JP5325168B2 - 受動光網システム - Google Patents
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Description
本発明は、IP電話サービスを提供する受動光網(PON)システムにおける、低消費電力で動作する光伝送路終端装置に関するものである。
光ネットワークは1つの局側光伝送路終端装置(OLT)と1つの宅内光伝送路終端装置(ONU)が光ファイバを介して通信を行うものである。また、PONシステムは光ネットワークのうち、1つのOLTが光スプリッタを介して複数のONUとスター型のネットワークを形成するものである。PONの代表的な規格として、IEEE802.3で標準化されたEPON(Ethernet(登録商標)PON)がある。ONUからOLTに向かって送信される上りフレームと、OLTからONUに向かって送信される下りフレームは波長分割多重(WDM)によって多重される。下りフレームは、光ファイバで接続された全てのONUに受信されるが、ONUは下りフレームのプリアンブル部に含まれる宛先情報を参照して自分宛ではない下りフレームを破棄する。一方で上りフレームは時分割多重(TDM)により多重される。
OLTにはLANケーブルを介して上位ネットワークに接続される。一方、ONUにはLANケーブルを介してHGWやSIP端末、PCなどが接続される。SIP端末はRFC3261等で開示された手続きに従い、IP電話サービスを提供する。IP電話サービスは公衆交換電話網を利用する電話サービスと比較して安価に提供されることから普及が進んでおり、IP電話サービスにかかるフレームが光ネットワーク上に存在することは考慮されるべきである。
接続される情報機器の増加や必要とする帯域需要の拡大に伴って、伝送路上の中継装置の消費電力は増大傾向にある。ONUは加入者宅に設置されることからネットワーク上に多数設置される一方、ONUは利用できる帯域を必要とする時間がOLTや上位スイッチ群と比較して短い。従ってONUは通信を行わないでいる間に無駄な電力を使用しながら放置されていることになる。
ONUの非通信時の消費電力を抑えるため、特許文献1は、ONUにLANケーブルを介して接続されるTE(Terminal Equipment)が存在しない場合にONU内部の機能ブロックを低消費電力モードに設定することにより消費電力を削減する方法を開示している。
また、特許文献2は、ONUのスリープ要求をOLTが許可する手続きにより、ONUをスリープ状態に設定する方法を開示している。
上述した近年の高速大容量通信の需要拡大に伴って、伝送路上の中継装置の消費電力は増大傾向にあり、低電力動作が求められている。しかしながら、上述した特許文献1に開示された技術では、SIP端末等のTEがLANポートに接続されているかどうかという点のみを監視して低消費電力モードに移行・復帰するため、一旦TEがONUに接続されるとONUの消費電力は低減させることができず、実際に通信が行われない状態であってもONUは定常動作時の電力を消費することとなる。
特許文献2においては、非通信時にスリープ状態に移行する手続きを追加することにより、TEが接続された状態で非通信時のONUの消費電力を抑えることが可能であるが、任意の時点でスリープ状態から復帰することができない。このことは大きなレイテンシが許容されない通信を妨げる要因となる。また、スリープ状態に移行することにより発生するレイテンシを低減するためにスリープ時間を短く設定した場合はONUは頻繁にスリープ状態への移行と復帰を繰り返すことになり、多分岐のPONシステム上では光伝送路上の無視し得ない帯域を占有するとともにONUの消費電力低減の効果は限定的となる。
IP電話サービスでは着呼要求が発生した場合にSIP端末またはSIPプロキシ等の中継装置は、着呼要求に対して一定時間以内に応答する必要がある。例として、RFC3261に開示された手続きによれば、SIP発信端末が送信するINVITE要求に対してSIP着信端末またはSIP中継端末は遅くとも200ミリ秒以内に暫定応答を返すことが定められている。ONUがスリープ状態に移行した場合、着呼要求が発生した時点でONUの通信転送機能は停止しており、ONUがスリープ状態から復帰するまで着呼要求はSIP着信端末に転送されず着呼は失敗したとみなされる可能性がある。前者の場合は上位ネットワークのトラフィック増大の要因となり、後者の場合はスリープ状態に移行しなければ成功する可能性のあった着呼を妨げるものであるため好ましくない。また、着呼の発生を予測することは不可能であるため、上述した課題を解決することはできない。
局側光伝送路終端装置(OLT)とOLTと接続する宅内光伝送路終端装置(ONU)を有する受動光網(PON)システムにおいて、OLTは、ONUの下り処理部がスリープ状態であるかを管理するONU下りスリープ状態管理テーブルと、ONUの上り処理部がスリープ状態であるかを管理するONU上りスリープ状態管理テーブルと、ONUへの下りデータを保持する第1の下りキューと、上位ネットワークからの下りデータをONUに中継するために信号処理する下り信号処理部と、第1の下りキューに保持されている下りデータの存在とデータ種別を監視する第1のキュー監視部と、上り処理部がスリープ状態であることを示すONU上りスリープ状態管理テーブルの参照結果と第1のキュー監視部の監視結果に基づいて、下り処理部のスリープ状態への移行を許可するスリープ許可をONUへ通知すると共に、下り処理部がスリープ状態であることを示すようにONU下りスリープ状態管理テーブルを更新する第1の制御部とを設け、ONUは、OLTからの下りデータから自宛の下りデータを識別するPONフレーム分離部及び自宛下りデータを保持する第2の下りキューを含む下り処理部と、自宛下りデータがOLTからのスリープ許可の通知であるとき、下り処理部のスリープ状態への移行をスリープ状態制御部へ通知する第2の制御部と、第2の制御部からの通知に応答して下り処理部をスリープ状態へ移行させるスリープ状態制御部とを設ける。
他の態様は、OLTは、ONUからの上りデータを上位ネットワークに中継するための信号処理を行う上り信号処理部と、上りデータを保持する第1の上りキューとを含み、第1の制御部は、ONUからの上りデータがスリープ要求であるとき、上り処理部がスリープ状態であることを示すようにONU上りスリープ状態管理テーブルを更新し、ONUは、OLTへの上りデータを保持する第2の上りキュー及び上りデータを生成するPONフレーム生成部を含む上り処理部と、第2の上りキューに保持されている上りデータの存在とデータ種別を監視する第2のキュー監視部とを含み、第2の制御部は、第2のキュー監視部の監視結果に基づいて、上り処理部のスリープ状態への移行をスリープ状態制御部へ通知すると共に、OLTに上り処理部のスリープ状態を通知するスリープ要求の上りデータをPONフレーム生成部に生成させ、スリープ状態制御部は第2の制御部からの通知に応答して、上り処理部をスリープ状態へ移行させる。
IP電話サービスが提供されるPONシステムにおいて、非通信時におけるONUの低消費電力動作が実現できる。
本実施形態の概要を説明する。本実施形態は、局側光伝送路終端装置(OLT)とOLTと接続する宅内光伝送路終端装置(ONU)を有する受動光網(PON)システムにおいて、ONUの低消費電力化のために、非通信(フレームを送信していない)時にONUを部分的にスリープ状態にさせる。ONUをスリープ状態にする部分とは、OLTからの下りデータを専ら処理する下り処理部とOLTへの上りデータを専ら処理する上り処理部である。下り処理部のスリープ状態の制御と上り処理部のスリープ状態の制御は、以下のようにして独立に実行されるので、下り処理部のスリープ制御と上り処理部のスリープ制御の少なくとも一方を備えたPONシステムを実現できる。
下り処理部のスリープ状態は次の構成により制御される。OLTは、ONUの下り処理部がスリープ状態であるかを管理するONU下りスリープ状態管理テーブルとONUの上り処理部がスリープ状態であるかを管理するONU上りスリープ状態管理テーブルを有する。OLTはさらに、ONUへの下りデータを保持する第1の下りキューと、上位ネットワークからの下りデータをONUに中継するために信号処理する下り信号処理部と、第1の下りキューに保持されている下りデータの存在とデータ種別を監視する第1のキュー監視部と、上り処理部がスリープ状態であることを示すONU上りスリープ状態管理テーブルの参照結果と第1のキュー監視部の監視結果に基づいて、下り処理部のスリープ状態への移行を許可するスリープ許可をONUへ通知すると共に、下り処理部がスリープ状態であることを示すようにONU下りスリープ状態管理テーブルを更新する第1の制御部とを有する。ONUは、OLTからの下りデータから自宛の下りデータを識別するPONフレーム分離部及び自宛下りデータを保持する第2の下りキューを含む下り処理部と、自宛下りデータがOLTからのスリープ許可の通知であるとき、下り処理部のスリープ状態への移行をスリープ状態制御部へ通知する第2の制御部と、第2の制御部からの通知に応答して下り処理部をスリープ状態へ移行させるスリープ状態制御部とを有する。
上り処理部のスリープ状態は次の構成により制御される。OLTは、ONUからの上りデータを上位ネットワークに中継するための信号処理を行う上り信号処理部と、上りデータを保持する第1の上りキューとを含み、前述の第1の制御部は、ONUからの上りデータがスリープ要求であるとき、上り処理部がスリープ状態であることを示すようにONU上りスリープ状態管理テーブルを更新する。ONUは、OLTへの上りデータを保持する第2の上りキュー及び上りデータを生成するPONフレーム生成部を含む上り処理部と、第2の上りキューに保持されている上りデータの存在とデータ種別を監視する第2のキュー監視部とを有する。前述の第2の制御部は、第2のキュー監視部の監視結果に基づいて、上り処理部のスリープ状態への移行をスリープ状態制御部へ通知すると共に、OLTに上り処理部のスリープ状態を通知するスリープ要求の上りデータをPONフレーム生成部に生成させ、前述のスリープ状態制御部は第2の制御部からの通知に応答して、上り処理部をスリープ状態へ移行させる。
以下に、実施の形態を詳細に説明する。図1はPONシステムおよびOLT、ONUが接続されたネットワークを示している。ネットワークは、上位ネットワーク1、OLT2、光スプリッタ3、ONU4、SIP着信端末5、SIP発信端末6、SIP中継端末7を含んでいる。ONU4は1台を図示しているが、光スプリッタ3を経由して複数台のONUがOLT2と接続されている。
図1でOLT2とONU4は、波長多重分割により多重された光信号により通信を行っている。そのため上り方向(ONU4からOLT2への方向)と下り方向(OLT2からONU4への方向)の通信が衝突することはない。一方で複数のONU4は同じ送信波長で通信を行うため、光送出が同じ時間に重ならないようにOLT2が各ONU4の光送出時間をコントロールしている。また、図1で示されるようにSIP発信端末6は、SIP着信端末5のようにOLT、ONUを中継して上位ネットワーク1と接続されている必要はない。SIP中継端末7はIP電話サービスにかかるSIPにより表現された通信を中継している。上位ネットワーク1を介しているSIP中継端末7は、SIP発信端末6からSIP着信端末5までの経路上に複数台存在してもよく、また存在しなくてもよい。
図2は、OLT2の構成例を示すブロック図である。OLT2は、上位ネットワーク1側の中継装置(SIP中継端末7)と電気信号により通信を行う電気側送受信部10、電気信号を光信号に、光信号を電気信号に変換しONUと光信号により通信を行う光側送受信部13を含み、下り方向は下りキュー11、下り信号処理部12及びキュー監視部18から構成され、上り方向は上り信号処理部15、上りキュー16から構成される。
下りフレームが電気側送受信部10で受信されると、下りキュー11に下りデータとして一時的に蓄えられる。キュー監視部18は、ONU4がスリープ状態に移行するために必要な情報として、下りキュー11に保持されている下りデータの存在とデータ種別を監視する。下り信号処理部12は、制御部19の制御の下に下りキュー11から読みだされた下りデータをONU4に中継する処理を行い、光側送受信部13で下りデータの電気信号を光信号に変換してONU4に下りフレームとして送信する。制御部19は、ONU4の上り処理部、下り処理部それぞれの状態を管理するスリープ状態管理テーブル20を用いる。スリープ状態管理テーブル20のそれぞれは、下り処理部がスリープ状態であるかを管理するONU下りスリープ状態管理テーブルと、ONU上り処理部がスリープ状態であるかを管理するONU上りスリープ状態管理テーブルである。
上りフレームが光側送受信部13で受信されると、光側送受信部13は上りフレームの光信号を電気信号に変換する。上り信号処理部15はONU4からの上りフレームを上位ネットワーク1に中継する処理を行う。上りキュー16は上りデータを一時的に蓄え、上りデータは制御部19の制御の下に読みだされ、電気側送受信部10を介して上位ネットワーク1へ上りフレームとして送信される。ここで制御部19は、各処理・制御等のブロックと接続され(簡単のために図示を省略している接続もある。)、複数のONU4と通信(監視・制御等)を行うための必要な各種処理を実行、および上位ネットワーク1とONU4との間の信号を中継する機能を有するとともにONU4をスリープさせる制御も行う。
図3は、ONU4の構成例を示すブロック図である。ONU4は、SIP端末等のTEと電気信号により通信を行う電気側送受信部33と、電気信号を光信号に、光信号を電気信号に変換しOLTと光信号により通信を行う光側送受信部30と、PONフレーム分離部31および下りキュー32から構成される下り処理部と、上りキュー35及びPONフレーム生成部27から構成される上り処理部と、キュー監視部38から構成される。
下りフレームが光側送受信部30で受信されると、光側送受信部30は下りフレームの光信号を電気信号に変換する。PONフレーム分離31は自宛と判断されるフレームのみを下りキュー32に下りデータとして出力する。なお、ここで言う自宛とは、例としてIEEE802.3ahに定められたLLID(Logical Link ID)が挙げられる。下りキュー32は下りデータを一時的に蓄え、下りデータは制御部39の制御の下に読みだされ電気側送受信部33を経て端末(TE)側に送信される。制御部39は自宛の下りデータ内にスリープ許可信号を検出した場合、スリープ状態制御部40に下りスリープ許可を通知する。スリープ状態制御部40はVoIP周期に合わせた例として20msのタイマを有する。下りスリープ許可を受けるとスリープ状態制御部40は下り処理部の機能を停止し、下り用20msタイマを始動する。20msタイマが満了した時点で下り処理部の機能を起動状態へ復帰させる。ここで下りスリープ状態とは下り処理部に関わる機能を停止させる状態を言う。
上りフレームが電気側送受信部33で受信されると、上りキュー35に上りデータとして一時的に蓄え、上りデータは制御部39の制御の下に読みだされ、PONフレーム生成36でOLTとの通信用の上りフレームを生成する。PONフレーム生成36で生成された上りフレームは光送受信部30で電気信号を光信号に変換され、OLTに送信される。キュー監視部38は上りキュー35の上りデータを監視し、ONU4が上りスリープ状態に移行するために必要なデータの存在とデータ種別を制御部39に通知する。制御部39はこの情報(通知内容)をもとにスリープに移行する判断をし、スリープ状態に移行する場合はPONフレーム生成部36で上りフレーム内にスリープ移行信号を格納しOLT2に通知すると共にスリープ状態制御部40に通知する。スリープ状態制御部40はVoIP周期に合わせた例として20msのタイマを有する。上りスリープ通知を受けるとスリープ状態制御部40は上り処理部の機能を停止し、上り用20msタイマを始動する。20msタイマが満了した時点で上り処理部の機能を起動状態へ復帰させる。ここで上りスリープ状態とは、電気側受信部34から受信した上りデータをキュー35に蓄積する機能を除いた上り処理部に関わる機能を停止させる状態を言う。
ONU4の下り処理部はOLT2からのスリープ許可によりスリープ状態に移行・復帰を行い、また上り処理部はONU4の上りデータに基いてONUが判断し、スリープ状態に移行・復帰を行う。このようにONU4のスリープ状態を、下り処理部と上り処理部を独立に制御する。
図9は、ONU4がスリープ状態に移行・復帰するシーケンス図である。定常状態においてOLT2は、例としてIEEE802.3ahのMPCPで定められたGateフレーム(90)をONU4に送信し、ONU4は上りキュー35の蓄積量をReportフレーム(92)に割り付けOLT2に通知することで、制御部19の解析の下でGrant(スリープ許可)を割り当てたGateフレーム(93)にて指示する。
OLT2は下りキュー監視18でデータ種別を監視しVoIPデータのみを検出した場合、制御部19は該ONU4への下りデータがVoIP周期である20ms間はないと判断し、VoIPデータ送信(91)後、Gateフレーム+下りスリープ許可信号(93)を該ONU4宛に通知する。制御部39は自宛の下りスリープ許可信号を検出するとスリープ状態制御40に通知する。スリープ状態制御40は、スリープ状態制御部40に具備している20ms下り用タイマをスタートさせるとともに下り処理部の機能を停止させて下りスリープ状態に移行する。20ms下り用タイマ満了後、スリープ状態制御40は下り処理部の機能を起動状態に復帰する。OLT2は下りスリープ許可信号を基にスリープ状態管理テーブル20で該ONU−ID(下りスリープ許可信号の送信先ONUの識別子)とその下りスリープ状態を管理する。OLT2は下りスリープ状態管理テーブル20を参照し該ONU4が下りスリープ状態の場合は、Gateフレームとデータの下りフレームの送信を行わない。ONU4の下り処理部の機能が復帰する時刻に再びGateフレーム(96)を送信する。
ONU4は上りキュー監視38でデータ種別を監視しVoIPデータのみを検出した場合、制御部39は上位ネットワーク1への上りデータがVoIP周期である20ms間はないと判断し、OLT2から割り当てられたGrantの指示に従いVoIPデータをOLT2に送信(95)すると同時にReportフレームに上りスリープ要求信号を割り付け(94)OLT2に通知する。また、スリープ状態制御40は、スリープ状態制御40に具備している20ms上り用タイマをスタートさせるとともに上り処理部の機能を停止させ上りスリープ状態に移行する。20ms上り用タイマ満了後、スリープ状態制御40は上り処理部の機能を起動状態に復帰する。OLT2は上りスリープ要求信号を基にスリープ状態管理テーブル20を、該ONU−IDが上りスリープ状態であることを示すように更新する。OLT2は上りスリープ状態管理テーブル20を参照しONU4が上りスリープ状態の場合、上りスリープ状態からの復帰時刻に合わせてReportフレーム送信時刻を生成しGateフレームによって通知する。
なお、OLT2がGateフレームを送信するタイミングである、ONU4の下りスリープ状態または上りスリープ状態からの復帰時刻は、制御部19が持つ下り用タイマ、上り用タイマに、下りスリープ許可信号の通知時、スリープ要求信号の受信時に所定の時間である例えば20msをセットすることにより得る。
上述のシーケンスを繰り返すことによりVoIPデータのみの場合はGrant周期1msから20msとなる。また、上述はVoIPデータ時のみの説明であるが、制御部19、制御部39でデータの存在を監視しデータが存在しない場合はVoIPデータの送信を除き同様にONU2の下りスリープ状態、上りスリープ状態への移行・復帰を行う。
下りキュー監視18、上りキュー監視38でデータの蓄積が大の監視結果の場合は定常状態で動作する。この場合のGateフレームの周期は1msで動作する。
図4はONU4のスリープ状態制御部40が上り処理部をスリープ状態に移行・復帰させる動作例を示すフロー図である。ONU4は定常状態では1msのGrant周期で動作をしている(50)。キュー監視部38は上りキュー35に蓄積される上りデータの存在(51)と上りデータの種別を監視し、VoIPデータとVoIP以外の上りデータに識別する(52)。上りデータが存在する場合(51−Y)、データ種別がVoIP以外の上りデータであればOLT2のGrant指示(60)により制御部39は上りキュー35から上りデータの読み出し、PONフレーム生成部36で上りフレームを生成し、光側送受信部30を介してOLT2に送信(61)する。これは上りキューへ35のデータ蓄積が多い場合であり、定常時の動作データ監視フロー(51)に遷移する。
データ識別(52)でVoIPデータが存在する場合はOLTのGrant指示(53)に従いVoIP以外の上りデータと同様に処理を行い、OLT2に送信(54)する。上りキュー35に蓄積のデータがVoIPデータのみの場合はVoIP周期である20ms後までは上りデータが送信されないと予測されるため、VoIPデータ送信後、制御部39は上りスリープ要求の指示をPONフレーム生成部36に行い、OLT2にスリープ要求(55)を送信する。同時に制御部39はスリープ状態制御40に対しスリープ指示を通知する。スリープ指示を受信したスリープ状態制御40は電気側送受信部33、上りキュー35を除く上り処理部の機能を停止させる(56)。また、スリープ状態制御40は、上り処理部の機能を停止と同時に、VoIP周期である20msの上り用タイマをスタートさせる(57)。20msタイマ満了後、スリープ状態制御40は上り処理部の機能停止を解除し、起動状態に復帰させ(59)、データ監視フロー(51)に遷移する。本フローは定常状態では1ms周期で動作し、上りVoIPデータのみの場合は20ms周期で動作することになり、IP電話サービスを切断することなく、定常動作時と比較して1/20の動作時間(19/20がスリープ状態)を実現する。
また、キュー監視38が上りデータの存在を確認できない(51−N)場合、すなわちデータが存在しない場合も、VoIPデータのみの場合と同様に上りスリープ状態に遷移する。ONU4が上りスリープ状態に移行するとOLT2はスリープ状態管理テーブル20にてONU−IDとONU上り状態を管理する。
図5はONU4のスリープ状態制御40が下り処理部をスリープ状態に移行・復帰させる動作例を示すフロー図である。ONU4は定常状態では1msのGrant周期で動作をしている(60)。また、PONフレーム分離31は自宛と判断された下りデータの処理(61)を行う。制御部39は自宛と判断された制御信号の中からスリープ許可信号の監視を行い、スリープ許可を検出(62−Y)した場合はスリープ状態制御40に通知する。スリープ指示を受信したスリープ状態制御40は下り処理部の機能を停止させる(63)。また、スリープ状態制御40は、下り処理部の機能を停止と同時に、VoIP周期である20msの下り用タイマをスタートさせる(64)。20msタイマ満了後、スリープ状態制御40は下り処理部の機能停止を解除して起動状態へ復帰させ(66)、下りデータ処理フロー(61)に遷移する。
制御部38でOLT2からのスリープ許可信号がない場合(62−N)は下りフレームが存在すると判断し、下り処理フロー(61)に遷移し定常状態の1ms周期の動作を行う。上述のようONU4の下りスリープ状態への移行はOLT2の指示のみによって行う。
図6はOLT2がONU4の下り処理部をスリープ状態に遷移させる動作例を示すフロー図である。キュー監視18は下りキュー11に蓄積される下りデータの存在(71)とデータの種別を監視し、VoIPデータとVoIP以外の下りデータに識別する(72)。下りデータが存在する場合(71−Y)はデータ種別を確認し、VoIP以外の下りデータであれば、制御部14の指示により下りキュー11から下りデータの読み出し、下り信号処理部12でフレーム処理を行い光送受信部13を介してONU4に送信(77)する。これは定常時の動作でありデータ監視フロー(71)に遷移する。
データ識別(72)でVoIPデータが存在する場合は下り信号処理部12でフレーム処理を行い、VoIP以外の下りデータと同様に、ONU4に送信(73)する。
VoIPデータ送信後、制御部19はスリープ状態管理テーブル20から該ONU4(VoIPデータを送信したONU)の上りスリープ状態を参照する。該ONUが上りスリープ状態の場合(74−Y)制御部19は該ONU4に対してスリープ許可を通知するために下り信号処理部12に指示してフレーム処理を行い、ONU4に送信(75)する。下りスリープ信号送信後、OLT2はGrant周期を20msに設定(76)し、データ監視フロー(71)に遷移する。また、下りスリープ許可を通知した場合、スリープ状態管理テーブル20を更新し、ONU−IDとONU上りスリープ状態を管理する。下りスリープ許可を受信したONU4は下り処理部の機能を停止し、ONU4自身が持つ20msタイマ満了を契機に復帰を行う。本フローは定常状態では1ms周期で動作し下りVoIPデータのみの場合は20ms周期で動作することになり、IP電話サービスを切断することなく定常動作時と比較して1/20の動作時間(19/20がスリープ状態)を実現する。
また、VoIPデータ送信後、スリープ状態テーブル20を参照して該ONUの上りスリープ状態が定常動作である場合(74−N)は上りキュー35の蓄積が大と判断して定常状態の1ms動作を続ける。
図7はOLT2の上りスリープ状態管理テーブルの構成図、図8はOLT2の下りスリープ状態管理テーブルの構成図である。これら上り下りそれぞれの管理テーブルを持つことによりONUは上り下り独立してスリープ状態に遷移することが可能になる。
上りスリープ状態管理テーブル80はONU識別情報(ONU−ID)とONUの上り状態により構成される。スリープ状態管理テーブル20は、制御部19が該ONUのスリープ要求信号を受信した場合にスリープ状態に更新される。ONUスリープ周期は20msであり、OLT2はこのONUスリープ期間内に例としてIEEE802.3ahのMPCPで定められたReportフレームを受信できなくともPON区間の通信状態を維持する。
下りスリープ状態管理テーブル81はONU識別情報(ONU−ID)とOLT2が該ONU宛に許可した下りスリープ状態により構成される。
上述のよう上り下りそれぞれのテーブルを有することにより、上り下り別々にスリープ状態への移行・復帰を制御することが可能になる。大容量のアップロード時はONUは上り下り処理部の機能を停止することなく動作するが、大容量のダウンロードのみの場合は上りスリープ状態(20ms周期)に移行可能となる。
また、VoIP通信(IP電話サービス)が提供されるPONシステムにおいて、非通信時もスリープ状態(20ms周期)への移行が可能となり、ONUの低消費電力動作が実現できる。
1:上位ネットワーク、2:局側光伝送路終端装置(OLT)、3:光スプリッタ、
4:宅内光伝送路終端装置(ONU)、5:SIP着信端末、6:SIP発信端末、7:SIP中継端末、10:OLTの電気側送受信部、11:OLTの下りキュー、12:OLTの下り信号処理部、13:OLTの光側送受信部、15:OLTの上り信号処理部、16:OLTの上りキュー、18:OLTの下りキュー監視部、19:OLTの制御部、20:OLTのスリープ状態管理テーブル、30:ONUの光側送受信部、31:ONUのフレーム分離部、32:ONUの下りキュー、33:ONUの電気側送受信部、35:ONUの上りキュー、36:ONUのPONフレーム生成部、38:ONUの上りキュー監視部、39:ONUの制御部、40:ONUのスリープ状態制御部。
4:宅内光伝送路終端装置(ONU)、5:SIP着信端末、6:SIP発信端末、7:SIP中継端末、10:OLTの電気側送受信部、11:OLTの下りキュー、12:OLTの下り信号処理部、13:OLTの光側送受信部、15:OLTの上り信号処理部、16:OLTの上りキュー、18:OLTの下りキュー監視部、19:OLTの制御部、20:OLTのスリープ状態管理テーブル、30:ONUの光側送受信部、31:ONUのフレーム分離部、32:ONUの下りキュー、33:ONUの電気側送受信部、35:ONUの上りキュー、36:ONUのPONフレーム生成部、38:ONUの上りキュー監視部、39:ONUの制御部、40:ONUのスリープ状態制御部。
Claims (6)
- 局側光伝送路終端装置(OLT)と前記OLTと接続する宅内光伝送路終端装置(ONU)を有する受動光網(PON)システムにおいて、
前記OLTは、前記ONUの下り処理部がスリープ状態であるかを管理するONU下りスリープ状態管理テーブルと、前記ONUの上り処理部がスリープ状態であるかを管理するONU上りスリープ状態管理テーブルと、前記ONUへの下りデータを保持する第1の下りキューと、上位ネットワークからの前記下りデータを前記ONUに中継するために信号処理する下り信号処理部と、前記第1の下りキューに保持されている前記下りデータの存在とデータ種別を監視する第1のキュー監視部と、前記上り処理部がスリープ状態であることを示す前記ONU上りスリープ状態管理テーブルの参照結果と前記第1のキュー監視部の監視結果に基づいて、前記下り処理部のスリープ状態への移行を許可するスリープ許可を前記ONUへ通知すると共に、前記下り処理部がスリープ状態であることを示すように前記ONU下りスリープ状態管理テーブルを更新する第1の制御部とを設け、
前記ONUは、前記OLTからの前記下りデータから自宛の下りデータを識別するPONフレーム分離部及び自宛下りデータを保持する第2の下りキューを含む前記下り処理部と、前記自宛下りデータが前記OLTからの前記スリープ許可の通知であるとき、前記下り処理部のスリープ状態への移行をスリープ状態制御部へ通知する第2の制御部と、前記第2の制御部からの通知に応答して前記下り処理部をスリープ状態へ移行させる前記スリープ状態制御部とを設けたことを特徴とする受動光網システム。 - 前記OLTは、前記ONUからの上りデータを前記上位ネットワークに中継するための信号処理を行う上り信号処理部と、前記上りデータを保持する第1の上りキューとを含み、前記第1の制御部は、前記ONUからの前記上りデータがスリープ要求であるとき、前記上り処理部がスリープ状態であることを示すように前記ONU上りスリープ状態管理テーブルを更新し、
前記ONUは、前記OLTへの前記上りデータを保持する第2の上りキュー及び前記上りデータを生成するPONフレーム生成部を含む前記上り処理部と、前記第2の上りキューに保持されている前記上りデータの存在とデータ種別を監視する第2のキュー監視部とを含み、前記第2の制御部は、前記第2のキュー監視部の監視結果に基づいて、前記上り処理部のスリープ状態への移行を前記スリープ状態制御部へ通知すると共に、前記OLTに前記上り処理部のスリープ状態を通知する前記スリープ要求の前記上りデータを前記PONフレーム生成部に生成させ、前記スリープ状態制御部は前記第2の制御部からの前記通知に応答して、前記上り処理部をスリープ状態へ移行させることを特徴とする請求項1記載の受動光網システム。 - 前記スリープ状態制御部は、前記第2の制御部からの前記下り処理部のスリープ状態への移行の前記通知に応答して、所定時間のタイマをセットし、前記タイマによる前記所定時間経過後に、スリープ状態にある前記下り処理部をスリープ状態から復帰させることを特徴とする請求項2記載の受動光網システム。
- 前記第1のキュー監視部による監視結果が、前記下りデータがVoIPデータのみである場合、前記所定時間をVoIP周期とすることを特徴とする請求項3記載の受動光網システム。
- 前記スリープ状態制御部は、前記第2の制御部からの前記上り処理部のスリープ状態への移行の前記通知に応答して、所定時間のタイマをセットし、前記タイマによる前記所定時間経過後に、スリープ状態にある前記上り処理部をスリープ状態から復帰させることを特徴とする請求項2記載の受動光網システム。
- 前記第2のキュー監視部による監視結果が、前記上りデータがVoIPデータのみである場合、前記所定時間をVoIP周期とすることを特徴とする請求項5記載の受動光網システム。
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