JP2015207797A - Communication system and redundancy method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、PON(Passive Optical Network)において、親局装置および子局装置の間の通信を迂回させる経路を生成する通信システム及び冗長化方法に関する。 The present invention relates to a communication system and a redundancy method for generating a path for bypassing communication between a master station device and a slave station device in a PON (Passive Optical Network).
PONは、アクセスネットワークにおいて一般的に用いられている。PONは親局装置、パワースプリッタ(PS)、および子局装置から構成される。親局装置とPS間、PSと子局装置間が光ファイバで接続される。PSを介することにより、一つの親局装置に対し、複数の子局装置を接続することが可能となっている。 PON is commonly used in access networks. The PON is composed of a master station device, a power splitter (PS), and a slave station device. The master station device and PS and the PS and slave station devices are connected by optical fibers. Through the PS, a plurality of slave station devices can be connected to one master station device.
PSと子局装置間の光ファイバにおいて伝送路障害が発生するなど、親局装置および子局装置の間の通信を回復させる際に、非特許文献1、2に記載の技術を利用することにより、当該子局装置は、他の子局装置を介した冗長経路を利用することができる。
By using the techniques described in
非特許文献1に記載の技術は、子局装置同士の間を光ファイバで接続しリングトポロジを構成することで、冗長経路を作る。非特許文献2に記載の技術は、バックアップとなる子局装置同士を光ファイバで接続し、冗長経路を作る。
The technique described in Non-Patent
非特許文献1に記載の技術は、子局装置間でリングトポロジを構成する必要があるため、敷設コストが高くなる課題がある。また、非特許文献2に記載の技術は、冗長経路を形成するためのバックアップ子局装置の接続コストを最小化する構成を計算することが可能であるが、バックアップ子局装置同士をあらかじめ光ファイバ接続する必要があり、その分の敷設コストが必要となる課題がある。
The technique described in Non-Patent
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、PONにおいて親局装置および子局装置の間の通信を迂回させる経路(冗長経路)を安価に生成できる通信システム及び冗長化方法を提供することを目的とする。 Accordingly, in order to solve the above-described problems, the present invention provides a communication system and a redundancy method that can generate a route (redundant route) that bypasses communication between a master station device and a slave station device in a PON at low cost. With the goal.
上記目的を達成するために、本発明は、PONの子局装置それぞれに接続する無線装置間で無線通信を行い、当該無線通信の無線区間を利用して他の子局装置を経由する冗長経路を形成することとした。 In order to achieve the above-described object, the present invention performs a wireless communication between wireless devices connected to each PON slave station device, and uses a wireless section of the wireless communication to make a redundant route via another slave station device. It was decided to form.
具体的には、本発明に係る通信システムは、
親局装置と複数の子局装置とが光通信路で接続されたPON(Passive Optical Network)と、
それぞれの前記子局装置に接続し、前記子局装置からの信号を無線端末へ無線伝送し、無線端末から無線伝送された信号を前記子局装置へ伝送する無線通信装置と、
前記親局装置から1の前記子局装置に接続する1の前記無線通信装置までの現用通信経路に対して、他の前記子局装置に接続する他の無線通信装置から前記1の無線通信装置までの無線経路を用いて前記他の子局装置を経由する冗長通信経路を形成するコントローラと、
を備える。
Specifically, the communication system according to the present invention is:
PON (Passive Optical Network) in which a master station device and a plurality of slave station devices are connected by an optical communication path;
A wireless communication device connected to each of the slave station devices, wirelessly transmitting a signal from the slave station device to a wireless terminal, and transmitting a signal wirelessly transmitted from the wireless terminal to the slave station device;
With respect to an active communication path from the master station device to one radio communication device connected to one slave station device, the other radio communication device connected to another slave station device to the first radio communication device A controller that forms a redundant communication path via the other slave station device using a wireless path up to,
Is provided.
また、本発明に係る冗長化方法は、
親局装置と複数の子局装置とが光通信路で接続されたPONと、
それぞれの前記子局装置に接続し、前記子局装置からの信号を無線端末へ無線伝送し、無線端末から無線伝送された信号を前記子局装置へ伝送する無線通信装置と、
を備える通信システムの冗長化方法であって、
前記親局装置から1の前記子局装置に接続する1の前記無線通信装置までの現用通信経路に対して、他の前記子局装置に接続する他の無線通信装置から前記1の無線通信装置までの無線経路を用いて前記他の子局装置を経由する冗長通信経路を形成することを特徴とする。
Further, the redundancy method according to the present invention includes:
A PON in which a master station device and a plurality of slave station devices are connected by an optical communication path;
A wireless communication device connected to each of the slave station devices, wirelessly transmitting a signal from the slave station device to a wireless terminal, and transmitting a signal wirelessly transmitted from the wireless terminal to the slave station device;
A communication system redundancy method comprising:
With respect to an active communication path from the master station device to one radio communication device connected to one slave station device, the other radio communication device connected to another slave station device to the first radio communication device A redundant communication path that passes through the other slave station device is formed using the wireless path up to.
本発明は、無線装置間の無線通信を利用して冗長経路を形成するため、リングトポロジの構成や光ファイバの敷設が不要であり、冗長経路形成のコスト低減を図ることができる。従って、本発明は、PONにおいて親局装置および子局装置の間の通信を迂回させる経路(冗長経路)を安価に生成できる通信システム及び冗長化方法を提供することができる。 According to the present invention, a redundant route is formed by using wireless communication between wireless devices, so that a ring topology configuration and an optical fiber are not required, and the cost of forming a redundant route can be reduced. Therefore, the present invention can provide a communication system and a redundancy method capable of inexpensively generating a path (redundant path) that bypasses communication between the master station apparatus and the slave station apparatus in the PON.
さらに、本発明に係る通信システムにおいて、前記PONは複数であり、前記コントローラは、前記現用通信経路の1の前記PONとは異なる他の前記PONに前記冗長通信経路を形成することを特徴とする。本発明は、複数のPON間で冗長経路を形成することができる。 Furthermore, in the communication system according to the present invention, the PON is plural, and the controller forms the redundant communication path in another PON different from the one PON in the working communication path. . The present invention can form a redundant path between a plurality of PONs.
本発明に係る通信システムの前記コントローラは、形成する前記冗長通信経路が複数である場合、前記冗長通信経路が分散するように前記他の子局装置を選択することを特徴とすることを特徴とする。本発明は、安価な無線通信を利用し、冗長経路を分散することで効率的なトラヒック転送を実現することができる。 The controller of the communication system according to the present invention is characterized in that when there are a plurality of redundant communication paths to be formed, the other slave station devices are selected so that the redundant communication paths are distributed. To do. The present invention can realize efficient traffic transfer by using inexpensive wireless communication and distributing redundant paths.
冗長経路の分散は以下のように行う。 Redundant routes are distributed as follows.
本発明に係る通信システムの前記コントローラは、前記他の子局装置を前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Kjが所定値以下となる条件、及び前記他のPONを前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Klが所定値以下となる条件の少なくとも一方を満たすように前記他の子局装置を選択することを特徴とする。 The controller of the communication system according to the present invention uses a condition that the number Kj of wireless terminals that use the other slave station device as the redundant communication path is a predetermined value or less, and uses the other PON as the redundant communication path. The other slave station device is selected so as to satisfy at least one of the conditions in which the number of wireless terminals Kl to be equal to or less than a predetermined value.
本発明に係る通信システムの前記コントローラは、前記無線通信装置間の無線通信強度または通信品質が一定値以上となる、もしくは、前記無線通信装置間の距離が一定値以内となるように前記他の子局装置を選択することを特徴とする。 The controller of the communication system according to the present invention is configured so that the wireless communication strength or communication quality between the wireless communication devices is a certain value or more, or the distance between the wireless communication devices is within a certain value. A slave station device is selected.
本発明に係る通信システムの前記コントローラは、数Kjまたは数Klの最大値を最小化するように前記他の子局装置を選択することを特徴とする。 The controller of the communication system according to the present invention selects the other slave station device so as to minimize the maximum value of the number Kj or the number Kl.
本発明に係る通信システムの前記コントローラは、前記無線端末ごとの重みを考慮して前記他の子局装置を選択することを特徴とする。 The controller of the communication system according to the present invention selects the other slave station device in consideration of a weight for each wireless terminal.
本発明は、PONにおいて親局装置および子局装置の間の通信を迂回させる経路(冗長経路)を安価に生成できる通信システム及び冗長化方法を提供することができる。 The present invention can provide a communication system and a redundancy method capable of inexpensively generating a route (redundant route) that bypasses communication between a master station device and a slave station device in a PON.
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施形態であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.
<第1の実施形態>
図1〜6を用いて本発明の第一の実施形態を説明する。図1は、本実施形態の通信システム301の構成を説明する図である。通信システム301は、親局装置(OSU)と複数の子局装置(ONU)とが光通信路で接続されたPONと、
それぞれの前記子局装置に接続し、前記子局装置からの信号を無線端末へ無線伝送し、無線端末から無線伝送された信号を前記子局装置へ伝送する無線通信装置(W)と、
前記親局装置から1の前記子局装置に接続する1の前記無線通信装置までの現用通信経路に対して、他の前記子局装置に接続する他の無線通信装置から前記1の無線通信装置までの無線経路を用いて前記他の子局装置を経由する冗長通信経路を形成するコントローラ(Ctrl)と、
を備える。
<First Embodiment>
1st Embodiment of this invention is described using FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a
A wireless communication device (W) connected to each of the slave station devices, wirelessly transmitting a signal from the slave station device to a wireless terminal, and transmitting a signal wirelessly transmitted from the wireless terminal to the slave station device;
With respect to an active communication path from the master station device to one radio communication device connected to one slave station device, the other radio communication device connected to another slave station device to the first radio communication device A controller (Ctrl) that forms a redundant communication path via the other slave station device using a wireless path up to
Is provided.
また、前記PONは複数であり、前記コントローラは、前記現用通信経路の1の前記PONとは異なる他の前記PONに前記冗長通信経路を形成することができる。 Further, the PON is plural, and the controller can form the redundant communication path in another PON different from the one PON in the working communication path.
図1において、11は親局装置である。これをS1とする。S1は光ファイバにより、スプリッタ12に接続され、スプリッタ12は子局装置(13、14、15)に接続されている。これらをN1、N2、N3とする。N1、N2、N3は、無線通信装置(16、17、18)にそれぞれ接続されている。これらをW1、W2、W3とする。同様に、21は親局装置で、S2とする。S2は光ファイバにより、スプリッタ22に接続され、スプリッタ22は子局装置(23、24、25)に接続されており、これらをN4、N5、N6とする。N4、N5、N6は、無線通信装置(26、27、28)にそれぞれ接続され、これらをW4、W5、W6とする。
In FIG. 1, 11 is a master station apparatus. This is S1. S1 is connected to the
S1とS2は、物理的に異なる装置でも良いし、電源等を共有した同一のシャーシに接続された異なるインタフェースとしても良い。S1およびS2は、コントローラ31に接続されている。またS1およびS2とコントローラ31との接続は、有線でも無線でも良く、またその間に他のネットワーク装置が接続されていても良い。さらに、各子局装置には無線通信装置を介して無線端末が接続されており、各子局装置配下の無線端末のユーザ識別子をU1〜U6とする。なお、各装置の識別子の振り方は、各装置を識別できれば何でも良い。
S1 and S2 may be physically different devices, or may be different interfaces connected to the same chassis sharing a power source or the like.
また、図1では無線通信装置(W1〜6)と無線端末(U1〜6)とが無線で接続されている無線通信システムを説明したが、図12のようなユーザネットワークが接続される形態の無線通信システムであってもよい。ユーザネットワークU7は、ホームゲートウエイ(HGW)が子局装置N7と無線通信装置W7に接続しており、HGWと各ユーザ端末とが有線又は無線で接続している。ユーザ端末とは、パーソナルコンピュータ、電話、TV、タブレット端末、スマートホン等である。また、HGWと無線通信装置とが一体となっていてもよい。このようなユーザネットワークU7のユーザ識別子は、VLAN ID等が使用される。 Moreover, although the radio | wireless communications system with which the radio | wireless communication apparatus (W1-6) and the radio | wireless terminal (U1-6) were connected by radio | wireless was demonstrated in FIG. 1, the form of a user network like FIG. 12 is connected. It may be a wireless communication system. In the user network U7, a home gateway (HGW) is connected to the slave station device N7 and the wireless communication device W7, and the HGW and each user terminal are connected by wire or wirelessly. The user terminal is a personal computer, a telephone, a TV, a tablet terminal, a smart phone, or the like. Further, the HGW and the wireless communication device may be integrated. As such a user identifier of the user network U7, a VLAN ID or the like is used.
子局装置を表す識別子をi、jとする。前記1の子局装置がNiであり、前記他の子局装置がNjである。本例では、1≦i≦6、1≦j≦6である。また親局装置を表す識別子をk、lとする。前記1のPONの親局装置がSkであり、前記他のPONの親局装置がSlである。本例では1≦k≦2、1≦l≦2である。 The identifiers representing the slave station devices are i and j. The one slave station device is Ni, and the other slave station device is Nj. In this example, 1 ≦ i ≦ 6 and 1 ≦ j ≦ 6. The identifiers representing the master station devices are k and l. The master station device of the one PON is Sk, and the master station device of the other PON is Sl. In this example, 1 ≦ k ≦ 2, and 1 ≦ l ≦ 2.
コントローラ31は、図2に示すように、各子局装置iの状態yiを記憶するテーブルを持つ。通常時には、yi=1としておく。Niについてのトリガを検知した場合には、yi=0へと更新する。トリガの例としては、コントローラとONUあるいは無線通信装置間で生存確認を行い、生存確認が途切れた場合に通信断と判断し、トリガ検知を行うことが考えられる。
As shown in FIG. 2, the
次に、コントローラ31は、図3に示すように、Niの冗長経路の状態xijを記憶するテーブルを持つ。Niの冗長経路としてNjを利用する場合にはxij=1とし、そうでない場合にはxij=0とする。
Next, as shown in FIG. 3, the
さらにコントローラ31は、図4に示すように、WiとWjとの間の無線接続性dijを記憶するテーブルを持つ。ここでは、dijの取り得る値を1または0の2値のみとする。コントローラ31は、W1〜W6と通信を行い、dijを更新する。この手順には、LLDP(Link Layer Discovery Protocol)等を用いる。WiとWjとの間の無線通信強度が一定以上であり無線接続が可能な場合にはdij=1とし、不可能な場合にはdij=0とし、dii=1とする。ユーザaについてya=1からya=0へ更新された際には、diiも含めdia=0へと更新する。
Further, as shown in FIG. 4, the
コントローラ31がトリガを検知し、yiが更新された際、以下の様にしてUiの冗長経路の状態xijのテーブルを更新する。特に、親局装置Skの故障や、伝送路障害等によって複数のNiについてのトリガを検知した際には、yi=0であるNiの全てについて冗長経路を設定する。
When the
コントローラ31は、形成する前記冗長通信経路が複数である場合、前記冗長通信経路が分散するように前記他の子局装置を選択する。特に、コントローラ31は、前記他の子局装置を前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Kjが所定値以下となる条件を満たすように前記他の子局装置を選択する。具体的には、コントローラ31は、冗長経路として利用するNjが分散されるようにxijを決定する。このときの制約条件として、Njを冗長経路として利用するUiの数Kjが一定値K以下となること、Njについてはyj=1であり、dij=1であることを用いる。すなわち、コントローラ31は、図5に示す式を用いて、上記の制約条件を満たす中で、Kjの最大値を最小化するようにxijを決定する。さらに、Uiについて、Niを用いて通信を行う代わりに、xij=1であるNjを冗長経路として通信を開始させる。Njと接続している親局装置をSlとすると、Uiは、Wi、Wj、Njを介して、親局装置Slと通信を行う。なおUiの付近に他のユーザが存在しない等の理由により、冗長経路に利用可能なNjが存在しない場合には、max dij=0となり、冗長経路は設定されない。
When there are a plurality of redundant communication paths to be formed, the
xijの更新について、例を用いて記述する。N1、N2、N3について、伝送路障害が発生し同時にトリガが検知されたものとする。この場合、y1=0、y2=0、y3=0である(図2の通り)。なお、d14、d15、d16、d24、d25、d26、d34、d35、d36は全て1であるとする。このとき、Kjの最大値を最小化するxijの組み合わせとして、x14=1、x25=1、x36=1、x44=1、x55=1、x66=1がある。よってコントローラ31は、図3のようにテーブルを更新する。
The update of xij will be described using an example. For N1, N2, and N3, it is assumed that a transmission path failure has occurred and a trigger has been detected at the same time. In this case, y1 = 0, y2 = 0, and y3 = 0 (as shown in FIG. 2). It is assumed that d14, d15, d16, d24, d25, d26, d34, d35, and d36 are all 1. At this time, combinations of xij that minimize the maximum value of Kj include x14 = 1, x25 = 1, x36 = 1, x44 = 1, x55 = 1, and x66 = 1. Therefore, the
コントローラ31は、更新されたxijに基づき、N4に対しU1の通信を中継する指示を出し、U1に対しN4、W4、W1を中継して、N4を冗長経路とする指示を出す。U1はW1、W4、N4を経由して、親局装置S2との通信を開始する。同様に、N5に対しU2の通信を中継する指示を出し、U2に対しN5、W5、W2を中継して、N5を冗長経路とする指示を出す。U2はW2、W5、N5を経由して、親局装置S2との通信を開始する。さらにN6に対しU3の通信を中継する指示を出し、U3に対しN6、W6、W3を中継して、N6を冗長経路とする指示を出す。U3はW3、W6、N6を経由して、親局装置S2との通信を開始する。通信経路の指示方法の一つとして、OpenFlowを用いる方法がある。例えばコントローラ31がOpenFlowコントローラとして機能し、各無線通信装置がOpenFlowスイッチとして機能し、OpenFlowプロトコルによって通信経路を指定し、通信を開始させることができる。
Based on the updated xij, the
以上の手順を図6のシーケンス図を用いて説明する。コントローラには、親局装置であるOSU(1、2)が接続されている。コントローラは、子局装置であるONU2およびONU2に接続された無線通信装置についてのトリガを検知した際(Step01)に、迂回経路計算を行い(Step02)、結果として子局装置であるONU1を選択する。ONU1に対してONU2の通信を中継する指示を出し(Step03)、ONU2に対し無線通信端末を中継して、ONU1を冗長経路とする指示を出す(Step04)。ONU2は、無線通信端末を経由してONU1と通信を行い、OSU1との通信を開始する(Step05)。また、コントローラは、ONU2配下の無線端末が冗長経路で通信が回復したことを検知する(Step06)。
The above procedure will be described with reference to the sequence diagram of FIG. An OSU (1, 2), which is a master station device, is connected to the controller. When the controller detects the trigger for the
本手法は光ファイバ敷設が不要なため低コストであり、トリガの検知範囲に従って柔軟に冗長経路設定が可能であるという特長がある。たとえば故障や災害等による局舎装置ダウン時にユーザ通信を迂回させ、速やかに復旧させることが可能である。 This method is low-cost because it does not require optical fiber laying, and has the feature that a redundant path can be set flexibly according to the detection range of the trigger. For example, it is possible to bypass the user communication when the station apparatus is down due to a failure or a disaster, and to restore it quickly.
なお、本実施例では、複数のPONが設定されており、異なるPON間をまたいで冗長経路を形成する場合を説明したが、同一のPON内で冗長経路を形成することもできる。例えば、通信システム301は、S1と通信するU1の経路について、現用経路であるS1、N1、W1の経路に対する冗長経路をS1、N2、W2、W1の経路とすることができる。
In the present embodiment, a case has been described in which a plurality of PONs are set and a redundant path is formed across different PONs. However, a redundant path can also be formed in the same PON. For example, the
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態は、親局装置が3台以上存在することを前提とし、第1の実施形態と以下の点が異なる。コントローラは、前記他のPONを前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Klが所定値以下となる条件を満たすように前記他の子局装置を選択する。すなわち、第1の実施形態で説明したNjを冗長経路として利用するUiの数Kjが一定値以下となることに代えて、Slを冗長経路として利用するUiの数Klが一定値以下になる、という制約条件を用いる。例えば、コントローラはOSU−ONU対応表を持ち、この対応表を利用して、Slを冗長経路として利用するUiの数Klをカウントする。図7に示す通り、Klが一定値L以下である、という制約条件を用いて、冗長経路を算出する。この方法により、冗長経路として利用する親局装置を分散させ、冗長経路におけるトラヒックの輻輳を抑制することが可能となる。
<Second Embodiment>
The second embodiment of the present invention is based on the premise that there are three or more master station devices, and differs from the first embodiment in the following points. The controller selects the other slave station device so as to satisfy a condition that the number Kl of wireless terminals using the other PON as the redundant communication path is a predetermined value or less. In other words, instead of the number Kj of Ui using Nj as a redundant path described in the first embodiment being a certain value or less, the number Kl of Ui using S1 as a redundant path is less than a certain value. Is used. For example, the controller has an OSU-ONU correspondence table, and uses this correspondence table to count the number Kl of Ui that uses Sl as a redundant path. As shown in FIG. 7, a redundant route is calculated using a constraint condition that Kl is equal to or less than a certain value L. By this method, it is possible to distribute the master station devices used as redundant paths and suppress traffic congestion on the redundant paths.
<第3の実施形態>
本発明の第3の実施形態は、親局装置が3台以上存在することを前提とし、第1の実施形態と以下の点が異なる。コントローラは、前記他の子局装置を前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Kjが所定値以下となる条件、及び前記他のPONを前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Klが所定値以下となる条件を満たすように前記他の子局装置を選択する。すなわち、第1の実施形態で説明したNjを冗長経路として利用するUiの数Kjが一定値以下となることに加えて、Slを冗長経路として利用するUiの数Klが一定値以下になる、という制約条件を用いる。例えば、コントローラはOSU−ONU対応表を持ち、この対応表を利用して、Slを冗長経路として利用するUiの数Klをカウントする。図8に示す通り、Klが一定値L以下である、という制約条件を用いて、冗長経路を算出する。この方法により、冗長経路として利用する子局装置および親局装置を分散させ、冗長経路におけるトラヒックの輻輳を抑制することが可能となる。
<Third Embodiment>
The third embodiment of the present invention is premised on that there are three or more master station devices, and differs from the first embodiment in the following points. The controller has a condition that the number Kj of wireless terminals using the other slave station device as the redundant communication path is equal to or less than a predetermined value, and a number Kl of wireless terminals using the other PON as the redundant communication path are predetermined. The other slave station device is selected so as to satisfy a condition that is less than or equal to the value. That is, in addition to the number Kj of Ui using Nj as a redundant path described in the first embodiment being a certain value or less, the number K1 of Ui using S1 as a redundant path is less than a certain value. Is used. For example, the controller has an OSU-ONU correspondence table, and uses this correspondence table to count the number Kl of Ui that uses Sl as a redundant path. As shown in FIG. 8, a redundant route is calculated using a constraint condition that Kl is equal to or less than a certain value L. By this method, it is possible to disperse the slave station devices and the master station devices that are used as redundant paths, and to suppress traffic congestion on the redundant paths.
<第4の実施形態>
本発明の第4の実施形態は、第1〜3の実施形態と以下の点が異なる。前記コントローラは、前記無線通信装置間の距離が一定値以内となるように前記他の子局装置を選択する。すなわち、WiとWj間の無線通信強度が一定以上であり無線接続が可能な場合にdij=1とする代わりに、WiとWj間の距離Dijを用い、これが一定値以下である場合にdij=1とする。距離Dijについては、外部から直接パラメタとして入力する、あるいは位置管理システムから取得する、等の方法を用いて取得する。この方法により、子局装置の地理的な配置に基づいて冗長経路を計算することが可能となる。また、無線通信強度に関する条件と、距離条件を併用しても良い。
<Fourth Embodiment>
The fourth embodiment of the present invention differs from the first to third embodiments in the following points. The controller selects the other slave station device so that the distance between the wireless communication devices is within a certain value. That is, instead of setting dij = 1 when the wireless communication strength between Wi and Wj is greater than or equal to a certain value and wireless connection is possible, the distance Dij between Wi and Wj is used, and when this is less than a certain value, dij = Set to 1. The distance Dij is acquired by using a method such as directly inputting from the outside as a parameter or acquiring from the position management system. With this method, it is possible to calculate a redundant route based on the geographical arrangement of the slave station devices. Further, the condition regarding the wireless communication intensity and the distance condition may be used together.
<第5の実施形態>
本発明の第5の実施形態は、第1〜3の実施形態と以下の点が異なる。前記コントローラは、前記無線通信装置間の無線通信強度または通信品質が一定値以上となるように前記他の子局装置を選択する。すなわち、WiとWj間の無線通信強度が一定以上であり無線接続が可能な場合にdij=1とする代わりに、WiとWj間の通信品質Qijを用いる。Qijとしてはスループットや遅延等を用い、スループットが一定以上となる、あるいは遅延が一定以内となる、場合にdij=1とする。この方法により、ユーザトラヒックの通信品質を保ちながら、冗長経路を利用することが可能となる。また、無線通信強度や距離に関する条件と併用しても良い。
<Fifth Embodiment>
The fifth embodiment of the present invention differs from the first to third embodiments in the following points. The controller selects the other slave station device so that the wireless communication strength or communication quality between the wireless communication devices is a certain value or more. That is, the communication quality Qij between Wi and Wj is used instead of dij = 1 when the wireless communication strength between Wi and Wj is equal to or higher than a certain level and wireless connection is possible. As Qij, throughput, delay, or the like is used, and dij = 1 is set when the throughput is equal to or higher than a certain value or the delay is within a certain value. By this method, it is possible to use a redundant route while maintaining the communication quality of user traffic. Moreover, you may use together with the conditions regarding wireless communication intensity or distance.
<第6の実施形態>
本発明の第6の実施形態は、親局装置が3台以上存在することを前提とし、第1〜5の実施形態と以下の点が異なる。すなわち、第1の実施形態で説明したKjの最大値を最小化するようにxijを決定する代わりに、Slを冗長経路として利用するUiの数Klの最大値を最小化するようにxijを決定する。例えば、コントローラはOSU−ONU対応表を持ち、この対応表を利用して、Slを冗長経路として利用するUiの数Klをカウントする。その上で図9に示す通り、Klの最大値を最小化することを目的として冗長経路計算を行う。本例では、Njを冗長経路として利用するUiの数Kjが一定値以下となる制約条件および、Slを冗長経路として利用するUiの数Klが一定値以下になる、という制約条件を含めているが、いずれか、あるいは両方を含めない方法もある。この方法により、冗長経路として利用する親局装置を分散させ、冗長経路におけるトラヒックの輻輳を抑制することが可能となる。
<Sixth Embodiment>
The sixth embodiment of the present invention is premised on that there are three or more master station devices, and differs from the first to fifth embodiments in the following points. That is, instead of determining xij so as to minimize the maximum value of Kj described in the first embodiment, xij is determined so as to minimize the maximum value of the number K1 of Ui using Sl as a redundant path. To do. For example, the controller has an OSU-ONU correspondence table, and uses this correspondence table to count the number Kl of Ui that uses Sl as a redundant path. Then, as shown in FIG. 9, redundant path calculation is performed for the purpose of minimizing the maximum value of Kl. This example includes a constraint that the number Kj of Ui that uses Nj as a redundant route is equal to or less than a certain value and a constraint that the number Kl of Ui that uses Sl as a redundant route is equal to or less than a certain value. However, there are methods that do not include either or both. By this method, it is possible to distribute the master station devices used as redundant paths and suppress traffic congestion on the redundant paths.
<第7の実施形態>
本発明の第7の実施形態は、第1〜5の実施形態と以下の点が異なる。すなわち、単にNjを冗長経路として利用するUiの数Kjの最大値を最小化するようにxijを決定する代わりに、ユーザUiごとに重みwiを設定し、Njを冗長経路として利用するUiに重みwiを掛けて合計した値K’jの最大値を最小化するようにxijを決定する。図10に示す通り、K’jの最大値を最小化することを目的として冗長経路計算を行う。本例では、Njを冗長経路として利用するUiの数Kjが一定値以下となる制約条件および、Slを冗長経路として利用するUiの数Klが一定値以下になる、という制約条件を含めているが、いずれか、あるいは両方を含めない方法もある。この方法により、ユーザごとの契約帯域の違いに起因するトラヒック量の差などを考慮して冗長経路を設定することが可能となる。
<Seventh Embodiment>
The seventh embodiment of the present invention differs from the first to fifth embodiments in the following points. That is, instead of simply determining xij so as to minimize the maximum value of the number of Ui Kj that uses Nj as a redundant path, a weight wi is set for each user Ui, and a weight is assigned to Ui that uses Nj as a redundant path. xij is determined so as to minimize the maximum value of the values K′j multiplied by wi. As shown in FIG. 10, the redundant path calculation is performed for the purpose of minimizing the maximum value of K′j. This example includes a constraint that the number Kj of Ui that uses Nj as a redundant route is equal to or less than a certain value and a constraint that the number Kl of Ui that uses Sl as a redundant route is equal to or less than a certain value. However, there are methods that do not include either or both. With this method, it is possible to set a redundant route in consideration of a difference in traffic amount caused by a difference in contract bandwidth for each user.
<第8の実施形態>
本発明の第8の実施形態は、親局装置が3台以上存在することを前提とし、第1〜6の実施形態と以下の点が異なる。すなわち、単にSlを冗長経路として利用するUiの数Klの最大値を最小化するようにxijを決定する代わりに、ユーザUiごとに重みwiを設定し、Slを冗長経路として利用するUiに重みwiを掛けて合計した値K’lの最大値を最小化するようにxijを決定する。例えば、コントローラはOSU−ONU対応表および、ユーザごとの重みwiの表を持ち、これらの表を利用して、Slを冗長経路として利用するUiにそれぞれ重みwiを掛けて合計した数K’lを求める。その上で図11に示す通り、K’lの最大値を最小化することを目的として冗長経路計算を行う。本例では、Njを冗長経路として利用するUiの数Kjが一定値以下となる制約条件および、Slを冗長経路として利用するUiの数Klが一定値以下になる、という制約条件を含めているが、いずれか、あるいは両方を含めない方法もある。この方法により、ユーザごとの契約帯域の違いに起因するトラヒック量の差などを考慮して冗長経路を設定することが可能となる。
<Eighth Embodiment>
The eighth embodiment of the present invention is premised on that there are three or more master station devices, and differs from the first to sixth embodiments in the following points. That is, instead of simply determining xij so as to minimize the maximum number Kl of Ui that uses Sl as a redundant path, a weight wi is set for each user Ui, and Ui that uses Sl as a redundant path is weighted xij is determined so as to minimize the maximum value of the values K′l multiplied by wi. For example, the controller has an OSU-ONU correspondence table and a table of weights wi for each user, and by using these tables, a number K′l obtained by multiplying Ui that uses Sl as a redundant path by multiplying each by weight wi. Ask for. After that, as shown in FIG. 11, redundant path calculation is performed for the purpose of minimizing the maximum value of K′l. This example includes a constraint that the number Kj of Ui that uses Nj as a redundant route is equal to or less than a certain value and a constraint that the number Kl of Ui that uses Sl as a redundant route is equal to or less than a certain value. However, there are methods that do not include either or both. With this method, it is possible to set a redundant route in consideration of a difference in traffic amount caused by a difference in contract bandwidth for each user.
[付記]
以下は、本実施形態の通信システムを説明したものである。
<課題>
親局装置と子局装置との間の通信の迂回経路を安価に実現すること。
<解決手段>
本発明では、光通信を行うn個の親局装置S1〜Snと、前記親局装置と光通信を行うm個の子局装置N1〜Nmと、前記各子局装置に接続された無線通信装置W1〜Wmと、コントローラと、を備え、前記コントローラは、前記子局装置Niについてのトリガを検知した際に、前記子局装置Niに接続されたユーザUiと前記親局装置Skとの通信の冗長経路として、前記子局装置Ujと前記親局装置Slとの間の通信経路を選択し、前記無線通信装置Wiおよび、前記無線通信装置Wjおよび、Ujを介して、UiとSlとの間で通信を行うことを指示する。
[Appendix]
The following describes the communication system of the present embodiment.
<Issues>
To realize an inexpensive detour path for communication between the master station device and the slave station device.
<Solution>
In the present invention, n master station devices S1 to Sn that perform optical communication, m slave station devices N1 to Nm that perform optical communication with the master station device, and wireless communication connected to each of the slave station devices Devices W1 to Wm and a controller, and the controller communicates between the user Ui connected to the slave station device Ni and the master station device Sk when detecting a trigger for the slave station device Ni. As a redundant path, a communication path between the slave station device Uj and the master station device S1 is selected, and Ui and S1 are connected via the wireless communication device Wi and the wireless communication devices Wj and Uj. To communicate between the two.
(1):
光通信を行うn個の親局装置S1〜Snと、
前記親局装置と光通信を行うm個の子局装置N1〜Nmと、
前記各子局装置に接続された無線通信装置W1〜Wmと、
コントローラと、
を備える通信システムであって、
前記コントローラは、
前記子局装置Niについてのトリガを検知した際に、
前記子局装置Niに接続されたユーザUiと前記親局装置Skとの通信の冗長経路として、前記子局装置Ujと前記親局装置Slとの間の通信経路を選択し、前記無線通信装置Wiおよび前記無線通信装置WjおよびNjを介して、UiとSlとの間で通信を行うことを指示する、
ことを特徴とする通信システム。
(1):
N master station devices S1 to Sn for optical communication;
M slave station devices N1 to Nm that perform optical communication with the master station device;
Wireless communication devices W1 to Wm connected to each of the slave station devices,
A controller,
A communication system comprising:
The controller is
When a trigger is detected for the slave station Ni,
As a redundant path for communication between the user Ui connected to the slave station device Ni and the master station device Sk, a communication path between the slave station device Uj and the master station device Sl is selected, and the wireless communication device Instructing communication between Ui and Sl via Wi and the wireless communication devices Wj and Nj,
A communication system characterized by the above.
(2):
前記コントローラは、
前記子局装置Niに関し、複数のiについてのトリガを検知した際に、冗長経路として利用するNjが分散されるように選択する、
ことを特徴とする上記(1)に記載の通信システム。
(2):
The controller is
With respect to the slave station device Ni, when a trigger for a plurality of i is detected, Nj used as a redundant path is selected to be distributed.
The communication system according to (1) above, wherein
(3):
前記コントローラは、
Njを冗長経路として利用するUiの数Kj、または
Slを冗長経路として利用するUiの数Klが一定値以下になる、
という条件の下にNjを選択する、
ことを特徴とする上記(2)に記載の通信システム。
(3):
The controller is
The number Kj of Ui that uses Nj as a redundant path, or the number Kl of Ui that uses S1 as a redundant path is equal to or less than a certain value.
Nj is selected under the condition
The communication system according to (2) above, wherein
(4):
前記コントローラは、
WiとWj間の無線通信強度または通信品質が一定値以上となる、
または、WiとWj間の距離が一定値以内となる、
という条件の下にNjを選択する、
ことを特徴とする上記(3)に記載の通信システム。
(4):
The controller is
The wireless communication strength or communication quality between Wi and Wj is a certain value or more.
Or, the distance between Wi and Wj is within a certain value,
Nj is selected under the condition
The communication system according to (3) above, wherein
(5):
前記コントローラは、
KjまたはKlの最大値を最小化するようにNjを選択する、
ことを特徴とする上記(4)に記載の通信システム。
(5):
The controller is
Choose Nj to minimize the maximum value of Kj or Kl.
The communication system according to (4) above, wherein
(6):
前記コントローラは、
ユーザUiごとの重みを考慮してNjを選択する、
ことを特徴とする上記(5)に記載の通信システム。
(6):
The controller is
Nj is selected in consideration of the weight for each user Ui.
The communication system according to (5) above, wherein
<効果>
本発明は、PONにおいて、親局装置および子局装置の間の通信を迂回させる経路を生成するために、安価な無線通信を利用し、冗長経路を分散することで効率的なトラヒック転送を実現することができる。
<Effect>
In the PON, in order to generate a route that bypasses communication between the master station device and the slave station device in the PON, low-cost wireless communication is used, and efficient traffic transfer is realized by distributing redundant routes. can do.
11: 親局装置
12: スプリッタ
13: 子局装置1−1
14: 子局装置1−2
15: 子局装置1−3
16: 無線通信装置1−1
17: 無線通信装置1−2
18: 無線通信装置1−3
21: 親局装置
22: スプリッタ
23: 子局装置2−1
24: 子局装置2−2
25: 子局装置2−3
26: 無線通信装置2−1
27: 無線通信装置2−2
28: 無線通信装置2−3
31: コントローラ
41: ユーザネットワーク
11: Master station device 12: Splitter 13: Slave station device 1-1
14: Slave station device 1-2
15: Slave station device 1-3
16: Wireless communication device 1-1
17: Wireless communication device 1-2
18: Wireless communication device 1-3
21: Master station device 22: Splitter 23: Slave station device 2-1
24: Slave station device 2-2
25: Slave station device 2-3
26: Wireless communication apparatus 2-1
27: Wireless communication device 2-2
28: Wireless communication device 2-3
31: Controller 41: User network
Claims (8)
それぞれの前記子局装置に接続し、前記子局装置からの信号を無線端末へ無線伝送し、無線端末から無線伝送された信号を前記子局装置へ伝送する無線通信装置と、
前記親局装置から1の前記子局装置に接続する1の前記無線通信装置までの現用通信経路に対して、他の前記子局装置に接続する他の無線通信装置から前記1の無線通信装置までの無線経路を用いて前記他の子局装置を経由する冗長通信経路を形成するコントローラと、
を備える通信システム。 PON (Passive Optical Network) in which a master station device and a plurality of slave station devices are connected by an optical communication path;
A wireless communication device connected to each of the slave station devices, wirelessly transmitting a signal from the slave station device to a wireless terminal, and transmitting a signal wirelessly transmitted from the wireless terminal to the slave station device;
With respect to an active communication path from the master station device to one radio communication device connected to one slave station device, the other radio communication device connected to another slave station device to the first radio communication device A controller that forms a redundant communication path via the other slave station device using a wireless path up to,
A communication system comprising:
前記コントローラは、前記現用通信経路の1の前記PONとは異なる他の前記PONに前記冗長通信経路を形成することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The PON is plural,
The communication system according to claim 1, wherein the controller forms the redundant communication path in another PON different from the one PON in the working communication path.
形成する前記冗長通信経路が複数である場合、前記冗長通信経路が分散するように前記他の子局装置を選択することを特徴とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の通信システム。 The controller is
3. The communication system according to claim 1, wherein when there are a plurality of redundant communication paths to be formed, the other slave station devices are selected so that the redundant communication paths are distributed. .
前記他の子局装置を前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Kjが所定値以下となる条件、及び前記他のPONを前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Klが所定値以下となる条件の少なくとも一方を満たすように前記他の子局装置を選択することを特徴とする請求項3に記載の通信システム。 The controller is
The condition that the number Kj of wireless terminals that use the other slave station device as the redundant communication path is equal to or less than a predetermined value, and the number Kl of wireless terminals that use the other PON as the redundant communication path are equal to or less than a predetermined value. 4. The communication system according to claim 3, wherein the other slave station device is selected so as to satisfy at least one of the following conditions.
前記無線通信装置間の無線通信強度または通信品質が一定値以上となる、もしくは、前記無線通信装置間の距離が一定値以内となるように前記他の子局装置を選択することを特徴とする請求項4に記載の通信システム。 The controller is
The other slave station device is selected such that the wireless communication strength or communication quality between the wireless communication devices is a certain value or more, or the distance between the wireless communication devices is within a certain value. The communication system according to claim 4.
数Kjまたは数Klの最大値を最小化するように前記他の子局装置を選択することを特徴とする請求項5に記載の通信システム。 The controller is
6. The communication system according to claim 5, wherein the other slave station device is selected so as to minimize the maximum value of the number Kj or the number Kl.
前記無線端末ごとの重みを考慮して前記他の子局装置を選択することを特徴とする請求項6に記載の通信システム。 The controller is
The communication system according to claim 6, wherein the other slave station device is selected in consideration of a weight for each wireless terminal.
それぞれの前記子局装置に接続し、前記子局装置からの信号を無線端末へ無線伝送し、無線端末から無線伝送された信号を前記子局装置へ伝送する無線通信装置と、
を備える通信システムの冗長化方法であって、
前記親局装置から1の前記子局装置に接続する1の前記無線通信装置までの現用通信経路に対して、他の前記子局装置に接続する他の無線通信装置から前記1の無線通信装置までの無線経路を用いて前記他の子局装置を経由する冗長通信経路を形成することを特徴とする冗長化方法。 A PON in which a master station device and a plurality of slave station devices are connected by an optical communication path;
A wireless communication device connected to each of the slave station devices, wirelessly transmitting a signal from the slave station device to a wireless terminal, and transmitting a signal wirelessly transmitted from the wireless terminal to the slave station device;
A communication system redundancy method comprising:
With respect to an active communication path from the master station device to one radio communication device connected to one slave station device, the other radio communication device connected to another slave station device to the first radio communication device A redundant communication path that passes through the other slave station device using a wireless path up to
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- 2014-04-17 JP JP2014085105A patent/JP2015207797A/en active Pending
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