专利名称：传输装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将数据分割成帧或包单位进行收发的传输装置，特别涉及在与多个终端装置进行物理或逻辑连接，将与多个终端装置的连接进行多路复用并收容的传输装置中，控制各个终端装置的数据发送量的频带分配装置。具体讲，涉及在提供从用户住宅或办公楼、集体住宅到载波(carrier)的用户线路收容局的连接线路的加入者线路终端装置中，对于访问线路使用光缆，利用波分复用方式或时分复用方式将来自用户终端的数据多路复用，根据来自用户的数据发送请求动态控制分配频带的线路终端装置。
背景技术：
从xDSL向FTTH的访问线路的传输容量在扩大，在网络上提供的信息服务也在多样化。这源自Web浏览和下载这种数据类业务量的发送量在逐年增加，而且以IP电话服务为代表的要求实时性的业务量控制的必要性增强。
服务多样化的影响相比核心网，在接近用户终端的访问线路和访问网中更加明显。在访问类基础服务中，根据用户契约和服务类别，要求比以往更加复杂的QoS控制。此处，QoS功能在分组网中确定每个分组的处理优先度，实时性较高的数据作为优先数据处理。但是，在优先控制中，优先度设定等级有限制，经常以一定速率处理实时类包是比较困难的。即，为了在使用以往的电话网和SDH(Synchronous DigitalHierarchy)方式的同步多路复用通信网中实现实时类数据，需要经常在一定的定时以一定的速率发送(发送量)。通过这种控制，同步多路复用通信网可以确保通信质量的稳定性和网络管理的可靠性。但是，在QoS控制中很难进行这种控制。
以上，根据服务的多样化把访问网中的业务量控制条件大致划分为两种。一种是严格的通信定时控制，另一种是通过请求确保宽频带。现在，访问环境是在载波的收容局中在WAN侧并列设置SDH网和IP网的复合型。为此，为了提高访问类基础服务的质量，需要在访问线路上多路复用这种两极化的访问类业务量。另一方面，也在利用被称为网络的非同步化(IP化)的方式推进GE-PON的实用化。虽然现状是与已有基础的并行运营，但可以预测将在以任一个分组网为中心的下一代网络中被整合。在采取网络过渡期的措施和提供宽频带连接服务时，与已有同步网络的兼容性可以说是必不可少的功能。
注重于数据通信的普及，并且把可变长度包用于访问网的GE-PON(Gigabit Ethernet-Passive Optical Network)正在推进标准化，其导入也取得了进展。近年来，把以往的固定电话置换为使用IP网络的服务(所谓IP电话)的趋势比较大，以Ethernet(注册商标，以下相同)为基础的访问网的完善也在着实地推进着。Ethernet由于容易操作使用，被预测为完善今后的访问网的主要技术。
但是，在Ethernet中，网络管理功能不像以往的SDH网那样已被充分整理。另外，由于是尽力而为(do-best)的分组通信网，所以在容易设置的背后，具有难以保证通信的可靠性的问题。与服务的多样化平衡，在网络将成为必不可缺的信息基础的未来，有关通信的可靠性、甚至通信的安全性、隐私性(安全性)，预测今后的需求将更大。特别是在企业活动中，在实现相对非同步通信网的可靠性、安全性的保证之前，认为仍需要以往在专用线路服务等中使用的同步通信网。
接受这种潮流，在按照ITU-T.G.984规定的G-PON(Gigabit-capable Passive Optical Network)系统中，要求同时兼容以往在专用线路服务中使用的E1、T1线路的固定频带通信(同步多路复用帧)、和在数据服务中使用的Ethernet的可变频带数据(非同步可变长度帧)。在这种多路复用中，(语音通信等中使用)的固定频带通信的质量保证成为问题。因此，在本发明中，提出识别固定/可变频带数据通信这两种通信特性，分阶段地进行时间管理的频带管理方法。
另外，本发明不限于只以PON系统为对象，可以适用于一般利用时分多路复用方式进行通信的系统中的频带控制装置及其动态频带控制方法。
现在，在网络上流通的业务大致可以分为发送时隙(发送定时)固定的实时型、和发送时隙因通信量而变化的尽力而为型。为了进行使用可动长度数据的分组通信路径中的频带控制，以往例如在B-PON(Broadband Passive Optical Network)的OLT(Optical Line Terminal)中，在频带控制装置中设置一个频带控制表，同列处理固定频带数据和可变频带数据。
关于可变频带数据，需要针对每个一定周期计算分配频带，并对其进行动态分配。但是，在一个频带控制表中处理固定频带数据和可变频带数据时，固定频带数据受可变频带数据的影响，向固定频带数据的动态频带分配比较困难，不能稳定进行位率一定的通信CBR(Constant BitRate)通信。具体讲，在同等处理所有业务时，在进行固定频带分配时需要参照可变频带的利用状况，在固定频带数据和可变频带数据混在的情况下，固定频带数据中应该确保的资源有时被用于其他数据的发送。因此，在TDMA中(Time Division Multiplexing Access)，一面同列控制可变频带数据和固定频带数据，一面在固定频带数据的业务中保证一定频带，这是比较困难的事情。为此，固定频带数据的包到达时间间隔变化，并产生抖动。并且，固定频带数据尽管在通信中使用频带普遍而且通信周期也一定，但在计算频带分配量时以和可变频带数据相同的方法、频次进行频带设定，这有可能导致处理效率的降低。
在像Ethernet那样使用可变长度数据的分组通信中，不能在一定周期内发送一定量的数据，不能抑制抖动(jitter)。并且，在ATM中也不能完全抑制抖动，为了解决该问题，需要使单元的到达间隔在固定通信会话期间保持一定的结构。为了抑制抖动，周期性的通信控制是必不可缺的，这是在以往的SDH中使用的方式。为了不破坏非同步通信的频带利用效率，提出在以TDMA为基础的周期频带控制中，活用非同步通信中使用的可变长度帧的特征的动态频带分配方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通信技术，在混合有质量要求不同的各种网络服务业务量(traffic)的网络中，为了支持电话线路和要求实时性的数据通信，而使延迟保持一定。
本发明提供一种在通信网中使用的频带控制装置，该通信网兼容保证传输频带的固定频带通信和不保证传输频带的可变频带通信双方，而且兼容一般的频带控制要素或者频带分配优先度不同的多个业务，设在所述装置的频带控制部具有下述功能，通过TDMA周期性地分配固定频带通信用和可变频带通信用的频带，特别是在所述固定频带通信中以相同定时确保每个周期同量的通信频带，另外在对固定频带通信分配频带后，对可变频带通信分配剩余的可以利用的频带。
为了实现上述控制，所述频带控制装置具有独立的固定频带控制表和可变频带控制表，区分类别不同的业务的控制，可以排除可变频带控制对固定频带控制的影响。另外，可以独立设定固定频带控制和可变频带控制的分配周期，能够实现更加灵活的频带控制。
在本发明中，对要求以一定周期发送的数据(固定频带数据)，优先确保应该固定的发送定时和发送频带，由此消除固定频带数据的时隙位置的变动，不会产生数据的到达延迟时间的波动。并且，对可以延迟的数据(可变频带数据)，通过动态地变更分配频带尺寸，可以有效活用频带。并且，按照每种业务准备多个频带控制表，从而可以针对各种业务进行独立的频带分配计算，在利用访问线路等多路复用业务控制用的要求条件不同的多个服务时，能够抑制业务彼此间的影响，确保稳定的通信质量。
图1是本发明的实施方式的加入者终端网络的方框图。
图2是构成图1所示网络的OLT和ONU的方框图。
图3是图2所示PON接口部的功能方框图。
图4是表示本发明的实施方式的DBA的基本动作和控制定时的时序图。
图5是本发明的实施方式的上行帧接收处理的流程图。
图6是本发明的实施方式的可变频带分配表的设定处理的流程图。
图7是本发明的实施方式中对上行帧的频带许可信息分配处理的流程图。
图8是本发明的实施方式的固定频带控制表的说明图。
图9是本发明的实施方式的可变频带控制表的说明图。
图10是本发明的实施方式的可变频带控制表的其他结构的说明图。
图11是本发明的实施方式的频带请求信息的说明图。
图12是本发明的实施方式的下行帧的结构说明图。
图13是本发明的实施方式的上行帧中的数据分配状态的说明图。
图14是本发明的实施方式的上行帧发送时的帧多路复用方式的说明图。
图15是本发明的实施方式中把TDM数据置于固定通信信道并向PON区间发送时的固定频带通信数据生成定时的说明图。
图16是本发明的实施方式的OLT和ONU的连接关系的说明图。
图17是本发明的实施方式中向上行方向的帧送出队列的状态管理表的说明图。
图18是本发明的实施方式的固定频带分配表的说明图。
图19是本发明的实施方式中送出可变频带通信数据后的各个ONU中的队列状态的说明图。
具体实施例方式
本发明涉及频带分配方法，作为OSI参照模型的物理层中的传输介质可以使用光信号或者使用电信号。但是，此处作为本发明的一个最佳适用示例，假定为用户访问线路中使用的PON系统的频带分配和装置来进行说明。
图1是表示本发明的实施方式1、即使用PON系统构成的加入者终端网络的结构的方框图。
本网络具有OLT1-1～1-3、ONU2-1～2-3、分光器3-1～3-3、光纤10-1～10-3和11-1～11-3。在用户收容网的边缘设置多个OLT1-1～1-3，各个OLT分别收容多个ONU。OLT1-1～1-3分别具有多个PON-IF(在后面的图2中说明)，例如，OLT1-2通过光纤10-1、分光器3-1、光纤11-1-2连接ONU2-1，通过光纤10-2、分光器3-2、光纤11-2-2连接ONU2-2，通过光纤10-3、分光器3-3、光纤11-3-2连接ONU2-3。
分光器3-1～3-3把从OLT1-2通过光纤10-1～10-3发送的信号分支(复制)到分别在ONU侧被分支的光纤11-1-1～11-1-3、11-2-1～11-2-3、11-3-1～11-3-3中。并且，分光器把通过光纤11-1-1～11-1-3、11-2-1～11-2-3、11-3-1～11-3-3发送的从ONU到OLT1-2的信号(上行方向的信号)，分别置于共同的光纤10-1、10-2、10-3上传递给OLT1-2。
此时，例如，如果注重于光纤10-2，把从以ONU2-2为首的多个ONU通过光纤11-2-1～11-2-3发送的上行信号，分别以所接收的定时传递给共同的光纤10-2。使用基于TDMA的多路复用方式，以使来自各个ONU的上行信号不重叠。OLT1-2在与分别连接光纤10-1～10-3的ONU的通信中，进行对各个ONU通知在上行方向的通信中使用的发送定时和可发送数据量的控制，即，进行对各个ONU分配通信频带的使用TDMA方式的发送定时控制。
ONU2-1～2-3分别收容加入者终端通信装置20-1～20-3和TDM(Time Division Multiplexing)终端装置30-1～30-3。前者以PC和移动通信终端这样的WWW(World Wide Web)信息浏览和数据下载等要求数据发送效率的服务为对象。作为主要的连接服务，可以列举Ethernet。并且，TDM终端装置连接ONU的TDM接口(后述)。
通过本接口，ONU2-1～2-3收容基于T1线路或E1线路的同步多路复用帧通信(TDM通信)。本服务是在信息发送侧和接收侧的装置中使通信控制同步来进行信息的多路复用的通信方式，作为其代表示例，可以列举使用线路交换方式的电话服务。可以在每个ONU收容多个数据通信终端、TDM终端。
图2表示构成图1所示网络的OLT1-1～1-3(以下记述为OLT时，代表性地记述为OLT1)和ONU2-1-2、2-1-i(以下代表性地记述为ONU2)的装置结构、及由其构成的网络的连接方式。本附图是说明PON系统的加入者通信数据的流程的功能方框图。
OLT1具有PON接口200-1～200-n、L2SW130、Ethernet接口110-1～110-n1、和TDM接口120-1～120-n2。PON接口200-1～200-n将通过光纤线路发送的光信号终结。在PON接口200-1～200-n进行的处理包括从OLT1向ONU2发送数据时的、Ethernet帧或者TDM数据与PON区间(OLT和ONU的PON接口之间)的通信控制使用的数据格式的相互转换、发送下行数据用的频带控制、对用于上行数据通信的ONU的频带分配、电信号和光信号的相互转换。
L2SW(L2开关)130将来自Ethernet接口110的信号和来自TDM接口120的信号多路复用，并发送给PON接口200。L2SW130分解来自PON接口200的信号，并发送给Ethernet接口110或TDM接口120。
Ethernet接口110具有数据类接口，并连接分组交换网2001。Ethernet接口110把从分组交换网2001输入的包发送给L2SW130。并且，通过L2SW130受理在PON接口200接收的数据。分组交换网2001例如是像Ethernet那样在数据传输结束之前不需要占有线路的网络。
TDM接口120具有E1和T1等TDM线路接口，连接线路交换网2002。TDM接口120把从线路交换网2002输入的包发送给L2SW130。并且，通过L2SW130受理在PON接口200接收的数据。线路交换网2002例如是像SDH网、ISDN网那样在数据传输结束之前占有线路的网络。
在PON接口之间(PON区间)按照每个频带管理ID分配频带。所说频带指被时分后的时隙中的数据量。OLT1把每个管理ID的频带的分配通知ONU2。ONU2按照从OLT1通知的频带发送数据。
分光器3是设在光纤网的中途的分支装置，例如使用星型连接器。分光器3将来自多个ONU1的信号多路复用。在从分光器3到OLT1之间，在同一光纤上混合有固定频带数据(TDM类数据)和可变频带数据(Ethernet类数据)。
ONU2把发送队列的包储存情况发送给OLT1，请求发送频带。OLT1在从ONU2接收到包储存情况时，通过使用TDMA的动态频带控制调整ONU2的数据发送定时，把发送定时通知给ONU2。ONU2以从OLT1通知的定时向OLT1发送包。由此，防止分光器3和OLT1之间的线路中的上行包的冲突。
ONU(Optical Network Unit)2是光纤的加入者侧的终端装置。ONU2具有PON终端部311、信号多路复用部(MUX)411、Ethernet接口部511-1～511-n1、TDM接口部611-1～611-n2。ONU2通过Ethernet接口部511和TDM接口部611，与数据通信终端2110-1～2110-n1、TDM终端2111-1～2111-n2连接。Ethernet接口511和TDM接口部611可以连接多个。在PON终端部311执行的功能包括把从OLT1发送的光信号转换为电信号的光-电转换，向ONU2的加入者侧(UNIUser NetworkInterface)发送数据时的、Ethernet帧或者TDM数据与PON区间的通信控制使用的数据格式的相互转换，发送下行数据用的频带控制，按照OLT1的发送定时指示进行的上行发送帧的生成。L2SW(多路复用部)411进行与L2SW130相同的动作。
L2SW130按照赋予给L2帧的信号的发送目标信息，把从PON接口200接收的信号传送给Ethernet接口110或TDM接口120中任一方。并且，把从Ethernet接口110或TDM接口120接收的数据传送给作为各自的发送目标的PON接口200。Ethernet数据和TDM数据的多路复用在PON接口200进行。该L2SW130的功能与在ONU2中相同，把来自PON接口311的信号分配给Ethernet或TDM接口(511/611)，并且向PON接口311传送来自Ethernet/TDM接口(511/611)的信号。
图3表示图1的OLT1和ONU2中的PON接口部(200、311)的功能块，特别是说明与PON区间的频带控制相关的功能的图。
OLT1的PON接口部200在具有OLT1的Ethernet接口部110和TDM接口120的访问网侧(SNIService Network Interface)，具有分别对应下行方向(向着加入者终端)通信、上行方向(向着访问网)通信的Ethernet帧处理部210；同样分别进行上行、下行的TDM数据通信处理的TDM处理部220；将PON区间的通信控制和外部网络的Ethernet或TDM通信控制相互连接的PON终端部230；在PON终端部230中生成下行帧后，在光纤上承载信号并通过光纤接收上行信号时，把光信号转换为电信号并传递给PON终端部230的光模块240；CPU250；进行通信控制用的数据管理和程序保存的存储器260。存储器260还可以保存帧分析结果、频带控制状况的信息。
通过SNI侧线路201输入的数据被暂且存储在设于Ethernet帧处理部210的数据队列212中。所存储的数据按照队列控制部211的指示被读出，在PON终端部230再次构成为PON区间通信用的下行帧。队列控制部211按照PON终端部230的指示读出保存在数据队列212中的帧。
TDM处理部220也与Ethernet帧处理部210相同，具有上行方向通信和下行方向通信用的处理块。通过TDM线路202接收的数据被暂且保存在设于TDM处理部220的缓冲器中，然后传送给PON终端部230以构成下行帧。TDM是基于同步多路复用帧的传送方式，所以传输延迟的允许条件比Ethernet严格，把在TDM线路202以一定周期接收的数据以与其相等的速率发送给PON终端部230。TDM线路中的数据收发周期，如果是SDH(Synchronized Digital Hierarchy)则为125微秒周期，并且在G-PON的标准化建议中也以125微秒单位进行PON区间的周期收发控制(参照非专利文献“G-PON建议”)。
在PON终端部230中，根据储存在Ethernet帧处理部210和TDM处理部220的接收数据生成发送给PON区间(NNI)的下行帧。PON区间按照使用TDMA的通信控制周期性地进行帧生成。在G-PON中以125微秒周期收发下行和上行帧。以下，把该帧称为基本周期和基本周期帧。储存在Ethernet帧处理部210和TDM处理部220的数据再次构成为该基本周期帧格式。在基本周期帧中发给多个ONU2(加入者、或者加入者终端)的数据被多路复用，并且与数据一起被插入表示发送目标ONU2的识别符。关于基本周期帧的格式将在后面说明。
并且，在PON终端部230中，在上行帧分析部213确定发送到上行方向的帧的传送地点Ethernet端口或TDM端口。并且，抽取上行帧中包含的业务量情况、即设在ONU2内部的上行帧发送队列中的待发送数据储存情况。该信息作为频带请求信息263保存在存储器260中。该频带请求在从OLT1向ONU2的通信频带分配中使用。PON区间中的上行方向的数据发送定时遵守OLT1赋予给ONU2的数据发送许可。ONU2按照所设定的发送计划以所指定的定时发送指定的数据量，以便在分光器的多路复用后发送数据不重叠。由此，OLT1可以识别各个帧的发送源。
在存储器260设有指针计算部261和频带计算部262。频带计算部262根据从上行帧抽取的频带请求信息262，对各个ONU2计算应该以下一基本周期分配的频带。此处计算的分配频带被保存在可变频带分配表264中。另外，可变频带指向通过Ethernet帧收发的、发送定时任意、而且发送速率根据网络资源的使用状况而变动的业务量(traffic)动态分配的频带。DBA是基于频带请求的动态频带分配方法，以可变频带控制为对象。并且，在存储器260中保存着固定频带分配表265。该表保存电话网等线路交换网中的同步多路复用通信用频带的分配量。
这些由于从会话开始到结束时通信所需要的频带一定，所以对ONU的频带分配量不会变动。但是，作为固定频带的利用状况变化的情况，认为存在利用OpS(Operations System)变更预先设定的同步多路复用通信的线路中的信道数量的情况。固定频带分配表265被PON终端部230的下行帧生成部232和频带运算部262参照，所以预先保持通过OpS设定为半固定的固定频带使用状态。
存储器260内的指针计算部261在进行基于DBA的频带分配时，计算可变频带的发送计划。本功能在PON终端部230的下行帧生成部232生成下行帧内的频带至少字段(后述)时动作。指针计算部261在可变频带分配中需要。首先，根据固定频带分配表265分配固定确定了分配频带尺寸和发送定时的同步多路复用帧用通信频带(固定频带)。
然后，从固定频带分配表265读出每个频带设定单位的分配量，针对每个表项目(entry)(频带设定单位)，指定相对固定频带和先行的可变频带项目的发送定时分配处理后的空闲频带(空闲发送定时、空闲发送位置)。此时，指针计算部261管理对上行帧的发送定时分配状况，赋予表示上行帧上的空闲频带的开始指针、或开始和结束指针。
ONU2利用终结光纤的光模块340、PON终端部330、存储器350、收容Ethernet线路301的Ethernet线路终端部310、收容TDM线路302的TDM线路终端部320构成。
Ethernet线路终端部310从通过Ethernet线路301输入的信号抽取Ethernet帧，并通知PON终端部330。由Ethernet线路终端部310抽取的Ethernet帧存储在存储器350的数据队列352中。数据队列352由队列控制部351管理，按照从PON终端部330的上行帧生成部332通知存储器350的指示而被读出。并且，把利用在光模块340接收的下行帧再次构成的Ethernet帧，存储在设于存储器350的数据队列352内的下行Ethernet帧用数据队列(发送队列)中。队列控制部351内的下行队列控制部按照来自Ethernet线路终端部310的读出指示，从数据队列依次向Ethernet线路终端部310传送帧。
TDM线路终端部320与OLT1的TDM线路终端部220相同，以一定周期抽取以一定量发送的TDM数据。此处，通过TDM线路终端部320抽取的信息中包含TDM数据的发送周期信息、用户数据、在该数据中使用的TDM信道信息。所接收的TDM数据暂且存储在缓冲器中，以一定速率从缓冲器读出并传送给PON终端部330，以便在PON终端部330生成上行帧。
在ONU2中表示把Ethernet和TDM数据发送队列352分别与线路终端部(310/320)分离设置的结构。数据队列352可以设在线路终端部310、320，只要能够确保与线路终端部310、320的主信号传送路径，就不会影响PON-IF300的功能。PON-IF是在ASIC上构成的一系列的功能块的集合，只要是能够进行上述处理的结构，则可以采用任一结构。
PON终端部330的下行帧分析部331从储存在下行帧缓冲器333中的下行PON区间通信帧抽取Ethernet和TDM数据，再次构成能够从线路终端部310、320发送的格式的数据。再构成后的数据帧处理与前述说明的相同。下行帧分析部331还抽取从OLT1通知的装置控制信息和频带分配信息。
装置控制信息在与装置外部或内部连接的CPU中进行处理。对上行帧的频带分配(相对每个ONU2的发送许可)信息保存在设于PON终端部330的频带分配信息数据库334中。该数据库被上行帧生成部332参照，上行帧中的发送数据量(频带分配尺寸)在与队列控制部351连动的数据队列352的读出量控制中使用。
PON区间的频带控制分为以上行帧为对象和以下行帧为对象的频带控制。关于下行方向，在PON终端部330的下行帧生成部232中，把通过Ethernet或TDM接口110、120输入到OLT1的帧置换为PON区间通信用的基本周期帧(125微秒周期帧)。此处，在生成帧时进行来自设于Ethernet帧处理部210的数据队列212和设于TDM处理部220的数据队列的数据读出控制时，进行频带控制。
例如，把数据划分为一个或多个队列，按照设定在每个队列的读出优先度控制下行通信频带。在ONU2中，在下行帧分析部331从PON区间通信帧抽取Ethernet帧或TDM帧后，在进行储存于线路终端部310、320的数据队列的帧的读出控制时进行频带控制。此处，在生成下行PON帧时，可以任意设定设在线路终端部310、320的数据队列的读出顺序。为了确保TDM的通信质量，也可以采用把TDM数据需求的发送频带优先分配到帧中的方法。除此以外，数据队列的读出顺序可以任意设定。
对上行帧的频带控制依据通过ONU2中的上行帧生成部332控制的上行数据队列352读出控制、和在OLT1的线路终端部210、220中的数据队列读出控制。在对下行帧的频带控制中，根据分配了接收数据类别(Ethernet或TDM)、接收数据的队列的读出优先度确定，但上行帧在生成帧时进行频带控制。上行帧生成部332按照保存在频带分配信息数据库334中的、以该上行帧的每个发送周期分配的数据发送量，从上行数据队列读出可以发送的数据部分，并生成帧。
另外，频带的控制按照对每个ONU2设定一个或多个的频带分配单位(以下称为Alloc-ID)来进行。因此，固定频带分配表264、可变频带分配表265均保持设定了每个Alloc-ID的频带分配量的项目。
并且，下行和上行帧生成多个每个Alloc-ID的小帧，再将它们组合(多路复用)来生成PON区间的基本周期帧。因此，关于PON区间中的发送频带控制，优选OLT1侧的PON-IF200的发送频带控制进行以Alloc-ID为单位的数据队列读出控制。
当然，也可以把具有同一读出优先度的多个Alloc-ID分配到一个数据队列中。ONU2侧的PON-IF300的上行帧发送控制也相同，通过以Alloc-ID单位设定数据队列、或者同一优先度的多个Alloc-ID共用数据队列，可以进行从帧生成到发送控制的一致的频带控制。
在生成帧后把将要参照的每个数据队列的优先度设定相等，DBA计算不受其他因素左右，可以实现反映实际的频带利用率的运行。
图4是说明DBA的基本动作和适用本发明时的固定频带、可变频带各自的控制定时的关系的时序图。说明OLT1对ONU2进行上行帧的频带分配时的动作。
OLT1使用下行帧的频带指示字段，对在其属下的ONU2指示发送频带和定时。在图4中相当于下行帧#i的发送指示401。该帧根据在其前面的上行帧中OLT1获取的各个ONU2的待发送数据量确定。下行帧401除发送指示外，有时还包括从OLT1对其属下的ONU2的队列状态通知指示。该队列状态发送通知的定时依赖于OLT1的频带分配周期，但OLT1在频带分配周期内至少接收一次来自ONU2的队列状态通知(发送频带请求)。
接收下行帧401，ONU2在EqD(Equalization Delay)421和截止到以其为基准的发送开始时间点的时间(BWstart)422的合计值420之后，发送上行帧。此处，EqD421指在OLT1具有多个其属下的ONU2时，在光纤上利用TDMA将来自所有ONU2的上行帧多路复用而指定的待发送时间。通常，每个ONU2距OLT1的距离不同，所以来自ONU2的帧到达定时各不相同，但为了将来自距离不同的ONU2的上行帧在通过分光器后(在OLT1接收时)多路复用，需要使到达定时的基准点一致。
通过测定每个ONU2的距离，测定从来自OLT1的下行帧发送时间点到OLT1接收上行帧时的往复时间，根据延迟最大的ONU2，确定截止到来自ONU2的上行帧到达的时间。根据截止到该应答帧到达所共同需要的时间，把每个ONU2的光纤传输延迟和基于O/E·E/O转换的延迟除外的信号处理时间作为EqD421，保存在ONU2内。BWstart是该ONU开始发送数据的定时，是表示利用EqD指定的距发送上行帧的基准点的经过时间的参数。该参数例如以字节单位表示，在从OLT1到ONU2的帧401中被通知。
在下行帧401中出现队列状态通知指示的情况下，向上行帧402通知待发送数据量。
以后，接收基于上行帧的队列状态通知，在下一下行帧重复进行根据该待发送数据量计算的频带分配的流程。在以PON中的每个基本周期125微秒进行这些处理的情况下，以OLT1为基准，以EqD421间隔产生分别对应的上行帧和下行帧的控制周期，对应各个下行帧的上行帧到达OLT的时间，仅延迟包括PON区间的信号传递时间、在ONU内部生成上行帧需要的处理时间、和EqD的时间。因此，在PON区间中，在某时刻储存来自多个OLT1的指示(下行帧)，以一定周期逐次滞后产生与其对应的来自ONU2的应答(上行帧)。
固定频带分配周期和可变频带分配周期不需要设定相等。固定频带分配周期依赖于PON-IF200内的TDM处理部220、和PON-IF300内的TDM处理部320中的TDM数据的取样周期设定。不需要以125微秒单位对所有TDM通信信道分配频带，只要能够进行一定周期的一定频带分配即可，所以能够把基本周期125微秒的整数倍设定为一个固定频带分配周期。
可变频带被分配成使其与分配到上行帧中的固定频带发送位置不重叠。因此，在进行可变频带分配时，只要得知成为其对象的上行帧的固定频带分配状况即可，关于可变频带分配的周期可以任意设定。
这是通过将表分离并划分管理线路上的频带来实现的方法。固定频带被分配到对应于OpS的设定的位置，所以能够抑制产生抖动，并且由于在频带计算部只处理可变频带，所以不会对相对固定频带数据的优先处理和分配位置算出等事实上不需要的处理施加负荷，保证通信质量的稳定和处理效率化。
图4表示把固定频带分配周期440设为125微秒、把可变频带分配周期450设为125微秒帧(固定频带分配周期440)的m倍时的频带分配定时。此时，固定通信频带根据保存在固定频带分配表中的信道设定状况，对固定的每个上行帧，利用其前面的下行帧进行频带分配，但关于可变通信频带，在可变频带分配周期450中仅设定一次发送频带。
即，关于可变通信频带，根据从各个ONU2通知的待发送数据量，计算在频带分配周期内能够发送的数据量。此处，频带分配周期指可变频带分配表265的更新周期。在可变频带分配表265中设定的频带可以在表更新周期中用尽，所以该分配方法可以考虑有多个方式。一个是对记载在可变频带分配表265中的每个项目(Alloc-ID)，把所有可发送频带作为一系列的(较大)频带顺序分配的方法，另一个是在可变频带分配表265的更新周围内把分配到特定Alloc-ID的频带划分为多个上行帧进行分配的方法。关于这些方法将在后面叙述。
图5～图7是说明本发明的频带分配处理的流程图。
图5是本发明的实施方式的上行帧接收处理的流程图，在OLT1执行。本流程用于说明与频带控制相关的一系列处理，表示OLT1接收到包括ONU的上行待发送数据量信息的帧时的处理步骤。
在OLT1的PON终端部230中，上行帧分析部232接收上行帧时，进行接收了该帧的定时的抽取(S101)。帧的接收定时用于调整EqD421。把OLT1指示各个ONU2的数据发送量和数据发送开始定时保存在OLT1内的可变频带分配状况表265中，确认该数据是否与接收帧的数据一致(S102)。
在希望的ONU2的发送定时与实际的上行帧接收位置不一致时(差异超过一定阈值)，通过再设定EqD421，校正该ONU2的发送定时(S103)。在发送位置正确时(与希望的ONU2的发送定时的差异在一定阈值内)、以及在步骤S104校正位置后能够进行该帧的标题分析时，抽取储存在该标题中包含的ONU2的队列中的未发送数据量(S105)。所抽取的未发送数据量与对应的频带控制ID(Alloc-ID)一起保存在频带请求信息263中(S106)。
图6是表示本发明的可变频带分配表265的设定处理的流程图。在每个可变频带分配周期(可变频带分配表更新周期)，在OLT1的频带运算部262中执行。如前面所述，频带分配周期可以是一个上行帧的周期，也可以是集合了多个上行帧的多个帧的周期。
首先，频带运算部262参照固定频带分配表264(S201)，获取成为频带设定对象的上行帧中的固定频带分配状况(S202)。此处，如前面所述，在固定频带分配表的更新周期和可变频带分配表的更新周期分别不同时，获取在成为控制对象的上行帧发送周期中能够用于可变频带通信的频带的总计，对于该周期中包含的所有上行帧获取固定频带分配状况。然后，从频带请求信息表263读出新接收的ONU2发送队列的信息(S203)。
频带请求信息263存储有输入给ONU2的每个频带分配单位Alloc-ID的请求频带信息。根据固定频带状况的获取结果，以Alloc-ID单位计算在下一可变频带分配表更新之前许可发送的频带(S204)，把所计算的可变频带分配量记入可变频带分配表中(S205)。在步骤S204，频带计算部232除频带请求信息外，也可以反映按照每个Alloc-ID设定的控制方针，并计算每个频带控制ID的可变频带分配量。控制方针有均等地处理可变频带的每个频带控制ID的情况，和按照每个频带控制ID设定优先度，根据优先度不均等地分配频带的情况。
图7是本发明的实施例中输入到上行帧的频带许可信息分配处理的流程图。另外，频带分配如图4的程序说明中示出的那样，以基本周期(125微秒帧)进行。
在OLT1的PON终端部230中，下行帧生成部231读出保存在存储器260中的固定频带分配表263。在该表中按照每个Alloc-ID保存频带分配尺寸和分配开始位置，首先按照所读出的频带发送量和发送定时(指针)，设定固定频带发送位置。具体讲，把该信息记入下行帧的频带通知字段(field)。
然后，判断DBA周期(可变频带分配表更新周期)是否与此前的对上行帧的频带分配处理连续(S303)。此处，如果DBA周期与前面帧连续，在DBA周期与固定频带分配周期不一致，并且分配较大频带的情况下等，有可能产生与相对前面帧的分配连续进行表内特定项目的频带分配的情况。为了正确进行频带分配，此处确认DBA周期的边界点。在不连续时，即该DBA周期内不存在频带未分配的Alloc-ID时，直接结束处理。
然后，如前面所述，判定是否存在跨越帧分配中的频带(S304)。该判定可以在可变频带分配表内定义分配状况标志，也可以使用临时记录分配中的Alloc-ID项目的寄存器。此处，如果存在分配中的项目，从可变频带分配表265或者寄存器读出该项目的剩余频带(S306)。如果不存在分配中的项目，则重新读出未分配的项目(S305)。
对所读出的频带尺寸，比较判断是否小于该上行帧上剩余的可利用区域(可否全部分配到上行帧上)(S307)。在不能分配全部频带时，抽取可以分配到该帧上的尺寸(S308)，把剩余的记录在表内或未分配寄存器中(S309)。
在能够分配全部频带时或者频带分配处理结束后，根据上行帧的空闲频带状况计算发送开始位置(S310)，分配该频带(S311)。频带分配处理和前述的固定频带分配处理相同，使用下行帧的频带指示字段的发送开始位置、发送数据量或发送结束位置中任一方，追加记述频带指示。
最后，确认可变频带分配表中记述的所有项目是否完成分配(S312)。在该DBA周期存在未分配项目时，进行自步骤S303开始的处理。在步骤S312的时间点完成全部分配处理的情况下，结束该DBA周期的可变频带分配处理。
图8(A)、(B)是本发明的分层频带控制方法的固定频带控制表264的说明图。
固定频带数据根据固定频带控制表，对每个帧在相同位置仅分配相同的量。因此，该表反映PON系统的TDM线路终端部连接的E1、T1线路等的同步多路复用通信中使用的通信信道设定状况，通常是半固定使用。固定频带表根据所保存信息的组合，可以实现图4(A)、(B)所示两种方式。
在图4A所示的固定频带分配表中存储着根据频带分配量和分配开始位置确定的固定频带数据的分配位置。该表包括频带控制ID(Alloc-ID)801、频带分配量802和分配开始位置803。频带控制ID(Alloc-ID)801是PON区间中的频带控制的基本单位，可以与服务ID和用户ID相关联。但是，作为固定频带通信的特征，OLT1-ONU2之间的信道数量是半固定的，并且不具有需要对每个信道进行频带控制的性质，所以能够以ONU2单位设定一个TDM数据对应的Alloc-ID，对每个ONU2分配将所有信道数量合计后的固定通信频带。
频带分配量802是分配给对该Alloc-ID的数据的频带，是许可在后述的夹在分配开始位置和分配结束位置之间的时隙中发送的数据量。分配开始位置803是在上行周期帧中开始该频带控制ID的数据分配的位置，在本实施例中利用距上行帧的有效载荷(payload)开始位置的字节数表示。利用分配开始位置803和频带分配量802，确定该频带控制ID的数据的上行帧中的发送定时。固定频带数据必须固定各个帧发送周期内的发送定时，例如，如果把发送开始位置803固定设定在频带分配表264中，可以降低频带设定时的处理负荷。
图4(B)表示固定频带控制表264的其他实施例。在图4(B)的固定频带控制表264中，利用分配开始位置803和分配结束位置804确定固定频带数据的分配位置。分配结束位置804是在上行周期帧中该频带控制ID的数据分配结束的位置，在本实施例中利用距上行帧的开始位置的字节数表示。利用分配开始位置803和分配结束位置804确定对该Alloc-ID分配的可发送频带宽度(数据量)。
图9是可变频带控制表265的一实施例。可变频带数据被分配到分配固定频带数据后空闲的区域中。另外，在可变频带数据的分配尺寸在每个DBA周期(可变频带分配表更新周期)被更新，并且连续对多个Alloc-ID进行可变频带分配的情况下，后分配的频带的发送位置受到影响，根据情况许可发送尺寸也受到影响。
因此，为了在可变频带表265中预先设定有关可变频带的分配开始和结束位置的信息，在频带运算部262参照频带请求信息263计算分配频带的阶段，必须同时考虑保存在固定频带分配表264中的固定频带的频带分配位置。此处，为了降低DBA处理的负荷，分派频带运算部262和信息帧生成部231的功能，使处理效率化，在可变频带分配表265中预先只设定频带分配量。频带分配位置在利用下行帧生成部231生成频带指示字段时，根据此前的频带分配状况和可变频带分配表265中规定的许可发送频带，由指针计算部261计算并分配频带分配位置。
可变频带分配表265包括频带控制ID(Alloc-ID)901、分配频带902。并且，也可以构成为包括其他标志903。频带分配量902是分配到由该Alloc-ID控制的频带中的频带尺寸，在频带计算部262中，根据频带请求信息数据库263计算。另外，根据成为DBA的对象的可以在整个上行帧发送的频带量和利用频带请求信息263表示的队列状态，未必一定能够对所有待发送数据分配可发送频带。
并且，从ONU2通知的上行待发送数据量未必一定需要按照每个该Alloc-ID进行通知，也可以分别汇总接收并保存对应可变频带数据的Alloc-ID中例如保证最低频带所需要的部分。因此，在对各个Alloc-ID分配频带时，需要在参照多个条件的基础上以上行帧划分可发送频带的单元。在本发明中虽然未涉及到具体算法，但在装置内必须使队列信息收集单位、频带分配单位、对上行帧的频带匹配信息相互对应。
另外，该表规定了应该以该DBA周期发送的数据总量。在产生跨越基本周期帧的频带分配的情况时，即频带分配未控制在一帧中上，可以使用记录频带分配余量的外部寄存器、和表字段903中包含的表示发送是否完成的标志来对应。
图10表示可变频带控制表265的其他结构示例。该表包括Alloc-ID901、分配频带902、未分配频带1001。
未分配频带1001表示在该Alloc-ID控制的流程中，应该在该DBA周期内发送的频带中未完成分配的剩余频带。作为使用该字段的情况，有跨越基本周期帧分配较大的可变频带的情况，以及由于在该Alloc-ID的分配之前的其他Alloc-ID频带分配，在上行帧中消耗了可发送频带，该Alloc-ID的分配的一部分跨越到下一基本周期帧的情况。如果是图9的说明中叙述的跨越帧分配，则是在可变频带控制表265内记录未分配频带的方法。
并且，对Alloc-ID，也可以实现指定对一个基本周期帧可以分配的最大频带102的方式。在本实施例中，表示按照每个Alloc-ID指定的该DBA周期的频带分配量902中，在该周期内未完成分配的频带尺寸。即，利用该Alloc-ID发送的数据中分配给以后的帧的数据量。
图11是本发明的实施方式的频带请求信息263的说明图。
频带请求信息263是在从ONU2接收包储存状况时作成的。该信息在频带运算部262确定下一周期应该分配给上行帧的时隙(各个Alloc-ID的频带分配定时和尺寸)时被参照。
该频带请求信息263包括频带控制ID(Alloc-ID)1101、储存数据量1102。
频带控制ID1101是识别服务和用户的识别符，是PON区间的频带控制的单位。在本实施方式中，频带控制ID1101使用分布ID(Alloc-ID)，但Alloc-ID是与ONU序号和队列序号相关联地设定的，所以也可以视作是它们的识别符，并且也可以使用从接收帧中包含的Alloc-ID转换为这些其他识别符的频带控制ID(频带管理单位)构成各个项目。储存数据量1102是ONU2储存在由其频带控制ID1101管理的发送队列中的未发送数据的量。
从ONU2发送的对应各个Alloc-ID的数据，也可以把表示固定频带通信数据或可变频带通信数据的频带控制方法1102追加到表中。实际上如果是固定频带通信数据，由于实际上根据基于OpS的静态设定确定在PON区间中使用的信道，所以不需要动态管理队列状况。
但是，例如，在根据Alloc-ID分配用于设定最低保证频带的固定分配的频带量、和存在空闲频带时用于提高发送效率的尽力而为频带，根据它们的组合控制频带的情况下等，通过参照该参数，可以识别应该固定地优先分配的Alloc-ID及其频带量，并可以具体地进行频带控制。
另外，也可以对每个项目赋予在计算频带时参照用的频带分配优先度标志。该参数是表的其他参数1104中包含的参数的一个方式例。该参数在可变频带通信数据之间、以及上述的分配保证频带时的固定频带通信数据之间需要设定优先度时使用。优先度可以根据通信业务(即服务或应用)的类别、用户的契约内容确定。该情况下，频带分配优先度标志根据与用户的契约等预先设定。
图12表示为了通知对上行帧的频带分配信息而从OLT1发送到ONU2的下行帧的结构。图中假定说明右侧配置OLT1、左侧配置ONU2的情况。
通过使用TDMA的通信，下行帧以基本帧周期(例如125微秒)1201单位周期地发送帧。在图12的最上段中，表示下行帧的标题部1210和有效载荷部1220朝向ONU2重复出现的状态。
标题部1210中包含存储用于在接收侧(即ONU2侧)获取帧同步的特定的信号图形的Psync字段1211；用于向各个ONU2通知对上行帧的频带分配信息的频带信息字段1230；用于通知各个ONU2的起动、停止等控制信息的ONU控制信息字段1213；作为在接收侧参照用的其他帧信息，包括有无针对该帧的FEC处理和帧计数器、BIP、标题长度的帧信息字段1212。帧信息字段1212和ONU控制信息字段1213根据需要有时可以改写或删除。
频带信息字段1230包括频带控制ID(Alloc-ID)1231-1～1231-fN和1232-1～1232-vN；分配给该Alloc-ID的频带的发送开始位置1232-i(i＝1-fN、1-vN)、发送结束位置1233；包括每个Alloc-ID是否需要队列状态通知指示和上行帧中有无使用FEC的其他频带控制信息字段1234。频带信息字段1230包括在由该信息帧指示的定时许可发送的相对所有Alloc-ID的频带分配信息。例如，在有效载荷部只包括发给特定的Alloc-ID(ONU2)的数据时，向标题1210的频带控制部1230通知根据DBA结构许可在同一上行帧上的数据发送的向着所有Alloc-ID的频带分配信息。
在本实施例中，关于频带信息，说明了分离为固定通信频带通知区域1202和可变数据发送频带通知区域1203的情况，但每个Alloc-ID的频带通知的顺序可以不是该顺序。特别是在保证最低频带的情况下，也可以存在以固定频带和可变频带混在的方式向Alloc-ID指示发送频带的情况。但是，在实际应用中，按先到达顺序进行处理非常方便，所以有关使用电话等固定信道的数据，也可以配置在频带信息字段1230的前方。
并且，如DBA基本程序说明中示出的那样，有关使用电话等固定信道的业务量，未必一定需要在每个基本帧周期1201更新固定频带控制表264，也可以把基本帧周期的整数倍作为一个周期来更新固定频带表264。
图13表示上行帧中的数据分配状态。图13的上段表示PON区间的下行帧，图的左侧是ONU2，右侧是OLT1。对下行帧的标题1210、有效载荷1220和基本帧周期1201与图12相同。在下行帧的标题中包括图12所示的频带控制下行字段1230。
在ONU2接收下行帧时，如在DBA程序中说明的那样，按照把预先设定的特定延迟时间EqD(Equalization Delay)1310之后作为基准点的时隙指定，发送数据。图的下段表示上行帧的发送状况。此处，为了说明各个帧发送定时，表示在来自多个ONU2(Alloc-ID)的数据通过分光器被多路复用后，OLT1接收时的对上行帧的数据多路复用情况。帧#i1303-i表示相对上段最右端的下行帧，从各个ONU2发送的帧被多路复用的情况。
上行帧中包括固定频带数据1301和可变频带数据1302。假定兼容SDH网，只要固定频带通信用信道的设定未通过OpS被变更，则在各个帧的相同位置包括同量的固定频带数据。即，本实施方式的OLT1在多个帧之间，在相同位置分配同量的固定频带数据。因此，固定频带数据的位置不会因每个帧而变化，固定频带数据的发送周期一定。
另一方面，可变频带数据的分配有可能因每个帧而变化。这是因为需要分配的可变频带数据因时刻变化的业务状况而在每个基本帧周期发生变化。本实施方式的OLT1向未分配固定频带数据的位置分配可变频带数据。
图13的最下段表示个别帧的放大图。帧由包括用于识别随着该帧被传输的业务(流程)的识别信息的标题部1321、和实际承载传输数据的数据部1322构成。在每个频带控制ID设有数据和标题，但根据情况有时对每个Alloc-ID也使用多个流程识别符。此时分配给一个Alloc-ID的频带内包括多个个别帧。
另外，在图13中，频带固定数据区域设在帧的前头侧，但未必一定把频带固定数据区域设在帧的前头侧。并且，虽然设置了一个频带固定数据区域和一个频带可变数据区域，但也可以分别设置多个。
图14是说明从ONU2向OLT1的上行帧发送时的光纤上的帧多路复用方式的图。表示从图左侧向图右侧的OLT1发送帧的状况。另外，图14表示图右侧是最先发送的数据，越往左侧从ONU2发送出的时间越晚的帧的配置状况的一例。虚线表示基本帧周期(例如125微秒)。
从ONU2分别发送的帧通过分光器3被一个光纤多路复用。图中，1401-1～1401～n分别表示从ONU2#1～ONU2#n发送的固定频带通信数据的发送位置和尺寸。在通过分光器之前分散于多个光纤的数据1401-1～n在通过分光器后被多路复用。帧1402～帧1407表示从各个ONU2发送的可变频带数据。可变频带数据按照DBA结构插入并且在多路复用时不与固定频带数据重叠。
图15是表示把ONU2中在TDM-IF接收的TDM数据置于固定通信信道并向PON区间发送时的固定频带通信数据生成定时的图。本附图假定以固定频带通信频带的分配周期(即固定频带控制表更新周期)为基本帧周期，但在以基本帧周期的整数倍为前提时，仅仅是取样周期缩短，在原理上完全相同。
利用TDM-IF通过各个固定频带通信信道接收的数据，如图所示数据接收周期1501-1～1501-3相等，但接收定时是分散的。
把通过ONU2在上行帧发送周期的一个周期发送的数据量临时存储在缓冲器中，将其以固定频带控制表更新周期间隔承载于上行帧上发送出。此处，表示分别把定时1510-1变换为1520-1、把1510-2变换为1520-2、把1510-3变换为1520-3发送的状态。另外，在OLT1中，把从SNI侧接收的TDM数据承载于下行帧上向PON区间发送时也进行相同处理。
使用图16～图19说明适用了本发明的队列状态的变化。动作按照图4的程序进行。
在图16中，向OLT1连接多个ONU2(#1～#3)，在各个ONU2分别各连接1台终端装置21～23和电话机31～33。在OLT1的SNI侧连接数据通信用Ethernet网1100和包括电话网的TDM网1200。
并且，作为PON区间的控制管理终端，OpS5000通过Ethernet网或TDM网或者直接连接OLT1。并且，示意表示在上行方向使用的通信会话的设定状况。
分别设定各一个从OLT1向ONU2的固定频带通信会话1610-1～1610-3。该固定频带通信会话分别通过作为频带控制ID的Alloc-ID#f1～Alloc-ID#f3，在PON区间内被识别。并且，光纤10上的上行频带中未用于固定频带通信的频带成为基于DBA的控制对象，根据需要被动态地使用。
在图16中说明下述情况，ONU2#1收容两个可变频带用Alloc-ID#v1、v2，通过加上固定频带的合计3个频带控制ID传输数据，ONU2#2通过一个可变频带用Alloc-ID#v3和一个固定频带合计两个频带控制ID传输数据，ONU2#3通过一个可变频带用Alloc-ID#v4和固定频带用Alloc-ID#f3合计两个频带控制ID传输数据。
另外，Alloc-ID是频带控制用的ID，在实际使用中可以按照每个Alloc-ID使多个会话ID相关联。此处，为了简便，假定说明每个Alloc-ID存在一个会话的情况。会话ID是PON区间中的频带控制的最小单位，通常与频带控制队列(发送队列)相关联地控制。通过相关联地控制会话ID和队列，并且通过组合本发明的频带管理方法和更加精细的QoS控制，可以在共用频带的PON区间中实现频带的有效活用。
另外，发送队列可以根据其控制功能采用多种队列。例如，有以下队列，在用于固定通信时进行最优先处理并保持一定速率的固定频带队列；跨越某个时间宽度保持平均通信速率的一定频带保证队列；确保最小频带，对超过该频带的流程进行尽力而为处理的最小频带保证队列；相反设定一定的上限速率，施加滤波使不超过该速率的最大频带限制队列；通过组合这些队列来保持最小频带以上最大频带以下的速率的复合型队列等。
另外，也可以采用仅利用优先控制的尽力而为型队列。根据这些队列的性能分别将队列状态分类并通知OLT1，在理论上可以实现更加复杂的DBA控制。但是，此处以表示基于基本程序的固定频带及(或)可变频带的控制方法为目的，所以在可变频带中使用的队列基本上只假定为尽力而为型来说明。
作为示例，在图16的结构中，对每个Alloc-ID，如果是固定频带用则使对应一个固定速率队列，如果是可变频带用则使对应一个尽力而为型队列。
图17表示ONU2中相对上行方向的帧发送队列的状态管理表的结构示例。不限于图16的结构进行了一般表述，但通过把固定频带用Alloc-ID设为一个、把可变频带用Alloc-ID设为一个或两个，则可以对应图16。
并且，在本实施例中，由于包括对Alloc-ID分配多个队列的情况，所有进行管理ID1701和队列ID1702的对应。如果Alloc-ID与队列ID是一对一对应，则不需要这些列中的任何一个。根据各个队列ID1702，设定相对队列的帧(数据)储存量1703和队列控制方法1704。动态设定队列的控制方法有时因装置结构比较困难，该情况时，可以使队列ID1702和控制方法1704固定对应。该情况时，将不需要控制方法1704。其他，也可以对每个队列，把通知优先度等作为参数记载在表中。OLT1按照来自ONU2侧的通知分配频带，所以通过在ONU2侧设定与自身装置的动作相关的控制参数，可以弥补OLT1不能对应的部分。
图17(a)～(c)表示队列状态通知前的ONU2#1～ONU2#3的队列状态。
图17的队列状态在接收到来自OLT1的队列状态通知指示401时，通过图4的上行帧#i402通知OLT1。在OLT1中，把所接收的信息保存在频带请求信息263中，并据此进行频带计算。另外，由于是按照图4进行，所以此处的固定频带分配假定为取基本帧周期(125微秒)的情况。图18表示在计算频带分配尺寸后记入固定频带、可变频带的各自频带分配表264、265的内容。
DBA是以可变频带为对象的功能，固定频带的频带控制ID的发送队列的状态不通知给OLT1。图18所示的固定频带控制表264的内容如前面所述，仅在通过OpS变更了固定频带通信信道的设定的情况下更新。在正常运营时，在生成对下行帧的频带信息字段时参照。另一方面，可变频带控制表265的内容在可变频带控制表更新周期(基于DBA的频带分配周期)的边界点被更新。根据所接收的队列状态和Alloc-ID#v1～Alloc-ID#v4的优先度等，确定在DBA周期中包含的上行帧上可以使用的频带的对各个Alloc-ID的分配。
根据图18的固定频带控制表264，通过图4的下行帧#i+1向各个ONU2(准确讲是各个Alloc-ID)通知固定通信用频带。基于经由上行帧#i通知的频带请求的可变频带的分配，在图4的可变频带分配表更新周期450期间进行计算。图18所示计算结果是从上行帧#i+m的后续下行帧开始分配，在到下一可变频带分配周期的边界点期间，根据情况划分为多个基本帧进行可变频带分配。因此，通过下行帧#i+1分配的可变频带是以前一个可变频带表更新周期计算的值。
图19表示按照图18的可变频带分配表发送可变频带通信数据后的各个ONU2的队列状态。各个Alloc-ID均把重新从ONU2的UNI侧接口接收的数据设为I_v1～I_v4时，储存在队列中的数据尺寸成为L_vN+I_vN-BW_VN(N＝1～4)。
对于未成为DBA的处理对象而使用TDM的固定频带通信数据，经常进行一定速率的通信，所以在理论上队列状态在通信中不会变化。
如上所述，在本发明的实施方式的频带控制装置中，在时分多路复用(TDMTime Division Multiplexing)通信中，控制相对多个数据发送装置的分配频带。该频带控制装置根据通信业务量的利用状况(会话数、信道数和发送侧装置的发送队列长度等)，动态地变更分配给各个发送侧装置的频带。
为此，另外准备固定频带控制表和可变频带控制表。并且，优先对固定频带数据以一定周期每次分配一定数据量的频带。然后，在剩余的频带中分配可变频带数据。由此，同时高效地处理需要抑制延迟时间的变动的固定频带业务量、和相对延迟时间的限制比较宽松的可变频带业务量(尽力而为型业务)。并且，由于同量的固定频带数据在一定时间到达，所以能够抑制固定频带数据的抖动。并且，通过在频带分配周期中的相同定时分配固定频带数据，可以进一步抑制抖动。
在现有技术中，固定频带数据和可变频带数据混合而被控制，为了确保固定频带数据的分配量和发送定时，分离为与取代静态的可变频带数据对应的动态频带控制和对应固定频带数据的静态频带控制。
并且，在把固定频带数据分配于所确定的位置后，分配可变频带数据，所以与以往以各种业务混在的形式进行处理时相比，不需要有关固定频带数据的分配的计算，能够减少数据分配的计算量。
权利要求
1.一种传输装置，通过一个或多个连接线路与一个或多个终端装置进行数据的收发，其特征在于，具有接收从所述终端装置发送的帧的接收部；存储所述帧内包含的、表示所述终端装置将要发送的数据量的信息的存储部；根据所述数据量计算分配给所述终端装置的频带分配量的运算部；向所述终端装置发送所述计算的频带分配量的发送部，所述计算部针对传输请求质量彼此不同的多种流，按照对所述每种流设定的优先度，计算所述频带分配量。
2.根据权利要求1所述的传输装置，其特征在于，所述接收部按照一定周期接收包含表示所述终端装置将要发送的数据量的信息的帧，所述发送部按照该一定周期向所述终端装置发送频带分配量。
3.根据权利要求1所述的传输装置，其特征在于，所述运算部具有确定频带分配量的单元；确定从所述终端装置发送的帧内的数据发送允许位置的单元。
4.根据权利要求1所述的传输装置，其特征在于，所述运算部以多个所述帧为单位，计算频带分配量。
5.根据权利要求1所述的传输装置，其特征在于，所述帧中包括发送定时和发送频带固定的固定频带数据，和由可变长度包构成的发送频带不固定的可变频带数据，所述运算部对所述固定频带数据按照每个流分配一定量的频带，而且确定所述终端装置发送的帧内的该固定频带数据的发送位置，以便以一定定时发送该固定频带数据。
6.根据权利要求5所述的传输装置，其特征在于，以一定周期对发给所述终端装置的所述固定频带数据进行取样，在根据发送的定时改变排列后，分配一定频带，而且以一定定时发送。
7.根据权利要求5所述的传输装置，其特征在于，所述运算部在与所述固定频带数据不重叠的位置分配所述可变频带数据的频带。
8.根据权利要求5所述的传输装置，其特征在于，所述运算部在向所述固定频带数据分配频带后，向所述可变频带数据分配频带。
9.根据权利要求5所述的传输装置，其特征在于，所述运算部以多个所述帧为单位分配频带。
10.根据权利要求9所述的传输装置，其特征在于，所述运算部对所述固定频带数据和所述可变频带数据，分别以不同数量的所述帧为单位分配频带。
11.根据权利要求10所述的传输装置，其特征在于，所述运算部以向所述固定频带数据分配频带的单位的帧数量的整数倍数量的帧为单位，向所述可变频带数据分配频带。
12.根据权利要求5所述的传输装置，其特征在于，还具有存储计算所述固定频带数据的频带分配量所需要的信息的固定频带分配表；存储计算所述可变频带数据的频带分配量所需要的信息的可变频带分配表。
13.根据权利要求12所述的传输装置，其特征在于，在所述固定频带分配表中，与频带控制单位ID相对应，至少存储有频带分配量和所述帧内的所述固定频带数据的发送位置。
14.根据权利要求12所述的传输装置，其特征在于，在所述可变频带分配表中，与频带控制单位ID相对应地存储有频带分配量，所述运算部在向所述固定频带数据分配频带后，根据存储在所述可变频带分配表中的频带分配量，决定所述帧内的所述可变频带数据的发送位置。
15.根据权利要求14所述的传输装置，其特征在于，在所述可变频带分配表中设定的频带分配量的分配位置跨越所述帧的边界时，保持频带分配已完成的频带尺寸和未分配部分的频带尺寸，对下一个发送的所述帧分配剩余的未分配部分。
16.根据权利要求14所述的传输装置，其特征在于，在所述固定和可变频带分配表中存储着表示传送数据时有无加密的标志、表示有无FEC处理的标志、表示有无向连接对象终端装置发送特殊帧的标志中的至少一个标志，并存储着与所述至少一个标志相关联的频带信息。
全文摘要
提供一种在为了支持电话线路和要求实时性的数据通信，使延迟保持一定的通信技术。一种在保证传输频带的固定频带通信和传输量不定的可变频带通信中使用的传输装置，其特征在于，具有存储帧内包含的、表示终端装置将要发送的数据量的信息的存储部；根据数据量计算分配给终端装置的频带分配量的运算部；向终端装置发送所计算的频带分配量的发送部，运算部针对传输请求质量彼此不同的多种流程，按照对每种流程设定的优先度，计算频带分配量，特别是对固定频带通信数据，不指示需要频带量，而指示发送开始和结束定时，从而控制频带。
文档编号H04Q11/00GK1929361SQ20051002297
公开日2007年3月14日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年9月6日
发明者水谷昌彦, 芦贤浩, 高濑诚由, 坂本健一, 岩村笃, 加沢彻, 坂本宪弘 申请人:日立通讯技术株式会社