JPWO2019003442A1 - Optical terminal apparatus for optical network and uplink scheduling method for optical network - Google Patents
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Abstract
本発明は、PON方式の光ネットワークにおいて、1以上のONUと送受信を行う光ネットワークのOLTに関し、帯域割当周期におけるONUごとの送信許可を生成することでONUごとの上りスケジューリングを行うONU送信許可算出部を備え、ONU送信許可算出部は、外部ネットワーク構成情報と、各ONUの接続状況および往復遅延時間と、上りスケジューリング情報と、外部ネットワーク時刻とに基づき、ONUに接続されたそれぞれの通信子局がフレーム送信を行う際の送信許可を生成する。The present invention relates to an ONU transmission permission calculation for performing uplink scheduling for each ONU by generating a transmission permission for each ONU in a bandwidth allocation cycle with respect to an OLT of an optical network that performs transmission and reception with one or more ONUs in an PON optical network. The ONU transmission permission calculator calculates communication substations connected to the ONU based on the external network configuration information, the connection status and round trip time of each ONU, uplink scheduling information, and the external network time. Generates a transmission permission when transmitting a frame.
Description
本発明は、スプリッタを用いて光信号を複数に分岐して、一芯の光ファイバを複数ユーザで共有するPON(Passive Optical Network)方式の光ネットワークにおいて、1つまたは複数の光回線終端装置(ONU:Optical Network Unit)と送受信を行う光ネットワークの光端局装置(OLT:Optical Line Terminal)に関するものであり、特に、上りスケジューリング方法に関する。 The present invention splits an optical signal into a plurality of parts using a splitter and shares one optical fiber among a plurality of users. One or more optical line termination devices (passive optical network) in a passive optical network (PON) optical network The present invention relates to an optical line terminal (OLT: Optical Line Terminal) of an optical network that performs transmission / reception with an ONU (Optical Network Unit), and more particularly to an uplink scheduling method.
近年、PONシステムは、家庭向けサービスだけではなく、モバイルアンテナとモバイル基地局間の無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Access Network)への適用が検討されている。一般的に、家庭向けサービスには、高スループットと公平性が重要視される。従って、RANには、リアルタイム性、すなわち、低遅延性が重要視される。 In recent years, the PON system is considered not only for home service but also for application to a radio access network (RAN: Radio Access Network) between a mobile antenna and a mobile base station. Generally, high throughput and fairness are important for home service. Therefore, in the RAN, real-time performance, that is, low delay performance is emphasized.
低遅延性について、IEEE規格のEPONや10G−EPON、ITU−T規格のG−PONやXG−PONのようなTDM(Time Division Multiplexing)技術を用いたPONシステムにおいては、特に、上り方向の遅延の低減が課題とされる。 In the PON system using TDM (Time Division Multiplexing) technology such as EPON and 10G-EPON of the IEEE standard and G-PON and XG-PON of the ITU-T standard for low delay, in particular, delay in the upstream direction. Is a challenge.
例えば、モバイル基地局の親局と子局とを接続するモバイルフロントホール(Mobile Fronthaul)に関する従来技術がある(例えば、非特許文献1)。この非特許文献1のTable A−1に示された片方向遅延時間(光ファイバ伝送遅延を含む)は、最小250マイクロ秒であり、モバイルフロントホールにPONシステムを適用する場合には、上り遅延時間が課題となる。
For example, there is a prior art related to a mobile fronthaul connecting a master station of a mobile base station and a slave station (for example, Non-Patent Document 1). The one-way delay time (including the optical fiber transmission delay) shown in Table A-1 of this
そこで、上り遅延時間の低減を目的としたPON上りスケジューリング方式に関する従来技術がある(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1による方式では、OLTと接続される外部ネットワーク装置である上位装置が、あらかじめユーザ装置の上りスケジューリング情報をOLTに送信する。
Therefore, there is a conventional technique related to the PON upstream scheduling method for reducing the upstream delay time (see, for example, Patent Document 1). In the method according to
それに対して、OLTは、収容装置からの上りスケジューリング情報に基づき、ONUの送信許可量と送信開始時刻を決定する。これにより、ONUと接続される外部ネットワーク装置であり、ユーザ装置と接続される下位装置からのデータを、ONUにおいてバッファリングする時間を短縮させ、上り遅延時間を抑えることを可能としている。 On the other hand, the OLT determines the transmission allowance of the ONU and the transmission start time based on the upstream scheduling information from the accommodating apparatus. As a result, it is an external network device connected to the ONU, and it is possible to shorten the time for buffering the data from the lower device connected to the user device in the ONU, and to suppress the upstream delay time.
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
PONシステムにおいて、上り遅延時間を最小化するためには、実際にONUが下位装置からデータを受信する時刻を知るべきである。しかしながら、特許文献1の従来技術においては、収容装置からOLTが取得した上りスケジューリング情報から得られる送信開始時刻は、下位装置がユーザ装置からデータを受信する時刻である。従って、ONUのイーサネット(登録商標)フレームの受信時刻とは差が生じるという課題があった。なお、以下の説明では、イーサネットフレームを、単にフレームと称して説明する。However, the prior art has the following problems.
In the PON system, in order to minimize the upstream delay time, it is necessary to actually know the time when the ONU receives data from the lower device. However, in the related art of
また、下位装置がONUに送信するフレームには、複数のユーザ装置の送信データを格納できる(例えば、非特許文献2の4.2.5 Uplink data参照)。このことから、上りスケジューリング情報の送信開始時刻だけでは、ONUのフレーム長と受信時刻を正確に求めることができないという課題があった。 In addition, transmission data of a plurality of user apparatuses can be stored in a frame transmitted by the lower-level apparatus to the ONU (for example, see 4.2.5 Uplink data in Non-Patent Document 2). From this, there is a problem that the frame length and the reception time of the ONU can not be accurately determined only by the transmission start time of the uplink scheduling information.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、ONUのフレーム長と受信時刻をより正確に求め、上り遅延時間の最小化を図ることのできる光ネットワークの光端局装置および光ネットワークの上りスケジューリング方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and it is possible to more accurately obtain the frame length and reception time of the ONU, and minimize the upstream delay time. An object of the present invention is to obtain an apparatus and an upstream scheduling method for an optical network.
本発明に係る光ネットワークの光端局装置は、PON方式の光ネットワークにおいて、1つまたは複数の光回線終端装置(ONU)と送受信を行う光ネットワークの光端局装置(OLT)であって、帯域割当周期におけるONUごとの送信許可を生成することでONUごとの上りスケジューリングを行うONU送信許可算出部を備え、ONU送信許可算出部は、既知である外部ネットワークの構成情報と、PON方式による通信中における各ONUの接続状況および各ONUの往復遅延時間と、外部ネットワークより取得した上りスケジューリング情報と、OLT内部時刻で表現される外部ネットワーク時刻と、に基づき、ONUに接続されたそれぞれの通信子局がフレーム送信を行う際の送信開始時刻および送信許可量に関する情報を含んで構成される送信許可を生成するものである。 The optical terminal equipment of the optical network according to the present invention is an optical terminal equipment (OLT) of the optical network that performs transmission / reception with one or more optical line terminal units (ONUs) in the PON type optical network, The ONU transmission permission calculating unit is configured to perform uplink scheduling for each ONU by generating a transmission permission for each ONU in a bandwidth allocation cycle, and the ONU transmission permission calculating unit communicates with known external network configuration information and the PON method. Based on the connection status of each ONU in the network, the round trip delay time of each ONU, the upstream scheduling information acquired from the external network, and the external network time represented by the OLT internal time, each communication child connected to the ONU Includes information on the transmission start time and transmission allowance when a station transmits a frame And it generates a transmission permission constituted.
また、本発明に係る光ネットワークの上りスケジューリング方法は、PON方式の光ネットワークにおいて、1つまたは複数の光回線終端装置(ONU)と送受信を行う光ネットワークの光端局装置(OLT)において、帯域割当周期におけるONUごとの送信許可を生成することでONUごとの上りスケジューリングを行う光ネットワークの上りスケジューリング方法であって、外部ネットワークの構成情報を既知の情報として記憶部に記憶させておくステップと、PON方式による通信中における各ONUの接続状況および各ONUの往復遅延時間を算出するステップと、外部ネットワークより上りスケジューリング情報を取得するステップと、OLT内部時刻で表現される外部ネットワーク時刻を算出するステップと、外部ネットワークの構成情報と、前接続状況および往復遅延時間と、上りスケジューリング情報と、外部ネットワーク時刻とに基づき、ONUに接続されたそれぞれの通信子局がフレーム送信を行う際の送信開始時刻および送信許可量に関する情報を含んで構成される送信許可を生成するステップと、を有するものである。 The upstream scheduling method of the optical network according to the present invention is characterized in that, in the optical network of the PON scheme, the band in the optical terminal equipment (OLT) of the optical network that performs transmission and reception with one or more optical network termination units (ONUs) An uplink scheduling method for an optical network that performs uplink scheduling for each ONU by generating a transmission permission for each ONU in an allocation cycle, comprising: storing configuration information of an external network in a storage unit as known information; Calculating the connection status of each ONU and the round trip delay time of each ONU during communication by PON method, acquiring uplink scheduling information from the external network, and calculating external network time represented by the OLT internal time And the external network Transmission start time and transmission allowance when each communication slave station connected to the ONU transmits a frame based on the configuration information of the above, previous connection status and round trip delay time, uplink scheduling information, and external network time. Generating a transmission permission that includes information related to
本発明によれば、実際にONUが下位装置からデータを受信する時刻をOLT側で知ることによって、ONUに接続されたそれぞれの通信子局がフレーム送信を行う際の送信開始時刻および送信許可量をOLT側で決定できる構成を備えている。この結果、ONUのフレーム長と受信時刻をより正確に求め、上り遅延時間の最小化を図ることのできる光ネットワークの光端局装置および光ネットワークの上りスケジューリング方法を得ることができる。 According to the present invention, the transmission start time and the transmission permission amount when each communication slave station connected to the ONU transmits a frame by knowing the time when the ONU actually receives data from the lower apparatus on the OLT side Is determined on the OLT side. As a result, it is possible to obtain the frame length of the ONU and the reception time more accurately, and to obtain the optical terminal equipment of the optical network and the upstream scheduling method of the optical network which can minimize the upstream delay time.
以下に、本発明に係る光ネットワークの光端局装置および光ネットワークの上りスケジューリング方法に関する実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 Hereinafter, embodiments of an optical terminal apparatus for an optical network and an upstream scheduling method for the optical network according to the present invention will be described in detail based on the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, It can change suitably in the range which does not deviate from the summary of this invention.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1におけるOLT10を含んで構成される通信システムの一例を示した全体構成図である。また、図2は、本発明の実施の形態1によるOLT10の一例を示した機能ブロック図である。また、図3は、本発明の実施の形態1による端末から通信親局への上りデータ通信シーケンスの一例を示した図である。以下、図1〜図3を用いて、本実施の形態1に係る通信システムの動作について、具体的に説明する。
FIG. 1 is an entire configuration diagram showing an example of a communication system configured to include the
図1において、白抜きされている各ブロックは、PONネットワーク装置に相当し、グレーで塗りつぶされた各ブロックは、外部ネットワーク装置に相当している。また、実線の矢印は、上りデータを意味し、破線の矢印は、上りスケジューリング情報を意味している。ただし、時刻源から出力されている実線の矢印は、時刻情報を意味している。 In FIG. 1, each white block corresponds to a PON network device, and each gray block corresponds to an external network device. In addition, solid arrows indicate uplink data, and dashed arrows indicate uplink scheduling information. However, the solid arrows output from the time source mean time information.
図1に示すように、外部ネットワーク装置である通信親局#1および通信親局#2と、通信子局#1および通信子局#2とは、それぞれPONシステムにより接続されている。また、通信子局#1は、アンテナを介して端末#1および端末#2と送受信可能であり、通信子局#2は、アンテナを介して端末#3および端末#4と送受信可能となっている。
As shown in FIG. 1, the communication
図1の構成においては、通信親局、OLT10、および時刻源を含む局舎100と、ONUおよび通信子局を含むアンテナサイト200とは、それぞれ近傍に置かれる想定であり、想定伝送遅延時間も無視できるものとする。ただし、OLT10とONUの伝送遅延時間、および通信子局と端末の伝送遅延時間は、無視できないものとする。なお、図1では、アンテナサイト200として2つのアンテナサイトが例示されている。
In the configuration of FIG. 1, a
図1において、通信子局と通信端末との間の上りリンクに対し、通信端末毎のスケジューリング処理を行う装置は、通信親局である。そして、通信親局が生成した上りスケジューリング情報は、OLT10、ONU、通信子局、アンテナを介して、端末に通知される。 In FIG. 1, an apparatus that performs scheduling processing for each communication terminal with respect to the uplink between the communication slave station and the communication terminal is a communication master station. The uplink scheduling information generated by the communication master station is notified to the terminal via the OLT 10, ONU, communication slave station, and antenna.
通信親局#1が上りスケジューリングを行って、端末#1および端末#2からの上りデータを受信するシーケンスについて、図2および図3を用いて説明する。図2の機能ブロック図に示したように、OLT10は、光送受信部11、多重部12、分離部13、MPCP(Multi−Point Control Protocol)部14、時刻同期部15、OLT内部時刻変換部16、ONU送信許可算出部17、および識別部18を含んで構成されている。
A sequence in which the communication
図3に示したシーケンスが実行される以前に、通信親局#1は、端末#1と端末#2からの通信要求を受け付けていたものとし、端末#1と端末#2は、それぞれ通信子局#1のアンテナまでの伝送遅延時間を把握しているものとする。また、OLT10内のMPCP部14は、受信するREPORTフレームを用いて、各ONUの接続状況と往復遅延時間を、このシーケンスが実施される以前に把握しているものとする。
Before the sequence shown in FIG. 3 is executed, it is assumed that communication
まず、通信親局#1が、通信要求に基づき上りスケジューリング処理を行い、端末#1および端末#2の上りスケジューリング情報を、下りに送信する。上りスケジューリング情報は、通信子局#1のアンテナが受信する時刻を基準としている。図3に例示した通信シーケンスにおける端末#1および端末#2の上りスケジューリング情報には、時刻t1に無線データをアンテナに到着させる指示が含まれている。
First, the communication
OLT10は、それらの上りスケジューリング情報を下りデータとして、多重部12、光送受信部11を介してONU#1へ送信する。また、OLT10内の識別部18は、端末#1スケジューリング情報と端末#2スケジューリング情報を識別する。
The
ONU送信許可算出部17は、これらの上りスケジューリング情報を取得し、帯域割当周期におけるONUごとの送信許可を生成する。ここで、送信許可とは、ONUに接続されたそれぞれの通信子局がフレーム送信を行う際の、送信開始時刻および送信許可量に関する情報を含んで構成される送信許可信号に相当する。 The ONU transmission permission calculation unit 17 acquires the uplink scheduling information and generates a transmission permission for each ONU in the bandwidth allocation cycle. Here, the transmission permission corresponds to a transmission permission signal including information on the transmission start time and the transmission permission amount when each communication slave station connected to the ONU transmits a frame.
図4は、本発明の実施の形態1におけるONU送信許可算出部17で実行される一連処理の一例を示したフローチャートである。この図4のフローチャートを用いて、ONU送信許可算出部17による具体的な処理を説明する。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of a series of processes performed by the ONU transmission permission calculator 17 according to the first embodiment of the present invention. A specific process by the ONU transmission permission calculator 17 will be described using the flowchart of FIG.
まず、ONU送信許可算出部17は、上りスケジューリング情報から、通信子局が受信する端末ごとのデータ受信時刻と、データ量を算出する(ステップS001)。次に、ONU送信許可算出部17は、端末ごとのデータ受信時刻を、受信時刻順に並び替える(ステップS002)。例えば、ONU送信許可算出部17は、LTE(Long Term Evolution)規格においては、1ms単位の時刻順にデータ受信時刻を並び替える。 First, the ONU transmission permission calculating unit 17 calculates the data reception time for each terminal received by the communication slave station and the data amount from the uplink scheduling information (step S001). Next, the ONU transmission permission calculation unit 17 rearranges the data reception time for each terminal in the order of reception time (step S002). For example, in the Long Term Evolution (LTE) standard, the ONU transmission permission calculating unit 17 rearranges data reception times in the order of 1 ms.
次に、ONU送信許可算出部17は、ONU[i]に対して、外部ネットワーク装置構成情報に基づいて、端末ごとのデータ量を、通信子局[i]がONU[i]に送信するデータ量に変換する(ステップS003)。 Next, the ONU transmission permission calculation unit 17 transmits to the ONU [i] the data amount for each terminal based on the external network device configuration information, with which the communication slave station [i] transmits the ONU [i] Convert to a quantity (step S003).
次に、ONU送信許可算出部17は、外部ネットワーク装置構成情報に従い、通信子局が同時に受信する端末の全データを格納して、ONUに送信するフレーム数(N[i]個)を求める(ステップS004)。 Next, according to the external network device configuration information, the ONU transmission permission calculation unit 17 stores all data of the terminals simultaneously received by the communication slave station, and obtains the number of frames (N [i]) to be transmitted to the ONU Step S004).
次に、ONU送信許可算出部17は、外部ネットワーク装置構成情報と、端末ごとのデータ量から、N[i]個のフレーム長を求める(ステップS005)。 Next, the ONU transmission permission calculator 17 obtains N [i] frame lengths from the external network device configuration information and the data amount for each terminal (step S 005).
次に、ONU送信許可算出部17は、ONU[i]の往復遅延時間(RTT)と外部ネットワーク装置構成情報に従い、データ受信時刻を、通信子局のN[i]個のフレーム送信開始時刻に変換する(ステップS006)。 Next, the ONU transmission permission calculating unit 17 sets the data reception time to N [i] frame transmission start times of the communication slave station according to the round trip delay time (RTT) of the ONU [i] and the external network device configuration information. It converts (step S006).
ONU送信許可算出部17は、ステップS003〜ステップS006の一連動作を、接続中である全てのONUについて、すなわち、接続中である全ての通信子局について繰り返す。 The ONU transmission permission calculation unit 17 repeats the series of operations from step S003 to step S006 for all connected ONUs, that is, for all connected communication slave stations.
そして、ONU送信許可算出部17は、ΣN[i]個の送信開始時刻とフレーム長に基づき、PON区間で生じるオーバーヘッドも加算して、全てのONUの送信許可を割り当てる(ステップS007)。 Then, the ONU transmission permission calculation unit 17 assigns the transmission permission of all ONUs by adding the overhead generated in the PON section based on ΣN [i] pieces of transmission start times and the frame length (step S 007).
最後に、ONU送信許可算出部17は、サウンドリファレンス信号、データ再送、通信子局、ONUの制御信号などの、上りスケジューリング情報とは独立に発生する上りデータのために、余剰帯域を全ONUに割り当てる(ステップS008)。このようにして、ONU送信許可算出部17は、ONUごとの送信許可を生成する。 Finally, the ONU transmission allowance calculation unit 17 sets the surplus bandwidth to all ONUs for uplink data generated independently of the uplink scheduling information such as the sound reference signal, data retransmission, communication slave station, control signal of ONU, etc. Allocate (step S008). Thus, the ONU transmission permission calculating unit 17 generates a transmission permission for each ONU.
ONU送信許可算出部17は、ステップS003〜ステップS008の一連動作を、割当周期ごとに実行する。そして、ONU送信許可算出部17は、ONUごとに生成した送信許可を、MPCP部14へ送信する。
The ONU transmission permission calculation unit 17 executes the series of operations of step S003 to step S008 for each allocation cycle. Then, the ONU transmission permission calculation unit 17 transmits the transmission permission generated for each ONU to the
MPCP部14は、受信したONUごとの送信許可を、GATEフレームのグラントに格納して、多重部12へ送信する。図5は、本発明の実施の形態1におけるGATEフレームのフォーマットを示した図である。
The
なお、ONU送信許可算出部17によって生成される送信許可には、OLT内部時刻であるT1が含まれる。ONU送信許可算出部17におけるこのT1の算出方法については、後述する。MPCP部14で生成されたGATEフレームは、多重部12、光送受信部11を介して、各ONUへ送信される。
The transmission permission generated by the ONU transmission permission calculation unit 17 includes T1, which is the OLT internal time. The calculation method of this T1 in the ONU transmission permission calculation unit 17 will be described later. The GATE frame generated by the
一方、OLT10、ONU#1、通信子局#1、アンテナを介して上りスケジューリング情報を受信した端末#1および端末#2は、アンテナに時刻t1に到着するように、それぞれ無線データを送信する。これらの無線データを受信した通信子局#1は、適切な上り処理を行い、ONU#1への送信データを生成し、Δt時間後に生成した送信データをフレームに格納して、ONU#1へ無線データを送信する。
On the other hand, the
ONU#1は、無線データをフレームとして受信すると、時刻T1まで蓄積しておく。そして、ONU#1は、時刻がT1になると、蓄積しておいた受信フレームを送信する。このとき、PON区間のオーバーヘッドも、同時に送信する。
When the
図6は、本発明の実施の形態1による端末、通信子局、ONU、OLT10の動作タイミングチャートの一例を示した図である。具体的には、この図6は、処理単位を1シンボルとして、送信データを生成し、フレームに複数個の送信データを格納して出力する例を示している。
FIG. 6 is a diagram showing an example of an operation timing chart of the terminal, the communication slave station, the ONU, and the
図6において、端末と通信子局は、無線通信をしているものとする。また、通信子局は、無線の1シンボル時間で送信データを生成し、フレームに複数個の送信データを格納して、通信親局宛てに出力するものとする。さらに、ONU#2とOLT10との間の伝送距離の方が、ONU#1とOLT10との間の伝送距離より長いものとする。
In FIG. 6, it is assumed that the terminal and the communication slave station are in wireless communication. Also, the communication slave station generates transmission data in one symbol time of radio, stores a plurality of transmission data in a frame, and outputs the transmission data to the communication master station. Furthermore, it is assumed that the transmission distance between
また、図6のケースでは、OLT10は、あらかじめ外部ネットワーク構成情報として、例えば、通信子局#1および通信子局#2の処理時間、1端末の送信データ量の計算方法、ONUへの送信フレーム構成に関して、以下のような情報を得ているものとする。
・図3におけるΔtに相当する通信子局#1および通信子局#2の処理時間=1シンボル時間
・1端末の送信データ量の計算方法=サブキャリア数×MIMOアンテナ数×2(IQデータ両方)×IQ量子化ビット数×上りスケジューリング情報から得られるリソースブロック数
・ONUへの送信フレーム構成=複数端末データを1フレームに格納Further, in the case of FIG. 6, the
・ Processing time of communication
また、図7は、本発明の実施の形態1による端末、通信子局、ONU、OLT10の動作タイミングチャートの別の例を示した図である。具体的には、この図7は、処理単位を1TTI(Transmission Time Interval)として、送信データを生成し、1フレーム/端末として出力する例を示している。
FIG. 7 is a diagram showing another example of the operation timing chart of the terminal, the communication slave station, the ONU, and the
図7のケースでは、OLT10は、あらかじめ外部ネットワーク構成情報として、例えば、以下のような情報を得ているものとする。
・Δtに相当する通信子局#1および#2の処理時間=1TTI
・1端末の送信データ量の計算方法=上りスケジューリング情報に基づき、非特許文献3の8章と7章に記載の方式で算出
・ONUへの送信フレーム構成=1フレームに1端末データ格納In the case of FIG. 7, it is assumed that the
Processing time of communication
· Calculation method of transmission data amount of one terminal = Calculation by the method described in Chapters 8 and 7 of
ONU送信許可算出部17は、このような外部ネットワーク構成情報と、OLT内部時刻で表現された外部ネットワーク時刻と、識別部が抽出した上りスケジューリング情報と、を取得することで、図6に示したONU#1およびONU#2の受信フレームの個数とそれぞれの受信時刻(OLT内部時刻表現)、フレーム長を正確に算出できる。
The ONU transmission permission calculation unit 17 illustrated in FIG. 6 by acquiring such external network configuration information, the external network time represented by the OLT internal time, and the uplink scheduling information extracted by the identification unit. It is possible to accurately calculate the number of received frames of
さらに、ONU送信許可算出部17は、各ONUの上り伝送遅延であるRTTの1/2を加味することで、OLT10の光送受信部が受信可能な時刻を算出できる。この時刻が、図3におけるT1となる。
Furthermore, the ONU transmission permission calculation unit 17 can calculate the time that can be received by the optical transmission / reception unit of the
これにより、ONU送信許可算出部17は、遅延時間を最小化する送信許可を割り当てることができる。そして、ONU送信許可算出部17は、サウンドリファレンス信号、データ再送、通信子局およびONUの制御信号などの、上りスケジューリング情報とは独立に発生する上りデータのために、帯域更新周期から全ての送信許可時間を減じて残った時間を、各ONUに割り当てることができる。 Thereby, the ONU transmission permission calculating unit 17 can assign the transmission permission that minimizes the delay time. Then, the ONU transmission permission calculation unit 17 performs all transmissions from the bandwidth update period for uplink data generated independently of uplink scheduling information such as a sound reference signal, data retransmission, and control signals of communication slave stations and ONUs. The time remaining after reducing the grant time can be assigned to each ONU.
以上のように、実施の形態1によれば、外部ネットワーク構成情報と、各ONUの接続状況および往復遅延時間と、上りスケジューリング情報と、外部ネットワーク時刻とに基づき、ONUに接続されたそれぞれの通信子局がフレーム送信を行う際の送信開始時刻および送信許可量に関する情報を含んで構成される送信許可を生成することができるONU送信許可算出部を備えている。 As described above, according to the first embodiment, each communication connected to the ONU is based on the external network configuration information, the connection status and the round trip time of each ONU, the uplink scheduling information, and the external network time. The ONU transmission permission calculating unit is capable of generating a transmission permission including information on a transmission start time and a transmission permission amount when a slave station transmits a frame.
この構成により、ONUのフレーム長と受信時刻を正確に求めることができる。このため、本実施の形態1に係る光ネットワークの光端局装置は、上り遅延時間を最小化できるという効果を実現できる。 With this configuration, the frame length and reception time of the ONU can be determined accurately. Therefore, the optical terminal device of the optical network according to the first embodiment can realize the effect that the upstream delay time can be minimized.
図8は、本発明の実施の形態1によるOLT10を実現するハードウェア構成例を示した図である。図8に示したOLT10は、プロセッサ1、メモリ2、送信回路3、受信回路4、光送受信回路21、多重回路22、分離回路23、MPCP回路24、時刻同期回路25、および通信親局連携スケジューリング回路26を含んで構成されている。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a hardware configuration for realizing the
この図8に示すように、処理回路が専用のハードウェアである場合には、処理回路としては、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらを組み合わせたものが該当する。 As shown in FIG. 8, when the processing circuit is dedicated hardware, the processing circuit may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, Or what combined these corresponds.
図8に示した通信親局連携スケジューリング回路26は、先の図2に示したOLT内部時刻変換部16、ONU送信許可算出部17、識別部18の処理機能を有している。そして、プロセッサ1により各種回路が制御されることで、OLT10の機能が実現される。
The communication master station
図9は、本発明の実施の形態1によるOLT10を実現する別のハードウェア構成例を示した図である。図9に示したOLT10は、先の図8に示したハードウェア構成と比較すると、MPCP回路24および通信親局連携スケジューリング回路26の代わりに、GATE生成回路27およびREPORT受信回路28を備えている。
FIG. 9 is a diagram showing another hardware configuration example for realizing the
図9に示すように、処理回路がCPUの場合には、各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ2に格納される。処理回路は、メモリ2に記録されたプログラムを読み出して実行することにより、前述の各部の機能を実現する。
As shown in FIG. 9, when the processing circuit is a CPU, the functions of the respective units are realized by software, firmware, or a combination thereof. Software and firmware are described as a program and stored in the
なお、各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、前述の各機能を実現することができる。 The respective functions may be partially realized by dedicated hardware and partially realized by software or firmware. In this way, the processing circuit can realize the above-described functions by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
実施の形態2.
図10は、本発明の実施の形態2によるOLTの一例を示した機能ブロック図である。先の実施の形態1は、通信親局からの下りデータに含まれる上りスケジューリング情報を、識別部18にて抽出する形態であった。これに対して、本実施の形態2は、下りデータとは別系統の入力端子から、上りスケジューリング情報を受信する形態である点が異なる。Second Embodiment
FIG. 10 is a functional block diagram showing an example of an OLT according to
より具体的には、図10に示す機能ブロック図は、先の図2の昨日ブロック図と比較すると、識別部18の代わりに、受信部19を備えて構成されている。このような構成を備える本実施の形態2に係るOLT10によっても、ONUのフレーム長と受信時刻を正確に求めることができる。このため、本実施の形態2に係る光ネットワークの光端局装置は、先の実施の形態1と同様に、上り遅延時間を最小化できるという効果を実現できる。
More specifically, the functional block diagram shown in FIG. 10 is configured to include the receiving
1 プロセッサ、2 メモリ、3 送信回路、 4 受信回路、10 OLT、14 MPCP部、15 時刻同期部、16 OLT内部時刻変換部(時刻変換部)、17 ONU送信許可算出部、18 識別部、19 受信部、24 MPCP回路、25 時刻同期回路、26 通信親局連携スケジューリング回路、27 GATE生成回路、28 REPORT受信回路。 1 processor, 2 memories, 3 transmission circuits, 4 reception circuits, 10 OLT, 14 MPCP units, 15 time synchronization units, 16 OLT internal time conversion units (time conversion units), 17 ONU transmission permission calculation units, 18 identification units, 19 Reception unit, 24 MPCP circuit, 25 time synchronization circuit, 26 communication master station cooperation scheduling circuit, 27 GATE generation circuit, 28 REPORT reception circuit.
本発明に係る光ネットワークの光端局装置は、PON方式の光ネットワークにおいて、1つまたは複数の光回線終端装置(ONU)と送受信を行う光ネットワークの光端局装置(OLT)であって、帯域割当周期におけるONUごとの送信許可を生成することでONUごとの上りスケジューリングを行うONU送信許可算出部を備え、ONU送信許可算出部は、送信フレーム構成を含む既知である外部ネットワークの構成情報と、PON方式による通信中における各ONUの接続状況および各ONUの往復遅延時間と、外部ネットワークより取得した上りスケジューリング情報と、時刻源から取得した時刻情報と同期したOLT内部時刻と、に基づき、ONUに接続されたそれぞれの通信子局がフレーム送信を行う際の送信開始時刻および送信許可量に関する情報を含んで構成される送信許可を生成するものである。 The optical terminal equipment of the optical network according to the present invention is an optical terminal equipment (OLT) of the optical network that performs transmission / reception with one or more optical line terminal units (ONUs) in the PON type optical network, The ONU transmission permission calculation unit is configured to perform uplink scheduling for each ONU by generating a transmission permission for each ONU in a bandwidth allocation cycle, and the ONU transmission permission calculation unit is configured with known external network configuration information including a transmission frame configuration. , ONU based on the connection status of each ONU during communication according to the PON method, the round trip delay time of each ONU, the upstream scheduling information acquired from the external network, and the OLT internal time synchronized with the time information acquired from the time source Start time and transmission when each communication slave station connected to And it generates a transmission permission configured to include information about the permission amount.
また、本発明に係る光ネットワークの上りスケジューリング方法は、PON方式の光ネットワークにおいて、1つまたは複数の光回線終端装置(ONU)と送受信を行う光ネットワークの光端局装置(OLT)において、帯域割当周期におけるONUごとの送信許可を生成することでONUごとの上りスケジューリングを行う光ネットワークの上りスケジューリング方法であって、送信フレーム構成を含む外部ネットワークの構成情報を既知の情報として記憶部に記憶させておくステップと、PON方式による通信中における各ONUの接続状況および各ONUの往復遅延時間を算出するステップと、外部ネットワークより上りスケジューリング情報を取得するステップと、外部の時刻源から取得した時刻情報と同期したOLT内部時刻を算出するステップと、外部ネットワークの構成情報と、前接続状況および往復遅延時間と、上りスケジューリング情報と、OLT内部時刻とに基づき、ONUに接続されたそれぞれの通信子局がフレーム送信を行う際の送信開始時刻および送信許可量に関する情報を含んで構成される送信許可を生成するステップと、を有するものである。 The upstream scheduling method of the optical network according to the present invention is characterized in that, in the optical network of the PON scheme, the band in the optical terminal equipment (OLT) of the optical network that performs transmission and reception with one or more optical network termination units (ONUs) An uplink scheduling method for an optical network that performs uplink scheduling for each ONU by generating a transmission permission for each ONU in an allocation cycle, storing configuration information of an external network including a transmission frame configuration as known information in a storage unit The step of storing, the step of calculating the connection status of each ONU during communication according to the PON method, the step of acquiring uplink scheduling information from the external network, the step of acquiring uplink scheduling information, and the time information acquired from the external time source calculate the OLT internal time that is synchronized with the A step of the configuration information of the external network, and before the connection status and the round trip time, and the uplink scheduling information, based on the OLT internal time, sending each communication slave station which is connected to the ONU is in performing frame transmission Generating a transmission allowance comprising information on the start time and the transmission allowance.
Claims (5)
帯域割当周期におけるONUごとの送信許可を生成することで前記ONUごとの上りスケジューリングを行うONU送信許可算出部
を備え、
前記ONU送信許可算出部は、既知である外部ネットワークの構成情報と、前記PON方式による通信中における各ONUの接続状況および各ONUの往復遅延時間と、前記外部ネットワークより取得した上りスケジューリング情報と、OLT内部時刻で表現される外部ネットワーク時刻とに基づき、前記ONUに接続されたそれぞれの通信子局がフレーム送信を行う際の送信開始時刻および送信許可量に関する情報を含んで構成される前記送信許可を生成する
光ネットワークの光端局装置。An optical terminal equipment (OLT) of an optical network that performs transmission / reception with one or more optical line terminals (ONUs) in a PON optical network,
An ONU transmission permission calculation unit configured to perform uplink scheduling for each ONU by generating a transmission permission for each ONU in a bandwidth allocation cycle;
The ONU transmission permission calculator calculates the known external network configuration information, the connection status of each ONU during communication by the PON method, the round trip delay time of each ONU, and uplink scheduling information acquired from the external network. The transmission permission configured including information on the transmission start time and the transmission permission amount when each communication slave station connected to the ONU transmits a frame based on the external network time represented by the OLT internal time Optical terminal equipment for optical networks.
外部ネットワークの時刻に同期する時刻同期部と、
前記外部ネットワークの時刻をOLT内部時刻で表現する時刻変換部と、
前記外部ネットワークより受信した下りデータに含まれている、前記外部ネットワークの上りスケジューリング情報を抽出する識別部と
をさらに備え、
前記ONU送信許可算出部は、前記接続状況および前記往復遅延時間を前記MPCP部から取得し、前記OLT内部時刻を前記時刻変換部から取得し、前記上りスケジューリング情報を前記識別部から取得し、前記送信許可を生成する
請求項1に記載の光ネットワークの光端局装置。An MPCP unit that performs ONU multiple access protocol processing defined in the PON standard recommendation;
A time synchronization unit that synchronizes with the time on the external network;
A time conversion unit that expresses the time of the external network by an OLT internal time;
An identification unit for extracting uplink scheduling information of the external network, which is included in downlink data received from the external network;
The ONU transmission permission calculation unit acquires the connection status and the round trip delay time from the MPCP unit, acquires the OLT internal time from the time conversion unit, and acquires the uplink scheduling information from the identification unit. The optical terminal equipment of the optical network according to claim 1, which generates a transmission permission.
外部ネットワークの時刻に同期する時刻同期部と、
前記外部ネットワークの時刻をOLT内部時刻で表現する時刻変換部と、
前記外部ネットワークの上りスケジューリング情報を、前記外部ネットワークより受信する受信部と
をさらに備え、
前記ONU送信許可算出部は、前記接続状況および前記往復遅延時間を前記MPCP部から取得し、前記OLT内部時刻を前記時刻変換部から取得し、前記上りスケジューリング情報を前記受信部から取得し、前記送信許可を生成する
請求項1に記載の光ネットワークの光端局装置。An MPCP unit that performs ONU multiple access protocol processing defined in the PON standard recommendation;
A time synchronization unit that synchronizes with the time on the external network;
A time conversion unit that expresses the time of the external network by an OLT internal time;
A receiving unit that receives uplink scheduling information of the external network from the external network;
The ONU transmission permission calculation unit acquires the connection status and the round trip delay time from the MPCP unit, acquires the OLT internal time from the time conversion unit, and acquires the uplink scheduling information from the reception unit. The optical terminal equipment of the optical network according to claim 1, which generates a transmission permission.
前記ONU送信許可算出部は、前記外部ネットワークの構成情報に応じて、前記送信許可の生成方式を変更する
請求項1から3のいずれか1項に記載の光ネットワークの光端局装置。The configuration information of the external network includes the processing time until the slave station device of the external network receives data from the terminal until transmission to the ONU, the amount of transmission data to the ONU, and the transmission frame configuration. Included,
The optical terminal equipment of the optical network according to any one of claims 1 to 3, wherein the ONU transmission permission calculating unit changes a generation method of the transmission permission according to configuration information of the external network.
外部ネットワークの構成情報を既知の情報として記憶部に記憶させておくステップと、
前記PON方式による通信中における各ONUの接続状況および各ONUの往復遅延時間を算出するステップと、
前記外部ネットワークより上りスケジューリング情報を取得するステップと、
OLT内部時刻で表現される外部ネットワーク時刻を算出するステップと、
前記外部ネットワークの構成情報と、前接続状況および前記往復遅延時間と、前記上りスケジューリング情報と、前記外部ネットワーク時刻とに基づき、前記ONUに接続されたそれぞれの通信子局がフレーム送信を行う際の送信開始時刻および送信許可量に関する情報を含んで構成される前記送信許可を生成するステップと
を有する光ネットワークの上りスケジューリング方法。In the PON optical network, the optical terminal equipment (OLT) of the optical network that performs transmission and reception with one or more optical line termination units (ONUs) generates the transmission permission for each ONU in the bandwidth allocation cycle. An uplink scheduling method for an optical network that performs uplink scheduling for each ONU,
Storing external network configuration information as known information in a storage unit;
Calculating the connection status of each ONU and the round trip delay time of each ONU during communication according to the PON method;
Acquiring uplink scheduling information from the external network;
Calculating an external network time represented by an OLT internal time;
When each communication slave station connected to the ONU performs frame transmission based on the configuration information of the external network, the previous connection status, the round trip delay time, the uplink scheduling information, and the external network time. Generating the transmission allowance comprising information on transmission start time and transmission allowance amount.
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