JP6259363B2 - Station-side optical line terminator and signal generation method - Google Patents
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Description
本発明は、PON(Passive Optical Network)システムの下り通信への多値/高次変調方式適用時の局側光回線終端装置及び信号生成方法に関する。 The present invention relates to a station-side optical line termination device and a signal generation method when a multilevel / high-order modulation scheme is applied to downlink communication of a PON (Passive Optical Network) system.
光アクセスネットワークではPON方式が広く採用されている。これまでPONシステムでは、シンボルレートの増大、利用波長数の増大により、伝送容量拡大が図られてきた。しかし、アナログデバイスによりシンボルレートが制限されており、また利用可能な波長数も有限である。そこで、さらなる伝送容量拡大のために、波長の有効利用が求められている。 In the optical access network, the PON system is widely adopted. Until now, in the PON system, the transmission capacity has been expanded by increasing the symbol rate and the number of wavelengths used. However, the symbol rate is limited by analog devices, and the number of wavelengths that can be used is also finite. Therefore, effective use of wavelengths is required for further expansion of transmission capacity.
GE−PON/10G−EPON等のこれまでのPONシステムでは、OOK(on−off−keying)変調を用いて通信が行われてきた。これに対し、1つのシンボルで複数ビットを送信可能な多値変調方式により、シンボルレート・波長数を増やすことなく伝送容量を向上することが可能である。非特許文献1では、下りリンク通信において、OOK変調を用いる第一加入者側光回線終端装置(ONU#1:Optical Network Unit)と多値変調を用いる第二加入者側光回線終端装置(ONU#2:Optical Network Unit)を、同一局側光回線終端装置(OLT:Optical Line Terminal)配下で一波長で共存させる階層変調PONシステムが提案されている。
In conventional PON systems such as GE-PON / 10G-EPON, communication has been performed using OOK (on-off-keying) modulation. On the other hand, the transmission capacity can be improved without increasing the symbol rate and the number of wavelengths by a multi-level modulation method capable of transmitting a plurality of bits with one symbol. In
図2は、8−star QAM(quadrature amplitude modulation)を用いる場合の例である。図2に示すように、光伝送路50を介してOLT100は振幅位相変調信号を伝送しており、信号の振幅値がONU#1(201)への信号伝送に用いられ、位相がONU#2(202)への信号伝送に用いられる。これにより、単一時間/波長を用いてOLTから複数ONUへの同時通信が可能となるため、OOK変調のみ用いるPONシステムと比べ、伝送容量が向上する。非特許文献1の階層変調PONシステムは、ONU#1がOOK変調でなくASK(amplitude−shift keying)変調を用いる場合にも実現可能であり、またONU#2がQPSK(quadrature phase shift keying)変調でなく任意の変調多値数のPSK変調を用いる場合にも実現可能である。
FIG. 2 is an example in the case of using 8-star QAM (quadraure amplitude modulation). As shown in FIG. 2, the
また、OOK変調信号の振幅値に応じて、位相変調信号の変調多値数を変更する方式も提案されている(非特許文献2、特許文献1)。非特許文献1に記載の手法では、平均送信電力一定の仮定の下、振幅位相変調信号の消光比が高くなるほど、振幅が小さい場合の位相変調信号の受信BERが劣化する。そこで、振幅が小さい場合は、位相変調信号の多値数を低減して最小信号点間距離を拡げる事により受信BERを向上し、振幅が大きい場合は、位相変調信号の多値数を増大して伝送速度を向上することで、非特許文献1の方式と同じ伝送速度を保ったまま、受信符号誤り率(BER: Bit error rate)の改善が可能である。
以後、非特許文献2及び特許文献1に記載の方式を関連技術と呼ぶ。
In addition, a method of changing the number of modulation multi-levels of the phase modulation signal according to the amplitude value of the OOK modulation signal has been proposed (Non-patent
Hereinafter, the methods described in
関連技術の装置構成例を図3に示す。OLT100は、ONU#1(201)に対してdata#1を、ONU#2(202)に対してdata#2を伝送するものとする。data#1及びdata#2はMACフレームである。以下では、data#1のビット値が0なら小さい振幅、ビット値が1なら大きい振幅となるよう振幅変調が行われると仮定する。
FIG. 3 shows an apparatus configuration example of related technology. The OLT 100 transmits
OLT100は、data#2を貯めるバッファ11と、data#1を1ビットずつ確認してビット値が0か1かに応じて前記バッファから出力するビット数を決定する出力ビット数制御部12と、data#1とdata#2に基づいて振幅位相変調信号を作成して出力するビット/シンボル変換部13と、デジタル信号をアナログ信号に変換するD/A変換部14と、電気信号を光信号に変換するE/O変換部15を有する。
The OLT 100 includes a
運用開始時点では、data#2のビットはバッファ11に貯まっていない。そこで、出力ビット数制御部12は、まずdata#2をビット/シンボル変換部13に送らずに、一定時間バッファ11にdata#2を貯める。一定時間経過後、出力ビット数制御部12は、data#2をバッファ11から出力してビット/シンボル変換部13に送る。
At the start of operation, the bit of
例えば内側PSKがBPSKで外側PSKが8PSKの場合、出力ビット数制御部12は、入力されるビットが0ならバッファから1bit出力するよう命令し、入力されるビットが1ならバッファから3bit出力するよう命令する。図4は、内側PSKがBPSKで外側PSKが8PSKの場合のOLT100の動作例である。
For example, when the inner PSK is BPSK and the outer PSK is 8PSK, the output bit
一方、ONU#2(202)は、光信号を電気信号に変換するO/E変換部21と、電気アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部22と、デジタル化された変調信号に対してOOK復調を行うとともに、得られた振幅値に基づいて振幅値が高い時の前記変調信号及び振幅値が低い時の前記変調信号を別々に出力するシンボル/ビット変換部(OOK)23と、振幅が低い時の変調信号に対して第一の変調多値数のPSK復調を行うシンボル/ビット変換部(内側PSK)24と、シンボル/ビット変換部(内側PSK)の出力を保持するバッファ(内側PSK)25と、振幅が高い時の変調信号に対して第二の変調多値数のPSK復調を行うシンボル/ビット変換部(外側PSK)26と、シンボル/ビット変換部(外側PSK)の出力を保持するバッファ(外側PSK)27と、data#1’を1ビットずつ確認して、バッファ(内側PSK)またはバッファ(外側PSK)のどちらからビット系列を出力するか決定する出力制御部28と、出力制御部により出力を命令された方のバッファの出力が取り出されるように出力を切換える出力切替部29を有する。
On the other hand, the ONU # 2 (202) is an O /
出力制御部28は、振幅位相変調信号の形式に応じて、各バッファから出力させるビット数を変更する。例えば内側PSKがBPSKで外側PSKが8PSKの場合、出力制御部28は、入力されるdata#1’のビットが0ならバッファ(内側PSK)から1bit出力するよう命令し、入力されるdata#1’のビットが1ならバッファ(外側PSK)から3bit出力するよう命令する。
The
なお、OLT100で、ビット/シンボル変換部13及び出力ビット数制御部12の前段に誤り訂正符号化部をおき、data#1を誤り訂正符号化しても良い。この時ONU#2(202)では、シンボル/ビット変換部(OOK)23において誤り訂正復号を行い、誤り訂正復号されたビット系列を再び誤り訂正符号化してdata#1’として出力する。誤り訂正符号化方式としては、リードソロモン符号やLDPC符号等、任意の符号化方式を適用できる。
Note that in the
さらに、OLT100で、ビット/シンボル変換部13及び出力ビット数制御部12の前段に符号化部をおき、data#1を8B/10Bや64B/66B等で符号化しても良い。ここで、運用開始時点からdata#1を1ビットずつ観測し、data#1に含まれていたビット“0”の累積数をN0、data#1に含まれていたビット“1”の累積数をN1とする。8B/10B符号化や64B/66B等の符号化により、N0とN1の差は低減されるため、data#2の平均伝送速度は、内側PSK信号の伝送速度と、外側PSK信号の伝送速度の平均値にほぼ等しくなる。例えば、図4のように内側PSK信号がBPSK(1 bit/symbol)、外側PSK信号が8PSK(3 bit/symbol)の場合、平均伝送速度は2 bit/symbolである。
Further, in the
関連技術では、OLT及びONU側でバッファが必要となる。OLT側バッファに入力されるデータの伝送速度は、内側PSKと外側PSKの伝送速度の平均値である。これに対しOLT側バッファより出力されるデータの伝送速度は可変であり、出力ビット数制御部に入力されるビットが“0”の場合は内側PSKの伝送速度となり、出力制御部に入力されるビットが“1”の場合は外側PSKの伝送速度となる。 In the related art, a buffer is required on the OLT and ONU sides. The transmission rate of data input to the OLT side buffer is an average value of the transmission rates of the inner PSK and the outer PSK. On the other hand, the transmission rate of the data output from the OLT side buffer is variable. When the bit input to the output bit number control unit is “0”, the transmission rate of the inner PSK is obtained and input to the output control unit. When the bit is “1”, the transmission rate of the outer PSK is obtained.
内側PSKの伝送速度は内側PSKと外側PSKの伝送速度の平均値よりも小さい。このため、data#1で“0”ビットが続くと、バッファに貯められたデータが増え、バッファオーバーフローを引き起こすことがある。このため、関連技術には、バッファオーバーフローが生じ、data#2のビット系列が一部失われた際に、誤り訂正復号や再送手順等の手当てが必要という第1の課題がある。これらは、通信効率の低下にもつながる。
The transmission rate of the inner PSK is smaller than the average value of the transmission rates of the inner PSK and the outer PSK. For this reason, if the “0” bit continues in
一方、外側PSKの伝送速度は内側PSKと外側PSKの伝送速度の平均値よりも大きい。このため、data#1で“1”ビットが続くと、バッファに貯められたデータが減り、バッファが空(バッファエンプティ)となり一時的に送るデータがなくなることがある。このため、関連技術には、一時的にPSK変調信号に何も情報が含まれないことがありえるが、受信側で情報が含まれない区間を検出できないため、data#2が正しく受信されないという第2の課題もある。
On the other hand, the transmission rate of the outer PSK is larger than the average value of the transmission rates of the inner PSK and the outer PSK. For this reason, if the “1” bit continues in
OLTバッファには内側PSK及び外側PSKに用いられるビット系列が貯められる。一方ONUには、内側PSKのみのビット系列を貯めるバッファと、外側PSKのみのビット系列を貯めるバッファが存在する。ONUの各バッファサイズをOLTバッファサイズと同程度にしておけば、OLTバッファにおいてバッファオーバーフローが起こらなければONUの各バッファでもバッファオーバーフローは起こらない。また、OLTバッファでバッファエンプティとならなければ、ONUのバッファのうち少なくとも一つ以上にはビットが貯まっているため、取り出すビット系列が無い状態とはならない。 The OLT buffer stores bit sequences used for the inner PSK and the outer PSK. On the other hand, the ONU has a buffer that stores a bit sequence of only the inner PSK and a buffer that stores a bit sequence of only the outer PSK. If each ONU buffer size is set to the same level as the OLT buffer size, a buffer overflow does not occur in each ONU buffer unless a buffer overflow occurs in the OLT buffer. If the OLT buffer does not become buffer empty, at least one of the ONU buffers stores bits, so there is no state in which there is no bit sequence to be extracted.
したがって、OLTバッファのバッファエンプティ及びバッファオーバーフローを回避できれば、ONUバッファでバッファオーバーフロー及びバッファエンプティに起因する課題も解決されることとなる。 Therefore, if buffer empty and buffer overflow of the OLT buffer can be avoided, problems caused by buffer overflow and buffer empty in the ONU buffer can be solved.
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、バッファのバッファエンプティ及びバッファオーバーフローを回避できるOLT及びその信号生成方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an OLT that can avoid buffer empty and buffer overflow of a buffer and a signal generation method thereof in order to solve the above-described problems.
本発明は、上記課題を解決するために、OLTバッファのバッファ量を観測し、バッファ量を調整することとした。 In order to solve the above problems, the present invention observes the buffer amount of the OLT buffer and adjusts the buffer amount.
具体的には、本発明に係るOLTは、第一ONU及び第二ONUと光ファイバを介して接続しており、前記第一ONU宛の第一ビット系列及び前記第二ONU宛の第二ビット系列から振幅位相変調信号を構成して送出するOLTであって、
前記第二ビット系列を蓄積するバッファと、
前記第一ビット系列のビット種に応じて前記バッファから出力するビット数を決定する出力ビット数制御部と、
前記第一ビット系列に基づいて振幅変調信号を作成するとともに、前記出力ビット数制御部が決定したビット数で前記バッファから出力された前記第二ビット系列のビットに基づいて前記振幅変調信号に対して変調多値数の異なる位相変調を行い前記振幅位相変調信号を出力するビット/シンボル変換部と、
前記バッファのバッファ量を観測するバッファ量観測部と、
前記バッファ量観測部が観測した前記バッファ量に応じてダミーデータフレームを形成して前記第一ビット系列に挿入するダミーデータフレーム作成出力部と、
を備える。
Specifically, the OLT according to the present invention is connected to the first ONU and the second ONU via an optical fiber, and the first bit sequence addressed to the first ONU and the second bit addressed to the second ONU. An OLT configured to transmit an amplitude phase modulation signal from a sequence,
A buffer for storing the second bit sequence;
An output bit number control unit that determines the number of bits to be output from the buffer according to the bit type of the first bit sequence;
An amplitude modulation signal is generated based on the first bit sequence, and the amplitude modulation signal is generated based on the bits of the second bit sequence output from the buffer with the number of bits determined by the output bit number control unit. A bit / symbol conversion unit that performs phase modulation with different number of modulation levels and outputs the amplitude phase modulation signal;
A buffer amount observation unit for observing the buffer amount of the buffer;
A dummy data frame creation output unit for forming a dummy data frame according to the buffer amount observed by the buffer amount observation unit and inserting the dummy data frame into the first bit sequence;
Is provided.
また、本発明に係る信号生成方法は、第一ONU及び第二ONUと光ファイバを介して接続しており、前記第一ONU宛の第一ビット系列及び前記第二ONU宛の第二ビット系列から振幅位相変調信号を構成して送出するOLTの信号生成方法であって、
前記第二ビット系列をバッファに蓄積するバッファ手順と、
前記第一ビット系列のビット種に応じて前記バッファから出力するビット数を決定する出力ビット数制御手順と、
前記第一ビット系列に基づいて振幅変調信号を作成するとともに、前記出力ビット数制御手順で決定したビット数で前記バッファから出力された前記第二ビット系列のビットに基づいて前記振幅変調信号に対して変調多値数の異なる位相変調を行い前記振幅位相変調信号を出力するビット/シンボル変換手順と、
前記バッファのバッファ量を観測するバッファ量観測手順と、
前記バッファ量観測手順で観測した前記バッファ量に応じてダミーデータフレームを形成して前記第一ビット系列に挿入するダミーデータフレーム作成出力手順と、
を行う。
The signal generation method according to the present invention is connected to the first ONU and the second ONU via an optical fiber, and the first bit sequence addressed to the first ONU and the second bit sequence addressed to the second ONU. An OLT signal generation method for constructing and transmitting an amplitude phase modulation signal from
A buffer procedure for storing the second bit sequence in a buffer;
An output bit number control procedure for determining the number of bits to be output from the buffer according to the bit type of the first bit sequence;
An amplitude modulation signal is generated based on the first bit sequence, and the amplitude modulation signal is generated based on the bits of the second bit sequence output from the buffer with the number of bits determined by the output bit number control procedure. A bit / symbol conversion procedure for performing phase modulation with different modulation multi-level numbers and outputting the amplitude phase modulation signal;
A buffer amount observation procedure for observing the buffer amount of the buffer;
A dummy data frame creation output procedure for forming a dummy data frame according to the buffer amount observed in the buffer amount observation procedure and inserting it into the first bit sequence;
I do.
本発明は、OLTのバッファのバッファ量を観測し、バッファ量に応じたダミービット列を生成して第一ビット系列に挿入することとした。つまり、バッファ量が多くなりオーバフローに近づいた場合、バッファから出力するビット量を増やすビット種を多く含むダミービット列を第一ビット系列に挿入する。バッファから出力するビット量が増えるのでバッファ量が低減し、オーバフローを回避できる。一方、バッファ量が少なくなりバッファエンプティに近づいた場合、バッファから出力するビット量を減らすビット種を多く含むダミービット列を第一ビット系列に挿入する。バッファから出力するビット量が減るのでバッファ量が増大し、バッファエンプティを回避できる。 In the present invention, the buffer amount of the OLT buffer is observed, and a dummy bit string corresponding to the buffer amount is generated and inserted into the first bit sequence. That is, when the buffer amount increases and approaches the overflow, a dummy bit string including many bit types that increase the bit amount output from the buffer is inserted into the first bit sequence. Since the amount of bits output from the buffer increases, the buffer amount is reduced and overflow can be avoided. On the other hand, when the buffer amount decreases and approaches the buffer empty, a dummy bit string including many bit types that reduce the bit amount output from the buffer is inserted into the first bit sequence. Since the amount of bits output from the buffer decreases, the buffer amount increases and buffer empty can be avoided.
従って、本発明は、バッファのバッファエンプティ及びバッファオーバーフローを回避できるOLT及びその信号生成方法を提供することができる。 Therefore, the present invention can provide an OLT and a signal generation method thereof that can avoid buffer empty and buffer overflow of the buffer.
詳細には、本発明に係るOLTの前記ダミーデータフレーム作成出力部は、
前記バッファ量が予め設定された上限閾値を超えた場合、前記バッファから出力される前記第二ビット系列を増大させ、前記バッファ量が前記上限閾値以下となるように前記ビット種を組み合わせて前記ダミーデータフレームを形成し、
前記バッファ量が予め設定された下限閾値を下回った場合、前記バッファから出力される前記第二ビット系列を減少させ、前記バッファ量が前記下限閾値以上となるように前記ビット種を組み合わせて前記ダミーデータフレームを形成する
ことを特徴とする。
In detail, the dummy data frame creation output unit of the OLT according to the present invention includes:
When the buffer amount exceeds a preset upper limit threshold, the second bit sequence output from the buffer is increased, and the bit type is combined so that the buffer amount is equal to or less than the upper limit threshold. Form a data frame,
When the buffer amount falls below a preset lower limit threshold, the second bit sequence output from the buffer is reduced, and the bit type is combined so that the buffer amount becomes equal to or greater than the lower limit threshold, and the dummy A data frame is formed.
また、本発明に係る信号生成方法の前記ダミーデータフレーム作成出力手順では、
前記バッファ量が予め設定された上限閾値を超えた場合、前記バッファから出力される前記第二ビット系列を増大させ、前記バッファ量が前記上限閾値以下となるように前記ビット種を組み合わせて前記ダミーデータフレームを形成し、
前記バッファ量が予め設定された下限閾値を下回った場合、前記バッファから出力される前記第二ビット系列を減少させ、前記バッファ量が前記下限閾値以上となるように前記ビット種を組み合わせて前記ダミーデータフレームを形成する
ことを特徴とする。
In the dummy data frame creation output procedure of the signal generation method according to the present invention,
When the buffer amount exceeds a preset upper limit threshold, the second bit sequence output from the buffer is increased, and the bit type is combined so that the buffer amount is equal to or less than the upper limit threshold. Form a data frame,
When the buffer amount falls below a preset lower limit threshold, the second bit sequence output from the buffer is reduced, and the bit type is combined so that the buffer amount becomes equal to or greater than the lower limit threshold, and the dummy A data frame is formed.
本発明に係るOLTの前記ダミーデータフレーム作成出力部は、前記ダミーデータフレームの宛先を、前記第一ONUのいずれもが破棄する宛先とすることを特徴とする。 The dummy data frame creation / output unit of the OLT according to the present invention is characterized in that the destination of the dummy data frame is a destination discarded by any of the first ONUs.
また、本発明に係る信号生成方法の前記ダミーデータフレーム作成出力手順では、前記ダミーデータフレームの宛先を、前記第一ONUのいずれもが破棄する宛先とすることを特徴とする。 In the dummy data frame creation / output procedure of the signal generation method according to the present invention, the destination of the dummy data frame is a destination discarded by any of the first ONUs.
第一ビット系列に挿入されたダミービット列もONUへ伝送されるが、いずれのONUの宛先でもないため、当該ダミービット列は全ONUで破棄されることになる。すなわち、本発明で第一ビット系列に挿入されたダミービット列がPONに影響を及ぼすことはない。 Although the dummy bit string inserted in the first bit sequence is also transmitted to the ONU, since it is not the destination of any ONU, the dummy bit string is discarded in all ONUs. That is, the dummy bit string inserted into the first bit sequence in the present invention does not affect the PON.
本発明に係るOLTは、前記第一ビット系列を所定の符号化を行う符号化部をさらに備え、
前記ダミーデータフレーム作成出力部は、前記符号化部が符号化を行ったダミーデータフレームにおいて前記バッファ量が前記上限閾値以下又は前記下限閾値以上となるような前記ダミーデータフレームを形成することを特徴とする。
The OLT according to the present invention further includes an encoding unit that performs predetermined encoding of the first bit sequence,
The dummy data frame creation output unit forms the dummy data frame such that the buffer amount is equal to or less than the upper limit threshold or equal to or more than the lower limit threshold in the dummy data frame encoded by the encoding unit. And
また、本発明に係る信号生成方法は、前記第一ビット系列を所定の符号化を行う符号化手順をさらに備え、
前記ダミーデータフレーム作成出力手順では、前記符号化手順で符号化を行ったダミーデータフレームにおいて前記バッファ量が前記上限閾値以下又は前記下限閾値以上となるような前記ダミーデータフレームを形成することと特徴とする。
The signal generation method according to the present invention further includes an encoding procedure for performing predetermined encoding of the first bit sequence,
In the dummy data frame creation output procedure, the dummy data frame is formed such that the buffer amount is equal to or less than the upper threshold or the lower threshold in the dummy data frame encoded in the encoding procedure. And
前記所定の符号化とは、リードソロモン符号やLDPC符号等の誤り訂正符号化、又は8B/10Bや64B/66B等のシルアル符号化である。このような符号化がなされるPONシステムであっても本発明を適用することができる。 The predetermined encoding is error correction encoding such as Reed-Solomon code or LDPC code, or serial encoding such as 8B / 10B or 64B / 66B. The present invention can be applied even to a PON system in which such encoding is performed.
本発明は、バッファのバッファエンプティ及びバッファオーバーフローを回避できるOLT及びその信号生成方法を提供することができる。 The present invention can provide an OLT and a signal generation method thereof that can avoid buffer empty and buffer overflow of the buffer.
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.
図1は、本実施形態のOLT101を説明する図である。OLT101は、ONU#1(201)及びONU#2(202)と光伝送路50を介して接続しており、ONU#1宛の第一ビット系列(data#1)及びONU#2宛の第二ビット系列(data#2)から振幅位相変調信号を構成して送出するOLTであって、
data#2を蓄積するバッファ11と、
data#1のビット種に応じてバッファ11から出力するビット数を決定する出力ビット数制御部12と、
data#1に基づいて振幅変調信号を作成するとともに、出力ビット数制御部12が決定したビット数でバッファ11から出力されたdata#2のビットに基づいて前記振幅変調信号に対して変調多値数の異なる位相変調を行い前記振幅位相変調信号を出力するビット/シンボル変換部13と、
バッファ11のバッファ量を観測するバッファ量観測部31と、
バッファ量観測部31が観測した前記バッファ量に応じてダミーデータフレーム(dummy_data#1)を形成してdata#1に挿入するダミーデータフレーム作成出力部32と、
を備える。
FIG. 1 is a diagram illustrating the
a
an output bit
An amplitude modulation signal is generated based on
A buffer
A dummy data frame
Is provided.
ダミーデータフレーム作成出力部32は、次のように判断してダミーデータフレームを形成する。
ダミーデータフレーム作成出力部32は、
前記バッファ量が予め設定された上限閾値を超えた場合、バッファ11から出力されるdata#2を増大させ、前記バッファ量が前記上限閾値以下となるように前記ビット種を組み合わせて前記ダミーデータフレームを形成し、
前記バッファ量が予め設定された下限閾値を下回った場合、バッファ11から出力されるdata#2を減少させ、前記バッファ量が前記下限閾値以上となるように前記ビット種を組み合わせて前記ダミーデータフレームを形成する。
なお、ダミーデータフレーム作成出力部32は、バッファ11のバッファ量が下限閾値と上限閾値の間にあるとき、ダミーデータフレームを形成しないとしてもよい。
The dummy data frame
The dummy data frame
When the buffer amount exceeds a preset upper limit threshold, the
When the buffer amount falls below a preset lower threshold, the
The dummy data frame
また、ダミーデータフレーム作成出力部32は、前記ダミーデータフレームの宛先を、ONU#1のいずれもが破棄する宛先とする。
Further, the dummy data frame
さらに、OLT101は、data#1を所定の符号化を行う符号化部(不図示)をさらに備えてもよい。この場合、ダミーデータフレーム作成出力部32は、前記符号化部が符号化を行ったダミーデータフレームにおいて前記バッファ量を前記上限閾値以下又は前記下限閾値以上に調整できるような前記ダミーデータフレームを形成する。
Further, the
OLT101は、バッファ量が上限閾値を超えた場合に、ビット1を多く含むダミーデータをdata#1として挿入し、バッファ11から出力されるビット数を従前より増加させてバッファ量を低減し、第1の課題の解決を図る。また、OLT101は、バッファ量が下限閾値を下回った場合に、ビット0を多く含むダミーデータをdata#1として挿入し、バッファ11から出力されるビット数を従前より減少させてバッファ量を増大し、第2の課題の解決を図る。挿入されたダミーデータを含むMACフレームの識別子がどのONUも指し示さないよう設定しておけば、これらダミーデータは全てのONU#1で破棄される。
When the buffer amount exceeds the upper limit threshold, the
dummy_data#1は、data#1と同じMACフレーム構成である。つまり、ペイロードに対するMACアドレスやプリアンブルの位置・長さが同じである。下りリンクにおいてONU#1は、data#1に含まれる識別子より宛先を確認して、自分宛で無いフレームは破棄する。したがって、dummy_data#1の識別子がどのONU#1も指し示さないように設定しておけば、dummy_data#1は全てのONU#1で破棄される。したがって、本実施形態適用時において、ONU#1に改変を加える必要がない。
dummy_data#1は全てのONU#1で破棄されるため、ペイロードのビット系列を任意に設定できる。例えば、内側PSKがBPSKで外側PSKが8PSKである場合を考える。この場合、data#1のビット種が“0”の場合、出力ビット数制御部12はバッファ11から1ビットしか出力させないが、data#1のビット種が“1”の場合、出力ビット数制御部12はバッファ11から3ビット出力させることになる。
Since
ダミーデータフレーム作成出力部32は、バッファ11のバッファ量が上限閾値を超えた際に、現在のバッファ量と目標とするバッファ量(上限閾値でもよい)との差分を計算する。そして、ダミーデータフレーム作成出力部32は、前記差分を解消するように従前のフレームのペイロードに含まれるビット種“1”の総数よりダミーデータフレームのペイロードに含まれるビット種“1”の総数が多くなるdummy_data#1を生成する。
The dummy data frame
ダミーデータフレームのペイロードに含まれるビット種“1”の総数が従前より多くなるため、バッファ11から出力されるビット数が従前より増大してバッファ量が目標値まで低減する。
Since the total number of bit types “1” included in the payload of the dummy data frame is larger than before, the number of bits output from the
逆に、ダミーデータフレーム作成出力部32は、バッファ11のバッファ量が下限閾値を下回った際に、現在のバッファ量と目標とするバッファ量(下限閾値でもよい)との差分を計算する。そして、ダミーデータフレーム作成出力部32は、前記差分を解消するように従前のフレームのペイロードに含まれるビット種“0”の総数よりダミーデータフレームのペイロードに含まれるビット種“0”の総数が多くなるdummy_data#1を生成する。
Conversely, the dummy data frame
ダミーデータフレームのペイロードに含まれるビット種“0”の総数が従前より多くなるため、バッファ11から出力されるビット数が従前より減少してバッファ量が目標値まで増大する。
Since the total number of bit types “0” included in the payload of the dummy data frame is larger than before, the number of bits output from the
なお、ダミーデータフレーム作成出力部32は、ペイロードをどのように設定してもバッファ量を目標とするバッファ量にできない場合、目標とするバッファ量に一番近づくよう、dummy_data#1を生成する。
Note that the dummy data frame
また、MACフレーム(data#1)に対して、送信前に誤り訂正符号化又は8B/10B等の符号化が行われる場合、ダミーデータフレーム作成出力部32は、誤り訂正符号化後又は8B/10B等の符号化後のダミーデータフレームでバッファ量を調整できるようにdummy_data#1を生成する。
When the MAC frame (data # 1) is subjected to error correction encoding or encoding such as 8B / 10B before transmission, the dummy data frame
本発明は、TDMやWDM等により多重を行うTDM−PON、WDM−PON、又はTWDM−PONに適用することができる。 The present invention can be applied to TDM-PON, WDM-PON, or TWDM-PON that performs multiplexing using TDM, WDM, or the like.
11:バッファ
12:出力ビット数制御部
13:ビット/シンボル変換部
14:D/A変換部
15:E/O変換部
21:O/E変換部
22:A/D変換部
23:シンボル/ビット変換部(OOK)
24:シンボル/ビット変換部(内側PSK)
25:バッファ(内側PSK)
26:シンボル/ビット変換部(外側PSK)
27:バッファ(外側PSK)
28:出力制御部
29:出力切替部
31:バッファ量観測部
32:ダミーデータフレーム作成出力部
50:光伝送路
100、101:OLT
201、202:ONU
11: buffer 12: output bit number control unit 13: bit / symbol conversion unit 14: D / A conversion unit 15: E / O conversion unit 21: O / E conversion unit 22: A / D conversion unit 23: symbol / bit Conversion unit (OOK)
24: Symbol / bit converter (inner PSK)
25: Buffer (inner PSK)
26: Symbol / bit converter (outside PSK)
27: Buffer (outside PSK)
28: Output control unit 29: Output switching unit 31: Buffer amount observation unit 32: Dummy data frame creation output unit 50:
201, 202: ONU
Claims (8)
前記第二ビット系列を蓄積するバッファと、
前記第一ビット系列のビット種に応じて前記バッファから出力するビット数を決定する出力ビット数制御部と、
前記第一ビット系列に基づいて振幅変調信号を作成するとともに、前記出力ビット数制御部が決定したビット数で前記バッファから出力された前記第二ビット系列のビットに基づいて前記振幅変調信号に対して変調多値数の異なる位相変調を行い前記振幅位相変調信号を出力するビット/シンボル変換部と、
前記バッファのバッファ量を観測するバッファ量観測部と、
前記バッファ量観測部が観測した前記バッファ量に応じてダミーデータフレームを形成して前記第一ビット系列に挿入するダミーデータフレーム作成出力部と、
を備えるOLT。 A first subscriber side optical network unit (ONU) and a second ONU are connected via an optical fiber, and a first bit sequence addressed to the first ONU and a second address addressed to the second ONU An optical line terminator (OLT) that transmits an amplitude phase modulation signal from a bit sequence and transmits the modulated signal.
A buffer for storing the second bit sequence;
An output bit number control unit that determines the number of bits to be output from the buffer according to the bit type of the first bit sequence;
An amplitude modulation signal is generated based on the first bit sequence, and the amplitude modulation signal is generated based on the bits of the second bit sequence output from the buffer with the number of bits determined by the output bit number control unit. A bit / symbol conversion unit that performs phase modulation with different number of modulation levels and outputs the amplitude phase modulation signal;
A buffer amount observation unit for observing the buffer amount of the buffer;
A dummy data frame creation output unit for forming a dummy data frame according to the buffer amount observed by the buffer amount observation unit and inserting the dummy data frame into the first bit sequence;
OLT comprising.
前記バッファ量が予め設定された上限閾値を超えた場合、前記バッファから出力される前記第二ビット系列を増大させ、前記バッファ量が前記上限閾値以下となるように前記ビット種を組み合わせて前記ダミーデータフレームを形成し、
前記バッファ量が予め設定された下限閾値を下回った場合、前記バッファから出力される前記第二ビット系列を減少させ、前記バッファ量が前記下限閾値以上となるように前記ビット種を組み合わせて前記ダミーデータフレームを形成する
ことを特徴とする請求項1に記載のOLT。 The dummy data frame creation output unit
When the buffer amount exceeds a preset upper limit threshold, the second bit sequence output from the buffer is increased, and the bit type is combined so that the buffer amount is equal to or less than the upper limit threshold. Form a data frame,
When the buffer amount falls below a preset lower limit threshold, the second bit sequence output from the buffer is reduced, and the bit type is combined so that the buffer amount becomes equal to or greater than the lower limit threshold, and the dummy The OLT according to claim 1, wherein the OLT forms a data frame.
前記ダミーデータフレームの宛先を、前記第一ONUのいずれもが破棄する宛先とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のOLT。 The dummy data frame creation output unit
The OLT according to claim 1, wherein the destination of the dummy data frame is a destination that is discarded by all of the first ONUs.
前記ダミーデータフレーム作成出力部は、
前記符号化部が符号化を行ったダミーデータフレームにおいて前記バッファ量が前記上限閾値以下又は前記下限閾値以上となるような前記ダミーデータフレームを形成することを特徴とする請求項2又は請求項2を引用する請求項3に記載のOLT。 An encoding unit that performs predetermined encoding of the first bit sequence;
The dummy data frame creation output unit
Claim 2 or claim 2 wherein the coding unit is characterized by forming the dummy data frame, such as the amount of the buffer in the dummy data frame subjected to coding is the upper limit threshold below or above the lower threshold The OLT according to claim 3, wherein
前記第二ビット系列をバッファに蓄積するバッファ手順と、
前記第一ビット系列のビット種に応じて前記バッファから出力するビット数を決定する出力ビット数制御手順と、
前記第一ビット系列に基づいて振幅変調信号を作成するとともに、前記出力ビット数制御手順で決定したビット数で前記バッファから出力された前記第二ビット系列のビットに基づいて前記振幅変調信号に対して変調多値数の異なる位相変調を行い前記振幅位相変調信号を出力するビット/シンボル変換手順と、
前記バッファのバッファ量を観測するバッファ量観測手順と、
前記バッファ量観測手順で観測した前記バッファ量に応じてダミーデータフレームを形成して前記第一ビット系列に挿入するダミーデータフレーム作成出力手順と、
を行う信号生成方法。 The first ONU and the second ONU are connected via an optical fiber, and an amplitude phase modulation signal is constructed and transmitted from the first bit sequence addressed to the first ONU and the second bit sequence addressed to the second ONU. An OLT signal generation method comprising:
A buffer procedure for storing the second bit sequence in a buffer;
An output bit number control procedure for determining the number of bits to be output from the buffer according to the bit type of the first bit sequence;
An amplitude modulation signal is generated based on the first bit sequence, and the amplitude modulation signal is generated based on the bits of the second bit sequence output from the buffer with the number of bits determined by the output bit number control procedure. A bit / symbol conversion procedure for performing phase modulation with different modulation multi-level numbers and outputting the amplitude phase modulation signal;
A buffer amount observation procedure for observing the buffer amount of the buffer;
A dummy data frame creation output procedure for forming a dummy data frame according to the buffer amount observed in the buffer amount observation procedure and inserting it into the first bit sequence;
Signal generation method.
前記バッファ量が予め設定された上限閾値を超えた場合、前記バッファから出力される前記第二ビット系列を増大させ、前記バッファ量が前記上限閾値以下となるように前記ビット種を組み合わせて前記ダミーデータフレームを形成し、
前記バッファ量が予め設定された下限閾値を下回った場合、前記バッファから出力される前記第二ビット系列を減少させ、前記バッファ量が前記下限閾値以上となるように前記ビット種を組み合わせて前記ダミーデータフレームを形成する
ことを特徴とする請求項5に記載の信号生成方法。 In the dummy data frame creation output procedure,
When the buffer amount exceeds a preset upper limit threshold, the second bit sequence output from the buffer is increased, and the bit type is combined so that the buffer amount is equal to or less than the upper limit threshold. Form a data frame,
When the buffer amount falls below a preset lower limit threshold, the second bit sequence output from the buffer is reduced, and the bit type is combined so that the buffer amount becomes equal to or greater than the lower limit threshold, and the dummy 6. The signal generation method according to claim 5, wherein a data frame is formed.
前記ダミーデータフレームの宛先を、前記第一ONUのいずれもが破棄する宛先とすることを特徴とする請求項5又は6に記載の信号生成方法。 In the dummy data frame creation output procedure,
The signal generation method according to claim 5 or 6, wherein a destination of the dummy data frame is a destination to be discarded by any of the first ONUs.
前記ダミーデータフレーム作成出力手順では、
前記符号化手順で符号化を行ったダミーデータフレームにおいて前記バッファ量が前記上限閾値以下又は前記下限閾値以上となるような前記ダミーデータフレームを形成することを特徴とする請求項6又は請求項6を引用する請求項7に記載の信号生成方法。
An encoding procedure for performing predetermined encoding on the first bit sequence;
In the dummy data frame creation output procedure,
Claim 6 or, characterized in that the buffer amount in the dummy data frame was encoded in the encoding procedure to form the dummy data frame such that less or more the lower threshold upper limit threshold 6 The signal generation method according to claim 7, wherein:
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