JP5404972B2 - Optical communication system, communication apparatus, and bandwidth control method - Google Patents

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Description

本発明は、局側装置と加入者側装置(加入者終端装置)とを1対多接続して構成された光通信システムに関する。   The present invention relates to an optical communication system configured by one-to-many connection of a station side device and a subscriber side device (subscriber termination device).

光通信システムの一形態であるPON(Passive Optical Network)は、中央局に配置される局側装置(OLT:Optical Line Terminal)と複数の加入者宅に配置される加入者終端装置(ONU:Optical Network Unit)をスター型カプラおよび光ファイバで1対多接続し、上り方向(加入者から中央局への方向)は時分割多重通信を行い、下り方向は連続通信を行う。このPONは、下り信号をONU側でフレームに付与されたONU識別子でフィルタする機能をもつことによって、1台のOLTで複数のONUを収容する経済的な通信システムとして普及している(例えば、非特許文献1参照)。また、近年、アクセス網の通信容量の更なる増大を目的とした10Gbps級PONの標準化が完了した(例えば、非特許文献2参照)。この標準は、従来のIEEE802.3で規定されている1Gbps級PONの10Gbps版であり、従来の1GbpsのEPONと10Gbpsの10G-EPONのONUを混在収容可能なOLT、およびこのOLTに収容されるONUが実現すべき機能を規定している。同様に、ITU-Tでも10Gbps級のPONの標準化が進められている。   A PON (Passive Optical Network), which is one form of an optical communication system, includes a station side device (OLT: Optical Line Terminal) disposed at a central office and a subscriber termination device (ONU: Optical) disposed at a plurality of subscriber homes. Network Unit) is connected one-to-many with star couplers and optical fibers, and time division multiplexing communication is performed in the upstream direction (direction from the subscriber to the central office), and continuous communication is performed in the downstream direction. This PON is widely used as an economical communication system in which a plurality of ONUs are accommodated by one OLT by having a function of filtering a downstream signal with an ONU identifier given to a frame on the ONU side (for example, Non-patent document 1). In recent years, standardization of 10 Gbps class PON for the purpose of further increasing the communication capacity of the access network has been completed (for example, see Non-Patent Document 2). This standard is a 10 Gbps version of the 1 Gbps class PON defined in the conventional IEEE 802.3, and is accommodated in the OLT that can accommodate both the conventional 1 Gbps EPON and the 10 Gbps 10 G-EPON ONU, and this OLT. It defines the functions that the ONU should realize. Similarly, ITU-T is also standardizing 10 Gbps class PON.

これらの国際標準を適用するとPON区間の通信速度が10倍となり、この場合、ふたつメリットが考えられる。一つ目のメリットは、通信キャリアがOLT1台あたりの加入者収容数を1Gbps級のPONの加入者数と同じにして運用することにより、加入者当たりの通信容量が増大し、加入者がPON区間大容量化の恩恵を受けられることである。二つ目のメリットは、通信キャリアがOLT1台あたりの加入者収容数を1Gbps級のPONより多い加入者を収容することにより、運用コストを下げつつ、加入者に1Gbps級PONと同等またはそれ以上のサービス(通信容量)を提供できることである。   When these international standards are applied, the communication speed in the PON section becomes 10 times. In this case, two merits can be considered. The first merit is that the communication carrier operates with the same number of subscribers per OLT as the number of subscribers of a 1 Gbps class PON, so the communication capacity per subscriber increases and the subscribers It is to be able to benefit from the increased capacity of the section. The second advantage is that the communication carrier accommodates more subscribers per OLT than the 1 Gbps class PON, thereby lowering the operation cost and allowing the subscriber to be equal to or more than the 1 Gbps class PON. Service (communication capacity).

一般に、1Gbps級のPONのスター型カプラは最大32分岐乃至64分岐が用いられ、それ以上の分岐数は、その通信容量の小ささとスター型カプラでの分岐による光伝送路ロスにより、ほとんど実現されていないが、多分岐化によるONUの収容数は、従来から検討されている。たとえば、特許文献1では、中央局に設置された複数の局側装置が扱う、波長が異なる複数のPON信号を合波又はその波長毎に分波するWDMカプラに接続し、WDMカプラで合波された波長多重信号を1本の光ファイバおよびスター型カプラで特定の局側装置に対応する波長のPON信号を送受可能な複数のトランスポンダと接続し、さらにトランスポンダと複数のONUを1本の光ファイバおよびスター型カプラで接続し、PON信号を上り方向は時分割多重で送受するような多分岐化方法が開示されている。   In general, 1-Gbps class PON star couplers use a maximum of 32 to 64 branches, and the number of branches beyond that is almost realized due to the small communication capacity and loss of the optical transmission line due to the branching of the star coupler. Although not done, the number of ONUs accommodated by multi-branching has been studied conventionally. For example, in Patent Document 1, a plurality of PON signals with different wavelengths handled by a plurality of station side devices installed in a central office are coupled to a WDM coupler that multiplexes or demultiplexes each wavelength, and is multiplexed by a WDM coupler. The wavelength-division multiplexed signal is connected to a plurality of transponders capable of transmitting and receiving a PON signal having a wavelength corresponding to a specific station-side device using one optical fiber and a star coupler, and the transponder and the plurality of ONUs are connected to one light. There is disclosed a multi-branching method in which a fiber and a star coupler are connected and a PON signal is transmitted and received by time division multiplexing in the upstream direction.

また、10Gbps級PON装置の有効利用を考える場合、単に1加入者当たりの通信速度向上だけを考えるよりも、OLT1台あたりの加入者数を増加させ、通信キャリアの運用コストを下げつつ加入者の満足度も向上するような運用形態が望ましい。   Also, when considering the effective use of a 10 Gbps class PON device, it is possible to increase the number of subscribers per OLT and reduce the operating cost of the communication carrier, rather than just considering the improvement of the communication speed per subscriber. It is desirable to have an operational form that improves satisfaction.

このような運用形態を適用し、OLTをより多くの加入者で共用することは、結果としてOLTの消費電力(局側の全OLTの合計消費電力)を下げることにもつながり、世界中で広まりつつある低消費電力化の流れにも沿うものである。   Applying this type of operation and sharing the OLT with a larger number of subscribers results in lowering the OLT power consumption (total power consumption of all OLTs on the station side) and spreading it all over the world. This is in line with the trend toward lower power consumption.

しかし、10Gbps級の国際標準(上記非特許文献2)に規定されている規定だけでは、多分岐化による伝送品質劣化により、現在サービスされている中央局と加入者宅の距離を縮めることなく多分岐化を実現することは難しい。たとえば、OLTやONUの送信器のパワーを高めたり、ファイバ中にアンプを挿入したりするなどして、サービス距離と多分岐化を両立する方法も考えられるが、OLTやONUの送信パワーが高くなるとアクセス系ファイバ敷設作業者に対するハザードレベルが高くなることや、上り方向のバースト信号をアンプで増幅することは困難であるなど、オペレーションや技術的な問題が生じる。   However, only with the provisions stipulated in the international standard of 10 Gbps class (Non-Patent Document 2 above), the transmission quality deteriorates due to multi-branching, so that the distance between the currently served central office and the subscriber's home is not reduced. It is difficult to realize branching. For example, it is possible to achieve both service distance and multi-branching by increasing the power of OLT and ONU transmitters or inserting an amplifier in the fiber, but the transmission power of OLT and ONU is high. Then, operation and technical problems occur, such as a higher hazard level for access fiber laying workers and difficulty in amplifying an upstream burst signal with an amplifier.

また、上記特許文献1で開示された方法では、局側装置の構成が今までの構成と変わらず、さらにトランスポンダも新たに挿入されるため、多分岐化は可能であるが、低消費電力化が難しいという問題が生じる。また、従来方式に共通の課題として、一つのOLTでより多くの加入者にサービスを提供する場合、中央局装置と加入者装置が1本のファイバで接続されているため、中央局装置や光ファイバ(特に幹線)が故障した場合に、障害エリアが拡大するという問題が生じる。   Further, in the method disclosed in Patent Document 1, the configuration of the station-side device is not changed from the conventional configuration, and a transponder is newly inserted, so that multi-branching is possible, but low power consumption is achieved. The problem that is difficult. Further, as a problem common to the conventional system, when a service is provided to a larger number of subscribers with one OLT, the central office device and the subscriber device are connected by a single fiber. When a fiber (especially a trunk line) breaks down, the problem that a failure area expands arises.

そこで、上記のような問題点を解決するために、10Gbps級以上のPON装置において、OLT当たりの加入者収容数の増加(多分岐化)を許容しつつ、省電力,冗長構成が可能な加入者収容装置を提供することを目的として、OTN技術とPON技術の融合によって従来よりも多くのONUを1台のOLTに集約する方法が開示されている(たとえば、非特許文献3)。   Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, in a PON apparatus of 10 Gbps class or higher, a subscription that allows power saving and a redundant configuration while allowing an increase in the number of subscribers per OLT (multiple branching) is allowed. For the purpose of providing a person accommodation device, a method of consolidating more ONUs into one OLT than before is disclosed by the fusion of OTN technology and PON technology (for example, Non-Patent Document 3).

特開2008−206008号公報JP 2008-206008 A

IEEE802.3IEEE802.3 IEEE802.3avIEEE802.3av 信学技報 IEICE Technical Report CS2010-9(2010-7)IEICE Technical Report CS2010-9 (2010-7)

上記の非特許文献3には、OLTにPON機能を集約し、PONの信号をOTN(Optical Transport Network)の信号に直接収容して送受信することにより、多分岐,長延化,ネットワーク信頼性向上,低消費電力化を実現する方法が示されている。しかしながら、この従来技術では光トランスポートネットワーク上に配置されたOLT(以降集約OLTと呼ぶ)で、光トランスポートネットワークとアクセスネットワークの帯域制御を連携させる方式・方法・手段に関する課題があった。すなわち、光トランスポートネットワーク(メトロ網)とアクセスネットワークとで個別に帯域制御を行っていたため、長周期で見ればアクセスネットワークから光トランスポートネットワークへの上りトラフィックがそれほど増大していないにもかかわらず、アクセスネットワークからの上りトラフィックが瞬間的に集中して輻輳が発生し、一部のトラフィックが破棄されるなど、上り帯域の効率的な利用が実現できていないという問題があった。   In Non-Patent Document 3 described above, the PON function is integrated into the OLT, and the PON signal is directly accommodated in the OTN (Optical Transport Network) signal to be transmitted and received, thereby increasing the number of branches, lengthening, and network reliability. A method for realizing low power consumption is shown. However, in this conventional technique, there is a problem relating to a method, method, and means for linking bandwidth control of an optical transport network and an access network with an OLT (hereinafter referred to as an aggregate OLT) arranged on the optical transport network. In other words, because bandwidth control was performed separately for the optical transport network (metro network) and the access network, the upstream traffic from the access network to the optical transport network has not increased so much over a long period of time. There has been a problem that efficient use of the upstream bandwidth has not been realized, for example, the upstream traffic from the access network is instantaneously concentrated, congestion occurs, and some traffic is discarded.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、集約OLTでメトロ網とアクセス網の帯域制御を連携させ、上り帯域を効率的に利用する光通信システム、通信装置および帯域制御方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and obtains an optical communication system, a communication device, and a bandwidth control method that efficiently use an upstream bandwidth by linking bandwidth control of a metro network and an access network with an aggregation OLT. For the purpose.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、リング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークから特定波長の信号光を抽出して当該リング型ネットワークを構成していない他のノードへ出力するとともに、当該他のノードから入力された信号光を当該リング型ネットワークに出力する複数のリングノードと、前記他のノードとして動作するリモートノードと、光カプラを介して前記リモートノードに接続されたONUとを含んで構成された光通信システムであって、前記リングノードの中の一部のノードが前記ONUに対して上り帯域を割り当てる処理を実行するOLTとして動作し、前記OLTとして動作するノードは、同一リモートノード配下のONU同士を1つのONUグループとして扱い、自システムに割り当てられた上り帯域を、各ONUからの上り帯域割当要求量、および各ONUグループに属しているONUの数に基づいて、前記ONUグループ各々に分配する第1の帯域割当機能と、前記ONUグループ各々について、前記第1の帯域割当機能により分配された上り帯域を、各ONUからの上り帯域割当要求量に基づきグループ内の各ONUに再分配する第2の帯域割当機能と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention constitutes a ring network, extracts signal light of a specific wavelength from the ring network, and does not constitute the ring network. A plurality of ring nodes that output to the ring network the signal light input from the other nodes, a remote node that operates as the other nodes, and the remote node via an optical coupler An optical communication system configured to include a connected ONU, wherein a part of the ring nodes operates as an OLT that executes a process of allocating an upstream band to the ONU, and the OLT The operating node treats ONUs under the same remote node as one ONU group and assigns them to its own system. A first bandwidth allocation function for distributing the assigned upstream bandwidth to each of the ONU groups based on an upstream bandwidth allocation request amount from each ONU and the number of ONUs belonging to each ONU group; and the ONU group And a second bandwidth allocation function for redistributing the upstream bandwidth distributed by the first bandwidth allocation function to each ONU in the group based on an upstream bandwidth allocation request amount from each ONU. Features.

本発明によれば、複数のリモートノードが同一波長を共用しつつ、ONUへ割り当てた帯域量と連動するように、リング内の帯域を複数リモートノードに動的に割り当てることが可能となり、従来、準静的に帯域を割り当てていたトランスポートネットワークよりも柔軟なメトロ・アクセス融合型の帯域割り当てができる。この結果、上位網との間の伝送路で輻輳が発生するのを防止して上り帯域を効率的に利用可能な光通信システムを実現できる、という効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to dynamically allocate a band in a ring to a plurality of remote nodes so that a plurality of remote nodes share the same wavelength and interlock with a bandwidth amount allocated to the ONU. Metro access fusion type bandwidth allocation that is more flexible than the transport network that allocated bandwidth quasi-statically. As a result, there is an effect that it is possible to realize an optical communication system capable of efficiently using the uplink band by preventing congestion from occurring in the transmission path to the upper network.

図1は、本発明にかかる光通信システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an optical communication system according to the present invention. 図2は、OLT、リングノードおよびRNの構成例と制御方式の概要を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the OLT, the ring node, and the RN and an outline of the control method. 図3は、メトロ帯域更新周期とアクセス帯域更新周期の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the metro bandwidth update period and the access bandwidth update period. 図4は、帯域割り当て制御の全体動作の一例を示したフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an example of the overall operation of bandwidth allocation control. 図5は、RN3に対する帯域割り当て制御の一例を示したフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing an example of bandwidth allocation control for RN3. 図6は、RN3に対する帯域割り当て制御の一例を示したフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of bandwidth allocation control for RN3. 図7は、トランスポンダに対する帯域割り当て制御の一例を示したフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an example of bandwidth allocation control for the transponder. 図8は、本発明にかかる光通信システムにおけるレンジング手順の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a ranging procedure in the optical communication system according to the present invention. 図9は、帯域割り当て動作の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a bandwidth allocation operation. 図10は、GSTを更新する手順、および帯域更新周期の基準時刻を更新する手順を示したフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for updating the GST and a procedure for updating the reference time of the band update cycle. 図11は、帯域更新周期の基準時刻を更新する手順を示したフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for updating the reference time of the band update cycle.

以下に、本発明にかかる光通信システム、通信装置および帯域制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of an optical communication system, a communication apparatus, and a bandwidth control method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
<システム構成>
まず、システムの全体構成について説明する。図1は、本発明にかかる光通信システムの構成例を示す図である。図示したように、光通信システムは、2重化された光ファイバ(幹線光ファイバ)で複数のノード(OLT1およびリングノード21〜2n)が接続された構成のリング型ネットワークと、2重化された光ファイバを介してリングノード21〜2nに接続されたリモートノード(RN)311〜31p,321〜32q,…,3n1〜3nrと、光ファイバおよび光カプラ(32分岐カプラ)4を介してRNに接続されたONU(10G-ONU510,1G-ONU51,10G・1G-ONU5101)とを含んで構成されている。なお、10G-ONU510は、上り下り双方向10Gbps通信が可能なONU(例えば、IEEE802.3avで規定されているもの)であり、1G-ONU51は、上り下り双方向1Gbps通信が可能なONU(例えば、IEEE802.3で規定されているもの)であり、10G・1G-ONU5101は、上り1Gbps,下り10Gbpsで通信可能なONU(例えば、IEEE802.3avで規定されているもの)である。以降の説明において、単に「ONU」と記載した場合、10G-ONU510、1G-ONU51および10G・1G-ONU5101を示すものとする。また、上述した集約OLTに相当するOLT1にRNが接続され、さらにRNに各種ONUが接続されていてもよい。本実施の形態では光カプラ4を32分岐カプラとした場合について説明するが、他の分岐数であってもよい。また、図1において、メトロ網の通信手段は、連続光WDMによるOTU(Optical-channel Transport Unit)フレーム(OTNで使用するフレーム)の転送を例示しているが、これは本発明の原理の理解を助けるための単なる例示であって、メトロ網における物理的な通信手段を限定するものではない。同様の効果を奏する通信方法であれば、物理層はたとえばOFDMA通信やデジタルコヒーレント通信であってもよい。
Embodiment 1 FIG.
<System configuration>
First, the overall configuration of the system will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an optical communication system according to the present invention. As shown in the figure, an optical communication system includes a ring network having a configuration in which a plurality of nodes (OLT1 and ring nodes 2 1 to 2 n ) are connected by a duplexed optical fiber (trunk optical fiber), and a duplex network. Remote nodes (RN) 3 11 to 3 1p , 3 21 to 3 2q ,..., 3 n1 to 3 nr connected to the ring nodes 2 1 to 2 n through the optical fiber, an optical fiber and an optical coupler ONUs (10G-ONU5 10 , 1G-ONU5 1 , 10G · 1G-ONU5 101 ) connected to the RN via a (32 branch coupler) 4. Incidentally, 10G-ONU 5 10 is capable of uplink and downlink bidirectional 10Gbps communication ONU (e.g., those defined in IEEE802.3av), 1G-ONU5 1 is capable of uplink and downlink bidirectional 1Gbps communication ONU 10G · 1G-ONU5 101 is an ONU (for example, specified in IEEE802.3av) that can communicate at an uplink of 1 Gbps and a downlink of 10 Gbps. In the following description, when “ONU” is simply described, 10G-ONU5 10 , 1G-ONU5 1 and 10G · 1G-ONU5 101 are indicated. Further, an RN may be connected to the OLT 1 corresponding to the above-described aggregate OLT, and various ONUs may be connected to the RN. In this embodiment, the case where the optical coupler 4 is a 32-branch coupler will be described, but other branch numbers may be used. In FIG. 1, the communication means of the metro network exemplifies the transfer of an OTU (Optical-channel Transport Unit) frame (frame used in OTN) by continuous optical WDM. This is an understanding of the principle of the present invention. It is merely an example for helping, and does not limit the physical communication means in the metro network. If the communication method has the same effect, the physical layer may be, for example, OFDMA communication or digital coherent communication.

図1に示した光通信システムにおいて、OLT1は、上位網とリング型ネットワークを接続する通信装置であり、多重分離部と、冗長化された2つのOLT−IFと、監視制御部と、ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)部とを有する。各リングノードは同一構成の通信装置であり、ROADM部、OTN−XC(OTN Cross connect)部およびトランスポンダを有する。各RNは同一構成の通信装置であり、トランスポンダおよび監視制御部を有する。なお、OLT1は、各リングノードが有する機能に加え、PONのOLTとして動作する機能を有する通信装置であり、本実施の形態の光通信システムは、従来は各リングノード配下の通信装置(図1において各RNが配置されている場所の通信装置)が有していたOLT機能(OLTとして動作する機能)を一つのリングノードに集約してOLT1としたものである。図1に示した光通信システムでは、各リングノードがOTN−XC部を具備しているため、複数のリングノードで同一波長を共有することが可能である。   In the optical communication system shown in FIG. 1, an OLT 1 is a communication device that connects an upper network and a ring network, and includes a demultiplexing unit, two redundant OLT-IFs, a monitoring control unit, a ROADM ( Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexer) section. Each ring node is a communication device having the same configuration, and includes a ROADM unit, an OTN-XC (OTN cross connect) unit, and a transponder. Each RN is a communication device having the same configuration, and includes a transponder and a monitoring control unit. The OLT 1 is a communication device having a function of operating as a PON OLT in addition to the function of each ring node. Conventionally, the optical communication system of the present embodiment is a communication device under each ring node (FIG. 1). The OLT functions (functions that operate as OLTs) possessed by the communication device at the location where each RN is located in are integrated into one ring node to form OLT 1. In the optical communication system shown in FIG. 1, each ring node includes an OTN-XC unit, so that a plurality of ring nodes can share the same wavelength.

OLT1の多重分離部では、上位網から受け取った下り信号光(フレーム)を2つのOLT−IFのうちのいずれか一方に出力し、また、OLT−IFから受け取った上り信号光を上位網へ出力する。OLT−IFは、OLTがPONの局側装置として動作するための各種処理を実行する。また、2つのOLT−IFのうち、一方が現用系、他方が予備系に設定される。監視制御部は、通信システム内の監視(故障検出)および故障検出時の経路切替などを行う。OLT1および各リングノードのROADM部は、リング型ネットワーク上を流れている信号(光)を対象として、特定波長の抽出および追加(リング型ネットワークへの出力)を行う。各リングノードのトランスポンダは、受信した信号光の波長変換を行う。各RNのトランスポンダも受信した信号光の波長変換を行うが、上り方向においては、通信速度の異なる複数の光バースト信号を終端し、RNとOLT1が通信するための少なくとも1波以上の波長の光連続信号に変換する処理も併せて実施する。一方、下り方向においては、あらかじめRN毎に定められた所定の通信波長の信号からトランスポンダ毎の信号を抽出し、標準規格で規定されたPON固有の波長で所定のフレームフォーマットにて通信信号を送信する。   The demultiplexing unit of OLT 1 outputs the downstream signal light (frame) received from the upper network to one of the two OLT-IFs, and outputs the upstream signal light received from the OLT-IF to the upper network. To do. The OLT-IF executes various processes for the OLT to operate as a station-side device of the PON. One of the two OLT-IFs is set as the active system and the other is set as the standby system. The monitoring control unit performs monitoring (failure detection) in the communication system, path switching at the time of failure detection, and the like. The ROLT unit of the OLT 1 and each ring node extracts and adds a specific wavelength (output to the ring network) for a signal (light) flowing on the ring network. The transponder of each ring node performs wavelength conversion of the received signal light. Each RN transponder also converts the wavelength of the received signal light. In the upstream direction, a plurality of optical burst signals having different communication speeds are terminated, and light of at least one wavelength for RN and OLT 1 to communicate with each other. A process of converting to a continuous signal is also performed. On the other hand, in the downlink direction, a signal for each transponder is extracted from a signal having a predetermined communication wavelength predetermined for each RN, and a communication signal is transmitted in a predetermined frame format at a wavelength specific to the PON defined by the standard. To do.

OLT1とRN311〜31p(pはリングノード21配下に接続されるRN数),RN321〜32q(qはリングノード22配下に接続されるRN数),RN3n1〜3nr(rはリングノード2n配下に接続されるRN数)は、1つ以上のリングノード21〜2n(nはリング型ネットワークを構成しているリングノードの数)を介して接続され、RNとその配下のONU(10G-ONU510,1G-ONU51,10G・1G-ONU5101)との間の通信速度よりも高速な伝送速度で連続光WDMによるOTUフレーム転送を行うことにより通信する。一方、各RNに収容されているトランスポンダとその配下に接続されている各ONUは、従来のPONと同様にスター型トポロジーで接続され、従来のTDMA−PON方式で通信する。OLT1 and RN3 11 ~3 1p (p is the number RN which is connected under the ring node 2 1), RN3 21 ~3 2q (q is the number RN which is connected under the ring node 2 2), RN3 n1 ~3 nr ( r is the number of RNs connected under the ring node 2 n ) is connected via one or more ring nodes 2 1 to 2 n (n is the number of ring nodes constituting the ring network), and RN And the ONUs (10G-ONU5 10 , 1G-ONU5 1 , 10G · 1G-ONU5 101 ) under its control by performing OTU frame transfer by continuous optical WDM at a higher transmission speed than the communication speed. On the other hand, the transponders accommodated in each RN and the ONUs connected to the transponders are connected in a star topology like the conventional PON and communicate by the conventional TDMA-PON system.

本実施の形態では、説明の簡単化のために、図1に示したような、リング型ネットワークを構成しているノード(通信装置)の中の1つにOLT機能を集約した構成の光通信システムを想定して説明を行う。しかし、1つのノードに集約することは必須ではない。OLT機能を一部のノードに分散して持たせてもよい。   In the present embodiment, for simplification of description, as shown in FIG. 1, optical communication having a configuration in which the OLT function is integrated in one of the nodes (communication devices) constituting the ring network. The explanation is given assuming the system. However, it is not essential to consolidate into one node. The OLT function may be distributed to some nodes.

<OLT、リングノードおよびリモートノード(RN)の構成および制御の概要説明>
図2は、図1に示したOLT1、リングノード2(リングノード21,22,…,2n)およびRN3(RN311〜31p,…,RN3n1〜3nr)の構成およびシステム全体の制御方式の要点を説明する図である。ここでは、一例として、本通信システムにおいて、OLT−IFがシステム内の全ての帯域割り当て制御を行うものとする。また、OLT−IFは、RNとONUの間ではIEEE標準に準拠するPON制御プロトコルでの帯域割り当て制御を行うものとする。なお、図2ではリングノード2を1台としているが、図1に示したように、実際には複数台存在する。各RN3は同一構成のため、1台についてのみ内部構成を示し、残りについては記載を省略している。
<Outline of configuration and control of OLT, ring node and remote node (RN)>
2 shows the configuration of the OLT 1, the ring node 2 (ring nodes 2 1 , 2 2 ,..., 2 n ) and the RN 3 (RN 3 11 to 3 1p ,..., RN3 n1 to 3 nr ) and the entire system shown in FIG. It is a figure explaining the principal point of this control system. Here, as an example, in this communication system, it is assumed that the OLT-IF performs all band allocation control in the system. In addition, the OLT-IF performs band allocation control using a PON control protocol that conforms to the IEEE standard between the RN and the ONU. In FIG. 2, one ring node 2 is used, but as shown in FIG. Since each RN3 has the same configuration, only one unit shows the internal configuration, and the rest are omitted.

OLT1は、主要な構成要素として、OLT−IF11、監視制御部12およびROADM部13を備える。なお、説明を簡単化するため、冗長化されている2つのOLT−IFのうちの一方(現用系に設定されている側)のみをOLT−IF11として記載している。また、多重分離部の記載は省略している。OLT−IF11は、IF部111、OTNマッパ/デマッパ部112、SER/DES部113および上り帯域割当制御部114からなる高集積PON制御部と、OptTRx部115とを備えている。IF部111は、図示を省略している多重分離部とのインタフェースである。OTNマッパ/デマッパ部112は、IF部111から入力された主信号と上り帯域割当制御部114から入力された制御信号を多重化する処理、およびSER/DES部113から入力された、多重化された状態の主信号と制御信号を分離する処理を行う。SER/DES部113は、OTNマッパ/デマッパ部112から入力されるシリアルデータをパラレルデータに変換する処理、およびOptTRx部115から入力されるパラレルデータをシリアルデータに変換する処理を行う。上り帯域割当制御部114は、メトロ網およびアクセス網における帯域割り当て制御を行う。OptTRx部115は、光信号の送受信を行う。   The OLT 1 includes an OLT-IF 11, a monitoring control unit 12, and a ROADM unit 13 as main components. In order to simplify the description, only one of the two redundant OLT-IFs (the side set as the active system) is described as the OLT-IF 11. Further, the description of the demultiplexing unit is omitted. The OLT-IF 11 includes a highly integrated PON control unit including an IF unit 111, an OTN mapper / demapper unit 112, a SER / DES unit 113, and an uplink bandwidth allocation control unit 114, and an OptTRx unit 115. The IF unit 111 is an interface with a demultiplexing unit (not shown). The OTN mapper / demapper unit 112 multiplexes the main signal input from the IF unit 111 and the control signal input from the uplink bandwidth allocation control unit 114, and is multiplexed from the SER / DES unit 113. A process for separating the main signal and the control signal in a separated state is performed. The SER / DES unit 113 performs processing for converting the serial data input from the OTN mapper / demapper unit 112 into parallel data, and processing for converting the parallel data input from the OptTRx unit 115 into serial data. The uplink bandwidth allocation control unit 114 performs bandwidth allocation control in the metro network and the access network. The OptTRx unit 115 transmits and receives optical signals.

監視制御部12は、既に説明したように、通信システム内の監視(故障検出)および故障検出時の経路切替(光パス切替え制御)などを行う。ROADM部13は、既に説明したように、リング型ネットワーク上を流れている信号(光)を対象として、特定波長の抽出および追加(リング型ネットワークへの出力)を行う。   As already described, the monitoring control unit 12 performs monitoring (failure detection) in the communication system, path switching at the time of failure detection (optical path switching control), and the like. As already described, the ROADM unit 13 extracts and adds a specific wavelength (output to the ring network) for a signal (light) flowing on the ring network.

リングノード2は、主要な構成要素として、ROADM部21およびOTN−XC部22を備える。なお、トランスポンダの記載は省略している。ROADM部21は、OLT1のROADM部13と同様に、リング型ネットワーク上を流れている信号を対象として、特定波長の光信号の抽出および追加を行う。OTN−XC部22は、ROADM部21で抽出された特定波長の信号を一旦電気信号に変換し、RN3に転送すべき信号を抽出してから光信号に再変換して転送する機能と、接続されている各RN3からの受信信号をOLT−IFからの指示に基づいて同一波長の光に載せて光トランスポートネットワーク側へ転送する機能とを備える。   The ring node 2 includes a ROADM unit 21 and an OTN-XC unit 22 as main components. In addition, description of the transponder is omitted. Similar to the ROADM unit 13 of the OLT 1, the ROADM unit 21 extracts and adds an optical signal having a specific wavelength for a signal flowing on the ring network. The OTN-XC unit 22 has a function of converting a signal of a specific wavelength extracted by the ROADM unit 21 into an electrical signal, extracting a signal to be transferred to the RN 3, reconverting it to an optical signal, and connecting And a function of placing received signals from the respective RNs 3 on the light of the same wavelength based on an instruction from the OLT-IF and transferring the received signals to the optical transport network side.

RN3は、OptTRx部31、OTNマッパ/デマッパ部32および複数のバーストトランスポンダ33(以下、単にトランスポンダ33と呼ぶ)を備えている。なお、監視制御部の記載は省略している。また、各トランスポンダ33の構成は同一である。そのため、1つのトランスポンダ33についてのみ内部構成を示し、残りについては記載を省略している。   The RN 3 includes an OptTRx unit 31, an OTN mapper / demapper unit 32, and a plurality of burst transponders 33 (hereinafter simply referred to as transponders 33). Note that the description of the monitoring control unit is omitted. The configuration of each transponder 33 is the same. Therefore, the internal configuration is shown only for one transponder 33, and the description of the rest is omitted.

OptTRx部31は、リングノード2との間で光信号の送受信を行う。OTNマッパ/デマッパ部32は、上り方向(リングノード2に向けた方向)では、各トランスポンダ33からの入力信号をカプセル化してOTNで取り扱うフレーム(OTUフレーム)を生成し、OptTRx部31に出力する。一方、下り方向においては、OptTRx部31から入力されたOTUフレームのデカプセル化を行い、その結果得られたトランスポンダ33毎の信号を、対応するトランスポンダ33へ出力する。   The OptTRx unit 31 transmits and receives an optical signal to and from the ring node 2. In the upstream direction (direction toward the ring node 2), the OTN mapper / demapper unit 32 encapsulates the input signal from each transponder 33, generates a frame (OTU frame) handled by the OTN, and outputs the frame to the OptTRx unit 31. . On the other hand, in the downstream direction, the decapsulation of the OTU frame input from the OptTRx unit 31 is performed, and the signal for each transponder 33 obtained as a result is output to the corresponding transponder 33.

トランスポンダ33は、RTT管理部331、DOB CDR部332、DOB Rx部333、タイムスタンプ処理部334、1G/10G OptTx部335、WDMカプラ336およびローカルタイマ337を備えている。RTT管理部331は、PON区間(自装置(自トランスポンダ)と配下の各ONUとの間)のRTTを測定するとともに、測定結果を管理する。また、必要に応じて、管理しているRTTをOLT1へ通知する。DOB CDR部332およびDOB Rx部333は、通信速度が1Gbpsと10Gbpsの上り信号光、具体的には、ONUから送信されてくる2波長のバースト信号をWDMカプラ336経由で受信し、1Gbpsと10Gbpsの連続信号として再生する。タイムスタンプ処理部334は、OLTからの制御信号を元にOTNマッパ/デマッパ部32で生成されたPON制御フレームに対して、ローカルタイマ337で管理されている時刻を示すタイムスタンプを付与する。1G/10G OptTx部335は、タイムスタンプ処理部334から入力されたフレーム(1Gbpsと10GbpsのPONフレーム)を波長変換し、WDMカプラ336を介して、スター型カプラ(光カプラ4)の接続された光ファイバ側に送信する。なお、1G/10G OptTx部335に入力されるPON制御フレームには、ローカルタイマ337で管理されている時刻を示すタイムスタンプが埋め込まれている。ローカルタイマ337は、PON制御で標準的に使用される16ns粒度の32ビットカウンタにより構成されており、トランスポンダごとのローカル時刻を管理する。   The transponder 33 includes an RTT management unit 331, a DOB CDR unit 332, a DOB Rx unit 333, a time stamp processing unit 334, a 1G / 10G OptTx unit 335, a WDM coupler 336, and a local timer 337. The RTT management unit 331 measures the RTT of the PON section (between the own device (own transponder) and each subordinate ONU) and manages the measurement result. In addition, the managed RTT is notified to the OLT 1 as necessary. The DOB CDR unit 332 and the DOB Rx unit 333 receive the upstream signal light having a communication speed of 1 Gbps and 10 Gbps, specifically, a burst signal of two wavelengths transmitted from the ONU via the WDM coupler 336, and receive 1 Gbps and 10 Gbps. As a continuous signal. The time stamp processing unit 334 adds a time stamp indicating the time managed by the local timer 337 to the PON control frame generated by the OTN mapper / demapper unit 32 based on the control signal from the OLT. The 1G / 10G OptTx unit 335 converts the wavelength of the frame (1 Gbps and 10 Gbps PON frame) input from the time stamp processing unit 334 and is connected to the star coupler (optical coupler 4) via the WDM coupler 336. Transmit to the optical fiber side. In the PON control frame input to the 1G / 10G OptTx unit 335, a time stamp indicating the time managed by the local timer 337 is embedded. The local timer 337 is configured by a 16-ns granular 32-bit counter that is used as standard in PON control, and manages the local time for each transponder.

上記構成の各RN3では、下り方向のフレーム処理動作において、各トランスポンダ33がMPCPフレームを識別し、これにトランスポンダ33毎のローカルタイマ337で管理している時刻(ローカル時刻)を示すタイムスタンプを付与するなどして、Gateフレーム内の情報の補正を行う。一方、上り方向のフレーム処理動作において、各トランスポンダ33は、ローカルタイマ337が管理しているローカルタイマ値と受信したMPCPフレームに打刻されているタイムスタンプ値とを用いて、論理リンク毎のRTTを算出し、保持する。なお、図2では、トランスポンダ33の各々がローカルタイマ337を備えている構成例について示したが、トランスポンダ33またはRN3がローカルタイマを備え、このローカルタイマで管理されているローカル時刻に従ってトランスポンダが動作するようにしてもよい。このようにすることで、TDM−PON特有の時刻同期はONU5とRN3の間で制御をおこない、ONU Discoveryや帯域割り当て制御に代表されるPON制御をOLT1のOLT−IF11に集約する。すなわち、集約OLTであるOLT1では、ONU5のDiscoveryの制御やONU5に対する上り帯域割り当て量の計算を行うが、時刻同期やONU5の接続距離に依存する時刻補正に関する部分はRN3で終端するようにして、PON制御の主要機能の集約化を行う。このように制御した場合でも、ONU5の帯域要求量は、OLT−IF11に転送されるため、OLT−IF11はネットワーク全体の帯域要求量を把握することが可能であり、以下に示す方法でメトロ・アクセス連携帯域割り当て制御が可能となる。   In each RN3 configured as described above, in the frame processing operation in the downlink direction, each transponder 33 identifies the MPCP frame, and a time stamp indicating the time (local time) managed by the local timer 337 for each transponder 33 is given to this. For example, the information in the Gate frame is corrected. On the other hand, in the upstream frame processing operation, each transponder 33 uses the local timer value managed by the local timer 337 and the time stamp value stamped in the received MPCP frame to generate an RTT for each logical link. Is calculated and held. In FIG. 2, the configuration example in which each of the transponders 33 includes the local timer 337 is illustrated. However, the transponder 33 or the RN 3 includes the local timer, and the transponder operates according to the local time managed by the local timer. You may do it. By doing in this way, time synchronization peculiar to TDM-PON controls between ONU5 and RN3, and PON control represented by ONU Discovery and band allocation control is collected in OLT-IF11 of OLT1. In other words, the OLT 1 that is the aggregate OLT performs the control of the discovery of the ONU 5 and the calculation of the upstream bandwidth allocation amount for the ONU 5, but the part related to the time correction depending on the time synchronization and the connection distance of the ONU 5 is terminated at the RN 3 Centralize the main functions of PON control. Even in such a control, the bandwidth request amount of the ONU 5 is transferred to the OLT-IF 11, so that the OLT-IF 11 can grasp the bandwidth request amount of the entire network. Access link bandwidth allocation control is possible.

<アクセス区間の帯域制御に連携したメトロ区間の動的帯域割り当て方法>
本実施の形態の光通信システムにおいて、OLT1のOLT−IF11は、各ONU5に上り帯域を割り当てる場合、まず、メトロ区間における帯域割り当てを行い、これが終了した後にアクセス区間における帯域割り当てを行う。メトロ区間における帯域割り当てでは、同じRN3に収容されているONU5同士を1つのグループとして扱い、各グループからの上り帯域要求量(同一グループのONU5から要求された上り帯域の総和)や各グループに属しているONU5の数などに基づいて、システムに割り当てられている上り帯域を各グループに対してどのように分配するか決定する。以下、アクセス区間の帯域制御方法について、詳しく説明する。
<Mechanical zone dynamic bandwidth allocation method linked to access zone bandwidth control>
In the optical communication system according to the present embodiment, when the OLT-IF 11 of the OLT 1 allocates an upstream band to each ONU 5, first, the bandwidth is allocated in the metro section, and after this is completed, the bandwidth is allocated in the access section. In bandwidth allocation in the metro section, the ONUs 5 accommodated in the same RN 3 are treated as one group, and the upstream bandwidth request amount from each group (the sum of the upstream bandwidth requested from the ONU 5 in the same group) and each group belong to each group. Based on the number of ONUs 5 and the like, how to allocate the upstream bandwidth allocated to the system to each group is determined. Hereinafter, the bandwidth control method for the access section will be described in detail.

まず、メトロ区間(OLT1と各RN3の間の区間)の帯域割当更新周期の設定の方法について、説明する。図3は、メトロ区間における帯域割当更新周期の設定方法の一例を示す図である。この方法では、メトロ区間の帯域割り当ては統計多重効果が期待できるので、PON制御のように短い帯域更新周期による動的な割り当て制御が必要ないという点に着眼している。したがって、OLT1では、PON区間(RN3の各トランスポンダ33と各ONU5の間の区間)の複数の帯域更新周期に渡り、各RN3配下のONU要求量(REPORT量)をモニタして、PON区間における帯域更新周期(図示したPON帯域割当周期l)よりも長い周期で設定された、メトロ帯域割当周期Lにて帯域要求量の積算値を計測し、この積算値に基づいてメトロ網内の帯域割り当て量を算出することを特徴とする。なお、図3ではメトロ網内の帯域割当周期(L)は固定周期であるが、トラヒックの変動量をモニタすることによって、毎周期変更するようにしてもよい。この場合、メトロ網内の帯域更新周期(メトロ帯域割当周期)の最小周期は、PON区間の帯域更新周期(PON帯域割当周期)と同じ周期となる。一例として、メトロ帯域が非輻輳状態から輻輳状態(またはその逆)に遷移する過渡的な状態においては、メトロ帯域割当周期Lを短くしてアクセス区間のトラヒック増加量に対するメトロ区間の帯域割り当て制御の追従性を高め、トラヒックの変動の少ない状態では、メトロ帯域割当周期Lを長く設定して、OLT1の処理量を減らすような制御を行ってもよい。   First, a method for setting a bandwidth allocation update period in a metro section (section between OLT 1 and each RN 3) will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a method for setting a bandwidth allocation update period in a metro section. This method focuses on the fact that the bandwidth allocation in the metro section can be expected to have a statistical multiplexing effect, so that dynamic allocation control with a short bandwidth update period is not required unlike PON control. Therefore, the OLT 1 monitors the ONU request amount (REPORT amount) under each RN 3 over a plurality of bandwidth update periods in the PON interval (the interval between each transponder 33 of the RN 3 and each ONU 5), and the bandwidth in the PON interval. An integrated value of the bandwidth request amount is measured in the metro bandwidth allocation cycle L set in a cycle longer than the update cycle (PON bandwidth allocation cycle 1 shown in the figure), and the bandwidth allocation amount in the metro network is based on the integrated value. Is calculated. In FIG. 3, the bandwidth allocation period (L) in the metro network is a fixed period, but the period may be changed by monitoring the traffic fluctuation amount. In this case, the minimum cycle of the bandwidth update cycle (metro bandwidth allocation cycle) in the metro network is the same as the bandwidth update cycle (PON bandwidth allocation cycle) of the PON section. As an example, in a transitional state where the metro band transitions from a non-congested state to a congested state (or vice versa), the metro band allocation period L is shortened so that the bandwidth allocation control of the metro section with respect to the traffic increase amount of the access section is reduced. In a state where the followability is improved and the traffic fluctuation is small, the metro band allocation period L may be set to be long, and control may be performed to reduce the processing amount of the OLT 1.

次に、図4〜図7を参考にしながらメトロ区間(各リングノード2のOTN−XC部22)およびアクセス区間(各ONU5)への帯域割り当て方法について説明する。なお、以下では、本実施の形態の帯域割り当て方法の原理を理解しやすくするために、OTN−XC部2に1台のRN3が接続された場合について説明する。しかし、OTN−XC部22に複数のRN3が接続された場合であっても、同様な方法で帯域割当量を算出可能である。また、OLT1に接続されているRN3は存在しないものとして説明を行うが、OLT1にRN3が接続されている場合も同様の方法で帯域割当量を算出可能である。   Next, a bandwidth allocation method for the metro section (the OTN-XC unit 22 of each ring node 2) and the access section (each ONU 5) will be described with reference to FIGS. In the following, a case where one RN 3 is connected to the OTN-XC unit 2 will be described in order to facilitate understanding of the principle of the bandwidth allocation method of the present embodiment. However, even when a plurality of RNs 3 are connected to the OTN-XC unit 22, the bandwidth allocation amount can be calculated by the same method. Although the description will be made assuming that there is no RN3 connected to the OLT 1, the bandwidth allocation amount can be calculated by the same method even when the RN3 is connected to the OLT 1.

図4は帯域割り当て制御の全体動作の一例を示したフローチャート、図5および図6は各RN3に対する帯域割り当て制御の一例を示したフローチャート、図7は各トランスポンダ33に対する帯域割り当て制御の一例を示したフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of the overall operation of bandwidth allocation control, FIGS. 5 and 6 are flowcharts showing an example of bandwidth allocation control for each RN 3, and FIG. 7 shows an example of bandwidth allocation control for each transponder 33. It is a flowchart.

図4に示したように、本実施の形態の光通信システムにおいてOLT1が実施する帯域割り当て制御は、各RN3に対する帯域割り当て処理であるRNi帯域割当て処理(BWi算出)と、各トランスポンダ33に対する帯域割り当て処理であるトランスポンダ帯域割当て処理(bwij算出)と、各ONU5に対する帯域割り当て処理であるONU帯域割当て処理(nu_bwijk算出)とを含んでいる。なお、OLT1においては、上り帯域割当制御部114が帯域割り当て制御を行う。As shown in FIG. 4, the bandwidth allocation control performed by the OLT 1 in the optical communication system according to the present embodiment includes the RN i bandwidth allocation processing (BW i calculation) that is the bandwidth allocation processing for each RN 3 and the transponders 33. It includes transponder bandwidth allocation processing (bw ij calculation) that is bandwidth allocation processing, and ONU bandwidth allocation processing (nu_bw ijk calculation) that is bandwidth allocation processing for each ONU 5. In the OLT 1, the uplink bandwidth allocation control unit 114 performs bandwidth allocation control.

図4に示した帯域割り当て制御においては、処理を開始すると、メトロ帯域割当周期タイマが満了したかどうか、すなわち、図3に示したメトロ帯域割当周期Lが経過したかどうかを確認する(ステップS1)。メトロ帯域割当周期タイマが満了してない場合(ステップS1:No)、アクセス帯域割当周期タイマが満了したかどうか、すなわち、図3に示したPON帯域割当周期lが経過したかどうかを確認する(ステップS3)。一方、メトロ帯域割当周期タイマが満了した場合(ステップS1:Yes)、後述するRNi帯域割当て処理を実行してからアクセス帯域割当周期タイマが満了したかどうかを確認する(ステップS2→S3)。アクセス帯域割当周期タイマが満了していない場合(ステップS3:No)、ステップS1に戻ってメトロ帯域割当周期タイマが満了したかどうかを確認する。一方、アクセス帯域割当周期タイマが満了した場合(ステップS3:Yes)、後述するトランスポンダ帯域割当て処理およびONU帯域割当て処理を実行し(ステップS4→S5)、ステップS1に戻る。OLT1は、このような手順で帯域割り当て制御を行い、メトロ網とアクセス網の帯域制御を連携させて上り帯域の効率的な利用を実現する。In the bandwidth allocation control shown in FIG. 4, when the process is started, it is confirmed whether or not the metro bandwidth allocation cycle timer has expired, that is, whether or not the metro bandwidth allocation cycle L shown in FIG. 3 has passed (step S1). ). If the metro bandwidth allocation cycle timer has not expired (step S1: No), it is confirmed whether the access bandwidth allocation cycle timer has expired, that is, whether the PON bandwidth allocation cycle 1 shown in FIG. Step S3). On the other hand, if the metro bandwidth assignment period timer has expired (step S1: Yes), executes the RN i bandwidth allocation process to be described later access bandwidth allocation cycle timer after it is confirmed whether the expired (step S2 → S3). If the access bandwidth allocation cycle timer has not expired (step S3: No), the process returns to step S1 to check whether the metro bandwidth allocation cycle timer has expired. On the other hand, when the access band allocation cycle timer expires (step S3: Yes), a transponder band allocation process and an ONU band allocation process described later are executed (step S4 → S5), and the process returns to step S1. The OLT 1 performs band allocation control according to such a procedure, and realizes efficient use of the uplink band by linking the bandwidth control of the metro network and the access network.

次に、図5および図6を用いてメトロ区間の帯域割り当て方法(上記ステップS2のRNi帯域割当て処理)について説明する。なお、図5および図6はともに、RN3に対する上り帯域の割り当て方法を示しており、ステップS2のRNi帯域割当て処理としてこれらを排他的に使用する。まず、図5に示した処理について説明する。Next, the band allocation method of Metro section (RN i bandwidth allocation processing in step S2) will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 5 and FIG. 6 both show a method of allocating an upstream bandwidth for RN3, exclusively use them as RN i bandwidth allocation processing in step S2. First, the process shown in FIG. 5 will be described.

図5において、「B」は光パスの最大帯域を示し、「Req(i,k)」はRNiのONUkからの上り帯域要求量を示し、「Ni」はRNiに接続されているユーザ数(ONU5の数)を示し、「BWi」はRNiに対する割当帯域を示し、「L」はメトロ区間の帯域更新周期を示すものとする。システム内のRN3の数はn+1であり、OLT1は、n+1台のRN3に対し、ステップS11〜S16の処理を個別に実行してRN3それぞれに割り当てる上り帯域BWiを決定する。なお、光パスの最大帯域Bとは、OLT1と上位網との間の光パスの最大帯域である。In FIG. 5, “B” indicates the maximum bandwidth of the optical path, “Req (i, k)” indicates the upstream bandwidth request amount from ONU k of RN i , and “N i ” is connected to RN i. It is assumed that “BW i ” indicates the allocated bandwidth for RN i , and “L” indicates the bandwidth update period of the metro section. The number of RN3 in the system is n + 1, OLT 1, compared n + 1 single RN3, determines the upstream band BW i to be allocated to RN3 each executes step S11~S16 individually. The maximum bandwidth B of the optical path is the maximum bandwidth of the optical path between the OLT 1 and the upper network.

RN3に対する帯域割当処理においては、まず、ΣiΣkReq(i,k)[bit]/L[sec]≦B[bps]かどうか(ただし、i=0,1,…,n)、すなわち、システム内の全ONU5から要求された上り帯域要求量の総和のメトロ帯域割当周期Lにおける時間平均値(以下、「総要求量平均値」と呼ぶ)が光パスの最大帯域B以下かどうかを確認する(ステップS11)。In the band allocation process for RN3, first, whether Σ i Σ k Req (i, k) [bit] / L [sec] ≦ B [bps] (where i = 0, 1,..., N), that is, Whether the time average value (hereinafter referred to as “total required amount average value”) of the sum of the requested upstream bandwidths requested by all ONUs 5 in the system in the metro bandwidth allocation period L is equal to or less than the maximum bandwidth B of the optical path. Confirm (step S11).

総要求量平均値が最大帯域B以下であれば(ステップS11:Yes)、i番目のRN3に対する割当帯域BWiをΣkReq(i,k)[bit]/L[sec]に決定するとともにiの値をインクリメントとする処理をi=0〜nの範囲について実行する(ステップS12,S17)。すなわち、メトロ帯域割当周期Lにおいてi番目のRN3配下の各ONU5から要求された上り帯域要求量の総和を時間平均したものをBWiとする。これは、i番目のRN3配下の全ONU5から要求された上り帯域要求量どおりに帯域を割り当てることを示す。If the total required amount average value is equal to or less than the maximum band B (step S11: Yes), i-th allocation band BW i the sigma k Req for RN3 (i, k) and determines the [bit] / L [sec] A process of incrementing the value of i is executed for a range of i = 0 to n (steps S12 and S17). That is, BW i is obtained by averaging the sum of the requested upstream bandwidths requested from each ONU 5 under the i-th RN 3 in the metro bandwidth allocation period L. This indicates that the bandwidth is allocated according to the upstream bandwidth request amount requested from all ONUs 5 under the i-th RN3.

一方、総要求量平均値が最大帯域Bを超えている場合(ステップS11:No)、i番目のRN3に対する割当帯域BWiをΣkReq(i,k)[bit]/L[sec]に仮決定する(ステップS13)。そして、BWi>Ni×B/Σiiかどうか、すなわち、仮決定したBWiが、最大帯域Bを各RN3配下のONU数に応じて各RN3に比例分配した場合の帯域よりも大きいかどうかを確認する(ステップS14)。On the other hand, if the total required amount average value exceeds the maximum band B (Step S11: No), the allocated bandwidth BW i for the i-th RN3 Σ k Req (i, k ) in [bit] / L [sec] A provisional decision is made (step S13). Whether or not BW i > N i × B / Σ i N i , that is, the temporarily determined BWi is larger than the band when the maximum band B is proportionally distributed to each RN 3 according to the number of ONUs under each RN 3 Whether or not (step S14).

BWi>Ni×B/Σiiが成立している場合(ステップS14:Yes)、最大帯域Bを各RN3配下のONU数に応じて各RN3に比例分配した帯域であるNi×B/ΣiiをBWiとする(ステップS15)。すなわち、i番目のRN3にNi×B/Σiiを割り当てる。これに対して、BWi>Ni×B/Σiiが成立していない場合には(ステップS14:No)、上記ステップS13で仮決定したBWiを最終的なBWiとする(ステップS16)。すなわち、i番目のRN3に対し、i番目のRN3配下の全ONU5から要求された上り帯域要求量どおりに帯域を割り当てる。i番目のRN3に対する割当帯域BWiを決定した後は、iの値をインクリメントし(ステップS18)、帯域を割り当てていないRN3が存在していれば、上記ステップS11〜S16の処理を繰り返す。When BW i > N i × B / Σ i N i is satisfied (step S14: Yes), N i × which is a bandwidth that is proportionally distributed to each RN 3 according to the number of ONUs under each RN 3 B / Σ i N i is set to BW i (step S15). That is, N i × B / Σ i N i is assigned to the i-th RN 3. On the other hand, if BW i > N i × B / Σ i N i is not satisfied (step S14: No), BW i temporarily determined in step S13 is set as the final BW i ( Step S16). That is, a bandwidth is allocated to the i-th RN 3 in accordance with the uplink bandwidth request amount requested from all ONUs 5 under the i-th RN 3. i th After determining the allocated bandwidth BW i for RN3 increments the value of i (step S18), and if there is RN3 not assign a band to repeat the process of steps S11 to S16.

以上のように、メトロ区間を対象とした帯域割り当てにおいては、OLT1で(OLT1から上位網への伝送路で)輻輳が発生するおそれがあるかどうかを判別し、輻輳発生のおそれが無ければ、各ONU5からの帯域要求量のRN3毎の総和(同じRN3配下のONU5のグループからの帯域要求量)に対応する帯域を各RN3に割り当てる。一方、輻輳発生のおそれがあれば、さらに、各RN3について、最大帯域Bを各RN3配下のONU数に応じて各RN3に比例分配した場合に輻輳が発生するおそれがあるかどうかを判別し、輻輳発生のおそれが無ければ、RN3配下の各ONU5からの帯域要求量の総和と同じだけ帯域をRN3に割り当て、輻輳発生のおそれがある場合には、最大帯域Bを各RN3配下のONU数に応じて各RN3に比例分配した場合の値に対応する帯域を割り当てる。すなわち、OLT1で輻輳が発生するおそれがある場合には、最大帯域Bを各RN3配下のONU数に応じて各RN3に比例分配した場合の帯域を上限として、ONU5からの帯域要求量のRN3毎の総和に応じて各RN3への帯域割当量を決定する。したがって、仮に、すべてのRN3について、配下のONU5からの帯域要求量の合計値がNi×B/Σii(=最大帯域Bを各RN3配下のONU数に応じて各RN3に比例分配した場合の値)を超えている状態であっても、各RN3に対する割当帯域BWiはNi×B/Σiiとなり、各RN3に対する割当帯域BWiの総和を光パスの最大帯域B以下に抑えることができる。この結果、OLT1において輻輳が発生して上りトラフィックの破棄が発生するのを防止できる。As described above, in the bandwidth allocation for the metro section, it is determined whether or not there is a possibility of congestion in the OLT 1 (in the transmission path from the OLT 1 to the upper network). A bandwidth corresponding to the sum of bandwidth request amounts from each ONU 5 for each RN 3 (band request amount from a group of ONUs 5 under the same RN 3) is allocated to each RN 3. On the other hand, if there is a possibility of occurrence of congestion, it is further determined for each RN3 whether or not there is a possibility of congestion when the maximum bandwidth B is proportionally distributed to each RN3 according to the number of ONUs under each RN3. If there is no possibility of congestion occurrence, the same bandwidth as the total amount of bandwidth requests from each ONU 5 under RN3 is allocated to RN3, and if there is a possibility of congestion occurrence, maximum bandwidth B is assigned to the number of ONUs under each RN3. Accordingly, a bandwidth corresponding to a value when proportionally distributed to each RN3 is allocated. That is, when there is a possibility of congestion in the OLT 1, the bandwidth required when the maximum bandwidth B is proportionally distributed to each RN 3 according to the number of ONUs under each RN 3 is set as the upper limit for each bandwidth request amount RN 3 from the ONU 5. The amount of bandwidth allocated to each RN 3 is determined according to the sum of. Therefore, for all RN3, the total bandwidth request amount from the subordinate ONU 5 is N i × B / Σ i N i (= the maximum bandwidth B is proportionally distributed to each RN 3 according to the number of ONUs under each RN 3 Even if it is in a state exceeding the value, the allocated bandwidth BW i for each RN 3 is N i × B / Σ i N i , and the sum of the allocated bandwidth BW i for each RN 3 is the maximum bandwidth B of the optical path. The following can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the occurrence of congestion in the OLT 1 and the discard of upstream traffic.

なお、上記の方法で全RN3に帯域を割り当てた結果、残余帯域が発生した場合、残余帯域をRN3の数で割って、各RN3に等分に割り当ててもよい。また、残余帯域をあるRNにすべて与えることとして、帯域更新周期(メトロ帯域割当周期)ごとに、各RN3に順番に与えてもよい。また、残余帯域を輻輳しているRN3(BWi=Ni×B/ΣiiとしたRN3)に優先的に与えてもよい。また、帯域割り当て量が一番少ないRN3に対して残余帯域を割り当ててもよい。輻輳しているRN3に残余帯域を割り当てた場合には、帯域利用効率の更なる向上を実現できる。Note that, as a result of assigning the bandwidth to all RNs 3 by the above method, when a residual bandwidth is generated, the residual bandwidth may be divided by the number of RN 3 and assigned to each RN 3 equally. Alternatively, all the remaining bandwidths may be given to a certain RN, and may be given to each RN 3 in turn for each bandwidth update cycle (metro bandwidth allocation cycle). Further, it may be given preferentially to RN3 are congested residual bandwidth (RN3 that the BW i = N i × B / Σ i N i). Further, the remaining bandwidth may be allocated to the RN 3 having the smallest bandwidth allocation amount. When the remaining bandwidth is allocated to the congested RN 3, further improvement in bandwidth utilization efficiency can be realized.

なお、図5に示した上記制御では、輻輳しているRN3には一律で、BWi=Ni×B/ΣNi(bps)を与えるような制御であったが、図6に示したような制御としてもよい。図6に示した制御は、図5に示した制御に対し、輻輳しているRN3に割り当てる帯域である輻輳時制御量xi(t)を算出するためのステップS21を追加するとともに、輻輳しているRN3に対する割当帯域BWiを決定するための処理として、ステップS15に代えてステップS22を実行するようにしたものである。この制御によれば、OLT1は、あらかじめ各RNの輻輳時制御量xi(t)を計算しておき、その輻輳時制御量に基づいて帯域割り当てを実施する。In the above-described control shown in FIG. 5, the control is performed such that BW i = N i × B / ΣN i (bps) is uniformly given to the congested RN 3, but as shown in FIG. It is good also as a control. In addition to the control shown in FIG. 5, the control shown in FIG. 6 adds step S21 for calculating a control amount x i (t) at the time of congestion, which is a bandwidth allocated to the congested RN 3, and the control shown in FIG. as the processing for determining the allocated bandwidth BW i for it has RN3, it is obtained so as to perform the step S22 instead of step S15. According to this control, the OLT 1 calculates the control amount x i (t) at the time of congestion of each RN in advance, and performs bandwidth allocation based on the control amount at the time of congestion.

図6に示したステップS21においては、次式(1)に従って輻輳時制御量xi(t)を算出する。なお、「xi(t)[bps]」はRNiに対する今周期の輻輳時制御量を示し、「yi(t)[bps]」はRNiに対する前周期までの平均帯域割り当て量を示し、「y0i[bps]」はRNiに対する帯域割り当て量目標値を示す。また、Δyi(t)=yi(t)−y0i、y0i=Ni×B/ΣNiとする。KPは比例ゲイン、KIは積分ゲイン、KDは微分ゲインを示す。In step S21 shown in FIG. 6, the control amount x i (t) at the time of congestion is calculated according to the following equation (1). “X i (t) [bps]” represents the control amount during congestion of the current cycle for RN i , and “y i (t) [bps]” represents the average bandwidth allocation amount for RN i up to the previous cycle. , “Y0 i [bps]” indicates a bandwidth allocation target value for RN i . Further, Δy i (t) = y i (t) −y0 i , y0 i = N i × B / ΣN i . K P represents a proportional gain, K I represents an integral gain, and K D represents a differential gain.

Figure 0005404972
Figure 0005404972

図6に示した制御においては、BWi>Ni×B/Σiiが成立している場合(ステップS14:Yes)、ステップS21で算出しておいたxi(t)をBWiとする(ステップS22)。In the control shown in FIG. 6, when BW i > N i × B / Σ i N i is satisfied (step S14: Yes), x i (t) calculated in step S21 is set to BW i. (Step S22).

すなわち、図6に示した処理は、次式(2)で表すことができる。
If{ΣiΣkReq(i,k)>B and BWi>y0i
then BWi=xi(t)
else
BWi=ΣkReq(i,k)/L …(2)
That is, the process shown in FIG. 6 can be expressed by the following equation (2).
If {Σ i Σ k Req (i, k)> B and BW i > y0 i }
then BW i = x i (t)
else
BW i = Σ k Req (i, k) / L (2)

この処理においては、RNi輻輳時にメトロ割り当て帯域を目標帯域y0iに近づけるように制御する。輻輳時の帯域割り当てでは、比例項だけでなく、積分項と微分項を持った制御を行うため、残留偏差の除去と応答速度の向上を実現できる。なお、輻輳時制御量の割り当ては、毎回同じ順番で行うと割り当て量の公平性が保てない場合、毎周期毎にRN番号(i)をシャッフルしながら行ってもよい(BWiを決定する順番を毎回入れ替えてもよい)。また、微分項を制御に適用しなくてもよい。In this process, control is performed so that the metro allocated bandwidth approaches the target bandwidth y0 i when RN i is congested. In bandwidth allocation at the time of congestion, not only a proportional term but also a control having an integral term and a differential term is performed, so that it is possible to eliminate residual deviation and improve response speed. Note that the control amount during congestion may be allocated while shuffling the RN number (i) every cycle if fairness of the allocated amount cannot be maintained if the allocation is performed in the same order each time (BW i is determined). The order may be changed every time). Further, the derivative term may not be applied to the control.

<アクセス区間の帯域割り当て方法>
次に、アクセス区間の帯域割り当て方法について説明する。
<Access section bandwidth allocation method>
Next, a bandwidth allocation method for the access section will be described.

OLT1は、図5または図6に示した手順によるメトロ区間の帯域割り当てが終了すると、アクセス区間の帯域割り当てを行う。アクセス区間の帯域割り当てでは、各RN3(同一RN3配下のONU5のグループ)に分配した帯域をグループ内の各ONU5へどのように割り当てるかについて、RN3が備えている各トランスポンダに接続されているONU5の数やONU5からの上り帯域要求量などに基づいて決定する。すなわち、メトロ区間の帯域割り当てにより各RN3(同一RN3配下のONU5のグループ)に割り当てた帯域(BWi)をRN3内の各トランスポンダ33にどのように分配するかを決定し(図4のステップS4:トランスポンダ帯域割当て処理)、さらに、各トランスポンダ33に分配した帯域をトランスポンダ33に収容されている各ONU5にどのように分配するか決定する(図4のステップS5:ONU帯域割当て処理)。このように、メトロ区間の帯域割り当て量BWiを超えない範囲でアクセス区間の帯域割当を行うことにより、各RN3に割り当てられたメトロ区間の帯域とアクセス区間の帯域の整合が取れるので、各PONとPONを収容している機器との間の伝送路(各RN3とリングノード2との間の伝送路)がボトルネックとなることを回避できる。アクセス区間の帯域割り当て動作の詳細は以下のようになる。The OLT 1 performs bandwidth allocation for the access section when the bandwidth allocation for the metro section according to the procedure shown in FIG. 5 or FIG. 6 is completed. In the bandwidth allocation of the access section, the ONU 5 connected to each transponder included in the RN 3 determines how the bandwidth distributed to each RN 3 (group of ONUs 5 under the same RN 3) is allocated to each ONU 5 in the group. The number is determined based on the number, the requested upstream bandwidth from the ONU 5, and the like. That is, it is determined how the bandwidth (BW i ) assigned to each RN3 (group of ONUs 5 under the same RN3) is distributed to each transponder 33 in RN3 by bandwidth assignment in the metro section (step S4 in FIG. 4). : Transponder band allocation process), and further, how to distribute the band distributed to each transponder 33 to each ONU 5 accommodated in the transponder 33 is determined (step S5 in FIG. 4: ONU band allocation process). Thus, by performing the bandwidth allocation of access period not exceeding the bandwidth allocation amount BW i metro section, the alignment of the band is taken of the bandwidth and access interval Metro interval allocated to each RN3, each PON It is possible to avoid a bottleneck in a transmission line (transmission line between each RN 3 and the ring node 2) between the PON and the device accommodating the PON. Details of the bandwidth allocation operation in the access section are as follows.

アクセス区間の帯域割り当てにおいて、OLT1は、各RN3を対象として図7に示した処理を行い、各トランスポンダ33に割り当てる帯域を決定する。図7に示した処理では、i番目のRN3を対象として、このRN3が備えているj番目(j=0,1,…,m)のトランスポンダ33に割り当てる帯域bwijをBWi×nij/Niとする(ステップS31)。なお、「nij」はi番目のRN3が備えているトランスポンダ33のうち、j番目のトランスポンダに接続されているユーザ数(ONUの数)を示す。In the bandwidth allocation of the access section, the OLT 1 performs the processing shown in FIG. 7 for each RN 3 and determines the bandwidth allocated to each transponder 33. In the process shown in FIG. 7, for the i-th RN3, the band bw ij to be allocated to the j-th (j = 0, 1,..., M) transponder 33 included in the RN3 is BW i × n ij / N i is set (step S31). “N ij ” indicates the number of users (number of ONUs) connected to the j-th transponder among the transponders 33 included in the i-th RN 3.

また、ステップS32においてjの値を変更しながら上記ステップS31の処理を繰り返し実行することにより、i番目のRN3が備えている全てのトランスポンダ33に対して帯域を割り当てる。すなわち、i番目のRN3に割り当てた帯域BWiを、このRN3が備えているトランスポンダ33のそれぞれに収容されているユーザ数(ONU5の数)に応じて、各トランスポンダ33に比例分配する。また、ステップS33においてiの値を変更しながら上記ステップS31およびS32の処理を繰り返し実行し、システム内の全てのRN3について、各トランスポンダ33に割り当てる帯域を決定する。Further, by repeatedly executing the process of step S31 while changing the value of j in step S32, a band is allocated to all the transponders 33 included in the i-th RN3. That is, the bandwidth BW i assigned to the i-th RN3, depending on the number of users (the number of ONU 5) contained in each of the transponders 33 that this RN3 is provided, proportional distributed to each transponder 33. In step S33, the process of steps S31 and S32 is repeatedly executed while changing the value of i, and the bandwidth allocated to each transponder 33 is determined for all RN3 in the system.

図7の制御に従ってシステム内の全てのトランスポンダ33に割り当てる帯域を決定すると、OLT1は、さらに、各トランスポンダ33配下に接続されている複数のONU5からの帯域要求量に基づいて、各ONU5に対するアクセス区間の帯域割当量を計算する(各ONU5に上り帯域を割り当てる)。アクセス区間の帯域割当量は、従来のPONで行っていたような帯域割り当て制御でよい。一例として、あるトランスポンダ33配下の全ONU5からの帯域要求量の総和がbwijを下回った場合は、全ONU5に要求した帯域量を与え、bwijを上回ったONU5には、あらかじめ設定された帯域量を与えたのち、任意の割り当てアルゴリズムで残余帯域を配分するような方法が挙げられる。なお、このアクセス区間の帯域割り当てにおいて、先述のようにRNi配下のONU5にすべて帯域を割り振った後、さらに残余帯域があった場合は、輻輳しているトランスポンダ配下のONU5に追加で残余帯域を与えるようにしてもよい。When the bandwidth to be allocated to all the transponders 33 in the system is determined according to the control of FIG. 7, the OLT 1 further accesses the access section for each ONU 5 based on the bandwidth request amounts from the plurality of ONUs 5 connected to each of the transponders 33. (The uplink bandwidth is assigned to each ONU 5). The bandwidth allocation amount in the access section may be bandwidth allocation control as performed in the conventional PON. As an example, when the sum of bandwidth request amounts from all ONUs 5 under a certain transponder 33 is less than bw ij , the requested bandwidth amount is given to all ONUs 5, and a preset bandwidth is given to the ONU 5 that exceeds bw ij. After giving the amount, there is a method of allocating the remaining bandwidth by an arbitrary allocation algorithm. Incidentally, in the band allocation for the access period, after allocating bandwidth all the ONU5 under RN i as described above, if there is more residual bandwidth, the residual bandwidth in addition to ONU5 under transponders congested You may make it give.

このような制御方法および計算アルゴリズムにより、メトロ区間とアクセス区間の帯域割り当てを連携させることができ、柔軟な帯域割り当てが可能となるので、上り帯域の効率的な利用を実現できる。   With such a control method and calculation algorithm, it is possible to link the bandwidth allocation between the metro section and the access section, and flexible bandwidth allocation is possible, so that efficient use of the uplink bandwidth can be realized.

<OLTによる帯域割り当て結果の通知方法と上り方向の送信動作の概要>
OLT1は、上述した手順で計算したメトロ網とアクセス網の帯域割り当て量のうち、メトロ網の帯域割り当て量については、OTUフレームのヘッダ情報に格納して各リングノード2のOTN−XC部22に通知する。例えば、OLT1は、任意のプロトコルによって網内のOTN−XC部22のIDを取得し、各OTN−XC部22に対する帯域割り当て結果(帯域割り当て量)および通知先のID(各OTN−XC部22から取得したID)を含んだOTUフレームをそれぞれ生成してリング型ネットワークに送信する。このとき、帯域割り当て量の通知先となるOTN−XC部22を備えたリングノード2に割り当てられている波長の光信号でOTUフレームを送信する。また、通知する帯域割当量は、OTN−XC部22が収容している各RN3への帯域割当量(BWi)の総和とする。各リングノード2において、ROADM部21は自リングノードに割り当てられている波長の光信号を抽出し、抽出した光信号に含まれるOTUフレームをOTN−XC部22に出力する。OTN−XC部22は、受け取ったOTUフレームに自身のIDおよび帯域割り当て量が含まれている場合、この帯域割り当て量が自身に対する帯域割り当て結果であると判断する。一方、アクセス網の帯域割り当てで決定した、ONU5に対する帯域割り当て量については、MPCP(Multipoint Control Protocol)のGateフレームにて各ONU5に通知する。なお、Gateフレームは、OLT1で生成され、RN3までの区間においてはカプセル化されてOTUフレームとして転送される。または、帯域割り当て量を示す情報がOTUフレームによってOLT1からRN3へ伝送され、伝送された帯域割り当て量の情報を用いてRN3がGateフレームを生成して配下のONU5へ送信する。
<Outline of OLT bandwidth allocation result notification method and uplink transmission operation>
Of the bandwidth allocation amounts of the metro network and access network calculated in the above-described procedure, the OLT 1 stores the bandwidth allocation amount of the metro network in the header information of the OTU frame and stores it in the OTN-XC unit 22 of each ring node 2. Notice. For example, the OLT 1 acquires the ID of the OTN-XC unit 22 in the network by an arbitrary protocol, and obtains the band allocation result (band allocation amount) for each OTN-XC unit 22 and the notification destination ID (each OTN-XC unit 22 OTU frames each including the ID acquired from (1) are generated and transmitted to the ring network. At this time, an OTU frame is transmitted with an optical signal having a wavelength allocated to the ring node 2 provided with the OTN-XC unit 22 that is a notification destination of the bandwidth allocation amount. Further, the notified bandwidth allocation amount is the sum of the bandwidth allocation amounts (BW i ) to each RN 3 accommodated in the OTN-XC unit 22. In each ring node 2, the ROADM unit 21 extracts an optical signal having a wavelength assigned to the own ring node, and outputs an OTU frame included in the extracted optical signal to the OTN-XC unit 22. When the received OTU frame includes its own ID and bandwidth allocation amount, the OTN-XC unit 22 determines that this bandwidth allocation amount is a bandwidth allocation result for itself. On the other hand, the amount of bandwidth allocated to the ONU 5 determined by the bandwidth allocation of the access network is notified to each ONU 5 using a Multipoint Control Protocol (MPCP) Gate frame. The Gate frame is generated by the OLT 1 and is encapsulated and transferred as an OTU frame in the section up to the RN 3. Alternatively, information indicating the bandwidth allocation amount is transmitted from the OLT 1 to the RN 3 by the OTU frame, and the RN 3 generates a Gate frame using the transmitted bandwidth allocation amount information and transmits it to the subordinate ONU 5.

帯域割り当て結果の通知を受けた各OTN−XC部22および各ONU5は、通知内容に従い、データをOLT1に向けて送信する。ONU5の送信動作は一般的なPONシステムのONUと同様であるため説明は省略する。OTN−XC部22は、配下の各RN3経由でONU5から上り信号を受信すると、OLT1から通知されていた帯域割り当て量に対応するサイズのOTUフレームに上り信号を格納して送信する。   Each OTN-XC unit 22 and each ONU 5 that have received the notification of the band allocation result transmit data to the OLT 1 according to the notification content. Since the transmission operation of the ONU 5 is the same as the ONU of a general PON system, the description is omitted. When the OTN-XC unit 22 receives an uplink signal from the ONU 5 via each subordinate RN 3, the OTN-XC unit 22 stores and transmits the uplink signal in an OTU frame having a size corresponding to the bandwidth allocation amount notified from the OLT 1.

このように、本実施の形態の光通信システムにおいて、OLT1は、帯域割り当て制御動作として、まず、システム内の全てのONU5から上り帯域要求量を収集し、PON区間における帯域更新周期と同じ周期または整数倍の周期で、収集した上り帯域要求量の総和、収集した上り帯域要求量のRN3ごとの総和、および各RN3に収容されているユーザ数(ONU5の数)に基づいて、RN3単位(同一RN3配下のONU5のグループ)に割り当てる上り帯域を決定し、次に、PON区間における帯域更新周期で、RN3単位に割り当てた上り帯域を各PON区間(各RN3が備えている各トランスポンダ33)にどのように分配するかを各トランスポンダ33に接続されているONU5の数に基づいて決定するとともに、各PON区間に分配した上り帯域を各ONU5にどのように割り当てるかを、各ONU5からの上り帯域要求量に基づいて決定することとした。   As described above, in the optical communication system according to the present embodiment, the OLT 1 collects the upstream bandwidth request amount from all the ONUs 5 in the system as the bandwidth allocation control operation, and the same period as the bandwidth update period in the PON section or Based on the sum of the collected uplink bandwidth request amounts, the sum of the collected uplink bandwidth request amounts for each RN3, and the number of users accommodated in each RN3 (number of ONUs 5) in an integer multiple cycle (the same) The uplink band to be allocated to the RN3 subordinate group) is determined, and then the uplink band allocated to each RN3 unit is determined in each PON section (each transponder 33 included in each RN3) in the band update period in the PON section. Distribution is determined based on the number of ONUs 5 connected to each transponder 33 and each PON section How to allocate uplink bandwidth that is distributed to each ONU 5, it was decided to determine based on the uplink bandwidth request amount from each ONU 5.

これにより、各RN3から送信される上りトラフィックの総和をOLT1で調整できるようになるので、上りトラフィックの総和をOLT1が接続されている上位網との間の伝送経路における最大帯域以下に抑えることが可能となり、OLT1において輻輳が発生して上りトラフィックの破棄が発生するのを防止できる。この結果、輻輳発生に伴う再送発生などを防止でき、上り帯域の効率的な利用を実現できる。   As a result, the total sum of the uplink traffic transmitted from each RN 3 can be adjusted by the OLT 1, so that the sum of the uplink traffic can be suppressed to be equal to or less than the maximum bandwidth in the transmission path with the upper network to which the OLT 1 is connected. Thus, it is possible to prevent the occurrence of congestion in the OLT 1 and the discard of the upstream traffic. As a result, it is possible to prevent the occurrence of retransmission due to the occurrence of congestion and realize efficient use of the uplink bandwidth.

なお、本実施の形態では、RN3に割り当てた上り帯域を各トランスポンダ33にどのように分配するか決定する際、単に、接続されているONU5の数に基づいて行うようにした(図7参照)。しかし、ONU5には、上り方向の通信速度が1Gbpsのものと10Gbpsが存在しており、接続されているONU5の数だけを考慮して決定した場合、公平性が保てない可能性がある。そのため、OLT1は、上り帯域要求量とともにONU5の種別(上り方向の通信速度)を収集し、各ONU5の種別を考慮して各トランスポンダ33への帯域分配量を決定するようにしてもよい。また、同一トランスポンダに接続されている各ONU5からの上り帯域要求量の総和に応じて帯域分配量を決定するようにしてもよい。   In the present embodiment, when determining how to allocate the upstream band allocated to RN3 to each transponder 33, the determination is made simply based on the number of connected ONUs 5 (see FIG. 7). . However, there are ONUs 5 having an uplink communication speed of 1 Gbps and 10 Gbps, and fairness may not be maintained when only the number of connected ONUs 5 is determined. Therefore, the OLT 1 may collect the ONU 5 type (uplink communication speed) together with the upstream bandwidth request amount, and determine the bandwidth distribution amount to each transponder 33 in consideration of the ONU 5 type. Further, the bandwidth distribution amount may be determined according to the sum of the upstream bandwidth request amounts from the respective ONUs 5 connected to the same transponder.

実施の形態2.
実施の形態1で説明した構成のシステムにおいて、OLT1は集約OLTとして動作し、システム内の全てのONU5に対して上り帯域を割り当てる。ここで、PONの上り方向の通信は時分割で行うので、各ONU5からバースト送信される上り信号同士が衝突しないようにするためには、OLT1と各ONU5との間の時刻同期管理が重要となる。そのため、本実施の形態では、実施の形態1で説明した光通信システムにおけるOLT1と各ONU5との間の時刻同期管理方法について説明する。本実施の形態の光通信システムにおいては、以下に示す手順でレンジング(伝送路遅延の測定)を行うことによりRTT(Round Trip Time)を管理し、異なるONU5から送信された上りバースト信号同士が衝突するのを防止する。
Embodiment 2. FIG.
In the system having the configuration described in the first embodiment, the OLT 1 operates as an aggregate OLT and allocates an upstream band to all ONUs 5 in the system. Here, since the upstream communication of the PON is performed in a time-sharing manner, it is important to manage the time synchronization between the OLT 1 and each ONU 5 in order to prevent the upstream signals burst transmitted from each ONU 5 from colliding with each other. Become. Therefore, in this embodiment, a time synchronization management method between the OLT 1 and each ONU 5 in the optical communication system described in the first embodiment will be described. In the optical communication system according to the present embodiment, RTT (Round Trip Time) is managed by performing ranging (measurement of transmission line delay) according to the following procedure, and uplink burst signals transmitted from different ONUs 5 collide with each other. To prevent it.

図8は、図1に示した構成の光通信システムにおけるレンジング手順の一例を示す図である。なお、ここでは、一例として、ONUを登録する際のレンジング手順を説明する。図8に示したPON転送区間(RNとONUの間)では、PON制御用のMPCPフレームが送受信される。MPCPフレームは、OTN転送区間(OLTとRNの間)では、カプセル化され、OTUフレームとして送受信される。ただし、RNにおけるカプセル化/デカプセル化動作については説明を省略する。また、説明を簡単化するため、RNが単一のトランスポンダを備えているものとして説明を行う。従って、以下に示すレンジング方法において、RNが実行する処理は、RN内のトランスポンダが実行する処理に相当する。なお、OTN転送区間では、MPCPフレームから必要情報を取り出し、OTUフレームのヘッダに必要情報をマッピングして転送するようにしてもよい。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a ranging procedure in the optical communication system having the configuration illustrated in FIG. Here, as an example, a ranging procedure when registering an ONU will be described. In the PON transfer section (between RN and ONU) shown in FIG. 8, PON control MPCP frames are transmitted and received. The MPCP frame is encapsulated in the OTN transfer section (between OLT and RN) and transmitted and received as an OTU frame. However, description of the encapsulation / decapsulation operation in the RN is omitted. In order to simplify the description, the description will be made assuming that the RN includes a single transponder. Accordingly, in the ranging method described below, the process executed by the RN corresponds to the process executed by the transponder in the RN. In the OTN transfer section, necessary information may be extracted from the MPCP frame, and the necessary information may be mapped and transferred to the header of the OTU frame.

図8に示した制御では、まず、OLTからRNに対して、送信開始時刻(Grant start time、図中ではGSTと表記)の相対値が格納されたDiscovery Gateフレーム情報を送信する(ステップS41)。   In the control shown in FIG. 8, first, Discovery Gate frame information storing a relative value of a transmission start time (Grant start time, expressed as GST in the figure) is transmitted from the OLT to the RN (step S41). .

RNは、OLTから受信したフレームに対して、自装置内のローカルタイマで管理しているローカル時刻を示すTS(タイムスタンプ)を押印するとともにGSTを絶対時刻の値に補正し(ステップS42)、必要に応じてPONフレームを生成してONUへ転送する(ステップS43)。   The RN impresses a TS (time stamp) indicating the local time managed by the local timer in its own device with respect to the frame received from the OLT, and corrects the GST to an absolute time value (step S42). A PON frame is generated as needed and transferred to the ONU (step S43).

Discovery Gateフレームを受信したONUは、この受信したフレームに埋め込まれているTS値(絶対時刻)を確認し、ローカルタイマの値をこれに同期させる処理(TS同期)を行い(ステップS44)、その後、Discovery Gateフレームで指定された送信開始時刻(GST)になると、ONUのローカルタイマの値を示すTSを押印したRegister RequestフレームをOLTに向けて送信する(ステップS45,S46)。なお、ステップS44を実行したことにより、これらのステップS45,S46を実行する時点では、ONUのローカル時刻はRNのローカル時刻に一致した状態となっている。   The ONU that has received the Discovery Gate frame confirms the TS value (absolute time) embedded in the received frame, performs processing (TS synchronization) to synchronize the value of the local timer with this (step S44), and thereafter When the transmission start time (GST) specified in the Discovery Gate frame is reached, a Register Request frame with a TS indicating the value of the local timer of the ONU is transmitted toward the OLT (steps S45 and S46). By executing step S44, the local time of the ONU coincides with the local time of the RN when these steps S45 and S46 are executed.

RNは、Register Requestフレームを受信すると、Discovery Gateフレームを送信した時刻(Discovery Gateフレームに付与したTS値)、受信したフレームに埋め込まれていたTS値、フレームの受信時刻(受信した時点のローカルタイマ値)に基づいてRTTを算出する(ステップS47)。続いて、RNは算出したRTTを含めて、Register Requestフレーム情報をOLTに転送する(ステップS48)。   When the RN receives the Register Request frame, the RN transmits the Discovery Gate frame (TS value assigned to the Discovery Gate frame), the TS value embedded in the received frame, and the frame reception time (local timer at the time of reception). RTT is calculated based on (value) (step S47). Subsequently, the RN transfers Register Request frame information including the calculated RTT to the OLT (step S48).

OLTは、RTTが含まれたRegister Requestフレーム情報を受信すると、受信したRTTに基づいて、対応する論理リンクのRTTを更新する(ステップS49)。また、フレーム送信元のONUを登録するための所定の処理(ONUへ論理リンクを割り当てる処理など)を実行する。次に、OLTは、ONUの登録処理が完了したことを示すRegisterフレーム情報を送信し(ステップS50)、RNは、必要に応じてPONフレームを生成して、受信フレーム情報に対してTSを押印してONUへ送信する(ステップS51,S52)。ONUは、Registerフレームを受信すると、上記ステップS44と同様にTS同期を行う(ステップS53)。また、受信フレームに含まれていた情報に従い、自装置内部の設定を変更する。例えば、自装置に割り当てられた論理リンクを把握し、その識別情報(論理リンクID)を記憶する。   When receiving the Register Request frame information including the RTT, the OLT updates the RTT of the corresponding logical link based on the received RTT (step S49). Also, a predetermined process (such as a process of assigning a logical link to the ONU) for registering the frame transmission source ONU is executed. Next, the OLT transmits Register frame information indicating that the ONU registration process has been completed (step S50), and the RN generates a PON frame as necessary and imprints the TS on the received frame information. And transmit to the ONU (steps S51 and S52). When the ONU receives the Register frame, the ONU performs TS synchronization as in step S44 (step S53). Also, the setting inside the device is changed according to the information contained in the received frame. For example, the logical link assigned to the own device is grasped, and the identification information (logical link ID) is stored.

OLTは、さらに、ステップS50で送信したRegisterフレーム情報に対する応答フレームをONUが送信するための帯域を割り当て(Grant生成)、帯域割り当て結果を通知するためのGateフレーム情報を送信する(ステップS54,S55)。このGateフレーム情報には、ONUに割り当てた論理リンクのIDを埋め込む。   The OLT further allocates a band for the ONU to transmit a response frame to the Register frame information transmitted in Step S50 (Grant generation), and transmits Gate frame information for notifying the band allocation result (Steps S54 and S55). ). In this Gate frame information, the ID of the logical link assigned to the ONU is embedded.

RNは、Gateフレーム情報を受信すると、埋め込まれているTSに代えて自装置のローカル時刻を示すTSを押印するとともに、GSTをローカル時刻に基づいて補正し、必要に応じてPONフレームを生成してONUへ転送する(ステップS56,S57)。   When receiving the Gate frame information, the RN seals the TS indicating the local time of its own device instead of the embedded TS, corrects the GST based on the local time, and generates a PON frame as necessary. To the ONU (steps S56 and S57).

ONUは、Gateフレームを受信すると、上記ステップS44,S53と同様にTS同期を行う(ステップS58)。また、TSを押印してRegister Ackフレームを送信する(ステップS59,S60)。Register Ackフレームは、上記受信したGateフレームで通知された帯域を使用して送信する。   When receiving the Gate frame, the ONU performs TS synchronization in the same manner as steps S44 and S53 (step S58). Also, the TS is stamped and a Register Ack frame is transmitted (steps S59 and S60). The Register Ack frame is transmitted using the band notified by the received Gate frame.

RNは、Register Ackフレームを受信すると、上記ステップS47と同様にRTTを算出し(ステップS61)、算出したRTTを含めて、Register Ackフレーム情報を転送する(ステップS62)。OLTは、RTTが含まれたRegister Ackフレーム情報を受信すると、対応する論理リンクのRTTを更新する(ステップS63)。   When receiving the Register Ack frame, the RN calculates the RTT in the same manner as in Step S47 (Step S61), and transfers the Register Ack frame information including the calculated RTT (Step S62). When the OLT receives the Register Ack frame information including the RTT, the OLT updates the RTT of the corresponding logical link (step S63).

なお、RNは、RTTを計算した場合に、計算結果を毎回OLTに通知する必要は無い。少なくとも、それ以前(前回)に算出したRTTと新たに算出したRTTが異なる場合(それ以前にRTTをOLTへ通知したことがない場合も含む)にのみOLTへ通知すればよい。   In addition, when RN calculates RTT, it is not necessary to notify a calculation result to OLT every time. It is only necessary to notify the OLT at least when the previously calculated (previous) RTT is different from the newly calculated RTT (including when the RTT has not been previously notified to the OLT).

このように、RNは、OLTからフレームを受信した場合、フレーム内のタイムスタンプ値(TS値)をローカル時刻(ローカルタイマの値)に更新してONUへ転送する。また、受信したフレームが上り帯域の割当情報を含んでいる場合(Discovery Gateフレーム,Gateフレームの場合)には、帯域割当情報に含まれる送信開始時刻(GST)も併せて更新した上でONUへ転送する。さらに、ONUからフレームを受信した場合には、RTTを算出する。なお、RNが複数のトランスポンダを備えている場合、RNでは、トランスポンダ毎に、上述した手順でレンジングを実施する。また、RNに収容されている各ONUは、RN経由で受信した各フレームのTS値やGSTがRNのローカル時刻に基づくものかどうか、および、OLTとの間で時刻同期を行っているのかそれともRNとの間で時刻同期を行っているのかを認識する必要は無い。すなわち、従来のONUと同様の動作を行えばよく、特別な動作は必要ない。   As described above, when the RN receives a frame from the OLT, the RN updates the time stamp value (TS value) in the frame to the local time (local timer value), and transfers it to the ONU. When the received frame includes uplink bandwidth allocation information (in the case of a Discovery Gate frame or a Gate frame), the transmission start time (GST) included in the bandwidth allocation information is also updated and then sent to the ONU. Forward. Further, when a frame is received from the ONU, RTT is calculated. When the RN includes a plurality of transponders, the RN performs ranging according to the above-described procedure for each transponder. Also, each ONU accommodated in the RN is whether the TS value or GST of each frame received via the RN is based on the local time of the RN, and whether time synchronization is performed with the OLT, or It is not necessary to recognize whether time synchronization is performed with the RN. That is, it is sufficient to perform the same operation as that of a conventional ONU, and no special operation is required.

ここで、上記ステップS42などで実行するGSTの補正動作を含む帯域割り当て動作について説明する。図9は、帯域割り当て動作の一例を示す図であり、k番目のRNおよびこのRN配下の各ONUからなるネットワーク(図9ではODN#kと表記)を対象とした帯域割り当て動作の例を示している。k番目以外のRNと配下のONUからなるネットワークを対象とした場合の動作もこれと同様である。   Here, the band allocation operation including the GST correction operation executed in step S42 and the like will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a bandwidth allocation operation, and illustrates an example of a bandwidth allocation operation for a network (denoted as ODN # k in FIG. 9) including a k-th RN and each ONU under the RN. ing. The operation in the case of targeting a network including an RN other than the k-th and an ONU under its control is the same as this.

本実施の形態の光通信システムにおける帯域割り当て動作では、まず、Step(A)として、OLTが、論理リンク(図中ではLLと表記)毎の帯域割当量を計算し、論理リンク毎の帯域割り当て結果をRNに通知する。このとき、論理リンク毎の帯域割当量の総和が、実施の形態1で説明した手順に従い決定した、RNに対する上り帯域割当量(BWk)を超えないようにする。なお、帯域割り当て結果は、既に説明したように、Gateフレーム(Discovery Gateフレームも含む)情報にてRNへ通知される。In the bandwidth allocation operation in the optical communication system of the present embodiment, first, as Step (A), the OLT calculates the bandwidth allocation amount for each logical link (indicated as LL in the figure), and allocates the bandwidth for each logical link. Inform the RN of the result. At this time, the sum of the bandwidth allocation amounts for each logical link does not exceed the uplink bandwidth allocation amount (BW k ) for the RN determined according to the procedure described in the first embodiment. Note that the band allocation result is notified to the RN using Gate frame (including Discovery Gate frame) information as described above.

図示したように、帯域割り当て結果は、論理リンクごとの送信開始時刻(GST)と送信を許可する期間の長さ(Grant Length、図中ではGLと表記)として通知される。図9では、先頭論理リンクの(LL=1の)GST(GST_LTk(LL))を0として各論理リンクのGSTとGL(GLk(LL))とを算出する場合の例を示している。また、各論理リンクでの送信信号が衝突しないよう、GLについては、各GSTの間隔(差分)から10を差し引いた値としている。なお、OLTは、GSTを決定する際に、各論理リンクに接続されている端末との間のRTTを考慮しなくてもよい。GSTは、RNにおいて、RNとその配下の各ONUとのRTTを考慮して補正されるので、OLTは、通常動作時には、自装置(OLT)に各ONUからの信号が到達するタイミング(時刻)のみを考慮すればよい。As shown in the figure, the band allocation result is reported as a transmission start time (GST) for each logical link and a length of a period during which transmission is permitted (Grant Length, expressed as GL in the figure). FIG. 9 shows an example in which GST and GL (GL k (LL)) of each logical link are calculated by setting GST (GST_LT k (LL)) of the first logical link (LL = 1) to 0. . In addition, the GL is set to a value obtained by subtracting 10 from the interval (difference) between the GSTs so that transmission signals on the logical links do not collide. Note that the OLT does not need to consider the RTT between terminals connected to each logical link when determining the GST. The GST is corrected in the RN in consideration of the RTT between the RN and each of the ONUs under the RN. Therefore, when the OLT is in normal operation, the timing (time) at which the signal from each ONU arrives at its own device (OLT) Only need to be considered.

次に、Step(B)として、OLTから帯域割り当て結果(GSTとGL)を含んだフレーム(Gateフレーム,Discovery Gateフレーム)情報を受信したRNが、ローカル時刻と、論理リンク毎のRTTと、予め算出しておいた基準時刻(RN_GST_basek)とに基づいて、受信したフレーム内の情報(帯域割り当て結果を示すGST)を補正する。たとえば、基準時刻を各論理リンクのGSTに一律加算し、さらに、基準時刻加算後の各GSTから、対応するRTT(論理リンク毎のRTT)を減算して補正後の各GSTを得る。なお、GLについては変更しない。Next, as Step (B), the RN that has received the frame (Gate frame, Discovery Gate frame) information including the band allocation result (GST and GL) from the OLT, the local time, the RTT for each logical link, Based on the calculated reference time (RN_GST_base k ), the information in the received frame (GST indicating the band allocation result) is corrected. For example, the reference time is uniformly added to the GST of each logical link, and further, the corrected GST is obtained by subtracting the corresponding RTT (RTT for each logical link) from each GST after the addition of the reference time. Note that GL is not changed.

帯域更新周期Kについて、LLを論理リンクID、OLTが算出した論理リンク毎のGSTをGST_LTk(LL)、基準時刻をRN_GST_basek、RNで保持している論理リンク毎のRTTをRTTk(LL)とすると、絶対GST(補正後のGST)であるGSTk(LL)は次式で与えられる。このような計算を実施することで、上り方向のバーストが衝突しないようにスケジューリングされた上り通信制御が可能となる。
GSTk(LL) = GST_LTk(LL) + RN_GST_basek − RTTk(LL)
For the bandwidth update period K, LL is the logical link ID, GST for each logical link calculated by the OLT is GST_LT k (LL), the reference time is RN_GST_base k , and the RTT for each logical link held by RN is RTT k (LL ), GST k (LL), which is an absolute GST (GST after correction), is given by the following equation. By performing such a calculation, it is possible to perform uplink communication control scheduled so that uplink bursts do not collide.
GST k (LL) = GST_LT k (LL) + RN_GST_base k − RTT k (LL)

RNは、このような手順で生成した補正後の各GSTと、OLTから通知されてきた論理リンク毎のGLとを含んだGateフレームを、自装置配下の各ONUへ送信する。   The RN transmits a Gate frame including each corrected GST generated by such a procedure and a GL for each logical link notified from the OLT to each ONU under its control.

なお、図9に示した動作では、OLTがRNと各ONUとの間のRTTを考慮することなくGSTを決定し、RNが各ONUとの間のRTT(論理リンク毎のRTT)およびローカル時刻に基づいてGSTを補正することとしたが、OLTが上記RTTを考慮してGSTを決定し、RNが、ローカル時刻のみを考慮してGSTを補正するように構成してもよい。   In the operation shown in FIG. 9, the OLT determines the GST without considering the RTT between the RN and each ONU, and the RTT (RTT for each logical link) and the local time between the RN and each ONU. However, the OLT may determine the GST in consideration of the RTT, and the RN may correct the GST in consideration of only the local time.

図10および図11は、RNが、GSTを更新(補正)する手順、および帯域更新周期の基準時刻を更新する手順を示したフローチャートである。図10は、GSTの補正値算出および基準時刻更新の手順を示したフローチャートであり、図11は、基準時刻更新の手順を示したフローチャートである。本実施の形態の光通信システムでは、図10に示したように、GSTの補正値を算出する際に基準時刻の更新も併せて実施するが、さらに、必要に応じて、図11に示したように、GSTの補正値算出を伴わずに基準時刻を更新する動作も実施する。   FIG. 10 and FIG. 11 are flowcharts showing a procedure for the RN to update (correct) GST and a procedure for updating the reference time of the band update cycle. FIG. 10 is a flowchart showing the GST correction value calculation and reference time update procedure, and FIG. 11 is a flowchart showing the reference time update procedure. In the optical communication system according to the present embodiment, as shown in FIG. 10, when the GST correction value is calculated, the reference time is also updated. Further, as shown in FIG. As described above, an operation of updating the reference time without calculating the GST correction value is also performed.

図10に示したように、GSTの補正動作では、RN#k(k番目のRN)は、Gate情報(Gateフレーム,Discovery Gateフレームに挿入されている情報)を受信すると、起動後に初めて受信したGate情報かどうかを確認し、初めて受信したのであれば、基準時刻(RN_GST_basek)を初期化する。この初期化動作では、ローカルタイマの値(図10ではTSと表記)に対して所定のオフセット値(OFFSET)を加算し、初期化後の基準時刻とする。As shown in FIG. 10, in the GST correction operation, when RN # k (kth RN) receives Gate information (information inserted in the Gate frame and Discovery Gate frame), it is received for the first time after activation. Check if it is Gate information, and if it is received for the first time, initialize the reference time (RN_GST_base k ). In this initialization operation, a predetermined offset value (OFFSET) is added to the value of the local timer (indicated as TS in FIG. 10) to obtain a reference time after initialization.

基準時刻の初期化が完了した場合、または上記受信したGate情報が起動後に初めて受信したものではない場合、受信したGate情報に含まれている各GST(論理リンク毎のGST)を更新する。この更新動作では、まず、受信したGate情報に含まれている各送信開始時刻GST_LTk(LL)に対して基準時刻RN_GST_basekを加算し、論理リンク毎のRN_GSTk(LL)を算出する。次に、算出したRN_GSTk(LL)から、保持している論理リンク毎のRTTの中の対応するもの(RTTk(LL))を減算し、更新後の送信開始時刻GSTk(LL)とする。When the initialization of the reference time is completed, or when the received Gate information is not received for the first time after activation, each GST (GST for each logical link) included in the received Gate information is updated. In this update operation, first, the reference time RN_GST_base k is added to each transmission start time GST_LT k (LL) included in the received Gate information to calculate RN_GST k (LL) for each logical link. Next, from the calculated RN_GST k (LL), the corresponding RTT for each logical link (RTT k (LL)) is subtracted, and the updated transmission start time GST k (LL) and To do.

全ての送信開始時刻について更新を行うと、基準時刻を更新する。具体的には、上記の送信開始時刻更新動作により算出した論理リンクごとの送信開始時刻GSTk(LL)の中から値が最大のものを選択し、新たな基準時刻RN_GST_basekとする。各RNは、このようなGSTの更新動作を、Gate情報を受信する毎に実施する。When all the transmission start times are updated, the reference time is updated. Specifically, the one with the largest value is selected from the transmission start times GST k (LL) for each logical link calculated by the above-described transmission start time update operation, and set as a new reference time RN_GST_base k . Each RN performs such GST update operation every time it receives Gate information.

また、各RNは、図10に示した動作に加えて、図11に示した手順で基準時刻を更新する。すなわち、各RNは、Gate情報を受信済みの状態において、ローカル時刻(Local_Timer)および基準時刻(RN_GST_basek)を監視し、ローカル時刻が基準時刻以上となっている状態を検出した場合には、ローカル時刻の現在値TSに対して所定のオフセット値(OFFSET)を加算し、更新後の基準時刻とする。オフセット値は、ローカル時刻と基準時刻の差に基づいて決定する。具体的には、ローカル時刻が基準時刻よりも小さくなるような値とする。Each RN updates the reference time according to the procedure shown in FIG. 11 in addition to the operation shown in FIG. That is, each RN monitors the local time (Local_Timer) and the reference time (RN_GST_base k ) in a state where the Gate information has been received, and if it detects a state where the local time is equal to or greater than the reference time, A predetermined offset value (OFFSET) is added to the current time value TS to obtain the updated reference time. The offset value is determined based on the difference between the local time and the reference time. Specifically, the local time is set to a value smaller than the reference time.

このように、本実施の形態の光通信システムでは、各RNが、配下の各ONUとの間の個別の伝送遅延量を示すRTTを算出して保持しておき、OLTは、各RNに収容されているONUに対して割り当てる上り帯域の算出結果を通知する際、送信開始時刻(GST)の設定値を、各RNとの間のRTTを考慮することなく決定し、RNは、OLTからの受信フレームに含まれているGSTの設定値を、自装置のローカル時刻、および保持しておいたRTTに基づいて更新することとした。すなわち、RNは、配下の各ONUのローカル時刻を自身のローカル時刻に同期させるように制御し、さらに、配下の各ONUとの間のRTTを算出し、算出した各RTTを保持しておく。そして、受信フレームに設定されている各GSTを、ローカル時刻とRTTとに基づいて更新することとした。これにより、RNより上位の通信経路が切り替わった場合にもRNで保持しているRTTは影響を受けないので、PONの上りバースト制御が容易になるとともに、通信経路切り替えが発生した場合の通信復旧までの所要時間を従来よりも短縮化できる。   As described above, in the optical communication system according to the present embodiment, each RN calculates and holds an RTT indicating an individual transmission delay amount with each subordinate ONU, and the OLT is accommodated in each RN. When the calculation result of the uplink bandwidth to be assigned to the ONUs being notified is determined, the set value of the transmission start time (GST) is determined without considering the RTT between each RN. The GST setting value included in the received frame is updated based on the local time of the device itself and the retained RTT. That is, the RN controls to synchronize the local time of each subordinate ONU with its own local time, calculates the RTT with each subordinate ONU, and holds each calculated RTT. Each GST set in the received frame is updated based on the local time and the RTT. As a result, even if the communication path higher than the RN is switched, the RTT held by the RN is not affected, so that the upstream burst control of the PON is facilitated and the communication is restored when the communication path is switched. The time required until this can be shortened compared to the conventional method.

以上のように、本発明にかかる光通信システムは、1対多接続されたネットワークを複数含み、上り方向の通信を時分割多重通信とした構成の光通信システムに適している。   As described above, the optical communication system according to the present invention is suitable for an optical communication system having a configuration including a plurality of one-to-many connected networks and using upstream communication as time division multiplex communication.

1 OLT
2,21,22,2n リングノード
3,311,31p,321,32q,3n1,3nr リモートノード(RN)
4 光カプラ
5 ONU
1 1G-ONU
10 10G-ONU
101 10G・1G-ONU
11 OLT−IF
12 監視制御部
13,21 ROADM部
22 OTN−XC部
31,115 OptTRx部
32,112 OTNマッパ/デマッパ部
33 バーストトランスポンダ
111 IF部
113 SER/DES部
114 上り帯域割当制御部
331 RTT管理部
332 DOB CDR部
333 DOB Rx部
334 タイムスタンプ処理部
335 1G/10G OptTx部
336 WDMカプラ
337 ローカルタイマ
1 OLT
2, 2 1 , 2 2 , 2 n ring nodes 3, 3 11 , 3 1p , 3 21 , 3 2q , 3 n1 , 3 nr remote nodes (RN)
4 Optical coupler 5 ONU
5 1 1G-ONU
5 10 10G-ONU
5 101 10G ・ 1G-ONU
11 OLT-IF
12 Monitoring control unit 13, 21 ROADM unit 22 OTN-XC unit 31, 115 OptTRx unit 32, 112 OTN mapper / demapper unit 33 Burst transponder 111 IF unit 113 SER / DES unit 114 Upstream bandwidth allocation control unit 331 RTT management unit 332 DOB CDR unit 333 DOB Rx unit 334 Time stamp processing unit 335 1G / 10G OptTx unit 336 WDM coupler 337 Local timer

Claims (15)

リング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークから特定波長の信号光を抽出して当該リング型ネットワークを構成していない他のノードへ出力するとともに、当該他のノードから入力された信号光を当該リング型ネットワークに出力する複数のリングノードと、前記他のノードとして動作するリモートノードと、光カプラを介して前記リモートノードに接続されたONUとを含んで構成された光通信システムであって、
前記リングノードの中の一部のノードが前記ONUに対して上り帯域を割り当てる処理を実行するOLTとして動作し、
前記OLTとして動作するノードは、
同一リモートノード配下のONU同士を1つのONUグループとして扱い、自システムに割り当てられた上り帯域を、各ONUからの上り帯域割当要求量、および各ONUグループに属しているONUの数に基づいて、前記ONUグループ各々に分配する第1の帯域割当機能と、
前記ONUグループ各々について、前記第1の帯域割当機能により分配された上り帯域を、各ONUからの上り帯域割当要求量に基づきグループ内の各ONUに再分配する第2の帯域割当機能と、
を備えることを特徴とする光通信システム。
A ring network is configured, signal light of a specific wavelength is extracted from the ring network and output to other nodes that do not configure the ring network, and signal light input from the other nodes is An optical communication system comprising a plurality of ring nodes that output to a ring network, a remote node that operates as the other node, and an ONU that is connected to the remote node via an optical coupler,
A part of the ring nodes operates as an OLT that executes a process of allocating an upstream band to the ONU;
The node operating as the OLT is:
The ONUs under the same remote node are treated as one ONU group, and the upstream bandwidth allocated to the own system is determined based on the upstream bandwidth allocation request amount from each ONU and the number of ONUs belonging to each ONU group. A first bandwidth allocation function distributed to each of the ONU groups;
A second bandwidth allocation function for redistributing the upstream bandwidth distributed by the first bandwidth allocation function for each ONU group to each ONU in the group based on an upstream bandwidth allocation request amount from each ONU;
An optical communication system comprising:
各ONUに割り当てる上り帯域を更新する周期である帯域更新周期と同じ、またはこれよりも長い周期で前記第1の帯域割当機能を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。
2. The optical communication system according to claim 1, wherein the first band allocation function is executed at a period that is the same as or longer than a band update period that is a period for updating an uplink band allocated to each ONU.
前記第1の帯域割当機能では、
(全てのONUからの上り帯域割当要求量の総和)≦(自システムに割り当てられた上り帯域)の場合、
各ONUからの上り帯域要求量の前記ONUグループごとの総和と同じ量の帯域を各ONUグループに割り当てる
ことを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。
In the first bandwidth allocation function,
In the case of (total sum of uplink bandwidth allocation requests from all ONUs) ≦ (uplink bandwidth allocated to own system),
2. The optical communication system according to claim 1, wherein the same amount of bandwidth as the sum of the upstream bandwidth request amount from each ONU for each ONU group is allocated to each ONU group.
前記第1の帯域割当機能では、
(全てのONUからの上り帯域割当要求量の総和)>(自システムに割り当てられた上り帯域)の場合、
自システムに割り当てられた上り帯域をBW、i番目(i=0,1,…)のONUグループに属しているONUの数をNi、システム全体のONUの数をNとすると、
「(i番目のONUグループに対する帯域割当量)≦(BW×Ni/N)」となるように、各ONUグループに上り帯域を割り当てる
ことを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。
In the first bandwidth allocation function,
In the case of (total sum of uplink bandwidth allocation requests from all ONUs)> (uplink bandwidth allocated to own system),
BW upstream band assigned to the own system, i-th (i = 0,1, ...) the number of ONU belonging to the ONU group N i of the number of the entire system ONU is N,
2. The optical communication system according to claim 1, wherein an upstream band is allocated to each ONU group such that “(bandwidth allocation amount for i-th ONU group) ≦ (BW × N i / N)”.
i番目のONUグループに属しているONUからの上り帯域要求量の総和をRiとすると、
「Ri≦(B×Ni/N)」が成立している場合、Riと同じ量の帯域を対応するONUグループに割り当て、
「Ri>(B×Ni/N)」が成立している場合、B×Ni/Nと同じ量の帯域を対応するONUグループに割り当てる
ことを特徴とする請求項4に記載の光通信システム。
Let R i be the sum of upstream bandwidth requests from ONUs belonging to the i-th ONU group.
If “R i ≦ (B × N i / N)” holds, the same amount of bandwidth as R i is allocated to the corresponding ONU group,
5. The optical device according to claim 4, wherein when “R i > (B × N i / N)” is established, the same amount of bandwidth as B × N i / N is allocated to the corresponding ONU group. Communications system.
i番目のONUグループに属しているONUからの上り帯域要求量の総和をRi、i番目のONUグループに対する過去の上り帯域割当量の平均値をyi(t)、Δyi(t)=yi(t)−B×Ni/Nとすると、
「Ri≦(B×Ni/N)」が成立している場合、Riと同じ量の帯域を対応するONUグループに割り当て、
「Ri>(B×Ni/N)」が成立している場合、次式で示されるxi(t)と同じ量の帯域を対応するONUグループに割り当てる
Figure 0005404972
ことを特徴とする請求項4に記載の光通信システム。
R i is the sum of uplink bandwidth requests from ONUs belonging to the i-th ONU group, y i (t) is the average value of past uplink bandwidth allocations for the i-th ONU group, and Δy i (t) = If y i (t) −B × N i / N,
If “R i ≦ (B × N i / N)” holds, the same amount of bandwidth as R i is allocated to the corresponding ONU group,
When “R i > (B × N i / N)” is satisfied, the same amount of bandwidth as x i (t) represented by the following expression is allocated to the corresponding ONU group.
Figure 0005404972
The optical communication system according to claim 4.
前記第1の帯域割当機能による各ONUグループへの上り帯域の分配が終了した時点で残余帯域が存在する場合、当該残余帯域を各ONUグループへ追加配布し、追加配布が終了後に前記第2の帯域割当機能によるONUへの帯域割り当てを行う
ことを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。
If there is a remaining bandwidth at the time when the upstream bandwidth distribution to each ONU group by the first bandwidth allocation function is completed, the remaining bandwidth is additionally distributed to each ONU group, and the second distribution is performed after the additional distribution is completed. The optical communication system according to claim 1, wherein a bandwidth is allocated to the ONU by a bandwidth allocation function.
前記リモートノードは1つ以上のトランスポンダを備え、前記ONUは前記光カプラを介して前記トランスポンダに接続されており、
前記第2の帯域割当機能では、
各ONUグループ内の各ONUに上り帯域を割り当てる処理において、まず、前記分配された上り帯域を、接続されているONU数に応じて各トランスポンダに割り当て、次に、各トランスポンダに割り当てた帯域を、各ONUからの上り帯域要求量に基づいて、各ONUに割り当てる
ことを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。
The remote node comprises one or more transponders, and the ONU is connected to the transponders via the optical coupler;
In the second bandwidth allocation function,
In the process of assigning the upstream bandwidth to each ONU in each ONU group, first, the distributed upstream bandwidth is assigned to each transponder according to the number of connected ONUs, and then the bandwidth assigned to each transponder is: 2. The optical communication system according to claim 1, wherein the optical communication system is assigned to each ONU based on an upstream bandwidth request amount from each ONU.
前記リモートノードは、自身に接続されている各ONUとの間の伝送遅延時間を示すRTTを測定する機能を有し、当該各ONUに対する上り帯域の割り当て結果を示すGate情報を受信した場合、当該Gate情報を自身のローカル時刻および前記RTTの測定結果に基づいて補正した上で当該各ONUへ転送する
ことを特徴とする請求項1に記載の光通信システム。
The remote node has a function of measuring an RTT indicating a transmission delay time between each ONU connected to the remote node, and when receiving Gate information indicating an uplink bandwidth allocation result for each ONU, The optical communication system according to claim 1, wherein the gate information is corrected based on its own local time and the measurement result of the RTT and then transferred to each ONU.
前記リモートノードは、
前記Gate情報に含まれている情報のうち、前記ONU各々の送信開始時刻を示すGSTを補正対象として、前記ONU各々から送信される上り信号同士が衝突しないようにGSTを補正する
ことを特徴とする請求項9に記載の光通信システム。
The remote node is
GST is corrected so that uplink signals transmitted from each of the ONUs do not collide with each other including GST indicating transmission start time of each of the ONUs among the information included in the Gate information. The optical communication system according to claim 9.
前記リモートノードは、
収容している各ONUとの間の伝送遅延時間を示すRTTを測定して測定結果を保持しておくとともに、当該各ONUに対する上り帯域の割り当て結果を示すGate情報を受信した場合、当該Gate情報を自身のローカル時刻および前記RTTの測定結果に基づいて補正した上で当該各ONUへ転送するトランスポンダ、
を1つ以上備えることを特徴とする請求項9に記載の光通信システム。
The remote node is
When measuring the RTT indicating the transmission delay time between each ONU accommodated and holding the measurement result, and receiving the gate information indicating the uplink band allocation result for each ONU, the Gate information Is corrected based on its own local time and the measurement result of the RTT and then transferred to each ONU,
The optical communication system according to claim 9, comprising one or more of the following.
前記トランスポンダは、
前記Gate情報に含まれている情報のうち、前記ONU各々の送信開始時刻を示すGSTを補正対象として、前記ONU各々から送信される上り信号同士が衝突しないようにGSTを補正する
ことを特徴とする請求項11に記載の光通信システム。
The transponder is
GST is corrected so that uplink signals transmitted from each of the ONUs do not collide with each other including GST indicating transmission start time of each of the ONUs among the information included in the Gate information. The optical communication system according to claim 11.
前記OLTとして動作するリングノードは、
各ONUに対して割り当てる上り帯域を決定した後、上り帯域を割り当てる各ONUとの間の伝送遅延時間を考慮することなく前記Gate情報を生成する
ことを特徴とする請求項9に記載の光通信システム。
The ring node operating as the OLT is
The optical communication according to claim 9, wherein after determining an uplink band to be assigned to each ONU, the gate information is generated without considering a transmission delay time between each ONU to which the uplink band is assigned. system.
リング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークから特定波長の信号光を抽出して当該リング型ネットワークを構成していない他のノードへ出力するとともに、当該他のノードから入力された信号光を当該リング型ネットワークに出力する複数のリングノードと、前記他のノードとして動作するリモートノードと、光カプラを介して前記リモートノードに接続されたONUとを含み、前記リングノードの中の一部のノードが前記ONUに対して上り帯域を割り当てる光通信システムにおいて、前記上り帯域を割り当てる処理を実行するリングノードとして動作する通信装置であって、
同一リモートノード配下のONU同士を1つのONUグループとして扱い、自システムに割り当てられた上り帯域を、各ONUからの上り帯域割当要求量、および各ONUグループに属しているONUの数に基づいて、前記ONUグループ各々に分配し、さらに、前記ONUグループ各々について、前記分配した上り帯域を、各ONUからの上り帯域割当要求量に基づきグループ内の各ONUに再分配する
ことを特徴とする通信装置。
A ring network is configured, signal light of a specific wavelength is extracted from the ring network and output to other nodes that do not configure the ring network, and signal light input from the other nodes is A plurality of ring nodes that output to a ring network, a remote node that operates as the other node, and an ONU that is connected to the remote node via an optical coupler, and a part of the nodes in the ring node In an optical communication system that allocates an upstream band to the ONU, a communication device that operates as a ring node that executes the process of allocating the upstream band,
The ONUs under the same remote node are treated as one ONU group, and the upstream bandwidth allocated to the own system is determined based on the upstream bandwidth allocation request amount from each ONU and the number of ONUs belonging to each ONU group. A communication apparatus that distributes to each ONU group, and further redistributes the distributed upstream bandwidth to each ONU in the group based on an upstream bandwidth allocation request amount from each ONU. .
リング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークから特定波長の信号光を抽出して当該リング型ネットワークを構成していない他のノードへ出力するとともに、当該他のノードから入力された信号光を当該リング型ネットワークに出力する複数のリングノードと、前記他のノードとして動作するリモートノードと、光カプラを介して前記リモートノードに接続されたONUとを含み、前記リングノードの中の一部のノードが前記ONUに対して上り帯域を割り当てる光通信システムにおける帯域制御方法であって、
同一リモートノード配下のONU同士を1つのONUグループとして扱い、自システムに割り当てられた上り帯域を、各ONUからの上り帯域割当要求量、および各ONUグループに属しているONUの数に基づいて、前記ONUグループ各々に分配する第1の帯域割当ステップと、
前記ONUグループ各々について、前記第1の帯域割当ステップで分配された上り帯域を、各ONUからの上り帯域割当要求量に基づきグループ内の各ONUに再分配する第2の帯域割当ステップと、
を含むことを特徴とする帯域制御方法。
A ring network is configured, signal light of a specific wavelength is extracted from the ring network and output to other nodes that do not configure the ring network, and signal light input from the other nodes is A plurality of ring nodes that output to a ring network, a remote node that operates as the other node, and an ONU that is connected to the remote node via an optical coupler, and a part of the nodes in the ring node Is a bandwidth control method in an optical communication system that allocates an upstream bandwidth to the ONU,
The ONUs under the same remote node are treated as one ONU group, and the upstream bandwidth allocated to the own system is determined based on the upstream bandwidth allocation request amount from each ONU and the number of ONUs belonging to each ONU group. A first bandwidth allocation step for distributing to each of the ONU groups;
A second bandwidth allocation step for redistributing the upstream bandwidth distributed in the first bandwidth allocation step to each ONU in the group based on an upstream bandwidth allocation request amount from each ONU for each of the ONU groups;
A bandwidth control method comprising:
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6094391B2 (en) * 2013-06-11 2017-03-15 三菱電機株式会社 Communication apparatus and communication method
JP5995287B2 (en) * 2013-07-23 2016-09-21 日本電信電話株式会社 Optical subscriber system, dynamic wavelength band allocation method and program
JP5622249B1 (en) * 2013-08-21 2014-11-12 日本電信電話株式会社 Terminal station apparatus and bandwidth allocation method
CN104426739B (en) * 2013-09-10 2018-08-10 上海诺基亚贝尔股份有限公司 A kind of method, remote node and the optical line terminal of fusion Metropolitan Area Network (MAN) and access net
WO2016047521A1 (en) * 2014-09-24 2016-03-31 三菱電機株式会社 Optical communication system
JP6592250B2 (en) * 2015-02-16 2019-10-16 日本電信電話株式会社 Synchronous circuit
JP6404793B2 (en) * 2015-09-16 2018-10-17 日本電信電話株式会社 Station side communication apparatus and bandwidth control method
WO2023243029A1 (en) * 2022-06-16 2023-12-21 日本電信電話株式会社 Optical tdm transmission device, synchronization method, and synchronization program
WO2023243028A1 (en) * 2022-06-16 2023-12-21 日本電信電話株式会社 Optical tdm transmission device, synchronization method, and synchronization program

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007124422A (en) * 2005-10-28 2007-05-17 Pyxisway Networks Inc Optical ring network apparatus
JP2008532448A (en) * 2005-03-08 2008-08-14 ノキア シーメンス ネットワークス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト Optical transmission system
JP2009284304A (en) * 2008-05-23 2009-12-03 Fujitsu Ltd Optical communication apparatus and optical communication system
JP2010537600A (en) * 2007-08-28 2010-12-02 ▲ホア▼▲ウェイ▼技術有限公司 Method, system and apparatus for passive optical network data transmission

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008532448A (en) * 2005-03-08 2008-08-14 ノキア シーメンス ネットワークス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト Optical transmission system
JP2007124422A (en) * 2005-10-28 2007-05-17 Pyxisway Networks Inc Optical ring network apparatus
JP2010537600A (en) * 2007-08-28 2010-12-02 ▲ホア▼▲ウェイ▼技術有限公司 Method, system and apparatus for passive optical network data transmission
JP2009284304A (en) * 2008-05-23 2009-12-03 Fujitsu Ltd Optical communication apparatus and optical communication system

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