WO2007080724A1 - Ｐｏｎシステム並びにその局側装置及び端末装置セット - Google Patents

Ｐｏｎシステム並びにその局側装置及び端末装置セット Download PDF

Info

Publication number
WO2007080724A1
WO2007080724A1 PCT/JP2006/324344 JP2006324344W WO2007080724A1 WO 2007080724 A1 WO2007080724 A1 WO 2007080724A1 JP 2006324344 W JP2006324344 W JP 2006324344W WO 2007080724 A1 WO2007080724 A1 WO 2007080724A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wavelength
station
terminal
downstream
data
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/324344
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Murata
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries, Ltd. filed Critical Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Publication of WO2007080724A1 publication Critical patent/WO2007080724A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0226—Fixed carrier allocation, e.g. according to service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H04J14/0241—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths
    • H04J14/0242—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths in WDM-PON
    • H04J14/0245—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths in WDM-PON for downstream transmission, e.g. optical line terminal [OLT] to ONU
    • H04J14/0246—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths in WDM-PON for downstream transmission, e.g. optical line terminal [OLT] to ONU using one wavelength per ONU
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H04J14/0241—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths
    • H04J14/0242—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths in WDM-PON
    • H04J14/0245—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths in WDM-PON for downstream transmission, e.g. optical line terminal [OLT] to ONU
    • H04J14/0247—Sharing one wavelength for at least a group of ONUs
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H04J14/0241—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths
    • H04J14/0242—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths in WDM-PON
    • H04J14/0249—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths in WDM-PON for upstream transmission, e.g. ONU-to-OLT or ONU-to-ONU
    • H04J14/0252—Sharing one wavelength for at least a group of ONUs, e.g. for transmissions from-ONU-to-OLT or from-ONU-to-ONU
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278—WDM optical network architectures
    • H04J14/0282—WDM tree architectures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q11/0067—Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring

Definitions

  • the present invention relates to a subscriber-based optical fiber network system, and more particularly to a PON (Passive Optical Network) system in which an aggregation station and a plurality of subscriber homes are connected by an optical fiber network branched by an optical power bra.
  • PON Passive Optical Network
  • a PON system for example, includes a station-side device as a central station installed in a substation or the like, and a terminal device installed in a plurality of subscriber homes from a single optical fiber via an optical power bra. It is connected by an optical fiber network which branches into a plurality of optical fibers (see, for example, JP-A-2004-64749 (FIG. 4).).
  • high-speed (about 100 Mbps) data communication can be performed between a plurality of terminal devices and a station-side device in which relay devices are not provided along the optical transmission path.
  • downstream data to the station-side device terminal is transmitted as an optical signal with a wavelength of 1.5 m
  • upstream data from the terminal to the station-side device is transmitted as a 1.3 m-band optical signal. It is transmitted.
  • data is transmitted in the downstream direction at maximum lGbps in the Ethernet (registered trademark) frame.
  • an optical fiber network comprising a station-side device, an optical fiber connected thereto, and a plurality of optical fibers branched via an optical power bra, and an end of the branched optical fibers.
  • a PON system including a terminal device connected in series, which receives only data transmitted from the station side device at a predetermined downstream wavelength in the downstream direction, and receives data at a predetermined upstream wavelength in the upstream direction.
  • One type of terminal equipment to be transmitted, and data transmitted from the station side apparatus in the downstream direction at a downstream wavelength different from the downstream wavelength are received, and in the upstream direction another data is transmitted at the upstream wavelength.
  • a plurality of terminal devices and data transmitted in the uplink direction from each terminal device in the uplink direction are received, and in the downlink direction, the downlink wavelength corresponding to each terminal device of the data transmission destination is selected, and a plurality of terminal devices are selected. Transmit data by downstream wavelength multiplexing It has a station-side device to communicate with.
  • the station-side device selects the downstream wavelength corresponding to the data transmission destination terminal device, and transmits data by wavelength multiplexing of a plurality of downstream wavelengths.
  • the bandwidth can be increased compared to the case of one direction wavelength, and multiple downward communication with different wavelengths can be coexistent in one PON system. Therefore, new services can be provided while continuing to provide existing services.
  • control information for media access control (hereinafter, simply referred to as control information) notified to the terminal apparatus in order for the station apparatus to notify the terminal apparatus of the collision in the uplink communication of the terminal power. May be sent out at each downstream wavelength.
  • uplink communication can be performed for all terminal devices. Therefore, a flexible system can be configured for communication applications.
  • the station-side apparatus may transmit control information to be notified to the terminal apparatus only at the downstream wavelength corresponding to the terminal apparatus to be notified of this.
  • the control information is not unnecessarily transmitted at a wavelength that does not correspond to the terminal device. Accordingly, the use efficiency of the downstream band can be increased accordingly.
  • the station-side device has a transmission rate for each downstream wavelength. May have different transmission means.
  • the number of wavelength multiplexing in the downstream direction is 2, and the upstream wavelength is u, and the downstream wavelength corresponding to the one type of terminal device is dl, the other type Assuming that the downstream wavelength corresponding to the terminal device is d2, these are respectively
  • an optical signal of ⁇ is wavelength-multiplexed (WDM) at 1.5 i um band.
  • optical amplifier generally used in communication
  • an optical fiber network having a configuration in which an optical fino is branched into a plurality of optical fibers via an optical power bra, and a plurality of terminal devices respectively connected to the ends of branched optical fibers. It is a station-side apparatus constituting a PON system, and each terminal apparatus as a data transmission destination is based on receiving means for receiving data transmitted from a common terminal from each terminal apparatus and data received from the upper network. It comprises: selection means for selecting a corresponding downstream wavelength; and downstream transmission means for transmitting data by wavelength multiplexing of a plurality of downstream wavelengths selected corresponding to each terminal apparatus.
  • the station-side apparatus configured as described above selects the downlink wavelength corresponding to the terminal apparatus of the data transmission destination, and transmits data by wavelength multiplexing of a plurality of downlink wavelengths, thereby achieving the downlink direction 1 Compared to the wavelength case, the bandwidth can be increased, and multiple downlink communications with different wavelengths can be coexistent in one PON system. Therefore, new services can be provided while continuing to provide existing services.
  • an optical fiber network and a PON system having a configuration in which a station-side device and an optical fiber connected thereto are branched into a plurality of optical fibers via an optical power bra are constructed and branched.
  • a terminal set comprising a plurality of terminal units connected respectively to the end of an optical fiber, and addressed to a unit in a user network under control of the station-side unit at a predetermined downstream wavelength or its own subordinate user network (hereinafter referred to as a broad sense)
  • One type of terminal equipment that receives only data transmitted to itself and transmits data at a predetermined upstream wavelength in the upstream direction, and the station-side equipment power downstream wavelength different from the downstream wavelength Data sent to self in a broad sense
  • the upstream direction includes other types of terminal devices that transmit data at the upstream wavelength.
  • the terminal apparatus of the other type receives the data transmitted to itself in a broad sense at a wavelength different from that of one type of terminal apparatus.
  • the bandwidth can be increased compared to the case of one wavelength, and multiple downstream communications of different wavelengths can be coexistent in one PON system. Therefore, new services can be provided while continuing to provide existing services.
  • FIG. 1 is a connection diagram of a PON system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 It is a block diagram which shows the outline of the internal structure about the station side apparatus in the PON system of FIG.
  • FIG. 3 A block diagram showing an outline of the internal configuration of a terminal device in the PON system of FIG.
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing an operation between a station-side device and a terminal device.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing band allocation to a terminal apparatus and transmission and reception regarding uplink communication between a station-side apparatus and the terminal apparatus.
  • FIG. 6 A block diagram showing an outline of the internal configuration of a station-side apparatus in a PON system of a second embodiment.
  • FIG. 7 A block diagram showing an outline of the internal configuration of a terminal device in a PON system of a second embodiment.
  • FIG. 8 A block diagram showing an outline of the internal configuration of a station-side apparatus in a PON system of a third embodiment.
  • FIG. 1 is a connection diagram of a PON system according to a first embodiment of the present invention.
  • the station-side device 1 is installed in a substation or the like as an integrated station for a plurality of terminal devices 2 to 4.
  • the terminal devices 2 to 4 are respectively installed at subscriber homes of the PON system.
  • An optical fiber network (5 to 9) is configured to be branched into a plurality of optical fibers (branch lines) 7 to 9 from a single optical fiber 5 connected to the station-side device 1 via the optical power bra 6, 7 to 9 branched optical fibers Terminals 2 to 4 are connected to the ends respectively.
  • the station-side device 1 is connected to the upper network 11, and the terminal devices 2 to 4 are connected to the respective user networks 12 to 14.
  • terminal devices 2 to 4 Although three terminal devices 2 to 4 are shown in FIG. 1, it is possible to connect 32 terminal devices by branching 32 from one light power plug 6, for example. Further, although only one light power bra 6 is used in FIG. 1, more terminal devices can be connected to the station side device 1 by providing a plurality of light power bras in a row.
  • the terminal device 4 is, for example, a new device, and has a function of selectively receiving data transmitted at least at wavelength ⁇ 2.
  • the number of existing terminal devices 2 and 3 (total 2) and the number of new terminal devices 4 of a different type (1) are only an example, and the new terminal device There may be more than one.
  • the wavelength ⁇ and ⁇ ⁇ are based on Clause 60 of IEEE Standard 802. 3ah-2004.
  • the transmission rate d2 since the optical signal of ⁇ can be amplified by a general optical amplifier, the transmission rate d2
  • An example of such an optical amplifier is an optical fiber amplifier using an Er (erbium) element-doped silica-based optical fiber EDF (Erbium Doped Fiber) as an optical fiber for optical amplification (Erbium Doped Fiber Amplifier ).
  • EDF Erbium Doped Fiber
  • the wavelength ⁇ , ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ be respectively in the above range, but the wave
  • the long range and the long range do not necessarily have to be different from each other.
  • downstream wavelength multiplexing for example, downstream transmission using only one wavelength dl d2 dl
  • the transmission rate of the wavelength (for example, lOGbps) is 10 d2 dl of the transmission rate of the wavelength (for example, lGbps).
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the station-side device 1.
  • the units (101 to 109) in the station-side device 1 are connected as illustrated.
  • optical signals (wavelengths) transmitted in the upstream direction from the terminal devices 2 to 4 (FIG. 1) pass through the multiplexing / demultiplexing unit 109 and are received by the PON side receiving unit 107.
  • PON side reception section 107 reads the header portion of the frame to control the received frame as a data frame or a control frame for media access control such as a report frame (hereinafter referred to simply as control frame).
  • control frame for media access control such as a report frame (hereinafter referred to simply as control frame).
  • MPCP Multi-point Control Protocol
  • PDU Protocol Data Unit
  • the grants and reports described in the aforementioned Patent Document 2 are also a type of MPCP PDU.
  • the green is a control information for the station apparatus to instruct the terminal apparatus to start sending data and the amount of transmission permission of the uplink data, and the report indicates that the terminal apparatus stores the uplink data to the station apparatus. It is control information for notifying the value regarding quantity.
  • the PON receiver 107 sends this to the data relay processing unit 104.
  • the data relay processing unit 104 performs predetermined relay processing such as changing of header information of the data frame and transmission control to the upper network side transmission unit 103, and the processed frame is sent from the upper network side transmission unit 103 to the upper network 11.
  • the PON receiver 107 sends this to the control signal processor 108.
  • the control signal processing unit 108 generates a grant frame as control information based on the report frame.
  • the wavelength is transmitted from the side transmission unit 106 through the multiplexing / demultiplexing unit 109 in the downstream direction.
  • a frame from upper network 11 is received by upper network receiving section 101 and sent to selecting section 102.
  • the selection unit 102 analyzes the frame to determine the destination (which terminal device is addressed), and selects the wavelength shift dl or shift d2 of the downlink transmission. Specifically, the PON transmission unit 105 that transmits at wavelength ⁇ and the PON transmission unit 106 that transmits at wavelength d2 dl
  • the user selects which of the two to perform downlink transmission, and gives the selection instruction to the data relay processing unit 104.
  • the data relay processing unit 104 that has received the selection instruction passes the frame to the selected PON transmission unit 105 or 106.
  • transmission in the downlink direction is performed via the multiplexing / demultiplexing unit 109 at the wavelength ⁇ .
  • the destinations are the terminal devices 2 and 3
  • data transmission is performed with wavelength shift from the station-side device 1 in the downstream direction.
  • the destination is the terminal device 4, the station-side device 1 to dl
  • Data transmission is performed in the downstream direction with wavelength d2.
  • the station-side device 1 selects the wavelength corresponding to the terminal devices 2 to 4 of the data transmission destination, selects two wavelengths in the downstream direction, and wavelength multiplexes the data by ⁇ .
  • the bandwidth can be increased compared to the case of one downstream wavelength, and two downstream communications with different wavelengths can coexist in one PON system. Therefore, new services can be provided while continuing to provide existing services.
  • the above-described destination determination can be performed based on the extracted bit string as well.
  • This bit string is, for example, the MAC address of the device in the user networks 12-14, or a virtual LAN number (VLAN-ID) assigned on the upper network 11 side.
  • VLAN-ID virtual LAN number assigned on the upper network 11 side.
  • a port identifier can be used for destination determination.
  • FIG. 3 (a) is a block diagram schematically showing the internal configuration of the terminal device 2 (the same applies to the terminal device 3), and each part (201 to 207) in the terminal device 2 is , As shown It is continued. Further, (b) is a block diagram showing an outline of the internal configuration of the terminal device 4, and each part (401 to 407) in the terminal device 4 is connected as shown in the figure.
  • the substantial difference between (a) and (b) is in the multiplexing / demultiplexing unit, and the multiplexing / demultiplexing unit 201 in (a) selectively passes only the frame transmitted with wavelength in the downstream direction, (B) combining / dividing section dl
  • the 401 separates the signals transmitted in the downstream direction by wavelength and the signals transmitted in the wavelength direction.
  • the signal of wavelength ⁇ passes through the multiplexing / demultiplexing unit 201 and Received by the receiver 202
  • the PON-side receiving unit 202 reads out the header portion of the received frame to determine whether the frame is a self-addressed frame in a broad sense. As a result of the judgment, if it is addressed to the broad self, the frame is taken in, otherwise the frame is discarded.
  • LLID logical link identifier
  • IEEE Standard 802.3ah-2004 can be mentioned as an example of header information for performing the above-mentioned destination determination.
  • the PON receiver 202 determines whether the received frame is a data frame or a force frame by reading the header part of the frame. As a result of the determination, if it is a data frame, the PON receiver 202 sends this to the data relay processor 205.
  • the data relay processing unit 205 performs predetermined relay processing such as transmission control on the user network side transmission unit 206, and the frame after processing is sent from the user network side transmission unit 206 to the user network 12.
  • the PON receiver 202 transfers this to the control signal processor 204.
  • the control signal processing unit 204 instructs the data relay processing unit 205 to perform uplink transmission based on the grant frame.
  • the frame from the user network 12 is received by the user network side reception unit 207 and transferred to the data relay processing unit 205.
  • the transferred frame is accumulated in the buffer memory in the data relay processing unit 205, and the amount of data is notified to the control signal processing unit 204.
  • the control signal processing unit 204 performs transmission control on the PON side transmission unit 203 and, at a predetermined timing, causes the PON side transmission unit 203 to output the frame stored in the knock out memory, and the notified buffer. Based on the amount of data stored in memory A report frame is created and output to the PON transmission unit 203.
  • the PON transmission unit 203 transmits the frame in the upstream direction via the wavelength division unit 201 by wavelength division.
  • the respective units 402 to 407 in the terminal device 4 of (b) have the same functions as the respective units 202 to 207 in the terminal device 2 of (a).
  • the multiplexing / demultiplexing unit 401 in (b) selectively passes separately the signal transmitted at wavelength ⁇ and the signal transmitted at wavelength dl d2
  • the PON receiver 402a receives the signal transmitted at the wavelength ⁇ , and the remote receiver 402b.
  • the grant frame is transmitted to the terminal device 4 at the wavelength ⁇ .
  • the station-side device 1 has already calculated RTT (Round Trip Time) for the terminal device 2 at the operation time start time TO.
  • RTT Red Trip Time
  • the station-side device 1 transmits a grant (grant frame) G1 including the report transmission start time Tb2 to the terminal device 2 in order to notify the transmission request amount.
  • This report transmission start time Tb2 is calculated so as not to collide with the reports transmitted from the other terminal devices 3 and 4.
  • terminal device 2 Upon receipt of grant G 1 for terminal device 2, terminal device 2 refers to the amount of data stored in the buffer memory of data relay processing unit 205 to calculate the amount of transmission request, and starts report transmission included in grant G 1. At time Tb2, a report (report frame) R1 including the transmission request amount is transmitted to the station-side device 1.
  • the station-side device 1 When receiving the report R1, the station-side device 1 becomes a fixed or variable maximum transmission allowance or less, and a value such that data of the amount of data in the buffer memory included in the report R1 is sent much more Is calculated, and the calculation result is inserted into Grant G2 as a transmission allowance.
  • the transmission request amount included in the report R1 is zero, the bandwidth is not allocated because the calculation result by the station-side device 1 is zero, but it is necessary to cause the terminal device 2 to transmit the report R2. Then, the station-side device 1 sends out the grant G2 to the terminal device 2 without fail.
  • the transmission start time Tb4 included in the grant G2 is the estimated time of reception of the terminal device data that has already been calculated, the transmission permission amount of the terminal device 2 last time, and the RTT and fixed time for the current terminal device 2. Data and reports are calculated so as not to collide with data or reports from other terminal devices 3 and 4 using a guard time which is The station-side device 1 calculates the time Ta3 for transmitting the grant G2 including the transmission permission amount and the transmission start time Tb4 such that the grant G2 arrives at the terminal device 2 by the transmission start time Tb4.
  • the transmission start time Tb4 included in the grant G2 includes the data D for the transmission permission amount and the station side device together with the report R2 including the next transmission request amount.
  • This report R2 is sent immediately before or after the data D, but if it is sent immediately before the data D, the value to be reported to the station side device 1 as the sending request amount is stored in the buffer memory. It is the difference between the amount of data and the amount of data D.
  • the station-side device 1 When the station-side device 1 receives the data D and the report R2, the station-side device 1 sends the data D to the upper network 11, and performs processing similar to that for the report R2! /, And so on.
  • the sequence processing described above is performed independently for all the terminal devices 2 to 4, and the processing of time Ta3 to time Ta4 is repeated until the operation time ends.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing bandwidth allocation to terminal devices 2 to 4 and transmission and reception regarding uplink communication between station side device 1 and terminal devices 2 to 4, and an example of the distributed allocation method is shown. It shows. Assuming that the time advances from the left side to the right side of the figure, the operation of the system will be described with the station side apparatus 1 as the subject.
  • the station-side device 1 sequentially sends grants G 41, G 31, G 21 to the terminal devices 4, 3, 2, respectively. Then, when receiving the reports R41, R31, R21 from the terminal devices 4, 3, 2, the station-side device 1 sends out a grant G42 for the terminal device 4 which permits sending of data first.
  • the station-side device 1 receives the data D41 sent from the terminal device 4 and the next report R42, and sends out a grant G32 for the terminal device 3 in parallel with this.
  • the station-side device 1 receives the data D31 sent from the terminal device 3 and the next report R32 as well.
  • the grant G22 for the terminal device 2 is sent out.
  • the grant 43 for the terminal device 4 is also sent out.
  • the station-side device 1 receives the data D21 transmitted from the terminal device 2 and the next report R22. Also, the station-side device 1 receives the data D42 sent from the terminal device 4 and the next report R43, and sends the grant G33 to the terminal device 3 in parallel with this. Furthermore, the station-side device 1 receives the data D32 sent from the terminal device 3 and the next report R33, and sends the grant G23 for the terminal device 2 in parallel with this.
  • the station-side device 1 receives only the next report R23. Thereafter, the same processing is repeated, and the station-side device 1 allocates bandwidths to the terminal devices 2 to 4 sequentially, and repeats reception of data.
  • the user network 12 to 14 (FIG. 1) also transmits the power, and the waiting time for the data to arrive at the corresponding terminal 2 to 4 is transmitted is It depends on the time from the terminal devices 2 to 4 transmitting a report to the data corresponding to the report. That is, it changes with the amount of data sent from all the terminal devices 2 to 4.
  • the station-side device 1 needs to control the amount of data sent from the terminals 2 to 4 so that the waiting time in the terminal within the terminal can be suppressed within the allowable time.
  • TCP Transmission Control Protocol
  • station side equipment 1 In transmission and reception between the station-side device 1 and the terminal devices 2 to 4 as described above, all grants from the station-side device 1 are transmitted at the wavelength ⁇ . For data transmission, station side equipment 1
  • transmission is performed with wavelengths, and the terminal device 4 receives this.
  • the terminal 4 can also receive the transmission at the wavelength
  • the newly installed terminal device 4 can perform uplink communication in the same manner as the existing terminal devices 2 and 3. This makes it possible to configure a flexible system for communication applications.
  • the wavelength ⁇ is
  • IP packet is encapsulated in communication with wavelength ⁇ to the terminal device 4
  • FIG. 6 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the station-side device 1 in the second embodiment.
  • the units (101 to 109) in the station-side device 1 are connected as illustrated.
  • control is also performed from the control signal processing unit 108 to the PON side transmission unit 105.
  • description is abbreviate
  • FIG. 7 is a diagram showing an outline of the internal configuration of the terminal devices 2 to 4. The difference from FIG. 3 in the first embodiment is that in FIG.
  • control signal processing unit 108 simultaneously controls the PON side transmission units 106 and 105 to transmit grants for both wavelength communication and transmission. That is,
  • the grant in FIG. 5 is transmitted to each of the terminals 2 to 4 at both the wavelength and the wavelength.
  • Terminals 2 and 3 receive the grant transmitted at wavelength ⁇ , and the terminal 4
  • a new terminal can be configured without being bound by the configuration of the existing terminal.
  • communication in the uplink direction is performed for all the terminal devices.
  • a specific terminal device is not limited to downstream communication such as broadcasting.
  • FIG. 7 The overall configuration of the system is the same as that of FIG. 1 in the first embodiment. Further, the internal configuration of the terminal devices 2 to 4 is the same as that of the second embodiment (FIG. 7).
  • FIG. 8 is a block diagram schematically showing an internal configuration of the station-side device 1 in the third embodiment.
  • the units (101 to 109) in the station-side device 1 are connected as illustrated.
  • the difference from FIG. 2 in the first embodiment is that control is also performed from the control signal processing unit 108 to the PON transmission unit 105, and the control signal processing unit 108 internally includes the transmission unit selection unit 108a. It is the point which it has.
  • the other configuration is the same, so the description will be omitted.
  • control signal processing section 108 selectively controls PON-side transmission sections 106 and 105 to provide grants to terminal apparatuses 2 and 3.
  • Terminal devices 2 and 3 receive the grant transmitted at wavelength ⁇ and
  • Location 4 receives the transmitted grant at wavelength ⁇ . Determination of destination (which terminal device is addressed to)
  • the new terminal device 4 since the new terminal device 4 does not need to have a function to receive a signal transmitted with the same wavelength as the existing terminal devices 2 and 3, the existing terminal is not required.
  • a new terminal device can be configured without being bound by the configuration of In addition, since the grant is not unnecessarily transmitted at the wavelength that does not correspond to the terminal device, it is possible to improve the utilization efficiency of the downstream band compared to the second embodiment.
  • downstream communication by wavelength and downstream communication by wavelength are possible.
  • wavelength multiplexing of two wavelengths in the downstream direction is adopted, but multiplexing of three or more wavelengths is also possible.
  • the terminal devices 2 and 3 pass only the wavelength in the downstream direction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

　局側装置が光ファイバ網（５～９）を介して複数の端末装置と接続されるＰＯＮシステムにおいて、局側装置１から下り方向に波長λｄ１で送信されたデータのみを受信し、上り方向には波長λｕでデータを送信する端末装置２，３と、局側装置１から下り方向に波長λｄ１とは異なる波長λｄ２で送信されたデータを受信し、上り方向には波長λｕでデータを送信する端末装置４と、各端末装置２～４から上り方向に波長λｕで送信されたデータを受信し、下り方向にはデータ送信先の各端末装置２～４に対応した波長を選択して、２波長λｄ１，λｄ２の波長多重によりデータを送信する局側装置１とを備えた。

Description

明 細 書
PONシステム並びにその局側装置及び端末装置セット
技術分野
[0001] 本発明は、加入者系光ファイバネットワークシステムに関し、特に、集約局と複数の 加入者宅とを、光力ブラで分岐した光ファイバ網で結ぶ PON (Passive Optical Netwo rk)システムに関する。
背景技術
[0002] PONシステムは、例えば変電所等に設置された集約局としての局側装置と、複数 の加入者宅に設置された端末装置とを、 1本の光ファイバから光力ブラを介して複数 の光ファイバに分岐する光ファイバ網によって、接続したものである（例えば、特開 20 04— 64749号公報（図 4)参照。；)。このシステムでは、光伝送路の途中に中継装置 を設けることなぐ複数の端末装置と局側装置との間で高速（100Mbps程度)のデー タ通信を行うことができる。例えば、局側装置力 端末装置への下り方向データは、 波長 1. 5 m帯の光信号として伝送され、端末装置から局側装置への上り方向デー タは 1. 3 m帯の光信号として伝送される。また、 GE— PONシステムでは（例えば、 特開 2004— 289780号公報（図 31)参照。）、データはイーサネット (登録商標）フレ ームのまま下り方向に最大 lGbpsで伝送される。
[0003] 力かる PONシステムにおいては、今後さらに伝送速度の高速ィ匕が予想される力 さ らに高速化されても、既に敷設された光ファイバ等の資産は将来にわたってできるだ け長く使用したい。すなわち、既設の線路 (光伝送路)をそのまま利用して、新しい高 速なサービスを導入することが必要である。但し、端末装置は取り替えが必要となる。 しかしながら、新規なサービスが導入されても、既存のサービスで満足しているユー ザには引き続き既存のサービスを提供しなければならず、端末装置を勝手に取り替 える訳にはいかない。
このように、従来の PONシステムでは、既存のサービスの提供を継続させたまま、 新規なサービスを提供することは困難である。
発明の開示 [0004] 力かる従来の問題点に鑑み、本発明は、 PONシステムにおいて、既存のサービス の提供を継続させたまま新規なサービスの提供を可能とすることを目的とする。
[0005] 本発明は、局側装置と、これに接続された光ファイバから光力ブラを介して複数の 光ファイバに分岐した構成を成す光ファイバ網と、分岐した光ファイバの終端にそれ ぞれ接続された端末装置とを含む PONシステムであって、前記局側装置から下り方 向に所定の下り波長で送信されたデータのみを受信し、上り方向には所定の上り波 長でデータを送信する一の種類の端末装置と、前記局側装置から下り方向に前記下 り波長とは異なる下り波長で送信されたデータを受信し、上り方向には前記上り波長 でデータを送信する他の種類の端末装置と、各端末装置から上り方向に前記上り波 長で送信されたデータを受信し、下り方向にはデータ送信先の各端末装置に対応し た下り波長を選択して、複数の下り波長の波長多重によりデータを送信する局側装 置とを備えたものである。
[0006] 上記のように構成された PONシステムでは、局側装置がデータ送信先の端末装置 に対応した下り波長を選択し、複数の下り波長の波長多重によりデータを送信するこ とによって、下り方向 1波長の場合と比べて帯域を増加させ、波長の異なる複数の下 り方向通信を 1つの PONシステムに共存させることができる。従って、既存のサービ スの提供を継続させたままで、新規なサービスの提供を可能とすることができる。
[0007] 上記 PONシステムにおいて、局側装置は、端末力 の上り方向通信が衝突するこ とを防ぐために端末装置に通知するメディアアクセス制御のための制御情報（以下、 単に制御情報と言う。）を、各下り波長にて送出してもよい。
この場合、すべての端末装置について上り方向の通信を行うことができる。従って、 通信の用途に柔軟性のあるシステムを構成することができる。
[0008] また、上記 PONシステムにお 、て、局側装置は、端末装置に通知する制御情報を 、これを通知すべき端末装置に対応した下り波長のみにて送出するようにしてもよい この場合、端末装置に対応しない波長で制御情報を無駄に送信することがなくなる 。従って、その分、下り方向の帯域の利用効率を高めることができる。
[0009] また、上記 PONシステムにおいて、局側装置は、各下り波長について、伝送レート が異なる送信手段を備えてもょ ヽ。
[0010] また、上記 PONシステムにおいて、下り方向の波長多重数は 2であり、前記上り波 長をえ u、前記一の種類の端末装置に対応した下り波長をえ dl、前記他の種類の端 末装置に対応した下り波長をえ d2とすると、これらはそれぞれ、
1260nm≤ λ ≤1360nm,
1480nm≤ λ ≤1500nm,
dl
1530nm≤ λ ≤1565nm,
d2
であることが好ましい。この場合、 λ の光信号を波長 1. 5 iu m帯波長多重(WDM)
d2
通信において一般的に用いられる光増幅器によって増幅することができる。
[0011] 一方、本発明は、光ファイノから光力ブラを介して複数の光ファイバに分岐した構 成を成す光ファイバ網及び、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続された複数 の端末装置と PONシステムを構成する局側装置であって、各端末装置から共通の 上り波長で送信されたデータを受信する受信手段と、上位ネットワークから受信した データに基づいて、データ送信先の各端末装置に対応した下り波長を選択する選択 手段と、各端末装置に対応して選択された複数の下り波長の波長多重によりデータ を送信する下り方向送信手段とを備えたものである。
[0012] 上記のように構成された局側装置は、データ送信先の端末装置に対応した下り波 長を選択し、複数の下り波長の波長多重によりデータを送信することによって、下り方 向 1波長の場合と比べて帯域を増加させ、波長の異なる複数の下り方向通信を 1つ の PONシステムに共存させることができる。従って、既存のサービスの提供を継続さ せたままで、新規なサービスの提供を可能とすることができる。
[0013] また、本発明は、局側装置及び、これに接続される光ファイバから光力ブラを介して 複数の光ファイバに分岐した構成を成す光ファイバ網と PONシステムを構成し、分岐 した光ファイバの終端にそれぞれ接続される複数の端末装置力 なる端末装置セット であって、前記局側装置から所定の下り波長で自己又は自己の配下のユーザーネッ トワーク内の装置宛（以下、広義の自己宛と言う。 )に送信されたデータのみを受信し 、上り方向には所定の上り波長でデータを送信する一の種類の端末装置と、前記局 側装置力 前記下り波長とは異なる下り波長で広義の自己宛に送信されたデータを 受信し、上り方向には前記上り波長でデータを送信する他の種類の端末装置とを含 むものである。
[0014] 上記のように構成された端末装置セットでは、一の種類の端末装置とは異なる波長 で他の種類の端末装置が広義の自己宛に送信されたデータを受信することにより、 下り方向 1波長の場合と比べて帯域を増加させ、波長の異なる複数の下り方向通信 を 1つの PONシステムに共存させることができる。従って、既存のサービスの提供を 継続させたままで、新規なサービスの提供を可能とすることができる。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明の第 1実施形態による PONシステムの接続図である。
[図 2]図 1の PONシステムにおける局側装置について、その内部構成の概略を示す ブロック図である。
[図 3]図 1の PONシステムにおける端末装置について、その内部構成の概略を示す ブロック図である。
[図 4]局側装置と端末装置との間での動作を示すシーケンス図である。
[図 5]端末装置に対する帯域割当てと、局側装置と端末装置との間での上り方向通 信に関する送受信を示すシーケンス図である。
[図 6]第 2実施形態の PONシステムにおける局側装置について、その内部構成の概 略を示すブロック図である。
[図 7]第 2実施形態の PONシステムにおける端末装置について、その内部構成の概 略を示すブロック図である。
[図 8]第 3実施形態の PONシステムにおける局側装置について、その内部構成の概 略を示すブロック図である。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 図 1は、本発明の第 1実施形態による PONシステムの接続図である。図において、 局側装置 1は、複数の端末装置 2〜4に対する集約局として、変電所等に設置される 。端末装置 2〜4はそれぞれ、 PONシステムの加入者宅に設置される。局側装置 1に 接続された 1本の光ファイバ 5から光力ブラ 6を介して複数の光ファイバ（支線） 7〜9 に分岐した構成を成す光ファイバ網（5〜9)が構成され、分岐した光ファイバ 7〜9の 終端にそれぞれ端末装置 2〜4が接続されている。さらに、局側装置 1は上位ネットヮ ーク 11と接続され、端末装置 2〜4はそれぞれのユーザネットワーク 12〜 14と接続さ れている。
[0017] なお、図 1では 3個の端末装置 2〜4を示しているが、 1つの光力プラ 6から例えば 3 2分岐して 32個の端末装置を接続することが可能である。また、図 1では光力ブラ 6を 1個だけ使用しているが、光力ブラを縦列に複数段設けることにより、さらに多くの端 末装置を局側装置 1と接続することができる。
[0018] 図 1において、各端末装置 2〜4から局側装置 1への上り方向には、 1波長え でデ ータが送信される。また、局側装置 1から端末装置 2〜4への下り方向には、互いに 異なる 2波長え 、え の波長多重により、データが送信される。端末装置 2及び 3は dl d2
例えば既設の装置であり、波長え dlで送信されたデータのみを選択的に受信する機 能を有している。他方、端末装置 4は例えば新設の装置であり、少なくとも波長 λ で d2 送信されたデータを選択的に受信する機能を有している。なお、既設の端末装置 2, 3の個数 (計 2個)及び、これとは異なる種類の新設の端末装置 4の個数（1個）は、そ れぞれ一例に過ぎず、新設端末装置が複数個であってもよい。
[0019] 上記波長え 及びえ は、 IEEE規格 802. 3ah—2004の Clause60に基づいて、 u dl
以下の範囲の値とすることができる。
1260nm≤ λ ≤1360nm
1480nm≤ λ ≤1500nm
dl
また、上記波長 λ ίま、 IEEE規格 802. 3ae— 2002の Clause52【こ基づ!/ヽて、以 d2
下の範囲の値とすることができる。
1530nm≤ λ ≤1565nm
d2
この場合、 λ の光信号を一般的な光増幅器によって増幅できるので、伝送レート d2
を増加させる点で有利である。
このような光増幅器には例えば、 Er (エルビウム）元素が添加された石英系光フアイ バである EDF (Erbium Doped Fiber)を光増幅用光ファイバとして用いた光ファイバ増 幅器 (Erbium Doped Fiber Amplifier)かある。
[0020] なお、波長え 、 λ 、え はそれぞれ上記範囲内の値であることが好ましいが、波 長え とえ とは必ずしも互いに異なる値でなくてもよぐいずれかが上記範囲を超え u dl
てえ = λ 、となっても構わない。しかし、下り波長え 、 λ は常に、互いに異なる u dl dl d2
値でなければならない。
[0021] 下り方向の波長多重（λ 、え ）により、例えば 1波長え のみによる下り方向送信 dl d2 dl
と比較すると、伝送レートが同じであれば、下り方向の総帯域は 2倍になる。また、波 長え の伝送レート（例えば lOGbps)が波長え の伝送レート（例えば lGbps)の 10 d2 dl
倍であれば、波長多重により、下り方向の総帯域は 11倍になる。
[0022] 図 2は、局側装置 1について、その内部構成の概略を示すブロック図である。局側 装置 1内の各部（101〜109)は、図示のように接続されている。図において、端末装 置 2〜4 (図 1)から上り方向に送信された光信号 (波長え ）は、合分波部 109を通過 して、 PON側受信部 107により受信される。 PON側受信部 107は、フレームのへッ ダ部分を読みとることにより、受信したフレームがデータフレームである力、又は、レポ 一トフレーム等のメディアアクセス制御のための制御フレーム（以下、単に制御フレー ムと言う。）であるかを判定する。
なお、制御情報の例として、 IEEE規格 802. 3ah— 2004の Clause 64に記載の MPCP (Multi-point Control Protocol) PDU (Protocol Data Unit)を挙げることがで きる。前述の特許文献 2に記載のグラントとレポートも MPCP PDUの一種である。グ ラントは、局側装置が端末装置に対して上り方向データの送出開始時刻および送出 許可量を指示するため制御情報であり、レポートは、端末装置が局側装置に対して 上り方向データの蓄積量に関する値を通知するための制御情報である。
[0023] 判定の結果、データフレームであれば、 PON側受信部 107はこれをデータ中継処 理部 104に送る。データ中継処理部 104は、データフレームのヘッダ情報の変更や 上位ネットワーク側送信部 103に対する送信制御等の所定の中継処理を行い、処理 後のフレームは上位ネットワーク側送信部 103から上位ネットワーク 11へ送出される
[0024] また、上記判定の結果、フレームがレポートフレームであれば、 PON側受信部 107 はこれを制御信号処理部 108に送る。制御信号処理部 108はレポートフレームに基 づいて、制御情報としてのグラントフレームを生成し、このグラントフレームが、 PON 側送信部 106から合分波部 109を介して、波長え で下り方向に送信される。
dl
[0025] 一方、上位ネットワーク 11からのフレームは上位ネットワーク側受信部 101により受 信され、選択部 102に送られる。選択部 102はフレームを解析して宛先（どの端末装 置宛か）を判定し、下り方向送信の波長え dl又はえ d2を選択する。具体的には、波長 λ で送信する PON側送信部 105及び波長え で送信する PON側送信部 106のう d2 dl
ち、どちらから下り方向の送信を行うかを選択して、その選択指示をデータ中継処理 部 104に与える。
[0026] 選択指示を受けたデータ中継処理部 104は、選択された PON側送信部 105又は 106へフレームを渡す。ここで、 PON側送信部 106にフレームが渡されたときは、波 長 λ で合分波部 109を介して下り方向の送信が行われる。また、 ΡΟΝ側送信部 10 dl
5にフレームが渡されたときは、波長え で合分波部 109を介して下り方向の送信が
d2
行われる。
[0027] 具体的には、宛先が端末装置 2, 3であるときは、局側装置 1から下り方向に波長え でデータの送信が行われる。また、宛先が端末装置 4であるときは、局側装置 1から dl
下り方向に波長え d2でデータの送信が行われる。
このようにして、当該 PONシステムでは、局側装置 1がデータ送信先の端末装置 2 〜4に対応した波長を選択し、下り方向に 2波長え , λ の波長多重によりデータを
dl d2
送信することによって、下り方向 1波長の場合と比べて帯域を増加させ、波長の異な る 2つの下り方向通信を 1つの PONシステムに共存させることができる。従って、既存 のサービスの提供を継続させたまま、新規なサービスの提供を可能とすることができ る。
[0028] 上記の宛先判定は、フレーム力も抽出したビット列に基づいて行うことができる。こ のビット列とは例えば、ユーザネットワーク 12〜14内の装置の MACアドレスや、上位 ネットワーク 11側で割り付けられる仮想 LAN番号 (VLAN— ID)等である。また、上 位ネットワーク 11への接続ポート (物理ポート又は論理ポート）が複数存在する場合 には、宛先判定にポートの識別子を使用することもできる。
[0029] 図 3の (a)は、端末装置 2 (端末装置 3も同様である。 )について、その内部構成の 概略を示すブロック図であり、端末装置 2内の各部（201〜207)は、図示のように接 続されている。また、（b)は、端末装置 4について、その内部構成の概略を示すブロッ ク図であり、端末装置 4内の各部 (401〜407)は、図示のように接続されている。 (a) と (b)との実質的な違いは合分波部にあり、 (a)における合分波部 201は下り方向に 波長え で送信されたフレームのみを選択的に通過させるが、（b)における合分波部 dl
401は、下り方向に波長え で送信された信号及び波長え で送信された信号を別
dl d2
々に選択的に通過させる。
[0030] 図 3の（a)において、局側装置 1 (図 2)から下り方向に送信されて来る光信号のうち 、波長 λ の信号は、合分波部 201を通過して、 ΡΟΝ側受信部 202により受信され
dl
る。 PON側受信部 202は、受信したフレームのヘッダ部分を読みとることにより、当該 フレームが広義の自己宛である力否かを判定する。判定の結果、広義の自己宛であ れば、当該フレームを取り込み、そうでなければ、当該フレームを廃棄する。例えば、 上記の宛先判定を行うためのヘッダ情報の例として、 IEEE規格 802. 3ah- 2004 に記載の論理リンク識別子 (LLID)を挙げることができる。
[0031] さらに、 PON側受信部 202は、フレームのヘッダ部分を読みとることにより、受信し たフレームがデータフレームである力 又は、グラントフレームであるかを判定する。 判定の結果、データフレームであれば、 PON側受信部 202はこれをデータ中継処 理部 205に送る。データ中継処理部 205は、ユーザネットワーク側送信部 206に対 する送信制御等の所定の中継処理を行い、処理後のフレームはユーザネットワーク 側送信部 206からユーザネットワーク 12へ送出される。
[0032] また、上記判定の結果、フレームがグラントフレームであれば、 PON側受信部 202 はこれを制御信号処理部 204に転送する。制御信号処理部 204は、グラントフレーム に基づいて上り方向の送出をデータ中継処理部 205に指示する。
[0033] 一方、ユーザネットワーク 12からのフレームはユーザネットワーク側受信部 207によ り受信され、データ中継処理部 205に転送される。転送されたフレームはデータ中継 処理部 205内のバッファメモリにー且蓄積され、また、そのデータ量が制御信号処理 部 204に通知される。制御信号処理部 204は、 PON側送信部 203に対して送信制 御を行い、所定のタイミングで、ノ ッファメモリに蓄積されているフレームを PON側送 信部 203に出力させるとともに、通知されたバッファメモリ内のデータ蓄積量に基づい てレポートフレームを作成して PON側送信部 203に出力させる。 PON側送信部 203 は、フレームを、波長え で合分波部 201を介して上り方向に送信する。
[0034] (b)の端末装置 4における各部 402〜407はそれぞれ、（a)の端末装置 2における 各部 202〜207と同様の機能を有する。一方、（b)における合分波部 401は、波長 λ で送信された信号及び波長え で送信された信号を別々に選択的に通過させる dl d2
。 PON側受信部 402aは波長 λ で送信された信号を受信し、 ΡΟΝ側受信部 402b
dl
は波長 λ で送信された信号を受信する。但し、前述のように、局側装置 1は宛先に
d2
よって下り方向の波長を選択するため、端末装置 1, 2とは種類の異なる端末装置 4 宛には常に、波長 λ でデータが送信される。すなわち、端末装置 4宛に波長 λ で
d2 dl データが送信されることはない。但し、グラントフレームは、波長 λ で端末装置 4に
dl
送信される。
[0035] 次に、上記のように構成された PONシステムにおける動作手順について、図 4のシ 一ケンス図を参照して説明する。なお、このシーケンス図は、局側装置 1と端末装置 2 との間での動作についてのものであるが、他の端末装置 3, 4についても同様である。
[0036] 図 4において、局側装置 1は、運用時間開始時刻 TOの時点で端末装置 2に関する RTT (Round Trip Time)を既に計算している。時刻 Talにおいて、局側装置 1は送 出要求量を通知させるために、端末装置 2に対してレポート送出開始時刻 Tb2を含 んだグラント (グラントフレーム) G1を送信する。このレポート送出開始時刻 Tb2は、他 の端末装置 3, 4から送信されるレポートと衝突しないように計算される。
[0037] 端末装置 2は、自身に対するグラント G1を受信すると、データ中継処理部 205のバ ッファメモリに蓄積されたデータ量を参照して送出要求量を算出し、グラント G1に含 まれるレポート送出開始時刻 Tb2に、局側装置 1に対して送出要求量を含んだレポ ート（レポートフレーム) R1を送出する。
[0038] 局側装置 1はレポート R1を受信すると、固定または可変の最大送出許可量以下と なり、かつ、レポート R1に含まれるバッファメモリ内データ量のデータをなるベく多く送 れるような値を演算し、演算結果を送出許可量としてグラント G2に挿入する。レポート R1に含まれる送出要求量がゼロの場合には、局側装置 1による演算結果がゼロとな るため帯域が割当てられないが、端末装置 2にレポート R2を送出させる必要があるの で、局側装置 1は端末装置 2に対して必ずグラント G2を送出する。
[0039] グラント G2に含まれる送出開始時刻 Tb4は、演算済みである前回の端末装置デー タの受信予定時刻、前回の端末装置 2の送出許可量、現在の端末装置 2に関する R TT及び固定時間であるガードタイムを用い、データ及びレポートが他の端末装置 3, 4からのデータまたはレポートと衝突しないように計算される。なお、局側装置 1は、送 出許可量及び送出開始時刻 Tb4を含むグラント G2を送出する時刻 Ta3を、送出開 始時刻 Tb4までにグラント G2が端末装置 2に到着するように計算する。
[0040] 端末装置 2は、自身に対するグラント G2を受信すると、グラント G2に含まれる送出 開始時刻 Tb4に、送出許可量分のデータ Dを、次回の送出要求量を含んだレポート R2とともに局側装置 1に送出する。このレポート R2はデータ Dの直前または直後に 送出されるが、データ Dの直前に送出される場合には、送出要求量として局側装置 1 に報告する値は、ノ ッファメモリに蓄積されて 、るデータ量とデータ Dのデータ量との 差分である。
[0041] 局側装置 1は、データ D及びレポート R2を受信すると、データ Dを上位ネットワーク 11に送出し、レポート R2につ!/、てはレポート R1に対する処理と同様の処理を行なう 。以上説明したシーケンス処理は、全ての端末装置 2〜4に対して独立に行なわれ、 運用時間が終了するまで時刻 Ta3〜時刻 Ta4の処理が繰返される。
[0042] 図 5は、端末装置 2〜4に対する帯域割当てと、局側装置 1と端末装置 2〜4との間 での上り方向通信に関する送受信を示すシーケンス図であり、分散割当方式の一例 を示している。図の左側から右側へ時間が進行するとして、局側装置 1を主体として 見たシステムの動作にっ 、て説明する。
[0043] まず、局側装置 1は、端末装置 4, 3, 2に対してそれぞれ、グラント G41, G31, G2 1を順次送出する。そして局側装置 1は、端末装置 4, 3, 2からレポート R41, R31, R21を受信すると、最初にデータの送出を許可する端末装置 4に対するグラント G42 を送出する。
[0044] 局側装置 1は、端末装置 4から送出されるデータ D41及び次のレポート R42を受信 するとともに、これと並行して端末装置 3に対するグラント G32を送出する。局側装置 1は、端末装置 3から送出されるデータ D31及び次のレポート R32を受信するととも に、これと並行して端末装置 2に対するグラント G22を送出する。また、続いて、端末 装置 4に対するグラント 43も送出する。
[0045] 局側装置 1は、端末装置 2から送出されるデータ D21及び次のレポート R22を受信 する。また、局側装置 1は、端末装置 4から送出されるデータ D42及び次のレポート R 43を受信するとともに、これと並行して端末装置 3に対するグラント G33を送出する。 さらに、局側装置 1は、端末装置 3から送出されるデータ D32及び次のレポート R33 を受信するとともに、これと並行して端末装置 2に対するグラント G23を送出する。ここ で、端末装置 2から送出されるデータがなければ、局側装置 1は、次のレポート R23 のみを受信する。これ以降、同様の処理が繰返され、局側装置 1は、順次端末装置 2 〜4に対して帯域を割当てて、データの受信を繰返す。
[0046] 図 5に示すシーケンスによれば、ユーザネットワーク 12〜14 (図 1)力も送出された データが、対応する端末装置 2〜4に到着し、そこから送出されるまでの待ち時間は 、端末装置 2〜4がレポートを送出してから、そのレポートに対応したデータを送出す るまでの時間に依存する。すなわち、全ての端末装置 2〜4からの送出データ量によ つて変化する。
[0047] 例えば、端末装置 2〜4からのレポートによる送出要求量を全て許可すると、レポ一 トの送出力 データの送出までの待ち時間が大幅に増加し、リアルタイム処理が要求 されるサービスに影響を及ぼすだけでなぐ TCP (Transmission Control Protocol)ス ループットにも大きく影響を及ぼすことになる。従って、端末装置内のノ ッファにおけ る待ち時間を、許容される時間内に抑えられるように、局側装置 1は端末装置 2〜4か らの送出データ量を制御する必要がある。
[0048] 上記のような局側装置 1と端末装置 2〜4との間での送受信において、局側装置 1 からのグラントは、すべて波長 λ で送信される。データ送信に関しては、局側装置 1
dl
力 端末装置 4への下り方向には波長え で送信が行われ、端末装置 4はこれを受
d2
信するが、端末装置 4は波長え での送信も受信することができるため、波長え で
dl dl 送信された制御信号を受信して、メディアアクセス制御を行うことができる。従って、各 端末装置 2〜4から上り方向へ送信されるデータが衝突することはない。
[0049] このように、上記実施形態では、端末装置 4に、波長え のみならず、波長え での 送信も受信することができる機能を設けたので、新設の端末装置 4でも、既設の端末 装置 2, 3と同様に、上り方向の通信を行うことができる。これにより、通信の用途に柔 軟性のあるシステムを構成することができる。
[0050] し力しながら、仮に、端末装置 4が上り方向通信を行わない場合には、波長 λ で
dl の送信も受信することができる機能を省略してもよい。上り方向通信を行わない場合 とは、例えば、端末装置 4への波長 λ による通信に、 IPパケットにカプセルィ匕された
d2
映像データ（ディジタルデータ）を、放送と同様に一方向に流す (垂れ流す)ような場 合である。この場合、図 5における局側装置 1から端末装置 4へのグラントは不要であ り、また、端末装置 4から局側装置 1にレポートやデータが送られることもない。
[0051] 次に、第 2実施形態による PONシステムについて説明する。システムの全体的構成 は第 1実施形態における図 1と同様である。図 6は、第 2実施形態における局側装置 1について、その内部構成の概略を示すブロック図である。局側装置 1内の各部（10 1〜109)は、図示のように接続されている。第 1実施形態における図 2との違いは、 制御信号処理部 108から PON側送信部 105に対しても制御が行われる点である。 なお、その他の構成は同様であるので説明を省略する。
[0052] また、図 7は、端末装置 2〜4について、その内部構成の概略を示す図である。第 1 実施形態における図 3との違いは、（b)において合分波部 401が波長え の信号の
d2
みを選択的に通過させ、 PON側受信部 402に送る点であり、その他の構成は図 3と 同様であるので説明を省略する。
[0053] 図 6に示す局側装置 1では、制御信号処理部 108は、 PON側送信部 106及び 10 5を同時に制御して、グラントを波長え 及びえ の両通信に送出させる。すなわち、
dl d2
図 5におけるグラントは、波長え 及びえ の両方で各端末装置 2〜4に向けて送信
dl d2
される。端末装置 2及び 3は、波長 λ で送信されたグラントを受け取り、端末装置 4
dl
は、波長 λ で送信されたグラントを受け取る。この場合、新設の端末装置 4に既存
d2
の端末装置 2, 3と同様な波長え で送信された信号を受け取る機能が不要となるの
dl
で、既存の端末装置の構成に束縛されることなぐ新設の端末装置を構成することが できる。
[0054] 上記第 2実施形態においても、すべての端末装置について上り方向の通信を行う ことができるので、特定の端末装置が放送のような下り方向通信に限定されることもな ぐ通信の用途に柔軟性のあるシステムを構成することができる。
[0055] 次に、第 3実施形態による PONシステムについて説明する。システムの全体的構成 は第 1実施形態における図 1と同様である。また、端末装置 2〜4についての内部構 成は、第 2実施形態（図 7)と同一である。
図 8は、第 3実施形態における局側装置 1について、その内部構成の概略を示すブ ロック図である。局側装置 1内の各部（101〜109)は、図示のように接続されている。 第 1実施形態における図 2との違いは、制御信号処理部 108から PON側送信部 105 に対しても制御が行われる点、及び、制御信号処理部 108が内部に送信部選択手 段 108aを備えている点である。なお、その他の構成は同様であるので説明を省略す る。
[0056] 図 8に示す局側装置 1において、制御信号処理部 108は、 PON側送信部 106及 び 105を選択的に制御して、グラントを端末装置 2, 3に与える場合には波長え の
dl 通信にグラントを送出させ、グラントを端末装置 4に与える場合には波長え の通信
d2 にグラントを送出させる。すなわち、図 5におけるグラントは、端末装置によって波長 が使い分けられ、波長え い
dl及びえ の
d2 ずれか一方で、各端末装置 2〜4に向けて 送信される。端末装置 2及び 3は、波長 λ で送信されたグラントを受け取り、端末装
dl
置 4は、波長 λ で送信されたグラントを受け取る。宛先（どの端末装置宛か)の判別
d2
には、レポートに含まれる端末装置の MACアドレスや論理リンク番号を用いることが できる。
[0057] この場合、第 2実施形態と同様に、新設の端末装置 4に既存の端末装置 2, 3と同 様な波長え で送信された信号を受け取る機能が不要となるので、既存の端末装置
dl
の構成に束縛されることなぐ新設の端末装置を構成することができる。また、端末装 置に対応しない波長でグラントが無駄に送信されることがなくなるので、下り方向の帯 域の利用効率を、第 2実施形態よりも高めることができる。
[0058] なお、上記各実施形態において、波長え による下り通信と、波長え による下り通
dl d2
信とで、異なる伝送レートを採用することができる。例えば、波長 λ による下り通信
dl
は lGbps、波長 λ による下り通信は lOGbpsとすることができる。この場合、局側装 置 1の PON側送信部 105, 106は、それぞれの伝送レートでの送信機能を有する。 なお、上記各実施形態では下り方向 2波長の波長多重を採用したが、 3波長以上 の多重も可能である。
また、上記各実施形態において端末装置 2, 3は、下り方向に波長え のみを通過
dl
させる合分波部 201を内蔵しているが、これを内蔵しないタイプの端末装置が既存の 装置である場合には、後からこの機能を「外付け」により実現することも可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 局側装置と、これに接続された光ファイノから光力ブラを介して複数の光ファイバに 分岐した構成を成す光ファイバ網と、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続され た端末装置とを含む PONシステムであって、
前記局側装置力 下り方向に所定の下り波長で送信されたデータのみを受信し、 上り方向には所定の上り波長でデータを送信する一の種類の端末装置と、
前記局側装置から下り方向に前記下り波長とは異なる下り波長で送信されたデー タを受信し、上り方向には前記上り波長でデータを送信する他の種類の端末装置と、 各端末装置から上り方向に前記上り波長で送信されたデータを受信し、下り方向に はデータ送信先の各端末装置に対応した下り波長を選択して、複数の下り波長の波 長多重によりデータを送信する局側装置と
を備えたことを特徴とする PONシステム。
[2] 前記局側装置は、前記端末装置に通知するメディアアクセス制御のための制御情 報を、各下り波長にて送出する請求項 1記載の PONシステム。
[3] 前記局側装置は、前記端末装置に通知するメディアアクセス制御のための制御情 報を、これを通知すべき端末装置に対応した下り波長のみにて送出する請求項 1記 載の PONシステム。
[4] 前記局側装置は、各下り波長について、伝送レートが異なる送信手段を備える請 求項 1〜3のいずれ力 1項に記載の PONシステム。
[5] 下り方向の波長多重数は 2であり、前記上り波長をえ 、前記一の種類の端末装置 に対応した下り波長をえ dl、前記他の種類の端末装置に対応した下り波長をえ d2とす ると、これらはそれぞれ、
1260nm≤ λ ≤1360nm、
1480nm≤ λ ≤1500nm,
dl
1530nm≤ λ ≤1565nm、
d2
である請求項 1〜4のいずれ力 1項に記載の PONシステム。
[6] 光ファイバから光力ブラを介して複数の光ファイバに分岐した構成を成す光フアイ バ網及び、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続された複数の端末装置と PO Nシステムを構成する局側装置であって、
各端末装置から共通の上り波長で送信されたデータを受信する受信手段と、 上位ネットワークから受信したデータに基づいて、データ送信先の各端末装置に対 応した下り波長を選択する選択手段と、
各端末装置に対応して選択された複数の下り波長の波長多重によりデータを送信 する下り方向送信手段と
を備えたことを特徴とする局側装置。
局側装置及び、これに接続される光ファイノから光力ブラを介して複数の光フアイ バに分岐した構成を成す光ファイバ網と PONシステムを構成し、分岐した光ファイバ の終端にそれぞれ接続される複数の端末装置力 なる端末装置セットであって、 前記局側装置から所定の下り波長で送信されたデータのみを受信し、上り方向に は所定の上り波長でデータを送信する一の種類の端末装置と、
前記局側装置から前記下り波長とは異なる下り波長で送信されたデータを受信し、 上り方向には前記上り波長でデータを送信する他の種類の端末装置と
を含むことを特徴とする端末装置セット。
PCT/JP2006/324344 2005-12-22 2006-12-06 Ｐｏｎシステム並びにその局側装置及び端末装置セット WO2007080724A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005370492A JP2007174364A (ja) 2005-12-22 2005-12-22 Ｐｏｎシステム並びにその局側装置及び端末装置セット
JP2005-370492 2005-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007080724A1 true WO2007080724A1 (ja) 2007-07-19

Family

ID=38256137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/324344 WO2007080724A1 (ja) 2005-12-22 2006-12-06 Ｐｏｎシステム並びにその局側装置及び端末装置セット

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2007174364A (ja)
WO (1) WO2007080724A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5068594B2 (ja) * 2007-07-20 2012-11-07 日本電信電話株式会社 光ネットワーク終端装置、光アクセスシステムおよび通信サービスシステム
JP4969367B2 (ja) * 2007-08-22 2012-07-04 日本電信電話株式会社 動的帯域割当方法、光端局装置、動的帯域割当プログラム
JP5434808B2 (ja) 2010-06-09 2014-03-05 住友電気工業株式会社 データ中継装置及びその機能制御方法
JP5541249B2 (ja) 2011-08-29 2014-07-09 住友電気工業株式会社 Ｐｏｎシステム、局側装置とその運用方法及びアクセス制御装置
CN104137490B (zh) 2012-04-20 2017-11-10 三菱电机株式会社 通信系统、母站装置、子站装置、控制装置以及通信控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10247896A (ja) * 1997-03-05 1998-09-14 Fujitsu Ltd 通信ネットワーク、光送信機、光受信機及び通信方法
JP2002217932A (ja) * 2001-01-16 2002-08-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光アクセスネットワークシステム
JP2006279680A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Fujitsu Ltd 光伝送システム及び光伝送方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10247896A (ja) * 1997-03-05 1998-09-14 Fujitsu Ltd 通信ネットワーク、光送信機、光受信機及び通信方法
JP2002217932A (ja) * 2001-01-16 2002-08-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光アクセスネットワークシステム
JP2006279680A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Fujitsu Ltd 光伝送システム及び光伝送方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007174364A (ja) 2007-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6560815B2 (ja) 結合による高データレート拡張
US7616891B2 (en) System and method for transmission and reception of traffic in optical light-trails
US7515828B2 (en) System and method for implementing optical light-trails
US7457540B2 (en) System and method for shaping traffic in optical light-trails
US7369765B2 (en) Optical network with selective mode switching
CA2644683C (en) Pon system and terminal operation registering method
EP2909959B1 (en) Service edge hub device and methods in an optical network node
US20060210268A1 (en) Method and system for establishing transmission priority for optical light-trails
WO2000046957A9 (en) Boundary router for interconnecting communication networks across a long-haul optical network
EP1411744B1 (en) Optical multi-ring network for burst data communication
TWI381684B (zh) 光封包交換網路之媒介存取控制裝置與方法以及此網路
US9681209B2 (en) Method and system for scheduling remote PONs connected via an ethernet switch
US9413466B2 (en) Distributed pon transceiver architecture
US20170026128A1 (en) Highly Efficient Method For Inverse Multiplexing In An Ethernet Access Network
KR20180030172A (ko) 단일 섬유 스트랜드를 통한 2-방향 데이터 전송 시스템, 장치 및 방법
WO2017095749A1 (en) Pon wavelength bonding for high-rate services
US7885546B2 (en) Method and apparatus for transparent Ethernet multiplexing and demultiplexing
WO2007080724A1 (ja) Ｐｏｎシステム並びにその局側装置及び端末装置セット
CN107071592B (zh) 通信方法和通信系统
US20040141758A1 (en) System and method for providing multiple services to a destination via a fiber optic link
JP2004253881A (ja) 局側集線装置
GB2422497A (en) Asymmetric bidirectional wavelength division multiplexing
Zhang et al. Enhancing next generation passive optical network stage 2 (NG-PON2) with channel bonding
JP4829805B2 (ja) 局側装置及び加入者側装置
Singh et al. Analysis of blocking probability in OBS networks

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06834099

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1