JP2006352350A - 局側端局装置およびponシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】 低コストで多くの子局と通信ができる局側端局装置およびPONシステムを提供すること。
【解決手段】 局側端局装置OLT10は、子局ONU90に対して、送信される光信号を時分割多重させる制御フレームを分配し、制御フレームを管理する制御回路としてのGE−PON MAC LSI40と、GE−PON MAC LSI40で用いられる電気信号と子局90で用いられる光信号との相互の変換を行う光送受信部20と、光送受信部20からGE−PON MAC LSI40へ電気信号を送るために、電気信号について論理和をとる論理和回路50とを備えている。PONシステム1には、局側端局装置10と複数の子局90とを、幹線光ファイバ70と光分岐器80と支線光ファイバ71とで結び光通信を行う。
【選択図】 図2
【解決手段】 局側端局装置OLT10は、子局ONU90に対して、送信される光信号を時分割多重させる制御フレームを分配し、制御フレームを管理する制御回路としてのGE−PON MAC LSI40と、GE−PON MAC LSI40で用いられる電気信号と子局90で用いられる光信号との相互の変換を行う光送受信部20と、光送受信部20からGE−PON MAC LSI40へ電気信号を送るために、電気信号について論理和をとる論理和回路50とを備えている。PONシステム1には、局側端局装置10と複数の子局90とを、幹線光ファイバ70と光分岐器80と支線光ファイバ71とで結び光通信を行う。
【選択図】 図2
Description
本発明は、複数の子局を光ファイバで結び光通信を行う局側端局装置に関し、特に子局を多く収容することができる局側端局装置およびPONシステムに関する。
局側端局装置OLT(Optical Line Terminal:光加入者線局側端局装置)と、複数の子局ONU(Optical Network Unit:光加入者側端末)との間を、光データ通信ネットワークを使って双方向通信する光通信システムがある。そして、局側端局装置OLTと各子局ONUとの間を、それぞれ1本の光ファイバで放射状に結ぶ(Single Star)ネットワーク構成が実用化されている。このネットワーク構成では、システムおよび機器構成は簡単になるが、1つの子局ONUが一本の光ファイバを占有し、子局ONU数がN局あれば、局側端局装置OLTから直接接続される光ファイバがN本必要となり、システムの低価格化を図るのが困難である。
そこで、局側端局装置OLTから引かれる1本の光ファイバを、複数の子局ONUで共有するPON(Passive Optical Network)システム(PDS(Passive Double Star)ともいう。)が実用化されている。また、PONシステムは、FTTH(Fiber To The Home)やFTTB(Fiber To The Building)などのFTTxに適用されてきた低価格の光加入者用アクセス方式の1つである。
PONシステムは、局側端局装置OLTと、特に外部からの電源供給を必要とせず入力された信号から受動的(Passive)に信号を分岐・多重する受動型光分岐器(以下、単に光カプラという。)とが、伝搬モードが単一であるシングルモードファイバ(Single Mode Fiber:以下、単に光ファイバという。)で接続されている。
子局ONUは通常、複数あり、子局ONUの数に応じた光ファイバで接続されている。局側端局装置OLTとN局の子局ONUとは、光ファイバおよび光カプラを介して接続された1対Nの伝送を基本としている。これにより、1つの局側端局装置OLTに対して、多くの子局ONUを割り当てることができ、全体的な設備コストを抑えることができる。
子局ONUは通常、複数あり、子局ONUの数に応じた光ファイバで接続されている。局側端局装置OLTとN局の子局ONUとは、光ファイバおよび光カプラを介して接続された1対Nの伝送を基本としている。これにより、1つの局側端局装置OLTに対して、多くの子局ONUを割り当てることができ、全体的な設備コストを抑えることができる。
なお、光カプラと複数の子局ONUとの間に、さらに他の光カプラを挿入する構成を用いてもよい。
そして、PONシステムでは、局側端局装置OLTから子局ONUに送信される下り光信号は、全子局ONUに配信されるが、論理リンクの識別子が付加されており、当該論理リンクを構成する子局ONUのみが光信号を取り込むことができる。そして、子局ONUから送信される上り光信号は、子局ONUどうしで衝突しないように、各子局ONUの送信時間が割り当てされている。
そして、PONシステムでは、局側端局装置OLTから子局ONUに送信される下り光信号は、全子局ONUに配信されるが、論理リンクの識別子が付加されており、当該論理リンクを構成する子局ONUのみが光信号を取り込むことができる。そして、子局ONUから送信される上り光信号は、子局ONUどうしで衝突しないように、各子局ONUの送信時間が割り当てされている。
図4は、従来のPONシステム100での局側端局装置OLT110の内部構成を示すブロック図である。
上位網インターフェース150は、インターネットなどの上位ネットワークと接続するためのインターフェースであり、1000BASE-Tなどのギガビットイーサネット(イーサネット(Ethernet)は、登録商標である。)である。GE−PON MAC LSI(以下、MAC LSIとする)140は、IEEE802.3ahに準拠したGE−PON制御を実施し、PON伝送路160上に接続される複数の子局ONU(190a〜190i)の上り送信タイミングを制御する。光送受信部120は、MAC LSI140から送られた電気信号を光信号に変換するE/O変換、および、子局ONU190から送られた光信号を電気信号に変換するO/E変換を実施する。
上位網インターフェース150は、インターネットなどの上位ネットワークと接続するためのインターフェースであり、1000BASE-Tなどのギガビットイーサネット(イーサネット(Ethernet)は、登録商標である。)である。GE−PON MAC LSI(以下、MAC LSIとする)140は、IEEE802.3ahに準拠したGE−PON制御を実施し、PON伝送路160上に接続される複数の子局ONU(190a〜190i)の上り送信タイミングを制御する。光送受信部120は、MAC LSI140から送られた電気信号を光信号に変換するE/O変換、および、子局ONU190から送られた光信号を電気信号に変換するO/E変換を実施する。
従来の光送受信部120に設けられている光受信回路(図示せず)は、受光素子として安価なフォトダイオードを使用している。これにより、PONシステム100のコストを抑えることができるが、高感度化および広ダイナミックレンジ化の要求に答えることが困難となる、などの課題があった。
そこで、特許文献1のように、光送受信部120の受光素子としてアバランシェフォトダイオード(以下、APDとする)を使用することで、より高感度化および広ダイナミックレンジ化を実現する光受信回路を得ることができる。
特開2004−32200
そこで、特許文献1のように、光送受信部120の受光素子としてアバランシェフォトダイオード(以下、APDとする)を使用することで、より高感度化および広ダイナミックレンジ化を実現する光受信回路を得ることができる。
ところで、1局の局側端局装置OLT110あたりの子局ONU190の収容数を増やすためには、光パワーバジェットを増大させることが必要となる。この光パワーバジェットとは、子局ONU190側の発光デバイスの最小発光光パワーと局側端局装置OLT110側の最小受信光パワーとの差をPON伝送路の光接続損失・屈曲損失・経年劣化などに配分することをいう。PONシステム100の光パワーバジェットにより、子局ONU190の収容可能局数が制限される。
たとえば、局側端局装置OLT110と子局ONU190との間の光伝送を安定して行うには、子局ONU190側の発光光パワーの最低値minTXpと、局側端局装置OLT110側の受信光パワーの最低値minRXpとで決まる光パワーバジェット(minTXp− minRXp)内に、局側端局装置OLT110と子局ONU190との間のPON伝送路160の光伝送路損失が収まる必要がある。PON伝送路160の具体的な光伝送路損失は、光ファイバー(170および171)の長さ(約0.4dB/km)、光カプラ180での分岐数(3dB/2分岐)などの合計値で算出される。
光パワーバジェットを増やすためには、局側端局装置OLT110において、特許文献1のようなAPDを含む高性能な光受信回路を備える光送受信部120を使用すれば、局側端局装置OLT110側の受信光パワーの最低値minRXpを下げることができる。一方、子局ONU190において、たとえば、分布帰還型半導体レーザ(Distributed FeedBack Laser Diode)などを備える高性能な光送信回路(図示せず)を備える光送受信部を使用することで、子局ONU190側の発光光パワーの最低値minTXpを上げることもできる。これにより、光パワーバジェットを増やせば、1局の局側端局装置OLT110あたりの収容可能な子局ONU190の数を増やすことが可能になる。
しかし、APDや分布帰還型半導体レーザは、一般的に高価なため、PONシステムのコストが増加してしまう。
また、既存の部材を使用しながら子局ONU190を増やすためには、1局の局側端局装置OLT110に対して、さらに子局ONU190をつなげることが考えられる。子局ONU190を増やすためには、光カプラ180の分岐を増やさなければいけない。
また、既存の部材を使用しながら子局ONU190を増やすためには、1局の局側端局装置OLT110に対して、さらに子局ONU190をつなげることが考えられる。子局ONU190を増やすためには、光カプラ180の分岐を増やさなければいけない。
しかし、光カプラ180での分岐数(3dB/2分岐)による光伝送路損失は約15dBである(ただし、光ファイバの長さは、計算にいれず。)ため、最大32分岐までしか分岐をすることができない。
さらに、局側端局装置OLT110と子局ONU190との間の光ファイバー長を長くしPON伝送路160を長くすると、さらに光伝送路損失が増える。そして、光カプラ180の分岐可能数が減り、結果として、収容可能な子局ONU190の数が減少する。
さらに、局側端局装置OLT110と子局ONU190との間の光ファイバー長を長くしPON伝送路160を長くすると、さらに光伝送路損失が増える。そして、光カプラ180の分岐可能数が減り、結果として、収容可能な子局ONU190の数が減少する。
したがって、従来技術の範囲内で、従来の部材を使用したPONシステムでは、1局の局側端局装置OLTに対する子局ONUの数は、最大32局に制限されていた。
そこで、本発明の目的は、低コストで多くの子局と通信ができる局側端局装置およびPONシステムを提供することである。
そこで、本発明の目的は、低コストで多くの子局と通信ができる局側端局装置およびPONシステムを提供することである。
上記の目的を達成するための複数m局の子局を光ファイバで結び光通信を行うPONシステムに用いられる局側端局装置において、上記局側端局装置は、複数m局の子局に対して、子局から送信される光信号を時分割多重させる制御フレームを分配し、上記制御フレームを管理する制御回路と、上記制御回路と複数の子局とに接続され、上記制御回路で用いられる電気信号と上記各子局から送信される光信号との相互の変換を行う複数n個の光送受信部と、上記複数n個の光送受信部からの電気信号について論理和をとって上記制御回路へ送るための論理和回路とを備えている(請求項1)。
この構成によれば、高価な光送受信回路を使用することなく、1局の局側端局装置が収容できる子局の局数を増やすことできる。ここでは、1局の局側端局装置が収容する子局の数をm局とし、光送受信部の数をn個とする。また、数mは、局側端局装置が管理できる論理リンクの最大個数(256個)以下の数とする。
下り信号では、上位インターフェースからのフレーム情報は、制御回路としてのGE−PON MAC LSI(以下、単にMAC LSIとする)MAC LSIにより、各子局に対応して、子局から送信される光信号を時分割多重させる制御フレームが付加され、複数の光送受信部に分配される。各光送受信部は、MAC LSIから送られた電気信号を光信号へ変換するE/O変換回路を有している。そして、変換された光信号は、光ファイバなどを介して各子局へ送られる。
下り信号では、上位インターフェースからのフレーム情報は、制御回路としてのGE−PON MAC LSI(以下、単にMAC LSIとする)MAC LSIにより、各子局に対応して、子局から送信される光信号を時分割多重させる制御フレームが付加され、複数の光送受信部に分配される。各光送受信部は、MAC LSIから送られた電気信号を光信号へ変換するE/O変換回路を有している。そして、変換された光信号は、光ファイバなどを介して各子局へ送られる。
一方、上り信号では、局側端局装置内の複数n個の光送受信部は、各子局から送られた光信号を電気信号に変換するO/E変換回路を有している。そして、それぞれの光送受信部によって変換された電気信号は、論理和回路で電気信号について論理和がとられ、MAC LSIへ送られる。
ところで、MAC LSIは各子局に応じた制御フレームを分配しているので、各子局は、その制御フレームで割り当てられた時刻に局側端局装置に向けて信号を送ることができる。そして、各子局から送られた信号は、ぶつかりあうことなしに、光送受信部を介してMAC LSIに送られる。よって、MAC LSIが制御フレームを管理している複数m局の子局からの信号に対応することができるので、局側端局装置は複数m局の子局との通信ができる。
ところで、MAC LSIは各子局に応じた制御フレームを分配しているので、各子局は、その制御フレームで割り当てられた時刻に局側端局装置に向けて信号を送ることができる。そして、各子局から送られた信号は、ぶつかりあうことなしに、光送受信部を介してMAC LSIに送られる。よって、MAC LSIが制御フレームを管理している複数m局の子局からの信号に対応することができるので、局側端局装置は複数m局の子局との通信ができる。
MAC LSI、光送受信部および論理和回路は、また、従来からある部材を使用することができる。これにより、既存の施設や部材を活用することでコストを抑えることができ、局側端局装置に対する収容できる子局の数を増大させることができる。
また、局側端局装置と、複数m局の子局とを光ファイバで結び光通信を行うPONシステムにおいて、上記局側端局装置は、複数m局の子局に対して、子局から送信される光信号を時分割多重させる制御フレームを分配し、上記制御フレームを管理する制御回路と、上記制御回路と複数の子局とに接続され、上記制御回路で用いられる電気信号と上記各子局から送信される光信号との相互の変換を行う複数n個の光送受信部と、上記複数n個の光送受信部からの電気信号について論理和をとって上記制御回路へ送るための論理和回路とを備えている(請求項2)。
また、局側端局装置と、複数m局の子局とを光ファイバで結び光通信を行うPONシステムにおいて、上記局側端局装置は、複数m局の子局に対して、子局から送信される光信号を時分割多重させる制御フレームを分配し、上記制御フレームを管理する制御回路と、上記制御回路と複数の子局とに接続され、上記制御回路で用いられる電気信号と上記各子局から送信される光信号との相互の変換を行う複数n個の光送受信部と、上記複数n個の光送受信部からの電気信号について論理和をとって上記制御回路へ送るための論理和回路とを備えている(請求項2)。
この構成によれば、PONシステムは、1局の局側端局装置に対する収容できる子局の数を増大させることができる。
なお、上記少なくとも1つの光送受信部に接続されている光ファイバは、上記局側端局装置からの光信号を分配する光分岐器により複数に分岐されていてもよい(請求項3)。
この光ファイバには、複数m局の子局との通信を実現させるために、光ファイバの途中に光分岐器(光カプラ)を設けることができる。これにより、1本の光ファイバを通じた信号を光カプラを介することで複数の子局に分配することができるので、PONシステムは、1局の局側端局装置が処理することができる子局の数を大幅に増やすことができる。
なお、上記少なくとも1つの光送受信部に接続されている光ファイバは、上記局側端局装置からの光信号を分配する光分岐器により複数に分岐されていてもよい(請求項3)。
この光ファイバには、複数m局の子局との通信を実現させるために、光ファイバの途中に光分岐器(光カプラ)を設けることができる。これにより、1本の光ファイバを通じた信号を光カプラを介することで複数の子局に分配することができるので、PONシステムは、1局の局側端局装置が処理することができる子局の数を大幅に増やすことができる。
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、局側端局装置OLT10と複数の子局ONU90との間を光カプラ80を介して光ファイバ(70および71)で接続したPONシステム1の構成例を示す概略図である。
本発明の光通信システムであるPONシステム1は、上記PON(Passive Optical Network)技術に、ギガビットイーサネット(Gigabit Ethernet)(イーサネット(Ethernet)は、登録商標である。)技術を取り込み、1.25Gbpsのベースバンド速度で光ファイバのアクセス区間通信を実現するGE−PON(Gigabit Ethernet-Passive Optical Network)方式を採用している。
図1は、局側端局装置OLT10と複数の子局ONU90との間を光カプラ80を介して光ファイバ(70および71)で接続したPONシステム1の構成例を示す概略図である。
本発明の光通信システムであるPONシステム1は、上記PON(Passive Optical Network)技術に、ギガビットイーサネット(Gigabit Ethernet)(イーサネット(Ethernet)は、登録商標である。)技術を取り込み、1.25Gbpsのベースバンド速度で光ファイバのアクセス区間通信を実現するGE−PON(Gigabit Ethernet-Passive Optical Network)方式を採用している。
PONシステム1は、局舎が備える局側端局装置OLT10と複数の加入者宅が備える子局ONU90とが、局側端局装置OLT10に直接つながっている幹線光ファイバー70と光分岐器としての光カプラ80と子局ONU90に直接つながっている支線光ファイバー71とを介して接続されている。
子局ONU90は、加入者宅内に設置されるパーソナルコンピュータなど、光ネットワークサービスを享受する端末を接続するためのネットワークインタフェースを備えている。
子局ONU90は、加入者宅内に設置されるパーソナルコンピュータなど、光ネットワークサービスを享受する端末を接続するためのネットワークインタフェースを備えている。
また、局側端局装置OLT10からは、子局ONU90に接続するため、後述の光送受信部20A〜20Nに複数の幹線光ファイバ70A〜70Nが接続されている。
ここでは、幹線光ファイバ70A、幹線光ファイバ70Aに接続している光カプラ80A、支線光ファイバ71Aおよび子局ONU90Aを総称して、Aグループ(符号の添え字はAをもつ)と呼ぶ。また、以下同様に、Bグループ〜Nグループと呼ぶ。そして、以下では、Nグループに対しての説明を行うが、特に断りのない限り、他のグループにも同様のことが言える。
ここでは、幹線光ファイバ70A、幹線光ファイバ70Aに接続している光カプラ80A、支線光ファイバ71Aおよび子局ONU90Aを総称して、Aグループ(符号の添え字はAをもつ)と呼ぶ。また、以下同様に、Bグループ〜Nグループと呼ぶ。そして、以下では、Nグループに対しての説明を行うが、特に断りのない限り、他のグループにも同様のことが言える。
また、PONシステム1が収容している子局ONU90の合計をm局とし、局側端局装置OLT10に接続されている幹線光ファイバ70の合計をn本、言い換えれば、局側端局装置OLT10の備えるPON伝送路60の合計をn組とする。さらに、Nグループでの、光カプラ80Nの合計をs台とし、PON伝送路60Nの支線光ファイバの合計をi本、言い換えれば、Nグループに有する子局ONU90の合計をi局とする。
Nグループにおいて、幹線光ファイバ70Nが接続されているs台の光カプラ80Nは、特に外部からの電源供給を必要とせず入力された信号から受動的に信号を分岐・多重するスターカプラで構成されている。
幹線光ファイバ70Nは、s台の光カプラ80Nを介して、i局の子局ONU90N1〜90Niに直結しているi本の支線光ファイバ71N1〜71Niに接続されている。また、幹線光ファイバ70Nおよび支線光ファイバ71N1〜71Niは、1本の光ファイバからなるシングルモードファイバ(Single Mode Fiber)を用いられる。
幹線光ファイバ70Nは、s台の光カプラ80Nを介して、i局の子局ONU90N1〜90Niに直結しているi本の支線光ファイバ71N1〜71Niに接続されている。また、幹線光ファイバ70Nおよび支線光ファイバ71N1〜71Niは、1本の光ファイバからなるシングルモードファイバ(Single Mode Fiber)を用いられる。
つまり、1局の局側端局装置OLT10のNグループには、i局の子局ONU90N1〜90Niが収容されている。
これにより、1局の局側端局装置OLT10は、m局の子局ONU90を収容しているとしたが、たとえば、A〜Nグループがそれぞれi局の子局ONU90を収容しているとしたとき、n×i局の子局ONU90を収容していると言える。具体的には、PON伝送路60の合計nが8(組)であり、子局ONU90の合計iが32(局)のとき、1局の局側端局装置OLT10は、論理リンクの最大割り当て数の256(個)と等しい数の、256局の子局ONU90を収容することができる。
これにより、1局の局側端局装置OLT10は、m局の子局ONU90を収容しているとしたが、たとえば、A〜Nグループがそれぞれi局の子局ONU90を収容しているとしたとき、n×i局の子局ONU90を収容していると言える。具体的には、PON伝送路60の合計nが8(組)であり、子局ONU90の合計iが32(局)のとき、1局の局側端局装置OLT10は、論理リンクの最大割り当て数の256(個)と等しい数の、256局の子局ONU90を収容することができる。
図2は、局側端局装置OLT10の内部構成を示すブロック図である。図3は、制御フレームにより制御された各子局ONU90が送信する上り方向のバースト信号を示す概略的なグラフ(a)および同一の時間軸座標を用いて示したときの概略的なグラフ(b)である。
局側端局装置OLT10は、インターネット網などの上位網とつながる上位網インターフェース50と、ギガビットイーサネットに対応した制御回路としてのGE−PON MAC LSI(以下、単にMAC LSIとする)40と、MAC LSI40に接続されたn個の光送受信部20A〜20Nとを有している。また、局側端局装置OLT10は、複数の光送受信部20A〜20NからMAC LSI40への電気信号について論理和をとるための手段である論理和回路30を有する。
局側端局装置OLT10は、インターネット網などの上位網とつながる上位網インターフェース50と、ギガビットイーサネットに対応した制御回路としてのGE−PON MAC LSI(以下、単にMAC LSIとする)40と、MAC LSI40に接続されたn個の光送受信部20A〜20Nとを有している。また、局側端局装置OLT10は、複数の光送受信部20A〜20NからMAC LSI40への電気信号について論理和をとるための手段である論理和回路30を有する。
なお、結線により論理和が実現できるバイアス条件が満たされているときは、論理和回路30は必要なく、単に結線するだけでよい。
各光送受信部20A〜20Nは、それぞれ対応したPON伝送路60A〜60Nに接続している。そして、各PON伝送路60A〜60Nは、上記のとおり、各子局ONU90に接続している。
各光送受信部20A〜20Nは、それぞれ対応したPON伝送路60A〜60Nに接続している。そして、各PON伝送路60A〜60Nは、上記のとおり、各子局ONU90に接続している。
GE−PON方式に従えば、局側端局装置OLT10および各子局ONU90の相互の通信は、可変長なフレームを単位として行われる。フレームの構成は、論理リンク識別子を含むGE−PONヘッダと、64バイト以上のデータからなっている。データの最大サイズは一般に1530バイト程度である。
まず、上位のネットワークから局側端局装置OLT10に入ってくる下りパケットは、上位網インターフェース50を介して、MAC LSI40に送られる。MAC LSI40は、所定のブリッジ処理が行われ、中継されるべき論理リンクが特定される。MAC LSI40は、各子局ONU90に対応した信号に、たとえば、子局ONU90Niに対応した論理リンク識別子を含むGE−PONヘッダをフレームに付加する。そして、MAC LSI40は、各光送受信部20A〜20Nに同一のフレーム情報を送る。
まず、上位のネットワークから局側端局装置OLT10に入ってくる下りパケットは、上位網インターフェース50を介して、MAC LSI40に送られる。MAC LSI40は、所定のブリッジ処理が行われ、中継されるべき論理リンクが特定される。MAC LSI40は、各子局ONU90に対応した信号に、たとえば、子局ONU90Niに対応した論理リンク識別子を含むGE−PONヘッダをフレームに付加する。そして、MAC LSI40は、各光送受信部20A〜20Nに同一のフレーム情報を送る。
同一のフレーム情報を受け取った各光送受信部20A〜20Nは、それぞれが同様の処理を行い、電気信号を光信号に変換(E/O変換)する。よって、インターネット網から受け取った所定のパケット情報は、それぞれの光送受信部20A〜20Nを介すが同一の光信号に変換され、各グループA〜NのPON伝送路60A〜60Nを伝送される。
一連のフレーム情報は、各PON伝送路60Nの幹線光ファイバ70Nを通じて、光カプラ80Nでi本の支線光ファイバ71N1〜71Niに分岐される。そして、i本の支線光ファイバ71N1〜71Niを通じて各子局ONU90N1〜90Niに送られる。各子局ONU90N1〜90Niは、それぞれの子局ONU90N1〜90Niに対応している論理リンク識別子が付加されたフレーム情報だけを取り込み、パケットを宅内ネットワークインタフェースに中継する。
一連のフレーム情報は、各PON伝送路60Nの幹線光ファイバ70Nを通じて、光カプラ80Nでi本の支線光ファイバ71N1〜71Niに分岐される。そして、i本の支線光ファイバ71N1〜71Niを通じて各子局ONU90N1〜90Niに送られる。各子局ONU90N1〜90Niは、それぞれの子局ONU90N1〜90Niに対応している論理リンク識別子が付加されたフレーム情報だけを取り込み、パケットを宅内ネットワークインタフェースに中継する。
次に、上り方向、すなわち、子局ONU90から局側端局装置OLT10方向、への通信を説明する。
上り光信号には、各子局ONU90からの上りパケットが含まれている。上り光信号は、各子局ONU90からの光信号どうしが互いに時間的に競合しないように送信される必要がある。そのために、局側端局装置OLT10は、各子局ONU90に対して上り光信号を送信してもよい期間ウインドウ(以下、単にウインドウという)を割り当て、送信される光信号を時分割多重させる制御フレームとして各子局ONU90に通知する。
上り光信号には、各子局ONU90からの上りパケットが含まれている。上り光信号は、各子局ONU90からの光信号どうしが互いに時間的に競合しないように送信される必要がある。そのために、局側端局装置OLT10は、各子局ONU90に対して上り光信号を送信してもよい期間ウインドウ(以下、単にウインドウという)を割り当て、送信される光信号を時分割多重させる制御フレームとして各子局ONU90に通知する。
ウインドウを割り当てられた子局ONU90は、その割り当てられたウインドウに上り光信号を送信する。したがって、各子局ONU90間の上り光信号の競合は回避される。このことは、1つのMAC LSI40により管理された制御フレームによることから、グループが違っている子局ONU90間の光通信(図3(a)参照)においても、適切な時刻にウインドウが割り当てられ、子局90間の競合は回避することができる(図3(b)参照)。
また、各子局ONU90は、あるウインドウが与えられたとき、そのウインドウに収まる限りフレームを連続して送信してよい。このとき、局側端局装置OLT10と各子局ONU90との間で時計を共有している必要があるが、この時計の時刻合わせは、MAC LSI40による制御フレームの通信を行うときに、時刻情報を制御フレームの中に含ませることによって行うことができる。そして、局側端局装置OLT10は、各子局ONU90からの一連のパケット信号を含んだバースト光信号を受信することができる。バースト光信号とは、1.25Gbpsのベースパンド信号で発光状態を変化させた、有限時間の光信号列であり、有意なフレーム列の前には発光状態や受光状態を安定させ、さらに受信側においてベースバンド信号を回復するための同期時間を有し(これらを合わせて同期調整期間(Sync Time)という)、この期間には固有の信号列を送信する。また、有意なフレーム列の後には、消光するための調整時間を有する。
局側端局装置OLT10が受信する光信号波形は、例えば、子局ONUの発光素子の特性や、光ファイバ(70および71)の長さなどの、PON伝送路60の特性によって異なる。
ある時刻に、特定の子局ONU90、たとえば、子局ONU90Niのみ、からの光信号を受け取った光送受信部20は、光信号から電気信号へのO/E変換を行い、変換された電気信号を論理和回路30に送る。論理和回路30は、電気信号となったフレーム情報をMAC LSI40に転送する。また、MAC LSI40は、フレームのタグ情報などから、どの光送受信部20から上りフレーム情報を受信したかを検出することができる。そして、子局ONU90Niのみから送信されたフレーム情報のみがMAC LSI40へのフレーム中継をなされる。よって、各子局ONU90からの信号が競合することはないので、複数の光送受信部20A〜20Nの受け取った信号は、論理和回路30を介してMAC LSI40に送ることができる。
ある時刻に、特定の子局ONU90、たとえば、子局ONU90Niのみ、からの光信号を受け取った光送受信部20は、光信号から電気信号へのO/E変換を行い、変換された電気信号を論理和回路30に送る。論理和回路30は、電気信号となったフレーム情報をMAC LSI40に転送する。また、MAC LSI40は、フレームのタグ情報などから、どの光送受信部20から上りフレーム情報を受信したかを検出することができる。そして、子局ONU90Niのみから送信されたフレーム情報のみがMAC LSI40へのフレーム中継をなされる。よって、各子局ONU90からの信号が競合することはないので、複数の光送受信部20A〜20Nの受け取った信号は、論理和回路30を介してMAC LSI40に送ることができる。
そして、フレーム情報を受け取ったMAC LSI40は、上位網インターフェース50を介して、上位のネットワークに送信される。
ところで、MAC LSI40により付加される論理リンク識別子は、理論上、256局の子局ONU90に対して割り当てることができる。1組のPON伝送路60Nに対しての子局ONU90Nの割り当ては、光伝送路損失により最大32局なので、本発明の局側端局装置OLT10は、最大8個の光送受信部20、つまり、最大8組のPON伝送路60を備えることができる。よって、最大の論理リンクを割り当てるためには、1個のMAC LSI40から8組のPON伝送路60に接続できるので、局側端局装置OLT10は、論理フレームの上限である最大256局の子局ONU90に接続することができる。
ところで、MAC LSI40により付加される論理リンク識別子は、理論上、256局の子局ONU90に対して割り当てることができる。1組のPON伝送路60Nに対しての子局ONU90Nの割り当ては、光伝送路損失により最大32局なので、本発明の局側端局装置OLT10は、最大8個の光送受信部20、つまり、最大8組のPON伝送路60を備えることができる。よって、最大の論理リンクを割り当てるためには、1個のMAC LSI40から8組のPON伝送路60に接続できるので、局側端局装置OLT10は、論理フレームの上限である最大256局の子局ONU90に接続することができる。
以上のように、従来からある部材を用いることでき、1局の局側端局装置OLT10が収容できる子局ONU90を格段に増加させることができるので、低コストで多くの子局ONU90と通信ができる局側端局装置10を提供することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
1 PONシステム
10 局側端局装置OLT
90 子局ONU
20 光送受信部
30 論理和回路
40 GE−PON MAC LSI(制御回路)
50 上位網インターフェース
60 PON伝送路
70 幹線光ファイバ
71 支線光ファイバ
80 光カプラ(光分岐器)
10 局側端局装置OLT
90 子局ONU
20 光送受信部
30 論理和回路
40 GE−PON MAC LSI(制御回路)
50 上位網インターフェース
60 PON伝送路
70 幹線光ファイバ
71 支線光ファイバ
80 光カプラ(光分岐器)
Claims (3)
- 複数m局の子局を光ファイバで結び光通信を行うPON(Passive Optical Network)システムに用いられる局側端局装置において、
上記局側端局装置は、
複数m局の子局に対して、子局から送信される光信号を時分割多重させる制御フレームを分配し、上記制御フレームを管理する制御回路と、
上記制御回路と複数の子局とに接続され、上記制御回路で用いられる電気信号と上記各子局から送信される光信号との相互の変換を行う複数n個の光送受信部と、
上記複数n個の光送受信部からの電気信号について論理和をとって上記制御回路へ送るための論理和回路と、を備える、局側端局装置。 - 局側端局装置と、複数m局の子局とを光ファイバで結び光通信を行うPON(Passive Optical Network)システムにおいて、
上記局側端局装置は、
複数m局の子局に対して、子局から送信される光信号を時分割多重させる制御フレームを分配し、上記制御フレームを管理する制御回路と、
上記制御回路と複数の子局とに接続され、上記制御回路で用いられる電気信号と上記各子局から送信される光信号との相互の変換を行う複数n個の光送受信部と、
上記複数n個の光送受信部からの電気信号について論理和をとって上記制御回路へ送るための論理和回路と、を備える、PONシステム。 - 上記少なくとも1つの光送受信部に接続されている光ファイバは、
上記局側端局装置からの光信号を分配する光分岐器により複数に分岐されている、請求項2に記載のPONシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005173913A JP2006352350A (ja) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | 局側端局装置およびponシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005173913A JP2006352350A (ja) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | 局側端局装置およびponシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006352350A true JP2006352350A (ja) | 2006-12-28 |
Family
ID=37647739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005173913A Pending JP2006352350A (ja) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | 局側端局装置およびponシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006352350A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1978775A2 (en) | 2007-03-14 | 2008-10-08 | NEC Corporation | Communication system, terminating apparatus and PON virtualization method for use therein |
JP2008283461A (ja) * | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ponシステムにおける局側端局装置 |
JP2013026791A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ponシステムの局側端局装置における光接続装置 |
-
2005
- 2005-06-14 JP JP2005173913A patent/JP2006352350A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1978775A2 (en) | 2007-03-14 | 2008-10-08 | NEC Corporation | Communication system, terminating apparatus and PON virtualization method for use therein |
US8315523B2 (en) | 2007-03-14 | 2012-11-20 | Nec Corporation | Communication system, terminating apparatus, and PON virtualization method for use therein |
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