WO2019220556A1 - 宅側装置、onuクラスタ、ponシステムおよび宅側装置の増設方法 - Google Patents

宅側装置、onuクラスタ、ponシステムおよび宅側装置の増設方法 Download PDF

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WO2019220556A1
WO2019220556A1 PCT/JP2018/018882 JP2018018882W WO2019220556A1 WO 2019220556 A1 WO2019220556 A1 WO 2019220556A1 JP 2018018882 W JP2018018882 W JP 2018018882W WO 2019220556 A1 WO2019220556 A1 WO 2019220556A1
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home
side device
onu
burst
signal
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Application number
PCT/JP2018/018882
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English (en)
French (fr)
Inventor
直也 木崎
慎也 後藤
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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Publication date
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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 a home side device, an ONU (Optical Network Unit) cluster, a PON (Passive Optical Network) system, and a method for adding a home side device.
  • ONU Optical Network Unit
  • PON Passive Optical Network
  • the home device includes an optical transmission / reception circuit configured to be connected to an optical communication line, a plurality of MAC (Media Access Control) processing units, and each of a plurality of MAC processing units.
  • a plurality of UNI (User Network Interface) ports connected to one MAC processing unit, a plurality of communication paths connected to each of the plurality of MAC processing units, and an aggregation unit connected to the optical transceiver circuit Prepare.
  • a home-side apparatus includes a plurality of MAC (Media Access Control) processing units and a plurality of UNI (User Network Interfaces) each connected to one MAC processing unit among the plurality of MAC processing units.
  • a port an aggregation unit that aggregates a plurality of communication paths connected to each of the plurality of MAC processing units, an optical transmission / reception circuit configured to be connected to an optical communication line and connected to the aggregation unit;
  • the home side device and the at least one other home side device are connected to the cascade so that the home side device and the at least one other home side device are connected in cascade, and are connected to the aggregation unit A connecting portion.
  • the ONU cluster includes a plurality of home-side devices connected in cascade.
  • the highest-order home-side device among the plurality of home-side devices is connected to the optical communication line.
  • at least one lower-side home-side device other than the top-level home-side device transmits an upstream signal in the form of an electrical signal to a higher-order home-side device connected to itself.
  • the downstream signal is received from the host device on the host side in the form of an electrical signal.
  • the PON system includes an optical communication line, a station-side device connected to the optical communication line, and a plurality of home-side devices connected in cascade.
  • the highest-order home-side device among the plurality of home-side devices is connected to the optical communication line.
  • at least one subordinate home-side device other than the top-level home-side device sends an upstream signal to an upper home-side device connected to itself in the form of an electrical signal.
  • the downstream signal is received in the form of an electrical signal from the host device on the host side.
  • the extension method of the home side apparatus which concerns on 1 aspect of this invention is the extension method of the home side apparatus for a PON system.
  • the PON system includes a station-side device, a home-side device registered in the station-side device, and a PON line that connects the station-side device and the home-side device.
  • the expansion method includes the steps of preparing a home device for expansion, electrically connecting the home device for expansion to a home device connected to the PON line, and a home device for expansion. Registering with the station side device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a PON system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the ONU according to this embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining uplink signal transmission by a normal ONU.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a signal transmitted from an ONU cluster configured by two ONUs to the OLT and a signal transmitted between the two ONUs.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a signal transmitted from an ONU cluster configured by a parent device, a relay device, and a child device to the OLT, and a signal transmitted between the parent device, the relay device, and the child device. is there.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a PON system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the ONU according to this embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining uplink signal
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an example of a burst signal aggregation configuration included in the aggregation unit.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an example of a configuration for aggregation of transmission data included in the aggregation unit of the ONU.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a flow of control of the upper connection unit.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a flow of control of the lower connection portion.
  • FIG. 10 is a diagram showing ONU functions based on the presence information generated by the upper connection unit and the lower connection unit in a matrix format.
  • FIG. 11 is a sequence diagram for schematically explaining processing executed by the OLT in connection with ONU registration.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the dependent information.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the dependent information.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining interpretation of the subordinate information by the OLT.
  • FIG. 14 is a functional block diagram of an ONU configured exclusively for the parent device.
  • FIG. 15 is a functional block diagram of an ONU configured exclusively for a slave unit.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of an ONU in which a plurality of ONUs can be subordinated in parallel.
  • the ONU has a plurality of MAC processing units.
  • the impact on the service tends to increase.
  • an optical fiber is branched by an optical branching device and an ONU is connected to the branched optical fiber.
  • the downstream loss budget difference between the minimum transmission power of the OLT and the maximum value of the minimum reception sensitivity of the ONU
  • the service quality is deteriorated.
  • the purpose of the present disclosure is to make it possible to increase the number of MAC processing units while effectively using resources of an optical communication line.
  • a home apparatus includes a plurality of MAC (Media Access Control) processing units and a plurality of UNIs (each connected to one MAC processing unit among the plurality of MAC processing units). (User Network Interface) port, aggregating unit for aggregating a plurality of communication paths connected to each of a plurality of MAC processing units, and a light connected to the aggregating unit and connected to the aggregating unit.
  • the transmission / reception circuit is configured to connect the home device and at least one other home device so that the home device and at least one other home device are connected in cascade, and the aggregation unit And a connecting portion connected to.
  • the above configuration it is possible to realize a home-side device capable of adding a MAC processing unit while efficiently using resources of an optical communication line.
  • the number of MAC processing units can be increased.
  • the loss budget in the down direction can be used more effectively.
  • the resources of the optical communication line can be used efficiently.
  • connection unit is configured to communicate with at least one other home-side device by an electrical signal.
  • data transmission is realized by an electrical signal between a plurality of home-side devices connected in cascade.
  • the resources of the optical communication line can be used efficiently.
  • each of the plurality of communication paths transmits a burst signal and a burst enable signal that permits transmission of the burst signal.
  • the aggregating unit aggregates the burst signal and the burst enable signal transmitted through each of the plurality of communication paths.
  • the connection unit When the home-side device is at the lowest level among the home-side device and at least one other home-side device, the connection unit outputs the burst signal and the burst enable signal aggregated by the aggregation unit one step above the home-side device. To other home devices in
  • the lowest-order home-side device can realize burst transmission through the higher-order home-side device.
  • each of the plurality of communication paths transmits a first burst signal and a first burst enable signal that permits transmission of the first burst signal.
  • the connection unit receives the second transmitted from the other home-side device that is one level below the home-side device.
  • a burst signal and a second burst enable signal are received.
  • the aggregation unit aggregates the first burst signal and the first burst enable signal transmitted through each of the plurality of communication paths, and the second burst signal and the second burst enable signal received by the connection unit. Summarize.
  • the optical transmission / reception circuit transmits the first burst signal to the optical communication line according to the first burst enable signal, and transmits the second burst signal to the optical communication line according to the second burst enable signal.
  • the highest-level home-side device can transmit the burst signal from the lower-level home-side device to the optical communication line.
  • each of the plurality of communication paths transmits a first burst signal and a first burst enable signal that permits transmission of the first burst signal.
  • At least one other home device includes a first home device and a second home device.
  • the connection portion includes an upper connection portion and a lower connection portion.
  • the aggregating unit aggregates the first burst signal and the first burst enable signal transmitted through each of the plurality of communication paths, and The two burst signals and the second burst enable signal are aggregated.
  • the upper stage connection unit transmits the first burst signal, the first burst enable signal, the second burst signal, and the second burst enable signal aggregated by the aggregation unit to the first home side apparatus.
  • the home side device between the first home side device and the second home side device receives the burst signal from the lower home side device (second home side device) as the upper home side. It can be relayed to the device (first home device).
  • the upper connection unit generates first presence information indicating whether or not the first home-side device exists based on the first connection state of the upper connection unit.
  • the lower connection unit generates second presence information indicating whether or not the second home-side device exists based on the second connection state of the lower connection unit.
  • the home device further includes a control unit that controls the on state and the off state of each of the upper connection unit and the lower connection unit based on the first presence information and the second presence information.
  • the home device can be set to any one of the parent device, the child device, and the relay device based on the presence information generated by each of the upper connection portion and the lower connection portion. Therefore, the parent device, the child device, and the relay device can be realized by a common hardware configuration.
  • control unit Preferably, the control unit generates subordinate information for designating a higher-order home-side device with respect to the home-side device.
  • An ONU cluster includes a plurality of home-side devices connected in cascade.
  • the highest-order home-side device among the plurality of home-side devices is connected to the optical communication line.
  • at least one lower-side home-side device other than the top-level home-side device transmits an upstream signal in the form of an electric signal to a higher-order home-side device connected to itself.
  • the downstream signal is received from the host device on the host side in the form of an electrical signal.
  • the ONU cluster can efficiently use the resources of the optical communication line. Furthermore, the number of MAC processing units can be increased by configuring a cluster structure with a plurality of home-side devices.
  • a PON system includes an optical communication line, a station-side device connected to the optical communication line, and a plurality of home-side devices connected in cascade.
  • the highest-order home-side device among the plurality of home-side devices is connected to the optical communication line.
  • at least one subordinate home-side device other than the top-level home-side device sends an upstream signal to an upper home-side device connected to itself in the form of an electrical signal.
  • the downstream signal is received in the form of an electrical signal from the host device on the host side.
  • the number of MAC processing units can be increased while efficiently using the resources of the optical communication line.
  • each of the plurality of home-side devices generates ID information for identifying itself and subordinate information designating a higher-order home-side device.
  • the subordinate information identifies each of the plurality of home-side devices and the host home-side device by the ID information.
  • the highest-level home-side device transmits the ID information generated by each of the plurality of home-side devices and the subordinate information to the station-side device.
  • the station-side device determines a dependency relationship between the plurality of home-side devices based on the ID information generated by each of the plurality of home-side devices and the dependency information.
  • the station side device can grasp the dependency relationship between the plurality of home side devices based on the subordinate information generated by each home side device.
  • each of the plurality of home-side devices generates a notification notifying the failure when the own failure occurs.
  • the highest-level home-side device transmits a notification from the failed home-side device to the station-side device.
  • the station-side device Based on the notification, the station-side device identifies a failure range related to communication with each of the plurality of home-side devices.
  • the station side device can grasp the range of the influence due to the failure based on the dependency relationship between the plurality of home side devices and the notification from the failed home side device.
  • a method for adding a home-side device is a method for adding a home-side device for a PON system.
  • the PON system includes a station-side device, a home-side device registered in the station-side device, and an optical communication line that connects the station-side device and the home-side device.
  • the expansion method includes the steps of preparing a home device for expansion, electrically connecting the home device for expansion to a home device connected to an optical communication line, and a home device for expansion. Registering with the station side device.
  • the step of registering includes a step in which the station side device executes a discovery process to detect an extension home side device, and a step in which the station side device executes a registration process.
  • the station side device can recognize the added home side device together with the home side device already connected to the PON line. Therefore, it is possible to realize communication between the added home device and station device.
  • the step of registering includes the step of registering the MAC address of the extension home side device in the station side device.
  • the station side device can recognize the added home side device. Therefore, the station side device can realize communication between the added home side device and the station side device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a PON system according to an embodiment of the present invention.
  • the PON system 100 includes a station side device (hereinafter referred to as “OLT”) 101, a plurality of home side devices (hereinafter referred to as “ONU”) 102, a PON line 103, and an optical splitter 104.
  • OLT station side device
  • ONU home side devices
  • PON line 103 a plurality of home side devices
  • optical splitter 104 optical splitter
  • a user terminal (not shown) is connected to each ONU 102.
  • the number of user terminals connected to each ONU 102 is not particularly limited.
  • the type of user terminal is not particularly limited.
  • the user terminal is not limited to be directly connected to the ONU 102.
  • a user network may be connected to the ONU 102.
  • the user terminal may be connected to the ONU 102 via the user network.
  • the PON line 103 is an optical communication line composed of an optical fiber.
  • the PON line 103 includes a trunk optical fiber 105 and a plurality of branch optical fibers 106.
  • the optical splitter 104 is connected to the trunk optical fiber 105 and the plurality of branch optical fibers 106.
  • the optical splitter 104 passively branches or multiplexes the signal from the input signal without particularly requiring an external power supply.
  • the ONU 102 is configured to be connectable to an optical fiber and configured to be connectable to another ONU 102.
  • some of the plurality of ONUs 102 are connected to the branch line optical fiber 106.
  • An ONU that is connected to the branch optical fiber 106 and has no ONU under its control is referred to as a “normal ONU” in this specification.
  • FIG. 1 In the configuration shown in FIG. 1, three ONUs among a plurality of ONUs 102 are connected in cascade.
  • the three ONUs are indicated by reference numerals “102A”, “102B”, and “102C”.
  • the ONU 102 ⁇ / b> A is connected to the branch line optical fiber 106.
  • the ONU 102B is connected to the ONU 102A.
  • the ONU 102C is connected to the ONU 102B.
  • a cable for transmitting an electrical signal (for example, a twisted pair cable) is used.
  • ONU 102B and ONU 102C are ONUs for expansion.
  • the ONUs 102A, 102B, and 102C constitute a cluster structure. This cluster structure is shown as ONU cluster 12 in FIG.
  • the terms “upper” and “lower” are used to describe the position of each ONU among a plurality of ONUs connected in cascade. “Upper” means a stage closer to the OLT 101, and “Lower” means a stage farther from the OLT 101.
  • the ONU 102A is the highest level ONU.
  • the ONU 102B is an ONU located at a lower level than the ONU 102A.
  • the ONU 102C is the lowest ONU. There is no ONU under the ONU 102C.
  • the ONU 102B can be defined as a middle ONU located between the highest ONU and the lowest ONU.
  • the number of middle ONUs is not limited to one.
  • the number of middle ONUs may be zero.
  • the ONU cluster 12 is composed of the uppermost ONU and the lowest ONU connected to the uppermost ONU.
  • the number of middle ONUs may be two or more.
  • the uppermost ONU communicates with the OLT 101 through the PON line 103 (branch line optical fiber 106 and trunk line optical fiber 105).
  • the optical signal transmitted from the OLT 101 passes through the PON line 103 and is branched by the optical splitter 104.
  • the ONU 102A receives the optical signal. Further, the ONU 102A converts the optical signal into an electric signal.
  • the ONU 102A processes the electrical signal inside the ONU 102A and distributes it to the ONU 102B.
  • the ONU 102B processes the electrical signal from the ONU 102A inside the ONU 102B and distributes it to the ONU 102C.
  • the ONU 102C processes the electrical signal from the ONU 102B inside the ONU 102B.
  • Each ONU aggregates signals from terminals connected to itself.
  • Each ONU 102 connected to the branch line optical fiber 106 transmits the aggregated signal in the form of an optical signal.
  • the optical signal is focused by the optical splitter 104 and sent to the OLT 101 through the PON line 103.
  • the lower ONU transmits an electrical signal to the upper ONU.
  • the upper ONU aggregates signals from terminals connected to itself and electric signals from lower ONUs.
  • the highest-level ONU (ONU 102A) aggregates signals from terminals connected to itself, and also aggregates signals from lower-level ONUs (ONU 102B and ONU 102C in the example of FIG. 1). Transmit to the OLT 101 in the form of a signal.
  • lower ONUs (ONUs 102B and 102C) other than the highest ONU (ONU 102A) transmit the upstream signal in the form of an electrical signal to the upper ONU connected to itself.
  • the OLT 101 detects an ONU on the PON line 103 by executing a discovery process. Further, the OLT 101 executes a registration process for registering the detected ONU in the OLT 101.
  • the OLT 101 holds the MAC address of each ONU. The OLT 101 can recognize each ONU by the MAC address. However, only with the MAC address, the OLT 101 cannot grasp the dependency relationship between a plurality of ONUs connected in cascade. Therefore, the OLT 101 holds information regarding the dependency relationship between the ONUs 102A, 102B, and 102C. This information includes ID information for identifying each ONU, and ID information for identifying its own upper ONU.
  • the highest ONU among a plurality of ONUs connected in cascade is defined as a “master unit”, and the lowest ONU among the plurality of ONUs is defined as a “slave unit”. Further, when there is an ONU connected to the parent device and the child device, the ONU is defined as a “relay device”.
  • the ONU 102A is a master unit
  • the ONU 102B is a relay unit
  • the ONU 102C is a slave unit.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the ONU according to this embodiment.
  • the ONU 102 includes an optical transceiver 111, a communication path setting unit 112, a plurality of MAC processing units 113, a plurality of UNI ports 114, a control unit 115, an upper connection unit 116, and a lower connection. Part 117.
  • the optical transceiver 111 is configured to be connected to the PON line 103 (branch line optical fiber 106) and to the aggregation unit 121.
  • the optical transceiver 111 is an optical transmission / reception circuit for transmitting and receiving optical signals to / from the OLT 101.
  • the optical transceiver 111 is configured to be able to convert between an optical signal and an electrical signal.
  • the optical transceiver 111 converts the downstream signal sent from the OLT 101 in the form of an optical signal into an electrical signal.
  • the optical transceiver 111 converts the upstream signal (electric signal) collected by the communication path setting unit 112 into an optical signal.
  • the communication path setting unit 112 includes an aggregation unit 121 and a distribution unit 122.
  • the aggregation unit 121 aggregates a plurality of communication paths connected to the plurality of MAC processing units 113 and a communication path connected to the lower connection unit 117, respectively.
  • the distribution unit 122 distributes the downlink signal from one of the optical transceiver 111 and the upper stage connection unit 116 to the plurality of MAC processing units 113 and the lower stage connection unit 117.
  • the configuration of the aggregation unit 121 and the distribution unit 122 for achieving the above functions is not limited.
  • the aggregation unit 121 may be an electrical switch or a logic circuit.
  • the distribution of the downlink signal by the distribution unit 122 is a process of generating a plurality of signals that are the same as the signals input to the distribution unit 122.
  • the distribution unit 122 may divide one signal into a plurality of signals. Alternatively, the distribution unit 122 may generate a plurality of signals by copying one signal. Therefore, the distribution unit 122 may be configured by a wiring for branching a signal, or may be configured by a logic circuit having a function of generating a plurality of signals that are the same as the input signal.
  • the MAC processing unit 113 performs various processes on the downlink signal and the uplink signal.
  • the downlink signal includes a MAC address indicating the destination. If the MAC address of the downlink signal matches its own MAC address, the MAC processing unit 113 executes processing according to the control frame included in the downlink signal. For example, the MAC processing unit 113 transmits a data frame included in the downlink signal to the corresponding UNI port 114. In addition to the above processing, the MAC processing unit 113 may execute various processes such as a decoding process and an error correction process.
  • the MAC processing unit 113 receives a frame from the UNI port 114 and analyzes the header of the frame. The MAC processing unit 113 temporarily stores the frame. In accordance with a command from the OLT 101, one MAC processing unit among the plurality of MAC processing units 113 transmits a frame together with a transmission permission command (burst enable signal).
  • the MAC processing unit 113 can be realized by hardware (semiconductor integrated circuit) and software executed by the hardware, for example.
  • a plurality of MAC processing units 113 may be realized by one semiconductor integrated circuit.
  • the UNI port 114 is connected to the user terminal device 131 or the user network.
  • the UNI port 114 is realized by a connector that can be connected to a LAN (Local Area Network) cable, for example.
  • LAN Local Area Network
  • the control unit 115 controls the optical transceiver 111, the communication path setting unit 112, the upper connection unit 116, and the lower connection unit 117. Further, the control unit 115 may control a plurality of MAC processing units 113.
  • Each of the upper connection unit 116 and the lower connection unit 117 is an interface circuit for connecting the ONU 102 to another ONU. Both the upper connection part 116 and the lower connection part 117 are connected to the aggregation part 121. In addition, both the upper connection part 116 and the lower connection part 117 are connected to the distribution part 122.
  • the upper connection unit 116 is configured to connect the ONU 102 to a higher-order ONU.
  • the lower connection unit 117 is configured such that the lower ONU connects to the ONU 102. Both the upper connection unit 116 and the lower connection unit 117 communicate with other ONUs by transmitting and receiving electrical signals. According to the configuration shown in FIG. 2, the upper connection portion 116 and the lower connection portion 117 are separated from each other. However, the upper connection part 116 and the lower connection part 117 may be integrated as one connection part.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining uplink signal transmission by a normal ONU.
  • a normal ONU is an ONU that does not have an ONU under its control.
  • the UNI port 114 receives a data frame from the user terminal device 131 (or user network). The UNI port 114 transfers the data frame to the MAC processing unit 113.
  • MAC processing units 113 transmit burst enable signals BURST_EN1, BURST_EN2,... BURST_ENn, and transmit data signals Tx_DATA1 to Tx_DATAn, respectively.
  • the burst enable signal is a transmission permission command for permitting burst transmission.
  • the data signal corresponds to a data frame to be burst transmitted from the MAC processing unit 113.
  • Each of the burst enable signals BURST_EN1, BURST_EN2,... BURST_ENn is sent to the control unit 115.
  • the aggregating unit 121 sets a communication path for transmitting a data signal associated with the burst enable signal from a plurality of communication paths according to each burst enable signal.
  • the burst enable signal prevents the data signals Tx_DATA1 to Tx_DATAn from colliding in time.
  • the optical transceiver 111 turns on or off the optical output according to the burst enable signal. Thereby, each of the data signals Tx_DATA1 to Tx_DATAn is sent to the OLT 101 via the branch optical fiber 106 and the trunk optical fiber 105.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a signal transmitted from an ONU cluster configured by two ONUs to the OLT and a signal transmitted between the two ONUs.
  • the simplest form of the ONU cluster is a form in which a master unit (ONU 102_1) and a slave unit (ONU 102_2) are connected to each other.
  • the aggregation unit 121 aggregates a plurality of communication paths respectively configured by the plurality of MAC processing units 113.
  • the aggregation unit 121 aggregates a plurality of communication paths.
  • the aggregation unit 121 outputs the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN.
  • the upper connection unit 116 receives the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN from the aggregation unit 121.
  • the upper connection unit 116 transmits the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN to the lower connection unit 117 of the ONU (that is, the ONU 102_1) that is one stage higher than the ONU 102_2.
  • Both the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN are electrical signals.
  • the aggregating unit 121 aggregates a plurality of communication paths respectively configured by the plurality of MAC processing units 113.
  • the aggregating unit 121 aggregates the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN from the plurality of MAC processing units 113.
  • the optical transceiver 111 receives the aggregated data signal Tx_DATA and the aggregated burst enable signal BURST_EN from the aggregation unit 121.
  • the optical transceiver 111 sends a data signal Tx_DATA to the OLT 101 in accordance with the burst enable signal BURST_EN.
  • the data signal Tx_DATA is transmitted through the branch optical fiber 106 and the trunk optical fiber 105 (not shown in FIG. 4) in the form of an optical signal, and is sent to the OLT 101.
  • the lower connection unit 117 receives the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN from the ONU 102_2.
  • the aggregation unit 121 receives the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN transmitted from the ONU 102_2 through the lower connection unit 117. Accordingly, the aggregation unit 121 aggregates the communication paths configured by the lower connection unit 117 in addition to the plurality of communication paths configured by the plurality of MAC processing units 113, respectively.
  • the optical transceiver 111 receives the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN transmitted from the ONU 102_2.
  • the optical transceiver 111 transmits a data signal Tx_DATA to the OLT 101 in accordance with the burst enable signal BURST_EN. That is, the transmission timing of the data signal Tx_DATA is controlled by the burst enable signal BURST_EN.
  • the upper connection unit 116 and the lower connection unit 117 of each of the ONU 102_1 and ONU 102_2 generate presence information indicating the presence or absence of other ONUs connected to the ONU 102_1 and ONU 102_2.
  • the upper connection unit 116 generates presence information indicating whether or not the lower connection unit 117 serving as a connection destination of the upper connection unit 116 exists.
  • the lower connection unit 117 generates presence information indicating whether or not the upper connection unit 116 connected to the lower connection unit 117 exists. That is, the presence information generated by the upper connection unit 116 is information indicating the presence / absence of an upper ONU.
  • the presence information generated by the lower connection unit 117 is information indicating whether or not there is a lower ONU.
  • the control unit 115 of each ONU selects the function of the ONU from “master unit”, “slave unit”, and “relay unit” based on the presence information.
  • the upper connection unit 116 In the ONU 102_2, the upper connection unit 116 generates presence information indicating the presence / absence of the lower connection unit 117 serving as a connection destination thereof.
  • the lower connection unit 117 generates presence information indicating that there is no upper connection unit 116 connected to itself.
  • the control unit 115 of the ONU 102_2 receives the presence information from each of the upper connection unit 116 and the lower connection unit 117, and sets the ONU 102_2 as a slave unit based on the presence information.
  • the upper connection unit 116 In the ONU 102_1, the upper connection unit 116 generates presence information indicating that there is no lower connection unit 117 serving as a connection destination thereof.
  • the lower connection unit 117 generates presence information indicating that the upper connection unit 116 connected to the lower connection unit 117 exists.
  • the control unit 115 of the ONU 102_1 receives the presence information from each of the upper connection unit 116 and the lower connection unit 117, and sets the ONU 102_1 as a parent device based on the presence information.
  • Each of the ONU 102_1 and ONU 102_2 further generates subordinate information that designates a higher-level home-side device.
  • the subordinate information generated by each ONU is sent to the OLT 101 (see FIG. 1). Based on the subordinate information, the OLT 101 can recognize that the ONU 102_2 is an ONU subordinate to the ONU 102_1.
  • the control unit 115 In the ONU 102_1, the control unit 115 generates ID information for identifying the ONU 102_1.
  • ID information for identifying the ONU 102_1.
  • the MAC address of one MAC processing unit 113 among the plurality of MAC processing units 113 included in the ONU can be used as the ID information of the ONU.
  • the control unit 115 of the ONU 102_1 generates subordinate information related to the ONU 102_1 using the ID information. Since the ONU 102_1 is a parent device, there is no upper ONU of the ONU 102_1. Therefore, the subordinate information generated by the ONU 102_1 does not include ID information for designating the upper ONU.
  • the ID information of the ONU 102_1 is sent from the lower connection part 117 of the ONU 102_1 to the upper connection part 116 of the ONU 102_2.
  • the control unit 115 In the ONU 102_2, the control unit 115 generates ID information for identifying the ONU 102_2. Further, the control unit 115 of the ONU 102_2 receives the ID information of the ONU 102_1 via the upper connection unit 116. The control unit 115 generates subordinate information related to the ONU 102_2 using the ID information of the ONU 102_1 and the ID information of the ONU 102_2. The subordinate information regarding the ONU 102_2 includes the ID information of the ONU 102_1 and the ID information of the ONU 102_2, and the ID information is associated therewith.
  • the control unit 115 sends the subordinate information to the aggregation unit 121.
  • the aggregation unit 121 sends the dependency information to the upper connection unit 116.
  • the upper connection unit 116 sends the dependency information of the ONU 102_2 to the lower connection unit 117 of the ONU 102_1.
  • the lower connection unit 117 receives the dependency information of the ONU 102_2 and sends the dependency information to the aggregation unit 121.
  • the aggregation unit 121 transmits the dependent information to the optical transceiver 111.
  • the optical transceiver 111 transmits the dependency information of the ONU 102_2 to the OLT 101.
  • the control unit 115 sends the dependency information of the ONU 102_1 to the aggregation unit 121.
  • the aggregation unit 121 transmits the dependent information to the optical transceiver 111.
  • the optical transceiver 111 transmits the dependency information of the ONU 102_2 to the OLT 101.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a signal transmitted from an ONU cluster configured by a parent device, a relay device, and a child device to the OLT, and a signal transmitted between the parent device, the relay device, and the child device. is there.
  • the configuration shown in FIG. 5 is equivalent to the configuration of the ONU cluster 12 shown in FIG.
  • the upper connection unit 116 generates presence information indicating that the lower connection unit 117 of the ONU 102A exists.
  • the lower connection unit 117 generates presence information indicating that the upper connection unit 116 of the ONU 102B exists.
  • the control unit 115 of the ONU 102A receives presence information from each of the upper connection unit 116 and the lower connection unit 117, and sets the ONU 102A as a parent device.
  • the upper connection unit 116 In the ONU 102B, the upper connection unit 116 generates presence information indicating that the lower connection unit 117 connected to itself exists.
  • the lower connection unit 117 generates presence information indicating that the upper connection unit 116 of the ONU 102C exists.
  • the control unit 115 of the ONU 102B receives presence information from each of the upper connection unit 116 and the lower connection unit 117, and sets the ONU 102B as a relay device.
  • the upper connection unit 116 In the ONU 102C, the upper connection unit 116 generates presence information indicating that the lower connection unit 117 of the ONU 102B exists.
  • the lower connection unit 117 generates presence information indicating that there is no upper connection unit 116 connected to itself.
  • the control unit 115 of the ONU 102C receives the presence information from each of the upper connection unit 116 and the lower connection unit 117, and sets the ONU 102C as a slave unit.
  • the control unit 115 In the ONU 102A, the control unit 115 generates ID information of the ONU 102A.
  • the upper connection unit 116 does not receive ID information.
  • the control unit 115 generates dependent information of the ONU 102A based on the ID information of the ONU 102A.
  • the dependency information is sent from the control unit 115 to the aggregation unit 121.
  • the aggregation unit 121 sends the dependency information of the ONU 102A to the optical transceiver 111.
  • the optical transceiver 111 sends the dependency information of the ONU 102A to the OLT 101.
  • the ID information of the ONU 102A is sent from the lower connection unit 117 to the upper connection unit 116 of the ONU 102B.
  • the control unit 115 In the ONU 102B, the control unit 115 generates ID information for identifying the ONU 102B. Further, the control unit 115 of the ONU 102B receives the ID information of the ONU 102A via the upper connection unit 116. The control unit 115 generates subordinate information regarding the ONU 102B using the ID information of the ONU 102A and the ID information of the ONU 102B. The subordinate information regarding the ONU 102B includes the ID information of the ONU 102A and the ID information of the ONU 102B, and the ID information is associated with each other.
  • the control unit 115 sends the subordinate information to the aggregation unit 121.
  • the aggregation unit 121 sends the dependency information to the upper connection unit 116.
  • the upper connection unit 116 sends the dependency information of the ONU 102B to the lower connection unit 117 of the ONU 102A.
  • the dependency information of the ONU 102 ⁇ / b> B is sent from the lower connection unit 117 to the aggregation unit 121 and the optical transceiver 111.
  • the optical transceiver 111 sends the dependent information of the ONU 102B to the OLT 101.
  • the ID information of the ONU 102B is sent from the lower connection part 117 of the ONU 102B to the upper connection part 116 of the ONU 102C.
  • the control unit 115 In the ONU 102C, the control unit 115 generates ID information for identifying the ONU 102C. Further, the control unit 115 of the ONU 102C receives the ID information of the ONU 102B via the upper connection unit 116. The control unit 115 generates subordinate information related to the ONU 102C using the ID information of the ONU 102B and the ID information of the ONU 102C. The subordinate information regarding the ONU 102C includes the ID information of the ONU 102B and the ID information of the ONU 102C, and the ID information is associated therewith.
  • the control unit 115 sends the dependency information to the aggregation unit 121.
  • the aggregation unit 121 sends the dependency information to the upper connection unit 116.
  • the upper connection unit 116 sends the dependency information of the ONU 102B to the lower connection unit 117 of the ONU 102B.
  • the dependent information of the ONU 102C is sent from the lower connection unit 117 to the aggregation unit 121 and the upper connection unit 116.
  • the upper connection unit 116 sends the dependency information of the ONU 102C to the lower connection unit 117 of the ONU 102A.
  • the dependency information of the ONU 102C is sent from the lower connection unit 117 to the aggregation unit 121 and the optical transceiver 111.
  • the optical transceiver 111 sends the dependency information of the ONU 102C to the OLT 101.
  • the aggregation unit 121 aggregates a plurality of communication paths respectively configured by the plurality of MAC processing units 113.
  • Upper connection section 116 receives aggregated data signal Tx_DATA and aggregated burst enable signal BURST_EN from aggregation section 121.
  • the upper connection unit 116 transmits the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN to the lower connection unit 117 of the ONU (that is, the ONU 102B) that is one stage higher than the ONU 102C.
  • Both the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN are electrical signals.
  • the lower connection unit 117 receives the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN from the ONU 102C.
  • the aggregation unit 121 aggregates the communication paths configured by the lower connection unit 117 in addition to the plurality of communication paths respectively configured by the plurality of MAC processing units 113 of the ONU 102B.
  • Upper connection section 116 receives aggregated data signal Tx_DATA and aggregated burst enable signal BURST_EN from aggregation section 121.
  • the upper connection unit 116 transmits the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN to the lower connection unit 117 of the ONU (that is, the ONU 102A) that is one stage higher than the ONU 102B. Both the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN are electrical signals.
  • the lower connection unit 117 receives the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN from the ONU 102B.
  • the aggregation unit 121 aggregates the communication path configured by the lower connection unit 117 in addition to the plurality of communication paths respectively configured by the plurality of MAC processing units 113 of the ONU 102A.
  • the optical transceiver 111 receives the aggregated data signal Tx_DATA and the aggregated burst enable signal BURST_EN from the aggregation unit 121.
  • the optical transceiver 111 sends a data signal Tx_DATA to the OLT 101 in accordance with the burst enable signal BURST_EN. As described above, the transmission timing of the data signal Tx_DATA is controlled by the burst enable signal BURST_EN.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an example of a burst signal aggregation configuration included in the aggregation unit 121.
  • the aggregation unit 121 includes an OR circuit 125. Any one of the burst enable signals BURST_EN1, BURST_EN2,... BURST_ENn, BURST_ENz is input to the OR circuit 125. As a result, the OR circuit 125 outputs the burst enable signal BURST_EN.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing an example of a configuration for aggregation of transmission data included in the aggregation unit 121 of the ONU.
  • aggregation unit 121 includes one OR circuit 126 and (n + 1) AND circuits 127_1 to 127_n, 127_z.
  • n is an integer of 1 or more.
  • Each of the AND circuits 127_1 to 127_n receives a burst enable signal and a data signal from the corresponding MAC processing unit 113. Specifically, AND circuit 127_1 receives burst enable signal BURST_EN1 and data signal Tx_DATA1. AND circuit 127_2 receives burst enable signal BURST_EN2 and data signal Tx_DATA2. AND circuit 127_n receives burst enable signal BURST_ENn and data signal Tx_DATAn.
  • the AND circuit 127_z receives the burst enable signal BURST_ENz and the data signal Tx_DATAz from the lower connection unit 117. Each AND circuit outputs a signal in response to the burst enable signal and the data signal.
  • the OR circuit 126 outputs transmission data in response to a signal output from any one of the AND circuits 127_1 to 127_n and 127_z.
  • the aggregation unit 121 may select one of the upper connection unit 116 and the optical transceiver 111 when outputting the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN.
  • the aggregation unit 121 may select the upper connection unit 116 and send transmission data from the OR circuit 126 to the upper connection unit 116.
  • the aggregation unit 121 may select the optical transceiver 111 and send transmission data from the OR circuit 126 to the optical transceiver 111.
  • the aggregation unit 121 may output the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN to both the upper stage connection unit 116 and the optical transceiver 111.
  • the upper connection unit 116 operates and the optical transceiver 111 stops. Thereby, only the upper connection unit 116 outputs the data signal Tx_DATA and the burst enable signal BURST_EN.
  • the upper connection unit 116 stops and the optical transceiver 111 operates. Thereby, only the optical transceiver 111 can output the data signal Tx_DATA.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a control flow of the upper connection unit 116.
  • the control unit 115 acquires information related to the control mode of the upper connection unit 116.
  • the control mode is any one of an auto mode, a manual on mode, and a manual off mode. For example, when a switch provided in the ONU is manually operated, the potential of the signal indicating the control mode changes.
  • the control unit 115 can acquire the control mode based on the potential of the signal.
  • the auto mode is a mode in which the upper connection unit 116 is turned on or off based on the presence or absence of the lower connection unit of the upper ONU to which the upper connection unit 116 should be connected.
  • the manual on mode is a mode for fixing the upper connecting portion 116 to the on state.
  • the manual off mode is a mode for fixing the upper connection part 116 to the off state.
  • step S2 the control unit 115 determines whether the control mode of the upper connection unit 116 is an auto mode, a manual on mode, or a manual off mode. If the control mode is the auto mode, the process proceeds to step S3. In step S ⁇ b> 3, the control unit 115 acquires information related to the connection state of the upper connection unit 116, that is, presence information.
  • step S4 the control unit 115 determines whether or not there is a connection between the upper connection unit 116 and the upper ONU based on the presence information.
  • control unit 115 turns on upper connection unit 116 in step S5. That is, the upper connection part 116 is activated.
  • step S7 the control unit 115 operates the upper connection unit 116. Since the operation of upper connection section 116 has already been described, it will not be repeated thereafter. The process returns from step S7 to step S1.
  • step S4 When there is no upper ONU connected to the upper connection unit 116 (NO in step S4), the control unit 115 turns off the upper connection unit 116 in step S6. That is, the upper connection part 116 is deactivated. The process returns from step S6 to step S1.
  • step S2 when the control mode is the manual on mode, the process proceeds to step S5, and the control unit 115 turns on the upper connection unit 116.
  • the process proceeds from step S5 to step S7, and the upper connection unit 116 operates. Further, the process returns from step S7 to step S1.
  • step S2 if the control mode is the manual off mode, the control unit 115 turns off the upper connection unit 116 in step S6. The process returns from step S6 to step S1.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a control flow of the lower connection part 117.
  • the control flow shown in FIG. 9 is basically the same as the control flow shown in FIG. Referring to FIG. 9, when the power of ONU 102 is turned on, the process is started.
  • the control unit 115 acquires information regarding the control mode of the lower connection unit 117.
  • the control mode of the lower connection portion 117 is one of an auto mode, a manual on mode, and a manual off mode.
  • the information regarding the control mode of the lower connection unit 117 may be the same as the information regarding the control mode of the upper connection unit 116. Alternatively, the information regarding the control mode of the lower connection unit 117 may be independent of the information regarding the control mode of the upper connection unit 116.
  • step S12 the control unit 115 determines whether the control mode of the lower connection unit 117 is an auto mode, a manual on mode, or a manual off mode. If the control mode is the auto mode, the process proceeds to step S13. In step S ⁇ b> 13, the control unit 115 acquires information regarding the connection state of the lower connection unit 117, that is, presence information.
  • step S14 the control unit 115 determines the presence / absence of a connection between the lower connection unit 117 and the lower ONU based on the presence information. If there is a connection between lower connection section 117 and the lower ONU (YES in step S14), control section 115 turns on lower connection section 117 in step S15. That is, the lower connection part 117 is activated. Following step S15, in step S17, the control unit 115 operates the lower connection unit 117. Since the operation of the lower connection portion 117 has already been described, it will not be repeated thereafter. The process returns from step S17 to step S11.
  • step S14 When there is no lower ONU connected to the lower connection unit 117 (NO in step S14), the control unit 115 turns off the lower connection unit 117 in step S16. That is, the lower connection part 117 is deactivated. The process returns from step S16 to step S11.
  • step S12 when the control mode is the manual on mode, the process proceeds to step S15.
  • step S5 the control unit 115 turns on the lower connection unit 117.
  • the process proceeds from step S15 to step S17, and the lower connection unit 117 operates. Further, the process returns from step S17 to step S11.
  • step S16 the control unit 115 turns off the lower connection unit 117 in step S16.
  • the process returns from step S16 to step S11.
  • FIG. 10 is a diagram showing ONU functions based on the presence information generated by the upper connection unit and the lower connection unit in a matrix format.
  • presence information 116 ⁇ / b> A is presence information generated by the upper connection unit 116.
  • the presence information 117 ⁇ / b> A is presence information generated by the lower connection unit 117.
  • the presence information 116A is information indicating the presence / absence of the presence of an upper connection unit (that is, the upper connection unit 116 of the lower ONU) connected to the lower connection unit 117 of the own ONU.
  • the presence information 117A is information indicating the presence / absence of a lower connection unit connected to the upper connection unit 116 of the own ONU (that is, the lower connection unit 117 of the upper ONU).
  • the ONU 102 is set so as to have a function of any one of a parent device, a relay device, a child device, and a normal ONU by a combination of the presence information 116A and the presence information 117A.
  • the conditions for determining the function of the own ONU are as follows.
  • the own ONU Functions as a repeater.
  • the own ONU Functions as a base unit.
  • the ONU functions as a slave unit.
  • the ONU functions as a normal ONU.
  • FIG. 11 is a sequence diagram for schematically explaining processing executed by the OLT 101 in relation to ONU registration.
  • FIG. 11 shows a process for the OLT 101 to register the slave unit in the OLT.
  • the OLT 101 periodically executes discovery processing (MPCP discovery processing).
  • the OLT 101 transmits a discovery gate frame by broadcasting.
  • the master unit receives the discovery gate frame through the branch line optical fiber and transfers the discovery gate frame to the slave unit.
  • the slave unit transmits a registration request (Register Request) frame.
  • the registration request frame includes the MAC address of the slave unit as a transmission source address.
  • the registration request frame from the slave unit is sent to the master unit.
  • the parent device transmits the registration request frame to the OLT 101.
  • the OLT 101 receives the registration request frame sent from the slave unit.
  • the OLT 101 transmits a registration frame in response to the registration request frame.
  • the registration frame includes a MAC address of the transmission destination (child device), a MAC address of the transmission source (OLT 101), and an LLID (Logical Link ID) assigned to the child device.
  • the OLT 101 stores the MAC address of the slave unit in association with the LLID.
  • the slave unit receives the registration frame via the master unit.
  • the slave unit grasps the LLID notified from the OLT 101 by the registered frame and stores the LLID.
  • the OLT 101 transmits a gate frame including information such as a transmission time or a transmission time to the slave unit.
  • the slave unit transmits a reception acknowledgment (Register ACK) frame.
  • the master unit receives the reception confirmation frame from the slave unit and transmits the reception confirmation frame to the OLT 101.
  • the OLT 101 executes an OAM (Operations, Administration and Maintenance) discovery process.
  • the OLT 101 transmits an Information OAM frame to the linked-up slave unit.
  • the Information OAM frame from the OLT 101 is sent to the child device via the parent device.
  • the slave unit transmits an Information OAM frame to the OLT 101.
  • the Information OAM frame from the slave unit OLT 101 is sent to the OLT 101 via the master unit.
  • the OLT 101 executes a process for setting the slave unit.
  • the OLT 101 transmits a control frame including information for various settings of the slave unit to the slave unit.
  • the slave unit receives the control frame via the master unit and sets its own (slave unit) function. Further, the slave unit transmits a control frame indicating completion of the setting to the OLT 101.
  • the control frame is sent to the OLT 101 via the master unit.
  • the slave unit notifies the OLT of the MAC address when connected to the master unit or after that.
  • the present embodiment is not limited to this.
  • the MAC address of the child device when the MAC address of the child device is specified in advance, the MAC address of the child device may be registered in the OLT 101 before the child device connects to the parent device.
  • the parent device and the child device transmit the subordinate information to the OLT 101.
  • the subordinate information may be sent from each of the parent device and the child device to the OLT 101 after the setting of the child device is completed.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of dependent information.
  • the subordinate information 118 includes ID information of the own ONU and ID information of a higher-level ONU that is a subordinate destination of the own ONU. That is, the dependency information 118 is information that defines a dependency relationship between the own ONU and another ONU.
  • the OLT 101 grasps the dependency relationship between the ONUs based on the dependency information from each of the plurality of ONUs connected in the cascade.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining interpretation of the subordinate information by the OLT. As illustrated in FIG. 13, the OLT 101 receives the dependency information 118A, the dependency information 118B, and the dependency information 118C.
  • the subordinate information 118A is information sent from the parent device (corresponding to the ONU 102A in FIG. 5).
  • the subordinate information 118B is information sent from the repeater (corresponding to the ONU 102B in FIG. 5).
  • the subordinate information 118C is information sent from the slave unit (corresponding to the ONU 102C in FIG. 5).
  • Dependent information 118A includes ID information (represented as “A”) of the own ONU. However, the subordinate information 118A does not have ID information of the upper ONU. Therefore, the OLT 101 recognizes from the dependent information 118A that the ONU (ONU 102A) having the ID information “A” is the highest ONU, that is, the parent device.
  • the subordinate information 118B includes ID information (represented as “B”) of the own ONU and ID information (“A”) of the upper ONU. As described above, “A” is the ID of the master unit. Therefore, the OLT 101 interprets from the subordinate information 118B that the ONU having the ID information “B” (ONU 102B) exists under the ONU having the ID information “A”.
  • Dependent information 118C includes ID information (“C”) of the own ONU and ID information (“B”) of the upper ONU.
  • the OLT 101 interprets from the subordinate information 118C that the ONU having the ID information “C” (ONU 102C) exists under the ONU having the ID information “B”. In this way, by acquiring the dependency information and the ID information from each of the plurality of ONUs connected in cascade, the OLT 101 can grasp the dependency relationship between the plurality of ONUs.
  • the OLT 101 grasps the dependency relationship between a plurality of ONUs when a failure occurs in any of the plurality of ONUs.
  • the ONU enters an unrecoverable state called “Dying Gasp”
  • the ONU located below the failed ONU cannot communicate with the OLT.
  • the failed ONU notifies the OLT of its own failure. In this case, the failure notification is finally sent from the parent device to the OLT 101 via the ONU higher than the failed ONU.
  • the failure notification is information linked to the ID information of the failed ONU.
  • the OLT can identify the failed ONU based on the notification. Further, the OLT can identify an ONU located below the failed ONU according to the dependency information. As a result, the OLT can identify the failure range (Dying Gasp range) in the ONU cluster.
  • a MAC processing unit can be added by connecting a new ONU to an ONU already connected to the PON line. Therefore, it is possible to add a MAC processing unit without stopping the service.
  • the number of ONUs to be added is not basically limited. Therefore, according to this embodiment, the scalability of the PON system can be extended.
  • the number of ONUs can be increased without increasing the number of optical fiber branches.
  • the loss budget in the down direction can be utilized more effectively. Therefore, the possibility that the service quality is lowered can be further reduced.
  • the parent device, the relay device, and the child device have a common hardware configuration. Therefore, it is advantageous in terms of manufacturing the ONU.
  • the ONU only needs to have at least one of an upper connection part and a lower connection part.
  • the parent device, the relay device, and the child device have different configurations. Since the configuration of the repeater has already been described, the description will not be repeated hereinafter.
  • FIG. 14 is a functional block diagram of the ONU 102D configured exclusively for the master unit. As illustrated in FIG. 14, the ONU 102 ⁇ / b> D is different from the ONU 102 illustrated in FIG. 2 in that it does not have the upper connection unit 116.
  • FIG. 15 is a functional block diagram of the ONU 102E configured exclusively for the slave unit. As shown in FIG. 15, the ONU 102 ⁇ / b> E is different from the ONU 102 shown in FIG. 2 in that it does not have the lower connection part 117.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of an ONU in which a plurality of ONUs can be subordinated in parallel.
  • the ONU 102 ⁇ / b> F includes a plurality of lower connection portions 117.
  • the plurality of lower connection units 117 are connected to the communication path setting unit 112 in parallel.
  • the control unit 115 controls the plurality of lower connection units 117 independently.
  • the configuration of the other part of the ONU 102F is the same as the configuration of the corresponding part of the ONU 102 shown in FIG.
  • 12 ONU cluster 100 PON system, 101 OLT, 102, 102A, 102B, 102C, 102_1, 102_2 ONU, 103 PON line, 104 optical splitter, 105 trunk optical fiber, 106 branch optical fiber, 111 optical transceiver, 112 communication path setting Unit, 113 MAC processing unit, 114 UNI port, 115 control unit, 116 upper connection unit, 116A, 117A presence information, 117 lower connection unit, 118, 118A, 118B, 118C subordinate information, 121 aggregation unit, 122 distribution unit, 125 , 126 OR circuit, 127 AND circuit, 131 user terminal device, S1 to S7, S11 to S17 steps.

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Abstract

宅側装置は、複数のMAC(Media Access Control)処理部と、各々が複数のMAC処理部のうちの1つのMAC処理部に接続された複数のUNI(User Network Interface)ポートと、複数のMAC処理部のそれぞれに接続された複数の通信経路を集約する集約部と、光通信回線に接続されるように構成され、かつ、集約部に接続された光送受信回路と、宅側装置および少なくとも1つの他の宅側装置がカスケードに接続されるように、宅側装置と少なくとも1つの他の宅側装置とを接続するように構成され、かつ、集約部に接続された接続部とを備える。

Description

宅側装置、ONUクラスタ、PONシステムおよび宅側装置の増設方法
 本発明は、宅側装置、ONU(Optical Network Unit)クラスタ、PON(Passive Optical Network)システムおよび宅側装置の増設方法に関する。
 国際公開第2017/098611号(特許文献1)および国際公開第2017/098747号(特許文献2)の各々は、宅側装置の構成例を開示する。この例によれば、宅側装置は、光通信回線に接続されるように構成された光送受信回路と、複数のMAC(Media Access Control)処理部と、各々が複数のMAC処理部のうちの1つのMAC処理部に接続された複数のUNI(User Network Interface)ポートと、複数のMAC処理部のそれぞれに接続された複数の通信経路を集約するとともに光送受信回路に接続される集約部とを備える。
国際公開第2017/098611号 国際公開第2017/098747号
 本発明の一態様に係る宅側装置は、複数のMAC(Media Access Control)処理部と、各々が複数のMAC処理部のうちの1つのMAC処理部に接続された複数のUNI(User Network Interface)ポートと、複数のMAC処理部のそれぞれに接続された複数の通信経路を集約する集約部と、光通信回線に接続されるように構成され、かつ、集約部に接続された光送受信回路と、宅側装置および少なくとも1つの他の宅側装置がカスケードに接続されるように、宅側装置と少なくとも1つの他の宅側装置とを接続するように構成され、かつ、集約部に接続された接続部とを備える。
 本発明の一態様に係るONUクラスタは、カスケードに接続された複数の宅側装置を備える。複数の宅側装置のうち最上位の宅側装置は、光通信回線に接続される。複数の宅側装置のうち、最上位の宅側装置以外の少なくも1つの下位の宅側装置は、上り信号を電気信号の形態で、自己に接続された上位の宅側装置に送信するとともに、下り信号を電気信号の形態で上位の宅側装置から受信する。
 本発明の一態様に係るPONシステムは、光通信回線と、光通信回線に接続された局側装置と、カスケードに接続された複数の宅側装置とを備える。複数の宅側装置のうち最上位の宅側装置は、光通信回線に接続される。複数の宅側装置のうち、最上位の宅側装置以外の少なくも1つの下位の宅側装置は、上り信号を電気信号を電気信号の形態で、自己に接続された上位の宅側装置に送信するとともに、下り信号を電気信号の形態で、上位の宅側装置から受信する。
 本発明の一態様に係る宅側装置の増設方法は、PONシステムのための宅側装置の増設方法である。PONシステムは、局側装置と、局側装置に登録された宅側装置と、局側装置および宅側装置を接続するPON回線とを備える。増設方法は、増設用の宅側装置を準備するステップと、増設用の宅側装置を、PON回線に接続された宅側装置に電気的に接続するステップと、増設用の宅側装置を、局側装置に登録するステップとを備える。
図1は、本発明の一実施形態に係るPONシステムの概略構成を示すブロック図である。 図2は、本実施形態に係るONUの構成を概略的に示したブロック図である。 図3は、通常のONUによる上り信号の送信を説明する図である。 図4は、2つのONUにより構成されたONUクラスタからOLTへ伝送される信号、および、2つのONUの間で伝送される信号の例を示した図である。 図5は、親機、中継機および子機により構成されたONUクラスタからOLTへ伝送される信号、および、親機、中継機および子機の間で伝送される信号の例を示した図である。 図6は、集約部に含まれる、バースト信号の集約の構成の一例を概略的に示した図である。 図7は、ONUの集約部に含まれる、送信データの集約のための構成の一例を概略的に示した図である。 図8は、上段接続部の制御のフローを示したフローチャートである。 図9は、下段接続部の制御のフローを示したフローチャートである。 図10は、上段接続部および下段接続部によって生成された存在情報に基づくONUの機能をマトリクス形式で示した図である。 図11は、OLTがONUの登録に関連して実行する処理を概略的に説明するためのシーケンス図である。 図12は、従属情報の例を示した図である。 図13は、従属情報のOLTによる解釈を説明するための図である。 図14は、親機専用に構成されたONUの機能ブロック図である。 図15は、子機専用に構成されたONUの機能ブロック図である。 図16は、複数のONUが並列に従属可能なONUの構成を示した図である。
 [本開示が解決しようとする課題]
 国際公開第2017/098611号および国際公開第2017/098747号によれば、ONUは、複数のMAC処理部を有する。しかし、1つのONUに含まれるMAC処理部の数を後に増やすことは難しい。たとえば、複数のMAC処理部を有するONUを、より多くのMAC処理部を有するONUへと置き換えることが考えられる。しかし、通信サービスの提供中にONUを入れ替えた場合には、サービスへの影響が大きくなりやすい。
 別の方法として、光分岐器によって光ファイバを分岐して、分岐された光ファイバにONUを接続することが考えられる。しかし下り方向のロスバジェット(OLTの最小送信パワーとONUの最小受信感度の最大値との差)を有効活用できない。したがってサービス品質が低下する可能性がある。
 本開示の目的は、光通信回線の資源を有効に活用しながら、MAC処理部を増設可能にすることである。
 [本開示の効果]
 本開示によれば、光通信回線の資源を効率的に利用しつつMAC処理部を増設可能な宅側装置を実現できる。
 [本発明の実施形態の説明]
 最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
 (1)本発明の一態様に係る宅側装置は、複数のMAC(Media Access Control)処理部と、各々が複数のMAC処理部のうちの1つのMAC処理部に接続された複数のUNI(User Network Interface)ポートと、複数のMAC処理部のそれぞれに接続された複数の通信経路を集約する集約部と、光通信回線に接続されるように構成され、かつ、集約部に接続された光送受信回路と、宅側装置および少なくとも1つの他の宅側装置がカスケードに接続されるように、宅側装置と少なくとも1つの他の宅側装置とを接続するように構成され、かつ、集約部に接続された接続部とを備える。
 上記構成によれば、光通信回線の資源を効率的に利用しつつMAC処理部を増設可能な宅側装置を実現できる。宅側装置を少なくとも1つの他の宅側装置にカスケードに接続することによって、MAC処理部の数を増やすことができる。さらに、光通信回線の分岐数を増やさなくてもよいので、下り方向のロスバジェットを、より有効に活用できる。この結果、光通信回線の資源を効率的に利用できる。
 (2)好ましくは、接続部は、電気信号により少なくとも1つの他の宅側装置と通信するように構成される。
 上記構成によれば、カスケードに接続された複数の宅側装置の間では、電気信号によりデータの伝送が実現される。これにより、光通信回線の資源を効率的に利用できる。
 (3)好ましくは、複数の通信経路の各々は、バースト信号および、バースト信号の送信を許可するバーストイネーブル信号を伝送する。集約部は、複数の通信経路の各々を通じて伝送されたバースト信号およびバーストイネーブル信号を集約する。宅側装置および少なくとも1つの他の宅側装置の中で宅側装置が最下位にある場合、接続部は、集約部によって集約されたバースト信号およびバーストイネーブル信号を、宅側装置の1段上にある他の宅側装置に出力する。
 上記構成によれば、最下位の宅側装置は、その上位の宅側装置を通じてバースト伝送を実現できる。
 (4)好ましくは、複数の通信経路の各々は、第1のバースト信号および、第1のバースト信号の送信を許可する第1のバーストイネーブル信号を伝送する。宅側装置および少なくとも1つの他の宅側装置の中で宅側装置が最上位にある場合、接続部は、宅側装置の1段下にある他の宅側装置から送信された第2のバースト信号および第2のバーストイネーブル信号を受信する。集約部は、複数の通信経路の各々を通じて伝送された第1のバースト信号および第1のバーストイネーブル信号を集約するとともに、接続部によって受信された第2のバースト信号および第2のバーストイネーブル信号を集約する。光送受信回路は、第1のバースト信号を第1のバーストイネーブル信号に従って光通信回線に送信するとともに、第2のバースト信号を第2のバーストイネーブル信号に従って光通信回線に送信する。
 上記構成によれば、最上位の宅側装置は、下位の宅側装置からのバースト信号を光通信回線に送信することができる。
 (5)好ましくは、複数の通信経路の各々は、第1のバースト信号および、第1のバースト信号の送信を許可する第1のバーストイネーブル信号を伝送する。少なくとも1つの他の宅側装置が、第1の宅側装置および第2の宅側装置を含む。接続部は、上段接続部と、下段接続部とを含む。上段接続部が第1の宅側装置に接続され、かつ、下段接続部が第2の宅側装置が下段接続部に接続される場合、下段接続部は、第2の宅側装置から送信された第2のバースト信号および第2のバーストイネーブル信号を受信し、集約部は、複数の通信経路の各々を通じて伝送された第1のバースト信号および第1のバーストイネーブル信号を集約し、かつ、第2のバースト信号および第2のバーストイネーブル信号を集約する。上段接続部は、集約部によって集約された第1のバースト信号、第1のバーストイネーブル信号、第2のバースト信号および第2のバーストイネーブル信号を第1の宅側装置に送信する。
 上記構成によれば、第1の宅側装置および第2の宅側装置の間にある宅側装置は、下位の宅側装置(第2の宅側装置)からのバースト信号を上位の宅側装置(第1の宅側装置)に中継することができる。
 (6)好ましくは、上段接続部は、上段接続部の第1の接続状態に基づいて、第1の宅側装置が存在するか否かを示す第1の存在情報を生成する。下段接続部は、下段接続部の第2の接続状態に基づいて、第2の宅側装置が存在するか否かを示す第2の存在情報を生成する。宅側装置は、第1の存在情報および第2の存在情報に基づいて、上段接続部および下段接続部の各々のオン状態およびオフ状態を制御する制御部をさらに備える。
 上記構成によれば、上段接続部および下段接続部の各々によって生成された存在情報に基づいて、宅側装置を、親機、子機、中継機のいずれかに設定することができる。したがって、親機、子機、中継機を、共通のハードウェア構成により実現することができる。
 (7)好ましくは、制御部は、宅側装置に対して上位にある宅側装置を指定するための従属情報を生成する。
 上記構成によれば、カスケード接続された複数の宅側装置の間での従属関係を把握することができる。
 (8)本発明の一態様に係るONUクラスタは、カスケードに接続された複数の宅側装置を備える。複数の宅側装置のうち最上位の宅側装置は、光通信回線に接続される。複数の宅側装置のうち、最上位の宅側装置以外の少なくも1つの下位の宅側装置は、上り信号を電気信号の形態で、自己に接続された上位の宅側装置に送信するとともに、下り信号を電気信号の形態で上位の宅側装置から受信する。
 上記構成によれば、ONUクラスタは、光通信回線の資源を効率的に利用することができる。さらに複数の宅側装置がクラスタ構造を構成することにより、MAC処理部の数を増やすことができる。
 (9)本発明の一態様に係るPONシステムは、光通信回線と、光通信回線に接続された局側装置と、カスケードに接続された複数の宅側装置とを備える。複数の宅側装置のうち最上位の宅側装置は、光通信回線に接続される。複数の宅側装置のうち、最上位の宅側装置以外の少なくも1つの下位の宅側装置は、上り信号を電気信号を電気信号の形態で、自己に接続された上位の宅側装置に送信するとともに、下り信号を電気信号の形態で、上位の宅側装置から受信する。
 上記構成によれば、PONシステムにおいて、光通信回線の資源を効率的に利用しつつMAC処理部の数を増やすことができる。
 (10)好ましくは、複数の宅側装置の各々は、自己を識別するためのID情報と、上位の宅側装置を指定する従属情報とを生成する。従属情報は、複数の宅側装置の各々および上位の宅側装置を前記ID情報により特定する。最上位の宅側装置は、複数の宅側装置の各々により生成されたID情報と、従属情報とを局側装置に送信する。局側装置は、複数の宅側装置の各々により生成されたID情報と、従属情報とに基づいて、複数の宅側装置の間の従属関係を判断する。
 上記構成によれば、局側装置は、各宅側装置により生成された従属情報に基づいて、複数の宅側装置の間の従属関係を把握することができる。
 (11)好ましくは、複数の宅側装置の各々は、自己の故障の発生時に、故障を知らせる通知を発生させる。最上位の宅側装置は、複数の宅側装置のいずれかにおいて故障が発生した場合に、故障した宅側装置からの通知を、局側装置に送信する。局側装置は、通知に基づいて、複数の宅側装置の各々との間の通信に関する障害の範囲を特定する。
 上記構成によれば、局側装置は、複数の宅側装置の間の従属関係と、故障した宅側装置からの通知に基づいて、その故障による影響の範囲を把握することができる。
 (12)本発明の一態様に係る宅側装置の増設方法は、PONシステムのための宅側装置の増設方法である。PONシステムは、局側装置と、局側装置に登録された宅側装置と、局側装置および宅側装置を接続する光通信回線とを備える。増設方法は、増設用の宅側装置を準備するステップと、増設用の宅側装置を、光通信回線に接続された宅側装置に電気的に接続するステップと、増設用の宅側装置を、局側装置に登録するステップとを備える。
 上記構成によれば、光通信回線の資源を効率的に利用しつつMAC処理部の数を増やすように、宅側装置を増設することができる。
 (13)好ましくは、登録するステップは、局側装置がディスカバリ処理を実行して、増設用の宅側装置を検出するステップと、局側装置が登録処理を実行するステップとを含む。
 上記構成によれば、局側装置は、すでにPON回線に接続された宅側装置とともに、増設された宅側装置を認識することができる。したがって、その増設された宅側装置と局側装置との間の通信を実現できる。
 (14)好ましくは、登録するステップは、増設用の宅側装置のMACアドレスを局側装置に登録するステップを含む。
 上記構成によれば、局側装置は、その増設された宅側装置を認識することができる。したがって、局側装置は、その増設された宅側装置と局側装置との間の通信を実現できる。
 [本発明の実施形態の詳細]
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
 図1は、本発明の一実施形態に係るPONシステムの概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、PONシステム100は、局側装置(以下「OLT」と呼ぶ)101と、複数の宅側装置(以下「ONU」と呼ぶ)102と、PON回線103と、光スプリッタ104とを備える。
 各々のONU102には、ユーザ端末(図示せず)が接続される。各ONU102に接続されるユーザ端末の数は特に限定されない。ユーザ端末の種類も特に限定されない。ユーザ端末はONU102に直接接続されるように限定されない。ONU102にユーザネットワークが接続されてもよい。ユーザ端末は、そのユーザネットワークを介してONU102に接続されてもよい。
 PON回線103は、光ファイバにより構成された光通信回線である。PON回線103は、幹線光ファイバ105および複数の支線光ファイバ106を含む。光スプリッタ104は、幹線光ファイバ105および複数の支線光ファイバ106に接続される。光スプリッタ104は、外部からの電源供給を特に必要とすることなく、入力された信号から受動的に信号を分岐または多重する。
 この実施の形態では、ONU102は、光ファイバに接続可能に構成されるとともに、他のONU102に接続可能に構成される。図1に示された構成例では、複数のONU102のうちの一部は、支線光ファイバ106に接続される。支線光ファイバ106に接続され、かつ、配下にONUが存在しないONUを、本明細書では「通常のONU」と呼ぶ。
 図1に示された構成では、複数のONU102のうち、3つのONUがカスケードに接続される。図1では、その3つのONUを、符号「102A」、「102B」、「102C」により示す。ONU102Aは、支線光ファイバ106に接続される。ONU102Bは、ONU102Aに接続される。ONU102Cは、ONU102Bに接続される。ONU102BとONU102Aとの接続、およびONU102CとONU102Bとの接続には、電気信号を伝達するためのケーブル(たとえばツイストペアケーブル)が用いられる。
 ONU102BおよびONU102Cは、増設用のONUである。ONU102A,102B,102Cは、クラスタ構造を構成する。このクラスタ構造を、図1において、ONUクラスタ12として示す。
 以下の説明において、カスケードに接続された複数のONUの中で各ONUの位置を説明するために、「上位」および「下位」との用語が用いられる。「上位」は、OLT101により近い段を意味し、「下位」は、OLT101からより遠い段を意味する。ONU102Aは、最上位のONUである。ONU102Bは、ONU102Aに対して下位に位置するONUである。ONU102Cは最下位のONUである。ONU102Cの配下にONUは存在しない。
 ONU102Bは、最上位のONUと最下位のONUとの間に位置する中位のONUであると定義することができる。中位のONUの数は1であると限定されない。中位のONUの数は0であってもよい。この場合、ONUクラスタ12は、最上位のONUと、その最上位のONUに接続される最下位のONUとにより構成される。あるいは、中位のONUの数は2以上であってもよい。
 最上位のONUは、PON回線103(支線光ファイバ106および幹線光ファイバ105)を通じてOLT101と通信する。OLT101から送信された光信号は、PON回線103を通り、光スプリッタ104によって分岐される。ONU102Aは、その光信号を受信する。さらにONU102Aは、その光信号を電気信号に変換する。ONU102Aは、その電気信号をONU102Aの内部で処理するとともに、ONU102Bに分配する。ONU102Bは、ONU102Aからの電気信号をONU102Bの内部で処理するとともに、ONU102Cに分配する。ONU102Cは、ONU102Bからの電気信号をONU102Bの内部で処理する。
 各ONUは、自身に接続された端末からの信号を集約する。支線光ファイバ106に接続された各ONU102は、集約した信号を光信号の形態で送信する。光信号は光スプリッタ104によって集束されるとともに、PON回線103を通ってOLT101に送られる。一方、カスケードに接続された複数のONUの間では、下位のONUは、上位のONUに電気信号を送信する。上位のONUは、自身に接続された端末からの信号および下位のONUからの電気信号を集約する。最上位のONU(ONU102A)は、自身に接続された端末からの信号を集約するとともに、下位のONU(図1の例では、ONU102BおよびONU102C)からの信号を集約して、集約した信号を光信号の形態でOLT101へと送信する。ONUクラスタ12において、最上位のONU(ONU102A)以外の下位のONU(ONU102B,102C)は、上り信号を電気信号の形態で、自己に接続された上位のONUに送信する。
 OLT101は、ディスカバリ処理を実行することによりPON回線103上のONUを検出する。さらにOLT101は、その検出されたONUをOLT101に登録するための登録処理を実行する。OLT101は、各ONUのMACアドレスを保持する。OLT101は、MACアドレスにより各ONUを認識できる。しかしMACアドレスのみでは、OLT101は、カスケードに接続された複数のONUの間の従属関係を把握できない。したがってOLT101は、ONU102A,102B,102Cの間の従属関係に関する情報を保持する。この情報は、各ONUを識別するためのID情報、および、自身の上位のONUを識別するためのID情報を含む。
 以下、カスケードに接続された複数のONUのうち、最上位のONUを「親機」と定義し、その複数のONUのうちの最下位のONUを「子機」と定義する。さらに、親機と子機とに接続されるONUが存在する場合、そのONUを「中継機」と定義する。図1に示した構成例において、ONU102Aは親機であり、ONU102Bは、中継機であり、ONU102Cは子機である。
 一実施形態では、親機、中継機および子機は、共通の構成を有する。図2は、本実施形態に係るONUの構成を概略的に示したブロック図である。図2に示すように、ONU102は、光トランシーバ111と、通信経路設定部112と、複数のMAC処理部113と、複数のUNIポート114と、制御部115と、上段接続部116と、下段接続部117とを含む。
 光トランシーバ111は、PON回線103(支線光ファイバ106)に接続されるとともに集約部121に接続されるように構成される。光トランシーバ111は、OLT101との間で光信号を送信および受信するための光送受信回路である。光トランシーバ111は、光信号と電気信号とを相互に変換できるように構成される。光トランシーバ111は、OLT101から光信号の形態で送られた下り信号を電気信号に変換する。光トランシーバ111は、通信経路設定部112により集約された上り信号(電気信号)を光信号に変換する。
 通信経路設定部112は、集約部121と、分配部122とを含む。集約部121は、複数のMAC処理部113にそれぞれ接続される複数の通信経路、および下段接続部117に接続される通信経路を集約する。分配部122は、光トランシーバ111および上段接続部116のうちのいずれか一方からの下り信号を複数のMAC処理部113および下段接続部117に分配する。
 上述の機能を達成するための集約部121および分配部122の構成は限定されない。集約部121は、電気スイッチであってもよく、論理回路であってもよい。分配部122による下り信号の分配は、分配部122に入力される信号と同一の複数の信号を生成する処理である。分配部122は、1つの信号を複数の信号に分割してもよい。あるいは、分配部122は、1つの信号をコピーして複数の信号を生成するのでもよい。したがって、分配部122は、信号を分岐するための配線により構成されてもよく、入力信号と同じ複数の信号を生成する機能を有する論理回路によって構成されてもよい。
 MAC処理部113は、下り信号および上り信号に対して各種の処理を施す。下り信号は、その宛先を示すMACアドレスを含む。下り信号のMACアドレスが自己のMACアドレスに一致する場合、MAC処理部113は、下り信号に含まれる制御フレームに応じた処理を実行する。たとえばMAC処理部113は、下り信号に含まれるデータフレームを、対応するUNIポート114へと送信する。MAC処理部113は、上記の処理に加えて、たとえば復号処理および誤り訂正処理などの各種の処理を実行してもよい。
 上り信号の場合、MAC処理部113は、UNIポート114からフレームを受信して、フレームのヘッダを解析する。MAC処理部113は、そのフレームを一旦蓄積する。OLT101からの命令に従って、複数のMAC処理部113のうちの1つのMAC処理部が、送信許可命令(バーストイネーブル信号)とともにフレームを送信する。
 MAC処理部113は、たとえばハードウェア(半導体集積回路)およびそのハードウェアにより実行されるソフトウェアによって実現することができる。複数のMAC処理部113が1つの半導体集積回路により実現されてもよい。
 UNIポート114は、ユーザ端末装置131あるいはユーザネットワークに接続される。UNIポート114は、たとえばLAN(Local Area Network)ケーブルに接続可能なコネクタによって実現される。
 制御部115は、光トランシーバ111、通信経路設定部112、上段接続部116および下段接続部117を制御する。さらに、制御部115は、複数のMAC処理部113を制御してもよい。
 上段接続部116および下段接続部117の各々は、ONU102を他のONUに接続するためのインターフェース回路である。上段接続部116および下段接続部117は、ともに集約部121に接続される。加えて、上段接続部116および下段接続部117は、ともに分配部122に接続される。
 上段接続部116は、ONU102を、その上位のONUに接続するように構成される。下段接続部117は、下段のONUがONU102に接続するように構成される。上段接続部116および下段接続部117の両方は、電気信号を送信および受信することによって、他のONUと通信する。図2に示す構成によれば、上段接続部116および下段接続部117が互いに分離されている。しかし、上段接続部116および下段接続部117を1つの接続部として統合してもよい。
 ONU102による上り信号の送信をより詳細に説明する。図3は、通常のONUによる上り信号の送信を説明する図である。通常のONUは、配下にONUを有していないONUである。図3に示すように、UNIポート114は、ユーザ端末装置131(あるいはユーザネットワーク)からデータフレームを受ける。UNIポート114は、そのデータフレームをMAC処理部113に転送する。
 n個(nは2以上の整数)のMAC処理部113は、それぞれバーストイネーブル信号BURST_EN1,BURST_EN2,・・・BURST_ENnを送信するとともに、データ信号Tx_DATA1~Tx_DATAnをそれぞれ送信する。バーストイネーブル信号は、バースト伝送を許可するための送信許可命令である。データ信号は、MAC処理部113からバースト伝送されるべきデータフレームに対応する。
 バーストイネーブル信号BURST_EN1,BURST_EN2,・・・BURST_ENnの各々は、制御部115に送られる。集約部121は、各々のバーストイネーブル信号に応じて、複数の通信経路の中から、そのバーストイネーブル信号と対応付けられるデータ信号を送信するための通信経路を設定する。バーストイネーブル信号により、データ信号Tx_DATA1~Tx_DATAnが時間的に衝突することが回避される。
 光トランシーバ111は、バーストイネーブル信号に応じて光出力をオンまたはオフする。これにより、データ信号Tx_DATA1~Tx_DATAnの各々が、支線光ファイバ106および幹線光ファイバ105を介してOLT101へと送られる。
 図4は、2つのONUにより構成されたONUクラスタからOLTへ伝送される信号、および、2つのONUの間で伝送される信号の例を示した図である。図4に示すように、ONUクラスタの最も単純な形態は、親機(ONU102_1)と子機(ONU102_2)とが相互に接続された形態である。
 最初に、ONUクラスタによる上り信号の送信を説明する。ONU102_2は最下位のONUであるので、その配下にはONUが存在しない。したがって、ONU102_2において、集約部121は、複数のMAC処理部113によってそれぞれ構成された複数の通信経路を集約する。集約部121は、複数の通信経路を集約する。これにより集約部121は、データ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを出力する。
 上段接続部116は、集約部121からデータ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを受ける。上段接続部116は、そのデータ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを、ONU102_2の1段上にあるONU(すなわちONU102_1)の下段接続部117に送信する。データ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENはともに電気信号である。
 ONU102_1において、集約部121は、複数のMAC処理部113によってそれぞれ構成された複数の通信経路を集約する。集約部121は、複数のMAC処理部113からのデータ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを集約する。光トランシーバ111は、集約部121から、集約されたデータ信号Tx_DATAおよび集約されたバーストイネーブル信号BURST_ENを受信する。光トランシーバ111は、バーストイネーブル信号BURST_ENに従って、データ信号Tx_DATAをOLT101へと送る。データ信号Tx_DATAは、光信号の形態で支線光ファイバ106、および幹線光ファイバ105(図4に示さず)を伝送されて、OLT101へと送られる。
 ONU102_1において、下段接続部117は、ONU102_2からデータ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを受信する。集約部121は、ONU102_2から送信されたデータ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを下段接続部117を通じて受信する。したがって集約部121は、複数のMAC処理部113によってそれぞれ構成された複数の通信経路に加えて、下段接続部117によって構成された通信経路を集約する。光トランシーバ111は、ONU102_2から送られたデータ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを受信する。光トランシーバ111は、バーストイネーブル信号BURST_ENに従って、データ信号Tx_DATAをOLT101へと送信する。すなわちデータ信号Tx_DATAの送信のタイミングはバーストイネーブル信号BURST_ENによって制御される。
 ONU102_1およびONU102_2の各々の上段接続部116および下段接続部117は、自身と接続される他のONUの有無を示す存在情報を生成する。具体的には、上段接続部116は、自身の接続先となる下段接続部117の存在の有無を示す存在情報を生成する。下段接続部117は、自身に接続される上段接続部116の存在の有無を示す存在情報を生成する。すなわち、上段接続部116によって生成される存在情報は、上位ONUの有無を示す情報である。下段接続部117によって生成される存在情報は、下位ONUの有無を示す情報である。各ONUの制御部115は、それらの存在情報に基づいて、「親機」、「子機」および「中継機」の中から、そのONUの機能を選択する。
 ONU102_2において、上段接続部116は、自身の接続先となる下段接続部117の存在の有無を示す存在情報を生成する。下段接続部117は、自身に接続される上段接続部116が存在しないことを示す存在情報を生成する。ONU102_2の制御部115は、上段接続部116および下段接続部117の各々から存在情報を受けて、その存在情報に基づいて、ONU102_2を子機に設定する。
 ONU102_1において、上段接続部116は、自身の接続先となる下段接続部117が存在しないことを示す存在情報を生成する。下段接続部117は、自身に接続される上段接続部116が存在することを示す存在情報を生成する。ONU102_1の制御部115は、上段接続部116および下段接続部117の各々から存在情報を受けて、その存在情報に基づいて、ONU102_1を親機に設定する。
 ONU102_1およびONU102_2の各々は、さらに、上位の宅側装置を指定する従属情報を生成する。各ONUによって生成された従属情報は、OLT101(図1を参照)へと送られる。従属情報に基づいて、OLT101は、ONU102_2がONU102_1に従属するONUであることを認識することができる。
 なお、通常のONUの場合、その配下にはONUが存在しない。したがって、通常のONUは、従属情報を生成しない。
 ONU102_1において、制御部115は、ONU102_1を識別するためのID情報を生成する。一例として、ONUに含まれる複数のMAC処理部113のうち、1つのMAC処理部113のMACアドレスを、そのONUのID情報として用いることができる。
 ONU102_1の制御部115は、そのID情報を用いて、ONU102_1に関する従属情報を生成する。ONU102_1は親機であるので、ONU102_1の上位のONUは存在しない。したがって、ONU102_1によって生成された従属情報は、上位のONUを指定するためのID情報を含まない。ONU102_1のID情報は、ONU102_1の下段接続部117から、ONU102_2の上段接続部116へと送られる。
 ONU102_2において、制御部115は、ONU102_2を識別するためのID情報を生成する。さらに、ONU102_2の制御部115は、ONU102_1のID情報を、上段接続部116を介して受信する。制御部115は、ONU102_1のID情報およびONU102_2のID情報を用いて、ONU102_2に関する従属情報を生成する。ONU102_2に関する従属情報は、ONU102_1のID情報およびONU102_2のID情報を含むとともに、それらのID情報が関連付けられる。
 ONU102_2において、制御部115は、従属情報を集約部121へと送る。集約部121は、その従属情報を上段接続部116へと送る。上段接続部116は、ONU102_1の下段接続部117にONU102_2の従属情報を送る。
 ONU102_1において、下段接続部117は、ONU102_2の従属情報を受信して、その従属情報を集約部121に送る。集約部121は、その従属情報を光トランシーバ111に送信する。光トランシーバ111は、ONU102_2の従属情報をOLT101に送信する。
 さらに、ONU102_1において、制御部115は、ONU102_1の従属情報を集約部121へと送る。集約部121は、その従属情報を光トランシーバ111に送信する。光トランシーバ111は、ONU102_2の従属情報をOLT101に送信する。
 図5は、親機、中継機および子機により構成されたONUクラスタからOLTへ伝送される信号、および、親機、中継機および子機の間で伝送される信号の例を示した図である。なお、図5に示された構成は、図1に示したONUクラスタ12の構成と等価である。
 まず、ONU102A、ONU102BおよびONU102Cの間の従属関係の設定を説明する。ONU102Aにおいて、上段接続部116は、ONU102Aの下段接続部117が存在することを示す存在情報を生成する。下段接続部117は、ONU102Bの上段接続部116が存在することを示す存在情報を生成する。ONU102Aの制御部115は、上段接続部116および下段接続部117の各々から存在情報を受けて、ONU102Aを親機に設定する。
 ONU102Bにおいて、上段接続部116は、自身に接続される下段接続部117が存在することを示す存在情報を生成する。下段接続部117は、ONU102Cの上段接続部116が存在することを示す存在情報を生成する。ONU102Bの制御部115は、上段接続部116および下段接続部117の各々から存在情報を受けて、ONU102Bを中継機に設定する。
 ONU102Cにおいて、上段接続部116は、ONU102Bの下段接続部117が存在することを示す存在情報を生成する。下段接続部117は、自身に接続される上段接続部116が存在しないことを示す存在情報を生成する。ONU102Cの制御部115は、上段接続部116および下段接続部117の各々から存在情報を受けて、ONU102Cを子機に設定する。
 ONU102Aにおいて、制御部115は、ONU102AのID情報を生成する。なお、上段接続部116は、ID情報を受信しない。制御部115は、ONU102AのID情報に基づいて、ONU102Aの従属情報を生成する。従属情報は、制御部115から集約部121へと送られる。集約部121は、ONU102Aの従属情報を光トランシーバ111へと送る。光トランシーバ111は、ONU102Aの従属情報をOLT101へと送る。ONU102AのID情報は、下段接続部117から、ONU102Bの上段接続部116へと送られる。
 ONU102Bにおいて、制御部115は、ONU102Bを識別するためのID情報を生成する。さらに、ONU102Bの制御部115は、ONU102AのID情報を上段接続部116を介して受信する。制御部115は、ONU102AのID情報およびONU102BのID情報を用いて、ONU102Bに関する従属情報を生成する。ONU102Bに関する従属情報は、ONU102AのID情報およびONU102BのID情報を含むとともに、それらのID情報が互いに関連付けられる。
 ONU102Bにおいて、制御部115は、従属情報を集約部121へと送る。集約部121は、その従属情報を上段接続部116へと送る。上段接続部116は、ONU102Aの下段接続部117にONU102Bの従属情報を送る。ONU102Aにおいて、ONU102Bの従属情報は、下段接続部117から集約部121および光トランシーバ111へと送られる。光トランシーバ111は、ONU102Bの従属情報をOLT101へと送る。さらに、ONU102BのID情報は、ONU102Bの下段接続部117から、ONU102Cの上段接続部116へと送られる。
 ONU102Cにおいて、制御部115は、ONU102Cを識別するためのID情報を生成する。さらに、ONU102Cの制御部115は、ONU102BのID情報を上段接続部116を介して受信する。制御部115は、ONU102BのID情報およびONU102CのID情報を用いて、ONU102Cに関する従属情報を生成する。ONU102Cに関する従属情報は、ONU102BのID情報およびONU102CのID情報を含むとともに、それらのID情報が関連付けられる。
 ONU102Cにおいて、制御部115は、従属情報を集約部121へと送る。集約部121は、その従属情報を上段接続部116へと送る。上段接続部116は、ONU102Bの下段接続部117にONU102Bの従属情報を送る。
 ONU102Bにおいて、ONU102Cの従属情報は、下段接続部117から集約部121および上段接続部116へと送られる。上段接続部116は、ONU102Aの下段接続部117にONU102Cの従属情報を送る。ONU102Aにおいて、ONU102Cの従属情報は、下段接続部117から集約部121および光トランシーバ111へと送られる。光トランシーバ111は、ONU102Cの従属情報をOLT101へと送る。
 次に上り信号の送信について説明する。ONU102Cにおいて、集約部121は、複数のMAC処理部113によってそれぞれ構成された複数の通信経路を集約する。上段接続部116は、集約部121から、集約されたデータ信号Tx_DATAおよび集約されたバーストイネーブル信号BURST_ENを受ける。上段接続部116は、そのデータ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを、ONU102Cの1段上にあるONU(すなわちONU102B)の下段接続部117に送信する。データ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENはともに電気信号である。
 ONU102Bにおいて、下段接続部117は、ONU102Cからのデータ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを受信する。集約部121は、ONU102Bの複数のMAC処理部113によってそれぞれ構成された複数の通信経路に加えて、下段接続部117によって構成された通信経路を集約する。上段接続部116は、集約部121から、集約されたデータ信号Tx_DATAおよび集約されたバーストイネーブル信号BURST_ENを受ける。上段接続部116は、そのデータ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを、ONU102Bの1段上にあるONU(すなわちONU102A)の下段接続部117に送信する。データ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENはともに電気信号である。
 ONU102Aにおいて、下段接続部117は、ONU102Bからのデータ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを受信する。集約部121は、ONU102Aの複数のMAC処理部113によってそれぞれ構成された複数の通信経路に加えて、下段接続部117によって構成された通信経路を集約する。光トランシーバ111は、集約部121から、集約されたデータ信号Tx_DATAおよび集約されたバーストイネーブル信号BURST_ENを受信する。光トランシーバ111は、バーストイネーブル信号BURST_ENに従って、データ信号Tx_DATAをOLT101へと送る。上記の通り、データ信号Tx_DATAの送信のタイミングはバーストイネーブル信号BURST_ENによって制御される。
 続いて、ONU102を構成する機能ブロックについて説明する。図6は、集約部121に含まれる、バースト信号の集約の構成の一例を概略的に示した図である。
 図6を参照して、集約部121は、OR回路125を含む。バーストイネーブル信号BURST_EN1,BURST_EN2,・・・BURST_ENn,BURST_ENzのいずれか1つが、OR回路125に入力される。これによりOR回路125はバーストイネーブル信号BURST_ENを出力する。
 図7は、ONUの集約部121に含まれる、送信データの集約のための構成の一例を概略的に示した図である。図7を参照して、集約部121は、1つのOR回路126と、(n+1)個のAND回路127_1~127_n,127_zを含む。nは1以上の整数である。
 AND回路127_1~127_nの各々は、対応するMAC処理部113から、バーストイネーブル信号およびデータ信号を受ける。具体的には、AND回路127_1は、バーストイネーブル信号BURST_EN1およびデータ信号Tx_DATA1を受ける。AND回路127_2は、バーストイネーブル信号BURST_EN2およびデータ信号Tx_DATA2を受ける。AND回路127_nは、バーストイネーブル信号BURST_ENnおよびデータ信号Tx_DATAnを受ける。
 AND回路127_zは、下段接続部117から、バーストイネーブル信号BURST_ENzおよびデータ信号Tx_DATAzを受ける。各々のAND回路は、バーストイネーブル信号およびデータ信号に応答して信号を出力する。OR回路126は、AND回路127_1~127_n,127_zのうちのいずれかから出力された信号に応答して、送信データを出力する。
 ある実施形態によれば、集約部121は、データ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを出力する際に、上段接続部116および光トランシーバ111の一方を選択してもよい。中継機または子機の場合、集約部121は、上段接続部116を選択して、OR回路126から上段接続部116へと送信データを送ってもよい。親機の場合、集約部121は、光トランシーバ111を選択して、OR回路126から光トランシーバ111へと送信データを送ってもよい。
 別の実施形態によれば、集約部121は、データ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを、上段接続部116および光トランシーバ111の両方に出力してもよい。中継機または子機の場合、上段接続部116が動作するとともに光トランシーバ111が停止する。これにより、上段接続部116のみがデータ信号Tx_DATAおよびバーストイネーブル信号BURST_ENを出力する。親機の場合、上段接続部116が停止するとともに光トランシーバ111が動作する。これにより、光トランシーバ111のみがデータ信号Tx_DATAを出力することができる。
 図8は、上段接続部116の制御のフローを示したフローチャートである。図8に示すように、ONU102の電源がオンになると、処理が開始される。ステップS1において、制御部115は、上段接続部116の制御モードに関する情報を取得する。制御モードは、オート(Auto)モード、マニュアルオン(Manual On)モード、および、マニュアルオフ(Manual Off)モードのいずれかである。たとえばONUに設けられたスイッチが手動操作されることによって、制御モードを示す信号の電位が変化する。制御部115は、その信号の電位に基づいて、制御モードを取得することができる。
 オートモードは、上段接続部116を接続すべき上位ONUの下段接続部の有無に基づいて、上段接続部116をオンあるいはオフするモードである。マニュアルオンモードは、上段接続部116をオン状態に固定するするモードである。マニュアルオフモードは、上段接続部116をオフ状態に固定するモードである。
 ステップS2において、制御部115は、上段接続部116の制御モードが、オートモード、マニュアルオンモード、および、マニュアルオフモードのいずれかであるかを判定する。制御モードがオートモードである場合、処理はステップS3に進む。ステップS3において、制御部115は、上段接続部116の接続状態に関する情報、すなわち存在情報を取得する。
 ステップS4において、制御部115は、存在情報に基づいて、上段接続部116と上位ONUとの間の接続の有無を判定する。上段接続部116と上位ONUとの間の接続がある場合(ステップS4においてYES)、ステップS5において、制御部115は、上段接続部116をオンする。すなわち上段接続部116が活性化される。
 ステップS5に続き、ステップS7において、制御部115は、上段接続部116を動作させる。上段接続部116の動作は既に説明したので以後は繰り返さない。処理はステップS7からステップS1へと戻される。
 上段接続部116に接続される上位ONUが存在しない場合(ステップS4においてNO)、制御部115は、ステップS6において上段接続部116をオフする。すなわち上段接続部116が非活性化される。処理はステップS6からステップS1へと戻される。
 ステップS2において、制御モードがマニュアルオンモードである場合には、処理はステップS5に進み、制御部115は、上段接続部116をオンする。処理はステップS5からステップS7へと進み、上段接続部116が動作する。さらに、処理はステップS7からステップS1へと戻される。
 ステップS2において、制御モードがマニュアルオフモードである場合には、ステップS6において、制御部115は、上段接続部116をオフする。処理はステップS6からステップS1へと戻される。
 図9は、下段接続部117の制御のフローを示したフローチャートである。図9に示した制御のフローは、基本的には、図8に示した制御のフローと同じである。図9を参照して、ONU102の電源がオンになると、処理が開始される。ステップS11において、制御部115は、下段接続部117の制御モードに関する情報を取得する。下段接続部117の制御モードは、オートモード、マニュアルオンモード、および、マニュアルオフモードのいずれかである。下段接続部117の制御モードに関する情報は、上段接続部116の制御モードに関する情報と共通であってもよい。あるいは、下段接続部117の制御モードに関する情報は、上段接続部116の制御モードに関する情報とは独立していてもよい。
 ステップS12において、制御部115は、下段接続部117の制御モードが、オートモード、マニュアルオンモード、および、マニュアルオフモードのいずれかであるかを判定する。制御モードがオートモードである場合、処理はステップS13に進む。ステップS13において、制御部115は、下段接続部117の接続状態に関する情報、すなわち存在情報を取得する。
 ステップS14において、制御部115は、存在情報に基づいて、下段接続部117と下位のONUとの間の接続の有無を判定する。下段接続部117と下位ONUとの間の接続がある場合(ステップS14においてYES)、ステップS15において、制御部115は、下段接続部117をオンする。すなわち下段接続部117が活性化される。ステップS15に続き、ステップS17において、制御部115は、下段接続部117を動作させる。下段接続部117の動作は既に説明したので以後は繰り返さない。処理はステップS17からステップS11へと戻される。
 下段接続部117に接続される下位ONUが存在しない場合(ステップS14においてNO)、制御部115は、ステップS16において下段接続部117をオフする。すなわち下段接続部117が非活性化される。処理はステップS16からステップS11へと戻される。
 ステップS12において、制御モードがマニュアルオンモードである場合には、処理はステップS15に進む。ステップS5において、制御部115は、下段接続部117をオンする。処理はステップS15からステップS17へと進み、下段接続部117が動作する。さらに、処理はステップS17からステップS11へと戻される。
 一方、制御モードがマニュアルオフモードである場合には、ステップS16において、制御部115は、下段接続部117をオフする。処理はステップS16からステップS11へと戻される。
 図10は、上段接続部および下段接続部によって生成された存在情報に基づくONUの機能をマトリクス形式で示した図である。図10において、存在情報116Aは、上段接続部116によって生成された存在情報である。存在情報117Aは、下段接続部117によって生成された存在情報である。存在情報116Aは、自ONUの下段接続部117の先に接続された上段接続部(すなわち下位ONUの上段接続部116)の存在の有無を示す情報である。存在情報117Aは、自ONUの上段接続部116の先に接続された下段接続部(すなわち上位ONUの下段接続部117)の存在の有無を示す情報である。
 存在情報116Aと存在情報117Aとの組み合わせにより、ONU102は、親機、中継機、子機および、通常のONUのいずれかの機能を有するように設定される。自ONUの機能を定めるための条件は以下の通りである。
 (1)自ONUの下段接続部117の先に接続された上段接続部が存在し、かつ、自ONUの上段接続部116の先に接続された下段接続部が存在する場合には、自ONUは中継機として機能する。
 (2)自ONUの下段接続部117の先に接続された上段接続部が存在し、かつ、自ONUの上段接続部116の先に接続された下段接続部が存在しない場合には、自ONUは親機として機能する。
 (3)自ONUの下段接続部117の先に接続された上段接続部が存在せず、かつ、自ONUの上段接続部116の先に接続された下段接続部が存在する場合には、自ONUは子機として機能する。
 (4)自ONUの下段接続部117の先に接続された上段接続部が存在せず、かつ、自ONUの上段接続部116の先に接続された下段接続部が存在しない場合には、自ONUは通常のONUとして機能する。
 PONシステム上のONUに増設用のONUが接続された場合、OLT101は、その増設用のONUを認識するために、以下に説明する登録処理を実行する。本実施の形態において、ONUを増設する方法は、登録処理を実行することを含む。図11は、OLT101がONUの登録に関連して実行する処理を概略的に説明するためのシーケンス図である。
 図11を参照して、「ONU(1)」と表されるONUは親機であり、「ONU(2)」と表されるONUは子機である。親機のMACアドレスはOLT101に登録済であるとする。したがって図11には、OLT101が子機をOLTに登録するための処理が示される。
 OLTは、ディスカバリ処理(MPCPディスカバリ処理)を周期的に実行する。OLT101は、ディスカバリゲート(Discovery Gate)フレームをブロードキャストで送信する。親機は、支線光ファイバを通じてディスカバリゲートフレームを受信して、そのディスカバリゲートフレームを子機へと転送する。
 子機は、ディスカバリゲートフレームに応答して、登録要求(Register Request)フレームを送信する。登録要求フレームは、子機のMACアドレスを送信元アドレスとして含む。子機からの登録要求フレームは、親機に送られる。親機は、その登録要求フレームをOLT101に送信する。
 OLT101は、子機から送られた登録要求フレームを受け付ける。OLT101は、その登録要求フレームに応答して、登録(Register)フレームを送信する。登録フレームは、送信先(子機)のMACアドレスと、送信元(OLT101)のMACアドレスと、子機に割当てたLLID(Logical Link ID)とを含む。OLT101は、子機のMACアドレスをLLIDに関連付けて記憶する。一方、子機は、親機を介して登録フレームを受信する。子機は、その登録フレームによって、OLT101から通知されたLLIDを把握するとともに、そのLLIDを記憶する。
 OLT101は、送信時刻あるいは送信時間等の情報を含むゲート(Gate)フレームを子機に対して送信する。ゲートフレームに応答して、子機は、受信確認(Register ACK)フレームを送信する。親機は、子機から受信確認フレームを受信して、その受信確認フレームをOLT101に送信する。
 次に、OLT101はOAM(Operations,Administration and Maintenance)ディスカバリ処理を実行する。OLT101は、リンクアップされた子機に対してInformation OAMフレームを送信する。OLT101からのInformation OAMフレームは、親機を経由して子機へと送られる。子機は、OLT101に対して、Information OAMフレームを送信する。子機OLT101からのInformation OAMフレームは、親機を経由してOLT101へと送られる。
 OAMディスカバリ処理の後、OLT101は、子機の設定のための処理を実行する。OLT101は、子機の各種の設定のための情報を含む制御フレームを、子機に送信する。子機は、親機を経由してその制御フレームを受けて、自身(子機)の機能を設定する。さらに、子機は、その設定の完了を示す制御フレームをOLT101に送信する。制御フレームは親機を経由してOLT101に送られる。
 図11に示したフローに従うと、子機は親機に接続されたとき、あるいはそれ以後にMACアドレスをOLTに通知する。しかし本実施の形態はこのように限定されるものではない。本実施の形態では、子機のMACアドレスが予め特定されている場合に、子機が親機に接続するに先立って、子機のMACアドレスがOLT101に登録されてもよい。
 上述のように、親機および子機は、従属情報をOLT101に送信する。従属情報は、たとえば図11に示した登録処理において、子機の設定が完了した後に親機および子機の各々からOLT101に送られてもよい。
 図12は、従属情報の例を示した図である。図12に示すように、従属情報118は、自ONUのID情報と、自ONUの従属先である、上位ONUのID情報とを含む。すなわち、従属情報118は、自ONUとの他のONUとの間の従属関係を定義する情報である。
 OLT101は、カスケードに接続された複数のONUの各々からの従属情報に基づいて、それらONUの間の従属関係を把握する。図13は、従属情報のOLTによる解釈を説明するための図である。図13に示すように、OLT101は、従属情報118A、従属情報118B、および従属情報118Cを受信する。従属情報118Aは親機(図5のONU102Aに対応)から送られた情報である。従属情報118Bは中継機(図5のONU102Bに対応)から送られた情報である。従属情報118Cは子機(図5のONU102Cに対応)から送られた情報である。
 従属情報118Aは、自ONUのID情報(「A」と表す)を含む。しかし、従属情報118Aは、上位ONUのID情報を有していない。したがって、OLT101は、従属情報118Aから、ID情報「A」を有するONU(ONU102A)が最上位のONUすなわち親機であると認識する。
 従属情報118Bは、自ONUのID情報(「B」と表す)および上位ONUのID情報(「A」)を有する。上述のように、「A」は親機のIDである。したがって、OLT101は、従属情報118Bから、ID情報「B」を有するONU(ONU102B)が、ID情報「A」を有するONUの下に存在すると解釈する。
 従属情報118Cは、自ONUのID情報(「C」と表す)および上位ONUのID情報(「B」)を有する。OLT101は、従属情報118Cから、ID情報「C」を有するONU(ONU102C)は、ID情報「B」を有するONUの下に存在すると解釈する。このように、カスケードに接続された複数のONUの各々から従属情報およびID情報を取得することによって、OLT101は、複数のONUの従属関係を把握することができる。
 OLT101が複数のONUの従属関係を把握することは、複数のONUのいずれかに故障が発生したときに有効である。ONUが「Dying Gasp」と呼ばれる回復不能な状態になった場合、故障したONUよりも下位に位置するONUは、OLTとの間で通信することができない。故障したONUは、自己の故障をOLTに通知する。この場合、故障の通知は、故障したONUよりも上位のONUを経由して、最終的には親機からOLT101に送られる。
 故障の通知は、故障したONUのID情報とリンクした情報である。OLTは、その通知に基づいて、故障したONUを特定することができる。さらに、OLTは、従属情報にしたがって、故障したONUよりも下位に位置するONUを特定することができる。これにより、OLTは、ONUクラスタにおける障害の範囲(Dying Gaspの範囲)を特定できる。
 この実施の形態によれば、既にPON回線に接続されたONUに新たなONUを接続することによって、MAC処理部を増設することができる。したがって、サービスを停止することなく、MAC処理部を増設することができる。増設されるONUの台数は基本的には制限されない。したがってこの実施の形態によれば、PONシステムのスケーラビリティを拡張することができる。
 本実施の形態によれば、複数のONUをカスケードに接続することによって、光ファイバの分岐の数を増やすことなく、ONUの数を増やすことができる。これにより下り方向のロスバジェットを、より有効に活用できる。したがってサービス品質が低下する可能性をより小さくすることができる。
 さらに、上記の実施形態では、親機、中継機および子機は共通のハードウェア構成を有する。したがって、ONUの製造の点で有利である。
 なお本実施の形態では、ONUは、上段接続部および下段接続部の少なくとも一方を有していればよい。この場合、親機、中継機および子機が互いに異なる構成を有する。中継器の構成は既に説明したので以後は説明を繰り返さない。
 図14は、親機専用に構成されたONU102Dの機能ブロック図である。図14に示すように、ONU102Dは、上段接続部116を有さない点において、図2に示すONU102と相違する。図15は、子機専用に構成されたONU102Eの機能ブロック図である。図15に示すように、ONU102Eは、下段接続部117を有さない点において、図2に示すONU102と相違する。
 さらに、上述の例では、上位のONUに従属する下位のONUの数は1つである。しかし、本実施の形態はこのように限定されない。上位のONUに複数のONUが並列に従属してもよい。図16は、複数のONUが並列に従属可能なONUの構成を示した図である。図16に示すように、ONU102Fは、複数の下段接続部117を備える。複数の下段接続部117は通信経路設定部112に並列に接続される。制御部115は、複数の下段接続部117を独立に制御する。ONU102Fの他の部分の構成は図2に示すONU102の対応する部分の構成と同じである。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 12 ONUクラスタ、100 PONシステム、101 OLT、102,102A,102B,102C,102_1,102_2 ONU、103 PON回線、104 光スプリッタ、105 幹線光ファイバ、106 支線光ファイバ、111 光トランシーバ、112 通信経路設定部、113 MAC処理部、114 UNIポート、115 制御部、116 上段接続部、116A,117A 存在情報、117 下段接続部、118,118A,118B,118C 従属情報、121 集約部、122 分配部、125,126 OR回路、127 AND回路、131 ユーザ端末装置、S1~S7,S11~S17 ステップ。

Claims (14)

  1.  宅側装置であって、
     複数のMAC(Media Access Control)処理部と、
     各々が前記複数のMAC処理部のうちの1つのMAC処理部に接続された複数のUNI(User Network Interface)ポートと、
     前記複数のMAC処理部のそれぞれに接続された複数の通信経路を集約する集約部と、
     光通信回線に接続されるように構成され、かつ、前記集約部に接続された光送受信回路と、
     前記宅側装置および少なくとも1つの他の宅側装置がカスケードに接続されるように、前記宅側装置と前記少なくとも1つの他の宅側装置とを接続するように構成され、かつ、前記集約部に接続された接続部とを備える、宅側装置。
  2.  前記接続部は、電気信号により前記少なくとも1つの他の宅側装置と通信するように構成される、請求項1に記載の宅側装置。
  3.  前記複数の通信経路の各々は、バースト信号および、前記バースト信号の送信を許可するバーストイネーブル信号を伝送し、
     前記集約部は、前記複数の通信経路の各々を通じて伝送された前記バースト信号および前記バーストイネーブル信号を集約し、
     前記宅側装置および前記少なくとも1つの他の宅側装置の中で前記宅側装置が最下位にある場合、前記接続部は、前記集約部によって集約された前記バースト信号および前記バーストイネーブル信号を、前記宅側装置の1段上にある前記他の宅側装置に出力する、請求項1または請求項2に記載の宅側装置。
  4.  前記複数の通信経路の各々は、第1のバースト信号および、前記第1のバースト信号の送信を許可する第1のバーストイネーブル信号を伝送し、
     前記宅側装置および前記少なくとも1つの他の宅側装置の中で前記宅側装置が最上位にある場合、前記接続部は、前記宅側装置の1段下にある前記他の宅側装置から送信された第2のバースト信号および第2のバーストイネーブル信号を受信し、
     前記集約部は、前記複数の通信経路の各々を通じて伝送された前記第1のバースト信号および前記第1のバーストイネーブル信号を集約するとともに、前記接続部によって受信された前記第2のバースト信号および前記第2のバーストイネーブル信号を集約し、
     前記光送受信回路は、前記第1のバースト信号を前記第1のバーストイネーブル信号に従って前記光通信回線に送信するとともに、前記第2のバースト信号を前記第2のバーストイネーブル信号に従って前記光通信回線に送信する、請求項1または請求項2に記載の宅側装置。
  5.  前記複数の通信経路の各々は、第1のバースト信号および、前記第1のバースト信号の送信を許可する第1のバーストイネーブル信号を伝送し、
     前記少なくとも1つの他の宅側装置が、第1の宅側装置および第2の宅側装置を含み、
     前記接続部は、上段接続部と、下段接続部とを含み、
     前記上段接続部が前記第1の宅側装置に接続され、かつ、前記下段接続部が前記第2の宅側装置が前記下段接続部に接続される場合、
     前記下段接続部は、前記第2の宅側装置から送信された第2のバースト信号および第2のバーストイネーブル信号を受信し、
     前記集約部は、前記複数の通信経路の各々を通じて伝送された前記第1のバースト信号および前記第1のバーストイネーブル信号を集約し、かつ、前記第2のバースト信号および前記第2のバーストイネーブル信号を集約し、
     前記上段接続部は、前記集約部によって集約された前記第1のバースト信号、前記第1のバーストイネーブル信号、前記第2のバースト信号および前記第2のバーストイネーブル信号を前記第1の宅側装置に送信する、請求項1または請求項2に記載の宅側装置。
  6.  前記上段接続部は、前記上段接続部の第1の接続状態に基づいて、前記第1の宅側装置が存在するか否かを示す第1の存在情報を生成し、
     前記下段接続部は、前記下段接続部の第2の接続状態に基づいて、前記第2の宅側装置が存在するか否かを示す第2の存在情報を生成し、
     前記宅側装置は、
     前記第1の存在情報および前記第2の存在情報に基づいて、前記上段接続部および前記下段接続部の各々のオン状態およびオフ状態を制御する制御部をさらに備える、請求項5に記載の宅側装置。
  7.  前記制御部は、前記宅側装置に対して上位にある宅側装置を指定するための従属情報を生成する、請求項6に記載の宅側装置。
  8.  カスケードに接続された複数の宅側装置を備え、
     前記複数の宅側装置のうち最上位の宅側装置は、光通信回線に接続され、
     前記複数の宅側装置のうち、前記最上位の宅側装置以外の少なくも1つの下位の宅側装置は、上り信号を電気信号の形態で、自己に接続された上位の宅側装置に送信するとともに、下り信号を電気信号の形態で前記上位の宅側装置から受信する、ONUクラスタ。
  9.  光通信回線と、
     前記光通信回線に接続された局側装置と、
     カスケードに接続された複数の宅側装置とを備え、
     前記複数の宅側装置のうち最上位の宅側装置は、光通信回線に接続され、
     前記複数の宅側装置のうち、前記最上位の宅側装置以外の少なくも1つの下位の宅側装置は、上り信号を電気信号を電気信号の形態で、自己に接続された上位の宅側装置に送信するとともに、下り信号を電気信号の形態で、前記上位の宅側装置から受信する、PONシステム。
  10.  前記複数の宅側装置の各々は、自己を識別するためのID情報と、前記上位の宅側装置を指定する従属情報とを生成し、
     前記従属情報は、前記複数の宅側装置の各々および前記上位の宅側装置を前記ID情報により特定し、
     前記最上位の宅側装置は、前記複数の宅側装置の各々により生成された前記ID情報と、前記従属情報とを前記局側装置に送信し、
     前記局側装置は、前記複数の宅側装置の各々により生成された前記ID情報と、前記従属情報とに基づいて、前記複数の宅側装置の間の従属関係を判断する、請求項9に記載のPONシステム。
  11.  前記複数の宅側装置の各々は、自己の故障の発生時に、前記故障を知らせる通知を発生させ、
     前記最上位の宅側装置は、前記複数の宅側装置のいずれかにおいて前記故障が発生した場合に、故障した宅側装置からの前記通知を、前記局側装置に送信し、
     前記局側装置は、前記通知に基づいて、前記複数の宅側装置の各々との間の通信に関する障害の範囲を特定する、請求項10に記載のPONシステム。
  12.  PONシステムのための宅側装置の増設方法であって、前記PONシステムは、局側装置と、前記局側装置に登録された宅側装置と、前記局側装置および前記宅側装置を接続する光通信回線とを備え、前記増設方法は、
     増設用の宅側装置を準備するステップと、
     前記増設用の宅側装置を、前記光通信回線に接続された前記宅側装置に電気的に接続するステップと、
     前記増設用の宅側装置を、前記局側装置に登録するステップとを備える、宅側装置の増設方法。
  13.  前記登録するステップは、
     前記局側装置がディスカバリ処理を実行して、前記増設用の宅側装置を検出するステップと、
     前記局側装置が登録処理を実行するステップとを含む、請求項12に記載の宅側装置の増設方法。
  14.  前記登録するステップは、
     前記増設用の宅側装置のMACアドレスを前記局側装置に登録するステップを含む、請求項12または請求項13に記載の宅側装置の増設方法。
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