JP2016001820A

JP2016001820A - 局側光終端装置及び加入者側光終端装置

Info

Publication number: JP2016001820A
Application number: JP2014121319A
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: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2016-01-07
Anticipated expiration: 2034-06-12
Also published as: JP6852957B2

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１つ以上の波長を使用する受動光アクセス網の局側光終端装置は、収容する加入者側光終端装置が第１加入者側光終端装置であるか否かの情報を保持する保持手段と、第１加入者側光終端装置には、第１加入者側光終端装置からリソースを要求する要求信号を受信することなくリソースの割り当てを行うリソース割り当て手段と、を備えている。【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。

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。

このため特許文献１は、ＯＮＵの過去のリソースの要求履歴に基づき、リソースを要求できるＯＮＵを制限し、これによりリソース割り当てのための制御信号の送受信で生じる伝送遅延を抑える構成を開示している。

特開２０１４−１１６６０号公報

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

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、総てのＯＮＵが同様の伝送帯域を要求する場合、伝送遅延を抑えることができない。

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１つ以上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、収容する加入者側光終端装置が第１加入者側光終端装置であるか否かの情報を保持する保持手段と、前記第１加入者側光終端装置には、前記第１加入者側光終端装置からリソースを要求する要求信号を受信することなくリソースの割り当てを行うリソース割り当て手段と、を備えてい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、第１加入者側光終端装置であるか否かの情報を保持する保持手段と、前記情報が前記第１加入者側光終端装置であることを示していると、リソースを要求するための要求信号を前記受動光アクセス網の局側光終端装置に送信しない様に制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする。

受動光アクセス網の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。一実施形態によるリソース割り当て信号を示す図。一実施形態による通信シーケンス。

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、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であり波長多重と時分割多重を併用する。つまり、本実施形態によるＰＯＮは、各方向それぞれにおいて複数の波長を使用する。したがって、ＯＬＴ１は、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、波長と、送信期間を指定することで割り当てる。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から取得する。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５（Ａ）は、従来におけるＴＷＤＭ−ＰＯＮでの通信シーケンス図である。なお、図５（Ａ）は、ＴＷＤＭ−ＰＯＮで使用する複数の波長ペアの内の１つの波長ペアにおけるシーケンスを示しており、ＯＬＴ１に収容されている複数のＯＮＵ２の内のｍ台のＯＮＵ２が、この波長ペアを送受信する様に構成されているものとする。なお、波長ペアとは、上り方向と下り方向の波長の対を意味している。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、リソース要求信号をＯＬＴ１に送信する。なお、本例において、リソース割り当て信号により、ｍ台のＯＮＵ２には同じ波長ペア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、それらを総て受信した後、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５（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。なお、図５（Ｂ）は、ＴＷＤＭ−ＰＯＮで使用する複数の波長ペアの内の１つの波長ペア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、この波長ペアを送受信する様に構成されているものとする。また、このｍ台のＯＮＵ２は、いずれも低遅延が要求される通信装置に接続されているものとする。なお、以下の説明において、低遅延が要求される通信装置に接続されているＯＮＵ２を低遅延ＯＮＵ２と呼ぶものとする。本実施形態では、各低遅延ＯＮＵ２には、１つのリソース割り当て信号をマルチキャスト配信することでリソースを通知する。図４は、本実施形態によるリソース割り当て信号を示している。また、低遅延ＯＮＵ２は、リソース要求信号を送信せず、ＯＬＴ１は、リソース要求信号によらず低遅延ＯＮＵ２に所定の帯域を割り当てる。この所定の帯域は、例えば、固定値とすることができる。或いは、この所定の帯域は、１つの波長での利用可能な上り方向の総帯域を、当該波長を割り当てる低遅延ＯＮＵ２に均等に配分した値とすることができる。なお、１つの波長での利用可能な上り方向の総帯域とは、当該波長での上り方向の全帯域や、全帯域より小さい所定の値とすることができる。なお、ＯＬＴ１には、どのＯＮＵ２が、低遅延ＯＮＵ２であるかを特定する情報が設定されている。本実施形態では、各ＯＮＵ２からのリソース要求信号を受信し、各ＯＮＵ２が有する上り方向のデータ量を集計する必要がなく、かつ、１つのリソース割り当て信号でリソースの通知を行うため、リソース要求信号からリソース割り当て信号の送信までの時間を削減でき、よって、伝送遅延を削減することができる。

なお、ある波長に、低遅延ＯＮＵ２と、それ以外のＯＮＵ２を混在させることもできる。この場合、ＯＬＴ１は、低遅延ＯＮＵ２については、１つの波長での上り方向の全帯域の内の所定の帯域を、当該波長を割り当てる低遅延ＯＮＵ２に均等に割り当て、残りの帯域をそれ以外のＯＮＵ２のために確保する。この場合、それ以外のＯＮＵ２には、従来通り、リソース要求信号に基づきリソースの割り当てを行う。また、例えば、低遅延ＯＮＵ２と、それ以外のＯＮＵ２を同じ波長に混在させない様に収容する構成であっても良い。この場合、ＯＬＴ１は、低遅延ＯＮＵ２のみが使用する波長の上り方向の全帯域を、当該波長を使用する低遅延ＯＮＵ２に均等に割り当てることができる。

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波長ペアとする。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。選択部１４は、制御部１３の制御の下、下り方向においては、データの宛先となるＯＮＵ２が使用している波長に対応する送受信部に、入力されたデータを出力する。また、選択部１４は、上り方向においては、各送受信部から受信するデータを出力する。制御部１３は、低遅延ＯＮＵ２と、それ以外のＯＮＵ２を特定する情報を保持しており、各ＯＮＵ２に対するリソースの割り当てを実行する。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１２に出力する。

図３は、本実施形態によるＯＮＵ２の構成図である。波長多重部２１は、下り方向の波長λ_１−１〜λ_ｎ−１と上り方向の波長λ_１−２〜λ_ｎ−２の分離を行う。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_１−２〜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_１−１〜λ_ｎ−１で可変であり、使用する波長ペアについては、制御部２５により制御される。波長可変フィルタ２３は、波長λ_１−１〜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制御部２５が制御する。図３において、ｓは、１〜ｎの整数の内のいずれかの値である。制御部２５は、受信する帯域割り当て信号に基づき使用すべき波長を波長可変送受信部２４と波長可変フィルタ２３に通知する。また、制御部２５は、自装置が低遅延ＯＮＵ２であるか否かを示す情報を保持しており、自装置が低遅延ＯＮＵ２である場合にはリソース要求信号を送信しない様に制御する。一方、自装置が低遅延ＯＮＵ２ではない場合にはリソース要求信号を送信してリソース割り当てを受ける。

なお、ＴＷＤＭ−ＰＯＮを用いて本実施形態の説明を行ったが、本発明は、時分割多重のみを使用するＴＤＭ−ＰＯＮに対しても適用できる。

Claims

上り方向と下り方向それぞれにおいて１つ以上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、
収容する加入者側光終端装置が第１加入者側光終端装置であるか否かの情報を保持する保持手段と、
前記第１加入者側光終端装置には、前記第１加入者側光終端装置からリソースを要求する要求信号を受信することなくリソースの割り当てを行うリソース割り当て手段と、
を備えていることを特徴とする局側光終端装置。
前記リソース割り当て手段は、同じ波長ペアを割り当てる前記第１加入者側光終端装置には、当該波長による所定帯域を均等に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の局側光終端装置。
前記リソース割り当て手段は、同じ波長ペアを割り当てる前記第１加入者側光終端装置には、所定帯域を割り当てることを特徴とする請求項１に記載の局側光終端装置。
前記リソース割り当て手段は、前記第１加入者側光終端装置にはリソースの割り当てを行うための割当信号をマルチキャスト配信することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に局側光終端装置。
上り方向と下り方向それぞれにおいて１つ以上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、１つ以上の送受信手段と、
収容する加入者側光終端装置が第１加入者側光終端装置であるか否かの情報を保持する保持手段と、
前記第１加入者側光終端装置にはリソースの割り当てを行うための割当信号をマルチキャスト配信するリソース割り当て手段と、
を備えていることを特徴とする局側光終端装置。
受動光アクセス網の加入者側光終端装置であって、
第１加入者側光終端装置であるか否かの情報を保持する保持手段と、
前記情報が前記第１加入者側光終端装置であることを示していると、リソースを要求するための要求信号を前記受動光アクセス網の局側光終端装置に送信しない様に制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする加入者側光終端装置。
前記情報が前記第１加入者側光終端装置であることを示していないと、前記制御手段は、送信データ量を含む要求信号を前記局側光終端装置に送信することを特徴とする請求項６に記載の加入者側光終端装置。