WO2014077168A1 - 光加入者通信システム、光加入者通信方法、上位装置及び光加入者線終端装置 - Google Patents

光加入者通信システム、光加入者通信方法、上位装置及び光加入者線終端装置 Download PDF

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WO2014077168A1
WO2014077168A1 PCT/JP2013/080047 JP2013080047W WO2014077168A1 WO 2014077168 A1 WO2014077168 A1 WO 2014077168A1 JP 2013080047 W JP2013080047 W JP 2013080047W WO 2014077168 A1 WO2014077168 A1 WO 2014077168A1
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WO
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optical subscriber
subscriber line
optical
uplink data
communication
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PCT/JP2013/080047
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French (fr)
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桑野 茂
寺田 純
法子 飯山
坂本 健
田中 伸幸
重松 智志
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/27Arrangements for networking
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
    • H04B10/25752Optical arrangements for wireless networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/08Time-division multiplex systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
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    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062Network aspects
    • H04Q11/0067Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062Network aspects
    • H04Q2011/0064Arbitration, scheduling or medium access control aspects

Definitions

  • the present invention relates to a technology for transferring uplink data from a lower level device to a higher level device at high speed in a communication system including a higher level device and a lower level device connected via an optical subscriber system (PON: Passive Optical Network).
  • PON Passive Optical Network
  • the optical subscriber system using the passive double star configuration is highly economical and has been widely introduced in the world as a GE-PON system and G-PON system. About the 10G-EPON system and XG-PON system that have been accelerated. Consideration is also progressing.
  • the configuration of the conventional optical subscriber communication system is shown in FIGS. 1-1 and 2-1.
  • the optical subscriber communication system includes a host device 1, an optical subscriber line terminating device (OLT) 2, an optical fiber section 3 composed of an optical fiber 3F and an optical coupler 3C, and an optical subscriber line network device (ONU: Optical).
  • OLT optical subscriber line terminating device
  • ONU optical subscriber line network device
  • Network Unit 4-1, 4-2,..., 4-N and subordinate devices 5-1, 5-2,.
  • the OLT 2 is connected to the lower level of the higher level device 1.
  • the ONUs 4-1, 4-2,..., 4-N are connected to higher ranks of the lower devices 5-1, 5-2,.
  • the optical fiber section 3 connects the OLT 2 and the ONUs 4-1, 4-2,..., 4-N.
  • the OLT 2 and the optical coupler 3C are shared by the ONUs 4-1, 4-2,..., 4-N. Therefore, communication is performed by TDM (Time Division Multiplexing) in the downstream direction from the upper apparatus 1 to the lower apparatus 5, but TDMA (Time Division Multiple Access) is performed in the upstream direction from the lower apparatus 5 to the upper apparatus 1. Communication takes place.
  • TDM Time Division Multiplexing
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • DBA Dynamic Bandwidth Allocation
  • Fig. 1-2 and Fig. 2-2 show time charts showing the upstream data transfer procedure of the prior art.
  • Each lower apparatus 5 transmits uplink data to each ONU 4.
  • Each ONU 4 buffers the uplink data and notifies the OLT 2 of the uplink data amount as a report packet.
  • the OLT 2 assigns an uplink data transmission time and a transmission permission amount to each ONU 4 based on the Report packet of each ONU 4. Then, the OLT 2 notifies each ONU 4 of the uplink data transmission time and the transmission permission amount as a Gate packet.
  • Each ONU 4 transmits uplink data to the OLT 2 based on the received Gate packet. Therefore, the uplink data from each ONU 4 can be efficiently transmitted to the OLT 2 without colliding and based on the required bandwidth.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE Long Term Evolution-advanced
  • LTE Long Term Evolution-advanced
  • the radio base station includes the base station apparatus B (baseband unit, BBU: Base Band Unit) and the radio apparatus R (light extension base station).
  • BBU Baseband unit
  • R light extension base station
  • RRH Remote Radio Head
  • the optical digital interface P connects between them to realize cooperative transmission technology and interference avoidance technology.
  • the number of radio base stations is extremely large, and it is important to efficiently accommodate them in an optical access network such as a PON system from the viewpoint of economy.
  • the base station apparatus B corresponds to the upper apparatus 1
  • the radio apparatus R corresponds to the lower apparatus 5
  • the OLT 2 the optical fiber section 3 and the ONU 4 are applied as the PON system.
  • the baseband band of the radio base station is about 300 Mb / s even in LTE (registered trademark), and therefore can be supported by the existing PON system.
  • the required bandwidth (Gb / s order) between R is also limited by the high-speed system such as 10G-EPON, although the number of accommodated ONUs is limited.
  • the requirements for the delay time between the base station apparatus B and the radio apparatus R are severe. That is, as shown in FIGS. 1-4 and 2-4, in the case of LTE (registered trademark), in retransmission control (HARQ), data transmission, response (ACK / NACK), and data retransmission are performed in a cycle of 8 ms. It is necessary to operate (see Non-Patent Document 2). Therefore, the allowable one-way delay time needs to be 4 ms or less including the processing time in the base station apparatus B and the radio apparatus R, and excludes the processing time in the base station apparatus B and the radio apparatus R.
  • the PON section is less than 1 ms.
  • the propagation delay of the optical fiber section 3 becomes dominant by adjusting the data transmission timing from the base station apparatus B to the wireless apparatus R.
  • the delay time can be less than 1 ms.
  • the present invention provides a delay time between a host device and a lower device in a communication system including a host device and a lower device connected via a PON system, such as a light extension base station system.
  • the purpose is to transfer the upstream data from the lower apparatus to the upper apparatus at high speed so as to satisfy the strict requirements for the above.
  • the OLT performs uplink bandwidth control in the PON section based on the capacity of uplink communication data received from the ONU and notified from the ONU.
  • the host device performs uplink bandwidth control in the PON section based on the scheduling of the uplink communication that the device itself performed to the lower device in advance.
  • the present invention includes one or more optical subscriber line network devices, and an optical subscriber line termination device connected to the one or more optical subscriber line network devices via an optical fiber and an optical coupler.
  • One or more subordinate devices connected to the lower level of each optical subscriber line network device, and connected to the upper level of the optical subscriber line terminating device, and from each lower device to each lower device Schedules uplink communication to the own device, and transmits to the optical subscriber line termination device the transmission time and transmission permission amount of uplink data from each optical subscriber line network device to the optical subscriber line termination device.
  • An optical subscriber communication system comprising: a host device that calculates and notifies based on the scheduling.
  • the present invention provides a scheduling execution step in which an upper device performs scheduling of uplink communication from each lower device to the own device for one or a plurality of lower devices that communicate with the own device;
  • An optical subscriber line terminating device connected to a lower level of the own device, and connected to one or a plurality of optical subscriber line network devices connected to the higher level of each lower level device via an optical fiber and an optical coupler.
  • Uplink for transmitting and notifying the transmission time and transmission permission amount of uplink data from each optical subscriber line network device to the optical subscriber line termination device based on the scheduling.
  • An optical subscriber communication method comprising: a data transmission permission step in order.
  • the present invention is connected to a scheduling execution unit that schedules uplink communication from each of the lower-level devices to the own device and one or more lower-level devices that communicate with the own device, and a lower level of the own device
  • a scheduling execution unit that schedules uplink communication from each of the lower-level devices to the own device and one or more lower-level devices that communicate with the own device, and a lower level of the own device
  • An uplink data transmission permission unit for calculating and notifying the transmission time and transmission permission amount of uplink data from each optical subscriber line network device to the optical subscriber line termination device based on the scheduling.
  • the OLT after the OLT receives uplink communication data from the lower apparatus, the OLT does not gradually perform uplink bandwidth control in the PON section, but the upper apparatus transmits the upstream communication data from the lower apparatus to the ONU. Before receiving the PON, the upstream bandwidth control in the PON section is performed in advance.
  • the upstream data from the lower device to the host device so as to satisfy strict requirements for the delay time between the host device and the lower device. Can be transferred at high speed.
  • the host device is based on information on a delay time between each optical subscriber line network device and the optical subscriber line termination device acquired from the optical subscriber line termination device.
  • An optical subscriber characterized in that it calculates and notifies the transmission time and transmission permission amount of uplink data from each optical subscriber line network device to the optical subscriber line termination device to an optical subscriber line termination device. It is a communication system.
  • the uplink data transmission permission step is based on delay time information between the optical subscriber line network devices and the optical subscriber line termination devices acquired from the optical subscriber line termination device. And calculating and notifying the transmission time and transmission permission amount of uplink data from each optical subscriber line network apparatus to the optical subscriber line termination apparatus to the optical subscriber line termination apparatus. This is an optical subscriber communication method.
  • the uplink data transmission permission unit is based on delay time information between each optical subscriber line network device and the optical subscriber line termination device acquired from the optical subscriber line termination device. And calculating and notifying the transmission time and transmission permission amount of uplink data from each optical subscriber line network apparatus to the optical subscriber line termination apparatus to the optical subscriber line termination apparatus. It is a host device.
  • the host device needs information on the delay time between the ONU and the OLT in order to calculate the transmission time and transmission permission amount of the uplink data from the ONU to the OLT.
  • the host device obtains information on the delay time between the ONU and the OLT from the OLT, and calculates the transmission time and transmission permission amount of the upstream data from the ONU to the OLT for the OLT. Can be notified.
  • the present invention is characterized in that the one or more subordinate apparatuses are one or a plurality of radio apparatuses in an optical extension base station system, and the upper apparatus is a base station apparatus in an optical extension base station system.
  • An optical subscriber communication system is characterized in that the one or more subordinate apparatuses are one or a plurality of radio apparatuses in an optical extension base station system, and the upper apparatus is a base station apparatus in an optical extension base station system.
  • An optical subscriber communication system is characterized in that the one or more subordinate apparatuses are one or a plurality of radio apparatuses in an optical extension base station system, and the upper apparatus is a base station apparatus in an optical extension base station system.
  • An optical subscriber communication system is characterized in that the one or more subordinate apparatuses are one or a plurality of radio apparatuses in an optical extension base station system, and the upper apparatus is a base station apparatus in an optical extension base station system.
  • An optical subscriber communication system is characterized in that the one or more subordinate
  • the present invention is characterized in that the one or more subordinate apparatuses are one or a plurality of radio apparatuses in an optical extension base station system, and the upper apparatus is a base station apparatus in an optical extension base station system.
  • This is an optical subscriber communication method.
  • the optical subscriber communication system, the optical subscriber communication method, and the host device according to the present invention can be applied to an optical extension base station system that has strict requirements on the delay time between the base station device and the wireless device. Can be applied.
  • the OLT performs upstream bandwidth control in the PON section based on the capacity of upstream communication data received from the lower-level device by the ONU. Instead of performing this, the upstream bandwidth control in the PON section is performed based on the scheduling of upstream communication notified from the host device to the lower device in advance by the host device.
  • the present invention communicates with one or more subordinate devices and the one or more subordinate devices, and schedules uplink communication from each subordinate device to the own device for each of the subordinate devices.
  • a single device or a plurality of optical subscriber line network devices connected to the high order of each of the low order devices, connected to the low order of the high order device, and the singular or single via an optical fiber and an optical coupler Connected to a plurality of optical subscriber line network devices, notified of scheduling of the uplink communication from the higher-level device, and sent from each optical subscriber line network device to the own device to each optical subscriber line network device
  • An optical subscriber line terminating device that calculates and notifies the uplink data transmission time and transmission permission amount based on the uplink communication scheduling.
  • An optical subscriber communication system An optical subscriber communication system.
  • the present invention provides a scheduling execution step in which an upper device performs scheduling of uplink communication from each lower device to the own device for one or a plurality of lower devices that communicate with the own device; A scheduling notification step of notifying the scheduling of the uplink communication to an optical subscriber line terminating device connected to a lower level of the own device; and the optical subscriber line terminating device is connected to an upper level of each lower level device.
  • the transmission time of uplink data from the respective optical subscriber line network devices to the own device and A transmission permission step of sequentially calculating and notifying a transmission permission amount based on the scheduling of the uplink communication; It is a communication method.
  • the present invention is connected to a higher-level communication unit that is an interface to a higher-level device connected to a higher level of its own device, one or more lower-level devices communicating with the higher-level device, and an optical fiber and From a lower-level communication unit that is an interface to one or a plurality of optical subscriber line network devices connected to the own device via an optical coupler, and each lower-level device that the higher-level device performs to each lower-level device
  • Uplink information acquisition unit for acquiring uplink communication scheduling to the higher-level device from the higher-level device and each of the optical subscriber line network devices to the own device.
  • An uplink data transmission permission unit that calculates and notifies the data transmission time and the transmission permission amount based on the scheduling of the uplink communication.
  • An optical network unit according to claim.
  • the OLT does not gradually perform uplink bandwidth control in the PON section, but before the ONU receives uplink communication data from the lower apparatus.
  • upstream bandwidth control in the PON section is performed in advance.
  • the upstream data from the lower device to the host device so as to satisfy strict requirements for the delay time between the host device and the lower device. Can be transferred at high speed.
  • the optical subscriber line terminating device may transmit the uplink data transmission time and transmission without waiting for the uplink data transmission request amount to be notified from each optical subscriber line network device.
  • the optical subscriber communication system is characterized in that the permitted amount is notified to each optical subscriber line network device.
  • the optical subscriber line termination apparatus may wait for the uplink data transmission request amount to be notified from each optical subscriber line network apparatus without being notified of the uplink data transmission request amount.
  • An optical subscriber communication method characterized by notifying each optical subscriber line network device of a data transmission time and a transmission permission amount.
  • the uplink data transmission permission unit waits for the transmission request amount of the uplink data to be notified from each optical subscriber line network device, and transmits the uplink data transmission time and transmission permission. The amount is notified to each of the optical subscriber line network devices.
  • the OLT performs upstream bandwidth control in the PON section immediately after the upstream device is notified of the upstream communication scheduling performed in advance by the host device to the downstream device.
  • the upstream data from the lower device to the host device so as to satisfy strict requirements for the delay time between the host device and the lower device. Can be transferred at higher speed.
  • the optical subscriber line termination device calculates the transmission request amount of the uplink data that is considered to be notified from each optical subscriber line network device based on the scheduling of the uplink communication,
  • An optical subscriber communication system characterized in that a transmission time and a transmission permission amount of the uplink data are calculated based on a transmission request amount of uplink data.
  • the present invention provides the transmission request for the uplink data that is considered to be notified from each of the optical subscriber line network devices based on the scheduling of the uplink communication in the transmission permission step.
  • the optical subscriber communication method is characterized in that a transmission time and a transmission permission amount of the uplink data are calculated based on a transmission request amount of the uplink data.
  • the uplink data transmission permission unit calculates a transmission request amount of the uplink data considered to be notified from each optical subscriber line network device based on the scheduling of the uplink communication, and the uplink data transmission permission unit An optical subscriber line terminating apparatus that calculates the uplink data transmission time and transmission permission amount based on a data transmission request amount.
  • the optical subscriber line terminating device notifies the scheduling of the uplink communication to the optical subscriber line network devices, and the optical subscriber line network devices transmit the uplink communication. Based on the scheduling, the optical subscriber line terminator calculates and notifies the uplink data transmission request amount, and the optical subscriber line terminator determines the uplink data transmission request amount based on the uplink data transmission request amount.
  • An optical subscriber communication system characterized by calculating and notifying each optical subscriber line network device of the transmission time and transmission permission amount of the uplink data.
  • the optical subscriber line termination device notifies the optical subscriber line network device of the scheduling of the uplink communication, and the optical subscriber line network device Calculates and notifies the uplink data transmission request amount to the optical subscriber line termination apparatus based on the uplink communication scheduling, and the optical subscriber line termination apparatus transmits the uplink data transmission request.
  • the optical subscriber communication method is characterized in that, based on the amount, the transmission time and the transmission permission amount of the uplink data are calculated and notified to each optical subscriber line network device.
  • the uplink data transmission permission unit notifies each optical subscriber line network device of the scheduling of the uplink communication, and the scheduling of the uplink communication is transmitted from each optical subscriber line network device.
  • the uplink data transmission request amount calculated based on the uplink data transmission request amount, and based on the uplink data transmission request amount, for each optical subscriber line network device, the uplink data transmission time and transmission permission amount.
  • the present invention further comprises a proxy device acting as a proxy for each optical subscriber line network device, wherein the optical subscriber line termination device notifies the proxy device of the scheduling of the uplink communication,
  • the proxy device calculates and notifies the transmission request amount of the uplink data to the optical subscriber line termination device based on the scheduling of the uplink communication, and the optical subscriber line termination device
  • the optical subscriber communication system is characterized in that, based on a transmission request amount, calculates and notifies the transmission time and transmission permission amount of the uplink data to each optical subscriber line network device.
  • the optical subscriber line termination device notifies the proxy device that represents each optical subscriber line network device of scheduling of the uplink communication, and the proxy device Calculates and notifies the uplink data transmission request amount to the optical subscriber line termination apparatus based on the uplink communication scheduling, and the optical subscriber line termination apparatus transmits the uplink data transmission request.
  • the optical subscriber communication method is characterized in that, based on the amount, the transmission time and the transmission permission amount of the uplink data are calculated and notified to each optical subscriber line network device.
  • the uplink data transmission permission unit notifies the uplink communication scheduling to a proxy device acting as a proxy for each optical subscriber line network device, and the uplink communication scheduling is transmitted from the proxy device.
  • the uplink data transmission request amount calculated based on the uplink data transmission request amount, and based on the uplink data transmission request amount, for each optical subscriber line network device, the uplink data transmission time and transmission permission amount.
  • the proxy device is installed in the physical vicinity of the OLT as compared with each ONU, so that the transmission time of the band information packet can be shortened.
  • the present invention communicates with one or more subordinate devices and the one or more subordinate devices, and performs scheduling of uplink communication from each subordinate device to the own device for each of the subordinate devices.
  • Device one or a plurality of optical subscriber line network devices connected to the upper level of each lower level device, and each optical subscriber line network device, the scheduling of the uplink communication is notified from the higher level device.
  • the proxy device that calculates the transmission request amount of the uplink data from each optical subscriber line network device, and connected to the lower order of the higher-level device, and through an optical fiber and an optical coupler Connected to the one or more optical subscriber line network devices, the transmission request amount of the uplink data is notified from the proxy device, and each optical add
  • An optical subscriber line for calculating and notifying the transmission time and transmission permission amount of uplink data from each optical subscriber line network device to the own device based on the uplink data transmission request amount to the subscriber line network device
  • An optical subscriber communication system comprising: a termination
  • the present invention provides a scheduling execution step in which an upper device performs scheduling of uplink communication from each lower device to the own device for one or a plurality of lower devices that communicate with the own device; A scheduling notification step of notifying the scheduling of the uplink communication to a proxy device acting as a proxy for one or a plurality of optical subscriber line network devices connected to the higher level of each lower level device; and Each optical subscriber line network apparatus is connected to an optical subscriber line termination apparatus connected to a lower level of the apparatus and connected to the one or more optical subscriber line network apparatuses via an optical fiber and an optical coupler.
  • the uplink data transmission time and the transmission permission amount from each optical subscriber line network device to its own device are calculated based on the uplink data transmission request amount.
  • An optical subscriber communication method comprising: a transmission permission step to notify in order.
  • the present invention is connected to a higher-level communication unit that is an interface to a higher-level device connected to a higher level of its own device, one or more lower-level devices communicating with the higher-level device, and an optical fiber and From the lower-level communication unit that is an interface to one or a plurality of optical subscriber line network devices connected to the own device via an optical coupler, and the lower-level devices performed by the higher-level device to the lower-level devices From the proxy device acting as a proxy for each optical subscriber line network device, the amount of transmission request for uplink data from each optical subscriber line network device to the own device calculated based on the scheduling of the uplink communication to the host device And transmitting upstream data from each optical subscriber line network device to the own device to each optical subscriber line network device.
  • the time and transmission permission amount, said an optical network unit characterized in that it comprises an uplink data transmission permission unit, the the calculated notify based on the transmission demand of the uplink data.
  • the proxy device since the proxy device is directly connected to the host device without going through the OLT, the transmission time of the band information packet can be shortened.
  • the present invention is characterized in that the one or more subordinate apparatuses are one or a plurality of radio apparatuses in an optical extension base station system, and the upper apparatus is a base station apparatus in an optical extension base station system.
  • An optical subscriber communication system is characterized in that the one or more subordinate apparatuses are one or a plurality of radio apparatuses in an optical extension base station system, and the upper apparatus is a base station apparatus in an optical extension base station system.
  • An optical subscriber communication system is characterized in that the one or more subordinate apparatuses are one or a plurality of radio apparatuses in an optical extension base station system, and the upper apparatus is a base station apparatus in an optical extension base station system.
  • An optical subscriber communication system is characterized in that the one or more subordinate apparatuses are one or a plurality of radio apparatuses in an optical extension base station system, and the upper apparatus is a base station apparatus in an optical extension base station system.
  • An optical subscriber communication system is characterized in that the one or more subordinate
  • the present invention is characterized in that the one or more subordinate apparatuses are one or a plurality of radio apparatuses in an optical extension base station system, and the upper apparatus is a base station apparatus in an optical extension base station system.
  • This is an optical subscriber communication method.
  • the present invention is characterized in that the one or more subordinate apparatuses are one or a plurality of radio apparatuses in an optical extension base station system, and the upper apparatus is a base station apparatus in an optical extension base station system.
  • An optical subscriber line terminating device is provided.
  • the optical subscriber communication system, the optical subscriber communication method, and the optical subscriber line termination device according to the present invention are optically extended base station systems that have strict requirements on the delay time between the base station device and the wireless device. Can be applied.
  • 1st invention and 2nd invention are strict requirements with respect to the delay time between a high-order apparatus and a low-order apparatus in the communication system which consists of a high-order apparatus and a low-order apparatus connected via a PON system, such as a light extension base station system
  • a PON system such as a light extension base station system
  • FIG. 1-5 shows the configuration of the optical subscriber communication system according to the first embodiment of the first invention.
  • the optical subscriber communication system according to the first embodiment of the first invention includes an optical fiber section 3 consisting of a host device 1, an OLT 2, an optical fiber 3F and an optical coupler 3C, an ONU 4-1, 4-2,. 4-N and lower devices 5-1, 5-2,..., 5-N.
  • the upper apparatus 1 corresponds to the base station apparatus B
  • the lower apparatus 5 corresponds to the radio apparatus R.
  • N is a natural number of 1 or more, and one or more ONUs 4 are arranged.
  • the OLT 2 is connected to one or a plurality of ONUs 4 via an optical fiber 3F and an optical coupler 3C.
  • Each subordinate device 5 is connected to a subordinate of each ONU 4.
  • the host device 1 is connected to the host of the OLT 2.
  • the host device 1 schedules the upstream communication from each lower device 5 to its own device 1 with respect to each lower device 5, and transmits the uplink data transmission time and transmission permission amount from each ONU 4 to the OLT 2 with respect to the OLT 2. Is calculated and notified based on the scheduling of uplink communication.
  • the host device 1 includes a scheduling execution unit 11 and an uplink data transmission permission unit 12.
  • the OLT 2 includes a filter unit 21 and a band control processing unit 22.
  • the scheduling execution unit 11 schedules uplink communication from each lower apparatus 5 to the own apparatus 1 for each lower apparatus 5.
  • the uplink data transmission permission unit 12 calculates the transmission time and the transmission permission amount of uplink data from each ONU 4 to the OLT 2 to the OLT 2 based on the scheduling of the uplink communication, and notifies the OLT 2 as a Gate packet.
  • the filter unit 21 receives a Gate packet for each ONU 4 from the host device 1 and transmits the received Gate packet for each ONU 4 to each ONU 4. In parallel, the filter unit 21 duplicates the Gate packet to each ONU 4, and outputs the duplicated Gate packet to each ONU 4 to the bandwidth control processing unit 22.
  • the bandwidth control processing unit 22 receives from the filter unit 21 a Gate packet to each replicated ONU 4. Then, the bandwidth control processing unit 22 creates bandwidth allocation information for the entire PON section by aggregating the Gate packets to each replicated ONU 4. Then, the bandwidth control processing unit 22 receives the uplink data from each ONU 4 to the own device 2 based on the bandwidth allocation information of the entire PON section.
  • FIG. 1-6 shows a time chart showing the uplink data transfer procedure of the first embodiment according to the first invention.
  • the scheduling execution unit 11 sends bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower level apparatus 5 to the own apparatus 1 to each lower level apparatus 5 via the OLT 2, the fiber section 3, and each ONU 4. Transmit as part of downlink data.
  • the upstream data transmission permission unit 12 determines the upstream data transmission time and transmission permission amount from each ONU 4 to the OLT 2 based on the upstream communication scheduling. calculate. Then, a Gate packet is transmitted to each ONU 4 via the OLT 2 and the fiber section 3. Each ONU 4 receives a Gate packet from the host apparatus 1 via the OLT 2 and the fiber section 3. Then, based on the Gate packet, the upstream bandwidth setting in the PON section is executed.
  • the filter unit 21 duplicates the Gate packet to each ONU 4.
  • the bandwidth control processing unit 22 waits for reception of uplink data based on the bandwidth allocation information for the entire PON section.
  • each ONU 4 transmits the upstream data from each lower apparatus 5 to the OLT 2 through the optical fiber section 3 based on the upstream bandwidth setting in the PON section. Then, the OLT 2 receives the uplink data from each lower apparatus 5 from each ONU 4 through the optical fiber section 3 based on the band allocation information of the entire PON section. Further, the OLT 2 transmits the uplink data from each lower apparatus 5 to the upper apparatus 1.
  • the OLT 2 creates the bandwidth allocation information for the entire PON section.
  • the host apparatus 1 performs the bandwidth allocation for the entire PON section. Create information.
  • the components are the same as those in the first embodiment according to the first invention, but the processing share is different, and the host device 1 and the OLT 2
  • the amount of processing in the filter unit 21 and the bandwidth control processing unit 22 of the OLT 2 is the amount of replication of the Gate packet to each ONU 4 and the PON interval. It is reduced by the creation of the entire bandwidth allocation information.
  • the scheduling execution unit 11 schedules uplink communication from each lower apparatus 5 to the own apparatus 1 for each lower apparatus 5.
  • the uplink data transmission permission unit 12 calculates the transmission time and the transmission permission amount of uplink data from each ONU 4 to the OLT 2 to the OLT 2 based on the scheduling of the uplink communication, and notifies the OLT 2 as a Gate packet.
  • the uplink data transmission permission unit 12 aggregates Gate packets to each ONU 4 to create band allocation information for the entire PON section and transmits it to the OLT 2.
  • the filter unit 21 receives the Gate packet to each ONU 4 and the bandwidth allocation information for the entire PON section from the higher-level device 1. Then, the filter unit 21 transmits a Gate packet to each ONU 4 to each ONU 4, and outputs band allocation information for the entire PON section to the band control processing unit 22.
  • the bandwidth control processing unit 22 receives the bandwidth allocation information for the entire PON section from the filter unit 21. Then, the bandwidth control processing unit 22 receives the uplink data from each ONU 4 to the own device 2 based on the bandwidth allocation information of the entire PON section.
  • FIG. 1-8 shows a time chart showing the uplink data transfer procedure of the second embodiment according to the first invention.
  • the scheduling execution unit 11 sends bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower level apparatus 5 to the own apparatus 1 to each lower level apparatus 5 via the OLT 2, the fiber section 3, and each ONU 4. Transmit as part of downlink data.
  • the upstream data transmission permission unit 12 determines the upstream data transmission time and the transmission permission amount from each ONU 4 to the OLT 2 based on the upstream communication scheduling. calculate. Then, a Gate packet is transmitted to each ONU 4 via the OLT 2 and the fiber section 3. Each ONU 4 receives a Gate packet from the host apparatus 1 via the OLT 2 and the fiber section 3. Then, based on the Gate packet, the upstream bandwidth setting in the PON section is executed.
  • the upstream data transmission permission unit 12 creates the bandwidth allocation information for the entire PON section in the higher-level device 1. Then, the bandwidth allocation information for the entire PON section is transmitted to the OLT 2. In OLT 2, the filter unit 21 receives band allocation information for the entire PON section. In the OLT 2, the bandwidth control processing unit 22 waits for reception of uplink data based on the bandwidth allocation information for the entire PON section.
  • each ONU 4 transmits the upstream data from each lower apparatus 5 to the OLT 2 through the optical fiber section 3 based on the upstream bandwidth setting in the PON section. Then, the OLT 2 receives the uplink data from each lower apparatus 5 from each ONU 4 through the optical fiber section 3 based on the band allocation information of the entire PON section. Further, the OLT 2 transmits the uplink data from each lower apparatus 5 to the upper apparatus 1.
  • the OLT 2 is notified from each ONU 4, and based on the capacity of the upstream data received by each ONU 4 from each subordinate device 5.
  • the upper device 1 performs upstream bandwidth control in the PON section based on the scheduling of upstream communication performed by the own device 1 with respect to each lower device 5 in advance.
  • the OLT 2 does not perform upstream bandwidth control in the PON section after each ONU 4 receives upstream data from each lower device 5, but the upper device 1 allows each ONU 4 to receive upstream data from each lower device 5. Prior to reception, upstream bandwidth control in the PON section is performed in advance.
  • the upper apparatus 1 is connected to the upper apparatus so that the strict requirements for the delay time between the upper apparatus 1 and the lower apparatus 5 are satisfied.
  • Uplink data to the apparatus 1 can be transferred at high speed.
  • the bandwidth allocation process of OLT 2 can use the conventional DBA technology.
  • the first and second embodiments according to the first invention can be applied to, for example, a light projecting base station system.
  • a light projecting base station system for example, in the case of the LTE (registered trademark) extended base station system, the processing delay in the first and second embodiments according to the first invention can be suppressed to 1 ms or less. can do.
  • the host device 1 uses the traffic information output from each lower device 5 to calculate the transmission time and transmission permission amount of uplink data from each ONU 4 to the OLT 2. In addition, information on the delay time between each ONU 4 and OLT 2 is required.
  • the higher-level device 1 acquires information on the delay time between each ONU 4 and the OLT 2 from the OLT 2. As a result, the transmission time and transmission permission amount of the uplink data from each ONU 4 to the OLT 2 are calculated and notified to the OLT 2.
  • OLT 2 creates and holds information on the delay time of the PON section. Therefore, the host device 1 can acquire information on the delay time of the PON section from the OLT 2.
  • a transmission method there are a method using a dedicated control line and a method of packet transmission between the host device 1 and the OLT 2, but any implementation may be used.
  • the first to third embodiments according to the first invention can be applied to the light projecting base station system as described above.
  • ONU 4 transmits band information within 4 subframes (4 ms) after base station apparatus B transmits downlink data including a downlink control channel. It is necessary to execute band setting (see Non-Patent Document 3).
  • the first to third embodiments according to the first invention can suppress the processing delay to 1 ms or less as described above, the bandwidth control processing can be performed with a sufficient margin.
  • the interface demarcation point between the base station apparatus B and the radio apparatus R is usually an industry standard.
  • CPRI Common Public Radio Interface
  • LTE registered trademark
  • the identification information of each lower apparatus 5 is essential, and the arrival time and data length regarding the data transmitted from each lower apparatus 5 to each ONU 4 are Mandatory and other management information is added.
  • the first invention is not limited to the invention according to each of the embodiments described above.
  • the configuration of the first embodiment according to the first invention and the configuration of 2 or 3 may be combined, or the configurations of the first embodiment, 2 and 3 may be combined.
  • the optical subscriber communication system includes the upper apparatus 1 in the optical extension base station system and the lower apparatus 5 in the optical extension base station system, and the upper apparatus 1 is acquired from the OLT 2.
  • the transmission time and the transmission permission amount of the uplink data from each ONU 4 to the OLT 2 are calculated and notified.
  • the configuration of the optical subscriber communication system according to the first embodiment of the second invention is shown in FIGS. 2-5.
  • the optical subscriber communication system of the first embodiment according to the second invention includes an optical fiber section 3 consisting of a host device 1, an OLT 2, an optical fiber 3F and an optical coupler 3C, ONUs 4-1, 4-2,. 4-N and lower devices 5-1, 5-2,..., 5-N.
  • the upper apparatus 1 corresponds to the base station apparatus B
  • the lower apparatus 5 corresponds to the radio apparatus R.
  • N is a natural number of 1 or more, and one or a plurality of the lower devices 5 are arranged.
  • the host device 1 communicates with each lower device 5 and schedules upstream communication from each lower device 5 to the own device 1 for each lower device 5.
  • Each ONU 4 is connected to an upper level of each lower order device 5.
  • the OLT 2 is connected to the lower level of the higher level apparatus 1 and is connected to one or a plurality of ONUs 4-1, 4-2,..., 4-N via the optical fiber 3F and the optical coupler 3C.
  • the OLT 2 is notified of the uplink communication scheduling from the host device 1, and calculates the transmission time and transmission permission amount of the uplink data from each ONU 4 to the own device 2 based on the scheduling of the uplink communication for each ONU 4. And notify.
  • the OLT 2 notifies each ONU 4 of the uplink data transmission time and the transmission permission amount without waiting for the uplink data transmission request amount to be notified from each ONU 4.
  • the OLT 2 includes an upper communication unit 21, an upstream band information acquisition unit 22, an upstream data transmission permission unit 23, and a lower communication unit 24.
  • the upper communication unit 21 is an interface to the upper device 1.
  • the lower-level communication unit 24 is an interface to the ONUs 4-1, 4-2,.
  • the upstream bandwidth information acquisition unit 22 acquires, from the host device 1, scheduling of uplink communication from each lower device 5 to the host device 1 performed by the host device 1 for each lower device 5. Uplink communication scheduling is notified via the higher-level communication unit 21.
  • the uplink data transmission permission unit 23 calculates and notifies the transmission time and the transmission permission amount of the uplink data from each ONU 4 to the own device 2 based on the scheduling of the uplink communication to each ONU 4.
  • the uplink data transmission time and transmission permission amount are notified via the lower-level communication unit 24.
  • the uplink data transmission permission unit 23 notifies each ONU 4 of the uplink data transmission time and the transmission permission amount without waiting for the uplink data transmission request amount to be notified from each ONU 4.
  • the host device 1 transmits, as part of the downlink data, the bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower device 5 to the own device 1 to each lower device 5 via the OLT 2, the fiber section 3 and each ONU 4. Send.
  • the higher-level device 1 notifies the OLT 2 of bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower-level device 5 to the own device 1.
  • the upstream bandwidth information acquisition unit 22 acquires bandwidth information for scheduling of upstream communication from each lower device 5 to the higher device 1 from the higher device 1 via the higher communication unit 21.
  • the uplink data transmission permission unit 23 executes the bandwidth allocation process in the PON section based on the bandwidth information for scheduling the uplink communication from each lower device 5 to the higher device 1. Then, the uplink data transmission permission unit 23 transmits a Gate packet for transmitting band allocation information to each ONU 4 via the lower-level communication unit 24 and the optical fiber section 3.
  • Each ONU 4 receives a Gate packet for transmitting band allocation information from the OLT 2 via the optical fiber section 3. Then, each ONU 4 performs uplink bandwidth setting in the PON section based on the Gate packet for transmitting the bandwidth allocation information.
  • each lower apparatus 5 receives bandwidth information for scheduling of uplink communication from the upper apparatus 1 to the upper apparatus 1 from the upper apparatus 1 via the OLT 2, the optical fiber section 3, and each ONU 4. Then, each lower apparatus 5 transmits uplink data to each ONU 4 based on bandwidth information for scheduling of uplink communication from the own apparatus 5 to the upper apparatus 1.
  • Each ONU 4 transmits the upstream data from each lower apparatus 5 to the OLT 2 through the optical fiber section 3 based on the upstream bandwidth setting in the PON section. Then, the OLT 2 transmits the uplink data from each lower apparatus 5 to the upper apparatus 1.
  • the OLT 2 does not perform the upstream bandwidth control in the PON section based on the capacity of the upstream data received from each lower apparatus 5 by each ONU 4 but is notified from the upper apparatus 1.
  • the upstream device 1 performs upstream bandwidth control in the PON section based on the upstream communication scheduling performed in advance for each of the downstream devices 5.
  • the OLT 2 does not gradually perform upstream bandwidth control in the PON section after each ONU 4 receives upstream data from each lower device 5, but before each ONU 4 receives upstream data from each lower device 5,
  • the upstream bandwidth control in the PON section is performed in advance.
  • the OLT 2 performs upstream bandwidth control in the PON section immediately after the upstream device 1 is notified from the upstream device 1 of the scheduling of upstream communication previously performed by the host device 1 to each of the lower devices 5.
  • the upper apparatus 1 is connected to the upper apparatus so that the strict requirements for the delay time between the upper apparatus 1 and the lower apparatus 5 are satisfied.
  • Uplink data to the apparatus 1 can be transferred at high speed.
  • the bandwidth allocation process of OLT 2 can use the conventional DBA technology.
  • the first embodiment according to the second invention can be applied to, for example, a light projecting base station system.
  • a light projecting base station system based on LTE (registered trademark)
  • the processing delay in the first embodiment according to the second invention can be suppressed to about 1 ms, so the bandwidth control processing should be performed with a sufficient margin. Can do.
  • FIG. 2-7 shows the configuration of an optical subscriber communication system according to the second embodiment of the second invention.
  • the OLT 2 includes a report packet generator 25.
  • FIG. 2-8 shows a time chart showing the uplink data transfer procedure of the second embodiment according to the second invention.
  • the step of transmitting bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower apparatus 5 to the own apparatus 1 for each lower apparatus 5 and OLT 2 performed by the upper apparatus 1 is the same as in the first and second embodiments according to the second invention. is there.
  • the upstream bandwidth information acquisition unit 22 acquires bandwidth information for scheduling of upstream communication from each lower device 5 to the higher device 1 from the higher device 1 via the higher communication unit 21.
  • the report packet generation unit 25 generates a report packet based on bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower apparatus 5 to the upper apparatus 1.
  • the upstream data transmission permission unit 23 executes a bandwidth allocation process in the PON section based on the Report packet generated by the Report packet generation unit 25. Then, the uplink data transmission permission unit 23 transmits a Gate packet for transmitting band allocation information to each ONU 4 via the lower-level communication unit 24 and the optical fiber section 3.
  • each ONU 4 and OLT 2 are the same in the first and second embodiments according to the second invention.
  • the second embodiment according to the second invention can be applied to, for example, a light projecting base station system.
  • a light projecting base station system based on LTE registered trademark
  • the processing delay in the second embodiment according to the second invention is compared with the processing delay in the first embodiment according to the second invention.
  • the processing time of the Report packet generator 25 increases.
  • the increment of the processing delay is sufficiently smaller than 1 ms, in the second embodiment according to the second invention, as in the first embodiment according to the second invention, the bandwidth control process has a sufficient margin. Can be implemented.
  • the upper apparatus 1 is connected to the upper apparatus so that the strict requirements for the delay time between the upper apparatus 1 and the lower apparatus 5 are satisfied.
  • Uplink data to the apparatus 1 can be transferred at high speed.
  • the bandwidth allocation process of OLT 2 can use the conventional DBA technology.
  • FIG. 2-9 shows the configuration of an optical subscriber communication system according to the third embodiment of the second invention.
  • each ONU 4 includes a report packet generator 41, unlike the first embodiment according to the second invention.
  • the ONU 4-1 includes a report packet generation unit 41-1.
  • FIG. 2-10 shows a time chart showing the uplink data transfer procedure of the third embodiment according to the second invention.
  • the step of transmitting bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower apparatus 5 to the own apparatus 1 for each lower apparatus 5 and OLT 2 performed by the upper apparatus 1 is the same as in the first and third embodiments according to the second invention. is there.
  • the upstream bandwidth information acquisition unit 22 acquires bandwidth information for scheduling of upstream communication from each lower device 5 to the higher device 1 from the higher device 1 via the higher communication unit 21. Then, the upstream bandwidth information acquisition unit 22 transmits bandwidth information for scheduling of upstream communication from each lower device 5 to the higher device 1 to each ONU 4 via the lower communication unit 24 and the optical fiber section 3. .
  • the report packet generator 41 of each ONU 4 generates a report packet based on bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower apparatus 5 to the upper apparatus 1. Then, the report packet generator 41 of each ONU 4 transmits a report packet to the OLT 2 via the optical fiber section 3.
  • the uplink data transmission permission unit 23 executes the bandwidth allocation process in the PON section based on the Report packet generated by the Report packet generation unit 41 of each ONU 4. Then, the uplink data transmission permission unit 23 transmits a Gate packet for transmitting band allocation information to each ONU 4 via the lower-level communication unit 24 and the optical fiber section 3.
  • each ONU 4 and OLT 2 are the same in the first and third embodiments according to the second invention.
  • the third embodiment according to the second invention can be applied to, for example, a light projecting base station system.
  • a light projecting base station system based on LTE registered trademark
  • the processing delay in the third embodiment according to the second invention is compared with the processing delay in the first embodiment according to the second invention.
  • the processing time of the report packet generator 41 of each ONU 4 and the transmission time of the band information packet and the report packet are increased.
  • the third embodiment according to the second invention can perform the bandwidth control processing with a sufficient margin as in the first embodiment according to the second invention. Can be implemented.
  • the upper apparatus 1 is connected to the upper apparatus so that the strict requirements for the delay time between the upper apparatus 1 and the lower apparatus 5 are satisfied.
  • Uplink data to the apparatus 1 can be transferred at high speed.
  • the bandwidth allocation process of OLT 2 can use the conventional DBA technology.
  • the optical subscriber communication system includes a proxy ONU 6, and the proxy ONU 6 includes a report packet generator 61.
  • the proxy ONU 6 is installed in the physical vicinity of the OLT 2 and is connected to the optical fiber 3F via the optical coupler 3C.
  • FIG. 2-12 shows a time chart showing the uplink data transfer procedure of the fourth embodiment according to the second invention.
  • the step of transmitting bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower apparatus 5 to the own apparatus 1 for each lower apparatus 5 and OLT 2 performed by the upper apparatus 1 is the same as in the first and fourth embodiments according to the second invention. is there.
  • the upstream bandwidth information acquisition unit 22 acquires bandwidth information for scheduling of upstream communication from each lower device 5 to the higher device 1 from the higher device 1 via the higher communication unit 21. Then, the upstream bandwidth information acquisition unit 22 transmits bandwidth information for scheduling of upstream communication from each of the lower level devices 5 to the higher level device 1 to the proxy ONU 6 via the lower level communication unit 24 and the optical fiber section 3. .
  • the report packet generator 61 of the proxy ONU 6 generates a report packet based on bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower apparatus 5 to the upper apparatus 1. Then, the report packet generator 61 of the proxy ONU 6 transmits a report packet to the OLT 2 via the optical fiber section 3.
  • the upstream data transmission permission unit 23 executes a bandwidth allocation process in the PON section based on the Report packet generated by the Report packet generation unit 61 of the proxy ONU 6. Then, the uplink data transmission permission unit 23 transmits a Gate packet for transmitting band allocation information to each ONU 4 via the lower-level communication unit 24 and the optical fiber section 3.
  • each ONU 4 and OLT 2 are the same in the first and fourth embodiments according to the second invention.
  • the fourth embodiment according to the second invention can be applied to, for example, a light projecting base station system.
  • a light projecting base station system based on LTE registered trademark
  • the processing delay in the fourth embodiment according to the second invention is compared with the processing delay in the first embodiment according to the second invention.
  • the processing time of the report packet generator 61 of the proxy ONU 6 and the transmission time of the band information packet and the report packet are increased.
  • the increment of the processing delay is about 1 ms at most, the bandwidth control process can be performed with a sufficient margin in the fourth embodiment according to the second invention as in the first embodiment according to the second invention. Can be implemented.
  • the proxy ONU 6 is installed in the physical vicinity of the OLT 2 as compared with the respective ONUs 4. Therefore, the fourth embodiment according to the second invention is compared with the third embodiment according to the second invention. Thus, the transmission time of the band information packet and the report packet can be shortened.
  • the upper apparatus 1 is connected to the upper apparatus so that the strict requirements for the delay time between the upper apparatus 1 and the lower apparatus 5 are satisfied.
  • Uplink data to the apparatus 1 can be transferred at high speed.
  • the bandwidth allocation process of OLT 2 can use the conventional DBA technology. It is not necessary to change the configuration of each ONU 4 from the conventional configuration.
  • the optical subscriber communication system includes a proxy ONU 6, and the proxy ONU 6 includes a report packet generator 61.
  • the proxy ONU 6 is installed in the physical vicinity of the OLT 2, is connected to the optical fiber 3 F via the optical coupler 3 C, and is directly connected to the host device 1 without passing through the OLT 2 and the optical fiber section 3.
  • FIG. 2-14 shows a time chart showing the uplink data transfer procedure of the fifth embodiment according to the second invention.
  • the step of transmitting bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower apparatus 5 to the own apparatus 1 for each lower apparatus 5 performed by the upper apparatus 1 is the same as in the first and fifth embodiments according to the second invention.
  • the higher-level device 1 does not go through the OLT 2 and the optical fiber section 3 but directly from the lower-level devices 5 to the own device 1 directly to the proxy ONU 6. Notification of communication scheduling bandwidth information.
  • the report packet generator 61 of the proxy ONU 6 generates a report packet based on bandwidth information for scheduling of uplink communication from each lower apparatus 5 to the upper apparatus 1. Then, the report packet generator 61 of the proxy ONU 6 transmits a report packet to the OLT 2 via the optical fiber section 3.
  • the upstream data transmission permission unit 23 executes a bandwidth allocation process in the PON section based on the Report packet generated by the Report packet generation unit 61 of the proxy ONU 6. Then, the uplink data transmission permission unit 23 transmits a Gate packet for transmitting band allocation information to each ONU 4 via the lower-level communication unit 24 and the optical fiber section 3.
  • each ONU 4 and OLT 2 are the same in the first and fifth embodiments according to the second invention.
  • the fifth embodiment according to the second invention can be applied to, for example, a light projecting base station system.
  • a light projecting base station system based on LTE registered trademark
  • the processing delay in the fifth embodiment according to the second invention is compared with the processing delay in the first embodiment according to the second invention.
  • the processing time of the report packet generator 61 of the proxy ONU 6 and the transmission time of the band information packet and the report packet are increased.
  • the fifth embodiment according to the second invention can perform the bandwidth control processing with a sufficient margin as in the first embodiment according to the second invention. Can be implemented.
  • the fifth embodiment according to the second invention is the fourth embodiment according to the second invention. Compared with, the transmission time of the bandwidth information packet can be shortened.
  • the upper apparatus 1 is connected to the upper apparatus so that the strict requirements for the delay time between the upper apparatus 1 and the lower apparatus 5 are satisfied.
  • Uplink data to the apparatus 1 can be transferred at high speed.
  • the bandwidth allocation process of OLT 2 can use the conventional DBA technology. It is not necessary to change the configuration of each ONU 4 from the conventional configuration.
  • the first to fifth embodiments according to the second invention can be applied to the light projecting base station system.
  • ONU 4 transmits band information within 4 subframes (4 ms) after base station apparatus B transmits downlink data including a downlink control channel. It is necessary to execute band setting (see Non-Patent Document 3).
  • the first to fifth embodiments according to the second invention can suppress the processing delay to about 1 ms as described above, the bandwidth control processing can be performed with a sufficient margin.
  • the interface demarcation point between the base station apparatus B and the radio apparatus R is usually an industry standard.
  • CPRI Common Public Radio Interface
  • LTE registered trademark
  • a method of directly transmitting to the uplink band information acquisition unit 22 using a dedicated control line there is a method in which packets are multiplexed at the interface and transmitted to the OLT 2, and the packet is filtered within the OLT 2 to extract the upstream bandwidth information and transmitted to the upstream bandwidth information acquisition unit 22. Regardless of which method is used, information transmission is possible in about 1 ms, and when LTE (registered trademark) is targeted, there is sufficient time margin for bandwidth allocation processing.
  • the identification information of each lower apparatus 5 is essential, and the arrival time and data length regarding the data transmitted from each lower apparatus 5 to each ONU 4 are Mandatory and other management information is added.
  • the first and second inventions are not limited to the inventions according to the above-described embodiments.
  • the configurations of the embodiment according to the first invention and the embodiment according to the second invention may be combined.
  • the higher order apparatus 1 according to the first invention performs scheduling for each lower order apparatus 5,
  • the transmission time and transmission permission amount of uplink data from each ONU 4 to the OLT 2 are calculated and notified to the OLT 2 based on scheduling.
  • the OLT 2 according to the second invention is connected to the host device 1 and each ONU 4 according to the first invention, and scheduling of uplink communication is notified from the host device according to the first invention, to each ONU 4 Then, the transmission time and transmission permission amount of the uplink data from each ONU 4 to its own device are calculated and notified based on the scheduling of the uplink communication.
  • the embodiment according to the first invention and the embodiment according to the second invention it is possible to reduce the delay time until the bandwidth control process is started.
  • the optical subscriber communication system, the optical subscriber communication method, the optical subscriber line terminating device, and the host device according to the present invention are applied to a communication system that has strict requirements on the delay time between the host device and the host device.
  • the present invention can be applied to a light-projecting base station system in which requirements for delay time between a base station apparatus and a radio apparatus are severe.

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Abstract

 本発明は、PONシステムを介して接続される上位装置及び下位装置からなる通信システムにおいて、上位装置及び下位装置の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置から上位装置への上りデータを高速に転送することを目的とする。 本発明は、上位装置1が、自装置1と通信を行う単数又は複数の下位装置5に対して、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングを行うスケジューリング実行ステップと、上位装置1が、自装置1の下位に接続されるOLT2であって、各下位装置5の上位に接続される単数又は複数のONU4に光ファイバ区間3を介して接続されるOLT2に対して、各ONU4からOLT2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、上り通信のスケジューリングに基づいて算出し通知する上りデータ送信許可ステップと、を順に備えることを特徴とする光加入者通信方法である。

Description

光加入者通信システム、光加入者通信方法、上位装置及び光加入者線終端装置
 本発明は、光加入者システム(PON:Passive Optical Network)を介して接続される上位装置及び下位装置からなる通信システムにおいて、下位装置から上位装置への上りデータを高速に転送する技術に関する。
 パッシブダブルスター構成を用いた光加入者システムは、経済性が高く、GE-PONシステムやG-PONシステムとして広く世界で導入されており、高速化された10G-EPONシステムやXG-PONシステムについても検討が進んでいる。
 従来技術の光加入者通信システムの構成を図1-1及び図2-1に示す。光加入者通信システムは、上位装置1、光加入者線終端装置(OLT:Optical Line Terminal)2、光ファイバ3F及び光カプラ3Cからなる光ファイバ区間3、光加入者線ネットワーク装置(ONU:Optical Network Unit)4-1、4-2、・・・、4-N並びに下位装置5-1、5-2、・・・、5-Nから構成される。
 OLT2は、上位装置1の下位に接続される。ONU4-1、4-2、・・・、4-Nは、それぞれ下位装置5-1、5-2、・・・、5-Nの上位に接続される。光ファイバ区間3は、OLT2及びONU4-1、4-2、・・・、4-Nを接続する。
 ここで、光ファイバ区間3のうち、OLT2及び光カプラ3Cの間は、ONU4-1、4-2、・・・、4-Nで共有される。そこで、上位装置1から下位装置5への下り方向については、TDM(Time Division Multiplexing)で通信が行われるが、下位装置5から上位装置1への上り方向については、TDMA(Time Division Multiple Access)で通信が行われる。
 上り方向について、ONU4-1、4-2、・・・4-Nからの上りデータが衝突しないようにするため、また、ONU4-1、4-2、・・・4-Nに対して帯域の割り当てを適切に行うため、動的帯域割当(DBA:Dynamic Bandwidth Allocation)技術が実現されている(非特許文献1を参照)。
 従来技術の上りデータの転送手順を示すタイムチャートを図1-2及び図2-2に示す。各下位装置5は、各ONU4に対して、上りデータを送信する。各ONU4は、上りデータをバッファリングし、OLT2に対して、上りデータ量をReportパケットとして通知する。
 OLT2は、各ONU4のReportパケットに基づいて、各ONU4に対して、上りデータの送信時刻及び送信許可量を割り当てる。そして、OLT2は、各ONU4に対して、上りデータの送信時刻及び送信許可量をGateパケットとして通知する。
 各ONU4は、受信したGateパケットに基づいて、OLT2に対して、上りデータを送信する。よって、各ONU4からの上りデータは、衝突することなく、かつ、所要帯域幅に基づいて、効率的にOLT2へ伝送されることが可能である。
"技術基礎講座 GE-PON技術 第三回DBA機能",NTT技術ジャーナル,pp.67-70,2005年10月. A.Larmo et al.,"The LTE Link-Layer Design",IEEE Communications Magazine,pp.52-59,Apr.2009. "UMTS Long Term Evolution (LTE) Technology Introduction",Rohde & Schwarz Application Note,1MA111,2008. CPRI Specification V5.0,2011.
 ところで、現在導入が進んでいる移動体無線通信サービスであるLTE(Long Term Evolution)(登録商標)や、LTE(登録商標)の発展系であるLTE(登録商標)-advancedでは、有限な周波数資源を効率よく使うため、セルサイズを小型化するとともに、複数の無線基地局の間の協調伝送技術や干渉回避技術を活用する。
 さらに、図1-3及び図2-3に示すように、無線基地局の一部の機能を、基地局装置B(ベースバンド部、BBU:Base Band Unit)及び無線装置R(光張り出し基地局、RRH:Remote Radio Head)に分割し、それらの間を光デジタルインタフェースPで接続した構成とし、協調伝送技術や干渉回避技術を実現する。
 したがって、無線基地局は、数が非常に多くなり、経済性の点から、PONシステムのような光アクセスネットワークで、効率的に収容することが重要となる。このとき、基地局装置Bは、上位装置1に対応し、無線装置Rは、下位装置5に対応し、PONシステムとして、OLT2、光ファイバ区間3及びONU4を適用する。
 無線基地局の収容に関しては、無線基地局のベースバンド帯域については、LTE(登録商標)においても300Mb/s程度であるため、既存のPONシステムでも対応可能であり、基地局装置B及び無線装置Rの間の所要帯域(Gb/sオーダ)についても、収容ONU数は限られるが、10G-EPON等の高速システムで対応可能である。
 これに対して、基地局装置Bと無線装置Rの間の遅延時間に対する要求条件は厳しい。つまり、図1-4及び図2-4に示すように、LTE(登録商標)の場合では、再送制御(HARQ)において、データ伝送、応答(ACK/NACK)及びデータ再送を、8msのサイクルで動作する必要がある(非特許文献2を参照)。よって、許容される片道の遅延時間は、基地局装置B及び無線装置Rでの処理時間を含めて、4ms以下である必要があり、基地局装置B及び無線装置Rでの処理時間を除いて、PON区間では1msに満たない。
 下り方向については、TDMで通信が行われるため、基地局装置Bから無線装置Rへのデータ送信タイミングを調整することにより、光ファイバ区間3の伝搬遅延が支配的となるため、PON区間の片道の遅延時間を1ms未満とすることは可能である。
 これに対して、上り方向については、従来のDBAに基づく帯域割当では、OLT2及びONU4の間の制御パケット(Report、Gate)のやり取りにより、ONU4でのデータ到着からOLT2でのデータ出力まで、1ms以上の時間が必要となる。したがって、現行のPONシステムを光張り出し基地局方式に適用することはできない。
 そこで、前記課題を解決するために、本発明は、光張り出し基地局方式等、PONシステムを介して接続される上位装置及び下位装置からなる通信システムにおいて、上位装置及び下位装置の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置から上位装置への上りデータを高速に転送することを目的とする。
 上記目的を達成するために、第1の発明では、OLTが、ONUから通知された、ONUが下位装置から受信した上り通信のデータの容量に基づいて、PON区間での上り帯域制御を行うのではなく、上位装置が、自装置が下位装置に対して事前に行った上り通信のスケジューリングに基づいて、PON区間での上り帯域制御を行うこととした。
 具体的には、本発明は、単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置と、前記単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に光ファイバ及び光カプラを介して接続される光加入者線終端装置と、前記各光加入者線ネットワーク装置の下位に接続される単数又は複数の下位装置と、前記光加入者線終端装置の上位に接続され、前記各下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行い、前記光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記スケジューリングに基づいて算出し通知する上位装置と、を備えることを特徴とする光加入者通信システムである。
 また、本発明は、上位装置が、自装置と通信を行う単数又は複数の下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行うスケジューリング実行ステップと、前記上位装置が、自装置の下位に接続される光加入者線終端装置であって、前記各下位装置の上位に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に光ファイバ及び光カプラを介して接続される光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記スケジューリングに基づいて算出し通知する上りデータ送信許可ステップと、を順に備えることを特徴とする光加入者通信方法である。
 また、本発明は、自装置と通信を行う単数又は複数の下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行うスケジューリング実行部と、自装置の下位に接続される光加入者線終端装置であって、前記各下位装置の上位に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に光ファイバ及び光カプラを介して接続される光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記スケジューリングに基づいて算出し通知する上りデータ送信許可部と、を備えることを特徴とする上位装置である。
 この構成によれば、OLTが、ONUが下位装置から上り通信のデータを受信した後に、漸くPON区間での上り帯域制御を行うのではなく、上位装置が、ONUが下位装置から上り通信のデータを受信する前に、予めPON区間での上り帯域制御を行っている。
 よって、PONシステムを介して接続される上位装置及び下位装置からなる通信システムにおいて、上位装置及び下位装置の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置から上位装置への上りデータを高速に転送することができる。
 また、本発明は、前記上位装置は、前記光加入者線終端装置から取得された前記各光加入者線ネットワーク装置及び前記光加入者線終端装置の間の遅延時間の情報に基づいて、前記光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知することを特徴とする光加入者通信システムである。
 また、本発明は、前記上りデータ送信許可ステップは、前記光加入者線終端装置から取得された前記各光加入者線ネットワーク装置及び前記光加入者線終端装置の間の遅延時間の情報に基づいて、前記光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知することを特徴とする光加入者通信方法である。
 また、本発明は、前記上りデータ送信許可部は、前記光加入者線終端装置から取得された前記各光加入者線ネットワーク装置及び前記光加入者線終端装置の間の遅延時間の情報に基づいて、前記光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知することを特徴とする上位装置である。
 上位装置は、ONUからOLTへの上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出するにあたり、ONU及びOLTの間の遅延時間の情報を必要とする。
 この構成によれば、上位装置は、OLTから、ONU及びOLTの間の遅延時間の情報を取得することにより、OLTに対して、ONUからOLTへの上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知することができる。
 また、本発明は、前記単数又は複数の下位装置は、光張り出し基地局方式における単数又は複数の無線装置であり、前記上位装置は、光張り出し基地局方式における基地局装置であることを特徴とする光加入者通信システムである。
 また、本発明は、前記単数又は複数の下位装置は、光張り出し基地局方式における単数又は複数の無線装置であり、前記上位装置は、光張り出し基地局方式における基地局装置であることを特徴とする光加入者通信方法である。
 この構成によれば、本発明の光加入者通信システム、光加入者通信方法及び上位装置を、基地局装置及び無線装置の間の遅延時間に対する要求条件が厳しい光張り出し基地局方式に対して、適用することができる。
 また、上記目的を達成するために、第2の発明では、OLTは、ONUから通知された、ONUが下位装置から受信した上り通信のデータの容量に基づいて、PON区間での上り帯域制御を行うのではなく、上位装置から通知された、上位装置が下位装置に対して事前に行った上り通信のスケジューリングに基づいて、PON区間での上り帯域制御を行うこととした。
 具体的には、本発明は、単数又は複数の下位装置と、前記単数又は複数の下位装置と通信を行い、前記各下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行う上位装置と、前記各下位装置の上位に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置と、前記上位装置の下位に接続され、かつ、光ファイバ及び光カプラを介して前記単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に接続され、前記上り通信のスケジューリングを前記上位装置から通知され、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から自装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記上り通信のスケジューリングに基づいて算出し通知する光加入者線終端装置と、を備えることを特徴とする光加入者通信システムである。
 また、本発明は、上位装置が、自装置と通信を行う単数又は複数の下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行うスケジューリング実行ステップと、前記上位装置が、自装置の下位に接続される光加入者線終端装置に対して、前記上り通信のスケジューリングを通知するスケジューリング通知ステップと、前記光加入者線終端装置が、前記各下位装置の上位に接続され、かつ、光ファイバ及び光カプラを介して自装置に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から自装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記上り通信のスケジューリングに基づいて算出し通知する送信許可ステップと、を順に備えることを特徴とする光加入者通信方法である。
 また、本発明は、自装置の上位に接続される上位装置に対するインタフェースである上位側通信部と、前記上位装置と通信を行う単数又は複数の下位装置の上位に接続され、かつ、光ファイバ及び光カプラを介して自装置に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に対するインタフェースである下位側通信部と、前記上位装置が前記各下位装置に対して行った、前記各下位装置から前記上位装置への上り通信のスケジューリングを、前記上位装置から取得する上り帯域情報取得部と、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から自装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記上り通信のスケジューリングに基づいて算出し通知する上りデータ送信許可部と、を備えることを特徴とする光加入者線終端装置である。
 この構成によれば、OLTは、ONUが下位装置から上り通信のデータを受信した後に、漸くPON区間での上り帯域制御を行うのではなく、ONUが下位装置から上り通信のデータを受信する前に、予めPON区間での上り帯域制御を行っている。
 よって、PONシステムを介して接続される上位装置及び下位装置からなる通信システムにおいて、上位装置及び下位装置の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置から上位装置への上りデータを高速に転送することができる。
 また、本発明は、前記光加入者線終端装置は、前記上りデータの送信要求量が前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されるのを待機することなく、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を前記各光加入者線ネットワーク装置に通知することを特徴とする光加入者通信システムである。
 また、本発明は、前記送信許可ステップでは、前記光加入者線終端装置が、前記上りデータの送信要求量が前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されるのを待機することなく、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を前記各光加入者線ネットワーク装置に通知することを特徴とする光加入者通信方法である。
 また、本発明は、前記上りデータ送信許可部は、前記上りデータの送信要求量が前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されるのを待機することなく、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を前記各光加入者線ネットワーク装置に通知することを特徴とする光加入者線終端装置である。
 この構成によれば、OLTは、上位装置が下位装置に対して事前に行った上り通信のスケジューリングを上位装置から通知された直後に、PON区間での上り帯域制御を行う。
 よって、PONシステムを介して接続される上位装置及び下位装置からなる通信システムにおいて、上位装置及び下位装置の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置から上位装置への上りデータをさらに高速に転送することができる。
 また、本発明は、前記光加入者線終端装置は、前記上り通信のスケジューリングに基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されたとみなされる前記上りデータの送信要求量を算出し、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出することを特徴とする光加入者通信システムである。
 また、本発明は、前記送信許可ステップでは、前記光加入者線終端装置が、前記上り通信のスケジューリングに基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されたとみなされる前記上りデータの送信要求量を算出し、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出することを特徴とする光加入者通信方法である。
 また、本発明は、前記上りデータ送信許可部は、前記上り通信のスケジューリングに基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されたとみなされる前記上りデータの送信要求量を算出し、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出することを特徴とする光加入者線終端装置である。
 この構成によっても、上位装置及び下位装置の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置から上位装置への上りデータを高速に転送することができる。
 また、本発明は、前記光加入者線終端装置は、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記上り通信のスケジューリングを通知し、前記各光加入者線ネットワーク装置は、前記上り通信のスケジューリングに基づいて、前記光加入者線終端装置に対して、前記上りデータの送信要求量を算出し通知し、前記光加入者線終端装置は、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知することを特徴とする光加入者通信システムである。
 また、本発明は、前記送信許可ステップでは、前記光加入者線終端装置が、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記上り通信のスケジューリングを通知し、前記各光加入者線ネットワーク装置が、前記上り通信のスケジューリングに基づいて、前記光加入者線終端装置に対して、前記上りデータの送信要求量を算出し通知し、前記光加入者線終端装置が、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知することを特徴とする光加入者通信方法である。
 また、本発明は、前記上りデータ送信許可部は、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記上り通信のスケジューリングを通知し、前記各光加入者線ネットワーク装置から、前記上り通信のスケジューリングに基づいて算出された前記上りデータの送信要求量を取得し、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知することを特徴とする光加入者線終端装置である。
 この構成によっても、上位装置及び下位装置の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置から上位装置への上りデータを高速に転送することができる。
 また、本発明は、前記各光加入者線ネットワーク装置を代理する代理装置、をさらに備え、前記光加入者線終端装置は、前記代理装置に対して、前記上り通信のスケジューリングを通知し、前記代理装置は、前記上り通信のスケジューリングに基づいて、前記光加入者線終端装置に対して、前記上りデータの送信要求量を算出し通知し、前記光加入者線終端装置は、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知することを特徴とする光加入者通信システムである。
 また、本発明は、前記送信許可ステップでは、前記光加入者線終端装置が、前記各光加入者線ネットワーク装置を代理する代理装置に対して、前記上り通信のスケジューリングを通知し、前記代理装置が、前記上り通信のスケジューリングに基づいて、前記光加入者線終端装置に対して、前記上りデータの送信要求量を算出し通知し、前記光加入者線終端装置が、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知することを特徴とする光加入者通信方法である。
 また、本発明は、前記上りデータ送信許可部は、前記各光加入者線ネットワーク装置を代理する代理装置に対して、前記上り通信のスケジューリングを通知し、前記代理装置から、前記上り通信のスケジューリングに基づいて算出された前記上りデータの送信要求量を取得し、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知することを特徴とする光加入者線終端装置である。
 この構成によれば、代理装置は、各ONUと比較して、OLTの物理的に近傍に設置されるため、帯域情報パケットの伝送時間を短くすることができる。
 また、本発明は、単数又は複数の下位装置と、前記単数又は複数の下位装置と通信を行い、前記各下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行う上位装置と、前記各下位装置の上位に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置と、前記各光加入者線ネットワーク装置を代理し、前記上り通信のスケジューリングを前記上位装置から通知され、前記上り通信のスケジューリングに基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置からの上りデータの送信要求量を算出する代理装置と、前記上位装置の下位に接続され、かつ、光ファイバ及び光カプラを介して前記単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に接続され、前記上りデータの送信要求量を前記代理装置から通知され、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から自装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記上りデータの送信要求量に基づいて算出し通知する光加入者線終端装置と、を備えることを特徴とする光加入者通信システムである。
 また、本発明は、上位装置が、自装置と通信を行う単数又は複数の下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行うスケジューリング実行ステップと、前記上位装置が、前記各下位装置の上位に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置を代理する代理装置に対して、前記上り通信のスケジューリングを通知するスケジューリング通知ステップと、前記代理装置が、前記上位装置の下位に接続され、かつ、光ファイバ及び光カプラを介して前記単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に接続される光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信要求量を算出し通知する送信要求ステップと、前記光加入者線終端装置が、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から自装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記上りデータの送信要求量に基づいて算出し通知する送信許可ステップと、を順に備えることを特徴とする光加入者通信方法である。
 また、本発明は、自装置の上位に接続される上位装置に対するインタフェースである上位側通信部と、前記上位装置と通信を行う単数又は複数の下位装置の上位に接続され、かつ、光ファイバ及び光カプラを介して自装置に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に対するインタフェースである下位側通信部と、前記上位装置が前記各下位装置に対して行った前記各下位装置から前記上位装置への上り通信のスケジューリングに基づいて算出された、前記各光加入者線ネットワーク装置から自装置への上りデータの送信要求量を、前記各光加入者線ネットワーク装置を代理する代理装置から取得するとともに、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から自装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記上りデータの送信要求量に基づいて算出し通知する上りデータ送信許可部と、を備えることを特徴とする光加入者線終端装置である。
 この構成によれば、代理装置は、OLTを介さず、上位装置に直接的に接続されるため、帯域情報パケットの伝送時間を短くすることができる。
 また、本発明は、前記単数又は複数の下位装置は、光張り出し基地局方式における単数又は複数の無線装置であり、前記上位装置は、光張り出し基地局方式における基地局装置であることを特徴とする光加入者通信システムである。
 また、本発明は、前記単数又は複数の下位装置は、光張り出し基地局方式における単数又は複数の無線装置であり、前記上位装置は、光張り出し基地局方式における基地局装置であることを特徴とする光加入者通信方法である。
 また、本発明は、前記単数又は複数の下位装置は、光張り出し基地局方式における単数又は複数の無線装置であり、前記上位装置は、光張り出し基地局方式における基地局装置であることを特徴とする光加入者線終端装置である。
 この構成によれば、本発明の光加入者通信システム、光加入者通信方法及び光加入者線終端装置を、基地局装置及び無線装置の間の遅延時間に対する要求条件が厳しい光張り出し基地局方式に対して、適用することができる。
 第1の発明及び第2の発明は、光張り出し基地局方式等、PONシステムを介して接続される上位装置及び下位装置からなる通信システムにおいて、上位装置及び下位装置の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置から上位装置への上りデータを高速に転送することができる。
従来技術の光加入者通信システムの構成を示す図である。 従来技術の上りデータの転送手順を示すタイムチャートである。 光張り出し基地局方式における基地局の構成を示す図である。 LTE(登録商標)方式における再送制御を示すタイムチャートである。 第1の発明に係る第1実施形態の光加入者通信システムの構成を示す図である。 第1の発明に係る第1実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートである。 第1の発明に係る第2実施形態の光加入者通信システムの構成を示す図である。 第1の発明に係る第2実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートである。 基地局装置と無線装置のインタフェース分界点を示す図である。 従来技術の光加入者通信システムの構成を示す図である。 従来技術の上りデータの転送手順を示すタイムチャートである。 光張り出し基地局方式における基地局の構成を示す図である。 LTE(登録商標)方式における再送制御を示すタイムチャートである。 第2の発明に係る第2-1実施形態の光加入者通信システムの構成を示す図である。 第2の発明に係る第2-1実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートである。 第2の発明に係る第2-2実施形態の光加入者通信システムの構成を示す図である。 第2の発明に係る第2-2実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートである。 第2の発明に係る第2-3実施形態の光加入者通信システムの構成を示す図である。 第2の発明に係る第2-3実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートである。 第2の発明に係る第2-4実施形態の光加入者通信システムの構成を示す図である。 第2の発明に係る第2-4実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートである。 第2の発明に係る第2-5実施形態の光加入者通信システムの構成を示す図である。 第2の発明に係る第2-5実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートである。 基地局装置と無線装置のインタフェース分界点を示す図である。
 添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
(第1の発明に係る第1実施形態)
 第1の発明に係る第1実施形態の光加入者通信システムの構成を図1-5に示す。第1の発明に係る第1実施形態の光加入者通信システムは、上位装置1、OLT2、光ファイバ3F及び光カプラ3Cからなる光ファイバ区間3、ONU4-1、4-2、・・・、4-N並びに下位装置5-1、5-2、・・・、5-Nから構成される。例えば、光張り出し基地局方式では、上位装置1は、基地局装置Bに対応し、下位装置5は、無線装置Rに対応する。
 Nは1以上の自然数であり、ONU4は、単数又は複数配置される。OLT2は、単数又は複数のONU4に、光ファイバ3F及び光カプラ3Cを介して接続される。各下位装置5は、各ONU4の下位に接続される。上位装置1は、OLT2の上位に接続される。
 上位装置1は、各下位装置5に対して、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングを行い、OLT2に対して、各ONU4からOLT2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、上り通信のスケジューリングに基づいて算出し通知する。
 上位装置1は、スケジューリング実行部11及び上りデータ送信許可部12から構成される。OLT2は、フィルタ部21及び帯域制御処理部22から構成される。
 スケジューリング実行部11は、各下位装置5に対して、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングを行う。上りデータ送信許可部12は、OLT2に対して、各ONU4からOLT2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、上り通信のスケジューリングに基づいて算出し、Gateパケットとして通知する。
 フィルタ部21は、上位装置1から、各ONU4へのGateパケットを受信し、各ONU4に対して、受信した各ONU4へのGateパケットを送信する。並行して、フィルタ部21は、各ONU4へのGateパケットを複製し、帯域制御処理部22に対して、複製した各ONU4へのGateパケットを出力する。帯域制御処理部22は、フィルタ部21から、複製された各ONU4へのGateパケットを受信する。そして、帯域制御処理部22は、複製された各ONU4へのGateパケットを集約することにより、PON区間全体の帯域割当情報を作成する。そして、帯域制御処理部22は、PON区間全体の帯域割当情報に基づいて、各ONU4から自装置2への上りデータを受信する。
 第1の発明に係る第1実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートを図1-6に示す。上位装置1において、スケジューリング実行部11は、OLT2、ファイバ区間3及び各ONU4を介して、各下位装置5に対して、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を、下りデータの一部として送信する。
 上り通信の帯域情報の送信処理と並行して、上位装置1において、上りデータ送信許可部12は、上り通信のスケジューリングに基づいて、各ONU4からOLT2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出する。そして、OLT2及びファイバ区間3を介して、各ONU4に対して、Gateパケットを送信する。各ONU4は、OLT2及びファイバ区間3を介して、上位装置1から、Gateパケットを受信する。そして、Gateパケットに基づいて、PON区間での上り帯域設定を実行する。
 Gateパケットの送信処理と並行して、OLT2において、フィルタ部21は、各ONU4へのGateパケットを複製する。そして、OLT2において、帯域制御処理部22は、PON区間全体の帯域割当情報に基づいて、上りデータの受信を待機する。
 以上の処理の後に、各ONU4は、PON区間での上り帯域設定に基づいて、光ファイバ区間3を介して、OLT2に対して、各下位装置5からの上りデータを送信する。そして、OLT2は、光ファイバ区間3を介して、各ONU4から、PON区間全体の帯域割当情報に基づいて、各下位装置5からの上りデータを受信する。さらに、OLT2は、上位装置1に対して、各下位装置5からの上りデータを送信する。
(第1の発明に係る第2実施形態)
 第1の発明に係る第2実施形態の光加入者通信システムの構成を図1-7に示す。第1の発明に係る第1実施形態では、OLT2が、PON区間全体の帯域割当情報を作成するが、第1の発明に係る第2実施形態では、上位装置1が、PON区間全体の帯域割当情報を作成する。このように、第1の発明に係る第2実施形態では、第1の発明に係る第1実施形態と比べて、構成要素は同様であるが、処理分担は異なっており、上位装置1及びOLT2の間のトラフィック量は、PON区間全体の帯域割当情報の送信分だけ増加するが、OLT2のフィルタ部21及び帯域制御処理部22における処理量は、各ONU4へのGateパケットの複製分及びPON区間全体の帯域割当情報の作成分だけ軽減される。
 スケジューリング実行部11は、各下位装置5に対して、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングを行う。上りデータ送信許可部12は、OLT2に対して、各ONU4からOLT2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、上り通信のスケジューリングに基づいて算出し、Gateパケットとして通知する。並行して、上りデータ送信許可部12は、各ONU4へのGateパケットを集約することにより、PON区間全体の帯域割当情報を作成し、OLT2に対して送信する。
 フィルタ部21は、上位装置1から、各ONU4へのGateパケット及びPON区間全体の帯域割当情報を受信する。そして、フィルタ部21は、各ONU4に対して、各ONU4へのGateパケットを送信し、帯域制御処理部22に対して、PON区間全体の帯域割当情報を出力する。帯域制御処理部22は、フィルタ部21から、PON区間全体の帯域割当情報を入力される。そして、帯域制御処理部22は、PON区間全体の帯域割当情報に基づいて、各ONU4から自装置2への上りデータを受信する。
 第1の発明に係る第2実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートを図1-8に示す。上位装置1において、スケジューリング実行部11は、OLT2、ファイバ区間3及び各ONU4を介して、各下位装置5に対して、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を、下りデータの一部として送信する。
 上り通信の帯域情報の送信処理と並行して、上位装置1において、上りデータ送信許可部12は、上り通信のスケジューリングに基づいて、各ONU4からOLT2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出する。そして、OLT2及びファイバ区間3を介して、各ONU4に対して、Gateパケットを送信する。各ONU4は、OLT2及びファイバ区間3を介して、上位装置1から、Gateパケットを受信する。そして、Gateパケットに基づいて、PON区間での上り帯域設定を実行する。
 Gateパケットの送信処理と並行して、上位装置1において、上りデータ送信許可部12は、PON区間全体の帯域割当情報を作成する。そして、OLT2に対して、PON区間全体の帯域割当情報を送信する。OLT2において、フィルタ部21は、PON区間全体の帯域割当情報を受信する。そして、OLT2において、帯域制御処理部22は、PON区間全体の帯域割当情報に基づいて、上りデータの受信を待機する。
 以上の処理の後に、各ONU4は、PON区間での上り帯域設定に基づいて、光ファイバ区間3を介して、OLT2に対して、各下位装置5からの上りデータを送信する。そして、OLT2は、光ファイバ区間3を介して、各ONU4から、PON区間全体の帯域割当情報に基づいて、各下位装置5からの上りデータを受信する。さらに、OLT2は、上位装置1に対して、各下位装置5からの上りデータを送信する。
(第1の発明に係る第1、2実施形態の発明の効果)
 このように、第1の発明に係る第1、2実施形態では、OLT2が、各ONU4から通知された、各ONU4が各下位装置5から受信した上りデータの容量に基づいて、PON区間での上り帯域制御を行うのではなく、上位装置1が、自装置1が各下位装置5に対して事前に行った上り通信のスケジューリングに基づいて、PON区間での上り帯域制御を行う。
 つまり、OLT2が、各ONU4が各下位装置5から上りデータを受信した後に、漸くPON区間での上り帯域制御を行うのではなく、上位装置1が、各ONU4が各下位装置5から上りデータを受信する前に、予めPON区間での上り帯域制御を行っている。
 よって、PONシステムを介して接続される上位装置1及び下位装置5からなる通信システムにおいて、上位装置1及び下位装置5の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置5から上位装置1への上りデータを高速に転送することができる。もっとも、OLT2の帯域割当処理は、従来のDBA技術を使用可能である。
 第1の発明に係る第1、2実施形態は、例えば、光張り出し基地局方式に適用することができる。例えば、LTE(登録商標)による光張り出し基地局方式の場合、第1の発明に係る第1、2実施形態での処理遅延は、1ms以下に抑えられるため、十分な余裕をもって帯域制御処理を実施することができる。
(第1の発明に係る第3実施形態)
 第1の発明に係る第1、2実施形態では、上位装置1は、各ONU4からOLT2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出するにあたり、各下位装置5から出力されるトラフィック情報に加えて、各ONU4及びOLT2の間の遅延時間の情報を必要とする。
 第1の発明に係る第3実施形態では、第1の発明に係る第1、2実施形態に加えて、上位装置1は、OLT2から、各ONU4及びOLT2の間の遅延時間の情報を取得することにより、OLT2に対して、各ONU4からOLT2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知する。
 例えば、GE-PONでは、MPCP(Multi-Point Control Protocol)のディスカバリ時に、OLT2は、PON区間の遅延時間の情報を作成し保持する。そこで、上位装置1は、OLT2から、PON区間の遅延時間の情報を取得することができる。伝送方法としては、専用の制御線を用いる方法や、上位装置1及びOLT2の間でパケット伝送する方法があるが、いずれの実装でも構わない。
(光張り出し基地局方式)
 第1の発明に係る第1~第3実施形態は、上述したように、光張り出し基地局方式に適用することができる。例えば、LTE(登録商標)による光張り出し基地局方式の場合、基地局装置Bが下り制御チャネルを含む下りデータを送信してから、4サブフレーム(4ms)以内に、ONU4が帯域情報を伝達され帯域設定を実行する必要がある(非特許文献3を参照)。しかし、第1の発明に係る第1~第3実施形態は、上述したように、処理遅延を1ms以下に抑えることができるため、十分な余裕をもって帯域制御処理を実施することができる。
 また、上位装置1及び下位装置5をそれぞれ基地局装置B(BBU)及び無線装置R(RRH)とする場合、基地局装置B及び無線装置Rの間のインタフェース分界点は、通常は業界標準であるCPRI(Common Public Radio Interface)(非特許文献4を参照)にあるように、無線物理層でのベースバンドでのIQデータ点で規格されるが、図1-9に示すLTE(登録商標)の物理層構成の各点とすることが可能である。
 また、上位装置1から各下位装置5へ送信される上り帯域情報について、各下位装置5の識別情報が必須であり、各下位装置5から各ONU4へ送信されるデータに関する到着時刻及びデータ長が必須であり、その他管理情報が付加される。
 なお、第1の発明は前述の各実施形態に係る発明に限らない。例えば、第1の発明に係る実施形態1と2又は3の構成とを組み合わせてもよいし、実施形態1と2及び3の構成とを組み合わせてもよい。実施形態1と2及び3を組み合わせる場合、光加入者通信システムは、光張り出し基地局方式における上位装置1及び光張り出し基地局方式における下位装置5を備え、上位装置1がOLT2から取得された各ONU4及びOLT2間の遅延時間の情報に基づいて、各ONU4からOLT2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知する。これにより、実施形態1と2及び3を組み合わせることで、帯域制御処理部22における処理を開始するまでの遅延時間を削減することができる。
(第2の発明に係る第1実施形態)
 第2の発明に係る第1実施形態の光加入者通信システムの構成を図2-5に示す。第2の発明に係る第1実施形態の光加入者通信システムは、上位装置1、OLT2、光ファイバ3F及び光カプラ3Cからなる光ファイバ区間3、ONU4-1、4-2、・・・、4-N並びに下位装置5-1、5-2、・・・、5-Nから構成される。例えば、光張り出し基地局方式では、上位装置1は、基地局装置Bに対応し、下位装置5は、無線装置Rに対応する。
 Nは、1以上の自然数であり、下位装置5は、単数又は複数配置される。上位装置1は、各下位装置5と通信を行い、各下位装置5に対して、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングを行う。各ONU4は、各下位装置5の上位に接続される。
 OLT2は、上位装置1の下位に接続され、かつ、光ファイバ3F及び光カプラ3Cを介して、単数又は複数のONU4-1、4-2、・・・、4-Nに接続される。
 そして、OLT2は、上り通信のスケジューリングを上位装置1から通知され、各ONU4に対して、各ONU4から自装置2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、上り通信のスケジューリングに基づいて算出し通知する。
 ここで、OLT2は、上りデータの送信要求量が各ONU4から通知されるのを待機することなく、上りデータの送信時刻及び送信許可量を各ONU4に通知する。
 OLT2の構成要素について説明する。OLT2は、上位側通信部21、上り帯域情報取得部22、上りデータ送信許可部23及び下位側通信部24から構成される。
 上位側通信部21は、上位装置1に対するインタフェースである。下位側通信部24は、ONU4-1、4-2、・・・、4-Nに対するインタフェースである。
 上り帯域情報取得部22は、上位装置1が各下位装置5に対して行った、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングを、上位装置1から取得する。上り通信のスケジューリングは、上位側通信部21を介して通知される。
 上りデータ送信許可部23は、各ONU4に対して、各ONU4から自装置2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、上り通信のスケジューリングに基づいて算出し通知する。上りデータの送信時刻及び送信許可量は、下位側通信部24を介して通知される。
 ここで、上りデータ送信許可部23は、上りデータの送信要求量が各ONU4から通知されるのを待機することなく、上りデータの送信時刻及び送信許可量を各ONU4に通知する。
 第2の発明に係る第1実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートを図2-6に示す。上位装置1は、OLT2、ファイバ区間3及び各ONU4を介して、各下位装置5に対して、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を、下りデータの一部として送信する。これと並行して、上位装置1は、OLT2に対して、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を通知する。
 上り帯域情報取得部22は、上位側通信部21を介して、上位装置1から、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を取得する。上りデータ送信許可部23は、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報に基づいて、PON区間での帯域割当処理を実行する。そして、上りデータ送信許可部23は、下位側通信部24及び光ファイバ区間3を介して、各ONU4に対して、帯域割当情報を伝達するためのGateパケットを送信する。
 各ONU4は、光ファイバ区間3を介して、OLT2から、帯域割当情報を伝達するためのGateパケットを受信する。そして、各ONU4は、帯域割当情報を伝達するためのGateパケットに基づいて、PON区間での上り帯域設定を実行する。これと並行して、各下位装置5は、OLT2、光ファイバ区間3及び各ONU4を介して、上位装置1から、自装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を受信する。そして、各下位装置5は、自装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報に基づいて、各ONU4に対して、上りデータを送信する。
 各ONU4は、PON区間での上り帯域設定に基づいて、光ファイバ区間3を介して、OLT2に対して、各下位装置5からの上りデータを送信する。そして、OLT2は、上位装置1に対して、各下位装置5からの上りデータを送信する。
 このように、OLT2は、各ONU4から通知された、各ONU4が各下位装置5から受信した上りデータの容量に基づいて、PON区間での上り帯域制御を行うのではなく、上位装置1から通知された、上位装置1が各下位装置5に対して事前に行った上り通信のスケジューリングに基づいて、PON区間での上り帯域制御を行う。
 つまり、OLT2は、各ONU4が各下位装置5から上りデータを受信した後に、漸くPON区間での上り帯域制御を行うのではなく、各ONU4が各下位装置5から上りデータを受信する前に、予めPON区間での上り帯域制御を行っている。
 そして、OLT2は、上位装置1が各下位装置5に対して事前に行った上り通信のスケジューリングを上位装置1から通知された直後に、PON区間での上り帯域制御を行う。
 よって、PONシステムを介して接続される上位装置1及び下位装置5からなる通信システムにおいて、上位装置1及び下位装置5の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置5から上位装置1への上りデータを高速に転送することができる。もっとも、OLT2の帯域割当処理は、従来のDBA技術を使用可能である。
 第2の発明に係る第1実施形態は、例えば、光張り出し基地局方式に適用することができる。例えば、LTE(登録商標)による光張り出し基地局方式の場合、第2の発明に係る第1実施形態での処理遅延は、1ms程度に抑えられるため、十分な余裕をもって帯域制御処理を実施することができる。
(第2の発明に係る第2実施形態)
 第2の発明に係る第2実施形態の光加入者通信システムの構成を図2-7に示す。第2の発明に係る第2実施形態では、第2の発明に係る第1実施形態と異なり、OLT2は、Reportパケット生成部25を備える。
 第2の発明に係る第2実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートを図2-8に示す。上位装置1が行う各下位装置5及びOLT2に対する、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報の送信ステップは、第2の発明に係る第1、2実施形態で同様である。
 上り帯域情報取得部22は、上位側通信部21を介して、上位装置1から、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を取得する。Reportパケット生成部25は、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報に基づいて、Reportパケットを生成する。
 上りデータ送信許可部23は、Reportパケット生成部25が生成したReportパケットに基づいて、PON区間での帯域割当処理を実行する。そして、上りデータ送信許可部23は、下位側通信部24及び光ファイバ区間3を介して、各ONU4に対して、帯域割当情報を伝達するためのGateパケットを送信する。
 各ONU4が行うPON区間での上り帯域の設定ステップと、各下位装置5、各ONU4及びOLT2が行う上りデータの送信ステップは、第2の発明に係る第1、2実施形態で同様である。
 第2の発明に係る第2実施形態は、例えば、光張り出し基地局方式に適用することができる。例えば、LTE(登録商標)による光張り出し基地局方式の場合、第2の発明に係る第2実施形態での処理遅延は、第2の発明に係る第1実施形態での処理遅延と比較して、Reportパケット生成部25の処理時間だけ大きくなる。しかし、処理遅延の当該増分は、1msよりも十分に小さいため、第2の発明に係る第2実施形態でも、第2の発明に係る第1実施形態と同様に、十分な余裕をもって帯域制御処理を実施することができる。
 よって、PONシステムを介して接続される上位装置1及び下位装置5からなる通信システムにおいて、上位装置1及び下位装置5の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置5から上位装置1への上りデータを高速に転送することができる。もっとも、OLT2の帯域割当処理は、従来のDBA技術を使用可能である。
(第2の発明に係る第3実施形態)
 第2の発明に係る第3実施形態の光加入者通信システムの構成を図2-9に示す。第2の発明に係る第3実施形態では、第2の発明に係る第1実施形態と異なり、各ONU4は、Reportパケット生成部41を備える。例えば、ONU4-1は、Reportパケット生成部41-1を備える。
 第2の発明に係る第3実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートを図2-10に示す。上位装置1が行う各下位装置5及びOLT2に対する、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報の送信ステップは、第2の発明に係る第1、3実施形態で同様である。
 上り帯域情報取得部22は、上位側通信部21を介して、上位装置1から、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を取得する。そして、上り帯域情報取得部22は、下位側通信部24及び光ファイバ区間3を介して、各ONU4に対して、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を送信する。
 各ONU4のReportパケット生成部41は、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報に基づいて、Reportパケットを生成する。そして、各ONU4のReportパケット生成部41は、光ファイバ区間3を介して、OLT2に対して、Reportパケットを送信する。
 上りデータ送信許可部23は、各ONU4のReportパケット生成部41が生成したReportパケットに基づいて、PON区間での帯域割当処理を実行する。そして、上りデータ送信許可部23は、下位側通信部24及び光ファイバ区間3を介して、各ONU4に対して、帯域割当情報を伝達するためのGateパケットを送信する。
 各ONU4が行うPON区間での上り帯域の設定ステップと、各下位装置5、各ONU4及びOLT2が行う上りデータの送信ステップは、第2の発明に係る第1、3実施形態で同様である。
 第2の発明に係る第3実施形態は、例えば、光張り出し基地局方式に適用することができる。例えば、LTE(登録商標)による光張り出し基地局方式の場合、第2の発明に係る第3実施形態での処理遅延は、第2の発明に係る第1実施形態での処理遅延と比較して、各ONU4のReportパケット生成部41の処理時間並びに帯域情報パケット及びReportパケットの伝送時間だけ大きくなる。しかし、処理遅延の当該増分は、高々1ms程度であるため、第2の発明に係る第3実施形態でも、第2の発明に係る第1実施形態と同様に、十分な余裕をもって帯域制御処理を実施することができる。
 よって、PONシステムを介して接続される上位装置1及び下位装置5からなる通信システムにおいて、上位装置1及び下位装置5の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置5から上位装置1への上りデータを高速に転送することができる。もっとも、OLT2の帯域割当処理は、従来のDBA技術を使用可能である。
(第2の発明に係る第4実施形態)
 第2の発明に係る第4実施形態の光加入者通信システムの構成を図2-11に示す。第2の発明に係る第4実施形態では、第2の発明に係る第1実施形態と異なり、光加入者通信システムは、代理ONU6を備え、代理ONU6は、Reportパケット生成部61を備える。代理ONU6は、OLT2の物理的に近傍に設置され、光カプラ3Cを介して、光ファイバ3Fに接続される。
 第2の発明に係る第4実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートを図2-12に示す。上位装置1が行う各下位装置5及びOLT2に対する、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報の送信ステップは、第2の発明に係る第1、4実施形態で同様である。
 上り帯域情報取得部22は、上位側通信部21を介して、上位装置1から、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を取得する。そして、上り帯域情報取得部22は、下位側通信部24及び光ファイバ区間3を介して、代理ONU6に対して、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を送信する。
 代理ONU6のReportパケット生成部61は、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報に基づいて、Reportパケットを生成する。そして、代理ONU6のReportパケット生成部61は、光ファイバ区間3を介して、OLT2に対して、Reportパケットを送信する。
 上りデータ送信許可部23は、代理ONU6のReportパケット生成部61が生成したReportパケットに基づいて、PON区間での帯域割当処理を実行する。そして、上りデータ送信許可部23は、下位側通信部24及び光ファイバ区間3を介して、各ONU4に対して、帯域割当情報を伝達するためのGateパケットを送信する。
 各ONU4が行うPON区間での上り帯域の設定ステップと、各下位装置5、各ONU4及びOLT2が行う上りデータの送信ステップは、第2の発明に係る第1、4実施形態で同様である。
 第2の発明に係る第4実施形態は、例えば、光張り出し基地局方式に適用することができる。例えば、LTE(登録商標)による光張り出し基地局方式の場合、第2の発明に係る第4実施形態での処理遅延は、第2の発明に係る第1実施形態での処理遅延と比較して、代理ONU6のReportパケット生成部61の処理時間並びに帯域情報パケット及びReportパケットの伝送時間だけ大きくなる。しかし、処理遅延の当該増分は、高々1ms程度であるため、第2の発明に係る第4実施形態でも、第2の発明に係る第1実施形態と同様に、十分な余裕をもって帯域制御処理を実施することができる。
 そして、代理ONU6は、各ONU4と比較して、OLT2の物理的に近傍に設置されるため、第2の発明に係る第4実施形態では、第2の発明に係る第3実施形態と比較して、帯域情報パケット及びReportパケットの伝送時間を短くすることができる。
 よって、PONシステムを介して接続される上位装置1及び下位装置5からなる通信システムにおいて、上位装置1及び下位装置5の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置5から上位装置1への上りデータを高速に転送することができる。もっとも、OLT2の帯域割当処理は、従来のDBA技術を使用可能である。そして、各ONU4の構成を従来の構成から変更する必要もない。
(第2の発明に係る第5実施形態)
 第2の発明に係る第5実施形態の光加入者通信システムの構成を図2-13に示す。第2の発明に係る第5実施形態では、第2の発明に係る第1実施形態と異なり、光加入者通信システムは、代理ONU6を備え、代理ONU6は、Reportパケット生成部61を備える。代理ONU6は、OLT2の物理的に近傍に設置され、光カプラ3Cを介して、光ファイバ3Fに接続され、OLT2及び光ファイバ区間3を介さず、上位装置1に直接的に接続される。
 第2の発明に係る第5実施形態の上りデータの転送手順を示すタイムチャートを図2-14に示す。上位装置1が行う各下位装置5に対する、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報の送信ステップは、第2の発明に係る第1、5実施形態で同様である。
 上り通信のスケジューリングの帯域情報の送信ステップと並行して、上位装置1は、OLT2及び光ファイバ区間3を介さず、代理ONU6に対して直接的に、各下位装置5から自装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報を通知する。
 代理ONU6のReportパケット生成部61は、各下位装置5から上位装置1への上り通信のスケジューリングの帯域情報に基づいて、Reportパケットを生成する。そして、代理ONU6のReportパケット生成部61は、光ファイバ区間3を介して、OLT2に対して、Reportパケットを送信する。
 上りデータ送信許可部23は、代理ONU6のReportパケット生成部61が生成したReportパケットに基づいて、PON区間での帯域割当処理を実行する。そして、上りデータ送信許可部23は、下位側通信部24及び光ファイバ区間3を介して、各ONU4に対して、帯域割当情報を伝達するためのGateパケットを送信する。
 各ONU4が行うPON区間での上り帯域の設定ステップと、各下位装置5、各ONU4及びOLT2が行う上りデータの送信ステップは、第2の発明に係る第1、5実施形態で同様である。
 第2の発明に係る第5実施形態は、例えば、光張り出し基地局方式に適用することができる。例えば、LTE(登録商標)による光張り出し基地局方式の場合、第2の発明に係る第5実施形態での処理遅延は、第2の発明に係る第1実施形態での処理遅延と比較して、代理ONU6のReportパケット生成部61の処理時間並びに帯域情報パケット及びReportパケットの伝送時間だけ大きくなる。しかし、処理遅延の当該増分は、高々1ms程度であるため、第2の発明に係る第5実施形態でも、第2の発明に係る第1実施形態と同様に、十分な余裕をもって帯域制御処理を実施することができる。
 そして、代理ONU6は、OLT2及び光ファイバ区間3を介さず、上位装置1に直接的に接続されるため、第2の発明に係る第5実施形態では、第2の発明に係る第4実施形態と比較して、帯域情報パケットの伝送時間を短くすることができる。
 よって、PONシステムを介して接続される上位装置1及び下位装置5からなる通信システムにおいて、上位装置1及び下位装置5の間の遅延時間に対する厳しい要求条件を充足するように、下位装置5から上位装置1への上りデータを高速に転送することができる。もっとも、OLT2の帯域割当処理は、従来のDBA技術を使用可能である。そして、各ONU4の構成を従来の構成から変更する必要もない。
(光張り出し基地局方式)
 第2の発明に係る第1~5実施形態は、上述したように、光張り出し基地局方式に適用することができる。例えば、LTE(登録商標)による光張り出し基地局方式の場合、基地局装置Bが下り制御チャネルを含む下りデータを送信してから、4サブフレーム(4ms)以内に、ONU4が帯域情報を伝達され帯域設定を実行する必要がある(非特許文献3を参照)。しかし、第2の発明に係る第1~5実施形態は、上述したように、処理遅延を1ms程度に抑えることができるため、十分な余裕をもって帯域制御処理を実施することができる。
 また、上位装置1及び下位装置5をそれぞれ基地局装置B(BBU)及び無線装置R(RRH)とする場合、基地局装置B及び無線装置Rの間のインタフェース分界点は、通常は業界標準であるCPRI(Common Public Radio Interface)(非特許文献4を参照)にあるように、無線物理層でのベースバンドでのIQデータ点で規格されるが、図2-15に示すLTE(登録商標)の物理層構成の各点とすることが可能である。
 なお、上位装置1からOLT2の上り帯域情報取得部22への上り帯域情報の伝達手段として、専用の制御線を用いて直接的に、上り帯域情報取得部22に伝達する方法と、データ用のインタフェースでパケット多重してOLT2に伝達し、OLT2内で当該パケットをフィルタリングして上り帯域情報を抽出し、上り帯域情報取得部22に伝達する方法と、がある。いずれの方法を採っても、1ms程度で情報伝達は可能であり、LTE(登録商標)を対象とする場合、帯域割当処理の時間的な余裕は十分である。
 また、上位装置1から各下位装置5へ送信される上り帯域情報について、各下位装置5の識別情報が必須であり、各下位装置5から各ONU4へ送信されるデータに関する到着時刻及びデータ長が必須であり、その他管理情報が付加される。
 なお、第1の発明及び第2の発明は前述の各実施形態に係る発明に限らない。例えば、第1の発明に係る実施形態及び第2の発明に係る実施形態の構成を組み合わせてもよい。第1の発明に係る実施形態及び第2の発明に係る実施形態を組み合わせる場合、光加入者通信システムにおいて、第1の発明に係る上位装置1は、各下位装置5に対してスケジューリングを行い、OLT2に対して、各ONU4からOLT2への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、スケジューリングに基づいて算出し通知する。ここで、第2の発明に係るOLT2は、第1の発明に係る上位装置1及び各ONU4に接続され、上り通信のスケジューリングを第1の発明に係る上位装置から通知され、各ONU4に対して、各ONU4から自装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、上り通信のスケジューリングに基づいて算出し通知する。これにより、第1の発明に係る実施形態及び第2の発明に係る実施形態を組み合わせることで、帯域制御の処理を開始するまでの遅延時間を削減することができる。
 本発明に係る光加入者通信システム、光加入者通信方法、光加入者線終端装置及び上位装置は、上位装置及び下位装置の間の遅延時間に対する要求条件が厳しい通信システムに対して、適用することができ、例えば、基地局装置及び無線装置の間の遅延時間に対する要求条件が厳しい光張り出し基地局方式に対して、適用することができる。
(第1の発明に係る第1~第3実施形態における符号の説明)
1:上位装置
2:OLT
3:光ファイバ区間
3F:光ファイバ
3C:光カプラ
4、4-1、4-2、4-N:ONU
5、5-1、5-2、5-N:下位装置
B:基地局装置
R:無線装置
P:光デジタルインタフェース
11:スケジューリング実行部
12:上りデータ送信許可部
21:フィルタ部
22:帯域制御処理部
(第2の発明に係る第1~第5実施形態における符号の説明)
1:上位装置
2:OLT
3:光ファイバ区間
3F:光ファイバ
3C:光カプラ
4、4-1、4-2、4-N:ONU
5、5-1、5-2、5-N:下位装置
6:代理ONU
B:基地局装置
R:無線装置
P:光デジタルインタフェース
21:上位側通信部
22:上り帯域情報取得部
23:上りデータ送信許可部
24:下位側通信部
25:Reportパケット生成部
41、41-1:Reportパケット生成部
61:Reportパケット生成部

Claims (20)

  1.  単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置と、
     前記単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に光ファイバ及び光カプラを介して接続される光加入者線終端装置と、
     前記各光加入者線ネットワーク装置の下位に接続される単数又は複数の下位装置と、
     前記光加入者線終端装置の上位に接続され、前記各下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行い、前記光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記スケジューリングに基づいて算出し通知する上位装置と、
     を備えることを特徴とする光加入者通信システム。
  2.  前記上位装置は、前記光加入者線終端装置から取得された前記各光加入者線ネットワーク装置及び前記光加入者線終端装置の間の遅延時間の情報に基づいて、前記光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知する
     ことを特徴とする請求項1に記載の光加入者通信システム。
  3.  前記単数又は複数の下位装置は、光張り出し基地局方式における単数又は複数の無線装置であり、前記上位装置は、光張り出し基地局方式における基地局装置である
     ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光加入者通信システム。
  4.  上位装置が、自装置と通信を行う単数又は複数の下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行うスケジューリング実行ステップと、
     前記上位装置が、自装置の下位に接続される光加入者線終端装置であって、前記各下位装置の上位に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に光ファイバ及び光カプラを介して接続される光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記スケジューリングに基づいて算出し通知する上りデータ送信許可ステップと、
     を順に備えることを特徴とする光加入者通信方法。
  5.  前記上りデータ送信許可ステップは、前記光加入者線終端装置から取得された前記各光加入者線ネットワーク装置及び前記光加入者線終端装置の間の遅延時間の情報に基づいて、前記光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知する
     ことを特徴とする請求項4に記載の光加入者通信方法。
  6.  前記単数又は複数の下位装置は、光張り出し基地局方式における単数又は複数の無線装置であり、前記上位装置は、光張り出し基地局方式における基地局装置である
     ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の光加入者通信方法。
  7.  自装置と通信を行う単数又は複数の下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行うスケジューリング実行部と、
     自装置の下位に接続される光加入者線終端装置であって、前記各下位装置の上位に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に光ファイバ及び光カプラを介して接続される光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記スケジューリングに基づいて算出し通知する上りデータ送信許可部と、
     を備えることを特徴とする上位装置。
  8.  前記上りデータ送信許可部は、前記光加入者線終端装置から取得された前記各光加入者線ネットワーク装置及び前記光加入者線終端装置の間の遅延時間の情報に基づいて、前記光加入者線終端装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から前記光加入者線終端装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出し通知する
     ことを特徴とする請求項7に記載の上位装置。
  9.  単数又は複数の下位装置と、
     前記単数又は複数の下位装置と通信を行い、前記各下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行う上位装置と、
     前記各下位装置の上位に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置と、
     前記上位装置の下位に接続され、かつ、光ファイバ及び光カプラを介して前記単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に接続され、前記上り通信のスケジューリングを前記上位装置から通知され、前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から自装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記上り通信のスケジューリングに基づいて算出し通知する光加入者線終端装置と、
     を備えることを特徴とする光加入者通信システム。
  10.  前記光加入者線終端装置は、前記上りデータの送信要求量が前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されるのを待機することなく、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を前記各光加入者線ネットワーク装置に通知する
     ことを特徴とする請求項9に記載の光加入者通信システム。
  11.  前記光加入者線終端装置は、前記上り通信のスケジューリングに基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されたとみなされる前記上りデータの送信要求量を算出し、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出することを特徴とする請求項10に記載の光加入者通信システム。
  12.  前記単数又は複数の下位装置は、光張り出し基地局方式における単数又は複数の無線装置であり、前記上位装置は、光張り出し基地局方式における基地局装置である
     ことを特徴とする請求項9から11のいずれかに記載の光加入者通信システム。
  13.  上位装置が、自装置と通信を行う単数又は複数の下位装置に対して、前記各下位装置から自装置への上り通信のスケジューリングを行うスケジューリング実行ステップと、
     前記上位装置が、自装置の下位に接続される光加入者線終端装置に対して、前記上り通信のスケジューリングを通知するスケジューリング通知ステップと、
     前記光加入者線終端装置が、前記各下位装置の上位に接続され、かつ、光ファイバ及び光カプラを介して自装置に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から自装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記上り通信のスケジューリングに基づいて算出し通知する送信許可ステップと、
     を順に備えることを特徴とする光加入者通信方法。
  14.  前記送信許可ステップでは、前記光加入者線終端装置が、前記上りデータの送信要求量が前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されるのを待機することなく、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を前記各光加入者線ネットワーク装置に通知する
     ことを特徴とする請求項13に記載の光加入者通信方法。
  15.  前記送信許可ステップでは、前記光加入者線終端装置が、前記上り通信のスケジューリングに基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されたとみなされる前記上りデータの送信要求量を算出し、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出することを特徴とする請求項14に記載の光加入者通信方法。
  16.  前記単数又は複数の下位装置は、光張り出し基地局方式における単数又は複数の無線装置であり、前記上位装置は、光張り出し基地局方式における基地局装置である
     ことを特徴とする請求項13から15のいずれかに記載の光加入者通信方法。
  17.  自装置の上位に接続される上位装置に対するインタフェースである上位側通信部と、
     前記上位装置と通信を行う単数又は複数の下位装置の上位に接続され、かつ、光ファイバ及び光カプラを介して自装置に接続される単数又は複数の光加入者線ネットワーク装置に対するインタフェースである下位側通信部と、
     前記上位装置が前記各下位装置に対して行った、前記各下位装置から前記上位装置への上り通信のスケジューリングを、前記上位装置から取得する上り帯域情報取得部と、
     前記各光加入者線ネットワーク装置に対して、前記各光加入者線ネットワーク装置から自装置への上りデータの送信時刻及び送信許可量を、前記上り通信のスケジューリングに基づいて算出し通知する上りデータ送信許可部と、
     を備えることを特徴とする光加入者線終端装置。
  18.  前記上りデータ送信許可部は、前記上りデータの送信要求量が前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されるのを待機することなく、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を前記各光加入者線ネットワーク装置に通知する
     ことを特徴とする請求項17に記載の光加入者線終端装置。
  19.  前記上りデータ送信許可部は、前記上り通信のスケジューリングに基づいて、前記各光加入者線ネットワーク装置から通知されたとみなされる前記上りデータの送信要求量を算出し、前記上りデータの送信要求量に基づいて、前記上りデータの送信時刻及び送信許可量を算出することを特徴とする請求項18に記載の光加入者線終端装置。
  20.  前記単数又は複数の下位装置は、光張り出し基地局方式における単数又は複数の無線装置であり、前記上位装置は、光張り出し基地局方式における基地局装置である
     ことを特徴とする請求項17から19のいずれかに記載の光加入者線終端装置。
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