JP2010206760A - Eponシステム及び局側終端装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】10G−EPONにおいて、非対称システム(10G/1G−EPONシステム)を運用することを可能とすること。
【解決手段】第1通信速度で信号を送受信する第1局側終端部12a及び第2通信速度で信号を送受信する第2局側終端部12bを備えた局側終端装置12と、第1加入者側終端装置14a、第2加入者側終端装置14b、及び第3加入者側終端装置14cとを含む加入者側終端装置14とを、光ファイバ18を介して接続する光カプラ16とを備えていて、第1局側終端部が、第2局側終端部で送信した第2下り信号D2に関する情報を記憶しかつ送受信するする第1記憶送受信部12a6を備えており、第2局側終端部が、第1局側終端部で送信した第1上り信号U1に関する情報を記憶しかつ送受信する第2記憶送受信部12b6を備えている。
【選択図】図1

Description

この発明は、EPON(Ethernet(登録商標)Passive Optical Network)システムに関する。
光加入者系アクセスシステムとして、局側終端装置(OLT:Optical Line Termination)と加入者側終端装置(ONU:Optical Network Unit)間を1対多で接続する構成の受動型光ネットワーク(PON)が知られている。PONシステムでは、一つのOLTと複数のONUとの間を光ファイバ及び光カプラを用いて接続する(例えば、特許文献1〜6参照)。
EPONは、PONシステムの一形態であり、イーサネット(登録商標)方式でOLTとOUN間の通信を行う。EPONの通信速度は、IEEE802.3ahで標準規格として規定されており、従来1Gbpsであった。この1Gbpsの通信速度を有するEPONシステムは既に商用導入されている。
近年、通信速度のさらなる高速化を目指して、通信速度を10Gbpsまで上げる取り組みが進んでいる。この規格は2009年9月に、IEEE802.3avとしてシステム仕様が標準化される予定である。
10G−EPONシステムでは、上り通信と下り通信の通信速度によって、2種類のシステム構成が議論されている。一つは、OLT→ONU方向の下り通信を10Gbpsで行い、かつ、ONU→OLT方向の上り通信を10Gbpsで行う対称型10G/10G−EPONシステムであり、もう一つは、OLT→ONU方向の下り通信を10Gbpsで行い、かつ、ONU→OLT方向の上り通信を1Gbpsで行う非対称型10G/1G−EPONシステムである。
特開2007−142529号公報 特開2002−314567号公報 特開2007−96847号公報 特開2005−328294号公報 特開2004−179723号公報 特開2001−345786号公報
このように、10G−EPONシステムは、対称型10G/10G−ONU、非対称型10G/1G−OUN、及び既存の1G/1G−ONUという3種類のONUが同一のカプラの配下に共存可能なシステムである。しかしながら、これら3種類のONU、特に非対称型10G/1G−OUNを2種類のOLT(1G/1G−OLT及び10G/10G−OLT)により収容する技術は、特許文献1〜6には開示されていない。
その結果、非対称システムを従来型のEPONシステムで運用しようとすると問題が生じる場合があった。以下、この問題点について図4を参照して説明する。図4は、従来型のEPONシステムの概略構成を示す模式図である。図4によれば、EPONシステム100は、局側終端装置101として、上り通信速度が10Gbpsかつ下り通信速度が10Gbpsである10G/10G−OLT装置102と、上り通信速度が1Gbpsかつ下り通信速度が1Gbpsである1G/1G−OLT装置104と、受信及び送信する通信信号の合分波を行うWDM(Wavelength Division Multiplexer)120を備えている。
10G/10G−OLT装置102と1G/1G−OLT装置104とは、共通のWDM120を介して光ファイバ122に接続されている。
また、EPONシステム100は、上り通信速度が10Gbpsかつ下り通信速度が10Gbpsである10G/10G−ONU装置112と、上り通信速度が1Gbpsかつ下り通信速度が1Gbpsである1G/1G−ONU装置114と、上り通信速度が1Gbpsかつ下り通信速度が10Gbpsである10G/1G−ONU装置116とを備えている。
これらの10G/10G−OUN装置112、1G/1G−OUN装置114、及び10G/1G−OUN装置116は、それぞれ光ファイバ122に接続されている。
さらに、EPONシステム100は、通信信号を合流/分岐させる光カプラ118を備えている。光カプラ118は、光ファイバ122の分岐点に設けられている。
なお、図4に示すように、EPONシステム100において、通信速度が1Gbpsの下り信号の波長λaは1480〜1500nmであり、通信速度が1Gbpsの上り信号の波長λbは、1260〜1360nmである。また、通信速度が10Gbpsの下り信号の波長λcは、1574〜1580nmであり、通信速度が10Gbpsの上り信号の波長λdは、1260〜1280nmである。
次に、図2を参照して、このようなEPONシステム100において、未登録の10G/1G−ONU装置116を局側終端装置101に登録する発見(Discovery)プロセスについて考える。図2はDiscoveryプロセスにおける信号の流れを記したシーケンス図である。
Discoveryプロセスにおいて、10G/10G−OLT装置102から10G/1G−ONU装置116に対して通信速度が10Gbps(波長λc)で下り方向に上り送信許可(Discovery Gate)信号S1が送信されたものとする。
Discovery Gate信号S1を受信した10G/1G−ONU装置116は、通信速度が1Gbps(波長λb)で、登録要求(Register Request)信号S2を10G/10G−OLT装置102に返信する。
このRegister Request信号S2は、通信速度1Gbps及び波長λbで10G/10G−OLT装置102に送信される。ところが、10G/10G−OLT装置102の上り方向の受信波長はλdであるために、10G/10G−OLT装置102は、10G/1G−ONU装置116からのRegister Request信号S2(波長λb)を受信することができない。その結果、EPONシステム100は、Discoveryプロセスを完了することができず、10G/1G−ONU装置116は、局側終端装置101に登録されない。つまり、従来のEPONシステム100では上り方向と下り方向とで通信速度が異なる非対称型システムを運用することができない。
この発明は、このような問題点に鑑みなされたものである。従ってこの発明の目的は、10G−EPONにおいて、非対称システム(10G/1G−EPONシステム)を運用することが可能なEPONシステムを提供することにある。
上述した目的の達成を図るために、この発明のEPONシステムは、第1通信速度で通信される第1波長の第1上り信号を受信する第1局側受信部及び第1通信速度で通信される第2波長の第1下り信号を送信する第1局側送信部を備えた第1局側終端部、並びに、第2通信速度で通信される第3波長の第2上り信号を受信する第2局側受信部及び第2通信速度で通信される第4波長の第2下り信号を送信する第2局側送信部を備えた第2局側終端部を備えた局側終端装置を備えている。
また、EPONシステムは、第2下り信号を受信する第1加入者側受信部及び第1上り信号を送信する第1加入者側送信部を備えた第1加入者側終端装置、第1下り信号を受信する第2加入者側受信部及び第2上り信号を送信する第2加入者側送信部を備えた第2加入者側終端装置、並びに第2下り信号を受信する第3加入者側受信部及び第2上り信号を送信する第3加入者側送信部を備えた第3加入者側終端装置を含む加入者側終端装置と、局側終端装置及び加入者側終端装置を光ファイバを介して接続する光カプラとを備えている。
そして、第1局側終端部は、第2局側終端部が送信した第2下り信号に関する情報を記憶しかつ送受信する第1記憶送受信部を備えており、第2局側終端部は、第1局側終端部が送信した第1上り信号に関する情報を記憶しかつ送受信する第2記憶送受信部を備えていることを特徴とする。
上述したEPONシステムにおいて、第1記憶送受信部は、第2局側終端部における第2下り信号の送信タイミング情報、及び第1加入者側終端装置の論理リンク識別子(LLID)情報を保持しており、第2記憶送受信部は、第1局側終端部が受信した登録要求(Register Request)信号に関する情報、及び登録許可(Register ACK)信号に関する情報を保持していることを特徴とする。
また、このEPONシステムにおいて、局側終端装置は、第1局側受信部に、第1局側受信部で受信した第1上り信号を第2局側終端部に転送する信号転送部を備え、及び、第2局側受信部に、転送された第1上り信号を受信する信号受信部を備えることを特徴とする。
さらに、このEPONシステムにおいて、第1通信速度が1Gbpsであり、第2通信速度が10Gbpsであることが好ましい。
この発明のEPONシステムは、上述のように構成したので、上り方向と下り方向とで通信速度の異なる加入者側終端装置を登録することができる。
EPONシステムの構成を概略的に示す模式図である。 局側終端装置と加入者側終端装置との間で行われるDiscoveryプロセスの処理の手順を示したシーケンス図である。 第1局側終端部の第1記憶送受信部と、第2局側終端部の第2記憶送受信部との間の情報のやり取りを示すシーケンス図である。 従来型のEPONシステムの概略構成を示す模式図である。
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示してある。また、以下、この発明の構成例について説明するが、これは単なる好適例にすぎない。従って、この発明は、以下の実施の形態に何ら限定されない。また、各図において、共通する構成要素の説明を省略することもある。
(構造)
図1は、この実施の形態のEPONシステムの構成を概略的に示す模式図である。
まず、図1を参照して、この実施の形態のEPONシステム10の構成について説明する。
EPONシステム10は、局側終端装置12と、加入者側終端装置14と、光カプラ16と、光ファイバ18とを備えている。
詳しくは後述するが、加入者側終端装置14を構成する第1加入者側終端装置14a、第2加入者側終端装置14b、及び第3加入者側終端装置14cは、光ファイバ18を介して光カプラ16により局側終端装置12にそれぞれ接続されている。
なお、以下の説明で、「下り」とは、通信方向が局側終端装置12から加入者側終端装置14に向かっていることを示す。また、「上り」とは、通信方向が加入者側終端装置14から局側終端装置12に向かっていることを示す。
局側終端装置12は、第1局側終端部12aと、第2局側終端部12bと、WDM12cとを備えている。第1局側終端部12aと第2局側終端部12bとの違いは、主に通信速度と通信波長にある。
第1局側終端部12aは、第1通信速度で通信される第1波長λ1の第1上り信号U1を、加入者側終端装置14から受信する。そして、第1通信速度で通信される第2波長λ2の第1下り信号D1を加入者側終端装置14に向けて送信する。この実施の形態では、第1局側終端装置12aの第1通信速度は、好ましくは、例えば1Gbpsとする。また、第1上り信号U1の第1波長λ1は、好ましくは、例えば1260〜1360nmとする。また、第1下り信号D1の第2波長λ2は、好ましくは、例えば1480〜1500nmとする。
第2局側終端部12bは、第2通信速度で通信される第3波長λ3の第2上り信号U2を、加入者側終端装置14から受信する。そして、第2通信速度で通信される第4波長λ4の第2下り信号D2を加入者側終端装置14に向けて送信する。この実施の形態では、第2局側終端装置12bの第2通信速度は、好ましくは、例えば10Gbpsとする。また、第2上り信号U2の第3波長λ3は、好ましくは、例えば1260〜1280nmとする。また、第2下り信号D2の第4波長λ4は、好ましくは、例えば1574〜1580nmとする。
WDM12cは、第1及び第2局側終端部12a及び12bに対して入出力する4種の光信号(第1上り信号U1、第1下り信号D1、第2上り信号U2及び第2下り信号D2)を合分波する。
以下、第1及び第2局側終端部12a及び12bの構成についてより詳細に説明する。
第1局側終端部12aは、第1局側WDM12a1と、第1局側受信部12a2と、第1局側送信部12a3と、第1局側処理部12a4と、第1管理部12a5と、第1記憶送受信部12a6と、信号転送部12a7とを備えている。
第1局側WDM12a1は、第1局側終端部12aに対して光ファイバ18を介して入出力する第1上り信号U1(波長λ1)及び第1下り信号D1(波長λ2)の波長のみを通過させる波長フィルタである。第1局側WDM12a1の構成は従来公知であるので、これ以上の説明を省略する。
第1局側受信部12a2は、第1局側WDM12a1で選択された第1波長λ1の第1上り信号U1を受信して電気信号へと変換し、第1局側処理部12a4に送信する機能を有する。
第1局側送信部12a3は、第1局側処理部12a4で処理された電気信号を、光信号へと変換し、この光信号を第2波長λ2の第1下り信号D1として、第1局側WDM12a1に向けて送信する機能を有する。
第1局側処理部12a4は、第1局側受信部12a2、第1局側送信部12a3及び信号転送部12a7に接続されている。第1局側処理部12a4は、第1局側受信部12a2から受信した電気信号、及び、第1局側送信部12a3に送信する電気信号を処理する機能を有しており、CPUの機能手段として構成されている。なお、信号転送部12a7については後述する。
第1局側処理部12a4は、PMA(Physical Medium Attachment:物理媒体接続部)レイヤPMAと、PCS(Physical Coding Sublayer:物理符合化副層)レイヤPCSと、RS(Reconciliation Sublayer:リコンシリエーション副層)レイヤRSと、MAC(Media Access Control:媒体アクセス制御)レイヤMACと、MPMC(Multi−Point Mac Control:マルチポイントMAC制御)レイヤMPMCと、OAM(Operations,Administration,and Maintenance:接続線路の保守/運用/管理)レイヤOAMと、MAC−Clientレイヤとを備えている。
ここで、PMAレイヤPMAは、後述するPCSレイヤPCSで符合化された論理的な伝送ビット列と媒体上を伝送する信号列との変換を規定するレイヤである。
また、PCSレイヤPCSは、送信するデータを信号化に適したビット列に変換する符合化を規定するものである。
RSレイヤRSは、MACフレームに付与されるプリアンブルやLLID(Logical Link ID)の処理を規定するものである。
MACレイヤMACは、フレームの送受信方法、フレームの形式、及びフレームの誤り検出方法を規定するものである。
MPMCレイヤMPMCは、MACフレームの転送プロトコルを規定するものである。
OAMレイヤOAMは、保守、運用及び管理を行うためのプロトコルである。
MAC−Clientレイヤは、第1局側処理部12a4と、より上位の機器(例えばパーソナルコンピュータ等)とを接続する機能を有する。
なお、第1局側処理部12a4を構成する各レイヤは従来公知であるので、これ以上の説明を省略する。
第1管理部12a5は、第1局側終端部12aにおける加入者側終端装置14との通信を管理する機能を有する。具体的には第1管理部12a5は、送信タイミング管理部12a10と、LLID管理部12a11とを備えている。
送信タイミング管理部12a10は、第1及び第2波長λ1及びλ2で通信を行う個々の加入者側終端装置14の第1局側終端部12aに対する送信タイミングに関する情報(以下、「送信タイミング情報」と称する。)を記憶して管理している。送信タイミング管理部12a10が送信タイミングを管理することにより、加入者側終端装置14から第1局側終端部12aへと送信される通信信号(第1上り信号U1)同士の衝突が避けられる。
LLID管理部12a11は、第1及び第2波長λ1及びλ2で通信を行う個々の加入者側終端装置14に割り振るLLID(Logical Link ID)に関する情報(以下、「LLID情報」と称する。)記憶して管理する機能を有する。
ここでLLIDとは、個々の加入者側終端装置14に割り振られる、言わば装置番号である。第1局側終端部12aは、プリアンブル部分にこのLLIDを挿入することで送信先を明示した上で通信信号(第1下り信号D1)を加入者側終端装置14(第1加入者側終端装置14a、第2加入者側終端装置14b及び第3加入者側終端装置14c)に同報通信する。
同報通信を受信した加入者側終端装置14は、同報通信中のプリアンブル部分のLLIDを参照し、自らに割り振られたLLIDと異なる場合には、その通信信号を破棄する。一方、プリアンブル部分のLLIDと自らに割り振られたLLIDとが一致する場合には、その通信信号を受け付ける。
第1記憶送受信部12a6は、第1管理部12a5及び第2局側終端部12bの第2記憶送受信部12b6に通信可能に接続されている。第1記憶送受信部12a6は、第2記憶送受信部12b6と相俟って、上り方向と下り方向とで通信速度が異なる第3加入者側終端装置14cのDiscoveryプロセスを完了し、第3加入者側終端装置14cをEPONシステム10に登録する機能を有する。なお、この点については後述する動作の項で詳述する。
第1記憶送受信部12a6には、第2局側終端部12bの第2記憶送受信部12b6から、第2局側終端部12bにおける第1管理情報が送信され、記憶されている。より具体的には、第1管理情報とは、以下の2種の情報である。
(1)第2局側終端部12bにおける送信タイミング管理部12b10が保持している送信タイミング情報
(2)第2局側終端部12bにおけるLLID管理部12b11が保持しているLLID情報
また第1記憶送受信部12a6は、第1管理部12a5から、第2管理情報を読み出して、第2局側終端部12bの第2記憶送受信部12b6に送信する機能を有する。より具体的には、第2管理情報とは、以下の2種の情報である。
(1)ディスカバリープロセスにおけるRegister Request情報
(2)ディスカバリープロセスにおけるRegister ACK情報(後述)
信号転送部12a7は、第1局側処理部12a4と、第2局側終端部12bの信号受信部12b7とに接続されている。信号転送部12a7は、第1局側受信部12a2で受信された通信信号を第2局側処理部12bの信号受信部12b7へと転送する機能を有する。信号転送部12a7は、信号受信部12b7と相俟って、上り方向と下り方向とで通信速度が異なる第3加入者側終端装置14cと局側終端装置12との間で通信を継続する機能を有する。なお、この点については後述する動作の項で詳述する。
続いて、第2局側終端部12bの構成について説明する。第2局側終端部12bは、通信速度が異なる点を除いて、ほぼ第1局側終端部12aと同様に構成されている。
すなわち、第1局側終端部12aは、第1上り信号U1及び第1下り信号D1を用いて加入者側終端装置14と通信を行っている。つまり、第1局側終端部12aは上り方向及び下り方向ともに1Gbpsで通信を行っていた。しかし、第2局側終端部12bは、第2上り信号U2及び第2下り信号D2を用いて加入者側終端装置14と通信を行っている。つまり、第2局側終端部12bは、上り方向及び下り方向ともに10Gbpsで通信を行う。
第2局側終端部12bは、第2局側WDM12b1と、第2局側受信部12b2と、第2局側送信部12b3と、第2局側処理部12b4と、第2管理部12b5と、第2記憶送受信部12b6と、信号受信部12b7とを備えている。
第2局側WDM12b1は、光ファイバ18を介して第2局側終端部12bに入出力される第2上り信号U2(波長λ3)及び第2下り信号D2(波長λ4)の波長のみを通過させる波長フィルタである。第2局側WDM12b1の構成は従来公知であるので、これ以上の説明を省略する。
第2局側受信部12b2は、第2局側WDM12b1で選択された第3波長λ3の第2上り信号U2を受信して電気信号へと変換し、第2局側処理部12b4へと送信する機能を有する。
第2局側送信部12b3は、第2局側処理部12b4で処理された電気信号を、光信号へと変換し、この光信号を第4波長λ4の第2下り信号D2として、第2局側WDM12b1に向けて送信する機能を有する。
第2局側処理部12b4は、第2局側受信部12b2、第2局側送信部12b3及び信号受信部12b7に接続されている。第2局側処理部12b4は、第2局側受信部12b2から受信した電気信号、及び、第2局側送信部12b3に送信する電気信号を処理する機能を有しており、CPUの機能手段として構成されている。なお、信号受信部12b7については後述する。
第2局側処理部12b4は、PMAレイヤPMAと、PCSレイヤPCSと、RSレイヤRSと、MACレイヤMACと、MPMCレイヤMPMCと、OAMレイヤOAMと、MAC−Clientレイヤとを備えている。なお、第2局側処理部12b4に含まれるレイヤの構成及び機能は、第1局側終端部12aと同様であるので、その説明を省略する。
第2管理部12b5は、第2局側終端部12bにおける加入者側終端装置14との通信を管理する機能を有する。具体的には第2管理部12b5は、送信タイミング管理部12b10と、LLID管理部12b11とを備えている。
送信タイミング管理部12b10は、第3及び第4波長λ3及びλ4で通信を行う個々の加入者側終端装置14の第2局側終端部12bに対する送信タイミング情報を記憶して管理している。
LLID管理部12b11は、第3及び第4波長λ3及びλ4で通信を行う個々の加入者側終端装置に割り振るLLID情報を記憶して管理する機能を有する。
第2記憶送受信部12b6は、第2管理部12b5及び第1局側終端部12aの第1記憶送受信部12a6に通信可能に接続されている。第2記憶送受信部12b6は、第1記憶送受信部12a6と相俟って、上り方向と下り方向とで通信速度が異なる第3加入者側終端装置14cのDiscoveryプロセスを完了し、第3加入者側終端装置14cをEPONシステム10に登録する機能を有する。なお、この点については後述する動作の項で詳述する。
第2記憶送受信部12b6には、第1局側終端部12aの第1記憶送受信部12a6から第2管理情報が送信され、記憶されている。より具体的には、第2管理情報とは、以下の2種の情報である。
(1)DiscoveryプロセスにおけるRegister Request情報
(2)DiscoveryプロセスにおけるRegister ACK情報(後述)
また第2記憶送受信部12b6は、第2管理部12b5から、第1管理情報を読み出して、第1局側終端部12aの第1記憶送受信部12a6に送信する機能を有する。
具体的には、第1管理情報とは、以下の2種の情報である。
(1)第2局側終端部12bにおける送信タイミング管理部12b10が保持している送信タイミング情報
(2)第2局側終端部12bにおけるLLID管理部12b11が保持しているLLID情報
信号受信部12b7は、第2局側処理部12b4と、第1局側終端部12aの信号転送部12a7とに通信可能に接続されている。信号受信部12b7は、第1局側処理部12a4で処理されて、信号転送部12a7により転送された通信信号を受信して記憶する機能を有する。なお、信号転送部12a7は、信号受信部12b7と相俟って、上り方向と下り方向とで通信速度が異なる第3加入者側終端装置14cと局側終端装置12との間で通信を継続する機能を有する。なお、この点については動作の項で詳述する。
続いて、加入者側終端装置14について説明する。
加入者側終端装置14は、この実施の形態に示す例では、第1〜第3加入者側終端装置14a〜14cを備えている。なお、加入者側終端装置14に含まれる加入者側終端装置の個数は3台には限定されず、設計に応じて任意好適な台数とすることができる。
まず始めに第1加入者側終端装置14aについて説明する。第1加入者側終端装置14aは、第1上り信号U1を送信し、第1下り信号D1を受信するように構成されている。つまり、第1加入者側終端装置14aは上り方向及び下り方向ともに通信速度が1Gbpsで通信を行う加入者側終端装置である。
第1加入者側終端装置14aは、第1加入者側WDM14a1と、第1加入者側受信部14a2と、第1加入者側送信部14a3と、第1加入者側処理部14a4とを備えている。
第1加入者側WDM14a1は、光ファイバ18を介して第1加入者側終端部14aに入出力される第1上り信号U1(波長λ1)及び第1下り信号D1(波長λ2)の波長のみを通過させる波長フィルタである。
第1加入者側受信部14a2は、第1加入者側WDM14a1で選択された第2波長λ2の第1下り信号D1を受信して電気信号へと変換し、第1加入者側処理部14a4に送信する機能を有する。
第1加入者側送信部14a3は、第1加入者側処理部14a4で処理された電気信号を、光信号へと変換し、この光信号を第1波長λ1の第1上り信号U1として、第1加入者側WDM14a1に向けて送信する機能を有する。
第1加入者側処理部14a4は、第1加入者側受信部14a2及び第1加入者側送信部14a3に接続されていて、PMAレイヤPMAと、PCSレイヤPCSと、RSレイヤRSと、MACレイヤMACと、MPMCレイヤMPMCと、OAMレイヤOAMと、MAC−Clientレイヤとを備えている。なお、第1加入者側処理部14a4に含まれるレイヤの構成及び機能は、第1局側終端部12aと同様であるので、その説明を省略する。
続いて、第2加入者側終端装置14bについて説明する。第2加入者側終端装置14bは、第2上り信号U2を送信し、第2下り信号D2を受信するように構成されている。つまり、第1加入者側終端装置14aが上り下りとも1Gbpsで通信を行うのに対して、第2加入者側終端装置14bは、は上り方向及び下り方向ともに通信速度が10Gbpsで通信を行う。第2加入者側終端装置14bの構成は、通信速度が異なる点を除いて、第1加入者側終端装置14aと同様である。
第2加入者側終端装置14bは、第2加入者側WDM14b1と、第2加入者側受信部14b2と、第2加入者側送信部14b3と、第2加入者側処理部14b4とを備えている。
第2加入者側WDM14b1は、光ファイバ18を介して第2加入者側終端部14bに入出力される第2上り信号U2(波長λ3)及び第2下り信号D2(波長λ4)の波長のみを通過させる波長フィルタである。
第2加入者側受信部14b2は、第2加入者側WDM14b1で選択された第4波長λ4の第2下り信号D2を受信して電気信号へと変換し、第2局側処理部14b4に送信する機能を有する。
第2加入者側送信部14b3は、第2加入者側処理部14b4で処理された電気信号を、光信号へと変換し、この光信号を第3波長λ3の第2上り信号U2として、第2加入者側WDM14b1に向けて送信する機能を有する。
第2加入者側処理部14b4は、第2加入者側受信部14b2及び第2加入者側送信部14b3に接続されていて、PMAレイヤPMAと、PCSレイヤPCSと、RSレイヤRSと、MACレイヤMACと、MPMCレイヤMPMCと、OAMレイヤOAMと、MAC−Clientレイヤとを備えている。なお、第2加入者側処理部14b4に含まれるレイヤの構成及び機能は、第1局側終端部12aと同様であるので、その説明を省略する。
続いて、第3加入者側終端装置14cについて説明する。第3加入者側終端装置14cは、第1上り信号U1を送信し、第2下り信号D2を受信するように構成されている。つまり、第1加入者側終端装置14aが上り下りとも1Gbpsで通信を行うのに対して、第3加入者側終端装置14cは、上り方向が1Gbpsの通信速度で、下り方向が10Gbpsの通信速度で通信を行う。第3加入者側終端装置14cの構成は、通信速度が異なる点を除いて、第1加入者側終端装置14aと同様である。
第3加入者側終端装置14cは、第3加入者側WDM14c1と、第3加入者側受信部14c2と、第3加入者側送信部14c3と、第3加入者側処理部14c4とを備えている。
第3加入者側WDM14c1は、光ファイバ18を介して第3加入者側終端部14cに入出力される第1上り信号U1(波長λ1)及び第2下り信号D2(波長λ4)の波長のみを通過させる波長フィルタである。
第3加入者側受信部14c2は、第3加入者側WDM14c1で選択された第4波長λ4の第2下り信号D2を受信して電気信号へと変換し、第3局側処理部14c4に送信する機能を有する。
第3加入者側送信部14c3は、第3加入者側処理部14c4で処理された電気信号を、光信号へと変換し、この光信号を第1波長λ1の第1上り信号U1として、第3加入者側WDM14c1に向けて送信する機能を有する。
第3加入者側処理部14c4は、第3加入者側受信部14c2及び第3加入者側送信部14c3に接続されていて、PMAレイヤPMAと、PCSレイヤPCSと、RSレイヤRSと、MACレイヤMACと、MPMCレイヤMPMCと、OAMレイヤOAMと、MAC−Clientレイヤとを備えている。なお、第3加入者側処理部14c4に含まれるレイヤの構成及び機能は、第1局側終端部12aと同様であるので、その説明を省略する。
(動作)
続いて、図1及び図2を参照して、この実施の形態のEPONシステム10の動作について説明する。図2は、局側終端装置12と加入者側終端装置14との間で行われるDiscoveryプロセスの処理の手順を示したシーケンス図である。
(第1及び第2加入者側終端装置)
まず、始めに上り方向と下り方向とで通信速度が1Gbpsである第1加入者側終端装置14aを登録するためのDiscoveryプロセスについて説明する。なお、以下の説明では、第1加入者側終端装置14aは、まだ局側終端装置12の第1管理部12a5に登録されていないものとする。
局側終端装置12は、未登録の加入者側終端装置14を発見し、登録するために定期的にDiscoveryプロセスを実行する。
具体的には、局側終端装置12の第1局側終端部12aは、全ての加入者側終端装置14(第1〜第3加入者側終端装置14a〜14c)に対して、第1下り信号D1を用いて、一定時間間隔でDiscovery Gate信号S1を送信する例につき説明する。
Discovery Gate信号S1を送信する際に、第1局側終端部12aは、第1管理部12a5の送信タイミング管理部12a10に記憶されている送信タイミング情報を参照して、加入者側終端装置14からの返信であるRegister Request信号(後述)の送信タイミングを決定する。そして、決定された送信タイミングに対応する送信タイミング情報をDiscovery Gate信号S1に乗せてすなわち付加して、第1下り信号D1を用いて、全ての加入者側終端装置14に向けて送信する。
第1下り信号D1を用いたDiscovery Gate信号S1は、光ファイバ18及び光カプラ16を介して全ての加入者側終端装置14に送信される。第1下り信号D1の使用波長がλ2であるために、このDiscovery Gate信号S1は、第1加入者側終端装置14aの第1加入者側WDM14a1を通過して、第1加入者側受信部14a2で受信される。
なお、Discovery Gate信号S1は、加入者側終端装置14を構成する既に登録されている加入者側終端装置では破棄され、未登録の第1加入者側終端装置14aでのみ受信される。
Discovery Gate信号S1を受信した第1加入者側終端装置14aは、Discovery Gate信号S1で指定された許可時間の経過後、第1上り信号U1を用いて、Register Request信号S2を局側終端装置12に向けて送信する。この許可時間は、Discovery Gate信号S1から読み出された送信タイミング情報から送信タイミングを検出し、この送信タイミングで決定された受信時刻からの経過時間である。
第1上り信号U1を用いて送信されたRegister Request信号S2は使用波長がλ1であるために、局側終端装置12に到達した後、WDM12cと第1局側終端部12aの第1局側WDM12a1とを経て、第1局側受信部12a2で受信される。
Register Request信号S2を受信した第1局側終端部12aは、第1管理部12a5のLLID管理部12a11に保持され管理されているLLID情報を参照して、第1加入者側終端装置14aに割り当てるべきLLIDを決定する。そして、第1局側終端部12aは、決定されたLLIDをRegister信号S3として第1加入者側終端装置14aに向けて第1下り信号D1を用いて送信する。
同時に、第1局側終端部12aは、第1管理部12a5の送信タイミング管理部12a10の送信タイミング情報を参照して、第1加入者側終端装置14aからの上り信号の送信タイミングを決定する。そして、決定された送信タイミングを許可(Gate)信号S4に乗せて、第1下り信号D1を用いて第1加入者側終端装置14aに向けて送信する。
第1下り信号D1を用いて送信された登録(Register)信号S3及びGate信号S4は、使用波長がλ2であるために、第1加入者側終端装置14aに到達した後に、第1加入者側WDM14a1を通過し、第1加入者側受信部14a2で受信される。
このようにして、Register信号S3及びGate信号S4を受信した第1加入者側終端装置14aは、Register Request信号S2の場合と同様に、Gate信号S4に記載されている送信タイミングで、Register ACK信号S5を、第1上り信号U1を用いて局側終端装置12に送信する。
第1上り信号U1を用いて送信されたRegister ACK信号S5は使用波長がλ1であるために、局側終端装置12に到達した後、WDM12cと第1局側終端部12aの第1局側WDM12a1とを通過し、第1局側受信部12a2で受信される。
第1局側終端装置12aにおいてRegister ACK信号S5が受信されたことをもって、Discoveryプロセスは終了し、局側終端装置12の第1管理部12a5に第1加入者側終端装置14aが登録される。
なお、上り方向と下り方向とで通信速度が10Gbpsである第2加入者側終端装置14bのDiscoveryプロセスについても同様である。すなわち、第2加入者側終端装置14bと第2局側終端部12bとの間で、第2上り信号U2及び第2下り信号D2を用いて、上述したDiscovery Gate信号、Register Request信号、Register信号、Gate信号、及びRegister ACK信号のやり取りを行うことで、Discoveryプロセスが完了する。
(第3加入者側終端装置)
第3加入者側終端装置14cは、通信速度の異なる第1上り信号U1(波長λ1)と第2下り信号D2(波長λ4)とを用いて局側終端装置12と通信を行う。つまり、第3加入者側終端装置14cは、下り方向の通信速度が第2通信速度(10Gbps)であり、上り方向の通信速度が第1通信速度(1Gbps)である。
そのため、未登録の第3加入者側終端装置14cを局側終端装置12の第1及び第2管理部12a5及び12b5に登録するためのDiscoveryプロセスでは、上り方向と下り方向の通信速度が等しい第1及び第2加入者側終端装置14a及び14bとは異なる処理が必要となる。
以下、図1,図2及び図3を参照して、この処理について順を追って説明する。図3は、第1局側終端部12aの第1記憶送受信部12a6と、第2局側終端部12bの第2記憶送受信部12b6との間の情報のやり取りを示すシーケンス図である。
なお、以下の説明においては加入者側終端装置14の中で、第3加入者側終端装置14cのみが局側終端装置12に未登録であるものとする。
(1)Discovery Gate信号
まず、局側終端装置12の第2局側終端部12bは、全ての加入者側終端装置14に向けて、第2下り信号D2を用いてDiscovery Gate信号S1を送信する。この際、第2局側終端部12bは、第2管理部12b5の送信タイミング管理部12b10の送信タイミング情報を参照して、加入者側終端装置14からの返信であるRegister Request信号(後述)の送信タイミングを決定する。そして、決定された送信タイミングに対応する送信タイミング情報をDiscovery Gate信号S1に乗せてすなわち付加して、第2下り信号D2を用いて、全ての加入者側終端装置14に向けて送信する。
さらに、第2局側終端部12bの第2記憶送受信部12b6は、第2管理部12b5の送信タイミング管理部12b10から、Discovery Gate信号S1に付加された送信タイミング情報を読み出し、第1局側終端部12aの第1記憶送受信部12a6へと送信する(図3、S11)。
送信タイミング情報を受信した第1局側終端部12aの第1記憶送受信部12a6は、この送信タイミング情報を記憶しておく。この送信タイミング情報の受信により第1局側終端部12aは、第2局側終端部12bにおいてDiscoveryプロセスが開始されたことを認識する。
(2)Register Request信号
Discovery Gate信号S1を受信した第3加入者側終端装置14cは、第1加入者側終端装置14aの場合と同様に、Discovery Gate信号S1で指定された送信タイミングで、第1上り信号U1を用いて、Register Request信号S2を局側終端装置12に向けて送信する。
第1上り信号U1を用いて送信されたRegister Request信号S2は使用波長がλ1であるために、局側終端装置12に到達した後、WDM12cを通過して第1局側終端部12aで受信される。
ところで、第1局側終端部12aの第1記憶送受信部12a6には、上述のように、第2記憶送受信部12b6から送られた送信タイミング情報が記憶されている。その結果、第1局側終端部12aは、この送信タイミング情報を参照することにより、第2局側終端部12bで開始されたDiscoveryプロセスを継続することができる。
すなわち、第1局側終端部12aは、Register Request信号S2を受信すると、直ちにこの情報を第2局側終端部12bに送る。つまり、第1記憶送受信部12a6は、第1管理部12a5を参照して、Register Request信号S2を受信したことを示すRegister Request情報を、第2局側終端部12bの第2記憶送受信部12b6へと送る(図3、S12)。
第2局側終端部12bの第2記憶送受信部12b6は、このRegister Request情報を受信して記憶しておく。これにより、第2局側終端部12bは、Discoveryプロセスが正常に進行していることを認識することができる。
(3)Register信号及びGate信号
第2局側終端部12bは、第1局側終端部12aからRegister Request情報を受け取ると、直ちに第3加入者側終端装置14cに割り振るべきLLIDを決定する。
すなわち、第2局側終端部12bは、第2管理部12b5のLLID管理部12b11に保持され管理されているLLID情報を参照して、第3加入者側終端装置14cに割り振るべきLLIDを決定する。そして、第2局側終端部12bは、決定されたLLIDをRegister信号S3に乗せて、第2下り信号D2で第3加入者側終端装置14cに向けて送信する。
同時に、第2局側終端部12bは、第1局側終端部12aからRegister Request情報を受け取ると、直ちに第3加入者側終端装置14cがRegister ACK信号を送信すべき送信タイミングを決定する。
すなわち、第2局側終端部12bは、第2管理部12b5の送信タイミング管理部12b10の送信タイミング情報を参照する。そして、第3加入者側終端装置14cからのRegister ACK信号の送信タイミングを決定する。続いて、決定された送信タイミングをGate信号S4に乗せて、第2下り信号D2を用いて第3加入者側終端装置14cに向けて送信する。
さらに、第2局側終端部12bの第2記憶送受信部12b6は、LLID管理部12b11及び送信タイミング管理部12b10を参照し、決定されたLLID情報及び送信タイミング情報を第1局側終端部12aの第1記憶送受信部12a6へと送信する(図3、S13)。
LLID情報及び送信タイミング情報を受信した第1局側終端部12aの第1記憶送受信部12a6は、受信したLLID情報及び送信タイミング情報を記憶しておく。
(4)Register ACK信号
Register信号S3及びGate信号S4を受信した第3加入者側終端装置14cは、Gate信号S4で指定された送信タイミングで、第1上り信号U1を用いて、Register ACK信号S5を局側終端装置12に向けて送信する。
第1上り信号U1を用いて送信されたRegister ACK信号S5は使用波長がλ1であるために、局側終端装置12に到達した後、WDM12cを通過して第1局側終端部12aで受信される。
ところで、第1局側終端部12aの第1記憶送受信部12a6には、上述のように、第2記憶送受信部12b6から送信されたLLID情報及び送信タイミング情報が記憶されている。よって、第1局側終端部12aは、第3加入者側終端装置14cからのRegister ACK信号S5を適切に処理することができる。
さらに、第1記憶送受信部12a6は、第1管理部12a5を参照して、Register ACK信号S5を受信したことを示すRegister ACK情報を、第2局側終端部12bの第2記憶送受信部12b6へと送信する(図3、S14)。
第2局側終端部12bの第2記憶送受信部12b6は、このRegister ACK情報を受信して記憶しておく。これにより、第2局側終端部12bは、Discoveryプロセスが正常に終了したことを認識する。
第2局側終端部12bの第2記憶送受信部12b6においてRegister ACK情報が記憶されたことをもって、Discoveryプロセスは終了し、局側終端装置12に第3加入者側終端装置14cが登録される。
このように、Discoveryプロセスが終了すると、局側終端装置12と第3加入者側終端装置14cとの間で通常の通信が行われる。
第3加入者側終端装置14cから第1上り信号U1で送信されるデータは、第1局側終端部12aで受信され、信号転送部12a7により、第2局側終端部12bの信号受信部12b7に転送される。信号受信部12b7で受信されたデータは、第2局側終端部12bの第2局側処理部12b4で処理される。
このように、信号転送部12a7と信号受信部12b7との働きにより、Discoveryプロセスが終了した後も第3加入者側終端装置14cと局側終端装置12とは、相互に通信を継続することができる。
このように、この実施の形態のEPONシステムでは、それぞれ通信速度の異なる3種類の第1〜第3加入者側終端装置14a〜14cを、2種類の局側終端部12a及び12bを備えた局側終端装置12で収容することができる。つまり、局側終端部の種類を増やす必要がない。その結果、通信速度の種類によらず加入者側終端装置14を効率的に収容することができるEPONシステムが得られる。
10 EPONシステム
12 局側終端装置
12a 第1局側終端部
12a1 第1局側WDM
12a2 第1局側受信部
12a3 第1局側送信部
12a4 第1局側処理部
12a5 第1管理部
12a6 第1記憶送受信部
12a7 信号転送部
12a10,12b10 送信タイミング管理部
12a11,12b11 LLID管理部
12b 第2局側終端部
12b1 第2局側WDM
12b2 第2局側受信部
12b3 第2局側送信部
12b4 第2局側処理部
12b5 第2管理部
12b6 第2記憶送受信部
12b7 信号受信部
12c WDM
14 加入者側終端装置
14a 第1加入者側終端装置
14a1 第1加入者側WDM
14a2 第1加入者側受信部
14a3 第1加入者側送信部
14a4 第1加入者側処理部
14b 第2加入者側終端装置
14b1 第2加入者側WDM
14b2 第2加入者側受信部
14b3 第2加入者側送信部
14b4 第2加入者側処理部
14c 第3加入者側終端装置
14c1 第3加入者側WDM
14c2 第3加入者側受信部
14c3 第3加入者側送信部
14c4 第3加入者側処理部
16 光カプラ
18 光ファイバ

Claims (4)

  1. 第1通信速度で通信される第1波長の第1上り信号を受信する第1局側受信部及び第1通信速度で通信される第2波長の第1下り信号を送信する第1局側送信部を備えた第1局側終端部、並びに、
    第2通信速度で通信される第3波長の第2上り信号を受信する第2局側受信部及び第2通信速度で通信される第4波長の第2下り信号を送信する第2局側送信部を備えた第2局側終端部を
    備えた局側終端装置と、
    前記第2下り信号を受信する第1加入者側受信部及び前記第1上り信号を送信する第1加入者側送信部を備えた第1加入者側終端装置、
    前記第1下り信号を受信する第2加入者側受信部及び前記第2上り信号を送信する第2加入者側送信部を備えた第2加入者側終端装置、並びに
    前記第2下り信号を受信する第3加入者側受信部及び前記第2上り信号を送信する第3加入者側送信部を備えた第3加入者側終端装置を含む加入者側終端装置と、
    前記局側終端装置及び前記加入者側終端装置を光ファイバを介して接続する光カプラとを備えていて、
    前記第1局側終端部は、前記第2局側終端部が送信した第2下り信号に関する情報を記憶しかつ送受信する第1記憶送受信部を備えており、
    前記第2局側終端部は、前記第1局側終端部が送信した第1上り信号に関する情報を記憶しかつ送受信する第2記憶送受信部を備えていることを特徴とするEPONシステム。
  2. 前記第1記憶送受信部は、前記第2局側終端部における前記第2下り信号の送信タイミング情報、及び前記第1加入者側終端装置の論理リンク識別子(LLID)情報を保持しており、
    前記第2記憶送受信部は、前記第1局側終端部が受信した登録要求(Register Request)信号に関する情報、及び登録許可(Register ACK)信号に関する情報を保持していることを特徴とする請求項1に記載のEPONシステム。
  3. 前記局側終端装置は、前記第1局側受信部に、該第1局側受信部で受信した第1上り信号を前記第2局側終端部に転送する信号転送部を備え、及び、前記第2局側受信部に、該転送された第1上り信号を受信する信号受信部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のEPONシステム。
  4. 前記第1通信速度が1Gbpsであり、前記第2通信速度が10Gbpsであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のEPONシステム。
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