JP2019146079A - Station side termination device, subscriber side termination device, communication system, station side program, and subscriber side program - Google Patents

Station side termination device, subscriber side termination device, communication system, station side program, and subscriber side program Download PDF

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Abstract

To provide a station side termination device, subscriber side termination device, communication system, station side program, and subscriber side program that can prevent an increase in storage capacity of a buffer for defragmentation of the station side termination device in the communication system in which the subscriber side termination device performs fragmentation processing.SOLUTION: A station side termination device that is connected to a plurality of subscriber side termination devices, and receives frames from the respective subscriber side termination devices and transmits them to a higher-level network includes a first queue for storing a first frame which has a predetermined frame length and a plurality of second queues for storing each of a plurality of second frames into which the first frame is divided in association with the respective subscriber side termination devices.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、局側終端装置、加入者側終端装置、通信システム、局側プログラム、および加入者側プログラムに関する。特に、局側終端装置において、フラグメントフレームをデフラグメンテーションする際に必要なバッファの構成とバッファの制御方法に関する。   The present invention relates to a station-side termination device, a subscriber-side termination device, a communication system, a station-side program, and a subscriber-side program. In particular, the present invention relates to a buffer configuration and a buffer control method necessary for defragmenting a fragment frame in a station-side terminal device.

近年、一般個人宅へ高速・広帯域なブロードバンドサービスを提供する目的で、伝送路に光ファイバを用いたFTTH(Fiber To The Home)と呼ばれるサービスが普及してきている。FTTHによるブロードバンドサービスの提供には、受動型光加入者ネットワーク(PON:Passive Optical Network)と呼ばれる光アクセスネットワークが多く利用されている。   2. Description of the Related Art In recent years, a service called FTTH (Fiber To The Home) using an optical fiber as a transmission path has been widespread for the purpose of providing high-speed and broadband broadband services to general private homes. For providing broadband services by FTTH, an optical access network called a passive optical network (PON) is often used.

PONは、1つの局側終端装置(OLT:Optical Line Terminal)と、複数の加入者側終端装置(ONU:Optical Network Unit)を、光スプリッタ(光カプラ)と呼ばれる光受動素子を用いて1本の光ケーブルを分岐させることにより、1対多に接続して構成される。PONでは、光ファイバやOLTなどを複数の加入者で共有することにより、経済的にFTTHサービスを提供することができる。   The PON is composed of one station-side terminal device (OLT: Optical Line Terminal) and a plurality of subscriber-side terminal devices (ONU: Optical Network Unit) using an optical passive element called an optical splitter (optical coupler). The optical cable is branched and connected in a one-to-many manner. In PON, an FTTH service can be economically provided by sharing an optical fiber, an OLT, and the like with a plurality of subscribers.

PONには、NG(Next Generation)−PON2と呼ばれるものがある(例えば、非特許文献1参照)。この非特許文献1に記載されているPONでは、ONUからOLTへ向かう通信(上り通信)には、TDMA(Time Division Multiple Access)技術が用いられ、各ONUからの信号の衝突を回避している。また、WDM(Wavelength Division Multiplexing)技術を用いて1つインフラ上に複数のPONを構築可能であり、将来の通信需要の増大に対応可能な光アクセスネットワークシステムである。   There exists what is called NG (Next Generation) -PON2 in PON (for example, refer nonpatent literature 1). In the PON described in this Non-Patent Document 1, TDMA (Time Division Multiple Access) technology is used for communication (uplink communication) from the ONU to the OLT, and collision of signals from each ONU is avoided. . Further, it is an optical access network system that can construct a plurality of PONs on one infrastructure using WDM (Wavelength Division Multiplexing) technology and can cope with future increase in communication demand.

非特許文献1に示されるNG−PON2の用途としては、例えばイーサネット(登録商標)などのパケット転送網への適用があるが、NG−PON2にてイーサフレームを転送する際、PON区間ではXGEM(XG−PON Encapsulation Method)フレームとよばれるフレームにカプセル化されて転送される。また、NG−PON2では、上り通信に関して、各ONUからの信号の衝突を回避するために、ONUからの上り通信は、OLTからの送信時刻と送信許可量の指示によって行われる。   As an application of NG-PON2 shown in Non-Patent Document 1, for example, there is application to a packet transfer network such as Ethernet (registered trademark), but when transferring an Ethernet frame in NG-PON2, XGEM ( XG-PON Encapsulation Method) frame is encapsulated and transferred. In addition, in NG-PON 2, in order to avoid collision of signals from each ONU with respect to uplink communication, uplink communication from the ONU is performed by an instruction of a transmission time and a transmission permission amount from the OLT.

ONUは、OLTから指示された送信時刻から、指示された送信許可量だけ、出力できる分のイーサネット(登録商標)仕様のフレーム(以下、「イーサフレーム」)をXGEMフレーム化して出力するが、最後に残った分の送信許可量でイーサフレームをXGEMフレーム化して送信できない場合には、イーサフレームを送信可能なサイズに分割して複数のXGEMフレームを生成し、先頭のXGEMフレームは残った分の送信許可量で、残りのXGEMフレームは次回以降の送信指示により送信する。イーサフレームを送信可能なサイズに分割することを一般に「フラグメンテーション」(以下、「フラグメント」)といい、分割されたフレームの各々を「フラグメントフレーム」という。また、以下ではフラグメントに分割する処理を「フラグメント処理」という。   The ONU outputs an Ethernet (registered trademark) specification frame (hereinafter referred to as an “ether frame”) that can be output by the instructed transmission permission amount from the transmission time instructed by the OLT as an XGEM frame. If the Ethernet frame cannot be transmitted with the amount of transmission permission remaining in the XGEM frame, a plurality of XGEM frames are generated by dividing the Ethernet frame into a transmittable size, and the first XGEM frame remains The remaining XGEM frames are transmitted according to a transmission instruction from the next time on the transmission permission amount. Dividing an Ether frame into a transmittable size is generally called “fragmentation” (hereinafter, “fragment”), and each of the divided frames is called a “fragment frame”. Hereinafter, the process of dividing into fragments is referred to as “fragment processing”.

OLTは、受信したXGEMフレームをイーサフレームに変換して出力するが、複数のXGEMフレームに分割された場合は、先頭および中間のXGEMフレームをバッファ(以下、「デフラグメントバッファ」という)に保持しておき、最後のXGEMフレームが受信された時点で、すべての分割されたフレームを統合し、イーサフレームに変換して出力する。フラグメントフレームを統合して元のフレームを復元することを「デフラグメンテーション」(以下、「デフラグメント」)という。また、以下ではフラグメントフレームを統合して元のフレームを再生する処理を「デフラグメント処理」という。   The OLT converts the received XGEM frame into an Ethernet frame and outputs it. When the OLT is divided into a plurality of XGEM frames, the head and intermediate XGEM frames are held in a buffer (hereinafter referred to as “defragment buffer”). When the last XGEM frame is received, all the divided frames are integrated, converted into an ether frame, and output. Restoring the original frame by integrating the fragment frames is called “defragmentation” (hereinafter “defragmentation”). Hereinafter, the process of integrating the fragment frames and reproducing the original frame is referred to as “defragment process”.

フラグメントに関連する従来技術として、例えば特許文献1に開示された局側装置が知られている。特許文献1に開示された局側装置は、複数の加入者側装置と光分岐器を介して接続された局側装置において、第1の周期で、複数の加入者装置それぞれに送信を許可するデータ長を決定する動的帯域割当部と、動的帯域割当処理部が決定した送信を許可するデータ長に基づいて、複数の加入者側装置の順番を決定し、当該決定した順番にて、第1の周期よりも短い複数の第2の周期内でのデータの送信タイミングを、複数の加入者側装置にそれぞれ決定するデータ送信許可部とを有している。すなわち特許文献1に開示された局側装置では、OLTからONUへの帯域割り当てにおいて、各ONUへの帯域割り当て量を制御することで、各ONUでフラグメントが発生することを防止、あるいは発生確率を低減している。   As a related art related to fragments, for example, a station side device disclosed in Patent Document 1 is known. The station-side device disclosed in Patent Document 1 permits transmission to each of the plurality of subscriber devices in the first period in the station-side device connected to the plurality of subscriber-side devices via an optical splitter. Based on the dynamic bandwidth allocation unit that determines the data length, and the data length that permits the transmission determined by the dynamic bandwidth allocation processing unit, determine the order of the plurality of subscriber side devices, in the determined order, A data transmission permission unit that determines transmission timings of data in a plurality of second periods shorter than the first period in a plurality of subscriber-side devices, respectively; That is, in the station side device disclosed in Patent Document 1, in the bandwidth allocation from the OLT to the ONU, by controlling the bandwidth allocation amount to each ONU, it is possible to prevent the occurrence of fragments in each ONU, or to reduce the probability of occurrence. Reduced.

特開2008−283323号公報JP 2008-283323 A

ITU−T G.989.3(10/2015) 40−Gigabit−capable passive optical network (NG−PON2):Transmission Convergence Layer SpecificationITU-T G. 989.3 (10/2015) 40-Gigabit-capable passive optical network (NG-PON2): Transmission Convergence Layer Specification

ここで、上述のようなNG−PON2におけるOLTは、XGEMフレームからイーサフレームへの変換に際し、最大イーサフレーム長分のフラグメントフレームを一時的に蓄積するバッファ(以下、「デフラグメントバッファ」)が必要になる。通常のイーサフレームの最大長は1522バイトであるが、ジャンボフレームとよばれるフレームをサポートする場合には9キロバイト程度のバッファ量が必要となる。また、フラグメントはすべてのONUで同時に発生する可能性があるため、全ONU数分のデフラグメントバッファが必要となる。このため、収容されるONUの台数が多い場合は、OLTにおけるデフラグメント処理に大きな記憶容量のメモリが必要となり、光通信システムの実現性の面で課題となる。   Here, the OLT in NG-PON 2 as described above requires a buffer (hereinafter referred to as “defragment buffer”) that temporarily stores fragment frames for the maximum ether frame length when converting from an XGEM frame to an ether frame. become. The maximum length of a normal ether frame is 1522 bytes, but in order to support a frame called a jumbo frame, a buffer amount of about 9 kilobytes is required. In addition, since fragmentation may occur simultaneously in all ONUs, defragment buffers corresponding to the total number of ONUs are required. For this reason, when the number of ONUs to be accommodated is large, a memory having a large storage capacity is required for the defragmentation processing in the OLT, which is a problem in terms of the feasibility of the optical communication system.

この点、特許文献1に開示された局側装置はフラグメントの発生自体を問題とするものであるが、特許文献1に開示された局側装置においても、現実的にはフラグメントの発生を考慮してデフラグメントバッファ(キュー)を備える必要があると考えられる。この場合であっても、特許文献1は局側装置におけるデフラグメントバッファ(キュー)の記憶容量の増大抑制まで開示するものではない。   In this regard, the station-side device disclosed in Patent Document 1 has a problem with fragment generation itself, but the station-side device disclosed in Patent Document 1 also actually considers the occurrence of fragments. It is considered necessary to provide a defragmentation buffer (queue). Even in this case, Patent Document 1 does not disclose the suppression of the increase in the storage capacity of the defragment buffer (queue) in the station side device.

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、加入者側終端装置でフラグメンテーション処理が行われる通信システムにおいて、局側終端装置のデフラグメンテーション用のバッファの記憶容量増加を抑制することが可能な局側終端装置、加入者側終端装置、通信システム、局側プログラム、および加入者側プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and suppresses an increase in the storage capacity of a defragmentation buffer in a station-side terminal device in a communication system in which fragmentation processing is performed in a subscriber-side terminal device. It is an object of the present invention to provide a station-side terminator, a subscriber-side terminator, a communication system, a station-side program, and a subscriber-side program that can be used.

上述した目的を達成するために、本発明に係る局側終端装置は、複数の加入者側終端装置と接続され前記複数の加入者側終端装置の各々からフレームを受信して上位ネットワークに送る局側終端装置であって、所定のフレーム長である第1のフレームを蓄積する第1のキューと、前記第1のフレームが複数に分割された第2のフレームの各々を前記加入者側終端装置に対応させて蓄積する複数の第2のキューと、を含むものである。   In order to achieve the above-described object, a station-side termination device according to the present invention is a station connected to a plurality of subscriber-side termination devices and receiving a frame from each of the plurality of subscriber-side termination devices and sending it to an upper network. A side termination apparatus, wherein each of a first queue for accumulating a first frame having a predetermined frame length and a second frame obtained by dividing the first frame into a plurality of frames are connected to the subscriber side termination apparatus. And a plurality of second queues that are stored in correspondence with each other.

上述した目的を達成するために、本発明に係る加入者側終端装置は、上記の局側終端装置から前記帯域割当信号を受信する受信手段と、前記局側終端装置に送るフレームが前記帯域割当信号が示す割当帯域を越えた場合において、前記帯域割当信号に前記許可信号が付与されていた場合に前記分割を実行して前記第2のフレームを生成するとともに、前記禁止信号が付与されていた場合には前記分割を停止するフレーム生成手段と、を含むものである。   In order to achieve the above-described object, a subscriber-side terminal device according to the present invention includes a receiving unit that receives the band allocation signal from the station-side terminal device, and a frame that is transmitted to the station-side terminal device includes the band allocation signal. In the case where the allocation band indicated by the signal is exceeded, when the permission signal is added to the band allocation signal, the division is performed to generate the second frame, and the prohibition signal is added In some cases, frame generation means for stopping the division is included.

上述した目的を達成するために、本発明に係る通信システムは、スレーブ装置からフレームを受信するマスター装置であって、所定のフレーム長である第1のフレームを蓄積する第1のキュー、前記第1のフレームが複数に分割された第2のフレームの各々を前記スレーブ装置に対応させて蓄積する第2のキュー、および前記スレーブ装置に対する送信フレームの割当帯域を示す信号並びに前記分割を許可する許可信号および禁止する禁止信号のいずれかを含む帯域割当信号を生成する生成手段を備えたマスター装置と、前記帯域割当信号を受信する受信手段、および前記帯域割当信号に前記許可信号が含まれていた場合に前記分割を実行して前記第2のフレームを送信するとともに、前記禁止信号が含まれていた場合には前記分割を実行しないフレーム生成手段を含むスレーブ装置と、を含むものである。   In order to achieve the above-described object, a communication system according to the present invention is a master device that receives a frame from a slave device, and includes a first queue that stores a first frame having a predetermined frame length, A second queue for storing each second frame obtained by dividing one frame into a plurality of frames corresponding to the slave device, a signal indicating an allocated band of a transmission frame for the slave device, and permission for permitting the division A master device including a generation unit that generates a band allocation signal including either a signal or a prohibition signal to be prohibited, a reception unit that receives the band allocation signal, and the permission signal is included in the band allocation signal The second frame is transmitted by executing the division in some cases, and the division is executed when the prohibition signal is included. A slave device including a frame generating means have, is intended to include.

上述した目的を達成するために、本発明に係る局側プログラムは、複数の加入者側終端装置と接続され前記複数の加入者側終端装置の各々からフレームを受信して上位ネットワークに送る局側終端装置であって、所定のフレーム長である第1のフレームを蓄積する第1のキューと、前記第1のフレームが複数に分割された第2のフレームの各々を前記加入者側終端装置に対応させて蓄積する複数の第2のキューと、を含む局側終端装置を制御するプログラムであって、コンピュータを、前記複数の加入者側終端装置の各々から送信されたフレームのうち前記第1のフレームを前記第1のキューに振り分け、前記第2のフレームを該第2のフレームを送信した加入者側終端装置に対応する前記第2のキューに振り分けるフレーム振分手段と、前記第1のキューに蓄積された前記第1のフレームを蓄積のつど上位ネットワークに送り、前記第2のキューに前記第2のフレームの各々が蓄積された場合に前記上位ネットワークに送る読出制御手段と、として機能させるためのものである。   In order to achieve the above-described object, a station-side program according to the present invention is a station-side program that is connected to a plurality of subscriber-side termination devices and receives frames from each of the plurality of subscriber-side termination devices and sends them to a higher-level network. A terminating device, each of a first queue for storing a first frame having a predetermined frame length and a second frame obtained by dividing the first frame into a plurality of frames, is provided to the subscriber-side terminating device. A program for controlling a station-side terminator including a plurality of second queues stored correspondingly, wherein the computer is configured to transmit the first of the frames transmitted from each of the plurality of subscriber-side terminators. Allocating frames to the first queue, and allocating the second frame to the second queue corresponding to the subscriber-side terminating device that transmitted the second frame; Read control means for sending the first frame stored in the first queue to the upper network each time it is stored, and sending the first frame to the higher network when each of the second frames is stored in the second queue; , To function as.

上述した目的を達成するために、本発明に係る加入者側プログラムは、局側終端装置と接続され前記局側終端装置にフレームを送信する加入者側終端装置の加入者側プログラムであって、当該加入者側終端装置に搭載されるコンピュータを、前記フレームを送信する際の帯域割当信号を前記局側終端装置から受信する受信手段と、前記局側終端装置に送信するフレームが前記帯域割当信号が示す割当帯域を越えた場合において、前記帯域割当信号に前記フレームの分割を許可する許可信号が付与されていた場合に前記分割を実行して分割フレームを送信するとともに、前記フレームの分割を禁止する禁止信号が付与されていた場合には前記分割を実行しないフレーム生成手段と、として機能させるためのものである。   In order to achieve the above-described object, a subscriber-side program according to the present invention is a subscriber-side program of a subscriber-side termination device that is connected to a station-side termination device and transmits a frame to the station-side termination device, Receiving means for receiving a bandwidth allocation signal for transmitting the frame from the station-side termination device, and a frame to be transmitted to the station-side termination device for the computer installed in the subscriber-side termination device. When the allocation band shown in FIG. 1 is exceeded, if the permission signal for permitting the division of the frame is given to the band allocation signal, the division is performed and the divided frame is transmitted, and the division of the frame is prohibited. When the prohibition signal is given, the frame generation means does not execute the division and functions as a frame generation means.

本発明によれば、加入者側終端装置でフラグメンテーション処理が行われる通信システムにおいて、局側終端装置のデフラグメンテーション用のバッファの記憶容量増加を抑制することが可能な局側終端装置、加入者側終端装置、通信システム、局側プログラム、および加入者側プログラムを提供することが可能となる。   According to the present invention, in a communication system in which fragmentation processing is performed at a subscriber-side termination device, a station-side termination device that can suppress an increase in the storage capacity of a defragmentation buffer of the station-side termination device, a subscriber side It is possible to provide a terminal device, a communication system, a station side program, and a subscriber side program.

本実施の形態に係る通信システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the communication system which concerns on this Embodiment. (a)はフラグメントを説明する図、(b)はフラグメントフレーム列を説明する図、(c)は局側終端装置におけるデフラグメント処理を示す状態遷移図である。(A) is a diagram for explaining a fragment, (b) is a diagram for explaining a fragment frame sequence, and (c) is a state transition diagram showing defragmentation processing in a station side terminal device. 局側終端装置における送信制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the transmission control process in a station | side terminal apparatus.

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明するが、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the drawings are merely schematically shown to the extent that the present invention can be understood. In the following, a preferred configuration example of the present invention will be described. However, numerical conditions and the like are merely preferred examples. Therefore, the present invention is not limited to the following embodiments, and many changes or modifications that can achieve the effects of the present invention can be made without departing from the scope of the configuration of the present invention.

図1から図3を参照して、本実施の形態に係る局側終端装置(OLT)、加入者側終端装置(ONU)、通信システム、局側プログラム、および加入者側プログラムについて説明する。なお、本実施の形態では、通信システムの一例として、NG−PON2システムを例示して説明する。   With reference to FIG. 1 to FIG. 3, a station-side termination device (OLT), a subscriber-side termination device (ONU), a communication system, a station-side program, and a subscriber-side program according to the present embodiment will be described. In this embodiment, an NG-PON2 system will be described as an example of a communication system.

図1に示すように、本実施の形態に係るNG−PON2システムは、OLT10、複数台(図1ではm台を例示している)のONU40−1、40−2、・・・、40−m(以下、総称する場合は「ONU40」)、光スプリッタ30、複数本(図1ではm本を例示している)の光ファイバ32−1、32−2、・・・、32−m(以下、総称する場合は「光ファイバ32」)、および光ファイバ34を含んで構成されている。OLT10は光ファイバ34で光スプリッタ30に接続され、ONU40の各々は光ファイバ32を介して光スプリッタ30に接続されている。   As shown in FIG. 1, the NG-PON 2 system according to the present embodiment includes an OLT 10 and a plurality of ONUs 40-1, 40-2,..., 40- m (hereinafter collectively referred to as “ONU 40”), an optical splitter 30, a plurality of optical fibers 32-1, 32-2,..., 32-m (m is illustrated in FIG. 1). Hereinafter, the term “optical fiber 32”) and the optical fiber 34 are collectively included. The OLT 10 is connected to the optical splitter 30 via an optical fiber 34, and each of the ONUs 40 is connected to the optical splitter 30 via an optical fiber 32.

OLT10は、OSU14、光受信器16、OLT制御部28を含んで構成されている。OSU14はOLT10の終端装置であり、光受信器16を介してONU40と対向している。OSU14は、ONU40を終端するための諸機能を備えているが、図1では本実施の形態に直接関係するデフラグメントバッファ12のみを図示し、他の機能の図示を省略している。   The OLT 10 includes an OSU 14, an optical receiver 16, and an OLT control unit 28. The OSU 14 is a termination device of the OLT 10 and faces the ONU 40 via the optical receiver 16. The OSU 14 has various functions for terminating the ONU 40. In FIG. 1, only the defragmentation buffer 12 directly related to the present embodiment is illustrated, and the other functions are not illustrated.

光受信器16は、ONU40の各々から光伝送路(光ファイバ32、光スプリッタ30、光ファイバ34)を介して送られた上り光信号を受信し、電気信号に変換する。なお、OSU14は、ONU40の各々に下り光信号を送信する光送信器も備えているが、図1では図示を省略している。該光送信器が本発明に係る「送信手段」に相当し、以下で説明する許可信号および禁止信号のいずれかが付与された割当帯域を示す本発明に係る「帯域割当信号」を送信する。なお、本実施の形態では1台のOSU14を例示して説明するが、OLT10には複数台のOSU14が搭載される場合もある。   The optical receiver 16 receives the upstream optical signal transmitted from each of the ONUs 40 via the optical transmission path (the optical fiber 32, the optical splitter 30, and the optical fiber 34), and converts it into an electrical signal. The OSU 14 also includes an optical transmitter that transmits a downstream optical signal to each of the ONUs 40, but is not shown in FIG. The optical transmitter corresponds to a “transmission unit” according to the present invention, and transmits a “band allocation signal” according to the present invention indicating an allocated band to which either a permission signal or a prohibition signal described below is given. In the present embodiment, a single OSU 14 is described as an example, but a plurality of OSUs 14 may be mounted on the OLT 10.

OLT制御部28は、OLT10の全体を統括制御する。OLT制御部28には、複数のONU40の各々に対する割り当て帯域を算出する本発明に係る「帯域割当手段」、ONU40のうちの一部に対するフラグメント(本発明に係る「分割」)を許可する許可信号、および複数のONU40のうちの他部に対するフラグメントを禁止する禁止信号を生成する本発明に係る「信号生成手段」が含まれている。   The OLT control unit 28 performs overall control of the entire OLT 10. In the OLT control unit 28, a “bandwidth allocating unit” according to the present invention for calculating an allocated band for each of the plurality of ONUs 40, and a permission signal for permitting a fragment (“dividing” according to the present invention) for a part of the ONU 40 , And “signal generation means” according to the present invention for generating a prohibition signal for prohibiting fragmentation of the other parts of the plurality of ONUs 40.

一方、ONU40の各々は、光送信器42、およびフレーム生成部44を含んで構成されている。光送信器42は、光伝送路を介して光受信器16と対向し、上りの光信号をOLT10に向けて送信する。なお、ONU40は、OLTからの下り光信号を受信する光受信器も備えているが、図1では図示を省略している。本発明に係る「フレーム生成手段」であるフレーム生成部44は、ONU40からOLT10に向けて送信するフレーム信号を生成する。   On the other hand, each of the ONUs 40 includes an optical transmitter 42 and a frame generation unit 44. The optical transmitter 42 faces the optical receiver 16 via the optical transmission path, and transmits an upstream optical signal toward the OLT 10. The ONU 40 also includes an optical receiver that receives the downstream optical signal from the OLT, but is not shown in FIG. The frame generation unit 44 which is a “frame generation unit” according to the present invention generates a frame signal to be transmitted from the ONU 40 to the OLT 10.

ここで、図2(a)、(b)を参照して、ONU40の各々で実行されるフラグメント処理について説明する。図2(a)は、ONU40からOLT10に向けてフレームを送信する際の要求帯域DBW、実際にOLT10から割り当てられた割当帯域PBW(1)、PBW(2)およびPBW(3)と、ONU40からの送信フレームの関係を示している。図2(a)に示す例では、ONU40は、フレームFr1〜Fr7を送信するために要求帯域DBWを要求した。一方、OLT10によって割り当てられた帯域は、図2(a)に示すように1回目の割当帯域がPBW(1)、2回目の割当帯域がPBW(2)、3回目の割当帯域がPBW(3)であり、フレームFr1〜Fr6を送信するためにはPBW(1)では要求帯域未満であった。   Here, referring to FIGS. 2A and 2B, fragment processing executed in each of the ONUs 40 will be described. FIG. 2A shows a requested bandwidth DBW when transmitting a frame from the ONU 40 to the OLT 10, allocated bandwidths PBW (1), PBW (2) and PBW (3) actually allocated from the OLT 10, and from the ONU 40. This shows the relationship between the transmission frames. In the example shown in FIG. 2A, the ONU 40 requests the requested bandwidth DBW to transmit the frames Fr1 to Fr7. On the other hand, as shown in FIG. 2A, the bandwidth allocated by the OLT 10 is PBW (1) for the first allocated bandwidth, PBW (2) for the second allocated bandwidth, and PBW (3 for the third allocated bandwidth). In order to transmit the frames Fr1 to Fr6, the PBW (1) is less than the required bandwidth.

この場合、ONU40はフラグメント処理を行う。すなわち、1回目の割当帯域PBW(1)ではフレームFr1からFr5までは送信可能なので、送信候補とする。次に、ONU40は、残りのフレームFr6を割当帯域PBW(1)の残余分で送れる分だけ分割して、フラグメントフレームFFr1を生成する。そして、1回目の送信では、フレームFr1〜Fr5(以下、「非フラグメントフレーム」)、およびフラグメントフレームFFr1を送信する。2回目の割当帯域PBW(2)では分割された残りのフレームFr6を送信するためには帯域不足であるため、分割された残りのフレームFr6をPBW(2)で送れる分だけ分割して、フラグメントフレームFFr2を生成する。そして、2回目の送信では、フラグメントフレームFFr2を送信する。3回目の割当帯域PBW(3)では分割された残りのフレームFr6およびFR7を送信するための帯域があるため、3回目の送信では、フラグメントフレームFFr3、およびFr7を送信する。   In this case, the ONU 40 performs fragment processing. That is, in the first allocated band PBW (1), frames Fr1 to Fr5 can be transmitted, and therefore are set as transmission candidates. Next, the ONU 40 divides the remaining frame Fr6 by the amount that can be sent with the remainder of the allocated bandwidth PBW (1), and generates a fragment frame FFr1. In the first transmission, frames Fr1 to Fr5 (hereinafter “non-fragmented frame”) and fragment frame FFr1 are transmitted. In the second allocation band PBW (2), there is insufficient bandwidth to transmit the remaining divided frame Fr6, so the remaining divided frame Fr6 is divided by the amount that can be transmitted by PBW (2), and fragmented. A frame FFr2 is generated. In the second transmission, the fragment frame FFr2 is transmitted. Since there is a band for transmitting the remaining divided frames Fr6 and FR7 in the third allocated band PBW (3), fragment frames FFr3 and Fr7 are transmitted in the third transmission.

図2(b)は、あるONU40から送信され、OLT10で統合されるべきフラグメントフレームFFr1〜FFr3を示している。すなわち、図2(a)に示したフラグメントフレームFFr1〜FFr3をOLT10への到達順にならべ、OLT10におけるデフラグメントの対象としてのフラグメントフレーム列DFrtとしたものである。図2(b)では、フラグメントフレームFFrが3つの場合を示しているが、むろんフラグメントフレームFFrの数はいくつでもよい。先頭のフラグメントフレームFFr1は上述した1回目の送信時に送信されたフレーム、フラグメントフレームFFr2〜FFr3は2回目および3回目の送信時に送信されたフレームである。   FIG. 2B shows fragment frames FFr1 to FFr3 that are transmitted from a certain ONU 40 and are to be integrated by the OLT 10. That is, the fragment frames FFr1 to FFr3 shown in FIG. 2A are arranged in the order of arrival at the OLT 10, and are set as a fragment frame sequence DFrt as a target of defragmentation in the OLT 10. Although FIG. 2B shows a case where there are three fragment frames FFr, the number of fragment frames FFr may be any number. The first fragment frame FFr1 is a frame transmitted during the first transmission described above, and the fragment frames FFr2 to FFr3 are frames transmitted during the second and third transmissions.

図2(b)に示すように、各フラグメントフレームFFrは、最後のフラグメントフレームであるか否かを示すフラグメントビットFB(本発明に係る「識別子」)を有している。すなわち、フラグメントビットFBの値は、先頭フラグメントフレームFFr1から最後の1つ前のフラグメントフレームFFr2の論理値はFB=0、最後のフラグメントフレームの論理値はFB=1とされ、最後のフラグメントフレームが識別可能なように構成されている。むろんこの論理値は仕様で決めるべきものであって逆であってもよい。また、フラグメントビットFBは、XGEMフレームのオーバーヘッド(OH)に標準的に設けられたフラグメントビットを用いてもよい。   As shown in FIG. 2B, each fragment frame FFr has a fragment bit FB (“identifier” according to the present invention) indicating whether or not it is the last fragment frame. That is, the value of the fragment bit FB is such that the logical value of the last previous fragment frame FFr2 from the first fragment frame FFr1 is FB = 0, the logical value of the last fragment frame is FB = 1, and the last fragment frame is It is configured so that it can be identified. Of course, this logical value should be determined by the specification and may be reversed. The fragment bit FB may be a fragment bit provided as standard in the overhead (OH) of the XGEM frame.

次に、図1を参照し、本実施の形態に係るOLT10が備えるデフラグメントバッファ12について説明する。デフラグメントバッファ12は、上記のフラグメントフレームFFrを統合して、元のフレームデータを再生する部位である。図1に示すように、デフラグメントバッファ12は、バッファ部13、フレーム振分部18、読出制御部20、および割当テーブル26を備えている。また、バッファ部13は、1以上のデフラグメントキュー22−1、22−2、・・・、22−n(図1ではn個の場合を例示している、以下、総称する場合は「デフラグメントキュー22」)、およびスルーキュー24を備えている。スルーキュー24は複数であってもよいが、本実施の形態では1つの場合を例示して説明する。なお、本実施の形態では、デフラグメントキュー22の個数nは、ONU40の台数mよりも少なくされている(n<m)。   Next, the defragmentation buffer 12 included in the OLT 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The defragment buffer 12 is a part that integrates the fragment frames FFr and reproduces the original frame data. As shown in FIG. 1, the defragmentation buffer 12 includes a buffer unit 13, a frame distribution unit 18, a read control unit 20, and an allocation table 26. Further, the buffer unit 13 includes one or more defragmentation queues 22-1, 22-2,..., 22-n (in FIG. 1, the case of n is illustrated. Fragment queue 22 ") and through queue 24. Although there may be a plurality of through queues 24, the present embodiment will be described by exemplifying one case. In the present embodiment, the number n of defragmentation queues 22 is smaller than the number m of ONUs 40 (n <m).

フレーム振分部18は、フラグメントフレームFFrをデフラグメントキュー22に送り、非フラグメントフレームFrをスルーキュー24に送る部位である。一方、読出制御部20は、デフラグメントキュー22およびスルーキュー24からフレーム(非フラグメントフレームFr、フラグメントフレームFFr)を読み出す部位である。割当テーブル26は、ONU40とデフラグメントキュー22との対応関係を保持するテーブルである。   The frame distribution unit 18 is a part that sends the fragment frame FFr to the defragmentation queue 22 and sends the non-fragment frame Fr to the through queue 24. On the other hand, the read control unit 20 is a part that reads frames (non-fragment frame Fr, fragment frame FFr) from the defragmentation queue 22 and the through queue 24. The allocation table 26 is a table that holds the correspondence between the ONU 40 and the defragmentation queue 22.

次に、図2(c)および図3を参照して、OLT10で実行されるデフラグメント処理および送信制御処理について説明する。   Next, the defragmentation process and the transmission control process executed in the OLT 10 will be described with reference to FIG.

フレーム振分部18は、ONU40から送られたフレームが非フラグメントフレームFrの場合、当該フレームをスルーキュー24に送る。スルーキュー24は、読出制御部20に対し送信要求を出力する。読出制御部20は、送信要求の発生したスルーキュー24から非フラグメントフレームFrを読み出し、イーサフレームに変換して出力する。   When the frame sent from the ONU 40 is a non-fragment frame Fr, the frame sorting unit 18 sends the frame to the through queue 24. The through queue 24 outputs a transmission request to the read control unit 20. The read control unit 20 reads the non-fragment frame Fr from the through queue 24 where the transmission request is generated, converts it into an Ether frame, and outputs it.

一方、フレーム振分部18は、ONU40から送られたフレームがフラグメントフレームFFrの場合、当該フレームをデフラグメントキュー22のいずれかに送る。デフラグメントキュー22はONU40に対応して選択され、両者の対応関係が割当テーブル26に格納される。   On the other hand, when the frame sent from the ONU 40 is the fragment frame FFr, the frame sorting unit 18 sends the frame to one of the defragmentation queues 22. The defragmentation queue 22 is selected corresponding to the ONU 40, and the correspondence between the two is stored in the allocation table 26.

上述したように、フレーム振分部18に入力されるフラグメントフレームFFrは、そのフラグメントフレームFFrがフラグメントフレーム列DFrtの最後のフラグメントフレームであるか、否かを示す識別子であるフラグメントビットFBをもっている。本実施の形態では、最後のフラグメントフレーム(FFr3)のフラグメントビットFBはFB=1とされ、最初のフラグメントフレーム(FFr1)または中間のフラグメントフレーム(FFr2)のフラグメントビットFBはFB=0とされている。なお、非フラグメントフレームFrのフラグメントビットFBは常にBF=1とされている。   As described above, the fragment frame FFr input to the frame sorting unit 18 has a fragment bit FB that is an identifier indicating whether or not the fragment frame FFr is the last fragment frame of the fragment frame sequence DFrt. In this embodiment, the fragment bit FB of the last fragment frame (FFr3) is set to FB = 1, and the fragment bit FB of the first fragment frame (FFr1) or the intermediate fragment frame (FFr2) is set to FB = 0. Yes. Note that the fragment bit FB of the non-fragment frame Fr is always set to BF = 1.

図2(c)に示す状態遷移図を参照して、フレーム振分部18によって実行されるデフラグメント処理(フレーム振分処理)についてより詳細に説明する。本処理により、フレーム振分部18は、OLT10に送られたフレームがフラグメントフレームFFrであるか非フラグメントフレームFrであるか、フラグメントフレームFFrであった場合、当該フラグメントフレームFFr(すなわち、FFr1〜FFr3)が先頭フラグメントフレームおよび中間フラグメントフレームであるか、最後フラグメントフレームであるかを判別する。この判別は、送信元のONU40ごとに行われる。   With reference to the state transition diagram shown in FIG. 2C, the defragmentation process (frame distribution process) executed by the frame distribution unit 18 will be described in more detail. By this processing, the frame distribution unit 18, when the frame sent to the OLT 10 is the fragment frame FFr, the non-fragment frame Fr, or the fragment frame FFr, the fragment frame FFr (that is, FFr1 to FFr3). ) Is a first fragment frame and an intermediate fragment frame, or a last fragment frame. This determination is performed for each ONU 40 of the transmission source.

図2(c)に示すように、フレーム振分部18に、OLT10が受信した各ONU40からの上りフレームが入力されると、まず初期状態である状態1とされる。そして受信したフレームのフラグメントビットFBがFB=1の場合は、判断T1において受信したフレームが非フラグメントフレームであると判断し、状態1に遷移する。   As shown in FIG. 2C, when the upstream frame from each ONU 40 received by the OLT 10 is input to the frame distribution unit 18, the state 1 is first set to the initial state. If the fragment bit FB of the received frame is FB = 1, it is determined that the received frame is a non-fragmented frame in the determination T1, and the state transitions to state 1.

一方、受信したフレームのフラグメントビットFBがFB=0の場合は、判断T2において受信したフレームがフラグメントフレームであり、しかも先頭のフラグメントフレーム(FFr1)であると判断するとともに、状態2に遷移する。その際、フレーム振分部18は、複数のデフラグメントキュー22のうち未使用のキューを検索し、そのうちの1つを選択して、当該フレームを選択したデフラグメントキュー22へ送る。未使用のデフラグメントキュー22がない場合は、当該フレームを廃棄する。   On the other hand, when the fragment bit FB of the received frame is FB = 0, it is determined that the received frame is the fragment frame in the determination T2, and the first fragment frame (FFr1) is determined, and the state transitions to state 2. At that time, the frame distribution unit 18 searches for an unused queue among the plurality of defragmentation queues 22, selects one of them, and sends the frame to the selected defragmentation queue 22. If there is no unused defragmentation queue 22, the frame is discarded.

状態2において、フラグメントビットFBがFB=0の場合は、フレーム振分部18は、判断T3において受信したフレームが中間フラグメントフレームであると判断する。フレーム振分部18は、デフラグメントキュー22を検索し、当該フラグメントフレームの送信元ONUからのフラグメントフレームが保持されているデフラグメントキュー22を選択して、当該フレームを選択したデフラグメントキュー22へ送る。当該フレームの送信元ONU40からのフラグメントフレームが保持されているデフラグメントキュー22がない場合は、当該フレームを廃棄する。その後再び状態2に遷移する。   In the state 2, when the fragment bit FB is FB = 0, the frame sorting unit 18 determines that the frame received in the determination T3 is an intermediate fragment frame. The frame distribution unit 18 searches the defragmentation queue 22, selects the defragmentation queue 22 that holds the fragment frame from the transmission source ONU of the fragment frame, and enters the defragmentation queue 22 that selected the frame. send. If there is no defragmentation queue 22 that holds a fragment frame from the transmission source ONU 40 of the frame, the frame is discarded. Thereafter, the state transits again to state 2.

一方、状態2においてフラグメントビットFBがFB=1の場合は、フレーム振分部18は、判断T4において受信したフレームが最後のフラグメントフレームであると判断する。フレーム振分部は18、最後フラグメントフレームを受信した場合、使用中のデフラグメントキュー22を検索し、当該フレームの送信元ONU40からのフラグメントフレームが保持されているデフラグメントキュー22を選択して、当該フレームを選択したデフラグメントキュー22へ送る。当該フレームの送信元ONU40からのフラグメントフレームが保持されているデフラグメントキュー22がない場合は、当該フレームを廃棄する。その後状態1に遷移する。   On the other hand, when the fragment bit FB is FB = 1 in the state 2, the frame sorting unit 18 determines that the frame received in the determination T4 is the last fragment frame. When the frame allocation unit 18 receives the last fragment frame, it searches the defragmentation queue 22 in use, selects the defragmentation queue 22 that holds the fragment frame from the transmission source ONU 40 of the frame, The frame is sent to the selected defragmentation queue 22. If there is no defragmentation queue 22 that holds a fragment frame from the transmission source ONU 40 of the frame, the frame is discarded. After that, the state transits to 1.

最後フラグメントフレームを送られたデフラグメントキュー22は、読出制御部20に送信要求を出力する。読出制御部20は、送信要求の発生したデフラグメントキュー22からすべて(先頭フラグメントフレームFFr1〜最後フラグメントフレームFFr3)のフラグメントフレームを読み出し、イーサフレームに変換して出力する。換言すると、デフラグメントキュー22に先頭のフラグメントフレーム(FFr1)、中間フラグメントフレーム(FFr2)および最後のフラグメントフレーム(FFr3)の各々が蓄積されたならば、これらのフラグメントフレームからONU40において分割される前のフレーム(Fr6)の復元が可能ということである。ここで、図2(c)に示す「状態1」および「状態2」は、例えばラッチ回路のような記憶手段によって、「0」、「1」の状態を保持するようにして構成される。   The defragmentation queue 22 to which the last fragment frame has been sent outputs a transmission request to the read control unit 20. The read control unit 20 reads all the fragment frames (the first fragment frame FFr1 to the last fragment frame FFr3) from the defragmentation queue 22 where the transmission request is generated, converts them into Ether frames, and outputs them. In other words, if each of the first fragment frame (FFr1), the intermediate fragment frame (FFr2), and the last fragment frame (FFr3) is accumulated in the defragmentation queue 22, before being divided in the ONU 40 from these fragment frames. The frame (Fr6) can be restored. Here, “state 1” and “state 2” shown in FIG. 2C are configured to hold the states of “0” and “1” by storage means such as a latch circuit.

以上詳述したデフラグメントバッファ12の構成およびデフラグメント処理を採用することで、従来ONU40の台数分必要であったデフラグメントキュー22の数を、フラグメントが発生するONU40の台数分だけ搭載すればよくなるため、デフラグメントキュー22の数を削減することができる。   By adopting the configuration of the defragment buffer 12 and the defragment processing described in detail above, it is only necessary to mount the number of defragmentation queues 22 required for the number of ONUs 40 as many as the number of ONUs 40 that generate fragments. Therefore, the number of defragmentation queues 22 can be reduced.

次に、図3を参照して、OLT10におけるデフラグメント処理に付随する、送信制御処理について説明する。図1に示す、本実施の形態に係るデフラグメントバッファ12は、同時にフラグメントが発生するONU40の台数がデフラグメントキュー22の数より多くなってしまう場合、イーサフレームが正常に転送できなくなる。そのため、本実施の形態に係るOLT10では、同時にフラグメントが発生するONUの台数がデフラグメントキュー22の数より多くならないよう各ONU40に対する送信制御を行う。   Next, a transmission control process associated with the defragment process in the OLT 10 will be described with reference to FIG. In the defragmentation buffer 12 according to the present embodiment shown in FIG. 1, when the number of ONUs 40 that simultaneously generate fragments becomes larger than the number of defragmentation queues 22, the Ethernet frame cannot be normally transferred. Therefore, in the OLT 10 according to the present embodiment, transmission control is performed for each ONU 40 so that the number of ONUs that simultaneously generate fragments does not exceed the number of defragmentation queues 22.

図3に示すように、本実施の形態に係る送信制御処理は3つのフェーズで構成さていれる。図3では、ONUの数をNonu(図1に示すm)、デフラグメントキュー22の数をNque(図1に示すn)とし、Nonu>Nqueとしている。図3に示す送信制御処理は、例えばOLT制御部28によって実行され、その際割当テーブル26を参照して、デフラグメントキュー22とONU40との関係を判断するようにしてもよい。   As shown in FIG. 3, the transmission control process according to the present embodiment is composed of three phases. In FIG. 3, the number of ONUs is None (m shown in FIG. 1), the number of defragmentation queues 22 is Nque (n shown in FIG. 1), and None> Nque. The transmission control process shown in FIG. 3 is executed by, for example, the OLT control unit 28, and the relationship between the defragmentation queue 22 and the ONU 40 may be determined with reference to the allocation table 26 at that time.

フェーズ1は、デフラグメントの処理中であるONU40の、フラグメントフレームの送信を完了させる処理である。   Phase 1 is processing for completing the transmission of the fragment frame by the ONU 40 that is in the process of defragmenting.

ステップS10では、デフラグメントキュー22を調査し、フラグメントフレームが残存ずるデフラグメントキュー22があるか否か判定する。当該判定が肯定判定の場合はステップS12移行するとともに。否定判定の場合はフェーズ1を抜けてフェーズ2(ステップS22)に移行する。   In step S10, the defragmentation queue 22 is examined to determine whether there is a defragmentation queue 22 in which fragment frames remain. If the determination is affirmative, the process proceeds to step S12. If the determination is negative, the process exits phase 1 and proceeds to phase 2 (step S22).

ステップS12では、フラグメントフレームが残存している場合、そのフラグメントフレームの送信元ONU40に対して、フラグメトの禁止を指定して帯域(送信許可量、本発明に係る「割当帯域」)を割り当てる。   In step S12, if a fragment frame remains, a bandwidth (transmission permission amount, “allocated bandwidth” according to the present invention) is assigned to the transmission source ONU 40 of the fragment frame by designating prohibition of fragmentation.

ステップS14では、フラグメントを禁止するONU40が1つ増加したので、カウンタnを1インクリメントし、ステップS16に移行する。   In step S14, since the ONU 40 that prohibits the fragment is increased by 1, the counter n is incremented by 1, and the process proceeds to step S16.

ステップS16では、n≧(Nonu−Nque)であるか否か判定する。当該判定が肯定判定となった場合は、繰り返し途中で、帯域割当済みONU40の数が、全ONU数(Nonu)とデフラグメントキュー数(Nque)の差(Nonu−Nque)以上になったので、フェーズ1を完了する。一方、当該判定が否定判定となった場合は、ステップS18に移行する。   In step S16, it is determined whether n ≧ (Non-Nque). If the determination is affirmative, the number of bandwidth-allocated ONUs 40 is equal to or greater than the difference between the total number of ONUs (Nonu) and the number of defragmentation queues (Nque) (Non-Nque). Complete phase one. On the other hand, if the determination is negative, the process proceeds to step S18.

ステップS18では、デフラグメントキュー数のカウンタiを1インクリメントし、ステップS20に移行する。   In step S18, the defragment queue number counter i is incremented by 1, and the process proceeds to step S20.

ステップS20では、i≧Nqueであるか否か判定し、当該判定が否定判定となった場合にはステップS10に戻り、肯定判定となった場合にはフェーズ2(ステップS22)に移行する。すなわち、フラグメント禁止で帯域を割り当てる処理をデフラグメントキュー22の個数分だけ繰り返す。   In step S20, it is determined whether i ≧ Nque. If the determination is negative, the process returns to step S10. If the determination is affirmative, the process proceeds to phase 2 (step S22). That is, the process of allocating a band by prohibiting fragments is repeated for the number of defragmentation queues 22.

フェーズ2は、前回フラグメントを禁止されていたONU40に対し、フラグメントを許可して帯域を割り当てる処理である。すなわち、フェーズ2では、フェーズ1で帯域を割り当てていないONU40のうち、デフラグメントキュー22の個数(Nque)分のONU40に対して、フラグメントの許可を指示して帯域(送信許可量、すなわち割当帯域)を割り当てる。   Phase 2 is a process of permitting a fragment and assigning a bandwidth to the ONU 40 that was previously prohibited from fragmenting. That is, in phase 2, among ONUs 40 to which no band is allocated in phase 1, ONUs 40 corresponding to the number (Nque) of defragmentation queues 22 are instructed to permit fragmentation (bandwidth allowed for transmission, that is, allocated bandwidth). ).

ステップS22では、帯域を割り当てていないONU40のうち、いずれか1台のONU40に対してフラグメントを許可して帯域を割り当てる。   In step S22, a fragment is permitted to one of the ONUs 40 to which no band is allocated and a band is allocated.

次のステップS24では、フラグメントを許可するONU40が1つ増えたので、カウンタmを1インクリメントして、ステップS26に移行する。   In the next step S24, the number of ONUs 40 that permit fragmentation has increased by one, so the counter m is incremented by 1, and the flow proceeds to step S26.

ステップS26では、m≧(Nonu−n)であるか否か判定する。当該判定が肯定判定となった場合は、フェーズ1で帯域を割り当てていないONU40の数(Nonu―n)がNque以下の場合、すなわちフラグメントを許可するすべてのONU40への帯域の割当を完了したので、本送信制御処理を終了する。一方、当該判定が否定判定となった場合は、ステップS28に移行する。   In step S26, it is determined whether m ≧ (Non-n). If the determination is affirmative, if the number of ONUs 40 to which no band is allocated in Phase 1 (Non-n) is equal to or less than Nque, that is, the allocation of bands to all ONUs 40 that permit fragmentation has been completed. This transmission control process is terminated. On the other hand, if the determination is negative, the process proceeds to step S28.

ステップS28では、m≧Nqueであるか否か判定し、当該判定が否定判定となった場合にはステップS22に戻り、肯定判定となった場合にはフェーズ3(ステップS30)に移行する。すなわち、デフラグメントキュー22の個数分繰り返す。   In step S28, it is determined whether m ≧ Nque. If the determination is negative, the process returns to step S22. If the determination is positive, the process proceeds to phase 3 (step S30). That is, the process is repeated for the number of defragmentation queues 22.

フェーズ3では、フェーズ1およびフェーズ2で帯域を割り当てていないONU40に対して、フラグメント禁止を指示して帯域(送信許可量、すなわち割当帯域)を割り当てる。   In phase 3, fragment prohibition is instructed to the ONU 40 to which no band is allocated in phase 1 and phase 2, and a band (transmission permission amount, that is, an allocated band) is allocated.

ステップS30で、帯域未割当のONU40のうち、いずれか1台のONU40に対しフラグメント禁止で帯域を割り当て、ステップS32に移行する。   In step S30, one of the ONUs 40 to which no band is allocated is allocated a band with fragment prohibition, and the process proceeds to step S32.

ステップS32では、フラグメント禁止を指示して帯域を割り当てるONU40が1つ増えたので、カウンタmを1インクリメントして、ステップS34に移行する。   In step S32, the number of ONUs 40 for instructing fragment prohibition and allocating a band is increased by 1. Therefore, the counter m is incremented by 1, and the process proceeds to step S34.

ステップS34では、m≧(Nonu−n)であるか否か判定する。当該判定が肯定判定となった場合は、帯域を割り当てるONU40の数が、フェーズ1およびフェーズ2で帯域を割り当てていないONU40の数に達したので、本送信制御処理を終了する。一方、当該判定が否定判定となった場合はステップS30に戻り、帯域の割り当てを継続する。   In step S34, it is determined whether m ≧ (Non-n). If the determination is affirmative, the number of ONUs 40 to which bandwidth is allocated has reached the number of ONUs 40 to which bandwidth is not allocated in Phase 1 and Phase 2, and thus this transmission control process is terminated. On the other hand, if the determination is negative, the process returns to step S30, and bandwidth allocation is continued.

以上の送信制御処理を実施することで、同時にフラグメントが発生するONU40の台数をデフラグメントキュー22の数以下になるよう制御することが可能である。さらに、前回フラグメントを許可したONU40には、今回フラグメント禁止で帯域を割り当て、前回フラグメントを禁止したONU40には、今回フラグメント許可で帯域を割り当てている。つまり、あるONU40からみた場合、フラグメントの許可と禁止が交互に指定されるので、フラグメントの許可がONU40の間で公平になるという効果も奏する。   By performing the above transmission control processing, it is possible to control the number of ONUs 40 in which fragments are generated simultaneously to be equal to or less than the number of defragmentation queues 22. Further, a bandwidth is allocated with the current fragment prohibition to the ONU 40 that permitted the previous fragment, and a bandwidth is allocated with the current fragment permission to the ONU 40 that prohibited the previous fragment. That is, when viewed from a certain ONU 40, fragment permission and prohibition are alternately specified, and there is an effect that fragment permission is fair among the ONUs 40.

以上詳述したデフラグメント処理および送信制御処理によれば、同時にフラグメントが発生するONU40の台数を制限し、フラグメントフレームを保持するデフラグメントキュー22の数を、収容されるONU40の台数分より少なくすることができる。また、フラグメントキュー数が削減されるため、フラグメントキューに必要なメモリ量が削減できる。   According to the defragmentation process and the transmission control process described in detail above, the number of ONUs 40 that simultaneously generate fragments is limited, and the number of defragmentation queues 22 that hold fragment frames is made smaller than the number of accommodated ONUs 40. be able to. Further, since the number of fragment queues is reduced, the amount of memory required for the fragment queue can be reduced.

なお、上記の実施の形態では、本発明をNG−PON2システムに適用した形態を例示に説明したが、これに限られない。本発明に係るデフラグメント処理および送信制御処理は、フレームのフラグメント処理が行われ、マスター装置とスレーブ装置との間で送信制御を実施しながら通信を行う一般的なネットワークにおいても適用可能である。   In the above embodiment, the embodiment in which the present invention is applied to the NG-PON2 system has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The defragmentation processing and transmission control processing according to the present invention can be applied to a general network in which frame fragment processing is performed and communication is performed between the master device and the slave device while performing transmission control.

1 NG−PON2システム
10 OLT
12 デフラグメントバッファ
13 バッファ部
14 OSU
16 光受信器
18 フレーム振分部
20 読出制御部
22、22−1、22−2、22−n デフラグメントキュー
24 スルーキュー
26 割当テーブル
28 OLT制御部
30 光スプリッタ
32、32−1、32−2、・・・、32−m 光ファイバ
34 光ファイバ
40、40−1、40−2、・・・、40−m ONU
42 光送信器
44フレーム生成部
DFrt フラグメントフレーム列
FB フラグメントビット」
Fr 非フラグメントフレーム
FFr フラグメントフレーム
DBW 要求帯域
PBW 割当帯域
1 NG-PON2 system 10 OLT
12 Defragmenter buffer 13 Buffer unit 14 OSU
16 Optical receiver 18 Frame distribution unit 20 Read control unit 22, 22-1, 22-2, 22-n Defragmentation queue 24 Through queue 26 Allocation table 28 OLT control unit 30 Optical splitter 32, 32-1, 32- 2, ..., 32-m optical fiber 34 Optical fibers 40, 40-1, 40-2, ..., 40-m ONU
42 optical transmitter 44 frame generation unit DFrt fragment frame sequence FB fragment bit "
Fr Non-fragment frame FFr Fragment frame DBW Request bandwidth PBW Allocation bandwidth

Claims (12)

複数の加入者側終端装置と接続され前記複数の加入者側終端装置の各々からフレームを受信して上位ネットワークに送る局側終端装置であって、
所定のフレーム長である第1のフレームを蓄積する第1のキューと、
前記第1のフレームが複数に分割された第2のフレームの各々を前記加入者側終端装置に対応させて蓄積する複数の第2のキューと、を含む
局側終端装置。
A station-side terminal device connected to a plurality of subscriber-side terminal devices, receiving a frame from each of the plurality of subscriber-side terminal devices and sending the frame to an upper network;
A first queue for accumulating a first frame having a predetermined frame length;
A plurality of second queues each storing a second frame obtained by dividing the first frame into a plurality of second frames corresponding to the subscriber-side terminal device;
前記複数の第2のキューの数が前記複数の加入者側終端装置の数より少ない
請求項1に記載の局側終端装置。
The station side termination device according to claim 1, wherein the number of the plurality of second queues is smaller than the number of the plurality of subscriber side termination devices.
前記複数の加入者側終端装置の各々から送信されたフレームのうち前記第1のフレームを前記第1のキューに振り分け、前記第2のフレームを該第2のフレームを送信した加入者側終端装置に対応する前記第2のキューに振り分けるフレーム振分手段と、
前記第1のキューに蓄積された前記第1のフレームを蓄積のつど上位ネットワークに送り、前記第2のキューに前記第2のフレームの各々が蓄積された場合に上位ネットワークに送る読出制御手段と、をさらに含む
請求項1または請求項2に記載の局側終端装置。
Of the frames transmitted from each of the plurality of subscriber-side termination devices, the first frame is distributed to the first queue, and the second-frame is transmitted to the second frame. Frame allocating means for allocating to the second queue corresponding to
Read control means for sending the first frame stored in the first queue to the upper network each time it is stored, and sending it to the upper network when each of the second frames is stored in the second queue; The station-side termination device according to claim 1, further comprising:
複数の前記第2のフレームの各々は分割されたうちの最後の第2のフレームであるか否かを示す識別子を有し、
前記読出制御手段は、前記識別子が分割されたうちの最後の第2のフレームであることを示す識別子であった場合に、前記第2のフレームの各々が蓄積され分割前の状態に復元可能と判断する
請求項3に記載の局側終端装置。
Each of the plurality of second frames has an identifier indicating whether or not it is the last second frame among the divided frames,
When the identifier is an identifier indicating that the identifier is the last second frame among the divided frames, the read control unit can store each of the second frames and restore the state before the division. The station-side terminating device according to claim 3.
前記複数の加入者側終端装置の各々に対し周期的に割り当てる帯域を算出する帯域割当手段と、
前記複数の加入者側終端装置の一部に対する前記分割を許可する許可信号、および前記複数の加入者側終端装置の他部に対する前記分割を禁止する禁止信号を生成する信号生成手段と、
前記複数の加入者側終端装置の各々に対し、前記帯域割当手段で算出された割当帯域に前記許可信号および前記禁止信号のいずれかが付与された帯域割当信号を送信する送信手段と、をさらに含む
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の局側終端装置。
A bandwidth allocation means for calculating a bandwidth to be periodically allocated to each of the plurality of subscriber-side termination devices;
A signal generation means for generating a permission signal for permitting the division for a part of the plurality of subscriber-side termination devices, and a prohibition signal for prohibiting the division for the other part of the plurality of subscriber-side termination devices;
Transmitting means for transmitting, to each of the plurality of terminal devices on the subscriber side, a band allocation signal in which either the permission signal or the prohibition signal is added to the allocation band calculated by the band allocation means; The station side termination device according to any one of claims 1 to 4.
前記一部の数が複数の前記第2のキューの数に等しい
請求項5に記載の局側終端装置。
The station-side terminating device according to claim 5, wherein the number of the parts is equal to the number of the plurality of second queues.
前記信号生成手段は、前回の帯域割当信号の生成の際に前記分割を許可した前記加入者側終端装置に対して今回前記禁止信号を生成するとともに、前回の帯域割当信号の生成の際に前記分割を禁止した前記加入者側終端装置に対して今回前記許可信号を生成する
請求項5または請求項6に記載の局側終端装置。
The signal generation means generates the prohibition signal this time for the subscriber-side terminating device that has permitted the division at the time of generation of the previous band allocation signal, and at the time of generation of the previous band allocation signal The station-side termination device according to claim 5 or 6, wherein the permission signal is generated this time for the subscriber-side termination device that is prohibited from being divided.
請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の局側終端装置から前記帯域割当信号を受信する受信手段と、
前記局側終端装置に送るフレームが前記帯域割当信号が示す割当帯域を越えた場合において、
前記帯域割当信号に前記許可信号が付与されていた場合に前記分割を実行して前記第2のフレームを生成するとともに、前記禁止信号が付与されていた場合には前記分割を停止するフレーム生成手段と、を含む
加入者側終端装置。
Receiving means for receiving the band allocation signal from the station-side terminating device according to any one of claims 5 to 7,
When the frame to be sent to the station side terminal device exceeds the allocated band indicated by the band allocated signal,
Frame generation means for generating the second frame by performing the division when the permission signal is given to the band allocation signal and stopping the division when the prohibition signal is given And a subscriber-side terminating device.
スレーブ装置からフレームを受信するマスター装置であって、所定のフレーム長である第1のフレームを蓄積する第1のキュー、前記第1のフレームが複数に分割された第2のフレームの各々を前記スレーブ装置に対応させて蓄積する第2のキュー、および前記スレーブ装置に対する送信フレームの割当帯域を示す信号並びに前記分割を許可する許可信号および禁止する禁止信号のいずれかを含む帯域割当信号を生成する生成手段を備えたマスター装置と、
前記帯域割当信号を受信する受信手段、および前記帯域割当信号に前記許可信号が含まれていた場合に前記分割を実行して前記第2のフレームを送信するとともに、前記禁止信号が含まれていた場合には前記分割を実行しないフレーム生成手段を含むスレーブ装置と、
を含む通信システム。
A master device that receives a frame from a slave device, wherein a first queue for storing a first frame having a predetermined frame length, and a second frame obtained by dividing the first frame into a plurality of frames A second queue to be stored corresponding to the slave device, a signal indicating an allocation band of a transmission frame for the slave device, and a band allocation signal including any of a permission signal for permitting the division and a prohibiting signal for prohibition are generated. A master device comprising a generating means;
The receiving means for receiving the band allocation signal, and when the permission signal is included in the band allocation signal, the division is performed to transmit the second frame and the prohibition signal is included. A slave device including frame generation means that does not perform the division in the case,
A communication system including:
前記マスター装置が局側終端装置であり、
前記スレーブ装置が複数の加入者側終端装置であり、
前記局側終端装置と光ファイバ伝送路で接続された光スプリッタと、
前記光スプリッタに接続された複数の光ファイバ伝送路の各々に接続された前記複数の加入者側終端装置と、を含む
請求項9に記載の通信システム。
The master device is a station-side terminal device;
The slave device is a plurality of terminal devices on the subscriber side;
An optical splitter connected to the station side termination device by an optical fiber transmission line;
The communication system according to claim 9, further comprising: the plurality of subscriber-side termination devices connected to each of the plurality of optical fiber transmission lines connected to the optical splitter.
複数の加入者側終端装置と接続され前記複数の加入者側終端装置の各々からフレームを受信して上位ネットワークに送る局側終端装置であって、所定のフレーム長である第1のフレームを蓄積する第1のキューと、前記第1のフレームが複数に分割された第2のフレームの各々を前記加入者側終端装置に対応させて蓄積する複数の第2のキューと、を含む局側終端装置を制御するプログラムであって、
コンピュータを、
前記複数の加入者側終端装置の各々から送信されたフレームのうち前記第1のフレームを前記第1のキューに振り分け、前記第2のフレームを該第2のフレームを送信した加入者側終端装置に対応する前記第2のキューに振り分けるフレーム振分手段と、
前記第1のキューに蓄積された前記第1のフレームを蓄積のつど上位ネットワークに送り、前記第2のキューに前記第2のフレームの各々が蓄積された場合に前記上位ネットワークに送る読出制御手段と、
として機能させるための局側プログラム。
A station-side terminator connected to a plurality of subscriber-side terminators and receiving frames from each of the plurality of subscriber-side terminators and sending it to a higher-level network, storing a first frame having a predetermined frame length And a plurality of second queues each storing a second frame obtained by dividing the first frame into a plurality of second queues corresponding to the subscriber-side terminal device. A program for controlling a device,
Computer
Of the frames transmitted from each of the plurality of subscriber-side termination devices, the first frame is distributed to the first queue, and the second-frame is transmitted to the second frame. Frame allocating means for allocating to the second queue corresponding to
Read control means for sending the first frame stored in the first queue to the upper network every time it is stored, and sending it to the upper network when each of the second frames is stored in the second queue When,
Station side program to function as
局側終端装置と接続され前記局側終端装置にフレームを送信する加入者側終端装置の加入者側プログラムであって、当該加入者側終端装置に搭載されるコンピュータを、
前記フレームを送信する際の帯域割当信号を前記局側終端装置から受信する受信手段と、
前記局側終端装置に送信するフレームが前記帯域割当信号が示す割当帯域を越えた場合において、前記帯域割当信号に前記フレームの分割を許可する許可信号が付与されていた場合に前記分割を実行して分割フレームを送信するとともに、前記フレームの分割を禁止する禁止信号が付与されていた場合には前記分割を実行しないフレーム生成手段と、
として機能させるための加入者側プログラム。
A subscriber-side program of a subscriber-side termination device that is connected to a station-side termination device and transmits a frame to the station-side termination device, and a computer mounted on the subscriber-side termination device,
Receiving means for receiving a band allocation signal for transmitting the frame from the station-side terminal device;
When the frame to be transmitted to the terminal device on the station side exceeds the allocated band indicated by the band allocation signal, the division is performed when the band allocation signal is given a permission signal for permitting the division of the frame. A frame generating means for transmitting the divided frame and not performing the division when a prohibition signal for prohibiting the division of the frame is given,
As a subscriber-side program.
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