帯域割り当て装置
【課題】本発明は、ＯＮＵからの帯域要求に応じて、ＯＬＴと上位ＳＷ間で使用する帯域を公平に割り当てることで、上位ＳＷ下部に収容されているＯＮＵへの帯域利用の公平性を担保することを目的とする。
【解決手段】本願発明の帯域割り当て装置は、個別装置１に対応付けられた重み及び個別装置１の要求帯域を、個別装置１を収容する前段の集線装置２ごとに管理する前段集線装置要求帯域管理テーブル２１と、前段集線装置要求帯域管理テーブル２１から、個別装置１に対応付けられた重み及び個別装置１の要求帯域を読み出し、要求のある個別装置１の重みの総和及び要求帯域の総和を算出する前段集線装置帯域通知部２２と、前段の集線装置２ごとの重みの総和を用いて前段の集線装置２の出力方路帯域を割り当てる後段集線装置帯域割当部３３と、備える。
【解決手段】本願発明の帯域割り当て装置は、個別装置１に対応付けられた重み及び個別装置１の要求帯域を、個別装置１を収容する前段の集線装置２ごとに管理する前段集線装置要求帯域管理テーブル２１と、前段集線装置要求帯域管理テーブル２１から、個別装置１に対応付けられた重み及び個別装置１の要求帯域を読み出し、要求のある個別装置１の重みの総和及び要求帯域の総和を算出する前段集線装置帯域通知部２２と、前段の集線装置２ごとの重みの総和を用いて前段の集線装置２の出力方路帯域を割り当てる後段集線装置帯域割当部３３と、備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＯＮシステムにおいてＯＮＵ及び当該ＯＮＵを収容するＯＬＴに帯域を割り当てるＯＬＴ帯域割り当て装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、出力方路の帯域を共用する装置を２段構成の集線装置に収容し、前段の集線装置２が個別装置１に帯域を割り当て、後段の集線装置３で前段の集線装置２に帯域を割当するシステムとして（図５）、例えば、特許文献１と特許文献２に示される前段の集線装置２に集合型ＯＮＵを用いたＰＯＮシステム（図６）や、特許文献３に示される複数装置からの回線を収容するＳＷ（ＳＷｉｔｃｈ）をカスケードに接続した装置がある。
【０００３】
これらの装置では、出力方路の有効利用のために前段の集線装置２に割り当てる帯域を動的に変更する。前段の集線装置２に対する帯域割り当ては、特許文献１と２に示される方式では、後段の集線装置３であるＯＬＴから前段の集線装置２であるＯＮＵに対するＰＯＮの動的帯域割当のプロトコルによって割り当てられ、特許文献３では後段の集線装置３から前段の集線装置２に対する輻輳通知によって通知される。
【０００４】
しかし、これらの構成では、どの前段の集線装置２に集線されるかによって、割当帯域に多寡が発生し、異なる前段の集線装置２に集線される個別装置１間での公平性が担保できない問題がある。例えば、輻輳の少ない前段の集線装置２に収容される個別装置１は、輻輳の大きい前段の集線装置２に収容される個別装置１よりも割当帯域が大きくなり、不公平な割り当てとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１４５６４号公報
【特許文献２】特開２００１−９４５６５号公報
【特許文献３】特開２００１−１６２０６号公報
【特許文献４】特開２００３−２６４５８８号公報
【特許文献５】特開２００３−２６４５８６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｏ． Ｙｏｓｈｉｈａｒａ， Ｎ． Ｏｏｔａ， ａｎｄ Ｎ． Ｍｉｋｉ， “Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ， Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ， Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ， ａｎｄ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｍｅｄｉｕｍ，” ＵＳ Ｐａｔｅｎｔ ７４３３３１２， ２００５（三鬼−太田ＤＢＡ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ＯＮＵからの帯域要求に応じて、ＯＬＴと上位ＳＷ間で使用する帯域を公平に割り当てることで、上位ＳＷ下部に収容されているＯＮＵへの帯域利用の公平性を担保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本願発明の帯域割り当て装置は、個別装置に対応付けられた重み及び前記個別装置の要求帯域を、前記個別装置を収容する前段の集線装置ごとに管理する前段集線装置要求帯域管理テーブルと、前記前段集線装置要求帯域管理テーブルから、前記個別装置に対応付けられた重み及び前記個別装置の要求帯域を読み出し、要求のある前記個別装置の重みの総和及び前記要求帯域の総和を前記前段の集線装置ごとに算出する算出部と、前記算出部の算出した前記前段の集線装置ごとの前記重みの総和を用いて、前記前段の集線装置の出力方路帯域を割り当てる後段集線装置帯域割当部と、を備える。
【０００９】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする後段集線装置不足カウンタをさらに備え、前記後段集線装置帯域割当部は、前記後段集線装置不足カウンタの値の高い順に、前記前段の集線装置の出力方路帯域を算出して割り当ててもよい。
【００１０】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする後段集線装置不足カウンタをさらに備え、前記後段集線装置帯域割当部は、前記後段集線装置不足カウンタの値が零に漸近するように、前記前段の集線装置の出力方路帯域を算出して割り当ててもよい。
【００１１】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記後段集線装置不足カウンタは、出力方路帯域に前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和を乗じ、前記個別装置の重みの総和の合計で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新してもよい。
【００１２】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段の集線装置は、前記個別装置に対する割当不足をカウントする前段集線装置不足カウンタと、前記前段集線装置不足カウンタの値の高い順に、前記後段集線装置帯域割当部から割り当てられた出力方路帯域を前記個別装置に割り当てる前段集線装置帯域割当部と、をさらに備えてもよい。
【００１３】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする前段集線装置不足カウンタと、前記前段集線装置不足カウンタの値が零に漸近するように、前記後段集線装置帯域割当部から割り当てられた出力方路帯域を前記個別装置に割り当てる前段集線装置帯域割当部と、をさらに備えてもよい。
【００１４】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段集線装置不足カウンタは、出力方路帯域に前記個別装置の重みを乗じ、前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新してもよい。
【００１５】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段集線装置不足カウンタは、前記前段の集線装置への割り当て帯域に前記個別装置の重みを乗じ、前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新してもよい。
【００１６】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＯＮＵからの帯域要求に応じて、ＯＬＴと上位ＳＷ間で使用する帯域を公平に割り当てることで、上位ＳＷ下部に収容されているＯＮＵへの帯域利用の公平性を担保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るネットワークシステムの構成例を示す。
【図２】実施形態１に係るネットワークシステムの具体例を示す。
【図３】実施形態１に係る帯域割当のフローの一例を示す。
【図４】実施形態１に係る帯域割当の方法の他形態を示す。
【図５】従来のシステム構成の一例を示す。
【図６】集合型ＯＮＵを収容するＰＯＮシステムの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２０】
（実施形態１）
図１を利用して、本願発明の構成を説明する。ここで、本実施形態に係るネットワークシステムは、個別装置１と、前段の集線装置２と、後段の集線装置３と、を備える。個別装置１は、帯域要求部１１を備える。前段の集線装置２は、前段集線装置要求帯域管理テーブル２１と、前段集線装置帯域通知部２２と、前段集線装置帯域割当部２３と、前段集線装置不足カウンタ２４と、を備える。後段の集線装置３は、後段集線装置要求帯域管理テーブル３１と、後段集線装置輻輳判断部３２と、後段集線装置帯域割当部３３と、後段集線装置不足カウンタ３４と、を備える。
【００２１】
前段集線装置要求帯域管理テーブル２１は、個別装置１に対応付けられた重み及び個別装置１の要求帯域を、個別装置１を収容する前段の集線装置２ごとに管理する。前段集線装置帯域通知部２２は、算出部としての機能を有する。算出部は、前段集線装置要求帯域管理テーブル２１から、個別装置１に対応付けられた重み及び個別装置１の要求帯域を読み出し、要求のある個別装置１の重みの総和及び要求帯域の総和を算出する。前段集線装置帯域割当部２３は、後段集線装置帯域割当部３３から割り当てられた出力方路帯域を、個別装置１に対応付けられた重み付けを用いて個別装置１に割り当てる。前段集線装置不足カウンタ２４は、個別装置１への割り当て不足をカウントする。
【００２２】
後段集線装置輻輳判断部３２は、輻輳判断部としての機能を有する。輻輳判断部は、前段集線装置帯域通知部２２の算出した要求帯域の総和から輻輳を検知する。後段集線装置帯域割当部３３は、後段集線装置輻輳判断部３２が輻輳と判断している間、前段の集線装置２ごとの重みの総和を用いて前段の集線装置２の出力方路帯域を割り当てる。後段集線装置不足カウンタ３４は、前段の集線装置２への割り当て不足をカウントする。
【００２３】
ＯＮＵを収容するＯＬＴを前段の集線装置２とし、ＯＬＴの出力を集線するＳＷを後段の集線装置３とする例で示すが、特許文献１の集合ＯＮＵを収容するＰＯＮであってもよいし、ＰＯＮ以外の複数の集線装置が多段に集線していてもよいし、２段以上の段数で集線していてもよい（図５）。複数のＰＯＮの代わりに同一のＰＯＮであるが、異なる波長を使って通信するＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮや複数の冗長経路を切り替えてまたは同時に使って通信するＰＯＮであってもよい。
【００２４】
図２に、本実施形態に係るネットワークシステムの具体例を示す。本願のシステムは、ＯＮＵ１〜ＯＮＵ４と、ＯＬＴ５〜ＯＬＴ６と、ＯＮＵ１〜ＯＮＵ４とＯＬＴ５〜ＯＬＴ６とを接続するＯＤＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、ＯＬＴの出力を集線するＳＷと、から構成される。以下ＯＮＵ→ＯＬＴ→ＳＷへの上り帯域の割当に着目して説明するが、下り帯域割当も同様である。ＯＮＵ１〜ＯＮＵ４は個別装置１としての機能を有する。ＯＬＴ５〜ＯＬＴ６は前段の集線装置２としての機能を有する。ＳＷは、後段の集線装置３としての機能を有する。
【００２５】
ＯＮＵはＯＬＴに対し、帯域を要求する。ＯＬＴは収容するＯＮＵで帯域要求のあるＯＮＵに、ＯＬＴが割当可能な帯域に当該ＯＮＵの帯域割当の重み付けの値、例えば保証帯域の値を乗じ、当該ＯＬＴが収容するＯＮＵで帯域要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの値の総和で除した帯域を割当する。
【００２６】
ＯＬＴが割当可能な帯域は例えば、ＳＷから当該ＯＬＴが割り当てられた帯域であり、当該ＯＬＴが割り当てられた帯域からＯＮＵとのＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ， Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）のための帯域や固定割当のための帯域を除きＳＷとのＯＡＭのための帯域を加えた帯域である。
【００２７】
帯域割当は、当該ＯＮＵが要求する帯域を上限として割り当ててもよいし、当該ＯＬＴに収容する全ＯＮＵの要求する帯域以上の割当可能な帯域がある場合は、特許文献４に示される非所要帯域割当をしてもよい。更に、非特許文献１に示すように前段集線装置不足カウンタ２４としてＤｅｆｉｃｉｔカウンタを備え、そのカウンタ値の零に漸近する割当であってもよい。Ｄｅｆｉｃｉｔカウンタは指数平均でカウントしてもよいし、スライディングウインドウや、ジャンピングウインドウでカウントしてもよい。割当不足の代わりに割当超過をカウントしてもよい。非所要帯域割当をする場合や、フラグメント防止のために割当帯域の粒度が大きいことによってＯＬＴからの割当帯域とＯＮＵの利用帯域が合致しない場合は、カウンタでの演算で割当帯域の代わりに利用帯域を用いてもよい。これらは以降の説明でも同様である。
【００２８】
ここで図３を用いて本実施形態に係る帯域割当の方法について説明する。
ＯＬＴはＯＮＵから帯域要求を受信する（ステップＳＬ２１）。
前段集線装置帯域通知部２２は、要求のあるＯＮＵの重みを、前段集線装置要求帯域管理テーブル２１から読み出す（ステップＳＬ２２）。
要求のあるＯＮＵの不足カウンタ値を、前段集線装置不足カウンタ２４から読み出す（ステップＳＬ２３）。
前段集線装置帯域通知部２２はＳＷに対し、収容するＯＮＵの要求帯域の総和と、収容するＯＮＵで要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの総和を通知する（ステップＳＬ２４）。ＳＷは、ＯＬＴからの通知を受信する（ステップＳＳ２１）。
【００２９】
ここで、要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの総和の通知は、ＯＮＵ毎の帯域割当の重みの値をＳＷ側の後段集線装置要求帯域管理テーブル３１で保持し、帯域要求のあるＯＮＵをＳＷに通知することで替えてもよい。また、通知するＯＮＵの帯域割当の重みの総和が保証帯域の総和である場合で、いずれかのＯＮＵの要求帯域が当該ＯＮＵの保証帯域未満である場合は、そのＯＮＵの要求帯域を保証帯域に替えて総和をとってもよい。
【００３０】
要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの総和の通知に代えて、当該ＯＬＴが収容する全ＯＮＵのＤｅｆｉｃｉｔカウンタの総和を通知してもよい。Ｄｅｆｉｃｉｔカウンタの総和を通知する場合は、Ｄｅｆｉｃｉｔカウンタの積算の際に、ＯＮＵを収容するＯＬＴが割当て可能な帯域に当該ＯＮＵの帯域割当の重みの比を乗じ当該ＯＬＴに収容するＯＮＵで帯域要求のあるＯＮＵの帯域割当ての重みの総和で除した値から当該ＯＮＵへの割当帯域を減じた値を用いる代わりに、非輻輳時に当該ＯＮＵに割り当てうる最大の帯域、例えば、ＰＯＮで割当てに用いうる帯域またはＳＷの出力方路の帯域に当該ＯＮＵの帯域割当の重みの比を乗じ当該ＯＬＴに収容するＯＮＵで帯域要求のあるＯＮＵの帯域割当ての重みの総和で除した値から当該ＯＮＵへの割当帯域を減じた値を用いるのが好ましい。
【００３１】
後段集線装置帯域輻輳判断部３２は、後段集線装置要求帯域管理テーブル３１から各ＯＬＴの要求帯域を読み出し、輻輳を検知する。後段集線装置帯域輻輳判断部３２が輻輳を検知している間、ＳＷはステップＳＳ２２及びステップＳＳ２３を行う。
【００３２】
後段集線装置帯域割当部３３は、ＯＬＴごとに帯域割当を行い、ＯＬＴに通知する（ステップＳＳ２２）。このとき、ＳＷは収容するＯＬＴで帯域要求のある又は帯域割当の重みの値の総和が零で無いＯＬＴに、ＳＷが割当可能な帯域に、当該ＯＬＴの帯域割当の重みの値の総和を乗じ、当該ＳＷが収容するＯＬＴで帯域要求のある又は帯域割当の重みの値の総和が零でないＯＬＴの帯域割当の重みの値の総和の合計で除した帯域を割当する。
【００３３】
ＳＷが割当可能な帯域は例えば、ＳＷの出力方路の帯域、又は、当該ＳＷの出力方路の帯域からＯＬＴとのＯＡＭのための帯域や固定割当のための帯域を除いた帯域である。帯域割当は、当該ＯＬＴが要求する帯域の総和を上限として、割当してもよいし、当該ＳＷに収容する全ＯＬＴの要求する帯域の総和の合計以上の割当可能な帯域がある場合は、非所要帯域割当をしてもよい。
【００３４】
更に、後段集線装置不足カウンタ３４としてＤｅｆｉｃｉｔカウンタを備える場合、後段集線装置不足カウンタ３４はＯＬＴ毎の不足カウンタ値を算出する（ステップＳＳ２３）。後段集線装置帯域割当部３３の割り当ては、そのカウンタ値の零に漸近する割当であってもよい。Ｄｅｆｉｃｉｔカウンタを備えると、複数の割当周期での割当で割当帯域の平準化が図れるため望ましい。ＳＷでのＯＬＴへの割当がＯＬＴからＯＮＵへの割当に反映されるまでの遅延が生ずることから、ＳＷのＤｅｆｉｃｉｔカウンタでカウントする周期は、ＯＬＴでカウントする周期よりも長いことが望ましい。また、ＳＷに十分にバッファがある場合は、特許文献５に示すようにＳＷのバッファ中のキュー長に応じたＯＬＴに対する帯域割当ての切り替えを併用してもよい。
【００３５】
ＯＬＴは、ＳＷからの通知を受信する（ステップＳＬ２５）。前段集線装置帯域割当部２３は、ＯＮＵに対応付けられた重み付けの比を用いて各ＯＮＵに帯域割り当てを行う（ステップＳＬ２６）。前段集線装置不足カウンタ２４は、ＯＮＵ毎の不足カウンタ値を算出する（ステップＳＬ２７）。
【００３６】
本実施形態では、ＳＷの出力方路帯域が１０００Ｍｂｐｓであるとし、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２がＯＬＴ５に対してそれぞれ２００Ｍｂｐｓに相当する帯域を要求し、ＯＮＵ３およびＯＮＵ４がＯＬＴ６に対してそれぞれ３００Ｍｂｐｓに相当する帯域を要求し、各ＯＮＵの保証帯域の値は等しいとする。
【００３７】
発明の構成によれば、ＳＷは出力方路帯域を、要求帯域の和を上限に割り当て、余剰帯域を重みの和の比で割り当てを行うので、ＯＬＴ５に４００Ｍｂｐｓを割り当て、ＯＬＴ６に６００Ｍｂｐｓ割り当てる。
【００３８】
図４に、本実施形態に係る帯域割当の方法の他形態を示す。本形態は、ステップＳＬ２６及びステップＳＬ２７に代えて、ステップＳＬ３６及びステップＳＬ３７を有する。
本形態では、ＯＬＴがＯＮＵ毎に前段集線装置不足カウンタ２４を備え、ステップＳＬ３６において、前段集線装置帯域割当部２３が不足カウンタ値の大きいＯＮＵから順に割り当てを行う。
【００３９】
ＯＬＴ５では、要求帯域の合計が割り当て量と等しいため、ＯＮＵ１から割り当てても、ＯＮＵ２から割り当てても、いずれのＯＮＵにも２００Ｍｂｐｓずつ割り当てられる。
【００４０】
ＯＬＴ６では、初期の不足カウンタが等しいため、まずＯＮＵ３に要求量である４００Ｍｂｐｓを割り当て、ＯＮＵ４に残りの２００Ｍｂｐｓを割り当てる。
【００４１】
そして、ステップＳＬ３７において、ＯＮＵｉの前段集線装置不足カウンタ２４は、次式を用いて不足カウンタの値Ｄｉ（ｔ−１）をＤｉ（ｔ）に更新する。
【数１】
ただし、αは０＜α≦１で定められる平滑化係数である。
【００４２】
ここで、式（１）におけるＤｉは、ＯＬＴｊへの割当量ＢｊにＯＮＵｉの重みＷｉを乗じ、ＯＬＴｊ下部のＯＮＵの重みの総和ΣＷｉで除した値から、ＯＮＵｉへの割当量Ａｉを減じた値を加算することによって算出される。すなわち前段集線装置不足カウンタ２４は次式を用いて不足カウンタの値を更新する。
【数２】
【００４３】
例えば、ＯＬＴ６の前段集線装置不足カウンタ２４は、ＯＮＵ３の不足カウンタ値に、出力方路帯域１０００ＭｂｐｓにＯＮＵ３の重み１を乗じ、ＯＬＴ６下部のＯＮＵの重みの総和２で除した値から、割り当て量４００Ｍｂｐｓを減じた値である１００Ｍｂｐｓを加算する。ＯＬＴ６の前段集線装置不足カウンタ２４は、ＯＮＵ４の不足カウンタ値に、出力方路帯域１０００ＭｂｐｓにＯＮＵ４の重み１を乗じ、ＯＬＴ６下部のＯＮＵの重みの総和２で除した値から割り当て量２００Ｍｂｐｓを減じた値である３００Ｍｂｐｓを加算する。
【００４４】
ＯＬＴ６では、次回割り当て時に、不足カウンタ値の大きいＯＮＵ４に要求量である４００Ｍｂｐｓを割り当て、その次にＯＮＵ３に残りの２００Ｍｂｐｓを割り当てる。
【００４５】
本願では、帯域要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの値の総和の比に応じてＯＬＴに帯域を割当し、帯域割当の重みの値の総和の比に応じた帯域をＯＬＴで帯域要求のあるＯＮＵに割当するので、結果としてどのＯＮＵも、全ＯＬＴに収容されるＯＮＵで帯域要求のあるＯＮＵの重みの総和に対する、それぞれの帯域割当の重みの比で帯域割当することができる。従って、特定のＯＬＴに帯域要求のあるＯＮＵが偏った場合も収容されるＯＬＴによらずにＯＮＵに対して公平に帯域割当することが出来る。
【００４６】
更に、ＳＷからＯＬＴに個別のＯＮＵに対する割当抑止の通知をしなくてもよいので、そのための通信量が増大する問題もない。また、割当抑止の通知をしなくてもよいことから、順次通信するための抑止までの遅延によって、その順番による不公平性が生じる問題もない。また個別のＯＮＵに対する割当帯域をＳＷで保持する必要がないため、ＳＷにおける処理量も増大しない。また抑止の伴うＯＬＴとＳＷでのＤｅｆｉｃｉｔカウンタの積算の特殊処理をする必要もない。
【００４７】
また、帯域要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの値の総和の通知として、当該ＯＬＴが収容する全ＯＮＵのＤｅｆｉｃｉｔカウンタの総和の通知を用いる場合は、一部のＯＬＴにのみ、少量の帯域を、連続的に要求を要求するＯＮＵが収容される場合でも公平性が担保できる。これは収容されるＯＬＴへの帯域割当の量によらずに、全ＯＮＵで共通のＤｅｆｉｃｉｔカウンタを積算し、そのＤｅｆｉｃｉｔカウンタの値を零に漸近するように割当するからである。
【００４８】
（実施形態２）
本実施形態では、実施形態１と不足カウンタ算出方法と割り当て方法のみ異なる例を説明する。本実施形態では、後段集線装置不足カウンタ３４及び前段集線装置不足カウンタ２４が零に漸近するようにラウンドロビンで算出し、不足カウンタ値を割り当て帯域基準に算出する。
【００４９】
後段集線装置帯域割当部３３が、出力方路帯域を、要求帯域の和を上限に割り当て、余剰帯域を後段集線装置不足カウンタ３４の値が大きい順に行う。初期状態を除き、ＯＬＴ５の不足カウンタ値が常に大きくなるため、後段集線装置帯域割当部３３は、ＯＬＴ５に４００Ｍｂｐｓを割り当て、その後にＯＬＴ６に６００Ｍｂｐｓ割り当てる。
【００５０】
後段集線装置不足カウンタ３４は、ＯＬＴ５には、出力方路帯域１０００ＭｂｐｓにＯＬＴ５下部のＯＮＵの重みの総和２を乗じ、ＯＬＴ５及びＯＬＴ６の重みの総和の合計４で除した値から割り当て量４００Ｍｂｐｓを減じた値である１００Ｍｂｐｓを加算することによって不足カウンタ値を更新する。後段集線装置不足カウンタ３４は、ＯＬＴ６の不足カウンタには、出力方路帯域１０００ＭｂｐｓにＯＬＴ６下部のＯＮＵの重みの総和２を乗じ、ＯＬＴ５及びＯＬＴ６の重みの総和の総和４で除した値から割り当て量６００Ｍｂｐｓを減じた値である−１００Ｍｂｐｓを加算することによって不足カウンタ値を更新する。
【００５１】
ＯＬＴ６では、各ＯＮＵの初期の不足カウンタの値が等しいため、ＯＬＴ６の前段集線装置帯域割当部２３は、ラウンドロビンによりＯＮＵ３およびＯＮＵ４に３００Ｍｂｐｓを割り当てる。
【００５２】
ＯＬＴ６の前段集線装置不足カウンタ２４は、ＯＮＵ３およびＯＮＵ４の不足カウンタの値に、ＯＬＴ割り当て帯域６００ＭｂｐｓにＯＮＵの重み１を乗じ、ＯＬＴ６のＯＮＵの重みの総和２で除した値から割り当て量３００Ｍｂｐｓを減じた値である０Ｍｂｐｓを加算することによって不足カウンタ値を更新する。
【００５３】
ＯＬＴ６では、次回割り当て時以降も同様に割り当てる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１：個別装置
２：前段の集線装置
３：後段の集線装置
１１：帯域要求部
２１：前段集線装置要求帯域管理テーブル
２２：前段集線装置帯域通知部
２３：前段集線装置帯域割当部
２４：前段集線装置不足カウンタ
３１：後段集線装置要求帯域管理テーブル
３２：後段集線装置輻輳判断部
３３：後段集線装置帯域割当部
３４：後段集線装置不足カウンタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＯＮシステムにおいてＯＮＵ及び当該ＯＮＵを収容するＯＬＴに帯域を割り当てるＯＬＴ帯域割り当て装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、出力方路の帯域を共用する装置を２段構成の集線装置に収容し、前段の集線装置２が個別装置１に帯域を割り当て、後段の集線装置３で前段の集線装置２に帯域を割当するシステムとして（図５）、例えば、特許文献１と特許文献２に示される前段の集線装置２に集合型ＯＮＵを用いたＰＯＮシステム（図６）や、特許文献３に示される複数装置からの回線を収容するＳＷ（ＳＷｉｔｃｈ）をカスケードに接続した装置がある。
【０００３】
これらの装置では、出力方路の有効利用のために前段の集線装置２に割り当てる帯域を動的に変更する。前段の集線装置２に対する帯域割り当ては、特許文献１と２に示される方式では、後段の集線装置３であるＯＬＴから前段の集線装置２であるＯＮＵに対するＰＯＮの動的帯域割当のプロトコルによって割り当てられ、特許文献３では後段の集線装置３から前段の集線装置２に対する輻輳通知によって通知される。
【０００４】
しかし、これらの構成では、どの前段の集線装置２に集線されるかによって、割当帯域に多寡が発生し、異なる前段の集線装置２に集線される個別装置１間での公平性が担保できない問題がある。例えば、輻輳の少ない前段の集線装置２に収容される個別装置１は、輻輳の大きい前段の集線装置２に収容される個別装置１よりも割当帯域が大きくなり、不公平な割り当てとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１４５６４号公報
【特許文献２】特開２００１−９４５６５号公報
【特許文献３】特開２００１−１６２０６号公報
【特許文献４】特開２００３−２６４５８８号公報
【特許文献５】特開２００３−２６４５８６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｏ． Ｙｏｓｈｉｈａｒａ， Ｎ． Ｏｏｔａ， ａｎｄ Ｎ． Ｍｉｋｉ， “Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ， Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ， Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ， ａｎｄ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｍｅｄｉｕｍ，” ＵＳ Ｐａｔｅｎｔ ７４３３３１２， ２００５（三鬼−太田ＤＢＡ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ＯＮＵからの帯域要求に応じて、ＯＬＴと上位ＳＷ間で使用する帯域を公平に割り当てることで、上位ＳＷ下部に収容されているＯＮＵへの帯域利用の公平性を担保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本願発明の帯域割り当て装置は、個別装置に対応付けられた重み及び前記個別装置の要求帯域を、前記個別装置を収容する前段の集線装置ごとに管理する前段集線装置要求帯域管理テーブルと、前記前段集線装置要求帯域管理テーブルから、前記個別装置に対応付けられた重み及び前記個別装置の要求帯域を読み出し、要求のある前記個別装置の重みの総和及び前記要求帯域の総和を前記前段の集線装置ごとに算出する算出部と、前記算出部の算出した前記前段の集線装置ごとの前記重みの総和を用いて、前記前段の集線装置の出力方路帯域を割り当てる後段集線装置帯域割当部と、を備える。
【０００９】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする後段集線装置不足カウンタをさらに備え、前記後段集線装置帯域割当部は、前記後段集線装置不足カウンタの値の高い順に、前記前段の集線装置の出力方路帯域を算出して割り当ててもよい。
【００１０】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする後段集線装置不足カウンタをさらに備え、前記後段集線装置帯域割当部は、前記後段集線装置不足カウンタの値が零に漸近するように、前記前段の集線装置の出力方路帯域を算出して割り当ててもよい。
【００１１】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記後段集線装置不足カウンタは、出力方路帯域に前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和を乗じ、前記個別装置の重みの総和の合計で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新してもよい。
【００１２】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段の集線装置は、前記個別装置に対する割当不足をカウントする前段集線装置不足カウンタと、前記前段集線装置不足カウンタの値の高い順に、前記後段集線装置帯域割当部から割り当てられた出力方路帯域を前記個別装置に割り当てる前段集線装置帯域割当部と、をさらに備えてもよい。
【００１３】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする前段集線装置不足カウンタと、前記前段集線装置不足カウンタの値が零に漸近するように、前記後段集線装置帯域割当部から割り当てられた出力方路帯域を前記個別装置に割り当てる前段集線装置帯域割当部と、をさらに備えてもよい。
【００１４】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段集線装置不足カウンタは、出力方路帯域に前記個別装置の重みを乗じ、前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新してもよい。
【００１５】
本願発明の帯域割り当て装置では、前記前段集線装置不足カウンタは、前記前段の集線装置への割り当て帯域に前記個別装置の重みを乗じ、前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新してもよい。
【００１６】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＯＮＵからの帯域要求に応じて、ＯＬＴと上位ＳＷ間で使用する帯域を公平に割り当てることで、上位ＳＷ下部に収容されているＯＮＵへの帯域利用の公平性を担保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るネットワークシステムの構成例を示す。
【図２】実施形態１に係るネットワークシステムの具体例を示す。
【図３】実施形態１に係る帯域割当のフローの一例を示す。
【図４】実施形態１に係る帯域割当の方法の他形態を示す。
【図５】従来のシステム構成の一例を示す。
【図６】集合型ＯＮＵを収容するＰＯＮシステムの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２０】
（実施形態１）
図１を利用して、本願発明の構成を説明する。ここで、本実施形態に係るネットワークシステムは、個別装置１と、前段の集線装置２と、後段の集線装置３と、を備える。個別装置１は、帯域要求部１１を備える。前段の集線装置２は、前段集線装置要求帯域管理テーブル２１と、前段集線装置帯域通知部２２と、前段集線装置帯域割当部２３と、前段集線装置不足カウンタ２４と、を備える。後段の集線装置３は、後段集線装置要求帯域管理テーブル３１と、後段集線装置輻輳判断部３２と、後段集線装置帯域割当部３３と、後段集線装置不足カウンタ３４と、を備える。
【００２１】
前段集線装置要求帯域管理テーブル２１は、個別装置１に対応付けられた重み及び個別装置１の要求帯域を、個別装置１を収容する前段の集線装置２ごとに管理する。前段集線装置帯域通知部２２は、算出部としての機能を有する。算出部は、前段集線装置要求帯域管理テーブル２１から、個別装置１に対応付けられた重み及び個別装置１の要求帯域を読み出し、要求のある個別装置１の重みの総和及び要求帯域の総和を算出する。前段集線装置帯域割当部２３は、後段集線装置帯域割当部３３から割り当てられた出力方路帯域を、個別装置１に対応付けられた重み付けを用いて個別装置１に割り当てる。前段集線装置不足カウンタ２４は、個別装置１への割り当て不足をカウントする。
【００２２】
後段集線装置輻輳判断部３２は、輻輳判断部としての機能を有する。輻輳判断部は、前段集線装置帯域通知部２２の算出した要求帯域の総和から輻輳を検知する。後段集線装置帯域割当部３３は、後段集線装置輻輳判断部３２が輻輳と判断している間、前段の集線装置２ごとの重みの総和を用いて前段の集線装置２の出力方路帯域を割り当てる。後段集線装置不足カウンタ３４は、前段の集線装置２への割り当て不足をカウントする。
【００２３】
ＯＮＵを収容するＯＬＴを前段の集線装置２とし、ＯＬＴの出力を集線するＳＷを後段の集線装置３とする例で示すが、特許文献１の集合ＯＮＵを収容するＰＯＮであってもよいし、ＰＯＮ以外の複数の集線装置が多段に集線していてもよいし、２段以上の段数で集線していてもよい（図５）。複数のＰＯＮの代わりに同一のＰＯＮであるが、異なる波長を使って通信するＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮや複数の冗長経路を切り替えてまたは同時に使って通信するＰＯＮであってもよい。
【００２４】
図２に、本実施形態に係るネットワークシステムの具体例を示す。本願のシステムは、ＯＮＵ１〜ＯＮＵ４と、ＯＬＴ５〜ＯＬＴ６と、ＯＮＵ１〜ＯＮＵ４とＯＬＴ５〜ＯＬＴ６とを接続するＯＤＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、ＯＬＴの出力を集線するＳＷと、から構成される。以下ＯＮＵ→ＯＬＴ→ＳＷへの上り帯域の割当に着目して説明するが、下り帯域割当も同様である。ＯＮＵ１〜ＯＮＵ４は個別装置１としての機能を有する。ＯＬＴ５〜ＯＬＴ６は前段の集線装置２としての機能を有する。ＳＷは、後段の集線装置３としての機能を有する。
【００２５】
ＯＮＵはＯＬＴに対し、帯域を要求する。ＯＬＴは収容するＯＮＵで帯域要求のあるＯＮＵに、ＯＬＴが割当可能な帯域に当該ＯＮＵの帯域割当の重み付けの値、例えば保証帯域の値を乗じ、当該ＯＬＴが収容するＯＮＵで帯域要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの値の総和で除した帯域を割当する。
【００２６】
ＯＬＴが割当可能な帯域は例えば、ＳＷから当該ＯＬＴが割り当てられた帯域であり、当該ＯＬＴが割り当てられた帯域からＯＮＵとのＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ， Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）のための帯域や固定割当のための帯域を除きＳＷとのＯＡＭのための帯域を加えた帯域である。
【００２７】
帯域割当は、当該ＯＮＵが要求する帯域を上限として割り当ててもよいし、当該ＯＬＴに収容する全ＯＮＵの要求する帯域以上の割当可能な帯域がある場合は、特許文献４に示される非所要帯域割当をしてもよい。更に、非特許文献１に示すように前段集線装置不足カウンタ２４としてＤｅｆｉｃｉｔカウンタを備え、そのカウンタ値の零に漸近する割当であってもよい。Ｄｅｆｉｃｉｔカウンタは指数平均でカウントしてもよいし、スライディングウインドウや、ジャンピングウインドウでカウントしてもよい。割当不足の代わりに割当超過をカウントしてもよい。非所要帯域割当をする場合や、フラグメント防止のために割当帯域の粒度が大きいことによってＯＬＴからの割当帯域とＯＮＵの利用帯域が合致しない場合は、カウンタでの演算で割当帯域の代わりに利用帯域を用いてもよい。これらは以降の説明でも同様である。
【００２８】
ここで図３を用いて本実施形態に係る帯域割当の方法について説明する。
ＯＬＴはＯＮＵから帯域要求を受信する（ステップＳＬ２１）。
前段集線装置帯域通知部２２は、要求のあるＯＮＵの重みを、前段集線装置要求帯域管理テーブル２１から読み出す（ステップＳＬ２２）。
要求のあるＯＮＵの不足カウンタ値を、前段集線装置不足カウンタ２４から読み出す（ステップＳＬ２３）。
前段集線装置帯域通知部２２はＳＷに対し、収容するＯＮＵの要求帯域の総和と、収容するＯＮＵで要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの総和を通知する（ステップＳＬ２４）。ＳＷは、ＯＬＴからの通知を受信する（ステップＳＳ２１）。
【００２９】
ここで、要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの総和の通知は、ＯＮＵ毎の帯域割当の重みの値をＳＷ側の後段集線装置要求帯域管理テーブル３１で保持し、帯域要求のあるＯＮＵをＳＷに通知することで替えてもよい。また、通知するＯＮＵの帯域割当の重みの総和が保証帯域の総和である場合で、いずれかのＯＮＵの要求帯域が当該ＯＮＵの保証帯域未満である場合は、そのＯＮＵの要求帯域を保証帯域に替えて総和をとってもよい。
【００３０】
要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの総和の通知に代えて、当該ＯＬＴが収容する全ＯＮＵのＤｅｆｉｃｉｔカウンタの総和を通知してもよい。Ｄｅｆｉｃｉｔカウンタの総和を通知する場合は、Ｄｅｆｉｃｉｔカウンタの積算の際に、ＯＮＵを収容するＯＬＴが割当て可能な帯域に当該ＯＮＵの帯域割当の重みの比を乗じ当該ＯＬＴに収容するＯＮＵで帯域要求のあるＯＮＵの帯域割当ての重みの総和で除した値から当該ＯＮＵへの割当帯域を減じた値を用いる代わりに、非輻輳時に当該ＯＮＵに割り当てうる最大の帯域、例えば、ＰＯＮで割当てに用いうる帯域またはＳＷの出力方路の帯域に当該ＯＮＵの帯域割当の重みの比を乗じ当該ＯＬＴに収容するＯＮＵで帯域要求のあるＯＮＵの帯域割当ての重みの総和で除した値から当該ＯＮＵへの割当帯域を減じた値を用いるのが好ましい。
【００３１】
後段集線装置帯域輻輳判断部３２は、後段集線装置要求帯域管理テーブル３１から各ＯＬＴの要求帯域を読み出し、輻輳を検知する。後段集線装置帯域輻輳判断部３２が輻輳を検知している間、ＳＷはステップＳＳ２２及びステップＳＳ２３を行う。
【００３２】
後段集線装置帯域割当部３３は、ＯＬＴごとに帯域割当を行い、ＯＬＴに通知する（ステップＳＳ２２）。このとき、ＳＷは収容するＯＬＴで帯域要求のある又は帯域割当の重みの値の総和が零で無いＯＬＴに、ＳＷが割当可能な帯域に、当該ＯＬＴの帯域割当の重みの値の総和を乗じ、当該ＳＷが収容するＯＬＴで帯域要求のある又は帯域割当の重みの値の総和が零でないＯＬＴの帯域割当の重みの値の総和の合計で除した帯域を割当する。
【００３３】
ＳＷが割当可能な帯域は例えば、ＳＷの出力方路の帯域、又は、当該ＳＷの出力方路の帯域からＯＬＴとのＯＡＭのための帯域や固定割当のための帯域を除いた帯域である。帯域割当は、当該ＯＬＴが要求する帯域の総和を上限として、割当してもよいし、当該ＳＷに収容する全ＯＬＴの要求する帯域の総和の合計以上の割当可能な帯域がある場合は、非所要帯域割当をしてもよい。
【００３４】
更に、後段集線装置不足カウンタ３４としてＤｅｆｉｃｉｔカウンタを備える場合、後段集線装置不足カウンタ３４はＯＬＴ毎の不足カウンタ値を算出する（ステップＳＳ２３）。後段集線装置帯域割当部３３の割り当ては、そのカウンタ値の零に漸近する割当であってもよい。Ｄｅｆｉｃｉｔカウンタを備えると、複数の割当周期での割当で割当帯域の平準化が図れるため望ましい。ＳＷでのＯＬＴへの割当がＯＬＴからＯＮＵへの割当に反映されるまでの遅延が生ずることから、ＳＷのＤｅｆｉｃｉｔカウンタでカウントする周期は、ＯＬＴでカウントする周期よりも長いことが望ましい。また、ＳＷに十分にバッファがある場合は、特許文献５に示すようにＳＷのバッファ中のキュー長に応じたＯＬＴに対する帯域割当ての切り替えを併用してもよい。
【００３５】
ＯＬＴは、ＳＷからの通知を受信する（ステップＳＬ２５）。前段集線装置帯域割当部２３は、ＯＮＵに対応付けられた重み付けの比を用いて各ＯＮＵに帯域割り当てを行う（ステップＳＬ２６）。前段集線装置不足カウンタ２４は、ＯＮＵ毎の不足カウンタ値を算出する（ステップＳＬ２７）。
【００３６】
本実施形態では、ＳＷの出力方路帯域が１０００Ｍｂｐｓであるとし、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２がＯＬＴ５に対してそれぞれ２００Ｍｂｐｓに相当する帯域を要求し、ＯＮＵ３およびＯＮＵ４がＯＬＴ６に対してそれぞれ３００Ｍｂｐｓに相当する帯域を要求し、各ＯＮＵの保証帯域の値は等しいとする。
【００３７】
発明の構成によれば、ＳＷは出力方路帯域を、要求帯域の和を上限に割り当て、余剰帯域を重みの和の比で割り当てを行うので、ＯＬＴ５に４００Ｍｂｐｓを割り当て、ＯＬＴ６に６００Ｍｂｐｓ割り当てる。
【００３８】
図４に、本実施形態に係る帯域割当の方法の他形態を示す。本形態は、ステップＳＬ２６及びステップＳＬ２７に代えて、ステップＳＬ３６及びステップＳＬ３７を有する。
本形態では、ＯＬＴがＯＮＵ毎に前段集線装置不足カウンタ２４を備え、ステップＳＬ３６において、前段集線装置帯域割当部２３が不足カウンタ値の大きいＯＮＵから順に割り当てを行う。
【００３９】
ＯＬＴ５では、要求帯域の合計が割り当て量と等しいため、ＯＮＵ１から割り当てても、ＯＮＵ２から割り当てても、いずれのＯＮＵにも２００Ｍｂｐｓずつ割り当てられる。
【００４０】
ＯＬＴ６では、初期の不足カウンタが等しいため、まずＯＮＵ３に要求量である４００Ｍｂｐｓを割り当て、ＯＮＵ４に残りの２００Ｍｂｐｓを割り当てる。
【００４１】
そして、ステップＳＬ３７において、ＯＮＵｉの前段集線装置不足カウンタ２４は、次式を用いて不足カウンタの値Ｄｉ（ｔ−１）をＤｉ（ｔ）に更新する。
【数１】
ただし、αは０＜α≦１で定められる平滑化係数である。
【００４２】
ここで、式（１）におけるＤｉは、ＯＬＴｊへの割当量ＢｊにＯＮＵｉの重みＷｉを乗じ、ＯＬＴｊ下部のＯＮＵの重みの総和ΣＷｉで除した値から、ＯＮＵｉへの割当量Ａｉを減じた値を加算することによって算出される。すなわち前段集線装置不足カウンタ２４は次式を用いて不足カウンタの値を更新する。
【数２】
【００４３】
例えば、ＯＬＴ６の前段集線装置不足カウンタ２４は、ＯＮＵ３の不足カウンタ値に、出力方路帯域１０００ＭｂｐｓにＯＮＵ３の重み１を乗じ、ＯＬＴ６下部のＯＮＵの重みの総和２で除した値から、割り当て量４００Ｍｂｐｓを減じた値である１００Ｍｂｐｓを加算する。ＯＬＴ６の前段集線装置不足カウンタ２４は、ＯＮＵ４の不足カウンタ値に、出力方路帯域１０００ＭｂｐｓにＯＮＵ４の重み１を乗じ、ＯＬＴ６下部のＯＮＵの重みの総和２で除した値から割り当て量２００Ｍｂｐｓを減じた値である３００Ｍｂｐｓを加算する。
【００４４】
ＯＬＴ６では、次回割り当て時に、不足カウンタ値の大きいＯＮＵ４に要求量である４００Ｍｂｐｓを割り当て、その次にＯＮＵ３に残りの２００Ｍｂｐｓを割り当てる。
【００４５】
本願では、帯域要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの値の総和の比に応じてＯＬＴに帯域を割当し、帯域割当の重みの値の総和の比に応じた帯域をＯＬＴで帯域要求のあるＯＮＵに割当するので、結果としてどのＯＮＵも、全ＯＬＴに収容されるＯＮＵで帯域要求のあるＯＮＵの重みの総和に対する、それぞれの帯域割当の重みの比で帯域割当することができる。従って、特定のＯＬＴに帯域要求のあるＯＮＵが偏った場合も収容されるＯＬＴによらずにＯＮＵに対して公平に帯域割当することが出来る。
【００４６】
更に、ＳＷからＯＬＴに個別のＯＮＵに対する割当抑止の通知をしなくてもよいので、そのための通信量が増大する問題もない。また、割当抑止の通知をしなくてもよいことから、順次通信するための抑止までの遅延によって、その順番による不公平性が生じる問題もない。また個別のＯＮＵに対する割当帯域をＳＷで保持する必要がないため、ＳＷにおける処理量も増大しない。また抑止の伴うＯＬＴとＳＷでのＤｅｆｉｃｉｔカウンタの積算の特殊処理をする必要もない。
【００４７】
また、帯域要求のあるＯＮＵの帯域割当の重みの値の総和の通知として、当該ＯＬＴが収容する全ＯＮＵのＤｅｆｉｃｉｔカウンタの総和の通知を用いる場合は、一部のＯＬＴにのみ、少量の帯域を、連続的に要求を要求するＯＮＵが収容される場合でも公平性が担保できる。これは収容されるＯＬＴへの帯域割当の量によらずに、全ＯＮＵで共通のＤｅｆｉｃｉｔカウンタを積算し、そのＤｅｆｉｃｉｔカウンタの値を零に漸近するように割当するからである。
【００４８】
（実施形態２）
本実施形態では、実施形態１と不足カウンタ算出方法と割り当て方法のみ異なる例を説明する。本実施形態では、後段集線装置不足カウンタ３４及び前段集線装置不足カウンタ２４が零に漸近するようにラウンドロビンで算出し、不足カウンタ値を割り当て帯域基準に算出する。
【００４９】
後段集線装置帯域割当部３３が、出力方路帯域を、要求帯域の和を上限に割り当て、余剰帯域を後段集線装置不足カウンタ３４の値が大きい順に行う。初期状態を除き、ＯＬＴ５の不足カウンタ値が常に大きくなるため、後段集線装置帯域割当部３３は、ＯＬＴ５に４００Ｍｂｐｓを割り当て、その後にＯＬＴ６に６００Ｍｂｐｓ割り当てる。
【００５０】
後段集線装置不足カウンタ３４は、ＯＬＴ５には、出力方路帯域１０００ＭｂｐｓにＯＬＴ５下部のＯＮＵの重みの総和２を乗じ、ＯＬＴ５及びＯＬＴ６の重みの総和の合計４で除した値から割り当て量４００Ｍｂｐｓを減じた値である１００Ｍｂｐｓを加算することによって不足カウンタ値を更新する。後段集線装置不足カウンタ３４は、ＯＬＴ６の不足カウンタには、出力方路帯域１０００ＭｂｐｓにＯＬＴ６下部のＯＮＵの重みの総和２を乗じ、ＯＬＴ５及びＯＬＴ６の重みの総和の総和４で除した値から割り当て量６００Ｍｂｐｓを減じた値である−１００Ｍｂｐｓを加算することによって不足カウンタ値を更新する。
【００５１】
ＯＬＴ６では、各ＯＮＵの初期の不足カウンタの値が等しいため、ＯＬＴ６の前段集線装置帯域割当部２３は、ラウンドロビンによりＯＮＵ３およびＯＮＵ４に３００Ｍｂｐｓを割り当てる。
【００５２】
ＯＬＴ６の前段集線装置不足カウンタ２４は、ＯＮＵ３およびＯＮＵ４の不足カウンタの値に、ＯＬＴ割り当て帯域６００ＭｂｐｓにＯＮＵの重み１を乗じ、ＯＬＴ６のＯＮＵの重みの総和２で除した値から割り当て量３００Ｍｂｐｓを減じた値である０Ｍｂｐｓを加算することによって不足カウンタ値を更新する。
【００５３】
ＯＬＴ６では、次回割り当て時以降も同様に割り当てる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１：個別装置
２：前段の集線装置
３：後段の集線装置
１１：帯域要求部
２１：前段集線装置要求帯域管理テーブル
２２：前段集線装置帯域通知部
２３：前段集線装置帯域割当部
２４：前段集線装置不足カウンタ
３１：後段集線装置要求帯域管理テーブル
３２：後段集線装置輻輳判断部
３３：後段集線装置帯域割当部
３４：後段集線装置不足カウンタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別装置に対応付けられた重み及び前記個別装置の要求帯域を、前記個別装置を収容する前段の集線装置ごとに管理する前段集線装置要求帯域管理テーブルと、
前記前段集線装置要求帯域管理テーブルから、前記個別装置に対応付けられた重み及び前記個別装置の要求帯域を読み出し、要求のある前記個別装置の重みの総和及び前記要求帯域の総和を前記前段の集線装置ごとに算出する算出部と、
前記算出部の算出した前記前段の集線装置ごとの前記重みの総和を用いて、前記前段の集線装置の出力方路帯域を割り当てる後段集線装置帯域割当部と、
を備える帯域割り当て装置。
【請求項２】
前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする後段集線装置不足カウンタをさらに備え、
前記後段集線装置帯域割当部は、前記後段集線装置不足カウンタの値の高い順に、前記前段の集線装置の出力方路帯域を算出して割り当てることを特徴とする請求項１に記載の帯域割り当て装置。
【請求項３】
前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする後段集線装置不足カウンタをさらに備え、
前記後段集線装置帯域割当部は、前記後段集線装置不足カウンタの値が零に漸近するように、前記前段の集線装置の出力方路帯域を算出して割り当てることを特徴とする請求項１に記載の帯域割り当て装置。
【請求項４】
前記後段集線装置不足カウンタは、出力方路帯域に前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和を乗じ、前記個別装置の重みの総和の合計で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新することを特徴とする請求項２又は３に記載の帯域割り当て装置。
【請求項５】
前記前段の集線装置は、前記個別装置に対する割当不足をカウントする前段集線装置不足カウンタと、
前記前段集線装置不足カウンタの値の高い順に、前記後段集線装置帯域割当部から割り当てられた出力方路帯域を前記個別装置に割り当てる前段集線装置帯域割当部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の帯域割り当て装置。
【請求項６】
前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする前段集線装置不足カウンタと、
前記前段集線装置不足カウンタの値が零に漸近するように、前記後段集線装置帯域割当部から割り当てられた出力方路帯域を前記個別装置に割り当てる前段集線装置帯域割当部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の帯域割り当て装置。
【請求項７】
前記前段集線装置不足カウンタは、出力方路帯域に前記個別装置の重みを乗じ、前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新することを特徴とする請求項５又は６に記載の帯域割り当て装置。
【請求項８】
前記前段集線装置不足カウンタは、前記前段の集線装置への割り当て帯域に前記個別装置の重みを乗じ、前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新することを特徴とする請求項５又は６に記載の帯域割り当て装置。
【請求項１】
個別装置に対応付けられた重み及び前記個別装置の要求帯域を、前記個別装置を収容する前段の集線装置ごとに管理する前段集線装置要求帯域管理テーブルと、
前記前段集線装置要求帯域管理テーブルから、前記個別装置に対応付けられた重み及び前記個別装置の要求帯域を読み出し、要求のある前記個別装置の重みの総和及び前記要求帯域の総和を前記前段の集線装置ごとに算出する算出部と、
前記算出部の算出した前記前段の集線装置ごとの前記重みの総和を用いて、前記前段の集線装置の出力方路帯域を割り当てる後段集線装置帯域割当部と、
を備える帯域割り当て装置。
【請求項２】
前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする後段集線装置不足カウンタをさらに備え、
前記後段集線装置帯域割当部は、前記後段集線装置不足カウンタの値の高い順に、前記前段の集線装置の出力方路帯域を算出して割り当てることを特徴とする請求項１に記載の帯域割り当て装置。
【請求項３】
前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする後段集線装置不足カウンタをさらに備え、
前記後段集線装置帯域割当部は、前記後段集線装置不足カウンタの値が零に漸近するように、前記前段の集線装置の出力方路帯域を算出して割り当てることを特徴とする請求項１に記載の帯域割り当て装置。
【請求項４】
前記後段集線装置不足カウンタは、出力方路帯域に前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和を乗じ、前記個別装置の重みの総和の合計で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新することを特徴とする請求項２又は３に記載の帯域割り当て装置。
【請求項５】
前記前段の集線装置は、前記個別装置に対する割当不足をカウントする前段集線装置不足カウンタと、
前記前段集線装置不足カウンタの値の高い順に、前記後段集線装置帯域割当部から割り当てられた出力方路帯域を前記個別装置に割り当てる前段集線装置帯域割当部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の帯域割り当て装置。
【請求項６】
前記前段の集線装置への割り当て不足をカウントする前段集線装置不足カウンタと、
前記前段集線装置不足カウンタの値が零に漸近するように、前記後段集線装置帯域割当部から割り当てられた出力方路帯域を前記個別装置に割り当てる前段集線装置帯域割当部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の帯域割り当て装置。
【請求項７】
前記前段集線装置不足カウンタは、出力方路帯域に前記個別装置の重みを乗じ、前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新することを特徴とする請求項５又は６に記載の帯域割り当て装置。
【請求項８】
前記前段集線装置不足カウンタは、前記前段の集線装置への割り当て帯域に前記個別装置の重みを乗じ、前記前段の集線装置下部の前記個別装置の重みの総和で除した値から、実際の割当量を減じた値を加算することによって、不足カウンタ値を更新することを特徴とする請求項５又は６に記載の帯域割り当て装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０６２６４（Ｐ２０１３−１０６２６４Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４９９０３（Ｐ２０１１−２４９９０３）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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