JPWO2012032566A1 - PON system and OLT - Google Patents
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Abstract
光増幅器を利用して伝送距離の延伸化を図る長距離PONシステムの下り伝送において,光ファイバの波長分散により信号劣化が生じるため,分散補償が必要となる。また,OLTとONU間の距離により,適切な分散補償量が異なる。OLTは分散補償量の切替が可能である分散補償部を具備し,上位ネットワークから下りデータを受信した場合,送信先ONUの分散補償量情報を参照し,バッファA,Bを用いて、同一補償量毎に下りデータをグループ化してまとめて送出する。また,タイミング制御部からの切替信号により、分散補償量の切替タイミングでアイドルパターンを挿入する。In downstream transmission of a long-distance PON system that uses an optical amplifier to extend the transmission distance, signal degradation occurs due to chromatic dispersion of the optical fiber, so dispersion compensation is required. Also, the appropriate amount of dispersion compensation varies depending on the distance between OLT and ONU. The OLT has a dispersion compensation unit capable of switching the dispersion compensation amount. When downlink data is received from the upper network, the OLT refers to the dispersion compensation amount information of the transmission destination ONU and uses the buffers A and B to perform the same compensation. Downlink data is grouped and sent together for each amount. Further, an idle pattern is inserted at the timing of dispersion compensation amount switching by a switching signal from the timing control unit.
Description
本発明は,PONシステムに係り、特にPONシステムおよびOLTの下り伝送の分散補償技術に関する。 The present invention relates to a PON system, and more particularly to a dispersion compensation technique for PON system and OLT downlink transmission.
PON(Passive Optical Network)システムは,光ファイバや,加入者収容装置(OLT:Optical Line Terminal)を複数の光加入者終端装置(ONU:Optical Network Unit)で共有する,高速/大容量の光アクセスシステムであり,1ユーザあたりのコストを抑制できる技術として現在のFTTH(Fiber To The Home)サービスを支えている。OLTからONUへの下り伝送は,連続信号を用いた時分割多重(TDM:Time Division Multiplexing)方式を採用している。OLTがONU毎にLLID(Logical Link Identifier)を割り当て,ONUはデータに挿入されたLLIDを読み取ることで,自宛てのデータを判別する。一方,ONUからOLTへの上り伝送は,信号の衝突を防ぐために時分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access)方式が採用されている。ONUとOLTの距離はユーザによって異なるため,OLTは,異なるレベルのバースト信号を受信することになる。FTTHサービスのニーズの拡大や伝送技術の進歩により,次世代PONシステムでは高速化が図られている。2009年にIEEE802.3avタスクフォースにおいて標準化が完了した10G-EPON(Ethernet PON)(ETHERNETは登録商標)は,非特許文献1において,伝送速度10Gbps,最大分岐数32,最大伝送距離20kmと規定されている。
The PON (Passive Optical Network) system is a high-speed / high-capacity optical access that shares optical fiber and subscriber accommodation equipment (OLT: Optical Line Terminal) among multiple optical subscriber termination equipment (ONU: Optical Network Unit). This system supports the current FTTH (Fiber To The Home) service as a technology that can control the cost per user. Downlink transmission from OLT to ONU adopts Time Division Multiplexing (TDM) method using continuous signal. The OLT allocates a LLID (Logical Link Identifier) for each ONU, and the ONU reads the LLID inserted in the data to determine the data addressed to itself. On the other hand, uplink transmission from ONU to OLT employs a time division multiple access (TDMA) system in order to prevent signal collision. Since the distance between ONU and OLT differs depending on the user, OLT receives different levels of burst signals. Due to the expansion of FTTH service needs and the advancement of transmission technology, the next-generation PON system is speeding up. 10G-EPON (Ethernet PON) (ETHERNET is a registered trademark) standardized in IEEE802.3av Task Force in 2009 is defined in Non-Patent
PONシステムにより,FTTHサービスが急速に拡大した一方,過疎地においては,ファイバの敷設コストなどの制約から,サービスが提供されていない地域が存在する。このような地域にサービスを提供するための方法として,PONシステムの装置内もしくは伝送路上に光増幅器を設置し,光信号の伝送距離を拡大する長距離PONシステムが考えられている。長距離PONシステムにより,10G-EPON規格の20km以上に伝送距離が延伸化されることで,ネットワークの効率化を図ることができ,上記のような過疎地に対して効率的なサービスの提供が可能となる。 While FTTH services have expanded rapidly due to the PON system, there are areas in depopulated areas where services are not provided due to constraints such as fiber installation costs. As a method for providing services to such a region, a long-distance PON system in which an optical amplifier is installed in a device or on a transmission line of the PON system to extend the transmission distance of the optical signal is considered. The long-distance PON system extends the transmission distance to 20 km or more of the 10G-EPON standard, so that the network can be made more efficient and efficient services can be provided for the above-depopulated areas. It becomes possible.
しかし,長距離PONシステムにより延伸化されることで問題となるのが,光ファイバの波長分散による信号劣化である。この波長分散は,伝送速度が高速なほど影響が大きいため,従来のPONシステムでは問題とならなかったが,高速の次世代PONシステムにおいて大きな問題となる。伝送速度が10GbpsのPONシステムにおいて,零分散波長が1.3μm帯のシングルモードファイバを伝送路として用い,信号波長を1.55μmとした場合,波長分散値は約20ps/nm/kmとなる。このとき,ONU間の伝送距離差が40kmの場合は800ps/nm,80kmの場合は1600ps/nmの累積波長分散の差が生じる。従って,高速の長距離PONシステムを実現するためには,伝送距離に応じた分散補償が必要となる。 However, signal degradation due to chromatic dispersion of optical fibers becomes a problem when extended by a long-distance PON system. This chromatic dispersion has a greater effect at higher transmission speeds, so it has not been a problem in conventional PON systems, but it is a major problem in high-speed next-generation PON systems. In a PON system with a transmission rate of 10 Gbps, when a single-mode fiber with a zero-dispersion wavelength of 1.3 μm is used as the transmission line and the signal wavelength is 1.55 μm, the chromatic dispersion value is approximately 20 ps / nm / km. At this time, a cumulative chromatic dispersion difference of 800 ps / nm occurs when the transmission distance difference between ONUs is 40 km, and 1600 ps / nm when 80 km. Therefore, in order to realize a high-speed long-distance PON system, dispersion compensation according to the transmission distance is required.
複数のONUを収容するPONシステムにおいて,分散補償をONUで実施すると,システムコストが大幅に増加するため,OLTもしくは伝送路上で実施することが望ましい。しかし,OLTとONUの伝送距離はONUにより異なるため,適切な分散補償量も異なる。例えば,伝送距離の長いONUに対応させた分散補償量では,伝送距離の近いONUに対応できない。従って,送信先ONUに対して,適切な分散補償量を設定することが必要となる。 In a PON system that accommodates multiple ONUs, if dispersion compensation is implemented with ONUs, the system cost increases significantly, so it is desirable to implement it on the OLT or transmission line. However, since the transmission distance between OLT and ONU varies depending on the ONU, the appropriate amount of dispersion compensation varies. For example, a dispersion compensation amount corresponding to an ONU with a long transmission distance cannot handle an ONU with a short transmission distance. Therefore, it is necessary to set an appropriate dispersion compensation amount for the transmission destination ONU.
これまでに,PONシステムにおける分散補償技術として,いくつかの技術が考案されている。特許文献1では,システム設計時に,OLTと全てのONU間の距離を,同じ長さに設定することで,単一の分散補償装置で上り信号の分散補償を可能とするPONシステムが示されている。また,特許文献2では,上り信号に対し,OLTに可変の分散補償装置を備え,ONUのRTT(Round Trip Time)情報から,バースト信号毎に分散補償量を切り替える方式が提案されている。
So far, several technologies have been devised as dispersion compensation technologies in PON systems.
特許文献1の技術については,OLTとONU間の距離を全て同じ長さに配置することは,現実的に難しく,収容効率の向上にならない。特許文献2には,上りバースト信号間ガードタイム(Guard Time)GTで分散補償量を切り替える技術が示されている。しかし,下り伝送は連続信号を用いるため,GT が存在せず,データ途中で分散補償量の切替を行うこととなり,ビット誤りが発生してしまう。さらに,複数のONU宛てのデータが混在した状態で符号化を行い,全てのONUに同一の信号が送信されるため,送信先ONU毎に分散補償量を切り替えることはできない。また,上述した公知例の分散補償技術は,PONシステムの上り伝送を対象にしている。しかし,10G-EPONの規格では,上り伝送に1.3μm帯,下り伝送に1.5μm帯の波長を用いるため,下り伝送に対する分散補償が重要となる。
Regarding the technique of
そこで,本発明の目的は,光増幅器を利用して伝送距離の延伸化を図る長距離PONシステムであって,下り信号に対し,ONUに応じて適切な分散補償を行うPONシステム,およびOLTを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is a long-distance PON system that uses an optical amplifier to extend the transmission distance, and a PON system that performs appropriate dispersion compensation according to ONU for a downstream signal, and an OLT. Is to provide.
上記の目的を達成するため,本発明においては、OLTと複数のONUが接続されるPONシステムであって,OLTは,下りデータの送信に対し,複数の異なる分散補償量によって分散補償をおこない,送信先のONU各々に対応する分散補償量に応じて,下りデータの送信順序を制御するPONシステムを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention is a PON system in which an OLT and a plurality of ONUs are connected, and the OLT performs dispersion compensation with a plurality of different dispersion compensation amounts for transmission of downlink data, Provided is a PON system that controls the transmission order of downlink data according to the dispersion compensation amount corresponding to each ONU of the transmission destination.
また、上記の目的を達成するため、本発明においては、OLTと複数のONUが接続されるPONシステムであって,OLTは,波長の異なる複数の電気/光変換器と,電気/光変換器各々に対して接続された,分散補償量の異なる複数の分散補償器とを備え,これら分散補償器により異なる分散補償量を与えた複数の波長の光信号によりOLTからONUへの下りデータを送信するPONシステムを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a PON system in which an OLT and a plurality of ONUs are connected, wherein the OLT includes a plurality of electric / optical converters having different wavelengths and an electric / optical converter. Multiple dispersion compensators with different dispersion compensation amounts connected to each other, and downlink data from OLT to ONU is transmitted by optical signals of multiple wavelengths given different dispersion compensation amounts by these dispersion compensators To provide a PON system.
更に、上記の目的を達成するため、本発明においては、光ファイバを介しと複数のONUと接続されるOLTであって,下りデータの送信を制御する制御部と、
下りデータの送信に対し,複数の異なる分散補償量を与えることが可能な分散補償部とを備え,制御部は、分散補償部により、送信先のONUに対応する分散補償量に応じて,下りデータの分散補償を行うよう制御するOLTを提供する。Furthermore, in order to achieve the above object, in the present invention, an OLT connected to a plurality of ONUs through an optical fiber, a control unit for controlling transmission of downlink data,
A dispersion compensator capable of providing a plurality of different dispersion compensation amounts for transmission of downlink data, and the control unit uses the dispersion compensation unit to transmit downlink data according to the dispersion compensation amount corresponding to the ONU of the transmission destination. An OLT that controls the dispersion of data is provided.
また更に、上記の目的を達成するため、本発明においては、光ファイバを介して複数のONUと接続されるOLTであって,波長の異なる複数の電気/光変換器と,電気/光変換器各々に対して接続された,分散補償量の異なる複数の分散補償器と,分散補償器により異なる分散補償量を与えた複数の波長の光信号により下りデータをONUに送信するよう制御する制御部とを備える構成のOLTを提供する。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an OLT connected to a plurality of ONUs via an optical fiber, a plurality of electric / optical converters having different wavelengths, and an electric / optical converter. A plurality of dispersion compensators with different dispersion compensation amounts connected to each of them, and a control unit that controls downlink data to be transmitted to the ONU by using optical signals of a plurality of wavelengths given different dispersion compensation amounts by the dispersion compensators. An OLT having a configuration comprising:
すなわち、本発明の好適な態様において、光増幅器を用いた長距離PONシステムにおいて,OLTは分散補償量の切替が可能である可変分散補償部を具備し,上位ネットワークから下りデータを受信した場合,送信先ONUの分散補償量の情報を参照し,同一補償量毎に下りデータをグループ化してまとめて送出し,分散補償量の切替タイミングでアイドルパターンを挿入する構成のPONシステムを提供する。 That is, in a preferred embodiment of the present invention, in a long-distance PON system using an optical amplifier, the OLT includes a variable dispersion compensator capable of switching the dispersion compensation amount, and when downlink data is received from an upper network, Provided is a PON system that refers to the dispersion compensation amount information of the transmission destination ONU, groups downlink data for each same compensation amount, sends them together, and inserts an idle pattern at the dispersion compensation amount switching timing.
また、本発明の他の好適な態様においては、光増幅器を用いた長距離PONシステムにおいて,OLTは分散補償量の異なる複数の分散補償器と,分散補償器毎に波長の異なる光/電気変換器を具備し,上位ネットワークから下りデータを受信した場合,送信先ONUの分散補償量の情報を参照し,補償量毎に異なる光波長で送出する構成のPONシステムを提供する。 In another preferred embodiment of the present invention, in a long-distance PON system using an optical amplifier, the OLT includes a plurality of dispersion compensators having different dispersion compensation amounts and optical / electrical conversions having different wavelengths for each dispersion compensator. A PON system is provided that is configured to transmit data at different optical wavelengths for each compensation amount by referring to the dispersion compensation amount information of the transmission destination ONU when downlink data is received from an upper network.
本発明によれば,長距離PONシステムおいて影響が顕著となる,下り伝送のファイバの分散による信号劣化を抑制し,伝送距離の延伸化を実現できる。 According to the present invention, it is possible to suppress signal deterioration due to fiber dispersion in downstream transmission, which has a significant effect in a long-distance PON system, and to extend the transmission distance.
また,送信先ONUに応じて適切な分散補償量を与えることで,長距離PONシステムのユーザ収容地域を拡大することができる。 In addition, by providing an appropriate dispersion compensation amount according to the transmission destination ONU, the user accommodation area of the long-distance PON system can be expanded.
まず、本発明の各実施例が適用される長距離PONシステムの構成ブロック図を図1に示す。図1に示すように,システム全体はOLT1と,複数のONU2と,それらの間に設置された光ファイバ3と光スプリッタ4とを含み、上り/下り信号を伝送する。また,OLT1とONU2間に光増幅器5が設置される。光増幅器5は,光信号強度を増幅することで,伝送距離の延伸化による光信号の減衰を補償することにより、上り/下り信号を伝送する。なお、本明細書において、上り/下り信号を、その信号の形態によって、上り/下りデータ、或いは上り/下りフレームと呼ぶ場合がある。
First, FIG. 1 shows a configuration block diagram of a long-distance PON system to which each embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the entire system includes an
以下,本発明の実施の形態について,種々の実施例を挙げて詳細に説明する。特に言及しない限り,10G-EPON規格のPONシステムを延伸化したシステムを採用して説明する。なお,各図において共通する部分には,同一の符号が付与されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to various examples. Unless otherwise stated, the explanation is based on the extended system of the 10G-EPON standard PON system. In addition, the same code | symbol is provided to the common part in each figure.
まず,第1の実施例におけるOLT1の構成について,図2を参照して以下に説明する。
First, the configuration of the
<OLT1構成説明>
本実施例におけるOLT1は,上り/下り信号、上り/下りデータの送信方向の制御を行うWDM(Wavelength Division Multiplexing)カプラ10と,切替信号により分散補償量の切替が可能な分散補償部20と,電気信号から光信号に変換してONU2に送出する電気/光変換器(E/O)30と,入出力信号のシリアル/パラレル変換を行うシリアルパラレル相互変換回路(Serializer/Deserializer:Serdes)40と,MAC(Media Access Control)フレーム処理やPONシステムの制御用プロトコル(MPCP:Multi-Point Control Protocol)などが実装される論理制御部50と,OLTと上位ネットワーク間を接続するNNI(Network-Network Interface)60と,ONU2からの上り光信号を電気信号に変換する光/電気変換部(O/E)70と,LA(Limiting Amplifier)80により構成される。<OLT1 configuration explanation>
The
<WDMカプラ10説明>
WDMカプラ10は,上り/下り光信号の送信方向を制御する。10G-EPONでは,上りに1.3μm帯,下りに1.5μm帯が使用されるため,波長でそれぞれの信号を分離することができる。光ファイバ3よりWDMカプラ10に入力された上り信号は,光/電気変換器70に送信され,分散補償部20よりWDMカプラ10に入力された下り信号は,光ファイバ3に送信される。<Description of
The
<分散補償部20説明>
分散補償部20は,分散補償器21及び22と,スイッチ23により構成される。分散補償器21及び22は例えば分散補償ファイバによって実現することができる。また,分散補償器21及び22は,異なる分散補償量A,Bを備える。この2値の分散補償量は,適用する長距離PONシステムで収容する全てのONUが,どちらか,もしくは両方の補償量で受信可能となるような値を選択する。スイッチ23は,前段の電気/光変換器30から出力される光信号の経路制御を行い,分散補償器21もしくは22に入力する。スイッチ23の経路制御は,制御部として機能する論理制御部50から送信される切替信号57により実施される。<Description of dispersion compensation unit 20>
The dispersion compensator 20 includes dispersion compensators 21 and 22 and a switch 23. The dispersion compensators 21 and 22 can be realized by a dispersion compensating fiber, for example. The dispersion compensators 21 and 22 have different dispersion compensation amounts A and B. As the binary dispersion compensation amount, a value is selected so that all ONUs accommodated in the applied long-distance PON system can receive with either or both compensation amounts. The switch 23 performs path control of the optical signal output from the electrical / optical converter 30 in the previous stage and inputs the path to the dispersion compensator 21 or 22. The path control of the switch 23 is performed by a switching signal 57 transmitted from the logic control unit 50 functioning as a control unit.
<電気/光変換器30説明>
電気/光変換器30は,前段のSerdes40から送出された下り電気信号を,光信号に変換し,分散補償部20に送信する。電気/光変換器30は,例えばレーザダイオード,変調器などにより構成される。<Description of the electrical / optical converter 30>
The electrical / optical converter 30 converts the downstream electrical signal transmitted from the previous Serdes 40 into an optical signal and transmits the optical signal to the dispersion compensation unit 20. The electrical / optical converter 30 is composed of, for example, a laser diode, a modulator, or the like.
<光/電気変換器70説明>
光/電気変換器70は,WDMカプラ10から入力された上り光信号を,電気信号に変換し,後段のLA80に送信する。光/電気変換器70は,例えばAPD(Avalanche Photo Diode),TIA(Trans-Impedance Amplifier)などにより構成される。<Description of optical / electrical converter 70>
The optical / electrical converter 70 converts the upstream optical signal input from the
<LA80説明>
LA80は,前段の光/電気変換器70から入力された電気信号を,ビット判定可能となる振幅に制限増幅し,後段のSerdes40に送信する。<Explanation of LA80>
The LA 80 limits and amplifies the electrical signal input from the front-stage optical / electrical converter 70 to an amplitude that enables bit determination, and transmits the amplified signal to the subsequent-stage Serdes 40.
<Serdes40説明>
Serdes40は,入力信号に対し,シリアル/パラレル変換を行う。論理制御部50から入力される下りパラレル信号に対しては,シリアル信号に変換し,電気/光変換器30に送信する。また,LA80から入力される上りシリアル信号に対しては,クロック同期を行い,ビット判定後,パラレル信号に変換して論理制御部50に送信する。<Description of Serdes 40>
The Serdes 40 performs serial / parallel conversion on the input signal. The downlink parallel signal input from the logic control unit 50 is converted into a serial signal and transmitted to the electrical / optical converter 30. The upstream serial signal input from LA 80 is clock-synchronized, and after bit determination, is converted into a parallel signal and transmitted to the logic control unit 50.
<論理制御部50説明>
論理制御部50は,上り/下りデータである上り及び下りのフレーム処理機能やPONシステムの制御プロトコルであるMPCPなどが実装される制御部である。また,本実施例の特徴である分散補償を行うために,図2に示す機能構成ブロックであるタイミング制御部51と,フレーム蓄積部52と,ONU情報保持部55と,送信選択部56を具備する。<Description of the logic control unit 50>
The logical control unit 50 is a control unit in which an uplink and downlink frame processing function that is uplink / downlink data, MPCP that is a control protocol of the PON system, and the like are mounted. In addition, in order to perform dispersion compensation, which is a feature of the present embodiment, a timing control unit 51, a frame storage unit 52, an ONU
フレーム蓄積部52は,下りフレームを蓄積するバッファ53及び54を具備する。具体的には、記憶部にバッファ53と54のエリアを設ければ良い。バッファ53及び54は分散補償器21及び22,すなわち分散補償量A及びBにそれぞれ対応している。ONU情報保持部は,登録されているONUと,それぞれに対する適切な分散補償量に関する情報テーブルを保持する。送信選択部56は,NNI60から下りフレームを受信した場合,下りフレームの送信先とONU情報保持部55の情報テーブル参照し,フレーム蓄積部52内の対応する分散補償量のバッファに格納する。
The frame storage unit 52 includes buffers 53 and 54 that store downstream frames. Specifically, the areas of the buffers 53 and 54 may be provided in the storage unit. The buffers 53 and 54 correspond to the dispersion compensators 21 and 22, that is, the dispersion compensation amounts A and B, respectively. The ONU information holding unit holds an information table regarding registered ONUs and appropriate dispersion compensation amounts for each. When receiving a downlink frame from the NNI 60, the transmission selection unit 56 refers to the transmission destination of the downlink frame and the information table of the ONU
タイミング制御部51は,一定時間毎のフレーム蓄積部52内のバッファ53及び54のバッファ量から,各バッファ内の下りフレームの送信可能時間を算出し,バッファ毎に蓄積されたフレームを、送信可能時間にバッファ毎にまとめてSerdes40に送出する。また,タイミング制御部51は,バッファ53及び54からのフレーム送信時に,分散補償部20の分散補償量が対応した値になるように,切替信号57によりスイッチ23も制御する。さらに,スイッチ23を制御するタイミングにおいて,ユーザデータの欠損を防ぐために,アイドルパターンを挿入する。なお、アイドルパターンの挿入にあたっては、記憶部の所定エリアに記憶されたアイドルパターンに対応するデータを読み出す等で実現できる。 The timing control unit 51 calculates the transmittable time of the downlink frame in each buffer from the buffer amounts of the buffers 53 and 54 in the frame storage unit 52 at regular intervals, and can transmit the frame stored for each buffer. The data is sent to the Serdes 40 for each buffer in time. The timing control unit 51 also controls the switch 23 with the switching signal 57 so that the dispersion compensation amount of the dispersion compensation unit 20 becomes a corresponding value when frames are transmitted from the buffers 53 and 54. Further, an idle pattern is inserted at the timing of controlling the switch 23 in order to prevent loss of user data. The insertion of the idle pattern can be realized by reading data corresponding to the idle pattern stored in a predetermined area of the storage unit.
論理制御部50の実装法としては、例えば、プログラム処理を行う処理部である中央処理部(Central Processing Unit:CPU)と、フレーム蓄積部52やONU情報保持部55として機能する記憶部であるRAM(Random Access Memory)などを用い、CPUのプログラム処理で実現できることは言うまでもない。なお、論理制御部50における、上りフレームに対する処理機能は通常の処理機能であるので、ここでは図示・説明は省略する。
As a mounting method of the logic control unit 50, for example, a central processing unit (CPU) that is a processing unit that performs program processing, and a RAM that is a storage unit that functions as the frame storage unit 52 and the ONU
<NNI60説明>
NNI60は,PONシステムと上位ネットワークを接続するためのインターフェースであり,論理制御部50からの上り信号を上位ネットワークに送出する。また,上位ネットワークからの下り信号を論理制御部50に出力する。<Description of NNI60>
The NNI 60 is an interface for connecting the PON system and the upper network, and sends an upstream signal from the logic control unit 50 to the upper network. Further, the downstream signal from the upper network is output to the logic control unit 50.
<実施例1動作説明(通常伝送)>
ここで,実施例1における通常伝送時の動作例を説明する。本実施例の特徴的な動作である下り伝送の分散補償動作について説明する。<Description of operation of the first embodiment (normal transmission)>
Here, an example of operation during normal transmission in the first embodiment will be described. A dispersion compensation operation for downlink transmission, which is a characteristic operation of this embodiment, will be described.
上位ネットワークからの下りフレームをNNI60が受信すると,論理制御部50内の送信選択部56に送信される。送信選択部56は,下りフレームの送信先アドレスと,ONU情報保持部55を参照し,フレーム蓄積部52において格納するバッファを選択する。
When the NNI 60 receives a downstream frame from the upper network, it is transmitted to the transmission selection unit 56 in the logic control unit 50. The transmission selection unit 56 refers to the transmission destination address of the downstream frame and the ONU
図3に、ONU情報保持部55が保持する情報テーブルの一例を示す。ONU情報保持部55は,ONUの登録(Discovery)の際に取得したMACアドレス,RTT(Round Trip Time),適切な分散補償量と,割り当てたLLIDに関する情報を保持する。分散補償量の決定方法については後述する。例えば,送信選択部56が受信したフレームの送信先MACアドレスがMAC_1であった場合,MACフレームのプリアンブルに,対応するLLIDであるONU#1を挿入し,分散補償量Aで送信するために,バッファ53に格納する。
FIG. 3 shows an example of an information table held by the ONU
次に,フレーム蓄積部52に格納された後の下りフレームの送信方法について説明する。本動作におけるタイミング制御部51の動作例を図4に示す。また,図5に,本動作例における下り送信信号のデータパターンを示す。 Next, a method for transmitting a downstream frame after being stored in the frame accumulation unit 52 will be described. An example of the operation of the timing controller 51 in this operation is shown in FIG. FIG. 5 shows a data pattern of the downlink transmission signal in this operation example.
本動作例は,周期毎にバッファ53,バッファ54の順序でフレーム101をグループ化して送信することを想定している。タイミング制御部51は,一定周期毎に,フレーム蓄積部52内のバッファ53及び54のバッファ量から,各バッファのフレーム送信可能時間T_A及びT_Bを計算する。計算周期をT,バッファ53のバッファ量をa,バッファ54のバッファ量をb,分散補償量の切替時に必要なアイドルパターン110の挿入時間をT_iとすると,バッファ53からの送信可能時間T_Aは(T-T_i*2)*a/(a+b),同様にT_Bは(T-T_i*2)*b/(a+b)となる(S200)。 This operation example assumes that the frames 101 are grouped and transmitted in the order of the buffer 53 and the buffer 54 for each period. The timing control unit 51 calculates frame transmission possible times T_A and T_B of each buffer from the buffer amounts of the buffers 53 and 54 in the frame storage unit 52 at regular intervals. Assuming that the calculation cycle is T, the buffer amount of the buffer 53 is a, the buffer amount of the buffer 54 is b, and the insertion time of the idle pattern 110 required when switching the dispersion compensation amount is T_i, the transmission possible time T_A from the buffer 53 is ( T-T_i * 2) * a / (a + b), and similarly T_B becomes (T-T_i * 2) * b / (a + b) (S200).
送信可能時間を計算後,タイミング制御部51は,アイドルパターン110をT_i間挿入する。そして,電気/光変換器30が,アイドルパターン110を送出しているタイミングで,切替信号57を送信し,スイッチ23を制御して分散補償器21を通る経路に切り替え,分散補償量をAに設定する(S210)。アイドルパターン110を挿入する時間T_iは,分散補償量の切替が実行され,十分安定する時間とする。分散補償量をAに設定後,バッファ53からT_A間送信可能な最大のフレーム数を送信し,残りの時間はパディングで調整する。アイドルパターン110としては、例えば2μs程度の”101010101010- - -“パターンを用いることができる。このアイドルパターン110を所定の記憶エリアに記憶しておき、タイミング制御部51の制御により、読み出しを行うことで発生可能である。 After calculating the transmittable time, the timing control unit 51 inserts the idle pattern 110 during T_i. Then, at the timing when the electrical / optical converter 30 sends the idle pattern 110, the switch signal 57 is transmitted, the switch 23 is controlled to switch to the path passing through the dispersion compensator 21, and the dispersion compensation amount is set to A. Set (S210). The time T_i for inserting the idle pattern 110 is set to a sufficiently stable time when the dispersion compensation amount is switched. After setting the dispersion compensation amount to A, the maximum number of frames that can be transmitted between T_A is transmitted from the buffer 53, and the remaining time is adjusted by padding. As the idle pattern 110, for example, a “101010101010 ---” pattern of about 2 μs can be used. This can be generated by storing the idle pattern 110 in a predetermined storage area and performing reading under the control of the timing control unit 51.
送信信号は,各フレーム101間にIFG(Inter Flame Gap)を挿入し,64B/66B符号化方式にてスクランブルがかけられた後,FEC(Forward Error Correction)にてコーディングされ,CW(Code Word)100単位で送信される。(S220)。T_A間送信後,再びアイドルパターン110をT_i間挿入し,制御信号57を送信し,分散補償量をBに切り替える(S230)。分散補償量をBに設定後,バッファ54からT_B間フレーム101を送信する(S240)。以上の動作を繰り返すことで,ONU2に対し適切な分散補償量で下りフレームを送信することができる。また,アイドルパターン110を送信中に分散補償量を切り替えることで,ユーザデータの欠損を防ぐ。さらに,分散補償量毎に下りフレームをグループ化して送信することで,アイドルパターン110の挿入量を抑制することができ,伝送効率の低下を抑制することができる。ブロードキャストフレームについては,送信選択部56にて複製され,バッファ53及び54の両方に格納され,両方の分散補償量にて送信される。
The transmission signal is inserted with IFG (Inter Flame Gap) between each frame 101, scrambled by 64B / 66B encoding method, coded by FEC (Forward Error Correction), and CW (Code Word) Sent in 100 units. (S220). After transmission for T_A, the idle pattern 110 is inserted again for T_i, the control signal 57 is transmitted, and the dispersion compensation amount is switched to B (S230). After setting the dispersion compensation amount to B, the T_B frame 101 is transmitted from the buffer 54 (S240). By repeating the above operation, the downstream frame can be transmitted to the
本実施例は,分散補償器21及び22を並列に配置したが,複数の分散補償量を与えられるような構成であればこれに依らない。例えば直列に配置し,透過する分散補償器の数を制御するような構成にしてもよい。また,論理制御部50内に送信選択部56とフレーム蓄積部52を配置し,分散補償量毎にバッファを設けたが,分散補償量毎にグループ化して送信する機能が実現できればこれに依らない。送信可能時間T_A及びT_Bの計算方法についても,他の計算式を用いても問題ない。 In the present embodiment, the dispersion compensators 21 and 22 are arranged in parallel. For example, it may be arranged in series so as to control the number of dispersion compensators to be transmitted. Further, although the transmission selection unit 56 and the frame storage unit 52 are arranged in the logical control unit 50 and the buffer is provided for each dispersion compensation amount, it does not depend on this if a function of grouping and transmitting each dispersion compensation amount can be realized. . There is no problem even if other calculation formulas are used for the calculation method of the transmittable times T_A and T_B.
なお、ブロードキャストフレーム処理の場合の実装方法について簡単に説明する。上述した本実施例の構成の場合、記憶部であるRAMからCPUがフレームを読み出す際に、当該フレームの宛先アドレスを参照し、ブロードキャストアドレスだった場合は、分散補償量Aの送信時間(T_A)と、分散補償量Bの送信時間(T_B)の両方の送信時間内で2度同一フレームの送信を行うことでブロードキャストフレームの処理が実行できる。 A mounting method in the case of broadcast frame processing will be briefly described. In the case of the configuration of the above-described embodiment, when the CPU reads a frame from the RAM serving as the storage unit, the destination address of the frame is referred to. When the frame is a broadcast address, the transmission time (T_A) of the dispersion compensation amount A Broadcast frame processing can be executed by transmitting the same frame twice within both transmission times of the dispersion compensation amount B transmission time (T_B).
<実施例1動作説明(Discovery)>
次に,第1の実施例におけるONU登録(Discovery)時におけるONU毎の分散補償量の決定方法について説明する。図6にDiscovery時のシーケンス,図7にDiscovery時のOLT動作のフローチャートを示す。なお、このフローチャートは、上述した制御部として機能する論理制御部50のCPUが上位装置からの指示あるいは、それ自身の判断により実行するものとする。<Description of Operation of Example 1 (Discovery)>
Next, a method for determining the dispersion compensation amount for each ONU at the time of ONU registration (Discovery) in the first embodiment will be described. FIG. 6 shows a sequence at the time of Discovery, and FIG. 7 shows a flowchart of the OLT operation at the time of Discovery. Note that this flowchart is executed by the CPU of the logical control unit 50 functioning as the above-described control unit based on an instruction from a higher-level device or its own determination.
まずOLT1は,分散補償量をAに設定し,GATE400を全てのONU2に対して上述した処理により、ブロードキャストする(S300)。その後OLT1は,分散補償量をBに切り替えて,GATE410を全てのONU2に対してブロードキャストする(S310)。ここで,GATE400及び410は,送信された際の分散補償量を明示する分散補償量フィールド430をもつ。GATE400及び410は,これらを受信したONU2が登録要求(Register_req)を返信するための,送信開始時間(Grant Start time)と,送信可能時間(Grant Length)などを通知する。これらの時間は,GATE400及び410で共通の値とする。GATE400及び410を受信した未登録のONU2は,与えられたGrant Startから,ランダム時間後,Register_req420をOLT1に返信し,登録要求を行う。
First, the
本実施例において,Register_req420は,要求補償量フィールド440を含む。要求補償量フィールド440には,ONU2が正しく受信したGATE400及び410の分散補償量フィールドを参照し,その補償量が書き込まれる。GATE400及び410のどちらも正しく受信した場合は,そのうち一方の値を採用し書き込む。OLTは,一定時間をDiscovery Windowとして,Register_req420受信のための時間に割り当てる(S320)。Discovery Window中にRegister_req420を受信しなかった場合は,登録すべきONU2はないと判定する(S321)。Register_req420を受信した場合,要求補償量フィールド440を参照する(S330)。そして,ONU2のMACアドレス,RTTなどの情報共に,要求補償量フィールド440に記載されている補償量をONU情報保持部に登録する(S340,S341)。
In this embodiment, Register_req 420 includes a required compensation amount field 440. In the required compensation amount field 440, the dispersion compensation amount field of the GATEs 400 and 410 correctly received by the
本実施例では,Register_reqフレーム内の要求補償量フィールドに基づき,ONU毎の分散補償量を決定したが,その他の情報,例えばRTTによって分散補償量を決定してもよい。 In this embodiment, the dispersion compensation amount for each ONU is determined based on the required compensation amount field in the Register_req frame. However, the dispersion compensation amount may be determined by other information, for example, RTT.
第2の実施例におけるOLT1について,図8を参照して以下に説明する。
The
<OLT1構成説明>
本実施例におけるOLT1は,第1の実施例と同様にWDMカプラ10と,分散補償部20と,電気/光変換器30と,Serdes40と,論理制御部50と,NNI60と,光/電気変換部70と,LA80により構成される。第1の実施例と異なるのは,分散補償器20と,論理制御部50内のフレーム蓄積部52の構成である。なお、本実施例における論理制御部50もその実装にあたっては、上述したCPUとRAMなどのメモリを用いることは言うまでもない。<OLT1 configuration explanation>
The
<分散補償部20説明>
本実施例の分散補償部20は,分散補償器21,22及び24と,スイッチ23により構成される。分散補償器21,22及び24は,異なる分散補償量A,B及びCを備える。この2値の分散補償量は,適用する長距離PONシステムで収容する全てのONU2が,いずれか,もしくは複数の補償量で受信可能となるような値を選択する。スイッチ23は,前段の電気/光変換器30から出力される光信号の経路制御を行い,分散補償器21,22もしくは24に入力する。スイッチ23の経路制御は,論理制御部50内のタイミング制御部51から送信される切替信号57により実施される。<Description of dispersion compensation unit 20>
The dispersion compensator 20 according to the present embodiment includes dispersion compensators 21, 22, and 24 and a switch 23. The dispersion compensators 21, 22, and 24 include different dispersion compensation amounts A, B, and C. As the binary dispersion compensation amount, a value is selected so that all
<フレーム蓄積部52説明>
本実施例のフレーム蓄積部52は,下りフレームを蓄積するバッファ53,54及び58を具備する。バッファ53,54及び58は分散補償器21,22及び24,すなわち分散補償量A,B及びCにそれぞれ対応している。<Description of Frame Storage Unit 52>
The frame storage unit 52 of this embodiment includes buffers 53, 54, and 58 that store downstream frames. Buffers 53, 54, and 58 correspond to dispersion compensators 21, 22, and 24, that is, dispersion compensation amounts A, B, and C, respectively.
<実施例2動作説明>
ここで,実施例2における下り伝送の動作例を説明する。上位ネットワークからの下りフレームをNNI60が受信すると,論理制御部50内の送信選択部56に送信される。送信選択部56は,下りフレームの送信先アドレスと,ONU情報保持部55を参照し,フレーム蓄積部52において格納するバッファを選択する。次に,フレーム蓄積部52に格納された後の下りフレームの送信方法について説明する。<Description of operation of the second embodiment>
Here, an operation example of downlink transmission in the second embodiment will be described. When the NNI 60 receives a downstream frame from the upper network, it is transmitted to the transmission selection unit 56 in the logic control unit 50. The transmission selection unit 56 refers to the transmission destination address of the downstream frame and the ONU
図9に,本動作例における下り送信信号のデータパターンを示す。本動作例は,周期T毎にバッファ53,バッファ54,バッファ58の順序でフレーム101をグループ化して送信することを想定している。タイミング制御部51は,周期T毎に,フレーム蓄積部52内のバッファ53,54及び58のバッファ量から,各バッファのフレーム送信可能時間T_A,T_B,T_Cを計算する。計算周期をT,バッファ53のバッファ量をa,バッファ54のバッファ量をb,バッファ58のバッファ量をc,分散補償量の切替時に必要なアイドルパターン110の挿入時間をT_iとすると,バッファ53からの送信可能時間T_Aは(T-T_i*3)*a/(a+b+c),同様にT_Bは(T-T_i*3)*b/(a+b+c),T_Cは(T-T_i*3)*c/(a+b+c)となる。送信可能時間を計算後,タイミング制御部51は,アイドルパターン110をT_i間挿入する。 FIG. 9 shows a data pattern of a downlink transmission signal in this operation example. In this operation example, it is assumed that the frames 101 are grouped and transmitted in the order of the buffer 53, the buffer 54, and the buffer 58 every period T. The timing control unit 51 calculates frame transmission possible times T_A, T_B, and T_C of each buffer from the buffer amounts of the buffers 53, 54, and 58 in the frame storage unit 52 for each period T. If the calculation cycle is T, the buffer amount of the buffer 53 is a, the buffer amount of the buffer 54 is b, the buffer amount of the buffer 58 is c, and the insertion time of the idle pattern 110 required when switching the dispersion compensation amount is T_i, the buffer 53 Transmission time T_A from (T-T_i * 3) * a / (a + b + c), similarly T_B is (T-T_i * 3) * b / (a + b + c), and T_C is ( T−T_i * 3) * c / (a + b + c). After calculating the transmittable time, the timing control unit 51 inserts the idle pattern 110 during T_i.
そして,電気/光変換器30が,アイドルパターン110を送出しているタイミングで,切替信号57を送信し,スイッチ23を制御して分散補償器21を通る経路に切り替え,分散補償量をAに設定する。分散補償量をAに設定後,バッファ53からT_A間で送信可能な最大のフレーム数を送信し,残りの時間はパディングで調整する。T_A間送信後,再びアイドルパターン110をT_i間挿入し,制御信号57を送信し,分散補償量をBに切り替える。分散補償量をBに設定後,バッファ54からT_B間フレーム101を送信する。さらに,アイドルパターン110をT_i間挿入し,制御信号57を送信し,分散補償量をCに切り替える。分散補償量をCに設定後,バッファ58からT_C間フレーム101を送信する。以上の動作を繰り返すことで,送信先ONU毎に,3種の分散補償量の中から適切な補償量を選択することができる。また,本実施例におけるディスカバリは,GATEを3種の分散補償量でそれぞれ送信することで,第1の実施例と同様に実行される。 Then, at the timing when the electrical / optical converter 30 sends the idle pattern 110, the switch signal 57 is transmitted, the switch 23 is controlled to switch to the path passing through the dispersion compensator 21, and the dispersion compensation amount is set to A. Set. After setting the dispersion compensation amount to A, the maximum number of frames that can be transmitted between T_A is transmitted from the buffer 53, and the remaining time is adjusted by padding. After transmission for T_A, the idle pattern 110 is inserted again for T_i, a control signal 57 is transmitted, and the dispersion compensation amount is switched to B. After setting the dispersion compensation amount to B, the T_B frame 101 is transmitted from the buffer 54. Further, the idle pattern 110 is inserted between T_i, the control signal 57 is transmitted, and the dispersion compensation amount is switched to C. After setting the dispersion compensation amount to C, the T_C frame 101 is transmitted from the buffer 58. By repeating the above operation, an appropriate compensation amount can be selected from the three types of dispersion compensation amounts for each transmission destination ONU. Further, discovery in the present embodiment is executed in the same manner as in the first embodiment by transmitting GATE with three types of dispersion compensation amounts.
本実施例では3種の分散補償器を配置したが,分散補償器を追加し,同様の動作を行うことで,さらに多種の分散補償量を設定することが可能となる。 In this embodiment, three types of dispersion compensators are arranged. However, by adding a dispersion compensator and performing the same operation, it is possible to set various types of dispersion compensation amounts.
続いて、第3の実施例におけるOLT1について,図10,11を参照して以下に説明する。
Next,
<OLT1構成説明>
本実施例におけるOLT1は,WDMカプラ10と,予等化送信機90と,Serdes40と,論理制御部50と,NNI60と,光/電気変換部70と,LA80により構成される。本実施例のOLT1は,第1及び第2の実施例における分散補償部20と電気/光変換器30に代わり,それ自身が分散補償部と電気/光変換器として機能する予等化送信機90を備える。<OLT1 configuration explanation>
The
<予等化送信機90説明>
予等化送信機90は,変調器の駆動信号を制御し,分散補償を行い,光信号を送出する機能をもつ。切替信号57により,変調器の駆動信号のパラメータを変更することで,分散補償量を切り替えることができる。例えば,レーザと,マッハツェンダー型変調器と,FIR(Finite Impulse ResPONse)フィルタを用いることによって実現できる。<Description of pre-equalization transmitter 90>
The pre-equalization transmitter 90 has a function of controlling a modulator driving signal, performing dispersion compensation, and transmitting an optical signal. The dispersion compensation amount can be switched by changing the parameter of the drive signal of the modulator by the switching signal 57. For example, it can be realized by using a laser, a Mach-Zehnder type modulator, and a FIR (Finite Impulse ResPONse) filter.
図11に本実施例における予等化送信機90の一具体例を示す。図11において、91はレーザダイオード、92はマッハツェンダー型変調器、93はDAコンバータ,94はFIRフィルタである。本予等化送信機90は、送信信号を、デジタルフィルタであるFIRフィルタ94に入力し、FIRフィルタ94から出力されるデジタル信号をDAコンバータ93でアナログ信号に変換し、このアナログ信号によりマッハツェンダー変調器92がレーザダイオード91からの連続光を変調することで、分散補償を与えた光信号を送信する。切替信号57により、FIRフィルタ94のパラメータを変更することで、分散補償量を変更制御する。
FIG. 11 shows a specific example of the pre-equalization transmitter 90 in the present embodiment. In FIG. 11, 91 is a laser diode, 92 is a Mach-Zehnder modulator, 93 is a DA converter, and 94 is an FIR filter. The pre-equalization transmitter 90 inputs a transmission signal to an FIR filter 94 that is a digital filter, converts a digital signal output from the FIR filter 94 into an analog signal by a DA converter 93, and uses the analog signal to convert the digital signal into a Mach-Zehnder. The
<実施例3動作説明>
ここで,実施例3における下り伝送の分散補償動作について説明する。本実施例の予等化送信機90は,A,Bの2種の分散補償量を与えて送信することができることとする。図10において、上位ネットワークからの下りフレームをNNI60が受信すると,論理制御部50内の送信選択部56に送信される。送信選択部56は,下りフレームの送信先アドレスと,ONU情報保持部55を参照し,フレーム蓄積部52において格納するバッファを選択し,フレームを格納する。本動作例は,周期T毎にバッファ53,バッファ54の順序でフレーム101をグループ化して送信することを想定している。<Description of operation of the third embodiment>
Here, the dispersion compensation operation for downlink transmission in the third embodiment will be described. It is assumed that the pre-equalization transmitter 90 of the present embodiment can transmit by giving two types of dispersion compensation amounts A and B. In FIG. 10, when the NNI 60 receives a downstream frame from the upper network, it is transmitted to the transmission selection unit 56 in the logical control unit 50. The transmission selection unit 56 refers to the transmission destination address of the downstream frame and the ONU
タイミング制御部51は,実施例1の動作例と同様に各バッファのフレーム送信可能時間T_A及びT_Bを計算する。送信可能時間を計算後,タイミング制御部51は,アイドルパターン110をT_i間挿入する。そして,Serdes40が,アイドルパターン110を送出しているタイミングで,切替信号57を送信し,予等化送信機90の駆動信号パラメータを制御することで,分散補償量をAに設定する。分散補償量をAに設定後,バッファ53からT_A間送信可能な最大のフレーム数を送信し,残りの時間はパディングで調整する。T_A間送信後,再びアイドルパターン110をT_i間挿入し,制御信号57を送信し,分散補償量をBに切り替える。分散補償量をBに設定後,バッファ54からT_B間フレーム101を同様に送信する。以上の動作を繰り返すことで,各ONU2に対し適切な分散補償量で下りフレームを送信することができる。
The timing control unit 51 calculates the frame transmittable times T_A and T_B of each buffer as in the operation example of the first embodiment. After calculating the transmittable time, the timing control unit 51 inserts the idle pattern 110 during T_i. Then, the Serdes 40 transmits the switching signal 57 at the timing when the idle pattern 110 is transmitted, and controls the drive signal parameter of the pre-equalization transmitter 90, thereby setting the dispersion compensation amount to A. After setting the dispersion compensation amount to A, the maximum number of frames that can be transmitted between T_A is transmitted from the buffer 53, and the remaining time is adjusted by padding. After transmission for T_A, the idle pattern 110 is inserted again for T_i, a control signal 57 is transmitted, and the dispersion compensation amount is switched to B. After setting the dispersion compensation amount to B, the inter-T_B frame 101 is similarly transmitted from the buffer 54. By repeating the above operation, it is possible to transmit a downstream frame with an appropriate dispersion compensation amount to each
第4の実施例におけるOLT1及びONU2について,図12を参照して以下に説明する。
The
<OLT1構成説明>
本実施例におけるOLT1は,WDMカプラ10と,分散補償器21及び22と,電気/光変換器31及び32と,Serdes41及び42と,論理制御部50と,NNI60と,光/電気変換部70と,LA80により構成される。電気/光変換器31及び32は,それぞれ異なる波長の光送信機を具備する。電気/光変換器31から送出された光信号は,分散補償器21により分散補償量Aを与えられた後,WDMカプラ10から送出される。同様に,電気/光変換器32から送出された光信号は,分散補償量Bを与えられた後,WDMカプラ10から送出される。分散補償量A及びBは,本実施例を適用する長距離PONシステム内の全てのONU2が,A及びBのいずれか,もしくは両方の補償量で受信可能となる値とする。また,論理制御部50は,MPCPやフレーム処理機能の他に,本実施例の分散補償動作を実行するために,ONU情報保持部55と,送信選択部56を具備する。ONU情報保持部55は,図3に示す第1の実施例におけるONU情報テーブルと同様に,ONU2毎のMACアドレス,LLID,RTT,そして分散補償量を保持する。送信選択部56は,NNI60より下りフレームを受信すると,ONU情報保持部を参照し,Serdes41及び42のどちらかを選択し,送信する機能を有する。上り信号を受信するための構成は,第1の実施例と変更はない。<OLT1 configuration explanation>
The
<ONU2構成説明>
本実施例におけるONU2は,OLT1の電気/光変換器31もしくは32のいずれかの波長を透過するWDMカプラ500〜502を具備する。透過する波長は,ONU2設置の際に,OLT1と距離を考慮して,適切な分散補償量が与えられている波長を選択する。<ONU2 configuration explanation>
The
<実施例4の動作説明>
ここで,実施例4における下り伝送の分散補償動作について図3及び図12を用いて説明する。上位ネットワークからNNI60に下りフレームが入力され,論理制御部50内の送信選択部56に送信されたとする。すると,送信選択部56は,下りフレームの送信先アドレスと,ONU情報保持部55を参照し,Serdes41もしくは42のどちらに送信するか選択する。例えば,送信先がMAC_1とすると,適切な分散補償量はAであるため,下りフレームはSerdes41に送信される。<Description of Operation of Example 4>
Here, the dispersion compensation operation for downlink transmission in the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. It is assumed that a downstream frame is input from the upper network to the NNI 60 and transmitted to the transmission selection unit 56 in the logic control unit 50. Then, the transmission selection unit 56 refers to the transmission destination address of the downstream frame and the ONU
このとき,下りフレームは,64B/66Bによりスクランブルがかけられ,FECによる誤り訂正符号が付加されて,Serdes41もしくは42に転送される。その後,電気/光変換器31もしくは42にて電気信号から光信号に変換され,分散補償器21もしくは22に送出される。分散補償器21及び22は,入力された光信号に対し,分散補償量A及びBの分散補償を行い,WDMカプラ10を経由してOLT1から送出される。そして,ONU2は,WDM500〜502により,適した分散補償が行われた波長を選択し,受信する。
At this time, the downstream frame is scrambled by 64B / 66B, added with an error correction code by FEC, and transferred to Serdes 41 or 42. Thereafter, the electrical / optical converter 31 or 42 converts the electrical signal into an optical signal and sends it to the dispersion compensator 21 or 22. The dispersion compensators 21 and 22 perform dispersion compensation of dispersion compensation amounts A and B on the input optical signal, and are transmitted from the
Discovery時は,OLT1において,電気/光変換器31及び32の両方でGATEを送出する。その際,分散補償量フィールド430に分散補償量を示す。ONU2は,予め電気/光変換器31もしくは32のいずれかの波長を透過するWDMカプラを備えるため,分散補償量AもしくはBのいずれか一方のGATEを受信する。そして,ONU2はRegister_req内の要求補償量フィールド440に受信した方のGATEの分散補償量を示し,OLT1に返信する。OLT1は,受信したRegister_reqに従って,ONU情報保持部にONUの要求補償量を登録する。
At the time of Discovery, the
本実施例は,論理制御部50内にONU情報保持部55と送信選択部56備えたが,全ての下りフレームを複製し,Serdes41及び42両方に送信しても問題ない。また,本実施例では分散補償量A及びBの2通りの分散補償を行う場合を示したが,分散補償器,電気/光変換器,及びSerdesを実施する分散補償量の種類だけ備えれば,さらに多くの分散補償量を与えられることは明白である。さらにDiscovery時にRegister_reqフレーム内の要求補償量フィールドに基づき,ONU毎の分散補償量を決定する方法を示したが,その他の情報,例えばRTTによって分散補償量を決定してもよい。
In this embodiment, the ONU
なお,上述する各実施例は,本発明の好適な実施の形態であり,本発明の要旨を逸脱しない範囲内において各実施例の変更実施が可能であることは言うまでもない。 It should be noted that each of the above-described embodiments is a preferred embodiment of the present invention, and it is needless to say that each embodiment can be modified without departing from the scope of the present invention.
また、本明細書においては、請求の範囲に代表的に記載された発明以外にも、関連する種々の発明が開示されている。そのPONシステムの発明を例示すると下記の通りである。 Further, in the present specification, various related inventions are disclosed in addition to the inventions representatively described in the claims. An example of the invention of the PON system is as follows.
すなわち、OLTと複数のONUが接続されるPONシステムであって,OLTは,下りデータの送信に対し,複数の異なる分散補償量によって分散補償を行うための変調器を有する予等化送信機と,この変調器の駆動信号の制御パラメータを変更することで,送信先のONU各々に対応する分散補償量に応じて,複数の異なる分散補償量を与えて下りデータを送出する制御部とを備えたことを特徴とするPONシステムを開示する。 That is, a PON system in which an OLT and a plurality of ONUs are connected, and the OLT includes a pre-equalization transmitter having a modulator for performing dispersion compensation with a plurality of different dispersion compensation amounts for downlink data transmission. And a control unit for sending downlink data by giving a plurality of different dispersion compensation amounts according to the dispersion compensation amount corresponding to each ONU of the transmission destination by changing the control parameter of the drive signal of the modulator. A PON system characterized by the above is disclosed.
更に、OLTと複数のONUが接続されるPONシステムであって,OLTは,下りデータの送信に対し,複数の異なる分散補償量によって分散補償をおこない,送信先のONU各々に対応する分散補償量に応じて,下りデータの送信順序を制御する制御部を備え、制御部は、ONU各々に対する分散補償量の情報を保持し,この分散補償量の情報を参照することで,下りデータを送信する際に与える分散補償量を決定し,決定された分散補償量によって下りデータをグループ化し,一定周期毎に同じグループの下りデータをまとめて送出することを特徴とするPONシステムを開示する。 Furthermore, in the PON system in which an OLT and a plurality of ONUs are connected, the OLT performs dispersion compensation with a plurality of different dispersion compensation amounts for transmission of downlink data, and the dispersion compensation amount corresponding to each ONU of the transmission destination Accordingly, the control unit controls the transmission order of the downlink data according to the information, and the control unit holds the dispersion compensation amount information for each ONU, and transmits the downlink data by referring to the dispersion compensation amount information. Disclosed is a PON system that determines a dispersion compensation amount to be given at the time, groups downlink data according to the determined dispersion compensation amount, and collectively transmits downlink data of the same group at regular intervals.
また更に、このPONシステムにおけるOLTの制御部は,一定周期毎に同じグループの下り信号をまとめて送出する際に、蓄積された前記同じグループの下り信号の蓄積量から,送信可能時間を算出して送出することを特徴とするPONシステムを開示する。 Furthermore, the OLT control unit in this PON system calculates the transmittable time from the accumulated amount of downlink signals of the same group when the downlink signals of the same group are sent together at regular intervals. Disclosed is a PON system characterized by being transmitted.
更にまた、OLTと複数のONUが接続されるPONシステムであって,OLTは,下りデータの送信に対し,複数の異なる分散補償量によって分散補償をおこない,送信先のONU各々に対応する分散補償量に応じて,下りデータの送信順序を制御する制御部を備え、この制御部は、複数の異なる分散補償量が変更されるタイミングにおいて,アイドルパターンを下りデータに挿入することを特徴とするPONシステムを開示する。 Furthermore, in the PON system in which an OLT and a plurality of ONUs are connected, the OLT performs dispersion compensation by using a plurality of different dispersion compensation amounts for downlink data transmission, and dispersion compensation corresponding to each ONU at the transmission destination. And a control unit that controls a transmission order of downlink data according to the amount, and the control unit inserts an idle pattern into the downlink data at a timing when a plurality of different dispersion compensation amounts are changed. Disclose the system.
本発明は,PONシステムの下り伝送の分散補償技術として有用である。 The present invention is useful as a dispersion compensation technique for downlink transmission in a PON system.
1…OLT
2…ONU
3…光ファイバ
4…光スプリッタ
5…光増幅器
10,11,12,13…WDMカプラ
20…分散補償部
21,22,24…分散補償器
23…スイッチ
30,31,32…電気/光変換器
40,41,42…Serdes
50…論理制御部
51…タイミング制御部
52…フレーム蓄積部
53,54,58…バッファ
55…ONU情報保持部
56…送信選択部
57…切替信号
60…NNI
70…光/電気変換器
80…LA
90…予等化送信機
100…FEC CW
101…フレーム
102…IFG
110…アイドルパターン
400,410…GATE
420…Register_req
430…分散補償フィールド
440…要求補償量フィールド。1 ... OLT
2 ... ONU
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Logic control part 51 ... Timing control part 52 ... Frame storage part 53, 54, 58 ...
70 ... Optical / electrical converter 80 ... LA
90 ... Pre-equalization transmitter 100 ... FEC CW
101 ... Frame 102 ... IFG
110 ... Idle pattern 400,410 ... GATE
420 ... Register_req
430: Dispersion compensation field 440 ... Required compensation amount field.
Claims (19)
前記OLTは,下りデータの送信に対し,複数の異なる分散補償量によって分散補償をおこない,送信先の前記ONU各々に対応する分散補償量に応じて,前記下りデータの送信順序を制御する,
ことを特徴とするPONシステム。A passive optical network (PON) system in which an optical transmission line termination unit (OLT) and a plurality of optical line termination units (ONU) are connected,
The OLT performs dispersion compensation with a plurality of different dispersion compensation amounts for downlink data transmission, and controls the transmission order of the downlink data according to a dispersion compensation amount corresponding to each ONU of a transmission destination.
PON system characterized by that.
前記OLTは,
前記下りデータが入力され、光信号を出力する電気/光変換器と、前記複数の異なる分散補償量を備えた複数の分散補償器と,
前記光信号の前記分散補償器に対する入力を制御する制御部を備え,
前記制御部の制御により、前記光信号に対し前記複数の異なる分散補償量を与える、
ことを特徴とするPONシステム。The PON system according to claim 1,
The OLT is
An electrical / optical converter that receives the downlink data and outputs an optical signal; and a plurality of dispersion compensators having the plurality of different dispersion compensation amounts;
A controller that controls input of the optical signal to the dispersion compensator;
The control unit controls the plurality of different dispersion compensation amounts for the optical signal.
PON system characterized by that.
前記OLTは,
Discoveryの際に,前記ONUに対し,与えることが可能な全ての異なる分散補償量で、当該分散補償量を示す分散補償量フィールドを備えたGATEメッセージを送信し,
前記ONUは,
正確に受信できた前記GATEメッセージの前記分散補償量フィールドに示されている分散補償量を,要求補償量フィールドに示したRegister_reqメッセージを前記OLTに返信し,
前記OLTは,
受信した前記Register_reqメッセージの前記要求補償量フィールドに示されている分散補償量を,前記Register_reqメッセージを返信した前記ONUに対応する前記分散補償量として保持する,
ことを特徴とするPONシステム。The PON system according to claim 1,
The OLT is
At the time of Discovery, a GATE message including a dispersion compensation amount field indicating the dispersion compensation amount is transmitted to the ONU with all different dispersion compensation amounts that can be given.
The ONU is
Returning the Register_req message indicating the dispersion compensation amount indicated in the dispersion compensation amount field of the GATE message correctly received in the required compensation amount field to the OLT,
The OLT is
The dispersion compensation amount indicated in the required compensation amount field of the received Register_req message is held as the dispersion compensation amount corresponding to the ONU that has returned the Register_req message.
PON system characterized by that.
前記OLTは,
波長の異なる複数の電気/光変換器と,
前記電気/光変換器各々に対して接続された,分散補償量の異なる複数の分散補償器とを備え,
前記分散補償器により異なる分散補償量を与えた複数の波長の光信号により前記OLTから前記ONUへの下りデータを送信する、
ことを特徴とするPONシステム。A PON system in which OLT and multiple ONUs are connected,
The OLT is
Multiple electrical / optical converters with different wavelengths;
A plurality of dispersion compensators connected to each of the electrical / optical converters and having different dispersion compensation amounts;
Transmitting downlink data from the OLT to the ONU by optical signals of a plurality of wavelengths given different dispersion compensation amounts by the dispersion compensator,
PON system characterized by that.
前記OLTは,
前記ONU各々に対応する分散補償量の情報を保持し,前記分散補償量の情報を参照することで,前記下りデータを送信する際に与える分散補償量を決定し,前記決定された分散補償量によって送出する前記電気/光変換器を選択する、
ことを特徴とするPONシステム。The PON system according to claim 4,
The OLT is
The dispersion compensation amount information corresponding to each of the ONUs is held, and the dispersion compensation amount given when transmitting the downlink data is determined by referring to the dispersion compensation amount information, and the determined dispersion compensation amount Selecting said electrical / optical converter for delivery by:
PON system characterized by that.
前記OLTは,
前記OLTが備える全ての前記電気/光変換器に前記下りデータを送出し,前記異なる分散補償量を与えた複数の波長の光信号により前記下りデータを送信する、
ことを特徴とするPONシステム。The PON system according to claim 4,
The OLT is
Sending the downlink data to all the electrical / optical converters provided in the OLT, and transmitting the downlink data by optical signals of a plurality of wavelengths given the different dispersion compensation amounts,
PON system characterized by that.
前記ONUは,
当該ONUに対応する分散補償量が与えられた光信号の波長のみを透過するWDM(Wavelength Division Multiplexing)カプラを備える、
ことを特徴とするPONシステム。The PON system according to claim 4,
The ONU is
Provided with a WDM (Wavelength Division Multiplexing) coupler that transmits only the wavelength of an optical signal given a dispersion compensation amount corresponding to the ONU,
PON system characterized by that.
下りデータの送信を制御する制御部と、
前記下りデータの送信に対し,複数の異なる分散補償量を与えることが可能な分散補償部とを備え,
前記制御部は、前記分散補償部により、送信先の前記ONUに対応する分散補償量に応じて,前記下りデータの分散補償を行うよう制御する、
ことを特徴とするOLT。OLT connected to multiple ONUs via optical fiber,
A control unit that controls transmission of downlink data;
A dispersion compensation unit capable of giving a plurality of different dispersion compensation amounts to the transmission of the downlink data,
The control unit controls the dispersion compensation unit to perform dispersion compensation of the downlink data according to a dispersion compensation amount corresponding to the ONU of a transmission destination.
OLT characterized by that.
前記分散補償部は、前記複数の異なる分散補償量を備えた複数の分散補償器と,前記下りデータが入力された電気/光変換器から送出される光信号の前記分散補償器に対する入力を制御するスイッチとを備え,
前記制御部は、
前記スイッチを制御することにより前記光信号に対し,前記複数の異なる分散補償量の一つを与えるよう制御する、
ことを特徴とするOLT。The OLT according to claim 8, wherein
The dispersion compensator controls input to the dispersion compensator of a plurality of dispersion compensators having the plurality of different dispersion compensation amounts and an optical signal transmitted from the electrical / optical converter to which the downlink data is input. And a switch to
The controller is
Controlling the switch to give one of the plurality of different dispersion compensation amounts to the optical signal;
OLT characterized by that.
前記分散補償部は、変調器を有する予等化送信機を備え,
前記制御部は、
前記変調器の駆動信号の制御パラメータを変更することで,前記複数の異なる分散補償量を与えるよう制御する、
ことを特徴とするOLT。The OLT according to claim 8, wherein
The dispersion compensation unit includes a pre-equalization transmitter having a modulator,
The controller is
By controlling the control parameter of the drive signal of the modulator, control to give the plurality of different dispersion compensation amounts,
OLT characterized by that.
前記ONU各々に対応する分散補償量の情報を保持する記憶部を更に備え,
前記制御部は、前記分散補償量の情報を参照することで,前記下りデータを送信する際に与える分散補償量を決定し,前記決定された分散補償量によって前記下りデータをグループ化し,一定周期毎に同じグループの前記下りデータをまとめて送出するよう制御する、
ことを特徴とするOLT。The OLT according to claim 8, wherein
A storage unit for holding dispersion compensation amount information corresponding to each ONU;
The control unit determines a dispersion compensation amount to be given when transmitting the downlink data by referring to the dispersion compensation amount information, groups the downlink data according to the determined dispersion compensation amount, Control to send the downlink data of the same group together every time,
OLT characterized by that.
前記制御部は、
グループ化された前記下りデータの、前記一定周期毎のバッファ量から送信可能時間を算出し,前記グループ毎に前記下りデータを前記送信可能時間で送出するよう制御する、
ことを特徴とするOLT。The OLT according to claim 11, wherein
The controller is
Calculating the transmittable time from the buffer amount of the predetermined period of the grouped downlink data, and controlling the downlink data to be transmitted in the transmittable time for each group,
OLT characterized by that.
前記制御部は、
前記分散補償部において、前記分散補償量を変更されるタイミングにおいて,アイドルパターンを挿入するよう制御する、
ことを特徴とするOLT。The OLT according to claim 8, wherein
The controller is
The dispersion compensation unit controls to insert an idle pattern at a timing when the dispersion compensation amount is changed.
OLT characterized by that.
前記制御部は、
Discoveryの際に,前記ONUに対し,与えることが可能な全ての分散補償量で、当該分散補償量を示す分散補償量フィールドを備えたGATEメッセージを送信するよう制御する,
ことを特徴とするOLT。The OLT according to claim 8, wherein
The controller is
At the time of Discovery, control is performed to transmit a GATE message including a dispersion compensation amount field indicating the dispersion compensation amount to all of the dispersion compensation amounts that can be given to the ONU.
OLT characterized by that.
前記ONUが受信できた前記GATEメッセージの前記分散補償量フィールドの前記分散補償量を示したRegister_reqメッセージを前記ONUから受信する、
ことを特徴とするOLT。The OLT according to claim 14, wherein
Receiving from the ONU a Register_req message indicating the dispersion compensation amount in the dispersion compensation amount field of the GATE message that could be received by the ONU;
OLT characterized by that.
記憶部を備え、
前記Register_reqの前記要求補償量フィールドに示されている分散補償量を,前記Register_reqを返信した前記ONUに対応する分散補償量として前記記憶部に保持する、
ことを特徴とするOLT。The OLT according to claim 15, wherein
A storage unit,
The dispersion compensation amount indicated in the required compensation amount field of Register_req is held in the storage unit as a dispersion compensation amount corresponding to the ONU that has returned Register_req.
OLT characterized by that.
波長の異なる複数の電気/光変換器と,
前記電気/光変換器各々に対して接続された,分散補償量の異なる複数の分散補償器と,
前記分散補償器により異なる分散補償量を与えた複数の波長の光信号により前記ONUに下りデータを送信するよう制御する制御部とを備える、
ことを特徴とするOLT。An OLT connected to multiple ONUs via optical fiber,
Multiple electrical / optical converters with different wavelengths;
A plurality of dispersion compensators connected to each of the electrical / optical converters and having different dispersion compensation amounts;
A control unit that controls transmission of downlink data to the ONU by optical signals of a plurality of wavelengths given different dispersion compensation amounts by the dispersion compensator;
OLT characterized by that.
前記ONU各々に対応する分散補償量の情報を保持する記憶部を更に備え,
前記制御部は、
前記記憶部の前記分散補償量の情報を参照することで,前記下りデータを送信する際に与える分散補償量を決定し,前記決定された分散補償量によって送出する前記電気/光変換器を選択するよう制御する、
ことを特徴とするOLT。The OLT according to claim 17, wherein
A storage unit for holding dispersion compensation amount information corresponding to each ONU;
The controller is
The dispersion compensation amount given when transmitting the downlink data is determined by referring to the information on the dispersion compensation amount in the storage unit, and the electrical / optical converter to be transmitted is selected based on the determined dispersion compensation amount. To control,
OLT characterized by that.
前記制御部は、
全ての前記電気/光変換器に前記下りデータを送出し,前記異なる分散補償量を与えた複数の波長の光信号により前記下りデータを送信するよう制御する、
ことを特徴とするOLT。The OLT according to claim 17, wherein
The controller is
Sending the downlink data to all the electrical / optical converters, and controlling the downlink data to be transmitted by optical signals of a plurality of wavelengths given the different dispersion compensation amounts.
OLT characterized by that.
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