JP6461765B2 - 端局装置及び帯域割当方法 - Google Patents

Description

本発明は、端局装置及び帯域割当方法に関する。

ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）に代表される光アクセスでは、端局装置と複数の終端装置とが接続された受動光通信網（PON：Passive Optical Network）を用いることによって、経済的なサービス提供を実現している。受動光通信網では、端局装置と終端装置の間の通信が時分割多重方式により多重化されている。一方、終端装置から端局装置への通信（以降、「上り通信」と記載。）は、ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）と呼ばれる制御プロトコルを用いて実現される（例えば、非特許文献１参照）。各終端装置の上り通信における送信量と送信開始時刻は端局装置において集中制御されている。その集中制御方法の一つとして、各終端装置からの要求量を用いて送信量を決定することにより、高い帯域利用効率を達成するものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、受動光通信網を介して他の通信網を収容する通信システムにおいて、受動光通信網の端局装置と、端局装置の上位に接続される上位装置とが連携制御することにより、終端装置から端局装置への上り通信を低遅延化することができる。これによって、遅延要求の厳しいＬＴＥ（Long Term Evolution）やＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄに代表される移動体無線通信サービス網（以下、モバイル網）などの通信網に受動光通信網を適用し、経済的なネットワーク敷設を実現する技術が発明されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第３７６８４２１号公報 国際公開第２０１４／０７７１６８号

"IEEE Std. 802.3-2012"，IEEE，2012年

受動光通信網では、端局装置が各終端装置からの上り通信のデータ送信量及び送信開始時刻を制御する。受動光通信網を介して他の通信網を収容する従来の通信システムでは、この制御を受動光通信網と他の通信網とが連携して行うために必要な情報が定められていなかった。そのため、連携制御には独自のプロトコルを制定して装置開発する必要があり、開発コストが高くなってしまうという問題があった。

上記事情に鑑み、本発明は、端局装置と終端装置とを有する通信網が他の通信網の上り通信を中継する場合に、他の通信網と連携して各終端装置に効率的に帯域割当を行うことができる端局装置及び帯域割当方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、端局装置と終端装置とを有し、前記終端装置に接続される下位装置から前記端局装置に接続される上位装置への上り通信を中継する通信システムにおける前記端局装置であって、前記終端装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻を取得可能な情報である上り通信情報と、フォーマットの種別を示すバージョン情報とを含む連携情報を前記上位装置から取得する情報取得部と、各終端装置について前記バージョン情報が示すフォーマットの種別に従って前記連携情報から読み出した前記上り通信情報に基づいて、前記終端装置に帯域割当を行う帯域割当部と、を備え、前記上り通信情報は、前記連携情報に対応する前記下位装置を示す下位装置情報と、前記下位装置に接続されるユーザ装置が上り通信を開始する時刻を示す時刻情報と、前記ユーザ装置からの上り通信のデータ送信量を示す情報とを含み、前記上り通信情報に基づいて、前記下位装置情報が示す前記下位装置において当該下位装置に接続される前記ユーザ装置から受信する上り通信のデータ送信量及び到着時刻が算出され、算出された前記下位装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻に基づいて、前記下位装置に接続される前記終端装置において前記下位装置から受信する上り通信のデータ送信量及び到着時刻が算出され、前記帯域割当部は、算出された前記終端装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻を用いて前記終端装置に帯域割当を行う。

本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記上り通信情報は、前記連携情報に対応する前記下位装置を示す下位装置情報と、前記下位装置における上り通信のデータ送信量及び送信開始時刻を取得可能な情報とを含み、前記帯域割当部は、前記下位装置情報が示す前記下位装置に接続される前記終端装置を特定し、特定された前記終端装置における前記下位装置からの上り通信のデータ送信量及び到着時刻を前記上り通信情報を用いて算出し、算出された上り通信のデータ送信量及び到着時刻を用いて前記終端装置に帯域割当を行う。

本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記上り通信情報は、前記連携情報に対応し、前記下位装置に接続されるユーザ装置を示す情報を含む。

本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記上り通信情報は、前記ユーザ装置からの上り通信の優先度を示す情報をさらに含む。

本発明の一態様は、端局装置と終端装置とを有し、前記終端装置に接続される下位装置から前記端局装置に接続される上位装置への上り通信を中継する通信システムにおける前記端局装置が実行する帯域割当方法であって、情報取得部が、前記終端装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻を取得可能な情報である上り通信情報と、フォーマットの種別を示すバージョン情報とを含む連携情報を前記上位装置から取得する情報取得ステップと、帯域割当部が、各終端装置について前記バージョン情報が示すフォーマットの種別に従って前記連携情報から読み出した前記上り通信情報に基づいて、前記終端装置に帯域割当を行う帯域割当ステップと、を有し、前記上り通信情報は、前記連携情報に対応する前記下位装置を示す下位装置情報と、前記下位装置に接続されるユーザ装置が上り通信を開始する時刻を示す時刻情報と、前記ユーザ装置からの上り通信のデータ送信量を示す情報とを含み、前記上り通信情報に基づいて、前記下位装置情報が示す前記下位装置において当該下位装置に接続される前記ユーザ装置から受信する上り通信のデータ送信量及び到着時刻が算出され、算出された前記下位装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻に基づいて、前記下位装置に接続される前記終端装置において前記下位装置から受信する上り通信のデータ送信量及び到着時刻が算出され、前記帯域割当ステップにおいては、算出された前記終端装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻を用いて前記終端装置に帯域割当を行う。

本発明により、端局装置と終端装置とを有する通信網が他の通信網の上り通信を中継する場合に、他の通信網と連携して各終端装置に効率的に帯域割当を行うことが可能となる。

本発明の第１の実施形態による通信システムの構成図である。 同実施形態による端局装置の機能ブロック図である。 同実施形態による上位装置から端局装置への連携情報の通知方法を示す図である。 同実施形態による上位装置から端局装置への連携情報の他の通知方法を示す図である。 同実施形態による上位装置から端局装置へ通知される連携情報のデータ構造を示す図である。 第２の実施形態による上位装置から端局装置へ通知される連携情報のデータ構造を示す図である。 第３の実施形態による上位装置から端局装置へ通知される連携情報のデータ構造を示す図である。 第４の実施形態による上位装置から端局装置へ通知される連携情報のデータ構造を示す図である。

本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施形態では、端局装置と終端装置とを有する通信網に、他の通信網を収容する。他の通信網を収容するとは、他の通信網の通信を中継することを示す。以下では、他の通信網を収容する通信網に、受動光通信網（PON：Passive Optical Network）を用いる場合を例に説明する。

（第１の実施形態）
図１〜図４を使用して、第１の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態による通信システム１０の構成図である。同図に示すように、通信システム１０は、上位装置１、端局装置２、Ｐ台（Ｐは１以上の整数）の終端装置３、及び、Ｐ台の下位装置４を備えて構成される。以下では、Ｐ台の終端装置３をそれぞれ終端装置３−１〜３−Ｐと記載し、Ｐ台の下位装置４をそれぞれ下位装置４−１〜４−Ｐと記載する。端局装置２と終端装置３−１〜３−Ｐとからなる通信網は、例えば、受動光通信網（ＰＯＮ：Passive Optical Network）である。この場合、端局装置２は、ＯＬＴ（Optical Line Terminal：光加入者線終端装置）であり、終端装置３は、ＯＮＵ（Optical Network Unit：光加入者線ネットワーク装置）である。

上位装置１と端局装置２との間、ならびに、終端装置３と下位装置４との間は１対１で接続される。また、同図において、終端装置３−ｐ（ｐは１以上Ｐ以下の整数）と接続される下位装置４を下位装置４−ｐとしている。端局装置２と、終端装置３−１〜３−Ｐとの間は１対多で、光ファイバ６および光スプリッタ７を用いた中継網により接続される。すなわち、端局装置２と終端装置３−１〜３−Ｐとは、１本の光ファイバ６で伝送される通信信号を、光スプリッタ７によって複数に分配することにより接続される。端局装置２は、終端装置３に送信する信号（下り信号）をＴＤＭ（時分割多重）方式により多重して送信し、光スプリッタ７は多重された下り信号をそのまま各終端装置３に転送する。また、終端装置３から端局装置２に送信される信号（上り信号）は、光スプリッタ７によりＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式で多重され、端局装置２に送信される。

さらに、下位装置４は、Ｑ台（Ｑは１以上の整数）のユーザ装置５と下位網を介して接続されてもよい。同図では、Ｑ台のユーザ装置５を、ユーザ装置５−１〜５−Ｑと記載している。上位装置１と下位装置４は連携してサービスを提供する。例えば、受動光通信網がモバイル網を収容する場合、上位装置１はモバイル網における基地局装置（BBU：Baseband Unit）部であり、下位装置４は、モバイル網における無線装置（RRH：Remote Radio Head）部である。そして、ユーザ装置５は、モバイル網が提供するモバイルサービスを享受する移動端末である。なお、受動光通信網が収容する他の通信網はこれらに限定されない。例えば、受動光通信網がＦＴＴＨ（Fiber to the home）を収容する場合、上位装置１は集線スイッチであり、下位装置４はホームゲートウェイである。また、受動光通信網に、異なるサービスを提供する複数の他の通信網を同時に収容してもよい。ユーザ装置５−１〜５−Ｑ、又は、下位装置４−１〜４−Ｐは、上位装置１から通知されるスケジューリング情報に基づいて、上りデータの送信を開始する。上りデータは、ユーザ装置５又は下位装置４から上位装置１への方向の上り通信のデータである。また、スケジューリング情報には、各ユーザ装置５又は下位装置４の上り通信のスケジュールの情報が含まれる。
以下では、下位装置４にユーザ装置５が接続される場合を例に説明する。

図２は、本実施形態による端局装置２の機能ブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。端局装置２は、上位送受信部２１、下位送受信部２２、情報取得部２３、記憶部２４、及び、帯域割当部２５を備える。

上位送受信部２１は、上位装置１との間のデータの送受信を担うインタフェースである。上位送受信部２１は、通信路８１を介して上位装置１と主信号のデータを送受する。主信号は、ユーザ装置５又は下位装置４から上位装置１への上りデータの信号や、上位装置１から下位装置４又はユーザ装置５への下りデータの信号を含む。下位送受信部２２は、終端装置３との間のデータの送受信を担うインタフェースである。

情報取得部２３は、上位装置１から取得した連携情報を記憶部２４に書き込む。連携情報は、上り通信情報とバージョン情報とを含む。上り通信情報は、終端装置３における上り通信のデータ送信量及び到着時刻を取得可能な情報である。バージョン情報は、連携情報のフォーマット（データ構造）の種別を示す。情報取得部２３は、通信路８２を介して上位装置１とデータを送受信する。

帯域割当部２５は、記憶部２４に記憶される連携情報を読み出す。帯域割当部２５は、連携情報に設定されているバージョン情報が示すフォーマットの種別に従って、連携情報から上り通信情報を読み出す。読み出しは、例えば、インタープリタを介して行う。帯域割当部２５は、各終端装置３について読み出した上り通信情報に基づいて、各終端装置３のそれぞれへ帯域割当を行う。帯域割当部２５は、この帯域割当により、各終端装置３に対する送信許可を生成する。送信許可は、上り通信の送信開始時刻及び送信許可量を含む。送信許可量は、送信を許可する上り通信のデータ量である。帯域割当部２５が生成した送信許可の情報は、下位送受信部２２を介して終端装置３へ通知される。

図３は、上位装置１から端局装置２への連携情報の通知方法を示す図である。端局装置２は、上位装置１と連携して、終端装置３−１〜３−Ｐの上り通信におけるデータ送信量と送信開始時刻を決定する。そこで、同図に示すように、上位装置１は、通信路８１を介して、下り通信の主信号に加えて、連携情報を端局装置２に通知する。端局装置２の情報取得部２３は、上位送受信部２１が上位装置１から主信号に加えて受信した連携情報を取得し、記憶部２４に書き込む。端局装置２の帯域割当部２５は、記憶部２４に記憶された連携情報から終端装置３−１〜３−Ｐのそれぞれに到着する上り通信のデータ量と時刻を予め把握する。帯域割当部２５は、把握したデータ量及びデータ到着時刻に基づいて、終端装置３−１〜３−Ｐのそれぞれに対する送信許可（上り通信の送信開始時刻及び送信許可量）を作成する。帯域割当部２５は、終端装置３−１〜３−Ｐのそれぞれに、その終端装置３に対する送信許可を通知する。終端装置３は、通知された送信許可に従って、上り通信のデータを端局装置２へ送信する。従来のＭＰＣＰ制御プロトコルを用いる場合、終端装置３は、上り通信が発生したときに、端局装置２へ上り通信のデータ量を通知して帯域割当を要求し、端局装置２は、通知されたデータ量に基づき各終端装置３の送信許可を作成して通知する。本実施形態では、このようなやりとりの必要がないため、終端装置３−１〜３−Ｐからの上り通信を低遅延で行うことができる。

図４は、上位装置１から端局装置２への連携情報の他の通知方法を示す図である。同図に示すように、上位装置１は、端局装置２に主信号とは異なる通信路を介して連携情報を通知してもよい。すなわち、端局装置２の情報取得部２３は、通信路８２により上位装置１から連携情報を受信し、記憶部２４に書き込む。

なお、端局装置２の情報取得部２３は、上位送受信部２１が主信号用の通信路８１を介してやり取りする上位装置１と下位装置４との間のフレーム、もしくは上位装置１とユーザ装置５との間のフレームから、帯域制御に使用される情報を抽出してもよい。帯域割当部２５は、連携情報とともに、情報取得部２３により抽出された情報を用いて、各終端装置３へ割当てる上り通信の送信開始時刻及び送信許可量を決定する。

また、上位装置１が、連携情報の通知に通信路８２を用いない場合、端局装置２の情報取得部２３は通信路８２と接続されなくてもよい。また、上位装置１が連携情報の通知に通信路８２のみを用いる場合、情報取得部２３は、上位送受信部２１とのインタフェースを持たなくてもよい。

図５は、上位装置１から端局装置２へ通知される連携情報のデータ構造を示す図である。連携情報は、上位装置１がユーザ装置５−１〜５−Ｑへ通知するスケジューリング情報に含まれる“送信量情報”、及び、“優先度情報”に加え、“Type”、“宛先ユーザ情報”、“宛先下位装置情報”、及び、“時刻情報”を含む。“Type”は、連携情報のバージョンを示す。“Type”は、連携情報のフォーマットの種別を示すバージョン情報として用いられる。“Type”は、同じフォーマットであっても、サービスが異なる場合は異なる設定値としてもよく、同じフォーマットであれば、異なるサービスでも同じ設定値としてもよい。“宛先ユーザ情報”は、通知対象のスケジューリング情報の宛先のユーザ装置５を特定する。つまり、“宛先ユーザ情報”は、連携情報に対応するユーザ装置５を特定する。“宛先下位装置情報”は、“宛先ユーザ情報”により示されるユーザ装置５が接続している下位装置４を特定する。つまり、“宛先下位装置情報”は、連携情報に対応する下位装置４を特定する。“時刻情報”は、ユーザ装置５が上り通信を開始する時刻を示す。連携情報に格納される各情報が可変長の場合、それら各情報の長さを示す情報をさらに連携情報に格納してもよい。

端局装置２の帯域割当部２５は、連携情報を用いて、宛先装置情報により特定されるユーザ装置５が、時刻情報により示される時刻から、宛先下位装置情報により特定される下位装置４に、送信量情報で示されるデータ量の上りデータを送信することを把握可能である。ユーザ装置５からの上りデータの送信にかかる時間は、例えば、送信量情報で示されるデータ量をユーザ装置５の伝送速度により除算して求めることができる。さらに、帯域割当部２５は、優先度情報により、ユーザ装置５が送信するデータの優先度を把握可能である。従って、帯域割当部２５は、ある時刻から所定時間の間に、各下位装置４が配下のユーザ装置５から受信し、終端装置３に送信する上りデータのデータ量と、下位装置４への到着時刻と、優先度とを得ることができる。これらの情報から、帯域割当部２５は、ある時刻から所定時間の間に、各終端装置３−ｐが下位装置４−ｐから受信する上りデータのデータ量と、終端装置３−ｐへの到着時刻と、優先度とを得ることが可能である。下位装置４からの上りデータの送信にかかる時間は、例えば、下位装置４が送信する上りデータのデータ量を下位装置４と終端装置３の間の伝送速度により除算して求めることができる。帯域割当部２５は、各終端装置３が受信する上りデータのデータ量と、終端装置３への到着時刻と、優先度とを用いて、任意のアルゴリズムによって、各終端装置３への帯域割当を行う。

上記のように、連携情報は、終端装置３における上り通信のデータ送信量及び到着時刻を取得可能な情報として、終端装置３と接続される下位装置４の配下のユーザ装置５が上り通信を開始する時刻を示す時刻情報と、ユーザ装置５からの上り通信のデータ送信量を示す送信量情報と、優先度を示す優先度情報とを含む。端局装置２の帯域割当部２５は、ユーザ装置５が上り通信を開始する時刻と、そのユーザ装置５の上り通信のデータ送信量とを連携情報から取得し、取得したこれらの情報から、各下位装置４が配下のユーザ装置５から受信する上り通信のデータの到着時刻及びデータ量を算出する。つまり、下位装置４に接続されるユーザ装置５が上り通信を開始する時刻を示す時刻情報と、ユーザ装置５からの上り通信のデータ送信量を示す送信量情報は、下位装置４における上り通信のデータ送信量及び送信開始時刻を取得可能な情報でもある。帯域割当部２５は、この算出結果を用いて、各終端装置３が配下の下位装置４から受信する上り通信のデータの到着時刻及びデータ量を得る。帯域割当部２５は、各終端装置３における上り通信のデータの到着時刻及びデータ量と、その上り通信のデータの送信元のユーザ装置５の優先度とに基づいて、各終端装置３に帯域割当を行う。

なお、同図に示す各情報の格納の順序は一例であり、これらの各情報を異なる順序で連携情報に格納してもよい。また、優先度情報はオプションであり、連携情報に設定されてなくてもよい。帯域割当部２５は、優先度情報が設定されない場合、ユーザ装置５を同じ優先度とみなしてもよく、連携情報とともに情報取得部２３により抽出された情報に基づいて優先度を判断してもよい。
また、ユーザ装置５が存在せず、上位装置１が下位装置４に対してスケジューリング情報を通知する場合は、連携情報に宛先ユーザ装置情報を格納する必要はない。
また、連携情報を格納するインタフェースは、Ethernet（登録商標）フレームを想定するが、その他既存プロトコルのフレーム、例えばＯＴＮ（Optical Transport Network）フレームやバスインタフェース、ＩＰ（Internet Protocol）パケットなどでもよい。

以上のデータ構造を用いて連携情報を端局装置２に通知することによって、端局装置２は、連携情報に含まれる宛先下位装置情報から送信許可を与えるべき終端装置３を把握し、連携情報に含まれる時刻情報及び送信量情報から終端装置３に上りデータが到着する時刻及びデータ量を把握することが可能となる。また、Ethernet（登録商標）フレームを基本として記憶部２４に連携情報を格納することから、一般的なEthernet（登録商標）装置の部品を使用することを可能とする。よって、上位装置１と端局装置２の連携制御を経済的に実現できる。更には、例えば複数の上位装置１をＬ２（レイヤ２）スイッチなどのEthernet（登録商標）装置を介して１つの端局装置２に接続するなど柔軟なネットワーク構築が可能となり、経済的なネットワーク敷設を実現できる。また、Typeを活用することにより、連携情報に用いられる様々な種類のデータ構造の使い分けが可能となる。

上述した本実施形態の通信システム１０は、上位装置１が下位のユーザ装置５の上り通信を制御する場合に、上位装置１とユーザ装置５との間に設置される受動光通信網の上り通信の低遅延化を実現する。変形例として、図１に示す下位装置４がユーザ装置５の上り通信を制御する通信システムにおいても、下位装置４と端局装置２とが連携制御することが可能である。その際は、端局装置２が下位装置４から取得する連携情報に、本実施形態と同様のデータ構造を用いることができる。

（第２の実施形態）
図６を用いて、第２の実施形態を説明する。本実施形態は、データ構造の一部をコンテナ化することによって、複数のユーザ装置５に対する連携情報を単一フレームに格納可能とする。本実施形態と第１の実施形態の違いは連携情報のデータ構造にあり、それ以外は第１の実施形態と同様である。

図６は、上位装置１から端局装置２へ通知される連携情報のデータ構造を示す図である。本実施形態における連携情報が第１の実施形態の連携情報と異なる点は、ユーザ数情報を格納する点と、ユーザ数情報が示すユーザ数分のコンテナを格納する点である。コンテナは、宛先ユーザ情報、時刻情報、送信量情報及び優先度情報を含む。また、ユーザ装置間が時刻同期されて通信制御される通信システムである場合、時刻情報はコンテナ内ではなく、コンテナ外に１つだけ格納してもよい。

以上のデータ構造を用いて連携情報を通知することによって、同一の下位装置４に接続される複数のユーザ装置５の上り通信のスケジュールに関する情報を、単一のフレームで転送することが可能となる。これによって、第１の実施形態と比較して、冗長なEthernet（登録商標）フレームヘッダ部や、Type、宛先下位装置情報の転送回数を減らすことが可能となり、連携情報を通知する際に必要な通信帯域を削減することができる。

（第３の実施形態）
図７を用いて、第３の実施形態を説明する。本実施形態は、データ構造の一部を二重にコンテナ化することによって、複数の下位装置４に対する連携情報を単一フレームに格納可能にとする。本実施形態と第２の実施形態の違いは連携情報のデータ構造にあり、それ以外は第２の実施形態と同様である。

図７は、上位装置１から端局装置２へ通知される連携情報のデータ構造を示す図である。本実施形態における連携情報が第２の実施形態の連携情報と異なる点は、下位装置数情報を格納する点、及び、下位装置数情報が示す下位装置４の数分の第２のコンテナを格納する点である。第２のコンテナは、宛先下位装置情報と、ユーザ数情報と、ユーザ数情報が示すユーザ数分の第１のコンテナとを含む。第１のコンテナは、第２の実施形態の連携情報に含まれるコンテナと同様に、宛先ユーザ情報、時刻情報、送信量情報、及び、優先度情報を含む。なお、ユーザ装置間が時刻同期されて通信制御される通信システムである場合、時刻情報は第１のコンテナ内ではなく、第２のコンテナ内、もしくはコンテナ外に１つだけ格納してもよい。

以上のデータ構造を用いて連携情報を通知することによって、異なる下位装置４に接続される複数のユーザ装置５の上り通信のスケジュールに関する情報を、単一のフレームで転送することが可能となる。これによって、第２の実施形態と比較して、さらに冗長なEthernet（登録商標）フレームヘッダ部やTypeの転送回数を減らすことが可能となり、連携情報を通知する際に必要な通信帯域を削減することができる。

（第４の実施形態）
図８を用いて、第４の実施形態を説明する。本実施形態は、連携情報に、モバイル網特有のデータを、データ構造として格納する一例を示す。本実施形態と第１〜第３の実施形態との違いは、連携情報に、送信量情報に代えて、Resource Block Assignment、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）フラグ、及びModulation and Coding Schemeを格納する点である。これらの情報は、モバイル網で用いられるスケジューリング情報に含まれる。Resource Block Assignmentは、物理リソースブロックの割り当てを示す。１つの物理リソースブロックは、所定周波数間隔の所定数のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）サブキャリアからなる。ＭＩＭＯフラグは、ＭＩＭＯではない、あるいは、どの方式のＭＩＭＯであるかを示す。ＭＩＭＯ方式によって、ＭＩＭＯではない場合と比較してどれくらい伝送速度が向上するか、すなわち、同じ時間で送信可能なデータ量がどれくらい増加するかが把握可能である。Modulation and Coding Schemeは、変調方式及びチャネル符号化率を示す。

ユーザ装置５に割り当てられたＯＦＤＭサブキャリアの数、ユーザ装置５のＭＩＭＯ方式に応じた伝送速度、ユーザ装置５が用いる変調方式に基づいて、そのユーザ装置５から下位装置４へ送信される上りデータのデータ送信量が算出可能である。このユーザ装置５からのデータ送信量と、ユーザ装置５の伝送速度と、時刻情報が示す時刻とに基づいて、下位装置４における上りデータの到着時刻が算出できる。さらに、下位装置４が配下のユーザ装置５から受信する上りデータのデータ量及び下位装置４への到着時刻と、そのユーザ装置５の符号化率とに基づいて、下位装置４が終端装置３へ送信する上りデータのデータ送信量及び終端装置３への到着時刻を算出可能である。

図８は、上位装置１から端局装置２へ通知される連携情報のデータ構造を示す図である。同図に示す連携情報は、下位装置数情報と、下位装置数情報が示す下位装置４の数分の第２のコンテナを格納する。第２のコンテナは、宛先下位装置情報と、時刻情報と、ユーザ数情報と、ユーザ数情報が示すユーザ数分の第１のコンテナを格納する。第１のコンテナは、宛先ユーザ情報と、Resource Block Assignmentと、ＭＩＭＯフラグと、Modulation and Coding Schemeとを格納する。

なお、上位装置１と下位装置４との間の転送容量と、下位装置４とユーザ装置５との間の転送容量とが異なる場合、上位装置１と下位装置４との間の転送容量を決定する情報を連携情報に追加で格納する。帯域割当部２５は、この情報を用いて、下位装置４が配下のユーザ装置５から受信する上りデータを、終端装置３へ送信する際にかかる時間を算出する。なお、データの格納方法は、第１〜第３の実施形態のいずれの方法であっても構わない。また、Resource Block Assignment、ＭＩＭＯフラグ、及び、Modulation and Coding Schemeの代わりに、無線基地局の基地局装置部からユーザ装置５に通知するスケジューリング情報をそのまま格納してもよい。

端局装置２は連携情報を受信した後、帯域割当部２５内のインタープリタを介して連携情報又はスケジューリング情報から上り通信のデータ送信量を算出する。すなわち、帯域割当部２５は、連携情報又はスケジューリング情報から、ユーザ装置５のResource Block Assignment、ＭＩＭＯフラグ、及びModulation and Coding Schemeを読み出し、これらの情報に基づいて上り通信のデータ送信量を算出する。

以上のデータ構造を用いて連携情報を通知することによって、モバイル網特有のデータであっても上位装置と端局装置での連携制御が可能となる。

以上説明した第１〜第４の実施形態の通信システムでは、受動光通信網システムが、連携してサービスを提供する上位装置と下位装置との間の通信を中継する。本実施形態の通信システムは、受動光通信網システムの端局装置と上位装置又は下位装置とが連携して、終端装置からの上り通信を制御する。すなわち、端局装置が上位装置又は下位装置と連携して終端装置ごとの上り送信量及び送信開始時刻を決定するために必要な情報を含んだ連携情報に、連携情報のバージョン情報を付加する。終端装置ごとの上り送信量及び送信開始時刻を決定するために必要な情報は、上位装置がユーザ装置又は下位装置へ割当てる上り通信のスケジュールに基づく情報であり、この情報から終端装置が下位装置から受信する上り通信のデータ送信量及び到着時刻を取得可能である。端局装置は、バージョン情報により連携情報のデータ構造を把握し、終端装置ごとの上り送信量及び送信開始時刻を決定するために必要な情報を読み出して帯域割当を行うことができる。よって、サービスを提供するための装置と、受動光通信網システムとのの連携を効率的に行うことが可能となる。また、様々な通信網を単一システムで収容可能になるため、経済化が実現できる。

上述した実施形態における機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

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。

時分割多元接続により通信を中継するシステムに利用可能である。

１ 上位装置
２ 端局装置
３、３−１〜３−Ｐ 終端装置
４、４−１〜４−Ｐ 下位装置
５、５−１〜５−Ｑ ユーザ装置
６ 光ファイバ
７ 光スプリッタ
１０ 通信システム
２１ 上位送受信部
２２ 下位送受信部
２３ 情報取得部
２４ 記憶部
２５ 帯域割当部
８１ 通信路
８２ 通信路

Claims (5)

1. 端局装置と終端装置とを有し、前記終端装置に接続される下位装置から前記端局装置に接続される上位装置への上り通信を中継する通信システムにおける前記端局装置であって、
   前記終端装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻を取得可能な情報である上り通信情報と、フォーマットの種別を示すバージョン情報とを含む連携情報を前記上位装置から取得する情報取得部と、
   各終端装置について前記バージョン情報が示すフォーマットの種別に従って前記連携情報から読み出した前記上り通信情報に基づいて、前記終端装置に帯域割当を行う帯域割当部と、
   を備え、
   前記上り通信情報は、前記連携情報に対応する前記下位装置を示す下位装置情報と、前記下位装置に接続されるユーザ装置が上り通信を開始する時刻を示す時刻情報と、前記ユーザ装置からの上り通信のデータ送信量を示す情報とを含み、
   前記上り通信情報に基づいて、前記下位装置情報が示す前記下位装置において当該下位装置に接続される前記ユーザ装置から受信する上り通信のデータ送信量及び到着時刻が算出され、算出された前記下位装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻に基づいて、前記下位装置に接続される前記終端装置において前記下位装置から受信する上り通信のデータ送信量及び到着時刻が算出され、
   前記帯域割当部は、算出された前記終端装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻を用いて前記終端装置に帯域割当を行う、
   ことを特徴とする端局装置。
2. 前記上り通信情報は、前記連携情報に対応する前記下位装置を示す下位装置情報と、前記下位装置における上り通信のデータ送信量及び送信開始時刻を取得可能な情報とを含み、
   前記帯域割当部は、前記下位装置情報が示す前記下位装置に接続される前記終端装置を特定し、特定された前記終端装置における前記下位装置からの上り通信のデータ送信量及び到着時刻を前記上り通信情報を用いて算出し、算出された上り通信のデータ送信量及び到着時刻を用いて前記終端装置に帯域割当を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の端局装置。
3. 前記上り通信情報は、前記連携情報に対応し、前記下位装置に接続されるユーザ装置を示す情報を含む、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の端局装置。
4. 前記上り通信情報は、前記ユーザ装置からの上り通信の優先度を示す情報をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の端局装置。
5. 端局装置と終端装置とを有し、前記終端装置に接続される下位装置から前記端局装置に接続される上位装置への上り通信を中継する通信システムにおける前記端局装置が実行する帯域割当方法であって、
   情報取得部が、前記終端装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻を取得可能な情報である上り通信情報と、フォーマットの種別を示すバージョン情報とを含む連携情報を前記上位装置から取得する情報取得ステップと、
   帯域割当部が、各終端装置について前記バージョン情報が示すフォーマットの種別に従って前記連携情報から読み出した前記上り通信情報に基づいて、前記終端装置に帯域割当を行う帯域割当ステップと、
   を有し、
   前記上り通信情報は、前記連携情報に対応する前記下位装置を示す下位装置情報と、前記下位装置に接続されるユーザ装置が上り通信を開始する時刻を示す時刻情報と、前記ユーザ装置からの上り通信のデータ送信量を示す情報とを含み、
   前記上り通信情報に基づいて、前記下位装置情報が示す前記下位装置において当該下位装置に接続される前記ユーザ装置から受信する上り通信のデータ送信量及び到着時刻が算出され、算出された前記下位装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻に基づいて、前記下位装置に接続される前記終端装置において前記下位装置から受信する上り通信のデータ送信量及び到着時刻が算出され、
   前記帯域割当ステップにおいては、算出された前記終端装置における上り通信のデータ送信量及び到着時刻を用いて前記終端装置に帯域割当を行う、
   ことを特徴とする帯域割当方法。

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