专利名称：动态频带分配电路、动态频带分配方法、动态频带分配程序及记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及在通过P2MP(点到多点)拓扑结构连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置的网络系统中，根据请求源的合同频带，动态分配从用户线终端装置向站侧通信装置传送的频带的动态频带分配电路、动态频带分配方法、动态频带分配程序及记录介质。
本发明主张对2003年12月24日申请的特愿2003-428349号专利申请的优先权，并在此引用其内容。
背景技术：
在通过多个ONU(ONU光学网络装置)及业务通路共享从用户线终端装置向站侧通信装置(OLT光学线路终端)传送的频带时，作为根据各请求源的合同频带而动态分配频带的方式，提出了以与以前分配的频带分配量的累积值有关的信息为基础确定频带分配的方式。
在图7中表示传统方式的拓扑结构。与单个站侧通信装置(OLT)120连接的光纤100在光分支部101分为多个光纤100a、100b、100c，它们分别与各用户线终端装置(ONU)111、112、113连接。
各ONU111、112、113将频带请求数据量通知OLT120。通过在设于OLT120内的动态频带分配电路121中，例如通过以ONU为单位按每周期以合同频带来按比例分配理想全分配频带，计算目标数据量，通过至前一周期的各周期的分配数据量和目标数据量之差值的累积值而计算剩余分配数据量，根据剩余分配数据量、频带请求数据量，确定下一周期的频带分配(例如，参照专利文献1)。
专利文献1特开2003-87283号公报发明内容如果在上述的传统技术例中频带请求数据量小于目标数据量，并且实际的发送数据量小于目标数据量，则剩余分配数据量按每周期持续减少，发散成为负值。为了防止发散，提出了设置下限值的方案，但这种情况下，在剩余分配数据量到达下限值的ONU之间，也难以进行频带的公平分配。
为了防止发散，也有通过在具有分配数据量和目标数据量之差值的一定期间内的移动平均值，计算剩余分配数据量的方法。这时能够避免剩余分配数据量发散，但在一定期间内的所有周期中必须预先存储分配数据量和目标数据量之差值，需要很大的存储容量。
本发明是鉴于上述课题而提出，其目的在于提供一种在多个ONU共享上行频带的P2MP系统中能够降低存储容量的消耗量并控制参数发散，同时能够实现多种频带限制设定功能的动态频带分配电路、动态频带分配方法、动态频带分配程序及记录介质。
本发明为了解决上述课题而提出，本发明的动态频带分配电路在一种将多个用户线终端装置和单个站侧通信装置连接的P2MP系统的设于上述站侧通信装置并在上述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的动态频带分配电路中设有以上述用户线终端装置为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocatedj，k’j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算单元；假定指数加权移动平均时间常数为τ，α＝(τ-1)/(τ+1)，则按照idealj，k＝targetj，k-(α/(1-α))·excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj，k)的理想分配数据量计算单元；按照excessj，k＝α·excessj，k-1+(1-α)·(allocatedj，k-targetj，k)计算每周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算单元；以及在上述idealj，k＜0时不允许频带分配的频带分配计算单元。
因此，能根据合同容量，进行分配数据量的分配，而不会消耗许多存储容量，并且不会使参数值发散。也就是说，在上述的传统技术中有防止发散而设定下限值的方法，但这种情况下，在剩余分配数据量到达了下限值的ONU之间难以进行频带的公平分配，而在本发明中则不存在这种问题。另外，为了防止发散，在传统技术中有通过在具有分配数据量和目标数据量之差值的一定期间内的移动平均值计算剩余分配数据量的方法，但这种情况下，虽然能够避免剩余分配数据量发散，在一定期间内的所有周期中必须预先存储分配数据量和目标数据量之差值，因此需要许多存储容量，而在本发明中能够避免此问题。
另外，在本发明的动态频带分配电路中，上述理想分配数据量计算单元也可以按照idealj，k＝targetj，k-excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj，k)，上述剩余分配数据量计算单元按照excessj，k＝α·(allocatedj，k-idealj，k)计算剩余分配数据量(excessj，k)。
因此，能根据合同容量进行分配数据量的分配，而不会消耗许多存储容量，并且不会使参数值发散，同时能够减轻计算处理的负担。
另外也可这样，在本发明的动态频带分配电路中，上述动态频带分配电路设有接收分别对应于上述多个用户线终端装置的频带请求数据量的频带请求接收单元；对应于上述目标数据量，与最大限制频带成比例地计算最大目标数据量的最大目标数据量计算单元；与最低保护频带成比例地计算保证目标数据量的保证目标数据量计算单元；分别设定上述指数加权移动平均时间常数作为最大频带用时间常数和保护频带用时间常数的时间常数设定单元；对应于上述剩余分配数据量计算单元的最大频带用剩余分配数据量计算单元及保证频带用剩余分配数据量计算单元；以及对应于上述理想分配数据量计算单元的最大频带用理想分配数据量计算单元及保证频带用理想分配数据量计算单元，上述频带分配计算单元进行“若在最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0，则不允许频带分配”的条件判定，按照各用户线终端装置的保证频带用剩余分配数据量除以保证频带的数值小的顺序，整理用户线终端装置号码，作成分配顺序表，从前一周期算出的分配顺序表的开头起，对于以上述条件按频带分配已不再不被许可的用户线终端装置，以预先设定的1周期内可分配的合计数据量的上限值为上限，分配上述频带请求数据量。
因此，能够设定保证频带用的参数和最大频带用的参数，进行多种最大频带限制及最低频带保证。
另外也可这样，在本发明的动态频带分配电路中，上述保证目标数据量计算单元在1周期内在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域，从而求出保证目标数据量，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，在其差值未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，重复进行上述再分配，使保证目标数据量在全部用户线终端装置中成为最大目标数据量以下。
由此，能够进行最大频带限制及最低频带保证。
另外，在本发明的动态频带分配电路中也可设有，分别按照独立且任意的值设定上述最大频带用时间常数及保证频带用时间常数的单元；以及使上述最大频带用时间常数的值设定为大于保证频带用时间常数的值的单元。
由此，能够对应于频带的拥塞状态，实现适当的频带限制功能。
另外也可这样，在本发明的动态频带分配电路中设有将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的单元，其中前一种功能是，通过在上述保证目标数据量计算单元中在1周期内在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，如果在上述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0，则进行不允许频带分配的条件判定；动态开启/关闭上述最大频带限制功能的单元；以及在通过主网络未接到表示状态从无拥塞已转变为有拥塞的信号时对属下的全部用户线终端装置关闭上述最大频带限制功能，在接到表示拥塞产生的信号时对全部用户线终端装置开启最大频带限制功能且经一定时间后再关闭最大频带限制功能的单元。
由此，能够在接收表示状态从无拥塞转变为有拥塞的信号后的一段固定期间开启最大频带限制功能，所以可仅对继续占用频带的繁忙用户限制频带。
另外也可这样，在本发明的动态频带分配电路中设有将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的单元，其中前一种功能是，通过在上述保证目标数据量计算单元中在1周期内、在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，如果在上述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0，则进行不允许频带分配的条件判定；动态开启/关闭上述最大频带限制功能的单元；以及在通过主网络未接到表示拥塞状态的信号时或者在接到表示已脱离拥塞状态的信号时对属下的全部用户线终端装置关闭最大频带限制功能，在接收到表示拥塞状态的信号时对全部用户线终端装置开启最大频带限制功能的单元。
由此，能够仅在接收到表示拥塞状态的信号时，使最大频带限制功能开启，在未接收到表示拥塞状态的信号的期间，或者在接收到表示已脱离拥塞状态的信号的期间，使其关闭，所以能够仅对继续占用频带的繁忙用户，限制频带。
另外也可这样，在本发明的动态频带分配电路中设有将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的单元，其中前一种功能是，通过在上述保证目标数据量计算单元中在1周期内、在有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，如果在上述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0，则作出不允许频带分配的条件判定；动态开启/关闭上述最大频带限制功能的单元；以及在根据上述站侧通信装置接收到的上行通信量判定为拥塞状态时开启最大频带限制功能，而在判定为已脱离拥塞状态时关闭最大频带限制功能的单元。
由此，站侧通信装置本身能判断拥塞状态，开启/关闭最大频带限制功能，所以能够仅对继续占用频带的繁忙用户限制频带。
另外也可这样，本发明的动态频带分配电路中设有将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的单元，其中前一种功能是，通过在上述保证目标数据量计算单元中在1周期内、在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，如果在上述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0，则进行不允许频带分配的条件判定；动态开启/关闭上述最大频带限制功能的单元；以及在站侧通信装置设有的定时器中设定最大频带限制开始时刻和最大频带限制结束时刻，且一到开始时刻就开启上述最大频带限制功能、一到结束时刻就使其关闭的单元。
由此，能够通过定时器的时间设定，进行最大频带限制功能的开启/关闭控制。
另外，本发明的动态频带分配方法在一种连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置、并在上述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的P2MP系统中的动态频带分配方法中包括以上述用户线终端装置为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocatedj，k，j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算步骤；假定指数加权移动平均时间常数为τ，α＝(τ-1)/(τ+1)，则按照idealj，k＝targetj，k-(α/(1-α))·excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj，k)的理想分配数据量计算步骤；按照excessj，k＝α·excessj，k-1+(1-α)·(allocatedj，k-targetj，k)计算每周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算步骤；以及在idealj，k＜0时不允许频带分配的频带分配计算步骤。
由此，能根据合同容量，进行分配数据量的分配，而不会消耗许多存储容量，并且不会使参数值发散。也就是说，为了在上述的传统技术中防止发散，有设定下限值的方法，但这种情况下，在剩余分配数据量到达下限值的ONU之间难以进行频带的公平分配，而在本发明中不存在这种问题。另外，为了在传统技术中防止发散，有通过在分配数据量和目标数据量之间有差值的一定期间内的移动平均值来计算出剩余分配数据量的方法，但这种情况下，虽然能够避免剩余分配数据量发散，但在一定期间内的所有周期中必须预先存储分配数据量和目标数据量之差值，因此需要许多存储容量，而在本发明中能够避免此问题。
另外，在本发明的动态频带分配方法中，也可包括按照idealj，k＝targetj，k-excessj，k-1计算上述理想分配数据量(idealj，k)的步骤和按照excessj，k＝α·(allocatedj，k-idealj，k)计算上述剩余分配数据量(excessj，k)的步骤。
由此，能根据合同容量，进行分配数据量的分配，而不会消耗许多存储容量，并且不会使参数值发散，同时能够减轻计算处理的负担。
另外也可这样，在本发明的动态频带分配方法中包括接收分别对应于上述多个用户线终端装置的频带请求数据量的步骤；对应于上述目标数据量，与最大限制频带成比例地计算最大目标数据量的步骤；与最低保证频带成比例地计算保证目标数据量的步骤；分别设定上述指数加权移动平均时间常数作为最大频带用时间常数和保证频带用时间常数的步骤；对应于上述剩余分配数据量及理想分配数据量，计算最大频带用剩余分配数据量、最大频带用理想分配数据量、保证频带用剩余分配数据量和保证频带用理想分配数据量的步骤；在最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0时作出不允许频带分配的条件判定的步骤；以及按照各用户线终端装置的保证频带用剩余分配数据量除以保证频带后所得值小者为序，整理用户线终端装置号码，作成分配顺序表，对于从前一周期算出的分配顺序表开头起以上述条件按频带分配已不再不被许可的用户线终端装置，以按预先设定的1周期内可分配的合计数据量的上限值为上限，分配上述频带请求数据量的步骤。
由此，能够设定保证频带用的参数和最大频带用的参数，进行多种最大频带限制及最低频带保证。
另外也可这样，本发明的动态频带分配方法中包括以下步骤即通过在1周期内、在有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域，而求出保证目标数据量，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，重复进行上述再分配，使得在全部用户线终端装置中保证目标数据量均成为最大目标数据量以下。
由此，能够进行最大频带限制及最低频带保证。
另外，在本发明的动态频带分配方法中也可包括分别将上述最大频带用时间常数和保证频带用时间常数设定为独立且任意的值的步骤；以及将上述最大频带用时间常数的值设定为大于保证频带用时间常数的值的步骤。
由此，能够对应于频带的拥塞状态，实现适当的频带限制功能。
另外也可这样，在本发明的动态频带分配方法中包括将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的步骤，其中前一种功能是，通过在1周期内、在有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，如果在上述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0，则作出不允许频带分配的条件判定；动态开启/关闭上述最大频带限制功能的步骤；以及在通过主网络未接到表示状态从无拥塞已转变为有拥塞的信号时对属下的全部用户线终端装置关闭最大频带限制功能，在接到表示拥塞产生的信号时对全部用户线终端装置开启最大频带限制功能且经过一定时间后再关闭最大频带限制功能的步骤。
由此，能够在接收表示状态从无拥塞已转变为有拥塞的信号后的一定期间开启最大频带限制功能，从而能够仅对继续占用频带的繁忙用户限制频带。
另外也可这样，在本发明的动态频带分配方法中包括将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的步骤，其中前一种功能是，通过在1周期内、在有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，如果在上述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0，则作出不允许频带分配的条件判定；动态开启/关闭上述最大频带限制功能的步骤；以及在未从主网络接收到表示拥塞状态的信号时或者在接收到表示已脱离拥塞状态的信号时对属下的全部用户线终端装置关闭最大频带限制功能，在接收到表示拥塞状态的信号时对全部用户线终端装置开启最大频带限制功能的步骤。
由此，能够仅在接收到表示拥塞状态的信号时使最大频带限制功能开启，在未接收到表示拥塞状态的信号的期间或者在接收到表示已脱离拥塞状态的信号的期间使其关闭，从而能够仅对于继续占用频带的繁忙用户限制频带。
另外也可这样，在本发明的动态频带分配方法中包括将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的步骤，其中前一种功能是，通过在1周期内、在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配；后一种功能是，如果在上述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0，则作出不允许频带分配的条件判定；动态开启/关闭上述最大频带限制功能的步骤；以及在根据上述站侧通信装置接收到的上行通信量判定为拥塞状态时开启最大频带限制功能，在判定为已脱离拥塞状态时关闭最大频带限制功能的步骤。
由此，站侧通信装置本身能判断拥塞状态并开启/关闭最大频带限制，所以能够仅对继续占用频带的繁忙用户限制频带。
另外也可这样，在本发明的动态频带分配方法中包括将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的步骤，其中前一种功能是，通过在1周期内、在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据领域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，如果在上述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，kx)中max_idealj，k＜0，则作出不允许频带分配的条件判定；动态开启/关闭上述最大频带限制功能的步骤；以及在站侧通信装置设有的定时器中设定最大频带限制开始时刻及最大频带限制结束时刻且一到开始时刻就开启最大频带限制功能、一到结束时刻就使其关闭的步骤。
由此，能够通过定时器的时间设定，进行最大频带限制功能的开启/关闭控制。
另外，本发明的动态频带分配程序是这样一种动态频带分配程序，即在将连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置的P2MP系统的设于上述站侧通信装置的、在上述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的动态频带分配电路内的计算机中，该程序用于执行以上述用户线终端装置为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocatedj，k，j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算步骤；设指数加权移动平均时间常数为τ、α＝(τ-1)/(τ+1)，按照idealj，k＝targetj，k-(α/(1-α))·excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj,k)的理想分配数据量计算步骤；按照excessj，k＝α·excessj，k-1+(1-α)·(allocatedj，k-targetj，k)计算每1周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算步骤；以及在idealj，k＜0时不允许频带分配的频带分配计算步骤。
另外，本发明的计算机可读的记录介质是记录有如下程序的计算机可读的记录介质，即在将连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置的P2MP系统的设于上述站侧通信装置的、在上述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的动态频带分配电路内的计算机中，该程序用于执行以上述用户线终端装置为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocatedj，k，j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算步骤；设指数加权移动平均时间常数为τ、α＝(τ-1)/(τ+1)，按照idealj，k＝targetj，k-(α/(1-α))·excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj，k)的理想分配数据量计算步骤；按照excessj，k＝α·excessj，k -1+(1-α)·(allocatedj，k-targetj，k)计算每1周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算步骤；以及在idealj，k＜0时不允许频带分配的频带分配计算步骤。
另外，本发明的动态频带分配程序是这样一种动态频带分配程序，即在将连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置的P2MP系统的设于上述站侧通信装置的、在上述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的动态频带分配电路内的计算机中，该程序用于执行以上述用户线终端装置为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocatedj，k，j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算步骤；按照idealj，k＝targetj，k-excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj，k)的理想分配数据量计算步骤；设指数加权移动平均时间常数为τ、α＝(τ-1)/(τ+1)，按照excessj，k＝α·(allocatedj，k-idealj，k)计算每1周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算步骤；以及在idealj，k＜0时不允许频带分配的频带分配计算步骤。
另外，本发明的计算机可读的记录介质是记录有如下程序的计算机可读的记录介质，即在将连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置的P2MP系统设置于上述站侧通信装置的、在上述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的动态频带分配电路内的计算机中，该程序用于执行以上述用户线终端装置为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocatedj，k，j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算步骤；按照idealj，k＝targetj，k-excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj，k)的理想分配数据量计算步骤；设指数加权移动平均时间常数为τ、α＝(τ-1)/(τ+1)，按照excessj，k＝α·(allocatedj，k-idealj，k)计算每1周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算步骤；以及在idealj，k＜0时不允许频带分配的频带分配计算步骤。
发明效果如以上说明的那样，在本发明的动态频带分配电路和动态频带分配方法中，按照各周期的分配数据量和目标数据量之差值的指数加权移动平均，计算至前一周期的剩余分配数据量，按照目标数据量和剩余分配数据量，求出理想分配数据量，进行频带分配。具体地说，以ONU为单位、按每周期计算目标数据量(targetj，k)；以指数加权移动平均时间常数和剩余分配数据量(excessj，k)为基础，按照excessj，k＝α·excessj，k-1+(1-α)·(allocatedj，k-targetj，k)计算每1周期的剩余分配数据量(excessj，k)；按照idealj，k＝targetj，k-(α/(1-α))·excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj，k)。而且，如果idealj，k＜0，则将不允许频带分配的判定条件用于频带分配。
由此，能根据合同容量进行分配数据量的分配，而不耗用许多存储容量，并且不会使参数值发散。也就是说，在上述的传统技术中为了防止发散而采用设定下限值的方法，但这种情况下，在剩余分配数据量到达下限值的ONU之间难以进行频带的公平分配，而在本发明中不存在这种问题。另外，在传统技术中为了防止发散采用通过在具有分配数据量和目标数据量之差值的一定期间内的移动平均值来计算剩余分配数据量的方法，但这种情况下，虽然能够避免剩余分配数据量发散，但在一定期间内的所有周期中必须预先存储分配数据量和目标数据量之差值，因此需要许多存储容量，而在本发明中能够避免此问题。
另外，在本发明的动态频带分配电路和动态频带分配方法中，按照idealj，k＝targetj，k-excessj，k-1计算出理想分配数据量(idealj，k)；按照excessj，k＝α·(allocatedj，k-idealj，k)计算出剩余分配数据量(excessj，k)。
由此，能根据合同容量进行分配数据量的分配，而不耗用许多存储容量，并且不会使参数值发散，同时能够减轻计算处理的负担。
另外，在本发明的动态频带分配电路和动态频带分配方法中，导入了保证频带用剩余分配数据量和最大频带用剩余分配数据量两个参数，通过设定用于最大频带用剩余分配数据量计算的指数加权移动平均时间常数，实现多种最大频带设定功能。因此，动态频带分配电路从各ONU接受频带请求数据量，与最大限制频带成比例地计算最大频带用目标数据量，与最低保证频带成比例地计算保证频带用目标数据量，分别设定指数加权移动平均时间常数作为最大频带用时间常数和保证频带用时间常数。另外，计算出最大频带用的剩余分配数据量和最大频带用的理想分配数据量，同时计算出保证频带用的剩余分配数据量和保证频带用理想分配数据量。而且，如果最大频带用理想分配数据量(max_ideal)为「max_ideal＜0」，则作出不允许频带分配的条件判定，向ONU分配频带请求数据量。
由此，能够设定保证频带用的参数和最大频带用的参数，进行多种最大频带限制及最低频带保证。
另外，在本发明的动态频带分配电路和动态频带分配方法中，通过在1周期内、在有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域，求出保证目标数据量，并将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，重复进行上述再分配，直到在全部用户线终端装置中保证目标数据量成为最大目标数据量以下。
由此，能够进行最大频带限制及最低频带保证。
另外，在本发明的动态频带分配电路和动态频带分配方法中，能将最大频带用时间常数和保证频带用时间常数分别独立地设定为任意的值，将最大频带用时间常数设定得大于保证频带用时间常数。
由此，能够对应于频带的拥塞状态，实现适当的频带限制功能。
另外，在本发明的动态频带分配电路和动态频带分配方法中，将一种再分配的功能和一种条件判定功能定义为最大频带限制功能，其中前一种功能是，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，如果最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)为「max_idealj，k＜0」，则不允许频带分配；能动态开启/关闭最大频带限制功能；在未从主网络接收到表示状态从无拥塞已转变为有拥塞的信号时对全部用户线终端装置关闭上述最大频带限制功能，在接收到表示拥塞产生的信号时对全部用户线终端装置开启最大频带限制功能，经过一定时间后再关闭最大频带限制功能。
由此，能够在接收到表示状态从无拥塞已转变为有拥塞的信号后的一定期间开启最大频带限制功能，从而可仅对继续占用频带的繁忙用户限制频带。
另外，在本发明的动态频带分配电路和动态频带分配方法中，能动态开启/关闭上述的最大频带限制功能，在未从主网络接收到表示拥塞状态的信号时，或者在接收到表示已脱离拥塞状态的信号时，对属下的全部用户线终端装置关闭最大频带限制功能，在接收到表示拥塞状态的信号时，对全部用户线终端装置开启最大频带限制功能。
由此，能够仅在接收到表示拥塞状态的信号时使最大频带限制功能开启，在未接收到表示拥塞状态的信号的期间或者在接收到表示已脱离拥塞状态的信号的期间使其关闭，从而可仅对于继续占用频带的繁忙用户限制频带。
另外，在本发明的动态频带分配电路和动态频带分配方法中，能动态开启/关闭上述的最大频带限制功能，如果根据站侧通信装置(OLT)接收到的上行通信量判断为拥塞状态，则开启最大频带限制功能，如果判断为已脱离拥塞状态，则关闭最大频带限制功能。
由此，站侧通信装置本身能判断拥塞状态并开启/关闭最大频带限制功能，从而可仅对于继续占用频带的繁忙用户限制频带。
另外，在本发明的动态频带分配电路和动态频带分配方法中，能动态开启/关闭上述的最大频带限制功能，在站侧通信装置具有的定时器中设定最大频带限制开始时刻及最大频带限制结束时刻，一到开始时刻就开启最大频带限制功能，一到结束时刻就使其关闭。
由此，能够通过定时器的时间设定进行最大频带限制功能的开启/关闭控制。
附图的简单说明图1是表示本发明实施例1的系统结构例的图。
图2表示本发明实施例1中分配频带计算流程。
图3是表示本发明实施例2的系统结构例的图。
图4表示本发明实施例2中分配频带计算流程。
图5是表示本发明实施例3的图。
图6表示本发明实施例3中分配频带计算流程。
图7表示传统方式的动态频带分配电路中的拓扑结构。
符号说明1、1a、1b、1c光纤2光分支部11、12、13用户线终端装置(ONU)
11a、12a、13a用尸终端20站侧通信装置(OLT)30、30a、30b动态频带分配电路31站侧通信装置32频带请求接收部33发送许可发送部34剩余分配数据量计算部35理想分配数据量计算部36目标数据量计算部40频带分配计算部51最大频带用剩余分配数据量计算部52最大频带用理想分配数据量计算部53最大频带用目标数据量计算部61保证频带用剩余分配数据量计算部62保证频带用理想分配数据量计算部63保证频带用目标数据量计算部70最大频带限制功能j用户线终端装置(ONU)号码k周期targetj，kk周期对ONU#j的目标数据量idealj，kk周期对ONU#j的理想分配数据量excessj，k k周期对ONU#j的剩余分配数据量bw_minjONU#j的最低保证频带max_targetj，kk周期对ONU#j的最大频带用目标数据量min_targetj，kk周期对ONU#j的保证频带用目标数据量max_idealj，kk周期对ONU#j的最大频带用理想分配数据量min_idealj，kk周期对ONU#j的保证频带用理想分配数据量max_excessj，kk周期对ONU#j的最大频带用剩余分配数据量
min_excessj，kk周期对ONU#j的保证频带用剩余分配数据量具体实施方式
下面参照
实施本发明的最佳方式。
图1表示本发明实施例1的系统结构例，它是由多个ONU或业务通路共享从用户线终端装置(也简单称作「ONU」)11、12、13向站侧通信装置(也简单称作「OLT」)20传送的频带时根据各请求源的合同频带来动态分配频带的P2MP系统。这里，所谓ONU并不一定指物理装置本身，而是基于本发明的动态频带分配电路的频带控制单元。在一个物理装置中可存在多个逻辑的ONU。
与OLT20连接的光纤1在光分支部2上分支到多条光纤1a、1b、1c，分别与各ONU11、12、13连接。从用户端11a、12a、13a发送到ONU11、12、13的数据存储在缓冲器中(未图示)，缓冲量作为频带请求数据量从ONU11、12、13发送到OLT20。这里，有时也对请求的缓冲量设定上限值。在设于OLT20内的动态频带分配电路30中，以各ONU为单位每周期进行下一周期的频带分配。
在OLT20的动态频带分配电路30中，由频带请求接收部32在一定频带请求接收时间内从ONU11、12、13接收频带请求数据量，并且将接收到的频带请求数据量发送到频带分配计算部40。
上行发送量测定管理部31按每个请求源计算实际的发送数据量。剩余分配数据量计算部34计算以前分配剩余的数据量，但是有时根据分配数据量和上行发送量测定管理部31测定的实际发送数据量之差值补偿剩余分配频带。
目标数据量计算部36基于与各ONU11、12、13连接的用户合同容量及服务，计算要分配在1周期内的目标数据量。在理想分配数据量计算部35中，从目标数据量减去剩余分配数据量而求出理想分配数据量。
在频带分配计算部40中进行频带分配量的计算并安排分配顺序，向各ONU通过发送许可发送部33发出允许发送的上行数据量和发送时刻，然后周期性地重复进行这一连串动作。
图2表示本发明实施例1中分配频带计算流程，它表示频带分配算法的处理流程。另外，在图2中使用的各数据符号的含义如下各符号分别是「jONU号码」、「k周期」、「targetj，kk周期对ONU#j的目标数据量」、「idealj，kk周期对ONU#j的理想分配数据量」、「excessj，kk周期对ONU#j的剩余分配数据量」、「bw_minjONU#j的最低保证频带」、「allocatedj，kk周期对ONU#j的分配数据量」。
图2中，首先基于与各ONU11、12、13连接的用户合同容量及服务，计算要分配在1周期内的目标数据量。例如，在该时刻使用的ONU之间以保证频带比按比例分配全部频带时，在该时刻请求了频带的ONU之间以保证频带比按比例分配在1周期内可分配的数据区域，求出目标数据量(targetj，k，jONU号码，k周期)。再从目标数据量减去前一周期的剩余分配数据量(excessj，k-1)，按照「idealj，k＝targetj，k-excessj，k-1」求出理想分配数据量(idealj，k)(步骤S101)。
接着，按照前一计算周期中算出的分配顺序，仅对「idealj，k＞＝0」的ONU分配频带请求数据量(步骤S102、S103、S104)。另外，在该周期内分配量的合计值达到1周期内可分配的合计数据量的上限值之前，停止分配(步骤S105)。
在分配数据量(allocatedj，k)确定后，将分配数据量和理想数据量之差值与系数α相乘，计算剩余分配数据量。按照α＝(τ-1)/(τ+1)计算系数α。这里，τ是指数加权移动平均(EWMA)的时间常数。如果该周期的分配数据量(allocatedj，k)与实际发送的上行发送数据量(transmittedj，k)不同，则将前者减去后者的值以所需次数与系数α相乘的结果从下一周期后的剩余分配数据量中减去，补偿剩余分配数据量(步骤S106)。另外，当时间常数τ取大于1的值，例如τ为1000时，α约为0.998。
这里，以「所需次数」乘以系数α的理由如下从站侧通信装置发出发送许可后至实际反映剩余分配数据量补偿的时间(周期数)，依赖于动态频带分配电路的实际安装而不同。也就是说，有时可能在接着进行发送许可的时标中得到反映，有时会由于硬件中来不及反映而在下次发送许可时标中得到反映。例如，如果在送出发送许可后，在3个周期后反映，则将系数α乘3次。
最后，按照各ONU的剩余分配数据量(excessj，k)除以最低保证频带(bw_minj)所得值的小者为序，整理ONU号码，将它作为下一周期的分配顺序使用(步骤S107)。
通过按每周期重复上述计算，就能够根据合同容量进行分配数据量的分配，而不会耗用许多存储容量，并且不会使参数值发散。
再有，根据通常使用的指数加权移动平均的公式，按照excessj，k＝α·excessj，k-1+(1-α)·(allocatedj，k-targetj，k)可以计算剩余分配数据量，此时可按idealj，k＝targetj，k-(α/(1-α))·excessj，k-1计算理想分配数据量。但是，如上所述，在本实施例中按idealj，k＝targetj，k-excessj，k-1计算理想分配数据量，同时按excessj，k＝α·(allocatedj，k-idealj，k)计算剩余分配数据量。
图3表示本发明实施例2的系统结构例。在图3所示的例中，在动态频带分配电路30a内设有最大频带用的剩余分配数据量计算部51、理想分配数据量计算部52、目标数据量计算部53以及保证频带用的剩余分配数据量计算部61、理想分配数据量计算部62、目标数据量计算部63。
而且，使用最大频带用的目标数据量、时间常数、剩余分配数据量、理想分配数据量和保证频带用的目标数据量、时间常数、剩余分配数据量、理想分配数据量这两方的参数，进行最大频带限制和最低频带保证。
图4表示本发明实施例2中分配频带计算流程。它表示频带分配的运算处理流程。另外，在图4中使用的各符号的含义如下各符号的含义分别是「jONU号码」、「k周期」、「max_targetj，kk周期对ONU#j的最大频带用目标数据量」、「min_targej，kk周期对ONU#j的保证频带用目标数据量」、「max_idealj，kk周期对ONU#j的最大频带用理想分配数据量」、「min_idealj，kk周期对ONU#j的保证频带用理想分配数据量」、「max_excessj，kk周期对ONU#j的最大频带用剩余分配数据量」、「min_excessj，kk周期对ONU#j的保证频带用剩余分配数据量」、「bw_maxjONU#j的最大限制频带」、「bw_mixjONU#j的最低保证频带」。
在图4中，首先根据1周期的长度和最大限制频带计算出最大频带用目标数据量(max_targetj，k)。另外，通过在该时刻请求频带的ONU之间以保证频带比按比例分配在1周期内可分配的数据区域，求出保证频带用目标数据量。这里，如果按比例分配的值大于最大频带用目标数据量，则将保证频带用目标数据量设定为最大频带用目标数据量，其差值在未达到限值的ONU之间以最低保证频带比再分配，重复进行上述再分配，直到在全部ONU中保证频带用目标数据量成为最大频带用目标数据量以下(步骤S201)。再有，最低保证频带比是以各用户合同内容为基础而计算的规定比率。
然后按照实施例1中说明的方法，分别计算最大频带用和保证频带用各自的理想分配数据量(步骤S202)。
接着按照前一计算周期算出的分配顺序，仅对「max_idealj，k＞＝0」的ONU分配频带请求数据量。其它的分配数据量的确定方法与实施例1相同(步骤S203、S204、S205、S206)。
在分配数据量(allocatedj，k)确定后，将分配数据量和理想数据量之差值与系数max_α相乘用于最大频带，计算出最大频带用剩余分配数据量，将最大频带用剩余分配数据量与系数min_α相乘用于保证频带，计算出保证频带用剩余分配数据量。分别按照(max_τ-1)/(max_τ+1)、min_α＝(min_τ-1)/(min_τ+1)计算系数max_α、min_α。这里，max_τ、min_τ分别是最大频带用、保证频带用的指数加权移动平均的时间常数(步骤S207)。
最后按照各ONU保证频带用剩余分配数据量除以最低保证频带所得值小者为序，整理ONU号码，作为下一周期的分配顺序使用(步骤S208)。
另外，分配给各ONU的数据量和实际发送的发送数据量不同时，通过动态频带分配电路30a内的上行发送量测定管理部31，按每个ONU测定、管理实际的发送数据量，使分配频带和实际的发送数据量之差值以所需次数与系数α相乘的值反映在下一周期以后的剩余分配数据量的计算中。
这里，时间常数max_τ及min_τ可分别设定任意的周期数。特别地，能够通过设定max_τ的值，实现多种最大频带限制功能。首先对将max_τ设定为远大于min_τ的值时的动作进行说明。
对于收容了通常要求超过最大频带的大量上行数据发送的高负载的用户的ONU，发送数据量的长时间平均接近于最大频带，因为按时间常数max_τ这样长的期间计算的发送数据量的指数加权移动平均被控制成不超过最大频带用目标数据量的指数加权移动平均。
另一方面，对于收容了零散地成为高负载但通常输入为0的用户的ONU，在输入为0期间max_excess持续降低，相反max_ideal持续增加。如果在max_ideal充分增加后开始输入，则由于在max_ideal为0以上的期间允许频带分配，可能在一定时间内分配到最大频带以上。但是，若高负载的状态持续，则max_ideal就会变为负值，需要进行控制以使长时间平均接近最大频带。若max_τ设为小值，如没有长时间输入，max_ideal虽然增加，但输入一开始，max_ideal就会在短时间内就变为负值，其后以一定间隔继续分配频带，从而可实现整形功能。
图5是表示本发明实施例3的系统结构图。与图3所示的实施例2一样，在图5所示的例子中动态频带分配电路30b使用最大频带用的目标数据量、时间常数、剩余分配数据量、理想分配数据量和保证频带用的目标数据量、时间常数、剩余分配数据量、理想分配数据量这两方的参数，进行最大频带限制和最低频带保证，但能够另外对最大频带限制功能70动态地切换开启/关闭。
这里，所谓最大频带限制功能定义为「在保证频带用目标数据量中，超过最大限制频带的用户线终端装置的保证频带用目标数据量按最大频带用目标数据量作为限值，在该差值未到达限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配的功能」和「最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0时作出不允许频带分配的条件判定的功能」。
根据本实施例，从主装置接收到表示转变到拥塞状态的信号或者表示拥塞状态的信号时，对属下所有ONU开启最大频带限制功能，但实际上仅对收容了通常上行负载高的用户的ONU，能够暂时停止上行发送。
另外，图6表示本发明实施例3中的分配频带计算流程。它表示频带分配的运算处理流程。另外，图6中使用的各数据符号的意义与图4的相同。
图6中，首先确认有无接收到表示拥塞状态的信号(步骤S301)。如果未接收到，则通过在1周期内、在发出了频带请求的ONU之间以保证频带按比例分配该周期内可分配的合计数据量，从而计算出保证频带用目标数据量。另外，与实施例2同样，也计算出最大频带用目标数据量。此时，即使保证频带用目标数据量大于最大频带用目标数据量，也不对保证频带用目标数据量设限值。然后，与实施例2一样，分别计算最大频带用和保证频带用各自的理想分配数据量(步骤S302)。
然后，按照前一计算周期算出的分配顺序分配频带请求数据量(步骤S303、S304)。不参照最大频带用理想分配数据量的值。然后与实施例2一样，计算剩余分配数据量，确定下一周期的分配顺序(步骤S305、S306)。
另一方面，在已确认接收到表示拥塞状态的信号时，采用实施例2中说明的方法计算出频带分配。如果已接收到的信号是表示转变到拥塞状态的信号，则经过一定时间后，自发地关闭最大频带限制功能。
另外，可以考虑采用这样的方法作为最大频带限制功能的触发器，根据站侧通信装置接收的上行通信量，如果判断为拥塞状态则开启；如果判断为已脱离拥塞状态时则关闭；或者在站侧通信装置的定时器中预先设定最大频带限制开始时刻和结束时刻。
另外，对于刚超过最大频带而发送了上行数据的ONU，max_excess值变大，max_ideal的值变负。在此状态下接收到表示拥塞状态的信号而最大频带限制功能变为开启时，在max_ideal变为正值之前，不分配频带。即对于繁忙的用户，暂时停止上行数据的发送。
以上说明了本发明的实施例，但图1、图3、图5所示的站侧局通信装置20内的动态频带分配电路30等既可以通过专用硬件实现，另外，也可以由存储器和CPU(中央处理装置)构成，还可以通过在存储器中装载用于实现动态频带分配电路30等的功能的程序并加以执行来实现该功能。
另外也可以这样，图1、图3、图5所示的站侧局通信装置20内的动态频带分配电路30由计算机系统构成，将用于实现该功能的程序记录在计算机可读的记录介质上，然后将该记录介质上记录的程序读入计算机系统并加以执行，在图1、图3、图5所示的站侧局通信装置20内的动态频带分配电路30等中进行必要的处理。另外，这里所谓的「计算机系统」是指包括OS及外围设备等硬件的系统。
另外，所谓「计算机可读的记录介质」是指软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等可移动介质、内置于计算机系统内的硬盘等存储装置。另外，所谓「计算机可读记录介质」包括如通过因特网等网络及电话线路等通信线路发送程序时的通信线路那样、在短时间内动态地保存程序(传送介质或传送波)的介质，也包括如当时的服务器及成为顾客的计算机系统内部的易失存储器那样、在一定时间内保存程序的介质。
另外，上述程序可以是用于实现上述部分功能的程序，另外，也可以是通过与计算机系统中已记录的程序进行组合而能够实现上述功能的所谓勘误文件(勘误程序)。
以上说明了本发明的实施例，但本发明的动态频带分配电路当然不限于上述的图示例，在不脱离本发明宗旨的范围内还可作各种变更。
产业上利用的可能性本发明具有在P2MP系统中降低存储容量的消耗量、控制参数发散问题的效果，因此本发明能够用于动态频带分配电路、动态频带分配方法、动态频带分配程序及记录介质等。
权利要求
1.一种将连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置的P2MP系统的设于所述站侧通信装置的、在所述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的动态频带分配电路，其中设有以所述用户线终端装置为单位、按每周期计算出成为1周期的分配数据量(allocatedj，k，j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算单元；设指数加权移动平均的时间常数为τ、α＝(τ-1)/(τ+1)，按照idealj，k＝targetj，k-(α/(1-α))·excessj，k-1计算出理想分配数据量(idealj，k)的理想分配数据量计算单元；按照excessj，k＝α·excessj，k-1+(1-α)·(allocatedj，k-targetj，k)计算出每1周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算单元；以及所述idealj，k＜0时不许可进行频带分配的频带分配计算单元。
2.如权利要求1中记载的动态频带分配电路，其特征在于所述理想分配数据量计算单元按照idealj，k＝targetj，k-excessj，k-1计算出理想分配数据量(idealj，k)，所述剩余分配数据量计算单元按照excessj，k＝α·(allocatedj，k-idealj，k)计算出剩余分配数据量(excessj，k)。
3.如权利要求1或权利要求2中记载的动态频带分配电路，其特征在于所述动态频带分配电路设有接收分别对应于所述多个用户线终端装置的频带请求数据量的频带请求接收单元；对应于所述目标数据量，与最大限制频带成比例地计算出最大目标数据量的最大目标数据量计算单元；与最低保护频带成比例地计算出保证目标数据量的保证目标数据量计算单元；分别设定所述指数加权移动平均的时间常数作为最大频带用时间常数和保护频带用时间常数的时间常数设定单元；对应于所述剩余分配数据量计算单元的最大频带用剩余分配数据量计算单元及保证频带用剩余分配数据量计算单元；以及对应于所述理想分配数据量计算单元的最大频带用理想分配数据量计算单元和保证频带用理想分配数据量计算单元，所述频带分配计算单元进行若最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0、则不允许频带分配的条件判定，以各用户线终端装置的保证频带用剩余分配数据量除以保证频带所得值小者为序，整理用户线终端装置号码，作成分配顺序表，从前一周期算出的分配顺序表的开头起，对按上述条件频带分配不再不被许可的用户线终端装置，以预先设定的1周期内可分配的合计数据量的上限值为上限，分配所述频带请求数据量。
4.如权利要求3中记载的动态频带分配电路，其特征在于所述保证目标数据量计算单元通过在1周期内、在有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域，求出保证目标数据量，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，将其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，重复进行所述再分配，使保证目标数据量在全部用户线终端装置中成为最大目标数据量以下。
5.如权利要求3或权利要求4中记载的动态频带分配电路，其特征在于设有分别按照独立且任意的值设定所述最大频带用时间常数和保证频带用时间常数的单元；以及将所述最大频带用时间常数的值设定为大于保证频带用时间常数的值的单元。
6.如权利要求5中记载的动态频带分配电路，其特征在于设有将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的单元，其中前一种功能是，通过在所述保证目标数据量计算单元中在1周期内、在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，将其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，在所述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0时作出不允许频带分配的条件判定；动态地开启/关闭所述最大频带限制功能的单元；以及在未从主网络接收到表示状态从无拥塞转变为有拥塞的信号时对属下的全部用户线终端装置关闭所述最大频带限制功能，在接收到表示拥塞产生的信号时对全部用户线终端装置开启最大频带限制功能，且经过一定时间后再关闭最大频带限制功能的单元。
7.如权利要求5中记载的动态频带分配电路，其特征在于设有将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的单元，其中前一种功能是，通过在所述保证目标数据量计算单元中在1周期内、在有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，将其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，在所述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0时作出不允许频带分配的条件判定；动态地开启/关闭所述最大频带限制功能的单元；以及在未从主网络接收到表示拥塞状态的信号或者接收到表示已脱离拥塞状态的信号时对属下的全部用户线终端装置关闭最大频带限制功能，在接收到表示拥塞状态的信号时对全部用户线终端装置开启最大频带限制功能的单元。
8.如权利要求5中记载的动态频带分配电路，其特征在于设有将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的单元，其中前一种功能是，通过在所述保证目标数据量计算单元中在1周期内、在有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，将其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，在所述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0时作出不允许频带分配的条件判定；动态地开启/关闭所述最大频带限制功能的单元；以及在根据所述站侧通信装置接收到的上行通信量判定为拥塞状态时开启最大频带限制功能，在判定为已脱离拥塞状态时关闭最大频带限制功能的单元。
9.如权利要求5中记载的动态频带分配电路，其特征在于设有将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的单元，其中前一种功能是，通过在所述保证目标数据量计算单元中在1周期内、在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，将其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配；后一种功能是，在所述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0时作出不允许频带分配的条件判定；动态地开启/关闭所述最大频带限制功能的单元；以及在站侧通信装置的定时器中设定最大频带限制开始时刻和最大频带限制结束时刻，一到开始时刻就开启所述最大频带限制功能，一到结束时刻就使其关闭的单元。
10.一种连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置、且在所述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的P2MP系统中的动态频带分配方法，其中包括以所述用户线终端装置为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocatedj，k，j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算步骤设指数加权移动平均的时间常数为τ、α＝(τ-1)/(τ+1)，按照idealj，k＝targetj，k-(α/(1-α))·excessj，k-1计算出理想分配数据量(idealj，k)的理想分配数据量计算步骤；按照excessj，k＝α·excessj，k-1+(1-α)·(allocatedj，k-targetj，k)计算出每1周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算步骤；以及若idealj，k＜0就不许可频带分配的频带分配计算步骤。
11.如权利要求10中记载的动态频带分配方法，其特征在于包括按照idealj，k＝targetj，k-excessj，k-1计算出所述理想分配数据量(idealj，k)的步骤；以及按照excessj，k＝α·(allocatedj，k-idealj，k)计算出所述剩余分配数据量(excessj，k)的步骤。
12.如权利要求10或11中记载的动态频带分配方法，其特征在于包括接收分别对应于所述多个用户线终端装置的频带请求数据量的步骤；对应于所述目标数据量，与最大限制频带成比例地计算出最大目标数据量的步骤；与最低保证频带成比例地计算出保证目标数据量的步骤；分别设定所述指数加权移动平均的时间常数作为最大频带用时间常数和保证频带用时间常数的步骤；对应于所述剩余分配数据量和理想分配数据量，计算出最大频带用剩余分配数据量、最大频带用理想分配数据量、保证频带用剩余分配数据量和保证频带用理想分配数据量的步骤；在最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0时作出不许可频带分配的条件判定的步骤；以及以各用户线终端装置的保证频带用剩余分配数据量除以保证频带所得值小者为序，整理用户线终端装置号码，作成分配顺序表，从前一周期算出的分配顺序表开头起对按所述条件频带分配不再不被许可的用户线终端装置，以预先设定的1周期内可分配的合计数据量的上限值为上限，分配所述频带请求数据量的步骤。
13.如权利要求12中记载的动态频带分配方法，其特征在于包括以下步骤通过在1周期内、在有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域，求出保证目标数据量，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，将其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，重复进行所述再分配，使保证目标数据量在全部用户线终端装置中成为保证目标数据量以下。
14.如权利要求12或权利要求13中记载的动态频带分配方法，其特征在于包括分别按照独立且任意的值设定所述最大频带用时间常数和保证频带用时间常数的步骤；以及使所述最大频带用时间常数的值设定为大于保证频带用时间常数的值的步骤。
15.如权利要求14中记载的动态频带分配方法，其特征在于包括将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的步骤，其中前一种功能是，通过在1周期内、在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，将其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，在所述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0时作出不许可频带分配的条件判定；动态地开启/关闭所述最大频带限制功能的步骤；以及在未从主网络接收到表示状态已从无拥塞转变为有拥塞的信号时对属下的全部用户线终端装置关闭最大频带限制功能，在接收到表示拥塞产生的信号时对全部用户线终端装置开启最大频带限制功能并经过一定时间后再关闭最大频带限制功能的步骤。
16.如权利要求14中记载的动态频带分配方法，其特征在于包括将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的步骤，其中前一种功能是，通过在1周期内、在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，将其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配；后一种功能是，在所述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0时作出不许可频带分配的条件判定；动态地开启/关闭所述最大频带限制功能的步骤；以及在未从主网络接收到表示拥塞状态的信号时或者在接收到表示已脱离拥塞状态的信号时，对属下的全部用户线终端装置关闭最大频带限制功能，在接收到表示拥塞状态的信号时对全部用户线终端装置开启最大频带限制功能的步骤。
17.权利要求14中记载的动态频带分配方法，其特征在于包括将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的步骤，其中前一种功能是，通过在1周期内、在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，将其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，在所述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0时作出不许可频带分配的条件判定；动态地开启/关闭所述最大频带限制功能的步骤；以及在根据所述站侧通信装置接收到的上行通信量判定为拥塞状态时开启最大频带限制功能，在判定为已脱离拥塞状态时关闭最大频带限制功能的步骤。
18.如权利要求14中记载的动态频带分配方法，其特征在于包括将一种再分配的功能和一种进行条件判定的功能定义为最大频带限制功能的步骤，其中前一种功能是，通过在1周期内、在具有频带请求的用户线终端装置之间以最低保证频带比按比例分配在该周期内可分配的数据区域而求出保证目标数据量时，将超过最大限制频带的用户线终端装置的保证目标数据量以最大目标数据量作为限值，将其差值在未达到限值的用户线终端装置之间以最低保证频带比再分配，后一种功能是，在所述最大频带用理想分配数据量(max_idealj，k)中max_idealj，k＜0时作出不许可频带分配的条件判定；动态地开启/关闭所述最大频带限制功能的步骤；以及在站侧通信装置的定时器中设定最大频带限制开始时刻和最大频带限制结束时刻，一到开始时刻就开启最大频带限制功能、一到结束时刻就使其关闭的步骤。
19.一种动态频带分配程序，在连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置的P2MP系统的设于所述站侧通信装置的、在所述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的动态频带分配电路内的计算机中执行如下步骤以所述用户线终端装置为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocatedj，k，j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算步骤；设指数加权移动平均的时间常数为τ、α＝(τ-1)/(τ+1)，按照idealj，k＝targetj，k-(α/(1-α))·excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj，k)的理想分配数据量计算步骤；按照excessj，k＝α·excessj，k-1+(1-α)·(allocatedj，k-targetj，k)计算每周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算步骤；以及若idealj，k＜0就不许可频带分配的频带分配计算步骤。
20.一种记录有程序的计算机可读的记录介质，在连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置的P2MP系统中设于所述站侧通信装置的、在所述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的动态频带分配电路内的计算机中，该程序用于执行如下步骤以所述用户线终端装置为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocatedj，k，j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算步骤；设指数加权移动平均的时间常数为τ、α＝(τ-1)/(τ+1)，按照idealj，k＝targetj，k-(α/(1-α))·excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj，k)的理想分配数据量计算步骤；按照excessj，k＝α·excessj，k-1+(1-α)·(allocatedj，k-targetj，k)计算每周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算步骤；以及若idealj，k＜0就不许可频带分配的频带分配计算步骤。
21.一种动态频带分配程序，在连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置的P2MP系统的设于所述站侧通信装置的、在所述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的动态频带分配电路内的计算机中，该程序用于执行如下步骤以所述用户线终端装置为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocatedj，k，j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算步骤；按照idealj，k＝targetj，k-excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj，k)的理想分配数据量计算步骤；设指数加权移动平均的时间常数为τ、α＝(τ-1)/(τ+1)，按照excessj，k＝α·(allocatedj，k-idealj，k)计算每周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算步骤；以及idealj，k＜0时不许可频带分配的频带分配计算步骤。
22.一种录有程序的计算机可读的记录介质，在连接多个用户线终端装置和单个站侧通信装置的P2MP系统的设于所述站侧通信装置的、在所述多个用户线终端装置中共享上行方向频带的动态频带分配电路内的计算机中，该程序用于执行如下步骤以所述用户线终端装置为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocatedj，k，j用户线终端装置的号码，k周期)目标的目标数据量(targetj，k)的目标数据量计算步骤；按照idealj，k＝targetj，k-excessj，k-1计算理想分配数据量(idealj，k)的理想分配数据量计算步骤；设指数加权移动平均的时间常数为τ、α＝(τ-1)/(τ+1)，按照excessj，k＝α·(allocatedj，k-idealj，k)计算每周期的剩余分配数据量(excessj，k)的剩余分配数据量计算步骤；以及若idealj，k＜0就不许可频带分配的频带分配计算步骤。
全文摘要
提供一种在通过由多个光学网络单位(ONU)共享上行频带的P2MP系统中降低存储容量消耗、抑制参数发散的动态频带分配电路。站侧通信装置(OLT)内的动态频带分配电路以ONU为单位、按每周期计算成为1周期的分配数据量(allocated
文档编号H04L12/24GK1754349SQ20048000544
公开日2006年3月29日 申请日期2004年12月21日 优先权日2003年12月24日
发明者吉原修, 太田宪行, 三鬼准基 申请人:日本电信电话株式会社