JP5700601B2 - 波長帯域割当方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける波長帯域割当方法に関する。

インターネットの急速な普及により、大容量のアクセスサービスが求められるようになった。回線の伝送帯域を複数のユーザで共有するシェアドアクセス方式の光伝送システムであるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が実現され、装置の低コスト化が進展したことにより、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）サービスが現実的な料金で提供されるようになった。

このようにＰＯＮの実現により通信市場は発展の一途を辿っているが、さらなるユーザのサービス要求にこたえるため、ＰＯＮの通信容量の増大が求められている。しかしながら、ＰＯＮネットワークにおいては、上り信号に使われる光信号の波長が単一であるため、同時に使用する加入者が増加すると、１加入者あたりの割り当て時間は短くなってしまい、伝送速度の劣化を生じるという課題があった。この課題を解決すべく、ＰＯＮ（ＴＤＭ−ＰＯＮ）に他の多重化技術（ＷＤＭ）を用いて総帯域の拡張性を持たせたネットワーク方式である、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮが提案されている（特許文献１）。

特開２０１１−１３５２４１号公報

このような光通信システムにおいて、例えばより多くの帯域を要求するヘビーユーザには追加料金を課した上で新しい波長に移行させる、ということを行った場合、従来の波長からヘビーユーザが抜けたことにより、従来の波長を利用し続けているユーザへの割り当て帯域が意図せず増加してしまうことが懸念される。これでは、追加料金を支払ったユーザとそうでないユーザとの間に不公平が生じることになる。そこで、特許文献１のように、各加入者の加入サービスクラスに応じて帯域を公平に分配する方法が提案されている。

しかし、運用する複数の波長が有する帯域が全て利用されるとは限らないため、波長帯域割当効率が低くなっていた。そして、運用する複数の波長が有する帯域が全て利用されるとしても、加入者の加入サービスクラスが同一であるにもかかわらず、加入者の割当帯域が同一であるとは限らないため、加入者間でなお不公平が生じていた。

さらに、ある加入者の要求量が保証帯域より少なく、他の加入者の要求量が保証帯域より多い場合、ある加入者の余剰帯域を他の加入者に分配する方法がない。従って、余剰帯域が切り捨てられるか、特定の加入者に割り当てられる等、帯域余剰及び帯域不足を相殺するような適切な帯域割当ができなくなるという欠点がある。

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、波長帯域割当効率を高くし、加入者間で不公平をなくし、帯域余剰及び帯域不足を相殺するような適切な帯域割当を行なうことを目的とする。

加入サービスクラスに応じた保証帯域を保証する複数の波長が有する全帯域を、加入サービスクラスに応じて基準帯域として分配するようにしたとともに、加入サービスクラスが同一であれば基準帯域も同一であるようにした。

具体的には、本発明は、一の局側装置に複数の加入者装置が接続され、前記各加入者装置は予め用意された複数の波長のうちいずれかの波長の上り信号を前記局側装置に送信し、前記局側装置は予め用意された複数の波長のうちいずれの波長の上り信号も前記各加入者装置から受信する受動光通信網において、前記局側装置が行なう波長帯域割当方法であって、前記各加入者装置の加入サービスクラスに応じた保証帯域を保証するように、前記各加入者装置から前記局側装置への上り信号の複数の波長を決定する波長決定ステップと、前記波長決定ステップで決定した複数の波長が有する全帯域を、前記各加入者装置の加入サービスクラスに応じて前記各加入者装置に基準帯域として分配し、加入サービスクラスが同一である前記各加入者装置の基準帯域を同一とする基準帯域分配ステップと、を順に備えることを特徴とする波長帯域割当方法である。

この構成によれば、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、波長帯域割当効率を高くし、加入者間で不公平をなくすことができる。

また、本発明は、前記波長決定ステップでは、一の波長が有する帯域を、一の波長が収容する前記加入者装置の最大個数で除算した値に、前記各加入者装置の加入サービスクラスの重みを乗算した値を、前記各加入者装置の加入サービスクラスに応じた保証帯域とすることを特徴とする波長帯域割当方法である。

この構成によれば、各加入者装置は加入サービスクラスに応じた保証帯域を少なくとも保証されることができる。

また、本発明は、前記基準帯域分配ステップでは、前記各加入者装置の加入サービスクラスが増加するに従って、前記各加入者装置に基準帯域として分配する帯域を有する波長の数が増加し、前記波長決定ステップで決定した各波長が有する帯域が、前記波長決定ステップで決定した各波長が有する帯域を基準帯域として分配する前記各加入者装置に等分に分配されることを特徴とする波長帯域割当方法である。

また、本発明は、前記基準帯域分配ステップでは、前記波長決定ステップで決定した複数の波長の数が前記各加入者装置の加入サービスクラスの数より少ないとき、前記波長決定ステップで決定した複数の波長のうち一の波長が有する帯域が、前記各加入者装置の２つ以上の上位の加入サービスクラスに対して、前記各加入者装置の加入サービスクラスに応じて分配されることを特徴とする波長帯域割当方法である。

この構成によれば、各加入者装置は、加入サービスクラスが増加するに従って基準帯域を多く割り当てられるうえ、加入サービスクラスが同一であれば基準帯域を等しく割り当てられることができる。

基準帯域が要求帯域より余剰である各加入者装置に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である各加入者装置に対して分配することとした。

具体的には、本発明は、前記各加入者装置から帯域要求を受け付ける帯域要求受付ステップと、前記各加入者装置の要求帯域及び基準帯域の差分を計算し、基準帯域が要求帯域より余剰である前記各加入者装置に対する余剰帯域及び要求帯域が基準帯域より過剰である前記各加入者装置に対する過剰帯域を計算する差分計算ステップと、を前記基準帯域分配ステップの後に順に備えることを特徴とする波長帯域割当方法である。

また、本発明は、基準帯域が要求帯域より余剰である前記各加入者装置に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である前記各加入者装置に対して分配する余剰帯域分配ステップ、を前記差分計算ステップの後に備えることを特徴とする波長帯域割当方法である。

この構成によれば、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、帯域余剰及び帯域不足を相殺するような適切な帯域割当を行なうことができる。

また、本発明は、前記余剰帯域分配ステップでは、基準帯域が要求帯域より余剰である前記各加入者装置に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である前記各加入者装置に対して等分に分配することを特徴とする波長帯域割当方法である。

この構成によれば、基準帯域及び要求帯域の差分並びに加入サービスクラスに関わらず、余剰帯域を分配することができる。

また、本発明は、前記余剰帯域分配ステップでは、基準帯域が要求帯域より余剰である前記各加入者装置に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である前記各加入者装置に対して、前記加入サービスクラスが高いほど多く分配することを特徴とする波長帯域割当方法である。

この構成によれば、加入サービスクラスが高くなるに従って、各加入者装置は余剰帯域を多く分配されることができる。

また、本発明は、前記余剰帯域分配ステップでは、基準帯域が要求帯域より余剰である前記各加入者装置に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である前記各加入者装置に対して、要求帯域が基準帯域より過剰であるほど多く分配することを特徴とする波長帯域割当方法である。

この構成によれば、基準帯域及び要求帯域の差分が大きくなるに従って、各加入者装置は余剰帯域を多く分配されることができる。

本発明は、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、波長帯域割当効率を高くし、加入者間で不公平をなくし、帯域余剰及び帯域不足を相殺するような適切な帯域割当を行なうことができる。

本発明のＰＯＮの構成を示す図である。 本発明の波長帯域割当方法を示すフローチャートである。 本発明の波長帯域割当方法を示すフローチャートである。 波長決定ステップの詳細を示す図である。 基準帯域分配ステップの詳細を示す図である。 差分計算ステップの詳細を示す図である。 差分計算ステップの詳細を示す図である。 第１の余剰帯域分配ステップの詳細を示す図である。 第２の余剰帯域分配ステップの詳細を示す図である。

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。

（波長帯域割当方法の概要）
本発明のＰＯＮの構成を示す図を図１に示す。本発明の波長帯域割当方法を示すフローチャートを図２及び図３に示す。

ＰＯＮは、ｎ個（ｎは複数）のＯＮＵ１−１、１−２、１−３、１−４、・・・、１−ｎ、ＯＬＴ２、ｎ本の伝送路３−１、３−２、３−３、３−４、・・・、３−ｎ、伝送路４及びパワースプリッタ５から構成される。

ＯＬＴ２は、波長フィルタ２１、ｍ個（ｍは複数）の受信器２２−１、２２−２、・・・、２２−ｍ、波長決定部２３、基準帯域分配部２４、帯域要求受付部２５、差分計算部２６及び余剰帯域分配部２７から構成される。

各ＯＮＵ１は、予め用意された複数の波長λ_１、・・・、λ_ｍのうちいずれかの波長の上り信号をＯＬＴ２に送信する。ＯＬＴ２は、予め用意された複数の波長λ_１、・・・、λ_ｍのうちいずれの波長の上り信号も各ＯＮＵ１から受信する。伝送路３−１、・・・、３−ｎは、それぞれＯＮＵ１−１、・・・、１−ｎ及びパワースプリッタ５を接続する。伝送路４は、ＯＬＴ２及びパワースプリッタ５を接続する。

波長フィルタ２１は、各ＯＮＵ１からＯＬＴ２への上り信号について、波長λ_１、・・・、λ_ｍの光信号に振り分ける。受信器２２−１、・・・、２２−ｍは、それぞれ波長λ_１、・・・、λ_ｍの光信号を受信する。各受信器２２は、ＬＣ（Ｌｉｎｅ Ｃａｒｄ）などである。このように、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮが構成される。

帯域需要の総和が少ないうちは、運用する受信器２２の個数を最小限度（例えば１個）としておく。ユーザ数の増加や一部ユーザの需要増大に合わせて、運用する受信器２２の個数を増加させ、既存の受信器２２に収容しきれなくなったユーザを、新たな受信器２２に収容する。運用する受信器２２がもたらす帯域の総和を、仮想的にＰＯＮのひとまとまりの総帯域とみなして、各ＯＮＵ１に帯域を分配する。

波長決定部２３は、各ＯＮＵ１の加入サービスクラスに応じた保証帯域を保証するように、各ＯＮＵ１からＯＬＴ２への上り信号の複数の波長を決定する（ステップＳ４）。基準帯域分配部２４は、波長決定部２３が決定した複数の波長が有する全帯域を、各ＯＮＵ１の加入サービスクラスに応じて各ＯＮＵ１に基準帯域として分配し、加入サービスクラスが同一である各ＯＮＵ１の基準帯域を同一とする（ステップＳ５）。

ステップＳ４及びステップＳ５に先立って、波長決定部２３及び基準帯域分配部２４は、各ＯＮＵ１を検知し（ステップＳ１）、各ＯＮＵ１の加入サービスクラスへの加入状況を把握する（ステップＳ２）。加入状況に変化があれば（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ステップＳ４及びステップＳ５を行なう。加入状況に変化がなければ（ステップＳ３においてＮＯ）、ステップＳ４及びステップＳ５を行なう必要はない。

帯域要求受付部２５は、各ＯＮＵ１から帯域要求を受け付ける（ステップＳ６）。差分計算部２６は、各ＯＮＵ１の要求帯域及び基準帯域の差分を計算し、基準帯域が要求帯域より余剰である各ＯＮＵ１に対する余剰帯域及び要求帯域が基準帯域より過剰である各ＯＮＵ１に対する過剰帯域を計算する（ステップＳ７）。余剰帯域分配部２７は、基準帯域が要求帯域より余剰である各ＯＮＵ１に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である各ＯＮＵ１に対して分配する（ステップＳ８）。

波長決定部２３が行なうステップＳ４及び基準帯域分配部２４が行なうステップＳ５に従って、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、波長帯域割当効率を高くし、加入者間で不公平をなくすことができる。余剰帯域分配部２７が行なうステップＳ８に従って、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、帯域余剰及び帯域不足を相殺するような適切な帯域割当を行なうことができる。

（波長決定ステップの詳細）
波長決定ステップＳ４の詳細を示す図を図４に示す。ＯＮＵ１として、ＯＮＵ１−１、・・・、１−７が配置されているとする。ＯＮＵ１−１、・・・、１−７の加入サービスクラスは、それぞれクラス１、２、２、２、３、３、４とする。１台の受信器２２が収容するＯＮＵ１の最大個数を８個とする。１台の受信器２２が有する帯域を１とする。

波長決定部２３は、一の波長λが有する帯域１を、一の波長λが収容するＯＮＵ１の最大個数８で除算した値１／８に、各ＯＮＵ１の加入サービスクラスの重みを乗算した値を、各ＯＮＵ１の加入サービスクラスに応じた保証帯域とする。波長決定部２３は、ＯＮＵ１−１、・・・、１−７の加入サービスクラスに応じた保証帯域を、それぞれ１／８、２／８、２／８、２／８、３／８、３／８、４／８とする。

ＯＮＵ１−１、・・・、１−７の加入サービスクラスに応じた保証帯域の合計は、１７／８であり、各ＯＮＵ１からＯＬＴ２への上り信号の３つの波長λによって保証される。そこで、波長λ_１、λ_２、λ_３の光信号をそれぞれ受信する受信器２２−１、２２−２、２２−３が運用される。例えば、受信器２２−１は、ＯＮＵ１−１、・・・、１−５を収容し（ＯＮＵ１−５については、帯域１／８を収容する）、受信器２２−２は、ＯＮＵ１−５、・・・、１−７を収容し（ＯＮＵ１−５については、帯域２／８を収容し、ＯＮＵ１−７については、帯域３／８を収容する）、受信器２２−３は、ＯＮＵ１−７を収容する（帯域１／８を収容する）。すると、受信器２２−３は、帯域７／８を収容する余裕がある。そこで、基準帯域分配ステップＳ５が行なわれる。

（基準帯域分配ステップの詳細）
基準帯域分配ステップＳ５の詳細を示す図を図５に示す。各ＯＮＵ１の加入サービスクラスが増加するに従って、各ＯＮＵ１に基準帯域として分配する帯域を有する波長λの数が増加する。これは、既存の波長λは、下位の加入サービスクラスの各ＯＮＵ１をも収容してもよいが、新たな波長λは、上位の加入サービスクラスの各ＯＮＵ１のみ収容すべきである、という考え方に基づくものである。具体的には、波長λ_ｋは、加入サービスクラスがｋ以上の各ＯＮＵ１のみ収容する。つまり、波長λ_１は、加入サービスクラスが１以上の各ＯＮＵ１−１、・・・、１−７を収容し、波長λ_２は、加入サービスクラスが２以上の各ＯＮＵ１−２、・・・、１−７を収容し、波長λ_３は、加入サービスクラスが３以上の各ＯＮＵ１−５、・・・、１−７を収容する。

波長決定ステップＳ４で決定した各波長λが有する帯域が、波長決定ステップＳ４で決定した各波長λが有する帯域を基準帯域として分配する各ＯＮＵ１に等分に分配される。つまり、波長λ_１が有する帯域が、各ＯＮＵ１−１、・・・、１−７に等分に分配され、波長λ_２が有する帯域が、各ＯＮＵ１−２、・・・、１−７に等分に分配される。しかし、波長λ_３が有する帯域は、ＯＮＵ１−５、１−６、１−７のそれぞれの加入サービスクラス３、３、４を差別するため、各ＯＮＵ１−５、１−６、１−７に傾斜配分される。

波長決定ステップＳ４で決定した複数の波長λの数が、各ＯＮＵ１の加入サービスクラスの数より少ないとき、波長決定ステップＳ４で決定した複数の波長λのうち一の波長λが有する帯域が、各ＯＮＵ１の２つ以上の上位の加入サービスクラスに対して、各ＯＮＵ１の加入サービスクラスに応じて分配される。具体的には、波長決定ステップＳ４で決定した複数の波長λの数は３であり、各ＯＮＵ１の加入サービスクラスの数は４であり、前者は後者より少ない。そこで、波長λ_３が有する帯域が、各ＯＮＵ１−５、１−６、１−７の２つの上位の加入サービスクラス３、４に対して、各ＯＮＵ１−５、１−６、１−７のそれぞれの加入サービスクラス３、３、４に応じて分配される。

各ＯＮＵ１−５、１−６、１−７に対する分配比率は、それぞれの加入サービスクラスに忠実に３：３：４であってもよく、それぞれの加入サービスクラスをより差別するため例えば１：１：２であってもよく、他の比率であってもよい。図５では、各ＯＮＵ１−５、１−６、１−７に対する分配比率は、１：１：２としている。

ＯＮＵ１−１の基準帯域は、１／７＝０．１４３であり、ＯＮＵ１−２、１−３、１−４の基準帯域は、１／７＋１／６＝０．３１０であり、ＯＮＵ１−５、１−６の基準帯域は、１／７＋１／６＋１／（１＋１＋２）＝０．５６０であり、ＯＮＵ１−７の基準帯域は、１／７＋１／６＋２／（１＋１＋２）＝０．８１０である。

図４で示した保証帯域は、加入サービスクラス上の保証帯域である。図５で示した基準帯域は、運用する受信器２２のある時点での数及び各ＯＮＵ１の加入サービスクラスへのある時点での加入状況における、実際上の保証帯域である。保証帯域は、運用する全ての受信器２２が有する帯域を有効に利用することができるとは限らないが、基準帯域は、運用する全ての受信器２２が有する帯域を最大限に利用することができる。

（差分計算ステップの詳細）
差分計算ステップＳ７の詳細を示す図を図６及び図７に示す。各ＯＮＵ１は、基準帯域に等しい帯域を要求するとは限らず、基準帯域より少ない帯域を要求することもあり、基準帯域より多い帯域を要求することもある。

図６では、ＯＮＵ１−５について、要求帯域が基準帯域より少ない場合を示している。基準帯域全体は、波長λ_１、λ_２、λ_３に対して、それぞれ基準帯域Ｆ５１、Ｆ５２、Ｆ５３として振り分けられている。要求帯域全体は、波長λ_１、λ_２、λ_３に対して、それぞれ要求帯域Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ５３として等しく振り分けられる。その結果、波長λ_１、λ_２、λ_３に対して、それぞれ余剰帯域Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３が生ずる。

図７では、ＯＮＵ１−５について、要求帯域が基準帯域より多い場合を示している。基準帯域全体は、波長λ_１、λ_２、λ_３に対して、それぞれ基準帯域Ｆ５１、Ｆ５２、Ｆ５３として振り分けられている。要求帯域全体は、波長λ_１、λ_２、λ_３に対して、それぞれ要求帯域Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ５３として等しく振り分けられる。その結果、波長λ_１、λ_２、λ_３に対して、それぞれ不足帯域Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ５３が生ずる。

（余剰帯域分配ステップの詳細）
余剰帯域分配ステップＳ８の詳細を示す図を図８及び図９に示す。図８及び図９では、各ＯＮＵ１における波長λ_１、λ_２、λ_３に対する基準帯域は、図５で示した基準帯域である。図８及び図９では、各ＯＮＵ１−１、・・・、１−６における波長λ_１、λ_２、λ_３に対する要求帯域は同一であるが、ＯＮＵ１−７における波長λ_１、λ_２、λ_３に対する要求帯域は異なる。まず図８について説明し、次に図９について説明する。

図８について説明する。各ＯＮＵ１−１、・・・、１−７における波長λ_１に対する基準帯域Ｆ１１、Ｆ２１、Ｆ３１、Ｆ４１、Ｆ５１、Ｆ６１、Ｆ７１は、０．１４３である。各ＯＮＵ１−２、・・・、１−７における波長λ_２に対する基準帯域Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２、Ｆ５２、Ｆ６２、Ｆ７２は、０．１６７である。各ＯＮＵ１−５、１−６における波長λ_３に対する基準帯域Ｆ５３、Ｆ６３は、０．２５０である。ＯＮＵ１−７における波長λ_３に対する基準帯域Ｆ７３は、０．５００である。

各ＯＮＵ１−１、・・・、１−７における要求帯域全体を、それぞれ０．２００、０．２００、０．２８６、０．３３４、０．３００、１．０００、０．７００であるとする。ＯＮＵ１−１における要求帯域全体は、波長λ_１に対して、要求帯域Ｒ１１（＝０．２００）として振り分けられる。ＯＮＵ１−２における要求帯域全体は、波長λ_１、λ_２に対して、それぞれ要求帯域Ｒ２１、Ｒ２２（＝０．１００）として等しく振り分けられる。ＯＮＵ１−３における要求帯域全体は、波長λ_１、λ_２に対して、それぞれ要求帯域Ｒ３１、Ｒ３２（＝０．１４３）として等しく振り分けられる。ＯＮＵ１−４における要求帯域全体は、波長λ_１、λ_２に対して、それぞれ要求帯域Ｒ４１、Ｒ４２（＝０．１６７）として等しく振り分けられる。ＯＮＵ１−５における要求帯域全体は、波長λ_１、λ_２、λ_３に対して、それぞれ要求帯域Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ５３（＝０．１００）として等しく振り分けられる。ＯＮＵ１−６における要求帯域全体は、波長λ_１、λ_２、λ_３に対して、それぞれ要求帯域Ｒ６１、Ｒ６２、Ｒ６３（＝０．３３３）として等しく振り分けられる。ＯＮＵ１−７における要求帯域全体は、波長λ_１、λ_２、λ_３に対して、それぞれ要求帯域Ｒ７１、Ｒ７２、Ｒ７３（＝０．２３３）として等しく振り分けられる。

ＯＮＵ１−１における波長λ_１に対する不足帯域Ｄ１１は、０．０５７である。ＯＮＵ１−２における波長λ_１、λ_２に対する余剰帯域Ｓ２１、Ｓ２２は、それぞれ０．０４３、０．０６７である。ＯＮＵ１−３における波長λ_２に対する余剰帯域Ｓ３２は、０．０２４である。ＯＮＵ１−３における波長λ_１に対する基準帯域Ｆ３１及び要求帯域Ｒ３１は等しく、帯域に余剰又は不足はない。ＯＮＵ１−４における波長λ_１に対する不足帯域Ｄ４１は、０．０２４である。ＯＮＵ１−４における波長λ_２に対する基準帯域Ｆ４２及び要求帯域Ｒ４２は等しく、帯域に余剰又は不足はない。ＯＮＵ１−５における波長λ_１、λ_２、λ_３に対する余剰帯域Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３は、それぞれ０．０４３、０．０６７、０．１５０である。ＯＮＵ１−６における波長λ_１、λ_２、λ_３に対する不足帯域Ｄ６１、Ｄ６２、Ｄ６３は、それぞれ０．１９０、０．１６６、０．０８３である。ＯＮＵ１−７における波長λ_１、λ_２、λ_３に対する不足帯域Ｄ７１、Ｄ７２、余剰帯域Ｓ７３は、それぞれ０．０９０、０．０６６、０．２６７である。

波長λ_１について説明する。各ＯＮＵ１−２、１−５の余剰帯域Ｓ２１、Ｓ５１の合計は、０．０８６である。各ＯＮＵ１−１、１−４、１−６、１−７の不足帯域Ｄ１１、Ｄ４１、Ｄ６１、Ｄ７１の合計は、０．３６１である。余剰帯域の合計は不足帯域の合計より小さいため、余剰帯域は不足帯域を補うことができない。そこで、各ＯＮＵ１−１、１−４、１−６、１−７に対して、余剰帯域の合計は追加帯域（＝０．０２２）として等しく振り分けられる。そして、各ＯＮＵ１−１、１−４、１−６、１−７に対して、追加帯域は不足帯域より小さいため、当該追加帯域が許可される。よって、各ＯＮＵ１−１、・・・、１−７に対して、実際の帯域は、０．１６５、０．１００、０．１４３、０．１６５、０．１００、０．１６５、０．１６５となる。

波長λ_２について説明する。各ＯＮＵ１−２、１−３、１−５の余剰帯域Ｓ２２、Ｓ３２、Ｓ５２の合計は、０．１５８である。各ＯＮＵ１−６、１−７の不足帯域Ｄ６２、Ｄ７２の合計は、０．２３２である。余剰帯域の合計は不足帯域の合計より小さいため、余剰帯域は不足帯域を補うことができない。そこで、各ＯＮＵ１−６、１−７に対して、余剰帯域の合計は追加帯域（＝０．０７９）として等しく振り分けられる。しかし、ＯＮＵ１−７に対して、追加帯域は不足帯域より大きいため、追加帯域として不足帯域Ｄ７２が許可される。そして、ＯＮＵ１−６に対して、追加帯域として０．１５８−０．０６６＝０．０９２が許可され、追加帯域は不足帯域より小さい。よって、各ＯＮＵ１−２、・・・、１−７に対して、実際の帯域は、０．１００、０．１４３、０．１６７、０．１００、０．２５９、０．２３３となる。

波長λ_３について説明する。各ＯＮＵ１−５、１−７の余剰帯域Ｓ５３、Ｓ７３の合計は、０．４１７である。ＯＮＵ１−６の不足帯域Ｄ６３は、０．０８３である。余剰帯域の合計は不足帯域の合計より大きいため、余剰帯域は不足帯域を補うことができる。そこで、ＯＮＵ１−６に対して、追加帯域として不足帯域Ｄ６３が許可される。よって、各ＯＮＵ１−５、・・・、１−７に対して、実際の帯域は、０．１００、０．３３３、０．２３３となる。

図９について説明する。各ＯＮＵ１に対する基準帯域は、図８及び図９で同様である。各ＯＮＵ１における要求帯域全体は、図８及び図９で同様である。各ＯＮＵ１−１、・・・、１−６における要求帯域全体は、図８及び図９で同様に振り分けられる。ただし、ＯＮＵ１−７における要求帯域全体は、波長λ_１、λ_２、λ_３に対して、それぞれ要求帯域Ｒ７１（＝０．１４３）、Ｒ７２（＝０．１６７）、Ｒ７３（＝０．３９０）として振り分けられる。つまり、ＯＮＵ１−７における要求帯域全体は、まず波長λ_１に対する基準帯域Ｆ７１によって補われ、次に波長λ_２に対する基準帯域Ｆ７２によって補われ、次に波長λ_３に対する基準帯域Ｆ７３によって補われる。

各ＯＮＵ１−１、・・・、１−６に対する余剰帯域又は不足帯域は、図８及び図９で同様である。ＯＮＵ１−７における波長λ_１に対する基準帯域Ｆ７１及び要求帯域Ｒ７１は等しく、帯域に余剰又は不足はない。ＯＮＵ１−７における波長λ_２に対する基準帯域Ｆ７２及び要求帯域Ｒ７２は等しく、帯域に余剰又は不足はない。ＯＮＵ１−７における波長λ_３に対する余剰帯域Ｓ７３は、０．１１０である。

波長λ_１について説明する。各ＯＮＵ１−２、１−５の余剰帯域Ｓ２１、Ｓ５１の合計は、０．０８６である。各ＯＮＵ１−１、１−４、１−６の不足帯域Ｄ１１、Ｄ４１、Ｄ６１の合計は、０．２７１である。余剰帯域の合計は不足帯域の合計より小さいため、余剰帯域は不足帯域を補うことができない。そこで、各ＯＮＵ１−１、１−４、１−６に対して、余剰帯域の合計は追加帯域（＝０．０２９）として等しく振り分けられる。しかし、ＯＮＵ１−４に対して、追加帯域は不足帯域より大きいため、追加帯域として不足帯域Ｄ４１が許可される。そして、各ＯＮＵ１−１、１−６に対して、追加帯域として（０．０８６−０．０２４）／２＝０．０３１が許可され、追加帯域は不足帯域より小さい。よって、各ＯＮＵ１−１、・・・、１−７に対して、実際の帯域は、０．１７４、０．１００、０．１４３、０．１６７、０．１００、０．１７４、０．１４３となる。

波長λ_２について説明する。各ＯＮＵ１−２、１−３、１−５の余剰帯域Ｓ２２、Ｓ３２、Ｓ５２の合計は、０．１５８である。ＯＮＵ１−６の不足帯域Ｄ６２は、０．１６６である。余剰帯域の合計は不足帯域の合計より小さいため、余剰帯域は不足帯域を補うことができない。そこで、ＯＮＵ１−６に対して、余剰帯域の合計は追加帯域（＝０．１５８）として振り分けられる。よって、各ＯＮＵ１−２、・・・、１−７に対して、実際の帯域は、０．１００、０．１４３、０．１６７、０．１００、０．３２５、０．１６７となる。

波長λ_３について説明する。各ＯＮＵ１−５、１−７の余剰帯域Ｓ５３、Ｓ７３の合計は、０．２６０である。ＯＮＵ１−６の不足帯域Ｄ６３は、０．０８３である。余剰帯域の合計は不足帯域の合計より大きいため、余剰帯域は不足帯域を補うことができる。そこで、ＯＮＵ１−６に対して、追加帯域として不足帯域Ｄ６３が許可される。よって、各ＯＮＵ１−５、・・・、１−７に対して、実際の帯域は、０．１００、０．３３３、０．３９０となる。

波長λ_１、λ_２、λ_３について各ＯＮＵ１に分配された帯域の和が１を超えることがある。１つのＯＮＵ１が一度に１つの受信器２２としか通信できないときには、ある時間帯において各ＯＮＵ１に割り当てられる帯域の上限は１となるため、波長λ_１、λ_２、λ_３について各ＯＮＵ１に分配された帯域の和及びある時間帯において各ＯＮＵ１に割り当てられる帯域の上限に対する差分は切り捨てられる。

図８及び図９では、余剰帯域分配ステップＳ８では、基準帯域が要求帯域より余剰である各ＯＮＵ１に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である各ＯＮＵ１に対して等分に分配する。よって、基準帯域及び要求帯域の差分並びに加入サービスクラスに関わらず、余剰帯域を分配することができる。

第１変形例として、余剰帯域分配ステップＳ８では、基準帯域が要求帯域より余剰である各ＯＮＵ１に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である各ＯＮＵ１に対して、加入サービスクラスが高いほど多く分配してもよい。よって、加入サービスクラスが高くなるに従って、各ＯＮＵ１は余剰帯域を多く分配されることができる。

第２変形例として、余剰帯域分配ステップＳ８では、基準帯域が要求帯域より余剰である各ＯＮＵ１に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である各ＯＮＵ１に対して、要求帯域が基準帯域より過剰であるほど多く分配してもよい。よって、基準帯域及び要求帯域の差分が大きくなるに従って、各ＯＮＵ１は余剰帯域を多く分配されることができる。

本発明に係る波長帯域割当方法は、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、適切な帯域割当を行なうことに適している。

１：ＯＮＵ
２：ＯＬＴ
３：伝送路
４：伝送路
５：パワースプリッタ
２１：波長フィルタ
２２：受信器
２３：波長決定部
２４：基準帯域分配部
２５：帯域要求受付部
２６：差分計算部
２７：余剰帯域分配部

Claims (9)

1. 一の局側装置に複数の加入者装置が接続され、前記各加入者装置は予め用意された複数の波長のうちいずれかの波長の上り信号を前記局側装置に送信し、前記局側装置は予め用意された複数の波長のうちいずれの波長の上り信号も前記各加入者装置から受信する受動光通信網において、前記局側装置が行なう波長帯域割当方法であって、
   前記各加入者装置の加入サービスクラスに応じた保証帯域を保証するように、前記各加入者装置から前記局側装置への上り信号の複数の波長を決定する波長決定ステップと、
   前記波長決定ステップで決定した複数の波長が有する全帯域を、前記各加入者装置の加入サービスクラスに応じて前記各加入者装置に基準帯域として分配し、加入サービスクラスが同一である前記各加入者装置の基準帯域を同一とする基準帯域分配ステップと、
   を順に備えることを特徴とする波長帯域割当方法。
2. 前記波長決定ステップでは、一の波長が有する帯域を、一の波長が収容する前記加入者装置の最大個数で除算した値に、前記各加入者装置の加入サービスクラスの重みを乗算した値を、前記各加入者装置の加入サービスクラスに応じた保証帯域とすることを特徴とする請求項１に記載の波長帯域割当方法。
3. 前記基準帯域分配ステップでは、前記波長決定ステップで決定した複数の波長の数が前記各加入者装置の加入サービスクラスの数と等しいとき、前記波長決定ステップで決定した各波長が有する帯域が、前記各加入者装置の所定の数の上位の加入サービスクラスに対して、前記各加入者装置の加入サービスクラスに関わらず等分に分配されることを特徴とする請求項１又は２に記載の波長帯域割当方法。
4. 前記基準帯域分配ステップでは、前記波長決定ステップで決定した複数の波長の数が前記各加入者装置の加入サービスクラスの数より少ないとき、前記波長決定ステップで決定した複数の波長のうち一の波長が有する帯域が、前記各加入者装置の２つ以上の上位の加入サービスクラスに対して、前記各加入者装置の加入サービスクラスに応じて分配され、前記波長決定ステップで決定した複数の波長のうち他の波長が有する帯域が、前記各加入者装置の所定の数の上位の加入サービスクラスに対して、前記各加入者装置の加入サービスクラスに関わらず等分に分配されることを特徴とする請求項１又は２に記載の波長帯域割当方法。
5. 前記各加入者装置から帯域要求を受け付ける帯域要求受付ステップと、
   前記各加入者装置の要求帯域及び基準帯域の差分を計算し、基準帯域が要求帯域より余剰である前記各加入者装置に対する余剰帯域及び要求帯域が基準帯域より過剰である前記各加入者装置に対する過剰帯域を計算する差分計算ステップと、
   を前記基準帯域分配ステップの後に順に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の波長帯域割当方法。
6. 基準帯域が要求帯域より余剰である前記各加入者装置に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である前記各加入者装置に対して分配する余剰帯域分配ステップ、
   を前記差分計算ステップの後に備えることを特徴とする請求項５に記載の波長帯域割当方法。
7. 前記余剰帯域分配ステップでは、基準帯域が要求帯域より余剰である前記各加入者装置に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である前記各加入者装置に対して等分に分配することを特徴とする請求項６に記載の波長帯域割当方法。
8. 前記余剰帯域分配ステップでは、基準帯域が要求帯域より余剰である前記各加入者装置に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である前記各加入者装置に対して、前記加入サービスクラスが高いほど多く分配することを特徴とする請求項６に記載の波長帯域割当方法。
9. 前記余剰帯域分配ステップでは、基準帯域が要求帯域より余剰である前記各加入者装置に対する余剰帯域を、要求帯域が基準帯域より過剰である前記各加入者装置に対して、要求帯域が基準帯域より過剰であるほど多く分配することを特徴とする請求項６に記載の波長帯域割当方法。

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