JP5876426B2 - Time synchronization method in optical communication system - Google Patents

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Description

本発明は、ｐａｓｓｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ（ＰＯＮ）を介した時刻同期装置間の時刻同期方式に関する。   The present invention relates to a time synchronization method between time synchronization apparatuses via a passive optical network (PON).

パケット通信を利用した時刻同期技術は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）をはじめとするパケット通信の普及とともに年々需要が高まっている。例えば、パケット通信を利用したモバイルバックホールではハンドオーバー機能や通信品質の向上のためにパケット通信による時刻同期技術が必要となる。また、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ化が見込まれている変電所間のネットワークにおいても、計測装置間のパケット通信による時刻同期技術は、変圧器の故障や地絡を検知し系統事故が起きた箇所を即時に遮断するため必要となることが予想される。   The demand for time synchronization technology using packet communication has been increasing year by year with the spread of packet communication including Ethernet (registered trademark). For example, in mobile backhaul using packet communication, a time synchronization technique based on packet communication is required to improve a handover function and communication quality. In addition, even in networks between substations where Ethernet is expected, time synchronization technology based on packet communication between measuring devices detects transformer failures and ground faults and immediately shuts off locations where system faults have occurred. Therefore, it is expected to be necessary.

モバイルバックホールや変電所間のネットワークにおける有力な時刻同期技術としてＩＥＥＥ１５８８ ｖ２が標準化されている（例えば、非特許文献１参照。）。ＩＥＥＥ１５８８ ｖ２では、ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）により時刻同期主装置（以下、時刻同期マスタと称する。）と時刻同期従属装置（以下、時刻同期スレーブと称する。）間の往復の伝搬遅延が等しいという前提のもとで伝搬遅延を算出し、時刻同期マスタと時刻同期スレーブの時刻タイマの絶対値を同期させている。   IEEE 1588 v2 has been standardized as a powerful time synchronization technology in networks between mobile backhaul and substations (for example, see Non-Patent Document 1). In IEEE 1588 v2, it is assumed that the round-trip propagation delay between a time synchronization main device (hereinafter referred to as a time synchronization master) and a time synchronization slave device (hereinafter referred to as a time synchronization slave) is equal by PTP (Precision Time Protocol). The propagation delay is calculated under this condition, and the absolute values of the time timers of the time synchronization master and the time synchronization slave are synchronized.

一方、ＩＥＥＥ８０２．３ ａｈで規定されているＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ−Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のネットワークでは、加入者光終端装置であるＯＮＵから局舎光終端装置であるＯＬＴへ向かうパケットがＯＬＴからＯＮＵへ向かうパケットに比べ、ＰＯＮにおける動的帯域割り当て（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）やディスカバリープロセスに起因した遅延ゆらぎを持つ。このためＰＯＮを介したネットワークでは、ＩＥＥＥ１５８８ ｖ２による時刻同期の精度が劣化する。この課題を解決するため、ＩＥＥＥ８０２．１ ＡＳでは、ＯＬＴとＯＮＵ間の時刻同期にＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用し、ＰＯＮを介したネットワークにおいてもＰＴＰにより精度の高い時刻同期を実現している（例えば、非特許文献２参照。）。   On the other hand, in a GE-PON (Gigabit Ethernet-Passive Optical Network) network defined in IEEE 802.3ah, a packet from an ONT that is a subscriber optical terminal to an OLT that is a central office optical terminal is transmitted from the OLT to the ONU. Compared to a packet destined for, a dynamic bandwidth allocation (DBA: Dynamic Bandwidth Allocation) in PON and a delay fluctuation caused by a discovery process. For this reason, in the network via PON, the accuracy of time synchronization by IEEE 1588 v2 deteriorates. In order to solve this problem, IEEE 802.1AS uses MPCP (Multi-Point Control Protocol) for time synchronization between OLT and ONU, and realizes highly accurate time synchronization by PTP even in a network via PON. (See, for example, Non-Patent Document 2).

ＩＥＥＥ１５８８ ｖ２IEEE 1588 v2 ＩＥＥＥ８０２．１ＡＳIEEE802.1AS ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ、Ｐ２１８ Ｔａｂｌｅ ５７−１１IEEE802.3ah, P218 Table 57-11

ところが、ＩＥＥＥ８０２．１ ＡＳは時刻同期させるネットワークの端末がすべてＰＴＰを解釈する機能を実装していることが必要であるため、現在運用されている光アクセスネットワークでＩＥＥＥ８０２．１ ＡＳによる時刻同期を実現させようとすると、ＯＮＵ、ＯＬＴなどのネットワーク装置すべてにＰＴＰを解釈する機能を付与することが必要となる。そこで、ＩＥＥＥ１５８８ ｖ２とＩＥＥＥ８０２．１ ＡＳを併用して既存の光アクセスネットワークの時刻同期を実現する方法が考えられるが、ＰＴＰに準拠していないＯＬＴなどでは、ＰＯＮのＤＢＡやディスカバリープロセスによるパケット遅延ゆらぎの影響を受けて時刻同期精度が劣化する。   However, since IEEE802.1AS requires that all terminals of the network to be time-synchronized have a function of interpreting PTP, time synchronization by IEEE802.1AS is realized in the currently operated optical access network. If it is going to make it, it will be necessary to provide the function which interprets PTP to all network apparatuses, such as ONU and OLT. Therefore, a method of realizing time synchronization of an existing optical access network by using IEEE 1588 v2 and IEEE 802.1AS together is conceivable. However, in OLT that does not comply with PTP, packet delay fluctuation due to PON DBA or discovery process is considered. The time synchronization accuracy deteriorates due to the influence of.

この問題を解決するため、伝搬遅延を算出するための時刻同期パケットを、別途測定し保持しているＰＯＮ区間の伝搬遅延時間の２倍保持し時刻同期装置へ送り返すことで、ＰＯＮ区間のパケット遅延ゆらぎを受けない時刻同期が可能となる。しかし、時刻同期マスタと時刻同期スレーブがＯＮＵ配下に存在する場合は、ＰＴＰを解釈する機能をＯＮＵが持つことになり、ＯＬＴに比べて非常に多くのネットワーク装置を交換する必要がある。   In order to solve this problem, the time delay packet for calculating the propagation delay is held twice as long as the propagation delay time of the separately measured and held PON interval, and is sent back to the time synchronizer, so that the packet delay in the PON interval Time synchronization without fluctuation is possible. However, when the time synchronization master and the time synchronization slave exist under the ONU, the ONU has a function of interpreting the PTP, and it is necessary to exchange a larger number of network devices than the OLT.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、ＰＴＰを解釈しない加入者光終端装置を含むＰＯＮシステムにおいて、ＰＴＰを解釈する局舎光終端装置を設置することで、ＰＴＰによる時刻同期方式を実現することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and in a PON system including a subscriber optical terminal device that does not interpret PTP, a time synchronization method using PTP is realized by installing a local optical terminal device that interprets PTP. For the purpose.

本発明は、ＯＮＵに機能を追加することなく、ＯＬＴ側にＰＴＰ機能とＯＮＵまでの遅延時間を保持する機能を有することで、ＰＴＰによる時刻同期方式を実現することを可能とする。   The present invention makes it possible to realize a time synchronization method based on PTP by having a function for holding a PTP function and a delay time until the ONU on the OLT side without adding a function to the ONU.

本発明による光通信システムの時刻同期方法は、
局舎光終端装置と複数の加入者光終端装置とを備えるＰＯＮシステムと、
前記加入者光終端装置の少なくとも１つに接続された時刻同期主装置と、
前記時刻同期主装置の接続されている加入者光終端装置とは異なる前記加入者光終端装置の少なくとも１つに接続された時刻同期従属装置と、
を備える光通信システムの時刻同期方法であって、
前記局舎光終端装置が、
前記時刻同期主装置から送信された前記時刻同期従属装置宛のパケットを判別し、当該パケットに対して前記時刻同期主装置から前記時刻同期従属装置への伝搬遅延が一定になるように遅延させ、
前記時刻同期従属装置から送信された前記時刻同期主装置宛のパケットを判別し、当該パケットに対して前記時刻同期従属装置から前記時刻同期主装置への伝搬遅延が一定になるように遅延させるパケット遅延ゆらぎ補正手順を有する。 The time synchronization method of the optical communication system according to the present invention includes:
A PON system comprising a central office optical termination device and a plurality of subscriber optical termination devices;
A time synchronization main unit connected to at least one of the subscriber optical termination units;
A time synchronization subordinate device connected to at least one of the subscriber optical termination devices different from the subscriber optical termination device to which the time synchronization main device is connected;
A time synchronization method for an optical communication system comprising:
The station light termination device is
Determine the packet addressed to the time synchronization subordinate device transmitted from the time synchronization main device, delay the packet so that the propagation delay from the time synchronization main device to the time synchronization subordinate device becomes constant,
A packet for determining a packet addressed to the time synchronization main apparatus transmitted from the time synchronization subordinate apparatus and delaying the packet so that a propagation delay from the time synchronization subordinate apparatus to the time synchronization main apparatus is constant. It has a delay fluctuation correction procedure.

本発明による時刻同期システムは、
局舎光終端装置と複数の加入者光終端装置とを備えるＰＯＮシステムと、
前記加入者光終端装置の少なくとも１つに接続された時刻同期主装置と、
前記時刻同期主装置の接続されている加入者光終端装置とは異なる前記加入者光終端装置の少なくとも１つに接続された時刻同期従属装置と、
を備える時刻同期システムであって、
前記局舎光終端装置が、
前記時刻同期主装置から送信された前記時刻同期従属装置宛のパケットを判別し、当該パケットに対して前記時刻同期主装置から前記時刻同期従属装置への伝搬遅延が一定になるように遅延させ、
前記時刻同期従属装置から送信された前記時刻同期主装置宛のパケットを判別し、当該パケットに対して前記時刻同期従属装置から前記時刻同期主装置への伝搬遅延が一定になるように遅延させるパケット遅延ゆらぎ補正機能を有する。 The time synchronization system according to the present invention includes:
A PON system comprising a central office optical termination device and a plurality of subscriber optical termination devices;
A time synchronization main unit connected to at least one of the subscriber optical termination units;
A time synchronization subordinate device connected to at least one of the subscriber optical termination devices different from the subscriber optical termination device to which the time synchronization main device is connected;
A time synchronization system comprising:
The station light termination device is
Determine the packet addressed to the time synchronization subordinate device transmitted from the time synchronization main device, delay the packet so that the propagation delay from the time synchronization main device to the time synchronization subordinate device becomes constant,
A packet for determining a packet addressed to the time synchronization main apparatus transmitted from the time synchronization subordinate apparatus and delaying the packet so that a propagation delay from the time synchronization subordinate apparatus to the time synchronization main apparatus is constant. Has a delay fluctuation correction function.

本発明による光通信システムの時刻同期方法では、
前記パケット遅延ゆらぎ補正手順において、
前記時刻同期主装置から送信された前記時刻同期従属装置宛のパケットの前記時刻同期従属装置への送信タイミングが前記時刻同期主装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間の経過時と一致するように、前記時刻同期主装置から送信された前記時刻同期従属装置宛のパケットを遅延させるとともに、
前記時刻同期従属装置から送信された前記時刻同期主装置宛のパケットの前記時刻同期主装置への送信タイミングが前記時刻同期従属装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間の経過時と一致するように前記時刻同期従属装置から送信された前記時刻同期主装置宛のパケットを遅延させてもよい。 In the time synchronization method of the optical communication system according to the present invention,
In the packet delay fluctuation correction procedure,
The transmission timing of the packet addressed to the time synchronization subordinate apparatus transmitted from the time synchronization main apparatus to the time synchronization subordinate apparatus coincides with the time when the maximum delay time from the time synchronization main apparatus to the station optical terminal apparatus has elapsed. And delaying the packet destined for the time synchronization subordinate device transmitted from the time synchronization main device,
The transmission timing of the packet destined for the time synchronization main apparatus transmitted from the time synchronization subordinate apparatus to the time synchronization main apparatus coincides with the elapse of the maximum delay time from the time synchronization subordinate apparatus to the station optical terminal apparatus. As described above, the packet destined for the time synchronization main apparatus transmitted from the time synchronization subordinate apparatus may be delayed.

本発明による光通信システムの時刻同期方法では、
前記時刻同期主装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間及び前記時刻同期従属装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間は、ディスカバリーゲートとＤＢＡサイクルを考慮した最も長い遅延時間と等しくなるように定められていてもよい。 In the time synchronization method of the optical communication system according to the present invention,
The maximum delay time from the time synchronization main apparatus to the station optical terminal apparatus and the maximum delay time from the time synchronization subordinate apparatus to the station optical terminal apparatus are the longest delay time considering a discovery gate and a DBA cycle. It may be determined to be equal.

本発明による光通信システムの時刻同期方法では、
前記時刻同期主装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間及び前記時刻同期従属装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間は、前記局舎光終端装置が予め保持していてもよい。 In the time synchronization method of the optical communication system according to the present invention,
The maximum delay time from the time synchronization main apparatus to the station optical terminal apparatus and the maximum delay time from the time synchronization subordinate apparatus to the station optical terminal apparatus may be held in advance by the station optical terminal apparatus. Good.

本発明による光通信システムの時刻同期方法では、
前記時刻同期主装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間及び前記時刻同期従属装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間は、前記局舎光終端装置から前記加入者光終端装置へ送信するＧｒａｎｔメッセージを用いて定められていてもよい。 In the time synchronization method of the optical communication system according to the present invention,
The maximum delay time from the time synchronization main device to the station optical terminal device and the maximum delay time from the time synchronization subordinate device to the station optical terminal device are as follows: It may be determined using a Grant message to be transmitted.

本発明による光通信システムの時刻同期方法では、
前記パケット遅延ゆらぎ補正手順において、
前記時刻同期主装置から送信された前記時刻同期従属装置宛のパケットについて前記時刻同期主装置から前記局舎光終端装置までの遅延時間が予め定められた閾値よりも長いときは当該パケットを廃棄し、
前記時刻同期従属装置から送信された前記時刻同期主装置宛のパケットについて前記時刻同期従属装置から前記局舎光終端装置までの遅延時間が予め定められた閾値よりも長いときは当該パケットを廃棄してもよい。 In the time synchronization method of the optical communication system according to the present invention,
In the packet delay fluctuation correction procedure,
If the delay time from the time synchronization main unit to the station optical terminal device is longer than a predetermined threshold for the packet addressed to the time synchronization subordinate device transmitted from the time synchronization main unit, the packet is discarded. ,
If the delay time from the time synchronization subordinate apparatus to the station optical terminal apparatus is longer than a predetermined threshold for the packet addressed to the time synchronization main apparatus transmitted from the time synchronization subordinate apparatus, the packet is discarded. May be.

本発明による光通信システムの時刻同期方法では、
前記予め定められた閾値は、ディスカバリーゲートの影響でＤＢＡサイクルを考慮して定められた遅延時間であってもよい。 In the time synchronization method of the optical communication system according to the present invention,
The predetermined threshold may be a delay time determined in consideration of a DBA cycle due to an influence of a discovery gate.

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。   The above inventions can be combined as much as possible.

本発明によれば、ＰＴＰを解釈しない加入者光終端装置を含むＰＯＮシステムを介した時刻同期において、ＰＴＰを解釈する局舎光終端装置を設置することで、ＰＴＰによる高精度な時刻同期方式を実現することができる。   According to the present invention, in the time synchronization via the PON system including the subscriber optical terminator that does not interpret the PTP, a highly accurate time synchronization method based on the PTP can be achieved by installing the station optical terminator that interprets the PTP. Can be realized.

第一実施形態に係る光通信システムの構成例を示す。The structural example of the optical communication system which concerns on 1st embodiment is shown. 時刻同期マスタと時刻同期スレーブ間の遅延時間の算出例を示す。An example of calculating the delay time between the time synchronization master and the time synchronization slave is shown. 第一実施形態に係る局舎光終端装置の機能ブロックの一例を示す。An example of the functional block of the station optical termination device concerning a first embodiment is shown. 第一実施形態に係る光通信システムの遅延時間算出のためのチャート図である。It is a chart figure for delay time calculation of the optical communication system concerning a first embodiment. 第二実施形態に係る局舎光終端装置の機能ブロックの一例を示す。An example of the functional block of the station optical termination device concerning a second embodiment is shown. 第三実施形態に係る局舎光終端装置の機能ブロックの一例を示す。An example of the functional block of the station optical termination device concerning a third embodiment is shown.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一の様態における光通信システムの構成を表している。図１において、時刻同期システムは、時刻同期マスタ８２、時刻同期スレーブ８３、ＰＯＮシステム８１、上位コアネットワーク８４から構成されている。ＰＯＮシステム８１は、加入者光終端装置２０、局舎光終端装置１０を備える。時刻同期マスタ８２、時刻同期スレーブ８３、加入者光終端装置２０の台数は例示であって、ここで説明した台数に限定されるものではない。 (First embodiment)
FIG. 1 shows the configuration of an optical communication system according to the first aspect of the present invention. In FIG. 1, the time synchronization system includes a time synchronization master 82, a time synchronization slave 83, a PON system 81, and an upper core network 84. The PON system 81 includes a subscriber optical terminal device 20 and a station optical terminal device 10. The numbers of the time synchronization master 82, the time synchronization slave 83, and the subscriber optical terminal device 20 are examples, and are not limited to the numbers described here.

時刻同期スレーブ８３は、時刻同期マスタ８２と時刻同期スレーブ８３間の遅延時間を算出するため、図２のように時刻同期マスタ８２から時刻同期スレーブ８３へ送ったＳｙｎｃメッセージの送信時刻ｔ１と受信時刻ｔ２および時刻同期スレーブ８３から時刻同期マスタ８２へ送ったＤｅｌａｙ−Ｒｅｑメッセージの送信時刻ｔ３と受信時刻ｔ４を用いて、［（ｔ２−ｔ１）＋（ｔ４−ｔ３）］／２により＜ｍｅａｎ Ｐａｔｈ Ｄｅｌａｙ＞を計算する。 Time synchronization slave 83, the time for calculating the synchronization master 82 and the time delay between synchronization slave 83, the time synchronization transmission time t 1 and the reception of the Sync message sent to the time synchronization slave 83 from the master 82 as shown in FIG. 2 using the time t 2 and time synchronization slave 83 times the transmission time t 3 of the Delay-Req message sent to the synchronous master 82 the reception time t 4, [(t 2 -t1 ) + (t 4 -t 3)] <Mean Path Delay> is calculated by / 2.

図３は、局舎光終端装置１０の機能ブロックを示している。局舎光終端装置１０は、加入者光終端装置側インタフェース１１、ＰＴＰパケット識別部１２、ＰＴＰパケット遅延付加部２１、最大遅延量保持部１３、スイッチ部１４、上位コアネットワーク側インタフェース１５、から構成されている。ＰＴＰパケット遅延付加部２１がパケット遅延ゆらぎ補正機能を有し、パケット遅延ゆらぎ補正手順を実行する。   FIG. 3 shows functional blocks of the station optical terminal device 10. The station optical terminal device 10 includes a subscriber optical terminal device side interface 11, a PTP packet identification unit 12, a PTP packet delay adding unit 21, a maximum delay amount holding unit 13, a switch unit 14, and an upper core network side interface 15. Has been. The PTP packet delay adding unit 21 has a packet delay fluctuation correction function, and executes a packet delay fluctuation correction procedure.

加入者光終端装置２０から加入者光終端装置側インタフェース１１へ到着したパケットは、ＰＴＰパケット識別部１２によりＰＴＰパケットとそれ以外のパケットに分けられる。ＰＴＰパケットはＰＴＰパケット遅延付加部２１を通過してスイッチ部１４に入力され、ＰＴＰ以外のパケットはＰＴＰパケット遅延付加部２１を通らずにスイッチ部１４に入力される。   A packet that arrives at the subscriber optical terminal device side interface 11 from the subscriber optical terminal device 20 is divided into a PTP packet and other packets by the PTP packet identification unit 12. PTP packets pass through the PTP packet delay adding unit 21 and are input to the switch unit 14, and packets other than PTP are input to the switch unit 14 without passing through the PTP packet delay adding unit 21.

ＰＴＰパケット遅延付加部２１は、最大遅延量保持部１３で保持されている時刻同期装置（マスタ、スレーブ）から局舎光終端装置までの最大遅延量をもとに、個々の到着ＰＴＰパケットに対して所定の遅延ΔＴを付加した後、ＰＴＰパケットをスイッチ部１４へ入力する。ここで、所定の遅延ΔＴは最大遅延量ｔｍａｘから到着ＰＴＰパケットの遅延量を差し引いた遅延である。 The PTP packet delay adding unit 21 applies an individual arrival PTP packet to each incoming PTP packet based on the maximum delay amount from the time synchronization device (master, slave) to the station optical terminal device held in the maximum delay amount holding unit 13. After adding a predetermined delay ΔT, the PTP packet is input to the switch unit 14. Here, the predetermined delay ΔT is a delay obtained by subtracting the delay amount of the arrival PTP packet from the maximum delay amount tmax .

スイッチ部１４では、ＰＴＰパケット識別部１２からの入力、ＰＴＰパケット遅延付加部２１からの入力、上位コアネットワーク側インタフェース１５からの入力の３つの入力と、加入者光終端装置側インタフェース１１への出力、上位コアネットワーク側インタフェース１５への出力の２つの出力を備える。スイッチ部１４は、ＰＴＰパケット遅延付加部２１から入力されたＰＴＰパケットを加入者光終端装置側インタフェース１１へ出力する。このときのＰＴＰパケットの宛先は、送信元が時刻同期マスタ８２であれば時刻同期スレーブ８３であり、送信元が時刻同期スレーブ８３であれば時刻同期マスタ８２である。   In the switch unit 14, three inputs, an input from the PTP packet identification unit 12, an input from the PTP packet delay adding unit 21, and an input from the upper core network side interface 15, and an output to the subscriber optical terminator side interface 11 , Two outputs of the output to the upper core network side interface 15 are provided. The switch unit 14 outputs the PTP packet input from the PTP packet delay adding unit 21 to the subscriber optical terminating device side interface 11. The destination of the PTP packet at this time is the time synchronization slave 83 if the transmission source is the time synchronization master 82, and the time synchronization master 82 if the transmission source is the time synchronization slave 83.

図４は、本発明の第一の様態における光通信システムの遅延時間算出のためのチャート図である。時刻同期マスタ８２から時刻ｔ１に送信されたＰＴＰパケットは、局舎光終端装置１０に時刻ｔａに到着し、時刻ｔａに所定の遅延ΔＴを付加した時刻ｔｂに局舎光終端装置１０から送信され、時刻ｔ２に時刻同期スレーブ８３に到着する。ここで、本実施形態では、所定の遅延ΔＴが付加されているため、ｔｂは以下の式（１）により求められる。
（数１）
ｔｂ＝ｔａ＋｛ｔｍａｘ−（ｔａ−ｔ１）｝＋ｔｘ …（１） FIG. 4 is a chart for calculating the delay time of the optical communication system according to the first aspect of the present invention. Time PTP packet transmitted from the synchronization master 82 at time t 1 arrives at time t a the central office optical termination unit 10, the station optical termination unit at the time t b obtained by adding a predetermined delay ΔT to the time t a sent from 10, arrives at the time synchronization slave 83 to the time t 2. Here, in the present embodiment, since a predetermined delay ΔT is added, t b is obtained by the following equation (1).
(Equation 1)
t b = t a + {t max - (t a -t 1)} + t x ... (1)

ここで、ｔｍａｘは図３の最大遅延量保持部１３で保持している時刻同期マスタ８２から局舎光終端装置１０の間の最大遅延量であり、パケットの遅延をモニタリングし一定時間蓄積した実測値の中から最大の量を逐次代入する方式と、固定値をあらかじめ設定しておく方式が考えられる。ｔｘは局舎光終端装置１０内での処理遅延である。 Here, t max is the maximum delay amount between the time synchronization master 82 and the station optical terminal device 10 held in the maximum delay amount holding unit 13 of FIG. 3, and the packet delay is monitored and accumulated for a certain period of time. A method of sequentially substituting the maximum amount from the actually measured values and a method of setting a fixed value in advance are conceivable. t x is a processing delay in the station optical terminal device 10.

式（１）の右辺を計算するとｔ１＋ｔｍａｘ＋ｔｘとなり、ｔｂはＰＴＰパケットが局舎光終端装置１０への到着時刻ｔａによらない値となる。よってＰＴＰパケットが時刻同期スレーブ８３へ到着する時刻ｔ２もｔａによらない値となり、ＰＯＮのＤＢＡやディスカバリープロセスによるパケット遅延ゆらぎの影響を補償することができる。時刻同期スレーブ８３から時刻ｔ３に送信されたＰＴＰパケットが時刻同期マスタ８２に到着する時刻ｔ４も同様にしてパケット遅延ゆらぎの影響を補償することができる。 When the right side of Expression (1) is calculated, t 1 + t max + t x is obtained , and t b is a value that does not depend on the arrival time ta of the PTP packet at the station optical terminal device 10. Therefore, the time t 2 at which the PTP packet arrives at the time synchronization slave 83 is also a value that does not depend on ta, and the influence of the packet delay fluctuation due to the PON DBA and the discovery process can be compensated. Time t 4 when PTP packet transmitted from the time synchronization slave 83 to the time t 3 has arrived at the time synchronization master 82 can compensate for the influence of packet delay variation similarly.

本方式で得られたｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４から算出される＜ｍｅａｎ Ｐａｔｈ Ｄｅｌａｙ＞は、加入者光終端装置２０から局舎光終端装置１０へ転送されるＰＴＰパケットが受けるパケット遅延ゆらぎの影響を補償することで加入者光終端装置２０に接続された時刻同期マスタ８２と時刻同期スレーブ８３による高精度な時刻同期を実現することができる。 <Mean Path Delay> calculated from t 1 , t 2 , t 3 , and t 4 obtained by this method is a packet received by the PTP packet transferred from the subscriber optical terminating device 20 to the central office optical terminating device 10 By compensating for the influence of the delay fluctuation, it is possible to realize highly accurate time synchronization by the time synchronization master 82 and the time synchronization slave 83 connected to the subscriber optical terminal device 20.

（第二実施形態）
図５は、本発明の第二の様態における光通信システムの局舎光終端装置１０を表している。図５において局舎光終端装置１０は、加入者光終端装置側インタフェース１１、ＰＴＰパケット識別部１２、ＰＴＰパケット処理部２２、最大遅延量保持部１３、スイッチ部１４、上位コアネットワーク側インタフェース１５、から構成されている。ＰＴＰパケット処理部２２がパケット遅延ゆらぎ補正機能を有し、パケット遅延ゆらぎ補正手順を実行する。 (Second embodiment)
FIG. 5 shows a station optical terminal device 10 of the optical communication system according to the second aspect of the present invention. In FIG. 5, the station optical terminal device 10 includes a subscriber optical terminal device side interface 11, a PTP packet identification unit 12, a PTP packet processing unit 22, a maximum delay amount holding unit 13, a switch unit 14, an upper core network side interface 15, It is composed of The PTP packet processing unit 22 has a packet delay fluctuation correction function and executes a packet delay fluctuation correction procedure.

加入者光終端装置２０から加入者光終端装置側インタフェース１１へ到着したパケットは、ＰＴＰパケット識別部１２によりＰＴＰパケットとそれ以外のパケットに分けられる。ＰＴＰパケットはＰＴＰパケット処理部２２を通過してスイッチ部１４に入力されるか、ＰＴＰパケット処理部２２で棄却される。ＰＴＰ以外のパケットはＰＴＰパケット処理部２２を通らずにスイッチ部１４に入力される。   A packet that arrives at the subscriber optical terminal device side interface 11 from the subscriber optical terminal device 20 is divided into a PTP packet and other packets by the PTP packet identification unit 12. The PTP packet passes through the PTP packet processing unit 22 and is input to the switch unit 14 or is rejected by the PTP packet processing unit 22. Packets other than PTP are input to the switch unit 14 without passing through the PTP packet processing unit 22.

ＰＴＰパケット処理部２２は、ｔ１とｔａからＰＴＰパケットが時刻同期マスタ８２から局舎光終端装置１０の区間に受けた遅延（ｔａ−ｔ１）を計算し、閾値ｔｓと比較する。（ｔａ−ｔ１）＞ｔｓを満たすとき、ＰＴＰパケット処理部２２は当該ＰＴＰパケットを棄却する。ここで閾値ｔｓは、ＰＴＰパケットが加入者光終端装置２０から局舎光終端装置１０へ転送される際にディスカバリープロセスの影響を受けて通常のＤＢＡによる遅延よりも大きな遅延を受けたときに棄却できるような値に設定する。 PTP packet processing unit 22 calculates the delay PTP packet from t 1 and t a is received in the interval central office optical terminal device 10 from the time synchronization master 82 (t a -t 1), it is compared with a threshold value t s . When satisfying (t a -t 1)> t s, PTP packet processing unit 22 rejects the PTP packet. Here, the threshold value t s is determined when a PTP packet is subjected to a delay larger than a delay due to a normal DBA due to the influence of the discovery process when the PTP packet is transferred from the subscriber optical terminating device 20 to the central office optical terminating device 10. Set to a value that can be rejected.

（ｔａ−ｔ１）＜ｔｓを満たすＰＴＰパケットは、最大遅延量保持部１３で保持されている時刻同期装置（時刻同期マスタ８２又は時刻同期スレーブ８３）から局舎光終端装置１０までの最大遅延量をもとに、個々の到着ＰＴＰパケットに対して所定の遅延ΔＴを付加した後、ＰＴＰパケットをスイッチ部１４へ入力する。スイッチ部１４では、ＰＴＰパケット識別部１２からの入力、ＰＴＰパケット処理部２２からの入力、上位コアネットワーク側インタフェース１５からの入力の３つの入力と、加入者光終端装置側インタフェース１１への出力、上位コアネットワーク側インタフェース１５への出力の２つの出力を備える。スイッチ部１４は、ＰＴＰパケット処理部２２から入力されたＰＴＰパケットを加入者光終端装置側インタフェース１１へ出力する。このときのＰＴＰパケットの宛先は、送信元が時刻同期マスタ８２であれば時刻同期スレーブ８３であり、送信元が時刻同期スレーブ８３であれば時刻同期マスタ８２である。 (T a -t 1) <PTP packets satisfying t s is from the time synchronization device which is held by the maximum delay amount holding unit 13 (time synchronization master 82 or time synchronization slave 83) to station building optical termination unit 10 After adding a predetermined delay ΔT to each incoming PTP packet based on the maximum delay amount, the PTP packet is input to the switch unit 14. In the switch unit 14, three inputs, an input from the PTP packet identification unit 12, an input from the PTP packet processing unit 22, and an input from the upper core network side interface 15, and an output to the subscriber optical termination device side interface 11, Two outputs of the output to the upper core network side interface 15 are provided. The switch unit 14 outputs the PTP packet input from the PTP packet processing unit 22 to the subscriber optical terminating device side interface 11. The destination of the PTP packet at this time is the time synchronization slave 83 if the transmission source is the time synchronization master 82, and the time synchronization master 82 if the transmission source is the time synchronization slave 83.

時刻同期マスタ８２と時刻同期スレーブ８３の間でやりとりされるＰＴＰパケットのチャート図は図４と同様で、加入者光終端装置２０から局舎光終端装置１０へ転送されるＰＴＰパケットが受けるパケット遅延ゆらぎの影響を補償することで加入者光終端装置２０に接続された時刻同期マスタ８２と時刻同期スレーブ８３による高精度な時刻同期を実現する。   The chart of the PTP packet exchanged between the time synchronization master 82 and the time synchronization slave 83 is the same as in FIG. 4, and the packet delay received by the PTP packet transferred from the subscriber optical terminal device 20 to the station optical terminal device 10 By compensating for the influence of fluctuation, highly accurate time synchronization is realized by the time synchronization master 82 and the time synchronization slave 83 connected to the subscriber optical terminal device 20.

さらに、本発明の第二の様態における光通信システムは、ディスカバリープロセスによる影響を受けＤＢＡのみの影響による遅延よりも大きな遅延を受けたＰＴＰパケットを棄却することで、ｔｍａｘの値をディスカバリープロセスによる影響を受けたＰＴＰパケットを含む値より小さくすることができるため、ＰＴＰパケット処理部２２で付与する遅延量を減らすことができる。 Furthermore, the optical communication system according to the second aspect of the present invention rejects PTP packets that are affected by the discovery process and have a delay larger than the delay caused by the influence of only the DBA, so that the value of t max is determined by the discovery process. Since it can be made smaller than the value including the affected PTP packet, the delay amount given by the PTP packet processing unit 22 can be reduced.

（第三実施形態）
図６は、本発明の第三の様態における光通信システムの局舎光終端装置１０を表している。図６において局舎光終端装置１０は、加入者光終端装置側インタフェース１１、ＰＴＰパケット識別部１２、ＰＴＰパケット処理部２２、最大遅延量保持部１３、スイッチ部１４、上位コアネットワーク側インタフェース１５、から構成されている。 (Third embodiment)
FIG. 6 shows the station optical terminal device 10 of the optical communication system according to the third aspect of the present invention. In FIG. 6, the station optical terminal device 10 includes a subscriber optical terminal device side interface 11, a PTP packet identification unit 12, a PTP packet processing unit 22, a maximum delay amount holding unit 13, a switch unit 14, an upper core network side interface 15, It is composed of

局舎光終端装置１０の加入者光終端装置側インタフェース１１は、ＤＢＡに基づき加入者光終端装置２０へＧｒａｎｔメッセージを送信する。さらに加入者光終端装置側インタフェース１１は、加入者光終端装置２０へ送信したＧｒａｎｔメッセージを、最大遅延量保持部１３にも送信する。   The subscriber optical termination device side interface 11 of the central office optical termination device 10 transmits a Grant message to the subscriber optical termination device 20 based on DBA. Further, the subscriber optical termination device side interface 11 also transmits the Grant message transmitted to the subscriber optical termination device 20 to the maximum delay amount holding unit 13.

最大遅延量保持部１３は、得られたＧｒａｎｔメッセージをもとに、各加入者光終端装置２０から到着するＰＴＰパケットに付与すべき所定の遅延ΔＴを計算する。例えば、Ｇｒａｎｔメッセージに格納されているＧｒａｎｔ ＃ｘ Ｓｔａｒｔ ｔｉｍｅを用いて、所定の遅延を次式にて求める。
（数２）
ΔＴ＝ｔ ｍａｘ −（ＴＳｔａｒｔ ｔｉｍｅ ＋ Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）−ｔ１
ここでＴＳｔａｒｔ ｔｉｍｅは当該ＰＴＰが加入者光終端装置２０から送信される時間、Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎは加入者光終端装置２０から局舎光終端装置１０に至る伝送路の伝搬遅延であり（ＴＳｔａｒｔ ｔｉｍｅ＋Ｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）は推定ｔａを意味する。個々のＰＴＰパケットのｔ１に関する情報は、例えば非特許文献３に示されているＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）のＶｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄを用いて加入者光終端装置２０から局舎光終端装置１０の最大遅延保持部１３へ通達されているものとする。 The maximum delay amount holding unit 13 calculates a predetermined delay ΔT to be added to the PTP packet arriving from each subscriber optical terminal device 20 based on the obtained Grant message. For example, a predetermined delay is obtained by the following equation using Grant #x Start time stored in the Grant message.
(Equation 2)
ΔT = t max − (T Start time + T propagation ) −t 1
Here, T Start time is a time during which the PTP is transmitted from the subscriber optical terminal device 20, and T propagation is a propagation delay of a transmission path from the subscriber optical terminal device 20 to the station optical terminal device 10 (T Start time). + T propagation) means the estimated t a. Information on t 1 of each PTP packet is obtained from the subscriber optical terminal device 20 to the maximum of the optical terminal device 10 using the vendor specific information field of PDU (Protocol data unit) shown in Non-Patent Document 3, for example. It is assumed that the delay holding unit 13 is notified.

ＰＴＰパケットがＰＴＰパケット処理部２２に到着すると、ＰＴＰパケット処理部２２は、最大遅延量保持部１３であらかじめ計算した付与すべき所定の遅延ΔＴをもとにＰＴＰパケットに遅延を付与し、スイッチ部１４へ送る。このため本発明の第三の様態における光通信システムは、ＰＴＰパケットがＰＴＰパケット処理部２２に到着してから付与すべき遅延量を計算する方式にくらべ、局舎光終端装置１０内での処理遅延ｔｘが少なくなる。 When the PTP packet arrives at the PTP packet processing unit 22, the PTP packet processing unit 22 gives a delay to the PTP packet based on a predetermined delay ΔT that should be added beforehand calculated by the maximum delay amount holding unit 13, and the switch unit Send to 14. For this reason, the optical communication system according to the third aspect of the present invention performs processing in the optical terminal unit 10 in comparison with the method of calculating the delay amount to be added after the PTP packet arrives at the PTP packet processing unit 22. The delay t x is reduced.

本発明は、光通信ネットワークを利用した情報通信産業およびＩＰ化された電力配電網制御に適用することができる。   The present invention can be applied to the information communication industry using an optical communication network and control of an IP power distribution network.

１０：局舎光終端装置
１１：加入者光終端装置側インタフェース１１
１２：ＰＴＰパケット識別部
１３：最大遅延量保持部
１４：スイッチ部
１５：上位コアネットワーク側インタフェース
２０：加入者光終端装置
２１：ＰＴＰパケット遅延付加部
２２：ＰＴＰパケット処理部
８１：ＰＯＮシステム
８２：時刻同期マスタ
８３：時刻同期スレーブ
８４：上位コアネットワーク 10: Station optical terminal device 11: Subscriber optical terminal device side interface 11
12: PTP packet identification unit 13: Maximum delay amount holding unit 14: Switch unit 15: Upper core network side interface 20: Subscriber optical terminal device 21: PTP packet delay adding unit 22: PTP packet processing unit 81: PON system 82: Time synchronization master 83: Time synchronization slave 84: Upper core network

Claims (8)

局舎光終端装置と複数の加入者光終端装置とを備えるＰＯＮシステムと、
前記加入者光終端装置の少なくとも１つに接続された時刻同期主装置と、
前記時刻同期主装置の接続されている加入者光終端装置とは異なる前記加入者光終端装置の少なくとも１つに接続された時刻同期従属装置と、
を備える光通信システムの時刻同期方法であって、
前記局舎光終端装置が、
前記時刻同期主装置から送信された前記時刻同期従属装置宛のパケットを判別し、当該パケットに対して前記時刻同期主装置から前記時刻同期従属装置への伝搬遅延が一定になるように遅延させ、
前記時刻同期従属装置から送信された前記時刻同期主装置宛のパケットを判別し、当該パケットに対して前記時刻同期従属装置から前記時刻同期主装置への伝搬遅延が一定になるように遅延させるパケット遅延ゆらぎ補正手順を有する光通信システムの時刻同期方法。 A PON system comprising a central office optical termination device and a plurality of subscriber optical termination devices;
A time synchronization main unit connected to at least one of the subscriber optical termination units;
A time synchronization subordinate device connected to at least one of the subscriber optical termination devices different from the subscriber optical termination device to which the time synchronization main device is connected;
A time synchronization method for an optical communication system comprising:
The station light termination device is
Determine the packet addressed to the time synchronization subordinate device transmitted from the time synchronization main device, delay the packet so that the propagation delay from the time synchronization main device to the time synchronization subordinate device becomes constant,
A packet for determining a packet addressed to the time synchronization main apparatus transmitted from the time synchronization subordinate apparatus and delaying the packet so that a propagation delay from the time synchronization subordinate apparatus to the time synchronization main apparatus is constant. A time synchronization method of an optical communication system having a delay fluctuation correction procedure. 前記パケット遅延ゆらぎ補正手順において、
前記時刻同期主装置から送信された前記時刻同期従属装置宛のパケットの前記時刻同期従属装置への送信タイミングが前記時刻同期主装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間の経過時と一致するように、前記時刻同期主装置から送信された前記時刻同期従属装置宛のパケットを遅延させるとともに、
前記時刻同期従属装置から送信された前記時刻同期主装置宛のパケットの前記時刻同期主装置への送信タイミングが前記時刻同期従属装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間の経過時と一致するように前記時刻同期従属装置から送信された前記時刻同期主装置宛のパケットを遅延させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システムの時刻同期方法。 In the packet delay fluctuation correction procedure,
The transmission timing of the packet addressed to the time synchronization subordinate apparatus transmitted from the time synchronization main apparatus to the time synchronization subordinate apparatus coincides with the time when the maximum delay time from the time synchronization main apparatus to the station optical terminal apparatus has elapsed. And delaying the packet destined for the time synchronization subordinate device transmitted from the time synchronization main device,
The transmission timing of the packet destined for the time synchronization main apparatus transmitted from the time synchronization subordinate apparatus to the time synchronization main apparatus coincides with the elapse of the maximum delay time from the time synchronization subordinate apparatus to the station optical terminal apparatus. Delaying the packet destined for the time synchronization main device transmitted from the time synchronization subordinate device to
The time synchronization method for an optical communication system according to claim 1. 前記時刻同期主装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間及び前記時刻同期従属装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間は、ディスカバリーゲートとＤＢＡサイクルを考慮した最も長い遅延時間と等しくなるように定められていることを特徴とする請求項２に記載の光通信システムの時刻同期方法。   The maximum delay time from the time synchronization main apparatus to the station optical terminal apparatus and the maximum delay time from the time synchronization subordinate apparatus to the station optical terminal apparatus are the longest delay time considering a discovery gate and a DBA cycle. 3. The time synchronization method for an optical communication system according to claim 2, wherein the time synchronization method is set to be equal. 前記時刻同期主装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間及び前記時刻同期従属装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間は、前記局舎光終端装置が予め保持していることを特徴とする請求項２又は３に記載の光通信システムの時刻同期方法。   The maximum delay time from the time synchronization main apparatus to the station optical terminal apparatus and the maximum delay time from the time synchronization subordinate apparatus to the station optical terminal apparatus are held in advance by the station optical terminal apparatus. The time synchronization method for an optical communication system according to claim 2 or 3, characterized in that: 前記時刻同期主装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間及び前記時刻同期従属装置から前記局舎光終端装置までの最大遅延時間は、前記局舎光終端装置から前記加入者光終端装置へ送信するＧｒａｎｔメッセージを用いて定められていることを特徴とする請求項２に記載の光通信システムの時刻同期方法。 The maximum delay time from the time synchronization main device to the station optical terminal device and the maximum delay time from the time synchronization subordinate device to the station optical terminal device are as follows: The time synchronization method for an optical communication system according to claim 2, wherein the time synchronization method is defined by using a Grant message to be transmitted. 前記パケット遅延ゆらぎ補正手順において、
前記時刻同期主装置から送信された前記時刻同期従属装置宛のパケットについて前記時刻同期主装置から前記局舎光終端装置までの遅延時間が予め定められた閾値よりも長いときは当該パケットを廃棄し、
前記時刻同期従属装置から送信された前記時刻同期主装置宛のパケットについて前記時刻同期従属装置から前記局舎光終端装置までの遅延時間が予め定められた閾値よりも長いときは当該パケットを廃棄する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光通信システムの時刻同期方法。 In the packet delay fluctuation correction procedure,
If the delay time from the time synchronization main unit to the station optical terminal device is longer than a predetermined threshold for the packet addressed to the time synchronization subordinate device transmitted from the time synchronization main unit, the packet is discarded. ,
When a delay time from the time synchronization subordinate apparatus to the station optical terminal apparatus is longer than a predetermined threshold for the packet destined for the time synchronization main apparatus transmitted from the time synchronization subordinate apparatus, the packet is discarded. ,
6. The time synchronization method for an optical communication system according to claim 1, wherein the time synchronization method is used. 前記予め定められた閾値は、ディスカバリーゲートの影響でＤＢＡサイクルを考慮して定められた遅延時間であることを特徴とする請求項６に記載の光通信システムの時刻同期方法。   7. The time synchronization method for an optical communication system according to claim 6, wherein the predetermined threshold is a delay time determined in consideration of a DBA cycle due to an influence of a discovery gate. 局舎光終端装置と複数の加入者光終端装置とを備えるＰＯＮシステムと、
前記加入者光終端装置の少なくとも１つに接続された時刻同期主装置と、
前記時刻同期主装置の接続されている加入者光終端装置とは異なる前記加入者光終端装置の少なくとも１つに接続された時刻同期従属装置と、
を備える時刻同期システムであって、
前記局舎光終端装置が、
前記時刻同期主装置から送信された前記時刻同期従属装置宛のパケットを判別し、当該パケットに対して前記時刻同期主装置から前記時刻同期従属装置への伝搬遅延が一定になるように遅延させ、
前記時刻同期従属装置から送信された前記時刻同期主装置宛のパケットを判別し、当該パケットに対して前記時刻同期従属装置から前記時刻同期主装置への伝搬遅延が一定になるように遅延させるパケット遅延ゆらぎ補正機能を有する時刻同期システム。 A PON system comprising a central office optical termination device and a plurality of subscriber optical termination devices;
A time synchronization main unit connected to at least one of the subscriber optical termination units;
A time synchronization subordinate device connected to at least one of the subscriber optical termination devices different from the subscriber optical termination device to which the time synchronization main device is connected;
A time synchronization system comprising:
The station light termination device is
Determine the packet addressed to the time synchronization subordinate device transmitted from the time synchronization main device, delay the packet so that the propagation delay from the time synchronization main device to the time synchronization subordinate device becomes constant,
A packet for determining a packet addressed to the time synchronization main apparatus transmitted from the time synchronization subordinate apparatus and delaying the packet so that a propagation delay from the time synchronization subordinate apparatus to the time synchronization main apparatus is constant. A time synchronization system having a delay fluctuation correction function.
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