JP2019009722A - Intra-station apparatus and optical communication control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、局内装置および光通信制御方法に関する。 The present invention relates to an intra-station device and an optical communication control method.
近年、急速なインターネットの普及に伴う、光アクセスシステムの大容量化、及びOPEX(Operating Expense)とCAPEX(Capital Expenditure)に貢献する高度化による経済化が求められている。そのようなシステムを実現する手法としてPON(Passive Optical Network)の研究が進められている。PONとは、光パワースプリッタなどの光受動素子により複数ユーザからの複数伝送路を単一伝送路に集線することで、センタ装置と光受動素子との間の伝送路を複数ユーザで共有することのできる経済化に有利な光アクセス通信システムである。 In recent years, with the rapid spread of the Internet, there has been a demand for an increase in capacity of an optical access system, and an economic improvement by sophistication that contributes to OPEX (Operating Expense) and CAPEX (Capital Expenditure). Research on PON (Passive Optical Network) is underway as a method for realizing such a system. PON means that multiple transmission lines from multiple users are concentrated on a single transmission line by an optical passive element such as an optical power splitter, so that the transmission line between the center device and the optical passive element is shared by multiple users. This is an optical access communication system that is advantageous for economic improvement.
図11に、TDMA(Time Division Multiple Access:時分割多重アクセス)−PONシステムの構成を示す。PONシステムにおいては、高い経済性を実現するために、ユーザ宅内に設置する宅内装置(ONU:Optical Network Unit)から通信事業者ビル内に設置する局内装置(OLT:Optical Line Terminal)に向かう上り方向の通信に、TDMA技術が適用され、上り信号の帯域を複数のユーザでシェアする通信方式を採用している。このため、ONUに搭載するトランシーバには、OLTから指定された時間で光信号を送信するバースト光送信器が使用され、OLTに搭載するトランシーバには、OLT配下のONUから送信された光パワーレベルが異なるバースト光信号を正しく受信できるバースト光受信器が使用される。 FIG. 11 shows the configuration of a TDMA (Time Division Multiple Access) -PON system. In the PON system, in order to achieve high economic efficiency, the upward direction from the in-house device (ONU: Optical Network Unit) installed in the user's home to the in-station device (OLT: Optical Line Terminal) installed in the communication carrier building In this communication, TDMA technology is applied, and a communication method in which the bandwidth of the uplink signal is shared by a plurality of users is adopted. For this reason, a burst optical transmitter that transmits an optical signal at a time specified by the OLT is used for the transceiver mounted on the ONU, and the optical power level transmitted from the ONU under the OLT is used for the transceiver mounted on the OLT. A burst optical receiver that can correctly receive burst optical signals having different values is used.
現在日本では、1Gbps(ギガビット毎秒)級の回線容量を最大32ユーザで時分割多重(TDM:Time Division Multiplexing)によって共有する経済的な光アクセス通信システムGE−PON(Gigabit Ethernet(登録商標)-PON)が導入されている。これにより、FTTH(Fiber to the home)サービスがユーザにとって現実的な料金で提供されることとなり、急速に普及してきた。 Currently, in Japan, an economical optical access communication system GE-PON (Gigabit Ethernet (registered trademark) -PON) sharing a line capacity of 1 Gbps (Gigabit per second) class by time division multiplexing (TDM) with a maximum of 32 users. ) Has been introduced. As a result, FTTH (Fiber to the home) service has been provided at a realistic price for users, and has rapidly spread.
一方、さらなる大容量化のニーズに対応可能な次世代光アクセスシステムとして、10Gbps級の10G−EPONの研究が進められており、2009年にIEEEにて標準化が完了した。この方式では、光送受信器のビットレート増大により、伝送路部分は既存のGE−PONと同一のものを利用しつつも大容量化が実現可能である。 On the other hand, 10G-class 10G-EPON is being researched as a next-generation optical access system that can meet the needs for higher capacity, and standardization was completed in IEEE in 2009. In this system, due to the increase in the bit rate of the optical transceiver, it is possible to realize a large capacity while using the same transmission line portion as that of the existing GE-PON.
PONシステムにより収容できるユーザのエリア、すなわちOLTからONUまでの距離は、ロスバジェットで定義される。ロスバジェットとは、ONU送信器の送信パワー及びOLTバースト光受信器の最小受信感度の差として表される、許容される伝送損失の値である。また、一般的なGE−PONや10G−EPONでは、下り信号波長と比べて上り信号波長の光ファイバ伝送損失が大きいため、上記ロスバジェットは上り信号の伝送特性が支配的な要因となる。これらロスバジェットを拡大し、一台のOLTで収容できるONUを増やすことは、すなわちコストを共有するユーザを増やすことを意味するため、システムの経済性の観点から非常に重要である。一方、これらロスバジェットを拡大するためには、これまでの先行検討では、光損失を補償する光増幅器などの追加のデバイス等が必要となり、電源供給や遠隔保守管理などの運用面での課題や、デバイス追加によるコスト上昇に対する課題などがあった。 The user area that can be accommodated by the PON system, that is, the distance from the OLT to the ONU is defined by a loss budget. The loss budget is an allowable transmission loss value expressed as a difference between the transmission power of the ONU transmitter and the minimum reception sensitivity of the OLT burst optical receiver. Further, in general GE-PON and 10G-EPON, an optical fiber transmission loss of an upstream signal wavelength is larger than a downstream signal wavelength, and therefore, the loss budget is a factor that is dominant in the upstream signal transmission characteristics. Expanding these loss budgets and increasing the number of ONUs that can be accommodated by a single OLT means increasing the number of users sharing the cost, which is very important from the viewpoint of system economics. On the other hand, in order to expand these loss budgets, previous studies so far require additional devices such as optical amplifiers that compensate for optical loss, and there are operational issues such as power supply and remote maintenance management. There was a problem with the cost increase due to the addition of devices.
上記事情に鑑み、本発明は、コストを抑えながらロスバジェットを改善することができる局内装置および光通信制御方法を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an in-station device and an optical communication control method capable of improving loss budget while suppressing cost.
本発明の一態様は、複数の宅内装置が時分割多重アクセスにより上りバースト光信号を局内装置に送信する光アクセスシステムにおける前記局内装置であって、当該局内装置に新規に接続される宅内装置である新規宅内装置に、前記新規宅内装置の収容距離、又は、前記新規宅内装置及び当該局内装置に登録済みの前記宅内装置である登録済宅内装置それぞれの収容距離に基づいて、前記新規宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定する制御部、を備える。 One aspect of the present invention is an in-station device in an optical access system in which a plurality of in-house devices transmit an upstream burst optical signal to an in-station device by time division multiple access, and the in-home device newly connected to the in-station device From a new home device, based on the accommodation distance of the new home device, or the accommodation distance of each registered home device that is the home device registered in the new home device and the local device, A control unit for determining a preamble length used for the upstream burst optical signal.
本発明の一態様は、上述の局内装置であって、前記制御部は、前記新規宅内装置及び前記登録済宅内装置それぞれからの上りバースト光信号に同一のプリアンブル長を用いると判定する。 One aspect of the present invention is the above-described in-station device, wherein the control unit determines that the same preamble length is used for the upstream burst optical signal from each of the new in-home device and the registered in-home device.
本発明の一態様は、上述の局内装置であって、前記制御部は、前記宅内装置との初期通信確立後に、前記宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定する。 One aspect of the present invention is the above-described in-station device, wherein the control unit determines a preamble length used for an upstream burst optical signal from the in-home device after establishing initial communication with the in-home device.
本発明の一態様は、上述の局内装置であって、前記制御部は、前記宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を、当該宅内装置の収容距離に応じて割り当てる。 One aspect of the present invention is the above-described in-station device, wherein the control unit assigns a preamble length used for an upstream burst optical signal from the in-home device according to an accommodation distance of the in-home device.
本発明の一態様は、上述の局内装置であって、前記宅内装置から受信した上りバースト光信号の受信パワーに基づいて前記収容距離を判定する判定部をさらに備える。 One aspect of the present invention is the above-described intra-station apparatus, further including a determination unit that determines the accommodation distance based on reception power of an upstream burst optical signal received from the in-house apparatus.
本発明の一態様は、複数の宅内装置が時分割多重アクセスにより上りバースト光信号を局内装置に送信する光アクセスシステムにおける前記局内装置が実行する光通信制御方法であって、当該局内装置に新規に接続される宅内装置である新規宅内装置に、前記新規宅内装置の収容距離、又は、前記新規宅内装置及び当該局内装置に登録済みの前記宅内装置である登録済宅内装置それぞれの収容距離に基づいて、前記新規宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定するプリアンブル長判定ステップ、を有する。 One aspect of the present invention is an optical communication control method executed by the in-station device in an optical access system in which a plurality of in-home devices transmit an upstream burst optical signal to the in-station device by time division multiple access. Based on the accommodation distance of the new in-house device, or the accommodation distance of each of the registered in-home devices registered in the new in-house device and the in-station device. And a preamble length determining step for determining a preamble length used for an upstream burst optical signal from the new in-home device.
本発明により、コストを抑えながらロスバジェットを改善することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the loss budget while suppressing the cost.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態は、TDM−PONなどに適用されているTDMA技術を用いた光アクセスシステムの局内装置に関する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Embodiments described herein relate generally to an intra-station apparatus of an optical access system using TDMA technology applied to TDM-PON and the like.
図12は、従来のPONシステムにおける上りバースト信号のフレーム構成を示す図である。同図は、GE−PONや10G−EPONに代表される、上り信号伝送にTDMA技術を適用したPONシステムに用いられる上りバーストフレームのフレーム構成を示している。同図に示す上りバーストフレームは、主に先頭からプリアンブル、ペイロード及びエンドオブバーストフレームで構成される。プリアンブルは、OLTのバースト光受信器がバーストフレーム中のデータを正しく受信可能とするための同期に必要なフレームである。ペイロードは、送信するデータが挿入されるフレームである。エンドオブバーストは、バースト信号の終わりの目印となるフレームである。 FIG. 12 is a diagram showing a frame configuration of an upstream burst signal in the conventional PON system. This figure shows the frame structure of an upstream burst frame used in a PON system represented by GE-PON and 10G-EPON and applying the TDMA technology to upstream signal transmission. The uplink burst frame shown in the figure is mainly composed of a preamble, a payload, and an end-of-burst frame from the top. The preamble is a frame necessary for synchronization so that the OLT burst optical receiver can correctly receive the data in the burst frame. The payload is a frame in which data to be transmitted is inserted. The end-of-burst is a frame that serves as a mark of the end of the burst signal.
従来のGE−PONシステムや10GE−PONシステムに代表されるTDMA−PONシステムでは、これら上りバーストフレームのペイロード部分を、ONUの送信要求帯域に応じた可変フレームとしてサービスをしている。一方、その他のプリアンブル等のフレームには、固定のフレーム長が割り当てられている。例えば10G−EPONシステムの標準化仕様では、800nsから1312nsの任意の固定値が定義されている。 In TDMA-PON systems represented by conventional GE-PON systems and 10GE-PON systems, the payload portion of these upstream burst frames is serviced as a variable frame according to the transmission request bandwidth of the ONU. On the other hand, a fixed frame length is assigned to other frames such as a preamble. For example, in the standardized specification of the 10G-EPON system, an arbitrary fixed value from 800 ns to 1312 ns is defined.
一方、上り信号伝送におけるロスバジェット拡大、すなわちOLTに用いるバースト光受信器の受信感度特性改善について考えると、上りバーストフレームのプリアンブル長が長くなるほど受信回路の時定数に対する要求が緩和されるため、数dBの最小受信感度特性の改善が期待できる。すなわち、上りバーストフレームのプリアンブルフレームの長さを拡張することで、既存のシステム等に大きな改修を加えなくとも、ロスバジェットの改善が期待できる。 On the other hand, considering the loss budget expansion in upstream signal transmission, that is, the improvement in the reception sensitivity characteristics of the burst optical receiver used for OLT, the longer the preamble length of the upstream burst frame, the more relaxed the request for the time constant of the receiving circuit. Improvement of the minimum receiving sensitivity characteristic of dB can be expected. In other words, by extending the length of the preamble frame of the upstream burst frame, it is possible to expect an improvement in loss budget without major modification to the existing system or the like.
そこで、本実施形態では、上りバーストフレームにおけるプリアンブルフレームの長さを最適化することにより、既存PONシステムに対するデバイス追加等無しにロスバジェット拡大効果を実現し、更には上り信号帯域利用効率の効率化を図る。 Therefore, in this embodiment, by optimizing the length of the preamble frame in the upstream burst frame, a loss budget expansion effect is realized without adding a device to the existing PON system, and further, the efficiency of upstream signal band utilization efficiency is improved. Plan.
図1は、本実施形態による上りバーストフレーム構成を示す図である。同図に示すバーストフレーム構成が、図12に示す従来のバーストフレーム構成と異なる点は、プリアンブルを可変長とした点である。このようにプリアンブルフレーム長を可変にしたフレーム構成により、OLTの最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する。上述したように、上り信号伝送にTDMA技術を適用したPONシステムの上りバーストフレームは、主に先頭からプリアンブル、ペイロード及びエンドオブバーストフレームで構成される。本実施形態による上りバーストフレーム構成においても、これらを踏襲する構成を基本とする。 FIG. 1 is a diagram illustrating an upstream burst frame configuration according to the present embodiment. The difference between the burst frame configuration shown in the figure and the conventional burst frame configuration shown in FIG. 12 is that the preamble has a variable length. In this way, with the frame configuration in which the preamble frame length is variable, the loss budget can be expanded by improving the minimum receiving sensitivity of the OLT. As described above, the upstream burst frame of the PON system to which the TDMA technology is applied for upstream signal transmission is mainly composed of a preamble, a payload, and an end-of-burst frame from the beginning. The upstream burst frame configuration according to the present embodiment is basically based on the configuration following these.
PONシステムにおいて、OLTは、ONUを初めて登録する際に、例えばレンジング機能等を使用してONUの収容距離を把握し、ONU情報として保持する。収容距離とは、ONUと、そのONUを収容するOLTとの距離である。本実施形態では、ONUに割り当てるプリアンブルフレーム長の決定を、OLTが保持するONU情報が示すこれらONUの収容距離情報を用いて行う。また、OLTは、ONUに搭載されたレーザの発光時間(上りバースト信号の割り当て帯域)を指示する制御信号に、そのONUについて決定したプリアンブルフレーム長の情報を設定して各ONUに指示を行う。 In the PON system, when registering an ONU for the first time, the OLT grasps the ONU accommodation distance using, for example, a ranging function and holds it as ONU information. The accommodation distance is a distance between the ONU and the OLT that accommodates the ONU. In this embodiment, the preamble frame length allocated to the ONU is determined using the ONU accommodation distance information indicated by the ONU information held by the OLT. Also, the OLT instructs each ONU by setting information on the preamble frame length determined for the ONU in a control signal instructing the light emission time (upstream burst signal allocation band) of the laser mounted on the ONU.
これらプリアンブル長を可変とすることで、例えばOLTから近距離に位置するONUを収容する光アクセスシステムにおいては、プリアンブル長を短くして上り信号の帯域利用効率向上を図ることが可能である。一方、OLTから遠距離に位置するONUを収容する光アクセスシステムにおいては、上りバーストフレームのプリアンブル長を標準化で定められた長さとしたときに、OLTにおいて上りバースト信号のバースト受信ができないような条件では、プリアンブルフレーム長を標準化で定められた仕様よりも更に拡張して運用する。これにより、遠距離に位置するONUもOLTで収容することが可能となる。以下に、詳細な実施形態を説明する。 By making these preamble lengths variable, for example, in an optical access system that accommodates an ONU located at a short distance from the OLT, it is possible to shorten the preamble length and improve the bandwidth utilization efficiency of upstream signals. On the other hand, in an optical access system that accommodates an ONU located at a long distance from the OLT, when the preamble length of the upstream burst frame is set to a standardized length, the OLT cannot receive the upstream burst signal burst. In this case, the preamble frame length is further expanded from the standard specification. As a result, ONUs located at a long distance can be accommodated by the OLT. Detailed embodiments will be described below.
[第1の実施形態]
図2は、本実施形態によるプリアンブルフレーム長割当手法を説明するための図である。同図に示す光アクセスシステム1は、例えば、TDMA−PONシステムである。光アクセスシステム1は、OLT2と複数のONU3とを備える。OLT2と接続される光伝送路は、光パワースプリッタ4によりN本(Nは2以上の整数)の光伝送路により分岐され、それらN本の光伝送路はそれぞれ、光パワースプリッタ5−1〜5−Nによりさらに複数の光伝送路に分岐され、ONU3と接続される。同図では、光パワースプリッタ5−n(nは1以上N以下の整数)により分岐された光伝送路に接続されるMn台(Mnは1以上の整数)のONU3をそれぞれ、ONU3−n−1〜3−n−Mnと記載している。また、ONU3−n−1〜3−n−Mnを総称して、又は、いずれかを特定しない場合に、ONU3−nと記載する。同図では、ONU3−1−1〜3−1−M1はOLT2から近距離、ONU3−2−1〜3−2−M2はOLT2から中距離、ONU3−N−1〜3−N−MNはOLT2から長距離に位置する。
[First Embodiment]
FIG. 2 is a diagram for explaining a preamble frame length allocation method according to the present embodiment. The
本実施形態の光アクセスシステム1は、上りバースト光信号のプリアンブルフレーム長を可変にすることにより、OLT2の最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する。そこで、OLT2は、OLT2から近距離、中距離、遠距離にそれぞれ位置する全てのONU3に対して、最も遠距離のONU3−Nが収容できるプリアンブルフレーム長を、全ONU3−1−1〜3−N−MNに適用して運用する。
The
図3は、本実施形態のOLT2による、ONU3へのプリアンブルフレーム長割当処理を示すフロー図である。本実施形態では、OLT2に接続されたONU3には、常に、OLT2に登録されたONU3の中で、最も遠距離に位置するONU3に対応したプリアンブルフレーム長が割り当てられる。
FIG. 3 is a flowchart showing a preamble frame length allocation process to the
OLT2は、新たに接続されたONU3を初めて登録する際に、そのONU3から新規登録リクエストを受信する(ステップS110)。例えば、OLT2は、未登録のONU3を発見するための信号(例えば、Discovery GATE)をブロードキャストしており、新規接続された未登録のONU3はその信号に対する応答として新規登録リクエストを送信する。これにより、OLT2は、新規登録リクエストを送信したONU3を自装置に新規登録し、送信帯域等の割当てを行う。
When the
OLT2は、上記のようにOLT3との初期通信を確立した後、レンジング機能を使用して、新規登録したONU3の収容距離を把握し、ONU情報として保持する。レンジング機能では、OLT2は、距離測定用信号の送信要求をONU3に送信した時刻から、ONU3から返送された距離測定用信号を受信した時刻までにかかった時間に基づいて、ONU3との距離を推定する。本実施形態において、OLT2は、最も遠い距離に収容されるONU3の距離情報を参照して、割り当てるプリアンブル長を決定する。そこで、収容距離に応じて割り当てるプリアンブル長が設定されたテーブルを予め用意し、OLT2に記憶させておく。
After establishing the initial communication with the
OLT2は、保持しているONU情報を参照して、新規登録したONU3の収容距離は、すでにOLT2に登録済みの全ONU3の収容距離と比較して、最も遠距離となるか否かを判断する(ステップS120)。OLT2は、すでにOLT2に登録済の全ONU3の中に、新規登録するONU3の収容距離よりも遠距離のONU3があると判断した場合(ステップS120:NO)、現在使用しているプリアンブルフレーム長を新規登録したONUにも割り当てる(ステップS130)。
The
一方、OLT2は、すでにOLT2に登録済みの全ONU3の収容距離よりも、新規登録したONU3の収容距離ほうが遠距離であると判断した場合(ステップS120:YES)、新規登録されたONU3の収容距離に対応したプリアンブルフレーム長をテーブルから読み出し、全ONU3に割り当てる(ステップS140)。
On the other hand, when the
OLT2は、ONU3に搭載されたレーザの発光時間(上りバースト信号の割り当て帯域)を指示する制御信号に、割り当てたプリアンブルフレーム長の情報を付与して各ONU3に指示する。
The
本実施形態では、近距離のONU3に対して過剰なプリアンブルフレーム長を割り当てることになるため、上り信号帯域の利用効率が低下する。その反面、プリアンブルフレーム長割当シーケンスが必要なタイミングはONU3の新規接続時のみとなるため、OLT2における処理が軽くなる利点がある。
In the present embodiment, an excessive preamble frame length is assigned to the
[第2の実施形態]
図4は、本実施形態のプリアンブルフレーム長割当手法を説明するための図である。同図に示す光アクセスシステム1aは、例えば、TDMA−PONシステムであり、上りバースト光信号のプリアンブルフレーム長を可変にすることにより、OLTの最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する。同図に示す光アクセスシステム1aは、図2に示す第1の実施形態による光アクセスシステム1におけるOLT2を、OLT2aに代えた構成である。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a diagram for explaining the preamble frame length allocation method of the present embodiment. An
同図に示すプリアンブルフレーム長割当手法において、OLT2aは、ONU3の収容距離区分(例えば、近距離、中距離、遠距離)に応じたプリアンブル長を、該当する収容区分のONU3に対して一括して割り当てる。例えば、OLT2aは、OLT2aとの距離が近距離の区分に含まれるONU3−1−1〜3−1−M1には、近距離に対応したプリアンブルフレーム長を割当てる。また、OLT2aは、OLT2aとの距離が中距離の区分に含まれるONU3−2−1〜3−2−M2には、中距離に対応したプリアンブルフレーム長を割当て、OLT2aとの距離が遠距離の区分に含まれるONU3−N−1〜3−N−MNには、遠距離に対応したプリアンブルフレーム長を割り当てる。
In the preamble frame length allocation method shown in the figure, the OLT 2a collectively sets the preamble length corresponding to the
図5は、本実施形態のOLT2aによる、ONU3へのプリアンブルフレーム長割当処理を示すフロー図である。本実施形態では、収容距離区分と、割り当てるプリアンブルフレーム長との対応を設定したテーブルを予め用意し、OLT2aに記憶させておく。OLT2aは、テーブルを参照して、接続された各ONU3に、そのONU3の収容距離区分に対応したプリアンブルフレーム長を割り当てる。
FIG. 5 is a flowchart showing a preamble frame length allocation process to the
OLT2aは、新たに接続されたONU3を初めて登録する際に、そのONU3から新規登録リクエストを受信する(ステップS210)。OLT2aは、第1の実施形態のOLT2と同様に、新規登録リクエストを送信したONU3を新規登録し、送信帯域等の割当てを行うと、レンジング機能を使用して、新規登録したONU3の収容距離を把握する。OLT2aは、把握した収容距離がプリアンブルフレーム長を判定するためのどの収容距離区分に該当するかを判定する(ステップS220)。
When the OLT 2a registers a newly connected
OLT2aは、記憶しておいたテーブルを参照し、判定した収容距離区分に応じたプリアンブルフレーム長を新規登録したONU3に割当てる。つまり、OLT2aは、収容距離区分が遠距離であると判定した場合(ステップS220:遠距離)、遠距離に対応したプリアンブルフレーム長をテーブルから読み出して、新規登録したONU3に割当てる(ステップS230)。また、OLT2aは、収容距離区分が中距離であると判定した場合(ステップS220:中距離)、中距離に対応したプリアンブルフレーム長をテーブルから読み出して、新規登録したONU3に割当てる(ステップS240)。また、OLT2aは、収容距離区分が近距離であると判定した場合(ステップS220:近距離)、近距離に対応したプリアンブルフレーム長をテーブルから読み出して新規登録したONU3に割当てる(ステップS250)。
The OLT 2a refers to the stored table and assigns the preamble frame length corresponding to the determined accommodation distance section to the newly registered
このように、OLT2aは、各ONU3のプリアンブルフレーム長を決定する。OLT2aは、ONU3に搭載されたレーザの発光時間(上りバースト信号の割り当て帯域)を指示する制御信号に、割り当てたプリアンブルフレーム長の情報を付与して各ONU3に指示する。
In this way, the OLT 2a determines the preamble frame length of each
本実施形態では、プリアンブルフレーム長をONU3の収容距離区分に応じて割り当てるため、第1の実施形態と比較して、OLT2aにおける処理が重くなる。その反面、プリアンブルフレーム長を収容距離区分で最適化するため、第1の実施形態と比較して、上り信号における帯域利用効率が向上する利点がある。なお、図4および図5においては、一例としてONU3の収容距離区分を、遠距離、中距離、近距離の3区分とした形態について示したが、収容距離区分を更に細分化してもよい。本実施形態により、例えば、ある収容距離区分よりも短い収容距離区分のONU3には、従来技術の上りバーストフレーム構成のプリアンブルフレーム長より短いプリアンブルフレーム長を、ある収容距離区分よりも長い収容距離区分のONU3には、従来技術の上りバーストフレーム構成のプリアンブルフレーム長より長いプリアンブルフレーム長を割り当てることができる。
In this embodiment, since the preamble frame length is assigned according to the accommodation distance section of the
[第3の実施形態]
図6は、本実施形態のプリアンブルフレーム長割当手法を説明するための図である。同図に示す光アクセスシステム1bは、例えば、TDMA−PONシステムであり、上りバースト光信号のプリアンブルフレーム長を可変にすることにより、OLTの最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する。同図に示す光アクセスシステム1bは、図2に示す第1の実施形態による光アクセスシステム1におけるOLT2を、OLT2bに代えた構成である。本実施形態では、OLT2bは、OLT2bからの距離が異なるONU3に対して、その距離に応じて最適なプリアンブルフレーム長を割り当てる。
[Third embodiment]
FIG. 6 is a diagram for explaining the preamble frame length allocation method of the present embodiment. An
図7は、本実施形態のOLT2bによる、ONU3へのプリアンブルフレーム長割当処理を示すフロー図である。本実施形態では、収容距離と、割り当てるプリアンブルフレーム長との対応を設定したテーブルを予め用意し、OLT2bに記憶させておく。OLT2bは、テーブルを参照して、接続された各ONU3に、そのONU3の収容距離に対応したプリアンブルフレーム長を割り当てる。
FIG. 7 is a flowchart showing a preamble frame length allocation process to the
OLT2bは、新たに接続されたONU3を初めて登録する際に、そのONU3から新規登録リクエストを受信する(ステップS310)。OLT2bは、第1の実施形態のOLT2と同様に、新規登録リクエストを送信したONU3を新規登録し、送信帯域等の割当てを行うと、レンジング機能を使用して、新規登録したONU3の収容距離を把握する。OLT2bは、記憶しておいたテーブルを参照し、新規登録されたONU3の収容距離に対応したプリアンブルフレーム長を読み出す(ステップS320)。OLT2bは、読み出したプリアンブルフレーム長を新規登録したONU3に割当てる(ステップS330)。
When the
このように、OLT2bは、各ONU3のプリアンブルフレーム長を決定する。OLT2bは、ONU3に搭載されたレーザの発光時間(上りバースト信号の割り当て帯域)を指示する制御信号に、割り当てたプリアンブルフレーム長の情報を付与して各ONU3に指示する。
In this way, the
本実施形態により、例えば、ある収容距離よりも短い収容距離のONU3には、従来技術の上りバーストフレーム構成のプリアンブルフレーム長より短いプリアンブルフレーム長を、ある収容距離よりも長い収容距離のONU3には、従来技術の上りバーストフレーム構成のプリアンブルフレーム長より長いプリアンブルフレーム長を割り当てることができる。
According to the present embodiment, for example, an
本実施形態では、プリアンブルフレーム長をONU3の収容距離に応じて最適化するため、第1の実施形態及び第2の実施形態と比較して、OLT2bにおける処理が重くなる。その反面、プリアンブルフレーム長を収容距離に基づきONU3毎に最適化するため、第1の実施形態及び第2の実施形態と比較して、上り信号における帯域利用効率が向上する利点がある。
In this embodiment, since the preamble frame length is optimized according to the accommodation distance of the
なお、第2の実施形態及び第3の実施形態は、いずれもOLTが各ONUに割り当てるプリアンブルフレーム長を、テーブルを用いて決定するものであり、テーブルに設定される割当粒度が異なってはいるものの、本質的には同様の装置構成で実現することができる。 In both the second and third embodiments, the preamble frame length assigned to each ONU by the OLT is determined using a table, and the allocation granularity set in the table is different. However, it can be realized with essentially the same device configuration.
[第4の実施形態]
本実施形態では、OLTの構成例を説明する。
図8は、本実施形態のOLT200の構成を示すブロック図である。OLT200は、プリアンブルフレーム長を可変にすることにより、OLTの最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する光アクセスシステムにおいて用いられる。OLT200は、ONU収容距離情報を用いたプリアンブル長最適化手法を実現可能とする構成であり、第1の実施形態のOLT2、第2の実施形態のOLT2a、及び、第3の実施形態のOLT2bとして用いることができる。
[Fourth Embodiment]
In this embodiment, a configuration example of the OLT will be described.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the
図8に示すOLT200は、制御部210、ONU情報保持部220、割当テーブル保持部230及びOLT光送受信部240を備えて構成される。制御部210は、帯域制御や、第1〜第3の実施形態のプリアンブルフレーム長割当処理を行う。制御部210は、OLT200が第1の実施形態のOLT2として用いられる場合は図3に示すプリアンブルフレーム長割当処理を、第2の実施形態のOLT2aとして用いられる場合は図5に示すプリアンブルフレーム長割当処理を、第3の実施形態のOLT2bとして用いられる場合は図7に示すプリアンブルフレーム長割当処理を実行する。
The
ONU情報保持部220は、各ONU3に関する情報が設定されたONU情報を保持する。ONU情報には、ONU3の収容距離の情報が含まれる。割当テーブル保持部230は、第1〜第3の実施形態のプリアンブルフレーム長割当処理においてプリアンブル長を決定するために参照されるテーブルを保持する。割当テーブル保持部230は、OLT200が第1の実施形態のOLT2又は第3の実施形態のOLT2bとして用いられる場合は、収容距離と、割り当てるプリアンブルフレーム長との対応を設定したテーブルを、第2の実施形態のOLT2aとして用いられる場合は、収容距離区分と、割り当てるプリアンブル長との対応を設定したテーブルを保持する。
The ONU
OLT光送受信部240は、光送信部駆動部241、光送信部242、光合分波部243、光受信部244、電流/電圧変換部245及び等化増幅部246を備える。光送信部駆動部241は、光送信部242を駆動する。光送信部242は、下り信号を電気信号から光信号に変換し、光合分波部243に出力する。光合分波部243は、下りの光信号と上りの光信号を合分波する。光合分波部243は、光送信部242が出力した下り光信号を、光伝送路を介してONU3に送信する。光合分波部243は、光伝送路を介してONU3から受信した光信号を、光受信部244に出力する。光受信部244は、上りの光信号を受信し、電気信号に変換する。電流/電圧変換部245は、光受信部244において光電変換された電流を電圧に変換して増幅する。等化増幅部246は、電流/電圧変換部245により変換された電圧を等化増幅し、制御部210に出力する。
The OLT
OLT200の制御部210は、ONU3を初めて登録する際に、レンジング機能を使用してONU3の収容距離を把握し、ONU情報保持部220に保持する。これら、制御部210は、ONU3に適用するプリアンブルフレーム長を決定する。制御部210は、ONU3に搭載されたレーザの発光時間(上りバースト信号の割り当て帯域)を指示する制御信号に、決定したプリアンブルフレーム長を示すプリアンブル長制御情報を設定して各ONU3に指示を行う。
When registering the
図8に示すOLT200の構成においては、制御部210が、図3、図5又は図7に示す割当シーケンスに従って動作し、ONU情報保持部220に保持されるONU3の収容距離情報と、割当テーブル保持部230に保持されるテーブルを参照して、OL200に接続される各ONU3に割り当てるプリアンブルフレーム長を決定する。
In the configuration of the
[第5の実施形態]
本実施形態では、OLTの他の構成例を説明する。本実施形態のOLTは、上述した実施形態と同様に、プリアンブルフレーム長を可変にすることにより、OLTの最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する光アクセスシステムにおいて用いられる。本実施形態のOLTは、ONU収容距離情報を用いたプリアンブル長最適化手法を実現可能とする構成であり、第1の実施形態のOLT2、第2の実施形態のOLT2a、及び、第3の実施形態のOLT2bとして用いることができる。ただし、本実施形態のOLTは、レンジング機能によりONUの収容距離を把握する処理に代えて、ONUから受信する上りバースト光信号の受信パワーを参照して収容距離を推定する処理を行い、各ONUに割当てるプリアンブル長を、上りバースト光信号の受信パワーに応じて最適化する構成である。
[Fifth Embodiment]
In this embodiment, another configuration example of the OLT will be described. The OLT of this embodiment is used in an optical access system that realizes loss budget expansion by improving the minimum reception sensitivity of the OLT by making the preamble frame length variable as in the above-described embodiment. The OLT according to the present embodiment is configured to enable a preamble length optimization method using ONU accommodation distance information. The
図9は、本実施形態のOLT200aの構成を示すブロック図である。同図において、図8に示す第4の実施形態によるOLT200と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示すOLT200aは、制御部210a、ONU情報保持部220、割当テーブル保持部230及びOLT光送受信部240aを備えて構成される。OLT光送受信部240aは、光送信部駆動部241、光送信部242、光合分波部243、光受信部244、電流/電圧変換部245、等化増幅部246及び判定部247から構成される。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the
判定部247は、OLT光送受信部240aが受信した上りバースト光信号の受信パワーに基づいて、上りバースト光信号の送信元のONU3の収容距離を推定する。判定部247は、ONU3の収容距離の推定を、判定部247が判定した光受信部244の後段の電流成分、電流/電圧変換部245の後段の電圧成分、電流/電圧変換部245における回路状態、及び、等化増幅部246における回路状態のうち1以上に基づいて行う。回路状態は、例えば、増幅率パラメータにより表される。制御部210aは、判定部247から、ONU3の収容距離の情報を取得する。これ以外の制御部210aの動作は、第4の実施形態の制御部210の動作と同様である。
The
図9に示すOLT200aの構成においては、判定部247が、光受信部244で受信した上りバースト光信号の受信パワーを示す情報として、電流レベル/電圧レベルや、各電気回路における増幅率パラメータを取得し、取得した情報に基づいてONU3の収容距離を判定する。制御部210aは、判定部247が判定した収容距離の情報を用いて、図3、図5又は図7に示す割当シーケンスに従って動作し、ONU情報保持部220に保持されるONU3の収容距離情報と、割当テーブル保持部230に保持されるテーブルを参照して、OL210aに接続されるONU3に割り当てるプリアンブルフレーム長を決定する。制御部210aは、ONU3に搭載されたレーザの発光時間(上りバースト信号の割り当て帯域)を指示する制御信号に、決定したプリアンブルフレーム長を示すプリアンブル長制御情報を設定して各ONU3に指示を行う。
In the configuration of the
[第6の実施形態]
本実施形態では、ONUの構成例を説明する。
図10は、本実施形態のONU300の構成を示すブロック図である。ONU300は、OLTによる上り信号プリアンブル長最適化に対応する。同図に示すONU300は、第1の実施形態〜第3の実施形態のONU3として用いることができる。ONU300は、光信号送受信部310及びフレーム処理部320を備えて構成される。また、フレーム処理部320は、下り受信フレーム処理部321、上りプリアンブル長制御信号監視部322、上りプリアンブル長設定部323及び上り送信フレーム生成部324を備えて構成される。
[Sixth Embodiment]
In this embodiment, a configuration example of the ONU will be described.
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the
光信号送受信部310は、OLTからの下り光信号を受信する。光信号送受信部310は、受信した下り光信号を電気信号に変換して、下り受信フレーム処理部321に入力する。下り受信フレーム処理部321は、フレームのヘッダに格納された各種制御信号と、下り信号データを分離する処理を行う。ここで、上りプリアンブル長制御信号監視部322は、フレームのヘッダに格納される上り信号のプリアンブル長設定に関する制御信号を監視し、ONU300が送信する上り信号フレームに割り当てるプリアンブル長制御情報を読み取る。プリアンブル長設定に関する制御信号は、例えば、バースト制御情報が設定された制御信号である。バースト制御情報は、フレームのヘッダに格納される情報であり、ONUに搭載されたレーザの発光時間(上りバースト信号の割り当て帯域)を指示する制御信号に含まれる。上りプリアンブル長制御信号監視部322は、読み取った上りプリアンブル長制御情報を上りプリアンブル長設定部323に引き継ぐ。
The optical signal transmission /
上りプリアンブル長設定部323は、上りプリアンブル長制御信号監視部322により読み取られた上りプリアンブル長制御情報を元に、上り信号フレームに割り当てるプリアンブル長を決定する。上りプリアンブル長設定部323が決定した上り信号のプリアンブル長情報は、上り送信フレーム生成部324に引き継がれる。
The uplink preamble
上り送信フレーム生成部324は、上りプリアンブル長設定部323が決定した上り信号のプリアンブル長情報に基づくプリアンブル長の上り信号フレームを生成する。光信号送受信部310は、生成された上り信号フレームおよびバースト制御情報を元に、光信号送受信部310が備える図示しない光送信部を介して、上りバースト光信号をOLTに送信する。
The uplink transmission
以上説明した実施形態によれば、時分割多重アクセス技術を適用した、時間的に間欠な光信号を局内装置に送信する光アクセスシステムの局内装置は、制御部を備える。例えば、光アクセスシステムは光アクセスシステム1、1a、1bであり、局内装置は、OLT2、2a、2b、200、200aであり、宅内装置は、ONU3、300である。局内装置の制御部は、当該局内装置に新規に接続される宅内装置である新規宅内装置に、新規宅内装置の収容距離、又は、新規宅内装置及び当該局内装置に登録済みの宅内装置である登録済宅内装置それぞれの収容距離に基づいて、新規宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定する。
According to the embodiment described above, the in-station device of the optical access system that applies the time division multiple access technology and transmits the temporally intermittent optical signal to the in-station device includes the control unit. For example, the optical access systems are the
例えば、制御部は、新規宅内装置及び登録済宅内装置それぞれからの上りバースト光信号に同一のプリアンブル長を用いると判定してもよい。 For example, the control unit may determine that the same preamble length is used for the upstream burst optical signal from each of the new home device and the registered home device.
また、制御部は、局内装置と宅内装置との初期通信確立後に、宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定してもよい。
また、制御部は、宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を、当該宅内装置の収容距離に応じて個別に又は収容距離区分ごとに割り当ててもよい。
また、局内装置は、宅内装置から受信した上りバースト光信号の受信パワーに基づいて収容距離を判定する判定部をさらに備えてもよい。
Further, the control unit may determine a preamble length used for an upstream burst optical signal from the in-home device after the initial communication is established between the in-station device and the in-home device.
The control unit may assign the preamble length used for the upstream burst optical signal from the in-home device individually or for each accommodation distance section according to the accommodation distance of the in-home device.
The intra-station device may further include a determination unit that determines the accommodation distance based on the reception power of the upstream burst optical signal received from the in-home device.
上述した実施形態によれば、コストを抑えながらロスバジェットを拡大し、改善することができる。 According to the embodiment described above, it is possible to expand and improve the loss budget while suppressing costs.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
TDMA技術を適用した光アクセスシステムの局内装置に適用可能である。 The present invention can be applied to an in-station device of an optical access system to which TDMA technology is applied.
1、1a、1b…光アクセスシステム, 2、2a、2b、200、200a…OLT, 3−1−1〜3−N−MN、300…ONU, 4、5−1〜5−N…光パワースプリッタ, 210、210a…制御部, 220…ONU情報保持部, 230…割当テーブル保持部, 240、240a…OLT光送受信部, 241…光送信部駆動部, 242…光送信部, 243…光合分波部, 244…光受信部, 245…電流/電圧変換部, 246…等化増幅部, 247…判定部, 310…光信号送受信部, 320…フレーム処理部, 321…下り受信フレーム処理部, 322…上りプリアンブル長制御信号監視部, 323…上りプリアンブル長設定部, 324…上り送信フレーム生成部 1, 1a, 1b ... optical access system, 2,2a, 2b, 200,200a ... OLT , 3-1-1~3-N-M N, 300 ... ONU, 4,5-1~5-N ... optical Power splitter, 210, 210a ... control unit, 220 ... ONU information holding unit, 230 ... allocation table holding unit, 240, 240a ... OLT optical transmission / reception unit, 241 ... optical transmission unit driving unit, 242 ... optical transmission unit, 243 ... optical coupling Demultiplexing unit, 244 ... Optical receiving unit, 245 ... Current / voltage conversion unit, 246 ... Equalization amplification unit, 247 ... Determination unit, 310 ... Optical signal transmission / reception unit, 320 ... Frame processing unit, 321 ... Downstream received frame processing unit , 322 ... Uplink preamble length control signal monitoring unit, 323 ... Uplink preamble length setting unit, 324 ... Uplink transmission frame generation unit
Claims (6)
当該局内装置に新規に接続される宅内装置である新規宅内装置に、前記新規宅内装置の収容距離、又は、前記新規宅内装置及び当該局内装置に登録済みの前記宅内装置である登録済宅内装置それぞれの収容距離に基づいて、前記新規宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定する制御部、
を備える局内装置。 The in-station device in an optical access system in which a plurality of in-house devices transmit an upstream burst optical signal to the in-station device by time division multiple access,
A new home device that is a home device that is newly connected to the in-station device, an accommodation distance of the new home device, or a registered home device that is the home device registered in the new home device and the in-station device, respectively. A control unit for determining a preamble length to be used for an upstream burst optical signal from the new in-home device based on the accommodation distance of
An intra-station device comprising:
請求項1に記載の局内装置。 The control unit determines that the same preamble length is used for an upstream burst optical signal from each of the new home device and the registered home device,
The in-station device according to claim 1.
請求項1に記載の局内装置。 The control unit determines a preamble length to be used for an upstream burst optical signal from the home device after establishing initial communication with the home device.
The in-station device according to claim 1.
請求項3に記載の局内装置。 The control unit assigns a preamble length to be used for an upstream burst optical signal from the in-home device according to an accommodation distance of the in-home device,
The in-station device according to claim 3.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の局内装置。 A determination unit that determines the accommodation distance based on reception power of an upstream burst optical signal received from the in-home device;
The intra-station device according to any one of claims 1 to 4.
当該局内装置に新規に接続される宅内装置である新規宅内装置に、前記新規宅内装置の収容距離、又は、前記新規宅内装置及び当該局内装置に登録済みの前記宅内装置である登録済宅内装置それぞれの収容距離に基づいて、前記新規宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定するプリアンブル長判定ステップ、
を有する光通信制御方法。 An optical communication control method executed by the in-station device in an optical access system in which a plurality of in-home devices transmit an upstream burst optical signal to the in-station device by time division multiple access,
A new home device that is a home device that is newly connected to the in-station device, an accommodation distance of the new home device, or a registered home device that is the home device registered in the new home device and the in-station device, respectively. A preamble length determination step for determining a preamble length used for an upstream burst optical signal from the new in-home device based on the accommodation distance of
An optical communication control method.
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WO2023103904A1 (en) * | 2021-12-08 | 2023-06-15 | 华为技术有限公司 | Method and apparatus for transmitting data |
-
2017
- 2017-06-28 JP JP2017126336A patent/JP2019009722A/en active Pending
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