專利名稱：Pon系統(tǒng)、pon系統(tǒng)中的站側(cè)裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信技術(shù)，特別涉及PON (Passive Optical Network:無源光網(wǎng) 絡(luò))系統(tǒng)、P0N系統(tǒng)中的站側(cè)裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前在接入線路領(lǐng)域中，作為通過光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饨尤刖W(wǎng)的一個形式， 有P0N型的網(wǎng)絡(luò)形式。隨著接入線路領(lǐng)域的高速化，GE-PON(GigabitEthernet(注冊商 標(biāo))-Passive Optical Network 千兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))等實現(xiàn)lGbps通信速度的P0N系 統(tǒng)也正在普及?！矊＠墨I(xiàn)1〕日本特開2009-10687號公報

發(fā)明內(nèi)容
〔發(fā)明所要解決的課題〕如上述專利文獻(xiàn)1的圖10所示，在P0N系統(tǒng)中，在從設(shè)于加入者房宅側(cè)的多個 0NU (Optical Network Unit:光網(wǎng)絡(luò)單元)向設(shè)于通信運營商處的0LT (Optical Line Terminal 光線路終端)發(fā)送數(shù)據(jù)時，各0NU向0LT發(fā)送請求用于數(shù)據(jù)通信的頻帶的數(shù)據(jù) (以下根據(jù)情況簡稱“頻帶分配請求”)。收到頻帶分配請求的0LT將允許來自0NU的數(shù)據(jù) 發(fā)送的時隙分配給各0NU。各0NU在分配給自己的時隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)來自多個0NU 的時分方式的數(shù)據(jù)通信。然而，考慮到接入線路領(lǐng)域的高速化今后還會繼續(xù)發(fā)展，可以預(yù)想在該過程中會 出現(xiàn)只能適應(yīng)比較低速的通信速度的0NU和能適應(yīng)比較高速的通信速度的0NU都連接于同 一 0LT的狀態(tài)。鑒于此，本發(fā)明人想到0LT在對最大通信速度互不相同的多個0NU分別分 配頻帶時會被要求公平性。但是，關(guān)于這樣的對多種0NU公平分配頻帶的設(shè)想及其方法，都 沒有充分的提案。本發(fā)明是基于本發(fā)明人的上述問題認(rèn)識而設(shè)計的，其主要目的在于提供一種在 P0N系統(tǒng)中基于公平性觀點實現(xiàn)對最大通信速度彼此不同的多個0NU的頻帶分配的技術(shù)?！灿糜诮鉀Q課題的手段〕為解決上述課題，本發(fā)明一個方案的P0N系統(tǒng)中的站側(cè)裝置包括分配請求接收 部，從對應(yīng)于彼此不同的最大通信速度的多個房宅側(cè)裝置分別接收用于向上行方向發(fā)送數(shù) 據(jù)的頻帶分配請求；分配執(zhí)行部，對多個房宅側(cè)裝置分別分配用于使從各房宅側(cè)裝置時分 地發(fā)送數(shù)據(jù)的、相同長度的時隙；以及分配結(jié)果通知部，將所分配的時隙的信息通知給各房 宅側(cè)裝置。房宅側(cè)裝置的“最大通信速度”可以是P0N區(qū)間、即房宅側(cè)裝置與站側(cè)裝置間的最 大通信速度。“時隙”可以是預(yù)定期間中的允許特定的房宅側(cè)裝置發(fā)送數(shù)據(jù)的期間，典型地， 不同的時隙被分配給不同的房宅側(cè)裝置?！皶r隙的信息”可以是指定數(shù)據(jù)發(fā)送開始時刻和數(shù) 據(jù)發(fā)送量的信息，也可以是指定數(shù)據(jù)發(fā)送開始時刻和允許數(shù)據(jù)發(fā)送的時間的信息，還可以
4是指定數(shù)據(jù)發(fā)送開始時刻和數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束時刻的信息。根據(jù)該方案，能夠?qū)ψ畲笸ㄐ潘俣缺舜瞬煌亩鄠€房宅側(cè)裝置分別公平地分配上 行方向的數(shù)據(jù)發(fā)送時間，各房宅側(cè)裝置能夠向上行方向發(fā)送相同時間的數(shù)據(jù)。換言之，在允 許各房宅側(cè)裝置進(jìn)行上行方向的數(shù)據(jù)發(fā)送時，能從時間分配的觀點來維持公平性。本發(fā)明的另一方案也是一種P0N系統(tǒng)中的站側(cè)裝置。該裝置是P0N系統(tǒng)中的站側(cè) 裝置，包括分配請求接收部，從對應(yīng)于彼此不同的最大通信速度的多個房宅側(cè)裝置分別接 收用于向上行方向發(fā)送數(shù)據(jù)的頻帶分配請求；分配執(zhí)行部，對多個房宅側(cè)裝置分別分配用 于使從各房宅側(cè)裝置時分地發(fā)送數(shù)據(jù)的時隙，該時隙的長度是為使預(yù)定的單位時間內(nèi)來自 各房宅側(cè)裝置的發(fā)送數(shù)據(jù)量相同而根據(jù)各房宅側(cè)裝置的最大通信速度決定的；以及分配結(jié) 果通知部，將所分配的時隙的信息通知給各房宅側(cè)裝置?！邦A(yù)定的單位時間”可以是成為對多個房宅側(cè)裝置分別分配時隙的基礎(chǔ)的期間，也 可以是容許周期、即頻帶分配周期。所謂“長度是根據(jù)最大通信速度決定的”，可以是最大通 信速度越大，就使該長度越短，最大通信速度越小，就使該長度越長。換言之，可以是與最大 通信速度反相關(guān)地決定其長度。根據(jù)該方案，能夠?qū)ψ畲笸ㄐ潘俣缺舜瞬煌亩鄠€房宅側(cè)裝置分別公平地分配單 位時間內(nèi)上行方向的數(shù)據(jù)發(fā)送量，各房宅側(cè)裝置能夠在單位時間內(nèi)向上行方向發(fā)送相同量 的數(shù)據(jù)。換言之，在允許各房宅側(cè)裝置進(jìn)行上行方向的數(shù)據(jù)發(fā)送時，能從傳輸量分配的觀點 來維持公平性。本發(fā)明的再一個方案也是一種P0N系統(tǒng)中的站側(cè)裝置。該裝置是P0N系統(tǒng)中的站 側(cè)裝置，包括分配請求接收部，從對應(yīng)于彼此不同的最大通信速度的多個房宅側(cè)裝置分別 接收用于向上行方向發(fā)送數(shù)據(jù)的頻帶分配請求；分配執(zhí)行部，對多個房宅側(cè)裝置分別分配 用于使從各房宅側(cè)裝置時分地發(fā)送數(shù)據(jù)的時隙，該時隙的長度是按照多種分配規(guī)則中的一 種而決定的；分配結(jié)果通知部，將所分配的時隙的信息通知給各房宅側(cè)裝置；以及分配規(guī) 則切換部，在滿足預(yù)定的切換條件時，將目前所適用的分配規(guī)則切換成其它分配規(guī)則。多種 分配規(guī)則中包括第一分配規(guī)則和第二分配規(guī)則，在該第一分配規(guī)則下，將相同長度的時隙 分配給各房宅側(cè)裝置，在該第二分配規(guī)則下，將為使預(yù)定的單位時間內(nèi)來自各房宅側(cè)裝置 的發(fā)送數(shù)據(jù)量相同而根據(jù)各房宅側(cè)裝置的最大通信速度決定的長度的時隙分配給各房宅 側(cè)裝置。所謂“預(yù)定的切換條件”，是用于切換分配規(guī)則的預(yù)先確定的條件，例如可以是關(guān) 于P0N系統(tǒng)的構(gòu)成形式的條件，也可以是關(guān)于多個房宅側(cè)裝置的屬性信息或運用狀態(tài)的條 件。另外，可以檢測來自設(shè)置有站側(cè)裝置的通信運營商的操作員等預(yù)定使用者的切換指示。根據(jù)該方案，在滿足切換條件時，針對包括基于時間分配的公平性的第一分配規(guī) 則和基于傳輸量分配的公平性的第二分配規(guī)則的分配規(guī)則，從當(dāng)前的分配規(guī)則切換成其它 分配規(guī)則。即，能根據(jù)P0N系統(tǒng)中的各種狀況的變化而靈活地切換分配規(guī)則，例如能在第一 和第二分配規(guī)則間適當(dāng)進(jìn)行切換。分配規(guī)則切換部可以根據(jù)多個房宅側(cè)裝置中對應(yīng)于預(yù)定值以上的最大通信速度 的裝置所占的比例，在第一和第二分配規(guī)則間切換使分配執(zhí)行部遵循的分配規(guī)則。所謂“根據(jù)比例”，可以是該比例在預(yù)定的閾值以上或未達(dá)到閾值。根據(jù)該方案，能 夠根據(jù)P0N系統(tǒng)中的可應(yīng)對比較高速的通信速度的房宅側(cè)裝置的比例的變化，來切換是維持時間分配的公平性還是維持傳輸量分配的公平性。分配規(guī)則切換部可以在多個房宅側(cè)裝置中對應(yīng)于預(yù)定值以上的最大通信速度的 裝置所占的比例達(dá)到預(yù)定值以上時，將使分配執(zhí)行部遵循的分配規(guī)則從第二分配規(guī)則切換 成第一分配規(guī)則。所謂“所占的比例達(dá)到預(yù)定值以上”，該比例可以是80% 90%以上。根據(jù)該方案，當(dāng)P0N系統(tǒng)中能應(yīng)對比較高速的通信速度的房宅側(cè)裝置的比例變大 時，在頻帶分配中從維持傳輸量分配的公平性的模式切換為維持時間分配的公平性的模 式。由此，當(dāng)從低速的房宅側(cè)裝置向高速的房宅側(cè)裝置的轉(zhuǎn)變有某程度的進(jìn)展時，就變更頻 帶分配的策略以使得能有效利用高速的房宅側(cè)裝置的性能，能提高擁有高速的房宅側(cè)裝置 的加入者的便利性。分配規(guī)則切換部可以在多個房宅側(cè)裝置中對應(yīng)于預(yù)定值以上的最大通信速度的 裝置所占的比例不足預(yù)定值時，將使分配執(zhí)行部遵循的分配規(guī)則從第一分配規(guī)則切換成第 二分配規(guī)則。所謂“所占的比例不足預(yù)定值”，可以是該比例不足80 % 90 %。根據(jù)該方案，當(dāng)P0N系統(tǒng)中能應(yīng)對比較高速的通信速度的房宅側(cè)裝置的比例變小 時，在頻帶分配中從維持時間分配的公平性的模式切換為維持傳輸量分配的公平性的模 式。由此，當(dāng)高速的房宅側(cè)裝置因電源切斷等原因而從P0N系統(tǒng)中脫離時，即低速的房宅側(cè) 裝置的比例增加時，就變更頻帶分配的策略以使得能確保低速的房宅側(cè)裝置的通信頻帶， 易于維持擁有低速的房宅側(cè)裝置的加入者的便利性。站側(cè)裝置可以還包括房宅側(cè)信息保持部，用于保持分別設(shè)置有房宅側(cè)裝置的加入 者房宅中的UNI的最大通信速度。當(dāng)根據(jù)分配給一個房宅側(cè)裝置的時隙而推定的該房宅側(cè) 裝置的通信速度超過UNI的最大通信速度時，分配執(zhí)行部可以將已分配給該房宅側(cè)裝置的 時隙的一部分再分配給其它房宅側(cè)裝置。所謂“UNI的最大通信速度”，可以是加入者房宅中0NU等線路終端裝置與加入者 終端間的最大通信速度，例如可以是與線路終端裝置相連接的UTP纜線的連接器部分的最 大通信速度。所謂“根據(jù)時隙而推定的該房宅側(cè)裝置的通信速度”，可以是根據(jù)時隙長度和 房宅側(cè)裝置的最大通信速度而算出的通信速度，換言之是有效通信速度。所謂“將已分配給該房宅側(cè)裝置的時隙的一部分再分配給其它房宅側(cè)裝置”，可以 是在姑且分配給各房宅側(cè)裝置的時隙的信息被通知到各房宅側(cè)裝置之前，再次計算要分配 給各房宅側(cè)裝置的時隙，以使得將因UNI的限制而實質(zhì)上成為剩余的時隙分配給其它房宅 側(cè)裝置。具體來說，可以通過將超出UNI的最大通信速度的大小所對應(yīng)的時隙剩余量分配 給其它房宅側(cè)裝置，來延長其它房宅側(cè)裝置的時隙長度。即，再分配給其它房宅側(cè)裝置的時 隙長度可以是被姑且分配的時隙長度與被分配剩余時隙的結(jié)果的時隙長度的合計值。時 隙的剩余量可以根據(jù)房宅側(cè)裝置的數(shù)量而分配，例如可以對多個其它房宅側(cè)裝置均等地分 配。根據(jù)該方案，能將因加入者實質(zhì)所能享受的通信速度存在上限而出現(xiàn)的時隙的剩 余量再次分配給其它房宅側(cè)裝置。由此，能夠有效活用時隙的剩余量、換言之能夠有效活用 之前將要浪費掉的頻帶，從而能提高再分配目標(biāo)的房宅側(cè)裝置的通信速度。換言之，能不損 害再分配源的加入者的便利性地提高再分配目標(biāo)的加入者的便利性。本發(fā)明的再一個方案是一種P0N系統(tǒng)中的站側(cè)裝置的控制方法。該方法是控制 P0N系統(tǒng)中的站側(cè)裝置的方法，包括從對應(yīng)于彼此不同的最大通信速度的多個房宅側(cè)裝置分別接收用于向上行方向發(fā)送數(shù)據(jù)的頻帶分配請求的步驟；對多個房宅側(cè)裝置分別分配 用于使從各房宅側(cè)裝置時分地發(fā)送數(shù)據(jù)的時隙的步驟，該時隙的長度是按照多種分配規(guī)則 中的一種而決定的；將所分配的時隙的信息通知給各房宅側(cè)裝置的步驟；以及在滿足預(yù)定 的切換條件時，將目前所適用的分配規(guī)則切換成其它分配規(guī)則的步驟；其中，多種分配規(guī)則 中包括第一分配規(guī)則和第二分配規(guī)則，在該第一分配規(guī)則下，將相同長度的時隙分配給各 房宅側(cè)裝置，在該第二分配規(guī)則下，將為使預(yù)定的單位時間內(nèi)來自各房宅側(cè)裝置的發(fā)送數(shù) 據(jù)量相同而根據(jù)各房宅側(cè)裝置的最大通信速度決定的長度的時隙分配給各房宅側(cè)裝置。本發(fā)明的再一個方案是一種P0N系統(tǒng)。在該P0N系統(tǒng)中，對應(yīng)于彼此不同的最大 通信速度的多個房宅側(cè)裝置與站側(cè)裝置相連接；站側(cè)裝置包括分配請求接收部，從多個 房宅側(cè)裝置分別接收用于向上行方向發(fā)送數(shù)據(jù)的頻帶分配請求；分配執(zhí)行部，對多個房宅 側(cè)裝置分別分配用于使從各房宅側(cè)裝置時分地發(fā)送數(shù)據(jù)的時隙，該時隙的長度是按照多種 分配規(guī)則中的一種而決定的；分配結(jié)果通知部，將所分配的時隙的信息通知給各房宅側(cè)裝 置；以及分配規(guī)則切換部，在滿足預(yù)定的切換條件時，將目前所適用的分配規(guī)則切換成其它 分配規(guī)則。多種分配規(guī)則中包括第一分配規(guī)則和第二分配規(guī)則，在該第一分配規(guī)則下，將相 同長度的時隙分配給各房宅側(cè)裝置，在該第二分配規(guī)則下，將為使預(yù)定的單位時間內(nèi)來自 各房宅側(cè)裝置的發(fā)送數(shù)據(jù)量相同而根據(jù)各房宅側(cè)裝置的最大通信速度決定的長度的時隙 分配給各房宅側(cè)裝置。另外，將以上構(gòu)成要素的任意組合、本發(fā)明的表現(xiàn)形式在裝置、方法、系統(tǒng)、程序、 存儲有程序的記錄介質(zhì)等之間轉(zhuǎn)化的方案，作為本發(fā)明的實施方式也是有效的?！舶l(fā)明效果〕通過本發(fā)明，能夠在P0N系統(tǒng)中對最大通信速度彼此不同的多個0NU實現(xiàn)基于公 平性觀點的頻帶分配。


圖1是表示本發(fā)明實施方式的P0N系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示分配規(guī)則的一個例子的圖。圖3是表示分配規(guī)則的另一例子的圖。圖4是表示圖1的0LT的功能結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是表示房宅側(cè)信息表的構(gòu)造的圖。圖6是表示關(guān)于0NU的上行P0N區(qū)間輸出速率的第一例的圖。圖7是表示關(guān)于0NU的上行P0N區(qū)間輸出速率的第二例的圖。圖8是表示關(guān)于0NU的上行P0N區(qū)間輸出速率的第三例的圖。
具體實施例方式圖1表示本發(fā)明實施方式的P0N系統(tǒng)的構(gòu)成。在P0N系統(tǒng)100中，0LT 10是設(shè)置 在通信運營商處的站側(cè)裝置，是能應(yīng)對lGbps和lOGbps兩種比特率的OLT。0LT 10連接 于由通信運營商的操作員所操作的一般的PC終端——操作員終端12，和WAN或因特網(wǎng)等 上位網(wǎng)絡(luò)24。并且，0LT 10還經(jīng)由光耦合器14而與設(shè)置在加入者房宅處的1G-0NU 16和 10G-0NU 18 相連接。
1G-0NU 16是針對上行、下行兩方向以lGbps為最大通信速度的房宅側(cè)裝置。 10G-0NU 18是針對上行、下行兩方向以lOGbps為最大通信速度的房宅側(cè)裝置。1G-0NU 16 和10G-0NU 18經(jīng)由作為與用戶機器間的接口的UNI (User-Network Interface 用戶網(wǎng)絡(luò) 接口)20而與作為一般PC終端的加入者終端22相連接。另外，UNI的功能也可以安裝在 各0NU內(nèi)。以下，僅標(biāo)記為“0NU”時是包括1G-0NU 16和10G-0NU 18兩者的。在P0N系統(tǒng)100中，1G-0NU 16和10G-0NU 18分別與光耦合器14通過加入者各 自的光纖連接起來。另外，0LT 10與光耦合器14通過多個加入者所共用的一條光纖連接 起來。0LT 10從各0NU收到頻帶分配請求、具體來說是收到可發(fā)送數(shù)據(jù)的時隙的分配請求 后，按照考慮到多個0NU間的公平性的分配算法(以下根據(jù)情況也稱作“分配規(guī)則”)來執(zhí) 行動態(tài)頻帶分配(DynamicBandwidth Allocation)。即，對頻帶分配請求的發(fā)送源的0NU分 配允許進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的時隙、換言之是分配可使用的頻帶。圖2表示分配規(guī)則的一個例子。該圖中示出了在對多個0NU分別分配時隙時，適用 了從時間分配觀點來看維持公平性的分配規(guī)則(以下根據(jù)情況也稱作“等時間分配規(guī)則”) 的情況下、分配給各0NU的時隙。該圖的T1 T4表示分配給各0NU的時隙長度。另外，該 圖的容許周期(Grand Cycle)表示應(yīng)對各0NU分配時隙的頻帶分配周期。換言之，按各容 許周期分別對各0NU分配時隙。0LT 10遵循等時間分配規(guī)則時，針對各0NU，不論其各自的 最大通信速度如何都分配相同長度的時隙。圖3表示分配規(guī)則的另一例子。該圖示出了在對多個0NU分別分配時隙時，適用 了從傳輸量觀點來看維持公平性的分配規(guī)則(以下根據(jù)情況也稱作“等通信量分配規(guī)則”) 的情況下，分配給各0NU的時隙。該圖的T1 T4也表示分配給各0NU的時隙長度。1G-0NU 的最大通信速度是10G-0NU的最大通信速度的1/10，所以分配給1G-0NU的時隙長度(T1和 T2)被設(shè)定為分配給10G-0NU的時隙長度(T3和T4)的10倍。即，0LT 10遵循等通信量分 配規(guī)則時，對各0NU分配與各0NU的最大通信速度反相關(guān)的長度的時隙，以使得容許周期內(nèi) 來自各0NU的發(fā)送數(shù)據(jù)量相等。另外，0LT 10將分配給各0NU的時隙的信息(以下根據(jù)情況也稱作“容許(Grant) 通知”)發(fā)送給各0NU。各0NU按照容許通知，在分配給自己的時隙內(nèi)向0LT 10發(fā)送要送往 上位網(wǎng)絡(luò)24的發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，作為對容許通知的響應(yīng)，各0NU將包含請求向0LT 10發(fā)送 的數(shù)據(jù)量的信息的頻帶分配請求發(fā)送給0LT 10。0LT 10在一個容許周期和下一個容許周 期之間，基于之前收到的頻帶分配請求來執(zhí)行動態(tài)頻帶分配處理。圖4是表示圖1的0LT 10的功能結(jié)構(gòu)的框圖。該圖主要示出了本實施方式中的關(guān) 于動態(tài)頻帶分配的功能塊，但0LT 10當(dāng)然也可以還具備提供優(yōu)先控制等其它功能的功能 塊。本說明書的框圖所示的各塊在硬件上可以用計算機的CPU等元件和機械裝置來實現(xiàn)， 軟件上可以用計算機程序等來實現(xiàn)，但在此，描述由它們合作來實現(xiàn)的功能塊。因此，本領(lǐng) 域技術(shù)人員能夠理解這些功能塊可以通過硬件、軟件的組合以各種各樣的形式來實現(xiàn)。0LT 10包括光接收部30、接收緩沖器部32、數(shù)據(jù)發(fā)送部34、數(shù)據(jù)接收部36、發(fā)送緩 沖器部38、光發(fā)送部40、動態(tài)頻帶分配部50。光接收部30接收從1G-0NU 16和10G-0NU 18發(fā)送來的光信號，進(jìn)行光-電轉(zhuǎn)換。 接收緩沖器部32暫時保持光_電轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。被暫時保持在接收緩沖器部32中的數(shù)據(jù)內(nèi)，包括要發(fā)送到上位網(wǎng)絡(luò)24的數(shù)據(jù)
8(以下根據(jù)情況也稱作“上行數(shù)據(jù)”)、用于通知被設(shè)置在加入者房宅側(cè)的裝置的狀態(tài)的數(shù)據(jù) (以下根據(jù)情況也稱作“房宅側(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)”)、以及頻帶分配請求的數(shù)據(jù)。上行數(shù)據(jù)是加入者 終端22要向上位網(wǎng)絡(luò)24發(fā)送的數(shù)據(jù)。房宅側(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)中包含0NU的最大通信速度、與該 0NU對應(yīng)的UNI 20的最大通信速度。房宅側(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)可以在0LT 10與各0NU進(jìn)行自動協(xié) 商(Auto-Negotiation)時取得，也可以包含在頻帶分配請求中，還可以是從各0NU周期性 地發(fā)送來。數(shù)據(jù)發(fā)送部34取得被暫時保持在接收緩沖器部32中的上行數(shù)據(jù)，將之發(fā)送到上 位網(wǎng)絡(luò)24側(cè)。數(shù)據(jù)接收部36接收從上位網(wǎng)絡(luò)24側(cè)發(fā)送給加入者終端22的下行方向的數(shù) 據(jù)(以下根據(jù)情況也稱作“下行數(shù)據(jù)”)。發(fā)送緩沖器部38暫時保持所接收到的下行數(shù)據(jù)。另外，發(fā)送緩沖器部38還暫時 保持從動態(tài)頻帶分配部50發(fā)送出的、用于通知分配給各0NU的時隙的數(shù)據(jù)。光發(fā)送部40 取得被暫時保持在發(fā)送緩沖器部38中的下行數(shù)據(jù)進(jìn)行電-光轉(zhuǎn)換，并將與下行數(shù)據(jù)對應(yīng)的 光信號發(fā)送給1G-0NU 16和10G-0NU 18。同樣地，將時隙的通知數(shù)據(jù)發(fā)送給各0NU。動態(tài)頻帶分配部50按照為維持多個0NU間的公平性而規(guī)定的分配規(guī)則來執(zhí)行對 各0NU的動態(tài)頻帶分配。動態(tài)頻帶分配部50具有房宅側(cè)信息保持部52、分配請求接收部 54、分配執(zhí)行部56、分配結(jié)果通知部58、指示接收部60、分配規(guī)則切換部62。房宅側(cè)信息保持部52取得被暫時保持在接收緩沖器部32中的房宅側(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)， 并以作為預(yù)定的存儲區(qū)域的房宅側(cè)信息表來存儲該房宅側(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)。即，關(guān)于當(dāng)前正與0LT 10連接著的0NU的房宅側(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)被記錄在房宅側(cè)信息表中。圖5表示房宅側(cè)信息表的構(gòu)造。該圖的0NU-ID欄中記錄P0N系統(tǒng)100中的0NU 的識別信息。其例如可以是以IEEE 802. 3規(guī)定的邏輯鏈接識別符(LLID)，也可以是MAC地 址，可以是以IEEE 802. 1Q規(guī)定的VLAN-ID，還可以是用于0NU認(rèn)證的單獨的識別符。或者 還可以是多種識別信息的組合。0NU類別欄中記錄各0NU所能應(yīng)對的最大通信速度。UNI 輸入速率欄中記錄與各0NU對應(yīng)的UNI 20中的最大通信速度、換言之是加入者終端22與 UNI 20之間的比特率?；氐綀D4。分配請求接收部54取得被暫時保持在接收緩沖器部32中的頻帶分配請求的數(shù) 據(jù)，發(fā)送給分配執(zhí)行部56。分配執(zhí)行部56根據(jù)頻帶分配請求來執(zhí)行動態(tài)頻帶分配處理。具 體來說，是按照等時間分配規(guī)則或等發(fā)送量分配規(guī)則來對頻帶分配請求的發(fā)送源的0NU分 配時隙。在本實施方式中，將允許光信號發(fā)送的發(fā)送開始時刻和發(fā)送允許時間的組作為時 隙來分配。作為變形例，也可以分配發(fā)送開始時刻與發(fā)送數(shù)據(jù)量的組、或者發(fā)送開始時刻與 發(fā)送結(jié)束時刻的組。下面說明針對多個頻帶分配請求的、分配執(zhí)行部56的動態(tài)頻帶分配處理。在遵循 等時間分配規(guī)則的情況下，分配執(zhí)行部56按照收到的頻帶分配請求的數(shù)量，將相同長度的 多個時隙分別分配給各0NU。分配給各0NU的時隙長度可以是基于對0LT 10的1G-0NU 16 和10G-0NU 18的最大連接數(shù)或平均連接數(shù)等而預(yù)先決定的，也可以是根據(jù)使用者的經(jīng)驗、 P0N系統(tǒng)100中的實驗來決定適當(dāng)?shù)闹?。另一方面，在遵循等發(fā)送量分配規(guī)則的情況下，分配執(zhí)行部56參照房宅側(cè)狀態(tài) 表，根據(jù)各頻帶分配請求的發(fā)送源0NU的最大通信速度，將長度被設(shè)定成單位時間內(nèi)來自 各0NU的發(fā)送數(shù)據(jù)量相等的時隙分配給各0NU。例如，將分配給10G-0NU 18的時隙的10倍長度的時隙分配給1G-0NU 16。在該情況下也同上述一樣，可以預(yù)先決定適當(dāng)?shù)臅r隙長度。 適用任一種分配規(guī)則時，分配給各0NU的時隙長度的總和都為容許周期的長度。另外，分配執(zhí)行部56姑且決定應(yīng)對各0NU分配的時隙后，在該時隙的信息被通知 給各0NU之前，基于該時隙的長度推定從各0NU向0LT 10發(fā)送數(shù)據(jù)時的有效通信速度。例 如，針對10G-0NU 18，其時隙長度為容許周期的八分之一時，該10G-0NU 18中的通信速度 推定為1250Mbps。分配執(zhí)行部56參照房宅側(cè)信息表，判斷針對各0NU推定的有效通信速 度是否超過與該0NU對應(yīng)的UNI輸入速率。若某0NU的有效通信速度超過與該0NU對應(yīng) 的UNI輸入速率，則為使得將與該超過量對應(yīng)的時隙的剩余量再分配給其它0NU，而針對各 0NU再次計算應(yīng)分配的時隙。在本實施方式中，將時隙的剩余量均等分配給其它0NU。時隙 的再計算的例子在后面敘述。分配結(jié)果通知部58將在分配執(zhí)行部56中分配給各0NU的時隙的信息發(fā)送到發(fā)送 緩沖器部38。由此，時隙的信息經(jīng)由光發(fā)送部40而被通知給1G-0NU 16和10G-0NU 18。指示接收部60從操作員終端12接收用于使時隙的分配規(guī)則切換的切換指示的數(shù) 據(jù)。分配規(guī)則切換部62按照來自操作員終端12的切換指示，在等時間分配規(guī)則和等發(fā)送 量分配規(guī)則間切換使分配執(zhí)行部56遵循的切換規(guī)則。另外，分配規(guī)則切換部62參照房宅側(cè)狀態(tài)表，根據(jù)P0N系統(tǒng)100中的多個0NU中 10G-0NU 18所占的比例(以下根據(jù)情況也稱作“10G-0NU占有率”)，來自主地切換等時間 分配規(guī)則和等發(fā)送量分配規(guī)則。分配規(guī)則切換部62可以在房宅側(cè)狀態(tài)表每次被更新時算 出10G-0NU占有率，追隨該變動地隨時切換分配規(guī)則。另外，也可以定期地算出10G-0NU占 有率，定期地切換分配規(guī)則。例如，在0LT 10的初始狀態(tài)下，分配執(zhí)行部56遵循等發(fā)送量分配規(guī)則來分配時 隙，分配規(guī)則切換部62定期地參照房宅側(cè)狀態(tài)表，監(jiān)視10G-0NU占有率的值。分配規(guī)則切 換部62在檢測到10G-0NU占有率達(dá)到80%以上時，將使分配執(zhí)行部56遵循的分配規(guī)則切 換成等時間分配規(guī)則。另外，例如分配規(guī)則切換部62在檢測到10G-0NU占有率不足80%時 將使分配執(zhí)行部56遵循的分配規(guī)則從等時間分配規(guī)則切換成等發(fā)送量分配規(guī)則。另外，分配規(guī)則切換部62使基于通過指示接收部60而取得的切換指示的切換優(yōu) 先于分配請求的自主切換。例如，在從等發(fā)送量分配規(guī)則自主地切換成等時間分配規(guī)則后， 又基于切換指示而回到等發(fā)送量分配規(guī)則的情況下，就不再自主切換成等時間分配規(guī)則。 同樣地，在從等時間分配規(guī)則向等發(fā)送量分配規(guī)則自主切換時也使切換指示優(yōu)先。下面說明以上結(jié)構(gòu)的動作。1G-0NU 16和10G-0NU 18從加入者終端22收到要送往上位網(wǎng)絡(luò)24的上行數(shù)據(jù) 后，向0LT 10發(fā)送頻帶分配請求。0LT 10的分配請求接收部54接收來自多個0NU的頻帶 分配請求。在收到頻帶分配請求后，分配執(zhí)行部56按照等時間分配規(guī)則或等發(fā)送量分配規(guī) 則的任一者對各0NU分配允許進(jìn)行上行數(shù)據(jù)的發(fā)送的時隙。此時，若對某0NU分配的時隙 因UNI 20中的限制而產(chǎn)生了時隙的剩余，則為將時隙的剩余量分配給其它0NU而再次計算 要對各0NU分配的時隙。分配結(jié)果通知部58將所分配的時隙的信息通知給各ONU。1G-0NU 16和10G-0NU 18在分配給自己的時隙內(nèi)向0LT 10發(fā)送光信號，由此，來自多個0NU的光信 號被時分地發(fā)送到0LT 10，上行數(shù)據(jù)被傳送到上位網(wǎng)絡(luò)24。在P0N系統(tǒng)100中的10G-0NU占有率達(dá)到預(yù)定值以上時，分配規(guī)則切換部62自主地將0LT 10中的分配規(guī)則從等發(fā)送量分配規(guī)則切換為等時間分配規(guī)則。另外，在10G-0NU 占有率不足預(yù)定值時，將0LT 10中的分配規(guī)則自主地從等時間分配規(guī)則切換為等發(fā)送量 分配規(guī)則。另外，在從操作員終端12收到了分配規(guī)則的切換指示時，分配規(guī)則切換部62使 該切換指示優(yōu)先于自主切換地進(jìn)行處理，將0LT 10中的分配規(guī)則從等時間分配規(guī)則切換 為等發(fā)送量分配規(guī)則，或者從等發(fā)送量分配規(guī)則切換為等時間分配規(guī)則。圖6表示關(guān)于0NU的上行方向P0N區(qū)間內(nèi)的輸出速率(以下根據(jù)情況也稱作“上 行P0N區(qū)間輸出速率”)的第一例。在該例子中，表示出P0N系統(tǒng)100中的1G-0NU 16的個 數(shù)遠(yuǎn)大于10G-0NU 18的個數(shù)時的上行P0N區(qū)間輸出速率。該上行P0N區(qū)間輸出速率表示 從1G-0NU 16和10G-0NU 18分別向0LT 10的有效通信速度，該值由自身的最大通信速度 和由0LT 10所分配的時隙的長度來決定。即，0NU的最大通信速度越大、時隙的長度越長， 上行P0N區(qū)間輸出速率就越大。另外，為使說明簡化，在圖6 圖8中所示的上行P0N區(qū)間 輸出速率的計算中，并未考慮成為開銷(overhead)的容許周期彼此間的間隔。在適用等時間分配規(guī)則的情況下，如果沒有時隙的再分配，則任一 0NU都被分 配相當(dāng)于容許周期的1/8的時隙，所以1G-0NU 16的上行P0N區(qū)間輸出速率為125Mbps， 10G-0NU 18的上行PON區(qū)間輸出速率為1250Mbps。這里，當(dāng)進(jìn)行時隙的再分配時，則還執(zhí)行 以下步驟。即，根據(jù)UNI輸入速率的限制，已分配給10G-0NU 18的時隙的20%成為剩余，該 剩余在各個1G-0NU 16間被均等分配。其結(jié)果，各個1G-0NU 16的時隙被追加分配容許周 期的1/280。因此，1G-0NU 16的上行P0N區(qū)間輸出速率成為128. 5，10G-0NU18的上行P0N 區(qū)間輸出速率成為1000Mbps。在適用等發(fā)送量分配規(guī)則的情況下，由于1G-0NU 16的時隙長度被設(shè)定成 10G-0NU 18的時隙長度的10倍，所以1G-0NU 16被分配相當(dāng)于容許周期的10/71的時隙， 10G-0NU 18被分配相當(dāng)于容許周期的1/71的時隙。其結(jié)果，1G-0NU 16的上行P0N區(qū)間輸 出速率和10G-0NU 18的上行P0N區(qū)間輸出速率都成為140. 8Mbps。圖7表示關(guān)于0NU的上行P0N區(qū)間輸出速率的第二例。該例子表示了 P0N系統(tǒng) 100中的1G-0NU 16的個數(shù)等于10G-0NU 18的個數(shù)時的上行P0N區(qū)間輸出速率。在適用 等時間分配規(guī)則的情況下，如果沒有時隙的再分配，則上行P0N區(qū)間輸出速率與第一例是 一樣的。如果進(jìn)行時隙的再分配，則各個1G-0NU 16的時隙被追加分配容許周期的1/40， 所以1G-0NU 16的上行P0N區(qū)間輸出速率比第一例要大。在適用等發(fā)送量分配規(guī)則的情況 下，各個1G-0NU 16分別被分配相當(dāng)于容許周期的10/44的時隙，各個10G-0NU 18分別被 分配相當(dāng)于容許周期的1/44的時隙。圖8表示關(guān)于0NU的上行P0N區(qū)間輸出速率的第三例。該例子表示了 P0N系統(tǒng) 100中的1G-0NU 16的個數(shù)遠(yuǎn)小于10G-0NU 18的個數(shù)時的上行P0N區(qū)間輸出速率。在適 用等時間分配規(guī)則的情況下，如果沒有時隙的再分配，則上行P0N區(qū)間輸出速率與第一例 是一樣的。而在進(jìn)行時隙的再分配時，各個1G-0NU 16的時隙分別被追加分配容許周期的 7/40，所以1G-0NU 16的上行P0N區(qū)間輸出速率比第二例要大。在適用等發(fā)送量分配規(guī)則 的情況下，1G-0NU 16分別被分配相當(dāng)于容許周期的10/17的時隙，10G-0NU 18分別被分配 相當(dāng)于容許周期的1/17的時隙。通過本實施方式的0LT 10，在對混合存在于同一 P0N系統(tǒng)100內(nèi)的1G-0NU 16和 10G-0NU 18執(zhí)行動態(tài)頻帶分配時，能維持時間分配的公平性或傳輸量分配的公平性。由此，隨著接入線路領(lǐng)域的高速化，即使在最大通信速度彼此不同的多個0NU連接于一個0LT的 狀況下，也容易維持0NU間、S卩加入者間的公平性。另外，在選擇任一種分配規(guī)則的情況下， 都能維持時間分配或傳輸量分配的公平性，所以容易抑制加入者的不公平感。另外，通過0LT 10，能夠根據(jù)通信運營商的判斷而適當(dāng)?shù)厍袚Q時隙的分配規(guī)則。例 如，考慮可以根據(jù)使用1G-0NU 16的1G連接服務(wù)和使用10G-0NU18的10G連接服務(wù)間的費 用差來決定分配規(guī)則。在兩服務(wù)間的費用差較小時，可以適用等發(fā)送量分配規(guī)則。由此，能 夠確保較大的面向1G-0NU 16的頻帶，1G連接服務(wù)的加入者不容易產(chǎn)生不公平感。另一方 面，若兩服務(wù)間的費用差較大，則可以適用等時間分配規(guī)則。由此，10G-0NU 18的通信速度 被有效活用，能提高10G連接服務(wù)的加入者的便利性。進(jìn)而，通過0LT 10，在P0N系統(tǒng)100中的10G-0NU占有率變大時，自動地從等發(fā)送 量分配規(guī)則切換為等時間分配規(guī)則。由此，能夠提高10G-0NU 18的通信速度，能夠提高大 部分加入者的便利性。另外，在10G-0NU占有率變小時，自動從等時間分配規(guī)則切換成等發(fā) 送量分配規(guī)則。由此，易于確保1G-0NU 16的通信速度。此外，上述分配規(guī)則切換的想法在基于UNI的速度限制而再計算要分配給各0NU 的時隙時特別有效。通過將分配給10G-0NU 18的剩余的時隙再分配給各個1G-0NU 16，分 配給1G-0NU 16的時隙長度被延長，彌補了切換成等時間分配規(guī)則時1G-0NU 16的通信速 度的下降。例如，圖8的基于等時間分配規(guī)則的上行P0N區(qū)間輸出速率，其再分配后的值都 要高于圖7的基于等發(fā)送量分配規(guī)則的上行P0N區(qū)間輸出速率。S卩，能不使1G連接服務(wù)的 加入者的便利性因分配規(guī)則的切換而下降地大大提高10G連接服務(wù)的加入者的便利性。以上基于實施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但顯然實施方式僅是表示本發(fā)明的原 理、應(yīng)用，在不脫離權(quán)利要求書所規(guī)定的本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)，可以對實施方式進(jìn)行很多 變形及配置的變更。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解權(quán)利要求所述的各構(gòu)成要件所發(fā)揮的功能能夠由實施 方式和變形例中所示出的各構(gòu)成要素單獨或協(xié)作來實現(xiàn)?！补I(yè)可利用性〕本發(fā)明能夠用于PON (Passive Optical Network)系統(tǒng)。
1權(quán)利要求
一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的站側(cè)裝置，其特征在于，包括分配請求接收部，從對應(yīng)于彼此不同的最大通信速度的多個房宅側(cè)裝置分別接收用于向上行方向發(fā)送數(shù)據(jù)的頻帶分配請求；分配執(zhí)行部，對上述多個房宅側(cè)裝置分別分配用于使從各房宅側(cè)裝置時分地發(fā)送數(shù)據(jù)的、相同長度的時隙；以及分配結(jié)果通知部，將所分配的時隙的信息通知給各房宅側(cè)裝置。
2.一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的站側(cè)裝置，其特征在于，包括分配請求接收部，從對應(yīng)于彼此不同的最大通信速度的多個房宅側(cè)裝置分別接收用于 向上行方向發(fā)送數(shù)據(jù)的頻帶分配請求；分配執(zhí)行部，對上述多個房宅側(cè)裝置分別分配用于使從各房宅側(cè)裝置時分地發(fā)送數(shù)據(jù) 的時隙，該時隙的長度是為使預(yù)定的單位時間內(nèi)來自各房宅側(cè)裝置的發(fā)送數(shù)據(jù)量相同而根 據(jù)各房宅側(cè)裝置的最大通信速度決定的；以及分配結(jié)果通知部，將所分配的時隙的信息通知給各房宅側(cè)裝置。
3.一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的站側(cè)裝置，其特征在于，包括分配請求接收部，從對應(yīng)于彼此不同的最大通信速度的多個房宅側(cè)裝置分別接收用于 向上行方向發(fā)送數(shù)據(jù)的頻帶分配請求；分配執(zhí)行部，對上述多個房宅側(cè)裝置分別分配用于使從各房宅側(cè)裝置時分地發(fā)送數(shù)據(jù) 的時隙，該時隙的長度是按照多種分配規(guī)則中的一種而決定的；分配結(jié)果通知部，將所分配的時隙的信息通知給各房宅側(cè)裝置；以及 分配規(guī)則切換部，在滿足預(yù)定的切換條件時，將目前所適用的分配規(guī)則切換成其它分 配規(guī)則；其中，上述多種分配規(guī)則中包括第一分配規(guī)則和第二分配規(guī)則，在該第一分配規(guī)則下， 將相同長度的時隙分配給各房宅側(cè)裝置，在該第二分配規(guī)則下，將為使預(yù)定的單位時間內(nèi) 來自各房宅側(cè)裝置的發(fā)送數(shù)據(jù)量相同而根據(jù)各房宅側(cè)裝置的最大通信速度決定的長度的 時隙分配給各房宅側(cè)裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的站側(cè)裝置，其特征在于上述分配規(guī)則切換部根據(jù)上述多個房宅側(cè)裝置中對應(yīng)于預(yù)定值以上的最大通信速度 的裝置所占的比例，在上述第一和第二分配規(guī)則間切換使上述分配執(zhí)行部遵循的分配規(guī) 則。
5.如權(quán)利要求4所述的站側(cè)裝置，其特征在于上述分配規(guī)則切換部在上述多個房宅側(cè)裝置中對應(yīng)于預(yù)定值以上的最大通信速度的 裝置所占的比例達(dá)到預(yù)定值以上時，將使上述分配執(zhí)行部遵循的分配規(guī)則從上述第二分配 規(guī)則切換成上述第一分配規(guī)則。
6.如權(quán)利要求4或5所述的站側(cè)裝置，其特征在于上述分配規(guī)則切換部在上述多個房宅側(cè)裝置中對應(yīng)于預(yù)定值以上的最大通信速度的 裝置所占的比例不足預(yù)定值時，將使上述分配執(zhí)行部遵循的分配規(guī)則從上述第一分配規(guī)則 切換成上述第二分配規(guī)則。
7.如權(quán)利要求1至6的任一項所述的站側(cè)裝置，其特征在于還包括房宅側(cè)信息保持部，用于保持分別設(shè)置上述多個房宅側(cè)裝置的加入者房宅中的用戶網(wǎng)絡(luò)接口的最大通信速度；其中，當(dāng)根據(jù)分配給一個房宅側(cè)裝置的時隙而推定的該房宅側(cè)裝置的通信速度超過用 戶網(wǎng)絡(luò)接口的最大通信速度時，上述分配執(zhí)行部將已分配給該房宅側(cè)裝置的時隙的一部分 再分配給其它房宅側(cè)裝置。
8.—種控制無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的站側(cè)裝置的方法，其特征在于，包括從對應(yīng)于彼此不同的最大通信速度的多個房宅側(cè)裝置分別接收用于向上行方向發(fā)送 數(shù)據(jù)的頻帶分配請求的步驟；對上述多個房宅側(cè)裝置分別分配用于使從各房宅側(cè)裝置時分地發(fā)送數(shù)據(jù)的時隙的步 驟，該時隙的長度是按照多種分配規(guī)則中的一種而決定的； 將所分配的時隙的信息通知給各房宅側(cè)裝置的步驟；以及 在滿足預(yù)定的切換條件時，將目前所適用的分配規(guī)則切換成其它分配規(guī)則的步驟； 其中，上述多種分配規(guī)則中包括第一分配規(guī)則和第二分配規(guī)則，在該第一分配規(guī)則下， 將相同長度的時隙分配給各房宅側(cè)裝置，在該第二分配規(guī)則下，將為使預(yù)定的單位時間內(nèi) 來自各房宅側(cè)裝置的發(fā)送數(shù)據(jù)量相同而根據(jù)各房宅側(cè)裝置的最大通信速度決定的長度的 時隙分配給各房宅側(cè)裝置。
9.一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于對應(yīng)于彼此不同的最大通信速度的多個房宅側(cè)裝置與站側(cè)裝置相連接； 上述站側(cè)裝置包括分配請求接收部，從上述多個房宅側(cè)裝置分別接收用于向上行方向發(fā)送數(shù)據(jù)的頻帶分 配請求，分配執(zhí)行部，對上述多個房宅側(cè)裝置分別分配用于使從各房宅側(cè)裝置時分地發(fā)送數(shù)據(jù) 的時隙，該時隙的長度是按照多種分配規(guī)則中的一種而決定的，分配結(jié)果通知部，將所分配的時隙的信息通知給各房宅側(cè)裝置，以及 分配規(guī)則切換部，在滿足預(yù)定的切換條件時，將目前所適用的分配規(guī)則切換成其它分 配規(guī)則，其中，上述多種分配規(guī)則中包括第一分配規(guī)則和第二分配規(guī)則，在該第一分配規(guī)則下， 將相同長度的時隙分配給各房宅側(cè)裝置，在該第二分配規(guī)則下，將為使預(yù)定的單位時間內(nèi) 來自各房宅側(cè)裝置的發(fā)送數(shù)據(jù)量相同而根據(jù)各房宅側(cè)裝置的最大通信速度決定的長度的 時隙分配給各房宅側(cè)裝置。
全文摘要
本發(fā)明一個實施方式的OLT(10)具有分配請求接收部(54)，從1G-ONU(16)和10G-ONU(18)分別接收頻帶分配請求；分配執(zhí)行部(56)，按照基于時間分配的公平性的分配規(guī)則或基于傳輸量分配的公平性的分配規(guī)則向各ONU分配用于使之發(fā)送數(shù)據(jù)的時隙；以及分配結(jié)果通知部(58)，將時隙的信息通知給各ONU。
文檔編號H04B10/20GK101984777SQ20098010034
公開日2011年3月9日 申請日期2009年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者吉田浩章, 橫本徹哉, 重留広二 申請人:富士通網(wǎng)絡(luò)通訊株式會社