WO2016047521A1 - 光通信システム - Google Patents

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WO2016047521A1
WO2016047521A1 PCT/JP2015/076286 JP2015076286W WO2016047521A1 WO 2016047521 A1 WO2016047521 A1 WO 2016047521A1 JP 2015076286 W JP2015076286 W JP 2015076286W WO 2016047521 A1 WO2016047521 A1 WO 2016047521A1
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WO
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network
access network
signal
metro
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/076286
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English (en)
French (fr)
Inventor
聡一朗 亀谷
和夫 久保
杉原 隆嗣
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2016509163A priority Critical patent/JP5976253B1/ja
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    • 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]
    • H04L12/44Star or tree networks

Definitions

  • the present invention relates to an optical communication system, and more particularly to an optical communication system having an error correction function.
  • OTN Optical Transport Network
  • ODU Optical channel data Unit
  • OTU Optical channel Transport Unit
  • WDM Widelength Division Multiplex
  • ODUflex Optical channel data unit, flexible
  • the ODUflex can accommodate signals from low speed to high speed according to the user's communication capacity.
  • the payload area of the OTN frame is time-divided into a plurality of ODTU (Optical-channelicalData Tributary Unit) tributary slots.
  • the number of ODTU tributary slots is assigned to the payload area of the OTN frame according to the speed of the signal to be transferred.
  • Patent Document 1 In order to improve the bandwidth utilization efficiency of the network, a system that effectively utilizes the bandwidth that is not used for transferring user signals is necessary and very important.
  • a variable parity area is set in the payload area.
  • An error correction code is stored in the variable parity area.
  • Patent Document 1 discloses a method for changing and expanding a redundant area for error correction while avoiding an increase in transmission speed. In Patent Document 1, the redundant area is changed and expanded according to a transmission path penalty or a necessary user traffic capacity. Further, Patent Document 1 discloses a method for setting a variable parity area in units of ODTU tributary slots in a payload area in order to configure an FEC frame having excellent affinity with an OTN frame as a transmission frame. Yes. According to the method disclosed in Patent Document 1, the band utilization efficiency of the network can be improved by using a band not used for transferring the user signal for extending the transmission distance while maintaining compatibility with the OTN.
  • a method of viewing the network system as a whole including both the access network for improving the bandwidth utilization efficiency of the network and the metro network that accommodates the access network.
  • a PON Passive Optical Network
  • OLT Optical Network Terminal
  • ONU Optical Network Unit
  • An access network using is used.
  • the OLT output is generally transferred as a signal such as Ethernet (registered trademark) via a layer 2 switch (L2 switch) to a point where traffic is aggregated in the metro ring network. Used for.
  • L2 switch layer 2 switch
  • a signal from the ONU is directly accommodated in the OTN of the metro network.
  • Patent Document 2 discloses a method that enables effective use of a band in a metro ring network in relation to this method.
  • a system in which an OTN metro ring network such as a remote node (RN) and a ROADM network is interposed between an OLT and an ONU in an access network using a PON is constructed.
  • the mapping to the OTN frame in the remote node can be dynamically changed, thereby enabling effective use of the bandwidth in the metro ring network.
  • ITU International Telecommunication Union
  • ITU-T Recommendation G.709 ITU recommendation G.709
  • Patent Document 1 discloses improving the band utilization efficiency of a network by using a band that is not used for transferring a user signal for extending a transmission distance while maintaining compatibility with OTN. ing.
  • Patent Document 1 is not intended to improve the transmission distance in the metro core network by controlling the access network, and is also intended to reduce the cost related to bandwidth control of the access network. Not.
  • Patent Document 2 discloses a method for aggregating access network signals by dynamically changing communication band allocation used for data transmission from a remote node to a master station device.
  • Patent Document 2 does not consider any improvement in transmission performance of the metro network or tributary within the same wavelength, nor is it intended to reduce the cost.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an optical communication system that includes an access network and a metro network that accommodates the access network, and that reduces system cost. It is said.
  • the present invention provides a metro network-access network connection unit for connecting an access network and a metro network, and an aggregation process of signals of the access network from the metro network-access network connection unit provided at an aggregation point of the metro network And an aggregation processing unit that communicates in the metro network, and is connected to the access network, the metro network-access network connection unit, and the aggregation processing unit, and includes a transmission configuration of the metro network and a communication band of the access network. And an integrated control unit that performs integrated control of the optical communication system, and the access network is composed of one or more ONUs, and the metro network-access network connection unit transmits the signal of the access network to the metro network.
  • An ODU accommodating unit accommodated in an ODU signal in units of ODTU defined in the OTN, and a signal of the access network accommodated in the ODU signal in units of the ODTU A parity variable OTU processing unit that sets a part of a payload area of an OTU signal transferred in a metro network as a parity area for error correction performance in the metro network, and the integrated control unit
  • a first bandwidth control unit that determines a communication permitted bandwidth of the access network connected to the metro network according to transmission performance in transmission / reception, a bandwidth request of the access network, and a network management policy; Depending on the communication permitted bandwidth of the access network, the communication bandwidth of each ONU is set so that the sum of the communication bandwidths of the ONUs communicating in the metro network is less than or equal to the communication bandwidth permitted for the metro network.
  • ONU unit by performing band sharing between the ONUs sharing the same wavelength when the second band control unit to be set and two or more wavelengths are multiplexed
  • a third bandwidth control unit performs bandwidth control for a
  • the integrated control unit determines the communication permitted band of the access network connected to the metro network according to the transmission performance in the optical transmission / reception of the metro network, the bandwidth request of the access network, and the network management policy.
  • the communication bandwidth of each ONU is set so that the sum of the communication bandwidth of each ONU communicating in the metro network is less than or equal to the communication bandwidth permitted for the metro network according to the communication permitted bandwidth of the access network.
  • bandwidth control is performed in units of ONUs by sharing the bandwidth between the ONUs sharing the same wavelength, so that the access network and the access network can be accommodated. It is possible to reduce the system cost in an optical communication system configured with a metro network.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical communication system according to Embodiment 1 of the present invention. It is the block diagram which showed the structure of the PON interface in the optical communication system which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is the block diagram which showed the structure of the OTN signal processing part in the optical communication system which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is the block diagram which showed the structure of the OTN signal processing part in the optical communication system which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows the frame structure of a general OTUk frame. It is the block diagram which showed the structure of the connection part with respect to the metro network-access network connection part provided in ONU in the optical communication system which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • the first problem solved by the embodiment according to the present invention is to reduce the cost of the metro network in a network system composed of an access network and a metro network.
  • a band that is not used for transferring a user signal is used for extending a transmission distance by using a method as described in Patent Document 1
  • the transmission distance in the metro core network is set as follows.
  • the second problem to be solved by the embodiment according to the present invention is to reduce the cost related to bandwidth control of the access network.
  • As a method for limiting user signals transferred in the metro network it is possible to simply reduce the transmission speed (clock speed) of the access network.
  • clock speed the transmission speed
  • a method that does not involve clock conversion is not explicitly disclosed in Patent Document 1.
  • QoS Quality of Service
  • traffic selection is performed by means such as packet identification or frame identification.
  • a method of performing tributary division is conceivable.
  • subcarrier multiplexing is used as a transmission method, and each subcarrier is assigned to a different ONU, whereby control of shifting the signal transfer timing between the ONUs by DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) or the like is performed. It is possible to select the traffic from each ONU without performing the above.
  • DBA Dynamic Bandwidth Allocation
  • the third problem solved by the embodiment according to the present invention is the reduction of the cost caused by QoS in the access network.
  • the signal output is limited by the switch. Therefore, if it exceeds the allowable buffer of the QoS function of the switch, it is excessive for converting to a signal for transmission on the PON such as GTC (G-PON Transmission Convergence) and for transmitting the signal. Unnecessary costs such as power consumption and QoS service management for communication / signal retransmission request occur. Therefore, it is necessary to link signal input / output bandwidth management for each ONU based on transmission performance information in the metro core network.
  • a fourth problem to be solved by the embodiment according to the present invention is that a signal from an ONU is directly accommodated in an OTN of a metro network and disclosed in Patent Document 2, and the ONU is arranged in an OLT arranged at an aggregation point. In the system for processing the signal from the network, the cost for the transmission of the metro network is reduced.
  • the ODTU is accommodated in a LO-ODU (Lower Optical-Channel Data Unit) signal in units of ODTU, and an ODU-XC switch, etc.
  • LO-ODU Lower Optical-Channel Data Unit
  • the capacity of the WDM wavelength that is not used in the access network for the purpose of extending the transmission distance by the method described in Patent Document 1 the cost for the metro network is reduced and the bandwidth utilization efficiency of the entire network is improved. It becomes possible.
  • a fifth problem solved by the embodiment according to the present invention is a reduction in cost when accommodating a plurality of ONUs at a single wavelength in an access network.
  • ONU signals accommodated in the same wavelength on the PON are accommodated in the same LO-ODU. Therefore, all ONU signals accommodated in the same wavelength are processed by the same OLT, and dispersion processing cannot be performed at a plurality of aggregation points.
  • a method of selecting traffic by means such as packet identification or frame identification is conceivable.
  • processing is improved by performing tributary division at the remote node (RN).
  • tributary division at the remote node by performing the tributary division at the remote node (RN), the cost for improving the response time related to the bandwidth control when the distance between the OLT and the ONU becomes longer is given to the remote node (RN). Therefore, the implementation cost of the bandwidth control system is reduced.
  • an embodiment of the present invention which will be described later, has a function of providing variable transmission performance by setting a part of the payload area as a parity area for error correction performance in a metro network, and user bandwidth control from the access network. It has a bandwidth control function performed by buffer or tributary control and a bandwidth control function of each ONU constituting the access network according to the transmission performance of the metro network.
  • the embodiment of the present invention is an optical communication system in which a signal from an ONU is directly accommodated in the metro network by ODTU with respect to the OTN of the metro network and the signal is processed by the OLT arranged at the aggregation point by these functions. is there.
  • the function of extending the transmission distance of the metro network by generating an ODTU not used in the metro network by controlling the wavelength used in the PON, and the remote node (RN) as viewed from the ONU group 21 Cost reduction by constructing an optical communication system using a function of performing ONU unit transfer setting and bandwidth control by performing tributary division in the integrated control unit 24 or the metro network-access network connection unit 22 Provided network system.
  • FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of the optical communication system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • reference numeral 21 denotes an ONU group constituting the access network.
  • Reference numeral 22 denotes a connecting portion between the metro network and the access network (hereinafter referred to as a metro network-access network connecting portion 22).
  • An aggregation processing unit 23 is provided at an aggregation point of the metro network and aggregates and processes the access network signals and transfers them to the metro network.
  • An integrated control unit 24 performs integrated control of the optical communication system.
  • One or a plurality of ONU groups 21 are provided.
  • One or a plurality of aggregation processing units 23 are provided.
  • the ONU group 21 is composed of one or a plurality of ONUs 210.
  • the ONU group 21 is composed of PON having a single wavelength or a plurality of wavelengths.
  • the ONU group 21 has a band control function with a single clock based on a command from the integrated control unit 24.
  • the ONU group 21 performs communication by multiplexing a single wavelength or a plurality of wavelengths.
  • the plurality of ONUs 210 are divided into two or more groups, and different wavelengths are used for each group. That is, ONUs 210-1-1, 210-1-2,... Constituting the first group share one and the same wavelength, and ONUs 210-2-1, 210 constituting the second group. -2-2,...
  • the ONU group 21 has a bandwidth control function for performing bandwidth control of each ONU constituting the access network according to the transmission performance of the metro network.
  • the metro network-access network connection unit 22 includes one or a plurality of PON interfaces 221 serving as an access network interface, an OTN signal processing unit 222, and one or a plurality of metro network optical transceivers 223 serving as a metro network interface. It consists of and.
  • the PON interface 221 is connected to the metro network optical transceiver 223 via the OTN signal processing unit 222. When a plurality of PON interfaces 221 are provided, each PON interface 221 is connected to a different ONU group 21.
  • the aggregation processing unit 23 includes a metro network optical transceiver 231 serving as a metro network interface, and an access network aggregation processing unit 232 that aggregates access network signals.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the PON interface 221 provided in the metro network-access network connection unit 22.
  • the PON interface 221 includes a wavelength multiplexed signal separation unit 2210, a PON transceiver 2211, and a PON signal processing unit 2212.
  • the wavelength division multiplexing signal separation unit 2210 may be provided as necessary.
  • the wavelength multiplexing / separation unit 2210 performs wavelength multiplexing / separation on the optical signals from the ONU group 21.
  • each wavelength signal is transmitted / received by the PON transceiver 2211, and signal processing is performed by the PON signal processing unit 2212.
  • the PON signal processing unit 2212 is connected to the OTN signal processing unit 222 connected to the output side of the PON interface 221.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the OTN signal processing unit 222 provided in the metro network-access network connection unit 22.
  • the OTN signal processing unit 222 includes a LO-ODU storage unit 2222 connected to the PON signal processing unit 2212 of the PON interface 221 and a parity variable OTU processing unit 2221 connected to the LO-ODU storage unit 2222.
  • the LO-ODU exchange unit 2223 is provided as necessary.
  • Each PON signal processing unit 2212 shown in FIG. 3 is connected to the LO-ODU accommodating unit 2222 shown in FIG.
  • the LO-ODU accommodating unit 2222 accommodates the signal from the access network in the LO-ODU signal so that the signal from the access network is transferred through the metro network.
  • Each LO-ODU signal has an ODTU defined in the OTN of the metro network as a unit.
  • the LO-ODU signal output from each LO-ODU accommodating unit 2222 is input to the parity variable OTU processing unit 2221 and transferred to the metro network.
  • the parity variable OTU processing unit 2221 sets a part of the payload area of each LO-ODU signal as a parity area for error correction performance in the metro network. If it is not desired to fix the combination with the LO-ODU storage unit 2222 for the plurality of parity variable OTU processing units 2221, the LO-ODU storage unit is connected via the LO-ODU exchange unit 2223 as shown in FIG. 2222 and the parity variable OTU processing unit 2221 are connected.
  • the LO-ODU exchanging unit 2223 in FIG. 4 is not necessary.
  • the LO-ODU exchange unit 2223 has a cross-connect function. Using this function, the LO-ODU exchanging unit 2223 changes the combination of the plurality of parity variable OTU processing units 2221 and the LO-ODU accommodating unit 2222 under the control of the integrated control unit 24 shown in FIG.
  • the parity variable OTU processing unit 2221 is connected to the metro network optical transceiver 231 of the aggregation processing unit 23 illustrated in FIG. 2 via the metro network optical transceiver 223.
  • the integrated control unit 24 shown in FIG. 2 includes a first band control unit (not shown), a second band control unit (not shown), and a third band control unit (not shown). is doing.
  • the first bandwidth control unit of the integrated control unit 24 is connected to the metro network-access network connection unit 22 in accordance with transmission performance in optical transmission / reception of the metro network, access network bandwidth requirements, and network administrator policy. Determines and controls the communication permitted bandwidth of the access network.
  • the transmission performance includes at least one of transmission distance and transmission characteristics.
  • the first band control unit first calculates error correction performance necessary for signal transmission based on the optical transmission performance of the transmission path allocated on the metro network to each optical transceiver of the metro network.
  • the first bandwidth control unit determines the redundancy of error correction based on the calculated error correction performance for each optical transceiver in the metro network. Furthermore, the first bandwidth control unit determines the size of an area to be allocated as parity in the payload area of the OTN frame transmitted by the optical transceiver. Since the entire payload area of the OTN frame is fixed, when the size of the area to be allocated as the parity is determined, the communication permitted band for the transferable access network signal to the metro network is determined.
  • the transmission performance is calculated as follows, for example. Regarding the error correction performance and redundancy satisfying each transmission performance, the error correction performance required for signal transmission is measured in advance according to the transmission performance, and the measured value is held in a LUT (Look Up Table).
  • the transmission performance is calculated by referring to the LUT using the error rate obtained by performing optical communication without error correction or the value calculated from the line design information such as the fiber length / amplifier. it can. It is also possible to reconfigure the optical network of the metro network so that the optical transceiver uses a different optical transmission path according to the bandwidth requirement of the access network and the policy of the network manager. Further, the second bandwidth control unit of the integrated control unit 24 communicates each ONU of the access network connected to the metro network at the metro network-access network connection unit 22 according to the determined communication permitted bandwidth of the access network. The communication band of each ONU is set so that the sum of the bands is equal to or less than the communication band permitted for the metro network.
  • the second bandwidth control unit reduces unnecessary communication from each ONU to the metro network-access network connection unit 22.
  • the third band control unit of the integrated control unit 24 performs band control in units of ONUs by sharing the band among the ONUs sharing the same wavelength when two or more wavelengths are multiplexed. .
  • the communication of the ONU assigned to a specific wavelength is temporarily performed. It is also possible to limit the sum of the ONU communication bandwidths even by blocking it permanently or permanently.
  • the integrated control unit 24 provides pass-through signal transfer to the metro network in units of ODTU by using tributary division for communication in the access network. As a result, the integrated control unit 24 reduces the number of implementations related to the access network processing of the metro network-access network connection unit 22. In addition, the integrated control unit 24 provides route determination in units of ONUs, and also provides dynamic allocation change of communication bands for the same equipment within the same wavelength, between wavelengths, and between PON interfaces.
  • the integrated control unit 24 calculates the number of tributaries for each ONU so that the product of the number of tributaries and the bandwidth of each tributary is less than the communication permitted bandwidth determined by the second bandwidth control unit. Then, the integrated control unit 24 determines the tributary arrangement used by each ONU so that each ONU does not use the same tributary. In addition, the integrated control unit 24 uses subcarrier communication for communication in the access network and performs tributary division by subcarrier division, so that synchronization between tributaries is not required, and seamless dynamic bandwidth is provided in pass-through transfer. Provide quota.
  • the integrated control unit 24 encodes the error correction coding rate for each optical transmission / reception unit 223 in the metro network-access network connection unit 22 in accordance with the transmission performance (transmission distance / transmission characteristics) of each transmission line in the metro network. Determine. Further, the integrated control unit 24 determines and controls user traffic from the access network that can be transmitted in the metro network, that is, a communication permission band of the access network. When the modulation scheme of the metro network optical transceiver 223 is variable, the transmission characteristics and the amount of traffic that can be transmitted according to the modulation scheme are taken into account.
  • the integrated control unit 24 in addition to the transmission characteristics between nodes, the traffic transfer request in each metro network-access network connecting unit 22, the policy of the network administrator, and According to the traffic grooming, the user traffic transmission configuration in the metro network and the user traffic from the access network permitted to transmit to the metro network for each metro network-access network connection unit 22 are determined.
  • each ONU 210 is determined and controlled in the integrated control unit 24 or each metro network-access network connection unit 22.
  • the integrated control unit 24 or each metro network-access network connection unit 22 determines the communication amount based on the communication demand in each ONU 210 and the communication policy set by the user, and performs idle control (idle control) using a buffer or tributary division
  • the communication capacity transmitted from each ONU 210 with a single clock is controlled.
  • tributary division between the ONUs 210-1-1, 210-1-2,... Transmitted and received at the same wavelength tributary allocation to each ONU 210 is determined.
  • OFDM Orthogonal Frequency Domain Multiplexing
  • one or more different subcarriers are assigned as tributaries for each ONU 210.
  • the number of assigned tributaries is changed in each ONU 210.
  • the traffic at that wavelength is adjusted by providing a tributary that is not assigned to any ONU 210.
  • the tributary allocation between the ONUs 210 is variable at any time within the communication capacity range determined by the integrated control unit 24 for the metro network-access network connection unit 22.
  • the integrated control unit 24 or each metro network-access network connection unit 22 has a bandwidth control function for performing user bandwidth control from the access network by buffer or tributary control.
  • tributary division is performed in the metro network-access network connection unit 22 which is a remote node (RN), so that ONU unit transfer settings and bandwidth control can be performed.
  • RN remote node
  • the PON interface 221 processes a signal from the ONU group 21 for each wavelength and outputs it to the LO-ODU accommodating unit 2222 of the OTN signal processing unit 222.
  • the LO-ODU accommodating unit 2222 sends the signal output from the PON interface 221 to the LO-ODU configured with the number of ODTUs necessary for the traffic to be transferred. It is accommodated by a method such as GMP (Generic Mapping Procedure) shown in FIG.
  • GMP Generic Mapping Procedure
  • an access signal exchange / multiplex processing unit 2225 may be provided between the PON interface 221 and the LO-ODU accommodating unit 2222 as in the OTN signal processing unit 222A shown in FIG.
  • the access signal exchange / multiplex processing unit 2225 can multiplex a plurality of tributary signals processed by the same aggregation processing unit 23 and accommodate them in the same LO-ODU.
  • the tributary signal to be multiplexed is a signal from all ONUs 210 belonging to the same metro network-access network connection unit 22, regardless of the wavelength used in the PON and the PON interface 221 to be accommodated.
  • signals from each ONU of the ONU group 21 are accommodated in the metro network directly by ODTU with respect to the OTN of the metro network, and the signal is transmitted by the aggregation processing unit 23 arranged at the aggregation point.
  • the aggregation processing unit 23 arranged at the aggregation point.
  • the LO-ODU exchanging unit 2223 stores the signal of the access network in the LO-ODU accommodating unit 2222 of the metro network-access network connecting unit 22.
  • the LO-ODU signal transferred from another node connected in the metro network is also input.
  • the LO-ODU exchange unit 2223 exchanges these LO-ODU signals and transfers them to the parity variable OTU processing unit 2221.
  • the total of the LO-ODU bandwidth transferred to each parity variable OTU processing unit 2221 becomes a value equal to or smaller than the transmittable traffic determined by the integrated control unit 24.
  • the parity variable OTU processing unit 2221 generates an OTU frame signal for signal transmission in the metro network from the transferred LO-ODU, performs error correction coding on the OTU frame, and sends the OTU frame signal to the metro network optical transceiver 223. And forward.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a frame configuration of the OTU4 frame disclosed in Non-Patent Document 1.
  • an OTU4 frame can be used as the OTU frame.
  • the OTU4 frame includes a payload area for storing actual communication data such as a client signal, an FA OH (Frame Alignment OverHead) for frame synchronization, an OTU4 OH and an ODU4 OH for maintenance monitoring information.
  • FA OH Framework Alignment OverHead
  • OPU4 OH Optical channel Payload Unit-k for payload mapping and the payload part of OPU4, and further, bit errors due to degradation of optical quality after transmission It has an FEC redundant area for storing information of an error correction code for correction.
  • the payload part of OPU4 is composed of 80 ODTU time slots, and by combining a plurality of ODTUs, a storage area for a LO-ODU signal, which is an ODU signal that is slower than itself, is configured to accommodate a plurality of LO-ODU signals. I do.
  • the parity variable OTU processing unit 2221 uses some ODTU time slots as errors as disclosed in Patent Document 2. By assigning as a correction parity area, error correction performance sufficient for signal transmission is obtained, and signals from a plurality of LO-ODU accommodating units 2222 are assigned to each ODTU time slot. The total of ODTU time slots occupied by the LO-ODU from the LO-ODU accommodating unit 2222 by the second bandwidth control unit of the integrated control unit 24 is not allocated as a parity area in the OPU4 payload.
  • the payload area of the OPU 4 is determined regardless of the transmission performance in the metro network and the transmission signal capacity from the access network to be transmitted. While maintaining the size, the parity area necessary for signal transmission of the LO-ODU and the metro network for accommodating signals from the access network is secured.
  • the metro network optical transceiver 223 performs electro-optical conversion of the OTU frame signal subjected to the error correction processing and outputs it to the metro network.
  • the metro network includes one or a plurality of aggregation processing units 23 and a metro network-access network connection unit 22.
  • the metro network performs processing such as wavelength multiplexing processing, optical cross-connect and ODU cross-connect, optical amplification, optical-electrical-optical conversion as necessary, and converts the LO-ODU signal containing the access network signal to the metro network.
  • the data is transferred to an appropriate aggregation processing unit 23 among the one or more aggregation processing units 23 existing on the network.
  • Each aggregation processing unit 23 has one or a plurality of metro network optical transceivers 231. Each aggregation processing unit 23 performs optical-electrical conversion, error correction decoding, LO-ODU signal extraction, and access network signal extraction on the optical signal received by each metro network optical transceiver 231, and the access network Transfer to the aggregation processing unit 232.
  • the access network aggregation processing unit 232 processes the transferred access network signal.
  • the access network aggregation processing unit 232 performs transfer processing of the transferred user signal. For example, if it is a packet signal such as Ethernet (registered trademark), the access network aggregation processing unit 232 performs a packet signal transfer process. In the case of a PON transmission signal from the ONU, the access network aggregation processing unit 232 extracts a user signal from the PON transmission by one or a plurality of OLTs before the user signal transfer process.
  • the parity variable OTU processing unit 2221 and the LO that provide variable transmission performance by using a part of the payload area as the error correction performance parity area in the metro network.
  • -Traffic grooming by the ODU exchange unit 2223 is used.
  • the user traffic on the access network is controlled by the integrated control unit 24 from the viewpoint of transmission characteristics, communication requests of each ONU, and communication policy. Therefore, the number of optical-electrical-optical conversions required in the metro network can be optimized.
  • the bandwidth with a single clock in the PON Control can be realized. Also, unnecessary communication from the ONU group 21 to the PON interface 221 can be reduced by controlling the output bandwidth of each ONU 210 according to the transmission bandwidth of the access network determined by the integrated controller 24. In addition, in the communication from the ONU group 21 to the PON interface 221, when two or more wavelengths are multiplexed, band sharing is performed between the ONUs 210 sharing the same wavelength, so that not only the wavelength unit but also the ONU 210 unit is used. Band control can be realized.
  • the tributary division it is possible to provide pass-through signal transfer to the metro network in units of ODTU, thereby reducing the implementation related to the processing of the metro network-access network connection unit 22.
  • the route is determined not only in the wavelength unit but also in the ONU 210 unit, and the dynamic allocation change of the communication band within the same wavelength, between the wavelengths, and between the PON interfaces in the metro network-access network connection unit 22 is realized. Yes.
  • subcarrier communication is used as a tributary division method, it is not necessary to perform synchronization control between tributaries of light emission timing to avoid interference between ONUs 210, and seamless dynamic bandwidth in pass-through transfer Assignments can be provided.
  • the optical communication system according to Embodiment 1 of the present invention is provided at the metro network-access network connection unit 22 for connecting the access network and the metro network, and at the aggregation point of the metro network.
  • the access network connection unit 22 is connected to the aggregation processing unit 23 that performs aggregation processing of the access network signals and communicates in the metro network, and is connected to the access network, the metro network-access network connection unit 22, and the aggregation processing unit 23.
  • an integrated control unit 24 for performing integrated control of the optical communication system by controlling the transmission configuration and the communication band of the access network.
  • the access network is composed of an ONU group 21 including one or more ONUs 210.
  • the metro network-access network connection unit 22 stores an access network signal in an ODU signal in units of ODTUs defined in the OTN of the metro network, and an ODU signal in units of ODTUs. It has a parity variable OTU processing unit 2221 that sets a part of the payload area of the OTU signal for transferring the access network signal in the metro network as a parity area for error correction performance in the metro network.
  • the integrated control unit 24 has the following three band control units.
  • a first bandwidth control unit that determines a communication permitted bandwidth of an access network connected to the metro network according to transmission performance in optical transmission / reception of the metro network, a bandwidth request of the access network, and a network management policy (2) ) According to the determined communication permission band of the access network, the communication band of each ONU so that the sum of the communication bands of each ONU communicating in the metro network is equal to or less than the communication band permitted for the metro network. (3) When multiplexing two or more wavelengths, a band control is performed for each ONU by sharing a band between the ONUs sharing the same wavelength.
  • the integrated control unit 24 performs the process according to the transmission performance in optical transmission / reception of the metro network, the bandwidth request of the access network, and the network management policy. Determining a communication permission band access network connected to the B network. In addition, the sum of the communication bands of the ONUs that communicate with each other in the metro network is less than or equal to the communication band permitted for the metro network according to the determined communication permitted band of the access network. Next, the communication band of each ONU is set. In addition, when two or more wavelengths are multiplexed, the integrated control unit 24 performs band control in units of ONUs by sharing the band among the ONUs sharing the same wavelength. As a result, in the first embodiment, the system cost can be reduced in the optical communication system including the access network and the metro network.
  • Embodiment 2 in the optical communication system shown in the first embodiment, when transmitting / receiving a signal from a single ONU 210 using a plurality of tributaries (subcarriers), the same communication capacity is provided. Divide into one or more logical lanes.
  • the signal division is not performed at the packet level by the LAG (Link Aggregation Group) technique or the like, but is performed in units of bits, thereby improving the signal accommodation efficiency and the packet signal distribution processing. Enables circuit reduction.
  • LAG Link Aggregation Group
  • the user signal is divided into a plurality of logical lanes, and the user signal is divided into a plurality of tributaries by framing the user signal for each logical lane. In this way, a reduction in communication capacity is suppressed.
  • Embodiment 2 provides a function of performing signal time division transfer on a user signal data series, not on a packet basis. Therefore, it is not necessary to synchronously identify signals on a packet basis. Also, idle is inserted into the signal sequence before time division. Therefore, it is possible to reduce the frequency of idle insertion compared to the case where the idle signal is inserted into each tributary after signal division.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a connection unit in the ONU 210 according to the second embodiment.
  • the connection unit is connected to the metro network-access network connection unit 22.
  • the connection unit of the ONU 210 includes a logical lane number control unit 2101, a sequence number control unit 2102, a parallelization processing unit 2103, a frame unit 2104, and a tributary accommodation unit 2105.
  • the integrated control unit 24 notifies the number of usable tributaries to the logical lane number control unit 2101 of each ONU 210.
  • the logical lane number control unit 2101 determines the number of logical lanes that can be transferred based on the number of available tributaries.
  • the parallel processing unit 2103 converts the band-controlled end user signal into a parallel signal in the signal transfer to the metro network-access network connection unit 22 which is the RN of the end user signal.
  • the number of parallel outputs of the parallel processing unit 2103 is variable and is the same as the number of logical lanes specified by the logical lane number control unit 2101.
  • the parallel processing unit 2103 is configured with a packet buffer, the unit of the number of read bits is the same as the number of designated logical lanes, and parallel processing is realized by assigning each read bit to different logical lanes. it can.
  • the parallel processing unit 2103 may perform bandwidth control.
  • the parallel processing unit 2103 is configured with a packet buffer, and the bandwidth control operation is performed in a state where data is stored in the packet buffer.
  • the parallel processing unit 2103 by configuring a part of the parallel processing unit 2103 with a First-In-First-Out circuit, it is possible to accommodate a fixed rate signal as an end user signal.
  • the parallel signals assigned to the respective logical lanes are input to different frame sections 2104-1, 2104-2, 2104-3,.
  • Each of the frame sections 2104-1, 2104-2, 2104-3,... Adds a header including a logical lane identification number and a sequence number to the input signal, and then converts the signal into a logical frame.
  • all the logical lanes are configured to have the same frame length and the same frame rate.
  • the logical frame is configured so that the phase of the frame is the same for all the logical frames for which signal generation is performed, and the sequence number is managed by the sequence number control unit 2102 and generated at the same timing. The same sequence number is assigned to all.
  • Each generated logical lane signal is input to the tributary container 2105. Then, each logical lane signal is assigned to one of the tributary signals assigned to perform communication with the metro network-access network connection unit 22 in the tributary accommodation unit 2105, and the metro network-access network connection unit 22 Forwarded to
  • the end user signal stored in the logical frame by the ONU 210 is recovered by the aggregation processing unit 23.
  • the aggregation processing unit 23 has a split signal return unit (not shown) that recovers a split signal using the logical lane number and sequence number of the header area of each frame. .
  • the operation is the reverse of the signal transmission in the ONU 210.
  • the synchronization operation is performed with the header position and the sequence number in the header between each logical frame, and the delay difference is eliminated to perform parallel operation.
  • the original signal is recovered from the converted signal.
  • the parallel processing unit 2103 divides the signal into a plurality of logical lanes without regard to the packet structure, and the frame unit 2104
  • the parallel processing unit 2103 divides the signal into a plurality of logical lanes without regard to the packet structure, and the frame unit 2104
  • the second embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment, so that the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • each ONU 210 includes a parallel processing unit 2103 that divides the input signal into a plurality of logical lanes, and a header area that includes information on the logical lane number and sequence number for each logical lane.
  • a frame unit 2104 that generates a frame having a fixed length and a fixed speed, and a tributary storage unit 2105 that allocates a frame of each logical lane to a transmission / reception tributary of the ONU.
  • the aggregation processing unit 23 includes a divided signal restoration unit that restores the divided signals using the logical lane number and the sequence number of the header area of each frame.
  • each ONU 210 distributes a signal to a wavelength for transmitting a signal in frame units when performing signal transfer with two or more transmission / reception tributaries.
  • the signal is divided into one or a plurality of logical lanes having the same communication capacity. Send and receive.
  • the signal division is not performed at the packet level, but is performed in units of bits, thereby improving the signal accommodation efficiency and enabling the circuit related to the packet signal distribution processing to be reduced. can get.

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Abstract

 統合制御部24が、メトロ網の光送受信における伝送性能、アクセス網の帯域要求、および、ネットワーク管理ポリシーに応じて、メトロ網に接続されるアクセス網の通信許可帯域を決定し、決定されたアクセス網の通信許可帯域に応じて、メトロ網にて通信する各ONU210の通信帯域の総和が、メトロ網に対して許可された通信帯域以下となるように各ONU210の通信帯域を設定し、また、同一の波長を共有する各ONU間で帯域共有を行うことでONU単位での帯域制御を行う。

Description

光通信システム
 この発明は光通信システムに関し、特に、誤り訂正機能をもつ光通信システムに関するものである。
 メトロ・コア網で大容量のデータを伝送するために、OTN(Optical Transport Network)がITU-T G.709(非特許文献1参照)で標準化されている。G.709では、現在、1Gb/sから100Gb/sまでの伝送速度に対応したODU(Optical channel Data Unit)及びOTU(Optical channel Transport Unit)が標準化されている。ODUフレームまたはOTUフレームをWDM(Wavelength Division Multiplex)で多重化転送することで、単一の波長の40~80倍の伝送容量の光通信システムを構築できる。また、従来のODUに加え、ODUflex(Optical channel Data Unit, flexible)も標準化されている。ODUflexは、ユーザの通信容量に応じた低速から高速までの信号を収容することができる。OTNフレームのペイロード領域は複数のODTU(Optical-channel Data Tributary Unit)トリビュタリスロットで時分割構成されている。OTNフレームのペイロード領域には、転送を行う信号の速度に応じてODTUトリビュタリスロット数を割り当てる。
 ネットワークの帯域利用効率の向上を図るためには、ユーザ信号の転送に使用されていない帯域を有効的に活用する方式が、必要であり、非常に重要である。特許文献1では、ペイロード領域内に、可変パリティ領域を設定している。可変パリティ領域には、誤り訂正符号が格納される。特許文献1では、伝送速度の上昇を回避しながら、誤り訂正のための冗長領域を変更かつ拡大するための方法が示されている。特許文献1では、冗長領域を、伝送路のペナルティまたは必要なユーザトラヒックの容量に応じて、変更かつ拡大している。さらに、特許文献1には、伝送フレームであるOTNフレームとの親和性に優れたFECフレームを構成するために、ペイロード領域内にODTUトリビュタリスロット単位で可変パリティ領域を設定する方法が示されている。特許文献1に示された方法により、OTNとの互換性を保ちながら、ユーザ信号の転送に使用されない帯域を伝送距離の延伸に用いることにより、ネットワークの帯域利用効率の向上が実現される。
 また、ネットワークの帯域利用効率向上を図るアクセス網とそのアクセス網を収容するメトロ網との両方を含めて、ネットワークシステムを総体的に見る方法がある。一般的に、アクセス網のトラフィックを収容・集約するメトロ網に対しては、図1のように、OLT(Optical Line Terminal)とONU(Optical Network Unit)とで構成されるPON(Passive Optical Network)を用いたアクセス網が用いられる。当該アクセス網において、OLTの出力を、レイヤ2スイッチ(L2スイッチ)を介して、Ethernet(登録商標)等の信号として、メトロリング網にてトラフィックを集約する地点へと転送する方式が、一般的に用いられる。これに対して、特許文献2では、ONUからの信号をメトロ網のOTNに対して直接収容している。また、集約地点に配置されたOLTにおいて、ONUからの信号を処理している。こうすることで、異なるPONシステムに配備されたONU間の処理を、同一のOLTで処理することで、効率化を図っている。特許文献2では、当該方式に関連させて、メトロリング網内の帯域の有効活用を可能とする方法が示されている。特許文献2記載の方式では、PONを用いたアクセス網において、OLTとONUとの間に、リモートノード(RN)及びROADMネットワーク等、OTNによるメトロリング網を介在させるシステムを構築している。そうして、リモートノードにおけるOTNフレームへのマッピングをダイナミックに変更可能とすることで、メトロリング網内の帯域の有効活用を可能としている。
国際公開第2013/084341号 特開2013-46132号公報
ITU(International Telecommunication Union),"ITU-T Recommendation G.709"(ITU勧告 G.709),2009年12月
 上述したように、特許文献1では、OTNとの互換性を保ちながら、ユーザ信号の転送に使用されない帯域を伝送距離の延伸に用いることで、ネットワークの帯域利用効率を向上させることについては開示されている。しかしながら、特許文献1では、アクセス網の制御によりメトロ・コア網での伝送可能距離を向上させることについては意図されておらず、また、アクセス網の帯域制御に関するコストを低減させることについても意図されていない。
 また、特許文献2では、リモートノードから親局装置へのデータ送信に用いる通信帯域割当をダイナミックに変更可能とすることで、アクセス網の信号を集約する方法については開示されている。しかしながら、特許文献2では、メトロ網の伝送性能向上や同一波長内のトリビュタリについては何ら考慮されておらず、また、コストを低減させることについても意図されていない。
 この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、アクセス網とアクセス網を収容するメトロ網とで構成され、システムコストの低減を図るための光通信システムを提供することを目的としている。
 この発明は、アクセス網とメトロ網とを接続するメトロ網-アクセス網接続部と、前記メトロ網の集約地点に設けられ、前記メトロ網-アクセス網接続部からの前記アクセス網の信号を集約処理して前記メトロ網にて通信する集約処理部と、前記アクセス網、前記メトロ網-アクセス網接続部及び前記集約処理部に接続され、前記メトロ網の伝送構成と前記アクセス網の通信帯域とを制御して光通信システムの統合制御を行う統合制御部とを備え、前記アクセス網は1以上のONUから構成され、前記メトロ網-アクセス網接続部は、前記アクセス網の信号を、前記メトロ網のOTNにおいて定義されるODTUを単位とするODU信号に収容するODU収容部と、前記ODTU単位で、前記ODU信号に収納された前記アクセス網の信号をメトロ網にて転送するOTU信号のペイロード領域の一部を、前記メトロ網における誤り訂正性能用パリティ領域として設定するパリティ可変OTU処理部とを有し、前記統合制御部は、前記メトロ網の光送受信における伝送性能、前記アクセス網の帯域要求、および、ネットワーク管理ポリシーに応じて、前記メトロ網に接続される前記アクセス網の通信許可帯域を決定する第1の帯域制御部と、決定された前記アクセス網の通信許可帯域に応じて、前記メトロ網にて通信する各前記ONUの通信帯域の総和が、前記メトロ網に対して許可された通信帯域以下となるように各前記ONUの通信帯域を設定する第2の帯域制御部と、2以上の波長を多重する場合に、同一の波長を共有する各前記ONU間で帯域共有を行うことでONU単位での帯域制御を行う第3の帯域制御部とを有する、光通信システムである。
 この発明は、統合制御部が、メトロ網の光送受信における伝送性能、アクセス網の帯域要求、および、ネットワーク管理ポリシーに応じて、メトロ網に接続されるアクセス網の通信許可帯域を決定し、決定されたアクセス網の通信許可帯域に応じて、メトロ網にて通信する各ONUの通信帯域の総和が、メトロ網に対して許可された通信帯域以下となるように各ONUの通信帯域を設定し、また、2以上の波長を多重する場合には、同一の波長を共有する各ONU間で帯域共有を行うことでONU単位での帯域制御を行うようにしたので、アクセス網とアクセス網を収容するメトロ網とで構成される光通信システムにおいてシステムコストの低減を図ることができる。
従来のネットワークシステムの構成を示したブロック図である。 この発明の実施の形態1に係る光通信システムの構成を示したブロック図である。 この発明の実施の形態1に係る光通信システムにおけるPONインタフェースの構成を示したブロック図である。 この発明の実施の形態1に係る光通信システムにおけるOTN信号処理部の構成を示したブロック図である。 この発明の実施の形態1に係る光通信システムにおけるOTN信号処理部の構成を示したブロック図である。 一般的なOTUkフレームのフレーム構成を示す図である。 この発明の実施の形態2に係る光通信システムにおけるONUに設けられたメトロ網-アクセス網接続部に対する接続部の構成を示したブロック図である。
 以下、この発明に係る実施の形態について説明する。この発明に係る実施の形態においては、アクセス網とアクセス網を収容するメトロ網とで構成される光通信システムにおいて、システムコストの低減を図るための実施の形態について説明する。
 この発明に係る実施の形態が解決する第1の課題は、アクセス網とメトロ網とで構成されるネットワークシステムにおいて、メトロ網のコスト低減を行うことである。本実施の形態では、メトロ網において、特許文献1に記載されるような方法を用いてユーザ信号の転送に使用されない帯域を伝送距離の延伸に用いる場合、メトロ・コア網での伝送可能距離を向上させるために、意図的に転送するユーザ信号を制限する方法について提案する。
 この発明に係る実施の形態が解決する第2の課題は、アクセス網の帯域制御に関するコストの低減である。メトロ網にて転送するユーザ信号を制限する方法としては、単純にアクセス網の伝送速度(クロック速度)を低減することで可能である。しかしながら、帯域を制御するためには、クロック変換の回路を用意する必要がある。クロック変換を介さない方式は、特許文献1においては明示されていない。しかしながら、メトロ網にて転送するユーザ信号を制限する方法としては、例えば図1に示すようなレイヤ2などのスイッチを用いた構成においては、当該スイッチにおいてQoS(Quality of Service)の管理を行うことにより、メトロ網にて転送される帯域を制限する方法が挙げられる。一方で、このような場合にはパケット識別あるいはフレーム識別などの手段でトラフィックの選別を行うことになるが、このような処理を省くためトリビュタリ分割を行う方法が考えられる。また、トリビュタリ分割を行うにあたっては、伝送方式としてサブキャリア多重を用い、各サブキャリアを異なるONUに割り当てるようにすることで、DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)等によりONU間で信号転送のタイミングをずらす制御を行わなくても、各ONUからのトラフィックの選別を実現可能である。
 この発明に係る実施の形態が解決する第3の課題は、アクセス網におけるQoSにより生じるコストの低減である。この場合、PONから見れば、スイッチにて信号出力が制限されることになる。そのため、スイッチのQoS機能の許容可能なバッファを上回る場合には、GTC(G-PON Transmission Convergence)等のPON上で伝送を行うための信号への変換、および、信号伝送を行うために過分の通信・信号再送要求を行うための電力消費やQoSのサービス管理といった、無駄なコストが発生する。したがって、各ONUに対する信号入出力の帯域管理を、メトロ・コア網での伝送性能情報を元に連動させる必要がある。
 この発明に係る実施の形態が解決する第4の課題は、特許文献2に示されている、ONUからの信号をメトロ網のOTNに対して直接収容し、集約地点に配置されたOLTにおいてONUからの信号を処理するシステムにおいて、メトロ網の伝送に係るコストを低減することである。特許文献2にはPONシステムにWDMを用いた多重を行う場合、WDM単位でODTUを単位とするLO-ODU(Lower Order Optical-Channel Data Unit)信号への収容を行い、ODU-XCスイッチ等のODTU単位のスイッチを介してグルーミングを行った後にメトロ網にて集約地点への伝送を行うことで、アクセス網にて使用されない波長を効率的に利用し、ネットワーク全体の帯域利用効率を向上する方法が示されている。ここでアクセス網にて使用されないWDM波長分の容量を特許文献1記載の方法により、伝送距離の延伸する目的に使用することでも、メトロ網に対するコスト低減となり、ネットワーク全体の帯域利用効率を向上することが可能となる。
 この発明に係る実施の形態が解決する第5の課題は、アクセス網において複数のONUを単一の波長にて収容する際のコストの低減である。特許文献2に示された方法では、PON上にて同一波長に収容されるONUの信号は同一のLO-ODUに収容されることになる。したがって同一波長に収容されたONUの信号は全て同一のOLTで処理されることになり、複数の集約地点で分散処理を行うことができない。また、同一波長を用いることにより帯域管理を行うことや、複数の波長内にいる異なるONUの帯域を統合して単一のODTUに収容するといった効率化も実現できない。この場合にもパケット識別あるいはフレーム識別などの手段でトラフィックの選別を行う方法が考えられるが、リモートノード(RN)にてトリビュタリ分割を行うことで処理が効率化されると考えられる。また、トリビュタリ分割をリモートノード(RN)にて実施することにより、OLTとONUの間の距離が長距離化することに対する帯域制御に関する応答時間を改善するためのコストを、リモートノード(RN)にて実施することが可能になることから、帯域制御システムの実装コストが低減される。
 したがって、本発明の後述する実施の形態は、メトロ網においてペイロード領域の一部を誤り訂正性能用パリティ領域として設定することで可変の伝送性能を提供する機能と、アクセス網からのユーザ帯域制御をバッファもしくはトリビュタリ制御により行う帯域制御機能と、メトロ網の伝送性能に応じたアクセス網を構成する各ONUの帯域制御機能とを有している。本発明の実施の形態は、これらの機能により、ONUからの信号をメトロ網のOTNに対して直接ODTUでメトロ網に収容して集約地点に配置されたOLTで信号を処理する光通信システムである。本発明の実施の形態においては、PONにおける利用波長等の制御によりメトロ網にて使用しないODTUを生じさせてメトロ網の伝送距離延伸する機能と、ONU群21から見てリモートノード(RN)となる統合制御部24あるいはメトロ網-アクセス網接続部22にてトリビュタリ分割を実施することによりONU単位の転送設定および帯域制御を行う機能とを用いた光通信システムを構築することにより、コストの低減されたネットワークシステムを提供する。以下、本発明の実施の形態について説明する。
 実施の形態1.
 図2は、この発明の実施の形態1に係る光通信システムの構成図である。図2において、21はアクセス網を構成するONU群である。22はメトロ網とアクセス網との接続部(以下、メトロ網-アクセス網接続部22とする。)である。23は、メトロ網の集約地点に設けられ、アクセス網の信号を集約処理してメトロ網に転送する集約処理部である。24は光通信システムの統合制御を行う統合制御部である。ONU群21は、1つまたは複数個設けられる。また、集約処理部23は、1つまたは複数個設けられる。
 ONU群21は、一つまたは複数のONU210で構成される。ONU群21は、単一または複数の波長をもつPONで構成される。ONU群21は、統合制御部24からの指令に基づく単一クロックでの帯域制御機能を有する。ONU群21は、単一の波長あるいは複数の波長を多重することで通信を行う。複数波長を多重する場合には、複数のONU210を2以上のグループに分け、各グループ毎に異なる波長を用いるように構成される。すなわち、1つ目のグループを構成するONU210-1-1、210-1-2、・・・が、1つの同一波長を共有し、2つ目のグループを構成するONU210-2-1、210-2-2、・・・が、ONU210-1-1とは異なる波長の他の同一波長を共有する。このように、ONU群21からPONインタフェース221までの通信において、同一の波長を共有する1つのグループ内のONU210間にて帯域共有を行う。それにより、波長単位の帯域制御だけでなく、ONU210単位での帯域制御を実現することができる。このように、本実施の形態においては、ONU群21が、メトロ網の伝送性能に応じたアクセス網を構成する各ONUの帯域制御を行う帯域制御機能を有している。
 メトロ網-アクセス網接続部22は、アクセス網のインタフェースとなる一つまたは複数のPONインタフェース221と、OTN信号処理部222と、メトロ網のインタフェースとなる一つまたは複数のメトロ網光送受信器223とで構成されている。PONインタフェース221は、OTN信号処理部222を介して、メトロ網光送受信器223に接続される。PONインタフェース221が複数個設けられている場合、各PONインタフェース221は、それぞれ、異なるONU群21と接続される。
 集約処理部23は、メトロ網のインタフェースとなるメトロ網光送受信器231と、アクセス網の信号を集約するアクセス網集約処理部232とで構成される。
 図3は、メトロ網-アクセス網接続部22に設けられたPONインタフェース221の構成を示すブロック図である。PONインタフェース221は、波長多重信号分離部2210と、PON送受信器2211と、PON信号処理部2212とを含んでいる。ただし、波長多重信号分離部2210は、必要に応じて設けるようにしてもよい。ONU210を構成しているPONに用いる信号が波長多重されている場合には、まずはじめに、ONU群21からの光信号に対し、波長多重信号分離部2210において、波長多重/分離を行う。一方、PONに用いられる信号が単一の波長となる場合には、波長多重/分離は行わないため、波長多重信号分離部2210は不要となる。次に、各々の波長信号をPON送受信器2211にて送受信し、PON信号処理部2212にて信号処理を行う。PON信号処理部2212は、PONインタフェース221の出力側に接続されたOTN信号処理部222と接続される。
 図4は、メトロ網-アクセス網接続部22に設けられたOTN信号処理部222の構成を示すブロック図である。OTN信号処理部222は、PONインタフェース221のPON信号処理部2212に接続されたLO-ODU収容部2222と、LO-ODU収容部2222に接続されたパリティ可変OTU処理部2221とを含む。LO-ODU交換部2223は、必要に応じて設ける。図3に示した各々のPON信号処理部2212は、図4に示すLO-ODU収容部2222に接続されている。LO-ODU収容部2222は、アクセス網からの信号がメトロ網にて転送されるように、アクセス網からの信号をLO-ODU信号に収容する。各LO-ODU信号は、メトロ網のOTNにおいて定義されるODTUを単位としている。各LO-ODU収容部2222から出力されるLO-ODU信号は、パリティ可変OTU処理部2221に入力され、メトロ網に転送される。パリティ可変OTU処理部2221は、各LO-ODU信号のペイロード領域の一部を、メトロ網における誤り訂正性能用パリティ領域として設定する。なお、複数のパリティ可変OTU処理部2221に対し、LO-ODU収容部2222との組み合わせを固定化したくなければ、図4に示すように、LO-ODU交換部2223を介してLO-ODU収容部2222とパリティ可変OTU処理部2221との接続を行う。そうでなければ、図4のLO-ODU交換部2223は不要となる。LO-ODU交換部2223は、クロスコネクト(cross-connect)機能を有している。当該機能を用いて、LO-ODU交換部2223は、図2に示した統合制御部24の制御により、複数のパリティ可変OTU処理部2221とLO-ODU収容部2222との組み合わせを変更する。パリティ可変OTU処理部2221は、メトロ網光送受信器223を介して、図2に示した集約処理部23のメトロ網光送受信器231に接続される。
 図2に示す統合制御部24は、第1の帯域制御部(図示せず)と、第2の帯域制御部(図示せず)と、第3の帯域制御部(図示せず)とを有している。
 統合制御部24の第1の帯域制御部は、メトロ網の光送受信における伝送性能、アクセス網の帯域要求、および、ネットワーク管理者のポリシーに応じて、メトロ網-アクセス網接続部22に接続されるアクセス網の通信許可帯域を決定・制御する。なお、上記の伝送性能には、伝送距離および伝送特性の少なくとも1つが含まれる。
 第1の帯域制御部は、まず、メトロ網の各光送受信器に対してメトロ網上にて割り当てられた伝送路の光伝送性能に基づき、信号伝送に必要となる誤り訂正性能を算出する。次に、第1の帯域制御部は、メトロ網の各光送受信器に対し、算出した誤り訂正性能に基づいて誤り訂正の冗長度を決定する。さらに、第1の帯域制御部は、当該光送受信器にて伝送するOTNフレームのペイロード領域のうち、パリティとして割り当てる領域のサイズを決定する。OTNフレームのペイロード領域全体は固定であるため、パリティとして割り当てる領域のサイズが決定されると、転送可能なアクセス網信号のメトロ網に対する通信許可帯域が決定される。なお、伝送性能は、例えば、以下のようにして算出する。各伝送性能を満たす誤り訂正性能および冗長度に関し、それらの伝送性能に応じて信号伝送に必要な誤り訂正性能を事前に測定し、測定値をLUT(Look Up Table)に保持しておく。そうして、誤り訂正なしの光通信を行うことで得られた誤り率、あるいは、ファイバ長・増幅器といった回線設計情報から算出した値を用いて、当該LUTを参照することで、伝送性能は算出できる。また、アクセス網の帯域要求およびネットワーク管理者のポリシーに応じて、当該光送受信器が異なる光伝送路を用いるようにメトロ網の光ネットワークを再構成することも可能である。
 また、統合制御部24の第2の帯域制御部は、決定されたアクセス網の通信許可帯域に応じて、メトロ網-アクセス網接続部22においてメトロ網に接続されるアクセス網の各ONUの通信帯域の総和が、メトロ網に対して許可された通信帯域以下となるように、各ONUの通信帯域を設定する。それにより、第2の帯域制御部は、各ONUからメトロ網-アクセス網接続部22までの不要な通信を削減する。
 また、統合制御部24の第3の帯域制御部は、2以上の波長を多重する場合に、同一の波長を共有する各ONU間で帯域共有を行うことで、ONU単位での帯域制御を行う。各ONUからメトロ網-アクセス網接続部22までの通信において、2以上の波長を多重してそれぞれの波長に対して異なるONUを割り当てる場合には、特定の波長に割り当てられたONUの通信を一時的あるいは恒久的に遮断することでも、ONUの通信帯域の総和を制限することは可能である。しかしながら、同一の波長を共有するONUにて帯域共有を行うことで、波長単位の帯域制御だけでなく、ONU単位での帯域制御も実現することが可能である。
 統合制御部24は、アクセス網での通信にトリビュタリ分割を用いることで、ODTUを単位とするメトロ網に対するパススルー信号転送を提供する。これにより、統合制御部24は、メトロ網-アクセス網接続部22のアクセス網処理に係る実装を削減する。また、統合制御部24は、ONU単位での方路決定を提供するとともに、当該設備における同一波長内・波長間・PONインタフェース間に対する通信帯域の動的な割当て変更を提供する。統合制御部24は、各ONUに対して、トリビュタリ数と各トリビュタリの帯域との積が、第2の帯域制御部によって決定された通信許可帯域を下回るよう、トリビュタリ数を算出する。そうして、統合制御部24は、それぞれのONUが同一のトリビュタリを用いないように、各ONUの使用するトリビュタリ配置を決定する。
 また、統合制御部24は、アクセス網での通信にサブキャリア通信を用い、トリビュタリ分割をサブキャリア分割で行うことで、トリビュタリ間の同期を必要とせず、また、パススルー転送においてシームレスな動的帯域割り当てを提供する。
 次に、動作について説明する。説明を簡略化するために、主信号の送受に関してはONU210から出力された信号が集約処理部23に送信される方向に対してのみ説明を行うが、逆方向に対しても同様の動作を行う。
 統合制御部24は、メトロ網の各伝送路の伝送性能(伝送距離・伝送特性)に応じて、メトロ網-アクセス網接続部22内の各メトロ網光送受信器223に対する誤り訂正の符号化率を定める。また、統合制御部24は、メトロ網にて伝送可能なアクセス網からのユーザトラフィック、すなわち、アクセス網の通信許可帯域を決定し、制御する。メトロ網光送受信器223の変調方式が可変である場合には、変調方式に応じた伝送特性および伝送可能なトラフィック量が加味されることになる。LO-ODU交換部2223によるクロスコネクト機能を用いる場合には、統合制御部24は、ノード間の伝送特性に加え、各メトロ網-アクセス網接続部22におけるトラフィック転送要求、ネットワーク管理者のポリシーおよびトラフィックグルーミングに応じて、メトロ網でのユーザトラフィック伝送構成および各メトロ網-アクセス網接続部22毎のメトロ網に伝送を許可するアクセス網からのユーザトラフィックを決定する。
 次に、統合制御部24あるいは各メトロ網-アクセス網接続部22において、各ONU210の通信容量を決定し制御を行う。統合制御部24あるいは各メトロ網-アクセス網接続部22において、各ONU210における通信需要およびユーザの設定する通信ポリシーに基づいた通信量を決定し、バッファを用いたアイドル制御(idle制御)あるいはトリビュタリ分割によるトリビュタリ制御により、単一クロックにて各ONU210より送信を行う通信容量の制御を行う。この際、同一波長にて送受信される各ONU210-1-1、210-1-2、・・・間でトリビュタリ分割により共有を行う場合には、各ONU210に対するトリビュタリ割り当てが決定される。光伝送方式においてOrhthogonal Frequency Domain Multiplexing(OFDM)といったデジタル信号処理によるサブキャリア分割を用いている場合には、ONU210毎に異なる一つあるいは複数のサブキャリアをトリビュタリとして割り当てる。アクセス網においてユーザトラフィックを調整する場合には、各ONU210において、割り当てるトリビュタリ数の変更を行う。アクセス網そのもののトラフィックを調節する際には、どのONU210に対しても割当てがなされないトリビュタリを設けることで、当該波長におけるトラフィックを調節する。統合制御部24によりメトロ網-アクセス網接続部22に対して定められた通信容量の範囲内で、各ONU210間のトリビュタリ割り当ては随時可変である。メトロ網-アクセス網接続部22単体で割当制御を行うことで、ネットワーク全体を管理する場合に比べて、素早い動的帯域変更が可能となる。このように、本実施の形態では、統合制御部24あるいは各メトロ網-アクセス網接続部22が、アクセス網からのユーザ帯域制御を、バッファもしくはトリビュタリ制御により行う帯域制御機能を有している。また、本実施の形態では、トリビュタリ分割を、リモートノード(RN)であるメトロ網-アクセス網接続部22にて実施することにより、ONU単位の転送設定および帯域制御を行うことができる。
 PONインタフェース221では、ONU群21からの信号を各波長毎に処理し、OTN信号処理部222のLO-ODU収容部2222へと出力する。LO-ODU収容部2222では、転送するトラフィックに必要な分のODTU数で構成されたLO-ODUに、PONインタフェース221より出力された信号を、ITU-T G.709に示されたGMP(Generic Mapping Procedure)などの方法により収容する。ONU210-1-1、210-1-2、・・・間でトリビュタリ分割による単一波長信号の共有を行っている場合には、各トリビュタリの信号を直接LO-ODUに収容する。この際、図5に示すOTN信号処理部222Aのように、PONインタフェース221とLO-ODU収容部2222との間に、アクセス信号交換・多重処理部2225を設けることも可能である。アクセス信号交換・多重処理部2225は、同一の集約処理部23で処理を行う複数のトリビュタリ信号を多重して同一のLO-ODUに収容することも可能である。この場合、多重の対象となるトリビュタリ信号は同一のメトロ網-アクセス網接続部22に属する全てのONU210からの信号が対象であり、PONにおける利用波長、および、収容するPONインタフェース221を問わない。このように、本実施の形態では、ONU群21の各ONUからの信号を、メトロ網のOTNに対して直接ODTUでメトロ網に収容して、集約地点に配置された集約処理部23で信号を処理する。本実施の形態では、トリビュタリ分割を用いることでODTUを単位とするメトロ網に対するパススルー信号転送を提供することで、メトロ網-アクセス網接続部22の処理に係る実装を削減することができる。
 OTN信号処理部222がLO-ODU交換部2223を有する場合には、LO-ODU交換部2223に、当該メトロ網-アクセス網接続部22のLO-ODU収容部2222にてアクセス網の信号収容を行ったLO-ODU信号だけでなく、メトロネットワークにて接続される他のノードから転送されたLO-ODU信号も入力される。LO-ODU交換部2223は、これらのLO-ODU信号の交換を行い、パリティ可変OTU処理部2221へと転送する。この際、各パリティ可変OTU処理部2221に対して転送されるLO-ODUの帯域の総計は、統合制御部24にて決定された伝送可能なトラフィック以下の値となる。パリティ可変OTU処理部2221は、転送されたLO-ODUからメトロ網にて信号伝送を行うOTUフレーム信号の生成を行うとともに、当該OTUフレームに誤り訂正符号化を施し、メトロ網光送受信器223へと転送する。
 パリティ可変OTU処理部2221の動作について説明する。図6は、非特許文献1に示されたOTU4フレームのフレーム構成を示す図である。
 本実施の形態では、例えば、OTUフレームとして、OTU4フレームを用いることができる。図6に示すように、OTU4フレームは、クライアント信号のような実際の通信データを格納するペイロード領域、フレーム同期のためのFA OH(Frame Alignment OverHead)、保守監視情報のためのOTU4 OHおよびODU4 OH (Optical channel Data Unit-k OverHead)、および、ペイロードのマッピングのためのOPU4 OH(Optical channel Payload Unit-k)とOPU4のペイロード部分で構成され、さらに、伝送後の光品質の劣化によるビット誤りを訂正するための誤り訂正符号の情報を格納するFEC冗長領域を有している。OPU4のペイロード部分は80個のODTUタイムスロットで構成され、複数のODTUを組み合わせることにより自身よりも低速のODU信号であるLO-ODU信号の収容領域を構成し、複数のLO-ODU信号の収容を行う。
 パリティ可変OTU処理部2221では、統合制御部24の第1の帯域制御部により決定された誤り訂正の冗長度に基づき、特許文献2に開示されているように、一部のODTUタイムスロットを誤り訂正用のパリティ領域として割り当てることで、信号伝送に充分な誤り訂正性能を得るとともに、複数のLO-ODU収容部2222からの信号を各ODTUタイムスロットに割り当てる。統合制御部24の第2の帯域制御部により、LO-ODU収容部2222からのLO-ODUによって占有されるODTUタイムスロットの総和が、OPU4ペイロード中のパリティ領域として割り当てなかったODTUタイムスロットの総和以下になるように、各ONUの通信帯域、ひいては各LO-ODUの帯域が設定されているので、メトロ網における伝送性能および伝送するアクセス網からの伝送信号容量によらず、OPU4のペイロード領域はそのサイズを保持したまま、アクセス網からの信号を収容するLO-ODUとメトロ網の信号伝送に必要なパリティ領域を確保することになる。
 メトロ網光送受信器223では、誤り訂正処理の施されたOTUフレーム信号を電気-光変換し、メトロ網へと出力する。メトロ網は、一つまたは複数の集約処理部23およびメトロ網-アクセス網接続部22とで構成されている。メトロ網は、必要に応じて波長多重処理、光クロスコネクトおよびODUクロスコネクト、光増幅、光-電気-光変換といった処理を行うことにより、アクセス網の信号を収容したLO-ODU信号を、メトロ網上に一つまたは複数存在する集約処理部23のうちの適切な集約処理部23へと転送する。
 各集約処理部23は、一つまたは複数のメトロ網光送受信器231を有する。各集約処理部23は、各メトロ網光送受信器231では受信した光信号に対し、光-電気変換、誤り訂正復号、LO-ODU信号の抽出、および、アクセス網の信号抽出を行い、アクセス網集約処理部232に転送する。
 アクセス網集約処理部232は、転送されたアクセス網信号の処理を行う。アクセス網集約処理部232は、転送されるユーザ信号の転送処理を行う。たとえば、Ethernet(登録商標)等のパケット信号であれば、アクセス網集約処理部232は、パケット信号の転送処理を行う。また、ONUからのPON伝送用信号であれば、アクセス網集約処理部232は、ユーザ信号の転送処理以前に、一つまたは複数のOLTにてPON伝送用からのユーザ信号の取り出しを行う。
 以上、説明したように、本発明の実施の形態1においては、メトロ網においてペイロード領域の一部を誤り訂正性能用パリティ領域として用いて可変の伝送性能を提供するパリティ可変OTU処理部2221およびLO-ODU交換部2223によるトラフィックグルーミングを用いている。さらに、本発明の実施の形態1においては、アクセス網のユーザトラフィックを、伝送特性・各ONUの通信要求・通信ポリシーの観点から、統合制御部24にて制御する。そのため、メトロ網で必要となる光-電気-光変換数を最適化することができる。
 また、統合制御部24またはメトロ網-アクセス網接続部22により、ONU群21からPONインタフェース221までの通信において、idle制御あるいはトリビュタリ分割におけるidleトリビュタリを用いることで、PONにおける単一クロックでの帯域制御を実現することができる。
 また、統合制御部24にて決定したアクセス網の伝送帯域に応じて各ONU210の出力帯域制御を行うことで、ONU群21からPONインタフェース221までの不要な通信を削減することができる。
 また、ONU群21からPONインタフェース221までの通信において、2以上の波長を多重する場合に、同一の波長を共有するONU210間にて帯域共有を行うことで、波長単位のみならずONU210単位での帯域制御を実現することができる。
 また、トリビュタリ分割を用いることで、ODTUを単位とするメトロ網に対するパススルー信号転送を提供することで、メトロ網-アクセス網接続部22の処理に係る実装を削減している。また、波長単位のみならずONU210単位での方路決定を実現し、メトロ網-アクセス網接続部22における同一波長内・波長間・PONインタフェース間の通信帯域の動的な割当て変更を実現している。
 また、トリビュタリ分割の手法として、サブキャリア通信を用いた場合には、ONU210間で干渉を避けるための発光タイミングのトリビュタリ間の同期制御を行う必要が無くなり、また、パススルー転送においてシームレスな動的帯域の割り当てを提供することができる。
 以上のように、本発明の実施の形態1に係る光通信システムは、アクセス網とメトロ網とを接続するメトロ網-アクセス網接続部22と、メトロ網の集約地点に設けられ、メトロ網-アクセス網接続部22からのアクセス網の信号を集約処理してメトロ網にて通信する集約処理部23と、アクセス網、メトロ網-アクセス網接続部22及び集約処理部23に接続され、メトロ網の伝送構成とアクセス網の通信帯域とを制御して光通信システムの統合制御を行う統合制御部24とを備えている。アクセス網は、1以上のONU210を含むONU群21から構成されている。
 メトロ網-アクセス網接続部22は、アクセス網の信号を、メトロ網のOTNにおいて定義されるODTUを単位とするODU信号に収容するODU収容部2222と、ODTU単位で、ODU信号に収納されたアクセス網の信号をメトロ網にて転送するOTU信号のペイロード領域の一部を、メトロ網における誤り訂正性能用パリティ領域として設定するパリティ可変OTU処理部2221とを有している。
 統合制御部24は、下記の3つの帯域制御部を有している。
 (1)メトロ網の光送受信における伝送性能、アクセス網の帯域要求、および、ネットワーク管理ポリシーに応じて、メトロ網に接続されるアクセス網の通信許可帯域を決定する第1の帯域制御部
 (2)決定された前記アクセス網の通信許可帯域に応じて、メトロ網にて通信する各ONUの通信帯域の総和が、メトロ網に対して許可された通信帯域以下となるように各ONUの通信帯域を設定する第2の帯域制御部
 (3)2以上の波長を多重する場合に、同一の波長を共有する各前記ONU間で帯域共有を行うことでONU単位での帯域制御を行う第3の帯域制御部
 このように、実施の形態1においては、統合制御部24が、メトロ網の光送受信における伝送性能、アクセス網の帯域要求、および、ネットワーク管理ポリシーに応じて、メトロ網に接続されるアクセス網の通信許可帯域を決定する。また、統合制御部24が、決定されたアクセス網の通信許可帯域に応じて、メトロ網にて通信する各ONUの通信帯域の総和が、メトロ網に対して許可された通信帯域以下となるように、各ONUの通信帯域を設定する。また、2以上の波長を多重する場合には、統合制御部24が、同一の波長を共有する各ONU間で帯域共有を行うことで、ONU単位での帯域制御を行う。
 これにより、実施の形態1では、アクセス網とメトロ網とで構成される光通信システムにおいて、システムコストの低減を図ることができる。
 実施の形態2.
 実施の形態2では、上記の実施の形態1で示した光通信システムにおいて、単一のONU210からの信号送受信を複数のトリビュタリ(サブキャリア)を用いて行う際に、同一の通信容量を有する一つまたは複数の論理レーンに分割する。実施の形態2では、信号分割を、LAG(Link Aggregation Group)技術等によるパケットレベルで行うのではなく、ビット単位で行うことにより、信号の収容効率を向上し、また、パケット信号分散処理に係る回路の削減を可能にする。
 各トリビュタリにユーザ信号を分割する一般的な方法としては、LAG技術等を用いて、パケット単位でユーザ信号を振り分ける方法が挙げられる。しかしながら、その場合には、それらのパケットに振り分けた信号を再生するために、それらの信号を同期させるための回路が必要となる。しかしながら、当該回路の規模は大きいという問題がある。また、各トリビュタリにて、idleの挿入を行う必要がある。そのため、通信容量が減少することになる。
 そこで、実施の形態2では、ユーザ信号を複数の論理レーンに分割し、各論理レーンごとにユーザ信号のフレーム化を行うことにより、ユーザ信号を複数のトリビュタリに分割する。こうすることで、通信容量の減少を抑える。
 実施の形態2では、パケット単位ではなく、ユーザ信号のデータ系列に対して、信号時分割転送を行う機能を提供する。そのため、パケット単位で、信号を同期識別する必要がない。また、idleの挿入は、時分割前の信号系列に対して行われる。そのため、信号分割後のそれぞれのトリビュタリに対してidle信号の挿入を行う場合に比べて、idle挿入の頻度を軽減することが可能となる。
 以下、本実施の形態2に係る光通信装置の動作について説明する。なお、本実施の形態に係る光通信システムの構成については、実施の形態1の図1~図6に示した構成と同じであるため、ここでは、図1~図6を参照することとし、それらの説明については省略する。
 図7は、実施の形態2に係るONU210における接続部の構成を示した図である。当該接続部は、メトロ網-アクセス網接続部22に接続される。図7に示すように、ONU210の接続部は、論理レーン数制御部2101と、シーケンス番号制御部2102と、並列化処理部2103と、フレーム部2104と、トリビュタリ収容部2105とを含んでいる。
 図7において、統合制御部24は、各ONU210の論理レーン数制御部2101に対して、使用可能なトリビュタリ数を通知する。論理レーン数制御部2101は、使用可能なトリビュタリ数に基づいて、転送可能な論理レーン数を決定する。並列化処理部2103は、エンドユーザ信号のRNであるメトロ網-アクセス網接続部22への信号転送において、帯域制御されたエンドユーザの信号を、並列信号に変換する。並列化処理部2103の出力並列数は可変であり、論理レーン数制御部2101より指定された論理レーン数と同数である。例えば、並列化処理部2103をパケットバッファにて構成し、読み出しビット数の単位を、指定された論理レーン数と同一とし、読みだした各ビットをそれぞれ異なる論理レーンに割り当てることで並列処理を実現できる。
 この際、並列化処理部2103に予め帯域制御されたエンドユーザ信号を入力するのでは無く、並列化処理部2103で帯域制御を行ってもよい。その場合には、例えば、並列化処理部2103をパケットバッファで構成しておき、当該パケットバッファにデータを格納した状態で、帯域制御動作を行う。また、並列化処理部2103の一部を、First-In-First-Out回路で構成することにより、エンドユーザ信号として固定レート信号を収容することも可能となる。
 それぞれの論理レーンに割り当てられた並列信号は、それぞれ、互いに異なるフレーム部2104-1、2104-2、2104-3、…に入力される。各フレーム部2104-1、2104-2、2104-3、…は、入力された信号に対して、論理レーン識別番号およびシーケンス番号を含んだヘッダを付与した後に、当該信号を論理フレーム化する。フレーム化に際しては、すべての論理レーン間で、同一のフレーム長、同一のフレームレートを有するように構成する。また、信号生成を行う全ての論理フレームに対してはフレームの位相は同一となるように構成し、かつ、シーケンス番号制御部2102にてシーケンス番号を管理して、同一タイミングで生成される論理フレーム全てに対して同一のシーケンス番号を付与する。
 生成された各論理レーン信号は、トリビュタリ収容部2105に入力される。そうして、各論理レーン信号は、トリビュタリ収容部2105において、メトロ網-アクセス網接続部22と通信を行うために割り当てられたトリビュタリ信号のいずれかに割り当てられ、メトロ網-アクセス網接続部22に転送される。
 ONU210にて論理フレームに収容したエンドユーザ信号の回復は集約処理部23にて行う。実施の形態2では、集約処理部23が、各フレームのヘッダ領域の論理レーン番号とシーケンス番号とを用いて、分割された信号を復帰する分割信号復帰部(図示せず)を有している。信号を受信する場合には、ONU210での信号送出時と逆の動作となるが、各論理フレーム間でヘッダ位置およびヘッダ中のシーケンス番号にて同期動作を行い、遅延差を解消した上で並列化された信号から元の信号を回復する。
 なお、説明を省略しているが、メトロ網-アクセス網接続部22における、各トリビュタリ信号の収容と集約処理部23への転送の動作は、実施の形態1と同様に実施されることは言うまでもない。
 以上のように、実施の形態2においては、並列化処理部2103にて、パケット構造を意識することなく、複数の論理レーンに信号分割を行い、また、フレーム部2104にて各論理レーンに対して識別子を付与した形でフレーム化を行った上で転送を行うことにより、パケット処理を行うこと無く、信号を複数のトリビュタリに分割して転送することが可能となる。
 以上のように、実施の形態2においても、基本的に上記の実施の形態1と同様の構成を有するため、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
 さらに、実施の形態2においては、各ONU210が、入力された信号を複数の論理レーンに分割する並列化処理部2103と、各論理レーンごとに、論理レーン番号およびシーケンス番号の情報を含むヘッダ領域を有する、固定長かつ固定速度のフレームを生成するフレーム部2104と、各論理レーンのフレームをONUの送受信トリビュタリに割り当てるトリビュタリ収容部2105とを有している。また、集約処理部23が、各フレームのヘッダ領域の論理レーン番号とシーケンス番号とを用いて、分割された信号を復帰する分割信号復帰部を有している。当該構成により、各ONU210は、2以上の送受信トリビュタリにて信号転送を行う場合に、フレーム単位で、信号を送信する波長への振り分けを行う。このように、実施の形態2では、単一のONU210からの信号送受信を複数のトリビュタリ信号にて行う際に、同一の通信容量を有する一つまたは複数の論理レーンに分割した上で、信号の送受信を行う。実施の形態2では、信号分割をパケットレベルで行うのではなく、ビット単位で行うことにより、信号の収容効率を向上し、パケット信号分散処理に係る回路の削減を可能にするという効果が、さらに得られる。

Claims (2)

  1.  アクセス網とメトロ網とを接続するメトロ網-アクセス網接続部と、
     前記メトロ網の集約地点に設けられ、前記メトロ網-アクセス網接続部からの前記アクセス網の信号を集約処理して前記メトロ網にて通信する集約処理部と、
     前記アクセス網、前記メトロ網-アクセス網接続部及び前記集約処理部に接続され、前記メトロ網の伝送構成と前記アクセス網の通信帯域とを制御して光通信システムの統合制御を行う統合制御部と
     を備え、
     前記アクセス網は1以上のONUから構成され、
     前記メトロ網-アクセス網接続部は、
     前記アクセス網の信号を、前記メトロ網のOTNにおいて定義されるODTUを単位とするODU信号に収容するODU収容部と、
     前記ODTU単位で、前記ODU信号に収納された前記アクセス網の信号をメトロ網にて転送するOTU信号のペイロード領域の一部を、前記メトロ網における誤り訂正性能用パリティ領域として設定するパリティ可変OTU処理部と
     を有し、
     前記統合制御部は、
     前記メトロ網の光送受信における伝送性能、前記アクセス網の帯域要求、および、ネットワーク管理ポリシーに応じて、前記メトロ網に接続される前記アクセス網の通信許可帯域を決定する第1の帯域制御部と、
     決定された前記アクセス網の通信許可帯域に応じて、前記メトロ網にて通信する各前記ONUの通信帯域の総和が、前記メトロ網に対して許可された通信帯域以下となるように各前記ONUの通信帯域を設定する第2の帯域制御部と、
     2以上の波長を多重する場合に、同一の波長を共有する各前記ONU間で帯域共有を行うことでONU単位での帯域制御を行う第3の帯域制御部と
     を有する、
     光通信システム。
  2.  前記ONUは、
     入力された信号を複数の論理レーンに分割する並列化処理部と、
     各論理レーンごとに、論理レーン番号およびシーケンス番号の情報を含むヘッダ領域を有する、固定長かつ固定速度のフレームを生成するフレーム部と、
     各論理レーンの前記フレームを前記ONUの送受信トリビュタリに割り当てるトリビュタリ収容部と
     を有し、
     前記集約処理部は、
     前記フレームの前記ヘッダ領域の前記論理レーン番号と前記シーケンス番号とを用いて、分割された前記信号を復帰する分割信号復帰部
     を有している
     請求項1に記載の光通信システム。
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