JP2012134584A - Pon system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PON system including an OLT and a plurality of ONUs, capable of evading degradation of a service by a discovery function.SOLUTION: A PON system includes an OLT 1 and a plurality of ONUs 3 connected to the OLT 1 via an optical fiber transmission path and an optical coupler 2. The OLT 1 is configured to have: a control processing section 5; a MAC corresponding table 7; and a MAC address learning table 8. The control processing section 5 includes control means that registers a liked-up MAC address of the ONU in the MAC address learning table 8 and transmits a broadcasting discovery gate frame after successively transmitting a register frame to the ONU 3 based on the MAC address registered in the MAC address learning table 8. The ONU transmits the gate frame of a register request by reception of the register frame.

Description

本発明は、局側装置(Optical Line Terminal;以下「OLT」と略称する)と光カプラを介して複数の加入者終端装置(Optical Network Unit;以下「ONU」と略称する)とをそれぞれ光ファイバ伝送路により接続したPONシステムに関する。   According to the present invention, a station side device (Optical Line Terminal; hereinafter abbreviated as “OLT”) and a plurality of subscriber terminators (Optical Network Unit; hereinafter abbreviated as “ONU”) via optical couplers are respectively optical fibers. The present invention relates to a PON system connected by a transmission line.

PON(Passive Optical Network)システムは、上位のネットワークに接続したOLTと光ファイバ伝送路を介して光カプラとを接続し、この光カプラと複数のONUとをそれぞれ光ファイバ伝送路を介して接続し、各ONUにデータ端末等を接続した基本構成を有するもので、OLTから各ONUに対しては、時分割多重伝送形式で送信し、各ONUは、自装置宛てのフレームを受信処理し、又OLTから指示されたタイミングで送信することにより、光カプラに於いて時分割多重伝送形式となってOLTへ転送される。その場合、各ONUからの送信フレームが光カプラに於いて衝突しないように、且つ伝送効率の低下を回避する為に、OLTは、各ONUの送信要求の有無と、送信要求有りの場合の送信データ量とを認識して、送信要求ONU対応の送信タイミングを定めて通知することになる。このようなPONシステムとして、例えば、IEEE Std 802.3ahによる標準化が知られている。   A PON (Passive Optical Network) system connects an OLT connected to a higher-level network and an optical coupler via an optical fiber transmission line, and connects the optical coupler and a plurality of ONUs via an optical fiber transmission line. , Having a basic configuration in which a data terminal or the like is connected to each ONU, and transmitted from the OLT to each ONU in a time division multiplex transmission format. Each ONU receives and processes a frame addressed to itself. By transmitting at the timing instructed from the OLT, the optical coupler is transferred to the OLT in a time division multiplex transmission format. In that case, in order to prevent a transmission frame from each ONU from colliding in the optical coupler and to avoid a decrease in transmission efficiency, the OLT transmits whether there is a transmission request of each ONU and when there is a transmission request. Recognizing the amount of data, the transmission timing corresponding to the transmission request ONU is determined and notified. As such a PON system, for example, standardization by IEEE Std 802.3ah is known.

PONシステムは、例えば、図4に示す概要構成を有するもので、11はOLT、12は光カプラ、13はONU、14は送受信処理部、15は制御処理部、16は送受信処理部、17はMAC対応テーブルを示す。送受信処理部16は、図示を省略している他のネットワークとの間のフレーム送受信処理を行い、又送受信処理部14は、光カプラ12を介してONU13との間のフレーム送受信処理を行う構成を有し、又MAC対応テーブル17は、ONU13のMACアドレスと、ディスカバリ処理により送信要求を行ったONU13対応に割当てた論理リンク識別子LLID(Logical Link Identifier)とを対応させて保持する。制御処理部15は、送受信処理部14,16による送受信を制御してフレーム転送処理を行うと共に、ディスカバリ処理により送信要求ONUのMACアドレスと、割当てたLLIDとをMAC対応テーブル17によって管理する機能を有するものである。   The PON system has, for example, the schematic configuration shown in FIG. 4. 11 is an OLT, 12 is an optical coupler, 13 is an ONU, 14 is a transmission / reception processing unit, 15 is a control processing unit, 16 is a transmission / reception processing unit, and 17 is A MAC correspondence table is shown. The transmission / reception processing unit 16 performs frame transmission / reception processing with another network (not shown), and the transmission / reception processing unit 14 performs frame transmission / reception processing with the ONU 13 via the optical coupler 12. And the MAC correspondence table 17 holds the MAC address of the ONU 13 in association with the logical link identifier (LLID) assigned to the correspondence with the ONU 13 that requested the transmission by the discovery process. The control processing unit 15 controls the transmission / reception by the transmission / reception processing units 14 and 16 to perform frame transfer processing, and manages the MAC address of the transmission request ONU and the assigned LLID by the discovery processing by the MAC correspondence table 17. It is what you have.

図5は、ディスカバリ処理の概要シーケンス説明図であり、OLTからディスカバリ・ゲート・フレーム(Discovery Gate)をブロードキャスト的に送信する。このディスカバリ・ゲート・フレームを受信した送信要求を有するONUは、ランダム遅延時間(Random delay)後に、レジスタ要求フレーム(Register Reqest)を送信する。このレジスタ要求フレームの送信元アドレスとして、ONUのMACアドレスを付加している。OLTは、ディスカバリ・ゲート・フレーム送出後のディスカバリ・ウィンドウ(Discovery Window)内で受信した登録要求フレーム(Register Request)により、送信先アドレスDA=ONUのMACアドレス、送信元アドレスSA=OLTのMACアドレスと共に、そのONUに割当てたLLIDを付加したフレーム(Register)を送信し、且つ図4に於けるMAC対応テーブル17に、MACアドレスとLLIDとを対応付けて記憶させる。又ONUは、受信したフレームにより通知されたLLIDをメモリ等に保持する。そして、OLTは、ONUに対して、送信時刻や送信時間等の情報を含むゲートフレーム(Gate)を送信し、ONUは、受信確認のRegister ACKを送信する。   FIG. 5 is an explanatory diagram of an outline sequence of the discovery process, in which a discovery gate frame (Discovery Gate) is broadcasted from the OLT. The ONU having the transmission request that has received the discovery gate frame transmits a register request frame (Register Request) after a random delay time (Random delay). The ONU MAC address is added as the source address of this register request frame. The OLT uses the registration request frame (Register Request) received in the discovery window after the discovery gate frame is sent, and the destination address DA = the MAC address of the ONU and the source address SA = the MAC address of the OLT. At the same time, a frame (Register) to which the LLID assigned to the ONU is added is transmitted, and the MAC address and LLID are associated with each other and stored in the MAC correspondence table 17 in FIG. The ONU holds the LLID notified by the received frame in a memory or the like. Then, the OLT transmits a gate frame (Gate) including information such as transmission time and transmission time to the ONU, and the ONU transmits a Register ACK for confirmation of reception.

PONシステムは、光信号の伝送処理技術の進歩に従って、OLTに接続されるONUの台数も増加可能となり、既に各種の構成が提案され、且つ実用化されている。又現用予備の二重化構成によりシステムの信頼性向上を図る構成も各種提案されている。又ONUのMACアドレスとONUのLLIDとを対応付けてOLTに於いて管理する各種のPONシステムも各種知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。   With the progress of optical signal transmission processing technology, the number of ONUs connected to the OLT can be increased, and various configurations have already been proposed and put into practical use for the PON system. Various configurations have been proposed for improving the reliability of the system by using a redundant configuration for the current backup. Various types of PON systems that manage the ONU MAC address and the ONU LLID in association with the OLT are also known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開2009−55267号公報JP 2009-55267 A 特開2009−118116号公報JP 2009-118116 A

PONシステムは、OLTから定期的にディスカバリ・ゲート・フレームを送信して、新たに接続又は送信要求が生じたONUの登録を行うものであり、各ONUは、ランダム遅延時間を設定して登録要求フレーム(Register Request)をOLTに送信する場合に、そのフレームが光カプラに於いて衝突することが発生する問題があり、それによって、送信要求を有するONUの登録遅延が大きくなる問題がある。又ディスカバリ・ゲート・フレームの送信間隔が長いと、送信要求ONUに対する対応が遅くなり、それによるサービス低下の問題が生じる。又ディスカバリ・ゲート・フレームの送信間隔を短くすると、ディスカバリ・ウィンドウの時間内では、登録済みのONUは、送受信処理ができないので、登録済のONUの送信要求に対する送信割り当て時間を短くしなければならなくなり、それによってもサービス低下となる問題が生じる。   The PON system periodically transmits a discovery gate frame from the OLT, and registers an ONU that newly generates a connection or transmission request. Each ONU sets a random delay time and requests registration. When transmitting a frame (Register Request) to the OLT, there is a problem that the frame collides in the optical coupler, thereby increasing the registration delay of the ONU having a transmission request. In addition, if the transmission interval of the discovery gate frame is long, the response to the transmission request ONU is delayed, resulting in a problem of service degradation. If the transmission interval of the discovery gate frame is shortened, the registered ONU cannot perform transmission / reception processing within the time of the discovery window, so the transmission allocation time for the transmission request of the registered ONU must be shortened. This also causes a problem of service degradation.

本発明は、前述の従来の問題点を解決することを目的とし、ディスカバリ機能によるサービス低下を回避可能とするものである。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to avoid service degradation due to the discovery function.

本発明のPONシステムは、OLTと、このOLTに光ファイバ伝送路と光カプラとを介して接続された複数のONUとを含む構成のPONシステムに於いて、前記OLTは、制御処理部と、MAC対応テーブルと、MACアドレス学習テーブルとを備え、前記制御処理部は、前記MAC対応テーブルに、前記ONUに割当てた論理リンク識別子と該ONUのMACアドレスとを対応させて登録する手段と、前記MACアドレス学習テーブルに、リンクアップしたONUのMACアドレスを順次登録する手段と、前記MACアドレス学習テーブルに登録されたMACアドレスを基に、ディスカバリ・ゲート・フレームの送信前に、順次レジスタ・フレームを送信する制御手段とを備えている。   The PON system of the present invention is a PON system configured to include an OLT and a plurality of ONUs connected to the OLT via optical fiber transmission lines and optical couplers. The OLT includes a control processing unit, A MAC correspondence table and a MAC address learning table, wherein the control processing unit registers the logical link identifier assigned to the ONU in association with the MAC address of the ONU in the MAC correspondence table; Based on the means for sequentially registering the MAC address of the linked up ONU in the MAC address learning table and the MAC address registered in the MAC address learning table, the register frame is sequentially transmitted before transmitting the discovery gate frame. Control means for transmitting.

又本発明のPONシステムの前記OLTの制御処理部は、所定の周期毎に、前記MACアドレス学習テーブルに登録されたMACアドレスの登録順に従って順次前記ONUのMACアドレスを付加したレジスタ・フレームを送信した後に、前記ディスカバリ・ゲート・フレームを送信する制御手段を備えている。   In addition, the OLT control processing unit of the PON system of the present invention transmits a register frame to which the MAC address of the ONU is added in order according to the registration order of the MAC addresses registered in the MAC address learning table every predetermined period. Then, a control means for transmitting the discovery gate frame is provided.

又本発明のPONシステムの前記ONUは、前記OLTからのディスカバリ・ゲート・フレームの受信前のレジスタ・フレームの受信により、未登録の場合は、登録要求のゲート・フレームを送信する制御手段を備えている。   Further, the ONU of the PON system of the present invention comprises a control means for transmitting a registration request gate frame when it is not registered due to reception of a register frame before receiving the discovery gate frame from the OLT. ing.

PONシステムのOLTにMACアドレス学習テーブルを設け、このMACアドレス学習テーブルに、リンクアップしたONUのMACアドレスを順次登録しておき、ディスカバリ・ゲート・フレームを送信する前に、MACアドレス学習テーブルに登録されたMACアドレスを基に順次レジスタ・フレームを送信することにより、以前にリンクアップしたことのある送信要求ONUは、直ちに登録要求の応答を行うことにより、OLTに対して登録することが可能となり、この場合、他のONUとの競合が生じないので、MACアドレス学習テーブルに多数のONU対応のMACアドレスが登録されていても、ONU対応に問い合わせることになり、ONU対応の処理時間を短くしても、送信要求が発生したONUの登録処理を実行することができる。従って、ONUのデータフレームの送信効率を向上することが可能となる。   The MAC address learning table is provided in the OLT of the PON system, and the MAC addresses of the linked-up ONUs are sequentially registered in this MAC address learning table and registered in the MAC address learning table before transmitting the discovery gate frame. By transmitting register frames sequentially based on the MAC addresses that have been sent, transmission request ONUs that have been linked up before can immediately register with the OLT by responding to registration requests. In this case, since there is no conflict with other ONUs, even if a large number of ONU-compatible MAC addresses are registered in the MAC address learning table, the ONU support is inquired, and the ONU-compatible processing time is shortened. However, the registration process of the ONU where the transmission request has occurred is executed. Can. Therefore, it is possible to improve the transmission efficiency of the ONU data frame.

本発明の実施例1の説明図である。It is explanatory drawing of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の要部フローチャートである。It is a principal part flowchart of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の要部シーケンスチャートである。It is a principal part sequence chart of Example 1 of this invention. 従来例のPONシステムの要部説明図である。It is principal part explanatory drawing of the PON system of a prior art example. 従来例のディスカバリ機能の要部シーケンスチャートである。It is a principal part sequence chart of the discovery function of a prior art example.

本発明のPONシステムは、図1を参照して説明すると、OLT1と、このOLT1に光ファイバ伝送路と光カプラ2とを介して接続された複数のONU3とを含む構成のPONシステムに於いて、OLT1は、制御処理部5と、MAC対応テーブル7と、MACアドレス学習テーブル8とを含む構成を有し、制御処理部5は、リンクアップしたONUのMACアドレスを、MACアドレス学習テーブル8に順次登録し、このMACアドレス学習テーブル8に登録されたMACアドレスを基に、ONU3に対して順次ゲート・フレームを送信した後に、ディスカバリ・ゲート・フレームを送信する制御手段を備えた構成を有するものである。   The PON system of the present invention will be described with reference to FIG. 1. In the PON system including an OLT 1 and a plurality of ONUs 3 connected to the OLT 1 via an optical fiber transmission line and an optical coupler 2. The OLT 1 includes a control processing unit 5, a MAC correspondence table 7, and a MAC address learning table 8. The control processing unit 5 stores the MAC address of the linked up ONU in the MAC address learning table 8. A structure having control means for sequentially registering and transmitting discovery gate frames after sequentially transmitting gate frames to the ONU 3 based on the MAC addresses registered in the MAC address learning table 8 It is.

図1は、本発明の実施例1の説明図であり、1はOLT、2は光カプラ、3はONU、4は送受信処理部、5は制御処理部、6は送受信処理部、7はMAC対応テーブル、8はリンクアップしたONUのMACアドレスを順次記憶しておくMACアドレス学習テーブルを示す。送受信処理部4,6及びMAC対応テーブル7は、図4に示す従来例の構成及び機能に類似したものであり、既に知られた各種の構成を適用することができる。又MACアドレス学習テーブル8は、リンクアップした総てのONUのMACアドレスを順次記憶しておくもので、現在リンクアップしているONUと、過去にリンクアップし、現在リンクダウンの状態のONUとを含むONUのMACアドレスを格納する。このMACアドレス学習テーブル8に対するMACアドレスの登録処理及び読出しの処理は、制御処理部によって行う。   FIG. 1 is an explanatory diagram of Embodiment 1 of the present invention, where 1 is an OLT, 2 is an optical coupler, 3 is an ONU, 4 is a transmission / reception processing unit, 5 is a control processing unit, 6 is a transmission / reception processing unit, and 7 is a MAC. A correspondence table 8 is a MAC address learning table for sequentially storing MAC addresses of linked ONUs. The transmission / reception processing units 4 and 6 and the MAC correspondence table 7 are similar to the configuration and function of the conventional example shown in FIG. 4, and various known configurations can be applied. The MAC address learning table 8 sequentially stores the MAC addresses of all the ONUs that have been linked up. The ONUs that are currently linked up, the ONUs that have been linked up in the past, and are currently linked down. Is stored. The control processing unit performs the MAC address registration process and the read process for the MAC address learning table 8.

図2は、本発明の実施例1の要部フローチャートを示し、ディスカバリ・ゲート・フレーム送信前に、OLT1の制御処理部5は、MACアドレス学習テーブル8に、ONUのMACアドレスが登録されているか否かを判定する(a1)。登録されている場合、MACアドレス学習テーブル8の登録順にレジスタ(REGISTER)フレームを送信する(a2)。即ち、ディスカバリ・ゲート・フレームを送信する前に、MACアドレス対応にレジスタ・フレームを送信する。その後又はMACアドレス学習テーブル8にMACアドレスが登録されていない場合は、ディスカバリ・ゲート・フレームを送信する(a3)。それにより、ディスカバリ・ゲート・フレームを送信する時間間隔を長くすることが可能となり、その間は、各ONUとの間でデータ・フレームの送受信が可能である。   FIG. 2 is a flowchart showing the main part of the first embodiment of the present invention. Before the discovery gate frame is transmitted, the control processing unit 5 of the OLT 1 registers the MAC address of the ONU in the MAC address learning table 8. It is determined whether or not (a1). If registered, register (REGISTER) frames are transmitted in the order of registration in the MAC address learning table 8 (a2). That is, before transmitting the discovery gate frame, the register frame is transmitted corresponding to the MAC address. After that or when the MAC address is not registered in the MAC address learning table 8, a discovery gate frame is transmitted (a3). As a result, the time interval for transmitting the discovery gate frame can be increased, and during that time, data frames can be transmitted to and received from each ONU.

図3は、本発明の実施例1の要部シーケンスチャートを示し、図1に示す構成も参照して説明する。OLT1のMACアドレス学習テーブル8に、リンクアップしたONU3の登録順のMACアドレスを基に、レジスタ・フレーム(REGISTER{DA=ONU MAC address,SA=OLT MAC address,content=LLID+Sync Time+echo of pending grants}を送信する。次にゲート・フレーム(GATE{DA=MAC Control,SA=OLT MAC address,content=Grant}を送信する。このゲート・フレームを受信したONUは、送信要求がある場合、OLTに対して、REGISTER ACK{DA=MAC Control,SA=ONU MACaddess,content=echo of LLID+echo of Sync Time}を送信する。それにより、OLTに対してONUの登録処理が完了する。   FIG. 3 shows a main part sequence chart according to the first embodiment of the present invention, which will be described with reference to the configuration shown in FIG. Register frame (REGISTER {DA = ONU MAC address, SA = OLT MAC address, content = LLID + Sync Time + echo of grants) based on the MAC address in the registration order of the linked-up ONU 3 in the MAC address learning table 8 of OLT 1 Next, a gate frame (GATE {DA = MAC Control, SA = OLT MAC address, content = Grant}) is transmitted. When there is a transmission request, the ONU that has received this gate frame transmits to the OLT. , REGISTER ACK {DA = MAC Control, SA = ONU MAC address, content = echo of LLID + echo of Sync Time} is transmitted, thereby completing the ONU registration process for the OLT.

又ONU3は、OLT1からのブロードキャスト的なディスカバリ・ゲート・フレームの受信によりレジスタ要求フレームを送信する機能を有すると共に、このディスカバリ・ゲート・フレームの受信前のゲート・フレームの受信により、登録要求のゲート・フレームの送信を行う制御手段を備えており、従って、前述のように、OLT1のMACアドレス学習テーブル8に、過去にリンクアップしたことがあるONU3は、そのMACアドレスが登録されているから、ディスカバリ・ゲート・フレーム受信前に、自ONU3のMACアドレスが付加されたゲート・フレームを受信できることにより、前述のREGISTER ACKフレームを送信して、OLT1に対して応答し、OLT1に対して、送信要求のあるONU3の登録完了となる。   The ONU 3 has a function of transmitting a register request frame by receiving a broadcast discovery gate frame from the OLT 1 and also receives a registration request gate by receiving a gate frame before receiving the discovery gate frame. Since it has a control means for transmitting a frame, and as described above, the ONU 3 that has been linked up in the MAC address learning table 8 of the OLT 1 has its MAC address registered, Before receiving the discovery gate frame, it can receive the gate frame with the MAC address of its own ONU3, so it sends the above REGISTER ACK frame, responds to OLT1, and sends a transmission request to OLT1. Complete registration of ONU3 with That.

1 OLT
2 光カプラ
3 ONU
4 送受信処理部
5 制御処理部
6 送受信処理部
7 MAC対応テーブル
8 MACアドレス学習テーブル
1 OLT
2 Optical coupler 3 ONU
4 Transmission / Reception Processing Unit 5 Control Processing Unit 6 Transmission / Reception Processing Unit 7 MAC Correspondence Table 8 MAC Address Learning Table

Claims (3)

OLTと、該OLTに光ファイバ伝送路と光カプラとを介して接続された複数のONUとを含む構成のPONシステムに於いて、
前記OLTは、制御処理部と、MAC対応テーブルと、MACアドレス学習テーブルとを備え、
前記制御処理部は、前記MAC対応テーブルに、前記ONUに割当てた論理リンク識別子と該ONUのMACアドレスとを対応させて登録する手段と、前記MACアドレス学習テーブルに、リンクアップしたONUのMACアドレスを順次登録する手段と、前記MACアドレス学習テーブルに登録されたMACアドレスを基に、ディスカバリ・ゲート・フレームの送信前に、順次レジスタ・フレームを送信する制御手段とを備えた
ことを特徴とするPONシステム。
In a PON system including an OLT and a plurality of ONUs connected to the OLT via an optical fiber transmission line and an optical coupler,
The OLT includes a control processing unit, a MAC correspondence table, and a MAC address learning table,
The control processing unit registers in the MAC correspondence table a logical link identifier assigned to the ONU in association with the MAC address of the ONU, and the MAC address of the ONU linked up in the MAC address learning table And a control means for sequentially transmitting a register frame before transmitting a discovery gate frame based on the MAC address registered in the MAC address learning table. PON system.
前記OLTの前記制御処理部は、所定の周期毎に、前記MACアドレス学習テーブルに登録されたMACアドレスの登録順に従って順次前記ONUのMACアドレスを付加したレジスタ・フレームを送信した後に、前記ディスカバリ・ゲート・フレームを送信する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のPONシステム。   The control processing unit of the OLT transmits the register frame to which the MAC address of the ONU is sequentially added according to the registration order of the MAC addresses registered in the MAC address learning table for each predetermined period, 2. The PON system according to claim 1, further comprising control means for transmitting a gate frame. 前記ONUは、前記OLTからのディスカバリ・ゲート・フレームの受信前のレジスタ・フレームの受信により、未登録の場合は、登録要求のゲート・フレームを送信する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のPONシステム。   The ONU includes control means for transmitting a registration request gate frame when the register frame is not registered due to reception of a register frame before receiving a discovery gate frame from the OLT. Item 2. The PON system according to item 1.
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