JP2014138232A - Communication system and high-order side communication device and low-order side communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信システムおよび上位側通信装置並びに下位側通信装置に関する。 The present invention relates to a communication system, a higher-level communication device, and a lower-level communication device.
近年、光ファイバを用いた加入者側からネットワークに接続するアクセス系の通信システムとして、EPON(Ethernet(登録商標) Passive Optical Network)システムが普及している。EPONシステムは、上位側通信装置としてOLT(Opticl Line Terminater)が配置される。そして、複数の下位側通信装置として、ONU(Optical Network Unit)がOLTに接続される。EPONシステムは、OLTから一芯の光ファイバで送受信される光信号を光スプリッタで分岐してONUに接続する。このようなEPONシステムで用いられる装置の省電力化を実現する技術について検討が行われている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, an EPON (Ethernet (registered trademark) Passive Optical Network) system has become widespread as an access communication system for connecting to a network from a subscriber side using an optical fiber. In the EPON system, an OLT (Optic Line Terminater) is arranged as a higher-level communication device. An ONU (Optical Network Unit) is connected to the OLT as a plurality of lower-level communication devices. In the EPON system, an optical signal transmitted / received from the OLT through a single optical fiber is branched by an optical splitter and connected to the ONU. A technique for realizing power saving of an apparatus used in such an EPON system has been studied (for example, see Patent Document 1).
EPONシステムでは、複数のONUが一芯の光ファイバを共有してTDM (Time Division Multiplexing)方式で通信を行うため、OLTは、ONUの上りデータの送信タイミングを制御する。また、EPONシステムは、監視制御を行うためにOAM(Operation Administration and Maintenance)プロトコルを利用する。OAMプロトコルでは、OLTは、ONUが正常に動作しているか否かを確認するためのメッセージ(死活確認メッセージとも呼ばれるが、以降、動作確認メッセージと称する)をONUに送信する。そして、OLTは、例えば5秒以内にONUから応答メッセージを受信できない場合、ONUとの論理リンクを切断する。ところが、省電力モードを有するONUは、予め設定された時間間隔でアクティブ状態とスリープ状態とを繰り返している。このため、例えば、ONUがスリープ状態にある場合、OLTがONUに動作確認メッセージを送信してもONUが受信できない。このように、ONUは、正常に動作しているにも拘らず、OLTにより論理リンクが切断されるという問題があった。 In the EPON system, since a plurality of ONUs share a single optical fiber and perform communication by a TDM (Time Division Multiplexing) method, the OLT controls the transmission timing of upstream data of the ONU. Further, the EPON system uses an OAM (Operation Administration and Maintenance) protocol to perform monitoring control. In the OAM protocol, the OLT transmits a message for confirming whether the ONU is operating normally (also referred to as an alive confirmation message, but hereinafter referred to as an operation confirmation message) to the ONU. Then, for example, when the OLT cannot receive a response message from the ONU within 5 seconds, the OLT disconnects the logical link with the ONU. However, the ONU having the power saving mode repeats the active state and the sleep state at a preset time interval. For this reason, for example, when the ONU is in a sleep state, even if the OLT transmits an operation confirmation message to the ONU, the ONU cannot be received. As described above, the ONU has a problem that the logical link is disconnected by the OLT even though it is operating normally.
本発明の目的は、省電力モードにおける論理リンクの切断を回避できる通信システムおよび上位側通信装置並びに下位側通信装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a communication system, a higher-level communication device, and a lower-level communication device that can avoid disconnection of a logical link in a power saving mode.
一つの観点による通信システムは、下位側通信装置と、下位側通信装置の上位側に配置される上位側通信装置とを含む通信システムであって、上位側通信装置は、下位側通信装置を監視するための制御メッセージを特定周期で送信し、予め設定された期間内に下位側通信装置から応答メッセージを受信しない場合に、下位側通信装置とのリンクを切断し、下位側通信装置が特定の動作モードにある場合、予め設定された第1の期間内に下位側通信装置から応答メッセージを受信した時に下位側通信装置に制御メッセージを送信して、下位側通信装置とのリンクを維持し、下位側通信装置は、上位側通信装置と通信する特定周期よりも短い前記第1の期間と、上位側通信装置と通信しない第2の期間と、を予め設定された周期で繰り返す特定の動作モード有し、特定の動作モードにない場合、上位側通信装置から定期的に送信される制御メッセージを受信した時に上位側通信装置に応答メッセージを送信し、特定の動作モードにある場合、第1の期間内に、上位側通信装置に応答メッセージを送信して、上位側通信装置から制御メッセージを受信することを特徴とする。 A communication system according to one aspect is a communication system including a lower-level communication device and a higher-level communication device arranged on the upper side of the lower-level communication device, and the higher-level communication device monitors the lower-level communication device. When a control message is transmitted at a specific cycle and a response message is not received from the lower-level communication device within a preset period, the link with the lower-level communication device is disconnected, and the lower-level communication device When in the operation mode, when a response message is received from the lower-level communication device within a preset first period, a control message is transmitted to the lower-level communication device to maintain a link with the lower-level communication device, The lower-level communication device repeats the first period shorter than the specific cycle for communicating with the higher-level communication device and the second period for not communicating with the higher-level communication device at a predetermined cycle. If there is an operation mode and is not in a specific operation mode, a response message is transmitted to the upper communication device when a control message periodically transmitted from the upper communication device is received. Within one period, a response message is transmitted to the upper communication apparatus and a control message is received from the upper communication apparatus.
一つの観点による上位側通信装置は、下位側通信装置を監視するための制御メッセージを特定周期で送信し、予め設定された期間内に下位側通信装置から応答メッセージを受信しない場合に、下位側通信装置とのリンクを切断し、下位側通信装置が特定の動作モードにある場合、予め設定された第1の期間内に下位側通信装置から応答メッセージを受信した時に下位側通信装置に制御メッセージを送信して、下位側通信装置とのリンクを維持することを特徴とする。 A higher-level communication device according to one aspect transmits a control message for monitoring a lower-level communication device at a specific period, and if a response message is not received from the lower-level communication device within a preset period, When the link with the communication device is disconnected and the lower-level communication device is in a specific operation mode, a control message is sent to the lower-level communication device when a response message is received from the lower-level communication device within a preset first period. To maintain the link with the lower-level communication device.
一つの観点による下位側通信装置は、上位側通信装置と通信する第1の期間と、上位側通信装置と通信しない第2の期間と、を予め設定された周期で繰り返す特定の動作モード有し、特定の動作モードにない場合、上位側通信装置から定期的に送信される制御メッセージを受信した時に上位側通信装置に応答メッセージを送信し、特定の動作モードにある場合、第1の期間内に、上位側通信装置に応答メッセージを送信して、上位側通信装置から制御メッセージを受信することを特徴とする。 The lower-level communication device according to one aspect has a specific operation mode in which a first period for communicating with the higher-level communication device and a second period for not communicating with the higher-level communication device are repeated in a preset cycle. When not in a specific operation mode, when a control message periodically transmitted from the higher-level communication device is received, a response message is transmitted to the higher-level communication device. When in a specific operation mode, within the first period In addition, a response message is transmitted to the higher-level communication device, and a control message is received from the higher-level communication device.
本発明に係る通信システムおよび上位側通信装置並びに下位側通信装置は、省電力モードにおける論理リンクの切断を回避することができる。 The communication system, the upper communication apparatus, and the lower communication apparatus according to the present invention can avoid the disconnection of the logical link in the power saving mode.
以下、本発明に係る通信システムおよび上位側通信装置並びに下位側通信装置の実施形態について図面を用いて詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of a communication system, a higher-level communication device, and a lower-level communication device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、通信システム100の一例を示す図である。図1の通信システム100において、局側に配置される上位側通信装置のOLT101は、加入者側に配置される複数のONU102をPON回線103で収容する。尚、PON回線103は、スプリッタ104で分岐され、各ONU102に接続されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a
図1の例では、n個(nは正の整数)ONU102(ONU102_1、ONU102_2およびONU102_n)がPON回線103を介してOLT101に接続されている。そして、各ONU102には、それぞれのユーザ端末105(ユーザ端末105_1、ユーザ端末105_2およびユーザ端末105_n)が接続される。ユーザ端末105_1、ユーザ端末105_2およびユーザ端末105_nは、ONU102およびOLT101を介して上位網にアクセスできる。
In the example of FIG. 1, n (n is a positive integer) ONUs 102 (ONU102_1, ONU102_2, and ONU102_n) are connected to the OLT 101 via the
ここで、以降の説明において、ONU102_1、ONU102_2およびONU102_nに共通の事項を説明する場合は符号末尾の「_符号」を省略してONU102と表記する。また、特定の加入者側装置を示す場合は「_符号」を付加して例えばONU102_1のように表記する。ユーザ端末105についても同様に表記する。 Here, in the following description, when a matter common to the ONU 102_1, the ONU 102_2, and the ONU 102_n is described, the “_ code” at the end of the code is omitted and represented as the ONU 102. In addition, in order to indicate a specific subscriber-side device, a “_ code” is added and expressed as, for example, ONU102_1. The same applies to the user terminal 105.
図1において、OLT101は、各ONU102への下り信号を時分割多重して送信し、各ONU102で自分宛のフレームを受信して他の装置宛のフレームは破棄する。また、ONU102からOLT101への上り信号は、OLT101から指示されたタイミングに従ってPON回線103に送信される。OLT101は、各ONU102の送信タイミングおよび送信データ量(送信時間に対応する)を管理しており、各ONU102が送信するフレームがPON回線103で衝突しないように管理している。
In FIG. 1, the OLT 101 time-division-multiplexes and transmits a downstream signal to each ONU 102, receives a frame addressed to itself by each ONU 102, and discards a frame addressed to another device. Further, the upstream signal from the ONU 102 to the OLT 101 is transmitted to the
例えば、ONU102_nが未登録である場合、ONU102_nがPON回線103に接続されると、OLT101は未登録のONU102_nを自動的に検出して仮の送信タイミングを通知する。これに応じて未登録のONU102_nから登録要求を受信すると、OLT101はLLID(Logical Link ID:論理リンク識別子)を発行および通知してリンク確立する。そして、OLT101は、未登録のONU102_nに送信タイミングと送信帯域(送信データ量、送信時間など)を通知する。このようにして、未登録のONU102_nは、OLT101との間のリンクを確立することにより、データ通信を行うことができる。OLT101とONU102は、論理リンクが切断された場合、再び上記の接続シーケンスを再実行する。
For example, when the ONU 102_n is unregistered and the ONU 102_n is connected to the
また、本実施形態に係る通信システム100のONU102は、省電力モードを有し、消費電力を削減できる。例えば、ONU102は、通常動作状態(アクティブ状態)と、送受信機能を一時的に停止するスリープ状態とを周期的に切り替えることにより、スリープ状態で動作していない回路の電源を停止して、消費電力を削減する。
Further, the ONU 102 of the
一方、本実施形態に係る通信システム100は、EPON規格に対応し、EthernetOAMの規定により、OLT101とONU102との間で動作の監視や制御を行うための監視制御メッセージ(制御メッセージと称してもよい)を送受信する。
On the other hand, the
ここで、OLT−ONU間の論理リンクを管理するために、EPON規格で用いるデータ単位は、次の2つである。1つは、MPCPDU(Multi-Point Control Protocol Data Unit)である。もう1つは、OAMPDU(Operations, Administration, and Maintenance Protocol Data Unit)である。 Here, in order to manage the logical link between the OLT and the ONU, the data units used in the EPON standard are the following two. One is MPCPDU (Multi-Point Control Protocol Data Unit). The other is OAMPDU (Operations, Administration, and Maintenance Protocol Data Unit).
OLT101は、論理リンクを確立した状態に維持するために、MPCPDUのフレームおよびOAMPDUのフレームをそれぞれ定期的にONU102に送信している。そして、OLT101は、ONU102からMPCPDUおよびOAMPDUに対する応答を予め決められた期間内に受信できるか否かを監視する。OLT101は、タイマー(mpcp_timerと呼ばれている)により、例えば1秒以内にONU102からMPCPDUに対する応答が無い場合、論理リンクを切断する。また、OLT101は、タイマー(local_lost_link_timerと呼ばれている)により、例えば5秒以内にONU102からOAMPDUに対する応答が無い場合、論理リンクを切断する。このようにして、OLT101は、各ONU102との間で論理リンクの監視および管理を行っている。
The OLT 101 periodically transmits an MPCPDU frame and an OAMPDU frame to the ONU 102 in order to maintain the logical link in an established state. Then, the OLT 101 monitors whether or not responses from the ONU 102 to the MPCPDU and OAMPDU can be received within a predetermined period. The OLT 101 disconnects the logical link due to a timer (called mpcp_timer) when there is no response from the ONU 102 to the MPCPDU within one second, for example. Also, the
次に、OLT101とONU102との間で定期的に送受信されるMPCPDUとOAMPDUのフレーム例について説明する。
(MPCPDUの例)
・GATEフレーム:例えば数百マイクロ秒(μsec)−数ミリ秒(msec)の短い間隔でOLT101からONU102に送信される。
・REPORTフレーム:OLT101が送信するGATEフレームに対してONU102が返信する応答フレームである。
(OAMPDUの例)
・Informationフレーム:MPCPDUに比べて長い間隔(例えば1秒(sec))でOLT101からONU102に送信される。また、OLT101が送信するInformationフレームに対してONUが返信する応答フレームもInformationフレームである。
Next, frame examples of MPCPDU and OAMPDU that are periodically transmitted and received between the
(Example of MPCPDU)
GATE frame: For example, it is transmitted from the
REPORT frame: a response frame returned by the
(Example of OAMPDU)
Information frame: transmitted from the
このように、MPCPDUフレームとOAMPDUフレームは、異なる周期でOLT101とONU102の間で送受信されている。
Thus, the MPCPDU frame and the OAMPDU frame are transmitted and received between the
ここで、省電力モードの最中に、OLT101およびONU102が上記の各フレームの送受信が可能な期間は、アクティブ状態(T1:ActiveDuration)の期間(以降、アクティブ期間と称する)である。そして、MPCPDUフレームで論理リンクを維持するための条件は以下の通りである。
・条件1:T1>To1
条件1のTo1は、GATEフレームの受信タイミングからREPORTフレームを送信タイミングまでの時間(ONU102の応答時間)を示す。
・条件2:T2<To2
条件2のT2は、スリープ状態(T2:SleepDuration)の期間(以降、スリープ期間と称する)を示す。また、To2は、OLT101がGATEフレームを送信して、ONU102からREPORTフレームが受信できない場合に論理リンクの切断をOLT101が判断するまでの時間を示す。EPON規格では、To2は、例えばタイマー(mpcp_timer)に設定される1秒間に対応する。
Here, the period during which the
・ Condition 1: T1> To1
To1 of
・ Condition 2: T2 <To2
T2 of Condition 2 indicates a period of sleep state (T2: SleepDuration) (hereinafter referred to as a sleep period). Further, To2 indicates the time until the
尚、MPCPDUで論理リンクを維持しながら、省電力効果を高めるためには、条件1のアクティブ期間(T1)をできるだけ短くし、条件2のスリープ期間(T2)をできるだけ長くするのが好ましい。例えば、T1を10ミリ秒(msec)、T2を100ミリ秒(msec)のように設定する。この場合、例えばGATEフレームは、先に説明したように、数百マイクロ秒(μsec)から数ミリ秒(msec)の周期で送信されるので、ONU102は、アクティブ期間(T1:10msec)に少なくとも1回のGATEフレームを確実に受信できる。これにより、OLT101は、MPCPDUで論理リンクを維持できる。
In order to enhance the power saving effect while maintaining the logical link with the MPCPDU, it is preferable to shorten the active period (T1) of
このようにして、OLT101は、MPCPDUによってONU102との論理リンクを確立した状態に維持することができる。
In this way, the
一方、省電力モードにおいて、OAMPDUで論理リンクを維持するための条件は以下のようになる。
・条件3:OLT101は、ONU102のアクティブ期間(T1)に合わせて、OLT101からInformationフレームを送信すること。
On the other hand, in the power saving mode, the conditions for maintaining the logical link with the OAMPDU are as follows.
Condition 3: The
このように、OAMPDUフレームによる論理リンクを維持するためには、条件3を満たすことがOLT101に求められるが、省電力モードが長期間に亘って継続することで、OLT101とONU102とのタイマーの時間に少しずつずれが生じる。このため、OLT101の管理しているアクティブ期間(T1)およびスリープ期間(T2)と、ONUで管理しているそれぞれの期間(T1およびT2)とのタイミングがずれてしまうため、条件3を満たすことが難しくなる。例えば、OLT101は、ONU102がアクティブ期間(T1)にあると思ってInformationフレームを送信した場合でも、ONU102がスリープ期間(T2)になっている場合が生じる。MPCPDUで説明した例の場合、T1が10msec、T2が100msecに設定されているので、OLT101は、アクティブ状態の10msecの期間を狙ってInformationフレームを送信する。ところが、OLT101とONU102とで10msec以上の時間のずれがあると、ONU102はスリープ期間(T2)になり、Informationフレームを受信できない。そして、OLT101は、OAMPDUによって論理リンクの切断を判断するためのタイマー(local_lost_link_timer)が所定時間(例えば5秒間)を経過すると、ONU102の論理リンクを切断する。
As described above, in order to maintain the logical link by the OAMPDU frame, the
このように、ONU102が省電力モードのスリープ状態にある場合、ONU102は、OLT101から送信される監視制御メッセージ(Information OAMPDU)を受信しないので、応答メッセージは返信されない。このため、OAMレイヤにおいて、省電力モードに設定されたONU102の論理リンクが切断されてしまうという問題が生じる。
As described above, when the
そこで、本実施形態に係るPONシステム100は、以下に示すように、OAMレイヤにおいて、省電力モードに設定されたONU102の論理リンクの切断を回避する。
Therefore, as shown below, the
次に、ONU102の一例について、図2を用いて説明する。
Next, an example of the
図2は、ONUの一例を示す図である。図2において、ONU102は、ユーザIF(Interface)201と、ONU制御部202と、PONIF(Interface)203と、送信用バッファ204と、省電力制御部205と、OAM制御部206とを有する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an ONU. In FIG. 2, the
ユーザIF201は、図1に示したユーザ端末105を接続するためのインターフェースで、例えばLAN(Local Area Network)インターフェースが用いられる。ユーザIF201を介してユーザ端末105から入力されるデータは、一旦、送信用バッファ204に蓄積される。
The user IF 201 is an interface for connecting the user terminal 105 shown in FIG. 1, and for example, a LAN (Local Area Network) interface is used. Data input from the user terminal 105 via the user IF 201 is temporarily stored in the
ONU制御部202は、CPU(Central Processing Unit)などを含み、ONU102全体の制御を行う。また、ONU制御部202は、図1に示したOLT101との間でDBA(Dynamic Bandwidth Allocation)制御を行う。DBAは、ONU102が送信するデータ量に応じてOLT101が通信帯域を割り当てる技術である。例えば、ONU制御部202は、送信用バッファ204に蓄積された送信データのデータ量をOLT101に通知し、OLT101から割り当てられた通信帯域で送信データをOLT101に送信する。また、ONU制御部202は、PONIF203がOLT側から受信するデータからONU102宛のデータを取り出し、ユーザIF201を介してユーザ端末105側に出力する。
The
PONIF203は、OLT101と通信を行うためのインターフェースである。例えば、PONIF203は、ONU制御部202が送信用バッファ204から読み出したデータを光信号に変換してOLT101に送信し、逆にOLT101から受信する光信号を電気信号に変換してONU制御部202に出力する。
The
送信用バッファ204は、例えば半導体メモリが用いられ、ユーザ端末105の送信データを一時的に保持する。
For example, a semiconductor memory is used as the
省電力制御部205は、OLT101からの指令に基いて、ONU102内部の使用しない回路への電源の停止や電源の供給を制御する。例えば、省電力制御部205は、PONIF203の内部で光信号を送受信する回路などの電源を停止してONU102をアクティブ状態からスリープ状態にする。また、省電力制御部205は、予め決められた時間が経過後にスリープ状態からアクティブ状態に戻す。このように、省電力制御部205は、内部にタイマーを有し、スリープ状態とアクティブ状態とを周期的に繰り返す制御を行う。
Based on a command from the
OAM制御部206は、EthernetOAMの規定により、OLT101とONU102との間で監視制御メッセージを送受信する。例えば、OAM制御部206は、OLT101から1秒周期で送信される監視制御メッセージのInformation OAMPDUを受信して、その応答メッセージを送信する。これにより、OLT101は、ONU102の接続確認を行う。ONU102は、OLT101により1秒周期で送信している監視制御メッセージを所定時間(例えば5秒間)内に受信できなかった場合、OLT101との論理リンクを切断する。
The
このように、ONU102は、ユーザ端末105から受信するデータを送信用バッファ204に一時的に蓄積する。そして、OLT101が割り当てる通信帯域でデータをOLT101に送信し、OLT101から受信するONU102宛のデータをユーザ端末105に出力する。そして、監視制御メッセージは、EthernetOAMの規定により、OLT101とONU102との間で周期的に送受信されている。
As described above, the
次に、OLT101の一例について、図3を用いて説明する。
Next, an example of the
図3は、OLTの一例を示す図である。図3において、OLT101は、PONIF(Interface)301と、OLT制御部302と、上位網IF(Interface)303とを基本的に有する。さらに、OLT101は、パケットフィルタ部304、ONUDB(Data Base)305と、省電力制御部306と、OAM制御部307とを有する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the OLT. In FIG. 3, the
PONIF301は、図1に示したONU102との間でデータを送受信するためのインターフェースである。例えば、PONIF301は、パケットフィルタ部304を介して上位網との間で送受信するデータやOLT制御部302が送受信する制御データを光信号に変換してONU102と通信する。
The
OLT制御部302は、例えばCPU(Central Processing Unit)などを含み、OLT101全体の制御を行う。また、OLT制御部302は、ONU102との間でDBA制御を行い、例えばONU102から通知される送信データのデータ量に応じてONU102に通信帯域を割り当てる処理を行う。
The
上位網IF303は、上位のネットワークにアクセスするためのインターフェースである。 The host network IF 303 is an interface for accessing the host network.
パケットフィルタ部304は、ONU102とOLT101との間で送受信されるパケットの種類を判別する。そして、パケットフィルタ部304は、ONU102との間で送受信するPON用の制御データ(MPCPDUやOAMPDUなど)をOLT制御部302との間で入出力し、ユーザデータを上位網IF303との間で入出力する。
The
ONUDB305は、OLT101が収容する複数のONU102のMAC(Media Access Control)アドレスやリンク状態などを管理するためのデータベースである。OLT制御部302は、ONU102の認証を行い、ONUDB305に認証されたONU102を登録し、動作中のONU102の状態を管理する。そして、OLT制御部302は、ONUDB305で管理されている認証済みのONU102から送信されるユーザデータを上位のネットワークに転送する。
The
省電力制御部306は、ONU102に指令して、ONU102を通常の動作モードから特定の動作モード(省電力モード)に設定する。尚、通常の動作モードとは、ONU102がスリープ状態になることなく、常に動作しているモードである。そして、省電力制御部306は、ONU102からスリープ状態への移行を要求するメッセージを受信して、スリープ状態への移行を許可するメッセージをONU102に送信する。また、省電力制御部306は、ONU102からウェイクアップメッセージを受信すると、ONU102がウェイクアップ状態(通常の動作モード)になったことを把握する。尚、各ONU102が省電力モードに設定されているか否かは、OLT制御部302を介してONUDB305で管理される。
The power
OAM制御部307は、EthernetOAMの規定により、OLT101とONU102との間でOAMメッセージを送受信する。例えば、OAM制御部307は、Information OAMPDUを1秒周期でONU102に送信し、各ONU102から応答メッセージを受信して、ONU102の死活確認を行う。そして、OLT101は、監視制御メッセージを送信してから所定時間(例えば5秒間)内にONU102から応答メッセージを受信できなかった場合、ONU102の論理リンクを切断する。尚、OAM制御部307は、各ONU102の論理リンクの状態をONUDB305に記憶して、各ONU102の状態が分かるように管理している。
The
このように、OLT101は、ONU102が上位網との間でデータを送受信できるように、ONU102を管理し、ONU102の上位網への通信を制御する。
As described above, the
次に、ONU102を省電力モードに設定する処理シーケンスについて、図4を用いて説明する。
Next, a processing sequence for setting the
図4は、省電力モードの事前シーケンスの一例を示す図である。図4において、OLT101は、ONU102との間でOAMメッセージを送受信してONU102を省電力モードに設定する一例を示している。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a pre-sequence in the power saving mode. In FIG. 4, the
(ステップS401)OLT101は、eOAM−GetReq(Capability)メッセージをONU102に送信して、ONU102がサポートしている省電力モードの種類や機能、或いは現在の設定値などの通知を要求する。省電力モードには、例えばONU102の送信回路と受信回路の両方をスリープ状態にする省電力モードや送信回路だけをスリープ状態にする省電力モードなどがある。
(Step S401) The
(ステップS402)OLT101は、eOAM−GetRes(Capability)メッセージをONU102から受信して、ONU102の省電力モードの種類、機能、設定値などを把握する。
(Step S402) The
(ステップS403)OLT101は、eOAM−SetReq(Configuration)メッセージをONU102に送信して、ONU102を所定の省電力モードに設定する。例えば、OLT101は、省電力モードの種類や機能などを選択できる。
(Step S403) The
(ステップS404)OLT101は、eOAM−SetRes(Configuration)メッセージをONU102から受信して、ONU102の省電力モードが要求通りに設定されたことを確認する。
(Step S404) The
このようにして、ONU102は、省電力モードに設定される。この後、ONU102は、OLT101からスリープ状態に移行する指令を受けた場合に、スリープ状態とアクティブ状態とを周期的に繰り返す省電力モードの動作を実行する。
In this way, the
次に、OLT101の主導で省電力モードに移行し、MPCPDUによって論理リンクの確認を行う時のOLT101とONU10の間の制御の流れについて、図5を用いて説明する。
Next, the flow of control between the
図5は、OLT主導の省電力シーケンスの一例を示す図である。図5において、図4と同様に、横軸を時間軸として、OLT101とONU102との間で送受信される制御フレームの様子を描いた図である。尚、OLT101は、ONU102に対して周期的にGATEフレームを送信している。そして、ONU102は、REPORTフレームをOLT101に返信して、OLT101にデータを送信するための通信帯域を要求する。尚、図5では、ノーマルモードにおけるREPORTフレームの返信は、省略してある。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a power saving sequence led by the OLT. In FIG. 5, similarly to FIG. 4, the state of the control frame transmitted and received between the
以下、ノーマルモードから省電力モードに移行する制御の流れについて順番に説明する。 Hereinafter, the flow of control for shifting from the normal mode to the power saving mode will be described in order.
(ステップS411)OLT101は、ONU102に制御フレーム(SLEEP_ALLOW(TRx))を送信して、ONU102をノーマルモードから省電力モードに移行させる。尚、TRxは、ONU102がOLT101と通信するための送信回路と受信回路の両方をスリープ状態にする省電力モードの機能を示している。この場合、ONU102は、OLT101への送信だけでなく、受信もできない状態になる。尚、ユーザ端末105が送信するデータは受信できる。また、送信回路だけをスリープ状態にするTxの省電力モードもあるが、本実施形態ではTRxの省電力モードを用いる場合について説明する。また、図5の例では、時刻p1までの期間はノーマルモード(Normal mode)であり、時刻p1からp2までの期間は省電力モード(Power saving sleep mode)であり、時刻p2以降は再びノーマルモードである。ここで、省電力モードは、アクティブ期間(Active Duration):T1とスリープ期間(Sleep Duration):T2とを周期的に繰り返す動作モードである。尚、図5ではわかり易いように、アクティブ期間T1とスリープ期間T2は同程度の長さに描いてあるが、実際には、省電力効果が高くなるように、アクティブ期間T1はスリープ期間T2に比べて短く設定される。
(Step S411) The
(ステップS412)ONU102は、OLT101の要求に対して、省電力モードに移行することをOLT101に応答する(SLEEP_ACK(TRx))。そして、予め決められたアクティブ期間T1とスリープ期間T2とを繰り返す。
(Step S412) In response to the request from the
(ステップS413)OLT101は、定期的にGATEフレームの送信を行う。
(Step S413) The
(ステップS414)ONU102は、GATEフレームの受信してREPORTフレームをOLT101に返信する。
(Step S414) The
(ステップS415)ONU102は、省電力モードの最中にユーザ端末105から何らかのトラフィック(Data)が入力されると、省電力モードの終了を通知する制御フレーム(SLEEP_ACK(Wakeup))をOLT101に送信する。尚、ONU102は、スリープ状態であってもユーザ端末105からのトラフィックはいつでも受け付けることができる。以降、ONU102は、ノーマルモードに移行し、ユーザ端末105から送信されるデータをOLT101に送信する。
(Step S415) When any traffic (Data) is input from the user terminal 105 during the power saving mode, the
このようにして、ONU102は、省電力モードとノーマルモードとの間を相互に移行することができる。
In this way, the
次に、ONU102主導で省電力モードに移行して、MPCPDUにより、論理リンクの確認を行う時のOLT101とONU102の間の制御の流れについて、図6を用いて説明する。
Next, the flow of control between the
図6は、ONU主導の省電力シーケンスの一例を示す図である。図6において、図5と同様に、横軸を時間軸として、OLT101とONU102との間で送受信される制御フレームの様子を描いた図である。図5との違いは、ステップS411でOLT101から制御フレーム(SLEEP_ALLOW(TRx))を送信する前に、ステップS451でONU102から制御フレーム(SLEEP_INDICATION)を送信することである。ここで、SLEEP_INDICATIONは、例えばONU102に接続されるユーザ端末105のトラフィックが流れていないので、ONU102からスリープモードになることをOLT101に要求するための制御フレームである。尚、図6において、ステップS410以外の処理は図5と同一または同様なので、以降の説明は省略する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an ONU-led power saving sequence. 6 is a diagram depicting a state of a control frame transmitted and received between the
次に、省電力モード中のONU102に対するトラフィック(Data)をOLT101が上位網から受信した場合に、OLT101がONU102をノーマルモードに移行させる時の制御の流れについて、図7を用いて説明する。
Next, a control flow when the
図7は、OLT主導のWakeupシーケンスの一例を示す図である。図7において、図5および図6と同様に、横軸を時間軸として、OLT101とONU102との間で送受信される制御フレームの様子を描いた図である。尚、図7において、図5および図6と同符号の処理は、図5および図6と同様の処理を示しす。図7では、省電力モードからノーマルモードに移行する時のタイミングが図5および図6とは異なる。図5および図6では、ONU102は、ユーザ端末105からデータを受信すると、ステップS415でONU102が主導で省電力モードの終了を通知する制御フレーム(SLEEP_ACK(Wakeup))をOLT101に送信する。これに対して、図7の場合は、ステップS452で上位網からONU102宛のデータを受信したOLT101は、省電力モードの終了を要求する制御フレーム(SLEEP_ALLOW(Wakeup))をONU102に送信する。そして、制御フレームを受け取ったONU102は、省電力モードの終了を通知する制御フレーム(SLEEP_ACK(Wakeup))をOLT101に送信する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a Wakeup sequence led by the OLT. In FIG. 7, similarly to FIG. 5 and FIG. 6, the state of the control frame transmitted and received between the
このようにして、OLT101の主導で省電力モードにある場合のONU102をノーマルモードに移行することができる。
In this manner, the
図8は、省電力モード中のMPCPDUの制御シーケンスの一例を示す図である。図8において、ONU102は、ONU102側の主導で省電力モードに移行する例を示し、図6と同符号の処理は図6と同様の処理を示す。図8において、時刻p1で省電力モードに移行したONU102は、アクティブ期間(T1)とスリープ期間(T2)とを周期的に繰り返す。そして、ONU102は、アクティブ期間(T1)にOLT101からGATEフレームを受信した場合、REPORTフレームをOLT101に返信する。ところが、スリープ期間(T2)にOLT101からGATEフレームを受信した場合、ONU102は、REPORTフレームをOLT101に返信しない。但し、先に説明した条件1および条件2を満たすように、期間T1および期間T2が設定されているので、OLT101は、タイマーがタイムアウトするまでの間に、少なくとも1つのGATEフレームを受信できる。これにより、OLT101とONU102の間の論理リンクは維持される。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an MPCPDU control sequence in the power saving mode. 8 shows an example in which the
このように、MPCPDUの場合、OLT101とONU102との間の論理リンクを維持することができる。これは、MPCPDUのフレームはアクティブ期間(T1)よりも短い時間間隔で周期的に送信されるため、ONU102は、アクティブ期間(T1)に少なくとも1回のGATEフレームの受信とREPORTフレームの送信とを行うことができるからである。つまり、ONU102は、スリープ期間に送受信できないが、タイマーがタイムアウトするまでの間のアクティブ期間にOLT101との間でMPCPDUのフレームを送受信できる。
Thus, in the case of MPCPDU, a logical link between the
次に、OAMPDUの場合に、OLT101とONU102との間の論理リンクを維持する例について図9を用いて説明する。
Next, an example of maintaining a logical link between the
図9は、省電力モード中のOAMPDUの制御シーケンスの一例を示す図である。図9において、ONU102は、ONU102側の主導で省電力モードに移行する場合の図8に対応する図で、図8と同符号の処理は図8と同様の処理を示す。図9において、時刻p1で省電力モードに移行したONU102は、アクティブ期間(T1)とスリープ期間(T2)とを周期的に繰り返す。そして、ONU102は、アクティブ期間(T1)にOLT101からOAMPDUのInformationフレームを受信した場合(ステップS461)、Informationフレームを返信する(ステップS462)。この場合、OLT101は、ステップS412において、ONU102から省電力モードに移行することを示す制御フレーム(SLEEP_ACK(TRx))を受信したタイミング(時刻p1a)から省電力モードに対応する監視制御を行う。この場合、OLT101は、時刻p1aから予め決められたアクティブ期間(T1)とスリープ期間(T2)との周期をカウントして、ONU102の動作状態を管理する。そして、OLT101は、ONU102のアクティブ期間(T1)を見計らってInformationフレームをONU102に送信する(ステップS461,ステップS463)。また、ONU102は、OLT101に対してInformationフレームを返信する(ステップS462,ステップS464)。ここで、先に説明したように、OAMPDUのInformationフレームは例えば1秒間隔で周期的にOLT101からONU102に送信される。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a control sequence of the OAM PDU during the power saving mode. 9, the
ところが、OLT101のタイマーとONU102のタイマーとの間にはずれが生じるので、ONU102のアクティブ期間(T1)を見計らって送信したInformationフレームがONU102のスリープ期間(T2)に当たることがある。この場合の例について図10を用いて説明する。
However, since there is a difference between the timer of the
図10は、省電力モード中のOAMPDUの制御シーケンスの問題点を示す図である。尚、図10は、図9に対応する図で、図9と同符号の処理は図9と同様の処理を示す。図10において、時刻p1で省電力モードに移行したONU102は、アクティブ期間(T1)とスリープ期間(T2)とを周期的に繰り返す。そして、ONU102は、アクティブ期間(T1)にOLT101からOAMPDUのInformationフレームを受信した場合(ステップS461)、Informationフレームを返信する(ステップS462)。ところが、次にOLT101から送信されるInformationフレームは、ONU102のスリープ期間(T2)にONU102に届くので、ONU102はInformationフレームを受信しない。このため、ONU102は、Informationフレームの返信ができないので、OLT101はONU102の動作が停止しているのではないかと推測する。そして、OLT101は、ONU102からInformationフレームの返信を所定時間(例えば5秒間)受信できない場合、ONU102との論理リンクが切断されたと判断する。
FIG. 10 is a diagram illustrating problems in the control sequence of the OAMPDU during the power saving mode. FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 9, and the processes denoted by the same reference numerals as those in FIG. 9 indicate the same processes as in FIG. 9. In FIG. 10, the
このように、OLT101とONU102との時間のずれによって、OAMPDUによる論理リンクの維持が困難である、という問題が生じる。
As described above, a time lag between the
そこで、本実施形態に通信システム100は、省電力モードに設定された場合、ONU102がInformationフレームを送信し、これを受信したOLT101がONU102に対してInformationフレームを返信する。この場合のOLT101とONU102との間の制御の流れを図11に示す。
Therefore, in the
図11は、本実施形態における省電力モード中のOAMPDUの制御シーケンスの一例である。尚、図11は、図10に対応する図で、図10と同符号のの処理は図10と同様の処理を示す。図11において、時刻p1で省電力モードに移行したONU102は、アクティブ期間(T1)とスリープ期間(T2)とを周期的に繰り返す。ONU102は、アクティブ期間(T1)になった時にOLT101へOAMPDUのInformationフレームを送信する(ステップS465)。そして、OLT101は、ONU102へInformationフレームを返信する(ステップS466)。所定期間(例えば1秒間)経過後のアクティブ期間(T1)に、再び、ONU102は、OLT101へOAMPDUのInformationフレームを送信する(ステップS467)。そして、OLT101は、ONU102へInformationフレームを返信する(ステップS468)。このようにして、省電力モードにおいて、ONU102は、アクティブ期間(T1)になった時にOAMPDUのInformationフレームをONU102からOLT101に送信する。これにより、図10に示した例のように、ONU102がスリープ状態でInformationフレームを送信できなくなる問題が解決でき、省電力モードにおいてもOLT101とONU102の間のOAMPDUによる論理リンクを維持できる。
FIG. 11 is an example of a control sequence of OAMPDU in the power saving mode in the present embodiment. FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 10, and the processes denoted by the same reference numerals as those in FIG. 10 indicate the same processes as in FIG. 10. In FIG. 11, the
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。 From the above detailed description, features and advantages of the embodiments will become apparent. This is intended to cover the features and advantages of the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the claims. Also, any improvement and modification should be readily conceivable by those having ordinary knowledge in the art. Therefore, there is no intention to limit the scope of the inventive embodiments to those described above, and appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments can be used.
100・・・通信システム;101・・・局側装置(OLT);102・・・加入者側装置(ONU);103・・・PON回線;104・・・スプリッタ;105・・・ユーザ端末;201・・・ユーザIF;202・・・ONU制御部;203・・・PONIF;204・・・送信用バッファ;205・・・省電力制御部;206・・・OAM制御部;301・・・PONIF;302・・・OLT制御部;303・・・上位網IF;304・・・パケットフィルタ部;305・・・ONUDB;306・・・省電力制御部;307・・・OAM制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記上位側通信装置は、
前記下位側通信装置を監視するための制御メッセージを特定周期で送信し、予め設定された期間内に前記下位側通信装置から応答メッセージを受信しない場合に、前記下位側通信装置とのリンクを切断し、前記下位側通信装置が特定の動作モードにある場合、予め設定された第1の期間内に前記下位側通信装置から前記応答メッセージを受信した時に前記下位側通信装置に前記制御メッセージを送信して、前記下位側通信装置とのリンクを維持し、
前記下位側通信装置は、
前記上位側通信装置と通信する前記特定周期よりも短い前記第1の期間と、前記上位側通信装置と通信しない第2の期間と、を予め設定された周期で繰り返す前記特定の動作モード有し、前記特定の動作モードにない場合、前記上位側通信装置から定期的に送信される前記制御メッセージを受信した時に前記上位側通信装置に前記応答メッセージを送信し、前記特定の動作モードにある場合、前記第1の期間内に、前記上位側通信装置に前記応答メッセージを送信して、前記上位側通信装置から前記制御メッセージを受信する
ことを特徴とする通信システム。 A communication system including a lower-level communication device and a higher-level communication device arranged on the higher-level side of the lower-level communication device,
The upper communication device is
When a control message for monitoring the lower-level communication device is transmitted at a specific cycle and a response message is not received from the lower-level communication device within a preset period, the link with the lower-level communication device is disconnected. When the lower-level communication device is in a specific operation mode, the control message is transmitted to the lower-level communication device when the response message is received from the lower-level communication device within a preset first period. And maintaining a link with the lower communication device,
The lower-level communication device is
The specific operation mode in which the first period shorter than the specific period communicating with the higher-level communication apparatus and the second period not communicating with the higher-level communication apparatus are repeated at a preset period. When not in the specific operation mode, when the control message periodically transmitted from the higher-level communication device is received, the response message is transmitted to the higher-level communication device, and in the specific operation mode. The communication system transmits the response message to the higher-level communication device and receives the control message from the higher-level communication device within the first period.
前記通信システムはPONシステム、前記上位側通信装置はOLT、前記下位側通信装置はONUであり、
前記特定の動作モードは、省電力モードであり、
前記OLTと前記ONUとの間で送受信される前記制御メッセージおよび前記応答メッセージは、OAMレイヤのOAMPDUであり、前記制御メッセージは、前記OLTと前記ONUとの間の接続を確認するためのキープアライブメッセージである
ことを特徴とする通信システム。 The communication system according to claim 1, wherein the communication system is a PON system, the upper communication device is an OLT, and the lower communication device is an ONU.
The specific operation mode is a power saving mode,
The control message and the response message transmitted / received between the OLT and the ONU are OAM PDUs in the OAM layer, and the control message is a keep-alive for confirming a connection between the OLT and the ONU. A communication system characterized by being a message.
ことを特徴とする上位側通信装置。 When a control message for monitoring the lower-level communication device is transmitted at a specific cycle and a response message is not received from the lower-level communication device within a preset period, the link with the lower-level communication device is disconnected. When the lower-level communication device is in a specific operation mode, the control message is transmitted to the lower-level communication device when the response message is received from the lower-level communication device within a preset first period. And maintaining a link with the lower-level communication device.
前記上位側通信装置はPONシステムのOLT、前記下位側通信装置はONUであり、
前記特定の動作モードは、省電力モードであり、
前記OLTと前記ONUとの間で送受信される前記制御メッセージおよび前記応答メッセージは、OAMレイヤのOAMPDUであり、前記制御メッセージは、前記OLTと前記ONUとの間の接続を確認するためのキープアライブメッセージである
ことを特徴とする上位側通信装置。 The upper communication apparatus according to claim 3, wherein the upper communication apparatus is an OLT of a PON system, and the lower communication apparatus is an ONU.
The specific operation mode is a power saving mode,
The control message and the response message transmitted / received between the OLT and the ONU are OAM PDUs in the OAM layer, and the control message is a keep-alive for confirming a connection between the OLT and the ONU. A higher-level communication device characterized by being a message.
ことを特徴とする下位側通信装置。 When there is a specific operation mode in which a first period in which communication is performed with a higher-level communication device and a second period in which communication with the higher-level communication device is not performed is repeated in a preset cycle, and the specific operation mode is not present When the control message periodically transmitted from the higher-level communication device is received, the response message is transmitted to the higher-level communication device, and when in the specific operation mode, the first period, The lower communication apparatus, wherein the response message is transmitted to the upper communication apparatus and the control message is received from the upper communication apparatus.
前記下位側通信装置はPONシステムのONU、前記上位側通信装置はOLTであり、
前記特定の動作モードは、省電力モードであり、
前記OLTと前記ONUとの間で送受信される前記制御メッセージおよび前記応答メッセージは、OAMレイヤのOAMPDUであり、前記制御メッセージは、前記OLTと前記ONUとの間の接続を確認するためのキープアライブメッセージである
ことを特徴とする下位側通信装置。 The lower communication apparatus according to claim 5, wherein the lower communication apparatus is an ONU of a PON system, and the upper communication apparatus is an OLT.
The specific operation mode is a power saving mode,
The control message and the response message transmitted / received between the OLT and the ONU are OAM PDUs in the OAM layer, and the control message is a keep-alive for confirming a connection between the OLT and the ONU. A lower-level communication device characterized by being a message.
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