JP2009171434A - Ason system and optical switch device used for the same, and station-side device - Google Patents

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和寿 山下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To specify a protocol unique to an ASON, by executing circuit control to optical switch parts 7 and 8 separately from the control of a house side device 2. <P>SOLUTION: This optical switch device 3 is used for constructing the ASON system by connecting a station side device 1 to a plurality of house side devices 2 in P2MP configurations, and is provided with optical switch parts 7 and 8 for selecting the line of an optical signal; and a switch control part 10 for determining the line and opening timing of an optical signal in optical switches 7 and 8, based on gate frames dG and uG, including the operation exclusive gates of the optical switch parts 7 and 8 transmitted from the station-side device 1. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、一つの局側装置と複数の宅側装置をポイントツーマルチポイントで接続した光ファイバネットワークにおいて、光ファイバに伝送された光信号の方路を光スイッチで選択的に制御するための制御技術に関する。
換言すると、EPON(GE−PONや10GE−PON等)における光スプリッタを上記光スイッチで代替させたASONシステムと、これに使用する光スイッチ装置及び局側装置に関する。
The present invention relates to an optical fiber network in which one station-side device and a plurality of home-side devices are connected in a point-to-multipoint manner for selectively controlling a route of an optical signal transmitted to an optical fiber by an optical switch. It relates to control technology.
In other words, the present invention relates to an ASON system in which an optical splitter in EPON (GE-PON, 10GE-PON, etc.) is replaced with the optical switch, and an optical switch device and a station side device used therefor.

PONシステム(Passive Optical Network System)は、一つの局側装置(OLT:Optical Line Terminal)と複数の宅側装置(ONU:Optical Network Unit)とが光カプラ等のパッシブ素子を介して接続されたポイントツーマルチポイント(P2MP:Point To Multipoint)形態の光ファイバネットワークシステムである。
このPONシステムのうち、EPON(Ethernet-PON)は、イーサネット(Ethernet:登録商標)技術をベースとした高速伝送システムを経済的に実現するものであり、IEEE802.3ah(TM)として2004年6月に標準化された高速光アクセス方式の一つである。
The PON system (Passive Optical Network System) is a point where one station side device (OLT: Optical Line Terminal) and a plurality of home side devices (ONU: Optical Network Unit) are connected via a passive element such as an optical coupler. This is an optical fiber network system in the form of a point to multipoint (P2MP).
Among these PON systems, EPON (Ethernet-PON) is an economical implementation of a high-speed transmission system based on the Ethernet (registered trademark) technology. It was established as IEEE 802.3ah (TM) in June 2004. Is one of the standardized high-speed optical access systems.

上記IEEE802.3ah(TM)による標準規格では、局側装置と宅側装置の間の制御プロトコルであるMPCP(Multi-Point Control Protocol)や、通信ネットワークにおける装置や回線の保守監視制御に関するOAM(Operation Administration and Maintenance)プロトコルが規定されており、このうち、MPCPは、宅側装置の自動登録機能(ディスカバリ機能)や、宅側装置からの帯域要求(REPORT)と宅側装置への送信許可(GATE)とで行われる上り信号の多重制御機能などが規定されている。   According to the IEEE 802.3ah (TM) standard, MPCP (Multi-Point Control Protocol), which is a control protocol between a station side device and a home side device, and OAM (Operation Monitoring and Control of devices and lines in a communication network) Administration and Maintenance) protocol is defined. Among them, MPCP is an automatic registration function (discovery function) of the home side device, a bandwidth request (REPORT) from the home side device and transmission permission to the home side device (GATE ) And the uplink signal multiplexing control function, etc.

かかるEPONでは、光信号を光スプリッタで受動的に分配するものであることから、以下に述べる問題点が指摘されている(特許文献1参照)。
(1) 光スプリッタが光信号を分配するので、光信号のパワー損失が大きく、局側装置と宅側装置の間の伝送距離が余り長く設定することができない。
(2) 局側装置からの下り信号が同じ光スプリッタに繋がるすべての宅側装置に到達するので、あるユーザが故意又は悪意を持ってなりすまし、他のユーザ宅宛ての下り信号を見ることが可能である。
In such EPON, since the optical signal is passively distributed by an optical splitter, the following problems have been pointed out (see Patent Document 1).
(1) Since the optical splitter distributes the optical signal, the power loss of the optical signal is large, and the transmission distance between the station side device and the home side device cannot be set too long.
(2) Since the downstream signal from the station side device reaches all the home side devices connected to the same optical splitter, it is possible for a certain user to spoof intentionally or maliciously and to see the downstream signal addressed to another user's home It is.

(3) あるユーザが、局側装置の送信許可に従わず、故意に又は悪意を持って宅側装置から光信号を継続して出し続けることにより、他の宅側装置の通信を阻害することが可能である。
そこで、特許文献1では、ポイントツーマルチポイント形態の光アクセスネットワークにおいて、PONで採用されていた受動的な光スプリッタの代わりに、光信号の行き先(方路)を制御する能動的な光スイッチを用いたものを推奨しており、これによれば、上記問題点(1)〜(3)が解消される。
(3) A certain user does not obey the transmission permission of the station side device, and intentionally or maliciously continues to emit an optical signal from the home side device, thereby obstructing communication of other home side devices. Is possible.
Therefore, in Patent Document 1, in the point-to-multipoint optical access network, instead of the passive optical splitter used in the PON, an active optical switch for controlling the destination (path) of the optical signal is provided. What is used is recommended, and according to this, the above problems (1) to (3) are solved.

なお、光ファイバの分岐点に光スイッチを用いる光アクセスネットワークは、OSAN(Optical Switched Access Network)或いはASON(Active Switched Optical Network)と呼ばれ、用語として未だ確立していないが、本明細書では、従来技術の場合をOSANと呼び、本発明の対象となるものをASONと呼ぶ。
一方、特許文献2には、光スイッチ(OSM:Optical Switching Module)にもレンジング機能を持たせて、宅側装置の場合と同様に、局側装置が光スイッチに対するレンジングを行うようにしたGE−OSANシステムが開示されている。
An optical access network that uses an optical switch at the branch point of an optical fiber is called OSAN (Optical Switched Access Network) or ASON (Active Switched Optical Network), which is not yet established as a term, but in this specification, The case of the prior art is called OSAN, and the object of the present invention is called ASON.
On the other hand, in Patent Document 2, an optical switch (OSM: Optical Switching Module) is also provided with a ranging function so that the station side device performs the ranging on the optical switch as in the case of the home side device. An OSAN system is disclosed.

この特許文献2のシステムでは、それぞれのレンジングの結果である宅側装置の往復遅延時間と光スイッチの往復遅延時間との差を当該光スイッチに伝えることにより、上り信号用光スイッチに対するスイッチング素子の接続開始時刻を得ることが可能となる。
IEEE Std 802.3ah(TM)-2004 特開2006−140830号公報 特開2006−246262号公報
In the system of Patent Document 2, the difference between the round trip delay time of the home-side device and the round trip delay time of the optical switch, which is the result of each ranging, is transmitted to the optical switch, whereby the switching element for the upstream optical switch is switched. It is possible to obtain the connection start time.
IEEE Std 802.3ah (TM) -2004 JP 2006-140830 A JP 2006-246262 A

しかしながら、前記特許文献1及び2に記載のOSANシステムでは、PONの制御フレームに記された宅側装置のLLIDのみに基づいて光スイッチのスイッチングを行っているので、PONで採用されている従前のプロトコル(MPCP等)に従った制御方式でしか、光スイッチの方路と開通タイミングを制御することができない。
また、OSANシステムの光スイッチ素子は入力ポートと出力ポートの組合せを一つ選択して開通させるものであり、複数の出力ポートに同報したり、複数の入力ポートの範囲において任意のポートから入力された信号を出力ポートに出力したりするようなことはできなかった。
このため、例えばブロードキャストLLIDを付した下りフレームを、動的にグルーピングした方路に開通させたり、その応答としてグルーピングした範囲において不特定の宅側装置からの上りフレームを開通させたりするような制御ができないという欠点がある。
However, in the OSAN systems described in Patent Documents 1 and 2, since the optical switch is switched based only on the LLID of the home device described in the control frame of the PON, the conventional system adopted in the PON is used. The route and opening timing of the optical switch can be controlled only by a control method according to a protocol (MPCP or the like).
The optical switch element of the OSAN system selects and opens one combination of input port and output port, and broadcasts to a plurality of output ports or inputs from any port within a range of a plurality of input ports. The output signal cannot be output to the output port.
For this reason, for example, control is performed such that a downlink frame with a broadcast LLID is opened in a dynamically grouped route, or an uplink frame from an unspecified home-side device is opened in a grouped range as a response. There is a disadvantage that can not be.

本発明は、このような実情に鑑み、光スイッチ部に対する回線制御を宅側装置の制御とは別個に実行できるようにして、ASON独自のプロトコルを規定することができるASONシステムとこれに用いる光スイッチ装置等を提供することを第一の目的とする。   In view of such circumstances, the present invention enables an ASON system that can define a unique protocol for ASON and control the optical switch unit so that the line control for the optical switch unit can be executed separately from the control of the home-side apparatus and the optical system used therefor. The first object is to provide a switch device and the like.

一方、PONのフレーム単位で下り光スイッチのスイッチングを行う従来のGE−OSANシステムでは、更に、伝送速度が速くなるほど下り帯域の帯域効率が悪くなるという欠点もある。
すなわち、GE−OSANでの下り方向の伝送速度はギガビットクラスであり、フレーム間ギャップが少なくとも100ns(ナノセカンド)程度あった。光スイッチのスイッチングを最小フレーム間ギャップ以内で行うことは技術的に容易であり、光スイッチ制御による帯域効率の悪化は防ぐことが可能であった。
On the other hand, the conventional GE-OSAN system in which the downstream optical switch is switched in units of PON frames has a further disadvantage that the bandwidth efficiency of the downstream band becomes worse as the transmission speed increases.
That is, the transmission rate in the downstream direction in GE-OSAN is a gigabit class, and the gap between frames is at least about 100 ns (nanosecond). It is technically easy to switch the optical switch within the minimum inter-frame gap, and it is possible to prevent the deterioration of the band efficiency due to the optical switch control.

しかし、10ギガビットでは、このギャップが10ns程度になってしまう。また、方路を決定するLLIDフィールドが適切な方路に送られるべきフレームの内部に記されているため、スイッチ制御部がLLIDを読み取って方路を判断する間に、下り光信号は遅延線(光ファイバ)等で遅延される。光スイッチのスイッチング時間のみならず、タイミング制御の精度(ぶれ)を加えて、10ns以下にするのは困難である。
従って、局側装置は光スイッチの性能に即したフレーム間ギャップを付加することになり、帯域効率が悪化する。この帯域効率悪化は、伝送速度がさらに速くなれば、一層顕著になる。
However, at 10 gigabits, this gap is about 10 ns. In addition, since the LLID field for determining the route is written inside the frame to be sent to the appropriate route, the downstream optical signal is transmitted through the delay line while the switch control unit determines the route by reading the LLID. Delayed by (optical fiber) or the like. In addition to the switching time of the optical switch, it is difficult to add timing control accuracy (blur) to 10 ns or less.
Accordingly, the station side device adds an inter-frame gap in accordance with the performance of the optical switch, and the band efficiency is deteriorated. This deterioration in bandwidth efficiency becomes more prominent when the transmission speed is further increased.

本発明は、このような実情に鑑み、伝送速度の高速化に拘わらず、下り方向の帯域効率を向上することができるASONシステムとこれに用いる光スイッチ装置等を提供することを第二の目的とする。
さらに、GE−OSANでは光スイッチによってP2MP接続を実現するので、宅側装置への下り信号はバースト信号となる。したがって、下り信号がない期間において、宅側装置の時計は自走することになり、局側装置の時計とずれが生じる。局側装置は、宅側装置に上り送信許可を与えるに際し、上記のずれが生じても前後のバーストと衝突しないようなギャップを挿入する必要があり、上り帯域効率が悪化するという問題があった。
本発明は、このような実情に鑑み、光スイッチによって局側装置と複数の宅側装置がP2MP接続されるアクセスシステムにおいて、局側装置の時計と宅側装置の時計の周波数が同期していなくても、上り帯域効率が悪化しない帯域割当を行う局側装置を提供することを第三の目的とする。
In view of such circumstances, a second object of the present invention is to provide an ASON system capable of improving the bandwidth efficiency in the downlink direction regardless of the increase in transmission speed, an optical switch device used therefor, and the like. And
Furthermore, in GE-OSAN, since the P2MP connection is realized by the optical switch, the downlink signal to the home side device is a burst signal. Therefore, in the period when there is no downstream signal, the clock of the home side device runs on its own, and a deviation from the clock of the station side device occurs. When the station side device grants the uplink transmission permission to the home side device, it is necessary to insert a gap that does not collide with the preceding and following bursts even if the above-described deviation occurs, and there is a problem that the upstream bandwidth efficiency deteriorates. .
In the present invention, in view of such a situation, in the access system in which the station side device and the plurality of home side devices are P2MP connected by the optical switch, the clocks of the station side device and the home side device are not synchronized in frequency. However, a third object is to provide a station-side device that performs bandwidth allocation without deteriorating uplink bandwidth efficiency.

本発明の光スイッチ装置(請求項1)は、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部と、局側装置が送信する光スイッチ部の動作専用のデータを含んだゲートフレームに基づいて前記光スイッチ部での光信号の方路と開通タイミングを決定するスイッチ制御部と、を備えていることを特徴とする。   The optical switch device according to the present invention (Claim 1) is based on an optical switch unit capable of selecting a route of an optical signal and a gate frame including data dedicated to the operation of the optical switch unit transmitted by a station side device. And a switch control unit that determines a path of the optical signal and an opening timing in the optical switch unit.

この光スイッチ装置によれば、スイッチ制御部が、光スイッチ部の動作専用のデータを含んだゲートフレームに基づいて光スイッチ部での光信号の方路と開通タイミングを決定するので、PONで採用されているプロトコル(MPCP等)に含まれるデータに制限されず、光スイッチの方路と開通タイミングを制御することができる。
このため、例えばブロードキャストLLIDを付したディスカバリゲートフレームを光スイッチの特定の出力ポートにユニキャストするというような、光スイッチ部のためのASON独自のプロトコルを導入することができ、これにより、前記第一の目的が達成される。
According to this optical switch device, the switch control unit determines the optical signal route and opening timing in the optical switch unit based on the gate frame including data dedicated to the operation of the optical switch unit, and is adopted in the PON. The route and opening timing of the optical switch can be controlled without being limited to data included in the protocol (MPCP or the like) being used.
For this reason, for example, an ASON-specific protocol for an optical switch unit such as unicasting a discovery gate frame with a broadcast LLID to a specific output port of the optical switch can be introduced. One objective is achieved.

本発明の光スイッチ装置において、前記光スイッチ部が、前記局側装置から送信される下り信号の方路選択が可能な下り光スイッチを含んでいる場合には、前記局側装置が送信するゲートフレームは、下りのフレーム列を宛先別に纏めた下りバーストについての宛先と送信期間が記された下りゲートとしてプロトコルを規定することができる。
そして、この場合には、前記スイッチ制御部は、前記下りゲートに基づいて前記下り光スイッチの方路と開通タイミングを決定するようにすればよい(請求項2)。
In the optical switch device according to the present invention, when the optical switch unit includes a downstream optical switch capable of selecting a route of a downstream signal transmitted from the station side device, a gate transmitted by the station side device The frame can define a protocol as a downlink gate in which a destination and a transmission period for a downlink burst in which downlink frame sequences are collected by destination are described.
In this case, the switch control unit may determine the path and opening timing of the downstream optical switch based on the downstream gate (claim 2).

上記下りゲートは、下りのフレーム列を宛先別に纏めた下りバーストについての宛先と送信期間が記されているので、スイッチ制御部は、そのバースト単位で下り光スイッチの方路と開通タイミングを切り替えるようになる。
従って、かかる光スイッチ装置によれば、フレームごとに下り光スイッチを切り替える場合に比べて切り替えオーバーヘッドが少なくなり、下り方向の帯域効率の悪化を防ぐことができ、これにより、前記第二の目的が達成される。
Since the downstream gate describes the destination and transmission period for the downstream burst in which downstream frame sequences are grouped by destination, the switch control unit switches the path and the opening timing of the downstream optical switch for each burst. become.
Therefore, according to such an optical switch device, the switching overhead is reduced as compared with the case where the downstream optical switch is switched for each frame, and the deterioration of the bandwidth efficiency in the downstream direction can be prevented. Achieved.

また、前記下りゲートには、宛先がブロードキャストのものを含めることができ、前記下りゲートに記された宛先がブロードキャストである場合には、前記スイッチ制御部により、前記下り光スイッチの全方路を開通させるようにすればよい(請求項3)。
更に、前記下りゲートには、宛先がマルチキャストのものを含めることができ、前記下りゲートに記された宛先がマルチキャストである場合には、前記スイッチ制御部により、その宛先に対応する前記下り光スイッチの方路を開通させるようにすればよい(請求項4)。
The downlink gate may include a broadcast destination, and when the destination described in the downlink gate is a broadcast, the switch control unit causes all routes of the downlink optical switch to be routed. What is necessary is just to make it open (claim 3).
Furthermore, the downlink gate can include a multicast destination, and when the destination described in the downlink gate is a multicast, the switch controller controls the downlink optical switch corresponding to the destination. It is sufficient to open the route (Claim 4).

このように、光スイッチ装置に対する下り信号の回線制御のための下りゲートにブロードキャストやマルチキャストを新たに規定することにより、複数の出力ポートに同報可能な下り光スイッチ部に対し、ブロードキャストやマルチキャストに対応した下り信号の回線制御を行うことができる。
従って、局側装置からの一つのフレームの送信で、当該フレームを全部又は複数の宅側装置に届けることができるので、局側装置と光スイッチ装置の間の帯域の無駄をなくすことができる。
In this way, by newly defining broadcast and multicast in the downlink gate for downlink signal line control for the optical switch device, it is possible to broadcast and multicast to the downlink optical switch unit capable of broadcasting to multiple output ports. Corresponding downlink signal line control can be performed.
Therefore, since the frame can be transmitted to all or a plurality of home-side devices by transmitting one frame from the station-side device, it is possible to eliminate a waste of bandwidth between the station-side device and the optical switch device.

一方、本発明の光スイッチ装置において、前記光スイッチ部が、前記宅側装置から送信される上り信号の方路選択が可能な上り光スイッチを更に含んでいる場合には、前記スイッチ制御部は、上りのフレーム列を送信元別に纏めた上りバーストについての送信元と送信期間が記された上りゲートで前記上り光スイッチの開通タイミングを決定するに当たり、当該上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの設定に即して前記上り光スイッチの方路を決定することが好ましい(請求項5)。   On the other hand, in the optical switch device of the present invention, when the optical switch unit further includes an upstream optical switch capable of selecting a route of an upstream signal transmitted from the home-side device, the switch control unit includes: In order to pass the upstream gate through the downstream optical switch when determining the upstream optical switch opening timing based on the upstream gate in which the upstream source and transmission period for upstream bursts in which upstream frame sequences are grouped by transmission source are described. Preferably, the path of the upstream optical switch is determined in accordance with the setting of the downstream gate.

この場合、スイッチ制御部が、上りゲートを下り光スイッチに通すための下りゲートの設定に即して上り光スイッチの方路を決定するので、上り信号の送信が許可されていない宅側装置からの光信号の送信を上り光スイッチで遮断することができる。
このため、例えば悪意のある或いは故障した宅側装置からの不正な光信号を遮断することができ、その他の宅側装置の通信が保護されるので、通信のセキュリティを向上することができる。
In this case, since the switch control unit determines the route of the upstream optical switch in accordance with the configuration of the downstream gate for passing the upstream gate through the downstream optical switch, the home side device that is not permitted to transmit the upstream signal The transmission of the optical signal can be blocked by the upstream optical switch.
For this reason, for example, an unauthorized optical signal from a malicious or malfunctioning home device can be blocked, and communication of other home devices can be protected, so that communication security can be improved.

また、本発明の光スイッチ装置において、前記上りゲートに、前記局側装置での受信予定期間の情報が含まれている場合には、前記スイッチ制御部が、自身に対する前記上りゲートの受信時に前記局側装置との間の往復遅延時間を求めるとともに、前記上りゲートに記された前記上り光スイッチの開通タイミングを、当該上りゲートに記された前記受信予定期間をその往復遅延時間分だけ早めることで決定することが好ましい(請求項6)。   Further, in the optical switch device of the present invention, when the uplink gate includes information on a scheduled reception period at the station side device, the switch control unit receives the uplink gate when receiving the uplink gate. Obtaining a round-trip delay time with the station side device and advancing the opening timing of the upstream optical switch marked on the upstream gate by the round-trip delay time of the scheduled reception period written on the upstream gate It is preferable to determine by (Claim 6).

上り光スイッチの開通タイミングを上記のように決定すれば、簡単な計算で上りバースト信号の通過時間を正確に察知することができる。
また、局側装置での受信予定期間は、そもそも局側装置の上り帯域割当処理に必要であるから、余計な処理が不要である。
更に、上りゲートに局側装置での受信予定期間が明示されるので、不正な上り信号を外部装置が検出できるという利点もあるし、一般の宅側装置においても、局側装置とRTTを知ることができる。これらは、ネットワークシステムの透明性を高める。
If the opening timing of the upstream optical switch is determined as described above, it is possible to accurately detect the passage time of the upstream burst signal with a simple calculation.
In addition, since the scheduled reception period at the station side device is originally required for the uplink bandwidth allocation processing of the station side device, unnecessary processing is unnecessary.
In addition, since the scheduled reception period at the station side device is clearly indicated at the upstream gate, there is an advantage that an external device can detect an unauthorized upstream signal, and even a general home side device knows the station side device and the RTT. be able to. These increase the transparency of the network system.

また、本発明の光スイッチ装置において、前記上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの宛先設定がブロードキャストの場合には、前記スイッチ制御部により、前記上り光スイッチの全方路を開通させるようにすればよい(請求項7)。
更に、前記上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの宛先設定がマルチキャストの場合には、前記スイッチ制御部により、その宛先に対応する前記上り光スイッチの方路を開通させるようにすればよい(請求項8)。
Further, in the optical switch device of the present invention, when the destination setting of the downstream gate for passing the upstream gate through the downstream optical switch is broadcast, the switch controller controls the entire path of the upstream optical switch. What is necessary is just to make it open (claim 7).
Further, when the destination setting of the downstream gate for passing the upstream gate through the downstream optical switch is multicast, the switch control unit opens the path of the upstream optical switch corresponding to the destination. (Claim 8).

このように、光スイッチ装置に対する下り信号の回線制御のための下りゲートにブロードキャストやマルチキャストを新たに規定し、複数の入力ポートからの信号を出力ポートに合流させることができる上り光スイッチ部に対し、上りゲートを下り光スイッチに通すための当該下りゲートの宛先設定に従って上り光スイッチの方路を制御することにより、下り信号のブロードキャストやマルチキャストに対応した上り信号の回線制御を行うことができる。
従って、下りブロードキャストやマルチキャストに対する応答など、任意の宅側装置からの上りフレームを局側装置に届けることができる。
In this way, for the upstream optical switch unit that newly defines broadcast and multicast in the downstream gate for downstream signal line control for the optical switch device, and can merge signals from multiple input ports to the output port By controlling the route of the upstream optical switch in accordance with the destination setting of the downstream gate for passing the upstream gate through the downstream optical switch, it is possible to perform upstream signal line control corresponding to downstream broadcast or multicast.
Therefore, an upstream frame from any home device such as a response to a downstream broadcast or multicast can be delivered to the station device.

本発明の局側装置(請求項9)は、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置を介して、複数の宅側装置に対してP2MP形態で接続することができる局側装置であって、前記光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成する制御フレーム処理部を備え、生成された前記ゲートフレームを前記光スイッチ装置に送信することを特徴とする。   The station-side device of the present invention (Claim 9) can be connected to a plurality of home-side devices in the P2MP form via an optical switch device having an optical switch unit capable of selecting an optical signal route. A station-side apparatus, comprising a control frame processing unit that generates a gate frame including data dedicated to the operation of the optical switch unit, and transmits the generated gate frame to the optical switch device.

この局側装置によれば、制御フレーム処理部が、光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成し、その生成されたゲートフレームを光りスイッチ装置に送信するので、PONで採用されているプロトコル(MPCP等)に含まれるデータに制限されず、光スイッチ部の方路と開通タイミングを制御することができる。
このため、例えばブロードキャストLLIDを付したディスカバリゲートフレームを光スイッチの特定の出力ポートにユニキャストするというような、光スイッチ部のためのASON独自のプロトコルを導入することができ、これにより、前記第一の目的が達成される。
According to this station side device, the control frame processing unit generates a gate frame including data dedicated to the operation of the optical switch unit, and transmits the generated gate frame to the light switch device. The route and opening timing of the optical switch unit can be controlled without being limited to data included in the protocol (MPCP or the like).
For this reason, for example, an ASON-specific protocol for an optical switch unit such as unicasting a discovery gate frame with a broadcast LLID to a specific output port of the optical switch can be introduced. One objective is achieved.

また、本発明の局側装置は、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置を介して複数の宅側装置に対してP2MP形態で接続されてASONシステムを構成するものであり、前記光スイッチ装置を介して前記宅側装置に下りバーストを送信可能であるから、PONシステムの場合に比べて下り信号のない期間が生じ、宅側装置との間の時計のずれが生じやすい。
そこで、局側装置においてレンジング処理を行う場合に、更に同一の前記宅側装置に対する複数のレポートを用いて当該宅側装置の往復伝搬時間と、当該宅側装置との時計の周波数差を測定することが好ましい(請求項10)。
この場合、上りのフレーム列を送信元別に纏めた上りバーストについての送信元と送信期間が記された上りゲートに記す前記宅側装置の送信期間を、当該局側装置に対する受信期間を前記往復伝搬時間と周波数差で調整して求めることにより、宅側装置の時計の周波数差を考慮して上りバースト信号の配置を決定するこことができる。従って、上り帯域効率を向上することができ、これにより、前記第三の目的が達成される。
In addition, the station side apparatus of the present invention constitutes an ASON system by being connected in a P2MP form to a plurality of home side apparatuses via an optical switch apparatus having an optical switch unit capable of selecting a route of an optical signal. Since it is possible to transmit a downlink burst to the home device via the optical switch device, a period without a downlink signal is generated as compared with the case of the PON system, and a clock deviation from the home device is generated. Prone to occur.
Therefore, when performing the ranging process in the station side device, the round-trip propagation time of the home side device and the frequency difference of the clock with the home side device are further measured using a plurality of reports for the same home side device. (Claim 10).
In this case, the transmission period of the home-side device described in the upstream gate in which the transmission source and transmission period for the upstream burst in which the upstream frame sequence is grouped by transmission source is set, and the reception period for the station-side device is the round-trip propagation. By adjusting the time and the frequency difference, the upstream burst signal arrangement can be determined in consideration of the frequency difference of the clock of the home device. Therefore, it is possible to improve the upstream bandwidth efficiency, thereby achieving the third object.

本発明のASONシステム(請求項11)は、局側装置と、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置と、この光スイッチ装置を介して前記局側装置とP2MP形態で接続された複数の宅側装置とを備えたASONシステムであって、前記局側装置は、前記光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成して、このゲートフレームを前記光スイッチ装置に事前に送信し、前記光スイッチ装置は、前記ゲートフレームに従って前記光スイッチ部の方路と開通タイミングを決定することを特徴とする。   The ASON system of the present invention (claim 11) includes a station side device, an optical switch device having an optical switch unit capable of selecting a route of an optical signal, and the station side device and the P2MP form via the optical switch device. The station-side device generates a gate frame including data dedicated to the operation of the optical switch unit, and uses the gate frame as the optical switch. It transmits to an apparatus in advance, The said optical switch apparatus determines the direction and opening timing of the said optical switch part according to the said gate frame, It is characterized by the above-mentioned.

このASONシステムによれば、局側装置が、光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成して、このゲートフレームを光りスイッチ装置に事前に送信し、光スイッチ装置が、そのゲートフレームに従って光スイッチ部の方路と開通タイミングを決定するので、PONで採用されているプロトコル(MPCP等)に含まれるデータに制限されず、光スイッチ部の方路と開通タイミングを制御することができる。
このため、例えばブロードキャストLLIDを付したディスカバリゲートフレームを光スイッチの特定の出力ポートにユニキャストするというような、光スイッチ部のためのASON独自のプロトコルを導入することができ、これにより、前記第一の目的が達成される。
According to this ASON system, the station side device generates a gate frame including data dedicated to the operation of the optical switch unit, transmits the gate frame to the light switch device in advance, and the optical switch device transmits the gate frame. Therefore, the route and opening timing of the optical switch unit are determined according to the above, so that the route and opening timing of the optical switch unit can be controlled without being limited to the data included in the protocol (MPCP or the like) adopted in the PON. .
For this reason, for example, an ASON-specific protocol for an optical switch unit such as unicasting a discovery gate frame with a broadcast LLID to a specific output port of the optical switch can be introduced. One objective is achieved.

以上の通り、本発明によれば、光スイッチ部に対する回線制御を宅側装置の制御とは別個に実行できるので、ASON独自のプロトコルを規定することができることができ、例えば、宛先がブロードキャストやマルチキャストの場合にも対応することができる。
また、本発明によれば、伝送速度の高速化に拘わらず、下り方向の帯域効率の悪化を防ぐことができる。
更に、本発明によれば、宅側装置の時計の周波数差を考慮して上りバースト信号の配置を決定することができるので、上り帯域効率を向上することができる。
As described above, according to the present invention, the line control for the optical switch unit can be executed separately from the control of the home-side device, so that it is possible to define an ASON-specific protocol, for example, the destination is broadcast or multicast It is possible to cope with this case.
Further, according to the present invention, it is possible to prevent the downstream bandwidth efficiency from being deteriorated regardless of the increase in transmission speed.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to determine the arrangement of the uplink burst signal in consideration of the frequency difference of the clock of the home side device, so that the uplink bandwidth efficiency can be improved.

〔システムの全体構成〕
図1は、本発明の一実施形態に係るASONシステムの全体構成図である。
本実施形態のASONシステムは、ASON用の局側装置1と、複数のASON用宅側装置2と、ASON用の光スイッチ装置3と、これらをポイントツーマルチポイントで接続する光ファイバ4とから構成されている。このシステムは、既存のアクセスPON回線における、PON用の局側装置、宅側装置及び光スプリッタを、それぞれ、ASON用の局側装置1、ASON用の宅側装置2及びASON用の光スイッチ装置3に置換することにより、既設の光ファイバ4網を使ってシステム構築されたものである。
[Overall system configuration]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ASON system according to an embodiment of the present invention.
The ASON system of this embodiment includes an ASON station-side device 1, a plurality of ASON home-side devices 2, an ASON optical switch device 3, and an optical fiber 4 that connects them point-to-multipoint. It is configured. In this system, a station-side device for PON, a home-side device, and an optical splitter in an existing access PON line are respectively connected to a station-side device 1 for ASON, a home-side device 2 for ASON, and an optical switch device for ASON. By replacing it with 3, the system was constructed using the existing optical fiber 4 network.

なお、以下においては、記述の簡略化のため、特に断りがない限り、ASON用の局側装置1、ASON用の光スイッチ装置2及びASON用の宅側装置3を、それぞれ、単に局側装置1、光スイッチ装置2及び宅側装置3と呼ぶ。
また、必要に応じて、局側装置を「OLT」、宅側装置を「ONU」、光スイッチ装置を「RN(Remote Node)」と略記することがある。
In the following, for simplification of description, unless otherwise specified, the station-side device 1 for ASON, the optical switch device 2 for ASON, and the home-side device 3 for ASON are each simply a station-side device. 1 and called the optical switch device 2 and the home device 3.
Further, the station side device may be abbreviated as “OLT”, the home side device as “ONU”, and the optical switch device as “RN (Remote Node)” as necessary.

局側装置1と各宅側装置2は、10GEPON(IEEE 802.3avタスクフォースにて標準化中)を拡張したものになっており、光スイッチ装置3と組み合わせることによって、本発明のASONシステムを構成する。
また、本実施形態のASONシステムでは、局側装置1と宅側装置2は、通常の10GEPON用の宅側装置や局側装置とそれぞれ光スプリッタ5を介して接続することにより、10GEPONシステムの一部としても動作することができる。
The station side device 1 and each home side device 2 are an extension of 10GEPON (under standardization by IEEE 802.3av task force) and are combined with the optical switch device 3 to constitute the ASON system of the present invention. .
Further, in the ASON system of the present embodiment, the station side device 1 and the home side device 2 are connected to a normal 10 GEPON home side device and a station side device via the optical splitter 5, respectively. It can also operate as a part.

更に、本実施形態のASONシステムは、図1に示すように、10GEPON用の宅側装置2Aを、その他のASON用の宅側装置2と混在して収容することもできるし、光スイッチ装置3を多段構成にできるようになっている。   Further, as shown in FIG. 1, the ASON system of the present embodiment can accommodate the 10GEPON home-side device 2A in combination with other ASON home-side devices 2 or the optical switch device 3. Can be configured in multiple stages.

〔光スイッチ装置の構成〕
図1に示すように、光スイッチ装置3は、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部として、下り信号用の1×N光スイッチ(以下、下り光スイッチという。)7と、上り信号用のN×1光スイッチ(以下、上り光スイッチという。)8とを備えている。また、光スイッチ装置3は、光双方向信号と片方向信号を多重/分離するためのWDMスプリッタ9と、上記光スイッチ部7,8を開閉制御するスイッチ制御部10と備えている。
このスイッチ制御部10は局側装置1とパッシブに接続されていて、光スイッチ装置3は、一種の宅側装置2として動作する(光スイッチ装置3の時計の同期も同様)。
[Configuration of optical switch device]
As shown in FIG. 1, the optical switch device 3 includes a 1 × N optical switch for downstream signals (hereinafter referred to as downstream optical switch) 7 and an upstream signal as optical switch units capable of selecting a route of optical signals. N × 1 optical switch (hereinafter referred to as upstream optical switch) 8. The optical switch device 3 includes a WDM splitter 9 for multiplexing / separating an optical bidirectional signal and a unidirectional signal, and a switch control unit 10 for controlling opening / closing of the optical switch units 7 and 8.
The switch control unit 10 is passively connected to the station-side device 1 and the optical switch device 3 operates as a kind of home-side device 2 (same for synchronization of the clock of the optical switch device 3).

図2は下り光スイッチ7の概略構成図であり、図3は上り光スイッチ8の概略構成図である。
図2に示すように、下り光スイッチ7は、上り側(図2の右側)に単数の光ファイバが接続され下り側(図2の左側)に複数の光ファイバが接続された光スプリッタ11と、この光スプリッタ11から分岐する各光ファイバにそれぞれ設けられた複数の半導体光増幅器(SOA:Semiconductor Optical Amplifier)12とを備えている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the downstream optical switch 7, and FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the upstream optical switch 8.
As shown in FIG. 2, the downstream optical switch 7 includes an optical splitter 11 having a single optical fiber connected to the upstream side (right side in FIG. 2) and a plurality of optical fibers connected to the downstream side (left side in FIG. 2). A plurality of semiconductor optical amplifiers (SOA: Semiconductor Optical Amplifiers) 12 provided for the optical fibers branched from the optical splitter 11 are provided.

この光増幅器12は、その入力ポートIが上り側(図2の右側)でかつ出力ポートOが下り側(図2の左側)となるように光ファイバが接続され、スイッチ制御部10からのデジタル制御信号(ゲート信号)の入力部である制御ポートGを備えている。
そして、光増幅器12は、上記制御ポートGに対する制御信号が0の場合に、出力ポートOへの光信号を遮断し、その制御信号が1の場合に入力ポートIからの光信号を増幅して出力ポートOへ透過させるものである。
The optical amplifier 12 is connected to an optical fiber so that the input port I is on the upstream side (right side in FIG. 2) and the output port O is on the downstream side (left side in FIG. 2). A control port G, which is an input part for a control signal (gate signal), is provided.
The optical amplifier 12 blocks the optical signal to the output port O when the control signal for the control port G is 0, and amplifies the optical signal from the input port I when the control signal is 1. This is transmitted to the output port O.

このように、下り光スイッチ7は、光スプリッタ11で分岐した後でその支線ごとにSOA12を挿入した構成になっており、SOA12の増幅作用で分岐による減衰を補うとともに、SOA12のゲート動作で光信号の開通/遮断を制御する。
一方、図3に示すように、上り光スイッチ8も、上り側(図3の右側)に単数の光ファイバが接続され下り側(図3の左側)に複数の光ファイバが接続された光スプリッタ13と、この光スプリッタ13から分岐する各光ファイバにそれぞれ設けられた複数の半導体光増幅器14とを備えているが、この光増幅器14の入出力方向が、下り光スイッチ7の場合とは逆転した回路構成になっている。
As described above, the downstream optical switch 7 is configured such that after branching by the optical splitter 11, the SOA 12 is inserted for each branch line, and the attenuation by the branch is compensated by the amplification action of the SOA 12 and the SOA 12 is operated by the gate operation. Controls signal opening / closing.
On the other hand, as shown in FIG. 3, the upstream optical switch 8 is also an optical splitter in which a single optical fiber is connected on the upstream side (right side in FIG. 3) and a plurality of optical fibers are connected on the downstream side (left side in FIG. 3). 13 and a plurality of semiconductor optical amplifiers 14 provided in each optical fiber branched from the optical splitter 13, but the input / output direction of the optical amplifier 14 is the reverse of that of the downstream optical switch 7. Circuit configuration.

すなわち、上り光スイッチ8の光増幅器14は、その入力ポートIが下り側(図3の左側)でかつ出力ポートOが上り側(図3の右側)となるように光ファイバが接続されている。
なお、この光増幅器14も、スイッチ制御部10からのデジタル制御信号(ゲート信号)の入力部である制御ポートGを備えており、当該制御ポートGに対する制御信号が0の場合に、出力ポートOへの光信号を遮断し、その制御信号が1の場合に入力ポートIからの光信号を増幅して出力ポートOへ透過させる。
That is, the optical amplifier 14 of the upstream optical switch 8 is connected to an optical fiber so that the input port I is on the downstream side (left side in FIG. 3) and the output port O is on the upstream side (right side in FIG. 3). .
The optical amplifier 14 also includes a control port G that is an input unit for a digital control signal (gate signal) from the switch control unit 10. When the control signal for the control port G is 0, the output port O When the control signal is 1, the optical signal from the input port I is amplified and transmitted to the output port O.

このように、上り光スイッチ8は、支線ごとにSOA14を挿入し、SOA14の出力を光スプリッタ13で合流する構成になっており、方向は逆になるが、SOA14の増幅及び開閉作用は下りと同じである。
図1に戻り、光スイッチ装置3のスイッチ制御部10は、パワースプリッタ(以下、単にスプリッタと表記すると、このタイプを表す。)5を介して局側装置1側の光ファイバ4に接続されている。
In this way, the upstream optical switch 8 has a configuration in which the SOA 14 is inserted for each branch line, and the output of the SOA 14 is merged by the optical splitter 13 and the direction is reversed, but the amplification and opening / closing action of the SOA 14 is downstream. The same.
Returning to FIG. 1, the switch control unit 10 of the optical switch device 3 is connected to the optical fiber 4 on the station side device 1 side through a power splitter (hereinafter simply referred to as a splitter) 5. Yes.

このスイッチ制御部10は、局側装置1と宅側装置2との通信をスヌープしたり、局側装置1が光スイッチ装置3専用に生成したゲートフレーム(本実施形態では、下りゲートdG)に従ったスイッチングを行うことにより、光スイッチ部を構成する下り光スイッチ7や上り光スイッチ8の方路及び開通期間を判断して、その光スイッチ7,8の各光増幅器12,14の制御ポートGへのゲート信号を出力する。なお、このスイッチ制御部10の詳細については後述する。   The switch control unit 10 snoops communication between the station-side device 1 and the home-side device 2 or generates a gate frame (in this embodiment, a downlink gate dG) generated exclusively by the station-side device 1 for the optical switch device 3. By performing the switching according to the above, the path and opening period of the downstream optical switch 7 and upstream optical switch 8 constituting the optical switch unit are determined, and the control ports of the optical amplifiers 12 and 14 of the optical switch 7 and 8 are determined. The gate signal to G is output. Details of the switch control unit 10 will be described later.

本実施形態のASONシステムにおいても、従前のPONシステムと同様に、上りの光波長と下りの光波長を分けて波長分割多重(WDM)を行う。このため、光スイッチ装置3の内部の光ファイバは、前記WDMスプリッタ9によって分岐しており、上り方向及び下り方向でそれぞれ異なる受信すべき波長成分のレーザ光のみが各光スイッチ7,8に到達するようになっている。
なお、図例では、上り波長λ1が1270nmで、下り波長λ2が1577nmのレーザ光を使用している。
Also in the ASON system of the present embodiment, wavelength division multiplexing (WDM) is performed by dividing the upstream optical wavelength and the downstream optical wavelength as in the conventional PON system. For this reason, the optical fiber inside the optical switch device 3 is branched by the WDM splitter 9, and only the laser beams having different wavelength components to be received in the upstream and downstream directions reach the optical switches 7 and 8. It is supposed to be.
In the illustrated example, laser light having an upstream wavelength λ1 of 1270 nm and a downstream wavelength λ2 of 1577 nm is used.

〔通信プロトコルの追加〕
次に、本実施形態のASONシステムを実行するための通信プロトコルを説明する。
本実施形態では、局側装置1と宅側装置2との間の通信プロトコルは、基本的にはEPON(IEEE Std 802.3ah)及び10GEPON(IEEE 802.3av)に従う。もっとも、光スイッチ装置3が能動的な光電子部品であることに伴い、更にその上で、以下のプロトコルを追加する。
[Addition of communication protocol]
Next, a communication protocol for executing the ASON system of this embodiment will be described.
In the present embodiment, the communication protocol between the station side device 1 and the home side device 2 basically follows EPON (IEEE Std 802.3ah) and 10GEPON (IEEE 802.3av). However, as the optical switch device 3 is an active optoelectronic component, the following protocol is further added.

(1) 登録要求に関するプロトコル
上述の通り、光スイッチ装置3はアクティブな装置であるから、OAMによる管理制御が必須である。
そこで、光スイッチ装置3は、一種の宅側装置2として局側装置1と通信可能なものとし、PONシステムのディスカバリに際する登録要求(REGISTER_REQ)に、光スイッチ装置3であることを識別するための情報を追加する。
また、同様に、10GEPON用の宅側装置2との混在環境を想定して、登録要求(REGISTER_REQ)に、「ASON用」の宅側装置2であることを識別するための情報を追加する。
(1) Protocol for Registration Request As described above, since the optical switch device 3 is an active device, management control by OAM is essential.
Therefore, the optical switch device 3 is assumed to be able to communicate with the station-side device 1 as a kind of home-side device 2 and identifies the optical switch device 3 in the registration request (REGISTER_REQ) at the time of discovery of the PON system. Add information for
Similarly, assuming a mixed environment with the home device 2 for 10GEPON, information for identifying the home device 2 for “ASON” is added to the registration request (REGISTER_REQ).

(2) 下りゲートに関するプロトコル
従前のPONシステムでは、下り信号は単にブロードキャストされるだけであるため、下り信号に関する送信許可や送信時間が特に問題になることはない。
しかし、本実施形態のASONシステムでは、光スイッチ装置3で下り信号の行き先も制御するので、その装置3内の下り光スイッチ7に対する下り方向の回線制御を行う必要がある。このため、予め局側装置1から光スイッチ装置3に、下り方向の回線制御を指示するメッセージを追加する。
(2) Protocol relating to the downlink gate In the conventional PON system, since the downlink signal is simply broadcast, transmission permission and transmission time regarding the downlink signal are not particularly problematic.
However, in the ASON system of the present embodiment, the destination of the downstream signal is also controlled by the optical switch device 3, so it is necessary to perform downstream line control for the downstream optical switch 7 in the device 3. Therefore, a message for instructing downlink line control is added from the station side device 1 to the optical switch device 3 in advance.

以下、この下り光スイッチ7に対する下り方向の回線制御のためのメッセージ(ゲートフレーム)を、「下りゲートdG」という。これに対して、従前のMPCPに規定されている、上り方向の回線制御のためのゲートを、「上りゲートuG」と呼ぶ。
上記下りゲートdGには、局側装置1が送信する下りのフレーム列を宛先別に纏めた下りバーストについての宛先と送信期間を記す。すなわち、下りゲートdGには、宅側装置2を識別するためのLLID(Logical link ID)の他に、局側装置1での下り信号の送出期間(開始時刻と送出時間で指定)の組が一つないし複数記されているものとする。
Hereinafter, the message (gate frame) for downlink control to the downstream optical switch 7 is referred to as “downstream gate dG”. On the other hand, the gate for line control in the uplink direction defined in the conventional MPCP is referred to as “uplink gate uG”.
In the downlink gate dG, a destination and a transmission period for a downlink burst in which downlink frame sequences transmitted by the station side device 1 are grouped by destination are described. That is, in the downlink gate dG, in addition to the LLID (Logical link ID) for identifying the home device 2, a set of transmission periods (specified by the start time and the transmission time) of the downlink signal in the station device 1 is provided. One or more are listed.

なお、LLIDには、ユニキャスト用のLLIDだけでなく、ブロードキャスト用やマルチキャスト用のLLIDも含まれるものとする。
かかる下りゲートdGのメッセージのやり取りは、新しいMPCPフレームを定義して行うこともできるし、OAMフレームで行ってもよいが、多段構成した光スイッチ装置3のすべてに同報させる場合を想定すると、MPCPフレームを使う方が望ましい。
Note that the LLID includes not only a unicast LLID but also a broadcast or multicast LLID.
The exchange of messages of the downlink gate dG can be performed by defining a new MPCP frame or may be performed by an OAM frame. However, assuming that all of the multi-stage optical switch devices 3 are broadcast, It is preferable to use MPCP frames.

(3) 上りゲートに関するプロトコル
一方、上りゲートuGは、従前のMPCPの規定通り、宅側装置2が送信する上りのフレーム列を送信元別に纏めた上りバーストについての送信元と送信期間が記されている。そこで、上り光スイッチ8に対する上り方向の回線制御については、局側装置1が送信した前記上りゲートuGをスヌープ(覗き見)して行う。
すなわち、上り光スイッチ8の方路は、上りゲートuGが通過するときの下りスイッチ7での方路に等しくし、上り光スイッチ8の開通期間は上りゲートuGに記された内容に従うものとする。
(3) Protocol for Upstream Gate On the other hand, the upstream gate uG describes the transmission source and the transmission period for the upstream burst in which the upstream frame sequence transmitted by the home side apparatus 2 is grouped according to the transmission source as defined in the conventional MPCP. ing. Therefore, the uplink line control for the upstream optical switch 8 is performed by snooping (looking into) the upstream gate uG transmitted by the station side device 1.
That is, the path of the upstream optical switch 8 is equal to the path of the downstream switch 7 when the upstream gate uG passes, and the opening period of the upstream optical switch 8 follows the contents described in the upstream gate uG. .

もっとも、上りゲートuGに記された送信期間は、宅側装置2の時計で指定されるものであるから、それだけでは、光スイッチ装置3を通過する期間は不明である。
そこで、この光スイッチ装置3に対する通過期間を導出するため、上りゲートuGに、局側装置1における受信期間(受信開始時刻と受信時間)の情報を追加するものとする。
図4は、上記情報が追加されている場合において、宅側装置2及び光スイッチ装置3が局側装置1との間の往復遅延時間を測定する方法を示すシーケンス図である。
However, since the transmission period written in the upstream gate uG is specified by the clock of the home-side device 2, the time period for passing through the optical switch device 3 is unknown by itself.
Therefore, in order to derive the passage period for this optical switch device 3, information on the reception period (reception start time and reception time) in the station side device 1 is added to the uplink gate uG.
FIG. 4 is a sequence diagram illustrating a method in which the home-side device 2 and the optical switch device 3 measure the round-trip delay time with the station-side device 1 when the above information is added.

図4の左側のシーケンスに示すように、局側装置1での受信開始時刻と受信時間の情報が上りゲートuGに記されておれば、(OLT受信開始時刻)−(ONU(or RN)送信開始時刻)が、OLTからONU(or RN)間の往復遅延時間(RTT:Round Trip Time)を表すことになり、ONU(or RN)においても、OLTとの間のRTTを知ることができる。
そして、図4の右側のシーケンスに示すように、RNは、ONUへの上りゲートuGに記されたOLT受信期間を、OLT−RN間のRTT分だけ早めることで、ONUからの上りバースト信号が光スイッチ装置3を通過する期間を、RN自身の時計に即して求めることができる。
As shown in the sequence on the left side of FIG. 4, if the information of the reception start time and the reception time at the station side device 1 is written in the uplink gate uG, (OLT reception start time) − (ONU (or RN) transmission (Start time) represents a round trip time (RTT) between the OLT and the ONU (or RN), and the RTT between the OLT and the OLT can also be known.
Then, as shown in the sequence on the right side of FIG. 4, the RN advances the OLT reception period recorded in the upstream gate uG to the ONU by the RTT between the OLT and the RN, so that the upstream burst signal from the ONU is The period of passing through the optical switch device 3 can be determined according to the RN's own clock.

〔局側装置の構成〕
本実施形態の局側装置1は、基本的に10GEPONの局側装置であり、光スイッチ装置3を光スプリッタに置き換えた環境でも10GEPONの局側装置として動作する。
局側装置1はアクセス回線に対して最初にディスカバリシーケンスを起動する。光スイッチ装置3が動作しているASONシステムでは、このシーケンスにおいて光スイッチ装置3が登録され、局側装置1は当該装置3の存在を認識する。
更に、上記ディスカバリシーケンスを繰り返すことで、光スイッチ装置3の配下の宅側装置2や、多段になった下位の光スイッチ装置3が登録される。
[Configuration of station side equipment]
The station-side device 1 of this embodiment is basically a 10-GEPON station-side device, and operates as a 10-GEPON station-side device even in an environment in which the optical switch device 3 is replaced with an optical splitter.
The station side apparatus 1 starts a discovery sequence first with respect to an access line. In the ASON system in which the optical switch device 3 is operating, the optical switch device 3 is registered in this sequence, and the station side device 1 recognizes the presence of the device 3.
Furthermore, by repeating the discovery sequence, the home-side device 2 subordinate to the optical switch device 3 and the lower-order optical switch devices 3 in multiple stages are registered.

図5は、局側装置1の一例を示すブロック図である。
図5に示すように、局側装置1は、下り信号の送信タイミングをスケジューリングする送信制御回路17と、宅側装置2からの上り信号に対する動的帯域割当(DBA:Dynamic Bandwidth Allocation)を行う帯域割当回路28を備えている。
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of the station-side device 1.
As shown in FIG. 5, the station-side device 1 has a transmission control circuit 17 that schedules the transmission timing of the downlink signal, and a band for performing dynamic bandwidth allocation (DBA: Dynamic Bandwidth Allocation) for the uplink signal from the home-side device 2. An allocation circuit 28 is provided.

上位のアップリンク回線からの下りフレームは、宛先の異なる宅側装置2ごとの下りキュー16Aに振り分けられ、下りバッファ16に一時的に保存される。
このとき、ブロードキャストフレームやマルチキャストフレームもそれ専用の下りキュー16Aに振り分けられる。なお、マルチキャストはグループ単位でキュー16Aを構成するものとする。
Downstream frames from the higher-order uplink line are distributed to the downstream queue 16A for each home-side apparatus 2 having a different destination, and are temporarily stored in the downstream buffer 16.
At this time, broadcast frames and multicast frames are also distributed to the dedicated downstream queue 16A. It is assumed that multicast constitutes the queue 16A for each group.

下りスケジューラとしての送信制御回路17は、オペレータが各キュー16Aに付与した属性(割当帯域や遅延等)に基づいて、各キュー16Aの送出順と送出量を決定する。
この下りスケジューラ17が決定すべき各下りキュー16Aの送出量の単位は、帯域効率と遅延とのトレードオフ(単位が大きいと帯域効率はよくなるが、遅延が長くなる。)を考慮して決められるが、典型的には、送出時間に換算して数μ秒オーダー(10Gbpsでは、イーサネット最大長フレームの1ないし数個分)とする。
The transmission control circuit 17 as a downlink scheduler determines the transmission order and the transmission amount of each queue 16A based on attributes (allocated bandwidth, delay, etc.) given to each queue 16A by the operator.
The unit of the transmission amount of each downlink queue 16A to be determined by the downlink scheduler 17 is determined in consideration of the trade-off between the bandwidth efficiency and the delay (the larger the unit, the better the bandwidth efficiency but the longer the delay). However, it is typically on the order of several microseconds in terms of transmission time (for 10 Gbps, one to several Ethernet maximum length frames).

このように、局側装置1が下りキュー16A単位に下りフレーム列を纏めて生成した、宅側装置2に対するフレーム群を「下りバースト」と呼ぶ。この下りバーストの先頭には、同期のための信号を挿入してもよい。
送信制御回路17は、このように事前に決められた下りバーストの送出順と送出量の情報を含んだ下りゲートdGを生成し、光信号としてアクセス回線に送出させる。これにより、光スイッチ装置3は、下りバーストの送出順と送出量を把握することができる。
In this way, a frame group for the home apparatus 2 that the station apparatus 1 collectively generates the downlink frame sequence for each downlink queue 16A is referred to as a “downlink burst”. A signal for synchronization may be inserted at the head of this downstream burst.
The transmission control circuit 17 generates a downlink gate dG including information on the transmission order and transmission amount of the downlink burst determined in advance as described above, and transmits the downlink gate dG as an optical signal to the access line. Thereby, the optical switch apparatus 3 can grasp | ascertain the transmission order and transmission amount of a downlink burst.

同報する宅側装置2のグループを動的に設定するマルチキャスト(これを動的マルチキャストと定義する。)を行う場合、局側装置1の制御フレーム処理回路26は、マルチキャストLLIDとグループに属する宅側装置2のユニキャストLLIDの対応を、例えばOAMによって光スイッチ装置3に指示する。
その他にも静的マルチキャストがあり、これはマルチキャストLLIDと光スイッチ装置3のポートの対応を固定的に予約しておくものである。
When performing multicast for dynamically setting a group of home-side devices 2 to be broadcast (this is defined as dynamic multicast), the control frame processing circuit 26 of the station-side device 1 uses the multicast LLID and the homes belonging to the group. The correspondence of the unicast LLID of the side device 2 is instructed to the optical switch device 3 by OAM, for example.
In addition, there is a static multicast, which reserves a fixed correspondence between the multicast LLID and the port of the optical switch device 3.

局側装置1の帯域割当回路28は、EPONの場合と同様に、宅側装置2からの上りキューの状態を、宅側装置2が送信した制御フレームであるレポート(REPORT)によって収集し、このとき、時刻管理回路25によって最新のRTTが求められる。
そして、帯域割当回路28は、オペレータから与えられた属性(割当帯域や遅延等)を満足するように、所定のアルゴリズムで上りバーストの配置(局側装置1での受信開始時刻及び受信時間)を決定し、各宅側装置2に上りゲートuGで送信許可を与える。
Similarly to the case of EPON, the bandwidth allocation circuit 28 of the station side device 1 collects the status of the upstream queue from the home side device 2 by a report (REPORT) which is a control frame transmitted from the home side device 2. The latest RTT is obtained by the time management circuit 25.
Then, the bandwidth allocation circuit 28 sets the upstream burst arrangement (reception start time and reception time in the station side device 1) with a predetermined algorithm so as to satisfy the attributes (allocation bandwidth, delay, etc.) given by the operator. The transmission permission is given to each home-side apparatus 2 at the upstream gate uG.

以下、図5を参照しつつ、局側装置1の内部構成を敷衍する。
図5に示すように、アップリンク回線からの下りフレームは、受信器30Bを介して一旦下りバッファ16に保存された後、送信制御回路17の指示に基づき符号化回路シリアライザ18に送られる。
符号化回路シリアライザ18は、送信フレームを所定の方法及び所定のレートに基づいて符号化するとともに、シリアルなビット信号として電気光変換器(E/O)19に送る。このとき、送信しようとしているフレームが制御フレームであれば、ASONカウンタの最新の値を参照して、そのフレームにタイムスタンプTSを付す。電気光変換器(E/O)19はシリアルなビット信号を光信号に変換し、WDMカプラを経てASONシステムの光ファイバ4に送出する。
Hereinafter, the internal configuration of the station apparatus 1 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, the downlink frame from the uplink line is temporarily stored in the downlink buffer 16 via the receiver 30 </ b> B and then sent to the encoding circuit serializer 18 based on an instruction from the transmission control circuit 17.
The encoding circuit serializer 18 encodes the transmission frame based on a predetermined method and a predetermined rate, and sends it to the electro-optical converter (E / O) 19 as a serial bit signal. At this time, if the frame to be transmitted is a control frame, the latest value of the ASON counter is referred to and a time stamp TS is attached to the frame. An electro-optical converter (E / O) 19 converts a serial bit signal into an optical signal, and sends it to the optical fiber 4 of the ASON system via a WDM coupler.

一方、ASONシステムの光ファイバ4からWDMカプラを経て入射された上り光信号は、光電気変換器(O/E)20によって電気信号に変換され、クロック・データリカバリ回路21に入力される。クロック・データリカバリ回路21は、受信信号に内包されるクロック信号を抽出するとともに、そのクロック信号で受信信号をサンプリングし、シリアルデータを再生し、シリアルデータをデシリアライザ復号回路22に送る。
デシリアライザ復号回路22は、シリアルデータを低速のパラレルデータに変換するとともに復号処理を行い、元のフレームを復元する。
On the other hand, an upstream optical signal incident from the optical fiber 4 of the ASON system through the WDM coupler is converted into an electrical signal by an opto-electric converter (O / E) 20 and input to the clock / data recovery circuit 21. The clock / data recovery circuit 21 extracts a clock signal included in the received signal, samples the received signal with the clock signal, reproduces serial data, and sends the serial data to the deserializer decoding circuit 22.
The deserializer decoding circuit 22 converts the serial data into low-speed parallel data and performs a decoding process to restore the original frame.

復元されたフレームは、フレーム種別分別回路23に入力され、制御フレームとそれ以外のユーザフレームが分別される。このうち、ユーザフレームは、送信器30Aを介してアップリンク回線に送信され、制御フレームは、タイムスタンプ抽出回路24を経て、制御フレーム処理回路26に送られる。
タイムスタンプ抽出回路24は、タイムスタンプTSを読取り、それを時刻管理回路25に送る。制御フレーム処理回路26は、制御フレームの種別を判断して宅側装置2や光スイッチ装置3の登録処理に関するものを登録処理回路27に送り、宅側装置2や光スイッチ装置3への帯域割当に関するものを帯域割当回路28に送る。
The restored frame is input to the frame type classification circuit 23, and the control frame and other user frames are classified. Among these, the user frame is transmitted to the uplink line via the transmitter 30A, and the control frame is transmitted to the control frame processing circuit 26 via the time stamp extraction circuit 24.
The time stamp extraction circuit 24 reads the time stamp TS and sends it to the time management circuit 25. The control frame processing circuit 26 judges the type of the control frame and sends information relating to the registration processing of the home side device 2 and the optical switch device 3 to the registration processing circuit 27 to allocate the bandwidth to the home side device 2 and the optical switch device 3. Is sent to the bandwidth allocation circuit 28.

登録処理回路27は、登録処理の起動を帯域割当回路28に指示するとともに、登録要求のあった宅側装置2や光スイッチ装置3との間で定められたシーケンスに基づいた制御フレームをやりとりし、その宅側装置2等を登録させるか、或いは、登録を拒否する。
宅側装置2等を登録させる場合は、登録処理回路27はその宅側装置2等への継続的な帯域割当を帯域割当回路28に指示する。
The registration processing circuit 27 instructs the bandwidth allocation circuit 28 to start the registration processing, and exchanges control frames based on a sequence determined with the home-side device 2 and the optical switch device 3 that have requested registration. Then, the home device 2 or the like is registered or the registration is rejected.
When registering the home device 2 or the like, the registration processing circuit 27 instructs the bandwidth allocation circuit 28 to continuously allocate the bandwidth to the home device 2 or the like.

帯域割当回路28は、登録処理回路27からの登録処理起動の指示に基づき、登録要求をポーリングするための送信許可を割当て、帯域割当のための制御フレームの発行を制御フレーム処理回路26に指示する。
また、帯域割当回路28は、制御フレーム処理回路26から帯域割当要求の制御フレームを受けると、所定のポリシーに基づいた帯域割当処理を実行し、個々の宅側装置2に対する送信許可を割当て、帯域割当のための制御フレーム(上りゲートuG)の発行を制御フレーム処理回路26に指示する。
Based on the registration processing activation instruction from the registration processing circuit 27, the bandwidth allocation circuit 28 allocates transmission permission for polling the registration request, and instructs the control frame processing circuit 26 to issue a control frame for bandwidth allocation. .
When the bandwidth allocation circuit 28 receives the control frame of the bandwidth allocation request from the control frame processing circuit 26, the bandwidth allocation circuit 28 executes bandwidth allocation processing based on a predetermined policy, allocates transmission permission to each home-side device 2, and The control frame processing circuit 26 is instructed to issue a control frame (uplink gate uG) for allocation.

制御フレーム処理回路26は、登録処理回路27または帯域割当回路28から制御フレームの発行指示を受けると、対応する制御フレームを構成し、前記送信制御回路17に送る。なお、宅側装置2の登録に関するシーケンスの詳細については後述する。   When receiving a control frame issuance instruction from the registration processing circuit 27 or the band allocation circuit 28, the control frame processing circuit 26 configures a corresponding control frame and sends it to the transmission control circuit 17. The details of the sequence related to registration of the home device 2 will be described later.

基準クロック生成回路29は、理想的な周波数fを中心として定められた周波数範囲で自律的に発振し、基準クロックを生成する。
時刻管理回路25は、基準クロックをカウントしてASON用カウンタを生成し、このカウンタを局側装置1の各要部に配布する。また、時刻管理回路25は、制御フレームのタイムスタンプTSを受け取ると、そのフレームの送信元の宅側装置2との間の往復伝搬時間RTTを計算し、このRTT情報を局側装置1の各要部に配布する。
The reference clock generation circuit 29 autonomously oscillates within a frequency range determined around the ideal frequency f and generates a reference clock.
The time management circuit 25 counts the reference clock to generate an ASON counter, and distributes this counter to each main part of the station side device 1. When the time management circuit 25 receives the time stamp TS of the control frame, the time management circuit 25 calculates a round-trip propagation time RTT with the home-side device 2 that is the transmission source of the frame, and uses this RTT information for each station-side device 1. Distribute to key parts.

このとき、時刻管理回路25は、直前のRTTとの変化を調べ、変動が所定の範囲を超えた場合は、アラームを生成する。このアラームを受けた場合、登録処理回路27は当該宅側装置2の登録を拒否するなどの必要な処理を行う。
送信制御回路17は、制御フレーム処理回路26から制御フレーム(下りゲートdG及び上りゲートuGを含む。)を受け取ると、一旦下りバッファ16に保存するとともに、一般の下りフレームの送信に優先してスケジューリングを行う。このとき、カウンタの最新の値を参照して、制御フレームにタイムスタンプTSが付される。
At this time, the time management circuit 25 examines a change from the immediately preceding RTT, and generates an alarm if the fluctuation exceeds a predetermined range. When receiving this alarm, the registration processing circuit 27 performs necessary processing such as refusing registration of the home device 2.
When the transmission control circuit 17 receives the control frame (including the downlink gate dG and the uplink gate uG) from the control frame processing circuit 26, the transmission control circuit 17 temporarily stores the control frame in the downlink buffer 16 and performs scheduling with priority over transmission of a general downlink frame. I do. At this time, the time stamp TS is added to the control frame with reference to the latest value of the counter.

〔宅側装置について〕
本実施形態の宅側装置2は、基本的に10GEPONの宅側装置であり、PON環境では10GEPONの宅側装置として動作する。
もっとも、本実施形態のASONシステムでは、下り信号についてもバースト信号となるので、宅側装置2の受信回路(光電気変換器(O/E)31)は、局側装置1と同様にバースト信号の受信が可能で、かつ、下り信号が連続信号かバースト信号かを識別可能となっている。
[About home equipment]
The home device 2 of this embodiment is basically a 10 GEPON home device and operates as a 10 GEPON home device in the PON environment.
However, in the ASON system of the present embodiment, since the downlink signal is also a burst signal, the receiving circuit (the photoelectric converter (O / E) 31) of the home side apparatus 2 is a burst signal in the same manner as the station side apparatus 1. Can be received, and whether the downstream signal is a continuous signal or a burst signal can be identified.

そして、下り信号が連続信号である場合、宅側装置2の時計は下り信号に同期して駆動され、下り信号がバースト信号である場合、宅側装置2の時計は自律して駆動される。なお、いずれの場合も、上り信号は宅側装置2の時計に同期して送信される。
なお、宅側装置2でのバースト受信技術としては、高速AGCや高速CDR等の、EPONの局側装置に用いられている周知のものを採用することができる。
When the downlink signal is a continuous signal, the clock of the home device 2 is driven in synchronization with the downlink signal, and when the downlink signal is a burst signal, the clock of the home device 2 is autonomously driven. In any case, the upstream signal is transmitted in synchronization with the clock of the home device 2.
As a burst reception technique in the home side apparatus 2, a well-known technique used for an EPON station side apparatus such as a high speed AGC or a high speed CDR can be adopted.

図6は、宅側装置2の一例を示すブロック図である。
光ファイバ4からWDMカプラを経て入射された下り光信号は、光電気変換器(O/E)31によって電気信号に変換され、クロック・データリカバリ回路32に入力される。また、光電気変換機(O/E)31は、下り光信号が常時入力されていることを条件に連続信号を識別し(逆はバースト信号)、連続光識別信号として時計回路37に送る。
クロック・データリカバリ回路32は、受信信号に内包されるクロック信号を抽出するとともに、そのクロック信号で受信信号をサンプリングし、シリアルデータを再生し、シリアルデータをデシリアライザ復号回路33に送るとともに、再生クロックを時計回路37に送る。
デシリアライザ復号回路33は、シリアルデータを低速のパラレルデータに変換するとともに復号処理を行い、元のフレームを復元する。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the home device 2.
The downstream optical signal incident from the optical fiber 4 through the WDM coupler is converted into an electrical signal by an opto-electric converter (O / E) 31 and input to the clock / data recovery circuit 32. Further, the photoelectric converter (O / E) 31 identifies a continuous signal on the condition that a downstream optical signal is always input (in contrast, a burst signal), and sends it to the clock circuit 37 as a continuous light identification signal.
The clock / data recovery circuit 32 extracts the clock signal included in the received signal, samples the received signal with the clock signal, reproduces the serial data, sends the serial data to the deserializer decoding circuit 33, and reproduces the recovered clock. Is sent to the clock circuit 37.
The deserializer decoding circuit 33 converts the serial data into low-speed parallel data and performs a decoding process to restore the original frame.

復元されたフレームは、フレーム種別分別回路34に入力され、制御フレームとそれ以外のフレームが分別される。このうち、ユーザフレームは、送信器44Aを介してアップリンク回線に送信され、制御フレームは、タイムスタンプ抽出回路35を経て、制御フレーム処理回路36に送られる。
タイムスタンプ抽出回路35は、タイムスタンプTSを読取り、時計回路37に送る。制御フレーム処理回路36は、制御フレームの種別を判断して、登録処理に関するものを登録処理回路38に送る。送信許可に関するものであった場合は、送信許可情報を送信制御回路39に通知する。
The restored frame is input to the frame type classification circuit 34, where the control frame and other frames are classified. Among these, the user frame is transmitted to the uplink line via the transmitter 44A, and the control frame is transmitted to the control frame processing circuit 36 via the time stamp extraction circuit 35.
The time stamp extraction circuit 35 reads the time stamp TS and sends it to the clock circuit 37. The control frame processing circuit 36 determines the type of the control frame and sends information related to the registration processing to the registration processing circuit 38. If it is related to transmission permission, the transmission control circuit 39 is notified of transmission permission information.

送信許可情報には、データ種別(登録許可または通常許可:通常許可の場合は帯域要求強制の有無)、送信開始時刻及び送信持続時間が含まれている。
登録処理回路38は、局側装置1との間で定められたシーケンスに基づいた制御フレームをやりとりし、当宅側装置2を登録させる。制御フレーム処理回路36は、登録処理回路38から制御フレームの発行指示を受けると、対応した制御フレームを構成し、送信制御回路39に送る。なお、宅側装置2の登録に関するシーケンスの詳細については後述する。
The transmission permission information includes a data type (registration permission or normal permission: in the case of normal permission, whether bandwidth request is forced), a transmission start time, and a transmission duration.
The registration processing circuit 38 exchanges control frames based on a sequence determined with the station side device 1 to register the home side device 2. When receiving a control frame issuance instruction from the registration processing circuit 38, the control frame processing circuit 36 configures a corresponding control frame and sends it to the transmission control circuit 39. The details of the sequence related to registration of the home device 2 will be described later.

ローカルクロック生成回路40は、理想的な周波数fを中心として定められた周波数範囲で自律的に発振し、ローカルクロックを生成する。
時計回路37は、連続光識別信号が有効のとき再生クロックを基準とし、そうでないときはローカルクロックを基準としてASON用カウンタをカウントするとともに、基準としたクロックを送信制御回路に供給する(送信処理はこのクロックに同期して動作する)。このカウンタの値は送信制御回路39から参照可能になっている。また、制御フレームのタイムスタンプTSを受け取ると、その値でASON用カウンタを更新する。
このとき、直前のカウンタとの変化を調べ、変動が所定の範囲を超えた場合は、アラームを生成する。このアラームを受け、登録処理回路38は登録を取り下げるなどの必要な処理を行う。
The local clock generation circuit 40 autonomously oscillates within a frequency range determined around the ideal frequency f and generates a local clock.
The clock circuit 37 counts the ASON counter with reference to the recovered clock when the continuous light identification signal is valid, and supplies the reference clock to the transmission control circuit when the continuous light identification signal is not valid. Operates in synchronization with this clock). The value of this counter can be referred from the transmission control circuit 39. When the time stamp TS of the control frame is received, the ASON counter is updated with the value.
At this time, a change from the immediately preceding counter is examined, and if the fluctuation exceeds a predetermined range, an alarm is generated. In response to this alarm, the registration processing circuit 38 performs necessary processing such as withdrawal of registration.

受信器44Bは、ユーザ回線からフレームを受信し、宛先がユーザ回線内であるフレームをフィルタリングした上で、上り方向に送信すべきフレームを一旦上りバッファ41に保存する。上りバッファ41の状態は、送信制御回路39が管理している。
送信制御回路39は、制御フレーム処理回路36から送信すべき制御フレームを受け取ると、一旦上りバッファ41に保存する。また、送信許可で帯域要求強制を指示された場合は、上りバッファ41の状態を反映したレポートフレーム(制御フレームの一種)を生成し、上りバッファ41に記録する。
The receiver 44B receives the frame from the user line, filters the frame whose destination is in the user line, and temporarily stores the frame to be transmitted in the upstream direction in the upstream buffer 41. The state of the upstream buffer 41 is managed by the transmission control circuit 39.
When receiving a control frame to be transmitted from the control frame processing circuit 36, the transmission control circuit 39 temporarily stores it in the upstream buffer 41. Also, when a request for bandwidth request is instructed by permission to transmit, a report frame (a type of control frame) reflecting the state of the upstream buffer 41 is generated and recorded in the upstream buffer 41.

送信制御回路39は、制御フレーム処理回路36から送信許可の通知を受ける。送信許可のデータ種別が通常許可である場合には、送信制御回路39は、ASON用カウンタが送信開始時刻に到達した時点で電気光変換器(E/O)43に発光を指示し、送信持続時間が経過するまでは発光指示を持続する。
このとき、発光指示に先立って、上りバッファ41に送信持続時間に見合った量の送信フレームの取り出しを指示する。なお、帯域要求強制を指示されている場合は、レポートフレームを含めて取り出す。また、送信持続時間に見合った量とは、符合(誤り訂正を行うならそのための符号も含む)化後のデータが送信持続時間に送出できることを言う。
The transmission control circuit 39 receives a transmission permission notification from the control frame processing circuit 36. When the transmission permission data type is normal permission, the transmission control circuit 39 instructs the electro-optical converter (E / O) 43 to emit light when the ASON counter reaches the transmission start time, and continues transmission. The light emission instruction is continued until time elapses.
At this time, prior to the light emission instruction, the upstream buffer 41 is instructed to take out an amount of transmission frames corresponding to the transmission duration. In addition, when the band request forcing is instructed, the report frame is taken out. Also, the amount commensurate with the transmission duration means that data after encoding (including codes for error correction) can be transmitted in the transmission duration.

他方、制御フレーム処理回路36から登録要求の制御フレームを受け取った場合は、送信許可のデータ種別が登録要求であるから、送信制御回路39は、ASON用カウンタが送信開始時刻に到達した時点から、送信持続時間の範囲でランダムな時間ウェイトした後に、電気光変換器(E/O)43に発光を指示し、登録要求の制御フレームを送出する時間だけ発光指示を持続する。このとき、発光指示に先立って、上りバッファ41に当該フレームの取り出しを指示する。
上りバッファ41から取り出されたフレームは、符号化回路シリアライザ42によって所定の方法および所定のレートに基づいて符号化され、シリアルなビット信号として電気光変換器(E/O)43に送られる。
このとき、送信しようとしているフレームが制御フレームであれば、ASONカウンタの最新の値を参照して、そのフレームにタイムスタンプTSを付す。電気光変換器(E/O)43は発光指示がある期間、シリアルなビット信号を光信号に変換する。一方、電気光変換器(E/O)43は発光指示がない期間は発光しない。電気光変換器(E/O)43が変換した光信号は、WDMカプラを経てアクセス回線に送出される。
On the other hand, when the control frame of the registration request is received from the control frame processing circuit 36, since the data type of transmission permission is the registration request, the transmission control circuit 39 starts from the time when the ASON counter reaches the transmission start time. After waiting for a random time within the range of the transmission duration, the electro-optical converter (E / O) 43 is instructed to emit light, and the light emission instruction is continued for the time required to transmit the registration request control frame. At this time, prior to the light emission instruction, the upstream buffer 41 is instructed to take out the frame.
The frame extracted from the upstream buffer 41 is encoded by the encoding circuit serializer 42 based on a predetermined method and a predetermined rate, and sent to the electro-optical converter (E / O) 43 as a serial bit signal.
At this time, if the frame to be transmitted is a control frame, the latest value of the ASON counter is referred to and a time stamp TS is attached to the frame. The electro-optical converter (E / O) 43 converts a serial bit signal into an optical signal for a period when there is a light emission instruction. On the other hand, the electro-optical converter (E / O) 43 does not emit light during a period when there is no light emission instruction. The optical signal converted by the electro-optical converter (E / O) 43 is sent to the access line via the WDM coupler.

〔周波数差を考慮したレンジング処理〕
前記した通り、局側装置1の帯域割当回路28は、各宅側装置2に対して上りゲートuGで送信許可を与えるが、本実施形態では、このとき、上りゲートuGに記す宅側装置2の送信期間は、局側装置1での受信期間を宅側装置2とのRTT分だけ早めるとともに、局側装置1と宅側装置2の間の時計の周波数差の差分を補正したものとする。その理由は、次の通りである。
[Ranging processing considering frequency difference]
As described above, the band allocation circuit 28 of the station-side device 1 grants transmission permission to each home-side device 2 at the upstream gate uG, but in this embodiment, at this time, the home-side device 2 described in the upstream gate uG. The transmission period is set so that the reception period at the station side device 1 is advanced by the RTT with the home side device 2 and the difference in the clock frequency difference between the station side device 1 and the home side device 2 is corrected. . The reason is as follows.

すなわち、EPONにおいては、宅側装置2の時計は、MPCPフレームを受信する度にタイムスタンプTSをロードすることで局側装置1の時計と同期させ、MPCPフレームのインターバルは、受信信号に内包されるクロックで時計を更新することにより同期を維持するようになっている。
しかし、本実施形態のASONシステムにおいては、宅側装置2への下り信号もバースト信号になるので、受信信号を使って同期を維持することができない。また同様に、上り信号を下り信号に同期したループタイミングで送信することもできない。
That is, in EPON, the clock of the home device 2 is synchronized with the clock of the station device 1 by loading the time stamp TS every time an MPCP frame is received, and the interval of the MPCP frame is included in the received signal. Synchronization is maintained by updating the clock with a clock.
However, in the ASON system of the present embodiment, the downlink signal to the home side device 2 is also a burst signal, and thus synchronization cannot be maintained using the received signal. Similarly, the upstream signal cannot be transmitted at the loop timing synchronized with the downstream signal.

このため、局側装置1の帯域割当回路28は、宅側装置2の時計が自走することを前提に上りゲートuGによる送信許可を決定するが、イーサネット規約では±100ppmのクロック誤差を許容していることから、インターバルが1msあった場合、最大200nsの時間ずれが生じることになり、時間的影響を無視できない。
すなわち、上記のずれが生じても前後のバーストが衝突しないようなギャップを挿入する必要があり、帯域効率が悪くなる。
For this reason, the bandwidth allocation circuit 28 of the station side device 1 determines transmission permission by the uplink gate uG on the assumption that the clock of the home side device 2 is self-running, but the Ethernet protocol allows a clock error of ± 100 ppm. Therefore, when the interval is 1 ms, a time lag of a maximum of 200 ns occurs, and the time effect cannot be ignored.
That is, it is necessary to insert a gap so that the preceding and following bursts do not collide even if the above-described deviation occurs, resulting in poor bandwidth efficiency.

そこで、局側装置1は、宅側装置2での経過時間が異なる二つのレポート(第1のレポートと第2のレポート)により、RTTに加えて、局側装置1と宅側装置2のクロックの周波数差dfを測定する。
図7は、上記周波数差を求めるレンジング処理を示すシーケンス図である。
図7に示すように、OLTの帯域割当回路28は、RTTの算出を行うレンジング処理において、二つのREPORTの送信を強制する一つのGATEを生成し、このGATEを送信器19から送信させる。
Therefore, the station-side device 1 uses the two reports (first report and second report) with different elapsed times at the home-side device 2, in addition to the RTT, the clocks of the station-side device 1 and the home-side device 2. The frequency difference df is measured.
FIG. 7 is a sequence diagram showing the ranging process for obtaining the frequency difference.
As shown in FIG. 7, the OLT bandwidth allocation circuit 28 generates one GATE forcing transmission of two REPORTs in the ranging process for calculating the RTT, and transmits this GATE from the transmitter 19.

このGATEには一つのタイムスタンプTSと二つの送信許可が含まれている。このとき、一つ目の第1のREPORT用の送信許可は、レンジング処理におけるREPORT用の送信許可と同様に、GATEの受信時刻と直近の送信時刻とされている。
他方、二つ目の第2のREPORT用の送信許可は、ONUでの経過時間を出来るだけ長くとるのが望ましい。
This GATE includes one time stamp TS and two transmission permissions. At this time, the transmission permission for the first first REPORT is the GATE reception time and the latest transmission time, similar to the transmission permission for REPORT in the ranging process.
On the other hand, it is desirable that the transmission permission for the second second REPORT should be as long as possible in the ONU.

ここで、第1のREPORTの受信時刻をTrとすると、第1のREPORTを受信した時の式(Tr−TS)は、OLTとONUの正確なRTTを反映している。また、これら二つのREPORTが伝送される間でのRTTの変化は比較的小さいので、第1のREPORT受信時の(Tr−TS)と第2のREPORT受信時のそれとの差は、OLTとONUとの間のクロック周波数の差に起因すると言える。   Here, assuming that the reception time of the first REPORT is Tr, the equation (Tr-TS) when the first REPORT is received reflects the exact RTT of the OLT and the ONU. Also, since the change in RTT between these two REPORTs is relatively small, the difference between (Tr-TS) at the time of receiving the first REPORT and that at the time of receiving the second REPORT is the difference between OLT and ONU. It can be said that this is due to the difference in clock frequency between

従って、OLTは、上記の測定から、RTTとともにクロック周波数の差dfを算出するようにしている。このように、OLTは、実際に測定された周波数差dfによるずれを勘案して、GATEによって送信開始時刻を調整するようになっている。
なお、図6の例では、第1のREPORTの送信時間をGATEの受信時間と近接させた場合を例示しているが、dfの測定方法はこれに限定されない。
Therefore, the OLT calculates the clock frequency difference df together with the RTT from the above measurement. In this way, the OLT adjusts the transmission start time by GATE in consideration of the deviation due to the actually measured frequency difference df.
In the example of FIG. 6, the case where the transmission time of the first REPORT is set close to the reception time of GATE is illustrated, but the method for measuring df is not limited to this.

すなわち、精度は劣るものの、ONUでの経過時間が異なる独立した二つのGATE−REPORTから、RTTとdfを算出してもよい。
この場合、OLT或いはONUのクロック周波数が環境条件等で経時変化するので、dfの計算もRTTと同様に継続的に実施することが好ましい。本来のGATE−REPORT処理では測定条件が満足されない場合、前記第二段階のレンジングを起動する。
That is, although the accuracy is inferior, RTT and df may be calculated from two independent GATE-REPORTs having different elapsed times in the ONU.
In this case, since the OLT or ONU clock frequency changes over time due to environmental conditions or the like, it is preferable that the calculation of df is continuously performed as in the case of RTT. If the measurement conditions are not satisfied in the original GATE-REPORT process, the second-stage ranging is started.

そして、局側装置1の帯域割当回路28は、上記周波数差dfを考慮して、各宅側装置2からの上りバースト信号を衝突なくかつ稠密に配置させる。
ただし、OLT−RN間の下り信号は連続信号とするので、光スイッチ装置3の時計は下り受信信号に同期させるものとする。また、光スイッチ装置3宛の下り信号には、バースト同期のための信号が不要となる。
Then, in consideration of the frequency difference df, the band allocation circuit 28 of the station side device 1 arranges the upstream burst signals from the home side devices 2 densely without collision.
However, since the downstream signal between the OLT and the RN is a continuous signal, the clock of the optical switch device 3 is synchronized with the downstream reception signal. Further, a signal for burst synchronization is not necessary for the downstream signal addressed to the optical switch device 3.

〔スイッチ制御部による方路制御〕
図1に示すように、RNのスイッチ制御部10は、局側装置1とパッシブに接続されており、一種の宅側装置2として光スイッチ装置3を動作させる。
従って、このスイッチ制御部10は、初期時において、光スイッチ7,8をすべて遮断するようにしており、局側装置1からのディスカバリシーケンスに呼応して、光スイッチ装置3を登録させる。
[Route control by switch control unit]
As illustrated in FIG. 1, the switch control unit 10 of the RN is passively connected to the station-side device 1 and operates the optical switch device 3 as a kind of home-side device 2.
Accordingly, the switch control unit 10 is configured to shut off all the optical switches 7 and 8 at the initial time, and registers the optical switch device 3 in response to the discovery sequence from the station side device 1.

前記した通り、上りゲートuGには局側装置1での受信期間が追加されているので、スイッチ制御部10は、OLT−RN間のRTTを求め、それ以後、自身への上りゲートuGが到着するごとにRTTを更新する。
また、スイッチ制御部10は、下りゲートdGを受信すると、下り光スイッチ7の方路と開通期間を判断し、当該下り光スイッチ7のSOA12に対するゲート信号を生成する。この場合、スイッチ制御部10は、LLIDと支線との対応関係を把握して下り光りスイッチ7の方路を決定するが、この制御については後述する。
As described above, since the reception period at the station side device 1 is added to the upstream gate uG, the switch control unit 10 obtains the RTT between the OLT and the RN, and thereafter, the upstream gate uG arrives at itself. RTT is updated every time.
Further, when receiving the downstream gate dG, the switch control unit 10 determines the route and the opening period of the downstream optical switch 7 and generates a gate signal for the SOA 12 of the downstream optical switch 7. In this case, the switch control unit 10 determines the route of the downstream switch 7 by grasping the correspondence between the LLID and the branch line, and this control will be described later.

更に、スイッチ制御部10は、下りゲートdGのLLIDがブロードキャストLLIDの場合には、下り光スイッチ7のすべての方路を開通させ、下りゲートdGのLLIDがマルチキャストLLIDの場合には、宛先に対応する下り光スイッチ7の方路を開通させる。
一方、スイッチ制御部10は、OLTからの上りゲートuGをスヌープし、上りゲートuGを通過させるための下りゲートdGと併せて、上り光スイッチ8の方路を制御する。
すなわち、スイッチ制御部10は、上りゲートuGを下り光スイッチ7に通すための下りゲートdGによって上り光スイッチ8の方路を決定し、上りゲートuGによって上り光スイッチ8の開通期間を決定する。この開通期間は、前記した通り、宅側装置2への上りゲートuGに記されたOLT受信期間をOLT−RN間のRTTだけ早めた期間とする。
Further, the switch control unit 10 opens all the paths of the downstream optical switch 7 when the LLID of the downstream gate dG is broadcast LLID, and responds to the destination when the LLID of the downstream gate dG is multicast LLID. The direction of the downstream optical switch 7 to be opened is opened.
On the other hand, the switch control unit 10 snoops the upstream gate uG from the OLT and controls the route of the upstream optical switch 8 together with the downstream gate dG for passing the upstream gate uG.
That is, the switch control unit 10 determines the path of the upstream optical switch 8 by the downstream gate dG for passing the upstream gate uG through the downstream optical switch 7, and determines the opening period of the upstream optical switch 8 by the upstream gate uG. As described above, the opening period is a period in which the OLT reception period written in the upstream gate uG to the home side apparatus 2 is advanced by RTT between OLT and RN.

なお、本実施形態の例では、バースト信号が到着したことを、上り光スイッチ8がそのスイッチのポート単位で検出することは、コストがかかるために行っていない。
もっとも、これを可能にする一例としては、上り光信号を光カプラで分岐させ、受光素子で光信号の有無を検出する方法がある。
これを前提とすると、光スイッチ装置3は、宅側装置2のユニキャストLLIDと支線ポートとの対応を学習することが可能であり、後述するディスカバリ一括方式におけるポート発見シーケンスは不要となる。
In the example of this embodiment, the upstream optical switch 8 does not detect that the burst signal has arrived for each port of the switch because of the cost.
However, as an example that makes this possible, there is a method of branching an upstream optical signal with an optical coupler and detecting the presence or absence of the optical signal with a light receiving element.
Assuming this, the optical switch device 3 can learn the correspondence between the unicast LLID of the home-side device 2 and the branch port, and the port discovery sequence in the discovery batch method described later becomes unnecessary.

一方、スイッチ制御部10は、通常の10GEPON用の宅側装置2Aを混在させる(図1)システムにおいては、光スイッチ装置3が登録された段階で、下り光スイッチ7を全開通させ、ASON用の宅側装置2が発見された下り光スイッチ7の支線ポートに対しては、下りゲートdGによる開通に切り替える。
このようにすることで、バースト受信できない宅側装置2Aを混在させることが可能になる。このとき、上記10GEPON用の宅側装置2Aを光スイッチ装置3に置き換えれば、光スイッチ装置3の多段構成が可能となる。
On the other hand, in the system in which the normal 10GEPON home-side device 2A is mixed (FIG. 1), the switch control unit 10 fully opens the downstream optical switch 7 at the stage where the optical switch device 3 is registered, and is used for ASON. The branch line port of the downstream optical switch 7 in which the home device 2 is found is switched to opening by the downstream gate dG.
By doing so, it becomes possible to mix home-side devices 2A that cannot receive bursts. At this time, if the 10GEPON home-side device 2A is replaced with the optical switch device 3, a multi-stage configuration of the optical switch device 3 is possible.

〔スイッチ制御部の構成〕
図8は、スイッチ制御部10の構成を示す機能ブロック図である。
図8に示すように、光スイッチ装置3内に設けたパワースプリッタ5(図1)から分岐した光ファイバは、スイッチ制御部10のWDMスプリッタ45に接続されており、このスプリッタ45は下り光信号と上り光信号を分離/多重する。
分離された下り光信号は、光電気変換器(O/E)46によって電気信号に変換され、クロック・データリカバリ回路47に入力される。
[Configuration of switch control unit]
FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of the switch control unit 10.
As shown in FIG. 8, the optical fiber branched from the power splitter 5 (FIG. 1) provided in the optical switch device 3 is connected to the WDM splitter 45 of the switch controller 10, and this splitter 45 is connected to the downstream optical signal. And the upstream optical signal are separated / multiplexed.
The separated downstream optical signal is converted into an electrical signal by an opto-electric converter (O / E) 46 and input to a clock / data recovery circuit 47.

クロック・データリカバリ回路47は、受信信号に内包されるクロック信号を抽出するとともに、そのクロック信号で受信信号をサンプリングし、シリアルデータを再生する。このクロック信号は時計回路48と符号化回路シリアライザ49に入力される。
一方、シリアルデータはデシリアライザ復号回路50に入力され、そこで低速のパラレル信号への変換と復号処理が行われ、元のフレームが復元される。
The clock / data recovery circuit 47 extracts a clock signal included in the received signal, samples the received signal with the clock signal, and reproduces serial data. This clock signal is input to the clock circuit 48 and the encoding circuit serializer 49.
On the other hand, the serial data is input to the deserializer decoding circuit 50, where it is converted into a low-speed parallel signal and decoded to restore the original frame.

復元されたフレームはフレーム種別分別回路51にて、MPCPフレーム、下りゲートフレーム及びRN宛のフレームが分別され、タイムスタンプ抽出回路52に送られる。
タイムスタンプ抽出回路52は、局側装置1が記したOLT送信時のタイムスタンプTSを抽出して、時計回路48に送るとともに、フレームを制御フレーム処理回路53に渡す。
時計回路48は、入力されたタイムスタンプTSが現在時刻となるように、自身の時計をリセットするとともに、タイムスタンプTSのインターバルでは抽出されたクロックで時計を更新する。
From the restored frame, the frame type classification circuit 51 classifies the MPCP frame, the downlink gate frame, and the frame addressed to the RN, and sends them to the time stamp extraction circuit 52.
The time stamp extraction circuit 52 extracts the time stamp TS at the time of OLT transmission described by the station side device 1, sends it to the clock circuit 48, and passes the frame to the control frame processing circuit 53.
The clock circuit 48 resets its clock so that the input time stamp TS becomes the current time, and updates the clock with the extracted clock in the interval of the time stamp TS.

ただし、タイムスタンプTSのドリフトが規定値より大きい場合は、時計をリセットせず、制御フレーム処理回路53にタイムスタンプドリフト違反のアラームが送られる。
この時計回路48の時計は、制御フレーム処理回路53、下りスイッチ制御回路54及び上りスイッチ制御回路55等から参照できるようになっている。
制御フレーム処理回路53は、受け取ったMPCPフレームやRN宛のフレームに応答する形で、光スイッチ装置3の登録、OLTとのRTT算出、及び、OLTとの管理情報のやり取りを行う。
However, when the drift of the time stamp TS is larger than the specified value, the clock is not reset, and a time stamp drift violation alarm is sent to the control frame processing circuit 53.
The clock of the clock circuit 48 can be referred to from the control frame processing circuit 53, the down switch control circuit 54, the up switch control circuit 55, and the like.
The control frame processing circuit 53 performs registration of the optical switch device 3, RTT calculation with the OLT, and management information exchange with the OLT in response to the received MPCP frame or frame addressed to the RN.

このとき、登録要求(REGISTER_REQ)、登録応答(REGISTER_ACK)、レポート(REPORT)及び管理情報等を局側装置1に送出する場合は、光スイッチ装置3宛の上りゲートuGに従ったタイミングで、当該フレームを符号化回路シリアライザ50に送る。
符号化回路シリアライザ59は、符号化と高速なシリアル信号への変換を、クロック・データリカバリ回路47が抽出したクロックに同期して行う。
このシリアル信号は、電気光変換器(E/O)56にて光信号に変換され、この光信号は、上り光信号としてWDMスプリッタ45を介して下り信号に多重される。なお、このとき、電気光変換器56は、光スイッチ装置3への上りゲートuGに従った期間のみ発光する。
At this time, when sending a registration request (REGISTER_REQ), a registration response (REGISTER_ACK), a report (REPORT), management information, etc. to the station side device 1, at the timing according to the upstream gate uG addressed to the optical switch device 3, The frame is sent to the encoding circuit serializer 50.
The encoding circuit serializer 59 performs encoding and conversion to a high-speed serial signal in synchronization with the clock extracted by the clock / data recovery circuit 47.
This serial signal is converted into an optical signal by an electro-optical converter (E / O) 56, and this optical signal is multiplexed as an upstream optical signal via the WDM splitter 45 into a downstream signal. At this time, the electro-optical converter 56 emits light only during a period according to the upstream gate uG to the optical switch device 3.

制御フレーム処理回路53は、LLIDと光スイッチ7,8の支線ポートとの対応関係を、例えば参照テーブルに保持している。
この対応関係は、予め予約されるか、管理情報として局側装置1から通知されるか、或いは、後述する個別方式によるONU登録シーケンスにより学習するか、によって定められる。
The control frame processing circuit 53 holds the correspondence between the LLID and the branch ports of the optical switches 7 and 8 in, for example, a reference table.
This correspondence relationship is determined by whether it is reserved in advance, notified from the station-side device 1 as management information, or learned by an ONU registration sequence by an individual method described later.

制御フレーム処理回路53は、下りゲートフレームを受けると、送出期間ごとの開通指示情報に分解し、第1のキュー57へ入れる。このとき、開通指示が時間順に並ぶ位置に挿入するとともに、LLIDは前記参照テーブルによって開通支線ポートを表す方路ビットマップに置換しておく。
下りスイッチ制御回路54は、第1のキュー57先頭の開通指示情報を参照し、時計が開通指示の期間に該当する間、上記方路ビットマップに即して下り光スイッチ7のゲート信号をドライブするとともに、第1のキュー57の先頭エントリを除去する。この下り光スイッチ7のドライブ信号(ビットマップで表現)は遅延回路59を経て制御フレーム処理回路53に戻される。
When receiving the downstream gate frame, the control frame processing circuit 53 breaks it into opening instruction information for each transmission period and puts it into the first queue 57. At this time, the opening instruction is inserted at a position aligned in time order, and the LLID is replaced with a route bitmap representing the opening branch port by the reference table.
The downstream switch control circuit 54 refers to the opening instruction information at the head of the first queue 57, and drives the gate signal of the downstream optical switch 7 according to the route bitmap while the clock corresponds to the opening instruction period. At the same time, the head entry of the first queue 57 is removed. The drive signal of the downstream optical switch 7 (represented by a bit map) is returned to the control frame processing circuit 53 via the delay circuit 59.

下りフレームが、光スイッチ装置3内のパワースプリッタ5→O/E46→タイムスタンプ抽出回路52を経て制御フレーム処理回路53へ到達するまでには、一定の処理遅延が発生する。
そこで、遅延回路59は、かかる処理遅延を勘案して、制御フレーム処理回路53への入力フレームと、それを通過させるための下り光スイッチ7のドライブ信号とのずれを補償する。
A certain processing delay occurs until the downstream frame reaches the control frame processing circuit 53 via the power splitter 5 → O / E 46 → time stamp extraction circuit 52 in the optical switch device 3.
Therefore, the delay circuit 59 takes into account such a processing delay and compensates for a difference between the input frame to the control frame processing circuit 53 and the drive signal of the downstream optical switch 7 for passing the input frame.

また、制御フレーム処理回路53は、自身以外への上りゲートフレームをスヌープし、グラントごとの開通指示情報に変換し、第2のキュー58へ入れる(開通指示が時間順に並ぶ位置に挿入する)。
このとき、開通支線ポートを表す方路ビットマップは、そのときの下り光スイッチ7のドライブ情報(ビットマップ)を反映する。また、開通期間は当該グラントに対応したOLT受信期間(これは上りゲートuGに記されている。)をOLT−RN間のRTTだけ早めた期間とする。
上り光スイッチ制御回路55は、第2のキュー58先頭の開通指示情報を参照し、時計が開通指示の期間に該当する間、方路ビットマップに即して上り光スイッチ8のゲート信号をドライブするとともに、第2のキュー58の先頭エントリを除去する。
Further, the control frame processing circuit 53 snoops the uplink gate frame to other than itself, converts it into opening instruction information for each grant, and puts it into the second queue 58 (inserts the opening instruction at a position aligned in time order).
At this time, the route bitmap representing the open branch line port reflects the drive information (bitmap) of the downstream optical switch 7 at that time. Further, the opening period is a period in which the OLT reception period corresponding to the grant (this is written in the uplink gate uG) is advanced by RTT between the OLT and the RN.
The upstream optical switch control circuit 55 refers to the opening instruction information at the head of the second queue 58 and drives the gate signal of the upstream optical switch 8 according to the route bitmap while the clock corresponds to the opening instruction period. At the same time, the head entry of the second queue 58 is removed.

〔宅側装置の登録方法〕
本実施形態のASONシステムにおいては、光スイッチ装置3が下り光信号の行き先を方向付けるため、宅側装置2のディスカバリ(未知の宅側装置2との通信リンクを自動的に確立するための登録作業)を行うに当たって、光スイッチ装置3の支線ポートと対応付けて宅側装置2を登録する必要がある。
この支線ポートに対応付けた宅側装置2の登録方法は種々考えられるが、以下、代表的な二つの方式(個別方式と一括方式)について説明する。
[Registration method for home device]
In the ASON system of the present embodiment, since the optical switch device 3 directs the destination of the downstream optical signal, discovery of the home device 2 (registration for automatically establishing a communication link with the unknown home device 2) In performing (work), it is necessary to register the home device 2 in association with the branch port of the optical switch device 3.
Various methods for registering the home-side device 2 associated with this branch line port are conceivable. Hereinafter, two typical methods (individual method and collective method) will be described.

〔個別方式による登録方法〕
この個別方式(逐次方式ともいう。)による登録方法は、要するに、光スイッチ装置3の支線ポートごとにディスカバリを行う方法である。
OLTは、ディスカバリゲートを下り光スイッチ7に通すための下りゲートdGに、支線選択的に定義された静的マルチキャストLLIDを指定する。これに対応して、RNは、予約された支線のみにディスカバリゲートを通す。
[Registration method by individual method]
In short, the registration method using this individual method (also referred to as a sequential method) is a method of performing discovery for each branch line port of the optical switch device 3.
The OLT designates a static multicast LLID defined in a branch line selective manner in a downstream gate dG for passing the discovery gate through the downstream optical switch 7. In response to this, the RN passes only the reserved branch line through the discovery gate.

OLTは、登録時に新規LLIDを与えるが、登録通知(REGISTER)に対する下りゲートdGまでを予約LLIDで通し、以後は新規LLIDで通すようにする。
RNは、登録通知(REGISTER)に記された新規LLIDをスヌープし、予約LLIDとの対応と、支線ポートとの対応を認識することができる。
図9は、上記個別方式による登録方法を示すシーケンス図である。以下、この図9を参照して、当該登録方法の内容を更に敷衍する。
The OLT gives a new LLID at the time of registration, but passes through the reserved LLID up to the downstream gate dG for the registration notification (REGISTER), and then passes through the new LLID.
The RN can snoop the new LLID written in the registration notification (REGISTER) and recognize the correspondence with the reservation LLID and the branch port.
FIG. 9 is a sequence diagram showing a registration method using the individual method. Hereinafter, the contents of the registration method will be further described with reference to FIG.

ここで、図9に示す登録シーケンスに用いる各制御フレームの表記を、次の通り定義する。
dG(pJ,Pk):支線pJを期間Pkだけ開通させる下りゲート
uG(L,Pk) :LLID(L)のONUへの上りゲート(グラント期間Pk)
uDG(Pk) :上りディスカバリゲート(グラント期間Pk)
RR(aM) :アドレスaMのONUからの登録要求(REGISTER_REQ)
R(aM,L) :アドレスaMのONUにLLID(L)を割り当てるための登録通知(REGISTER)
RA(L) :LLID(L)のONUからの登録応答(REGISTER_ACK)
Here, the notation of each control frame used in the registration sequence shown in FIG. 9 is defined as follows.
dG (pJ, Pk): Down gate that opens the branch line pJ for the period Pk uG (L, Pk): Up gate to the ONU of LLID (L) (grant period Pk)
uDG (Pk): Up discovery gate (grant period Pk)
RR (aM): Registration request (REGISTER_REQ) from ONU of address aM
R (aM, L): Registration notification (REGISTER) for assigning LLID (L) to ONU of address aM
RA (L): Registration response (REGISTER_ACK) from ONU of LLID (L)

図9に左から順に示すように、まず、OLTは、下りゲートdG(p1,P1)をアクセス回線に送出する。その後、OLTは、上記開通期間P1の間に上りディスカバリゲートuDG(P2)をアクセス回線に送出する。
RNは、この下りゲートdG(p1,P1)を受け取り、自身の下り光スイッチ7の支線p1を期間P1だけ開通させる。また、RNは期間P1に通過する上りディスカバリゲートuDG(P2)をスヌープし、自身の上り光スイッチ8の支線p1(期間P1の下り光スイッチの方路に該当)を、期間P2の間、開通させる。(ここに記述したように、RNが行う光スイッチ7、8の制御は従属的であり、以後、図9の説明において、RNの動作を省略する。)
OLTは支線p1に送出された上りディスカバリゲートuDG(P2)の応答として、例えば未登録のアドレスa1のONUからの登録要求RR(a1)を受信する。
As shown in order from the left in FIG. 9, first, the OLT sends a downlink gate dG (p1, P1) to the access line. Thereafter, the OLT sends an upstream discovery gate uDG (P2) to the access line during the opening period P1.
The RN receives the downstream gate dG (p1, P1), and opens the branch line p1 of its downstream optical switch 7 for the period P1. Further, the RN snoops the upstream discovery gate uDG (P2) that passes in the period P1, and opens the branch line p1 of the upstream optical switch 8 (corresponding to the path of the downstream optical switch in the period P1) during the period P2. Let (As described herein, the control of the optical switches 7 and 8 performed by the RN is subordinate, and the operation of the RN will be omitted in the description of FIG. 9 hereinafter.)
The OLT receives, for example, a registration request RR (a1) from the ONU of the unregistered address a1 as a response of the upstream discovery gate uDG (P2) sent to the branch line p1.

その後、OLTは、下りゲートdG(p1,P3)をアクセス回線に送出する。そして、OLTは、上記開通期間P3の間に登録通知R(a1,1)と上りゲートuG(1,P4)を送出して、アドレスa1のONUにLLID(1)を割り当てるとともに、そのONUに、期間P4の送信許可を与える。
その登録通知R(a1,1)を受けたONUは、送信許可が与えられた期間P4の間に、登録応答RA(1)を送出する。この登録応答RA(1)を受けたOLTは、その応答RA(1)を発したONUを、支線p1に接続されたアドレスa1のONU(a1)として登録する。
Thereafter, the OLT sends the downlink gate dG (p1, P3) to the access line. Then, the OLT sends a registration notification R (a1,1) and an upstream gate uG (1, P4) during the opening period P3, assigns LLID (1) to the ONU at address a1, and sends it to the ONU. The transmission permission for period P4 is given.
The ONU that has received the registration notification R (a1, 1) sends out a registration response RA (1) during the period P4 when the transmission permission is given. The OLT that has received the registration response RA (1) registers the ONU that issued the response RA (1) as the ONU (a1) of the address a1 connected to the branch line p1.

同様に、OLTは、下りゲートdG(p2,P5)をアクセス回線に送出した後、その期間P5の間に、上りディスカバリゲートuDG(P6)を送出し、更に未登録のアドレスa2のONUからの登録要求RR(a2)を受信する。
その後、OLTは、下りゲートdG(p2,P7)をアクセス回線に送出した後、その期間P7の間に、登録通知R(a2,2)と上りゲートuG(2,P8)を送出して、アドレスa2のONUにLLID(2)を割り当てるとともに、そのONUに、期間P8の送信許可を与える。
Similarly, the OLT sends the downlink gate dG (p2, P5) to the access line, then sends the uplink discovery gate uDG (P6) during the period P5, and further from the ONU of the unregistered address a2. The registration request RR (a2) is received.
After that, the OLT sends the downlink gate dG (p2, P7) to the access line, and then sends the registration notification R (a2, 2) and the uplink gate uG (2, P8) during the period P7. LLID (2) is assigned to the ONU at address a2, and transmission permission for period P8 is given to the ONU.

登録通知R(a2,2)を受けたONUは、送信許可が与えられた期間P8の間に、登録応答RA(2)を送出する。この登録応答RA(2)を受けたOLTは、その応答RA(2)を発したONUを、支線p2に接続されたアドレスa2のONU(a2)として登録する。   The ONU that has received the registration notification R (a2, 2) sends out a registration response RA (2) during the period P8 in which the transmission permission is given. The OLT that has received the registration response RA (2) registers the ONU that issued the response RA (2) as the ONU (a2) of the address a2 connected to the branch line p2.

このように、上記個別方式による登録方法によれば、OLTが、下り光スイッチ7,8の支線pJ(J=1〜N)を一つずつ所定期間Pkだけ開通させる下りゲートdG(pJ,Pk)を個別に送出し、その個別の支線pJの開通期間Pkの間に、上りディスカバリゲートuDG(Pk)を送出して未登録のONUとの間でディスカバリを行うので、登録されたONUがどの支線pJに繋がっているかを認識することができる。
このため、ONUとRNの支線ポートとの関係を予め設定しておかなくても、その対応関係も含めてONUを自動登録することができる。
As described above, according to the registration method based on the individual method, the OLT opens the branch lines pJ (J = 1 to N) of the downstream optical switches 7 and 8 one by one for the predetermined period Pk one by one. ) Individually, and during the opening period Pk of the individual branch line pJ, the upstream discovery gate uDG (Pk) is transmitted and discovery is performed between the unregistered ONUs. It can be recognized whether it is connected to the branch line pJ.
For this reason, even if the relationship between the ONU and the branch line port of the RN is not set in advance, the ONU can be automatically registered including the corresponding relationship.

〔一括方式による登録方法〕
一方、一括方式による登録方法は、要するに、EPONと同様のディスカバリをすべての支線ポート(必ずしも全部である必要はなく、一部の複数の支線ポートであってもよい。)に対して同時に行う方式である。
すなわち、OLTは、上りディスカバリゲートuDGを通す下りゲートdGについてブロードキャストLLIDを指定する。これにより、OLTは、任意の支線にあるONUを発見することができるが、これだけでは、OLTとRNはいずれも、ONUと支線との対応を認識することができない。
[Registration method by batch method]
On the other hand, the registration method based on the collective method is basically a method in which discovery similar to EPON is performed simultaneously on all branch port ports (not necessarily all, but some of the branch port ports). It is.
That is, the OLT designates the broadcast LLID for the downstream gate dG that passes through the upstream discovery gate uDG. As a result, the OLT can find an ONU on an arbitrary branch line, but by this alone, neither the OLT nor the RN can recognize the correspondence between the ONU and the branch line.

このため、OLTは、上記ディスカバリシーケンスに引き続いて、ポート発見シーケンスを実行する。
このポート発見シーケンスでは、OLTは、新規LLIDへのレポート強制ゲートを、通過させる静的LLIDを試行錯誤的に変えつつ送信し、このレポート(REPORT)の有無によって、ONUが属する支線ポートを最終的に特定する。
この場合、例えば、全支線ポートに対し、二分割、四分割、八分割等の2のn乗で階層的に分割したグループに予約LLIDを割当ててバイナリサーチすることにより、支線ポートの数Nの増加に対し、logNオーダーの時間でポートを発見することが可能である。このとき、分割したグループの支線ポートすべてに既にONUが登録されている場合は、そのグループをサーチ範囲から除外することによって、さらに迅速にポートを発見することができる。OLTはその結果をRNに通知する。
Therefore, the OLT executes a port discovery sequence subsequent to the discovery sequence.
In this port discovery sequence, the OLT sends a report forced gate to the new LLID while changing the passing static LLID by trial and error, and finally determines the branch port to which the ONU belongs depending on the presence of this report (REPORT). To be specific.
In this case, for example, by performing a binary search by assigning a reserved LLID to a group that is hierarchically divided by 2 to the n-th power, such as two-division, four-division, and eight-division, for all branch-line ports, For an increase, it is possible to find a port in log N order time. At this time, if the ONU has already been registered in all the branch ports of the divided group, the port can be found more quickly by excluding that group from the search range. The OLT notifies the RN of the result.

図10は、上記一括方式による登録方法を示すシーケンス図である。以下、この図10を参照して、当該登録方法の内容を更に敷衍する。
なお、図10に示す登録シーケンスでは、個別方式(図9の場合)で定義した各制御フレームに加え、次の各制御フレームの表記を更に定義する。
FIG. 10 is a sequence diagram showing a registration method using the batch method. Hereinafter, the contents of the registration method will be further described with reference to FIG.
In the registration sequence shown in FIG. 10, in addition to the control frames defined by the individual method (in the case of FIG. 9), the notation of the following control frames is further defined.

dG(pB,Pk) :全支線を期間Pkだけ開通せる下りゲート
dG(pMi,Pk):支線グループMiを期間Pkだけ開通させる下りゲート
uGfr(L,Pk):LLID(L)のONUへの上りゲート(グラント期間Pkでかつレポート強制付き)
RP(L) :LLID(L)のONUからのレポート(REPORT)
OAMp(L,pJ):RNにLLID(L)と支線pJの対応付けを通知するOAMフレーム
dG (pB, Pk): Downward gate that opens all branches for period Pk dG (pMi, Pk): Downgate that opens branch group Mi for period Pk uGfr (L, Pk): LLID (L) to ONU Up gate (grant period Pk and report compulsory)
RP (L): Report from ONU of LLID (L) (REPORT)
OAMp (L, pJ): An OAM frame that notifies the RN of the association between the LLID (L) and the branch line pJ.

図10に左から順に示すように、まず、OLTは、下りゲートdG(pB,P1)をアクセス回線に送出する。その後、OLTは、上記開通期間P1の間に上りディスカバリゲートuDG(P2)をアクセス回線に送出する。
RNは、この下りゲートdG(pB,P1)を受け取り、自身の下り光スイッチ7のすべての支線p1〜pNを期間P1だけ開通させる。また、RNは期間P1に通過する上りディスカバリゲートuDG(P2)をスヌープし、自身の上り光スイッチ8のすべての支線p1〜pN(期間P1の下り光スイッチの方路に該当)を、期間P2の間、開通させる。(ここに記述したように、RNが行う光スイッチ7,8の制御は従属的であり、以後、図10の説明において、RNの動作を省略する。)
As shown in order from the left in FIG. 10, first, the OLT sends a downlink gate dG (pB, P1) to the access line. Thereafter, the OLT sends an upstream discovery gate uDG (P2) to the access line during the opening period P1.
The RN receives this downstream gate dG (pB, P1) and opens all the branch lines p1 to pN of its own downstream optical switch 7 for the period P1. Further, the RN snoops the upstream discovery gate uDG (P2) that passes in the period P1, and all the branch lines p1 to pN (corresponding to the path of the downstream optical switch in the period P1) of its own upstream optical switch 8 are transmitted in the period P2. Open for a while. (As described here, the control of the optical switches 7 and 8 performed by the RN is subordinate, and the operation of the RN will be omitted in the description of FIG. 10 hereinafter.)

OLTは、すべての支線p1〜pNに送出された上りディスカバリゲートuDG(P2)の応答として、例えば未登録のアドレスa2のONUからの登録要求RR(a2)を受信する。その後、OLTは、下りゲートdG(pB,P3)をアクセス回線に送出する。
OLTは、上記開通期間P4の間に登録通知R(a2,1)と上りゲートuG(1,P4)を送出して、アドレスa2のONUにLLID(1)を割り当てるとともに、そのONUに、期間P4の送信許可を与える。
The OLT receives, for example, a registration request RR (a2) from the ONU of the unregistered address a2 as a response of the upstream discovery gate uDG (P2) sent to all the branch lines p1 to pN. Thereafter, the OLT sends a downstream gate dG (pB, P3) to the access line.
During the opening period P4, the OLT sends a registration notification R (a2,1) and an upstream gate uG (1, P4), assigns LLID (1) to the ONU at address a2, and sends the ONU to the period. Grant P4 transmission permission.

その登録通知R(a2,1)を受けたONUは、送信許可が与えられた期間P4の間に、登録応答RA(1)を送出する。この登録応答RA(1)を受けたOLTは、その応答RA(1)を発したONUを、アドレスa2のONU(a2)として登録する。   The ONU that has received the registration notification R (a2, 1) sends out a registration response RA (1) during the period P4 when the transmission permission is given. The OLT that has received the registration response RA (1) registers the ONU that issued the response RA (1) as the ONU (a2) of the address a2.

次いで、OLTは、前記ポート発見シーケンスを行う。
このシーケンスにおいて、OLTは、まず、下りゲートdG(pM0x,P5)をアクセス回線に送出する。
OLTは、上記開通期間P5の間に上りゲートuGfr(1,P6)を送出して、期間P6でレポート強制付きの送信許可を与え、LLID(1)を有するONUからのレポートの返信を待つ。
The OLT then performs the port discovery sequence.
In this sequence, the OLT first sends a downlink gate dG (pM0x, P5) to the access line.
The OLT transmits the upstream gate uGfr (1, P6) during the opening period P5, grants transmission permission with forced report in the period P6, and waits for a reply from the ONU having the LLID (1).

図10の例では、支線p2に接続されている前記ONU(a2)がレポートRP(a2)を送出しているので、この時点で、LLID(1)を有するONU(a2)が支線グループpM0x(=p1,p2)に含まれることが判明する。
しかし、支線グループpM0xには二つの支線p1,p2が含まれているので、ONU(a2)が当該グループ中のどの支線p1,p2に繋がっているのかは、未だ判明していない。
In the example of FIG. 10, since the ONU (a2) connected to the branch line p2 sends the report RP (a2), at this time, the ONU (a2) having the LLID (1) is transferred to the branch group pM0x ( = P1, p2).
However, since the branch line group pM0x includes two branch lines p1 and p2, it is not yet known which branch line p1 and p2 in the group the ONU (a2) is connected to.

そこで、OLTは、更に下りゲートdG(pM00,P7)をアクセス回線に送出する。OLTは、上記開通期間P7の間に上りゲートuGfr(1,P8)を送出して、期間P8でレポート強制付きの送信許可を与え、LLID(1)を有するONU(a2)からのレポートの返信を待つ。   Therefore, the OLT further sends a downstream gate dG (pM00, P7) to the access line. The OLT sends the upstream gate uGfr (1, P8) during the opening period P7, grants transmission permission with forced report in the period P8, and returns a report from the ONU (a2) having the LLID (1). Wait for.

図10に示す例では、所定時間が経過してもレポートの返信がない。
そこで、OLTは、更に下りゲートdG(pM01,P9)をアクセス回線に送出する。OLTは、上記開通期間P9の間に上りゲートuGfr(1,P10)を送出して、期間P10でレポート強制付きの送信許可を与え、LLID(1)を有するONU(a2)からのレポートの返信を待つ。
In the example shown in FIG. 10, no report is returned even if a predetermined time has elapsed.
Therefore, the OLT further sends a downstream gate dG (pM01, P9) to the access line. The OLT sends the upstream gate uGfr (1, P10) during the opening period P9, grants transmission permission with report compulsion in the period P10, and returns a report from the ONU (a2) having the LLID (1) Wait for.

そして、実際に支線p2に接続されているONU(a2)がレポートRP(a2)を送出し、このレポートRP(a2)を受信した時点で、OLTは、LLID(1)を有するONU(a2)が支線グループpM01(=p2のみ)に含まれることを認識する。すなわち、ONU(a2)を支線P2に発見する。
その後、OLTは、OAMフレームOAMp(1,p2)をRNに送出し、LLID(1)のONUが支線p2に繋がっていることをRNに通知する。
When the ONU (a2) actually connected to the branch line p2 sends out the report RP (a2) and receives this report RP (a2), the OLT has the ONU (a2) having the LLID (1). Is included in the branch line group pM01 (= p2 only). That is, ONU (a2) is found in the branch line P2.
Thereafter, the OLT sends an OAM frame OAMp (1, p2) to the RN, and notifies the RN that the ONU of the LLID (1) is connected to the branch line p2.

このように、上記一括方式による登録方法によれば、OLTが、下り光スイッチ7,8の全支線p1〜pNを所定期間Pkだけ開通させる下りゲートdG(pB,Pk)を送出し、その開通期間Pkの間に、未登録のONUに対するディスカバリを行い、その後、登録済み(LLID付与済み)のONUに対するレポート強制付きの上りゲートuGfr(L,Pk)を、光スイッチ7,8の支線pJ(J=1〜N)を絞り込みながら送信するポート発見シーケンスを行うので、ONUとRNの支線ポートとの対応関係を予め設定しておかなくても、その対応関係も含めてONUを自動登録することができる。   As described above, according to the registration method using the collective method, the OLT sends out the downward gate dG (pB, Pk) that opens all the branch lines p1 to pN of the downstream optical switches 7 and 8 for a predetermined period Pk. During the period Pk, discovery is performed for an unregistered ONU, and then an uplink gate uGfr (L, Pk) with a report compulsion for a registered (LLID-assigned) ONU is connected to the branch line pJ ( Since the port discovery sequence for transmission is performed while narrowing down J = 1 to N), the ONU is automatically registered including the correspondence even if the correspondence between the ONU and the branch port of the RN is not set in advance. Can do.

また、一括方式による登録方法では、光スイッチ7,8の全支線p1〜pNを開通させた状態で通常のディスカバリを行ってから、登録済みのONUに対応する支線pJ(J=1〜N)を絞り込むポート発見シーケンスに移行するので、各支線pJ(J=1〜N)ごとにそれぞれディスカバリを行う前記個別方式に比べて、一般に、ONUの自動登録をより迅速に行うことができる。   Further, in the registration method using the collective method, branch discovery pJ (J = 1 to N) corresponding to registered ONUs is performed after performing normal discovery with all branch lines p1 to pN of optical switches 7 and 8 being opened. In general, automatic registration of ONUs can be performed more quickly than in the individual method in which discovery is performed for each branch line pJ (J = 1 to N).

なお、上記個別方式あるいは一括方式の登録方法において、図1に示すように、ONUに、バースト信号を受信可能なバースト対応のASON−ONUとは異なり、バースト信号を受信不能なバースト非対応の10GEPON−ONUが含まれる可能性のあるシステムにおいては、スイッチ制御部10は、自身の登録が完了した後、下り光スイッチ7のすべての支線p1〜pN(あるいは10GEPON−ONUが接続される可能性のある支線)を常時開通させておく。新たに登録されたONUがASON−ONUのものである場合には、そのONUに対応する下り光スイッチ7の支線の常時開通を止め、OLTから指示される下りゲートdGに従った開通に切り替える。
これにより、バースト非対応のONUへの下り信号は連続信号になり、バースト信号によってバースト非対応のONUが誤動作することを防止するとともに、ASON−ONUと同一のアクセス回線に混在させることができる。
In the registration method of the individual method or the batch method, as shown in FIG. 1, unlike the burst-compatible ASON-ONU capable of receiving burst signals, the ONGE is not capable of receiving burst signals and is not capable of receiving burst signals. -In a system that may include ONUs, the switch control unit 10 may register all branch lines p1 to pN (or 10GEPON-ONUs of the downstream optical switch 7 after its registration is completed). A certain branch line) is always open. When the newly registered ONU belongs to the ASON-ONU, the branch line of the downstream optical switch 7 corresponding to the ONU is stopped constantly and switched to the opening according to the downstream gate dG instructed by the OLT.
As a result, the downstream signal to the ONU that does not support burst becomes a continuous signal, and it is possible to prevent the ONU that does not support burst from malfunctioning due to the burst signal and to mix them in the same access line as the ASON-ONU.

〔個別方式と一括方式の双方適用〕
一方、上記個別方式の登録方法(図9)と一括方式の登録方法(図10)とは、互いに排他的なものではなく、一つのASONシステムにおいてこれら双方の登録シーケンスを実施することができる。
ここで、ASONシステムは、光スイッチの各支線pJ(J=1〜N)に対して一つのONUを接続する形態を基本としているので、以下の比較においては、この形態を前提とする。
[Apply both individually and collectively]
On the other hand, the individual registration method (FIG. 9) and the batch registration method (FIG. 10) are not mutually exclusive, and both of these registration sequences can be performed in one ASON system.
Here, since the ASON system is based on a form in which one ONU is connected to each branch line pJ (J = 1 to N) of the optical switch, this form is assumed in the following comparison.

個別方式の特徴は、支線個別にディスカバリを行うので、未登録のONUの数に関わらず、登録を欲しているONUをすべて登録させるに必要な時間の上限が抑えられていることである。一方、特定のONUにとっては、登録を欲してから登録が完了するまでの時間が支線の選択順に依存し、長くなる場合がある。
一括方式の特徴は、全支線を対象にディスカバリを行うので、登録を欲したONU(これ以外のONUの状態は変わらないとする)がどの支線に接続されていても、比較的短時間で登録が完了することである。一方、同時に登録を欲しているONUが多数ある場合、登録要求が衝突する確率が高くなり、すべてのONUを登録させるのに必要な時間が長くなる可能性がある。
A feature of the individual method is that discovery is performed for each branch line, so that the upper limit of time required to register all ONUs that want to be registered is suppressed regardless of the number of unregistered ONUs. On the other hand, for a specific ONU, the time from when registration is desired until the registration is completed depends on the order of selection of branch lines, and may be longer.
The feature of the collective method is that discovery is performed for all branch lines, so registration can be done in a relatively short time regardless of which branch line the ONU that wants to register (assuming that the other ONUs do not change) is connected. Is to complete. On the other hand, if there are a large number of ONUs that want to register at the same time, the probability that registration requests will collide increases, and the time required to register all ONUs may increase.

一般に、ONUの電源オン等、ONUの事情による登録に備える通常状態では、一括方式による登録が適しており、RNやOLT、あるいはOLT−RN間アクセス回線が障害からの復旧したときなど、多数のONUが同時に登録要求する事象に備えては、個別方式による登録が適している。
そこで、一つのASONシステムにおいて、個別方式の登録方法と一括方式の登録方法とを、ASONシステムの状況に応じて選択的に行うことが推奨される。
In general, in a normal state in preparation for registration due to ONU circumstances, such as when the ONU is powered on, registration by the batch method is suitable. For the event that the ONU requests registration at the same time, the registration by the individual method is suitable.
Therefore, it is recommended to selectively perform the individual method registration method and the batch method registration method in accordance with the status of the ASON system in one ASON system.

これらの登録方法の切り替えは、オペレータが指示して行ってもよいし、一括方式において登録要求の衝突頻度が高くなれば自動的に個別方式に切替えるようにしてもよい。
なお、これらの方式を一般化すれば、支線をグループ分けし、グループ個別に一括方式を適用する。グループの範囲を最大にしたものがいわゆる一括方式であり、最小にしたものが個別方式(ポート発見シーケンスは不要なので削除)である。これらの中間として、グループの範囲を調節してもよい。
These registration methods may be switched by an operator, or may be automatically switched to the individual method when the collision frequency of registration requests increases in the batch method.
If these methods are generalized, branch lines are grouped, and a batch method is applied to each group. The group with the maximum range is the so-called batch method, and the group with the smallest range is the individual method (the port discovery sequence is unnecessary and is deleted). As an intermediate between them, the range of the group may be adjusted.

上記実施形態はすべて例示であり本発明の範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の構成と均等の範囲内での変更が含まれる。   The above-described embodiments are all illustrative and do not limit the scope of the present invention. The technical scope of the present invention is shown not by the above embodiment but by the scope of claims for patent, and includes modifications within the scope equivalent to the structure of the scope of claims for patent.

本発明の一実施形態に係るASONシステムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an ASON system according to an embodiment of the present invention. 下り光スイッチの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a downstream optical switch. 上り光スイッチの概略構成図である。It is a schematic block diagram of an upstream optical switch. 往復遅延時間(RTT)の測定方法を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the measuring method of a round trip delay time (RTT). 局側装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of a station side apparatus. 宅側装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of a home side apparatus. 周波数差を求めるレンジング処理を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the ranging process which calculates | requires a frequency difference. 光スイッチ装置のスイッチ制御部の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the switch control part of an optical switch apparatus. 個別方式による登録方法を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the registration method by an individual system. 一括方式による登録方法を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the registration method by a batch system.

符号の説明Explanation of symbols

1 局側装置
2 宅側装置
3 光スイッチ装置
4 光ファイバ
5 光スプリッタ
7 下り光スイッチ(光スイッチ部)
8 上り光スイッチ(光スイッチ部)
9 WDMスプリッタ
10 スイッチ制御部
dG 下りゲート
uG 上りゲート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Station side apparatus 2 Home side apparatus 3 Optical switch apparatus 4 Optical fiber 5 Optical splitter 7 Downstream optical switch (optical switch part)
8 Upward optical switch (optical switch)
9 WDM splitter 10 Switch control unit dG Down gate uG Up gate

Claims (11)

光信号の方路選択が可能な光スイッチ部と、
局側装置が送信する光スイッチ部の動作専用のデータを含んだゲートフレームに基づいて前記光スイッチ部での光信号の方路と開通タイミングを決定するスイッチ制御部と、
を備えていることを特徴とする光スイッチ装置。
An optical switch unit capable of selecting the route of the optical signal;
A switch control unit for determining a path and opening timing of an optical signal in the optical switch unit based on a gate frame including data dedicated to the operation of the optical switch unit transmitted by the station side device;
An optical switch device comprising:
前記光スイッチ部は、前記局側装置から送信される下り信号の方路選択が可能な下り光スイッチを含み、
前記局側装置が送信するゲートフレームは、下りのフレーム列を宛先別に纏めた下りバーストについての宛先と送信期間が記された下りゲートであり、
前記スイッチ制御部は、前記下りゲートに基づいて前記下り光スイッチの方路と開通タイミングを決定する請求項1に記載の光スイッチ装置。
The optical switch unit includes a downstream optical switch capable of selecting a route of a downstream signal transmitted from the station side device,
The gate frame transmitted by the station side device is a downlink gate in which a destination and a transmission period are described for a downlink burst in which downlink frame sequences are grouped by destination,
The optical switch device according to claim 1, wherein the switch control unit determines a path and opening timing of the downstream optical switch based on the downstream gate.
前記下りゲートには、宛先がブロードキャストのものが含まれており、
前記下りゲートに記された宛先がブロードキャストである場合に、前記スイッチ制御部が前記下り光スイッチの全方路を開通させる請求項2に記載の光スイッチ装置。
The downlink gate includes a broadcast destination.
3. The optical switch device according to claim 2, wherein when the destination described in the downlink gate is broadcast, the switch control unit opens all the paths of the downlink optical switch.
前記下りゲートには、宛先がマルチキャストのものが含まれており、
前記下りゲートに記された宛先がマルチキャストである場合に、前記スイッチ制御部がその宛先に対応する前記下り光スイッチの方路を開通させる請求項2に記載の光スイッチ装置。
The downlink gate includes a multicast destination,
3. The optical switch device according to claim 2, wherein when the destination described in the down gate is multicast, the switch control unit opens a path of the down optical switch corresponding to the destination.
前記光スイッチ部は、前記宅側装置から送信される上り信号の方路選択が可能な上り光スイッチを更に含み、
前記スイッチ制御部は、上りのフレーム列を送信元別に纏めた上りバーストについての送信元と送信期間が記された上りゲートで前記上り光スイッチの開通タイミングを決定するに当たり、当該上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの設定に即して前記上り光スイッチの方路を決定する請求項2に記載の光スイッチ装置。
The optical switch unit further includes an upstream optical switch capable of selecting a route of an upstream signal transmitted from the home side device,
The switch control unit determines the opening timing of the upstream optical switch by determining the upstream optical switch opening timing by using an upstream gate in which a transmission source and a transmission period of an upstream burst in which upstream frame sequences are grouped by transmission source. The optical switch device according to claim 2, wherein a route of the upstream optical switch is determined in accordance with a setting of the downstream gate for passing through the optical switch.
前記上りゲートには、前記局側装置での受信予定期間の情報が含まれており、
前記スイッチ制御部は、自身に対する前記上りゲートの受信時に前記局側装置との間の往復遅延時間を求めるとともに、
前記上りゲートに記された前記上り光スイッチの開通タイミングを、当該上りゲートに記された前記受信予定期間をその往復遅延時間分だけ早めることで決定する請求項5に記載の光スイッチ装置。
The uplink gate includes information on a scheduled reception period at the station side device,
The switch control unit obtains a round-trip delay time with the station side device upon reception of the uplink gate for itself,
6. The optical switch device according to claim 5, wherein the opening timing of the upstream optical switch written in the upstream gate is determined by advancing the scheduled reception period written in the upstream gate by the round-trip delay time.
前記下りゲートには、宛先がブロードキャストのものが含まれており、
前記上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの宛先設定がブロードキャストの場合に、前記スイッチ制御部が前記上り光スイッチの全方路を開通させる請求項5又は6に記載の光スイッチ装置。
The downlink gate includes a broadcast destination.
The optical switch according to claim 5 or 6, wherein when the destination setting of the downstream gate for passing the upstream gate through the downstream optical switch is broadcast, the switch control unit opens all the paths of the upstream optical switch. apparatus.
前記下りゲートには、宛先がマルチキャストのものが含まれており、
前記上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの宛先設定がマルチキャストの場合に、前記スイッチ制御部がその宛先に対応する前記上り光スイッチの方路を開通させる請求項5又は6に記載の光スイッチ装置。
The downlink gate includes a multicast destination,
7. The route of the upstream optical switch corresponding to the destination is opened by the switch control unit when the destination setting of the downstream gate for passing the upstream gate through the downstream optical switch is multicast. The optical switch device described.
光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置を介して、複数の宅側装置に対してP2MP形態で接続することができる局側装置であって、
前記光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成する制御フレーム処理部を備え、
生成された前記ゲートフレームを前記光スイッチ装置に送信することを特徴とする局側装置。
A station-side device that can be connected to a plurality of home-side devices in a P2MP form via an optical switch device having an optical switch unit capable of selecting an optical signal route,
A control frame processing unit that generates a gate frame including data dedicated to the operation of the optical switch unit;
A station-side device that transmits the generated gate frame to the optical switch device.
光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置を介して、複数の宅側装置に対してP2MP形態で接続することができ、前記光スイッチ装置を介して前記宅側装置に下りバーストを送信可能である局側装置であって、
同一の前記宅側装置に対する複数のレポートを用いて当該宅側装置の往復伝搬時間と、当該宅側装置との時計の周波数差を測定するとともに、
上りのフレーム列を送信元別に纏めた上りバーストについての送信元と送信期間が記された上りゲートに記す前記宅側装置の送信期間を、当該局側装置に対する受信期間を前記往復伝搬時間と周波数差で調整して求めることを特徴とする局側装置。
It is possible to connect to a plurality of home-side devices in the P2MP form via an optical switch device having an optical switch unit capable of selecting an optical signal route, and to the home-side device via the optical switch device. A station side device capable of transmitting a downlink burst,
While measuring the round-trip propagation time of the home device and the frequency difference of the clock with the home device using a plurality of reports for the same home device,
The transmission period of the home-side device described in the upstream gate in which the transmission source and the transmission period are recorded for the upstream burst in which the upstream frame sequence is grouped by transmission source, the reception period for the station-side device is the round-trip propagation time and frequency A station side device characterized by being adjusted by a difference.
局側装置と、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置と、この光スイッチ装置を介して前記局側装置とP2MP形態で接続された複数の宅側装置とを備えたASONシステムであって、
前記局側装置は、前記光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成して、このゲートフレームを前記光スイッチ装置に事前に送信し、
前記光スイッチ装置は、前記ゲートフレームに従って前記光スイッチ部の方路と開通タイミングを決定することを特徴とするASONシステム。
A station-side device, an optical switch device having an optical switch unit capable of selecting an optical signal route, and a plurality of home-side devices connected to the station-side device in a P2MP configuration via the optical switch device. ASON system,
The station side device generates a gate frame including data dedicated to the operation of the optical switch unit, and transmits the gate frame to the optical switch device in advance,
The optical switch device determines a route and opening timing of the optical switch unit according to the gate frame.
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