JP5466543B2 - PON system, station side device, and subscriber side device - Google Patents
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Description
本発明は、PON(Passive Optical Network)システムおよびPONシステムを構成する局側装置と加入者側装置における余剰帯域の利用技術に関する。 The present invention relates to a PON (Passive Optical Network) system and a technology for using surplus bandwidth in a station side device and a subscriber side device constituting the PON system.
従来、一般家庭等の加入者宅を対象とした加入者系光ファイバネットワークシステムとして、受動光ネットワーク(PON)システムが知られている。このPONシステムは、局側装置(OLT:Optical Line Termimal)に接続された1本の光ファイバを光スプリッタにより分岐し、複数の加入者側装置(ONU:Optical Network Unit)に接続し、複数のユーザで1本の光ファイバを共用する光伝送システムである(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a passive optical network (PON) system is known as a subscriber optical fiber network system for a subscriber house such as a general home. In this PON system, a single optical fiber connected to an optical line terminal (OLT) is branched by an optical splitter and connected to a plurality of subscriber side apparatuses (ONU: Optical Network Unit). This is an optical transmission system in which a user shares one optical fiber (see, for example, Patent Document 1).
ところが、通信速度が10Gbpsの10G−EPON(イーサネット(登録商標)PON)システムにおいては、FEC用のパリティ符号を付加するなどの冗長があり、ONUとOLTとのPON回線区間の約10Gbpsの帯域のうち上り最大約8.7Gbps、下り最大約9.7Gbpsの帯域に制限されてしまう。一方、OLTより上位側のL2SWやルーターなどに接続される専用回線は、10Gbpsの帯域が確保されている。このため、OLTより下位の側のPON回線の帯域と、上位側の回線の帯域をの間には、上り約1.3Gbps、下り約0.3Gbpsの余剰帯域が存在し、帯域の有効利用が図られていないという問題があった。 However, in a 10G-EPON (Ethernet (registered trademark) PON) system with a communication speed of 10 Gbps, there is redundancy such as adding a parity code for FEC, and a bandwidth of about 10 Gbps in the PON line section between the ONU and the OLT. Of these, the maximum bandwidth is limited to about 8.7 Gbps and the maximum downstream is about 9.7 Gbps. On the other hand, a dedicated line connected to an L2SW or router on the upper side of the OLT has a bandwidth of 10 Gbps. For this reason, there is a surplus bandwidth of about 1.3 Gbps upstream and about 0.3 Gbps downstream between the bandwidth of the PON line on the lower side of the OLT and the bandwidth of the higher side line, and effective use of the bandwidth is possible. There was a problem that it was not planned.
本発明の目的は、PONシステムにおいて、OLTより下位の側のPON回線の帯域と、上位側の回線の帯域との余剰帯域を有効に利用することができるPONシステムおよび局側装置並びに加入者側装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a PON system, a station-side device, and a subscriber side that can effectively use a surplus bandwidth between a bandwidth of a PON line lower than the OLT and a bandwidth of a higher-order line in the PON system. Is to provide a device.
本発明に係るPONシステムは、ユーザー端末を接続する加入者側装置と、複数の前記加入者側装置をPON回線で接続する局側装置とで構成されるPONシステムにおいて、前記加入者側装置は、前記ユーザー端末の送信データを一時的に保持する送信バッファと、前記送信バッファに保持された送信データを圧縮するデータ圧縮部と、前記局側装置に前記送信バッファの送信データ量を含む送信要求制御フレームを送信し、前記局側装置からデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを受信して、前記送信バッファの圧縮データを送信する加入者側制御部とを有し、前記局側装置は、前記加入者側装置から受信した圧縮データを伸長するデータ伸長部と、前記各加入者側装置から通知される送信データ量と、前記加入者側装置の上り方向のPON回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記PON回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求め、前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを当該加入者側装置に送信すると共に、前記データ伸長部が伸長したデータフレームを上位側回線に送信する局側制御部とを有する。 The PON system according to the present invention is a PON system comprising a subscriber side device for connecting a user terminal and a station side device for connecting a plurality of the subscriber side devices via a PON line. A transmission buffer that temporarily holds transmission data of the user terminal, a data compression unit that compresses transmission data held in the transmission buffer, and a transmission request that includes the transmission data amount of the transmission buffer in the station side device A subscriber-side control unit that transmits a control frame, receives a transmission permission control frame including a data transmission start timing and a data transmission continuation time from the station side device, and transmits compressed data of the transmission buffer. The station side device includes a data decompression unit that decompresses the compressed data received from the subscriber side device, and transmission data notified from each subscriber side device. The amount of traffic, the upstream PON line speed information of the subscriber side device, and the upper side line speed information are used to calculate the upstream traffic amount of the subscriber side device, and the subscriber side device connects A data transmission start timing and a data transmission continuation time to the PON line to be transmitted, a transmission permission control frame including the data transmission start timing and the data transmission continuation time is transmitted to the subscriber side device, and that having a the station side control unit that transmits the data frame to data decompression section is extended to the upper side line.
そして、前記加入者側装置の加入者側制御部は、前記データ圧縮部が前記送信バッファの送信データに対するデータ圧縮率を前記送信要求制御フレームに含めて前記局側装置に送信し、前記局側装置の前記局側制御部は、前記複数の加入者側装置から受信した前記送信要求制御フレームに含まれる複数のデータ圧縮率を比較し、圧縮率が相対的に低い方の加入者側装置に前記PON回線の上り帯域を広く割り当てるように各加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、各加入者側装置が接続される前記PON回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求めることを特徴とする。 Then , the subscriber-side control unit of the subscriber-side device includes the data compression unit including a data compression rate for transmission data of the transmission buffer in the transmission request control frame, and transmits the data to the station-side device. The station-side control unit of the device compares a plurality of data compression rates included in the transmission request control frames received from the plurality of subscriber-side devices, and determines to the subscriber-side device having a relatively low compression rate. The upstream communication volume of each subscriber side device is calculated so as to widely allocate the upstream band of the PON line, the data transmission start timing and the data transmission duration time to the PON line to which each subscriber side device is connected, It is characterized by calculating | requiring.
本発明に係る加入者側装置は、PONシステムの局側装置にPON回線で収容され、ユーザー端末のデータを送信する加入者側装置において、前記ユーザー端末の送信データを一時的に保持する送信バッファと、前記送信バッファに保持された送信データを圧縮するデータ圧縮部と、前記局側装置に前記送信バッファの送信データ量を含む送信要求制御フレームを送信し、前記局側装置からデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを受信して、前記送信バッファの圧縮データを送信する加入者側制御部とを設けた。 A subscriber-side device according to the present invention is a transmission buffer for temporarily storing transmission data of a user terminal in a subscriber-side device that is accommodated by a PON line in a station-side device of a PON system and transmits user terminal data. A data compression unit that compresses the transmission data held in the transmission buffer; and a transmission request control frame that includes the transmission data amount of the transmission buffer is transmitted to the station side device, and a data transmission start timing is transmitted from the station side device. And a subscriber-side control unit that receives the transmission permission control frame including the data transmission duration and transmits the compressed data of the transmission buffer .
そして、前記加入者側制御部は、前記データ圧縮部が前記送信バッファの送信データに対するデータ圧縮率を前記送信要求制御フレームに含めて前記局側装置に送信することを特徴とする。 The subscriber-side control unit is characterized in that the data compression unit includes a data compression rate for transmission data in the transmission buffer in the transmission request control frame and transmits the data to the station-side device.
本発明に係る局側装置は、ユーザー端末を接続する複数の加入者側装置をPON回線で収容するPONシステムの局側装置において、前記加入者側装置から受信した圧縮データを伸長するデータ伸長部と、前記各加入者側装置から送信要求制御フレームにより通知される送信データ量と、前記加入者側装置の上り方向のPON回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記PON回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求め、前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを当該加入者側装置に送信すると共に、前記データ伸長部が伸長したデータフレームを上位側回線に送信する局側制御部とを設けた。 A station-side device according to the present invention is a data-decompression unit that decompresses compressed data received from a subscriber-side device in a station-side device of a PON system that accommodates a plurality of subscriber-side devices connected to user terminals via a PON line. The subscriber data using the transmission request control frame transmitted from each subscriber-side device, the upstream PON line speed information of the subscriber-side apparatus, and the higher-side line speed information. A communication amount in the upstream direction of the side device is calculated, a data transmission start timing and a data transmission duration time to the PON line to which the subscriber side device is connected are obtained, and the data transmission start timing and the data transmission duration time are obtained. And a transmission permission control frame including the data frame to the subscriber side device, and the station side control for transmitting the data frame expanded by the data expansion unit to the upper line. It provided the department.
そして、前記局側制御部は、前記複数の加入者側装置から受信した前記送信要求制御フレームに含まれる複数のデータ圧縮率を比較し、圧縮率が相対的に低い方の加入者側装置に前記PON回線の上り帯域を広く割り当てるように各加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、各加入者側装置が接続される前記PON回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求めることを特徴とする。 The station-side control unit compares a plurality of data compression rates included in the transmission request control frames received from the plurality of subscriber-side devices, and determines whether the compression rate is relatively low. The upstream communication volume of each subscriber side device is calculated so as to widely allocate the upstream band of the PON line, the data transmission start timing and the data transmission duration time to the PON line to which each subscriber side device is connected, It is characterized by calculating | requiring.
また、前記PON回線とは異なる帯域で前記PON回線に波長多重した専用回線を介して前記局側装置に接続される前記加入者側装置とは異なる専用加入者端末を設け、前記局側装置に、前記複数の加入者側装置と上位側回線との間で送受信されるデータの多重および分離を行う多重分離部と、前記局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置の管理を行う加入者装置管理部と、前記PON回線とは異なる帯域で前記PON回線に波長多重した専用回線を介して前記専用加入者端末と通信を行う通信部とを設け、前記多重分離部は、前記通信部が前記専用加入者端末から受信するデータを前記複数の加入者側装置から受信するデータに多重して上位側回線に送信し、上位側回線から受信したデータを分離した前記専用加入者端末向けのデータを前記通信部を介して前記専用加入者端末に送信することを特徴とする。 The front Symbol provided different dedicated subscriber terminal and the subscriber-side apparatus connected to the station apparatus via a dedicated line that is wavelength-multiplexed in the PON line in a different band than PON line, the station-side device A demultiplexing unit that multiplexes and demultiplexes data transmitted and received between the plurality of subscriber-side devices and the higher-level line; and management of the plurality of subscriber-side devices accommodated in each station-side device And a communication unit that communicates with the dedicated subscriber terminal via a dedicated line wavelength-multiplexed with the PON line in a band different from the PON line, and the demultiplexing unit includes: The dedicated subscriber in which the communication unit multiplexes the data received from the dedicated subscriber terminal with the data received from the plurality of subscriber side devices and transmits the multiplexed data to the upper line and separates the data received from the upper line Device-specific data And transmits the data to the private subscriber terminal via the communication unit.
特に、前記専用加入者端末は、IP電話であることを特徴とする。 In particular, the dedicated subscriber terminal is an IP phone.
本発明に係るPONシステムおよび局側装置並びに加入者側装置は、OLTより下位の側のPON回線の帯域と、上位側の回線の帯域との余剰帯域を有効に利用することができるので、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることができる。 Since the PON system, the station-side device, and the subscriber-side device according to the present invention can effectively use the surplus bandwidth between the bandwidth of the PON line on the lower side of the OLT and the bandwidth of the higher-side line. System costs can be reduced and services can be improved.
以下、本発明に係るPONシステムおよび局側装置並びに加入者側装置の各実施形態について図面を用いて詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the PON system, the station side apparatus, and the subscriber side apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、各実施形態の特徴がわかり易いように、一般的なPONシステムについて説明する。 First, a general PON system will be described so that the features of each embodiment can be easily understood.
[一般的なPONシステム]
図9は、通信速度が10Gbpsの10G−EPONと、通信速度が1GbpsのGE(ギガビットイーサネット(登録商標))−PONとを利用するPONシステム900の構成図である。図9に示したPONシステム900は、局側装置(OLT)901と、10G−EPONの加入者側装置(ONU)902と、GE−PONの加入者側装置(ONU)903と、光スプリッタ904とで構成されている。そして、OLT901はSNI(Service Node Interface)を介して上位側の通信装置(L2SWやルーターなど)に10Gbpsの回線で接続されている。
[General PON system]
FIG. 9 is a configuration diagram of a
PONシステム900は、ONU902,903からOLT901への上り回線は時分割多重(TDM)を用い、OLT901からONU902,903への下り回線は波長分割多重(WDM)を用いる。ここで、上り回線の光波長は例えば1.31μm、10G−EPONの下り回線の光波長は例えば1.49μm、GE−PONの下り回線の光波長は例えば1.57μmがそれぞれ用いられる。このようにPONシステムでは、1本の光ファイバに複数回線の信号を波長多重して使用するようになっている。
In the
図9において、例えば上り回線の場合、ONU902が送信する10GbpsのデータAとONU903が送信する1GbpsのデータBは、予めOLT901から与えられる送信タイミングに従って異なるタイミングで送信され、光スプリッタ904を介して時分割多重されてOLT901に入力される。一方、下り回線の場合、OLT901からONU902に送信する10GbpsのデータEとOLT901からONU903に送信する1GbpsのデータFは波長多重され、光スプリッタ904を介してONU902,903の両方に入力される。尚、各データはONU毎に予め割り当てられたLLID(ロジカルリンクID)が付加されたフレーム構造になっているので、ONU902では自己のLLIDに一致するフレームのデータEを受信し、データFを破棄する。同様に、ONU903では自己のLLIDに一致するフレームのデータFを受信し、データEを破棄する。このようにして、ONU902,903はOLT901から自己宛のデータを受信する。
In FIG. 9, for example, in the case of an uplink, 10 Gbps data A transmitted by the ONU 902 and 1 Gbps data B transmitted by the ONU 903 are transmitted at different timings according to the transmission timing given in advance from the
ここで、図9において、上り回線の回線速度は10Gbpsで、下り回線の回線速度は11Gbpsである。 Here, in FIG. 9, the uplink line speed is 10 Gbps, and the downlink line speed is 11 Gbps.
ところが、回線速度が10Gbpsの10G−EPONは、10Gbpsの帯域中にFEC用のRSパリティ符号(RS(255,223))のオーバーヘッドがあるため、伝送されるイーサネットフレームの最大スループットは約8.7Gbps(以降の説明では約を省略して8.7Gbpsと記載)となる。また、1GbpsのGE−PONは、オーバーヘッド分を含めた1.25Gbpsの帯域があるので最大スループットは約1Gbps(以降の説明では約を省略して1Gbpsと記載)となる。ここで、本明細書では実際に利用可能な通信速度を帯域と称する。上記の場合、10G−EPONの帯域は8.7Gbps、GE−PONの帯域は1Gbpsである。 However, 10G-EPON with a line speed of 10 Gbps has an overhead of an RS parity code (RS (255, 223)) for FEC in the 10 Gbps band, so the maximum throughput of the transmitted Ethernet frame is about 8.7 Gbps. (In the following description, approximately 8.7 is omitted and described as 8.7 Gbps). In addition, since a 1 Gbps GE-PON has a 1.25 Gbps band including overhead, the maximum throughput is about 1 Gbps (in the following description, about is omitted and described as 1 Gbps). Here, in this specification, the actually usable communication speed is referred to as a band. In the above case, the bandwidth of 10G-EPON is 8.7 Gbps, and the bandwidth of GE-PON is 1 Gbps.
例えば図9に示したPONシステム900の上り回線の各部の帯域は、図10(a)に示すような値になる。図10(a)において、光スプリッタ904からOLT901までの部分の上り回線の帯域は8.7Gbpsなので、ONU903に帯域を1Gbps割り当てた場合、ONU904の帯域は8.7Gbpsではなく7.7Gbpsに制限される。OLT901は、ONU902から受信する最大7.7Gbpsのデータと、ONU903から受信する最大1Gbpsのデータとを合わせた8.7Gbpsのデータを上位の通信装置のL2SW905に転送する。ところが、OLT901からL2SW905までの専用回線の帯域は10Gbpsなので、1.3Gbpsの余剰帯域が生じる。
For example, the bandwidth of each part of the uplink of the
同様に、図9に示したPONシステム900の下り回線の各部の帯域は、図10(b)に示すような値になる。図10(b)において、OLT901からONU902およびONU903へのデータは波長多重されるので、ONU902への下り回線の帯域は最大8.7Gbps、ONU903への下り回線の帯域は最大1Gbpsとなる。ところが、OLT901から各ONUへの下り回線は最大9.7Gbpsであるが、上位の通信装置であるL2SW905からOLT901までの専用回線の帯域は10Gbpsなので、0.3Gbpsの余剰帯域が生じる。
Similarly, the bandwidth of each part of the downlink of the
このように、従来のPONシステム900は、OLTより下位側のPON回線の帯域と上位側の専用回線の帯域との間の余剰帯域を有効に利用されていなかった。
Thus, the
そこで、本発明に係るPONシステムおよび局側装置並びに加入者側装置では、OLT901より下位の側のPON回線の帯域と、上位側の回線の帯域との余剰帯域を有効利用でき、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることが可能になる。
Therefore, in the PON system, the station side device, and the subscriber side device according to the present invention, the surplus bandwidth between the bandwidth of the PON line on the lower side of the
以降、本発明に係るPONシステムおよび局側装置(OLT)並びに加入者側装置(ONU)の各実施形態について詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the PON system, the station side device (OLT), and the subscriber side device (ONU) according to the present invention will be described in detail.
(第1実施形態)
図1は第1実施形態に係るPONシステム100のシステム構成例を示す図である。図1(a)は下り回線、図1(b)は上り回線をそれぞれ示し、各部における帯域例を記載している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a system configuration example of a
PONシステム100は、先に説明した図10のPONシステム900と同様に、通信速度が10Gbpsの10G−EPONと、通信速度が1GbpsのGE−PONとを利用するPONシステムである。
The
図1において、PONシステム100は、局側装置(OLT)101と、10G−EPONの加入者側装置(ONU)102と、GE−PONの加入者側装置(ONU)103と、光スプリッタ104と、L2SW105と、IP電話106とで構成されている。そして、OLT101はSNIを介して上位NWに接続する上位通信装置のL2SW105に上り/下り共に10Gbpsの専用回線で接続されている。
In FIG. 1, a
PONシステム100は、ONU102,103からOLT101への上り回線に時分割多重(TDM)を用い、OLT101からONU102,103への下り回線に波長分割多重(WDM)を用いる。ここで、上り回線の光波長は例えば1.31μm、10G−EPONの下り回線の光波長は例えば1.49μm、GE−PONの下り回線の光波長は例えば1.57μmがそれぞれ用いられる。この構成は図10で説明した従来のPONシステム900と同じであるが、第1実施形態に係るPONシステム100では、下り回線と上り回線にさらに第2の波長分割多重(WDM)による専用回線を設けている。例えば図1(a)の下り回線では、10G−EPONの下り回線とGE−PONの下り回線の波長多重に加えて、これらとは異なる波長(例えば1.4μm前後など)でOLT101からIP電話106までの0.3Gbpsの帯域の下り専用回線を多重する。これにより、OLT101からONU102,103およびIP電話106への下り回線の合計の帯域は、10Gbps(8.7G+1.0G+0.3G)となり、L2SW105からOLT101までの下り専用回線の全帯域を活用することができる。
The
一方、例えば図1(b)の上り回線では、10G−EPONの上り回線とGE−PONの上り回線の時分割多重に加えて、これらとは異なる波長(例えば1.65μm前後など)でIP電話106からOLT101までの0.3Gbpsの帯域の上り専用回線を多重する。これにより、ONU102,103およびIP電話106からOLT101への上り回線の合計の帯域は、9Gbps(8.7G+0.3G)となり、OLT101からL2SW105までの上り専用回線の約90%の帯域を活用することができる。
On the other hand, for example, in the uplink of FIG. 1B, in addition to the time division multiplexing of the uplink of 10G-EPON and the uplink of GE-PON, IP telephones with different wavelengths (for example, around 1.65 μm) are used. An uplink dedicated line with a bandwidth of 0.3 Gbps from 106 to
ここで、上記で説明したIP電話106用の専用回線の波長は一例であり、他の波長帯であっても構わない。尚、IP電話106の通信速度は低いので、光ファイバの性能限界付近の波長帯であっても誤り訂正などの機能により十分に使用可能であると考えられる。また、IP電話106以外の低速の通信装置(例えば制御装置や監視装置など)であれば、同様に余剰帯域を活用することができる。
Here, the wavelength of the dedicated line for the
このように、本実施形態に係るPONシステム100は、OLT101と上位通信装置のL2SW105との間の回線の余剰帯域を利用して、IP電話106など他の通信に利用できるので、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることが可能になる。
As described above, the
次に、PONシステム100の局側装置であるOLT101の構成例について説明する。
Next, a configuration example of the
[OLT101の構成]
図2は、OLT101の構成例を示すブロック図である。図2において、OLT101は、WDM部201と、通信部202と、PON制御部203と、上位側IF部204とで構成される。尚、OLT101は、1GbpsのG−EPONと10Gbpsの10GE−PONのデュアルレートに対応する。
[Configuration of OLT 101]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the
また、通信部202は、光モジュール221と、SERDES部222とで構成される。光モジュール221は、ONU側から受信する光信号を電気信号に変換するO/E変換と、SERDES部222から入力する電気信号を光信号に変換するE/O変換とで構成される。さらに、光モジュール221は、1G−EPONの1G送信部231と、10GEーPONの10G送信部232と、1G−EPONと10GE−PONのデュアルレートに対応する1G/10G受信部233と、0.3Gの専用回線を構成する0.3G送信部234および0.3G受信部235とで構成される。SERDES部222は、光モジュール221との間で入出力するシリアルデータと、PON制御部203との間で入出力するパラレルデータとの変換を行う。
The
WDM部201は、ONU側との通信データを波長多重および波長分離を行う。例えば、ONU側への送信信号とONU側からの受信信号とを波長多重および波長分離する。例えば、1G送信部231が出力する1GーEPONの送信信号と、10G送信部232が出力する10GE−PONの送信信号と、0.3G送信部234が出力する専用回線の送信信号とを波長多重してONU側へ送信する。また、WDM部201は、ONU側から受信する1G/10Gの時分割多重されたデュアルレートの受信信号と、ONU側から受信する0.3Gの受信信号とを波長分離する。そして、WDM部201は、1G/10Gの時分割多重された受信信号を光モジュール221の1G/10G受信部233に出力し、0.3Gの受信信号を0.3G受信部235に出力する。
The
また、PON制御部203は、フレーム送受信部241と、ONU管理部242と、記憶部243とで構成される。フレーム送受信部241は、通信部202のSERDES部222が出力するONU側から受信したフレームを入力し、上位側IF部204を介して上位回線に出力する。逆に、フレーム送受信部241は、上位側IF部204を介して上位回線から受信したフレームをSERDES部222に出力する。尚、フレーム送受信部241は、ONU側から受信したフレームの中で制御フレームはONU管理部242に出力し、データフレームを上位回線に出力する。或いは、ONU管理部242が出力する制御フレームを通信部202のSERDES部222を介してONU側に送信する。
The
ここで、ONU管理部242は、制御フレーム送受信部251と、通信量算出部252と、制御部253とで構成される。制御フレーム送受信部251は、フレーム送受信部241から入力する制御フレームを受信して解析する。例えば受信した制御フレームがONUからの送信要求の制御フレームである場合は、その制御フレームに含まれる送信バッファ容量(ONUの送信バッファに蓄積された送信予定のユーザデータ量)を抽出して通信量算出部252に出力する。尚、ONUから受信するデータフレームおよび制御フレームには、ONUをOLTに登録する際に、ONU管理部242が各ONUに割り当てたONU固有のLLID(ロジカルリンクID)情報が含まれているので、受信したフレームがどのONUから送信されたかを判別することができる。
Here, the
通信量算出部252は、制御フレーム送受信部251から入力した送信バッファ容量と、記憶部243に記憶されている当該ONU(LLID情報から判別)の通信速度と、さらに上位側のL2SW105に接続する上位回線の通信速度とを用いて、当該ONUに割り当てるデータ送出量を算出する。ここで、データ送出量は、上り回線で複数のONUの送信信号を時分割多重するための情報で、データ送信開始タイミング(データ送信開始時刻)とデータ送信継続時間とで構成される。これにより、ONUは指定された時刻から指定された時間だけデータを送信するので、複数のONUの送信データが衝突することなく時分割多重することができる。尚、各ONUの上り回線の通信速度は、ONUの登録時に取得して、各ONUのLLID情報に関連付けて記憶部243に記憶されている。
The communication
制御部253は、ONU管理部242の制御フレーム送受信部251と、通信量算出部252と、記憶部243との間のデータ入出力やPON制御部203のフレーム送受信部241などOLT101全体の動作も制御する。
The
このように本実施形態に係るPONシステム100の局側装置であるOLT101は構成され、ONU側との間でPON回線を構築すると共に、ONU側と上位側との間でデータフレームを送受信する。
As described above, the
次に、ONU102の構成例について説明する。
Next, a configuration example of the
[ONU102の構成]
図3は、図1の10GE−PONに対応するONU102の構成例を示すブロック図である。図3において、ONU102は、WDM部301と、通信部302と、PON制御部303と、ユーザIF部304とで構成される。
[Configuration of ONU 102]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the
また、通信部302は、光モジュール321と、SERDES部322とで構成される。光モジュール321は、OLT側から受信する光信号を電気信号に変換するO/E変換と、SERDES部322から入力する電気信号を光信号に変換するE/O変換とで構成される。さらに、光モジュール321は、10GEーPONの10G送信部331と、10GEーPONの10G受信部332とで構成される。SERDES部322は、光モジュール321との間で入出力するシリアルデータと、PON制御部303との間で入出力するパラレルデータとの変換を行う。
The
WDM部301は、OLT側との通信データを波長多重および波長分離を行う。例えば、10G送信部331が出力するOLT側への送信信号とOLT側から10G受信部332への受信信号とを波長多重および波長分離する。
The
また、PON制御部303は、フレーム送受信部341と、制御部342と、送信バッファ343とで構成される。フレーム送受信部341は、通信部302のSERDES部322が出力するOLT側から受信したフレームを入力し、ユーザIF部304のUNIを介してユーザ端末に出力する。逆に、フレーム送受信部341は、ユーザIF部304を介してユーザ端末から入力する送信バッファ343に蓄積された送信データに制御部342から与えられるLLID情報を付加したデータフレームを作成してSERDES部322に出力する。
The
尚、フレーム送受信部341は、SERDES部322から受信したフレームの中で制御フレームは制御部342に出力し、データフレームは登録時にOLT側から与えられた自己のLLID情報と一致する場合のみ受信データに変換してユーザ端末側に出力する。或いは、フレーム送受信部341は、制御部342が出力する制御フレームを通信部302を介してOLT側に送信する。
The frame transmission /
ここで、制御部342は、制御フレーム送受信部351と、送信バッファ量通知部352と、送信タイミング制御部353とで構成される。制御フレーム送受信部351は、フレーム送受信部341から入力する制御フレームを受信して解析する。或いは、送信バッファ量通知部352は、送信バッファ343に蓄積されている送信予定のデータ量を取得して、制御フレーム送受信部351で送信要求の制御フレームを作成し、フレーム送受信部341および通信部302を介してOLT側に送信する。このようにして、送信要求の制御フレームが作成されてOLT側に送信される。一方、OLT側で算出されたONUのデータ送出量は、先に説明したように、送信許可の制御フレームとしてOLT側から送信される。そして、フレーム送受信部341が受信した制御フレームがOLTからの送信許可の制御フレームである場合は、その制御フレームに含まれるOLTが算出したデータ送出量を送信タイミング制御部353に出力する。ここで、データ送出量は、先に説明したデータ送信開始タイミング(データ送信開始時刻)およびデータ送信継続時間である。そして、送信タイミング制御部353は、データ送信開始時刻に送信バッファ343から読み出した送信データをフレーム送受信部341を介してOLT側に割り当てられた送信継続時間だけ送信する。
Here, the
尚、制御部342は、フレーム送受信部341や送信バッファ343などPON制御部303の動作や、ONU102全体の動作も制御する。
The
このように本実施形態に係るPONシステム100の加入者側装置であるONU102は指定された時刻から指定された時間だけデータを送信するので、複数のONUの送信データが衝突することなく、OLT側との間でデータフレームを送受信する。
As described above, the
次に、ONU103の構成例について説明する。
Next, a configuration example of the
[ONU103の構成]
図4は、図1の1GE−PONに対応するONU103の構成例を示すブロック図である。尚、図4において、先に説明した図3と同符号のものは基本的に同じ機能のブロックを示す。また、同じ番号のブロックにアルファベットのaを付加したブロックは、基本機能は同じであるが一部の機能が異なるブロックである。
[Configuration of ONU 103]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the
図4において、ONU103は、WDM部301と、通信部302aと、PON制御部303と、ユーザIF部304とで構成される。ここで図3と異なる部分についてのみ説明する。
4, the
通信部302aは、光モジュール321aと、SERDES部322とで構成される。光モジュール321aは、OLT側から受信する光信号を電気信号に変換するO/E変換と、SERDES部322から入力する電気信号を光信号に変換するE/O変換とで構成される。例えば、光モジュール321aは、1GーEPONの1G送信部331aと、1GーEPONの1G受信部332aとで構成される。
The
図3のONU102との違いは、OLT側と送受信するデータの回線速度が1Gbpsであることだけで、他の動作は同じである。例えば、PON制御部303の制御部342は、送信バッファ343に蓄積されている送信予定のデータ量を取得して送信要求の制御フレームを作成し、OLT側に送信する。一方、制御部342は、OLT側から送信許可の制御フレームを受信すると、その制御フレームに含まれるデータ送出量(データ送信開始タイミング(データ送信開始時刻)およびデータ送信継続時間)を参照して、データ送信開始時刻に送信バッファ343から読み出した送信データをフレーム送受信部341を介してOLT側に割り当てられた送信継続時間だけ送信する。
The only difference from the
次に、IP電話106の構成例について説明する。
Next, a configuration example of
[IP電話106の構成]
図5は、図1の0.3Gbpsの専用回線に対応するIP電話106の構成例を示すブロック図である。尚、図5において、先に説明した図3および図4と同符号のものは基本的に同じ機能のブロックを示す。また、同じ番号のブロックにアルファベットのbを付加したブロックは、基本機能は同じであるが一部の機能が異なるブロックである。
[Configuration of IP phone 106]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the
図5において、IP電話106は、WDM部301と、通信部302bと、PON制御部303bと、電話IF部361と、ハンドセット362とで構成される。ここで図3および図4と異なる部分についてのみ説明する。
In FIG. 5, the
通信部302bは、光モジュール321bと、SERDES部322とで構成される。光モジュール321bは、OLT側から受信する光信号を電気信号に変換するO/E変換と、SERDES部322から入力する電気信号を光信号に変換するE/O変換とで構成される。例えば、光モジュール321bは、0.3Gbpsの専用回線に対応する0.3G送信部331bと、0.3Gbpsの専用回線に対応する0.3G受信部332bとで構成される。
The
図3のONU102および図4のONU103との違いは、OLT側と送受信するデータの回線速度が0.3Gbpsであることだけで、WDM部301と通信部302bとPON制御部303の動作は同じである。
The only difference between the
一方、PON制御部303bは、フレーム送受信部341bと、制御部342bとで構成される。フレーム送受信部341bは、電話IF361から入力する送信データを送信フレームに変換して通信部302bのSERDES部322に出力する。逆に、SERDES部322bから受信フレームを入力して受信データを分離して電話IF部361に出力する。
On the other hand, the
尚、制御部342bは、フレーム送受信部341bなどPON制御部303bの動作や電話IF部361の動作およびIP電話106全体の動作を制御する。
The
電話IF部361は、ダイヤル操作部材を有し、入力されたダイヤル番号を所定の制御フォーマットで上位側にあるIP電話の制御サーバーに送信し、通話先との回線を形成する。そして、ハンドセット362から入力する音声信号を通話先アドレスを含む所定フォーマットの送信データフレームに変換してPON制御部303bに出力し、OLTおよび上位の通信装置を介してIP電話の制御サーバーに送信される。逆に、電話IF部361は、PON制御部303bから入力する通話先からの受信データフレームを音声信号に変換してハンドセット362に出力する。このようにして、IP電話106は、通話先との間で電話回線を確立して通話することができる。
The telephone IF
特に、本実施形態に係るPONシステム100では、0.3Gbpsの専用回線を10GE−PONや1G−EPONとは異なる波長で波長多重するので、従来の10GE−PONや1G−EPONの回線に影響を与えることはない。これにより、図1のOLT101と上位通信装置のL2SW105との間の上り回線と下り回線の余剰帯域の0.3Gbpsを有効利用することができる。例えば、図1(a)の場合は、OLT101からONU側への下り回線の帯域は最大で10Gbpsになり、OLT101と上位通信装置のL2SW105との間の10Gbpsの下り回線を最大限に利用することができる。また、図1(b)の場合でも、ONU側からOLT101側への上り回線の帯域は最大で9Gbpsになり、OLT101と上位通信装置のL2SW105との間の10Gbpsの上り回線を従来よりも有効に利用することができる。
In particular, in the
このように、本実施形態に係るPONシステム100は、OLT101と上位通信装置のL2SW105との間の回線の余剰帯域を利用して、IP電話106など他の通信に利用できるので、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることが可能になる。
As described above, the
ここで、上記の説明ではIP電話106用の0.3Gbpsの専用回線を設けるようにしたが、IP電話106以外の低速の通信装置(例えば制御装置や監視装置など)であっても同様に利用可能である。
Here, in the above description, a 0.3 Gbps dedicated line for the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係るPONシステムおよび局側装置並びに加入者側装置について説明する。
(Second Embodiment)
Next, the PON system, station apparatus, and subscriber apparatus according to the second embodiment will be described.
第1実施形態では、新たな専用回線を波長多重することによってOLT101と上位通信装置のL2SW105との間の回線の余剰帯域を有効利用するようにしたが、図1(b)で説明したように、上り回線の場合は未だ1Gbpsの余剰帯域が生じるという課題がある。そこで、本実施形態では、このような余剰帯域も有効利用可能なPONシステムについて説明する。
In the first embodiment, the extra bandwidth of the line between the
図6(a)は、本実施形態に係るPONシステム100cの構成例を示す図である。尚、図6(a)では、説明がわかり易いように、1台のONU102cしか記載していないが、実際には光スプリッタ104を介して複数のONUが接続される。
FIG. 6A is a diagram illustrating a configuration example of the
図6(a)において、PONシステム100cは、OLT101cと、ONU102cと、光スプリッタ104と、上位通信装置のL2SW105とで構成される。尚、PONシステム100cは、第1実施形態で説明したPONシステム100に対応し、図1と同符号のものは基本的に同じ機能のブロックを示す。また、同じ番号のブロックにアルファベットのcを付加したブロックは、基本機能は同じであるが一部の機能が異なるブロックである。
In FIG. 6A, the
ここで、図1のPONシステム100と異なる部分について説明する。
Here, a different part from the
図6(a)において、ONU102cは、ユーザ端末から入力する送信データを圧縮してOLT101cに送信する。尚、ONU102cからOLT101cへの上り回線は、図1(b)と同じなので最大8.7Gbpsの帯域である。そこで、ONU102cは、例えばユーザ端末が出力する10Gbpsのデータを8.7Gbpsに圧縮することにより、10Gbpsの帯域のデータをOLT101cまで時分割多重で送信することができる。そして、OLT101cは、ONU102cから受信した圧縮データを伸長して元の10Gbpsの帯域のデータに復元し、L2SW105の10Gbpsの上位回線に出力する。これにより、OLT101cは上位回線の帯域を最大限に利用することができる。
In FIG. 6A, the ONU 102c compresses transmission data input from the user terminal and transmits the compressed data to the
図6(b)は、図6(a)で説明した圧縮機能を有する複数のONUが接続される場合のPONシステム100cの構成例を示している。尚、図6(b)において、図6(a)と同符号のものは同じものを示す。
FIG. 6B shows a configuration example of the
図6(b)において、ONU102c,103cは、ユーザ端末から入力する送信データを圧縮してOLT101cに送信する。尚、ONU102c,103cからOLT101cへの上り回線は、図1(b)と同じなので最大8.7Gbpsの帯域である。
In FIG. 6B, the ONUs 102c and 103c compress the transmission data input from the user terminal and transmit it to the
ここで、例えばONU102cは、ユーザ端末が出力する6Gbpsのデータを5.5Gbpsに圧縮する。同様に、ONU103cは、ユーザ端末が出力する4Gbpsのデータを3.2Gbpsに圧縮する。そして、ONU102c,103cがPON回線に出力する圧縮データの合計帯域は8.7Gbpsなので、OLT101cまで時分割多重で送信することができる。OLT101cは、ONU102c,103cから受信したそれぞれの圧縮データを伸長して元の6Gbpsの帯域のデータと4Gbpsの帯域のデータとに復元し、L2SW105の10Gbpsの上位回線に出力する。これにより、OLT101cは上位回線の帯域を最大限に利用することができる。
Here, for example, the ONU 102c compresses 6 Gbps data output from the user terminal to 5.5 Gbps. Similarly, the ONU 103c compresses 4 Gbps data output from the user terminal to 3.2 Gbps. Since the total bandwidth of the compressed data output from the ONUs 102c and 103c to the PON line is 8.7 Gbps, it can be transmitted by time division multiplexing up to the
このように、本実施形態に係るPONシステム100cは、OLT101cと上位通信装置のL2SW105との間の上位回線に余剰帯域が生じないように配下のONU102c,103cの送信データを圧縮してOLT101cに送信するので、実質的な送信データ量を増やすことができる。これにより、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることが可能になる。
As described above, the
次に、ONU102c,103cにおける圧縮処理やOLT101cにおける伸長処理について詳しく説明する。尚、ONU102c,103cの基本構成は、第1実施形態で説明した図3のONU102や図4のONU103と同じである。同様に、OLT101cの基本構成は、第1実施形態で説明した図2のOLT101と同じである。
Next, compression processing in the ONUs 102c and 103c and decompression processing in the
[ONU102c,103cの構成]
ONU102c,103cの基本構成は、第1実施形態で説明した図3のONU102や図4のONU103と同じである。ONU102,103と異なるのは、図3および図4のPON制御部303の構成である。ONU102c,103cにおけるPON制御部303cの構成例を図7に示す。
[Configuration of ONUs 102c and 103c]
The basic configuration of the ONUs 102c and 103c is the same as the
図7において、図3および図4と同符号のものは基本的に同じ機能のブロックを示す。また、同じ番号のブロックにアルファベットのcを付加したブロックは、基本機能は同じであるが一部の機能が異なるブロックである。 In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 4 basically indicate blocks having the same functions. A block in which the letter c is added to the same numbered block is a block having the same basic function but different in some functions.
PON制御部303cは、フレーム送受信部341と、制御部342cと、送信バッファ343と、圧縮部401とで構成される。図7において、ユーザ端末側から入力する送信データは送信バッファ343に一旦蓄積される。そして、送信バッファ343に蓄積された送信データは、制御部342cによってOLT側から割り当てられた送信タイミング(送信開始時刻および送信継続時間)でフレーム送受信部341を介してOLT側に送信される。
The
また、制御部342cは、制御フレーム送受信部351と、送信バッファ量通知部352と、送信タイミング制御部353とで基本的に構成される。制御フレーム送受信部351,送信バッファ量通知部352および送信タイミング制御部353の動作は、図3で説明した通りである。
The
圧縮部401は、所定の圧縮アルゴリズムで送信バッファ343に蓄積されている送信データを圧縮処理し、圧縮後のデータ(圧縮データ)を圧縮前の送信データに置き換えて送信バッファ343に記憶する。尚、送信バッファ量通知部352は、圧縮後の送信バッファ343に保持されているデータ量をOLT側に通知する。
The
このようにして、本実施形態に係るPONシステム100cのONU102c,103cはユーザ端末から入力する送信データを圧縮し、OLT側から割り当てられた送信タイミングで圧縮データをOLT側に送信する。
In this way, the ONUs 102c and 103c of the
尚、圧縮データを送信する際のデータフレームのヘッダ情報として圧縮データであることを示すフラグを付加するようにしても構わない。これにより、OLT側で受信したデータが圧縮データであるか否かを判別でき、圧縮データである場合は伸長し、非圧縮データである場合は伸長処理を行わないようにすることができる。 Note that a flag indicating compressed data may be added as header information of a data frame when transmitting compressed data. As a result, it is possible to determine whether or not the data received on the OLT side is compressed data. When the data is compressed data, the data is decompressed. When the data is uncompressed data, the decompression process can be prevented.
さらに、データの種類に応じて複数の圧縮アルゴリズムを使い分ける場合は、圧縮データのフレームに圧縮に用いた圧縮アルゴリズムの情報を付加するようにしても構わない。或いは、ONUが圧縮処理を行うか否か、または圧縮アルゴリズムの種類などを予めOLT側に通知しておいても構わない。この場合は従来と同じデータフレームを用いることができるという利点がある。 Furthermore, when using a plurality of compression algorithms depending on the type of data, information on the compression algorithm used for compression may be added to the compressed data frame. Alternatively, whether the ONU performs the compression process or the type of the compression algorithm may be notified to the OLT side in advance. In this case, there is an advantage that the same data frame as the conventional one can be used.
[ONU102c,103cの変形例]
上記のように、送信データを単純に圧縮してOLT側に送信するPONシステム100cでも構わないが、送信データの種類によっては圧縮率に違いがある。ところが、OLT側は送信バッファ343に蓄積されている送信予定のデータ量(送信バッファ量)に応じて帯域を割り当てるので、圧縮率の低いデータを送信するONUは圧縮率の高いデータを送信するONUに比べてデータの転送効率が低下するという問題が生じる。そこで、圧縮率と送信バッファ量とに応じて各ONUに割り当てる帯域を制御するためのONU102c,103cの変形例について説明する。
[Modification of ONUs 102c and 103c]
As described above, the
図7において、PON制御部303cの制御部342cは、点線で描いたブロックの圧縮率通知部402が設けられている。圧縮率通知部402は、送信バッファ343に蓄積されている送信データを圧縮部401で圧縮した時の圧縮率を算出してOLT側に通知する。尚、圧縮率の通知は、制御フレーム送受信部351で作成される送信要求の制御フレームに含めてOLT側に送信しても構わないし、制御フレーム送受信部351で圧縮率通知用の専用の制御フレームを作成してOLT側に送信しても構わない。
In FIG. 7, the
このように本変形例におけるONU102c,103cは、ユーザ端末から入力する送信データを圧縮し、その圧縮率をOLT側に通知する。そして、OLT側では、圧縮率(或いは圧縮率と送信バッファ量)に基づいて各ONUに割り当てる帯域が算出され、圧縮率の違いによって不公平にならないように各ONUに帯域が割り当てられる。そして、ONU102c,103cは、OLT側から割り当てられた送信タイミングで圧縮データをOLT側に送信する。尚、ONU102c,103cから通知された圧縮率のOLT側の処理については、次のOLT101cの変形例で詳しく説明する。
As described above, the ONUs 102c and 103c in the present modification compress the transmission data input from the user terminal and notify the compression rate to the OLT side. On the OLT side, the bandwidth allocated to each ONU is calculated based on the compression rate (or compression rate and transmission buffer amount), and the bandwidth is allocated to each ONU so as not to be unfair due to the difference in compression rate. Then, the ONUs 102c and 103c transmit the compressed data to the OLT side at the transmission timing assigned from the OLT side. Note that the processing on the OLT side of the compression rate notified from the ONUs 102c and 103c will be described in detail in the following modification of the
[OLT101cの構成]
次に、OLT101cの構成について説明する。OLT101cの基本構成は、第1実施形態で説明した図2のOLT101と同じである。OLT101と異なるのは、図2のPON制御部203の構成である。OLT101cにおけるPON制御部203cの構成例を図8に示す。
[Configuration of
Next, the configuration of the
図8において、図2と同符号のものは基本的に同じ機能のブロックを示す。また、同じ番号のブロックにアルファベットのcを付加したブロックは、基本機能は同じであるが一部の機能が異なるブロックである。 In FIG. 8, the same reference numerals as those in FIG. 2 basically indicate blocks having the same function. A block in which the letter c is added to the same numbered block is a block having the same basic function but different in some functions.
PON制御部203cは、フレーム送受信部241と、ONU管理部242cと、記憶部243と、バッファ451と、伸長部452とで構成される。図8において、ONU側から入力する受信データはバッファ451に一旦蓄積される。そして、バッファ451に蓄積されたデータはフレーム送受信部241を介して図2の上位側IFによって読み出され、宛先に応じて上位側の回線に送信される。一方、上位側の回線から受信するデータは、フレーム送受信部241でPONシステムのフレームに変換されてONU側に送信される。この時、ONU管理部242cは、各ONUに応じたLLID情報をフレームのヘッダに格納する。尚、ONU毎のLLID情報は、図2で説明したように、ONUの登録時に記憶部243に記憶されている。
The
このようにして、OLT101cは、各ONUから受信するデータを上位側の回線に転送し、上位側の回線から受信するデータを各ONU側に転送する。ここで、本実施形態に係るPONシステム100cのOLT101cは、ONU側から受信した圧縮データを伸長するための伸長部452が設けられている。
In this way, the
また、ONU管理部242cは、図2と同様に、制御フレーム送受信部251と、通信量算出部252と、制御部253cと、伸長制御部453とで構成される。尚、制御フレーム送受信部251および通信量算出部252の動作は図2のPON制御部203の場合と同じである。また、制御部253cも制御フレーム送受信部251および通信量算出部252に関する制御について同じであるが、伸長制御部453および伸長部452の動作も制御する。
Similarly to FIG. 2, the
伸長制御部453は、ONU側から予め通知された圧縮に関する情報(ONUが圧縮処理を行うか否か、または圧縮アルゴリズムの種類など)に応じて、或いはデータフレームのヘッダ情報に付加された圧縮データの有無を示すフラグを参照して、バッファ451に一時的に蓄積されている各ONUから受信したデータフレームが圧縮データである場合は、伸長部452で伸長処理を行って伸長後のデータをバッファ451の圧縮データに置き換える。
The
このようにして、ONU管理部242cは、各ONUから受信するデータが圧縮データと非圧縮データとが混在している場合でも、伸長制御部453によって、バッファ451に一時的に取り込まれた受信データの中で伸長する必要がある圧縮データのみを伸長することができる。
In this way, the
[OLT101cの変形例]
上記のように、ONU側から送られてきた圧縮データを単純に伸長して上位側に送信するOLT101cでも構わないが、先に説明したように、送信データの種類によっては圧縮率に違いがあり、圧縮率の低いデータを送信するONUと圧縮率の高いデータを送信するONUとが混在する場合、帯域の割り当てが不公平になるという問題が生じる。そこで、圧縮率と送信バッファ量とに応じて各ONUに割り当てる帯域を制御するためのOLT101cの変形例について説明する。尚、本変形例におけるOLT101cは、先に説明したONU102c,103cの変形例と対にしてPONシステム100cを構成するものとする。
[Modification of
As described above, the
図8において、PON制御部203cの制御部242cは、点線で描いたブロックの圧縮率取得部454が設けられている。圧縮率取得部454は、ONU102c,103cの送信バッファ343に蓄積されている送信データを圧縮部401で圧縮した時の圧縮率を取得する。尚、圧縮率の取得は、ONU側から送られてくる送信要求の制御フレームに含めて送信される。或いは、ONU側から圧縮率通知用の専用の制御フレームを送信するようにしても構わない。
In FIG. 8, the
そして、ONU管理部242cの制御フレーム送受信部251は、フレーム送受信部241から出力される送信要求の制御フレーム(または圧縮率通知用の専用の制御フレーム)を受け取ると圧縮率取得部454に出力し、圧縮率取得部454はこれらの制御フレームから圧縮率を抽出して通信量算出部252に出力する。
When the control frame transmission /
ここで、図2の説明では、通信量算出部252は、各ONUの送信バッファ量およびPONシステム100cの上り回線速度と、上位側のL2SW105に接続する回線速度に応じて、各ONUのデータ送出量を算出したが、本変形例における通信量算出部252cは、一旦算出したデータ送出量を圧縮率取得部454から通知された圧縮率に応じて変更する処理を行う。例えば、ONU102cとONU103cの上り回線速度が同じ10Gbpsであった場合、且つONU102c,103cから通知された送信バッファ量は同じであった場合は、OLT101cから割り当てられるデータ送出量は同じになり、例えば5Gbpsの帯域がそれぞれのONUに割り当てられる。
Here, in the description of FIG. 2, the communication
ところが、ONU102c,103cから通知された圧縮率がそれぞれ80%,20%であった場合、通信量算出部252cは、ONU102cに2Gbpsの帯域を割り当て、ONU103cに8Gbpsの帯域を割り当てる。つまり、先に算出した帯域の5Gbpsに圧縮率の逆比でそれぞれの帯域を再計算する。これにより、圧縮率の高い方のONU102cには狭い帯域を割り当て、圧縮率の低い方のONU103cには広い帯域を割り当てるので、ONU102cとONU103cとのデータ転送効率が公平になる。つまり、OLT101c側で伸長後のONU102cとONU103cの帯域は共に5Gbpsになり、OLT101cから上位側のL2SW105の10Gbpsの上位回線にも余剰帯域はなくなる。
However, when the compression rates notified from the ONUs 102c and 103c are 80% and 20%, respectively, the traffic calculation unit 252c allocates a 2 Gbps bandwidth to the ONU 102c and allocates an 8 Gbps bandwidth to the ONU 103c. That is, each band is recalculated at the inverse ratio of the compression rate to the previously calculated band of 5 Gbps. As a result, a narrow band is allocated to the ONU 102c having the higher compression ratio and a wide band is allocated to the ONU 103c having the lower compression ratio, so that the data transfer efficiency between the ONU 102c and the ONU 103c becomes fair. That is, the bandwidths of the ONU 102c and the ONU 103c after expansion on the
このように本変形例におけるOLT101cは、ONU側から通知されるデータ圧縮率に基づいて各ONUに割り当てる帯域を算出するので、圧縮率の違いによって不公平にならないように各ONUに帯域を割り当てることができる。これにより、本実施形態に係るPONシステム100cは、OLT101cと上位通信装置のL2SW105との間の上位回線に余剰帯域が生じないように配下のONU102c,103cの送信データを圧縮してOLT101cに送信するので、実質的な送信データ量を増やすことができ、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることが可能になる。
As described above, the
以上、本発明に係るPONシステムおよび局側装置並びに加入者側装置について、実施例を挙げて説明してきたが、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の多様な形で実施することができる。そのため、上述した実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明は、特許請求の範囲によって示されるものであって、本発明は明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。 As mentioned above, although the PON system, the station side apparatus, and the subscriber side apparatus according to the present invention have been described with reference to the embodiments, the present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. Can do. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The present invention is defined by the claims, and the present invention is not limited to the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
100,100c,900・・・PONシステム
101,101c,901・・・局側装置(OLT)
102,103,102c,103c,902,903・・・加入者側装置(ONU)
104,904・・・光スプリッタ
105,905・・・L2SW
106・・・IP電話
201,301・・・WDM部
202,302,302a,302b・・・通信部
203,203c,303,303b,303c・・・PON制御部
204・・・上位側IF部
221,321,321a,321b・・・光モジュール
222,322,322b・・・SERDES部
231・・・1G送信部
232,331,331a,331b・・・10G送信部
233・・・1G/10G受信部
234・・・0.3G送信部
235・・・0.3G受信部
241,341,341b・・・フレーム送受信部
242,242c・・・ONU管理部
243・・・記憶部
251,351・・・制御フレーム送受信部
252,252c・・・通信量算出部
253,253c,342,342b,342c・・・制御部
304・・・ユーザIF部
332,332a,332b・・・10G受信部
343・・・送信バッファ
352・・・送信バッファ量通知部
353・・・送信タイミング制御部
361・・・電話IF部
362・・・ハンドセット
401・・・圧縮部
402・・・圧縮率通知部
451・・・バッファ
452・・・伸長部
453・・・伸長制御部
454・・・圧縮率取得部
100, 100c, 900 ...
102, 103, 102 c, 103 c, 902, 903... Subscriber side unit (ONU)
104, 904...
106:
Claims (5)
前記加入者側装置は、
前記ユーザー端末の送信データを一時的に保持する送信バッファと、
前記送信バッファに保持された送信データを圧縮するデータ圧縮部と、
前記局側装置に前記送信バッファの送信データ量を含む送信要求制御フレームを送信し、前記局側装置からデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを受信して、前記送信バッファの圧縮データを送信する加入者側制御部と
を有し、
前記局側装置は、
前記加入者側装置から受信した圧縮データを伸長するデータ伸長部と、
前記各加入者側装置から通知される送信データ量と、前記加入者側装置の上り方向のPON回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記PON回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求め、前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを当該加入者側装置に送信すると共に、前記データ伸長部が伸長したデータフレームを上位側回線に送信する局側制御部と
を有し、
前記加入者側装置の加入者側制御部は、前記データ圧縮部が前記送信バッファの送信データに対するデータ圧縮率を前記送信要求制御フレームに含めて前記局側装置に送信し、
前記局側装置の前記局側制御部は、前記複数の加入者側装置から受信した前記送信要求制御フレームに含まれる複数のデータ圧縮率を比較し、圧縮率が相対的に低い方の加入者側装置に前記PON回線の上り帯域を広く割り当てるように各加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、各加入者側装置が接続される前記PON回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める
ことを特徴とするPONシステム。 In a PON system composed of a subscriber side device for connecting a user terminal and a station side device for connecting a plurality of the subscriber side devices via a PON line,
The subscriber side device is:
A transmission buffer for temporarily holding transmission data of the user terminal;
A data compression unit for compressing transmission data held in the transmission buffer;
A transmission request control frame including a transmission data amount of the transmission buffer is transmitted to the station side device; a transmission permission control frame including a data transmission start timing and a data transmission duration time is received from the station side device; A subscriber-side control unit that transmits the compressed data of the buffer, and
The station side device
A data decompression unit for decompressing the compressed data received from the subscriber side device;
Using the transmission data amount notified from each subscriber side device, the upstream PON line speed information of the subscriber side apparatus, and the upper line speed information, the upstream communication of the subscriber side apparatus A transmission permission control frame including the data transmission start timing and the data transmission continuation time, and a data transmission start timing and a data transmission continuation time to the PON line to which the subscriber side device is connected. the transmits to the subscriber unit, possess a station side control unit that transmits the data frame to the data decompression section is extended to the upper side line,
The subscriber-side control unit of the subscriber-side device, the data compression unit includes a data compression rate for the transmission data of the transmission buffer included in the transmission request control frame, and transmits to the station-side device,
The station-side control unit of the station-side device compares a plurality of data compression rates included in the transmission request control frames received from the plurality of subscriber-side devices, and a subscriber having a relatively low compression rate The upstream communication volume of each subscriber-side device is calculated so that the upstream bandwidth of the PON line is widely allocated to the side device, and the data transmission start timing and data transmission to the PON line to which each subscriber-side device is connected A PON system characterized by obtaining a duration time .
前記ユーザー端末の送信データを一時的に保持する送信バッファと、
前記送信バッファに保持された送信データを圧縮するデータ圧縮部と、
前記局側装置に前記送信バッファの送信データ量を含む送信要求制御フレームを送信し、前記局側装置からデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを受信して、前記送信バッファの圧縮データを送信する加入者側制御部と
を設け、
前記加入者側制御部は、前記データ圧縮部が前記送信バッファの送信データに対するデータ圧縮率を前記送信要求制御フレームに含めて前記局側装置に送信する
ことを特徴とする加入者側装置。 In the subscriber side device that is accommodated in the PON system station side device by the PON line and transmits the data of the user terminal,
A transmission buffer for temporarily holding transmission data of the user terminal;
A data compression unit for compressing transmission data held in the transmission buffer;
A transmission request control frame including a transmission data amount of the transmission buffer is transmitted to the station side device; a transmission permission control frame including a data transmission start timing and a data transmission duration time is received from the station side device; And a subscriber-side control unit that transmits the compressed data of the buffer ,
The subscriber side device, wherein the data compression unit includes the data compression rate for the transmission data of the transmission buffer in the transmission request control frame and transmits the data to the station side device.
前記加入者側装置から受信した圧縮データを伸長するデータ伸長部と、
前記各加入者側装置から送信要求制御フレームにより通知される送信データ量と、前記加入者側装置の上り方向のPON回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記PON回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求め、前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを当該加入者側装置に送信すると共に、前記データ伸長部が伸長したデータフレームを上位側回線に送信する局側制御部と
を設け、
前記局側制御部は、前記複数の加入者側装置から受信した前記送信要求制御フレームに含まれる複数のデータ圧縮率を比較し、圧縮率が相対的に低い方の加入者側装置に前記PON回線の上り帯域を広く割り当てるように各加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、各加入者側装置が接続される前記PON回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める
ことを特徴とする局側装置。 In the station side device of the PON system that accommodates a plurality of subscriber side devices to which user terminals are connected by a PON line,
A data decompression unit for decompressing the compressed data received from the subscriber side device;
Using the transmission data amount notified from each subscriber side device by a transmission request control frame , the upstream PON line rate information of the subscriber side device, and the higher side line rate information, the subscriber side device And calculating the data transmission start timing and data transmission duration time to the PON line to which the subscriber side apparatus is connected, and calculating the data transmission start timing and the data transmission duration time. A transmission permission control frame including the station side control unit for transmitting the data frame expanded by the data expansion unit to an upper line ,
The station-side control unit compares a plurality of data compression rates included in the transmission request control frames received from the plurality of subscriber-side devices, and sends the PON to a subscriber-side device having a relatively low compression rate. The amount of communication in the uplink direction of each subscriber side device is calculated so as to widely allocate the uplink bandwidth of the line, and the data transmission start timing and data transmission duration time to the PON line to which each subscriber side device is connected are obtained. The station side device characterized by the above-mentioned.
前記PON回線とは異なる帯域で前記PON回線に波長多重した専用回線を介して前記局側装置に接続される前記加入者側装置とは異なる専用加入者端末を設け、
前記局側装置に、
前記複数の加入者側装置と上位側回線との間で送受信されるデータの多重および分離を行う多重分離部と、
前記局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置の管理を行う加入者装置管理部と、
前記PON回線とは異なる帯域で前記PON回線に波長多重した専用回線を介して前記専用加入者端末と通信を行う通信部と
を設け、
前記多重分離部は、前記通信部が前記専用加入者端末から受信するデータを前記複数の加入者側装置から受信するデータに多重して上位側回線に送信し、上位側回線から受信したデータを分離した前記専用加入者端末向けのデータを前記通信部を介して前記専用加入者端末に送信する
ことを特徴とするPONシステム。 The PON system according to claim 1 ,
Providing a dedicated subscriber terminal different from the subscriber side device connected to the station side device via a dedicated line wavelength-multiplexed to the PON line in a band different from the PON line;
In the station side device,
A demultiplexing unit that multiplexes and demultiplexes data transmitted and received between the plurality of subscriber-side devices and the higher-level line;
A subscriber unit management unit for managing the plurality of subscriber units accommodated for each station unit;
A communication unit for communicating with the dedicated subscriber terminal via a dedicated line wavelength-multiplexed with the PON line in a band different from the PON line;
The demultiplexing unit multiplexes data received from the dedicated subscriber terminal by the communication unit with data received from the plurality of subscriber side devices and transmits the multiplexed data to the upper line, and receives data received from the upper line. A PON system, wherein the separated data for the dedicated subscriber terminal is transmitted to the dedicated subscriber terminal via the communication unit.
前記専用加入者端末は、IP電話であることを特徴とするPONシステム。 In the PON system according to claim 4 ,
The PON system, wherein the dedicated subscriber terminal is an IP phone.
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