帯域割当方法、光端局装置及びＰＯＮシステム
【課題】本発明は、ＰＯＮの上り帯域を動的に割り当てるときに、高い帯域利用効率を維持するために、ＯＮＵのバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する際の複数の方法の解釈をＯＬＴがＯＮＵごとに判別した結果に基づき帯域を割り当てる帯域割当方法、光端局装置及びこれを実施したＰＯＮシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、各ＯＮＵからＯＬＴ１に各ＯＮＵの送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持している識別テーブル１４と、各ＯＮＵの送信要求量に関する送信要求量情報（ＲＥＰＯＲＴフレーム）を各ＯＮＵから受信する識別部１３と、識別部１３が受信した送信要求量情報（ＲＥＰＯＲＴフレーム）及び識別テーブル１４が保持している通知フォーマット情報に基づいて、各ＯＮＵの送信許可量を設定する送信許可算出部１６と、を備えることを特徴とするＯＬＴ１である。
【解決手段】本発明は、各ＯＮＵからＯＬＴ１に各ＯＮＵの送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持している識別テーブル１４と、各ＯＮＵの送信要求量に関する送信要求量情報（ＲＥＰＯＲＴフレーム）を各ＯＮＵから受信する識別部１３と、識別部１３が受信した送信要求量情報（ＲＥＰＯＲＴフレーム）及び識別テーブル１４が保持している通知フォーマット情報に基づいて、各ＯＮＵの送信許可量を設定する送信許可算出部１６と、を備えることを特徴とするＯＬＴ１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＯＮシステムにおける上り通信の通信時間（帯域）を動的に割り当てる帯域割当方法、光端局装置及びこれを実施したＰＯＮシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ：受動光通信網）は、通信事業者局に設置されるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：光端局装置）と、ユーザ宅に設置されるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ：光加入者装置）とからなるＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）の一形態である。ＰＯＮは、ＯＬＴと複数のＯＮＵとを、光ファイバや受動光スプリッタ等の光伝送路を介して接続した光ネットワークであり、その経済的優位性により広く利用されている。
【０００３】
ＯＬＴとＯＮＵとがイーサネット（登録商標）フレームにより通信を行うＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＰＯＮ）の中で、伝送速度が１ＧｂｐｓであるＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＰＯＮ）は、高速かつ安価なＦＴＴＨサービスを提供することができるため、特に国内では広く用いられている。また、最近では、伝送速度を１０Ｇｂｐｓに高速化した１０Ｇ−ＥＰＯＮの標準仕様が検討されている。１０Ｇ−ＥＰＯＮの標準仕様では、図１に示すように１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓの異なる伝送速度のＯＮＵを、ＯＬＴに混在して接続することが考慮されている。
【０００４】
一般に、ＰＯＮにおいては、ＯＬＴからＯＮＵへの通信の方向を下り方向と呼び、これと反対方向を上り方向と呼ぶ。ＧＥ−ＰＯＮを始めとする多くのＰＯＮでは、上り方向の通信は時分割多元接続によって行われる。ＯＬＴにより、それぞれのＯＮＵの送信タイミングを制御することで、複数のＯＮＵがＯＬＴと時分割通信できるようにしている。
【０００５】
１０Ｇ−ＥＰＯＮの上り通信も同様に時分割多元接続により行われる。１０Ｇ−ＥＰＯＮでは、１台のＯＬＴに、上り伝送速度が異なる複数のＯＮＵが接続できる方式が検討されている。このとき、異なる速度のＯＮＵとの間であっても、時分割多元接続により上り通信を実現する。
【０００６】
上り方向の通信が時分割多元接続によって行われる多くのＰＯＮにおいて、効率的に上り帯域を使用するには、それぞれのＯＮＵに対して上り通信を許可する時間の長さを、通信の状況に応じて動的に変更することによる、動的帯域割当が重要である。ここで、帯域は、各ＯＮＵに対して送信許可量を算出し、その送信時間帯を排他的に確保することにより、割り当てられる。
【０００７】
ＥＰＯＮには、ＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｏｉｎｔ−Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる、複数のＯＮＵの送信タイミングを制御するプロトコルが定められている。ＯＬＴはＭＰＣＰを用いて動的帯域割当を実行する。
【０００８】
ＯＮＵは、上りの送信要求量をＯＬＴに通知するための送信要求信号（ＲＥＰＯＲＴ）をＯＬＴに送信する。図２（ＲＥＰＯＲＴフォーマット）にＩＥＥＥ８０２．３ａｈ及びＩＥＥＥ８０２．３ａｖにて規定されているＲＥＰＯＲＴのフォーマットを示す。ＲＥＰＯＲＴは、１つのフレームの中に１又は複数のＱｕｅｕｅ Ｓｅｔ（以下、ＱＳ）を持ち、複数の送信要求量をＯＬＴに通知することが出来る。１つのＱｕｅｕｅ Ｓｅｔの中には、さらに１又は複数の優先度キュー毎の蓄積量（Ｑｕｅｕｅ Ｒｅｐｏｒｔ：以下、ＱＲ）を記載することが出来る。ＯＮＵは上りのバッファ蓄積量を基にＱＳ及びＱＲを算出する。
【０００９】
ＯＬＴは、ＲＥＰＯＲＴを受信し、そこに記載された送信要求量を参照し、ＯＮＵごとに送信を許可する量と送信開始時刻とを算出し、これらを送信許可信号（ＧＡＴＥ）に記載して各ＯＮＵに送信する。その際、それぞれのＯＮＵの送信信号が時間的に重複しないように制御する。ＯＮＵは受信したＧＡＴＥに従い、指定された送信開始時刻から送信を開始し、上りバッファに蓄積していた信号を、指定された送信許可量の時間だけ送信する。
【００１０】
動的帯域割当の方法は、ＰＯＮシステムの性能を決定する上で重要である。ＰＯＮシステムの性能は、帯域利用効率や、遅延時間などを指標に評価することができる。動的帯域割当においては、高い帯域利用効率を保ちつつ、低遅延でデータを送信することが重要である。ＰＯＮシステムにおいては、上り帯域利用効率が高い方が、高性能であるといえる。
【００１１】
高い帯域利用効率で動的帯域割当を実現するためには、ＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳ及びＱＲを算出する方法をＯＮＵとＯＬＴとで一致させることが必要である。
【００１２】
ＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法について、図３の例を用いて説明する。図３はＯＮＵの上り送信バッファに上りデータが蓄積している様子を表している。ここでは複数の方法を説明する。まず、各ＱＳが示すバッファ蓄積量が、何を起算としているかである。これをＱＳ起算と表記する。ＱＳ起算には、２種類がある。１つは、バッファ先頭を起算とするもので、もう１つは、前ＱＳの末尾を起算とするもので、すなわち、ＱＳごとの差分をＱＳの値とするものである。
【００１３】
ＱＳ起算とは別に、ＲＥＰＯＲＴフレームに記載される各ＱＳを、バッファ先頭からのしきい値に対して、昇順で記載するか、降順で記載するか、という２種類の方法がある。これをＱＳ順とする。
【００１４】
図３には、ＯＮＵの上りバッファが単一のＱｕｅｕｅのみを持つときの、ＱＳ起算、ＱＳ順のそれぞれの場合のＱＳの値がどのようになるか、という例を示している。ここでは、ＯＮＵ３には、それぞれＱＳを算出する際に用いるしきい値を２つ備えるものとし、それぞれをＴｈ１、Ｔｈ２とし、Ｔｈ１＜Ｔｈ２とする。
【００１５】
図３のＯＮＵ３−１〜３−４に示すようにＱＳ起算とＱＳ順との組み合わせにより、４つの方法が存在しうる。各方法間ではＱＳの値は異なる。
【００１６】
これに加えて、ＱＳの算出方法として、送信要求量に送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量を含むか、含まないか、がある。これを送信許可済み量とする。ＱＳの算出方法は、ＱＳ起算とＱＳ順と送信許可済み量との組み合わせにより、８つの方法がある。
【００１７】
動的帯域割当の方法として、ＯＮＵはＯＬＴにバッファ蓄積量または閾値以下のフレーム蓄積量を送信要求量としてＲＥＰＯＲＴにより通知し、ＯＬＴはＯＮＵからＲＥＰＯＲＴにより通知されたいずれかの送信要求量と一致させた送信許可量をＧＡＴＥにより通知する方法がある。
【００１８】
非特許文献１には、各ＯＮＵは送信要求量をＯＬＴに通知し、ＯＬＴは通知された送信要求量と一致した量の送信を許可することで、余剰帯域を無くし帯域利用効率を向上させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ ｐｏｌｌｉｎｇ ｗｉｔｈ ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｙｃｌｅ ｔｉｍｅ （ＩＰＡＣＴ）：ａ ｄｙｎａｍｉｃ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｉｎ ａｎ ｏｐｔｉｃａｌ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ （Ｇｌｅｎ Ｋｒａｍｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｖｏｌ．４，ｎｏ．１，ｐｐ．８９−１０７，Ａｕｇ．２００２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかし、前述した従来の方法では、以下の２点が課題として挙げられる。課題１として、ＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法がＯＮＵとＯＬＴとで異なった場合に、ＯＮＵからの送信要求量とＯＬＴが許可する送信許可量とを一致させることが出来ず、帯域利用効率が低下するという点がある。また、課題２として、ＯＬＴに、上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法が異なる複数のＯＮＵが接続されたときに、送信要求量と送信許可量を一致させることが出来ず、帯域利用効率が低下するという点がある。
【００２１】
非特許文献１では、ＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法を判別するステップを持たずに、それぞれを予めどちらかに決定しておいた上で動的帯域割当を行うので、ＯＬＴとＯＮＵとでＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法の解釈が異なる場合、帯域利用効率が低下する。また、ＯＬＴにＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法が異なる複数のＯＮＵに対して公平に帯域を割り当てるためのステップを持たないため、ＯＬＴに、上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法が異なる複数のＯＮＵが接続されたときに、送信要求量と送信許可量を全て一致させることが出来ないため、帯域利用効率が低下するという点がある。
【００２２】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、ＰＯＮの上り帯域を動的に割り当てるときに、高い帯域利用効率を維持するために、ＯＮＵのバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する際の複数の方法の解釈をＯＬＴがＯＮＵごとに判別した結果に基づき帯域を割り当てる帯域割当方法、光端局装置及びこれを実施したＰＯＮシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するために、光端局装置は、送信要求量を通知するフォーマットに関する通知フォーマット情報を、ＱＳを算出する方法に関する情報として保持しており、及び各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を各光加入者装置から受信する。そして、光端局装置は、受信した送信要求量情報及び保持している通知フォーマット情報に基づいて、各光加入者装置の送信許可量を設定するようにした。
【００２４】
具体的には、本発明は、光端局装置と複数の光加入者装置とが光伝送路を介して接続されるＰＯＮシステムに適用され、前記光端局装置が前記複数の光加入者装置に帯域を割り当てる帯域割当方法であって、前記光端局装置が、前記各光加入者装置から前記光端局装置に前記各光加入者装置の送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持しており、及び前記各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を前記各光加入者装置から受信する帯域割当準備ステップと、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報及び保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信許可量を設定する送信許可量設定ステップと、を順に備えることを特徴とする帯域割当方法である。
【００２５】
この構成によれば、複数の光加入者装置が、送信要求量を通知する方法を異にしていても、光端局装置は、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができ、判別結果に基づいて帯域を割り当て高い帯域利用効率を維持することができる。
【００２６】
また、本発明は、前記帯域割当準備ステップでは、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする帯域割当方法である。
【００２７】
この構成によれば、光端局装置は、各光加入者装置からの送信要求量情報に基づいて、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができる。
【００２８】
また、本発明は、前記帯域割当準備ステップでは、前記光端局装置が、前記各光加入者装置に対して過去に設定した前記各光加入者装置の送信許可量、及び前記各光加入者装置から受信したデータの容量に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする帯域割当方法である。
【００２９】
この構成によれば、光端局装置は、各光加入者装置の送信許可量及び各光加入者装置からのデータの容量に基づいて、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができる。
【００３０】
また、本発明は、前記送信許可量設定ステップでは、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報及び保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信要求量を読み出し、前記複数の光加入者装置の送信許可量の和が前記光端局装置の受信上限量を超えない限度において、読み出した前記各光加入者装置の送信要求量を前記各光加入者装置の送信許可量として設定することを特徴とする帯域割当方法である。
【００３１】
この構成によれば、光端局装置は、受信上限量を超えないように、各光加入者装置の送信要求量に基づいて、各光加入者装置の送信許可量を設定することができる。
【００３２】
また、本発明は、前記フォーマットは、前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を列挙して通知する列挙通知フォーマットと、前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を通知する差分通知フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする帯域割当方法である。
【００３３】
この構成によれば、各光加入者装置は、列挙通知フォーマットに記載した値を以って、送信要求量の候補とすることができ、差分通知フォーマットに記載した値の和を以って、送信要求量の候補とすることもできる。
【００３４】
また、本発明は、前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットであり前記差分通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記列挙通知フォーマットの情報が保持されており、前記フォーマットが前記差分通知フォーマットであり前記列挙通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記差分通知フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする帯域割当方法である。
【００３５】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、列挙通知フォーマット及び差分通知フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００３６】
また、本発明は、前記各光加入者装置は、前記光端局装置に送信するデータをＦＩＦＯに格納しており、前記列挙通知フォーマットは、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を昇順で列挙する昇順列挙フォーマットと、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を降順で列挙する降順列挙フォーマットと、のうちいずれかであり、前記差分通知フォーマットは、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの出力側から起算して近い順序で列挙する出力順列挙フォーマットと、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの入力側から起算して近い順序で列挙する入力順列挙フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする帯域割当方法である。
【００３７】
この構成によれば、各光加入者装置は、フォーマットに記載する値として、ＦＩＦＯの出力側に近い場所に格納されているデータの容量値を最初に記載することができ、ＦＩＦＯの入力側に近い場所に格納されているデータの容量値を最初に記載することもできる。
【００３８】
また、本発明は、前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットであり前記降順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記昇順列挙フォーマットの情報が保持されており、前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットであり前記昇順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記降順列挙フォーマットの情報が保持されており、前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットであり前記入力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記出力順列挙フォーマットの情報が保持されており、前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットであり前記出力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記入力順列挙フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする帯域割当方法である。
【００３９】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、昇順列挙フォーマット、降順列挙フォーマット、出力順列挙フォーマット及び入力順列挙フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００４０】
また、本発明は、前記フォーマットは、前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含む送信許可包含フォーマットと、前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含まない送信許可非包含フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする帯域割当方法である。
【００４１】
この構成によれば、各光加入者装置は、フォーマットに記載する値として、既に光端局装置から送信許可されているデータの容量値を記載することができ、既に光端局装置から送信許可されているデータの容量値を記載しないこともできる。
【００４２】
また、本発明は、前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットであり前記送信許可非包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記送信許可包含フォーマットの情報が保持されており、前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットであり前記送信許可包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記送信許可非包含フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする帯域割当方法である。
【００４３】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、送信許可包含フォーマット及び送信許可非包含フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００４４】
また、本発明は、前記各光加入者装置の送信要求量の候補は、前記通知フォーマット情報のうち、１又は複数のキューセット、又は前記各キューセットが含む１又は複数のキューレポートに記載されることを特徴とする帯域割当方法である。
【００４５】
この構成によれば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ及びＩＥＥＥ８０２．３ａｖにて規定されているＲＥＰＯＲＴのフォーマットを利用するときに、本発明を適用することができる。
【００４６】
また、本発明は、光端局装置と複数の光加入者装置とが光伝送路を介して接続されるＰＯＮシステムに適用され、前記複数の光加入者装置に帯域を割り当てる光端局装置であって、前記各光加入者装置から前記光端局装置に前記各光加入者装置の送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持しており、及び前記各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を前記各光加入者装置から受信する帯域割当準備部と、前記帯域割当準備部が受信した前記送信要求量情報及び前記帯域割当準備部が保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信許可量を設定する送信許可量設定部と、を備えることを特徴とする光端局装置である。
【００４７】
この構成によれば、複数の光加入者装置が、送信要求量を通知する方法を異にしていても、光端局装置は、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができ、判別結果に基づいて帯域を割り当て高い帯域利用効率を維持することができる。
【００４８】
また、本発明は、前記帯域割当準備部は、受信した前記送信要求量情報に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする光端局装置である。
【００４９】
この構成によれば、光端局装置は、各光加入者装置からの送信要求量情報に基づいて、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができる。
【００５０】
また、本発明は、前記帯域割当準備部は、前記各光加入者装置に対して過去に設定された前記各光加入者装置の送信許可量、及び前記各光加入者装置から受信されたデータの容量に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする光端局装置である。
【００５１】
この構成によれば、光端局装置は、各光加入者装置の送信許可量及び各光加入者装置からのデータの容量に基づいて、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができる。
【００５２】
また、本発明は、前記送信許可量設定部は、前記帯域割当準備部が受信した前記送信要求量情報及び前記帯域割当準備部が保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信要求量を読み出し、前記複数の光加入者装置の送信許可量の和が前記光端局装置の受信上限量を超えない限度において、読み出した前記各光加入者装置の送信要求量を前記各光加入者装置の送信許可量として設定することを特徴とする光端局装置である。
【００５３】
この構成によれば、光端局装置は、受信上限量を超えないように、各光加入者装置の送信要求量に基づいて、各光加入者装置の送信許可量を設定することができる。
【００５４】
また、本発明は、前記フォーマットは、前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を列挙して通知する列挙通知フォーマットと、前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を通知する差分通知フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする光端局装置である。
【００５５】
この構成によれば、各光加入者装置は、列挙通知フォーマットに記載した値を以って、送信要求量の候補とすることができ、差分通知フォーマットに記載した値の和を以って、送信要求量の候補とすることもできる。
【００５６】
また、本発明は、前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットであり前記差分通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記列挙通知フォーマットの情報を保持しており、前記フォーマットが前記差分通知フォーマットであり前記列挙通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記差分通知フォーマットの情報を保持していることを特徴とする光端局装置である。
【００５７】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、列挙通知フォーマット及び差分通知フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００５８】
また、本発明は、前記各光加入者装置は、前記光端局装置に送信するデータをＦＩＦＯに格納しており、前記列挙通知フォーマットは、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を昇順で列挙する昇順列挙フォーマットと、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を降順で列挙する降順列挙フォーマットと、のうちいずれかであり、前記差分通知フォーマットは、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの出力側から起算して近い順序で列挙する出力順列挙フォーマットと、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの入力側から起算して近い順序で列挙する入力順列挙フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする光端局装置である。
【００５９】
この構成によれば、各光加入者装置は、フォーマットに記載する値として、ＦＩＦＯの出力側に近い場所に格納されているデータの容量値を最初に記載することができ、ＦＩＦＯの入力側に近い場所に格納されているデータの容量値を最初に記載することもできる。
【００６０】
また、本発明は、前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットであり前記降順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記昇順列挙フォーマットの情報を保持しており、前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットであり前記昇順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記降順列挙フォーマットの情報を保持しており、前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットであり前記入力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記出力順列挙フォーマットの情報を保持しており、前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットであり前記出力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記入力順列挙フォーマットの情報を保持していることを特徴とする光端局装置である。
【００６１】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、昇順列挙フォーマット、降順列挙フォーマット、出力順列挙フォーマット及び入力順列挙フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００６２】
また、本発明は、前記フォーマットは、前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含む送信許可包含フォーマットと、前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含まない送信許可非包含フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする光端局装置である。
【００６３】
この構成によれば、各光加入者装置は、フォーマットに記載する値として、既に光端局装置から送信許可されているデータの容量値を記載することができ、既に光端局装置から送信許可されているデータの容量値を記載しないこともできる。
【００６４】
また、本発明は、前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットであり前記送信許可非包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記送信許可包含フォーマットの情報を保持しており、前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットであり前記送信許可包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記送信許可非包含フォーマットの情報を保持していることを特徴とする光端局装置である。
【００６５】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、送信許可包含フォーマット及び送信許可非包含フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００６６】
また、本発明は、前記各光加入者装置の送信要求量の候補は、前記通知フォーマット情報のうち、１又は複数のキューセット、又は前記各キューセットが含む１又は複数のキューレポートに記載されることを特徴とする光端局装置である。
【００６７】
この構成によれば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ及びＩＥＥＥ８０２．３ａｖにて規定されているＲＥＰＯＲＴのフォーマットを利用するときに、本発明を適用することができる。
【００６８】
また、本発明は、光端局装置と、前記光端局装置と光伝送路を介して接続され、前記送信要求量情報を前記光端局装置に送信する複数の光加入者装置と、を備えることを特徴とするＰＯＮシステムである。
【００６９】
この構成によれば、複数の光加入者装置が、送信要求量を通知する方法を異にしていても、光端局装置は、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができ、判別結果に基づいて帯域を割り当て高い帯域利用効率を維持することができる。
【発明の効果】
【００７０】
本発明は、ＰＯＮの上り帯域を動的に割り当てるときに、高い帯域利用効率を維持するために、ＯＮＵのバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する際の複数の方法の解釈をＯＬＴがＯＮＵごとに判別した結果に基づき帯域を割り当てる帯域割当方法、光端局装置及びこれを実施したＰＯＮシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】ＰＯＮシステムの全体構成を示す図である。
【図２】ＲＥＰＯＲＴフォーマットを示す図である。
【図３】ＱＳを算出する方法を示す図である。
【図４】上り送信制御シーケンスを示す図である。
【図５】本発明のＯＬＴの構成を示す図である。
【図６】実施形態１の識別テーブルを示す図である。
【図７】実施形態１の識別手順の概略を示す図である。
【図８】実施形態１の第１の識別手順の詳細を示す図である。
【図９】実施形態１の第２の識別手順の詳細を示す図である。
【図１０】実施形態１の第３の識別手順の詳細を示す図である。
【図１１】実施形態１の第４の識別手順の詳細を示す図である。
【図１２】実施形態１の送信許可手順の概要を示す図である。
【図１３】実施形態１の割当候補の算出手順の詳細を示す図である。
【図１４】実施形態１の送信許可量の算出手順の詳細を示す図である。
【図１５】実施形態１の送信許可時刻の算出手順の詳細を示す図である。
【図１６】実施形態２の識別テーブルを示す図である。
【図１７】実施形態２の識別手順の概略を示す図である。
【図１８】実施形態２の第５の識別手順の詳細を示す図である。
【図１９】実施形態２の第６の識別手順の詳細を示す図である。
【図２０】実施形態２の割当候補の算出手順の詳細を示す図である。
【図２１】実施形態３のＲＥＰＯＲＴフォーマットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
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。
【００７３】
本発明における対象のＰＯＮシステムは、上り方向の通信がＴＤＭ（時分割多元接続）で実現されるシステムとし、ＯＬＴには複数のＯＮＵが接続されていることとする。ＯＮＵは、ＯＬＴからの送信許可（送信許可量と送信タイミング）に従ってのみ上りデータを送信する。
【００７４】
（実施形態１）
｛実施形態１の概要｝
本発明における実施形態１について、以下に説明する。ＰＯＮシステムの全体構成を図１に示す。光端局装置（以下、ＯＬＴ）１には、光通信路２を介して、複数の光加入者装置（以下、ＯＮＵ）３−１〜３−４が接続される。なお、ここでは４つのＯＮＵのみがＯＬＴ１に接続されているものとするが、本発明において、ＯＮＵの台数に制限は無い。他の実施形態についても同様である。
【００７５】
下位ネットワーク４−１〜４−４は、それぞれ対応するＯＮＵ３に接続され、ＯＬＴ１は上位ネットワーク５に接続されている。下位ネットワーク４と上位ネットワーク５とは、ＯＬＴ１、光通信路２、ＯＮＵ３を介して情報の授受を行う。
【００７６】
ＯＬＴ１には複数のＯＮＵ３が接続されているため、ＯＮＵ３からＯＬＴ１へ向かう（上り方向）データ信号の送信は、ＯＬＴ１により制御される。具体的には、ＯＬＴ１はＯＮＵ３ごとに上り信号の送信許可を与え、ＯＮＵ３は与えられた送信許可に従い上りデータ信号を送信する。上りデータ信号は、可変長のイーサネット（登録商標）形式のフレームとして送信される。以後、上りデータフレームと記載する。
【００７７】
ＯＬＴ１はＩＥＥＥ８０２．３ａｈによりＭＰＣＰとして定義されたプロトコルを備え、与える送信許可は、ＯＮＵ３が上り送信を開始する上り送信時刻と、送信を許可された送信許可量とを含む。これらの送信許可に関わる情報は、ＧＡＴＥと呼ばれるフレーム形式の信号に搭載され、ＯＬＴ１から各ＯＮＵ３に送信される。
【００７８】
一方、上りデータフレームは、ＯＬＴ１から送信許可を与えられるまで、ＯＮＵ３がそれぞれ備える上りバッファに蓄積される。送信許可を与えられたら、送信許可量の範囲内で、蓄積していた上りデータフレームをＯＬＴ１に送信する。ここで、上りバッファが、ＦＩＦＯに相当する。
【００７９】
また、ＯＮＵ３は、上りバッファに蓄積している上りデータフレームの蓄積量を送信要求信号によりＯＬＴ１に通知する。送信要求信号は、上記のＭＰＣＰとして定義されている、ＲＥＰＯＲＴと呼ばれるフレーム形式の信号により構成される。
【００８０】
ＲＥＰＯＲＴフレームは、１つのフレームの中に１つ又は複数のキューセット（以下、ＱＳ）を持ち、複数の送信要求量をＯＬＴに通知することが出来る。１つのキューセットの中には、さらに１つ又は複数の優先度キュー毎の蓄積量を記載することが出来る。図２にＲＥＰＯＲＴフォーマットを示す。この例においては、１つのＲＥＰＯＲＴフレームにはＱＳ（１）〜ＱＳ（３）の３つのＱＳが格納されることとしており、ＱＳ数は３である。本発明においては、ＱＳ数により限定されない。
【００８１】
また、本実施形態においては、各ＯＮＵ３が備える優先度キューは１つのみとする。すなわち、全てのトラヒックを同一の優先度で取り扱うこととする。
【００８２】
次に、ＯＮＵ３がＱＳを算出する際の複数の方法について、図３を用いて説明する。複数の方法を整理する。まず、各ＱＳが示すバッファ蓄積量が、何を起算としているかである。これをＱＳ起算と表記する。ＱＳ起算には、２種類がある。１つは、バッファ先頭を起算とするもので、もう１つは、前ＱＳの末尾を記載とするもので、すなわち、ＱＳごとの差分をＱＳの値とするものである。ここでは、それぞれを、ＱＳ起算＝「先頭」、ＱＳ起算＝「差分」、と表すこととする。ここで、ＱＳ起算＝「先頭」が、列挙通知フォーマットに相当し、ＱＳ起算＝「差分」が、差分通知フォーマットに相当する。
【００８３】
ＱＳ起算とは別に、ＲＥＰＯＲＴフレームに記載される各ＱＳを、バッファ先頭からのしきい値に対して、昇順で記載するか、降順で記載するか、という２種類の方法がある。ここでは、それぞれを、ＱＳ順＝「昇順」、ＱＳ順＝「降順」と表すこととする。ここで、ＱＳ起算＝「先頭」及びＱＳ順＝「昇順」が、昇順列挙フォーマットに相当し、ＱＳ起算＝「先頭」及びＱＳ順＝「降順」が、降順列挙フォーマットに相当する。そして、ＱＳ起算＝「差分」及びＱＳ順＝「昇順」が、出力順列挙フォーマットに相当し、ＱＳ起算＝「差分」及びＱＳ順＝「降順」が、入力順列挙フォーマットに相当する。
【００８４】
図３には、ＱＳ起算、ＱＳ順のそれぞれの場合のＱＳの値がどのようになるか、例を示している。ここでは、ＯＮＵ３には、それぞれＱＳを算出する際に用いるしきい値を２つ備えるものとし、それぞれをＴｈ１、Ｔｈ２とし、Ｔｈ１＜Ｔｈ２とする。
【００８５】
ここでは、各ＯＮＵ３は、図３に示す同様のバッファ状態であったとする。上りバッファには、フレーム長がそれぞれ、３００、５００、４００、９００、２００のフレームがバッファ先頭から順に蓄積されていたものとする。また、しきい値は、Ｔｈ１＝１０００、Ｔｈ２＝２０００とする。
【００８６】
ＯＮＵ３−１では、ＱＳ起算＝「先頭」、ＱＳ順＝「昇順」とする。このとき、ＯＮＵ３−１では、各ＱＳに記載する蓄積量を以下のように算出する。ＱＳ（１）には、バッファ先頭からＴｈ１以下で最大の上りデータフレーム端までの蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（１）＝８００である。ＱＳ（２）には、バッファ先頭からＴｈ２以下で最大の上りデータフレーム端までの蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（２）＝１２００である。ＱＳ（３）には、全体の蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（３）＝２３００である。
【００８７】
ＯＮＵ３−２では、ＱＳ起算＝「先頭」、ＱＳ順＝「降順」とする。このとき、ＯＮＵ３−２では、各ＱＳに記載する蓄積量を以下のように算出する。ＱＳ（１）には、上記ＯＮＵ３−１におけるＱＳ（３）を記載する。このとき、ＱＳ（１）＝２３００である。ＱＳ（２）には、上記ＯＮＵ３−１におけるＱＳ（２）を記載する。このとき、ＱＳ（２）＝１２００である。ＱＳ（３）には、上記ＯＮＵ３−１におけるＱＳ（１）を記載する。このとき、ＱＳ（３）＝８００である。
【００８８】
一方で、ＯＮＵ３−３では、ＱＳ起算＝「差分」、ＱＳ順＝「昇順」とする。このとき、ＯＮＵ３−３では、各ＱＳに記載する蓄積量を以下のように算出する。ＱＳ（１）には、バッファ先頭からＴｈ１以下で最大の上りデータフレーム端までの蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（１）＝８００である。ＱＳ（２）には、ＱＳ（１）に含まれない上りデータフレームを先頭として、ΔＴｈ＝Ｔｈ２−Ｔｈ１以下で最大の上りデータフレーム端までの蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（２）＝４００である。ＱＳ（３）には、ＱＳ（１）、ＱＳ（２）に含まれない上りデータフレームを先頭として、最終の上りデータフレーム端までの蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（３）＝１１００である。
【００８９】
また、ＯＮＵ３−４では、ＱＳ起算＝「差分」、ＱＳ順＝「降順」とする。このとき、ＯＮＵ３−４では、各ＱＳに記載する蓄積量を以下のように算出する。ＱＳ（１）には、上記ＯＮＵ３−３におけるＱＳ（３）を記載する。このとき、ＱＳ（１）＝１１００である。ＱＳ（２）には、上記ＯＮＵ３−３におけるＱＳ（２）を記載する。このとき、ＱＳ（２）＝４００である。ＱＳ（３）には、上記ＯＮＵ３−３におけるＱＳ（１）を記載する。このとき、ＱＳ（３）＝８００である。
【００９０】
本実施形態において、各ＯＮＵ３は、これらのＱＳの値を記載したＲＥＰＯＲＴフレームをＯＬＴ１に送信する。
【００９１】
一方、ＯＬＴ１は、受信したＲＥＰＯＲＴフレームから各ＯＮＵ３における上りデータフレームの蓄積状態を把握し、それぞれのＯＮＵ３への上り送信許可を与える。ここで、本実施形態におけるＯＬＴ１は、各ＯＮＵ３が送信し、ＯＬＴ１が受信したＲＥＰＯＲＴフレームが示す各ＱＳの値が、いずれの方法により算出されたものであるかを、当初は把握していないものとする。すなわち、あらかじめ運用者からＯＮＵごとの算出方法の情報を提供されることもなく、また，ＯＮＵ自身から、算出方法の申告を受けることも、ＯＬＴから算出方法の申告を指示することもない。いずれの方法とは、上記のＱＳ起算、ＱＳ順を意味する。
【００９２】
次に，図４に上り送信制御シーケンスを示す。図４は時間経過に対するＯＬＴ、ＯＮＵ間でのメッセージの授受を示している。１５０１をＯＬＴの時間軸とし、１５０２をあるＯＮＵの時間軸とする。１５０１の上段に記される矩形は、ＯＬＴが受信した上りフレーム、上りトラヒックを表し、下段に記される矩形は、ＯＬＴが送信した下りフレーム、下りトラヒックを表す。１５０２の上段に記される矩形は、ＯＮＵが送信した上りフレーム、上りトラヒックを表し、下段に記される矩形は、ＯＮＵが受信した下りフレーム、下りトラヒックを表す。矩形中に「Ｒ」と記載されたものはＲＥＰＯＲＴフレームを表し、「Ｇ」と記載されたものは送信許可フレームを表す。「Ｄ」と記されたものは、データフレームのトラヒックを表す。
【００９３】
まず、ＯＮＵがＲＥＰＯＲＴフレーム１５１１を送信すると、ＯＬＴ−ＯＮＵ間の距離に応じた伝搬時間が経過した後、ＯＬＴはＲＥＰＯＲＴフレーム１５１１を受信する。このＲＥＰＯＲＴフレーム１５１１に基づき、ＯＬＴはＧＡＴＥフレーム１５１２を送信し、上り送信を許可する。このＧＡＴＥフレーム１５１２による送信許可に基づき、ＯＮＵは次のＲＥＰＯＲＴフレーム１５２１と、データトラヒック１５２３とを送信する。
【００９４】
ＲＥＰＯＲＴフレーム１５２１に応じて、ＯＬＴはＧＡＴＥフレーム１５２２を送信するが、ＯＮＵがデータトラヒック１５２３を送信している最中に、このＧＡＴＥフレーム１５２２がＯＮＵに到着することもありえる。いずれにせよ、上記の手順を繰り返し、上り送信は制御される。
【００９５】
ここで、本実施形態におけるＯＮＵごとのＱＳの算出手順を識別することを考えてみる。今、まさにＯＬＴが識別を実施するところであるとし、図４中の「現時刻」と記された時刻であるとする。すなわち、ＲＥＰＯＲＴフレーム１５３１を受信した後の時刻であるとする。このとき、図中のＲＥＰＯＲＴフレーム１５１１に記されていたＱＳは、２周期前のｐ２ＱＳである。同様に、ＧＡＴＥフレーム１５１２による送信許可量は、２周期前のｐ２Ｇである。また、ＧＡＴＥフレーム１５１２の送信許可により、ＯＮＵが送信するデータトラヒックは、データトラヒック１５２３であり、これを受信したＯＬＴでの受信量をＴｘとしている。さらに、図中のＲＥＰＯＲＴフレーム１５２１に記されていたＱＳは、１周期前のｐＱＳである。同様に、ＧＡＴＥフレーム１５２２による送信許可量は、１周期前のｐＧである。
【００９６】
本実施形態におけるＯＬＴ１の構成を図５に示す。各ＯＮＵ３が送信し、光通信路２を経てＯＬＴ１に到達した上りフレームは、送受信部１１により受信される。その後、受信量測定部１２により、受信量を測定される。受信量測定部１２では、ＯＮＵ３ごとに、かつ、上りデータフレームと、ＲＥＰＯＲＴフレームとを区別した上で、上りデータフレームのみの受信量を測定する。さらに、受信した上りデータフレームに対し、イーサネット（登録商標）形式でのフレーム送信に必要なオーバヘッド（プリアンブル：８バイト、最小フレーム間ギャップ：１２バイト、など）を加算した値を受信量として把握する。これは、送信許可量との整合を取るためであり、誤り訂正符号を用いる場合には、付与されるパリティ長も考慮する。受信量測定部１２は、測定した受信量を記憶部１７に記録する。
【００９７】
その後、上りデータフレームは、ＩＦ部１５を経由して上位ネットワーク５へ転送される。一方、ＲＥＰＯＲＴフレームは、識別部１３へ転送される。識別部１３では、受信したＲＥＰＯＲＴフレームに基づいて、各ＯＮＵ３のＱＳの算出方法を識別する。ＱＳの算出方法とは、すなわち、ＱＳ起算、ＱＳ順である。識別した結果は、識別テーブル１４に記録するとともに、識別時に参照する。また、記憶部１７に記録された結果も参照する。ここで、識別部１３及び識別テーブル１４が、帯域割当準備部に相当する。
【００９８】
ＲＥＰＯＲＴフレームはその後、送信許可算出部１６に転送される。送信許可算出部１６では、受信したＲＥＰＯＲＴフレームと、識別テーブル１４とに基づいて、各ＯＮＵ３への送信許可量、送信許可時刻を算出し、これらを記載したＧＡＴＥフレームを生成し、送信する。その後、ＧＡＴＥフレームは、上位ネットワーク５からＩＦ部１５を経由して転送されてきた下りデータフレームと多重され、送受信部１１を経て光通信路２へと送信される。また、送信許可算出部１６は、受信したＲＥＰＯＲＴフレームに含まれていた各ＱＳの値、算出した送信許可量を記憶部１７に記録する。ここで、送信許可算出部１６が、送信許可量設定部に相当する。
【００９９】
識別テーブル１４の詳細を図６に示す。識別テーブル１４は、ＯＮＵ３ごとにＱＳの算出方法の識別結果を持つ。具体的には、ＱＳ起算とＱＳ順とのそれぞれについて、値と状態とを持つ。ＱＳ起算の値は「先頭」及び「差分」、ＱＳ順の値は「昇順」及び「降順」を取りうる。また、状態は、「確定」及び「未確定」を取りうる。状態は、識別した結果に対する確実性を意味し、例えば、確実にＱＳ起算が「先頭」であれば、ＱＳ起算の状態を「確定」とし、一方で、不明であるか、蓋然性は高いが確実ではない場合には、「未確定」とする。図６に記載されている値と状態は、例であり、識別部１３の識別結果に応じてこれらは更新される。
【０１００】
ＯＮＵ３が初めてＯＬＴ１に接続した際には、識別テーブル１４の該当するＯＮＵ３について、ＱＳ起算、ＱＳ順の両者の状態を「未確定」とする。値については特に制限されないが、ここでは、それぞれを「先頭」及び「昇順」とする。ただし、ＱＳの算出方法の情報を事前に与えられるなど、ＱＳ起算、ＱＳ順が特定されているＯＮＵについては、識別テーブル１４のＱＳ起算、ＱＳ順の状態を「確定」とし、値はそれぞれ特定されている値に設定しておく。
【０１０１】
｛実施形態１の識別手順｝
次に、図７を用いて、実施形態１の識別手順の概略を説明する。識別手順のおおまかな流れは、以下の通りである。まず、ＱＳ起算を確定的に識別する（第１の識別：ステップＳ６０２）。次に、蓋然性の高いＱＳ起算を識別する（第２の識別：ステップＳ６０４）。次に、ＱＳ順を確定的に識別する（第３の識別：ステップＳ６１０）。次に、蓋然性の高いＱＳ順を識別する（第４の識別：ステップＳ６１２）。ここで、識別手順が、帯域割当準備ステップに相当する。
【０１０２】
この識別はＯＮＵ３ごとに実施される。ただし、識別を開始する契機は特に制限されない。ＲＥＰＯＲＴフレームを受信するごとに、当該ＲＥＰＯＲＴフレームを送信したＯＮＵ３に対して実施しても良いし、受信したＲＥＰＯＲＴフレームを記憶しておき、複数のＯＮＵ３から受信した後にまとめてＯＮＵ３ごとに繰り返し実施しても良い。いずれにしても、識別するために参照するＲＥＰＯＲＴフレームさえあれば、いずれの契機にも実施することが可能である。
【０１０３】
以下に、識別手順の概略を説明する。まず、識別テーブル１４を参照し、識別対象のＯＮＵ３のＱＳ起算の状態を確認する（ステップＳ６０１）。ステップＳ６０２〜Ｓ６０８はＱＳ起算を識別するため、ステップＳ６０１によりすでに「確定」していることが確認できれば、これらのステップをスキップし、ステップＳ６０９に遷移する。一方、「未確定」であれば、第１の識別を行う（ステップＳ６０２）。
【０１０４】
次に、ステップＳ６０３では、第１の識別（ステップＳ６０２）の結果を参照し、第１の識別結果（状態）が「未確定」であれば第２の識別（ステップＳ６０４）を実施し、「確定」していれば識別テーブル１４のＱＳ起算の状態を「確定」（ステップＳ６０６）、値を第１の識別結果（値）に更新する（ステップＳ６０７）。これは、第１の識別（ステップＳ６０２）では、確定的なＱＳ起算の識別を行ったためである。
【０１０５】
一方、第２の識別（ステップＳ６０４）の結果を参照し（ステップＳ６０５）、第２の識別結果（状態）が「確定」であれば、識別テーブル１４のＱＳ起算の値を第２の識別結果（値）に更新する（ステップＳ６０８）。ただし、ＱＳ起算の状態は、「未確定」のまま更新しない。これは、第２の識別（ステップＳ６０４）により識別されたＱＳ起算は、蓋然性が高いに過ぎず、確定的に識別したものではないためである。
【０１０６】
次に、ステップＳ６０９〜Ｓ６１７により、ＱＳ順の識別を行う。まず、識別テーブル１４のＱＳ順の状態を参照し（ステップＳ６０９）、すでに「確定」しているのであれば、識別を終了する。一方、「未確定」であるならば、第３の識別を実施する（ステップＳ６１０）。第３の識別では、確定的なＱＳ順の識別を行う。
【０１０７】
第３の識別の結果を参照し（ステップＳ６１１）、第３の識別結果（状態）が「確定」で、かつ、すでにＱＳ起算は「確定」している（ステップＳ６１４）のであれば、識別テーブル１４のＱＳ順の状態も「確定」とし（ステップＳ６１５）、ＱＳ順の値も第３の識別結果（値）に更新する（ステップＳ６１６）。これにより、当該ＯＮＵ３のＱＳの算出方法は確定的に識別されたことになる。一方、ステップＳ６１４でＱＳ起算は「未確定」であるならば、識別テーブル１４のＱＳ順の状態は「未確定」のままとし、ＱＳ順の値のみを更新する（ステップＳ６１６）。これは、第３の識別（ステップＳ６１０）によるＱＳ順の識別は、ＱＳ起算が確定している場合にのみ、ＱＳ順も確定できる条件で識別しているためである。
【０１０８】
第３の識別結果（状態）が「未確定」であった場合、第４の識別（ステップＳ６１２）を実施する。第４の識別では、蓋然性の高いＱＳ順の識別を行う。
【０１０９】
第４の識別結果を参照し（ステップＳ６１３）、第４の識別結果（状態）が「確定」であれば、識別テーブル１４のＱＳ順の値を、第４の識別結果（値）に更新する（ステップＳ６１７）。ここでも、第２の識別と同様に、第４の識別も確定的な識別を行うものではないので、識別テーブル１４のＱＳ順の状態は「未確定」のままで更新しない。
【０１１０】
以上の手順により、ＱＳ起算、ＱＳ順の識別を行う。確定的な識別が可能な条件であれば、ＱＳ起算、ＱＳ順を確定させ、可能な条件でなければ、なるべく蓋然性の高いＱＳ起算、ＱＳ順に更新する。第１〜第４の識別全てで「未確定」であれば、識別テーブル１４を更新せず、前回のままにしておく。
【０１１１】
次に、第１〜第４の識別の手順について、詳細な説明を行う。
【０１１２】
図８に実施形態１の第１の識別手順（ステップＳ６０２）の詳細を示す。第１の識別では、ＱＳ起算の確定的な識別を行う。まず、初期化処理として、第１の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ７０１）。次に、ＱＳ起算を確定的に「先頭」と識別できるか、判断する。具体的には、条件Ａ−１に合致するかを判断する（ステップＳ７０２）。条件Ａ−１とは、式ａ−１、式ａ−２のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。これは、これらの式を満たす場合、確定的にＱＳ起算は「先頭」であると識別できるものである。すなわち、ＱＳ起算が「差分」であるＯＮＵでは、決してこれらの式を満たすＲＥＰＯＲＴを送信してこない、ことを意味している。
【０１１３】
式ａ−１、式ａ−２は、次式のようになる。
式ａ−１：ＱＳ（１）＞０∧ＱＳ（２）＞０∧ＱＳ（１）＋ＱＳ（２）＜Ｔｈ１
式ａ−２：ＱＳ（Ｍ）＞０∧ＱＳ（Ｍ−１）＞０∧ＱＳ（Ｍ）＋ＱＳ（Ｍ−１）＜Ｔｈ１
【０１１４】
式ａ−１は、ＱＳ（１）、ＱＳ（２）ともに蓄積量があり（ゼロより大）、かつ、両者の和が、しきい値Ｔｈ１より小さい場合を指す。また、式ａ−２は、ＱＳ数をＭとするとき、同様に、ＱＳ（Ｍ）、ＱＳ（Ｍ−１）ともに蓄積量があり、かつ、両者の和が、しきい値Ｔｈ１より小さい場合を指す。これらは、ＱＳ起算が「先頭」でかつ、蓄積量が少ない場合に起こりうる。一方、ＱＳ起算が「差分」の場合には、蓄積量に関わらず、決して起こりえない。また、ここでは識別しないが、式ａ−１はＱＳ順が「昇順」の場合、式ａ−２はＱＳ順が「降順」の場合である。例えば、Ｔｈ１＝１０００で、３００のデータフレーム１つを蓄積していたとすると、ＱＳ起算が「先頭」であれば、ＱＳ（１）（もしくはＱＳ（Ｍ））＝３００、ＱＳ（２）（もしくはＱＳ（Ｍ−１））＝３００であり、式ａ−１もしくは式ａ−２を満たす。しかし、ＱＳ起算が「差分」であれば、ＱＳ（１）（もしくはＱＳ（Ｍ））＝３００、ＱＳ（２）（もしくはＱＳ（Ｍ−１））＝０となり、式ａ−１、式ａ−２は満たさない。
【０１１５】
さて、ステップＳ７０２にて条件Ａ−１に合致した場合には、第１の識別結果（値）を「先頭」とし、第１の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ７０４）、第１の識別を終了する。
【０１１６】
一方、合致しなかった場合には、ＱＳ起算を確定的に「差分」と識別できるか、判断する。具体的には、条件Ａ−２に合致するかを判断する（ステップＳ７０３）。条件Ａ−２とは、式ａ−３〜式ａ−７のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。これは、これらの式を満たす場合、確定的にＱＳ起算は「差分」であることを識別できるものである。すなわち、ＱＳ起算が「先頭」であるＯＮＵでは、決してこれらの式を満たすＲＥＰＯＲＴを送信してこない、ことを意味している。
【０１１７】
式ａ−３〜式ａ−７は、次式のようになる。
式ａ−３：ＱＳ（ｋ）＞０∧ＱＳ（ｊ｜ｊ≠ｋ）＝０なるｊ、ｋが存在する。
式ａ−４：ＱＳ（ｋ）＞ＱＳ（ｋ＋１）∧ＱＳ（ｋ＋１）＜ＱＳ（ｋ＋２）なるｋが存在する。
式ａ−５：ＱＳ（ｋ）＜ＱＳ（ｋ＋１）∧ＱＳ（ｋ＋１）＞ＱＳ（ｋ＋２）なるｋが存在する。
式ａ−６：ｐＱＳ（ｋ）＞ｐＱＳ（ｋ＋１）∧ＱＳ（ｋ）＜ＱＳ（ｋ＋１）なるｋが存在する。
式ａ−７：ｐＱＳ（ｋ）＜ｐＱＳ（ｋ＋１）∧ＱＳ（ｋ）＞ＱＳ（ｋ＋１）なるｋが存在する。
【０１１８】
これらの式では、ＱＳ数をＭとするとき、ｋ、ｊを１以上Ｍ以下である値としている。式ａ−３は、いずれかのＱＳに蓄積量がある（ゼロより大）であるにも関わらず、他のＱＳにゼロのものがある、という条件式である。これは、ＱＳ起算が「差分」の場合には起こりうるが、ＱＳ起算が「先頭」の場合には、決して起こりえない。
【０１１９】
式ａ−４、式ａ−５は、不等号の向きこそ異なるが、両者とも、３つのＱＳの値が「昇順」にも「降順」にもなっていないことを表している。これは、ＱＳ起算が「先頭」の場合には決して起こりえないので、式ａ−４あるいは式ａ−５を満たすのであればＱＳ起算は「差分」であると確定的に識別することができる。
【０１２０】
式ａ−６、式ａ−７では、ｐＱＳ（ｋ）を、当該ＯＮＵから前周期に受信したＲＥＰＯＲＴに含まれていたＱＳ（ｋ）とする。式ａ−６、式ａ−７は、前周期に受信したＲＥＰＯＲＴのＱＳ順と、今周期に受信したＲＥＰＯＲＴのＱＳ順が異なることを表している。これは、ＱＳ起算が「先頭」の場合には決して起こりえないので、式ａ−６あるいは式ａ−７を満たすのであればＱＳ起算は「差分」であると確定的に識別することができる。
【０１２１】
さて、ステップＳ７０３にて条件Ａ−２に合致した場合には、第１の識別結果（値）を「差分」とし、第１の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ７０５）、第１の識別を終了する。
【０１２２】
一方、合致しなかった場合には、ＱＳ起算を「先頭」とも「差分」とも確定的に識別できなかったことを意味するので、第１の識別結果（状態）は「未確定」のまま、終了する。
【０１２３】
次に、図９に実施形態１の第２の識別手順（ステップＳ６０４）の詳細を示す。上述の通り、第２の識別では、蓋然性の高いＱＳ起算を識別する。まず、初期化処理として、第２の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ８０１）。次に、ＱＳ起算は「先頭」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｂ−１に合致するか、判断する（ステップＳ８０２）。条件Ｂ−１は、式ｂ−１〜式ｂ−３のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。これは、これらの式を満たす場合、ＱＳ起算は「先頭」である蓋然性が高いと識別できるものである。すなわち、ＱＳ起算が「差分」であるＯＮＵからは、これらの式を満たすＲＥＰＯＲＴを送信する蓋然性が低いことを意味している。
【０１２４】
式ｂ−１〜式ｂ−３は、次式のようになる。
式ｂ−１：Ｍ≧３のとき、１≦ｋ≦Ｍ−１の範囲のすべてのｋにおいて、ＱＳ（ｋ）≧ＱＳ（ｋ＋１）＞０
式ｂ−２：Ｍ≧３のとき、１≦ｋ≦Ｍ−１の範囲のすべてのｋにおいて、０＜ＱＳ（ｋ）≦ＱＳ（ｋ＋１）
式ｂ−３：すべてのｋについて、ＱＳ（ｋ）＞０∧ＱＳ（ｋ）＝Ｃ
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数であり、Ｃは定数である。
【０１２５】
式ｂ−１、式ｂ−２は、全てのＱＳの値が「昇順」もしくは「降順」であることを意味する。これらは、ＱＳ起算が「先頭」でかつ、蓄積量が多い場合には容易に起こりうる。一方、ＱＳ起算が「差分」の場合には、蓄積しているデータフレームの長さの組み合わせによっては、式ｂ−１もしくは式ｂ−２を満たすこともありうるが、蓋然性が高いとは言えない。
【０１２６】
また、式ｂ−３は、全てのＱＳの値がゼロより大でかつ等しいことを意味する。これは、ＱＳ起算が「先頭」でかつ、蓄積量がしきい値Ｔｈ１より少量である場合には、容易に起こりうる。また、ＱＳ起算が「差分」の場合にも、式２−３を満たすこともありうるが、蓋然性が高いとは言えない。
【０１２７】
さて、ステップＳ８０２にて条件Ｂ−１に合致した場合には、第２の識別結果（値）を「先頭」とし、第２の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ８０４）、第２の識別を終了する。
【０１２８】
一方、合致しなかった場合には、ＱＳ起算が「差分」である蓋然性が高いと識別できるか、判断する。具体的には、条件Ｂ−２に合致するかを判断する（ステップＳ８０３）。条件Ｂ−２とは、式ｂ−４〜式ｂ−７のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。これは、これらの式を満たす場合、ＱＳ起算が「差分」であることの蓋然性が高いといえるものである。すなわち、ＱＳ起算が「先頭」であるＯＮＵでは、これらの式を満たすＲＥＰＯＲＴを送信してくる確率が低いことを意味している。
【０１２９】
式ｂ−４〜式ｂ−７は、次式のようになる。
式ｂ−４：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（２）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ≠ｐ２Ｇ
式ｂ−５：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ−１）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ≠ｐ２Ｇ
式ｂ−６：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）＋ｐ２ＱＳ（２）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ
式ｂ−７：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ）＋ｐ２ＱＳ（Ｍ−１）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ
【０１３０】
これらの式では、ＱＳ数をＭとしている。ｐ２Ｇは、２周期前における、当該ＯＮＵ３へのオーバヘッドを除く送信許可量とし、ｐ２ＱＳは２周期前に受信したＲＥＰＯＲＴに含まれていたＱＳの値とする。また、Ｔｘは、上述の２周期前における送信許可に対し、当該ＯＮＵ３が送信し、ＯＬＴ１が受信し、受信量測定部１２により測定された受信データ量（フレームごとのプリアンブル、最小ＩＦＧを含む）とする。これらの値は、記憶部１７により記録されており、それを識別部１３は参照し、識別に用いる。
【０１３１】
式ｂ−４、式ｂ−５は、２周期前に、ＱＳ（２）（もしくはＱＳ（Ｍ−１））と等しい送信許可量を与えていた場合に、それにも関わらずＯＬＴ１にて受信したデータ量がＱＳ（２）（もしくはＱＳ（Ｍ−１））とは異なることを意味する。これは、ＱＳ起算が「先頭」であれば、容易には起こりえず、ＱＳ起算が「差分」である蓋然性が高いといえる。
【０１３２】
式ｂ−６、式ｂ−７は、２周期前に、ＱＳ（１）とＱＳ（２）との和（もしくは、ＱＳ（Ｍ）とＱＳ（Ｍ−１）との和）と等しい送信許可量を与えていた場合に、ＯＬＴ１にて受信したデータ量が送信許可量と等しい値であったことを意味する。これは、ＱＳ起算が「差分」であれば、容易に起こりうるが、ＱＳ起算が「先頭」では確率が低い。そのため、これらの式を満たす場合には、ＱＳ起算が「差分」である蓋然性が高いといえる。
【０１３３】
さて、ステップＳ８０３にて条件Ｂ−２に合致した場合には、第２の識別結果（値）を「差分」とし、第２の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ８０５）、第２の識別を終了する。
【０１３４】
一方、合致しなかった場合には、蓋然性の高いＱＳ起算を識別できなかったことを意味するので、第２の識別結果（状態）は「未確定」のまま、終了する。
【０１３５】
次に、図１０に実施形態１の第３の識別手順（ステップＳ６１０）の詳細を示す。上述の通り、第３の識別では、ＱＳ順を確定的に識別する。まず、初期化処理として、第３の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ９０１）。以降はＱＳ起算が「先頭」である場合と「差分」である場合とで、分岐する（ステップＳ９０２）。
【０１３６】
ＱＳ起算が「先頭」である場合には、ＱＳ順が「昇順」であるか（ステップＳ９０３）、「降順」であるか（ステップＳ９０４）を識別する。具体的には、ステップＳ９０３では、ＱＳ順が「昇順」であるか識別するため、条件Ｃ−１に合致するか判断する。条件Ｃ−１は，式ｃ−１を満たすことを条件とする．これは，ＱＳ起算が「先頭」の場合に，式ｃ−１を満たせば，確定的にＱＳ順は「昇順」と識別できることを意味する．
【０１３７】
式ｃ−１は、次式のようになる。
式ｃ−１：ＱＳ（ｋ）＜ＱＳ（ｋ＋１）なるｋが存在する。
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数である。
【０１３８】
ステップＳ９０３において条件Ｃ−１と合致した場合、第３の識別結果（値）を「昇順」とし、第３の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ９０７）、第３の識別を終了する。
【０１３９】
合致しない場合には、ＱＳ順が確定的に「降順」であるかの識別を行う。具体的には、条件Ｃ−２に合致するか判断する（ステップＳ９０４）。条件Ｃ−２は、式ｃ−２を満たすことを条件とする。これは、ＱＳ起算が「先頭」の場合に、式ｃ−２を満たせば、確定的にＱＳ順は「降順」と識別できることを意味する。
【０１４０】
式ｃ−２は、次式のようになる。
式ｃ−２：ＱＳ（ｋ）＞ＱＳ（ｋ＋１）なるｋが存在する。
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数である。
【０１４１】
ステップＳ９０４において条件Ｃ−２と合致した場合、第３の識別結果（値）を「降順」とし、第３の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ９０８）、第３の識別を終了する。
【０１４２】
一方、ＱＳ起算が「差分」であった場合も上記と同様に、ＱＳ順を識別する。まず、ＱＳ順が確定的に「昇順」であるかの識別を行う。具体的には、条件Ｃ−３に合致するか判断する（ステップＳ９０５）。条件Ｃ−３は、式ｃ−３を満たすことを条件とする。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｃ−３を満たせば、確定的にＱＳ順は「昇順」と識別できることを意味する。
【０１４３】
式ｃ−３は、次式のようになる。
式ｃ−３：ＱＳ（１）＞０∧ＱＳ（Ｍ）＝０
ただし、ＭはＱＳ数である。
【０１４４】
ステップＳ９０５において条件Ｃ−３と合致した場合、第３の識別結果（値）を「昇順」とし、第３の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ９０７）、第３の識別を終了する。
【０１４５】
次に、ＱＳ順が確定的に「降順」であるかの識別を行う。具体的には、条件Ｃ−４に合致するか判断する（ステップＳ９０６）。条件Ｃ−４は、式ｃ−４を満たすことを条件とする。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｃ−４を満たせば、確定的にＱＳ順は「降順」と識別できることを意味する。
【０１４６】
式ｃ−４は、次式のようになる。
式ｃ−４：ＱＳ（Ｍ）＞０∧ＱＳ（１）＝０
ただし、ＭはＱＳ数である。
【０１４７】
ステップＳ９０６において条件Ｃ−４と合致した場合、第３の識別結果（値）を「降順」とし、第３の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ９０８）、第３の識別を終了する。
【０１４８】
次に、図１１に実施形態１の第４の識別手順（ステップＳ６１２）の詳細を示す。第４の識別では、第３の識別によってもＱＳ順を識別できなかった場合に、蓋然性の高いＱＳ順を識別する。
【０１４９】
まず、初期化処理として、第４の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ１００１）。次に、ＱＳ起算が「先頭」であるか、「差分」であるか、により分岐する（ステップＳ１００２）。ＱＳ起算が「先頭」である場合、第４の識別を終了する。これは、ＱＳ起算が「先頭」の場合に、第３の識別によってＱＳ順を確定的に識別できなかった場合には、蓋然性の高いＱＳ順も識別できないためである。すなわち、前述の条件Ｃ−１、条件Ｃ−２のいずれも満たしていない、ということは、全てのＱＳが同値であることを意味する。このときは、ＱＳ順が「昇順」であるか、「降順」であるか、まったく識別することができないためである。
【０１５０】
一方、ＱＳ起算が「差分」である場合には、蓋然性の高いＱＳ順の識別を行う。まず、ＱＳ順は「昇順」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｄ−３に合致するか、判断する（ステップＳ１００３）。条件Ｄ−３は、式ｄ−３を満たすことを条件とする。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｄ−３を満たせば、ＱＳ順は「昇順」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０１５１】
式ｄ−３は、次式のようになる。
式ｄ−３：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）＋ｐ２ＱＳ（２）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ∧Ｍ＞２
【０１５２】
ステップＳ１００３において条件Ｄ−３と合致した場合、第４の識別結果（値）を「昇順」とし、第４の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１００５）、第４の識別を終了する。
【０１５３】
次に、ＱＳ順は「降順」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｄ−４に合致するか、判断する（ステップＳ１００４）。条件Ｄ−４は、式ｄ−４を満たすことを条件とする。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｄ−４を満たせば、ＱＳ順は「降順」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０１５４】
式ｄ−４は、次式のようになる。
式ｄ−４：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ）＋ｐ２ＱＳ（Ｍ−１）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ∧Ｍ＞２
【０１５５】
ステップＳ１００４において条件Ｄ−４と合致した場合、第４の識別結果（値）を「降順」とし、第４の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１００６）、第４の識別を終了する。
【０１５６】
これらの式では、ＱＳ数をＭとしている。ｐ２Ｇは、２周期前における、当該ＯＮＵ３へのオーバヘッドを除く送信許可量とし、ｐ２ＱＳは２周期前に受信したＲＥＰＯＲＴに含まれていたＱＳの値とする。また、Ｔｘは、上述の２周期前における送信許可に対し、当該ＯＮＵ３が送信し、ＯＬＴ１が受信し、受信量測定部１２により測定された受信データ量（フレームごとのプリアンブル、最小ＩＦＧを含む）とする。これらの値は、記憶部１７により記録されており、それを識別部１３は参照し、識別に用いる。
【０１５７】
以上の手順により、識別部１３はＯＮＵ３ごとのＱＳ起算、ＱＳ順を識別し、識別テーブル１４を更新する。
【０１５８】
｛実施形態１の送信許可手順｝
次に、送信許可算出部１６による、送信許可の算出について説明する。送信許可算出部１６は、識別テーブル１４を参照し、識別部１３から転送されるＲＥＰＯＲＴフレームに応じて、各ＯＮＵ３への送信許可を算出する。送信許可算出部１６による送信許可の算出は、各ＯＮＵ３が送信したＲＥＰＯＲＴが全て受信されてから実施する。ここで、送信許可手順が、送信許可量設定ステップに相当する。
【０１５９】
実施形態１の送信許可手順の概要を図１２に示す。まず、識別テーブル１４と識別部１３から転送されたＲＥＰＯＲＴフレームに基づいて、統一された割り当て候補となる量をＯＮＵごとに算出する（ステップＳ１１０１）。次に、ＯＮＵごとに送信許可量を算出する（ステップＳ１１０２）。最後に、送信許可時刻を算出する（ステップＳ１１０３）。
【０１６０】
次に、実施形態１の割当候補の算出手順の詳細を図１３に示す。本手順により、ＯＮＵごとのＱＳの算出方法に応じて、統一的な、すなわち、共通の、割り当て候補となる量を、ＯＮＵごと、候補ごとに算出する。ＯＮＵ（ｉ）の第ｊ候補をＲ（ｉ，ｊ）とする。候補の数は、ＯＮＵごとのＱＳ数のうち、最大のＱＳ数と同数とする。ここでは、ＯＮＵ（ｉ）のＱＳ数をｍ（ｉ）、最大のＱＳ数をＭｍａｘとする。また、ＯＮＵ（ｉ）のＱＳ（ｊ）を、ｑｓ（ｉ，ｊ）と表す。
【０１６１】
ここでは、Ｒ（ｉ，ｊ）の値は、ＱＳ起算が「先頭」、ＱＳ順が「昇順」のＯＮＵのＱＳと同等の値となるように算出する。例えば、ＯＮＵ（ｋ）のＱＳ数ｍ（ｋ）＝Ｍｍａｘであったとして、ＱＳ起算が「先頭」、ＱＳ順が「昇順」であったとすると、Ｒ（ｋ，ｊ）＝ｑｓ（ｋ，ｊ）となる。ＱＳ起算、ＱＳ順が異なる場合や、ＱＳ数が少ない場合には、図１３に示す手順により、それぞれ算出される。
【０１６２】
まず、ＯＮＵごとのＱＳ数ｍ（ｉ）のうち、最大のＱＳ数Ｍｍａｘを算出する（ステップＳ１２０１）。以降の処理をＯＮＵごとに繰り返す（ステップＳ１２０２）。ここで、Ｎは接続ＯＮＵの台数とし、ｉはＯＮＵごとの識別子である。まず、算出を簡単にするため、ＱＳ数の差分Ｙ（ｉ）をＹ（ｉ）＝Ｍｍａｘ−ｍ（ｉ）として算出する（ステップＳ１２０３）。次に、以降の処理を割り当て候補ごとに繰り返す（ステップＳ１２０４）。ｊは、割り当て候補ごとの識別子である。
【０１６３】
ｊとＹ（ｉ）とを比較し（ステップＳ１２０５）、ｊ≦Ｙ（ｉ）であれば、割り当て候補となる量Ｒ（ｉ，ｊ）をゼロにする（ステップＳ１２０６）。これはすなわち、ＱＳ数が少ないＯＮＵは、割り当て候補によってはゼロであることを意味する。例えば、ＯＮＵ（ｋ）のＱＳ数はｍ（ｋ）＝３であったとし、最大のＱＳ数はＭｍａｘ＝５であったとする。このとき、ＯＮＵ（ｋ）からのＱＳは３つしか無いため、候補も３つしか算出し得ない。そこで、Ｒ（ｋ，１）、Ｒ（ｋ，２）はゼロにし、Ｒ（ｋ，３）、Ｒ（ｋ，４）、Ｒ（ｋ，５）は、ＯＮＵ（ｋ）からの送信要求に応じた値を算出する。
【０１６４】
次に、ステップＳ１２０５にて、ｊ＞Ｙ（ｉ）であった場合、すなわち、候補となる値がありうる場合、識別テーブル１４を参照し、ＱＳ起算、ＱＳ順の値に応じて（ステップＳ１２０７、Ｓ１２０８、Ｓ１２１１）、それぞれの算出を行う。
【０１６５】
まず，ＱＳ起算が「先頭」でＱＳ順が「昇順」である場合、Ｒ（ｉ，ｊ）＝ｑｓ（ｉ，ｊ−Ｙ（ｉ））とする（ステップＳ１２０９）。これは、ＱＳ数と最大のＱＳ数との差分だけＱＳをシフトして割り当て候補とすることを意味する。上記の例と同様に、Ｍｍａｘ＝５、ｍ（ｉ）＝３であれば、ＯＮＵ（ｉ）のＲ（ｉ，ｊ）は以下のようになる。 Ｒ（ｉ，１）＝０、Ｒ（ｉ，２）＝０、Ｒ（ｉ，３）＝ｑｓ（ｉ，１）、
Ｒ（ｉ，４）＝ｑｓ（ｉ，２）、Ｒ（ｉ，５）＝ｑｓ（ｉ，３）
【０１６６】
一方、ＱＳ起算が「先頭」でＱＳ順が「降順」である場合、Ｒ（ｉ，ｊ）＝ｑｓ（ｉ，Ｍｍａｘ−ｊ−１）とする（ステップＳ１２１０）。これは、割り当て候補の後方の値としてＱＳの前方の値を割り当てることを意味する。上記と同様の例であれば、以下のようになる。
Ｒ（ｉ，１）＝０、Ｒ（ｉ，２）＝０、Ｒ（ｉ，３）＝ｑｓ（ｉ，３）、
Ｒ（ｉ，４）＝ｑｓ（ｉ，２）、Ｒ（ｉ，５）＝ｑｓ（ｉ，１）
【０１６７】
また、ＱＳ起算が「差分」でＱＳ順が「昇順」である場合、Ｒ（ｉ，ｊ）＝Σｑｓ（ｉ，ｋ）とする（ステップＳ１２１２）。和の範囲は、ｋ＝１〜ｊ−Ｙ（ｉ）である。これは、ＱＳを昇順で累積的に加算していくことを意味する。上記と同様の例であれば、以下のようになる。
Ｒ（ｉ，１）＝０、Ｒ（ｉ，２）＝０、Ｒ（ｉ，３）＝ｑｓ（ｉ，１）、
Ｒ（ｉ，４）＝ｑｓ（ｉ，１）＋ｑｓ（ｉ，２）、
Ｒ（ｉ，５）＝ｑｓ（ｉ，１）＋ｑｓ（ｉ，２）＋ｑｓ（ｉ，３）
【０１６８】
最後に、ＱＳ起算が「差分」でＱＳ順が「降順」である場合、Ｒ（ｉ，ｊ）＝Σｑｓ（ｉ，ｋ）とする（ステップＳ１２１３）。和の範囲は、ｋ＝Ｍｍａｘ−ｊ＋１〜ｍ（ｉ）である。これは、ＱＳを降順で累積的に加算していくことを意味する。上記と同様の例であれば、以下のようになる。
Ｒ（ｉ，１）＝０、Ｒ（ｉ，２）＝０、Ｒ（ｉ，３）＝ｑｓ（ｉ，３）
Ｒ（ｉ，４）＝ｑｓ（ｉ，２）＋ｑｓ（ｉ，３）、
Ｒ（ｉ，５）＝ｑｓ（ｉ，１）＋ｑｓ（ｉ，２）＋ｑｓ（ｉ，３）
【０１６９】
以上の手順により、ＱＳ起算、ＱＳ順、ＱＳ数によらず、ＯＮＵ間で共通の割り当て候補となる量を算出することができる。
【０１７０】
次に、実施形態１の送信許可量の算出手順の詳細を図１４に示す。図１４における各変数は以下を意味する。
ｓ：割り当て可能サイズを表す変数
Ｃｙ：１周期の割り当て可能サイズ
ｉ，ｊ，ｋ：インデックス用変数
Ｎ：接続ＯＮＵ台数
Ｇ（ｉ）：ＯＮＵ（ｉ）への送信許可量
Ｍ：割り当て候補の種類数
ＬＧ：ＯＮＵの送信許可優先順位リスト
ＬＧ（ｉ，ｊ）：割り当て候補（ｊ）における、優先順位第ｉ位のＯＮＵの識別子
Ｒ（ｋ，ｊ）：ＯＮＵ（ｋ）における割り当て候補（ｊ）
【０１７１】
なお、ここでは説明の簡単化のため、上りバースト送信に伴うオーバヘッド分の扱いは省略する。
【０１７２】
まず、初期化処理として、割り当て可能サイズｓを、１周期の割り当て可能サイズＣｙとし（ステップＳ１３０１）、各ＯＮＵ３の送信許可量Ｇ（ｉ）をゼロにする（ステップＳ１３０２、Ｓ１３０３）。
【０１７３】
次に、各ＯＮＵ３への送信許可量Ｇ（ｉ）を算出する。算出は、割り当て候補となる量をＯＮＵごとに繰り返し送信許可量Ｇ（ｉ）に加算し、ＯＮＵへの送信許可量の合計が１周期の割り当て可能サイズＣｙを超過しない程度まで繰り返す。
【０１７４】
具体的には、まず、ＯＮＵの送信許可優先順位リストＬＧを参照し、今回の算出対象のＯＮＵ３の識別子を得る（ステップＳ１３０６）。次に、このＯＮＵ３に、送信許可量として算出済みであったＧ（ｋ）を、割り当て可能サイズｓに戻す（ステップＳ１３０７）。その上で、今回の対象となる割り当て候補Ｒ（ｋ，ｊ）を、対象のＯＮＵ３に送信許可量として確保できるか判断する（ステップＳ１３０８）。確保できるようであれば、送信許可量Ｇ（ｋ）として、割り当て候補Ｒ（ｋ，ｊ）を確保し、その分を割り当て可能サイズｓから減ずる（ステップＳ１３０９）。これを繰り返し行う（ステップＳ１３０４、Ｓ１３０５）。ただし、ステップＳ１３０８にて、割り当て可能サイズｓが残り少なく、割り当て候補Ｒ（ｋ，ｊ）を確保できないようであれば、送信許可量Ｇ（ｋ）には、残りの割り当て可能サイズｓを全て確保し（ステップＳ１３１０）、送信許可量の算出手順を終了する。
【０１７５】
次に、実施形態１の送信許可時刻の算出手順の詳細を図１５に示す。図１５における各変数は以下を意味する。
ｓｔ：送信許可時刻を表す変数
Ｓ：今周期の先頭の送信許可時刻
ｉ，ｊ：インデックス用変数
Ｎ：接続ＯＮＵ台数
Ｇ（ｉ）：ＯＮＵ（ｉ）への送信許可量
ＬＳ：ＯＮＵの送信許可時刻リスト
ＬＳ（ｉ）：リストのｉ番目のＯＮＵの識別子
ＧＳＴ（ｊ）：ＯＮＵ（ｊ）における送信許可時刻
【０１７６】
なお、ここでは説明を簡単化するため、送信許可量の単位と、送信許可時刻の単位とが同一と見なせることとしている。すなわち、送信許可量が１０だけあるとすると、この送信許可量を送信するのに必要な時間も１０であることを指す。
【０１７７】
ただし、これらの単位が同一と見なせない場合には、同一と見なせるよう変換する。例えば、１０だけ送信するのに１の時間が必要であれば、図中の送信許可量Ｇ（ｊ）を、１／１０に変換して扱う。
【０１７８】
送信許可時刻の算出においては、まず、初期化処理として、今周期の先頭の送信許可時刻Ｓを、送信許可時刻を表す変数ｓｔにセットする（ステップＳ１４０１）。
【０１７９】
次に、各ＯＮＵに対し、送信許可時刻ＧＳＴ（ｊ）を繰り返し算出する（ステップＳ１４０２）。具体的には、まず、ＯＮＵの送信許可時刻リストＬＳを参照し、今回の算出対象のＯＮＵ３の識別子を得る（ステップＳ１４０３）。次に、このＯＮＵへの送信許可があるか、すなわち、Ｇ（ｊ）がゼロより大であるかを判断する（ステップＳ１４０４）。送信許可がある場合には、当該ＯＮＵの送信許可時刻ＧＳＴ（ｊ）を、送信許可時刻ｓｔとし、ｓｔをＧ（ｊ）だけ進める（ステップＳ１４０５）。一方、送信許可が無い場合には、次のＯＮＵへの送信許可時刻を算出する。
【０１８０】
以上の一連の手順により、ＯＮＵごとのＱＳを算出する方法を識別し、その結果に基づいて、各ＯＮＵへの適当な送信許可を算出することができる。
【０１８１】
（実施形態２）
｛実施形態２の概要｝
次に、本発明における実施形態２について説明する。実施形態２においては、ＯＮＵ３のＱＳを算出する方法として、送信要求量に送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量を含むか、含まないか、をさらに識別する。実施形態２は、実施形態１とほとんど同様であるが、以下の３点が異なる。（１）図６に示した識別テーブル１４の替わりに、図１６に示す識別テーブル２４を用いる。（２）識別手順は、図７に示した手順に加えて図１７に示す手順を用いる。（３）割り当て候補の算出手順は、図１３に示した手順に加えて図２０に示す手順を用いる。以下に詳細を記す。ここで、送信要求量に送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量を含む方法が、送信許可包含フォーマットに相当し、送信要求量に送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量を含まない方法が、送信許可非包含フォーマットに相当する。
【０１８２】
本実施形態においては、ＯＬＴ１は図１６に示す識別テーブル２４を備え、識別部１３はこの識別テーブル２４を参照してＯＮＵごとのＱＳを算出する方法の識別を行う。識別テーブル２４は、ＯＮＵごとのＱＳ起算、ＱＳ順のほかに、送信許可済み量の情報を持つ。送信許可済み量の情報は、値として、「含む」、「含まない」の２値をとり、状態は他と同様に「確定」、「未確定」の２つを取る。送信許可済み量の値が「含む」であれば、当該ＯＮＵが送信するＲＥＰＯＲＴフレームには、送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量も含んだ送信要求であることを意味する。「含まない」であれば、新たな送信許可を与えられない限りは送信することのできないデータフレームについてのみ、その蓄積量をＲＥＰＯＲＴフレームに記していることを意味する。また、他のパラメータと同様に、状態が「確定」であれば、確定的に識別されていることを意味する。
【０１８３】
｛実施形態２の識別手順｝
本実施形態においては、識別部１３は図１７に示す識別手順により、各ＯＮＵのＱＳを算出する方法を識別する。以下に詳細を記す。
【０１８４】
まず、実施形態１における識別手順（図７）と同様の手順により、ＱＳ起算とＱＳ順の識別を行う。次に、送信許可済み量の識別を行う。ここでは、まず、識別テーブル２４を参照し、送信許可済み量の状態が「確定」であれば、すでに確定的な識別は完了しているので、本識別を終了する（ステップＳ１７０１）。一方、「未確定」であれば、第５の識別を行う（ステップＳ１７０２）。第５の識別では、確定的な送信許可済み量の識別を行う。第５の識別結果を参照し（ステップＳ１７０３）、確定的に識別された場合には識別テーブル２４を更新する。具体的には、ＱＳ起算、ＱＳ順の両者の状態がすでに「確定」であれば（ステップＳ１７０６）、識別テーブル２４の送信許可済み量の状態も「確定」とする（ステップＳ１７０７）。一方、いずれか、もしくは両者ともに「未確定」であれば、送信許可済み量の状態は更新しない（「未確定」のまま）。識別テーブル２４の送信許可済み量の値は、第５の識別結果の値に更新し（ステップＳ１７０８）、終了する。
【０１８５】
一方、第５の識別においては「未確定」であった場合、第６の識別を行う（ステップＳ１７０４）。第６の識別では、送信許可済み量について、蓋然性の高いものを識別する。第６の識別結果を参照し（ステップＳ１７０５）、「確定」であれば、識別テーブル２４の送信許可済み量の値は第６の識別結果の値に更新し（ステップＳ１７０９）、終了する。「未確定」であれば、識別テーブル２４は更新せずに終了する。
【０１８６】
次に、実施形態２の第５の識別手順の詳細を図１８に示す。上述の通り、第５の識別では、送信許可済み量を確定的に識別する。まず、初期化処理として、第５の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ１８０１）。
【０１８７】
次に、送信許可済み量を確定的に「含まない」と識別できるか（ステップＳ１８０２）、「含む」と識別できるか（ステップＳ１８０３）、判断する。具体的には、ステップＳ１８０２では、送信許可済み量を「含まない」か識別するため、条件Ｅ−１に合致するか判断する。条件Ｅ−１は、式ｅ−１を満たすことを条件とする。これは、式ｅ−１を満たせば、確定的に送信許可済み量を「含まない」、と識別できることを意味する。
【０１８８】
式ｅ−１は、次式のようになる。
式ｅ−１：すべてのｋにおいて、ｐ２Ｇ＞Ｆ∧ｐＱＳ（ｋ）＝０∧Ｔｘ＞０
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数であり、Ｆは最大フレーム長である。
【０１８９】
式ｅ−１は、２周期前の送信許可量ｐ２Ｇが最大フレーム長Ｆより大であり、実際にデータトラヒックを送信してきた（Ｔｘ＞０）にも関わらず、その送信したデータトラヒックがバッファ中にまだ存在していた時点での送信要求が無かった（ｐＱＳ（ｋ）＝０）、ことを意味する。この場合、確定的に送信許可済み量を「含まない」、と識別できる。
【０１９０】
ステップＳ１８０２において条件Ｅ−１と合致した場合、第５の識別結果（値）を「含まない」とし、第５の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１８０４）、第５の識別を終了する。
【０１９１】
合致しない場合には、送信許可済み量を確定的に含むかの識別を行う。具体的には、条件Ｅ−２に合致するか判断する（ステップＳ１８０３）。条件Ｅ−２は、式ｅ−２を満たすことを条件とする。これは、式ｅ−２を満たせば、確定的に送信許可済み量を「含む」と識別できることを意味する。
【０１９２】
式ｅ−２は、次式のようになる。
式ｅ−２：ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０∧ｐ２Ｇ＞Ｆ∧Ｔｘ＝０なるｋが存在する。
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数であり、Ｆは最大フレーム長である。
【０１９３】
式ｅ−２は、２周期前に送信要求があり（ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０）、その要求に対し最大フレーム長より大きい送信許可を与えた（ｐ２Ｇ＞Ｆ）にも関わらず、その送信許可に対して全くデータトラヒックを送信してこなかった（Ｔｘ＝０）ことを意味する。つまり、２周期前の送信要求は、既に送信許可を与えられていたデータフレーム量が反映されたに過ぎない。この場合、確定的に送信許可済み量を「含む」と識別できる。
【０１９４】
ステップＳ１８０３において条件Ｅ−２と合致した場合、第５の識別結果（値）を「含む」とし、第５の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１８０５）、第５の識別を終了する。
【０１９５】
次に，実施形態２の第６の識別手順の詳細を図１９に示す。第６の識別では、第５の識別によっても送信許可済み量を識別できなかった場合に、蓋然性の高い送信許可済み量を識別する。
【０１９６】
まず、初期化処理として、第６の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ１９０１）。次に、ＱＳ起算が「先頭」であるか、「差分」であるか、により分岐する（ステップＳ１９０２）。
【０１９７】
ＱＳ起算が「先頭」である場合、蓋然性の高い送信許可済み量の識別を行う。まず、送信許可済み量は「含まない」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｆ−１に合致するか、判断する（ステップＳ１９０３）。条件Ｆ−１は、式ｆ−１を満たすことを条件とする。
【０１９８】
式ｆ−１は、次式のようになる。
式ｆ−１：ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（ｋ）∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇなるｋが存在する。
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数である。
【０１９９】
式ｆ−１は、２周期前に送信要求があり（ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０）、その要求と同等の送信許可を与え（ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（ｋ））、その送信許可に応じて実際に送信したデータフレームの量も同等であった（Ｔｘ＝ｐ２Ｇ）ことを意味する。これは、ＱＳ起算が「先頭」である場合、式ｆ−１を満たせば、送信許可済み量は「含まない」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０２００】
ステップＳ１９０３において条件Ｆ−１と合致した場合、第６の識別結果（値）を「含まない」とし、第６の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１９０７）、第６の識別を終了する。
【０２０１】
次に、送信許可済み量は「含む」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｆ−２に合致するか、判断する（ステップＳ１９０４）。条件Ｆ−２は。式ｆ−２を満たすことを条件とする。
【０２０２】
式ｆ−２は、次式のようになる。
式ｆ−２：ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（ｋ）∧Ｔｘ≠ｐ２Ｇなるｋが存在する。
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数である。
【０２０３】
式ｆ−２は、式ｆ−１と異なり、２周期前に送信要求があり（ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０）、その要求と同等の送信許可を与えた（ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（ｋ））にも関わらず、その送信許可に応じて実際に送信したデータフレームの量が送信許可量とは異なっていた（Ｔｘ≠ｐ２Ｇ）ことを意味する。これは、ＱＳ起算が「先頭」である場合、式ｆ−２を満たせば、送信許可済み量は「含む」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０２０４】
ステップＳ１９０４において条件Ｆ−２と合致した場合、第６の識別結果（値）を「含む」とし、第６の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１９０８）、第６の識別を終了する。
【０２０５】
一方、ＱＳ起算が「差分」である場合も、同様に蓋然性の高い送信許可済み量の識別を行う。まず、送信許可済み量は「含まない」である蓋然性が高いか，識別する。具体的には、条件Ｆ−３に合致するか、判断する（ステップＳ１９０５）。条件Ｆ−３は、式ｆ−３、式ｆ−４のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。
【０２０６】
式ｆ−３、式ｆ−４は、次式のようになる。
式ｆ−３：ｐ２ＱＳ（１）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ
式ｆ−４：ｐ２ＱＳ（Ｍ）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ）∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ
ただし、ＭはＱＳ数である。
【０２０７】
式ｆ−３、式ｆ−４はいずれも、２周期前に送信要求があり（ｐ２ＱＳ（１）＞０、ｐ２ＱＳ（Ｍ）＞０）、先頭のＱＳが示す要求と同等の送信許可を与え（ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）、ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ））、その送信許可に応じて実際に送信したデータフレームの量も同等であった（Ｔｘ＝ｐ２Ｇ）ことを意味する。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｆ−３もしくは式ｆ−４を満たせば、送信許可済み量は「含まない」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０２０８】
ステップＳ１９０５において条件Ｆ−３と合致した場合、第６の識別結果（値）を「含まない」とし、第６の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１９０７）、第６の識別を終了する。
【０２０９】
次に、送信許可済み量は「含む」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｆ−４に合致するか、判断する（ステップＳ１９０６）。条件Ｆ−４は、式ｆ−５、式ｆ−６のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。
【０２１０】
式ｆ−５、式ｆ−６は、次式のようになる。
式ｆ−５：ｐ２ＱＳ（１）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）∧Ｔｘ≠ｐ２Ｇ
式ｆ−６：ｐ２ＱＳ（Ｍ）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ）∧Ｔｘ≠ｐ２Ｇ
ただし、ＭはＱＳ数である。
【０２１１】
式ｆ−５、式ｆ−６はいずれも、２周期前に送信要求があり（ｐ２ＱＳ（１）＞０、ｐ２ＱＳ（Ｍ）＞０）、先頭のＱＳが示す要求と同等の送信許可を与えた（ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）、ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ））にも関わらず、その送信許可に応じて実際に送信したデータフレームの量は異なっていた（Ｔｘ≠ｐ２Ｇ）ことを意味する。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｆ−５もしくは式ｆ−６を満たせば、送信許可済み量は「含む」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０２１２】
ステップＳ１９０６において条件Ｆ−４と合致した場合、第６の識別結果（値）を「含む」とし、第６の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１９０８）、第６の識別を終了する。
【０２１３】
｛実施形態２の送信許可手順｝
次に、送信許可算出部１６による、送信許可の算出について説明する。本実施形態においては、実施形態１とほとんど同様の手順により送信許可の算出を行うが、識別テーブル１４の替わりに識別テーブル２４を参照する点、割り当て候補となる量の算出を図１３の手順に加えて図２０に示す手順を用いる点で異なる。
【０２１４】
実施形態２の割当候補の算出手順の詳細を図２０に示す。本手順は、まず、図１３に示した実施形態１における手順と同様の手順（ステップＳ１２０１〜ステップＳ１２１３）を経て、割り当て候補となる量Ｒ（ｉ，ｊ）を算出する。
【０２１５】
次に、本実施形態においては、送信許可済み量を「含む」か「含まない」かに応じた算出をさらに行う。算出はＯＮＵごとに行う（ステップＳ２００１）。まず、識別テーブル２４を参照し、当該ＯＮＵの送信許可済み量の値が「含む」であるか判断する（ステップＳ２００２）。「含まない」である場合、当該ＯＮＵについては算出を終了する。
【０２１６】
当該ＯＮＵの送信許可済み量の値が「含む」である場合、割り当て候補となる量の各候補について（ステップＳ２００３）、送信許可済み量を減じる。具体的には、割り当て候補となる量が前周期の送信許可量以下（Ｒ（ｉ，ｊ）≦ｐＧ（ｉ））である場合（ステップＳ２００４）、送信要求といえども実際には全て送信許可済みのフレーム量を示しているので、新たに送信許可を与える必要はなく、Ｒ（ｉ，ｊ）＝０とする（ステップＳ２００５）。一方、前周期の送信許可量より割り当て候補となる量が大きい場合には、候補はまだ送信許可を与えられていないフレーム量を含んでいることになるため、候補から前周期の送信許可量を減ずる（ステップＳ２００６）。
【０２１７】
以上の手順により、ＱＳ起算、ＱＳ順、送信許可済み量、ＱＳ数によらず、ＯＮＵ間で共通の割り当て候補となる量を算出することができる。
【０２１８】
（実施形態３）
次に、本発明における実施形態３について説明する。実施形態３は、ほとんど実施形態１及び実施形態２と同様であるが、ＯＮＵが送信するＲＥＰＯＲＴフレームのＱＳに複数のＱＲが含まれる点で異なる。このとき、ＯＮＵは図２１に示すようなＲＥＰＯＲＴフレームをＯＬＴに送信する。図２１の例では、ＯＮＵは各ＱＳに＃０のキューの蓄積量を示すＱＲ＃０と、＃４のキューの蓄積量を示すＱＲ＃４との２つを含めるものとしている。
【０２１９】
本実施形態においては、ＯＬＴ１が備える識別部１３は、受信したＲＥＰＯＲＴフレームから、当該ＱＳに含まれるＱＲの和をＱＳ（ｋ）の値として用いる。すなわち、第ｋＱＳの＃ｉキューのＱＲをＱＲ（ｋ，ｉ）と表すと、ＱＳ（ｋ）＝ΣＱＲ（ｋ，ｉ）である。
【産業上の利用可能性】
【０２２０】
本発明に係る帯域割当方法、光端局装置及びＰＯＮシステムは、ＰＯＮの上り帯域を動的に割り当てるときに、高い帯域利用効率を維持する場合に適用することができる。
【符号の説明】
【０２２１】
１：ＯＬＴ
２：光通信路
３、３−１〜３−４：ＯＮＵ
４：下位ネットワーク
５：上位ネットワーク
１１：送受信部
１２：受信量測定部
１３：識別部
１４：識別テーブル
１５：ＩＦ部
１６：送信許可算出部
１７：記憶部
２４：識別テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＯＮシステムにおける上り通信の通信時間（帯域）を動的に割り当てる帯域割当方法、光端局装置及びこれを実施したＰＯＮシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ：受動光通信網）は、通信事業者局に設置されるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：光端局装置）と、ユーザ宅に設置されるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ：光加入者装置）とからなるＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）の一形態である。ＰＯＮは、ＯＬＴと複数のＯＮＵとを、光ファイバや受動光スプリッタ等の光伝送路を介して接続した光ネットワークであり、その経済的優位性により広く利用されている。
【０００３】
ＯＬＴとＯＮＵとがイーサネット（登録商標）フレームにより通信を行うＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＰＯＮ）の中で、伝送速度が１ＧｂｐｓであるＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＰＯＮ）は、高速かつ安価なＦＴＴＨサービスを提供することができるため、特に国内では広く用いられている。また、最近では、伝送速度を１０Ｇｂｐｓに高速化した１０Ｇ−ＥＰＯＮの標準仕様が検討されている。１０Ｇ−ＥＰＯＮの標準仕様では、図１に示すように１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓの異なる伝送速度のＯＮＵを、ＯＬＴに混在して接続することが考慮されている。
【０００４】
一般に、ＰＯＮにおいては、ＯＬＴからＯＮＵへの通信の方向を下り方向と呼び、これと反対方向を上り方向と呼ぶ。ＧＥ−ＰＯＮを始めとする多くのＰＯＮでは、上り方向の通信は時分割多元接続によって行われる。ＯＬＴにより、それぞれのＯＮＵの送信タイミングを制御することで、複数のＯＮＵがＯＬＴと時分割通信できるようにしている。
【０００５】
１０Ｇ−ＥＰＯＮの上り通信も同様に時分割多元接続により行われる。１０Ｇ−ＥＰＯＮでは、１台のＯＬＴに、上り伝送速度が異なる複数のＯＮＵが接続できる方式が検討されている。このとき、異なる速度のＯＮＵとの間であっても、時分割多元接続により上り通信を実現する。
【０００６】
上り方向の通信が時分割多元接続によって行われる多くのＰＯＮにおいて、効率的に上り帯域を使用するには、それぞれのＯＮＵに対して上り通信を許可する時間の長さを、通信の状況に応じて動的に変更することによる、動的帯域割当が重要である。ここで、帯域は、各ＯＮＵに対して送信許可量を算出し、その送信時間帯を排他的に確保することにより、割り当てられる。
【０００７】
ＥＰＯＮには、ＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｏｉｎｔ−Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる、複数のＯＮＵの送信タイミングを制御するプロトコルが定められている。ＯＬＴはＭＰＣＰを用いて動的帯域割当を実行する。
【０００８】
ＯＮＵは、上りの送信要求量をＯＬＴに通知するための送信要求信号（ＲＥＰＯＲＴ）をＯＬＴに送信する。図２（ＲＥＰＯＲＴフォーマット）にＩＥＥＥ８０２．３ａｈ及びＩＥＥＥ８０２．３ａｖにて規定されているＲＥＰＯＲＴのフォーマットを示す。ＲＥＰＯＲＴは、１つのフレームの中に１又は複数のＱｕｅｕｅ Ｓｅｔ（以下、ＱＳ）を持ち、複数の送信要求量をＯＬＴに通知することが出来る。１つのＱｕｅｕｅ Ｓｅｔの中には、さらに１又は複数の優先度キュー毎の蓄積量（Ｑｕｅｕｅ Ｒｅｐｏｒｔ：以下、ＱＲ）を記載することが出来る。ＯＮＵは上りのバッファ蓄積量を基にＱＳ及びＱＲを算出する。
【０００９】
ＯＬＴは、ＲＥＰＯＲＴを受信し、そこに記載された送信要求量を参照し、ＯＮＵごとに送信を許可する量と送信開始時刻とを算出し、これらを送信許可信号（ＧＡＴＥ）に記載して各ＯＮＵに送信する。その際、それぞれのＯＮＵの送信信号が時間的に重複しないように制御する。ＯＮＵは受信したＧＡＴＥに従い、指定された送信開始時刻から送信を開始し、上りバッファに蓄積していた信号を、指定された送信許可量の時間だけ送信する。
【００１０】
動的帯域割当の方法は、ＰＯＮシステムの性能を決定する上で重要である。ＰＯＮシステムの性能は、帯域利用効率や、遅延時間などを指標に評価することができる。動的帯域割当においては、高い帯域利用効率を保ちつつ、低遅延でデータを送信することが重要である。ＰＯＮシステムにおいては、上り帯域利用効率が高い方が、高性能であるといえる。
【００１１】
高い帯域利用効率で動的帯域割当を実現するためには、ＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳ及びＱＲを算出する方法をＯＮＵとＯＬＴとで一致させることが必要である。
【００１２】
ＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法について、図３の例を用いて説明する。図３はＯＮＵの上り送信バッファに上りデータが蓄積している様子を表している。ここでは複数の方法を説明する。まず、各ＱＳが示すバッファ蓄積量が、何を起算としているかである。これをＱＳ起算と表記する。ＱＳ起算には、２種類がある。１つは、バッファ先頭を起算とするもので、もう１つは、前ＱＳの末尾を起算とするもので、すなわち、ＱＳごとの差分をＱＳの値とするものである。
【００１３】
ＱＳ起算とは別に、ＲＥＰＯＲＴフレームに記載される各ＱＳを、バッファ先頭からのしきい値に対して、昇順で記載するか、降順で記載するか、という２種類の方法がある。これをＱＳ順とする。
【００１４】
図３には、ＯＮＵの上りバッファが単一のＱｕｅｕｅのみを持つときの、ＱＳ起算、ＱＳ順のそれぞれの場合のＱＳの値がどのようになるか、という例を示している。ここでは、ＯＮＵ３には、それぞれＱＳを算出する際に用いるしきい値を２つ備えるものとし、それぞれをＴｈ１、Ｔｈ２とし、Ｔｈ１＜Ｔｈ２とする。
【００１５】
図３のＯＮＵ３−１〜３−４に示すようにＱＳ起算とＱＳ順との組み合わせにより、４つの方法が存在しうる。各方法間ではＱＳの値は異なる。
【００１６】
これに加えて、ＱＳの算出方法として、送信要求量に送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量を含むか、含まないか、がある。これを送信許可済み量とする。ＱＳの算出方法は、ＱＳ起算とＱＳ順と送信許可済み量との組み合わせにより、８つの方法がある。
【００１７】
動的帯域割当の方法として、ＯＮＵはＯＬＴにバッファ蓄積量または閾値以下のフレーム蓄積量を送信要求量としてＲＥＰＯＲＴにより通知し、ＯＬＴはＯＮＵからＲＥＰＯＲＴにより通知されたいずれかの送信要求量と一致させた送信許可量をＧＡＴＥにより通知する方法がある。
【００１８】
非特許文献１には、各ＯＮＵは送信要求量をＯＬＴに通知し、ＯＬＴは通知された送信要求量と一致した量の送信を許可することで、余剰帯域を無くし帯域利用効率を向上させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ ｐｏｌｌｉｎｇ ｗｉｔｈ ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｙｃｌｅ ｔｉｍｅ （ＩＰＡＣＴ）：ａ ｄｙｎａｍｉｃ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｉｎ ａｎ ｏｐｔｉｃａｌ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ （Ｇｌｅｎ Ｋｒａｍｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｖｏｌ．４，ｎｏ．１，ｐｐ．８９−１０７，Ａｕｇ．２００２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかし、前述した従来の方法では、以下の２点が課題として挙げられる。課題１として、ＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法がＯＮＵとＯＬＴとで異なった場合に、ＯＮＵからの送信要求量とＯＬＴが許可する送信許可量とを一致させることが出来ず、帯域利用効率が低下するという点がある。また、課題２として、ＯＬＴに、上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法が異なる複数のＯＮＵが接続されたときに、送信要求量と送信許可量を一致させることが出来ず、帯域利用効率が低下するという点がある。
【００２１】
非特許文献１では、ＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法を判別するステップを持たずに、それぞれを予めどちらかに決定しておいた上で動的帯域割当を行うので、ＯＬＴとＯＮＵとでＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法の解釈が異なる場合、帯域利用効率が低下する。また、ＯＬＴにＯＮＵが上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法が異なる複数のＯＮＵに対して公平に帯域を割り当てるためのステップを持たないため、ＯＬＴに、上りバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する方法が異なる複数のＯＮＵが接続されたときに、送信要求量と送信許可量を全て一致させることが出来ないため、帯域利用効率が低下するという点がある。
【００２２】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、ＰＯＮの上り帯域を動的に割り当てるときに、高い帯域利用効率を維持するために、ＯＮＵのバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する際の複数の方法の解釈をＯＬＴがＯＮＵごとに判別した結果に基づき帯域を割り当てる帯域割当方法、光端局装置及びこれを実施したＰＯＮシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するために、光端局装置は、送信要求量を通知するフォーマットに関する通知フォーマット情報を、ＱＳを算出する方法に関する情報として保持しており、及び各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を各光加入者装置から受信する。そして、光端局装置は、受信した送信要求量情報及び保持している通知フォーマット情報に基づいて、各光加入者装置の送信許可量を設定するようにした。
【００２４】
具体的には、本発明は、光端局装置と複数の光加入者装置とが光伝送路を介して接続されるＰＯＮシステムに適用され、前記光端局装置が前記複数の光加入者装置に帯域を割り当てる帯域割当方法であって、前記光端局装置が、前記各光加入者装置から前記光端局装置に前記各光加入者装置の送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持しており、及び前記各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を前記各光加入者装置から受信する帯域割当準備ステップと、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報及び保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信許可量を設定する送信許可量設定ステップと、を順に備えることを特徴とする帯域割当方法である。
【００２５】
この構成によれば、複数の光加入者装置が、送信要求量を通知する方法を異にしていても、光端局装置は、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができ、判別結果に基づいて帯域を割り当て高い帯域利用効率を維持することができる。
【００２６】
また、本発明は、前記帯域割当準備ステップでは、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする帯域割当方法である。
【００２７】
この構成によれば、光端局装置は、各光加入者装置からの送信要求量情報に基づいて、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができる。
【００２８】
また、本発明は、前記帯域割当準備ステップでは、前記光端局装置が、前記各光加入者装置に対して過去に設定した前記各光加入者装置の送信許可量、及び前記各光加入者装置から受信したデータの容量に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする帯域割当方法である。
【００２９】
この構成によれば、光端局装置は、各光加入者装置の送信許可量及び各光加入者装置からのデータの容量に基づいて、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができる。
【００３０】
また、本発明は、前記送信許可量設定ステップでは、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報及び保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信要求量を読み出し、前記複数の光加入者装置の送信許可量の和が前記光端局装置の受信上限量を超えない限度において、読み出した前記各光加入者装置の送信要求量を前記各光加入者装置の送信許可量として設定することを特徴とする帯域割当方法である。
【００３１】
この構成によれば、光端局装置は、受信上限量を超えないように、各光加入者装置の送信要求量に基づいて、各光加入者装置の送信許可量を設定することができる。
【００３２】
また、本発明は、前記フォーマットは、前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を列挙して通知する列挙通知フォーマットと、前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を通知する差分通知フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする帯域割当方法である。
【００３３】
この構成によれば、各光加入者装置は、列挙通知フォーマットに記載した値を以って、送信要求量の候補とすることができ、差分通知フォーマットに記載した値の和を以って、送信要求量の候補とすることもできる。
【００３４】
また、本発明は、前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットであり前記差分通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記列挙通知フォーマットの情報が保持されており、前記フォーマットが前記差分通知フォーマットであり前記列挙通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記差分通知フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする帯域割当方法である。
【００３５】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、列挙通知フォーマット及び差分通知フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００３６】
また、本発明は、前記各光加入者装置は、前記光端局装置に送信するデータをＦＩＦＯに格納しており、前記列挙通知フォーマットは、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を昇順で列挙する昇順列挙フォーマットと、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を降順で列挙する降順列挙フォーマットと、のうちいずれかであり、前記差分通知フォーマットは、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの出力側から起算して近い順序で列挙する出力順列挙フォーマットと、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの入力側から起算して近い順序で列挙する入力順列挙フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする帯域割当方法である。
【００３７】
この構成によれば、各光加入者装置は、フォーマットに記載する値として、ＦＩＦＯの出力側に近い場所に格納されているデータの容量値を最初に記載することができ、ＦＩＦＯの入力側に近い場所に格納されているデータの容量値を最初に記載することもできる。
【００３８】
また、本発明は、前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットであり前記降順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記昇順列挙フォーマットの情報が保持されており、前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットであり前記昇順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記降順列挙フォーマットの情報が保持されており、前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットであり前記入力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記出力順列挙フォーマットの情報が保持されており、前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットであり前記出力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記入力順列挙フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする帯域割当方法である。
【００３９】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、昇順列挙フォーマット、降順列挙フォーマット、出力順列挙フォーマット及び入力順列挙フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００４０】
また、本発明は、前記フォーマットは、前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含む送信許可包含フォーマットと、前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含まない送信許可非包含フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする帯域割当方法である。
【００４１】
この構成によれば、各光加入者装置は、フォーマットに記載する値として、既に光端局装置から送信許可されているデータの容量値を記載することができ、既に光端局装置から送信許可されているデータの容量値を記載しないこともできる。
【００４２】
また、本発明は、前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットであり前記送信許可非包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記送信許可包含フォーマットの情報が保持されており、前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットであり前記送信許可包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記送信許可非包含フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする帯域割当方法である。
【００４３】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、送信許可包含フォーマット及び送信許可非包含フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００４４】
また、本発明は、前記各光加入者装置の送信要求量の候補は、前記通知フォーマット情報のうち、１又は複数のキューセット、又は前記各キューセットが含む１又は複数のキューレポートに記載されることを特徴とする帯域割当方法である。
【００４５】
この構成によれば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ及びＩＥＥＥ８０２．３ａｖにて規定されているＲＥＰＯＲＴのフォーマットを利用するときに、本発明を適用することができる。
【００４６】
また、本発明は、光端局装置と複数の光加入者装置とが光伝送路を介して接続されるＰＯＮシステムに適用され、前記複数の光加入者装置に帯域を割り当てる光端局装置であって、前記各光加入者装置から前記光端局装置に前記各光加入者装置の送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持しており、及び前記各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を前記各光加入者装置から受信する帯域割当準備部と、前記帯域割当準備部が受信した前記送信要求量情報及び前記帯域割当準備部が保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信許可量を設定する送信許可量設定部と、を備えることを特徴とする光端局装置である。
【００４７】
この構成によれば、複数の光加入者装置が、送信要求量を通知する方法を異にしていても、光端局装置は、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができ、判別結果に基づいて帯域を割り当て高い帯域利用効率を維持することができる。
【００４８】
また、本発明は、前記帯域割当準備部は、受信した前記送信要求量情報に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする光端局装置である。
【００４９】
この構成によれば、光端局装置は、各光加入者装置からの送信要求量情報に基づいて、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができる。
【００５０】
また、本発明は、前記帯域割当準備部は、前記各光加入者装置に対して過去に設定された前記各光加入者装置の送信許可量、及び前記各光加入者装置から受信されたデータの容量に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする光端局装置である。
【００５１】
この構成によれば、光端局装置は、各光加入者装置の送信許可量及び各光加入者装置からのデータの容量に基づいて、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができる。
【００５２】
また、本発明は、前記送信許可量設定部は、前記帯域割当準備部が受信した前記送信要求量情報及び前記帯域割当準備部が保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信要求量を読み出し、前記複数の光加入者装置の送信許可量の和が前記光端局装置の受信上限量を超えない限度において、読み出した前記各光加入者装置の送信要求量を前記各光加入者装置の送信許可量として設定することを特徴とする光端局装置である。
【００５３】
この構成によれば、光端局装置は、受信上限量を超えないように、各光加入者装置の送信要求量に基づいて、各光加入者装置の送信許可量を設定することができる。
【００５４】
また、本発明は、前記フォーマットは、前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を列挙して通知する列挙通知フォーマットと、前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を通知する差分通知フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする光端局装置である。
【００５５】
この構成によれば、各光加入者装置は、列挙通知フォーマットに記載した値を以って、送信要求量の候補とすることができ、差分通知フォーマットに記載した値の和を以って、送信要求量の候補とすることもできる。
【００５６】
また、本発明は、前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットであり前記差分通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記列挙通知フォーマットの情報を保持しており、前記フォーマットが前記差分通知フォーマットであり前記列挙通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記差分通知フォーマットの情報を保持していることを特徴とする光端局装置である。
【００５７】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、列挙通知フォーマット及び差分通知フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００５８】
また、本発明は、前記各光加入者装置は、前記光端局装置に送信するデータをＦＩＦＯに格納しており、前記列挙通知フォーマットは、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を昇順で列挙する昇順列挙フォーマットと、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を降順で列挙する降順列挙フォーマットと、のうちいずれかであり、前記差分通知フォーマットは、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの出力側から起算して近い順序で列挙する出力順列挙フォーマットと、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの入力側から起算して近い順序で列挙する入力順列挙フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする光端局装置である。
【００５９】
この構成によれば、各光加入者装置は、フォーマットに記載する値として、ＦＩＦＯの出力側に近い場所に格納されているデータの容量値を最初に記載することができ、ＦＩＦＯの入力側に近い場所に格納されているデータの容量値を最初に記載することもできる。
【００６０】
また、本発明は、前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットであり前記降順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記昇順列挙フォーマットの情報を保持しており、前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットであり前記昇順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記降順列挙フォーマットの情報を保持しており、前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットであり前記入力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記出力順列挙フォーマットの情報を保持しており、前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットであり前記出力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記入力順列挙フォーマットの情報を保持していることを特徴とする光端局装置である。
【００６１】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、昇順列挙フォーマット、降順列挙フォーマット、出力順列挙フォーマット及び入力順列挙フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００６２】
また、本発明は、前記フォーマットは、前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含む送信許可包含フォーマットと、前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含まない送信許可非包含フォーマットと、のうちいずれかであることを特徴とする光端局装置である。
【００６３】
この構成によれば、各光加入者装置は、フォーマットに記載する値として、既に光端局装置から送信許可されているデータの容量値を記載することができ、既に光端局装置から送信許可されているデータの容量値を記載しないこともできる。
【００６４】
また、本発明は、前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットであり前記送信許可非包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記送信許可包含フォーマットの情報を保持しており、前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットであり前記送信許可包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記送信許可非包含フォーマットの情報を保持していることを特徴とする光端局装置である。
【００６５】
この構成によれば、光端局装置は、確定的に又は高い蓋然性を以って、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法が、送信許可包含フォーマット及び送信許可非包含フォーマットに係る方法のうちいずれであるかを判別することができる。
【００６６】
また、本発明は、前記各光加入者装置の送信要求量の候補は、前記通知フォーマット情報のうち、１又は複数のキューセット、又は前記各キューセットが含む１又は複数のキューレポートに記載されることを特徴とする光端局装置である。
【００６７】
この構成によれば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ及びＩＥＥＥ８０２．３ａｖにて規定されているＲＥＰＯＲＴのフォーマットを利用するときに、本発明を適用することができる。
【００６８】
また、本発明は、光端局装置と、前記光端局装置と光伝送路を介して接続され、前記送信要求量情報を前記光端局装置に送信する複数の光加入者装置と、を備えることを特徴とするＰＯＮシステムである。
【００６９】
この構成によれば、複数の光加入者装置が、送信要求量を通知する方法を異にしていても、光端局装置は、各光加入者装置毎の送信要求量を通知する方法を判別することができ、判別結果に基づいて帯域を割り当て高い帯域利用効率を維持することができる。
【発明の効果】
【００７０】
本発明は、ＰＯＮの上り帯域を動的に割り当てるときに、高い帯域利用効率を維持するために、ＯＮＵのバッファ蓄積量を基にＱＳを算出する際の複数の方法の解釈をＯＬＴがＯＮＵごとに判別した結果に基づき帯域を割り当てる帯域割当方法、光端局装置及びこれを実施したＰＯＮシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】ＰＯＮシステムの全体構成を示す図である。
【図２】ＲＥＰＯＲＴフォーマットを示す図である。
【図３】ＱＳを算出する方法を示す図である。
【図４】上り送信制御シーケンスを示す図である。
【図５】本発明のＯＬＴの構成を示す図である。
【図６】実施形態１の識別テーブルを示す図である。
【図７】実施形態１の識別手順の概略を示す図である。
【図８】実施形態１の第１の識別手順の詳細を示す図である。
【図９】実施形態１の第２の識別手順の詳細を示す図である。
【図１０】実施形態１の第３の識別手順の詳細を示す図である。
【図１１】実施形態１の第４の識別手順の詳細を示す図である。
【図１２】実施形態１の送信許可手順の概要を示す図である。
【図１３】実施形態１の割当候補の算出手順の詳細を示す図である。
【図１４】実施形態１の送信許可量の算出手順の詳細を示す図である。
【図１５】実施形態１の送信許可時刻の算出手順の詳細を示す図である。
【図１６】実施形態２の識別テーブルを示す図である。
【図１７】実施形態２の識別手順の概略を示す図である。
【図１８】実施形態２の第５の識別手順の詳細を示す図である。
【図１９】実施形態２の第６の識別手順の詳細を示す図である。
【図２０】実施形態２の割当候補の算出手順の詳細を示す図である。
【図２１】実施形態３のＲＥＰＯＲＴフォーマットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
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。
【００７３】
本発明における対象のＰＯＮシステムは、上り方向の通信がＴＤＭ（時分割多元接続）で実現されるシステムとし、ＯＬＴには複数のＯＮＵが接続されていることとする。ＯＮＵは、ＯＬＴからの送信許可（送信許可量と送信タイミング）に従ってのみ上りデータを送信する。
【００７４】
（実施形態１）
｛実施形態１の概要｝
本発明における実施形態１について、以下に説明する。ＰＯＮシステムの全体構成を図１に示す。光端局装置（以下、ＯＬＴ）１には、光通信路２を介して、複数の光加入者装置（以下、ＯＮＵ）３−１〜３−４が接続される。なお、ここでは４つのＯＮＵのみがＯＬＴ１に接続されているものとするが、本発明において、ＯＮＵの台数に制限は無い。他の実施形態についても同様である。
【００７５】
下位ネットワーク４−１〜４−４は、それぞれ対応するＯＮＵ３に接続され、ＯＬＴ１は上位ネットワーク５に接続されている。下位ネットワーク４と上位ネットワーク５とは、ＯＬＴ１、光通信路２、ＯＮＵ３を介して情報の授受を行う。
【００７６】
ＯＬＴ１には複数のＯＮＵ３が接続されているため、ＯＮＵ３からＯＬＴ１へ向かう（上り方向）データ信号の送信は、ＯＬＴ１により制御される。具体的には、ＯＬＴ１はＯＮＵ３ごとに上り信号の送信許可を与え、ＯＮＵ３は与えられた送信許可に従い上りデータ信号を送信する。上りデータ信号は、可変長のイーサネット（登録商標）形式のフレームとして送信される。以後、上りデータフレームと記載する。
【００７７】
ＯＬＴ１はＩＥＥＥ８０２．３ａｈによりＭＰＣＰとして定義されたプロトコルを備え、与える送信許可は、ＯＮＵ３が上り送信を開始する上り送信時刻と、送信を許可された送信許可量とを含む。これらの送信許可に関わる情報は、ＧＡＴＥと呼ばれるフレーム形式の信号に搭載され、ＯＬＴ１から各ＯＮＵ３に送信される。
【００７８】
一方、上りデータフレームは、ＯＬＴ１から送信許可を与えられるまで、ＯＮＵ３がそれぞれ備える上りバッファに蓄積される。送信許可を与えられたら、送信許可量の範囲内で、蓄積していた上りデータフレームをＯＬＴ１に送信する。ここで、上りバッファが、ＦＩＦＯに相当する。
【００７９】
また、ＯＮＵ３は、上りバッファに蓄積している上りデータフレームの蓄積量を送信要求信号によりＯＬＴ１に通知する。送信要求信号は、上記のＭＰＣＰとして定義されている、ＲＥＰＯＲＴと呼ばれるフレーム形式の信号により構成される。
【００８０】
ＲＥＰＯＲＴフレームは、１つのフレームの中に１つ又は複数のキューセット（以下、ＱＳ）を持ち、複数の送信要求量をＯＬＴに通知することが出来る。１つのキューセットの中には、さらに１つ又は複数の優先度キュー毎の蓄積量を記載することが出来る。図２にＲＥＰＯＲＴフォーマットを示す。この例においては、１つのＲＥＰＯＲＴフレームにはＱＳ（１）〜ＱＳ（３）の３つのＱＳが格納されることとしており、ＱＳ数は３である。本発明においては、ＱＳ数により限定されない。
【００８１】
また、本実施形態においては、各ＯＮＵ３が備える優先度キューは１つのみとする。すなわち、全てのトラヒックを同一の優先度で取り扱うこととする。
【００８２】
次に、ＯＮＵ３がＱＳを算出する際の複数の方法について、図３を用いて説明する。複数の方法を整理する。まず、各ＱＳが示すバッファ蓄積量が、何を起算としているかである。これをＱＳ起算と表記する。ＱＳ起算には、２種類がある。１つは、バッファ先頭を起算とするもので、もう１つは、前ＱＳの末尾を記載とするもので、すなわち、ＱＳごとの差分をＱＳの値とするものである。ここでは、それぞれを、ＱＳ起算＝「先頭」、ＱＳ起算＝「差分」、と表すこととする。ここで、ＱＳ起算＝「先頭」が、列挙通知フォーマットに相当し、ＱＳ起算＝「差分」が、差分通知フォーマットに相当する。
【００８３】
ＱＳ起算とは別に、ＲＥＰＯＲＴフレームに記載される各ＱＳを、バッファ先頭からのしきい値に対して、昇順で記載するか、降順で記載するか、という２種類の方法がある。ここでは、それぞれを、ＱＳ順＝「昇順」、ＱＳ順＝「降順」と表すこととする。ここで、ＱＳ起算＝「先頭」及びＱＳ順＝「昇順」が、昇順列挙フォーマットに相当し、ＱＳ起算＝「先頭」及びＱＳ順＝「降順」が、降順列挙フォーマットに相当する。そして、ＱＳ起算＝「差分」及びＱＳ順＝「昇順」が、出力順列挙フォーマットに相当し、ＱＳ起算＝「差分」及びＱＳ順＝「降順」が、入力順列挙フォーマットに相当する。
【００８４】
図３には、ＱＳ起算、ＱＳ順のそれぞれの場合のＱＳの値がどのようになるか、例を示している。ここでは、ＯＮＵ３には、それぞれＱＳを算出する際に用いるしきい値を２つ備えるものとし、それぞれをＴｈ１、Ｔｈ２とし、Ｔｈ１＜Ｔｈ２とする。
【００８５】
ここでは、各ＯＮＵ３は、図３に示す同様のバッファ状態であったとする。上りバッファには、フレーム長がそれぞれ、３００、５００、４００、９００、２００のフレームがバッファ先頭から順に蓄積されていたものとする。また、しきい値は、Ｔｈ１＝１０００、Ｔｈ２＝２０００とする。
【００８６】
ＯＮＵ３−１では、ＱＳ起算＝「先頭」、ＱＳ順＝「昇順」とする。このとき、ＯＮＵ３−１では、各ＱＳに記載する蓄積量を以下のように算出する。ＱＳ（１）には、バッファ先頭からＴｈ１以下で最大の上りデータフレーム端までの蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（１）＝８００である。ＱＳ（２）には、バッファ先頭からＴｈ２以下で最大の上りデータフレーム端までの蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（２）＝１２００である。ＱＳ（３）には、全体の蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（３）＝２３００である。
【００８７】
ＯＮＵ３−２では、ＱＳ起算＝「先頭」、ＱＳ順＝「降順」とする。このとき、ＯＮＵ３−２では、各ＱＳに記載する蓄積量を以下のように算出する。ＱＳ（１）には、上記ＯＮＵ３−１におけるＱＳ（３）を記載する。このとき、ＱＳ（１）＝２３００である。ＱＳ（２）には、上記ＯＮＵ３−１におけるＱＳ（２）を記載する。このとき、ＱＳ（２）＝１２００である。ＱＳ（３）には、上記ＯＮＵ３−１におけるＱＳ（１）を記載する。このとき、ＱＳ（３）＝８００である。
【００８８】
一方で、ＯＮＵ３−３では、ＱＳ起算＝「差分」、ＱＳ順＝「昇順」とする。このとき、ＯＮＵ３−３では、各ＱＳに記載する蓄積量を以下のように算出する。ＱＳ（１）には、バッファ先頭からＴｈ１以下で最大の上りデータフレーム端までの蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（１）＝８００である。ＱＳ（２）には、ＱＳ（１）に含まれない上りデータフレームを先頭として、ΔＴｈ＝Ｔｈ２−Ｔｈ１以下で最大の上りデータフレーム端までの蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（２）＝４００である。ＱＳ（３）には、ＱＳ（１）、ＱＳ（２）に含まれない上りデータフレームを先頭として、最終の上りデータフレーム端までの蓄積量を記載する。このとき、ＱＳ（３）＝１１００である。
【００８９】
また、ＯＮＵ３−４では、ＱＳ起算＝「差分」、ＱＳ順＝「降順」とする。このとき、ＯＮＵ３−４では、各ＱＳに記載する蓄積量を以下のように算出する。ＱＳ（１）には、上記ＯＮＵ３−３におけるＱＳ（３）を記載する。このとき、ＱＳ（１）＝１１００である。ＱＳ（２）には、上記ＯＮＵ３−３におけるＱＳ（２）を記載する。このとき、ＱＳ（２）＝４００である。ＱＳ（３）には、上記ＯＮＵ３−３におけるＱＳ（１）を記載する。このとき、ＱＳ（３）＝８００である。
【００９０】
本実施形態において、各ＯＮＵ３は、これらのＱＳの値を記載したＲＥＰＯＲＴフレームをＯＬＴ１に送信する。
【００９１】
一方、ＯＬＴ１は、受信したＲＥＰＯＲＴフレームから各ＯＮＵ３における上りデータフレームの蓄積状態を把握し、それぞれのＯＮＵ３への上り送信許可を与える。ここで、本実施形態におけるＯＬＴ１は、各ＯＮＵ３が送信し、ＯＬＴ１が受信したＲＥＰＯＲＴフレームが示す各ＱＳの値が、いずれの方法により算出されたものであるかを、当初は把握していないものとする。すなわち、あらかじめ運用者からＯＮＵごとの算出方法の情報を提供されることもなく、また，ＯＮＵ自身から、算出方法の申告を受けることも、ＯＬＴから算出方法の申告を指示することもない。いずれの方法とは、上記のＱＳ起算、ＱＳ順を意味する。
【００９２】
次に，図４に上り送信制御シーケンスを示す。図４は時間経過に対するＯＬＴ、ＯＮＵ間でのメッセージの授受を示している。１５０１をＯＬＴの時間軸とし、１５０２をあるＯＮＵの時間軸とする。１５０１の上段に記される矩形は、ＯＬＴが受信した上りフレーム、上りトラヒックを表し、下段に記される矩形は、ＯＬＴが送信した下りフレーム、下りトラヒックを表す。１５０２の上段に記される矩形は、ＯＮＵが送信した上りフレーム、上りトラヒックを表し、下段に記される矩形は、ＯＮＵが受信した下りフレーム、下りトラヒックを表す。矩形中に「Ｒ」と記載されたものはＲＥＰＯＲＴフレームを表し、「Ｇ」と記載されたものは送信許可フレームを表す。「Ｄ」と記されたものは、データフレームのトラヒックを表す。
【００９３】
まず、ＯＮＵがＲＥＰＯＲＴフレーム１５１１を送信すると、ＯＬＴ−ＯＮＵ間の距離に応じた伝搬時間が経過した後、ＯＬＴはＲＥＰＯＲＴフレーム１５１１を受信する。このＲＥＰＯＲＴフレーム１５１１に基づき、ＯＬＴはＧＡＴＥフレーム１５１２を送信し、上り送信を許可する。このＧＡＴＥフレーム１５１２による送信許可に基づき、ＯＮＵは次のＲＥＰＯＲＴフレーム１５２１と、データトラヒック１５２３とを送信する。
【００９４】
ＲＥＰＯＲＴフレーム１５２１に応じて、ＯＬＴはＧＡＴＥフレーム１５２２を送信するが、ＯＮＵがデータトラヒック１５２３を送信している最中に、このＧＡＴＥフレーム１５２２がＯＮＵに到着することもありえる。いずれにせよ、上記の手順を繰り返し、上り送信は制御される。
【００９５】
ここで、本実施形態におけるＯＮＵごとのＱＳの算出手順を識別することを考えてみる。今、まさにＯＬＴが識別を実施するところであるとし、図４中の「現時刻」と記された時刻であるとする。すなわち、ＲＥＰＯＲＴフレーム１５３１を受信した後の時刻であるとする。このとき、図中のＲＥＰＯＲＴフレーム１５１１に記されていたＱＳは、２周期前のｐ２ＱＳである。同様に、ＧＡＴＥフレーム１５１２による送信許可量は、２周期前のｐ２Ｇである。また、ＧＡＴＥフレーム１５１２の送信許可により、ＯＮＵが送信するデータトラヒックは、データトラヒック１５２３であり、これを受信したＯＬＴでの受信量をＴｘとしている。さらに、図中のＲＥＰＯＲＴフレーム１５２１に記されていたＱＳは、１周期前のｐＱＳである。同様に、ＧＡＴＥフレーム１５２２による送信許可量は、１周期前のｐＧである。
【００９６】
本実施形態におけるＯＬＴ１の構成を図５に示す。各ＯＮＵ３が送信し、光通信路２を経てＯＬＴ１に到達した上りフレームは、送受信部１１により受信される。その後、受信量測定部１２により、受信量を測定される。受信量測定部１２では、ＯＮＵ３ごとに、かつ、上りデータフレームと、ＲＥＰＯＲＴフレームとを区別した上で、上りデータフレームのみの受信量を測定する。さらに、受信した上りデータフレームに対し、イーサネット（登録商標）形式でのフレーム送信に必要なオーバヘッド（プリアンブル：８バイト、最小フレーム間ギャップ：１２バイト、など）を加算した値を受信量として把握する。これは、送信許可量との整合を取るためであり、誤り訂正符号を用いる場合には、付与されるパリティ長も考慮する。受信量測定部１２は、測定した受信量を記憶部１７に記録する。
【００９７】
その後、上りデータフレームは、ＩＦ部１５を経由して上位ネットワーク５へ転送される。一方、ＲＥＰＯＲＴフレームは、識別部１３へ転送される。識別部１３では、受信したＲＥＰＯＲＴフレームに基づいて、各ＯＮＵ３のＱＳの算出方法を識別する。ＱＳの算出方法とは、すなわち、ＱＳ起算、ＱＳ順である。識別した結果は、識別テーブル１４に記録するとともに、識別時に参照する。また、記憶部１７に記録された結果も参照する。ここで、識別部１３及び識別テーブル１４が、帯域割当準備部に相当する。
【００９８】
ＲＥＰＯＲＴフレームはその後、送信許可算出部１６に転送される。送信許可算出部１６では、受信したＲＥＰＯＲＴフレームと、識別テーブル１４とに基づいて、各ＯＮＵ３への送信許可量、送信許可時刻を算出し、これらを記載したＧＡＴＥフレームを生成し、送信する。その後、ＧＡＴＥフレームは、上位ネットワーク５からＩＦ部１５を経由して転送されてきた下りデータフレームと多重され、送受信部１１を経て光通信路２へと送信される。また、送信許可算出部１６は、受信したＲＥＰＯＲＴフレームに含まれていた各ＱＳの値、算出した送信許可量を記憶部１７に記録する。ここで、送信許可算出部１６が、送信許可量設定部に相当する。
【００９９】
識別テーブル１４の詳細を図６に示す。識別テーブル１４は、ＯＮＵ３ごとにＱＳの算出方法の識別結果を持つ。具体的には、ＱＳ起算とＱＳ順とのそれぞれについて、値と状態とを持つ。ＱＳ起算の値は「先頭」及び「差分」、ＱＳ順の値は「昇順」及び「降順」を取りうる。また、状態は、「確定」及び「未確定」を取りうる。状態は、識別した結果に対する確実性を意味し、例えば、確実にＱＳ起算が「先頭」であれば、ＱＳ起算の状態を「確定」とし、一方で、不明であるか、蓋然性は高いが確実ではない場合には、「未確定」とする。図６に記載されている値と状態は、例であり、識別部１３の識別結果に応じてこれらは更新される。
【０１００】
ＯＮＵ３が初めてＯＬＴ１に接続した際には、識別テーブル１４の該当するＯＮＵ３について、ＱＳ起算、ＱＳ順の両者の状態を「未確定」とする。値については特に制限されないが、ここでは、それぞれを「先頭」及び「昇順」とする。ただし、ＱＳの算出方法の情報を事前に与えられるなど、ＱＳ起算、ＱＳ順が特定されているＯＮＵについては、識別テーブル１４のＱＳ起算、ＱＳ順の状態を「確定」とし、値はそれぞれ特定されている値に設定しておく。
【０１０１】
｛実施形態１の識別手順｝
次に、図７を用いて、実施形態１の識別手順の概略を説明する。識別手順のおおまかな流れは、以下の通りである。まず、ＱＳ起算を確定的に識別する（第１の識別：ステップＳ６０２）。次に、蓋然性の高いＱＳ起算を識別する（第２の識別：ステップＳ６０４）。次に、ＱＳ順を確定的に識別する（第３の識別：ステップＳ６１０）。次に、蓋然性の高いＱＳ順を識別する（第４の識別：ステップＳ６１２）。ここで、識別手順が、帯域割当準備ステップに相当する。
【０１０２】
この識別はＯＮＵ３ごとに実施される。ただし、識別を開始する契機は特に制限されない。ＲＥＰＯＲＴフレームを受信するごとに、当該ＲＥＰＯＲＴフレームを送信したＯＮＵ３に対して実施しても良いし、受信したＲＥＰＯＲＴフレームを記憶しておき、複数のＯＮＵ３から受信した後にまとめてＯＮＵ３ごとに繰り返し実施しても良い。いずれにしても、識別するために参照するＲＥＰＯＲＴフレームさえあれば、いずれの契機にも実施することが可能である。
【０１０３】
以下に、識別手順の概略を説明する。まず、識別テーブル１４を参照し、識別対象のＯＮＵ３のＱＳ起算の状態を確認する（ステップＳ６０１）。ステップＳ６０２〜Ｓ６０８はＱＳ起算を識別するため、ステップＳ６０１によりすでに「確定」していることが確認できれば、これらのステップをスキップし、ステップＳ６０９に遷移する。一方、「未確定」であれば、第１の識別を行う（ステップＳ６０２）。
【０１０４】
次に、ステップＳ６０３では、第１の識別（ステップＳ６０２）の結果を参照し、第１の識別結果（状態）が「未確定」であれば第２の識別（ステップＳ６０４）を実施し、「確定」していれば識別テーブル１４のＱＳ起算の状態を「確定」（ステップＳ６０６）、値を第１の識別結果（値）に更新する（ステップＳ６０７）。これは、第１の識別（ステップＳ６０２）では、確定的なＱＳ起算の識別を行ったためである。
【０１０５】
一方、第２の識別（ステップＳ６０４）の結果を参照し（ステップＳ６０５）、第２の識別結果（状態）が「確定」であれば、識別テーブル１４のＱＳ起算の値を第２の識別結果（値）に更新する（ステップＳ６０８）。ただし、ＱＳ起算の状態は、「未確定」のまま更新しない。これは、第２の識別（ステップＳ６０４）により識別されたＱＳ起算は、蓋然性が高いに過ぎず、確定的に識別したものではないためである。
【０１０６】
次に、ステップＳ６０９〜Ｓ６１７により、ＱＳ順の識別を行う。まず、識別テーブル１４のＱＳ順の状態を参照し（ステップＳ６０９）、すでに「確定」しているのであれば、識別を終了する。一方、「未確定」であるならば、第３の識別を実施する（ステップＳ６１０）。第３の識別では、確定的なＱＳ順の識別を行う。
【０１０７】
第３の識別の結果を参照し（ステップＳ６１１）、第３の識別結果（状態）が「確定」で、かつ、すでにＱＳ起算は「確定」している（ステップＳ６１４）のであれば、識別テーブル１４のＱＳ順の状態も「確定」とし（ステップＳ６１５）、ＱＳ順の値も第３の識別結果（値）に更新する（ステップＳ６１６）。これにより、当該ＯＮＵ３のＱＳの算出方法は確定的に識別されたことになる。一方、ステップＳ６１４でＱＳ起算は「未確定」であるならば、識別テーブル１４のＱＳ順の状態は「未確定」のままとし、ＱＳ順の値のみを更新する（ステップＳ６１６）。これは、第３の識別（ステップＳ６１０）によるＱＳ順の識別は、ＱＳ起算が確定している場合にのみ、ＱＳ順も確定できる条件で識別しているためである。
【０１０８】
第３の識別結果（状態）が「未確定」であった場合、第４の識別（ステップＳ６１２）を実施する。第４の識別では、蓋然性の高いＱＳ順の識別を行う。
【０１０９】
第４の識別結果を参照し（ステップＳ６１３）、第４の識別結果（状態）が「確定」であれば、識別テーブル１４のＱＳ順の値を、第４の識別結果（値）に更新する（ステップＳ６１７）。ここでも、第２の識別と同様に、第４の識別も確定的な識別を行うものではないので、識別テーブル１４のＱＳ順の状態は「未確定」のままで更新しない。
【０１１０】
以上の手順により、ＱＳ起算、ＱＳ順の識別を行う。確定的な識別が可能な条件であれば、ＱＳ起算、ＱＳ順を確定させ、可能な条件でなければ、なるべく蓋然性の高いＱＳ起算、ＱＳ順に更新する。第１〜第４の識別全てで「未確定」であれば、識別テーブル１４を更新せず、前回のままにしておく。
【０１１１】
次に、第１〜第４の識別の手順について、詳細な説明を行う。
【０１１２】
図８に実施形態１の第１の識別手順（ステップＳ６０２）の詳細を示す。第１の識別では、ＱＳ起算の確定的な識別を行う。まず、初期化処理として、第１の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ７０１）。次に、ＱＳ起算を確定的に「先頭」と識別できるか、判断する。具体的には、条件Ａ−１に合致するかを判断する（ステップＳ７０２）。条件Ａ−１とは、式ａ−１、式ａ−２のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。これは、これらの式を満たす場合、確定的にＱＳ起算は「先頭」であると識別できるものである。すなわち、ＱＳ起算が「差分」であるＯＮＵでは、決してこれらの式を満たすＲＥＰＯＲＴを送信してこない、ことを意味している。
【０１１３】
式ａ−１、式ａ−２は、次式のようになる。
式ａ−１：ＱＳ（１）＞０∧ＱＳ（２）＞０∧ＱＳ（１）＋ＱＳ（２）＜Ｔｈ１
式ａ−２：ＱＳ（Ｍ）＞０∧ＱＳ（Ｍ−１）＞０∧ＱＳ（Ｍ）＋ＱＳ（Ｍ−１）＜Ｔｈ１
【０１１４】
式ａ−１は、ＱＳ（１）、ＱＳ（２）ともに蓄積量があり（ゼロより大）、かつ、両者の和が、しきい値Ｔｈ１より小さい場合を指す。また、式ａ−２は、ＱＳ数をＭとするとき、同様に、ＱＳ（Ｍ）、ＱＳ（Ｍ−１）ともに蓄積量があり、かつ、両者の和が、しきい値Ｔｈ１より小さい場合を指す。これらは、ＱＳ起算が「先頭」でかつ、蓄積量が少ない場合に起こりうる。一方、ＱＳ起算が「差分」の場合には、蓄積量に関わらず、決して起こりえない。また、ここでは識別しないが、式ａ−１はＱＳ順が「昇順」の場合、式ａ−２はＱＳ順が「降順」の場合である。例えば、Ｔｈ１＝１０００で、３００のデータフレーム１つを蓄積していたとすると、ＱＳ起算が「先頭」であれば、ＱＳ（１）（もしくはＱＳ（Ｍ））＝３００、ＱＳ（２）（もしくはＱＳ（Ｍ−１））＝３００であり、式ａ−１もしくは式ａ−２を満たす。しかし、ＱＳ起算が「差分」であれば、ＱＳ（１）（もしくはＱＳ（Ｍ））＝３００、ＱＳ（２）（もしくはＱＳ（Ｍ−１））＝０となり、式ａ−１、式ａ−２は満たさない。
【０１１５】
さて、ステップＳ７０２にて条件Ａ−１に合致した場合には、第１の識別結果（値）を「先頭」とし、第１の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ７０４）、第１の識別を終了する。
【０１１６】
一方、合致しなかった場合には、ＱＳ起算を確定的に「差分」と識別できるか、判断する。具体的には、条件Ａ−２に合致するかを判断する（ステップＳ７０３）。条件Ａ−２とは、式ａ−３〜式ａ−７のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。これは、これらの式を満たす場合、確定的にＱＳ起算は「差分」であることを識別できるものである。すなわち、ＱＳ起算が「先頭」であるＯＮＵでは、決してこれらの式を満たすＲＥＰＯＲＴを送信してこない、ことを意味している。
【０１１７】
式ａ−３〜式ａ−７は、次式のようになる。
式ａ−３：ＱＳ（ｋ）＞０∧ＱＳ（ｊ｜ｊ≠ｋ）＝０なるｊ、ｋが存在する。
式ａ−４：ＱＳ（ｋ）＞ＱＳ（ｋ＋１）∧ＱＳ（ｋ＋１）＜ＱＳ（ｋ＋２）なるｋが存在する。
式ａ−５：ＱＳ（ｋ）＜ＱＳ（ｋ＋１）∧ＱＳ（ｋ＋１）＞ＱＳ（ｋ＋２）なるｋが存在する。
式ａ−６：ｐＱＳ（ｋ）＞ｐＱＳ（ｋ＋１）∧ＱＳ（ｋ）＜ＱＳ（ｋ＋１）なるｋが存在する。
式ａ−７：ｐＱＳ（ｋ）＜ｐＱＳ（ｋ＋１）∧ＱＳ（ｋ）＞ＱＳ（ｋ＋１）なるｋが存在する。
【０１１８】
これらの式では、ＱＳ数をＭとするとき、ｋ、ｊを１以上Ｍ以下である値としている。式ａ−３は、いずれかのＱＳに蓄積量がある（ゼロより大）であるにも関わらず、他のＱＳにゼロのものがある、という条件式である。これは、ＱＳ起算が「差分」の場合には起こりうるが、ＱＳ起算が「先頭」の場合には、決して起こりえない。
【０１１９】
式ａ−４、式ａ−５は、不等号の向きこそ異なるが、両者とも、３つのＱＳの値が「昇順」にも「降順」にもなっていないことを表している。これは、ＱＳ起算が「先頭」の場合には決して起こりえないので、式ａ−４あるいは式ａ−５を満たすのであればＱＳ起算は「差分」であると確定的に識別することができる。
【０１２０】
式ａ−６、式ａ−７では、ｐＱＳ（ｋ）を、当該ＯＮＵから前周期に受信したＲＥＰＯＲＴに含まれていたＱＳ（ｋ）とする。式ａ−６、式ａ−７は、前周期に受信したＲＥＰＯＲＴのＱＳ順と、今周期に受信したＲＥＰＯＲＴのＱＳ順が異なることを表している。これは、ＱＳ起算が「先頭」の場合には決して起こりえないので、式ａ−６あるいは式ａ−７を満たすのであればＱＳ起算は「差分」であると確定的に識別することができる。
【０１２１】
さて、ステップＳ７０３にて条件Ａ−２に合致した場合には、第１の識別結果（値）を「差分」とし、第１の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ７０５）、第１の識別を終了する。
【０１２２】
一方、合致しなかった場合には、ＱＳ起算を「先頭」とも「差分」とも確定的に識別できなかったことを意味するので、第１の識別結果（状態）は「未確定」のまま、終了する。
【０１２３】
次に、図９に実施形態１の第２の識別手順（ステップＳ６０４）の詳細を示す。上述の通り、第２の識別では、蓋然性の高いＱＳ起算を識別する。まず、初期化処理として、第２の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ８０１）。次に、ＱＳ起算は「先頭」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｂ−１に合致するか、判断する（ステップＳ８０２）。条件Ｂ−１は、式ｂ−１〜式ｂ−３のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。これは、これらの式を満たす場合、ＱＳ起算は「先頭」である蓋然性が高いと識別できるものである。すなわち、ＱＳ起算が「差分」であるＯＮＵからは、これらの式を満たすＲＥＰＯＲＴを送信する蓋然性が低いことを意味している。
【０１２４】
式ｂ−１〜式ｂ−３は、次式のようになる。
式ｂ−１：Ｍ≧３のとき、１≦ｋ≦Ｍ−１の範囲のすべてのｋにおいて、ＱＳ（ｋ）≧ＱＳ（ｋ＋１）＞０
式ｂ−２：Ｍ≧３のとき、１≦ｋ≦Ｍ−１の範囲のすべてのｋにおいて、０＜ＱＳ（ｋ）≦ＱＳ（ｋ＋１）
式ｂ−３：すべてのｋについて、ＱＳ（ｋ）＞０∧ＱＳ（ｋ）＝Ｃ
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数であり、Ｃは定数である。
【０１２５】
式ｂ−１、式ｂ−２は、全てのＱＳの値が「昇順」もしくは「降順」であることを意味する。これらは、ＱＳ起算が「先頭」でかつ、蓄積量が多い場合には容易に起こりうる。一方、ＱＳ起算が「差分」の場合には、蓄積しているデータフレームの長さの組み合わせによっては、式ｂ−１もしくは式ｂ−２を満たすこともありうるが、蓋然性が高いとは言えない。
【０１２６】
また、式ｂ−３は、全てのＱＳの値がゼロより大でかつ等しいことを意味する。これは、ＱＳ起算が「先頭」でかつ、蓄積量がしきい値Ｔｈ１より少量である場合には、容易に起こりうる。また、ＱＳ起算が「差分」の場合にも、式２−３を満たすこともありうるが、蓋然性が高いとは言えない。
【０１２７】
さて、ステップＳ８０２にて条件Ｂ−１に合致した場合には、第２の識別結果（値）を「先頭」とし、第２の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ８０４）、第２の識別を終了する。
【０１２８】
一方、合致しなかった場合には、ＱＳ起算が「差分」である蓋然性が高いと識別できるか、判断する。具体的には、条件Ｂ−２に合致するかを判断する（ステップＳ８０３）。条件Ｂ−２とは、式ｂ−４〜式ｂ−７のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。これは、これらの式を満たす場合、ＱＳ起算が「差分」であることの蓋然性が高いといえるものである。すなわち、ＱＳ起算が「先頭」であるＯＮＵでは、これらの式を満たすＲＥＰＯＲＴを送信してくる確率が低いことを意味している。
【０１２９】
式ｂ−４〜式ｂ−７は、次式のようになる。
式ｂ−４：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（２）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ≠ｐ２Ｇ
式ｂ−５：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ−１）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ≠ｐ２Ｇ
式ｂ−６：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）＋ｐ２ＱＳ（２）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ
式ｂ−７：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ）＋ｐ２ＱＳ（Ｍ−１）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ
【０１３０】
これらの式では、ＱＳ数をＭとしている。ｐ２Ｇは、２周期前における、当該ＯＮＵ３へのオーバヘッドを除く送信許可量とし、ｐ２ＱＳは２周期前に受信したＲＥＰＯＲＴに含まれていたＱＳの値とする。また、Ｔｘは、上述の２周期前における送信許可に対し、当該ＯＮＵ３が送信し、ＯＬＴ１が受信し、受信量測定部１２により測定された受信データ量（フレームごとのプリアンブル、最小ＩＦＧを含む）とする。これらの値は、記憶部１７により記録されており、それを識別部１３は参照し、識別に用いる。
【０１３１】
式ｂ−４、式ｂ−５は、２周期前に、ＱＳ（２）（もしくはＱＳ（Ｍ−１））と等しい送信許可量を与えていた場合に、それにも関わらずＯＬＴ１にて受信したデータ量がＱＳ（２）（もしくはＱＳ（Ｍ−１））とは異なることを意味する。これは、ＱＳ起算が「先頭」であれば、容易には起こりえず、ＱＳ起算が「差分」である蓋然性が高いといえる。
【０１３２】
式ｂ−６、式ｂ−７は、２周期前に、ＱＳ（１）とＱＳ（２）との和（もしくは、ＱＳ（Ｍ）とＱＳ（Ｍ−１）との和）と等しい送信許可量を与えていた場合に、ＯＬＴ１にて受信したデータ量が送信許可量と等しい値であったことを意味する。これは、ＱＳ起算が「差分」であれば、容易に起こりうるが、ＱＳ起算が「先頭」では確率が低い。そのため、これらの式を満たす場合には、ＱＳ起算が「差分」である蓋然性が高いといえる。
【０１３３】
さて、ステップＳ８０３にて条件Ｂ−２に合致した場合には、第２の識別結果（値）を「差分」とし、第２の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ８０５）、第２の識別を終了する。
【０１３４】
一方、合致しなかった場合には、蓋然性の高いＱＳ起算を識別できなかったことを意味するので、第２の識別結果（状態）は「未確定」のまま、終了する。
【０１３５】
次に、図１０に実施形態１の第３の識別手順（ステップＳ６１０）の詳細を示す。上述の通り、第３の識別では、ＱＳ順を確定的に識別する。まず、初期化処理として、第３の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ９０１）。以降はＱＳ起算が「先頭」である場合と「差分」である場合とで、分岐する（ステップＳ９０２）。
【０１３６】
ＱＳ起算が「先頭」である場合には、ＱＳ順が「昇順」であるか（ステップＳ９０３）、「降順」であるか（ステップＳ９０４）を識別する。具体的には、ステップＳ９０３では、ＱＳ順が「昇順」であるか識別するため、条件Ｃ−１に合致するか判断する。条件Ｃ−１は，式ｃ−１を満たすことを条件とする．これは，ＱＳ起算が「先頭」の場合に，式ｃ−１を満たせば，確定的にＱＳ順は「昇順」と識別できることを意味する．
【０１３７】
式ｃ−１は、次式のようになる。
式ｃ−１：ＱＳ（ｋ）＜ＱＳ（ｋ＋１）なるｋが存在する。
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数である。
【０１３８】
ステップＳ９０３において条件Ｃ−１と合致した場合、第３の識別結果（値）を「昇順」とし、第３の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ９０７）、第３の識別を終了する。
【０１３９】
合致しない場合には、ＱＳ順が確定的に「降順」であるかの識別を行う。具体的には、条件Ｃ−２に合致するか判断する（ステップＳ９０４）。条件Ｃ−２は、式ｃ−２を満たすことを条件とする。これは、ＱＳ起算が「先頭」の場合に、式ｃ−２を満たせば、確定的にＱＳ順は「降順」と識別できることを意味する。
【０１４０】
式ｃ−２は、次式のようになる。
式ｃ−２：ＱＳ（ｋ）＞ＱＳ（ｋ＋１）なるｋが存在する。
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数である。
【０１４１】
ステップＳ９０４において条件Ｃ−２と合致した場合、第３の識別結果（値）を「降順」とし、第３の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ９０８）、第３の識別を終了する。
【０１４２】
一方、ＱＳ起算が「差分」であった場合も上記と同様に、ＱＳ順を識別する。まず、ＱＳ順が確定的に「昇順」であるかの識別を行う。具体的には、条件Ｃ−３に合致するか判断する（ステップＳ９０５）。条件Ｃ−３は、式ｃ−３を満たすことを条件とする。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｃ−３を満たせば、確定的にＱＳ順は「昇順」と識別できることを意味する。
【０１４３】
式ｃ−３は、次式のようになる。
式ｃ−３：ＱＳ（１）＞０∧ＱＳ（Ｍ）＝０
ただし、ＭはＱＳ数である。
【０１４４】
ステップＳ９０５において条件Ｃ−３と合致した場合、第３の識別結果（値）を「昇順」とし、第３の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ９０７）、第３の識別を終了する。
【０１４５】
次に、ＱＳ順が確定的に「降順」であるかの識別を行う。具体的には、条件Ｃ−４に合致するか判断する（ステップＳ９０６）。条件Ｃ−４は、式ｃ−４を満たすことを条件とする。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｃ−４を満たせば、確定的にＱＳ順は「降順」と識別できることを意味する。
【０１４６】
式ｃ−４は、次式のようになる。
式ｃ−４：ＱＳ（Ｍ）＞０∧ＱＳ（１）＝０
ただし、ＭはＱＳ数である。
【０１４７】
ステップＳ９０６において条件Ｃ−４と合致した場合、第３の識別結果（値）を「降順」とし、第３の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ９０８）、第３の識別を終了する。
【０１４８】
次に、図１１に実施形態１の第４の識別手順（ステップＳ６１２）の詳細を示す。第４の識別では、第３の識別によってもＱＳ順を識別できなかった場合に、蓋然性の高いＱＳ順を識別する。
【０１４９】
まず、初期化処理として、第４の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ１００１）。次に、ＱＳ起算が「先頭」であるか、「差分」であるか、により分岐する（ステップＳ１００２）。ＱＳ起算が「先頭」である場合、第４の識別を終了する。これは、ＱＳ起算が「先頭」の場合に、第３の識別によってＱＳ順を確定的に識別できなかった場合には、蓋然性の高いＱＳ順も識別できないためである。すなわち、前述の条件Ｃ−１、条件Ｃ−２のいずれも満たしていない、ということは、全てのＱＳが同値であることを意味する。このときは、ＱＳ順が「昇順」であるか、「降順」であるか、まったく識別することができないためである。
【０１５０】
一方、ＱＳ起算が「差分」である場合には、蓋然性の高いＱＳ順の識別を行う。まず、ＱＳ順は「昇順」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｄ−３に合致するか、判断する（ステップＳ１００３）。条件Ｄ−３は、式ｄ−３を満たすことを条件とする。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｄ−３を満たせば、ＱＳ順は「昇順」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０１５１】
式ｄ−３は、次式のようになる。
式ｄ−３：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）＋ｐ２ＱＳ（２）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ∧Ｍ＞２
【０１５２】
ステップＳ１００３において条件Ｄ−３と合致した場合、第４の識別結果（値）を「昇順」とし、第４の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１００５）、第４の識別を終了する。
【０１５３】
次に、ＱＳ順は「降順」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｄ−４に合致するか、判断する（ステップＳ１００４）。条件Ｄ−４は、式ｄ−４を満たすことを条件とする。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｄ−４を満たせば、ＱＳ順は「降順」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０１５４】
式ｄ−４は、次式のようになる。
式ｄ−４：ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ）＋ｐ２ＱＳ（Ｍ−１）∧ｐ２Ｇ＞０∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ∧Ｍ＞２
【０１５５】
ステップＳ１００４において条件Ｄ−４と合致した場合、第４の識別結果（値）を「降順」とし、第４の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１００６）、第４の識別を終了する。
【０１５６】
これらの式では、ＱＳ数をＭとしている。ｐ２Ｇは、２周期前における、当該ＯＮＵ３へのオーバヘッドを除く送信許可量とし、ｐ２ＱＳは２周期前に受信したＲＥＰＯＲＴに含まれていたＱＳの値とする。また、Ｔｘは、上述の２周期前における送信許可に対し、当該ＯＮＵ３が送信し、ＯＬＴ１が受信し、受信量測定部１２により測定された受信データ量（フレームごとのプリアンブル、最小ＩＦＧを含む）とする。これらの値は、記憶部１７により記録されており、それを識別部１３は参照し、識別に用いる。
【０１５７】
以上の手順により、識別部１３はＯＮＵ３ごとのＱＳ起算、ＱＳ順を識別し、識別テーブル１４を更新する。
【０１５８】
｛実施形態１の送信許可手順｝
次に、送信許可算出部１６による、送信許可の算出について説明する。送信許可算出部１６は、識別テーブル１４を参照し、識別部１３から転送されるＲＥＰＯＲＴフレームに応じて、各ＯＮＵ３への送信許可を算出する。送信許可算出部１６による送信許可の算出は、各ＯＮＵ３が送信したＲＥＰＯＲＴが全て受信されてから実施する。ここで、送信許可手順が、送信許可量設定ステップに相当する。
【０１５９】
実施形態１の送信許可手順の概要を図１２に示す。まず、識別テーブル１４と識別部１３から転送されたＲＥＰＯＲＴフレームに基づいて、統一された割り当て候補となる量をＯＮＵごとに算出する（ステップＳ１１０１）。次に、ＯＮＵごとに送信許可量を算出する（ステップＳ１１０２）。最後に、送信許可時刻を算出する（ステップＳ１１０３）。
【０１６０】
次に、実施形態１の割当候補の算出手順の詳細を図１３に示す。本手順により、ＯＮＵごとのＱＳの算出方法に応じて、統一的な、すなわち、共通の、割り当て候補となる量を、ＯＮＵごと、候補ごとに算出する。ＯＮＵ（ｉ）の第ｊ候補をＲ（ｉ，ｊ）とする。候補の数は、ＯＮＵごとのＱＳ数のうち、最大のＱＳ数と同数とする。ここでは、ＯＮＵ（ｉ）のＱＳ数をｍ（ｉ）、最大のＱＳ数をＭｍａｘとする。また、ＯＮＵ（ｉ）のＱＳ（ｊ）を、ｑｓ（ｉ，ｊ）と表す。
【０１６１】
ここでは、Ｒ（ｉ，ｊ）の値は、ＱＳ起算が「先頭」、ＱＳ順が「昇順」のＯＮＵのＱＳと同等の値となるように算出する。例えば、ＯＮＵ（ｋ）のＱＳ数ｍ（ｋ）＝Ｍｍａｘであったとして、ＱＳ起算が「先頭」、ＱＳ順が「昇順」であったとすると、Ｒ（ｋ，ｊ）＝ｑｓ（ｋ，ｊ）となる。ＱＳ起算、ＱＳ順が異なる場合や、ＱＳ数が少ない場合には、図１３に示す手順により、それぞれ算出される。
【０１６２】
まず、ＯＮＵごとのＱＳ数ｍ（ｉ）のうち、最大のＱＳ数Ｍｍａｘを算出する（ステップＳ１２０１）。以降の処理をＯＮＵごとに繰り返す（ステップＳ１２０２）。ここで、Ｎは接続ＯＮＵの台数とし、ｉはＯＮＵごとの識別子である。まず、算出を簡単にするため、ＱＳ数の差分Ｙ（ｉ）をＹ（ｉ）＝Ｍｍａｘ−ｍ（ｉ）として算出する（ステップＳ１２０３）。次に、以降の処理を割り当て候補ごとに繰り返す（ステップＳ１２０４）。ｊは、割り当て候補ごとの識別子である。
【０１６３】
ｊとＹ（ｉ）とを比較し（ステップＳ１２０５）、ｊ≦Ｙ（ｉ）であれば、割り当て候補となる量Ｒ（ｉ，ｊ）をゼロにする（ステップＳ１２０６）。これはすなわち、ＱＳ数が少ないＯＮＵは、割り当て候補によってはゼロであることを意味する。例えば、ＯＮＵ（ｋ）のＱＳ数はｍ（ｋ）＝３であったとし、最大のＱＳ数はＭｍａｘ＝５であったとする。このとき、ＯＮＵ（ｋ）からのＱＳは３つしか無いため、候補も３つしか算出し得ない。そこで、Ｒ（ｋ，１）、Ｒ（ｋ，２）はゼロにし、Ｒ（ｋ，３）、Ｒ（ｋ，４）、Ｒ（ｋ，５）は、ＯＮＵ（ｋ）からの送信要求に応じた値を算出する。
【０１６４】
次に、ステップＳ１２０５にて、ｊ＞Ｙ（ｉ）であった場合、すなわち、候補となる値がありうる場合、識別テーブル１４を参照し、ＱＳ起算、ＱＳ順の値に応じて（ステップＳ１２０７、Ｓ１２０８、Ｓ１２１１）、それぞれの算出を行う。
【０１６５】
まず，ＱＳ起算が「先頭」でＱＳ順が「昇順」である場合、Ｒ（ｉ，ｊ）＝ｑｓ（ｉ，ｊ−Ｙ（ｉ））とする（ステップＳ１２０９）。これは、ＱＳ数と最大のＱＳ数との差分だけＱＳをシフトして割り当て候補とすることを意味する。上記の例と同様に、Ｍｍａｘ＝５、ｍ（ｉ）＝３であれば、ＯＮＵ（ｉ）のＲ（ｉ，ｊ）は以下のようになる。 Ｒ（ｉ，１）＝０、Ｒ（ｉ，２）＝０、Ｒ（ｉ，３）＝ｑｓ（ｉ，１）、
Ｒ（ｉ，４）＝ｑｓ（ｉ，２）、Ｒ（ｉ，５）＝ｑｓ（ｉ，３）
【０１６６】
一方、ＱＳ起算が「先頭」でＱＳ順が「降順」である場合、Ｒ（ｉ，ｊ）＝ｑｓ（ｉ，Ｍｍａｘ−ｊ−１）とする（ステップＳ１２１０）。これは、割り当て候補の後方の値としてＱＳの前方の値を割り当てることを意味する。上記と同様の例であれば、以下のようになる。
Ｒ（ｉ，１）＝０、Ｒ（ｉ，２）＝０、Ｒ（ｉ，３）＝ｑｓ（ｉ，３）、
Ｒ（ｉ，４）＝ｑｓ（ｉ，２）、Ｒ（ｉ，５）＝ｑｓ（ｉ，１）
【０１６７】
また、ＱＳ起算が「差分」でＱＳ順が「昇順」である場合、Ｒ（ｉ，ｊ）＝Σｑｓ（ｉ，ｋ）とする（ステップＳ１２１２）。和の範囲は、ｋ＝１〜ｊ−Ｙ（ｉ）である。これは、ＱＳを昇順で累積的に加算していくことを意味する。上記と同様の例であれば、以下のようになる。
Ｒ（ｉ，１）＝０、Ｒ（ｉ，２）＝０、Ｒ（ｉ，３）＝ｑｓ（ｉ，１）、
Ｒ（ｉ，４）＝ｑｓ（ｉ，１）＋ｑｓ（ｉ，２）、
Ｒ（ｉ，５）＝ｑｓ（ｉ，１）＋ｑｓ（ｉ，２）＋ｑｓ（ｉ，３）
【０１６８】
最後に、ＱＳ起算が「差分」でＱＳ順が「降順」である場合、Ｒ（ｉ，ｊ）＝Σｑｓ（ｉ，ｋ）とする（ステップＳ１２１３）。和の範囲は、ｋ＝Ｍｍａｘ−ｊ＋１〜ｍ（ｉ）である。これは、ＱＳを降順で累積的に加算していくことを意味する。上記と同様の例であれば、以下のようになる。
Ｒ（ｉ，１）＝０、Ｒ（ｉ，２）＝０、Ｒ（ｉ，３）＝ｑｓ（ｉ，３）
Ｒ（ｉ，４）＝ｑｓ（ｉ，２）＋ｑｓ（ｉ，３）、
Ｒ（ｉ，５）＝ｑｓ（ｉ，１）＋ｑｓ（ｉ，２）＋ｑｓ（ｉ，３）
【０１６９】
以上の手順により、ＱＳ起算、ＱＳ順、ＱＳ数によらず、ＯＮＵ間で共通の割り当て候補となる量を算出することができる。
【０１７０】
次に、実施形態１の送信許可量の算出手順の詳細を図１４に示す。図１４における各変数は以下を意味する。
ｓ：割り当て可能サイズを表す変数
Ｃｙ：１周期の割り当て可能サイズ
ｉ，ｊ，ｋ：インデックス用変数
Ｎ：接続ＯＮＵ台数
Ｇ（ｉ）：ＯＮＵ（ｉ）への送信許可量
Ｍ：割り当て候補の種類数
ＬＧ：ＯＮＵの送信許可優先順位リスト
ＬＧ（ｉ，ｊ）：割り当て候補（ｊ）における、優先順位第ｉ位のＯＮＵの識別子
Ｒ（ｋ，ｊ）：ＯＮＵ（ｋ）における割り当て候補（ｊ）
【０１７１】
なお、ここでは説明の簡単化のため、上りバースト送信に伴うオーバヘッド分の扱いは省略する。
【０１７２】
まず、初期化処理として、割り当て可能サイズｓを、１周期の割り当て可能サイズＣｙとし（ステップＳ１３０１）、各ＯＮＵ３の送信許可量Ｇ（ｉ）をゼロにする（ステップＳ１３０２、Ｓ１３０３）。
【０１７３】
次に、各ＯＮＵ３への送信許可量Ｇ（ｉ）を算出する。算出は、割り当て候補となる量をＯＮＵごとに繰り返し送信許可量Ｇ（ｉ）に加算し、ＯＮＵへの送信許可量の合計が１周期の割り当て可能サイズＣｙを超過しない程度まで繰り返す。
【０１７４】
具体的には、まず、ＯＮＵの送信許可優先順位リストＬＧを参照し、今回の算出対象のＯＮＵ３の識別子を得る（ステップＳ１３０６）。次に、このＯＮＵ３に、送信許可量として算出済みであったＧ（ｋ）を、割り当て可能サイズｓに戻す（ステップＳ１３０７）。その上で、今回の対象となる割り当て候補Ｒ（ｋ，ｊ）を、対象のＯＮＵ３に送信許可量として確保できるか判断する（ステップＳ１３０８）。確保できるようであれば、送信許可量Ｇ（ｋ）として、割り当て候補Ｒ（ｋ，ｊ）を確保し、その分を割り当て可能サイズｓから減ずる（ステップＳ１３０９）。これを繰り返し行う（ステップＳ１３０４、Ｓ１３０５）。ただし、ステップＳ１３０８にて、割り当て可能サイズｓが残り少なく、割り当て候補Ｒ（ｋ，ｊ）を確保できないようであれば、送信許可量Ｇ（ｋ）には、残りの割り当て可能サイズｓを全て確保し（ステップＳ１３１０）、送信許可量の算出手順を終了する。
【０１７５】
次に、実施形態１の送信許可時刻の算出手順の詳細を図１５に示す。図１５における各変数は以下を意味する。
ｓｔ：送信許可時刻を表す変数
Ｓ：今周期の先頭の送信許可時刻
ｉ，ｊ：インデックス用変数
Ｎ：接続ＯＮＵ台数
Ｇ（ｉ）：ＯＮＵ（ｉ）への送信許可量
ＬＳ：ＯＮＵの送信許可時刻リスト
ＬＳ（ｉ）：リストのｉ番目のＯＮＵの識別子
ＧＳＴ（ｊ）：ＯＮＵ（ｊ）における送信許可時刻
【０１７６】
なお、ここでは説明を簡単化するため、送信許可量の単位と、送信許可時刻の単位とが同一と見なせることとしている。すなわち、送信許可量が１０だけあるとすると、この送信許可量を送信するのに必要な時間も１０であることを指す。
【０１７７】
ただし、これらの単位が同一と見なせない場合には、同一と見なせるよう変換する。例えば、１０だけ送信するのに１の時間が必要であれば、図中の送信許可量Ｇ（ｊ）を、１／１０に変換して扱う。
【０１７８】
送信許可時刻の算出においては、まず、初期化処理として、今周期の先頭の送信許可時刻Ｓを、送信許可時刻を表す変数ｓｔにセットする（ステップＳ１４０１）。
【０１７９】
次に、各ＯＮＵに対し、送信許可時刻ＧＳＴ（ｊ）を繰り返し算出する（ステップＳ１４０２）。具体的には、まず、ＯＮＵの送信許可時刻リストＬＳを参照し、今回の算出対象のＯＮＵ３の識別子を得る（ステップＳ１４０３）。次に、このＯＮＵへの送信許可があるか、すなわち、Ｇ（ｊ）がゼロより大であるかを判断する（ステップＳ１４０４）。送信許可がある場合には、当該ＯＮＵの送信許可時刻ＧＳＴ（ｊ）を、送信許可時刻ｓｔとし、ｓｔをＧ（ｊ）だけ進める（ステップＳ１４０５）。一方、送信許可が無い場合には、次のＯＮＵへの送信許可時刻を算出する。
【０１８０】
以上の一連の手順により、ＯＮＵごとのＱＳを算出する方法を識別し、その結果に基づいて、各ＯＮＵへの適当な送信許可を算出することができる。
【０１８１】
（実施形態２）
｛実施形態２の概要｝
次に、本発明における実施形態２について説明する。実施形態２においては、ＯＮＵ３のＱＳを算出する方法として、送信要求量に送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量を含むか、含まないか、をさらに識別する。実施形態２は、実施形態１とほとんど同様であるが、以下の３点が異なる。（１）図６に示した識別テーブル１４の替わりに、図１６に示す識別テーブル２４を用いる。（２）識別手順は、図７に示した手順に加えて図１７に示す手順を用いる。（３）割り当て候補の算出手順は、図１３に示した手順に加えて図２０に示す手順を用いる。以下に詳細を記す。ここで、送信要求量に送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量を含む方法が、送信許可包含フォーマットに相当し、送信要求量に送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量を含まない方法が、送信許可非包含フォーマットに相当する。
【０１８２】
本実施形態においては、ＯＬＴ１は図１６に示す識別テーブル２４を備え、識別部１３はこの識別テーブル２４を参照してＯＮＵごとのＱＳを算出する方法の識別を行う。識別テーブル２４は、ＯＮＵごとのＱＳ起算、ＱＳ順のほかに、送信許可済み量の情報を持つ。送信許可済み量の情報は、値として、「含む」、「含まない」の２値をとり、状態は他と同様に「確定」、「未確定」の２つを取る。送信許可済み量の値が「含む」であれば、当該ＯＮＵが送信するＲＥＰＯＲＴフレームには、送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量も含んだ送信要求であることを意味する。「含まない」であれば、新たな送信許可を与えられない限りは送信することのできないデータフレームについてのみ、その蓄積量をＲＥＰＯＲＴフレームに記していることを意味する。また、他のパラメータと同様に、状態が「確定」であれば、確定的に識別されていることを意味する。
【０１８３】
｛実施形態２の識別手順｝
本実施形態においては、識別部１３は図１７に示す識別手順により、各ＯＮＵのＱＳを算出する方法を識別する。以下に詳細を記す。
【０１８４】
まず、実施形態１における識別手順（図７）と同様の手順により、ＱＳ起算とＱＳ順の識別を行う。次に、送信許可済み量の識別を行う。ここでは、まず、識別テーブル２４を参照し、送信許可済み量の状態が「確定」であれば、すでに確定的な識別は完了しているので、本識別を終了する（ステップＳ１７０１）。一方、「未確定」であれば、第５の識別を行う（ステップＳ１７０２）。第５の識別では、確定的な送信許可済み量の識別を行う。第５の識別結果を参照し（ステップＳ１７０３）、確定的に識別された場合には識別テーブル２４を更新する。具体的には、ＱＳ起算、ＱＳ順の両者の状態がすでに「確定」であれば（ステップＳ１７０６）、識別テーブル２４の送信許可済み量の状態も「確定」とする（ステップＳ１７０７）。一方、いずれか、もしくは両者ともに「未確定」であれば、送信許可済み量の状態は更新しない（「未確定」のまま）。識別テーブル２４の送信許可済み量の値は、第５の識別結果の値に更新し（ステップＳ１７０８）、終了する。
【０１８５】
一方、第５の識別においては「未確定」であった場合、第６の識別を行う（ステップＳ１７０４）。第６の識別では、送信許可済み量について、蓋然性の高いものを識別する。第６の識別結果を参照し（ステップＳ１７０５）、「確定」であれば、識別テーブル２４の送信許可済み量の値は第６の識別結果の値に更新し（ステップＳ１７０９）、終了する。「未確定」であれば、識別テーブル２４は更新せずに終了する。
【０１８６】
次に、実施形態２の第５の識別手順の詳細を図１８に示す。上述の通り、第５の識別では、送信許可済み量を確定的に識別する。まず、初期化処理として、第５の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ１８０１）。
【０１８７】
次に、送信許可済み量を確定的に「含まない」と識別できるか（ステップＳ１８０２）、「含む」と識別できるか（ステップＳ１８０３）、判断する。具体的には、ステップＳ１８０２では、送信許可済み量を「含まない」か識別するため、条件Ｅ−１に合致するか判断する。条件Ｅ−１は、式ｅ−１を満たすことを条件とする。これは、式ｅ−１を満たせば、確定的に送信許可済み量を「含まない」、と識別できることを意味する。
【０１８８】
式ｅ−１は、次式のようになる。
式ｅ−１：すべてのｋにおいて、ｐ２Ｇ＞Ｆ∧ｐＱＳ（ｋ）＝０∧Ｔｘ＞０
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数であり、Ｆは最大フレーム長である。
【０１８９】
式ｅ−１は、２周期前の送信許可量ｐ２Ｇが最大フレーム長Ｆより大であり、実際にデータトラヒックを送信してきた（Ｔｘ＞０）にも関わらず、その送信したデータトラヒックがバッファ中にまだ存在していた時点での送信要求が無かった（ｐＱＳ（ｋ）＝０）、ことを意味する。この場合、確定的に送信許可済み量を「含まない」、と識別できる。
【０１９０】
ステップＳ１８０２において条件Ｅ−１と合致した場合、第５の識別結果（値）を「含まない」とし、第５の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１８０４）、第５の識別を終了する。
【０１９１】
合致しない場合には、送信許可済み量を確定的に含むかの識別を行う。具体的には、条件Ｅ−２に合致するか判断する（ステップＳ１８０３）。条件Ｅ−２は、式ｅ−２を満たすことを条件とする。これは、式ｅ−２を満たせば、確定的に送信許可済み量を「含む」と識別できることを意味する。
【０１９２】
式ｅ−２は、次式のようになる。
式ｅ−２：ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０∧ｐ２Ｇ＞Ｆ∧Ｔｘ＝０なるｋが存在する。
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数であり、Ｆは最大フレーム長である。
【０１９３】
式ｅ−２は、２周期前に送信要求があり（ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０）、その要求に対し最大フレーム長より大きい送信許可を与えた（ｐ２Ｇ＞Ｆ）にも関わらず、その送信許可に対して全くデータトラヒックを送信してこなかった（Ｔｘ＝０）ことを意味する。つまり、２周期前の送信要求は、既に送信許可を与えられていたデータフレーム量が反映されたに過ぎない。この場合、確定的に送信許可済み量を「含む」と識別できる。
【０１９４】
ステップＳ１８０３において条件Ｅ−２と合致した場合、第５の識別結果（値）を「含む」とし、第５の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１８０５）、第５の識別を終了する。
【０１９５】
次に，実施形態２の第６の識別手順の詳細を図１９に示す。第６の識別では、第５の識別によっても送信許可済み量を識別できなかった場合に、蓋然性の高い送信許可済み量を識別する。
【０１９６】
まず、初期化処理として、第６の識別結果（状態）を「未確定」とする（ステップＳ１９０１）。次に、ＱＳ起算が「先頭」であるか、「差分」であるか、により分岐する（ステップＳ１９０２）。
【０１９７】
ＱＳ起算が「先頭」である場合、蓋然性の高い送信許可済み量の識別を行う。まず、送信許可済み量は「含まない」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｆ−１に合致するか、判断する（ステップＳ１９０３）。条件Ｆ−１は、式ｆ−１を満たすことを条件とする。
【０１９８】
式ｆ−１は、次式のようになる。
式ｆ−１：ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（ｋ）∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇなるｋが存在する。
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数である。
【０１９９】
式ｆ−１は、２周期前に送信要求があり（ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０）、その要求と同等の送信許可を与え（ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（ｋ））、その送信許可に応じて実際に送信したデータフレームの量も同等であった（Ｔｘ＝ｐ２Ｇ）ことを意味する。これは、ＱＳ起算が「先頭」である場合、式ｆ−１を満たせば、送信許可済み量は「含まない」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０２００】
ステップＳ１９０３において条件Ｆ−１と合致した場合、第６の識別結果（値）を「含まない」とし、第６の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１９０７）、第６の識別を終了する。
【０２０１】
次に、送信許可済み量は「含む」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｆ−２に合致するか、判断する（ステップＳ１９０４）。条件Ｆ−２は。式ｆ−２を満たすことを条件とする。
【０２０２】
式ｆ−２は、次式のようになる。
式ｆ−２：ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（ｋ）∧Ｔｘ≠ｐ２Ｇなるｋが存在する。
ただし、ＭはＱＳ数であり、ｋは１≦ｋ≦Ｍの整数である。
【０２０３】
式ｆ−２は、式ｆ−１と異なり、２周期前に送信要求があり（ｐ２ＱＳ（ｋ）＞０）、その要求と同等の送信許可を与えた（ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（ｋ））にも関わらず、その送信許可に応じて実際に送信したデータフレームの量が送信許可量とは異なっていた（Ｔｘ≠ｐ２Ｇ）ことを意味する。これは、ＱＳ起算が「先頭」である場合、式ｆ−２を満たせば、送信許可済み量は「含む」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０２０４】
ステップＳ１９０４において条件Ｆ−２と合致した場合、第６の識別結果（値）を「含む」とし、第６の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１９０８）、第６の識別を終了する。
【０２０５】
一方、ＱＳ起算が「差分」である場合も、同様に蓋然性の高い送信許可済み量の識別を行う。まず、送信許可済み量は「含まない」である蓋然性が高いか，識別する。具体的には、条件Ｆ−３に合致するか、判断する（ステップＳ１９０５）。条件Ｆ−３は、式ｆ−３、式ｆ−４のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。
【０２０６】
式ｆ−３、式ｆ−４は、次式のようになる。
式ｆ−３：ｐ２ＱＳ（１）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ
式ｆ−４：ｐ２ＱＳ（Ｍ）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ）∧Ｔｘ＝ｐ２Ｇ
ただし、ＭはＱＳ数である。
【０２０７】
式ｆ−３、式ｆ−４はいずれも、２周期前に送信要求があり（ｐ２ＱＳ（１）＞０、ｐ２ＱＳ（Ｍ）＞０）、先頭のＱＳが示す要求と同等の送信許可を与え（ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）、ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ））、その送信許可に応じて実際に送信したデータフレームの量も同等であった（Ｔｘ＝ｐ２Ｇ）ことを意味する。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｆ−３もしくは式ｆ−４を満たせば、送信許可済み量は「含まない」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０２０８】
ステップＳ１９０５において条件Ｆ−３と合致した場合、第６の識別結果（値）を「含まない」とし、第６の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１９０７）、第６の識別を終了する。
【０２０９】
次に、送信許可済み量は「含む」である蓋然性が高いか、識別する。具体的には、条件Ｆ−４に合致するか、判断する（ステップＳ１９０６）。条件Ｆ−４は、式ｆ−５、式ｆ−６のうち、少なくとも１つの式を満たすことを条件とする。
【０２１０】
式ｆ−５、式ｆ−６は、次式のようになる。
式ｆ−５：ｐ２ＱＳ（１）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）∧Ｔｘ≠ｐ２Ｇ
式ｆ−６：ｐ２ＱＳ（Ｍ）＞０∧ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ）∧Ｔｘ≠ｐ２Ｇ
ただし、ＭはＱＳ数である。
【０２１１】
式ｆ−５、式ｆ−６はいずれも、２周期前に送信要求があり（ｐ２ＱＳ（１）＞０、ｐ２ＱＳ（Ｍ）＞０）、先頭のＱＳが示す要求と同等の送信許可を与えた（ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（１）、ｐ２Ｇ＝ｐ２ＱＳ（Ｍ））にも関わらず、その送信許可に応じて実際に送信したデータフレームの量は異なっていた（Ｔｘ≠ｐ２Ｇ）ことを意味する。これは、ＱＳ起算が「差分」である場合、式ｆ−５もしくは式ｆ−６を満たせば、送信許可済み量は「含む」である蓋然性が高いと識別できることを意味する。
【０２１２】
ステップＳ１９０６において条件Ｆ−４と合致した場合、第６の識別結果（値）を「含む」とし、第６の識別結果（状態）を「確定」とし（ステップＳ１９０８）、第６の識別を終了する。
【０２１３】
｛実施形態２の送信許可手順｝
次に、送信許可算出部１６による、送信許可の算出について説明する。本実施形態においては、実施形態１とほとんど同様の手順により送信許可の算出を行うが、識別テーブル１４の替わりに識別テーブル２４を参照する点、割り当て候補となる量の算出を図１３の手順に加えて図２０に示す手順を用いる点で異なる。
【０２１４】
実施形態２の割当候補の算出手順の詳細を図２０に示す。本手順は、まず、図１３に示した実施形態１における手順と同様の手順（ステップＳ１２０１〜ステップＳ１２１３）を経て、割り当て候補となる量Ｒ（ｉ，ｊ）を算出する。
【０２１５】
次に、本実施形態においては、送信許可済み量を「含む」か「含まない」かに応じた算出をさらに行う。算出はＯＮＵごとに行う（ステップＳ２００１）。まず、識別テーブル２４を参照し、当該ＯＮＵの送信許可済み量の値が「含む」であるか判断する（ステップＳ２００２）。「含まない」である場合、当該ＯＮＵについては算出を終了する。
【０２１６】
当該ＯＮＵの送信許可済み量の値が「含む」である場合、割り当て候補となる量の各候補について（ステップＳ２００３）、送信許可済み量を減じる。具体的には、割り当て候補となる量が前周期の送信許可量以下（Ｒ（ｉ，ｊ）≦ｐＧ（ｉ））である場合（ステップＳ２００４）、送信要求といえども実際には全て送信許可済みのフレーム量を示しているので、新たに送信許可を与える必要はなく、Ｒ（ｉ，ｊ）＝０とする（ステップＳ２００５）。一方、前周期の送信許可量より割り当て候補となる量が大きい場合には、候補はまだ送信許可を与えられていないフレーム量を含んでいることになるため、候補から前周期の送信許可量を減ずる（ステップＳ２００６）。
【０２１７】
以上の手順により、ＱＳ起算、ＱＳ順、送信許可済み量、ＱＳ数によらず、ＯＮＵ間で共通の割り当て候補となる量を算出することができる。
【０２１８】
（実施形態３）
次に、本発明における実施形態３について説明する。実施形態３は、ほとんど実施形態１及び実施形態２と同様であるが、ＯＮＵが送信するＲＥＰＯＲＴフレームのＱＳに複数のＱＲが含まれる点で異なる。このとき、ＯＮＵは図２１に示すようなＲＥＰＯＲＴフレームをＯＬＴに送信する。図２１の例では、ＯＮＵは各ＱＳに＃０のキューの蓄積量を示すＱＲ＃０と、＃４のキューの蓄積量を示すＱＲ＃４との２つを含めるものとしている。
【０２１９】
本実施形態においては、ＯＬＴ１が備える識別部１３は、受信したＲＥＰＯＲＴフレームから、当該ＱＳに含まれるＱＲの和をＱＳ（ｋ）の値として用いる。すなわち、第ｋＱＳの＃ｉキューのＱＲをＱＲ（ｋ，ｉ）と表すと、ＱＳ（ｋ）＝ΣＱＲ（ｋ，ｉ）である。
【産業上の利用可能性】
【０２２０】
本発明に係る帯域割当方法、光端局装置及びＰＯＮシステムは、ＰＯＮの上り帯域を動的に割り当てるときに、高い帯域利用効率を維持する場合に適用することができる。
【符号の説明】
【０２２１】
１：ＯＬＴ
２：光通信路
３、３−１〜３−４：ＯＮＵ
４：下位ネットワーク
５：上位ネットワーク
１１：送受信部
１２：受信量測定部
１３：識別部
１４：識別テーブル
１５：ＩＦ部
１６：送信許可算出部
１７：記憶部
２４：識別テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光端局装置と複数の光加入者装置とが光伝送路を介して接続されるＰＯＮシステムに適用され、前記光端局装置が前記複数の光加入者装置に帯域を割り当てる帯域割当方法であって、
前記光端局装置が、前記各光加入者装置から前記光端局装置に前記各光加入者装置の送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持しており、及び前記各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を前記各光加入者装置から受信する帯域割当準備ステップと、
前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報及び保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信許可量を設定する送信許可量設定ステップと、
を順に備えることを特徴とする帯域割当方法。
【請求項２】
前記帯域割当準備ステップでは、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項１に記載の帯域割当方法。
【請求項３】
前記帯域割当準備ステップでは、前記光端局装置が、前記各光加入者装置に対して過去に設定した前記各光加入者装置の送信許可量、及び前記各光加入者装置から受信したデータの容量に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の帯域割当方法。
【請求項４】
前記送信許可量設定ステップでは、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報及び保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信要求量を読み出し、前記複数の光加入者装置の送信許可量の和が前記光端局装置の受信上限量を超えない限度において、読み出した前記各光加入者装置の送信要求量を前記各光加入者装置の送信許可量として設定することを特徴とする、請求項１から請求項３に記載のいずれかの帯域割当方法。
【請求項５】
前記フォーマットは、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を列挙して通知する列挙通知フォーマットと、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を通知する差分通知フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項１から請求項４に記載のいずれかの帯域割当方法。
【請求項６】
前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットであり前記差分通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記列挙通知フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記差分通知フォーマットであり前記列挙通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記差分通知フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする、請求項５に記載の帯域割当方法。
【請求項７】
前記各光加入者装置は、前記光端局装置に送信するデータをＦＩＦＯに格納しており、
前記列挙通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を昇順で列挙する昇順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を降順で列挙する降順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであり、
前記差分通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの出力側から起算して近い順序で列挙する出力順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの入力側から起算して近い順序で列挙する入力順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載の帯域割当方法。
【請求項８】
前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットであり前記降順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記昇順列挙フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットであり前記昇順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記降順列挙フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットであり前記入力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記出力順列挙フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットであり前記出力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記入力順列挙フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする、請求項７に記載の帯域割当方法。
【請求項９】
前記フォーマットは、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含む送信許可包含フォーマットと、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含まない送信許可非包含フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項１から請求項８に記載のいずれかの帯域割当方法。
【請求項１０】
前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットであり前記送信許可非包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記送信許可包含フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットであり前記送信許可包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記送信許可非包含フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする、請求項９に記載の帯域割当方法。
【請求項１１】
前記各光加入者装置の送信要求量の候補は、前記通知フォーマット情報のうち、１又は複数のキューセット、又は前記各キューセットが含む１又は複数のキューレポートに記載されることを特徴とする、請求項５から請求項１０に記載のいずれかの帯域割当方法。
【請求項１２】
光端局装置と複数の光加入者装置とが光伝送路を介して接続されるＰＯＮシステムに適用され、前記複数の光加入者装置に帯域を割り当てる光端局装置であって、
前記各光加入者装置から前記光端局装置に前記各光加入者装置の送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持しており、及び前記各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を前記各光加入者装置から受信する帯域割当準備部と、
前記帯域割当準備部が受信した前記送信要求量情報及び前記帯域割当準備部が保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信許可量を設定する送信許可量設定部と、
を備えることを特徴とする光端局装置。
【請求項１３】
前記帯域割当準備部は、受信した前記送信要求量情報に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項１２に記載の光端局装置。
【請求項１４】
前記帯域割当準備部は、前記各光加入者装置に対して過去に設定された前記各光加入者装置の送信許可量、及び前記各光加入者装置から受信されたデータの容量に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項１２又は請求項１３に記載の光端局装置。
【請求項１５】
前記送信許可量設定部は、前記帯域割当準備部が受信した前記送信要求量情報及び前記帯域割当準備部が保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信要求量を読み出し、前記複数の光加入者装置の送信許可量の和が前記光端局装置の受信上限量を超えない限度において、読み出した前記各光加入者装置の送信要求量を前記各光加入者装置の送信許可量として設定することを特徴とする、請求項１２から請求項１４に記載のいずれかの光端局装置。
【請求項１６】
前記フォーマットは、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を列挙して通知する列挙通知フォーマットと、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を通知する差分通知フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項１２から請求項１５に記載のいずれかの光端局装置。
【請求項１７】
前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットであり前記差分通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記列挙通知フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記差分通知フォーマットであり前記列挙通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記差分通知フォーマットの情報を保持していることを特徴とする、請求項１６に記載の光端局装置。
【請求項１８】
前記各光加入者装置は、前記光端局装置に送信するデータをＦＩＦＯに格納しており、
前記列挙通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を昇順で列挙する昇順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を降順で列挙する降順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであり、
前記差分通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの出力側から起算して近い順序で列挙する出力順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの入力側から起算して近い順序で列挙する入力順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項１６又は請求項１７に記載の光端局装置。
【請求項１９】
前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットであり前記降順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記昇順列挙フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットであり前記昇順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記降順列挙フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットであり前記入力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記出力順列挙フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットであり前記出力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記入力順列挙フォーマットの情報を保持していることを特徴とする、請求項１８に記載の光端局装置。
【請求項２０】
前記フォーマットは、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含む送信許可包含フォーマットと、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含まない送信許可非包含フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項１２から請求項１９に記載のいずれかの光端局装置。
【請求項２１】
前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットであり前記送信許可非包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記送信許可包含フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットであり前記送信許可包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記送信許可非包含フォーマットの情報を保持していることを特徴とする、請求項２０に記載の光端局装置。
【請求項２２】
前記各光加入者装置の送信要求量の候補は、前記通知フォーマット情報のうち、１又は複数のキューセット、又は前記各キューセットが含む１又は複数のキューレポートに記載されることを特徴とする、請求項１６から請求項２１に記載のいずれかの光端局装置。
【請求項２３】
請求項１２から請求項２２に記載のいずれかの光端局装置と、
前記光端局装置と光伝送路を介して接続され、前記送信要求量情報を前記光端局装置に送信する複数の光加入者装置と、
を備えることを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項１】
光端局装置と複数の光加入者装置とが光伝送路を介して接続されるＰＯＮシステムに適用され、前記光端局装置が前記複数の光加入者装置に帯域を割り当てる帯域割当方法であって、
前記光端局装置が、前記各光加入者装置から前記光端局装置に前記各光加入者装置の送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持しており、及び前記各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を前記各光加入者装置から受信する帯域割当準備ステップと、
前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報及び保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信許可量を設定する送信許可量設定ステップと、
を順に備えることを特徴とする帯域割当方法。
【請求項２】
前記帯域割当準備ステップでは、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項１に記載の帯域割当方法。
【請求項３】
前記帯域割当準備ステップでは、前記光端局装置が、前記各光加入者装置に対して過去に設定した前記各光加入者装置の送信許可量、及び前記各光加入者装置から受信したデータの容量に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の帯域割当方法。
【請求項４】
前記送信許可量設定ステップでは、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報及び保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信要求量を読み出し、前記複数の光加入者装置の送信許可量の和が前記光端局装置の受信上限量を超えない限度において、読み出した前記各光加入者装置の送信要求量を前記各光加入者装置の送信許可量として設定することを特徴とする、請求項１から請求項３に記載のいずれかの帯域割当方法。
【請求項５】
前記フォーマットは、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を列挙して通知する列挙通知フォーマットと、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を通知する差分通知フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項１から請求項４に記載のいずれかの帯域割当方法。
【請求項６】
前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットであり前記差分通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記列挙通知フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記差分通知フォーマットであり前記列挙通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記差分通知フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする、請求項５に記載の帯域割当方法。
【請求項７】
前記各光加入者装置は、前記光端局装置に送信するデータをＦＩＦＯに格納しており、
前記列挙通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を昇順で列挙する昇順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を降順で列挙する降順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであり、
前記差分通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの出力側から起算して近い順序で列挙する出力順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの入力側から起算して近い順序で列挙する入力順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載の帯域割当方法。
【請求項８】
前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットであり前記降順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記昇順列挙フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットであり前記昇順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記降順列挙フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットであり前記入力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記出力順列挙フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットであり前記出力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記入力順列挙フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする、請求項７に記載の帯域割当方法。
【請求項９】
前記フォーマットは、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含む送信許可包含フォーマットと、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含まない送信許可非包含フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項１から請求項８に記載のいずれかの帯域割当方法。
【請求項１０】
前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットであり前記送信許可非包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記送信許可包含フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットであり前記送信許可包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記送信許可非包含フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする、請求項９に記載の帯域割当方法。
【請求項１１】
前記各光加入者装置の送信要求量の候補は、前記通知フォーマット情報のうち、１又は複数のキューセット、又は前記各キューセットが含む１又は複数のキューレポートに記載されることを特徴とする、請求項５から請求項１０に記載のいずれかの帯域割当方法。
【請求項１２】
光端局装置と複数の光加入者装置とが光伝送路を介して接続されるＰＯＮシステムに適用され、前記複数の光加入者装置に帯域を割り当てる光端局装置であって、
前記各光加入者装置から前記光端局装置に前記各光加入者装置の送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持しており、及び前記各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を前記各光加入者装置から受信する帯域割当準備部と、
前記帯域割当準備部が受信した前記送信要求量情報及び前記帯域割当準備部が保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信許可量を設定する送信許可量設定部と、
を備えることを特徴とする光端局装置。
【請求項１３】
前記帯域割当準備部は、受信した前記送信要求量情報に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項１２に記載の光端局装置。
【請求項１４】
前記帯域割当準備部は、前記各光加入者装置に対して過去に設定された前記各光加入者装置の送信許可量、及び前記各光加入者装置から受信されたデータの容量に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項１２又は請求項１３に記載の光端局装置。
【請求項１５】
前記送信許可量設定部は、前記帯域割当準備部が受信した前記送信要求量情報及び前記帯域割当準備部が保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信要求量を読み出し、前記複数の光加入者装置の送信許可量の和が前記光端局装置の受信上限量を超えない限度において、読み出した前記各光加入者装置の送信要求量を前記各光加入者装置の送信許可量として設定することを特徴とする、請求項１２から請求項１４に記載のいずれかの光端局装置。
【請求項１６】
前記フォーマットは、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を列挙して通知する列挙通知フォーマットと、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を通知する差分通知フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項１２から請求項１５に記載のいずれかの光端局装置。
【請求項１７】
前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットであり前記差分通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記列挙通知フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記差分通知フォーマットであり前記列挙通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記差分通知フォーマットの情報を保持していることを特徴とする、請求項１６に記載の光端局装置。
【請求項１８】
前記各光加入者装置は、前記光端局装置に送信するデータをＦＩＦＯに格納しており、
前記列挙通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を昇順で列挙する昇順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を降順で列挙する降順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであり、
前記差分通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの出力側から起算して近い順序で列挙する出力順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記ＦＩＦＯの入力側から起算して近い順序で列挙する入力順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項１６又は請求項１７に記載の光端局装置。
【請求項１９】
前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットであり前記降順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記昇順列挙フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットであり前記昇順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記降順列挙フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットであり前記入力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記出力順列挙フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットであり前記出力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記入力順列挙フォーマットの情報を保持していることを特徴とする、請求項１８に記載の光端局装置。
【請求項２０】
前記フォーマットは、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含む送信許可包含フォーマットと、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含まない送信許可非包含フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項１２から請求項１９に記載のいずれかの光端局装置。
【請求項２１】
前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットであり前記送信許可非包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記送信許可包含フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットであり前記送信許可包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記送信許可非包含フォーマットの情報を保持していることを特徴とする、請求項２０に記載の光端局装置。
【請求項２２】
前記各光加入者装置の送信要求量の候補は、前記通知フォーマット情報のうち、１又は複数のキューセット、又は前記各キューセットが含む１又は複数のキューレポートに記載されることを特徴とする、請求項１６から請求項２１に記載のいずれかの光端局装置。
【請求項２３】
請求項１２から請求項２２に記載のいずれかの光端局装置と、
前記光端局装置と光伝送路を介して接続され、前記送信要求量情報を前記光端局装置に送信する複数の光加入者装置と、
を備えることを特徴とするＰＯＮシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
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【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１２−４４６０３（Ｐ２０１２−４４６０３Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８６２７１（Ｐ２０１０−１８６２７１）
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【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２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【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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