がＤＢＡ方式による動的帯域割当処理を行い実施される。すなわち、帯域割当処理部１１２が、各ＯＮＵ２から受信したレポートフレームに含まれているトラフィック量に応じて、各ＯＮＵ２に割り当てる帯域を求める。そして、ＭＰＣＰ処理部１１２が、各ＯＮＵ２の帯域をゲートフレームに通知する。
【００７７】
図１０は、ＯＬＴ１がゲートフレームを送信する方法を説明する説明図である。
【００７８】
図１０において、ＭＰＣＰ処理部１１１は、まず先にレポート送信トリガー用のゲートフレームを送信する。ＭＰＣＰ処理部１１１は、このゲートフレームを有する信号を、全てのＯＮＵ２に対してブロードキャストにより送信する。すなわち、ブロードキャスト用のＬＬＩＤを予め設定し、このブロードキャスト用ＬＬＩＤを用いて、ＭＰＣＰ処理部１１１は送信するようにする。
【００７９】
また、このフレームはゲートフレームを利用することができ、トリガー信号であることを示すため、ＭＰＣＰ処理部１１１は、トリガー信号であることを示す情報を「Ｏｐｃｏｄｅ値」に設定して送信する。
【００８０】
その後、ＭＰＣＰ処理部１１１は、各ＯＮＵ２の上り帯域割当計算結果をゲートフレームに含め、そのゲートフレームを各ＯＮＵ２に送信する。ここでの送信はユニキャスト送信とする。
【００８１】
各ＯＮＵ２は、レポート送信トリガー用のゲートフレームを受信すると、その受信時から自身のｗａｉｔ ｔｉｍｅ経過後に、自身のバッファ部２６に蓄積されているバッファ量を含むレポートフレームを、ＯＬＴ１に送信する。
【００８２】
通信中も、ＲＴＴ測定部６３は各ＯＮＵ２のＲＴＴ値を定期的に測定する。ここで、ＲＴＴ値が変化したときには、ＲＴＴ値の更新を行なう（Ｓ１０７）。
【００８３】
ＲＴＴ値の更新が発生した場合、更新後のＲＴＴ値も含めた各ＯＮＵ２のＲＴＴ値を用いて、ｏｒｄｅｒ決定部６５が再度ｏｒｄｅｒ値の決定を行う（Ｓ１１１）。次に、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６が、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅの再計算を実施する（Ｓ１１２）。このとき、制御部１１は、一旦通信を停止し（Ｓ１１３）、その後、処理をＳ１０５に移行し、新たに計算した各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを各ＯＮＵ２に通知して（Ｓ１０５）、再度通信を再開する（Ｓ１０６）。
【００８４】
ＲＴＴ値の更新が発生しない場合には、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間の通信は引き続き行われる。このとき、ディスカバリ処理部６１は、新規参加ユーザを自動的に認識するために、所定のディスカバリ処理時間が経過すると、定期的にディスカバリ処理を行なう（Ｓ１０８、Ｓ１０９）。
【００８５】
そして、新規ユーザが追加された場合、すなわちディスカバリ処理部６１が新規のＯＮＵ２を検出した場合（Ｓ１１０）、制御部１１は処理をＳ１１１に移行する。そして、ｏｒｄｅｒ決定部６５が、新規ＯＮＵ２のＲＴＴ値を含めた全ＯＮＵ２のＲＴＴ値を用いてｏｒｄｅｒ値の再計算を行ない（Ｓ１１１）、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６が各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅの再計算を行なう（Ｓ１１２）。そして、一旦通信を停止した後、Ｓ１０５に移行して、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７が各ＯＮＵ２に対してｗａｉｔ ｔｉｍｅを通知して、通信を再開する。
【００８６】
第１の実施形態において、通信停止については、ＲＴＴ値の更新、及び新規ユーザ追加が発生したときだけに行い、それ以外の場合、通信状態を保持するようにする。これにより、ＯＬＴ１−ＯＮＵ２の接続状態が頻繁に変更されない限り、本発明の独自処理であるｏｒｄｅｒ決定処理、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出処理、Ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知処理によるＯＬＴ１の演算負荷を小さくすることができる。
【００８７】
（Ｂ−３）実施例
次に、第１の実施形態の伝送制御処理の実施例を、図面を参照しながら説明する。ここでは、第１の実施形態における下りデータ送信効率の改善効果を数値計算によって検討する。
【００８８】
計算は、図９で示したフローチャートのＳ１０６まで完了し通信が行われている状態とする。
【００８９】
ここでは、図１１に示したフレームモデルで下り通信を実施する。フレームモデルでは、ＯＬＴ１がレポート送信トリガーを１回だけ送信し、ＩＰＧ後、ＯＬＴ１は、上りトラフィック指示のゲートフレームを、上り帯域割当が発生しているＯＮＵ数分送信している。
【００９０】
その後、下リデータの送信を実施する。下りデータの送信効率は、グラント周期に占める下リデータ送信時間と定義すると、以下の関係となる。
【００９１】
下リデータ送信効率［％］＝（下りデータ送信時間＊100）／グラント周期
…（２）
図１１から、下りデータ送信時間は、式（３）により求まる。
【００９２】
下リデータ送信時間＝グラント周期−ゲート送信時間 …（３）
式（２）及び式（３）より、ゲート送信時間を短くすれば、下リデータ送信効率は高くなることが分かる。
【００９３】
図１２は、第１の実施形態の検証で使用したパラメータ値である。すなわち、データレートは１０［ＧＨｚ］であり、グラント周期は１０００［ｕｓ］であり、ゲートフレームサイズは５１．２［ｎｓ］であり、ＩＰＧは９．６［ｎｓ］であるとする。
【００９４】
図１３は、図１２に示すパラメータ値を用いたときの下りデータ送信効率である。図１３において、横軸は接続する最大のＯＮＵ数を示しており、縦軸は下りデータ送信効率［％］を示す。
【００９５】
図１３において、実線は同じ条件での従来方式の下り送信効率の結果である。ここでは、上リ帯域が割り当てられるＯＮＵ２の台数を変えている。
【００９６】
図１３において、最大の接続ＯＮＵ台数「１０２４」で比較してみると、従来方式では、下リデータ送信効率が９３％程度まで低下している。
【００９７】
一方、提案方式では、例えば、１０２４台のうち３２台のＯＮＵ２に上り帯域を割り当てた場合で、９９．７７％程度までしか低下していない。また、１０２４台のうち、半分である５１２台のＯＮＵに上り帯域を割り当てた場合でも、９６．５％程度までの低下で抑えることができる。また、全ての接続ＯＮＵ２に対して上り帯域を割り当てた場合（すなわち、１０２４台のＯＮＵに割り当てた場合）は、従来方式と同じ送信効率となる。ここで、データレートの条件を１０Ｇｂｐｓとしているので、下りデータ送信効率１％は１００Ｍｂｐｓに該当する。
【００９８】
この結果から、提案方式は、多分岐時の下りデータ送信効率の改善策として有効である。数値計算では、１０ＧＥ−ＰＯＮを想定してデータレート１０Ｇｂｐｓとしたが、本提案は、データレートが１Ｇｂｐｓでも効果があるため、ＧＥ−ＰＯＮでも同様に帯域利用率改善の効果が期待できる。
【００９９】
（Ｂ−４）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、ＯＬＴが各ＯＮＵのｗａｉｔ ｔｉｍｅを事前に通知し、ＯＬＴが、レポート送信トリガーのフレームを送信した後、上り帯域を割り当てたＯＮＵにのみにゲートフレームを送信するようにすることで、下りデータ送信効率を改善させることができる。
【０１００】
（Ｃ）第２の実施形態
次に、本発明の伝送制御装置、伝送制御プログラム及び終端装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１０１】
第２の実施形態は、次世代の光アクセス通信方式の１つであるＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを採用した光アクセスネットワークに本発明を適用した場合を例示する。
【０１０２】
（Ｃ−１）第２の実施形態の構成
図１４は、第２の実施形態のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを採用した光アクセスネットワークの全体構成と、ＯＬＴ及びＯＮＵの内部構成とを示す構成図である。
【０１０３】
図１４に示す第２の実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態の構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付している。第１の実施形態と対応する構成要素については既に詳細に説明しているので、以下では、第２の実施形態の特有の構成を中心に詳細に説明する。
【０１０４】
図１４において、第２の実施形態の光アクセスシステム７０は、光ファイバ接続により、ＯＬＴ７と、複数台のＯＮＵ２と、複数の光スプリッタ５−１〜５−ｎとを有する。
【０１０５】
ＯＬＴ７は、複数の波長を用いて、波長毎にＴＤＭＡ通信を行うＷＤＭ／ＴＤＭＡ方式により、複数のＯＮＵ２との間で光通信を行なうものである。これにより、それぞれ異なる波長を利用する複数のブランチに収容されるＯＮＵ２を、１台のＯＬＴが集約することができるので、数多くのＯＮＵ２を効率的に収容することができる。
【０１０６】
図１４に示すように、ＯＬＴ７は、制御部７１、送受信部７２−１〜７２−ｎ、波長変換部及びスイッチ部７４、ネットワーク側ＩＦ部１５を有する。
【０１０７】
制御部７１は、ＯＬＴ７の機能を制御するものである。制御部７１は、ＭＰＣＰ処理部７１１、帯域割当処理部７１２を有する。
【０１０８】
ＭＰＣＰ処理部７１は、第１の実施形態で説明した各ＯＮＵ２のｗａｖｅ ｔｉｍｅを、ブランチ毎（波長毎）に計算するものである。すなわち、ＭＰＣＰ処理部７１は、各ブランチに収容される各ＯＮＵ２のｗａｖｅ ｔｉｍｅを計算する。なお、ブランチの識別方法としては、ブランチに割り当てられている波長に基づいてブランチを識別する方法、または、各ＯＮＵ２に割り当てられている個別ＩＤ（ＬＬＩＤ）を識別する方法で実現することができる。
【０１０９】
そして、ＭＰＣＰ処理部７１は、各波長（各ブランチ）の各ＯＮＵ２のｗａｖｅ ｔｉｍｅを含むゲートフレームをブランチ毎に通知するものである。これにより、それぞれのブランチに収容されるＯＮＵ２に対してｗａｖｅ ｔｉｍｅを指示することができる。
【０１１０】
また、ＭＰＣＰ処理部７１は、各ブランチのレポート送信用トリガーを含むフレームを、ブランチ毎に送信するものである。第１の実施形態と同様に、各ブランチのレポート送信用トリガーを含むフレームとしてゲートフレームを利用することができる。
【０１１１】
ＭＰＣＰ処理部７１により実現される機能は第１の実施形態と同様であり、ＭＰＣＰ処理部７１は、図８に示す機能部を有する。
【０１１２】
図８において、ｏｒｄｅｒ決定部６５は、ブランチ毎に、各ブランチに収容される各ＯＮＵ２のＲＴＴ値に基づいて、ｏｒｄｅｒ値を決定するものである。
【０１１３】
ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６は、各ブランチの各ＯＮＵ２のｗａｖｅ ｔｉｍｅを、ブランチ毎に算出するものである。
【０１１４】
ｗａｖｅ ｔｉｍｅ通知部６７は、各ブランチの収容される各ＯＮＵ２に対して算出されたｗａｖｅ ｔｉｍｅを搭載したゲートフレーム（レポート送信用トリガーのフレーム）を、ブランチ毎に通知するものである。
【０１１５】
帯域割当処理部７１２は、帯域割当計算処理に波長の項目を追加して、波長毎（ブランチ毎）に収容される各ＯＮＵ２に対して動的帯域割当を行なうものである。
【０１１６】
ここで、帯域割当処理部７１２による帯域割当処理方法は、波長毎に区別して、各波長を用いる各ＯＮＵ２に対して帯域を割り当てることができれば種々の方法を広く適用することができる。例えば、非特許文献２に記載されているＤＷＢＡ（Dynamic Wavelength and Bandwidth Allocation）機能を適用することができる。
【０１１７】
送受信部７２−１〜７２−ｎは、各ブランチに接続される各ＯＮＵ２との間でフレームの送受信を行なうものである。例えば、図１４において、送受信部７２−１は、ブランチ１（波長λ１）に収容されるＯＮＵ２との間の送受信部であり、送受信部７２−２は、ブランチ２（波長λ２）に収容されるＯＮＵ２との間の送受信部である。
【０１１８】
波長変換部及びスイッチ部７４は、制御部７１の制御により、受信された信号光又は送信する信号光の波長を変換する波長変換機能と、各ブランチに収容されるＯＮＵ２と送受信部７２−１〜７２−ｎとの間のスイッチング処理機能とを有するものである。
【０１１９】
（Ｃ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態のＯＬＴ７による伝送制御処理の方法の動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１２０】
以下では、まず、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを採用するＯＬＴ７による集約収容方法について説明する。
【０１２１】
ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムを採用するＯＬＴ７は、複数の波長を用いて、複数のブランチのＯＮＵ２を収容する。
【０１２２】
ここで、帯域割当処理部７１２は、ＤＷＢＡ機能を採用して、１台の送受信部を用いて高効率にＯＮＵ２を収容する。これは、例えば、各ブランチにおいて通信状態のＯＮＵ２の数が少ない場合に、全ブランチの通信中のＯＮＵ２の帯域を足し合わせても、１ブランチの最大通信帯域に満たない場合があるからである。すなわち、このような場合、全ての送受信部を動作させるより、１台の送受信部が、全てのＯＮＵ２を収容した方が帯域利用効率を向上させることができ、また消費電力の削減にもなる。
【０１２３】
図１５は、ＯＬＴ７によるＯＮＵ２の集約収容方法を説明する説明図である。なお、図１５では、全てのブランチに収容されるＯＮＵ２−１−１、２−２−１及び２−ｎ−１との送受信を送受信部７２−１が行うようにする場合を例示する。
【０１２４】
図１５では、説明便宜上、ブランチ１には波長λ１、ブランチ２には波長λ２、ブランチｎには波長ｎが割り当てられているものとする。また、ＯＬＴ７において、送受信部７２−１は波長λ１の信号を送受信し、送受信部７２−２は波長λ２の信号を送受信し、送受信部７２−ｎは波長λｎの信号を送受信するものとする。
【０１２５】
上り方向通信は、各ＯＮＵ２からの信号が波長変換部７４１により波長変換される。例えば、ブランチ２のＯＮＵ２−２−１は、波長λ２を使用して信号を送信する。波長変換部７４１は、ＯＮＵ２−２−１の信号の波長を波長λ２から波長λ１に変換する。
【０１２６】
ここで、変換波長の指示は、例えば制御部７１が波長変換部７４１に対して指示することで実現することができる。例えば、ＯＮＵ２を集約収容する場合に、集約収容する送受信部７２−１を予め定めておき、その集約収容する送受信部７２−１に割り当てられた波長に切り替えることを制御部７１が波長変換部７４１に指示する方法を適用できる。
【０１２７】
なお、ブランチ１のＯＮＵ２−１−１からの信号の波長は波長λ１であるから、この信号光を受信した場合、波長変換部７４１は波長変換を行なわない。
【０１２８】
波長変換部７４１により波長λ１に変換された信号は、スイッチ部７４２に与えられる。スイッチ部７４２は、入力された全ての信号を送受信部７２−１に与えるように切り替える。
【０１２９】
ここで、スイッチ部７４２の切り替え方法は、例えば、制御部７１の制御により、スイッチ部７４２が送受信部７２−１への出力ポートに切り替えることで実現できる。
【０１３０】
このようにして、上り方向の信号は、波長が波長λ１に変換され、送受信部７２−１に与えられる。
【０１３１】
次に、下り方向通信は、送受信部７２−１からの信号がスイッチ部７４２によりスイッチングされて、波長変換部７４１が各ブランチの波長に変換して、各ブランチのＯＮＵ２に送信される。
【０１３２】
このとき、変換波長の指示、変換タイミング及びスイッチ部７４２の切り替えは、制御部７１がスイッチ部７４２及び波長変換部７４１に対して行なう。
【０１３３】
例えば、制御部７１は、各ブランチの上り通信と下り通信の通信タイミングを制御している。従って、制御部７１は、各ブランチの下り通信の通信タイミングに従って、波長変換部７４１及びスイッチ部７４２に対して各信号の波長変換の指示を行なう。
【０１３４】
このようにして、下り方向通信が行なわれることで、他の送受信部７２−２及び７２−ｎを動作させることなく、ブランチ２及びｎのＯＮＵ２を１台の送受信部７２−１に収容させることができる。
【０１３５】
次に、上記のような集約収容した状態での下り送信フレームを送信する処理を、図１６を参照しながら説明する。
【０１３６】
図１６は、集約収容状態の下り送信フレームの送信処理を説明する説明図である。
【０１３７】
まず、制御部７１において、ＭＰＣＰ処理部７１は、ブランチ毎にＭＰＣＰ制御処理を行うものであり、各ブランチのＭＰＣＰ制御処理の方法は、図９に示した動作フローチャートを適用することができる。
【０１３８】
すなわち、ＭＰＣＰ処理部７１は、ＯＬＴ７の電源投入後（Ｓ１０１）、各ブランチに収容されるＯＮＵ２のディスカバリ処理をブランチ毎に行う（Ｓ１０２）。そして、ディスカバリ処理により各ＯＮＵ２のＲＴＴ値を測定し、ｏｒｄｅｒ決定部６５が各ＯＮＵ２のｏｒｄｅｒ値を決定し（Ｓ１０３）、第１の実施形態と同様の方法により、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６が各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを算出する（Ｓ１０４）。このとき、ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部６６は、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅをブランチ毎に算出する。
【０１３９】
ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部６７は、各ＯＮＵ２のｗａｉｔ ｔｉｍｅを含むゲートフレームをブランチ毎に送信する（Ｓ１０６）。
【０１４０】
次に、ＯＬＴ７と各ブランチのＯＮＵ２との間で通信が開始（Ｓ１０６）、帯域割当処理部７１２は、ＤＷＢＡ方式により各ＯＮＵ２に対して帯域を割り当てる。
【０１４１】
図１６（Ａ）は、従来のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムで集約収容した場合のゲートフレームの送信態様を示す。図１６（Ａ）に示すように、従来の場合、グラント周期において、各ＯＮＵ２へのゲートフレームはブランチ毎に送信される。従って、例えば、ブランチ１の各ＯＮＵ２に対して順番にゲートフレームを送信していきブランチ１の全ＯＮＵ２に送信終了すると、次に、ブランチ２の各ＯＮＵ２に対して順番にゲートフレームを送信等のようになされている。
【０１４２】
従来の方法の場合、下りデータ送信時間は圧迫されるので、下りデータの送信効率は悪化するおそれがある。
【０１４３】
これに対して、第２の実施形態のＯＬＴ７は、図１６（Ｂ）に示すように、レポート送信用トリガーとするフレームをブランチ毎にブロードキャスト送信を行なう。すなわち、レポート送信用トリガーのフレームは、各ブランチに対して１回送信される。
【０１４４】
また、ＯＬＴ７は、ブランチに対してレポート送信用トリガーのフレームを送信した後、そのブランチにおいて通信中のＯＮＵ２に対してゲートフレームを送信する。この点は、第１の実施形態と同様である。
【０１４５】
このように、ＯＬＴ７は、各ブランチのレポート送信用トリガーをブランチ毎に１回送信し、その送信後、通信中のＯＮＵ２にのみ、ゲートフレームを送信することで、下リデータ送信効率の改善を図ることができる。
【０１４６】
（Ｃ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを採用する光アクセスネットワークにおいて、ＯＬＴが収容するＯＮＵが多数である場合も、第１の実施形態と同様に、下りデータ送信効率を改善することができる。
【０１４７】
（Ｄ）他の実施形態
上述した第１及び第２の実施形態は、光アクセスシステムの終端装置における伝送制御装置について説明したが、光アクセスシステムに限定されるものではなく、電気信号の伝送制御にも適用することができる。
【０１４８】
上述した第１の実施形態は、例えば、ＧＥＰＯＮ、１０ＧＥＰＯＮ等に代表される光アクセスシステムに適用することができる。
【０１４９】
上述した第２の実施形態で示した図１４のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの構成は、これだけに限定されない。例えば、特許文献（特開２０１１−１３５２８０）に記載されている波長可変レーザー、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｎｔｉｎｇｓ）を使用したＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ構成にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１０及び７０…光アクセスネットワーク、１及び７…ＯＬＴ、２…ＯＮＵ、
１１及び７１…制御部、
１１１及び７１１…ＭＰＣＰ処理部、１１２及び７１２…帯域割当処理部、
１２…送信部、１３…受信部、１４…ＷＤＭフィルタ部、
１５…ネットワーク側ＩＦ部、７２−１〜７２−ｎ…送受信部、
７４…波長変換部及びスイッチ部、
７４１…波長変換部、７４２…スイッチ部、
６１…ディスカバリ処理部、６２…ＬＬＩＤ付与管理部、
６３…ＲＴＴ測定部、６４…レポート・ゲートフレーム生成／読み取り部、
６５…ｏｒｄｅｒ決定部、６６…ｗａｉｔ ｔｉｍｅ算出部、
６７…ｗａｉｔ ｔｉｍｅ通知部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の対向装置との間で授受される制御信号に基づいて、時分割通信帯域を割り当て上記各対向装置の伝送制御を行なう伝送制御装置において、
接続する複数の対向装置を検出し、検出された上記各対向装置との間の往復伝送時間を求めるディスカバリ処理手段と、
上記各対向装置との間の往復伝送時間に基づいて、上記各対向装置との間の距離に応じた順位付け情報を決定する順位付け情報決定手段と、
上記各対向装置との間の往復伝送時間及び上記順位付け情報に基づいて、上記各対向装置の制御信号の送信待機時間を求める送信待機時間算出手段と、
上記各対向装置の上記送信待機時間を、上記各対向装置に通知する送信待機時間通知手段と、
上記各対向装置との間で通信を開始する際に、上記各対向装置に上記送信待機時間の計時開始を示す計時開始信号を、全ての上記対向装置に送信させる計時開始信号送信手段と
を備えることを特徴とする伝送制御装置。
【請求項２】
上記各対向装置からの上記制御信号に含まれる送信待機データ量に応じて、上記各対向装置に対して通信帯域を割り当てる帯域割当手段と、
上記計時開始信号の送信後、上記帯域割当手段が上記各対向装置に割り当てた通信帯域を含む制御信号を、通信中の上記対向装置に送信させる制御信号送受信手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の伝送制御装置。
【請求項３】
上記ディスカバリ処理手段が、通信中の上記各対向装置の往復伝送時間の更新又は新規の対向装置を検出すると、
上記順位付け情報決定手段が、更新後の上記各対向装置の往復伝送時間又は上記新規の対向装置の往復伝送時間に基づいて、再度上記順位付け情報を決定し、
上記送信待機時間算出手段が、更新後の上記各対向装置の往復伝送時間及び再結締された上記順位付け情報に基づいて、上記各対向装置の上記送信待機時間を再度求め、
上記送信待機時間通知手段が、現在行っている通信を一旦停止した後、新たに求めた上記各対向装置の上記送信待機時間を上記各対向装置に通知する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の伝送制御装置。
【請求項４】
ＧＥ−ＰＯＮ方式を採用する光アクセスシステムを構成する終端装置が備える請求項１〜３のいずれかに記載の伝送制御装置。
【請求項５】
ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式を採用する光アクセスシステムであって、
複数の対向装置をグループに分け、各グループに属する複数の対向装置との間で送受信を行なうグループ毎の複数の送受信手段を備え、
上記複数の送受信手段のうち、複数のグループに属する対向装置と送受信する送受信手段を１台の送受信手段に集約制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の伝送制御装置。
【請求項６】
上記制御信号はレポート信号であり、上記計時開始信号はゲート信号であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の伝送制御装置。
【請求項７】
複数の対向装置との間で授受される制御信号に基づいて、時分割通信帯域を割り当て上記各対向装置の伝送制御を行なう伝送制御プログラムにおいて、
コンピュータを、
接続する複数の対向装置を検出し、検出された上記各対向装置との間の往復伝送時間を求めるディスカバリ処理手段、
上記各対向装置との間の往復伝送時間に基づいて、上記各対向装置との間の距離に応じた順位付け情報を決定する順位付け情報決定手段、
上記各対向装置との間の往復伝送時間及び上記順位付け情報に基づいて、上記各対向装置の制御信号の送信待機時間を求める送信待機時間算出手段、
上記各対向装置の上記送信待機時間を、上記各対向装置に通知する送信待機時間通知手段、
上記各対向装置との間で通信を開始する際に、上記各対向装置に上記送信待機時間の計時開始を示す計時開始信号を、全ての上記対向装置に送信させる計時開始信号送信手段
として機能させることを特徴とする伝送制御プログラム。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の伝送制御装置を備えることを特徴とする終端装置。
【請求項１】
複数の対向装置との間で授受される制御信号に基づいて、時分割通信帯域を割り当て上記各対向装置の伝送制御を行なう伝送制御装置において、
接続する複数の対向装置を検出し、検出された上記各対向装置との間の往復伝送時間を求めるディスカバリ処理手段と、
上記各対向装置との間の往復伝送時間に基づいて、上記各対向装置との間の距離に応じた順位付け情報を決定する順位付け情報決定手段と、
上記各対向装置との間の往復伝送時間及び上記順位付け情報に基づいて、上記各対向装置の制御信号の送信待機時間を求める送信待機時間算出手段と、
上記各対向装置の上記送信待機時間を、上記各対向装置に通知する送信待機時間通知手段と、
上記各対向装置との間で通信を開始する際に、上記各対向装置に上記送信待機時間の計時開始を示す計時開始信号を、全ての上記対向装置に送信させる計時開始信号送信手段と
を備えることを特徴とする伝送制御装置。
【請求項２】
上記各対向装置からの上記制御信号に含まれる送信待機データ量に応じて、上記各対向装置に対して通信帯域を割り当てる帯域割当手段と、
上記計時開始信号の送信後、上記帯域割当手段が上記各対向装置に割り当てた通信帯域を含む制御信号を、通信中の上記対向装置に送信させる制御信号送受信手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の伝送制御装置。
【請求項３】
上記ディスカバリ処理手段が、通信中の上記各対向装置の往復伝送時間の更新又は新規の対向装置を検出すると、
上記順位付け情報決定手段が、更新後の上記各対向装置の往復伝送時間又は上記新規の対向装置の往復伝送時間に基づいて、再度上記順位付け情報を決定し、
上記送信待機時間算出手段が、更新後の上記各対向装置の往復伝送時間及び再結締された上記順位付け情報に基づいて、上記各対向装置の上記送信待機時間を再度求め、
上記送信待機時間通知手段が、現在行っている通信を一旦停止した後、新たに求めた上記各対向装置の上記送信待機時間を上記各対向装置に通知する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の伝送制御装置。
【請求項４】
ＧＥ−ＰＯＮ方式を採用する光アクセスシステムを構成する終端装置が備える請求項１〜３のいずれかに記載の伝送制御装置。
【請求項５】
ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式を採用する光アクセスシステムであって、
複数の対向装置をグループに分け、各グループに属する複数の対向装置との間で送受信を行なうグループ毎の複数の送受信手段を備え、
上記複数の送受信手段のうち、複数のグループに属する対向装置と送受信する送受信手段を１台の送受信手段に集約制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の伝送制御装置。
【請求項６】
上記制御信号はレポート信号であり、上記計時開始信号はゲート信号であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の伝送制御装置。
【請求項７】
複数の対向装置との間で授受される制御信号に基づいて、時分割通信帯域を割り当て上記各対向装置の伝送制御を行なう伝送制御プログラムにおいて、
コンピュータを、
接続する複数の対向装置を検出し、検出された上記各対向装置との間の往復伝送時間を求めるディスカバリ処理手段、
上記各対向装置との間の往復伝送時間に基づいて、上記各対向装置との間の距離に応じた順位付け情報を決定する順位付け情報決定手段、
上記各対向装置との間の往復伝送時間及び上記順位付け情報に基づいて、上記各対向装置の制御信号の送信待機時間を求める送信待機時間算出手段、
上記各対向装置の上記送信待機時間を、上記各対向装置に通知する送信待機時間通知手段、
上記各対向装置との間で通信を開始する際に、上記各対向装置に上記送信待機時間の計時開始を示す計時開始信号を、全ての上記対向装置に送信させる計時開始信号送信手段
として機能させることを特徴とする伝送制御プログラム。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の伝送制御装置を備えることを特徴とする終端装置。
【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】
【公開番号】特開２０１３−８５０３７（Ｐ２０１３−８５０３７Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２２２１９（Ｐ２０１１−２２２２１９）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＴＨＥＲＮＥＴ
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【出願人】（５０３２６２５０９）株式会社オー・エフ・ネットワークス (62)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＴＨＥＲＮＥＴ
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【出願人】（５０３２６２５０９）株式会社オー・エフ・ネットワークス (62)
【Ｆターム（参考）】
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