JP5942751B2 - Station side apparatus and optical communication network system for WDM / TDM-PON system - Google Patents
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本発明は、WDM(Wavelength Division Multiplexing:波長分割多重)/TDM(Time Division Multiplexing:時分割多重)−PON(Passive Optical Network)方式を用いた光通信ネットワークシステム及びその局側装置に関する。 The present invention relates to an optical communication network system using a WDM (Wavelength Division Multiplexing) / TDM (Time Division Multiplexing) -PON (Passive Optical Network) system and a station side apparatus thereof.
光アクセスネットワークの一形態として受動型光加入者ネットワーク(PON:Passive Optical Network)がある。PONは、局内に設けられる1つの局側装置(OLT:Optical Line Terminal)と、加入者宅に設けられる複数の加入者側装置(ONU:Optical Network Unit)とを、光ファイバと光スプリッタを介して接続する。 As one form of the optical access network, there is a passive optical network (PON: Passive Optical Network). The PON uses a single station side device (OLT) provided in the station and a plurality of subscriber side devices (ONU: Optical Network Unit) provided in the subscriber's home via an optical fiber and an optical splitter. Connect.
PONでは、各ONUからOLTに送られる信号(以下、上り光信号)と、OLTから各ONUに送られる信号(以下、下り光信号)は、干渉を防ぐためにそれぞれ異なる波長が割り当てられる。また、PONでは、様々な多重技術が用いられる。PONで用いられる多重技術には、時間軸上の短い区間を各加入者に割り当てる時分割多重(TDM:Time Division Multiplex)技術、異なる波長を各加入者に割り当てる波長分割多重(WDM:Wavelength Division Multiplex)技術、異なる符号を各加入者に割り当てる符号分割多重(CDM:Code Division Multiplex)技術などがある。これらの多重技術の中で、TDMを利用するTDM−PONが、現在最も広く用いられている。 In PON, different signals are assigned to signals transmitted from each ONU to the OLT (hereinafter referred to as upstream optical signal) and signals transmitted from the OLT to each ONU (hereinafter referred to as downstream optical signal) in order to prevent interference. In PON, various multiplexing techniques are used. The multiplexing technology used in the PON includes time division multiplexing (TDM) technology in which a short interval on the time axis is assigned to each subscriber, wavelength division multiplexing (WDM) in which different wavelengths are assigned to each subscriber (WDM: Wave Division Division Multiplex). And code division multiplexing (CDM) technology that assigns different codes to each subscriber. Among these multiplexing techniques, TDM-PON using TDM is currently most widely used.
TDM−PONでは、OLTが、各ONUの送信タイミングを管理して、異なるONUからの上り光信号同士が衝突しないように制御するTDMA(Time Division Multiple Access)技術が利用させている。 In TDM-PON, the OLT manages the transmission timing of each ONU and uses TDMA (Time Division Multiple Access) technology that controls upstream optical signals from different ONUs so as not to collide with each other.
PONシステムの中で、Ethernet(登録商標)技術を使用したものを、Ethernet(登録商標)−PONと称し、Gigabit Ethernet(登録商標)技術を使用したものをGE−PONと称する。GE−PONは、IEEE802.3ahで標準化されている。更に、データレートを10倍に高速化した10G−EPONは、IEEE802.3avで標準化されている。 Among the PON systems, those using the Ethernet (registered trademark) technology are referred to as Ethernet (registered trademark) -PON, and those using the Gigabit Ethernet (registered trademark) technology are referred to as GE-PON. GE-PON is standardized by IEEE 802.3ah. Furthermore, 10G-EPON, which is 10 times faster in data rate, is standardized by IEEE 802.3av.
GE−PONシステムでは、1つのOLTが、分岐された光伝送路、及びこの光伝送路の分岐先に接続されるONUを含む1つのPONブランチを管理している。ここで、例えば1つのPONブランチに含まれるONUが少ない場合に、OLTを少ないONUで共有するためコストがかかる。そこで、PONブランチ内のONUが少ないときは、1つのOLTが複数のPONブランチを管理するのが望ましい。 そのために、TDM及びWDMを併用することによって、1つのOLTによって複数のPONブランチの管理を可能とするPONシステム(以下、TDM/WDM−PONとも称する)が提案されている。 In the GE-PON system, one OLT manages one PON branch including a branched optical transmission line and an ONU connected to a branch destination of the optical transmission line. Here, for example, when the number of ONUs included in one PON branch is small, it is expensive to share the OLT with a small number of ONUs. Therefore, when there are few ONUs in the PON branch, it is desirable that one OLT manages a plurality of PON branches. For this purpose, a PON system (hereinafter also referred to as TDM / WDM-PON) that enables management of a plurality of PON branches by one OLT by using both TDM and WDM has been proposed.
TDM/WDM−PONでは、光ルーティング機能が新たに追加される。波長による光ルーティングを実現するデバイスとしてAWG(arrayed wavelength grating)ルータの使用が考えられいる。このような構成のTDM/WDM−PONでは、1つのOLTが、下り光信号の送信波長を変えることにより、異なるPONブランチに対して下り光信号を送ることができる。また、ONUはOLTから指示された波長の上り光信号を送ることで、特定のOLTに上り光信号を送ることができる。これによって、PONブランチにかかわらずOLTとONUとの間の接続を自由に構成可能となる。 In TDM / WDM-PON, an optical routing function is newly added. The use of an AWG (arrayed wavelength grating) router is considered as a device for realizing optical routing by wavelength. In the TDM / WDM-PON configured as described above, one OLT can send a downstream optical signal to different PON branches by changing the transmission wavelength of the downstream optical signal. The ONU can send an upstream optical signal to a specific OLT by sending an upstream optical signal having a wavelength designated by the OLT. As a result, the connection between the OLT and the ONU can be freely configured regardless of the PON branch.
OLTとONUとの間で通信するためにはOLTが光ファイバに接続されているONUを認識している必要があり、そのためにOLTはONUを予め登録することを行う。上記の10G−EPONには未登録のONUをOLTに登録させるためにディスカバリ処理を行うことが規定されている。このディスカバリ処理では、未登録のONUは、OLTが一定時聞間隔でフレームとして送信するdiscovery gateメッセージを受信できるまで待機し、discovery gateメッセージの受信後、それに応答してRegisterリクエストをOLTに返信することにより登録開始が開始される。このため、ディスカバリ処理ではONUがdiscovery gateメッセージを早期に確実に受信できることが重要である。 In order to communicate between the OLT and the ONU, the OLT needs to recognize the ONU connected to the optical fiber. For this purpose, the OLT registers the ONU in advance. The 10G-EPON defines that a discovery process is performed to register an unregistered ONU in the OLT. In this discovery process, an unregistered ONU waits until the OLT can receive a discovery gate message that is transmitted as a frame at regular intervals, and after receiving the discovery gate message, returns a Register request to the OLT. This starts registration. For this reason, in the discovery process, it is important that the ONU can reliably receive the discovery gate message early.
この登録方式を基本にしてWDM/TDM−PONを用いた光通信ネットワークシステムに適用すると、ONU内のTF(Tunable Filter)の波長設定が問題となる。TFはONUの受光波長を任意に設定するために設けられており、WDM/TDM−PONでは、管理するOLTによってONUに到着するdiscovery gateメッセージの波長が異なる。また、未登録のONU自身は、discovery gateメッセージがどの波長で送信されるか分からない。そのため、未登録のONUでは例えば、特許文献2のようにTFの中心波長を時間経過に従ってスイープさせて待機する方法を用いることが考えられる。この方法では、discovery gateメッセージの波長と未登録のONUのTFの中心波長が一致したときにdiscovery gateメッセージを受信することができる。しかしながら、この方法の場合には未登録のONUのTFの波長がdiscovery gateメッセージの波長と一致するまでは登録が開始されないので、ONUの登録完了までの時間が増大してしまうことがあるという欠点がある。
When applied to an optical communication network system using WDM / TDM-PON on the basis of this registration method, wavelength setting of a TF (Tunable Filter) in the ONU becomes a problem. The TF is provided to arbitrarily set the light reception wavelength of the ONU. In the WDM / TDM-PON, the wavelength of the discovery gate message arriving at the ONU differs depending on the OLT to be managed. Further, the unregistered ONU itself does not know at which wavelength the discovery gate message is transmitted. For this reason, for an unregistered ONU, for example, it is conceivable to use a method of waiting by sweeping the center wavelength of the TF as time passes, as in
そこで、本発明の目的は、WDM/TDM−PON方式の光通信ネットワークシステムにおけるディスカバリ処理で未登録の加入者側端末(ONU)を早急に検出することができる局側装置及び光通信ネットワークシステムを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a station-side device and an optical communication network system that can quickly detect an unregistered subscriber-side terminal (ONU) by a discovery process in a WDM / TDM-PON optical communication network system. Is to provide.
本発明の局側装置は、WDM/TDM−PON方式の光ネットワークシステムにおいて複数の加入者側端末を共通の光伝送路を介して接続可能な複数の外部ポートを有する局側装置であって、前記複数の外部ポートの数分備えられ、発光素子及び受光素子によって光信号を送受信し、前記光信号の送受信波長が各々調整可能である複数の光送受信部と、前記複数の外部ポートの数分備えられ、前記複数の光送受信部の各々の前記発光素子を送信データに応じて発光駆動しかつ前記複数の光送受信部の各々の前記受光素子の出力信号から受信データを得る複数の送受信処理部と、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部との間に配置され、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部と間の電気的な接続を切り替える切替スイッチ回路と、前記複数の光送受信部の各々の前記光信号の送受信端子と前記複数の外部ポートとの間に配置されたAWGルータと、前記複数の光送受信部の前記送受信波長、前記複数の送受信処理部の処理動作及び前記切替スイッチ回路の切替動作を制御する制御手段と、を含み、前記制御手段は、前記複数の加入者側端末のうちの未登録の加入者側端末に対する登録処理を行うディスカバリモードでは、前記複数の送受信処理部のうちのいずれか1つの送受信処理部を選択して前記1つの送受信処理部に前記登録処理の動作を可能にさせ、前記複数の光送受信部の前記送受信波長を所定のディスカバリ用波長に制御し、前記切替スイッチ回路に前記1つの送受信処理部の送受信端子と前記複数の光送受信部のいずれか1つの光送受信部との間を電気的に接続させることを特徴としている。 The station-side apparatus of the present invention is a station-side apparatus having a plurality of external ports that can connect a plurality of subscriber-side terminals via a common optical transmission line in a WDM / TDM-PON optical network system, A plurality of optical transmission / reception units that are provided for the number of the plurality of external ports, transmit / receive optical signals using light emitting elements and light receiving elements, and each of which can adjust the transmission / reception wavelengths of the optical signals, and the number of the plurality of external ports A plurality of transmission / reception processing units provided to drive the light-emitting elements of each of the plurality of optical transmission / reception units to emit light according to transmission data and obtain reception data from output signals of the light-receiving elements of each of the plurality of optical transmission / reception units And a change-over switch that is arranged between the plurality of optical transmission / reception units and the plurality of transmission / reception processing units and switches electrical connection between the plurality of optical transmission / reception units and the plurality of transmission / reception processing units. An AWG router disposed between the optical signal transmission / reception terminal of each of the plurality of optical transmission / reception units and the plurality of external ports, the transmission / reception wavelength of the plurality of optical transmission / reception units, and the plurality of transmission / reception units Control means for controlling the processing operation of the processing section and the switching operation of the changeover switch circuit , wherein the control means performs a registration process for an unregistered subscriber-side terminal among the plurality of subscriber-side terminals. In the discovery mode, one of the plurality of transmission / reception processing units is selected to enable the one transmission / reception processing unit to perform the registration process, and the transmission / reception of the plurality of optical transmission / reception units is performed. The wavelength is controlled to a predetermined discovery wavelength, and the changeover switch circuit is connected between a transmission / reception terminal of the one transmission / reception processing unit and any one of the plurality of optical transmission / reception units. It is characterized in that to the gas connected.
本発明の光通信ネットワークシステムは、複数の加入者側端末と、前記複数の加入者側端末を共通の光伝送路を介して接続可能な複数の外部ポートを有する局側装置とを有するWDM/TDM−PON方式の光通信ネットワークシステムであって、前記局側装置は、前記複数の外部ポートの数分備えられ、発光素子及び受光素子によって光信号を送受信し、前記光信号の送受信波長が各々調整可能である複数の光送受信部と、前記複数の外部ポートの数分備えられ、前記複数の光送受信部の各々の前記発光素子を送信データに応じて発光駆動しかつ前記複数の光送受信部の各々の前記受光素子の出力信号から受信データを得る複数の送受信処理部と、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部との間に配置され、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部と間の電気的な接続を切り替える切替スイッチ回路と、前記複数の光送受信部の各々の前記光信号の送受信端子と前記複数の外部ポートとの間に配置されたAWGルータと、前記複数の光送受信部の前記送受信波長、前記複数の送受信処理部の処理動作及び前記切替スイッチ回路の切替動作を制御する制御手段と、を含み、前記制御手段は、前記複数の加入者側端末のうちの未登録の加入者側端末に対する登録処理を行うディスカバリモードでは、前記複数の送受信処理部のうちのいずれか1つの送受信処理部を選択して前記1つの送受信処理部に前記登録処理の動作を可能にさせ、前記複数の光送受信部の前記送受信波長を所定のディスカバリ用波長に制御し、前記切替スイッチ回路に前記1つの送受信処理部の送受信端子と前記複数の光送受信部のいずれか1つの光送受信部との間を電気的に接続させることを特徴としている。 An optical communication network system according to the present invention includes a WDM / having a plurality of subscriber-side terminals and a station-side device having a plurality of external ports that can connect the plurality of subscriber-side terminals via a common optical transmission line. In the TDM-PON type optical communication network system, the station side devices are provided by the number of the plurality of external ports, and transmit and receive optical signals by light emitting elements and light receiving elements. The plurality of optical transmission / reception units that are adjustable and the number of the plurality of external ports are provided, and the light emitting elements of each of the plurality of optical transmission / reception units are driven to emit light according to transmission data, and the plurality of optical transmission / reception units A plurality of transmission / reception processing units for obtaining received data from output signals of the light receiving elements, and the plurality of optical transmission / reception units disposed between the plurality of optical transmission / reception units and the plurality of transmission / reception processing units. A changeover switch circuit for switching electrical connection between the plurality of transmission / reception processing units, and an AWG router disposed between the transmission / reception terminals of the optical signals and the plurality of external ports of each of the plurality of optical transmission / reception units Control means for controlling the transmission / reception wavelengths of the plurality of optical transmission / reception units, processing operations of the plurality of transmission / reception processing units, and switching operation of the changeover switch circuit, and the control means includes the plurality of subscribers. In discovery mode in which registration processing is performed for an unregistered subscriber-side terminal among the side terminals, any one transmission / reception processing unit is selected from the plurality of transmission / reception processing units, and the registration is performed in the one transmission / reception processing unit. Enabling processing operation, controlling the transmission / reception wavelengths of the plurality of optical transmission / reception units to a predetermined discovery wavelength, and switching the switch circuit to the one transmission / reception processing unit. It is characterized in that electrically connecting between the receiving terminal and any one of the optical transceiver of the plurality of optical transceivers.
本発明の局側装置及び光通信ネットワークシステムにおいては、WDM/TDM−PON方式の光通信ネットワークシステムの光伝送路に接続された未登録の加入者側端末は予め定められたディスカバリ用波長で受信待機すれば、局側装置から送信される未登録の加入者側端末検出用の光信号を早急に受信することができ、また、その未登録の加入者側端末は未登録の加入者側端末検出用の光信号に応答して登録リクエスト用の光信号を局側装置に対して送信することにより局側装置では登録リクエスト用の光信号に応じて登録処理を早急に開始することができる。 In the station side apparatus and the optical communication network system of the present invention, an unregistered subscriber side terminal connected to the optical transmission line of the WDM / TDM-PON type optical communication network system receives at a predetermined discovery wavelength. If waiting, the optical signal for detecting the unregistered subscriber-side terminal transmitted from the station-side device can be received immediately, and the unregistered subscriber-side terminal is an unregistered subscriber-side terminal. By transmitting an optical signal for registration request to the station side device in response to the optical signal for detection, the station side device can start registration processing immediately according to the optical signal for registration request.
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の光通信ネットワークシステムを示している。このシステムは4台のOLT111〜114を備えた局側装置1と、1PONブランチ当たりに2台のONUが備えられている。なお、局側装置1におけるOLTの数は4に限定されない。
FIG. 1 shows an optical communication network system of the present invention. The system comprises a
局側装置1はOLT111〜114の他に、切替スイッチ回路12、光送受信部131〜134、AWGルータ14、及びOLTコントローラ15を備えている。
切替スイッチ回路12は4ブランチに対応して4×4端子を有している。切替スイッチ回路12の一方の4端子にはOLT111〜114が各々接続され、他方の4端子には光送受信部131〜134が双方向で通信可能に接続されている。切替スイッチ回路12はOLT111〜114各々を光送受信部131〜134のいずれか1と接続することができる。
The
光送受信部131〜134各々は、図示しないが、光送信用の波長可変レーザーダイオード、光受信用のフォトダイオード、及びWDMフィルタを有している。その波長可変レーザーダイオードの発光波長(送信波長)及びフォトダイオードの受光波長(受信波長)は予め定めた波長範囲で任意の波長に調整可能にされている。WDMフィルタは受光信号と発光信号とを分波及び合成する。光送受信部131〜134各々はAWGルータ14の4つの内部ポート161〜164に接続されている。
Although not shown, each of the optical transmission /
OLT111〜114各々は送信時には切替スイッチ回路12を介してその波長可変レーザーダイオードを駆動し、受信時にはフォトダイオードの出力信号を切替スイッチ回路12を介して受信する。
Each of the
AWGルータ14は、波長周回性の4×4AWGルータであり、入力ポート毎に異なる同一波長間隔の4波長λ1〜λ4の光信号を入力し、それに対して図2に示す如きルーティングテーブルに従って出力ポートから光信号を出力することができる。例えば、入力ポート1〜4(内部ポート161〜164に対応)各々に波長λ1の光信号が入力されるとその光信号はそのまま対応する出力ポート1〜4(外部ポート171〜174に対応)から出力される。また、入力ポート1に波長λ2の光信号が入力されるとその光信号は出力ポート2から出力され、入力ポート1に波長λ3の光信号が入力されるとその光信号は出力ポート3から出力され、入力ポート1に波長λ4の光信号が入力されるとその光信号は出力ポート4から出力される。他の入力ポート2〜4についても同様に波長に応じて光信号を出力ポートに出力することが行われる。また、周回性をもつAWGルータを利用することで、λ1〜λ4を下り通信波長とし、周回波長λ5〜λ8を上り通信波長とすることで、上り下りで異なる波長を利用した場合でも、上り下りで同じ入出力ポートの関係をもって波長ルーティングされる。
AWGルータ14の4つの外部ポート171〜174はPONブランチ21〜24各々と光伝送路である光ファイバ201〜204で接続されている。
Four
OLTコントローラ15はOLT111〜114各々の送受信の動作制御、光送受信部131〜134各々の発光波長及び受光波長、並びに切替スイッチ回路12の切替制御を行う。
PONブランチ21〜24は複数のONU221,222を有している。本実施例では理解し易いようにPONブランチ21〜24各々が2つのONU221,222を有していることにしたが、ONUの数は限定されない。
光カプラ21はPONブランチ21〜24毎に対応する光ファイバ201〜204に接続され、また、2つのONU221,222に接続され、光信号を分波及び合波する。すなわち、光カプラ21は光ファイバ201〜204各々で供給された光信号を分波して光ファイバ231,232を介してONU221,222に供給し、逆にONU221,222各々から光ファイバ231,232を介して供給された光信号を合成して対応する光ファイバ201〜204に出力する。なお、ONU221,222各々からの上りの光信号にはTDMA方式の制御が施されている。
The
ONU221,222各々は図3に示すように、WDMフィルタ31、光送信部32、TF(Tunable Filter)33、光受信部34、ドライバ35、クロックデータリカバリ(CDR;clock data recovery )36、ONU用MAC−LSI37及びユーザネットワークインターフェース(UNI)38を備えている。WDMフィルタ31は光カプラ21からの光ファイバ231又は232を介して供給された光信号から受光帯域の光信号を分波してTF33に供給し、光送信部32からの発光信号を光ファイバ231又は232の光信号に合成してそれを光カプラ21に供給する。光送信部32は光送信用の波長可変レーザーダイオードからなり、WDMフィルタ31と光学的に接続され、ドライバ35とは電気的に接続されている。光送信用の波長可変レーザーダイオードは発光信号の波長を予め定められた波長範囲で調整可能にされている。ドライバ35は光送信部32を送信データに従って発光駆動する。
As shown in FIG. 3, each of the
TF33はWDMフィルタ31に光学的に接続されてWDMフィルタ31から供給される光信号のうちの特定の波長の光信号を受光信号として抽出する。光受信部34はTF33と光学的に接続され、CDR36と電気的に接続されている。光受信部34はTF33から供給される受光信号を電気信号に変換するフォトダイオードである。CDR36は光受信部34の出力電気信号から同期用のクロック信号を抽出する。
The
また、ONU221,222各々にはONU用MAC−LSI37が内蔵されており、MAC−LSI37はOLTからの指示信号に従って、光送信部32の発光信号の波長を制御し、また、TF33が抽出する受光信号の特定の波長を制御する。
Each of the
UNI38はユーザネットワーク(図示せず)側の通信フォーマットに合わせるためデータのフォーマット変換を行う。
The
なお、OLT111〜114、切替スイッチ回路12、及びOLTコントローラ15を1つのOLTチップとして形成しても良い。
Note that the
次に、このような構造の光通信ネットワークシステムにおけるディスカバリ処理について図4のシーケンス図を参照して説明する。なお、ここではPONブランチ21,22各々の各ONUに対してディスカバリ処理が行われる。
Next, discovery processing in the optical communication network system having such a structure will be described with reference to the sequence diagram of FIG. Here, discovery processing is performed for each ONU in each of the
ディスカバリ処理の全体的な管理は局側装置1のOLTコントローラ15が実行する。先ず、ディスカバリ処理の開始に当たってOLTコントローラ15は全てのOLT111〜114に対してデータ送信の停止を指令する(ステップS1)。OLT111〜114各々はデータ送信の停止を完了したならば、その完了を返答としてOLTコントローラ15に通知する(ステップS2)。
The overall management of the discovery process is executed by the
OLTコントローラ15はデータ送信の停止完了の通知を受信すると、光送受信部131〜134各々に対して送受信波長をλ1(所定のディスカバリ用波長)に指定する(ステップS3)。これによりディスカバリ処理で光送受信部131〜134各々から送受信される光信号の波長がλ1に設定される。また、OLTコントローラ15は切替スイッチ回路12に対して経路切替を指令する(ステップS4)。切替スイッチ回路12は経路切替指令に応じて図5に実線A1で示すようにOLT111と光送受信部131とを双方向に通信可能に電気的に接続する。
When the
OLTコントローラ15はOLT111に対してPONブランチ21のディスカバリ指示を行う(ステップS5)。ディスカバリ指示にはPONブランチ21を表す番号が含まれる。そのディスカバリ指示に応じてOLT111は電気信号であるディスカバリ駆動信号を出力する(ステップS6)。ディスカバリ駆動信号は切替スイッチ回路12を介して光送受信部131の上記した光送信用の波長可変レーザーダイオードに供給され、光送信用の波長可変レーザーダイオードはディスカバリ駆動信号に応じて駆動されて波長λ1で発光する。その波長λ1のdiscovery gateメッセージが、図5に実線A2で示したAWGルータ14のポート161,171間を介して光ファイバ201に送出され、そのdiscovery gateメッセージはPONブランチ21に供給される(ステップS7)。また、光送受信部131では受光波長をλ5(λ1の周回波長)としてdiscoveryウインドウを開けることにdiscovery gateメッセージに対するRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にする。
PONブランチ21では、discovery gateメッセージが光カブラ21、そして光ケーブル231を介してONU221に供給され、また、光ケーブル232を介してONU222に供給される。ここで、ONU221が未登録とすると、ONU221は、そのTF33が波長λ1に設定されてディスカバリ処理のために待機中にある。よって、ONU221において、光信号としてのdiscovery gateメッセージはWDMフィルタ31、そしてTF33を介して光受信部34に受信される。光受信部34はdiscovery gateメッセージを電気信号に変換する。変換後、CDR36にて同期用のクロックが抽出されて、クロックと受信データはONU用MAC−LSI37に供給される。MAC−LSI37では受信データの種類を判断する。discovery gateメッセージの場合には、ONU自身がまだOLTに登録されていない場合、登録を要求するRegisterリクエスト信号をOLT111に送信するためにRegisterリクエストの送信データをドライバ35に供給する。ドライバ35はその送信データに応じて光送信部32を駆動するので、光送信部32からRegisterリクエストの光信号が波長λ5にてWDMフィルタ31を介してOLT111に向けて送出される。Registerリクエストの光信号はPONブランチ21の光ケーブル231及び光カプラ21、そして光ケーブル201を介して局側装置1に転送される(ステップS8)。
In PON branches 2 1, discovery Gate message
局側装置1では、そのRegisterリクエストの光信号はAWGルータ14のポート171,161間を介して光送受信部131に供給される。光送受信部131では上記したようにRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にしているので、ONU221から発せられたRegisterリクエストの光信号が受信される。光送受信部131はRegisterリクエストの光信号を電気信号に変換し、Registerリクエストの受信データが切替スイッチ回路12を介して時間帯のディスカバリウインドウ(discovery window)を有するOLT111に供給される。OLT111へRegisterリクエストが供給されることにより、OLT111とONU221との間で登録処理が実行される(ステップS10)。登録処理でのOLT111とONU221との間の信号経路はdiscovery gateメッセージ及びRegisterリクエストの場合と同じである。
In
OLT111は登録処理を完了すると、ONU221についてのディスカバリ処理の完了をOLTコントローラ15に通知する(ステップS11)。なお、かかるONU221と同一のPONブランチ21内のONU222が未登録のONUであったならば、ONU221からのRegisterリクエストとは別のフレームでONU222からRegisterリクエストが発せられるのでそのONU222からRegisterリクエストに応じてONU222についてもOLT111とONU222との間で登録処理が実行される。
When the
次いで、OLTコントローラ15は切替スイッチ回路12に対して経路切替を指令する(ステップS12)。切替スイッチ回路12は経路切替指令に応じて図6に実線B1で示すようにOLT111と光送受信部132とを双方向に通信可能に電気的に接続する。
Next, the
OLTコントローラ15はOLT111に対してPONブランチ22のディスカバリ指示を行う(ステップS13)。ディスカバリ指示にはPONブランチ22を表す番号が含まれる。そのディスカバリ指示に応じてOLT111は電気信号であるディスカバリ駆動信号を出力する(ステップS14)。ディスカバリ駆動信号は切替スイッチ回路12を介して光送受信部132の上記した光送信用の波長可変レーザーダイオードに供給され、光送信用の波長可変レーザーダイオードはディスカバリ駆動信号に応じて駆動されて波長λ1で発光する。その波長λ1の発光信号がdiscovery gateメッセージとして図6に実線B2で示したAWGルータ14のポート162,172間を介して光ファイバ202に送出され、そのdiscovery gateメッセージはPONブランチ22に供給される(ステップS15)。また、光送受信部132では受光波長をλ5としてdiscoveryウインドウを開けることにdiscovery gateメッセージに対するRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にする。
PONブランチ22では、discovery gateメッセージが光カブラ21、そして光ケーブル231を介してONU221に供給され、また、光ケーブル232を介してONU222に供給される。ここで、PONブランチ22のONU221,ONU222が未登録とすると、ONU2211,ONU222各々は、そのTF33が波長λ1に設定されてディスカバリ処理のために待機中にある。よって、ONU221,ONU222各々において、光信号としてのdiscovery gateメッセージはWDMフィルタ31、そしてTF33を介して光受信部34に受信される。これ以後の受信動作は、PONブランチ21で説明した動作と同様である。
In PON branches 2 2, discovery Gate message
また、ONU用MAC−LSI37でdiscovery gateメッセージを受信後も同様である。未登録のONUは登録を要求する信号であるRegisterリクエストをOLT111に送信するためにRegisterリクエストの送信データをドライバ35に供給する。ドライバ35はその送信データに応じて光送信部32を駆動するので、光送信部32からRegisterリクエストの光信号が波長λ1にてWDMフィルタ31を介してOLT111に向けて送出される。Registerリクエストの光信号はPONブランチ22の光ケーブル231,232及び光カプラ21、そして光ケーブル202を介して局側装置1に転送される(ステップS16)。
The same is true after the discovery gate message is received by the ONU MAC-
局側装置1では、そのRegisterリクエストの光信号はAWGルータ14のポート172,162間を介して光送受信部132に供給される。光送受信部132では上記したようにRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にしているので、ONU221,ONU222から発せられたRegisterリクエストの光信号が受信される。光送受信部132はRegisterリクエストの光信号を電気信号に変換し、Registerリクエストの受信データが切替スイッチ回路12を介してOLT111に供給される。OLT111へRegisterリクエストが供給されることにより、OLT111とPONブランチ22のONU221,ONU222各々との間で登録処理が実行される(ステップS18)。
In
OLT111はPONブランチ22のONU221,ONU222各々の登録処理を完了すると、ディスカバリ処理の完了をOLTコントローラ15に通知する(ステップS19)。
なお、図には示していないが、PONブランチ23,24についても上記したPONブランチ21又は22と同様の方法でディスカバリ処理を実行することができる。
Although not shown in the figure, the discovery process can be executed for the
このように、かかるディスカバリ処理においては、各ONUでは予め決められた波長λ1にTFを設定して待機するので、確実にdiscovery gateメッセージを受信することができる。これにより、未登録のONUはOLTへの登録処理を早急に開始できる。また、複数のブランチ分のOLTを備えていてもOLT1台で全てのPONブランチのONUに対してディスカバリ処理を実行することができるため、他のスリープ状態(駆動停止状態)のOLTをそのままの状態で維持することもできる。よって、局側装置の消費電力を抑えつつディスカバリ処理を実行することができる。 In this way, in such a discovery process, each ONU sets and waits for a predetermined wavelength λ 1 so that it can reliably receive the discovery gate message. Thereby, an unregistered ONU can start registration processing to OLT immediately. In addition, even if OLTs for a plurality of branches are provided, discovery processing can be executed for ONUs of all PON branches with one OLT, so that other OLTs in other sleep states (drive stop states) remain as they are. Can also be maintained. Therefore, it is possible to execute the discovery process while suppressing the power consumption of the station side device.
なお、帯域アップグレード時は、1つのPONブランチ内の複数のONUが複数のOLTで個別に管理される。例えば、上記したONU221,ONU222の送受信波長が互いに異なり、ONU221に例えばλ1が割り当てられ、ONU222に例えば、λ2が割り当てられる。このように帯域アップグレード時には割当帯域の公平性から、その複数のOLTのうちの管理ONUの数が少ない方のOLTがそのPONブランチのディスカバリ処理を実行することが望ましい。また、局側装置内で低消費電力動作のため上記したスリープ状態のOLTが存在している場合には、スリープ状態のOLTに代わってPONブランチを管理しているOLTがそのPONブランチのディスカバリ処理を実行することができる。
At the time of bandwidth upgrade, a plurality of ONUs in one PON branch are individually managed by a plurality of OLTs. For example, the transmission / reception wavelengths of the
図7は他のディスカバリ処理のシーケンス図を示している。図7のディスカバリ処理では、OLT111がPONブランチ21を担当し、OLT112がPONブランチ22を担当し、OLT113がPONブランチ23を担当し、OLT114がPONブランチ24を担当する。
FIG. 7 shows a sequence diagram of another discovery process. In the discovery process of FIG. 7,
図7のディスカバリ処理では、局側装置1のOLTコントローラ15は、先ず、全てのOLT111〜114に対してデータ送信の停止を指令する(ステップS31)。OLT111〜114各々はデータ送信の停止を完了したならば、その完了を返答としてOLTコントローラ15に通知する(ステップS32)。
In the discovery process of Figure 7,
OLTコントローラ15はデータ送信の停止完了の通知をOLT111〜114各々から受信すると、光送受信部131〜134各々に対して送信波長をλ1に指定する(ステップS33)。これによりディスカバリ処理で光送受信部131〜134各々から出力される光信号の波長がλ1となる。また、OLTコントローラ15は切替スイッチ回路12に対して経路切替を指令する(ステップS34)。切替スイッチ回路12は経路切替指令に応じて図8に実線C1〜C4で示すようにOLT111と光送受信部131とを、OLT112と光送受信部132とを、OLT113と光送受信部133とを、OLT114と光送受信部134とを各々双方向に個別に通信可能に電気的に接続する。
When
OLTコントローラ15はOLT111〜114に対して対応するPONブランチ21〜24のディスカバリ指示を行う(ステップS35)。そのディスカバリ指示に応じてOLT111〜114各々は電気信号であるディスカバリ駆動信号を出力する(ステップS36)。OLT111〜114各々からのディスカバリ駆動信号は切替スイッチ回路12を個別に介して光送受信部131〜134各々の上記した光送信用の波長可変レーザーダイオードに供給され、光送信用の波長可変レーザーダイオードはディスカバリ駆動信号に応じて駆動されて波長λ1で発光する。その波長λ1の発光信号がdiscovery gateメッセージとして図8に実線D1〜D4で示したAWGルータ14のポート161,171間、ポート162,172間、ポート163,173間、ポート164,174間を個別に介して対応する光ファイバ201〜204に各々送出され、そのdiscovery gateメッセージはPONブランチ21〜24に各々供給される(ステップS37)。また、光送受信部131〜134各々では受信波長をλ5としてdiscoveryウインドウを開けることにdiscovery gateメッセージに対するRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にする。
PONブランチ21〜24では、discovery gateメッセージが光カブラ21、そして光ケーブル231を介してONU221に供給され、また、光ケーブル232を介してONU222に供給される。ここで、PONブランチ22のONU221,ONU222が未登録とすると、ONU2211,ONU222各々は、そのTF33が波長λ1に設定されてディスカバリ処理のために待機中にある。よって、ONU221,ONU222各々において、光信号としてのdiscovery gateメッセージはWDMフィルタ31、そしてTF33を介して光受信部34に受信される。光受信部34はdiscovery gateメッセージを電気信号に変換する。discovery gateメッセージはCDRにてクロック抽出をされて、クロックと受信データはONU用MAC−LSI37に供給される。ONU用MAC−LSI37はdiscovery gateメッセージの受信データに応答してRegisterリクエストを対応するOLT111〜114のいずれか1つに送信するためにRegisterリクエストの送信データをドライバ35に供給する。ドライバ35はその送信データに応じて光送信部32を駆動するので、光送信部32からRegisterリクエストの光信号が波長λ5にてWDMフィルタ31を介して対応するOLT111〜114のいずれか1つに向けて送出される。Registerリクエストの光信号はPONブランチ21〜24各々の光ケーブル231,232及び光カプラ21、そして光ケーブル201〜204を個別に介して局側装置1に転送される(ステップS38)。
In the
局側装置1では、そのRegisterリクエストの光信号各々はAWGルータ14のポート171,161間、ポート172,162間、ポート173,163間、ポート174,164間を個別に介して光送受信部131〜134に供給される。光送受信部131〜134では上記したようにRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にしているので、ONU221,ONU222から発せられたRegisterリクエストの光信号が受信される。光送受信部131〜134各々はRegisterリクエストの光信号を受信すると、それを電気信号に変換し、Registerリクエストの受信データが切替スイッチ回路12を介してOLT111〜114に各々供給される。OLT111〜114各々へRegisterリクエストが供給されることにより、OLT111とPONブランチ21のONU221,ONU222各々との間で登録処理が実行され、OLT112とPONブランチ22のONU221,ONU222各々との間で登録処理が実行され、OLT113とPONブランチ23のONU221,ONU222各々との間で登録処理が実行され、OLT114とPONブランチ24のONU221,ONU222各々との間で登録処理が実行される(ステップS40)。
In
OLT111〜114各々はPONブランチ21〜24のONU221,ONU222各々の登録処理を完了すると、ディスカバリ処理の完了をOLTコントローラ15に通知する(ステップS41)。
このように、図7のディスカバリ処理においては、複数のONUでは予め決められた波長λ1にTFを設定して待機するので、確実にdiscovery gateメッセージを受信することができる。また、複数のOLTが対応するPONブランチの各ONUに対して並列にディスカバリ処理を実行するので、未登録のONUに対してOLTへの登録処理を早急に完了することができる。 Thus, in the discovery process of Figure 7, since the stand-by setting TF to the wavelength lambda 1 to a predetermined Multiple ONU, it is possible to reliably receive the discovery Gate message. In addition, since the discovery process is executed in parallel for each ONU of the PON branch to which a plurality of OLTs correspond, the registration process to the OLT can be completed quickly for unregistered ONUs.
また、図7のディスカバリ処理はシステムの電源投入後の初期段階に実行される場合に特に適しており、そのような場合には未登録のONUが多く存在するため、より早急にそれらのONUの登録を完了することができる。 In addition, the discovery process of FIG. 7 is particularly suitable when it is executed at the initial stage after the system power is turned on. In such a case, there are many unregistered ONUs. Registration can be completed.
なお、上記した実施例においては、所定のディスカバリ用波長を通常の通信で用いる波長λ1〜λ4のうちのλ1にしているが、所定のディスカバリ用波長は波長λ1〜λ4のうちの別の波長であっても良く、また、波長λ1〜λ4以外の波長であっても良い。 In the embodiment described above, although the lambda 1 of the wavelength lambda 1 to [lambda] 4 using a wavelength for a given discovery in normal communication, the wavelength for a given discovery of wavelength lambda 1 to [lambda] 4 Other wavelengths may be used, and wavelengths other than the wavelengths λ 1 to λ 4 may be used.
1 局側装置
21〜24 PONブランチ
111〜114 OLT
12 切替スイッチ回路
131〜134 光送受信部
14 AWGルータ
15 OLTコントローラ
21 光カプラ
221,222 ONU
31 WDMフィルタ
32 光送信部
33 TF
34 光受信部
35 ドライバ
36 CDR
37 ONU用MAC−LSI
38 UNI
1
12
31
34
37 ONU MAC-LSI
38 UNI
Claims (6)
前記複数の外部ポートの数分備えられ、発光素子及び受光素子によって光信号を送受信し、前記光信号の送受信波長が各々調整可能である複数の光送受信部と、
前記複数の外部ポートの数分備えられ、前記複数の光送受信部の各々の前記発光素子を送信データに応じて発光駆動しかつ前記複数の光送受信部の各々の前記受光素子の出力信号から受信データを得る複数の送受信処理部と、
前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部との間に配置され、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部と間の電気的な接続を切り替える切替スイッチ回路と、
前記複数の光送受信部の各々の前記光信号の送受信端子と前記複数の外部ポートとの間に配置されたAWGルータと、
前記複数の光送受信部の前記送受信波長、前記複数の送受信処理部の処理動作及び前記切替スイッチ回路の切替動作を制御する制御手段と、を含み、
前記制御手段は、前記複数の加入者側端末のうちの未登録の加入者側端末に対する登録処理を行うディスカバリモードでは、前記複数の送受信処理部のうちのいずれか1つの送受信処理部を選択して前記1つの送受信処理部に前記登録処理の動作を可能にさせ、前記複数の光送受信部の前記送受信波長を所定のディスカバリ用波長に制御し、前記切替スイッチ回路に前記1つの送受信処理部の送受信端子と前記複数の光送受信部のいずれか1つの光送受信部との間を電気的に接続させることを特徴とする局側装置。 In a WDM / TDM-PON type optical network system, a station side device having a plurality of external ports capable of connecting a plurality of subscriber side terminals via a common optical transmission line,
A plurality of optical transmission / reception units provided for the number of the plurality of external ports, transmitting / receiving optical signals by light emitting elements and light receiving elements, and the transmission / reception wavelengths of the optical signals being adjustable ,
Provided for the number of the plurality of external ports, drive the light emitting elements of each of the plurality of optical transmission / reception units according to transmission data, and receive from the output signals of the light receiving elements of each of the plurality of optical transmission / reception units A plurality of transmission / reception processing units for obtaining data;
A changeover switch circuit disposed between the plurality of optical transmission / reception units and the plurality of transmission / reception processing units, and for switching an electrical connection between the plurality of optical transmission / reception units and the plurality of transmission / reception processing units;
An AWG router disposed between the optical signal transmission / reception terminal of each of the plurality of optical transmission / reception units and the plurality of external ports;
Control means for controlling the transmission / reception wavelengths of the plurality of optical transmission / reception units, the processing operation of the plurality of transmission / reception processing units and the switching operation of the changeover switch circuit ,
The control means selects one transmission / reception processing unit from among the plurality of transmission / reception processing units in a discovery mode in which registration processing is performed for an unregistered subscriber-side terminal among the plurality of subscriber-side terminals. Enabling the one transmission / reception processing unit to perform the operation of the registration processing, controlling the transmission / reception wavelengths of the plurality of optical transmission / reception units to a predetermined discovery wavelength, and switching the switching circuit to the one transmission / reception processing unit. A station-side device characterized in that a transmission / reception terminal and any one of the plurality of optical transmission / reception units are electrically connected .
前記1つの光送受信部は、送信した前記加入者端末検出用の前記光信号に対する応答信号として前記1つの外部ポートに外部から供給された登録リクエスト用の前記光信号を前記AWGルータ及び前記自身の前記送受信端子を介して前記所定のディスカバリ用波長にて受信すると、その受信信号を前記切替スイッチ回路を介して前記1つの送受信処理部に供給し、前記1つの送受信処理部は前記受信信号に応じて前記登録処理を実行することを特徴とする請求項1記載の局側装置。 In the discovery mode, the one transmission / reception processing unit supplies a discovery drive signal to the one optical transmission / reception unit via the changeover switch circuit in response to a discovery instruction from the control unit, and the one optical transmission / reception unit In response to a discovery drive signal, the optical signal for detecting a subscriber terminal is generated at the predetermined discovery wavelength and supplied to the AWG router via its transmission / reception terminal to detect the subscriber terminal. Transmitting the optical signal of any one of the plurality of external ports,
The one optical transceiver transmits the optical signal for registration request supplied from the outside to the one external port as a response signal to the transmitted optical signal for detecting the subscriber terminal. When receiving at the predetermined discovery wavelength via the transmission / reception terminal, the reception signal is supplied to the one transmission / reception processing unit via the changeover switch circuit, and the one transmission / reception processing unit responds to the reception signal. The station apparatus according to claim 1, wherein the registration process is executed .
前記局側装置は、
前記複数の外部ポートの数分備えられ、発光素子及び受光素子によって光信号を送受信し、前記光信号の送受信波長が各々調整可能である複数の光送受信部と、
前記複数の外部ポートの数分備えられ、前記複数の光送受信部の各々の前記発光素子を送信データに応じて発光駆動しかつ前記複数の光送受信部の各々の前記受光素子の出力信号から受信データを得る複数の送受信処理部と、
前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部との間に配置され、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部と間の電気的な接続を切り替える切替スイッチ回路と、
前記複数の光送受信部の各々の前記光信号の送受信端子と前記複数の外部ポートとの間に配置されたAWGルータと、
前記複数の光送受信部の前記送受信波長、前記複数の送受信処理部の処理動作及び前記切替スイッチ回路の切替動作を制御する制御手段と、を含み、
前記制御手段は、前記複数の加入者側端末のうちの未登録の加入者側端末に対する登録処理を行うディスカバリモードでは、前記複数の送受信処理部のうちのいずれか1つの送受信処理部を選択して前記1つの送受信処理部に前記登録処理の動作を可能にさせ、前記複数の光送受信部の前記送受信波長を所定のディスカバリ用波長に制御し、前記切替スイッチ回路に前記1つの送受信処理部の送受信端子と前記複数の光送受信部のいずれか1つの光送受信部との間を電気的に接続させることを特徴とする光通信ネットワークシステム。 WDM / TDM-PON optical communication network system having a plurality of subscriber-side terminals and a station-side device having a plurality of external ports that can connect the plurality of subscriber-side terminals via a common optical transmission line Because
The station side device
A plurality of optical transmission / reception units provided for the number of the plurality of external ports, transmitting / receiving optical signals by light emitting elements and light receiving elements, and the transmission / reception wavelengths of the optical signals being adjustable ,
Provided for the number of the plurality of external ports, drive the light emitting elements of each of the plurality of optical transmission / reception units according to transmission data, and receive from the output signals of the light receiving elements of each of the plurality of optical transmission / reception units A plurality of transmission / reception processing units for obtaining data;
A changeover switch circuit disposed between the plurality of optical transmission / reception units and the plurality of transmission / reception processing units, and for switching an electrical connection between the plurality of optical transmission / reception units and the plurality of transmission / reception processing units;
An AWG router disposed between the optical signal transmission / reception terminal of each of the plurality of optical transmission / reception units and the plurality of external ports;
Control means for controlling the transmission / reception wavelengths of the plurality of optical transmission / reception units, the processing operation of the plurality of transmission / reception processing units and the switching operation of the changeover switch circuit ,
The control means selects one transmission / reception processing unit from among the plurality of transmission / reception processing units in a discovery mode in which registration processing is performed for an unregistered subscriber-side terminal among the plurality of subscriber-side terminals. Enabling the one transmission / reception processing unit to perform the operation of the registration processing, controlling the transmission / reception wavelengths of the plurality of optical transmission / reception units to a predetermined discovery wavelength, and switching the switching circuit to the one transmission / reception processing unit. An optical communication network system , wherein a transmission / reception terminal is electrically connected to any one of the plurality of optical transmission / reception units .
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