JP5806202B2 - COMMUNICATION SYSTEM, STATION-side DEVICE, COMMUNICATION BAND CONTROL METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、通信システムおよび局側装置、通信帯域制御方法に関する。 The present invention relates to a communication system, a station-side device, and a communication band control method.
近年、光ファイバーを用いたブロードバンドアクセスサービスとして、1本の光ファイバーを複数の加入者で共有するPON(Passive Optical Network)システムが広く普及している。PONシステムは、局側装置としてOLT(Optical Line Terminal)が配置され、加入者側装置としてONU(Optical Network Unit)が配置される。OLTからONUへの下り回線では、データフレームが放送のように連続して配信され、ONUからOLTの上り回線では、複数のONUから送信されるデータフレームが衝突しないように時分割方式で制御される。PONシステムでは、上り方向の通信帯域をOLTからONUに割り当てるために、DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)方式が使用されている(例えば特許文献1参照)。 In recent years, as a broadband access service using an optical fiber, a PON (Passive Optical Network) system in which one optical fiber is shared by a plurality of subscribers has been widely used. In the PON system, an OLT (Optical Line Terminal) is arranged as a station side device, and an ONU (Optical Network Unit) is arranged as a subscriber side device. In the downlink from the OLT to the ONU, data frames are continuously distributed as broadcast, and in the uplink from the ONU to the OLT, data frames transmitted from a plurality of ONUs are controlled in a time division manner so as not to collide. The In the PON system, a DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) method is used to allocate an upstream communication band from the OLT to the ONU (see, for example, Patent Document 1).
ところが、DBA方式の場合、ONUは、送信バッファに蓄積されたデータ量に応じて、通信帯域の割り当てを要求するフレームをOLTに一定の時間間隔で送信する。そして、OLTは、他のONUが使用する通信帯域を考慮して当該ONUに割り当てる通信帯域を計算し、ONUに通知する。そして、ONUは、OLTから割り当てられた通信帯域で送信バッファに蓄積されたデータをOLTに送信する。このため、ONUが通信帯域の割り当てをOLTに要求してから実際にONUがOLTにデータを送信するまでの遅延時間が大きくなるという問題がある。例えば、送信データ量が増加する場合、データ量の増加に応じた通信帯域の割り当てを受けるまでの遅延がある。そして、音声通信や映像配信などの通信サービスでは、データを送受信する際の遅延時間ができるだけ小さいことが求められ、データの遅延によるサービス品質の低下が問題となる。 However, in the case of the DBA method, the ONU transmits frames requesting communication band allocation to the OLT at regular time intervals according to the amount of data stored in the transmission buffer. Then, the OLT calculates a communication band to be allocated to the ONU in consideration of a communication band used by another ONU, and notifies the ONU. Then, the ONU transmits the data accumulated in the transmission buffer in the communication band assigned from the OLT to the OLT. For this reason, there is a problem that the delay time from when the ONU requests the OLT to allocate the communication band until the ONU actually transmits data to the OLT increases. For example, when the transmission data amount increases, there is a delay until the communication band is allocated according to the increase in the data amount. In communication services such as voice communication and video distribution, it is required that the delay time when transmitting and receiving data is as small as possible, and degradation of service quality due to data delay becomes a problem.
本発明の目的は、通信サービスにおけるデータの遅延を低減してサービス品質を向上できる通信システムおよび局側装置、通信帯域制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a communication system, a station-side device, and a communication band control method that can improve service quality by reducing data delay in a communication service.
一つの観点による通信システムは、
互いに接続された加入者側装置及び局側装置を含む通信システムであって、端末が加入者側装置および局側装置を介して上位網のSIPサーバーに接続される場合、加入者側装置は、端末から送信されるデータをバッファに蓄積して、バッファに蓄積されたデータのデータ量を局側装置に通知し、局側装置から指示される通信帯域でバッファに保持されたデータを送信し、局側装置は、端末からSIPサーバーに送信するINVITEメッセージに対するSIPサーバーの応答メッセージをモニタして、加入者側装置が次に送信するデータのデータ量を予測し、予測したデータ量と加入者側装置から通知されるデータ量とに応じて、加入者側装置に割り当てる通信帯域を算出し、算出された通信帯域を加入者側装置に通知することを特徴とする。
A communication system according to one aspect is
In a communication system including a subscriber-side device and a station-side device connected to each other, and when a terminal is connected to a SIP server of a higher-level network via the subscriber-side device and the station-side device, the subscriber-side device is The data transmitted from the terminal is accumulated in the buffer, the data amount of the data accumulated in the buffer is notified to the station side device, the data held in the buffer is transmitted in the communication band instructed from the station side device, The station side device monitors the response message of the SIP server in response to the INVITE message transmitted from the terminal to the SIP server, and predicts the data amount of data to be transmitted next by the subscriber side device, and the predicted data amount and the subscriber side The communication bandwidth allocated to the subscriber side device is calculated according to the data amount notified from the device, and the calculated communication bandwidth is notified to the subscriber side device. .
一つの観点による局側装置は、端末が接続される加入者側装置と加入者側装置の通信先のSIPサーバーに送信するINVITEメッセージに対するSIPサーバーの応答メッセージをモニタするモニタ手段と、応答メッセージに基いて加入者側装置が次に送信するデータのデータ量を予測する予測手段と、予測したデータ量と加入者側装置から通知されるデータ量とに応じて、加入者側装置に割り当てる通信帯域を算出する算出手段と、算出された通信帯域を加入者側装置に通知する通知手段とを備えることを特徴とする。 One aspect by the station side device, a monitor means for monitoring a response message of the SIP server to the INVITE message transmitted to the destination SIP server the subscriber unit and the subscriber unit to which the terminal is connected, the response message Based on the prediction means for predicting the data amount of data to be transmitted next by the subscriber side device, and the communication band allocated to the subscriber side device according to the predicted data amount and the data amount notified from the subscriber side device And a notifying means for notifying the subscriber side apparatus of the calculated communication band.
一つの観点による通信帯域制御方法は、互いに接続された加入者側装置及び局側装置を含む通信システムで用いられる通信帯域制御方法であって、端末が前記加入者側装置および前記局側装置を介して上位網のSIPサーバーに接続される場合、前記加入者側装置は、端末から送信されるデータをバッファに蓄積して、前記バッファに蓄積されたデータのデータ量を前記局側装置に通知し、前記局側装置から指示される通信帯域で前記バッファに保持されたデータを送信し、前記局側装置は、前記端末から前記SIPサーバーに送信するINVITEメッセージに対する前記SIPサーバーの応答メッセージをモニタして、前記加入者側装置が次に送信するデータのデータ量を予測し、予測したデータ量と前記加入者側装置から通知されるデータ量とに応じて、前記加入者側装置に割り当てる通信帯域を算出し、算出された通信帯域を前記加入者側装置に通知することを特徴とする。 A communication band control method according to one aspect is a communication band control method used in a communication system including a subscriber-side device and a station-side device connected to each other, wherein a terminal uses the subscriber-side device and the station-side device. The subscriber side device accumulates data transmitted from the terminal in a buffer and notifies the station side device of the amount of data stored in the buffer. Then, the data stored in the buffer is transmitted in the communication band instructed by the station side device, and the station side device monitors the response message of the SIP server in response to the INVITE message transmitted from the terminal to the SIP server. Then, the data amount of the data to be transmitted next by the subscriber side device is predicted, and the predicted data amount is notified from the subscriber side device. Depending on the data amount and the calculated communication bandwidth to be assigned to the subscriber units, and notifies the calculated communication band to the subscriber unit.
本件開示の通信システムおよび局側装置、通信帯域制御方法は、データを送受信する際の遅延時間ができるだけ小さいことが求められる通信サービスにおける遅延を低減してサービス品質を向上できる。 The communication system, the station-side device, and the communication band control method disclosed herein can improve service quality by reducing delays in communication services that are required to have as little delay time as possible when transmitting and receiving data.
以下、本件開示の通信システムおよび局側装置、通信帯域制御方法の実施形態について詳しく説明する。図1は、本実施形態に係る通信システムの一例として、PONシステム100を示している。図1において、PONシステム100は、局側装置としてOLT101と、加入者側装置として複数のONU102とを有する。そして、OLT101と複数のONU102は、光カプラー103を介して接続されている。図1の例では、1台のOLT101がONU102(1)からONU102(5)までの5台のONU102を収容する。尚、ONU102(3)およびONU102(4)は、記載を省略する。
Hereinafter, embodiments of a communication system, a station-side device, and a communication band control method disclosed in the present disclosure will be described in detail. FIG. 1 shows a
ここで、複数のONU102のうち特定のONU102を指す場合は、符号に(番号)を付加して、例えばONU102(1)のように表記する。また、ONU102(1)からONU102(5)に共通の内容を説明する場合は、(番号)を省略してONU102と表記する。 Here, when a specific ONU 102 is pointed out among the plurality of ONUs 102, (number) is added to the code and expressed as, for example, ONU 102 (1). Further, when the contents common to the ONU 102 (1) to the ONU 102 (5) are described, (number) is omitted and expressed as the ONU 102.
PONシステム100において、OLT101からONU102への下り回線は、データフレームが時分割多重されて放送のように連続して配信される。また、ONU102からOLT101の上り回線は、複数のONU102から送信されるデータフレームが衝突しないように時分割方式で複数のONU102の通信帯域(送信タイミングや送信期間)が制御される。そして、OLT101は、DBA方式により、上り方向の通信帯域を各ONU102に割り当てている。
In the
図1の例では、ONU102(1)にユーザ端末として電話(IP(Internet Protocol)電話)104が接続されている。また、ONU102(2)には、ネットワーク機能付のTV(TeleVision)105、ONU102(5)には、PC(Personal Computer)106がそれぞれ接続されている。 In the example of FIG. 1, a telephone (IP (Internet Protocol) telephone) 104 is connected to the ONU 102 (1) as a user terminal. Further, a TV (TeleVision) 105 with a network function is connected to the ONU 102 (2), and a PC (Personal Computer) 106 is connected to the ONU 102 (5).
以降の説明では、ONU102(1)に接続される電話106がSIP(Session Initiation Protocol)サーバ108を介して音声通話を行う場合の例について説明する。尚、OLT101とSIPサーバ108は、ネットワーク107を介して接続されている。
In the following description, an example will be described in which the
図2は、ONU102の一例を示す図である。図2において、ONU102は、ユーザIF(InterFace)201と、ONU制御部202と、PONIF(Passive Optical Network InterFace)203と、送信用バッファ204とを有する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the ONU 102. In FIG. 2, the ONU 102 includes a user IF (Interface) 201, an
ユーザIF201は、図1に示した電話104、TV105、PC106などのユーザ端末を接続するためのインターフェースで、例えばLAN(Local Area Network)インターフェースが用いられる。ユーザIF201を介してユーザ端末から入力されるデータは、一旦、送信用バッファ204に蓄積される。
A
ONU制御部202は、CPU(Central Processing Unit)などが用いられ、ONU102全体の制御を行う。また、ONU制御部202は、OLT101との間でDBA制御を行う。例えば、ONU制御部202は、送信用バッファ204に蓄積された送信データのデータ量をOLT101に通知し、OLT101から割り当てられた通信帯域で送信データをOLT101に送信する。また、ONU制御部202は、PONIF203がOLT側から受信するデータから自装置宛のデータを取り出し、ユーザIF201を介してユーザ端末側に出力する。
The ONU
PONIF203は、OLT101側と通信を行うためのインターフェースである。例えば、PONIF203は、ONU制御部202が送信用バッファ204から読み出したデータを光信号に変換してOLT101側に送信し、逆にOLT101側から受信する光信号を電気信号に変換してONU制御部202に出力する。
The PONIF 203 is an interface for communicating with the OLT 101 side. For example, the PONIF 203 converts the data read from the
送信用バッファ204は、例えば半導体メモリが用いられ、ユーザ端末の送信データを一時的に保持する。
For example, a semiconductor memory is used as the
このように、ONU102は、ユーザ端末の送信データを送信用バッファ204に一時的に蓄積し、OLT101が割り当てる通信帯域で送信データをOLT101に送信し、OLT101から受信する自装置宛のデータをユーザ端末に出力する。
As described above, the ONU 102 temporarily stores the transmission data of the user terminal in the
次に、OLT101について説明する。図3は、OLT101の一例を示す図である。図3において、OLT101は、PONIF301と、OLT制御部302と、上位網IF(InterFace)303とを基本的に有する。さらに、PONIF301と上位網IF303との間にパケットフィルタ部304、ONU102を管理するためのONUDB(ONU DataBase)305とを有する。
Next, the OLT 101 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the OLT 101. In FIG. 3, the OLT 101 basically includes a
PONIF301は、ONU102側との間でデータを送受信するためのインターフェースである。例えば、PONIF301は、パケットフィルタ部304を介して上位網(ネットワーク107)との間で送受信するデータやOLT制御部302が送受信する制御データを光信号に変換してONU102側と通信する。
The PONIF 301 is an interface for transmitting and receiving data to and from the ONU 102 side. For example, the
OLT制御部302は、例えばCPUなどが用いられ、OLT101全体の制御を行う。また、OLT制御部302は、ONU102との間でDBA制御を行い、例えばONU102から通知される送信データのデータ量に応じてONU102に通信帯域を割り当てる処理を行う。尚、OLT制御部302の処理については、後で詳しく説明する。
For example, a CPU or the like is used as the
上位網IF303は、図1のネットワーク107に接続され、上位のサーバにアクセスするためのインターフェースである。図1の例では、SIPサーバ108に接続される。
The host network IF 303 is an interface that is connected to the
パケットフィルタ部304は、パケットの種類を判別して、ONU102との間で送受信するPON用の制御データをフィルタリングしてOLT制御部302に入出力し、ユーザデータをフィルタリングして上位網IF303に入出力する。
The
ONUDB305は、OLT101が収容する複数のONU102のMAC(Media Access Control)アドレスやリンク状態などを管理するためのデータベースである。OLT制御部302は、ONU102の認証を行い、ONUDB305でONU102の接続を管理する。そして、OLT制御部302は、ONUDB305で管理されている認証済みのONU102から送信されるユーザデータを上位のネットワーク107に転送する。
The
このように、OLT101は、ONU102が上位網との間で送受信できるように、配下のONU102を管理し、ONU102の上位網への通信を制御する。また、本実施形態では、図2で説明したように、ONU102は、ユーザ端末が送信するデータを送信用バッファ204に一時的に蓄積する。そして、OLT101から割り当てられる通信帯域でOLT101に送信し、OLT101から受信する自装置宛のデータをユーザ端末に出力する。
As described above, the
次に、OLT制御部302の処理内容について説明する。図4は、OLT制御部302の処理内容の一例を示す図である。図4において、OLT制御部302は、フィルタ制御処理351と、モニタ処理352と、帯域算出処理353と、通知処理354と、データ量予測処理355とを行う。
Next, processing contents of the
フィルタ制御処理351は、図3に示したパケットフィルタ部304の動作を制御する処理を行う。例えばフィルタ制御処理351は、PON用の制御データをONU102との間で送受信するように、パケットフィルタ部304を制御する。また、フィルタ制御処理351は、ONU102と上位のサーバとの通信データを上位網IF303に入出力するように、パケットフィルタ部304を制御する。
The
モニタ処理352は、上位のネットワーク107に接続されているサーバ(例えば図1に示したSIPサーバ108)とONU102との間の通信データをモニタする処理を行う。そして、モニタ処理352は、モニタする通信データがONU102からサーバに対して通信サービスの開始を要求する制御メッセージであるか否かを判別する。通信データが制御メッセージである場合は、通信サービスの内容をデータ量予測処理355に通知する。
The
データ量予測処理353は、モニタ処理352でモニタした制御メッセージが示す通信サービスの種類に基いて、次にONU102から送信されるデータ量を予測する処理を行う。例えば、図1の例では、ONU102(1)のIP電話104は、電話を掛けるための制御メッセージ(音声通信サービスの開始要求メッセージ)をSIPサーバ108に送信する。そして、モニタ処理352は、音声通信サービスの開始要求メッセージをモニタしたことをデータ量予測処理353に通知する。これを受けたデータ量予測処理353は、音声通信サービスに必要な通信帯域を予測し、帯域算出処理354に出力する。尚、図3に示したOLT101には、様々なサービスと通信データ量との対応を示すテーブルが予めONUDB305などに記憶されており、データ量予測処理353は、このテーブルを参照して、次に使用される通信帯域を予測する。
The data amount
帯域算出処理354は、ONU102から要求される送信データ量に応じて、次にONU102がデータを送信するための通信帯域を算出する処理を行う。そして、帯域算出処理354は、モニタ処理352で制御メッセージを検出していない場合、ONU102から要求される送信データ量に基いて通信帯域を算出し、通知処理355に出力する。また、帯域算出処理354は、モニタ処理352で制御メッセージを検出した場合、データ量予測処理353が予測した送信データ量と、この時点でONU102から要求されている送信データ量とを合わせた通信帯域を算出し、通知処理355に出力する。
The
通知処理355は、帯域算出処理354が算出した通信帯域をONU102に通知する。ここで、通信帯域は、複数のONU102で時分割多重されるデータの送信開始タイミングと、送信時間とを含む情報である。
The
このようにして、本実施形態に係るOLT101は、ONU102と上位のサーバとの間の制御メッセージをモニタして、通信サービスの種類に応じた通信帯域を予測することにより、ONU102が送信するデータの遅延を低減できる。尚、上記の例では、SIPサーバ108との通信をモニタする例を挙げたが、ネットワークテレビなどの映像配信サービスなどにおいても同様に適用可能である。このように、本実施形態に係るOLT101は、データを送受信する際の遅延時間ができるだけ小さいことが求められる通信サービスにおけるデータの遅延を低減してサービス品質を向上できる。
In this way, the
次に、図1に示したONU102とOLT101との間で行われる制御シーケンスの一例について、図5を用いて説明する。
Next, an example of a control sequence performed between the
(ステップS401)ONU102は、IP電話104、TV105、PC106などのユーザ端末から送信される制御メッセージjを受信する。
(Step S401) The
(ステップS402)ONU102は、制御メッセージjを送信用バッファ204に一時的に保持する。ここで、制御メッセージjのデータ量を(Dj)とする。
(Step S <b> 402) The
(ステップS403)OLT101は、GateフレームをONU102に送信する。ここで、Gateフレームは、OLT101が定期的に送信する疎通確認用のメッセージである。OLT101は、定期的にGateフレームをONU102側に送信しており、これに応じてONU102はReportフレームで次に送信するデータの通信帯域を要求する。ここで、Reportフレームは、ONU102がOLT101に返信する疎通確認用の応答メッセージである。尚、ONU102は、送信データが無い場合でもReportフレームをOLT101に返信し、OLT101はONU102とのリンク状態を管理している。
(Step S <b> 403) The
(ステップS404)ONU102は、制御メッセージjをOLT101側に送信するために、制御メッセージjのデータ量(Dj)をReportフレームでOLT101側に通知する。これにより、ONU102は、データ量(Dj)を有する制御メッセージjを送信するための通信帯域をOLT101に要求する。
(Step S404) In order to transmit the control message j to the
(ステップS405)OLT101は、ONU102から要求されたデータ量(Dj)を送信するための通信帯域を通知し、制御メッセージjの送信を許可するGateフレームをONU102に送信する。
(Step S <b> 405) The
(ステップS406)ONU102は、送信用バッファ204に一時的に保持していた制御メッセージjを読み出して、OLT101側に送信する。
(Step S406) The
(ステップS407)制御メッセージjは、ONU102からOLT101に送信される。
(Step S407) The control message j is transmitted from the
(ステップS408)OLT101は、ONU102から受信する制御メッセージjをネットワーク107を介して宛先のサーバに送信する。図1の例では、OLT101は、制御メッセージjをSIPサーバ108に送信する。尚、図5では、サーバからユーザ端末へのメッセージは省略して図には描いていない。
(Step S408) The
(ステップS409)OLT101は、制御メッセージjをモニタして内容を解析する。そして、OLT101は、制御メッセージjに対応する通信サービスが開始されることを把握する。
(Step S409) The
(ステップS410)OLT101は、先に説明したように、定期的にGateフレームをONU102に送信する。
(Step S410) The
(ステップS411)ONU102は、OLT101から定期的に送信されるGateフレームに対応するReportフレームをOLT101に送信する。ここでは、ONU102は、データ量(Dm))の情報を送信するための通信帯域をOLT101に要求する例を示している。
(Step S <b> 411) The
尚、ステップS410およびステップS411は、図5に描いたタイミング(ステップS409とステップS412との間)で送受信しなくてもよいが、ここでは、次の説明が分かり易いように、ステップS409とステップS412との間に描いてある。 Note that step S410 and step S411 do not have to be transmitted / received at the timing depicted in FIG. 5 (between step S409 and step S412), but here step S409 and step S411 are easy to understand. It is drawn between S412.
(ステップS412)OLT101は、ステップS409でモニタした通信サービスの種類に基づいて、当該通信サービスで使用される予定の通信帯域を予測する。ここで、OLT101は、通信サービスでデータ量(Dα))の情報が送信されると予測し、ステップS411でONU102から通知されたデータ量(Dm))にデータ量(Dα))を加算したデータ量(Dn))をONU102への通信帯域の割当量とする。
(Step S412) Based on the type of communication service monitored in step S409, the
(ステップS413)OLT101は、データ量(Dn))を送信するための通信帯域を許可するGateフレームをONU102に送信する。
(Step S413) The
ここまでの処理(ステップS401からステップS413まで)は、ユーザ端末から送信される制御メッセージjに関連する処理である。そして、OLT101は、制御メッセージjをモニタして通信サービスの開始を認識し、通信サービスの種類に応じた通信帯域をONU102に割り当てる処理を行う。
The processes so far (from step S401 to step S413) are processes related to the control message j transmitted from the user terminal. The
一方、ユーザ端末は、通信サービスを開始する。尚、図5には上位側のサーバからユーザ端末に通信サービスの許可を通知するメッセージは省略して描いていないが、ONU102は、通信サービスの許可を受けて、通信サービスを開始する。
On the other hand, the user terminal starts a communication service. In FIG. 5, a message for notifying communication service permission from the upper server to the user terminal is omitted, but the
(ステップS414)ユーザ端末は、通信サービスに対応するトラフィックp(データ量(Dp)))を上位側のサーバに送信する。 (Step S414) The user terminal transmits traffic p (data amount (Dp))) corresponding to the communication service to the upper server.
(ステップS415)ONU102は、ユーザ端末が送信するトラフィックpのデータを送信用バッファ204に一時的に記憶する。
(Step S415) The
(ステップS416)ONU102は、ステップS413で説明した通信帯域の割り当てが行われているので、トラフィックp以上の通信帯域(データ量(Dn)))を使用できる状態になっている。そこで、ONU102は、送信用バッファ204に蓄積されているデータ量(Dp))のトラフィックpをOLT101に送信する。尚、データ量(Dn))>データ量(Dp))である。
(Step S416) Since the communication band allocation described in Step S413 is performed, the
(ステップS417)ONU102は、トラフィックpのデータは、OLT101に送信される。
(Step S417) The
(ステップS418)OLT101は、ONU102から受信したトラフィックpのデータを上位側のサーバに送信する。
(Step S418) The
このようにして、ONU102は、ユーザ端末からトラフィックpのデータを入力する前に、OLT101からトラフィックpのデータを送信するのに十分な通信帯域を与えられているので、遅延時間tを短くすることができる。ここで、遅延時間tは、ONU102がユーザ端末からトラフィックpのデータを受け取ってからトラフィックpのデータをOLT101に送信するまでの時間である。
In this way, the
ここで、本実施形態に係るPONシステム100の特徴がわかり易いように、OLT101が通信帯域の予測を行わない例について図6を用いて説明する。図6は、図5に対応する図で、図5と同符号の処理は同様の処理を行う。但し、OLT101は、ONU102が受信する制御メッセージjを上位側のサーバに送信するときに、図5のステップS409の処理(制御メッセージjの内容をモニタして通信サービスの開始を判断する処理)を行わない。また、OLT101は、図5のステップS412の処理(通信サービスに応じた通信帯域を予測する処理)を行わない。このため、図6の例では、ONU102は、ステップS413aのGateフレームで割り当てられる通信帯域がデータ量(Dm))なので、データ量(Dm))より大容量のデータ量(Dp))のトラフィックpを送信することが困難である。そこで、ONU102は、ReportフレームをOLT101に送信して、データ量(Dp))を送信可能な通信帯域を要求する(ステップS451)。これを受けたOLT101は、データ量(Dp))を送信可能な通信帯域を許可する(ステップS452)。OLT101からデータ量(Dp))を送信可能な通信帯域を許可されたONU102は、送信用バッファ204に蓄積されたトラフィックpのデータをOLT101に送信する(ステップS416)。
Here, an example in which the
このようにして、ONU102は、ユーザ端末からトラフィックpのデータを受け取ってからトラフィックpのデータ量(Dp))を送信するための通信帯域をOLT101に要求する。そして、ONU102は、OLT101からデータ量(Dp))を送信するための通信帯域が許可されるのを待って送信用バッファ204に蓄積されたトラフィックpのデータをOLT101に送信する。このため、ユーザ端末からトラフィックpのデータを受け取ってからトラフィックpのデータをOLT101に送信するまでの遅延時間Tは、図5における遅延時間tよりも長くなる。この遅延時間が長い場合、例えばIP電話104の音声通信やTV105のストリーミング映像など、できるだけ短い遅延時間で通信を行わなければならない通信サービスの品質が低下するという問題が生じる。例えば、IP電話104で音声通信を行う場合、発信元と発信先との間の通信に時間が掛かるので、スムースな会話が難しい。衛星電話などでは、遅延時間が300msecを超えると、スムースな会話が難しくなると言われている。
In this manner, the
次に、IP電話104でSIPサーバ108と通信する場合の例について図7を用いて説明する。図7は、図5に対応する図で、図5と同符号の処理は同様の処理を行う。図5と異なるのは、ステップ401、407および408の制御メッセージがそれぞれステップS401a、407aおよび408aのINVITEメッセージであることである。尚、INVITEメッセージは、IP電話104で電話を掛けるための制御メッセージである。そして、INVITEメッセージを受けたSIPサーバ108は、電話通話を許可する応答フレーム返信する(ステップS461)。応答フレームは、SIPサーバ108からOLT101に送信され、OLT101からIP電話104が接続されるONU102に転送される(ステップS462)。ONU102は、OLT101から受信する応答フレームをIP電話104に転送する(ステップS463)。
Next, an example in which
一方、INVITEメッセージをモニタしたOLT101は、電話サービスの開始を認識して、音声データのデータ量に応じた通信帯域を計算する(ステップS412)。そして、OLT101は、求めた通信帯域をONU102に通知する(ステップS413)。尚、OLT101は、ユーザ端末からサーバへの制御メッセージではなく、サーバからユーザ端末への応答メッセージをモニタしてもよい。或いは、OLT101は、両方のメッセージをモニタして、通信サービスの開始を判断するようにしてもよい。
On the other hand, the
ステップS463で電話通話が許可されたIP電話104は、音声データを送信する(ステップS414a)。音声データは送信用バッファ204に一旦蓄積される(ステップS415)。この時点で、OLT101は、音声データを送信するのに十分は通信帯域をステップS413で割り当てているので、送信用バッファ204に蓄積された音声データをOLT101に送信する(ステップS416,417a)。そして、音声データはOLT101からSIPサーバ108に送信される(ステップS418a)。
The
このようにして、OLT101は、IP電話104がSIPサーバ108にIP電話のサービス開始を要求するINVITEメッセージをモニタして、IP電話104を収容するONU102から大容量の音声データが送信されることを予測する。そして、OLT101は、ONU102から音声データの送信に必要な通信帯域の要求が来る前に、音声データの送信に十分な帯域を当該ONU102に割り当てることができる。これにより、ONU102は、IP電話104から入力する音声データを直ぐにOLT101に送信することができる。
In this way, the
尚、上記の例では、IP電話104の場合について説明したが、映像のストリーミングサービス等、低遅延が求められる通信サービスであれば同様に適用可能である。また、通信サービスが終了する場合についても、OLT101は、ユーザ端末とサーバとの間の制御メッセージをモニタすることにより、通信サービスの終了を予測できる。これにより、OLT101は、ONU102から通信サービス終了後の通信帯域の要求が来る前に、通信サービスの帯域分を減らした通信帯域を他のONU102に割り当てることができるので、無駄な帯域の割り当てを無くすことができる。このように、本実施形態に係るPONシステム100は、低遅延が求められる通信サービスにおける遅延を低減してサービス品質を向上することができる。
In the above example, the case of the
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。従って、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。 From the above detailed description, features and advantages of the embodiments will become apparent. This is intended to cover the features and advantages of the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the claims. Also, any improvement and modification should be readily conceivable by those having ordinary knowledge in the art. Therefore, there is no intention to limit the scope of the inventive embodiments to those described above, and appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments can be used.
100・・・PONシステム;101・・・OLT;102・・・ONU;103・・・光カプラー;104・・・IP電話;105・・・TV;106・・・PC;107・・・ネットワーク;108・・・SIPサーバ;201・・・ユーザIF;202・・・ONU制御部;203・・・PONIF;204・・・送信用バッファ;301・・・PONIF;302・・・OLT制御部;303・・・上位網IF;304・・・パケットフィルタ部;305・・・ONUDB;351・・・フィルタ制御処理;352・・・モニタ処理;353・・・帯域算出処理;354・・・通知処理;355・・・データ量予測処理
DESCRIPTION OF
Claims (5)
端末が前記加入者側装置および前記局側装置を介して上位網のSIPサーバーに接続される場合、
前記加入者側装置は、端末から送信されるデータをバッファに蓄積して、前記バッファに蓄積されたデータのデータ量を前記局側装置に通知し、前記局側装置から指示される通信帯域で前記バッファに保持されたデータを送信し、
前記局側装置は、前記端末から前記SIPサーバーに送信するINVITEメッセージに対する前記SIPサーバーの応答メッセージをモニタして、前記加入者側装置が次に送信するデータのデータ量を予測し、予測したデータ量と前記加入者側装置から通知されるデータ量とに応じて、前記加入者側装置に割り当てる通信帯域を算出し、算出された通信帯域を前記加入者側装置に通知する
ことを特徴とする通信システム。 A communication system including a subscriber side device and a station side device connected to each other,
When the terminal is connected to the SIP server of the higher level network via the subscriber side device and the station side device,
The subscriber side device accumulates data transmitted from the terminal in a buffer, notifies the station side device of the amount of data stored in the buffer, and uses a communication band instructed by the station side device. Send the data held in the buffer,
The station side device monitors a response message of the SIP server in response to an INVITE message transmitted from the terminal to the SIP server, predicts the data amount of data to be transmitted next by the subscriber side device, and predicts the data Calculating a communication band to be allocated to the subscriber side apparatus according to the amount and a data amount notified from the subscriber side apparatus, and notifying the subscriber side apparatus of the calculated communication band. Communications system.
前記通信システムは、PONシステムであり、
前記加入者側装置および前記局側装置は、前記PONシステムのONUおよびOLTにそれぞれ対応する
ことを特徴とする通信システム。 The communication system according to claim 1,
The communication system is a PON system;
The subscriber-side device and the station-side device correspond to the ONU and OLT of the PON system, respectively.
前記応答メッセージに基いて前記加入者側装置が次に送信するデータのデータ量を予測する予測手段と、
前記予測したデータ量と前記加入者側装置から通知されるデータ量とに応じて、前記加入者側装置に割り当てる通信帯域を算出する算出手段と、
算出された通信帯域を前記加入者側装置に通知する通知手段と
を備えることを特徴とする局側装置。 Monitoring means for monitoring a response message of the SIP server in response to an INVITE message to be transmitted to a SIP server that is a communication destination of the subscriber side device and a subscriber side device to which a terminal is connected;
Predicting means for predicting a data amount of data to be transmitted next by the subscriber side device based on the response message ;
Calculating means for calculating a communication band to be allocated to the subscriber side device according to the predicted data amount and the data amount notified from the subscriber side device;
A station-side device comprising: notification means for notifying the subscriber-side device of the calculated communication band.
前記加入者側装置および前記局側装置は、PONシステムのONUおよびOLTにそれぞれ対応する
ことを特徴とする局側装置。 In the station side apparatus of Claim 3 ,
The subscriber-side device and the station-side device correspond to an ONU and an OLT of a PON system, respectively.
端末が前記加入者側装置および前記局側装置を介して上位網のSIPサーバーに接続される場合、
前記加入者側装置は、端末から送信されるデータをバッファに蓄積して、前記バッファに蓄積されたデータのデータ量を前記局側装置に通知し、前記局側装置から指示される通信帯域で前記バッファに保持されたデータを送信し、
前記局側装置は、前記端末から前記SIPサーバーに送信するINVITEメッセージに対する前記SIPサーバーの応答メッセージをモニタして、前記加入者側装置が次に送信するデータのデータ量を予測し、予測したデータ量と前記加入者側装置から通知されるデータ量とに応じて、前記加入者側装置に割り当てる通信帯域を算出し、算出された通信帯域を前記加入者側装置に通知する
ことを特徴とする通信帯域制御方法。 A communication band control method used in a communication system including a subscriber side device and a station side device connected to each other,
When the terminal is connected to the SIP server of the higher level network via the subscriber side device and the station side device,
The subscriber side device accumulates data transmitted from the terminal in a buffer, notifies the station side device of the amount of data stored in the buffer, and uses a communication band instructed by the station side device. Send the data held in the buffer,
The station side device monitors a response message of the SIP server in response to an INVITE message transmitted from the terminal to the SIP server, predicts the data amount of data to be transmitted next by the subscriber side device, and predicts the data Calculating a communication band to be allocated to the subscriber side apparatus according to the amount and a data amount notified from the subscriber side apparatus, and notifying the subscriber side apparatus of the calculated communication band. Communication bandwidth control method.
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