JP2016143950A - PON system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、局側装置(以下、OLT(Optical Line Terminal)とも呼ぶ)と複数の加入者側装置(以下、ONU(Optical Network Unit)とも呼ぶ)との間で通信を行うPON(Passive Optical Network)システムに関し、特にOLTを冗長構成としたPONシステムに関する。 The present invention relates to a PON (Passive Optical Network) that performs communication between a station side device (hereinafter also referred to as OLT (Optical Line Terminal)) and a plurality of subscriber side devices (hereinafter also referred to as ONU (Optical Network Unit)). In particular, the present invention relates to a PON system in which the OLT has a redundant configuration.
従来より、一般家庭等の加入者宅を対象とした加入者系光ファイバネットワークシステムとして、PONシステムが知られている。このPONシステムは、OLTとONUとの間を1:m(mは2以上の整数)で接続するダブルスター型のシステムである。PONシステムは、OLTとONUを1対1で接続するシングルスター型のシステムに比べ、複数のONUで1本の光ファイバを共用するため低コストな光通信ネットワークを構築できる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a PON system is known as a subscriber optical fiber network system intended for a subscriber house such as a general home. This PON system is a double star type system in which the OLT and the ONU are connected by 1: m (m is an integer of 2 or more). The PON system can construct a low-cost optical communication network because a single optical fiber is shared by a plurality of ONUs as compared to a single star type system in which an OLT and an ONU are connected one-to-one.
通信システムの信頼性を高めるために、OLT側を冗長構成としたPONシステムが提案されている。このようなPONシステムでは、OLTに現用系と予備系の光回線ユニット(以下、OSU(Optical Subscriber Unit)とも呼ぶ。)が冗長に設けられ、光スイッチを用いてONUと通信するOSUを現用系と予備系との間で切り替えられるようになっている(例えば、特許文献1参照)。 In order to increase the reliability of the communication system, a PON system having a redundant configuration on the OLT side has been proposed. In such a PON system, an active system and a standby optical line unit (hereinafter also referred to as OSU (Optical Subscriber Unit)) are redundantly provided in the OLT, and an OSU that communicates with the ONU using an optical switch is provided as the active system. And a backup system (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、通常時に使用されていない予備系のOSUを障害時に突然使うことは、予備系のOSUに故障がある可能性を考慮すると信頼性に欠ける。 However, sudden use of a standby OSU that is not used at normal times in the event of a failure is not reliable in consideration of the possibility of a failure in the standby OSU.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、OLTを冗長構成としたPONシステムにおいて、信頼性を向上することのできる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique capable of improving reliability in a PON system in which an OLT has a redundant configuration.
上記課題を解決するために、本発明のある態様のPONシステムは、冗長に設けられた現用系光回線ユニットと予備系光回線ユニットを備える局側装置と、局側装置と通信を行う加入者側装置とを備える。このPONシステムにおいては、現用系光回線ユニットのディスカバリウィンドウ内に、予備系光回線ユニットと加入者側装置との間で通信試験を行い、該通信試験の結果に基づいて予備系光回線ユニットの正常性確認を行う。 In order to solve the above-described problems, a PON system according to an aspect of the present invention includes a station side device including redundantly used optical line units and backup optical line units, and a subscriber communicating with the station side device. Side device. In this PON system, a communication test is performed between the standby optical line unit and the subscriber side device within the discovery window of the active optical line unit, and the standby optical line unit is determined based on the result of the communication test. Check for normality.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a representation of the present invention converted between an apparatus, a method, a system, a program, a recording medium storing the program, and the like are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、OLTを冗長構成としたPONシステムにおいて、信頼性を向上することができる。 According to the present invention, reliability can be improved in a PON system in which the OLT has a redundant configuration.
図1は、本発明の実施形態に係るPONシステム10を示す図である。図1に示すように、PONシステム10は、局側装置(OLT)12と、複数(n個:nは2以上の整数)の加入者側装置(ONU)14と、光スプリッタ16とを備える。OLT12は、現用系光回線ユニット(現用系OSU)24と、予備系光回線ユニット(予備系OSU)26と、OLT12の各種構成要素を制御する監視制御部28とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing a
現用系OSU24には、現用系光ファイバ18が接続されている。予備系OSU26には、予備系光ファイバ20が接続されている。現用系光ファイバ18および予備系光ファイバ20は、2:nの光スプリッタ16により複数(n本)の分岐光ファイバ22に分岐される。各分岐光ファイバ22は、ONU14に接続される。
An active
OLT12と各ONU14との間で通信を行うためには、OLT12と各ONU14との間で論理リンク(Logical Link)が確立される必要がある。OLT12とONU14との間のPON区間において、OLT12から各ONU14への下り光信号は、時分割多重(TDM:Time Division Multiplexing)により多重化された連続的な光信号である。OLT12から出力された下り光信号は、光スプリッタ16につながるONU14に送信されるが、論理リンクが確立されたONU14のみが自身に送信された光信号を取り込む。
In order to perform communication between the OLT 12 and each ONU 14, a logical link (Logical Link) needs to be established between the OLT 12 and each ONU 14. In the PON section between the
一方、各ONU14からOLT12への上り光信号は、TDMA(Time Division Multiple Access)方式により多重化される。TDMAでは、各ONU14からの光信号が衝突するのを防ぐため、各光信号間にガードタイムと呼ばれる無信号区間が挿入される。そのため、OLT12から各ONU14への下り光信号が連続的な光信号となるのと異なり、ONU14からOLT12への上り光信号は、信号の送出が間欠的に行われるバースト状の光信号となる。PONシステムにおいては、一般的に、OLT12の動的帯域割当機能(DBA:Dynamic Bandwidth Allocation)により、各ONU14の上り光信号の送信順序および各ONU14に割り当てる信号帯域が制御される。
On the other hand, the upstream optical signal from each ONU 14 to the
通常運用時、OLT12は、現用系OSU24を用いてONU14との通信を行っている。現用系OSU24に異常が発生した場合、監視制御部28は、ONUとの通信を行うOSUを現用系OSU24から予備系OSU26に切り替える。具体的には、監視制御部28は、現用系OSU24からの下り光信号の出力を停止させ、予備系OSU26から下り光信号を出力させる。また、監視制御部28は、現用系OSU24に上り光信号の受信処理を停止させるとともに、予備系OSU26に上り光信号の受信処理を行わせる。このような冗長切替処理を行うことで、光スプリッタ16の配下に接続されたONU14との通信回線を維持することができる。
During normal operation, the OLT 12 communicates with the ONU 14 using the active OSU 24. When an abnormality occurs in the
現用系OSU24は、現用系光送受信部30と、現用系信号処理部32と、現用系PON制御部34と、現用系ONU管理テーブル36と、現用系フレーム正常性判定部38とを備える。
The active OSU 24 includes an active optical transmitter /
現用系光送受信部30は、フォトダイオード等の受光素子と、レーザダイオード等の発光素子から構成される。現用系光送受信部30は、監視制御部28により発光の開始および停止が制御できるように構成されている。現用系信号処理部32は、現用系光送受信部30からの上り信号および現用系光送受信部30への下り信号に所定の信号処理を施す。
The working
現用系PON制御部34は、現用系OSU24の各種構成要素を制御する。現用系PON制御部34は、現用系MPCP機能部35を備える。現用系MPCP機能部35は、MPCP(Multi-Point Control Protocol)フレームを使用して、各ONU14に対して上り光信号の送信開始時刻と送信量とを制御する。現用系MPCP機能部35は、GATEフレームとREPORTフレームをONU14との間で交換することで、動的帯域割当を行う。GATEフレームは、OLT12から各ONU14に対し、上り光信号の送信開始時刻と送信量を通知するフレームである。またREPORTフレームは、ONU14からOLT12に対し、ONU14に蓄積されている送信待ちデータ量を通知するフレームである。現用系MPCP機能部35は、OLT12と各ONU14との間でGATEフレームとREPORTフレームの交換を繰り返すことで、各ONU14における上りトラヒックの状況を把握し、各ONU14からの上り光信号が衝突しないよう、各ONU14の送信開始時刻と送信量を適切に制御する。
The active
現用系ONU管理テーブル36は、現用系OSU24と論理リンクが確立されたONU14の情報(LLID(Logical Link Identifier)やRTT(Round Trip Time))等を格納する。 The active ONU management table 36 stores information (LLID (Logical Link Identifier), RTT (Round Trip Time)) and the like of the ONU 14 with which a logical link is established with the active OSU 24.
現用系フレーム正常性判定部38は、現用系光送受信部30で送受信するフレームの正常性を判定する。フレームが正常である場合、現用系フレーム正常性判定部38は現用系PON制御部34にフレームが正常であることを伝える。フレームが壊れている場合やONU14からフレームが届かない場合などの異常がある場合、現用系フレーム正常性判定部38は現用系PON制御部34にフレームが異常であることを伝える。現用系PON制御部34は、フレームの正常性に関する情報を監視制御部28に報告する。
The working frame
予備系OSU26は、予備系光送受信部40と、予備系信号処理部42と、予備系PON制御部44と、予備系ONU管理テーブル46と、予備系フレーム正常性判定部48とを備える。予備系PON制御部44は、予備系MPCP機能部45を備える。これらの予備系OSU26の機能部の働きは、対応する現用系OSU24の機能部の働きと同様であるため、ここでは説明を省略する。
The standby OSU 26 includes a standby
本実施形態において、現用系MPCP機能部35と予備系MPCP機能部45は同期しており、情報を共有できるようになっている。同様に、現用系ONU管理テーブル36と予備系ONU管理テーブル46も同期しており、情報を共有している。
In this embodiment, the active
図2は、ONU14を新規にOLT12に登録する際に行われるディスカバリプロセスを説明するための図である。PONシステムでは、新規のONU14が接続されると、OLT12はそのONU14を自動的に発見し、ONU14にLLIDを付与して論理リンクを自動的に確立する。この処理をディスカバリ処理と呼ぶ。ディスカバリ処理は、主信号通信の間に行われる。ここでは、現用系OSU24がディスカバリ処理を行う場合を説明する。
FIG. 2 is a diagram for explaining a discovery process performed when the ONU 14 is newly registered in the OLT 12. In the PON system, when a new ONU 14 is connected, the OLT 12 automatically discovers the ONU 14 and assigns an LLID to the ONU 14 to automatically establish a logical link. This process is called a discovery process. The discovery process is performed during main signal communication. Here, a case where the
ディスカバリ処理においては、まず現用系OSU24は、Discovery Gateフレームをブロードキャスト送信し、未登録のONU14に対して送信タイミングを通知する。また、現用系OSU24は、未登録のONU14からの登録要求を受け付けるための期間であるディスカバリウィンドウを設定する。Discovery Gateフレームを受信した未登録のONU14は、登録要求フレームとしてRegister Reqフレームを現用系OSU24に送信する。現用系OSU24は、ディスカバリウィンドウ内にRegister Reqフレームを受信した場合、該Register Reqフレームを送信したONU14にRegisterフレームを送信し、LLIDを通知する。また、現用系OSU24は、GateフレームをONU14に送信し、送信帯域および送信タイミングを通知する。これに対し、ONU14がRegister_Ackフレームを送信し、登録の受信応答をすることで、ディスカバリ処理が完了し、現用系OSU24とONU14との間で論理リンクが確立され、通信が可能となる。このようなディスカバリ処理は、所定のディスカバリ周期毎に繰り返される。すなわちディスカバリ周期毎に現用系OSU24からDiscovery Gateフレームが送信される。
In the discovery process, first, the
図3は、本実施形態に係るPONシステム10における、予備系OSU26の正常性確認処理を説明するための図である。PONシステム10においては、現用系OSU24のディスカバリウィンドウ内に、予備系OSU26とONU14との間で通信試験を行い、該通信試験の結果に基づいて予備系OSU26の正常性確認を行う。現用系OSU24がディスカバリウィンドウの間、現用系OSU24からONU14には下り光信号は送信されない。そのため、ディスカバリウィンドウの間には現用系OSU24からの下り光信号と予備系OSU26から下り信号とが衝突することはなく、好適に予備系OSU26の通信試験を行うことができる。
FIG. 3 is a diagram for explaining normality confirmation processing of the
図3に示すように、予備系OSU26の正常性確認処理においては、予備系OSU26は、現用系OSU24のディスカバリウィンドウ内に、ONU14に試験フレームを送信する。ONU14は、試験フレームを受信した場合、応答試験フレームを予備系OSU26に送信する。予備系OSU26の予備系フレーム正常性判定部48は、応答試験フレームの正常性を判定する。この正常性の判定結果は、現用系PON制御部34により監視制御部28に報告される。
As shown in FIG. 3, in the normality confirmation process of the
監視制御部28は、予備系OSU26がONU14から応答試験フレームを正常に受信できた場合、予備系OSU26が正常であると判定する。一方、監視制御部28は、応答試験フレームが壊れていた場合や応答試験フレームが届かない場合など、予備系OSU26がONU14から応答試験フレームを正常に受信できない場合、予備系OSU26が異常であると判定する。
The
図4は、本発明の実施形態に係るPONシステム10における、予備系OSU26の正常性確認処理を説明するためのフローチャートである。前提として、現用系OSU24とONU14との間で論理リンクが確立されているとする
FIG. 4 is a flowchart for explaining normality confirmation processing of the
まず、現用系OSU24からもONU14にフレームを送信できるように、現用系OSU24と予備系OSU26のONU管理テーブル情報とMPCP情報を同期する(S10)。
First, the ONU management table information and the MPCP information of the
次に、ディスカバリ周期毎に現用系OSU24よりDiscovery Gateフレームを送信する(S12)。
Next, a Discovery Gate frame is transmitted from the
次に、監視制御部28は、Discovery Gateフレームを所定回数送信したか否かを判定する(S14)。Discovery Gateフレームを所定回数送信していない場合(S14のN)、S12に戻る。一方、Discovery Gateフレームを所定回数送信した場合(S14のY)、S16に進む。ここで、Discovery Gateフレームを所定回数送信したか否かを条件としたのは、全てのディスカバリ処理で正常性確認を行うと、ディスカバリ処理の本来の目的である未登録ONUの登録に支障を生じるおそれがあるためである。所定回数は、例えば100〜1000程度であってよい。
Next, the
S16において、監視制御部28は、現用系OSU24のディスカバリウィンドウのタイミングを利用して、現用系光送受信部30の発光を停止する。通常、PONシステムの光送信部はフレーム送信時以外のACTIVE時に常時アイドル信号を送信している。そのため、予備系OSU26から試験フレームを送信する際には、フレームの衝突を防止するために現用系光送受信部30の発光を停止する必要がある。
In S <b> 16, the monitoring
次に、予備系OSU26からONU14に試験フレームを送信する。試験フレーム送信後は、予備系OSU26はアイドル信号を送信し続ける(S18)。
Next, a test frame is transmitted from the
ONU14は、予備系OSU26から試験フレームを受信したら、応答試験フレームを送信する(S20)。ここで、監視制御部28は、ディスカバリウィンドウ終了時までに予備系光送受信部40の発光を停止させ、現用系光送受信部30の発光を開始させる(S22)。
When receiving the test frame from the
次に、監視制御部28は、予備系OSU26がONU14から応答試験フレームを正常に受信できたか否かを判定する(S24)。監視制御部28は、予備系OSU26がONU14から応答試験フレームを正常に受信できた場合(S24のY)、予備系OSU26が正常であると判定する(S26)。一方、監視制御部28は、予備系OSU26がONU14から応答試験フレームを正常に受信できない場合(S24のN)、予備系OSU26が異常であると判定する(S28)。
Next, the
以上説明したように、本実施形態に係るPONシステム10においては、現用系OSU24のディスカバリウィンドウの間に予備系OSU26とONU14との間で試験フレームを用いて通信試験を行うことで、冗長時の実環境で予備系OSU26の正常性確認を行うことができる。予備系OSU26が異常であると判定された場合、保守者により予備系OSU26の点検および修理等を行うことができる。これにより、現用系OSU24に障害が発生して予備系OSU26に切り替えた際に、予備系OSU26が異常で通信を行うことができないという事態を防ぐことができるため、PONシステム10の信頼性を高めることができる。
As described above, in the
本実施形態に係るPONシステム10では、ディスカバリウィンドウの間に予備系OSU26から試験フレームを送信しているため、この試験フレームが現用系OSU24からの下り光信号と衝突することはない。しかしながら、登録済みのONU14から応答試験フレームが送信されたのと同じタイミングで未登録のONU14からRegister Reqフレームが送信されると、これらが衝突して応答試験フレームが壊れる可能性がある。応答試験フレームが壊れると、誤って予備系OSU26が異常と判定される可能性がある。
In the
そこで、PONシステム10においては、予備系OSU26が複数回(例えば2〜10回)連続して前記応答試験フレームを正常に受信できない場合に、予備系OSU26が異常であると判定してもよい。この場合、誤って予備系OSU26が異常と判定される可能性を小さくすることができる。なお、未登録のONU14については、次回以降のディスカバリ処理で論理リンクを確立すればよい。
Therefore, in the
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.
10 PONシステム、 12 OLT、 14 ONU、 16 光スプリッタ、 24 現用系OSU、 26 予備系OSU、 28 監視制御部。 10 PON system, 12 OLT, 14 ONU, 16 optical splitter, 24 active OSU, 26 standby OSU, 28 monitoring control unit.
Claims (4)
前記局側装置と通信を行う加入者側装置と、
を備えるPONシステムであって、
前記現用系光回線ユニットのディスカバリウィンドウ内に、前記予備系光回線ユニットと前記加入者側装置との間で通信試験を行い、該通信試験の結果に基づいて前記予備系光回線ユニットの正常性確認を行うことを特徴とするPONシステム。 A station-side apparatus comprising a redundant working optical line unit and a standby optical line unit;
A subscriber side device communicating with the station side device;
A PON system comprising:
In the discovery window of the working optical line unit, a communication test is performed between the standby optical line unit and the subscriber side device, and the normality of the standby optical line unit is determined based on the result of the communication test. A PON system characterized by performing confirmation.
前記加入者側装置は、前記試験フレームを受信した場合、応答試験フレームを前記予備系光回線ユニットに送信することを特徴とする請求項1に記載のPONシステム。 The standby optical line unit transmits a test frame to the subscriber side device within the discovery window of the active optical line unit,
2. The PON system according to claim 1, wherein the subscriber-side device transmits a response test frame to the protection optical line unit when the test frame is received. 3.
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JP2018037954A (en) * | 2016-09-01 | 2018-03-08 | 日本電信電話株式会社 | Accommodation station device |
WO2018173166A1 (en) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 三菱電機株式会社 | Station-side device and communication method |
WO2023218654A1 (en) * | 2022-05-13 | 2023-11-16 | 日本電信電話株式会社 | Communication system, slave station device, master station device, and processing method |
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2015
- 2015-01-30 JP JP2015016664A patent/JP2016143950A/en active Pending
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