JP2015192221A - Olt, pon system, program, and communication band allocation method - Google Patents

Olt, pon system, program, and communication band allocation method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent excess uplink data transmission delay from occurring due to dynamic band allocation even if a DBA cycle is longer than a TDM cycle, and further to control reduction in downlink band utilization efficiency even if the DBA cycle is shortened or the number of ONUs subordinate to an OLT has increased.SOLUTION: An OLT comprises: a band allocation amount calculation unit 3 that calculates uplink transmission start timing and the amount of uplink transmission data allocated to each LLID on the basis of an uplink band request per LLID received from each ONU; a gate signal generating unit 5 that generates a single gate message specifying a broadcast LLID as a destination LLID on the basis of the calculated uplink transmission start timing and the amount of uplink transmission data and information on an ONU in connection; and a notification unit 9 that transmits the single gate message to all ONUs in connection per DBA cycle.

Description

本発明は、受動光網(PON :Passive Optical Network)システムを構成する加入者側終端装置(ONU :Optical Network Unit)に上り方向の通信帯域を割り当てる技術に関する。   The present invention relates to a technology for allocating an upstream communication band to a subscriber-side terminal device (ONU: Optical Network Unit) constituting a passive optical network (PON) system.

従来から、複数の加入者接続装置が光伝送回線を共有する受動光網(PON :Passive Optical Network)システム(以下、「PONシステム」と呼称する。)が知られている。図4は、PONシステムの概要を示す図である。OLT(Optical Line Terminal)と各ONU(Optical Network Unit)−1〜ONU−3とが光ファイバで接続されている。下りであるDonwstreamでは、宛先アドレスを付けたパケットが、時分割方式でOLTから分岐装置を経て各ONUに送信される。各ONUは、宛先アドレスを認識して、自装置宛てのパケットのみを抽出する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a passive optical network (PON) system (hereinafter referred to as a “PON system”) in which a plurality of subscriber connection devices share an optical transmission line is known. FIG. 4 is a diagram showing an outline of the PON system. An OLT (Optical Line Terminal) and each ONU (Optical Network Unit) -1 to ONU-3 are connected by an optical fiber. In downstream Donwstream, a packet with a destination address is transmitted from the OLT to each ONU via the branching device in a time division manner. Each ONU recognizes the destination address and extracts only the packet addressed to itself.

一方、上りであるUpstreamでは、各ONUから送信されたパケットが分岐装置で束ねられてOLTに到達する。ここで、各ONUがランダムにパケットを送信すると、パケットが衝突し、通信に支障をきたしてしまうため、OLTが、各ONUに対してパケットの送信タイミングを制御し、パケットの衝突を回避している。   On the other hand, in Upstream, which is upstream, packets transmitted from each ONU are bundled by the branching device and reach the OLT. Here, if each ONU transmits a packet at random, the packet will collide and interfere with communication. Therefore, the OLT controls the packet transmission timing for each ONU and avoids packet collision. Yes.

図5は、従来のPONシステムの動作例を示すシーケンスチャートである。OLTは、DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)周期で、ONUの送信タイミングを通知するGateメッセージを各ONUに送信する。まず、OLTがGateメッセージをONUに送信すると(ステップT1)、ONUは、Reportメッセージを送信する(ステップT2)。最初はONUには上りデータが届いていないため、特に意味のあるReportではない。次に、OLTがGateメッセージを送信し(ステップT3)、ONUが上りデータを送信する通知を行なうReportを送信すると(ステップT4)、OLTは、その上りデータに関する制御情報を含むGateメッセージを送信する(ステップT5)。ONUは、そのGateメッセージに従って、上りデータを送信し(ステップT6)、Reportメッセージを送信する(ステップT7)。このように、OLTとONUとの間で、GateメッセージおよびReportメッセージを送受信することによって、上り(Upstream)におけるパケットの衝突を回避している。   FIG. 5 is a sequence chart showing an operation example of the conventional PON system. The OLT transmits a Gate message notifying the transmission timing of the ONU to each ONU at a DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) cycle. First, when the OLT transmits a Gate message to the ONU (Step T1), the ONU transmits a Report message (Step T2). At first, since the upstream data does not reach the ONU, the report is not particularly meaningful. Next, when the OLT transmits a Gate message (step T3) and the ONU transmits a report for notification of transmitting uplink data (step T4), the OLT transmits a Gate message including control information regarding the uplink data. (Step T5). The ONU transmits uplink data according to the Gate message (step T6), and transmits a Report message (step T7). In this manner, packet collision in the upstream is avoided by transmitting and receiving the Gate message and the Report message between the OLT and the ONU.

例えば、特許文献1には、PONシステムにおける通信遅延を緩和する技術が開示されている。この技術は、一部のONUからの上り通信遅延を短縮するため、OLTが配下のONUに対して帯域を割り当てる際に、当該一部のONUに対して、毎回少なくともある一定の固定帯域を確実に割り当てる構成を採っている。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for reducing communication delay in a PON system. In order to shorten the upstream communication delay from some ONUs, this technology ensures at least a certain fixed bandwidth each time for some ONUs when the OLT allocates bandwidths to subordinate ONUs. The configuration to be assigned to is adopted.

特開2011−146780号公報JP 2011-146780 A

しかしながら、従来の技術では、DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)周期がTDM(Time Division Multiplexing)周期よりも長い場合は、動的帯域割当に起因する余分な上りデータ伝送遅延が発生していた。すなわち、図5に示すように、ステップT2において、ONUがOLTに対してReportメッセージを送信した直後に上りデータ信号を受信した場合、次にその上りデータを送信する要求を含むReportメッセージを送信するまでに時間を要し、また、OLTからそのReportメッセージに対するGateメッセージを受信して、そのGateメッセージに従って上りデータを送信するまでに時間を要してしまっていた。   However, in the conventional technique, when the DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) cycle is longer than the TDM (Time Division Multiplexing) cycle, an extra uplink data transmission delay due to dynamic band allocation occurs. That is, as shown in FIG. 5, when the ONU receives an uplink data signal immediately after transmitting a Report message to the OLT in Step T2, it next transmits a Report message including a request to transmit the uplink data. In addition, it takes time to receive a Gate message for the Report message from the OLT and transmit uplink data according to the Gate message.

このような“Latencyの発生”は、特許文献1に開示されている技術でも発生してしまう。すなわち、図6に示すように、ONUにおいて、固定帯域割当による送信タイミングがあったとしても、その送信タイミングの終了直後にONUに上りデータ信号(Data #2)を受信した場合は、次の送信タイミングまで間隔が空いてしまうこととなり、“Latency”が発生する。   Such “generation of latency” also occurs in the technique disclosed in Patent Document 1. That is, as shown in FIG. 6, even if there is a transmission timing by fixed band allocation in the ONU, if the upstream data signal (Data # 2) is received by the ONU immediately after the end of the transmission timing, the next transmission is performed. An interval is left until the timing, and “Latency” occurs.

また、従来の技術では、宛先LLID(Logical Link ID/論理リンク識別子)として、ユニキャストLLIDを指定していたため、Grant周期ごとに論理リンク数の数だけGateメッセージを送信する必要があった。例えば、OLT配下にN台のONUが接続されており、各ONUがM個の論理リンクを使用している場合、図7および図8に示すように、IEEE802.3フレームのPreamble、SFD(Start Frame Delimiter)、宛先ドレス、ソースアドレス等を含むGateメッセージをGrant周期毎にN×M個送信する必要があった。図7に示す例では、1つのGateメッセージで最大4つの上りデータ送信スロットを指定していた。このため、DBA周期を短くするほど、または、OLT配下のONU数が増加するほど下り帯域利用効率が低下してしまっていた。   In the prior art, since a unicast LLID is specified as a destination LLID (Logical Link ID / Logical Link Identifier), it is necessary to transmit Gate messages by the number of logical links for each Grant period. For example, when N ONUs are connected under the OLT and each ONU uses M logical links, as shown in FIGS. 7 and 8, the IEEE 802.3 frame preamble, SFD (Start It is necessary to transmit N × M Gate messages including a frame delimiter), a destination address, a source address, and the like every Grant period. In the example shown in FIG. 7, a maximum of four uplink data transmission slots are designated by one Gate message. For this reason, as the DBA cycle is shortened or the number of ONUs under the OLT is increased, the downlink bandwidth utilization efficiency is lowered.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、DBA周期がTDM周期よりも長い場合であっても動的帯域割当に起因する余分な上りデータ伝送遅延の発生を回避し、さらに、DBA周期を短くした場合や、おLT配下のONU数が増加した場合であっても、下り帯域利用効率の低下を低減することができるOLT、PONシステム、プログラムおよび通信帯域割当方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and avoids the occurrence of an extra uplink data transmission delay due to dynamic bandwidth allocation even when the DBA period is longer than the TDM period. Provided are an OLT, a PON system, a program, and a communication bandwidth allocation method capable of reducing a decrease in downlink bandwidth utilization efficiency even when the DBA cycle is shortened or the number of ONUs under LT is increased. For the purpose.

(1)上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明のOLTは、PON(Passive Optical Network)システムに適用され、複数のONU(Optical Network Unit)に対して、上り方向の通信帯域を割り当てるOLT(Optical Line Terminal)であって、前記各ONUから受信したLLID(Logical Link ID)毎の上り帯域要求に基づいて、各LLIDに割り当てる上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量を計算する帯域割当量計算部と、前記計算された上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量、並びに接続中のONUの情報に基づいて、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定した単一のGateメッセージを生成するGate信号生成部と、前記単一のGateメッセージを、DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)周期毎に接続中のすべてのONUに送信する通知部と、を備えることを特徴とする。   (1) In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the OLT of the present invention is an OLT (Optical Line Terminal) that is applied to a PON (Passive Optical Network) system and allocates an upstream communication band to a plurality of ONUs (Optical Network Units). Based on an uplink bandwidth request for each LLID (Logical Link ID) received from the ONU, a bandwidth allocation calculation unit for calculating an uplink transmission start timing and an uplink transmission data amount to be assigned to each LLID, and the calculated uplink transmission start timing A Gate signal generation unit that generates a single Gate message that designates a broadcast LLID as a destination LLID based on the amount of uplink transmission data and information of the connected ONU, and the single Gate message is represented by DBA (Dynamic (Bandwidth Allocation) A notification unit that transmits to all connected ONUs every cycle Characterized in that it obtain.

このように、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定した単一のGateメッセージを生成し、単一のGateメッセージを、DBA周期毎に接続中のすべてのONUに送信するので、DBA周期がTDM周期よりも長い場合であっても動的帯域割当に起因する余分な上りデータ伝送遅延の発生を回避し、さらに、DBA周期を短くした場合や、OLT配下のONU数が増加した場合であっても、下り帯域利用効率の低下を低減することが可能となる。   In this way, a single Gate message specifying the broadcast LLID as the destination LLID is generated, and the single Gate message is transmitted to all connected ONUs every DBA cycle, so the DBA cycle is longer than the TDM cycle. Even if it is long, it avoids the occurrence of extra uplink data transmission delay due to dynamic bandwidth allocation, and even if the DBA cycle is shortened or the number of ONUs under OLT increases, It is possible to reduce a decrease in bandwidth utilization efficiency.

(2)また、本発明のOLTは、配下のONU数をNとし、各ONUが使用している論理リンク数をMとし、1つの論理リンク数に対してDBA周期で割り当てられる送信スロット数をKとしたときに、前記Gate信号生成部は、前記単一のGateメッセージにおいて、N×M×K個の上りデータ送信スロットを指定することを特徴とする。   (2) In the OLT of the present invention, the number of subordinate ONUs is N, the number of logical links used by each ONU is M, and the number of transmission slots allocated in one DBA cycle is assigned to one logical link number. When K is set, the Gate signal generation unit specifies N × M × K uplink data transmission slots in the single Gate message.

このように、単一のGateメッセージにおいて、N×M×K個の上りデータ送信スロットを指定するので、従来の技術のように、上りデータ送信スロットの指定を何度も行なう必要がなく、1回で指定することが可能となる。   In this way, since N × M × K uplink data transmission slots are designated in a single Gate message, it is not necessary to designate the uplink data transmission slots many times as in the prior art. It is possible to specify in times.

(3)また、本発明のOLTは、前記単一のGateメッセージは、宛先アドレスがブロードキャストアドレスであり、IEEE802.3で規定されているMAC(Media Access Control)フレームフォーマットに準拠していることを特徴とする。   (3) In the OLT of the present invention, the single Gate message indicates that the destination address is a broadcast address and conforms to the MAC (Media Access Control) frame format defined in IEEE 802.3. Features.

このように、単一のGateメッセージは、宛先アドレスがブロードキャストアドレスであり、IEEE802.3で規定されているMAC(Media Access Control)フレームフォーマットに準拠しているので、従来のハードウェア構成に変更を加えることなく、ソフトウェアの更新のみで本発明を実施することが可能となる。   In this way, the single Gate message has a broadcast address as the destination address and conforms to the MAC (Media Access Control) frame format defined in IEEE 802.3. Without adding, it becomes possible to implement the present invention only by updating the software.

(4)また、本発明のPONシステムは、上記(1)から(3)のいずれかに記載のOLT(Optical Line Terminal)と、複数のONU(Optical Network Unit)と、前記OLTおよび前記各ONUを接続する光ファイバと、から構成されることを特徴とする。   (4) The PON system according to the present invention includes an OLT (Optical Line Terminal) according to any one of (1) to (3), a plurality of ONUs (Optical Network Units), the OLT, and each ONU. And an optical fiber connecting the two.

この構成により、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定した単一のGateメッセージを生成し、単一のGateメッセージを、Grant周期毎に接続中のすべてのONUに送信するので、DBA周期がTDM周期よりも長い場合であっても動的帯域割当に起因する余分な上りデータ伝送遅延の発生を回避し、さらに、DBA周期を短くした場合や、OLT配下のONU数が増加した場合であっても、下り帯域利用効率の低下を低減することが可能となる。   With this configuration, a single Gate message specifying a broadcast LLID as a destination LLID is generated, and a single Gate message is transmitted to all connected ONUs every Grant period, so the DBA period is longer than the TDM period. Even if it is long, it avoids the occurrence of extra uplink data transmission delay due to dynamic bandwidth allocation, and even if the DBA cycle is shortened or the number of ONUs under OLT increases, It is possible to reduce a decrease in bandwidth utilization efficiency.

(5)また、本発明のプログラムは、PON(Passive Optical Network)システムに適用され、複数のONU(Optical Network Unit)に対して、上り方向の通信帯域を割り当てるOLT(Optical Line Terminal)のプログラムであって、前記各ONUから受信したLLID(Logical Link ID)毎の上り帯域要求に基づいて、各LLIDに割り当てる上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量を計算する処理と、前記計算された上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量、並びに接続中のONUの情報に基づいて、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定した単一のGateメッセージを生成する処理と、前記単一のGateメッセージを、DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)周期毎に接続中のすべてのONUに送信する処理と、の一連の処理を、コンピュータに実行させることを特徴とする。   (5) The program of the present invention is an OLT (Optical Line Terminal) program that is applied to a PON (Passive Optical Network) system and allocates an upstream communication band to a plurality of ONUs (Optical Network Units). Then, based on an upstream bandwidth request for each LLID (Logical Link ID) received from each ONU, a process of calculating an upstream transmission start timing and an upstream transmission data amount to be assigned to each LLID, and the calculated upstream transmission start A process for generating a single Gate message specifying a broadcast LLID as a destination LLID based on the timing, the amount of uplink transmission data, and information of the ONU being connected, and the single Gate message is converted into a DBA (Dynamic Bandwidth Allocation Allocation). ) Processing to send to all connected ONUs every cycle, and a series of processing And characterized by causing a computer to execute.

このように、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定した単一のGateメッセージを生成し、単一のGateメッセージを、DBA周期毎に接続中のすべてのONUに送信するので、DBA周期がTDM周期よりも長い場合であっても動的帯域割当に起因する余分な上りデータ伝送遅延の発生を回避し、さらに、DBA周期を短くした場合や、OLT配下のONU数が増加した場合であっても、下り帯域利用効率の低下を低減することが可能となる。   In this way, a single Gate message specifying the broadcast LLID as the destination LLID is generated, and the single Gate message is transmitted to all connected ONUs every DBA cycle, so the DBA cycle is longer than the TDM cycle. Even if it is long, it avoids the occurrence of extra uplink data transmission delay due to dynamic bandwidth allocation, and even if the DBA cycle is shortened or the number of ONUs under OLT increases, It is possible to reduce a decrease in bandwidth utilization efficiency.

(6)また、本発明の通信帯域割当方法は、PON(Passive Optical Network)システムに適用され、複数のONU(Optical Network Unit)に対して、上り方向の通信帯域を割り当てるOLT(Optical Line Terminal)の通信帯域割当方法であって、前記各ONUから受信したLLID(Logical Link ID)毎の上り帯域要求に基づいて、各LLIDに割り当てる上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量を計算するステップと、前記計算された上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量、並びに接続中のONUの情報に基づいて、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定した単一のGateメッセージを生成するステップと、前記単一のGateメッセージを、DBA周期毎に接続中のすべてのONUに送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。   (6) The communication band allocation method of the present invention is applied to a PON (Passive Optical Network) system, and an OLT (Optical Line Terminal) that allocates an upstream communication band to a plurality of ONUs (Optical Network Units). Communication bandwidth allocation method according to claim 1, wherein the uplink transmission start timing and uplink transmission data amount allocated to each LLID are calculated based on an upstream bandwidth request for each LLID (Logical Link ID) received from each ONU; Generating a single Gate message specifying a broadcast LLID as a destination LLID based on the calculated upstream transmission start timing and upstream transmission data amount, and information of the ONU being connected; and the single Gate message, Sending to all connected ONUs every DBA cycle, at least It is characterized by including.

このように、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定した単一のGateメッセージを生成し、単一のGateメッセージを、DBA周期毎に接続中のすべてのONUに送信するので、DBA周期がTDM周期よりも長い場合であっても動的帯域割当に起因する余分な上りデータ伝送遅延の発生を回避し、さらに、DBA周期を短くした場合や、OLT配下のONU数が増加した場合であっても、下り帯域利用効率の低下を低減することが可能となる。   In this way, a single Gate message specifying the broadcast LLID as the destination LLID is generated, and the single Gate message is transmitted to all connected ONUs every DBA cycle, so the DBA cycle is longer than the TDM cycle. Even if it is long, it avoids the occurrence of extra uplink data transmission delay due to dynamic bandwidth allocation, and even if the DBA cycle is shortened or the number of ONUs under OLT increases, It is possible to reduce a decrease in bandwidth utilization efficiency.

本発明によれば、DBA周期がTDM周期よりも長い場合であっても動的帯域割当に起因する余分な上りデータ伝送遅延の発生を回避し、さらに、DBA周期を短くした場合や、OLT配下のONU数が増加した場合であっても、下り帯域利用効率の低下を低減することが可能となる。   According to the present invention, even when the DBA period is longer than the TDM period, an extra uplink data transmission delay caused by dynamic bandwidth allocation is avoided, and when the DBA period is shortened, Even when the number of ONUs increases, it is possible to reduce the decrease in downlink bandwidth utilization efficiency.

本実施形態のTDM−PONシステムに適用されるOLTの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of OLT applied to the TDM-PON system of this embodiment. 本実施形態に係るGate信号生成部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the Gate signal generation part which concerns on this embodiment. Gate信号生成部により生成されたGateメッセージの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the Gate message produced | generated by the Gate signal production | generation part. PONシステムの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of a PON system. 従来のPONシステムの動作例を示すシーケンスチャートである。It is a sequence chart which shows the operation example of the conventional PON system. 従来のPONシステムの動作例を示すシーケンスチャートである。It is a sequence chart which shows the operation example of the conventional PON system. 従来のGateメッセージフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the conventional Gate message format. IEEE802.3 MACフレームフォーマットを示すである。2 illustrates an IEEE 802.3 MAC frame format.

本発明者らは、DBA周期がTDM周期よりも長い場合は、動的帯域割当に起因する余分な上りデータ伝送遅延が発生することに着目し、また、DBA周期を短くした場合や、OLT配下のONU数が増加した場合は、下り帯域利用効率が低下することに着目し、Gateメッセージを書き換えて全ONUに対して一律の内容とし、これを同報配信することによって、余分な上りデータ伝送遅延の発生や下り帯域利用効率の低下を回避することができることを見出し、本発明をするに至った。   The present inventors pay attention to the fact that when the DBA cycle is longer than the TDM cycle, an extra uplink data transmission delay due to dynamic bandwidth allocation occurs, and when the DBA cycle is shortened or under the OLT. If the number of ONUs increases, it will be noted that the downstream bandwidth utilization efficiency will decrease, and the Gate message will be rewritten to make the contents uniform for all ONUs, and this will be broadcast and distributed, so that excess uplink data transmission The inventors have found that it is possible to avoid the occurrence of delay and the decrease in downstream bandwidth utilization efficiency, and have come to the present invention.

すなわち、本発明のOLTは、PON(Passive Optical Network)システムに適用され、複数のONU(Optical Network Unit)に対して、上り方向の通信帯域を割り当てるOLT(Optical Line Terminal)であって、前記各ONUから受信したLLID(Logical Link ID)毎の上り帯域要求に基づいて、各LLIDに割り当てる上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量を計算する帯域割当量計算部と、前記計算された上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量、並びに接続中のONUの情報に基づいて、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定した単一のGateメッセージを生成するGate信号生成部と、前記単一のGateメッセージを、DBA周期毎に接続中のすべてのONUに送信する通知部と、を備えることを特徴とする。   That is, the OLT of the present invention is an OLT (Optical Line Terminal) that is applied to a PON (Passive Optical Network) system and allocates an upstream communication band to a plurality of ONUs (Optical Network Units). Based on an uplink bandwidth request for each LLID (Logical Link ID) received from the ONU, a bandwidth allocation calculation unit for calculating an uplink transmission start timing and an uplink transmission data amount to be assigned to each LLID, and the calculated uplink transmission start timing And a Gate signal generation unit that generates a single Gate message that specifies a broadcast LLID as a destination LLID based on the amount of uplink transmission data and information of the ONU that is connected, and the single Gate message for each DBA cycle. And a notification unit that transmits to all ONUs currently connected.

これにより、本発明者らは、DBA周期がTDM周期よりも長い場合であっても動的帯域割当に起因する余分な上りデータ伝送遅延の発生を回避し、さらに、DBA周期を短くした場合や、OLT配下のONU数が増加した場合であっても、下り帯域利用効率の低下を低減することを可能とした。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。   As a result, the present inventors avoid the occurrence of an extra uplink data transmission delay due to dynamic band allocation even when the DBA period is longer than the TDM period, and further reduce the DBA period. Even when the number of ONUs under the OLT increases, it is possible to reduce the decrease in downlink bandwidth utilization efficiency. Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

本実施形態では、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定することによって、OLT配下の論理リンク数にかかわらずGrant周期ごとに1つのGateメッセージを送信する。これにより、従来Grant周期毎にN×M回送信していたIEEE802.3フレームのPreamble、SFD、宛先ドレス、ソースアドレス等を1回で済ませることができるため、その分の下り帯域利用効率を向上することができる。   In this embodiment, by specifying a broadcast LLID as the destination LLID, one Gate message is transmitted every Grant period regardless of the number of logical links under the OLT. As a result, it is possible to complete the preamble, SFD, destination address, source address, etc. of the IEEE 802.3 frame that has been transmitted N × M times per Grant period in the past, thereby improving the downstream bandwidth usage efficiency. can do.

また、従来は、図*5に示すように、1つのGateメッセージで最大4つの上りデータ送信スロットを指定していたが、本実施形態では、1つのGateメッセージでN×M×K個の上りデータ送信スロットを指定する。ここで、Kは、1つの論理リンクに対してGrant周期で割り当てられる送信スロット数である。本実施形態では、“K<4”とすることによって、従来の技術と比較して、動的帯域割当に起因する余分な上りデータ伝送遅延を削減することが可能となる。   Conventionally, as shown in FIG. 5, up to four uplink data transmission slots are specified by one Gate message, but in this embodiment, N × M × K uplinks are specified by one Gate message. Specify the data transmission slot. Here, K is the number of transmission slots assigned to one logical link in the Grant period. In the present embodiment, by setting “K <4”, it is possible to reduce an extra uplink data transmission delay due to dynamic band allocation as compared with the conventional technique.

図1は、本実施形態のTDM−PONシステムに適用されるOLTの概略構成を示すブロック図である。OLT10において、帯域要求抽出部1は、各ONUからのReport信号から、当該ONUが用いているLLID毎の上り帯域要求情報を抽出する。帯域割当量計算部3は、当該上り帯域要求情報に基づいて、各LLIDに割り当てる上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量を計算する。接続中ONUデータベース(DB)11には、OLT配下に接続されているONUの情報(ONU番号、および各ONUが使用しているLLID値)が記録される。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an OLT applied to the TDM-PON system of the present embodiment. In the OLT 10, the bandwidth request extraction unit 1 extracts the upstream bandwidth request information for each LLID used by the ONU from the Report signal from each ONU. The bandwidth allocation amount calculation unit 3 calculates the upstream transmission start timing and the upstream transmission data amount assigned to each LLID based on the upstream bandwidth request information. In the connected ONU database (DB) 11, information (ONU number and LLID value used by each ONU) of ONUs connected under the OLT is recorded.

Gate信号生成部5は、帯域割当量計算部3の出力と、接続中ONU DB11の情報に基づいて、Gateメッセージを生成する。メモリ7は、Gate信号生成部5における処理中の情報を一時的に保存する。通知部9は、Gate信号生成部5で生成されたGateメッセージを配下のONUに通知する。   The Gate signal generation unit 5 generates a Gate message based on the output of the bandwidth allocation amount calculation unit 3 and the information of the connected ONU DB 11. The memory 7 temporarily stores information being processed in the Gate signal generation unit 5. The notifying unit 9 notifies the subordinate ONU of the Gate message generated by the Gate signal generating unit 5.

図2は、本実施形態に係るGate信号生成部の動作を示すフローチャートである。また、図3は、Gate信号生成部により生成されたGateメッセージの一例を示す図である。まず、Gate信号生成部は、メモリを初期化し(ステップS1)、「Destination Address=ブロードキャストアドレス」として、「Destination Address〜Number of grants」までをメモリに書き込む(ステップS2)。次に、「i=1」とし(ステップS3)、「j=1」とする(ステップS4)。次に、「Target LLID = ONU#1におけるj番目のLLID」としてメモリに追加書き込みをする(ステップS5)。そして、帯域割当量計算部の結果から、「Grant #j Start time」および「Grant #j Length」をメモリに追加書き込みをする(ステップS6)。   FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the Gate signal generator according to this embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a Gate message generated by the Gate signal generation unit. First, the Gate signal generator initializes the memory (step S1), and writes “Destination Address to Number of grants” as “Destination Address = broadcast address” in the memory (step S2). Next, “i = 1” is set (step S3), and “j = 1” is set (step S4). Next, “Target LLID = jth LLID in ONU # 1” is additionally written into the memory (step S5). Then, “Grant #j Start time” and “Grant #j Length” are additionally written in the memory from the result of the bandwidth allocation amount calculation unit (step S6).

次に、「j=ONU当たりのLLID数(M)」であるかどうかを判断し(ステップS7)、「j=ONU当たりのLLID数(M)」でない場合は、「j=j+1」として(ステップS8)、ステップS5に遷移する。一方、ステップS7において、「j=ONU当たりのLLID数(M)」である場合は、「i=接続中のONU数(N)」であるかどうかを判断し(ステップS9)、「i=接続中のONU数(N)」でない場合は、「i=i+1」として(ステップS10)、ステップS4に遷移する。一方、ステップS9において、「i=接続中のONU数(N)」である場合は、「Pad/Reserved」をメモリに追加書き込みし(ステップS11)、FCS値を計算し、メモリに追加書き込みし(ステップS12)、メモリの内容をGateメッセージとし、SPD〜FCSを先頭に付与してIEEE802.3 MACフレーム化(LLID=ブロードキャストLLID値)して(ステップS13)、終了する。   Next, it is determined whether or not “j = number of LLIDs per ONU (M)” (step S7). If not “j = number of LLIDs per ONU (M)”, “j = j + 1” (Step S8), the process proceeds to Step S5. On the other hand, if “j = number of LLIDs per ONU (M)” in step S7, it is determined whether or not “i = number of connected ONUs (N)” (step S9). If it is not “ONU number being connected (N)”, “i = i + 1” is set (step S10), and the process proceeds to step S4. On the other hand, if “i = number of connected ONUs (N)” in step S9, “Pad / Reserved” is additionally written in the memory (step S11), the FCS value is calculated, and is additionally written in the memory. (Step S12) The contents of the memory are set as a Gate message, and SPD to FCS are added to the head to form an IEEE 802.3 MAC frame (LLID = broadcast LLID value) (Step S13), and the process ends.

これにより、図3に示すようなGeteメッセージが生成される。これをOLTから各ONUに同報配信することによって、一回の通知で済ませることが可能となる。その結果、上りにおけるデータ送信での“Latency”の発生を回避すると共に、プリアンブルを何度も送信する必要が無くなるため、下り帯域利用の効率化を図ることが可能となる。   Thereby, a Get message as shown in FIG. 3 is generated. By broadcasting this from the OLT to each ONU, it is possible to complete a single notification. As a result, it is possible to avoid the occurrence of “Latency” in uplink data transmission and to eliminate the need to transmit the preamble over and over, thereby improving the efficiency of downlink band utilization.

1 帯域要求抽出部
3 帯域割当量計算部
5 Gate信号生成部
7 メモリ
9 通知部
10 OLT
11 接続中ONUデータベース
1 Bandwidth request extraction unit 3 Bandwidth allocation calculation unit 5 Gate signal generation unit 7 Memory 9 Notification unit 10 OLT
11 Connected ONU database

Claims (6)

PON(Passive Optical Network)システムに適用され、複数のONU(Optical Network Unit)に対して、上り方向の通信帯域を割り当てるOLT(Optical Line Terminal)であって、
前記各ONUから受信したLLID(Logical Link ID)毎の上り帯域要求に基づいて、各LLIDに割り当てる上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量を計算する帯域割当量計算部と、
前記計算された上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量、並びに接続中のONUの情報に基づいて、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定した単一のGateメッセージを生成するGate信号生成部と、
前記単一のGateメッセージを、DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)周期毎に接続中のすべてのONUに送信する通知部と、を備えることを特徴とするOLT。
An OLT (Optical Line Terminal) that is applied to a PON (Passive Optical Network) system and allocates an upstream communication band to a plurality of ONUs (Optical Network Units),
A bandwidth allocation calculation unit that calculates an uplink transmission start timing and an uplink transmission data amount to be allocated to each LLID based on an uplink bandwidth request for each LLID (Logical Link ID) received from each ONU;
A Gate signal generation unit that generates a single Gate message specifying a broadcast LLID as a destination LLID, based on the calculated uplink transmission start timing and uplink transmission data amount, and information of a connected ONU;
An OLT comprising: a notifying unit that transmits the single Gate message to all ONUs connected at every DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) period.
配下のONU数をNとし、各ONUが使用している論理リンク数をMとし、1つの論理リンク数に対してDBA周期で割り当てられる送信スロット数をKとしたときに、前記Gate信号生成部は、前記単一のGateメッセージにおいて、N×M×K個の上りデータ送信スロットを指定することを特徴とする請求項1記載のOLT。   When the number of subordinate ONUs is N, the number of logical links used by each ONU is M, and the number of transmission slots allocated in one DBA cycle for one logical link number is K, the Gate signal generator The OLT according to claim 1, wherein N × M × K uplink data transmission slots are designated in the single Gate message. 前記単一のGateメッセージは、宛先アドレスがブロードキャストアドレスであり、IEEE802.3で規定されているMAC(Media Access Control)フレームフォーマットに準拠していることを特徴とする請求項1または請求項2記載のOLT。   3. The single Gate message according to claim 1, wherein a destination address is a broadcast address and conforms to a MAC (Media Access Control) frame format defined in IEEE802.3. OLT. 請求項1から請求項3のいずれかに記載のOLT(Optical Line Terminal)と、
複数のONU(Optical Network Unit)と、
前記OLTおよび前記各ONUを接続する光ファイバと、から構成されることを特徴とするPON(Passive Optical Network)システム。
An OLT (Optical Line Terminal) according to any one of claims 1 to 3,
Multiple ONUs (Optical Network Units)
A PON (Passive Optical Network) system comprising the OLT and an optical fiber connecting the ONUs.
PON(Passive Optical Network)システムに適用され、複数のONU(Optical Network Unit)に対して、上り方向の通信帯域を割り当てるOLT(Optical Line Terminal)のプログラムであって、
前記各ONUから受信したLLID(Logical Link ID)毎の上り帯域要求に基づいて、各LLIDに割り当てる上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量を計算する処理と、
前記計算された上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量、並びに接続中のONUの情報に基づいて、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定した単一のGateメッセージを生成する処理と、
前記単一のGateメッセージを、DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)周期毎に接続中のすべてのONUに送信する処理と、の一連の処理を、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
An OLT (Optical Line Terminal) program that is applied to a PON (Passive Optical Network) system and allocates an upstream communication band to a plurality of ONUs (Optical Network Units),
Based on the upstream bandwidth request for each LLID (Logical Link ID) received from each ONU, processing for calculating the upstream transmission start timing and the upstream transmission data amount to be allocated to each LLID;
A process of generating a single Gate message specifying a broadcast LLID as a destination LLID based on the calculated uplink transmission start timing and uplink transmission data amount, and information of the ONU being connected,
A program that causes a computer to execute a series of processes of transmitting the single Gate message to all connected ONUs every DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) period.
PON(Passive Optical Network)システムに適用され、複数のONU(Optical Network Unit)に対して、上り方向の通信帯域を割り当てるOLT(Optical Line Terminal)の通信帯域割当方法であって、
前記各ONUから受信したLLID(Logical Link ID)毎の上り帯域要求に基づいて、各LLIDに割り当てる上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量を計算するステップと、
前記計算された上り送信開始タイミングおよび上り送信データ量、並びに接続中のONUの情報に基づいて、宛先LLIDとしてブロードキャストLLIDを指定した単一のGateメッセージを生成するステップと、
前記単一のGateメッセージを、DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)周期毎に接続中のすべてのONUに送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信帯域割当方法。

An OLT (Optical Line Terminal) communication band allocation method that is applied to a PON (Passive Optical Network) system and allocates an upstream communication band to a plurality of ONUs (Optical Network Units),
Calculating an uplink transmission start timing and an uplink transmission data amount to be assigned to each LLID based on an uplink bandwidth request for each LLID (Logical Link ID) received from each ONU;
Generating a single Gate message specifying a broadcast LLID as a destination LLID based on the calculated uplink transmission start timing and uplink transmission data amount, and information of the ONU being connected;
Transmitting at least one single Gate message to all connected ONUs every DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) period.

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