JP2015231221A

JP2015231221A - 局側光終端装置及び加入者側光終端装置

Info

Publication number: JP2015231221A
Application number: JP2014118117A
Authority: JP
Inventors: 将之大石; Masayuki Oishi; 啓仁田中; Hirohito Tanaka
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2015-12-21

Abstract

【課題】伝送遅延を抑えることができる受動光アクセス網の局側光終端装置を提供する。【解決手段】上り方向と下り方向それぞれにおいて複数の波長を使用する受動光アクセス網の局側光終端装置ＯＬＴ１は、上り方向と下り方向の波長ペアに対応し、対応する上り方向の波長の信号を受信し、対応する下り方向の波長の信号を送信する、複数の送受信手段１２−１〜１２−ｎを備えており、複数の送受信手段の少なくとも１つの送受信手段は、制御信号のみを送受信する。【選択図】図２

Description

本開示は、受動光アクセス網（ＰＯＮ：ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）における帯域割り当て技術に関する。

加入者にネットワークへの高速アクセスを提供するため、受動光アクセス網（ＰＯＮ：ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）が利用されている。ＰＯＮにおいては、１つの局側光終端装置（ＯＬＴ：ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ）に、スプリッタ等を介して複数の加入者側光終端装置（ＯＮＵ：ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ）を収容する構成がとられる。そして、各ＯＮＵがＯＬＴに送信する信号が衝突しない様に、ＯＬＴがＯＮＵに上り方向のリソース割り当てを行う。

従来、ＰＯＮにおいては、時分割多重（ＴＤＭ：ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）によりリソースの割り当てを行っていた。つまり、各ＯＮＵは上り方向において同じ波長を使用し、ＯＬＴは、各ＯＮＵに対して送信タイミング及び送信期間を指定することでリソース割り当てを行っていた。しかしながら、近年、ＰＯＮの容量の拡大が求められており、非特許文献１は、ＰＯＮにＴＤＭ及び波長分割多重（ＷＤＭ：ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を適用したＴＷＤＭ（ＴｉｍｅａｎｄＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）−ＰＯＮを開示している。ＴＷＤＭ−ＰＯＮにおいては、ＯＬＴがＯＮＵに対して使用する波長、送信タイミング及び送信期間を指定することになる。

飯田大輔、桑野茂、可児淳一、寺田純、"動的ＴＷＤＭ−ＰＯＮ技術による無線アクセスネットワークの帯域利用効率向上"、２０１３年電子情報通信学会ソサイエティ大会、Ｂ−８−３５、２０１３年９月

移動通信網が提供する無線アクセスネットワークの高速化に伴い、基地局がカバーする領域（セル）が狭くなり、よって、移動通信網に設置すべき基地局の数が増大している。このため、複数の基地局を収容するためのネットワークとして、ＰＯＮの利用が検討されている。ここで、基地局を収容するためのバックホール部分の遅延要求は、ＰＯＮが主に提供するインターネット・アクセスと比較して厳しく、基地局のバックホールとしてＰＯＮを使用するためには、ＰＯＮにおける伝送遅延を抑えなければならない。しかしながら、非特許文献１に記載の構成は遅延を抑えることについては考慮されておらず、基地局の様な遅延条件が厳しい通信装置を収容するために利用することはできない。

本発明は、伝送遅延を抑えることができる受動光アクセス網の局側光終端装置及び加入者側光終端装置を提供するものである。

本発明の一側面によると、上り方向と下り方向それぞれにおいて複数の波長を使用する受動光アクセス網の局側光終端装置であって、上り方向と下り方向の波長ペアに対応し、対応する上り方向の波長の信号を受信し、対応する下り方向の波長の信号を送信する、複数の送受信手段を備えており、前記複数の送受信手段の少なくとも１つの送受信手段は制御信号のみを送受信することを特徴とする。

本発明の一側面によると、受動光アクセス網の加入者側光終端装置であって、制御信号用に割り当てられた上り方向の波長の信号を送信し、制御信号用に割り当てられた下り方向の波長の信号を受信する第１送受信手段と、データ送信用に割り当てられた複数の第１波長のいずれも選択的に送信可能であり、データ送信用に割り当てられた複数の第２波長のいずれも選択的に受信可能な第２送受信手段と、前記第２送受信手段が送信する第１波長と、前記第２送受信手段が受信する第２波長を前記第２送受信手段に通知する通知手段と、を備えていることを特徴とする。

伝送遅延を抑えることができる。

一実施形態による受動光アクセス網の構成図。一実施形態による局側光終端装置の構成図。一実施形態による加入者側光終端装置の構成図。一実施形態による通信のシーケンス図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。また、以下の実施形態は例示であり本発明を実施形態の内容に限定するものではない。

図１は、本実施形態によるＰＯＮの構成図である。１つの局側光終端装置（ＯＬＴ）１は、スプリッタ３を介して、複数の加入者側光終端装置（ＯＮＵ）２と通信する。なお、本実施形態のＰＯＮはＴＷＤＭ−ＰＯＮ、つまり、波長多重と時分割多重を併用する。したがって、各ＯＮＵ２が上り方向、つまり、ＯＮＵ２からＯＬＴ１方向のデータ伝送に使用するリソースを、ＯＬＴ１は、波長と、送信期間により指定する。以下の説明において、ＯＬＴ１がＯＮＵ２にリソースを通知するための信号をリソース割り当て信号（図では、Ｇｒａｎｔ）と呼ぶものとする。また、ＯＬＴ１がＯＮＵ２にリソース割り当てを行うに当たり、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２が上り方向に送信する必要があるデータ量についての情報を各ＯＮＵ２から受け取る。以下の説明において、ＯＮＵ２が送信データ量をＯＬＴ１に通知するための信号をリソース要求信号（図ではＲｅｐｏｒｔ）と呼ぶものとする。

図４（Ａ）は、従来のＴＷＤＭ−ＰＯＮにおける通信シーケンス図である。なお、図４（Ａ）は、ＴＷＤＭ−ＰＯＮで使用する複数の波長の内の１つの波長に対するシーケンスを示し、ＯＬＴ１に収容されている複数のＯＮＵ２の内のｍ台のＯＮＵ２がこの１つの波長を使用しているものとする。ＯＬＴ１は、所定のタイミングで各ＯＮＵ２にリソース割り当て信号を送信し、各ＯＮＵ２に使用すべきリソースを通知する。各ＯＮＵ２は、リソース割り当て信号を受信すると、割り当てられたリソースを使用してデータと、必要に応じてリソース要求信号をＯＬＴに送信する。なお、図４（Ａ）の例においては、ｍ台のＯＮＵ２は、いずれも、リソース割り当て信号により、リソース割り当て信号と同じ波長が割り当てられたものとしている。ＯＬＴ１は、リソース割り当て信号を送信後、各ＯＮＵ２からデータ及びリソース要求信号を受信し、その後、各ＯＮＵ２からのリソース要求信号に基づきリソースの割り当てを行い、リソース割り当て信号を各ＯＮＵ２に送信する。なお、ＯＬＴ１において、リソース割り当て信号を送信した後、次のリソース割り当て信号を送信するまでの間は、下り方向、つまり、ＯＬＴ１からＯＮＵ２方向へのデータを送信している。

図４（Ｂ）は、本実施形態によるＴＷＤＭ−ＰＯＮでの通信シーケンス図である。本実施形態では、下り方向の１つの波長をリソース割り当て信号の送信用とし、上り方向の１つの波長をリソース要求信号の送信用として確保し、残りの波長を各ＯＮＵ２に割り当ててデータの送信用とする。つまり、従来の様に、リソース割り当て信号やリソース要求信号といった制御信号とデータを同じ波長を使用して送信するのではなく、制御信号とデータを異なる波長により送信する。したがって、データ送信による制御信号の待ち時間が減り、制御信号を必要に応じて直ちに送信することができる。例えば、図４（Ａ）では、ＯＮＵ＃１がリソース要求信号を送信しても、ＯＮＵ＃１は、ＯＮＵ＃ｍがデータとリソース要求信号を送信し終えるまでは、リソースの割り当てを受けることはできない。一方、図４（Ｂ）では、１つの波長では、データ量の比較的短い制御信号のみが送信されるので、制御信号の遅延によるデータ遅延を抑えることができる。

図２は、本実施形態によるＯＬＴ１の構成図である。なお、本実施形態において、ＴＷＤＭ−ＰＯＮは、下り方向にはλ_１−１〜λ_ｎ−１のｎ個の波長を使用し、上り方向にはλ_１−２〜λ_ｎ−２のｎ個の波長を使用するものとする。なお、λ_ｋ−１とλ_ｋ−２（ｋ＝１〜ｎの整数）を下り方向と上り方向のペアとする。本実施形態におけるＯＬＴ１は、ｎ個の送受信部１２−１〜１２−ｎを備えている。なお、送受信部１２−ｋ（ｋ＝１〜ｎの整数）は、波長λ_ｋ−１とλ_ｋ−２の光信号の送信処理と受信処理を行う。また、本実施形態においては、λ_１−１とλ_１−２の波長ペアを制御信号用とし、残りをデータ送信用とする。つまり、送受信部１２−１は、制御部１３の制御の下、各ＯＮＵ２にリソース割り当て信号を送信し、各ＯＮＵ２から受信するリソース要求信号を制御部１３に送信する。選択部１４には、ＯＮＵ２に送信すべきデータが入力され、選択部１４は、制御部１３の制御の下、ＯＮＵ２へのデータを、当該ＯＮＵ２に割り当てた波長を処理する送受信部１２に出力する。また、送受信部がＯＮＵ２から受信したデータを選択部１４は出力する。なお、波長多重部１１は、下り方向については、ｎ個の送受信部から受信する波長λ_１−１〜λ_ｎ−１のｎ個の波長を波長多重して出力し、上り方向においては、受信する光信号に含まれる波長λ_１−２〜λ_ｎ−２の信号を分離して、対応する送受信部に出力する。

図３は、本実施形態によるＯＮＵ２の構成図である。送受信部２２は、ＯＬＴ１の送受信部１２−１と対向し、ＯＬＴ１との間で波長λ_１−１とλ_１−２の光信号の送信処理と受信処理を行う。なお、送受信部２２は、波長λ_１−１で受信するリソース割り当て信号を制御部２５に出力する。また、制御部２５から受信するリソース要求信号を波長λ_１−２の光信号で送信する。制御部２５は、ＯＬＴ１側に送信すべき送信データ量を示す情報を含むリソース要求信号を送受信部２２に出力し、ＯＬＴ１から受信するリソース割り当て信号に従い、割り当てた波長を使用できる様に波長可変送受信部２４及び波長可変フィルタ２３を制御する。波長可変送受信部２４は、送信波長については、少なくともλ_２−２〜λ_ｎ−２で可変であり、受信波長については、少なくとも波長λ_２−１〜λ_ｎ−１で可変である。なお、上述した様に、使用する波長ペアは、制御部２５により制御される。波長可変フィルタ２３は、受信する光信号に含まれる波長λ_２−１〜λ_ｎ−１の内の１つの波長の光信号を波長可変送受信部２４に出力する。なお、どの波長の光信号を出力するかについては、上述した様に、制御部２５が制御する。波長多重部２１は、上り方向と下り方向の波長の分離を行う。なお、図３において、波長可変送受信部２４が送受信するλ_ｓ−１及び_λｓ−２のＳは２〜ｎのいずれかの整数である。

Claims

上り方向と下り方向それぞれにおいて複数の波長を使用する受動光アクセス網の局側光終端装置であって、
上り方向と下り方向の波長ペアに対応し、対応する上り方向の波長の信号を受信し、対応する下り方向の波長の信号を送信する、複数の送受信手段を備えており、
前記複数の送受信手段の少なくとも１つの送受信手段は制御信号のみを送受信することを特徴とする局側光終端装置。
前記複数の送受信手段の内の前記少なくとも１つの送受信手段とは異なる送受信手段は、データ信号のみを送受信することを特徴とする請求項１に記載の局側光終端装置。
前記制御信号は、前記局側光終端装置に収容される加入者側光終端装置にリソースの割り当てを通知するリソース割り当て信号を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の局側光終端装置。
前記制御信号は、前記局側光終端装置に収容される加入者側光終端装置がリソースを要求するリソース要求信号を含むことを特徴とする請求項３に記載の局側光終端装置。
受動光アクセス網の加入者側光終端装置であって、
制御信号用に割り当てられた上り方向の波長の信号を送信し、制御信号用に割り当てられた下り方向の波長の信号を受信する第１送受信手段と、
データ送信用に割り当てられた複数の第１波長のいずれも選択的に送信可能であり、データ送信用に割り当てられた複数の第２波長のいずれも選択的に受信可能な第２送受信手段と、
前記第２送受信手段が送信する第１波長と、前記第２送受信手段が受信する第２波長を前記第２送受信手段に通知する通知手段と、
を備えていることを特徴とする加入者側光終端装置。
前記通知手段は、前記第１送受信手段が受信する制御信号に基づき前記第２送受信手段が送受信する第１波長及び第２波長を前記第２送受信手段に通知することを特徴とする請求項５に記載の加入者側光終端装置。