JP4228693B2 - PON (Passive Optical Network) system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親局と複数の子局との間を結ぶ光データ通信ネットワーク、特にPON(Passive Optical Network)システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
親局と複数の子局との間を、光データ通信ネットワークを使って双方向通信するシステムにおいて、親局と各子局との間を、それぞれ1本の光ファイバで放射状に結ぶネットワーク構成が実用化されている(Single Star)。このネットワーク構成では、システム、機器構成は簡単になるが、各子局が1本の光ファイバを占有するので、システムの低価格化を図るのが困難である。
【0003】
そこで、1本の光ファイバを、複数の子局で共有するPON(Passive Optical
Network)システムが提案されている。
このPONシステムでは、親局から子局へは、パケットが放送形態で配信される。子局からの上りのパケットは、何らかの交通整理をしないと衝突するので、子局からの上り光信号を時分割で送信している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、子局の光リンク回路が故障して、常時点灯状態になることがある。子局の管理は端末ユーザでなく親局管理者が行うのが通常の形態なので、こうなると、親局の管理者が点灯状態の子局を特定して、その子局を修理又は交換する必要がある。
しかし、親局は、子局からの上りパケットの識別ができないので、点灯状態の子局を特定するのは非常に難しい。
【0005】
そこで、本発明は、親局から下り命令信号を送信することにより、簡単に、消光不良状態にある子局を特定できるPONシステムを実現することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のPONシステムによれば、親局は、子局を指定して、当該子局の発光をオフするコマンドを含めた信号を下り送信し、子局は、前記コマンドに基づいて自局の発光をオフし、親局は、消光不良の子局が、前記コマンドに基づいて自局を消光させると、今まで継続して受信されていた光信号が消滅すること、又は他子局からの正常な光信号が返信されることで、当該子局の故障であることを判別する。この場合に、前記親局は、子局をグループ分けして、グループごとに子局の発光をオフするコマンドを含めた信号を下り送信する(請求項1,2)。
この発明では、グループを指定してグループを絞っていくことにより、最大log2N回だけ光送信すればよいので、故障子局を発見するまでの光送信回数を確実に少なくすることができる。
【0011】
また本発明のPONシステムによれば、親局は、子局を1つずつ指定して、当該子局の光リンク回路の電源を断にするコマンドを含めた信号を、順次下り送信し、子局は、前記コマンドに基づいて自局の光リンク回路の電源を断にし、親局は、消光不良の子局が、前記コマンドに基づいて自局を電源断にさせると、今まで継続して受信されていた光信号が消滅することで、当該子局の故障であることを判別し、前記子局は、光リンク回路の電源が落ちると、タイマーにより、一定時間経過後に自動的に電源を復帰させる(請求項3)。
この発明によれば、子局の消光/再発光を、親局からコマンドを使って制御できないときでも、子局の光リンク回路の電源を断にすることができる。なお子局は電源断にすると、親局からのコマンドを受けることができない状態になっているので、親局のチェック終了後、親局からの指令で電源を復帰させることができないが、この場合でも、この発明によれば、子局は、自動的に電源を復帰させることができる。
【0012】
自動的に電源を復帰させる時間は、親局による全子局のチェックが終了する時間よりも長い時間に設定されていることが、親局による全子局のチェックを完了させるためには、必要である(請求項4)。
なお、故障の子局に対しては、電源が自動復帰すると、システムがいつまでたっても立ち上がらないので、自動電源復帰を禁止する内容を含むコマンドをもう一度送信することが好ましい(請求項5)。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
―ネットワーク構成―
図1は、PON(Passive Optical Network)の構成図である。主端局(「親局」という)1と複数の遠隔端末局(「子局」という)5A,5B,...(総称するときは「子局5」という)との間を、受動型光分岐器3を通して光ネットワークで接続している。受動型光分岐器3から子局5までの距離は、子局に応じて異なった値をとる。
【0016】
親局1から複数の子局5へ送信を行う下り方向と、その逆の上り方向とは、光伝送方向又は波長の違いで分離している。
―子局、親局の構成―
親局1と子局5との間で通信する場合の、子局5の構成を、図2を用いて説明する。
親局1から子局5への下り伝送信号及び子局5から親局1への上り伝送信号は、それぞれパケットで構成される。
【0017】
子局5は、図2に示すように、光ファイバ4を通して親局1とつながる光リンク回路(O/E)51、PHY回路52、FPGA(Flexible Programmable Gate Array)回路53、及びLANケーブルを通して宅内機器(例えば家庭やオフィスに設置されたコンピュータ)とつながるL2SW(Layer 2 Switch)回路54を備えている。FPGA回路53には送信バッファ56と受信バッファ55が付属している。
親局1から送られてくる下りパケットにはクロック信号が含まれているので、子局5は、このクロック信号を、PHY回路52の送信クロックに使用する。このことで、すべての子局5を親局1のクロックに同期させることができる。
【0018】
宅内機器から子局5に供給される上りパケットは、時間長不定のMACフレームで構成される。このパケットは、L2SW回路54を通してFPGA回路53に入力され、FPGA回路53で上位階層(MIIインターフェイス)の処理が行われる。そして、PHY回路52に送られ、ここから光リンク回路51に送信される。
一方、親局1から光リンク回路51を通して受信される下りパケットは、PHY回路52を通してFPGA回路53に入力され、FPGA回路53で上位階層(MIIインターフェイス)の処理が行われ、L2SW回路54に送られ、ここからLANケーブルを通して宅内機器に送信される。
【0019】
なお、以上では、親局1と子局5との間で通信する場合の、子局5の構成を説明したが、この構成とほぼ同じ構成が、親局1においても採用されている。親局1は、局内機器あるいは上位のネットワーク(インターネットなど)から送られてくるパケットを、光ファイバ4を通して子局5に送信し、子局5から送られてきたパケットを、局内機器あるいは上位のネットワークに送り出す。
図3は、親局1の構成を示すブロック図である。親局1は、光ファイバ4を通して子局とつながる光リンク回路(O/E)11、PHY回路12、FPGA回路13、及びLANケーブルを通して上位のネットワークとつながるL2SW回路14を備えている。FPGA回路13には送信バッファ16と受信バッファ15が付属している。
【0020】
親局1は、クロック生成PLL17によって生成されたクロック信号を、子局への下りパケットに含めて送信する。このことで、すべての子局5を親局1のクロックに同期させることができる。
上位のネットワークから親局1に供給される下りパケットは、L2SW回路14を通してFPGA回路13に入力され、FPGA回路13で上位階層(MIIインターフェイス)の処理が行われる。そして、PHY回路12に送られ、ここから光リンク回路11を通して子局に送信される。
【0021】
一方、子局から光リンク回路11を通して受信される上りパケットは、PHY回路12を通してFPGA回路13に入力され、FPGA回路13で上位階層(MIIインターフェイス)の処理が行われた後、L2SW回路14に送られ、ここから上位のネットワークに送信される。
なお、子局から受信される光信号は、光リンク回路11に接続されるレベル監視回路18において、レベル判定され、その結果がFPGA回路13に入力されるようになっている。FPGA回路13の中には、子局の異常判定部19が設けられ、ここにおいて、後述するように故障子局の特定が行われる。
【0022】
―パケット構成―
図4(a)は、MACフレームを含むパケット構成図である。MACフレームは、ヘッダ、データに分かれた構成となっている。ヘッダは、あて先アドレスDA(destination address),自己アドレスSA(sauce address),時間長LEN(length) 等のデータで構成されている。
MACフレームにはプリアンブルPAが付加される。プリアンブルPAは、図4(b)に示すように、データ同期をとるための部分、通信する親局又は子局を指定する端末ID、親局から子局へのコマンド、又は子局から親局へのレスポンス、各種パラメータ、誤りチェックコードFCS、スタートパケットデミリタSFDの各バイトからなる。
【0023】
−子局の故障自己診断−
図5は、光リンク回路51の送信部を示すブロック回路図である。送信パケットに対応する波形を持つバースト信号は、制御部51a、ドライバ51bを通して、レーザダイオードLDに入力される。レーザダイオードLDの発光は、光ファイバ4に入射されるとともに、フォトダイオードPDにより受光される。この受光信号は、ローパスフィルタ51cを通って、平均化され(PDモニタ出力という)、制御部51aにフィードバック入力され、制御部51aにおいて、発光強度が一定になるように制御される。
【0024】
一方、このPDモニタ出力は、監視部51dに入力される。監視部51dは、PDモニタ出力波形に基づいて、正常な発光が行われているかどうかをチェックする。
チェック項目は、PDモニタ出力波形の繰り返し周期、発光時の信号レベル及び消光時の信号レベルである。前記PDモニタ出力の繰り返し周期は、ポーリング周期tpに依存する。
【0025】
図6は各部の信号波形図であり、(a)はバースト信号波形、(b),(c)はPDモニタ出力波形を示す。(b)は正常時、(c)は異常時を示す。破線X,Yはしきい値を示す。
監視部51dは、PDモニタ出力に基づいて、発光・消光の繰り返し周期がある時間(例えばポーリング周期tpに一定マージンを加えた時間)以内であるかどうか、つまり、ある周期内で必ず発光・消光の状態遷移が起こるかどうかを監視している。
【0026】
また、発光時の信号レベルがしきい値X以上であり、消光時の信号レベルがしきい値Y以下であるかどうかも監視している。
子局の発光が正常であれば、図6(b)に示すように、発光・消光の繰り返し周期が前記時間以内で発生するとともに、発光時の信号レベルがしきい値X以上となり、消光時の信号レベルがしきい値Y以下となる。監視部51dは、これらの判断に基づいて正常判定を行う。
【0027】
もし、子局が故障(消光不良)になれば、図6(c)に示すように、発光・消光の繰り返し周期は無限大になり、消光時の信号レベルが常にしきい値Yを超えてしまう。したがって、監視部51dは、自局の故障を判定することができる。
監視部51dは、この判定内容を、FPGA回路53に知らせる。FPGA回路53は、直ちに自局の光信号の強度を0に落として、PONシステム全体のダウンを防止する。
【0028】
光信号を落とす方法を、図7を参照しながら説明する。
図7は、FPGA回路53から光リンク回路51に対して光信号オンオフ制御を行う場合の制御系統図である。
FPGA回路53から光リンク回路51に対する光オンオフ制御系統は2種類あり、1つは、光リンク回路51を通電したまま、レーザダイオードLDのドライバをオフにするもの、もう一つは、光リンク回路51の電源を断にするものである。
【0029】
前者の光リンク回路51を通電したまま行う制御信号は、図7に符号aで示し、後者の光リンク回路51の電源を断にする制御信号は、図7に符号bで示している。
子局は、自局の故障を判定した場合、制御信号aを送出して光リンク回路51を落とし、PONシステム全体のダウンを防止する。制御信号aを送出しても光リンク回路51が落ちない場合は、制御信号bを送出して、子局全体の電源を断にする。この場合は、当該子局は電源断アラームを親局に送出する。
【0030】
以上の処置をしても、子局単独で消光できない場合がある。親局に受信される光信号が、常時入力状態になれば、子局からの上りパケットは全部つぶれるので、システム全体が上り通信不能となる。そこで、親局は、消光不良の子局を特定するため、以下の手順に入る。
また、図8に示すように、子局が、レーザダイオードLDの発光をフォトダイオードPDでモニタする故障自己診断を持たない場合もある。この場合は、子局が消光不良になっても当該子局単独では発見できないので、親局が、消光不良の子局を特定して修理する必要がある。
【0031】
―親局からの故障子局特定―
親局に受信される光信号が、常時入力状態になった場合に、親局が行う子局特定手順を説明する。
まず、故障子局を判別する手順を、フローチャートを用いて説明する。
図9は、故障子局を判別する手順を示すフローチャートであり、親局は、定期的に子局をポーリングしている(ステップS1)。当該子局から所定のレスポンス信号を受け取ることができない場合(ステップS2)、親局は電源断アラームを受信しているかどうかをチェックする(ステップS3)。
【0032】
電源断アラームを受信していれば、故障子局を特定できるが、電源断アラームを受信していなければ、故障子局を判別する処理に入る(ステップS4)。
以下、消光不良の場合の判別手順A,A′,B,Cを説明する。
手順A.
親局は、「端末ID」として子局5A,5B,・・を1つずつ指定して、プリアンブルの中の「コマンド」に、当該子局の光リンク回路51に対して前記信号aを用いて発光をオフするコマンドを含めたポーリングパケットA,B,・・を、順次下り送信する。
【0033】
このポーリングパケットA,B,・・を受け取った子局は、自局を消光させる。
発光異常の子局が自局を消光させると、親局は、レベル監視回路18によって今まで受信されていた光信号が消滅したと判定するので、子局の故障(消光不良)であることを判別できる。
もし親局が、レベル監視回路18を備えていない場合は、親局からコマンドを送信して、発光異常でない子局からの正常なレスポンスが戻ってくることで、故障子局の特定ができる。
【0034】
その後、故障した子局以外に対しては、発光をオンするコマンドを送る。その故障した子局に人員を派遣して修理する。
手順A′.
この手順は、前記手順Aの変形であり、親局は、子局5A,5B,・・をグループ分けして、グループ単位で消光コマンドを送信する。
図10のフローチャートに従って説明する。子局の数をN(Nは1以上の整数)とすると、親局は、1≦m≦Nを満たす整数mを選択して、子局を1台目からm台目までのグループAと、m+1台目からN台目までのグループBとに分ける(ステップS11)。
【0035】
親局は、グループAに属する子局に対して、子局の光リンク回路51に対して前記信号aを用いて発光をオフするコマンドを送信する(ステップS12)。親局に届いていた光が消え、あるいは定期的なレンポンスが戻ってくれば(ステップS13のYES)、グループAに属する子局の中に消光不良の子局があると判断できるので、グループAに属する全子局を対象として再度グループ分けする(ステップS14)。すなわち子局台数Nをmとおき、N=1かどうか判定する(ステップS15)。N=1でなければ、ステップS11に戻り、親局は、1≦m≦Nを満たす整数mを選択して、子局を1台目からm台目までのグループAと、m+1台目からN台目までのグループBとに再度分け、ステップS12以下の手順を繰り返す。
【0036】
消光されない場合、あるいは定期的なレンポンスが戻ってこない場合は(ステップS13のNO)、グループBに属する子局の中に消光不良の子局があると判断できるので、グループBに属する全子局を対象として再度グループ分けする(ステップS16)。すなわち子局台数NをN−mとおき、N=1かどうか判定する(ステップS17)。N=1でなければ、ステップS11に戻り、親局は、1≦m≦Nを満たす整数mを選択して、子局を1台目からm台目までのグループAと、m+1台目からN台目までのグループBとに再度分け、ステップS12以下の手順を繰り返す。
【0037】
ステップS15又はS17でN=1であれば、当該子局が故障であると特定する(ステップS18)。
故障子局が特定されれば、図9のステップS5に移り、当該子局の修理又は交換を行う(ステップS6)。
手順B.
親局は、「端末ID」として全子局を指定するグローバルアドレスを設定し、プリアンブルの中の「コマンド」に、全子局の光リンク回路51に対して前記信号aを用いて発光をオフするコマンドを含めたパケットを下り送信する。
【0038】
このパケットを受け取った全子局は発光を停止するので、親局に受信されていた光信号は消滅する。
次に、親局は、図11に示すように、「端末ID」として子局5A,5B,・・を1つずつ指定して、プリアンブルの中の「コマンド」に、当該子局の光リンク回路51に対して前記信号aを用いて発光をオンしてパケットを返信するコマンドを含めたポーリングパケットA,B,・・を、順次下り送信する。
【0039】
このポーリングパケットA,B,・・を受け取った子局は、自局を必要な期間のみ発光させて、所定パケットを返信する。
ところが、発光異常の子局(例えば5Bとする)は、図11に示されるように、自局を発光させ続けるので、親局は、受信される光信号が継続することで、子局Bの故障(消光不良)であることを判別できる。
その故障した子局に対しては、発光をオフするコマンドを送る。その故障した子局に、人員を派遣して修理又は交換する。
【0040】
手順C.
光リンク回路51が前記制御信号aに応動しない場合は、前記制御信号aでオンオフする手順をとっても故障子局は発見ではない。この場合は、光リンク回路51自体の電源を断にする。
親局は、「端末ID」として子局5A,5B,・・を1つずつ指定して、プリアンブルの中の「コマンド」に、当該子局の光リンク回路51の電源を断にするコマンドを含めたポーリングパケットA,B,・・を、順次下り送信する。
【0041】
このポーリングパケットA,B,・・を受け取った子局は、自局の光リンク回路51の電源を断にして、光リンク回路51を消光させる。
発光異常の子局が、自局を消光させると、親局は、今まで受信されていた光信号が消滅することで、当該子局の故障(消光不良)であることを判別できる。
光リンク回路51の電源を落とすと、光リンク回路51内の受光回路も働かなくなるので(送信側と受信側の電源が分離されていればこの限りでない。)、親局から子局に電源復帰コマンドを送ることができなくなる。電源を復帰させるためには、タイマー58により、当該子局が一定時間経過後に自動的に電源を復帰させる。この「一定時間」は、電源断による全子局のチェックが終了する時間よりも長い時間に設定することが必要である。
【0042】
電源を復帰させると、故障した子局も再び発光するので、当該子局に対して光リンク回路51の電源を断にする2度目のコマンド(このコマンドは、自動電源復帰を禁止する内容を含む)を送信して、当該子局だけを消光させることが好ましい。そして、その子局に人員を派遣して修理又は交換する。
なお、子局の光リンク回路51の送信側と受信側の電源が分離されている場合は、受信機能は働いているので、親局からの電源復帰コマンドを送って当該子局の電源を復帰させることができる。当該子局が一定時間経過後に自動的に電源を復帰させるためのタイマーを設ける必要がないので、子局の構成を簡単にすることができる。
【0043】
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
【0044】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、親局は、いずれかの子局が消光不良になり、他の子局からの信号を受信できなくなったときでも、故障子局の特定をすることができ、速やかに当該子局の修理又は交換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】PON(Passive Optical Network)の構成図である。
【図2】子局5のブロック構成図である。
【図3】親局1のブロック構成図である。
【図4】フレームの構成図である。(a)はフレームの全体、(b)はプリアンブル部の詳細を示す。
【図5】光リンク回路51の送信部を示すブロック回路図である。
【図6】光リンク回路51各部の信号波形図であり、(a)はバースト信号波形、(b),(c)はPDモニタ出力波形を示す。(b)は正常時、(c)は異常時の波形である。
【図7】 FPGA回路53から光リンク回路51に対して光信号オンオフ制御を行う場合の制御系統図である。
【図8】子局が、レーザダイオードLDの発光をフォトダイオードPDでモニタする故障自己診断を持たない場合の、光リンク回路の送信部を示すブロック回路図である。
【図9】親局が故障子局を判別する手順を示すフローチャートである。
【図10】親局が子局をグループ分けして、グループ単位で消光コマンドを送信することにより、故障子局を特定する手順を示すフローチャートである。
【図11】親局から子局5A,5B,・・を1つずつ指定して、パケットを返信するコマンドを含めたポーリングパケットA,B,・・を、順次下り送信する様子を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
1 親局
3 受動型光分岐器
4 光ファイバ
5,5A,5B,..子局
11 光リンク回路
12 PHY回路
13 FPGA回路
14 L2SW回路
15 受信バッファ
16 送信バッファ
51 光リンク回路
51a 制御部
51b ドライバ
51c ローパスフィルタ
51d 監視部
52 PHY回路
53 FPGA回路
54 L2SW回路
55 受信バッファ
56 送信バッファ
57 リレー
58 タイマー
LD レーザダイオード
PD フォトダイオード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical data communication network connecting between a master station and a plurality of slave stations, and more particularly to a PON (Passive Optical Network) system.
[0002]
[Prior art]
In a system for bidirectional communication between a master station and a plurality of slave stations using an optical data communication network, there is a network configuration in which the master station and each slave station are radially connected by a single optical fiber. It has been put into practical use (Single Star). In this network configuration, the system and device configuration are simplified, but each slave station occupies one optical fiber, so it is difficult to reduce the cost of the system.
[0003]
Therefore, a PON (Passive Optical) that shares one optical fiber among multiple slave stations.
Network) system has been proposed.
In this PON system, packets are distributed in broadcast form from a master station to a slave station. Since the upstream packet from the slave station collides unless some sort of traffic control is performed, the upstream optical signal from the slave station is transmitted in a time division manner.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the optical link circuit of the slave station may break down and be always on. Since the management of the slave station is usually performed by the master station administrator rather than the terminal user, it is necessary for the master station administrator to identify the slave station that is lit and repair or replace the slave station. is there.
However, since the master station cannot identify the upstream packet from the slave station, it is very difficult to identify the slave station that is in the lighting state.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to realize a PON system that can easily specify a slave station in a quenching failure state by transmitting a downlink command signal from the master station.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the PON system of the present invention, the master station designates a slave station and transmits a signal including a command for turning off the light emission of the slave station, and the slave station transmits its own signal based on the command. The master station turns off the light emission, and when the slave station with poor extinction extinguishes its own station based on the command, the optical signal that has been continuously received disappears, or from the other slave station When a normal optical signal is returned, it is determined that the slave station is out of order. In this case, the master station is grouped slave station, signal to downlink transmission including the command to turn off the light emission of the slave station for each group (Claim 1).
In the present invention, by specifying the group and narrowing down the group, it is only necessary to perform optical transmission at the maximum log2N times. Therefore, the number of times of optical transmission until a faulty slave station is found can be reliably reduced.
[0011]
Further, according to the PON system of the present invention, the master station designates the slave stations one by one, and sequentially transmits a signal including a command to turn off the optical link circuit of the slave station, The station turns off the power of its own optical link circuit based on the command, and the master station continues until now when the slave station with poor extinction causes the station to turn off the power based on the command. When the received optical signal disappears, it is determined that the slave station is faulty. When the power of the optical link circuit is turned off, the slave station automatically turns on the power after a certain period of time. Return (claim 3 ).
According to the present invention, even when the extinction / re-emission of the slave station cannot be controlled using a command from the master station, the power of the optical link circuit of the slave station can be turned off. If the slave station is turned off, it cannot receive commands from the master station. Therefore, after the check of the master station is completed, the power cannot be restored by a command from the master station. However, according to the present invention, the slave station can automatically restore power.
[0012]
The time to automatically restore the power is set to be longer than the time when the check of all the slave stations by the master station is completed. This is necessary to complete the check of all the slave stations by the master station. (Claim 4 ).
It should be noted that it is preferable to transmit a command including the content prohibiting the automatic power supply recovery to the faulty slave station because the system does not start up after the power supply automatically recovers (claim 5 ).
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
―Network configuration―
FIG. 1 is a configuration diagram of a PON (Passive Optical Network). Main terminal station (referred to as “parent station”) 1 and a plurality of remote terminal stations (referred to as “child stations”) 5A, 5B,. . . (Referred to collectively as “
[0016]
The downlink direction in which transmission is performed from the
―Configuration of slave stations and master stations―
The configuration of the
The downlink transmission signal from the
[0017]
As shown in FIG. 2, the
Since the downstream packet transmitted from the
[0018]
The upstream packet supplied from the home device to the
On the other hand, the downstream packet received from the
[0019]
In the above, the configuration of the
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
[0020]
The
Downstream packets supplied from the upper network to the
[0021]
On the other hand, the upstream packet received from the slave station through the
The level of the optical signal received from the slave station is determined by the
[0022]
―Packet configuration―
FIG. 4A is a packet configuration diagram including a MAC frame. The MAC frame is divided into a header and data. The header is composed of data such as a destination address DA (destination address), a self address SA (sauce address), and a time length LEN (length).
A preamble PA is added to the MAC frame. As shown in FIG. 4 (b), the preamble PA includes a part for data synchronization, a terminal ID for designating a master station or a slave station for communication, a command from the master station to the slave station, or a slave station to the master station. Response, various parameters, error check code FCS, and start packet demilita SFD.
[0023]
-Failure diagnosis of slave stations-
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a transmission unit of the
[0024]
On the other hand, the PD monitor output is input to the
Check items are a repetition period of the PD monitor output waveform, a signal level during light emission, and a signal level during extinction. The repetition period of the PD monitor output depends on the polling period tp.
[0025]
FIG. 6 is a signal waveform diagram of each part, where (a) shows a burst signal waveform, and (b) and (c) show PD monitor output waveforms. (b) shows normal time, (c) shows abnormal time. Dashed lines X and Y indicate threshold values.
Based on the PD monitor output, the
[0026]
It is also monitored whether the signal level at the time of light emission is equal to or higher than the threshold value X and the signal level at the time of extinction is equal to or lower than the threshold value Y.
If the slave station emits light normally, as shown in FIG. 6 (b), the repetition cycle of light emission / quenching occurs within the above time, and the signal level at the time of light emission is equal to or higher than the threshold value X. The signal level is less than or equal to the threshold value Y. The
[0027]
If the slave station fails (extinction failure), the repetition cycle of light emission / extinction becomes infinite as shown in FIG. 6 (c), and the signal level during extinction always exceeds the threshold value Y. End up. Therefore, the
The
[0028]
A method for dropping an optical signal will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a control system diagram when optical signal on / off control is performed from the
There are two types of optical on / off control systems from the
[0029]
A control signal to be performed while the former
When the slave station determines that its own station has failed, the slave station sends out a control signal a to drop the
[0030]
Even if the above measures are taken, the slave station may not be extinguished alone. If the optical signal received by the master station is always in the input state, all the uplink packets from the slave stations are destroyed, and the entire system becomes incapable of uplink communication. Therefore, the master station enters the following procedure in order to identify the slave station with a poor extinction.
Further, as shown in FIG. 8, the slave station may not have a failure self-diagnosis in which the light emission of the laser diode LD is monitored by the photodiode PD. In this case, even if the slave station becomes defective in extinction, it cannot be detected by the slave station alone, so it is necessary for the master station to identify and repair the slave station having the poor extinction.
[0031]
-Identification of faulty slave stations from the master station-
A slave station specifying procedure performed by the master station when the optical signal received by the master station is always in the input state will be described.
First, a procedure for determining a faulty slave station will be described using a flowchart.
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for discriminating a faulty slave station, and the master station periodically polls the slave station (step S1). If a predetermined response signal cannot be received from the slave station (step S2), the master station checks whether a power-off alarm is received (step S3).
[0032]
If the power-off alarm is received, the faulty slave station can be specified, but if the power-off alarm is not received, the process of determining the faulty slave station is started (step S4).
Hereinafter, the determination procedures A, A ′, B, and C in the case of extinction failure will be described.
Procedure A.
The master station designates the
[0033]
The slave station that has received the polling packets A, B,...
When the slave station with abnormal light emission extinguishes its own station, the master station determines that the optical signal received so far by the
If the master station does not have the
[0034]
After that, a command to turn on the light emission is sent to other than the faulty slave station. Dispatch personnel to the failed child station for repair.
Procedure A ′.
This procedure is a modification of the procedure A, and the master station groups the
This will be described with reference to the flowchart of FIG. When the number of slave stations is N (N is an integer equal to or greater than 1), the master station selects an integer m satisfying 1 ≦ m ≦ N, and sets the slave stations as group A from the first to m-th stations. , The group B is divided into the (m + 1) th to Nth groups (step S11).
[0035]
The master station transmits a command to turn off light emission to the slave stations belonging to group A using the signal a to the
[0036]
If it is not extinguished, or if a periodic response does not return (NO in step S13), it can be determined that there is a slave station with poor extinction among the slave stations belonging to group B, so all the slave stations belonging to group B Are grouped again (step S16). That is, the number of slave stations N is set to N−m, and it is determined whether N = 1 (step S17). If N = 1, the process returns to step S11, and the master station selects an integer m satisfying 1 ≦ m ≦ N, and sets the slave stations from the first to m-th group A and the m + 1-th station. It is divided again into the Nth group B and the procedure from step S12 is repeated.
[0037]
If N = 1 in step S15 or S17, the slave station is identified as having failed (step S18).
If the faulty slave station is specified, the process proceeds to step S5 in FIG. 9 to repair or replace the slave station (step S6).
Procedure B.
The master station sets a global address designating all the slave stations as the “terminal ID”, and turns off the light emission using the signal “a” to the
[0038]
Since all the slave stations receiving this packet stop emitting light, the optical signal received by the master station disappears.
Next, as shown in FIG. 11, the master station designates the
[0039]
The slave station that has received the polling packets A, B,... Emits light only for a necessary period and returns a predetermined packet.
However, as shown in FIG. 11, the slave station with abnormal emission (for example, 5B) keeps its own station emitting light, so that the master station continues to receive the optical signal, It can be determined that there is a failure (extinction failure).
A command to turn off the light is sent to the failed slave station. Dispatch personnel to repair or replace the failed slave station.
[0040]
Procedure C.
When the
The master station designates the
[0041]
The slave station that has received the polling packets A, B,... Turns off the
When the slave station with abnormal light emission extinguishes its own station, the master station can determine that the slave station has failed (quenching failure) by extinguishing the optical signal that has been received.
When the power of the
[0042]
When power is restored, the faulty slave station emits light again, so the second command to turn off the power of the
If the power supply of the transmission side and the reception side of the
[0043]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the master station can identify a faulty slave station even when one of the slave stations becomes defective in extinction and cannot receive a signal from another slave station. The child station can be repaired or replaced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a PON (Passive Optical Network).
FIG. 2 is a block configuration diagram of a
FIG. 3 is a block configuration diagram of a
FIG. 4 is a configuration diagram of a frame. (a) shows the entire frame, and (b) shows the details of the preamble part.
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a transmission unit of the
6 is a signal waveform diagram of each part of the
FIG. 7 is a control system diagram when optical signal on / off control is performed from the
FIG. 8 is a block circuit diagram showing a transmission unit of the optical link circuit when the slave station does not have a failure self-diagnosis for monitoring the light emission of the laser diode LD with the photodiode PD.
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure by which a master station determines a faulty slave station.
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for identifying a faulty slave station by grouping slave stations and transmitting an extinction command in units of groups.
FIG. 11 is a sequence diagram showing a state in which polling packets A, B,... Including a command for returning a packet are sequentially transmitted from a master station by specifying
[Explanation of symbols]
1
Claims (5)
親局は、子局を指定して、当該子局の発光をオフするコマンドを含めた信号を、下り送信する送信手段を備え、
子局は、前記コマンドに基づいて自局の発光をオフする消光手段を備え、
親局は、消光不良の子局が、前記コマンドに基づいて自局を消光させると、今まで継続して受信されていた光信号が消滅することで、当該子局の故障であることを判別する判別手段を備え、
前記親局の送信手段は、子局をグループ分けして、グループごとに子局の発光をオフするコマンドを含めた信号を下り送信するものであることを特徴とするPONシステム。In a PON (Passive Optical Network) system that connects a master station and multiple slave stations,
The master station includes a transmission means for transmitting a signal including a command to turn off the light emission of the slave station by designating the slave station,
The slave station includes quenching means for turning off the light emission of the local station based on the command,
When a slave station with poor extinction extinguishes its own station based on the command, the master station determines that the slave station is faulty by extinguishing the optical signal that has been continuously received. A discriminating means for
The PON system is characterized in that the transmission means of the master station divides the slave stations into groups and transmits a signal including a command for turning off the light emission of the slave stations for each group.
親局は、子局を指定して、当該子局の発光をオフするコマンドを含めた信号を下り送信する送信手段を備え、
子局は、前記コマンドに基づいて自局の発光をオフする消光手段を備え、
親局は、消光不良の子局が、前記コマンドに基づいて自局を消光させると、他子局からの正常な光信号が返信されることで、当該子局の故障であることを判別する判別手段を備え、
前記親局の送信手段は、子局をグループ分けして、グループごとに子局の発光をオフするコマンドを含めた信号を下り送信するものであることを特徴とするPONシステム。In a PON (Passive Optical Network) system that connects a master station and multiple slave stations,
The master station includes a transmission means for transmitting a signal including a command to turn off the light emission of the slave station by designating the slave station,
The slave station includes quenching means for turning off the light emission of the local station based on the command,
When a slave station with poor extinction extinguishes its own station based on the command, the master station determines that the slave station is faulty by returning a normal optical signal from another slave station. With a discrimination means,
The PON system is characterized in that the transmission means of the master station divides the slave stations into groups and transmits a signal including a command for turning off the light emission of the slave stations for each group.
親局は、子局を1つずつ指定して、当該子局の光リンク回路の電源を断にするコマンドを含めた信号を、順次下り送信する送信手段を備え、
子局は、前記コマンドに基づいて自局の光リンク回路の電源を断にする電源断手段を備え、
親局は、消光不良の子局が、前記コマンドに基づいて自局を電源断にさせると、今まで継続して受信されていた光信号が消滅することで、当該子局の故障であることを判別する判別手段を備え、
前記子局は、光リンク回路の電源が落ちると、タイマーにより、一定時間経過後に自動的に電源を復帰させる電源復帰手段を備えることを特徴とするPONシステム。In a PON (Passive Optical Network) system that connects a master station and multiple slave stations,
The master station includes transmission means for sequentially specifying a slave station one by one and sequentially transmitting a signal including a command to turn off the power of the optical link circuit of the slave station.
The slave station includes a power-off means for turning off the power of the optical link circuit of the local station based on the command,
When the slave station with poor extinction turns off its own station based on the command, the master station has a failure of the slave station because the optical signal that has been continuously received disappears. A determination means for determining
The PON system is characterized in that the slave station is provided with a power recovery means for automatically recovering the power after a predetermined time elapses by a timer when the power of the optical link circuit is turned off.
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