JP2011254383A - Communication device and band control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえばPON(Passive Optical Network)システムなどの光通信システムにおいて局側通信装置(局側装置)または加入者側通信装置(加入者側装置)として動作する通信装置に関する。 The present invention relates to a communication apparatus that operates as a station side communication apparatus (station side apparatus) or a subscriber side communication apparatus (subscriber side apparatus) in an optical communication system such as a PON (Passive Optical Network) system.
IEEE802.3ahTM記載のGE−PON(Gigabit Ethernet Passive Optical Network)システムを代表とするPONシステムは1本の光ファイバを受動素子であるスプリッタにて分岐し、帯域をシェアする。従って、1台の局側通信装置(OLT:Optical Line Terminal)に複数の加入者側通信装置(ONU:Optical Network Unit)を収容可能とし、FTTH(Fiber To The Home)やFTTB(Fiber To The Building)を経済的に提供する。 A PON system represented by a GE-PON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network) system described in IEEE802.3ahTM branches a single optical fiber by a splitter, which is a passive element, and shares a bandwidth. Accordingly, a plurality of subscriber side communication devices (ONU: Optical Network Unit) can be accommodated in one station side communication device (OLT: Optical Line Terminal), and FTTH (Fiber To The Home) or FTTB (Fiber To The Building). ) Economically.
ONUからOLTへの通信を上り方向、OLTからONUへの通信を下り方向と定義すると、PONシステムでは上り方向のデータ転送を時分割多重(TDMA:Time Division Multiple Access)で行い、下り方向はデータを同報送信している。 If communication from the ONU to the OLT is defined as the upstream direction, and communication from the OLT to the ONU is defined as the downstream direction, in the PON system, data transmission in the upstream direction is performed by time division multiplexing (TDMA). Is being broadcast.
上り方向のデータ転送の多重化方式は時分割多重であり、また、上り方向の帯域は、システム内の各ONUが保持している上り方向のデータ量に基づいてOLTが決定するので、ウィルス等の悪意あるデータが占める帯域や、工事等によるファイバ損失によって回線が劣化し、リンクダウンが頻繁に発生するといったような本来の回線品質を保てないONUとの接続にて発生する帯域占有は帯域を圧迫する。 The multiplexing method for the uplink data transfer is time division multiplexing, and the uplink band is determined by the OLT based on the uplink data amount held by each ONU in the system. The bandwidth occupied by ONUs that cannot maintain the original line quality, such as the bandwidth occupied by malicious data or the fiber loss caused by construction, etc., and link down frequently occurs. Squeeze.
このような問題に対し、たとえば、下記特許文献1では、悪意あるユーザやウィルスによって上りの帯域が圧迫されている場合の対策として、SLA(Service Level Agreement)を制限するトラフィック制御技術が提案されている。また、回線劣化時にエラーを回避する対策として、FEC(Forward Error Correction)機能が下記非特許文献1に規定されている。
For example,
工事等によるファイバの損傷、ファイバ内の反射、ファイバの劣化などによって通信回線品質が劣化し、通信状況が悪い場合においても、従来技術では上り回線において、回線劣化状態のONUに、ONUから要求される帯域の割り当てをOLTが実施する。このため本来の回線品質を保てないONUとの接続にて発生する帯域占有が正常回線ONUの使用する帯域を圧迫するという問題があった。更に、回線劣化が発生しているONUは、TCP/IPなどの再送処理を行うプロトコルにおいて、リトライ制御を繰り返す。このためPON回線の帯域を圧迫するという問題があった。非特許文献1に記載のFEC機能によって劣化した回線の通信状態を向上させる方式もあるが、それでも本来の回線品質を保てないONUとの接続にて発生する帯域占有が正常回線ONUの使用する帯域を圧迫することとなるので本問題に対する対策が必要となる。
Even when the communication line quality deteriorates due to fiber damage due to construction, reflection in the fiber, fiber deterioration, etc., and the communication situation is poor, the ONU is required by the ONU for the ONU that is in a line deteriorated state in the uplink. The OLT performs the allocation of the bandwidth. For this reason, there is a problem that the band occupation that occurs in connection with the ONU that cannot maintain the original line quality presses the band used by the normal line ONU. Further, the ONU in which line degradation has occurred repeats retry control in a protocol that performs retransmission processing such as TCP / IP. For this reason, there is a problem that the bandwidth of the PON line is compressed. Although there is a method for improving the communication state of a line deteriorated by the FEC function described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、PONシステムなど、上り方向の帯域を複数の加入者側装置で利用する光通信システムにおいて、上り回線での帯域利用効率を向上させる通信装置および帯域制御方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in an optical communication system that uses an upstream band in a plurality of subscriber-side devices, such as a PON system, a communication device that improves bandwidth utilization efficiency in the uplink And to obtain a bandwidth control method.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、局側装置と加入者側装置が1対多接続され、上り帯域を各加入者側装置が共有する光通信システムにおいて、前記加入者側装置として動作する通信装置であって、局側装置との間の回線状態を監視する回線状態監視手段と、送信バッファで保持されている上りデータのデータ量および前記回線状態の監視結果に基づいて上り回線の要求帯域を決定する要求帯域決定手段と、前記要求帯域決定手段で決定された要求帯域の情報を含んだフレームを生成して局側装置へ送信する要求帯域通知手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides an optical communication system in which a station-side device and a subscriber-side device are connected in a one-to-many manner, and each subscriber-side device shares an upstream band. A communication apparatus that operates as a subscriber side apparatus, a line state monitoring means for monitoring a line state with a station side apparatus, a data amount of uplink data held in a transmission buffer, and a monitoring result of the line state Request bandwidth determining means for determining the required bandwidth of the uplink based on, request bandwidth notification means for generating a frame including information of the requested bandwidth determined by the request bandwidth determining means and transmitting to the station side device, It is characterized by providing.
本発明によれば、局側装置との間の通信回線が劣化している加入者側装置の帯域占有が他の加入者側装置の使用帯域を圧迫してしまうのを防止することが可能となり、上り回線における帯域の利用効率を向上させることができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to prevent the bandwidth occupied by the subscriber side device whose communication line with the station side device has deteriorated from squeezing the bandwidth used by another subscriber side device. As a result, it is possible to improve the bandwidth utilization efficiency in the uplink.
以下に、本発明にかかる通信装置および帯域制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a communication apparatus and a bandwidth control method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る通信システムの構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の通信システムは、PONシステムであり、局側通信装置(Optical Line Terminal、以下「OLT」と記す)1と、加入者側通信装置(Optical Network Unit、以下「ONU」と記す)2と、光スプリッタ3とを含んでいる。OLT1と光スプリッタ3は1本の光ファイバで接続され、各ONU2は、光スプリッタ3で分岐された光ファイバにそれぞれ接続されている。OLT1のコネクタからONU2のコネクタまでの間がODN(Optical Distribution Network)4に相当する。当該PONシステムではONUからOLTへの伝送を上り方向、OLTからONUへの伝送を下り方向と定義する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the first embodiment. As illustrated, the communication system of the present embodiment is a PON system, which includes a station side communication device (Optical Line Terminal, hereinafter referred to as “OLT”) 1 and a subscriber side communication device (Optical Network Unit, hereinafter referred to as “Optical Network Unit”). ONU) 2 and an optical splitter 3. The
次に、本実施の形態の通信システムにおける特徴的な動作である帯域制御動作について説明する。本実施の形態ではONU2にて帯域を制限することにより上り回線における帯域の利用効率を向上させる。この場合、OLT1は特別な制御を実施しない。すなわち、本実施の形態のOLT1は、従来の一般的なOLTと同様の制御を行う。そのため、OLT1の詳細動作については説明を省略する。
Next, a band control operation that is a characteristic operation in the communication system of the present embodiment will be described. In this embodiment, the bandwidth utilization efficiency in the uplink is improved by limiting the bandwidth in the ONU 2. In this case, the OLT 1 does not perform special control. That is, the
まず、本実施の形態の通信システム(PONシステム)で前提としている基本制御動作について簡単に示す。なお、ここで示す基本制御動作は、一般的なPONシステムの制御動作と同じものである。 First, basic control operations assumed in the communication system (PON system) of the present embodiment will be briefly described. The basic control operation shown here is the same as the control operation of a general PON system.
PONの上り回線は、MPCP(Multi Point Control Protocol)プロトコルを使用し、信号制御を実施する。このMPCPプロトコルを使用した信号制御(帯域制御)を図1に示した通信システムに当てはめて説明すると、まず始めに、各ONU2がバッファに蓄積されている送信データ量をReportフレームに設定してOLT1に送信する。次に、OLT1は、各ONU2から受信したReportフレーム内に記されている情報(ONU2に蓄積されている送信データ量の情報)に基づいて、各ONU2への送信許可データ量と送信開始時間を決定する。そして、OLT1は、決定結果(送信許可データ量と送信開始時間)をGateフレームに設定して、各ONU2へ個別に送信する。
The PON uplink uses the MPCP (Multi Point Control Protocol) protocol to perform signal control. The signal control (bandwidth control) using the MPCP protocol will be described by applying it to the communication system shown in FIG. 1. First, each ONU 2 sets the amount of transmission data stored in the buffer in the Report frame and sets the
図2は、ONU2の内部構成例を示すブロック図である。ONU2は、下りフレーム受信部21、回線状態監視部22、状態判定部23、帯域制御部24、Report生成部25、上りフレームバッファ部26および上りフレーム送信部27を備える。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration example of the
図2に示したONU2において、下りフレーム受信部21は、OLT1から送信され、光スプリッタ3経由で受信した下り信号から自ONU宛のフレームを抽出する。回線状態監視部22は、一定時間毎に回線の状態を監視する。状態判定部23は、回線状態に応じたONU2内の処置方法を示したテーブルを管理するデータベースを有しており、回線状態監視部22による監視結果をデータベースと照合してOLT1との間の通信品質を判定する。帯域制御部24は、状態判定部23による判定結果(回線状態監視部22による監視結果とデータベースの照合結果)に従い、帯域制限等の処置を実施する。Report生成部25は、帯域制御部24からの指示内容に従いReportフレームを生成する。上りフレームバッファ部26は、ユーザから送信された上りフレームを保持しておく。上りフレーム送信部27は、Report生成部25で生成されたReportフレーム、上りフレームバッファ部26で保持されているデータ等をPON回線に送り出す。なお、状態判定部23および帯域制御部24が要求帯域決定手段を構成し、Report生成部25および上りフレーム送信部27が要求帯域通知手段を構成する。
In the ONU 2 shown in FIG. 2, the downstream
つづいて、上記構成のONU2の全体動作について説明する。ONU2では、まず、回線状態監視部22にて回線の状態を監視する。回線状態は、例えば、下りフレーム受信部21をモニタリングし、下りフレームの誤り率や、Reportフレームの送信回数に対するGateフレームの受信回数、一定時間内のリンクダウンの回数によって判断する。回線状態監視部22による監視結果が得られると、次に、状態判定部23にて回線状況(回線状態監視部22による監視結果)とデータベースを照合し、処置方法を決定する。例えば、状態判定部23は、図3に示したような回線状態と優先度に応じた処置方法を記した情報(回線状態判定テーブル)をデータベースで保持しておき、回線状態監視部22による監視結果に応じた処置方法の情報(監視結果に対応する列に記載された優先度ごとの各処置方法)を判定結果として帯域制御部24に通知する。また、図4は、リンク断が発生した場合の対応表(リンク断の発生頻度と処置方法の対応テーブル)である。状態判定部23は、図4に示した対応表もデータベースで保持しておき、リンク断が発生するような回線状態の場合には、回線状態に対応する処置方法を図4の対応表から選択して判定結果として帯域制御部24に通知する。なお、図3,図4に示した処置方法は一例であり、状態判定部23による判定動作をこの内容に限定するものではない。また、図3では回線状態としてBER(Bit Error Rate)を使用しているが、他の情報を使用してもよい。
Next, the overall operation of the
帯域制御部24は、状態判定部23からの通知内容および上りフレームバッファ部26が保持している上りフレームのデータ量に基づいて、ReportフレームにてOLT1へ通知するデータ量(要求帯域)を決定する。たとえば、BERが1.0×10-7〜1.0×10-6で、なおかつ上りフレームの優先度が1(最低優先度)の場合、保持しているデータ量の50%の帯域を要求帯域に決定する。また、BERが1.0×10-2に達しており、なおかつ保持している上りフレームの優先度が1の場合には、帯域を要求しないことに決定する。一方、優先度が8(最高優先度)の場合には、BER(回線品質)によらず、保持しているデータ量の全て(100%の帯域)を要求帯域に決定する(帯域制限を行わない)。
The
ここで、OLT1へ通知するデータ量(要求帯域)を決定する際に優先度を考慮する理由について説明する。たとえば、警察や消防への電話など人命にかかわる通信は、たとえ回線劣化が発生していても、通信品質を高める必要がある。そのため、本実施の形態の通信システムでは、回線劣化が発生しているONU2に対し、高い通信品質が必要な情報については帯域を与える(ONU2が要求帯域を制限しない)ことにより再送を実施しながらも通信を確保し、同時に他のONU2の通信を必要以上に圧迫することは回避して、回線劣化が発生しているONU2に対して最低限必要な通信品質を保証できるようにしている。
Here, the reason for considering the priority when determining the data amount (requested bandwidth) to be notified to the
図5は、本実施の形態のONU2の制御動作の一例を示すフローチャートである。ONU2では、回線状態監視部22が回線状態を測定し(ステップS11)、状態判定部23は、回線状態監視部22による監視結果を図3に示した回線状態判定テーブルと照合し、回線品質が所定のしきい値以上に劣化しているかどうか確認する(ステップS12)。すなわち、BERが1.0×10-7に達しているかどうか確認する。確認の結果、回線が劣化していれば(ステップS12:Yes)、ONU2では、データの優先度に応じて、Reportフレームに設定するデータ量(OLT1への要求帯域)を段階的に制限する。この動作を詳細に示すと、状態判定部23は、回線状態に応じた処置方法の候補(検出した回線状態に対応する優先度1〜8の処置方法)を帯域制御部24へ通知し、この通知を受けた帯域制御部24は、上りフレームバッファ部26が保持している上りフレームのデータ量および優先度を確認する。そして、優先度が低く、ReportフレームでOLT1へ通知する要求帯域の調整が必要な場合(ステップS13:No)、帯域制御部24は、上りフレームのデータ量、上りフレームの優先度、および状態判定部23から通知された処置方法の候補に基づいて、ReportフレームでOLT1へ通知する要求帯域を決定(調整)する(ステップS14)。一方、優先度が高い場合(ステップS13:Yes)、帯域制御部24は、ReportフレームでOLT1へ通知する要求帯域の調整を行わないことに決定し、上りフレームバッファ部26が保持している上りフレームのデータ量に基づいて(従来と同じ手順で)、ReportフレームでOLT1へ通知する要求帯域を決定する(ステップS19)。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the control operation of the
ステップS14では、処置方法の候補と優先度を照合して1つの処置方法を特定し、さらに、特定した処置方法に従って上りフレームバッファ部26が保持している上りフレームのデータ量を調整し、調整後のデータ量を要求帯域に決定する。これに対して、ステップS19では、上りフレームバッファ部26が保持している上りフレームのデータ量を要求帯域に決定する。
In step S14, a treatment method candidate and priority are collated to identify one treatment method, and further, the amount of uplink frame data held by the uplink
上りフレームバッファ部26が優先度の異なる複数種類のデータ(上りフレーム)を保持している場合、帯域制御部24は、同一優先度のデータごとに、要求帯域を決定する。たとえば、優先度1のデータと優先度2のデータが存在する場合、優先度1のデータの要求帯域と優先度2のデータの要求帯域を決定する。なお、図示は省略しているが、ステップS14またはステップS19で要求帯域を決定した後、帯域制御部24は、決定結果をReport生成部25に通知し、Report生成部25は通知内容に従ってReportフレームを生成する。優先度の異なるデータが上りフレームバッファ部26に蓄積されている場合には同一優先度のデータごとの要求帯域がReport生成部25に通知されることとなり、Report生成部25は、通知された全ての要求帯域の合計値をReportフレームに設定する。なお、ONU2に複数のLLIDが割り当てられている場合、Report生成部25は、LLIDごとに合計値を算出し、Reportフレームに設定する。要求帯域の合計値をReport生成部25で算出するのではなく帯域制御部24で算出する構成としてもよい。
When the upstream
また、回線状態監視部22は、リンク断の発生頻度を監視しており、上記ステップS14を実行後、ONU2は、リンク断の発生頻度が一定レベルに達している(回線品質が劣化している)場合、発生頻度に応じた動作を実行する。具体的には、リンク断が軽度に発生している場合(ステップS15:Yes)、ONU2はスリープモードに移行する(ステップS16)。また、リンク断が頻繁に発生している場合(ステップS17:Yes)、ONU2はリンク断状態に移行する(ステップS18)。これらのステップS15〜S18の処理においては、図4に示したテーブルを参照する。よって、5分に1回の頻度でリンク断が発生する場合、上記のステップS15でリンク断が軽度に発生していると判定する。また、1分に1回以上の頻度でリンク断が発生する場合、上記のステップS17でリンク断が頻繁に発生していると判定する。なお、上記ステップS19を実行した後もONU2はスリープモードに移行する。
Further, the line
ONU2は、スリープモードに移行した後、優先度の高いデータを受信した場合のみ、スリープモードを解除する。OLT1はONU2がスリープモードとなっている場合もスリープモード解除時に備えて、定期的にONU2の送信要求を確認する。ステップS17およびS18は、リンク断が多発し、回線として意味をなさない状態になった場合にONU2を強制的にリンク断状態にさせるための制御動作であるが、これらのステップについては、オプション扱いとし、実行しないように構成してもよい。
The
また、回線品質が所定のしきい値以上に劣化していない場合(ステップS12:No)、およびリンク断の発生頻度が一定レベルに達していない場合(ステップS15:No,ステップS17:No)、処理を終了する。回線品質が所定のしきい値以上に劣化していない場合においては、Reportフレームを送信する際、上りフレームバッファ部26で保持しているデータ量を要求帯域として設定する(従来と同様の動作を行う)。
Further, when the line quality has not deteriorated beyond a predetermined threshold (step S12: No), and when the frequency of occurrence of link disconnection has not reached a certain level (step S15: No, step S17: No), End the process. When the line quality has not deteriorated beyond a predetermined threshold, when transmitting a Report frame, the amount of data held in the upstream
このように、本実施の形態の通信システムにおいて、ONUは、回線品質を監視し、回線劣化を検出した場合には、劣化の状況(回線品質)および上りデータの優先度に基づいて、ReportフレームでOLT1へ要求する帯域の調整量を決定し、決定結果に従った帯域をReportフレームで通知する(要求する)こととした。これにより、OLTとの間の通信回線が劣化しているONUの帯域占有が他の正常回線ONU(OLTとの間の通信回線が劣化していないONU)の使用帯域を圧迫してしまうのを防止することが可能となり、上り回線における帯域の利用効率を向上させることができる。
As described above, in the communication system according to the present embodiment, the ONU monitors the line quality and, when detecting the line deterioration, reports frames based on the deterioration state (line quality) and the priority of the uplink data. Thus, the bandwidth adjustment amount requested to the
また、OLT1へ要求する帯域の調整量をデータの優先度に応じて決定することとしたので、OLTとの間の通信回線が劣化しているONUに対しても最低限必要な通信品質を保証できる。
In addition, since the amount of bandwidth adjustment required for the
実施の形態2.
つづいて、実施の形態2について説明する。なお、本実施の形態の通信システムの構成は実施の形態1と同様である(図1参照)。実施の形態1では、ONU2にて帯域を制限することにより上り回線における帯域の利用効率を向上させたが、本実施の形態の通信システムでは、1台以上のONU2が他ユーザの帯域を圧迫するようなデータを送信している場合に、OLT1にて帯域を制限することにより上り回線における帯域の利用効率を向上させる。この場合、ONU2は特別な制御を実施しない。すなわち、本実施の形態のONU2は、従来の一般的なONUと同様の制御を行う。そのため、ONU2の詳細動作については説明を省略する。
Next, the second embodiment will be described. The configuration of the communication system of the present embodiment is the same as that of the first embodiment (see FIG. 1). In the first embodiment, the bandwidth utilization efficiency in the uplink is improved by limiting the bandwidth in the
図6は、OLT1の内部構成例を示すブロック図である。OLT1は、上りフレーム受信部11、回線状態監視部12、状態判定部13、帯域制御部14、Gate生成部15、下りフレームバッファ部16および下りフレーム送信部17を備える。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an internal configuration example of the
図6に示したOLT1において、上りフレーム受信部11は、ONU2から光スプリッタ3経由で送信されてきた上り信号を受信する。回線状態監視部12は、一定時間毎に回線の状態を監視する。状態判定部13は、回線状態に応じたOLT1内の処置方法を示したテーブルを管理するデータベースを有しており、回線状態監視部12による監視結果をデータベースと照合してONU2との間の通信品質を判定する。帯域制御部14は、状態判定部13による判定結果(回線状態監視部12による監視結果とデータベースの照合結果)に従い、帯域制限等の処置を実施する。Gate生成部15は、帯域制御部14からの指示内容に従いGateフレームを生成する。下りフレームバッファ部16は、ONU2側へ送信する下りフレームを保持しておく。下りフレーム送信部17は、Gate生成部15で生成されたGateフレーム、下りフレームバッファ部16で保持されているデータ等をPON回線に送り出す。なお、状態判定部13および帯域制御部14が許可帯域決定手段を構成し、Gate生成部15および下りフレーム送信部17が許可帯域通知手段を構成する。
In the
つづいて、上記構成のOLT1の全体動作について説明する。OLT1では、まず、回線状態監視部12にて回線の状態を監視する。回線状態は、例えば、上りフレーム受信部11をモニタリングし、上りフレームの誤り率や、Gateフレームの送信回数に対する実際のデータ受信の割合、一定時間内のリンクダウンの回数によって判断する。回線状態監視部12による監視結果が得られると、次に、状態判定部13にて回線状況(回線状態監視部12による監視結果)とデータベースを照合し、処置方法を決定する。例えば、状態判定部13は、図7に示したような回線状態と優先度に応じた処置方法を記した情報(回線状態判定テーブル)をデータベースで保持しておき、回線状態監視部12による監視結果に応じた処置方法の情報(監視結果に対応する列に記載された優先度ごとの各処置方法)を判定結果として帯域制御部14に通知する。図7に示した優先度としては、たとえば、LLIDの優先度を使用する。図7では、優先度1を最高優先度としている。また、図8は、リンク断が発生した場合の対応表(リンク断の発生頻度と処置方法の対応テーブル)である。状態判定部13は、図8に示した対応表もデータベースで保持しておき、リンク断が発生するような回線状態の場合には、回線状態に対応する処置方法を図4の対応表から選択して判定結果として帯域制御部14に通知する。なお、図7,図8に示した処置方法は一例であり、状態判定部13による判定動作をこの内容に限定するものではない。また、図7では回線状態としてBERを使用しているが、他の情報を使用してもよい。
Next, the overall operation of the
帯域制御部14は、状態判定部13からの通知内容と、各ONU2から受信したReportフレームにて通知されてきた、ONU2が保持しているLLIDごとの上りデータ量(要求帯域)とに基づいて、Gateフレームにて各ONU2へ通知するデータ量(許可帯域)を決定する。たとえば、BERが1.0×10-5〜1.0×10-4で、なおかつReportフレームにて通知されてきた要求帯域の優先度(この要求帯域に対応するLLIDの優先度)がN(最低優先度)の場合、この要求帯域に対して、通常(BERが1.0×10-5未満の場合)の50%の帯域を許可帯域として割り当てることに決定する。また、優先度が1(最高優先度)の場合には、BER(回線品質)によらず、通常時(BERが1.0×10-5未満の場合)と同様の帯域を許可帯域として割り当てることに決定する(帯域制限を行わない)。
The
図9は、本実施の形態のOLT1の制御動作の一例を示すフローチャートである。OLT1では、回線状態監視部12が回線状態を測定し(ステップS21)、状態判定部13は、回線状態監視部12による監視結果を図7に示した回線状態判定テーブルと照合し、回線品質が所定のしきい値以上に劣化しているかどうか確認する(ステップS22)。すなわち、BERが1.0×10-5に達しているかどうか確認する。確認の結果、回線が劣化していれば(ステップS22:Yes)、OLT1では、ONU2が送信しようとしているデータの優先度に応じて、Gateフレームに設定するデータ量(ONU2への許可帯域)を段階的に制限する。この動作を詳細に示すと、状態判定部13は、回線状態に応じた処置方法の候補(検出した回線状態に対応する優先度1〜Nの処置方法)を帯域制御部14へ通知し、この通知を受けた帯域制御部14は、回線が劣化している伝送路を使用しているONU2からReportフレームにて通知された各要求帯域、および要求帯域に対応する優先度を確認する。そして、優先度が低く、Gateフレームで通知する許可帯域の調整が必要な場合(ステップS23:No)、帯域制御部14は、当該ONU2からの要求帯域、要求帯域に対応する優先度、および状態判定部13から通知された処置方法の候補に基づいて、Gateフレームで通知する許可帯域を決定する(ステップS24)。一方、優先度が高い場合(ステップS23:Yes)、帯域制御部14は、Gateフレームで通知する許可帯域の調整を行わないことに決定し、対応するONU2からの要求帯域に基づいて(従来と同じ手順で)、GateフレームでOLT1へ通知する許可帯域を決定する(ステップS31)。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the control operation of the
ステップS24では、処置方法の候補と優先度を照合して1つの処置方法を特定し、さらに、特定した処置方法に従ってONU2からの要求帯域を調整し、調整後の要求帯域に基づいて許可帯域を決定する。これに対して、ステップS31では、ONU2からの要求帯域を調整することなく、要求帯域に基づいて許可帯域を決定する。
In step S24, a treatment method candidate and a priority are collated to identify one treatment method, and the requested bandwidth from the
回線状態監視部12、状態判定部13および帯域制御部14は、上記のステップS21〜S24,S31を実行し、ONU2から通知されてきたLLIDごとの要求帯域それぞれに対する許可帯域を決定する。また、OLT1に接続されている全てのONU2それぞれについて、LLIDごとの要求帯域に対する許可帯域を決定する。
The line
また、帯域制御部14は、全てのONU2からのLLIDごとの要求帯域それぞれについて許可帯域を決定後、余剰帯域があるかどうか確認する(ステップS25)。そして、余剰帯域がある場合(ステップS25:Yes)、ステップS24を実行して許可帯域を調整したONU2に対して、余剰帯域を再度割り当てる(ステップS26)。複数のONU2を対象として許可帯域を調整した場合、たとえば、より優先度の高いデータを送信しようとしているONU2から優先的に余剰帯域を割り当てる。同一優先度のデータを送信しようとしているONU2が複数存在する場合、サービス内容や契約条件によって予め決定しておいた順番で、同一優先度のONU2へ余剰帯域を割り当てる。または、同一優先度のデータを送信しようとしている各ONU2に対して余剰帯域を公平に割り当てる(対応する優先度が同一となっている各要求帯域の比に応じて分配する)。
Further, the
また、回線状態監視部12は、リンク断の発生頻度を監視しており、上記ステップS26を実行後、OLT1は、リンク断の発生頻度が一定レベルに達している(回線品質が劣化している)場合、発生頻度に応じた動作を実行する。具体的には、リンク断が軽度に発生している場合(ステップS27:Yes)、OLT1は、リンク断が軽度に発生しているONU2に対してスリープモードへの移行を指示するメッセージを送信してスリープモードに移行させる(ステップS28)。なお、スリープモードに移行したONU2は、優先度の高いデータを受信した場合のみ、自動的に起動してスリープモードを解除する。OLT1はONU2がスリープモードとなっている場合もスリープモード解除時に備えて、定期的にONU2の送信要求を確認する。また、リンク断が頻繁に発生している場合(ステップS29:Yes)、OLT1は、リンク断が頻繁に発生しているONU2に対してリンク断状態への移行を指示するメッセージを送信してONU2を強制的にリンク断状態に移行させる(ステップS30)。これらのステップS27〜S30の処理においては、図8に示したテーブルを参照する。よって、5分に1回の頻度でリンク断が発生する場合、上記のステップS27でリンク断が軽度に発生していると判定する。また、1分に1回以上の頻度でリンク断が発生する場合、上記のステップS29でリンク断が頻繁に発生していると判定する。ステップS29およびS30は、リンク断が多発し、回線として意味をなさない状態になった場合に該当するONU2を強制的にリンク断状態にさせるための制御動作であるが、これらのステップについては、オプション扱いとし、実行しないように構成してもよい。
Further, the line
また、回線品質が所定のしきい値以上に劣化していない場合(ステップS22:No)、およびリンク断の発生頻度が一定レベルに達していない場合(ステップS27:No,ステップS29:No)、処理を終了する。回線品質が所定のしきい値以上に劣化していない場合においては、Gate生成部15は、回線品質やデータの優先度を考慮することなく、ONU2からのReportフレームで通知された要求帯域のみに基づいて、このONU2に対する許可帯域を決定する(従来と同様の動作を行う)。
In addition, when the line quality is not deteriorated more than a predetermined threshold (step S22: No), and when the frequency of occurrence of link disconnection has not reached a certain level (step S27: No, step S29: No), End the process. In the case where the line quality has not deteriorated beyond the predetermined threshold value, the
なお、全てのONU2がリンク断状態となった場合、OLT1は、各ONU2の接続設定を解除して待機状態に移行し、ONU2が復旧するのを待つ。
Note that when all the
このように、本実施の形態の通信システムにおいて、OLTは、回線品質を監視し、回線劣化を検出した場合には、劣化の状況(回線品質)と、配下の各ONUが送信を希望している上りデータのデータ量(要求帯域)および上りデータの優先度に基づいて、各ONUに割り当てる帯域(許可帯域)を決定することとした。これにより、OLTとの間の通信回線が劣化しているONUの帯域占有が他の正常回線ONU(OLTとの間の通信回線が劣化していないONU)の使用帯域を圧迫してしまうのを防止することが可能となり、上り回線における帯域の利用効率を向上させることができる。 As described above, in the communication system according to the present embodiment, the OLT monitors the line quality, and when line deterioration is detected, the deterioration state (line quality) and each ONU under its control desires transmission. Based on the amount of uplink data (required bandwidth) and the priority of uplink data, the bandwidth (permitted bandwidth) to be assigned to each ONU is determined. As a result, the bandwidth occupation of the ONU whose communication line with the OLT has deteriorated may squeeze the bandwidth used by other normal line ONUs (ONUs whose communication line with the OLT has not deteriorated). Therefore, it is possible to prevent the bandwidth utilization efficiency in the uplink.
また、実施の形態1のONUと同様に、OLTは、通信品質が劣化しているONUに対する許可帯域を上りデータの優先度に応じて決定することとしたので、通信品質が劣化しているONUに対しても最低限必要な通信品質を保証できる。 Further, similar to the ONU of the first embodiment, the OLT determines the permitted band for the ONU whose communication quality is deteriorated according to the priority of the uplink data, and therefore the ONU whose communication quality is deteriorated. The minimum required communication quality can be guaranteed.
以上のように、本発明にかかる通信装置は、光通信システムに有用であり、特に、上り方向の帯域を複数の加入者側装置が共有する形態の光通信システムの加入者側装置または局側装置に適している。 As described above, the communication apparatus according to the present invention is useful for an optical communication system, and in particular, a subscriber side apparatus or a station side of an optical communication system in which a plurality of subscriber side apparatuses share an upstream band. Suitable for equipment.
1 局側通信装置(OLT)
2 加入者側通信装置(ONU)
3 光スプリッタ
4 ODN(Optical Distribution Network)
11 上りフレーム受信部
12,22 回線状態監視部
13,23 状態判定部
14,24 帯域制御部
15 Gate生成部
16 下りフレームバッファ部
17 下りフレーム送信部
21 下りフレーム受信部
25 Report生成部
26 上りフレームバッファ部
27 上りフレーム送信部
1 Station side communication equipment (OLT)
2 Subscriber side communication equipment (ONU)
3 Optical splitter 4 ODN (Optical Distribution Network)
DESCRIPTION OF
Claims (14)
局側装置との間の回線状態を監視する回線状態監視手段と、
送信バッファで保持されている上りデータのデータ量および前記回線状態の監視結果に基づいて上り回線の要求帯域を決定する要求帯域決定手段と、
前記要求帯域決定手段で決定された要求帯域の情報を含んだフレームを生成して局側装置へ送信する要求帯域通知手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 In an optical communication system in which station-side devices and subscriber-side devices are connected one-to-many and each subscriber-side device shares an upstream band, the communication device operates as the subscriber-side device,
A line state monitoring means for monitoring a line state between the station side device,
Requested bandwidth determining means for determining the requested bandwidth of the uplink based on the amount of uplink data held in the transmission buffer and the monitoring result of the channel status;
Request bandwidth notification means for generating a frame including information of the requested bandwidth determined by the requested bandwidth determination means and transmitting the frame to the station side device;
A communication apparatus comprising:
さらに、前記上りデータの優先度に基づいて前記要求帯域を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 The required bandwidth determining means includes
The communication apparatus according to claim 1, further comprising: determining the required bandwidth based on a priority of the uplink data.
局側装置との間の回線品質に劣化が生じていない場合、送信バッファで保持されている上りデータのデータ量を前記要求帯域に決定し、
局側装置との間の回線品質に劣化が生じている場合には、送信バッファで保持されている上りデータのデータ量を、前記回線品質および前記優先度に基づいて調整し、調整後のデータ量を前記要求帯域に決定する
ことを特徴とする請求項2に記載の通信装置。 The required bandwidth determining means includes
If there is no degradation in the channel quality with the station side device, the amount of uplink data held in the transmission buffer is determined as the requested bandwidth,
If the line quality with the station side device has deteriorated, the amount of uplink data held in the transmission buffer is adjusted based on the line quality and the priority, and the adjusted data The communication apparatus according to claim 2, wherein an amount is determined as the required bandwidth.
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の通信装置。 The frequency of occurrence of link breakage is calculated based on the monitoring result of the line status, and when the calculated frequency of occurrence reaches a predetermined value, the sleep mode is entered. The communication device described.
各加入者側装置との間の回線状態を監視する回線状態監視手段と、
各加入者側装置から通知された上り回線の要求帯域および前記回線状態の監視結果に基づいて各加入者側装置に割り当てる上り回線の帯域である許可帯域を決定する許可帯域決定手段と、
前記許可帯域決定手段における決定結果を含んだフレームを生成して各加入者側装置へ送信する許可帯域通知手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 In an optical communication system in which station-side devices and subscriber-side devices are connected one-to-many and each subscriber-side device shares an upstream band, the communication device operates as the station-side device,
A line state monitoring means for monitoring a line state between each subscriber side device;
An allowed bandwidth determining means for determining an allowed bandwidth that is an uplink bandwidth allocated to each subscriber side device based on the uplink requested bandwidth notified from each subscriber side device and the monitoring result of the channel state;
A permitted bandwidth notification means for generating a frame including the determination result in the permitted bandwidth determination means and transmitting the frame to each subscriber side device;
A communication apparatus comprising:
さらに、前記要求帯域に対応するLLIDの優先度に基づいて前記許可帯域を決定する
ことを特徴とする請求項5に記載の通信装置。 The allowed bandwidth determination means includes
The communication apparatus according to claim 5, further comprising: determining the permitted band based on a priority of an LLID corresponding to the requested band.
回線品質に劣化が生じていない加入者側装置に対する許可帯域を決定する場合、当該加入者側装置から通知された上り回線の要求帯域に基づいて許可帯域を決定し、
回線品質に劣化が生じている加入者側装置に対する許可帯域を決定する場合には、当該加入者側装置から通知された上り回線の要求帯域を当該加入者側装置との間の回線品質および前記優先度に基づいて調整し、その結果得られた調整後の要求帯域に基づいて許可帯域を決定する
ことを特徴とする請求項6に記載の通信装置。 The allowed bandwidth determination means includes
When determining the permitted bandwidth for a subscriber side device whose line quality has not deteriorated, determine the permitted bandwidth based on the requested bandwidth of the uplink notified from the subscriber side device,
When determining the permitted bandwidth for the subscriber side device in which the line quality has deteriorated, the requested bandwidth of the uplink notified from the subscriber side device is the line quality between the subscriber side device and the subscriber side device. The communication apparatus according to claim 6, wherein the permitted bandwidth is determined based on the adjusted requested bandwidth obtained as a result of the adjustment based on the priority.
全ての加入者側装置に対して許可帯域を決定後、余剰帯域が存在し、なおかつ回線品質が劣化している加入者側装置が存在している場合、回線品質が劣化している加入者側装置についての許可帯域を余剰帯域に基づいて調整する
ことを特徴とする請求項7に記載の通信装置。 The allowed bandwidth determination means includes
After determining the permitted bandwidth for all subscriber side devices, if there is a surplus bandwidth and there is a subscriber side device with degraded line quality, the subscriber side with degraded line quality The communication device according to claim 7, wherein the permitted bandwidth for the device is adjusted based on the surplus bandwidth.
ことを特徴とする請求項5〜8のいずれか一つに記載の通信装置。 Based on the monitoring result of the line state, the occurrence frequency of link breakage is calculated for each subscriber side device, and the subscriber side device whose calculated occurrence frequency reaches a predetermined value is instructed to shift to the sleep state. The communication device according to any one of claims 5 to 8, wherein:
加入者側装置が、送信バッファで保持している上りデータのデータ量および局側装置との間の回線状態に基づいて上り回線の要求帯域を決定する要求帯域決定ステップと、
局側装置が、前記要求帯域決定ステップで決定された要求帯域に基づいて前記加入者側装置へ上り方向の帯域を割り当てる帯域割当ステップと、
を含むことを特徴とする帯域制御方法。 A bandwidth control method executed in an optical communication system in which a station-side device and a subscriber-side device are connected one-to-many, and each subscriber-side device shares an upstream band,
A request bandwidth determining step in which the subscriber side device determines the required bandwidth of the uplink based on the data amount of the uplink data held in the transmission buffer and the channel state with the station side device;
A bandwidth allocation step in which the station side device allocates an upstream bandwidth to the subscriber side device based on the requested bandwidth determined in the requested bandwidth determination step;
A bandwidth control method comprising:
局側装置との間の回線品質に劣化が生じていない場合、送信バッファで保持している上りデータのデータ量を前記要求帯域に決定し、
局側装置との間の回線品質に劣化が生じている場合には、送信バッファで保持している上りデータのデータ量を、前記回線品質および前記上りデータの優先度に基づいて調整し、調整後のデータ量を前記要求帯域に決定する
ことを特徴とする請求項10に記載の帯域制御方法。 In the required bandwidth determination step,
If there is no degradation in the line quality with the station side device, the amount of uplink data held in the transmission buffer is determined as the requested bandwidth,
When the line quality with the station side device has deteriorated, adjust the amount of uplink data held in the transmission buffer based on the line quality and the priority of the uplink data, and adjust The bandwidth control method according to claim 10, wherein a later data amount is determined as the required bandwidth.
各加入者側装置から上り回線の要求帯域情報を取得する要求帯域取得ステップと、
前記要求帯域取得ステップで取得した要求帯域情報、および各加入者側装置との間の回線状態に基づいて、各加入者側装置に割り当てる上り回線の帯域である許可帯域を決定する許可帯域決定ステップと、
を含むことを特徴とする帯域制御方法。 In an optical communication system in which a station-side device and a subscriber-side device are connected one-to-many and each subscriber-side device shares an upstream band, a bandwidth control method executed by the station-side device,
Request bandwidth acquisition step of acquiring uplink request bandwidth information from each subscriber side device;
An authorized bandwidth determination step for determining an authorized bandwidth, which is an uplink bandwidth allocated to each subscriber device, based on the requested bandwidth information acquired in the requested bandwidth acquisition step and the line state between each subscriber device. When,
A bandwidth control method comprising:
回線品質に劣化が生じていない加入者側装置に対する許可帯域を決定する場合、当該加入者側装置から通知された上り回線の要求帯域に基づいて許可帯域を決定し、
回線品質に劣化が生じている加入者側装置に対する許可帯域を決定する場合には、当該加入者側装置から取得した要求帯域情報を、当該加入者側装置との間の回線品質および当該要求帯域情報に対応するLLIDの優先度に基づいて調整し、その結果得られた調整後の要求帯域に基づいて許可帯域を決定する
ことを特徴とする請求項12に記載の帯域制御方法。 In the allowed bandwidth determination step,
When determining the permitted bandwidth for a subscriber side device whose line quality has not deteriorated, determine the permitted bandwidth based on the requested bandwidth of the uplink notified from the subscriber side device,
When determining the permitted bandwidth for the subscriber side device in which the line quality has deteriorated, the requested bandwidth information acquired from the subscriber side device is used as the channel quality and the required bandwidth for the subscriber side device. The band control method according to claim 12, wherein the band is adjusted based on the priority of the LLID corresponding to the information, and the permitted band is determined based on the adjusted request band obtained as a result.
全ての加入者側装置に対して許可帯域を決定後、余剰帯域が存在し、なおかつ回線品質が劣化している加入者側装置が存在している場合、回線品質が劣化している加入者側装置についての許可帯域を余剰帯域に基づいて調整する
ことを特徴とする請求項13に記載の帯域制御方法。 In the allowed bandwidth determination step,
After determining the permitted bandwidth for all subscriber side devices, if there is a surplus bandwidth and there is a subscriber side device with degraded line quality, the subscriber side with degraded line quality The bandwidth control method according to claim 13, wherein the permitted bandwidth for the device is adjusted based on the surplus bandwidth.
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