JP4723940B2 - 通信システムおよび通信方法ならびにその親局装置および子局装置 - Google Patents
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Description
(通信システムの特徴)
まず、実施の形態1にかかる通信システムの特徴について、子局装置である加入者側通信装置(ONU)と親局装置である局側通信装置(OLT)とが光ファイバケーブルで接続される形態のPONシステムをその一例として説明する。本発明の実施の形態1にかかる通信システムでは、ONUおよび/またはOLTの受信光パワーに基づいて、通信データに付加されるFEC冗長コード(符号誤り訂正符号)の冗長度が制御される。この制御により、例えばPONシステム内の伝送プロトコルとしてGE(Gigabit Ethernet(登録商標))プロトコルが適用されるGE−PONシステムにFEC技術を適用する場合に、OLTとONUとの間の接続伝送路状態に応じたFEC強度(冗長度)を適用した通信を行うことが可能となる。
つぎに、実施の形態1にかかる通信システムの構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態1にかかるPONシステムの接続構成を示す図である。同図に示すPONシステムでは、加入者側通信装置である複数のONU4(41,42,・・・、4n)と局側通信装置である一つのOLT1とが、光ファイバ3を信号伝送媒体として、光カプラ2を介し接続される。なお、このようなPONシステムでは、その接続形態により、接続距離が異なる複数のONU4が混在することになる。
つぎに、実施の形態1にかかる通信システムの動作について説明する。まず、IEEE802.3ahに規定されている、オートディスカバリにおけるレンジング処理について説明する。なお、オートディスカバリとは、PONシステム上で電源ONにより動作可能となったONUを登録するために、OLTがONUを検出するための機能である。
(通信システムの特徴)
実施の形態2にかかる通信システムは、子局装置であるONUおよび/または親局装置であるOLTの受信信号から抽出されるクロック信号の擾乱の程度(以下「擾乱度」という)に基づいて、通信データに付加されるFEC冗長コードにおける冗長度を制御することでで、例えばGE−PONシステムにFEC技術を適用する場合に、OLTとONUとの間の接続伝送路状態に応じたFEC強度(冗長度)で通信を行うことを特徴とするものである。
つぎに、実施の形態2にかかる通信システムの構成について説明する。図6は、本発明の実施の形態2にかかるOLTの構成を示すブロック図であり、図7は、本発明の実施の形態2にかかるONUの構成を示すブロック図である。図6に示すOLTは、実施の形態1の受光パワー計測部102の構成に代えて、受信信号から抽出されるクロック信号の擾乱を検出する抽出CLK(クロック)擾乱検出部302を備えるように構成される。同様に、図7に示すONUは、実施の形態1の受光パワー計測部202の構成に代えて、受信信号から抽出されるクロック信号の擾乱を検出する抽出CLK擾乱検出部402を備えるように構成される。なお、図6および図7において、上述の抽出CLK擾乱検出部302,402以外の構成については、実施の形態1の構成と同一または同等である。
つぎに、実施の形態2にかかる通信システムの動作について説明する。なお、初期運用開始までの動作は、実施の形態1と同様であるので、その説明を省略するとともに、以下、FEC冗長度の変更動作について説明する。
つぎに、抽出CLK擾乱検出部の構成について説明する。図8は、抽出CLK擾乱検出部の構成例を示すブロック図である。同図に示す抽出CLK擾乱検出部は、位相比較器501、ループフィルタ502、VCO(Voltage Control Oscillator)503、分周期504および電圧変動検出部505を備えており、一般的なPLL(Phase Locked Loop)回路と同等の構成を有している。
つぎに、抽出CLK擾乱検出部の動作について説明する。位相比較器501では、O/E変換部301またはO/E変換部401からの出力信号(受信電気信号)と、VCO503からの出力クロックが分周期504で1/N(Nは所定の自然数)に分周されたものとが位相比較され、受信信号に同期したクロックが生成される。一方、伝送路が悪化している状況においては、クロック位相が頻繁に修正されるので、位相比較器501の出力電圧の変動が大きくなる。この変動成分が、電圧変動検出部505で検出されPON制御部309またはPON制御部409に出力される。このように、抽出CLK擾乱検出部は、受信信号から生成されるクロック信号位相の変動度合いをクロック信号の擾乱度として検出する機能を有するものである。
(通信システムの特徴)
実施の形態3にかかる通信システムは、子局装置であるONUと親局装置であるOLTとの間の接続距離や接続伝送路の状況に応じてFEC冗長度を制御する際に、当該冗長度に応じてONUとOLTとの間の通信速度を制御するところに特徴を有している。このような速度制御を行うようにすれば、ONUとOLTとの間の接続距離や接続伝送路状況に関係なく、伝送効率をほぼ一定に制御することができる。
つぎに、実施の形態3にかかる通信システムの構成について説明する。図10は、本発明の実施の形態3にかかるOLTの構成を示すブロック図であり、図11は、本発明の実施の形態3にかかるONUの構成を示すブロック図である。図10に示すOLTは、図2に示した実施の形態1の構成に加えて、FEC符号化/復号化部705と制御フレーム抽出部706および制御フレーム挿入部707のそれぞれとの間に挿入される速度調整部711を備えるように構成される。同様に、図9に示すONUは、図3に示した実施の形態1の構成に加えて、FEC符号化/復号化部805と制御フレーム挿入部806および制御フレーム抽出部807のそれぞれとの間に挿入される速度調整部811を備えるように構成される。なお、図10および図11において、上述の速度調整部711,811以外の構成については、実施の形態1の構成と同一または同等である。
つぎに、実施の形態3にかかる通信システムの動作について説明する。まず、オートディスカバリ動作において、上述の実施の形態1と同様に、Discovery_GATEメッセージとREGISTER_REQメッセージとが送受信される際に、RTT(往復伝播遅延時間)がOLT1によって計測される。また、RTTが計測されるとき、当該RTTに応じたFEC冗長度がOLT1にて選択され、さらに当該RTTに応じた受信/送信回路動作周波数(通信速度)が選択されるとともに、REGISTERメッセージにて当該RTTに対応するONU4に通知される。ここで、RTTの値が大きい場合(例えば遠距離接続ONUの場合)には、冗長度を増大させる必要があり、その結果FEC冗長コードが長くなってユーザデータ領域が減少して伝送効率が低下する。したがって、RTTの値が大きい場合には、受信/送信回路動作周波数(通信速度)も高く設定される。
(通信システムの特徴)
実施の形態4にかかる通信システムは、子局装置であるONUおよび/または親局装置であるOLTの受信信号から抽出されるクロック信号の擾乱度に基づいて通信データに付加されるFEC冗長コードを制御する際に、当該冗長度に応じてONUとOLTとの間の通信速度を制御するところに特徴を有している。このような速度制御を行うようにすれば、ONUとOLTとの間の接続距離や接続伝送路状況に関係なく、伝送効率をほぼ一定に制御することができる。
つぎに、実施の形態4にかかる通信システムの構成について説明する。図12は、本発明の実施の形態4にかかるOLTの構成を示すブロック図であり、図13は、本発明の実施の形態4にかかるONUの構成を示すブロック図である。図12に示すOLTは、図6に示した実施の形態2の構成に加えて、FEC符号化/復号化部905と制御フレーム抽出部906および制御フレーム挿入部907のそれぞれとの間に挿入される速度調整部911を備えるように構成される。同様に、図13に示すONUは、図7に示した実施の形態2の構成に加えて、FEC符号化/復号化部1005と制御フレーム挿入部1006および制御フレーム抽出部1007のそれぞれとの間に挿入される速度調整部1011を備えるように構成される。なお、図12および図13において、上述の速度調整部911,1011以外の構成については、実施の形態2の構成と同一または同等である。
2 光カプラ
3 光ファイバ
4 ONU
101,201,301,401,701,801,901,1001 O/E変換部
102,202,702,802 受光パワー計測部
103,203,303,403,703,803,903,1003 ビット同期部
104,204,304,404,704,804,904,1004 8B/10B変換部
105,205,305,405,705,805,905,1005 FEC符号化/復号化部
106,207,306,407,706,807,906,1007 制御フレーム抽出部
107,206,307,406,707,806,907,1006 制御フレーム挿入部
108,208,308,408,708,808,908,1008 制御フレーム終端部
109,209,309,409,709,809,909,1009 PON制御部
110,210,310,410,710,810,910,1010 フレームバッファ
302,402,902,1002 抽出CLK擾乱検出部
501,601 位相比較器
502,602 ループフィルタ
503,603 VCO
504,604 分周期
505,605 電圧変動検出部
703 ビット同期部
711,811,911,1011 速度調整部
Claims (12)
- 親局装置および該親局装置に所定の伝送媒体を介して接続される子局装置のそれぞれが該伝送媒体の伝送帯域を共用使用する通信システムにおいて、
前記親局装置は、
自身と前記子局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を該子局装置ごとに制御する冗長度制御部と、
自身と前記子局装置との間の通信速度を該子局装置ごとに制御する速度調整部と、
を備え、
前記親局装置の冗長度制御部は、自身が受信した信号の受信出力に基づいて前記冗長度を制御し、
前記親局装置の速度調整部は、自身と前記子局装置との間にそれぞれ設定される冗長度に応じて自身と該子局装置との間の通信速度を制御する
ことを特徴とする通信システム。 - 親局装置および該親局装置に所定の伝送媒体を介して接続される子局装置のそれぞれが該伝送媒体の伝送帯域を共用使用する通信システムにおいて、
前記親局装置は、
自身と前記子局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を該子局装置ごとに制御する冗長度制御部と、
自身と前記子局装置との間の通信速度を該子局装置ごとに制御する速度調整部と、
を備え、
前記親局装置の冗長度制御部は、自身が受信した信号から抽出されるクロック信号の擾乱度に基づいて前記冗長度を制御し、
前記親局装置の速度調整部は、自身と前記子局装置との間にそれぞれ設定される冗長度に応じて自身と該子局装置との間の通信速度を制御する
ことを特徴とする通信システム。 - 親局装置および該親局装置に所定の伝送媒体を介して接続される子局装置のそれぞれが該伝送媒体の伝送帯域を共用使用する通信システムにおいて、
前記親局装置は、自身と前記子局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を該子局装置ごとに制御する冗長度制御部を備え、
前記子局装置は、
自身と前記親局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を制御する冗長度制御部と、
自身と前記親局装置との間の通信速度を制御する速度調整部と、
を備え、
前記子局装置の速度調整部は、自身と前記親局装置との間に設定される冗長度に応じて自身と該親局装置との間の通信速度を制御し、
前記子局装置の冗長度制御部は、自身と前記親局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を変更する必要がある場合に自身が受信した信号の受信出力に基づいて該冗長度を変更するためのメッセージを該親局装置に送信し、
前記親局装置の冗長度制御部は、前記子局装置から送信されたメッセージに基づいて冗長度変更要求を送信した子局装置を含む子局装置と自身との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を制御することを特徴とする通信システム。 - 親局装置および該親局装置に所定の伝送媒体を介して接続される子局装置のそれぞれが該伝送媒体の伝送帯域を共用使用する通信システムにおいて、
前記親局装置は、自身と前記子局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を該子局装置ごとに制御する冗長度制御部を備え、
前記子局装置は、自身と前記親局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を制御する冗長度制御部と、
自身と前記親局装置との間の通信速度を制御する速度調整部と、
を備え、
前記子局装置の速度調整部は、自身と前記親局装置との間に設定される冗長度に応じて自身と該親局装置との間の通信速度を制御し、
前記子局装置の冗長度制御部は、自身と前記親局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を変更する必要がある場合に自身が受信した信号から抽出されるクロック信号の擾乱度に基づいて該冗長度を変更するためのメッセージを該親局装置に送信し、
前記親局装置の冗長度制御部は、前記子局装置から送信されたメッセージに基づいて該メッセージを送信した子局装置を含む子局装置と自身との間の通信データに付加される符号誤り訂正符号の冗長度を制御することを特徴とする通信システム。 - 親局装置および該親局装置に所定の伝送媒体を介して接続される子局装置のそれぞれが該伝送媒体の伝送帯域を共用使用する通信システムにおいて、
前記親局装置は、自身と前記子局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を該子局装置ごとに制御する冗長度制御部を備え、
前記子局装置は、自身と前記親局装置との間の通信速度を制御する速度調整部を備え、
前記親局装置の冗長度制御部は、自身が受信した信号の受信出力に基づいて前記冗長度を制御し、
前記子局装置の速度調整部は、自身と前記親局装置との間に設定される冗長度に応じて自身と該親局装置との間の通信速度を制御する
ことを特徴とする通信システム。 - 親局装置および該親局装置に所定の伝送媒体を介して接続される子局装置のそれぞれが該伝送媒体の伝送帯域を共用使用する通信システムにおいて、
前記親局装置は、自身と前記子局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を該子局装置ごとに制御する冗長度制御部を備え、
前記子局装置は、自身と前記親局装置との間の通信速度を制御する速度調整部を備え、
前記親局装置の冗長度制御部は、自身が受信した信号から抽出されるクロック信号の擾乱度に基づいて前記冗長度を制御し、
前記子局装置の速度調整部は、自身と前記親局装置との間に設定される冗長度に応じて自身と該親局装置との間の通信速度を制御する
ことを特徴とする請求項5に記載の通信システム。 - 前記符号誤り訂正符号の冗長度が、通信の初期段階で最大強度に設定されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の通信システム。
- 所定の伝送媒体の伝送帯域を共用使用する子局装置に接続された親局装置において、
前記親局装置は、
自身と前記子局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を該子局装置ごとに制御する冗長度制御部と、
自身と前記子局装置との間の通信速度を該子局装置ごとに制御する速度調整部と、
を備え、
前記親局装置の冗長度制御部は、自身が受信した信号の受信出力に基づいて前記冗長度を制御し、
前記親局装置の速度調整部は、自身と前記子局装置との間にそれぞれ設定される冗長度に応じて自身と該子局装置との間の通信速度を制御する
ことを特徴とする親局装置。 - 所定の伝送媒体の伝送帯域を共用使用する子局装置に接続された親局装置において、
前記親局装置は、
自身と前記子局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を該子局装置ごとに制御する冗長度制御部と、
自身と前記子局装置との間の通信速度を該子局装置ごとに制御する速度調整部と、
を備え、
前記親局装置の冗長度制御部は、自身が受信した信号から抽出されるクロック信号の擾乱度に基づいて前記冗長度を制御し、
前記親局装置の速度調整部は、自身と前記子局装置との間にそれぞれ設定される冗長度に応じて自身と該子局装置との間の通信速度を制御することを特徴とする親局装置。 - 親局装置に所定の伝送媒体を介して接続されるとともに該伝送媒体の伝送帯域を共用使用する子局装置において、
前記子局装置は、
自身と前記親局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を制御する冗長度制御部と、
自身と前記親局装置との間の通信速度を制御する速度調整部と、
を備え、
前記子局装置の速度調整部は、自身と前記親局装置との間に設定される冗長度に応じて自身と該親局装置との間の通信速度を制御し、
前記子局装置の冗長度制御部は、自身が受信した信号の受信出力に基づいて自身と前記親局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度にかかる変更依頼を前記親局装置に送信することを特徴とする子局装置。 - 親局装置および該親局装置に所定の伝送媒体を介して接続される子局装置のそれぞれが該伝送媒体の伝送帯域を共用使用する通信システムに適用される通信方法であって、
前記親局装置と前記子局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を該子局装置ごとに制御する冗長度制御ステップと、
前記親局装置と前記子局装置との間の通信速度を該子局装置ごとに制御する速度調整ステップと、
を含み、
前記冗長度制御ステップでは、前記親局装置および/または前記子局装置で受信された信号の受信出力に基づいて前記通信データに付加される符号誤り訂正符号の冗長度が制御され、
前記速度調整ステップでは、前記親局装置と前記子局装置との間にそれぞれ設定される冗長度に応じて該親局装置と該子局装置との間の通信速度が制御される
ことを特徴とする通信方法。 - 親局装置および該親局装置に所定の伝送媒体を介して接続される子局装置のそれぞれが該伝送媒体の伝送帯域を共用使用する通信システムに適用される通信方法であって、
前記親局装置と前記子局装置との間の通信データに付加する符号誤り訂正符号の冗長度を該子局装置ごとに制御する冗長度制御ステップと、
前記親局装置と前記子局装置との間の通信速度を該子局装置ごとに制御する速度調整ステップと、
を含み、
前記冗長度制御ステップでは、前記親局装置および/または前記子局装置で受信された信号から抽出されるクロック信号の擾乱度に基づいて前記通信データに付加される符号誤り訂正符号の冗長度が制御され、
前記速度調整ステップでは、前記親局装置と前記子局装置との間にそれぞれ設定される冗長度に応じて該親局装置と該子局装置との間の通信速度が制御される、
ことを特徴とする通信方法。
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