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JP2017011333A - 伝送システム及び伝送方法 - Google Patents

伝送システム及び伝送方法 Download PDF

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JP2017011333A
JP2017011333A JP2015121439A JP2015121439A JP2017011333A JP 2017011333 A JP2017011333 A JP 2017011333A JP 2015121439 A JP2015121439 A JP 2015121439A JP 2015121439 A JP2015121439 A JP 2015121439A JP 2017011333 A JP2017011333 A JP 2017011333A
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Abstract

【課題】設備コストを抑えて光通信回線の加入者数を増加させることができる伝送システム及び伝送方法を提供する。
【解決手段】伝送システムは、PONに含まれる光端局装置及び複数の光終端装置を有する伝送システムにおいて、光端局装置は、複数の光終端装置に制御信号をそれぞれ送信し、複数の光終端装置は、グループごとに分かれ、それぞれ、制御信号の受信時刻に基づき光端局装置との間の伝送遅延時間をグループ内の他の光終端装置と比較する。比較の結果、グループ内で伝送遅延時間が最も大きい光終端装置が、制御信号に対する応答信号を光端局装置に送信する。光端局装置は、応答信号の受信時刻に基づきグループごとにデータ信号の送信期間を割り当てる。複数の光終端装置は、グループごとの送信期間が到来するたびにグループ内で順番にデータ信号を光端局装置に送信する。
【選択図】図9

Description

本件は、伝送システム及び伝送方法に関する。
光通信回線の需要の増加に伴って、光ファイバの設置コストが低いPON(Passive Optical Network)(例えば特許文献1参照)が普及している。例えば、IEEE(the Institute of Electrical and Electrics Engineers, Inc.)802.3ahには、イーサネット(登録商標、以下同様)に準ずる1(Gbps)以上のGE(Gigabit Ethernet)−PONに関する技術が規定されている。
PONは、光端局装置及び複数の光終端装置が、光を分岐する光カプラを介して接続されたアクセス系光ネットワークの形態である。光端局装置は、OLT(Optical Line Termination)などと呼ばれ、光通信回線の提供者の局舎に設置される伝送装置である。光終端装置は、ONU(Optical Network Unit)などと呼ばれ、光通信回線の加入者宅に設置される伝送装置である。
特開2006−279860号公報
1台のOLTに接続可能なONUの台数は、例えばOLTの処理能力に応じて制限されている(例えば256台)。このため、例えば集合住宅では、1台のONUが共用のVDSL(Very high bit rate Digital Subscriber Line)装置などに接続され、ONUからのデータ信号を各ユーザ宅に分配することにより、1つの光通信回線が複数のユーザ間で共有されている。
したがって、OLTに上限数のONUが接続済みである場合、光通信回線の加入者を増やすためには新たなOLT及びONUを設置する必要があり、さらにVDSL装置などの設置も追加で必要となることがあるため、多大な設備コストが必要になる。
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、設備コストを抑えて光通信回線の加入者数を増加させることができる伝送システム及び伝送方法を提供することを目的とする。
本明細書に記載の伝送システムは、PONに含まれる光端局装置及び複数の光終端装置を有する伝送システムにおいて、前記光端局装置は、前記複数の光終端装置に制御信号をそれぞれ送信し、前記複数の光終端装置は、グループごとに分かれ、それぞれ、前記制御信号の受信時刻に基づき前記光端局装置との間の伝送遅延時間を前記グループ内の他の光終端装置と比較し、該比較の結果、前記グループ内で前記伝送遅延時間が最も大きい光終端装置が、前記制御信号に対する応答信号を前記光端局装置に送信し、前記光端局装置は、前記応答信号の受信時刻に基づき前記グループごとにデータ信号の送信期間を割り当て、前記複数の光終端装置は、前記グループごとの前記送信期間が到来するたびに前記グループ内で順番に前記データ信号を前記光端局装置に送信する。
本明細書に記載の伝送方法は、PONに含まれる光端局装置及び複数の光終端装置の間の伝送方法おいて、前記光端局装置は、前記複数の光終端装置に制御信号をそれぞれ送信し、前記複数の光終端装置は、グループごとに分かれ、それぞれ、前記制御信号の受信時刻に基づき前記光端局装置との間の伝送遅延時間を前記グループ内の他の光終端装置と比較し、該比較の結果、前記グループ内で前記伝送遅延時間が最も大きい光終端装置が、前記制御信号に対する応答信号を前記光端局装置に送信し、前記光端局装置は、前記応答信号の受信時刻に基づき前記グループごとにデータ信号の送信期間を割り当て、前記複数の光終端装置は、前記グループごとの前記送信期間に従い、前記グループ内で順番に前記データ信号を前記光端局装置に送信する方法である。
設備コストを抑えて光通信回線の加入者数を増加させることができる。
PONシステム(下り方向の信号)の一例を示す構成図である。 PONシステム(上り方向の信号)の一例を示す構成図である。 ONUの一例を示す構成図である。 OLTの一例を示す構成図である。 送信期間の割り当て処理の一例を示すシーケンス図である。 データ信号の送信順序の一例を示すタイムチャートである。 ONUの送信期間内の動作を示すフローチャートである。 グループ内の伝送遅延時間の比較処理の一例を示すフローチャートである。 グループ内の伝送遅延時間の比較処理の一例を示すシーケンス図である。
図1及び図2は、PONシステムの一例を示す構成図である。PONシステムは、伝送システムの一例であり、複数の光終端装置(ONU)1,1sと、光端局装置(OLT)2とを有する。なお、図1には、OLT2からONU1,1sに向かう下り方向の信号が示され、図2には、ONU1,1sからOLT2に向かう上り方向の信号が示されている。
OLT2は、光通信回線の提供者の局舎に設置され、例えば、不図示の波長多重伝送装置などを介して外部の基幹系ネットワークと接続されている。OLT2は、光ファイバなどの伝送路を介して光カプラ4に接続されている。
複数のONU1,1sは、それぞれ、光通信回線の加入者宅に設置され、例えば、不図示のルータなどを介して、加入者宅のLAN(Local Area Network)3に接続されている。複数のONU1,1sは、それぞれ、光ファイバなどの伝送路を介して光カプラ4に接続されている。
このように、OLT2及び複数のONU1,1sは、スター型のネットワークであるPONを構成し、OLT2と光カプラ4間の伝送路を共有する。したがって、光カプラ4を各加入者宅の近傍の適切な場所に設置することにより、伝送路である光ファイバの設置コストが低減される。
複数のONU1,1sは、グループG1〜Gm(m:正の整数)ごとに分けられている。グループG1には、ONU(#1−1)1s、ONU(#1−2)1、・・・、及びONU(#1−n)1(n:正の整数)が含まれ、グループG2には、ONU(#2−1)1s、ONU(#2−2)1、・・・、及びONU(#2−n)1が含まれている。また、グループGmには、ONU(#m−1)1s、ONU(#m−2)1、・・・、及びONU(#m−n)1が含まれている。
グループG1〜Gm内のONU1,1sは、共通のLLID(Logical Link Identifier)が設定されている。LLIDは、OLT2からONU1,1sに設定される識別子であり、本実施例では、グループG1〜Gmに「1」〜「m」のLLIDが設定されている。
このため、OLT2は、各グループG1〜Gmの1台のONU1s(以下、「代表ONU」と表記)だけを認識する。したがって、OLT2は、各グループG1〜GmにONU1,1sが追加で設置されても、伝送処理の負荷が増加しない。
本実施例において、グループG1,G2〜Gmの代表ONUは、それぞれ、ONU(#1−1)1s、ONU(#2−1)1s〜ONU(#m−1)1sとする。後述するように、グループG1〜Gm内のONU1のうち、OLT2に対する伝送遅延時間が最も大きいものが代表ONU1sとして設定される。このため、OLT2は、各グループG1〜Gmのデータ信号Du同士が伝送路で衝突しないように、各グループG1〜Gm内で最も大きい伝送遅延時間に合わせて、グループG1〜Gmごとのデータ信号Duの送信期間を決定できる。
各グループG1〜Gm内のONU1,1sは、点線で示されるように、伝送路を介して信号Kを互いに送受信することができる。これにより、グループG1〜Gm内のONU1,1sは、伝送遅延時間を互いに比較し、その比較結果に基づき、代表ONU1sが設定される。
グループG1〜Gm内のONU1のうち、代表ONU1sだけが、OLT2からのコマンド信号Cに対して応答信号Rを送信する。このため、OLT2は、各グループG1〜Gmの他のONU1を認識しない。したがって、OLT2は、上述したように、各グループG1〜GmにONU1,1sが追加で設置されても、伝送処理の負荷が増加せず、OLT2及びVDSL装置などを追加する必要がない。
図1に示されるように、OLT2は、基幹ネットワークから受信したデータ信号Ddを、光カプラ4を介して各グループG1〜GmのONU1,1sに送信する。PONはスター型のネットワークであるため、OLT2から送信されたデータ信号Ddは、全てのONU1,1sに入力される。
このため、OLT2は、データ信号Ddの宛先を検出し、その宛先に応じたLLID([]内の数字参照)をデータ信号Ddに付与する。OLT2は、例えば、グループG1宛てのデータ信号DdにLLID「1」を付与し(Dd[1]参照)送信する。各ONU1,1sは、受信したデータ信号DdのLLIDを参照し、自宛てのものだけを選択するため、グループG1のONU1,1sだけがデータ信号Dd[1]を受信できる。なお、グループG2のONU1,1s及びグループGmのONU1,1sも、これと同様に、LLID「2」,「m」のデータ信号Dd[2],[m]だけをそれぞれ受信する。
各グループG1〜GmのONU1,1sは、受信したデータ信号Dd[1]〜Dd[m]からLLIDを削除して、加入者宅のLAN3へデータ信号Ddを送信する。加入者宅のLAN3では、データ信号Ddの宛先に基づき、他のLAN3宛てのデータ信号Ddは廃棄される。
また、OLT2は、LLIDを付与したコマンド信号C[1]〜[m]を生成してONU1,1sに送信する。コマンド信号C[1]〜[m]は、ONU1,1sを制御する制御信号の一例である。
OLT2は、例えば、グループG1宛てのコマンド信号CにLLID「1」を付与し(C[1]参照)送信する。各グループG1〜GmのONU1,1sは、受信したコマンド信号CのLLIDを参照し、自宛てのものだけを受信するため、グループG1のONU1,1sだけがコマンド信号C[1]を受信できる。なお、グループG2のONU1,1s及びグループGmのONU1,1sも、これと同様に、LLID「2」,「m」のコマンド信号C[2],[m]だけをそれぞれ受信する。
各グループG1〜Gm内のONU1,1sは、コマンド信号C[1],C[2],・・・,C[m]を受信すると、その受信時刻に基づき、OLT2との間の伝送遅延時間をグループG1〜Gm内の他のONU1,1sと比較する。その比較の結果、各グループG1〜Gm内で伝送遅延時間が最も大きいONU1sが、コマンド信号C[1],C[2],・・・,C[m]に対する応答信号R[1],R[2],・・・,R[m](図2参照)をOLT2に送信する。
また、図2に示されるように、各グループG1〜GmのONU1,1sは、加入者宅のLAN3からデータ信号Duを受信すると、自グループG1〜GmのLLIDをデータ信号Duに付与する(Du[1],Du[2],・・・,Du[m]参照)。各グループG1〜GmのONU1,1sは、OLT2から割り当てられた送信期間に、データ信号Du[1],Du[2],・・・,Du[m]を送信する。PONはスター型のネットワークであるため、OLT2は、各ONU1,1sから送信されたデータ信号Du同士が衝突しないように、コマンド信号C[1],C[2],・・・,C[m]により各ONU1,1sの送信期間を制御する。
送信期間はグループG1〜Gmごとに異なるため、異なるグループG1〜Gmのデータ信号Du[1],Du[2],・・・,Du[m]が衝突することはない。また、各グループG1〜GmのONU1,1sは、送信期間が到来するごとグループG1〜Gm内で順番にデータ信号Du[1],Du[2],・・・,Du[m]をOLT2に送信するため、グループG1〜Gm内のONU1,1s同士のデータ信号Duが衝突することはない。なお、送信期間の割り当てについては後述する。
また、各グループG1〜Gmの代表ONU1sは、OLT2からコマンド信号C[1],C[2],・・・,C[m]を受信すると、応答信号R[1],R[2],・・・,R[m]をOLT2に送信する。OLT2は、応答信号R[1],R[2],・・・,R[m]の受信時刻に基づきグループG1〜Gmごとにデータ信号Du[1],Du[2],・・・,Du[m]の送信期間を割り当てる。
なお、コマンド信号C、応答信号R、及びデータ信号Du,Ddの形態としては、イーサネットフレームが挙げられるが、これに限定されず、ATM(Asynchronous Transfer Mode)セルであってもよい。
また、本実施例では、一例として、上り方向の応答信号R及びデータ信号Duの波長を1.31(μm)とし、下り方向のコマンド信号C及びデータ信号Ddの波長を1.49(μm)とする。さらに、グループG1〜Gm内のONU1,1s間の通信には、一例として1.55(μm)の波長の光信号を用いる。
つまり、ONU1,1sは、グループG1〜Gm内において、コマンド信号Cの波長及びデータ信号Duの波長とは異なる波長の信号により通信することにより伝送遅延時間を比較する。このため、各グループG1〜Gm内のONU1,1sは、伝送路においてコマンド信号C及びデータ信号Duと干渉することなく、伝送遅延時間を比較できる。なお、OLT2は、グループG1〜Gm内のONU1,1s間の通信が行われない場合、1.55(μm)の波長の光信号を用いて、音楽や映像などの放送信号を各ONU1,1sに配信してもよい。
図3は、ONU1,1sの一例を示す構成図である。ONU1,1sは、光合分波器10と、光−電気変換部(O/E)13a,13bと、電気−光変換部(E/O)14a,14bと、コマンド抽出部16と、受信処理部17と、信号判定部11と、放送信号処理部12とを有する。また、ONU1,1sは、グループ内通信処理部150と、コマンド処理部151と、記憶部152と、タイミング制御部18と、送信処理部19とを有する。
光合分波器10は、例えばWDM(Wavelength Division Multiplex)カプラであり、波長の異なる光信号を別々のポートから入出力する。より具体的には、光合分波器10は、伝送路から入力されたコマンド信号C及びデータ信号Dd(波長1.49(μm))を光−電気変換部13aに出力し、グループG1〜Gm内の他のONU1,1sの信号Kまたは放送信号B(波長1.55(μm))を光−電気変換部13bに出力する。また、光合分波器10は、電気−光変換部14aから入力されたデータ信号Du及び応答信号R(波長1.31(μm)と、電気−光変換部14bから入力されたグループG1〜Gm内の他のONU1,1s宛ての信号K(波長1.55(μm))とを合波して、伝送路へ出力する。
光−電気変換部13aは、光合分波器10から入力された光信号を電気信号に変換する。光−電気変換部13aは、電気信号に変換したコマンド信号C及びデータ信号Ddをコマンド抽出部16に出力する。
コマンド抽出部16は、光−電気変換部13aから入力された電気信号からコマンド信号Cを抽出してコマンド処理部151に出力する。コマンド抽出部16は、例えばコマンド信号Cの識別子に基づきコマンド信号Cを抽出する。また、コマンド抽出部16は、データ信号Ddを受信処理部17に出力する。受信処理部17は、データ信号DdからLLIDを削除して、データ信号Ddを加入者宅のLAN3に送信する。
光−電気変換部13bは、光合分波器10から入力された光信号を電気信号に変換する。光−電気変換部13bは、電気信号に変換したグループG1〜Gm内通信の信号Kまたは放送信号Bを信号判定部11に出力する。
信号判定部11は、光−電気変換部13bから入力された電気信号の種別を判定する。信号判定部11は、電気信号に変換されたグループG1〜Gm内通信の信号Kをグループ内通信処理部150に出力し、電気信号に変換された放送信号Bを放送信号処理部12に出力する。放送信号処理部12は、例えば放送信号Bをフォーマット変換して、加入者宅のLAN3に出力する。
コマンド処理部151は、コマンド抽出部16から入力されたコマンド信号Cに応じた応答信号Rを生成して、タイミング制御部18に出力する。また、コマンド処理部151は、コマンド信号CによりLLID及びデータ信号Duの送信期間が通知された場合、LLID及びデータ信号Duを記憶部152に記憶させる。記憶部152としては、一例としてメモリが挙げられるが、これに限定されない。コマンド処理部151は、コマンド信号として、時刻同期コマンドが入力された場合、その旨をグループ内通信処理部150に通知する。
グループ内通信処理部150は、グループG1〜Gm内のONU1,1s間の通信を処理する。グループ内通信処理部150は、コマンド処理部151から時刻同期コマンド入力の通知を受けると、時刻同期コマンドの受信時刻に基づきOLT2との間の伝送遅延時間をグループG1〜Gm内の他のONU1,1sと比較するため、測定信号Kを生成して電気−光変換部14bに出力する。グループ内通信処理部150は、その比較の結果、代表ONU1sの設定情報を生成して記憶部152に記憶させる。グループ内通信処理部150は、代表ONU1sの設定情報を含む信号Kを生成し電気−光変換部14bに出力する。
また、グループ内通信処理部150は、代表ONU1sの場合、グループG1〜Gm内のデータ信号Duの送信順を決定し、その送信順序情報を記憶部152に記憶させる。グループ内通信処理部150は、送信順序情報を含む信号Kを生成して電気−光変換部14bに出力する。電気−光変換部14bは、信号Kを電気信号から光信号に変換して光合分波器10に出力する。
送信処理部19は、加入者宅のLAN3からデータ信号Duを受信してフォーマット変換し、タイミング制御部18に出力する。タイミング制御部18は、送信処理部19から入力されたデータ信号Du、及びコマンド処理部151から入力された応答信号Rの送信タイミングを制御する。タイミング制御部18は、記憶部152から送信順序情報及び送信期間を読み出し、自ONU1,1sの送信順である場合、送信期間内にデータ信号Duまたは応答信号Rを電気−光変換部14aに出力する。また、タイミング制御部18は、時刻同期コマンドに対する応答信号Rの場合、即時に応答信号Rを電気−光変換部14aに出力する。なお、タイミング制御部18は、記憶部152からLLIDを読み出して応答信号R及びデータ信号Duに付与する。
電気−光変換部14aは、データ信号Duまたは応答信号Rを電気信号から光信号に変換して光合分波器10に出力する。光合分波器10は、電気−光変換部14bから入力された信号Kと、データ信号Duまたは応答信号Rとを合波して伝送路に送信する。
図4は、OLT2の一例を示す構成図である。OLT2は、光合分波器20と、光−電気変換部(O/E)21と、電気−光変換部(E/O)22a,22bと、応答信号抽出部23と、受信処理部24とを有する。また、OLT2は、ONU制御部25と、記憶部26と、タイミング制御部27と、送信処理部28と、放送信号処理部29とを有する。
光合分波器20は、例えばWDMカプラであり、波長の異なる光信号を別々のポートから入出力する。より具体的には、光合分波器20は、伝送路から入力された応答信号R及びデータ信号Du(波長1.31(μm))を光−電気変換部21に出力する。また、光合分波器20は、電気−光変換部22aから入力されたデータ信号Dd及びコマンド信号C(波長1.49(μm)と、放送信号B(波長1.55(μm))とを合波して、伝送路へ出力する。なお、放送信号Bは、グループG1〜Gm内通信が行われる場合、信号Kとの衝突を避けるため、出力されない。
光−電気変換部21は、光合分波器20から入力された光信号を電気信号に変換する。光−電気変換部21は、電気信号に変換した応答信号R及びデータ信号Duを応答信号抽出部23に出力する。
応答信号抽出部23は、光−電気変換部21から入力された電気信号から応答信号Rを抽出してONU制御部25に出力する。応答信号抽出部23は、例えば応答信号Rの識別子に基づき応答信号Rを抽出する。また、応答信号抽出部23は、データ信号Duを受信処理部24に出力する。受信処理部24は、データ信号DdからLLIDを削除して、データ信号Duを基幹ネットワークに送信する。
ONU制御部25は、ONU1,1sを制御するコマンド信号Cを生成してタイミング制御部27に出力する。例えば、ONU制御部25は、一定周期でグループG1〜Gmごとに時刻同期コマンドを生成して、その応答信号Rを受信すると、応答信号Rの受信時刻に基づき送信期間を算出して記憶部26に記憶させる。記憶部26としては、一例としてメモリが挙げられるが、これに限定されない。ONU制御部25は、グループG1〜Gmごとに送信期間を割り当てるため、送信期間割り当てコマンドを生成する。
送信処理部28は、基幹ネットワークからデータ信号Ddを受信し、記憶部26内のアドレステーブルを参照することで、データ信号Ddの宛先に応じたLLIDを取得する。送信処理部28は、取得したLLIDをデータ信号Ddに付与してタイミング制御部27に出力する。タイミング制御部27は、データ信号Dd及びコマンド信号Cの送信タイミングを制御し、データ信号Dd及びコマンド信号Cを電気−光変換部22aに出力する。電気−光変換部22aは、データ信号Dd及びコマンド信号Cを電気信号から光信号に変換して光合分波器20に出力する。
放送信号処理部29は、例えば、外部のサーバから入力された放送信号Bをフォーマット変換して、電気−光変換部22bに出力する。電気−光変換部22bは、放送信号Bを電気信号から光信号に変換して光合分波器20に出力する。次に、OLT2及びONU1,1sの動作を説明する。
図5は、送信期間の割り当て処理の一例を示すシーケンス図である。本処理は、例えばグループG1〜Gmごとに一定の周期で行われる。
OLT2は、時刻同期コマンドのコマンド信号CをONU1,1sに送信する。このとき、ONU制御部25は、時刻同期コマンドの送信時刻Tsを記憶部26に記憶させる。
ONU1,1sは、時刻同期コマンドを受信すると、自装置内の時刻(例えばカウンタ値)をリセットする(符号S1参照)。代表ONU1sは、応答信号RをOLT2に送信する。次に、ONU1,1sは、伝送遅延時間を互いに比較する(符号S2参照)。なお、伝送遅延時間の比較処理については後述する。
OLT2は、応答信号Rを受信すると、受信時刻Trに基づき送信期間を算出する(符号S3参照)。より具体的には、OLT2は、時刻同期コマンドの送信時刻Tsとその応答信号Rの受信時刻Trの差分からRTT(Round Trip Time)を算出し、異なるグループG1〜Gm間のONU1,1sのデータ信号Dd同士が衝突しないように、RTTに応じた送信期間を算出する。次に、OLT2は、送信期間割り当てコマンドのコマンド信号CをONU1,1sに送信する。なお、送信期間の算出手法としては、例えばIEEE802.3ahに規定されたものを用いてもよい。
このように、OLT2は、時刻同期コマンドを各ONU1,1sに送信し、各グループG1〜Gm内で伝送遅延時間が最も大きい代表ONU1sが、時刻同期コマンドに対する応答信号RをOLT2に送信する。OLT2は、応答信号Rの受信時刻Trに基づきグループG1〜Gmごとにデータ信号Duの送信期間を割り当てる。
このため、各グループG1〜GmのONU1,1sは、グループG1〜Gm内で最も大きい伝送遅延時間を基準としてデータ信号Duの送信期間が割り当てられる。したがって、異なるグループG1〜GmのONU1,1sのデータ信号Du同士が衝突することがない。
また、各ONU1,1sは、グループG1〜Gmごとの送信期間が到来するたびにグループG1〜Gm内で順番にデータ信号DuをOLT2に送信する。このため、グループG1〜Gm内のONU1,1sのデータ信号Du同士が衝突することがない。
図6は、データ信号Duの送信順序の一例を示すタイムチャートである。図6において、横軸は時刻を示し、送信期間「G1」〜「Gm」はグループG1〜Gmごとの送信期間をそれぞれ示している。
本例において、グループG1〜Gm内の送信順は、ONU1,1sの識別番号「#j−k」の「k」の値の若い順とする。このため、送信処理の1周期目では、ONU(#1−1)1s、ONU(#2−1)1s、・・・、ONU(#m−1)1sのデータ信号Duが送信される。送信処理の2周期目では、ONU(#1−2)1、ONU(#2−2)1s、・・・、ONU(#m−2)1のデータ信号Duが送信される。送信処理のn周期目では、ONU(#1−n)1、ONU(#2−n)1、・・・、ONU(#m−n)1のデータ信号Duが送信される。
このように、各グループG1〜Gm内の所定の順番でデータ信号Duが送信されるため、同一グループG1〜Gm内のONU1,1sのデータ信号Du同士の衝突が回避される。なお、グループG1〜Gm内の送信順は、本例に限定されることはなく、例えばラウンドロビン方式に従って決定されてもよいし、ONU1,1sから送信するデータ信号Duのデータ量に応じて決定されてもよい。
グループG1〜Gm内の送信順は、例えば代表ONU1sにより決定される。代表ONU1sは、例えば、送信期間内にデータ信号Duの送信順をグループG1〜Gm内の他のONU1に通知する。これにより、異なるグループG1〜Gm間において、送信順を通知する信号Kが伝送路上で衝突することが回避される。
図7は、ONU1,1sの送信期間内の動作を示すフローチャートである。本動作は、例えば一定周期で行われる。
ONU1,1sは、自装置内のカウンタ値に基づき自グループG1〜Gmの送信期間が到来したか否かを判定する(ステップSt1)。ONU1,1sは、送信期間が到来していない場合(ステップSt1のNo)、動作を終了する。
また、ONU1,1sは、送信期間が到来した場合(ステップSt1のYes)、データ信号DuをOLT2に送信する(ステップSt2)。上述したように、送信期間はグループG1〜Gmごとに異なるため、各グループG1〜GmのONU1,1sから送信されたデータ信号Duが伝送路上で衝突することはない。
次に、ONU1,1sは、自装置がグループG1〜Gm内の代表ONU1sであるか否かを判定する(ステップSt3)。この判定処理は、例えば、グループ内通信処理部150が、記憶部152内の設定情報を参照することにより行われる。ONU1,1sは、自装置が代表ONU1sではない場合(ステップSt3のNo)、動作を終了する。
また、ONU1,1sは、自装置が代表ONU1sである場合(ステップSt3のYes)、記憶部152からLLIDを読み出し、グループ内の他のONU1に通知する(ステップSt4)。このため、グループ内のONU1は、例えばLLIDに変更があった場合でも、定期的にLLIDを確認して修正することができる。
次に、ONU1sは、グループG1〜Gm内の送信順を決定する(ステップSt5)。次に、ONU1sは、送信順を示す送信順序情報をグループG1〜Gm内の他のONU1に通知して(ステップSt6)、動作を終了する。
グループG1〜Gm内の伝送遅延時間を比較処理は、上述したように時刻同期コマンドを受信したときに行われるが、以下のように、さらに新規のONU1が増設された場合にのみ行えば、ONU1,1sの処理の負荷が低減される。
図8は、グループG1〜Gm内の伝送遅延時間の比較処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、例えば一定の周期で行われる。
グループG1〜Gmに新規に追加されたONU1(以下、「新規ONU」と表記)は、OLT2から時刻同期コマンドを受信したか否かを判定する(ステップSt11)。新規ONU1は、時刻同期コマンドを受信していない場合(ステップSt11のNo)、処理を終了する。
また、新規ONU1は、時刻同期コマンドを受信した場合(ステップSt11のYes)、識別番号などの装置情報を含む信号Kを他のONU1,1sに送信する(ステップSt12)。次に、新規ONU1は、代表ONU1sから測定信号(信号K)を受信したか否かを判定する(ステップSt13)。
新規ONU1は、測定信号を受信していない場合(ステップSt13のNo)、自グループG1〜Gm内に他にONU1,1sが存在しないと判定し、自装置を代表ONU1sに設定して(ステップSt18)、処理を終了する。より具体的には、グループ内通信処理部150は、記憶部152に代表ONU1sの設定情報を書き込む。
また、新規ONU1は、測定信号を受信した場合(ステップSt13のYes)、グループG1〜Gm内の他のONU1,1sに測定信号を送信する(ステップSt14)。次に、新規ONU1と代表ONU1sの間において伝送遅延時間の比較処理が行われる(ステップSt15)。なお、伝送遅延時間の比較処理については後述する。
新規ONU1の伝送遅延時間が代表ONU1sより大きい場合(ステップSt16のYes)、代表ONU1sは、新規ONU1に設定され(ステップSt17)、処理を終了する。より具体的には、グループ内通信処理部150は、代表ONU1sからの比較結果の通知に基づき、記憶部152に代表ONU1sの設定情報を書き込む。
また、新規ONU1の伝送遅延時間が代表ONU1s以下である場合(ステップSt16のNo)、新規ONU1は、代表ONU1sに設定されることなく、処理を終了する。このようにして、グループG1〜Gm内の伝送遅延時間の比較処理は行われる。
このように、新規ONU1が増設された場合、新規ONU1と代表ONU1sの間で伝送遅延時間の比較処理が行われ、新規ONU1は、代表ONU1sより伝送遅延時間が大きいとき、新たな代表ONU1sに設定される。したがって、本例によると、常時、伝送遅延時間の比較処理を行う場合より、処理の負荷が低減される。
図9は、グループG1〜Gm内の伝送遅延時間の比較処理の一例を示すシーケンス図である。OLT2は、自装置内の時刻T1において、グループG1〜Gm内の代表ONU1s、新規ONU1、他の既存のONU1に時刻同期コマンドのコマンド信号Cを送信する。
代表ONU1sは、時刻T1より伝送遅延時間Daだけ遅い自装置内の時刻T1aにおいて、コマンド信号Cを受信して、応答信号RをOLT2に送信する。また、新規ONU1は、時刻T1より伝送遅延時間Dbだけ遅い自装置内の時刻T1bにおいて、コマンド信号Cを受信する。代表ONU1s、新規ONU1、及び既存ONU1は、コマンド信号Cに基づき自装置内の時刻をリセットする。
次に、新規ONU1は、代表ONU1s及び既存ONU1に装置情報を送信する。代表ONU1sは、装置情報を受信すると、自装置内の時刻T2a(OLT2の時刻T2)において測定信号を新規ONU1に送信する。代表ONU1sは、時刻T2aを記憶部152に記憶する。また、新規ONU1は、自装置内の時刻T3b(OLT2の時刻T3)において測定信号を受信する。なお、既存ONU1は、測定信号を受信するが、廃棄する。
次に、新規ONU1は、自装置内の時刻T4b(OLT2の時刻T4)において測定信号を代表ONU1sに送信する。このとき、新規ONU1は、測定信号に時刻T3b,T4bを含めて代表ONU1sに通知する。代表ONU1sは、自装置内の時刻T5a(OLT2の時刻T5)において測定信号を受信する。代表ONU1sは、時刻T3b,T4b,T5aを記憶部152に記憶する。なお、既存ONU1は、測定信号を受信するが、廃棄する。
代表ONU1sは、記憶部152に記憶した時刻T2a,T3b,T4b,T5aに基づいて、以下の手法で伝送遅延時間の比較処理を行う。
T3=T3b+Db=T2a+Da+Δr ・・・(1)
T5=T4b+Db+Δr=T5a+Da ・・・(2)
時刻T2,T3の差分及び時刻T4,T5の差分をΔrとすると、新規ONU1及び代表ONU1sの時刻は、OLT2の時刻から伝送遅延時間Db,Daだけそれぞれ遅延しているため、上記の式(1)、(2)の関係が成立する。したがって、式(1),(2)から以下の式(3),(4)がそれぞれ得られる。
T3b−T2a=Δr+Da−Db ・・・(3)
T5a−T4b=Δr−Da+Db ・・・(4)
式(3),(4)の差分Δrは固定値であるため、(T3b−T2a)の値と(T5a−T4b)の値を比較することにより、伝送遅延時間Da,Dbの大小が判定される。つまり、(T3b−T2a)>(T5a−T4b)が成立する場合、Da>Dbと判定され、(T3b−T2a)<(T5a−T4b)が成立する場合、Da<Dbと判定される。なお、(T3b−T2a)=(T5a−T4b)が成立する場合、Da=Dbとなる。
このように、各ONU1,1sは、グループG1〜Gm内において、互いに測定信号を送受信し、コマンド信号Cの受信時刻T1a,T1bを基準として測定した各々の測定信号の送信時刻T2a,T4b及び受信時刻T3b,T5aに基づき伝送遅延時間を比較する。したがって、上記の式(3)、(4)により高精度に伝送遅延時間の比較を行うことができる。
代表ONU1sは、自装置の伝送遅延時間Daが新規ONU1の伝送遅延時間Dbより小さい場合、代表ONU1sの更新を新規ONU1及び既存ONU1に指示する。新規ONU1及び既存ONU1は、更新指示を受信すると、記憶部152内の代表ONU1sの設定情報を更新する。これにより、新規ONU1が、新たな代表ONU1sとして動作する。
これまで述べたように、実施例に係る伝送システムは、PONに含まれるOLT2及び複数のONU1,1sを有する。OLT2は、複数のONU1,1sにコマンド信号Cをそれぞれ送信する。複数のONU1,1sは、グループG1〜Gmごとに分かれ、それぞれ、コマンド信号Cの受信時刻T1a,T1bに基づきOLT2との間の伝送遅延時間Da,DbをグループG1〜Gm内の他のONU1,1sと比較する。
比較の結果、グループG1〜Gm内で伝送遅延時間Da,Dbが最も大きいONU1sが、コマンド信号Cに対する応答信号RをOLT2に送信する。OLT2は、応答信号Rの受信時刻Trに基づきグループG1〜Gmごとにデータ信号Duの送信期間を割り当てる。複数のONU1,1sは、グループG1〜Gmごとの送信期間が到来するたびにグループG1〜Gm内で順番にデータ信号DuをOLT2に送信する。
上記の構成によると、OLT2は、コマンド信号Cを各ONU1,1sに送信し、各グループG1〜Gm内で伝送遅延時間Da,Dbが最も大きい代表ONU1sがコマンド信号Cに対する応答信号RをOLT2に送信する。OLT2は、応答信号Rの受信時刻Trに基づきグループG1〜Gmごとにデータ信号Duの送信期間を割り当てる。
このため、各グループG1〜GmのONU1,1sは、グループG1〜Gm内で最も大きい伝送遅延時間Da,Dbを基準としてデータ信号Duの送信期間が割り当てられる。したがって、異なるグループG1〜GmのONU1,1sのデータ信号Du同士が衝突することがない。
また、各ONU1,1sは、グループG1〜Gmごとの送信期間が到来するたびにグループG1〜Gm内で順番にデータ信号DuをOLT2に送信する。このため、グループG1〜Gm内のONU1,1sのデータ信号Du同士が衝突することがない。
また、グループG1〜Gm内のONU1のうち、代表ONU1sが、OLT2からのコマンド信号Cに対して応答信号Rを送信する。このため、OLT2は、各グループG1〜Gmの他のONU1を認識しない。したがって、OLT2は、各グループG1〜GmにONU1,1sが追加で設置されても、伝送処理の負荷が増加しない。このため、ONU1,1sが追加されても、OLT2及びVDSL装置などを追加する必要がない。
よって、本実施例に係る伝送システムによると、設備コストを抑えて光通信回線の加入者数を増加させることができる
また、実施例に係る伝送方法は、PONに含まれるOLT2及び複数のONU1,1sの間の伝送方法おいて、以下のステップを含む。
ステップ(1):OLT2は、複数のONU1,1sにコマンド信号Cをそれぞれ送信する。
ステップ(2):複数のONU1,1sは、グループG1〜Gmごとに分かれ、それぞれ、コマンド信号Cの受信時刻T1a,T1bに基づきOLT2との間の伝送遅延時間Da,DbをグループG1〜Gm内の他のONU1,1sと比較する。
ステップ(3):比較の結果、グループG1〜Gm内で伝送遅延時間Da,Dbが最も大きいONU1sが、コマンド信号Cに対する応答信号RをOLT2に送信する。
ステップ(4):OLT2は、応答信号Rの受信時刻Trに基づきグループG1〜Gmごとにデータ信号Duの送信期間を割り当てる。
ステップ(5):複数のONU1,1sは、グループG1〜Gmごとの送信期間が到来するたびにグループG1〜Gm内で順番にデータ信号DuをOLT2に送信する。
実施例に係る伝送方法は、上記の伝送システムと同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
(付記1) PONに含まれる光端局装置及び複数の光終端装置を有する伝送システムにおいて、
前記光端局装置は、前記複数の光終端装置に制御信号をそれぞれ送信し、
前記複数の光終端装置は、グループごとに分かれ、それぞれ、前記制御信号の受信時刻に基づき前記光端局装置との間の伝送遅延時間を前記グループ内の他の光終端装置と比較し、
該比較の結果、前記グループ内で前記伝送遅延時間が最も大きい光終端装置が、前記制御信号に対する応答信号を前記光端局装置に送信し、
前記光端局装置は、前記応答信号の受信時刻に基づき前記グループごとにデータ信号の送信期間を割り当て、
前記複数の光終端装置は、前記グループごとの前記送信期間が到来するたびに前記グループ内で順番に前記データ信号を前記光端局装置に送信することを特徴とする伝送システム。
(付記2) 前記複数の光終端装置は、前記グループ内において、前記制御信号の波長及び前記データ信号の波長とは異なる波長の信号により通信することにより前記伝送遅延時間を比較することを特徴とする付記1に記載の伝送システム。
(付記3) 前記グループ内で前記伝送遅延時間が最も大きい光終端装置は、前記送信期間内に前記グループ内の前記データ信号の送信順を他の光終端装置に通知することを特徴とする付記1または2に記載の伝送システム。
(付記4) 前記複数の光終端装置は、前記グループ内において、互いに測定信号を送受信し、前記制御信号の受信時刻を基準として測定した各々の前記測定信号の送信時刻及び受信時刻に基づき前記伝送遅延時間を比較することを特徴とする付記1乃至3の何れかに記載の伝送システム。
(付記5) PONに含まれる光端局装置及び複数の光終端装置の間の伝送方法おいて、
前記光端局装置は、前記複数の光終端装置に制御信号をそれぞれ送信し、
前記複数の光終端装置は、グループごとに分かれ、それぞれ、前記制御信号の受信時刻に基づき前記光端局装置との間の伝送遅延時間を前記グループ内の他の光終端装置と比較し、
該比較の結果、前記グループ内で前記伝送遅延時間が最も大きい光終端装置が、前記制御信号に対する応答信号を前記光端局装置に送信し、
前記光端局装置は、前記応答信号の受信時刻に基づき前記グループごとにデータ信号の送信期間を割り当て、
前記複数の光終端装置は、前記グループごとの前記送信期間に従い、前記グループ内で順番に前記データ信号を前記光端局装置に送信することを特徴とする伝送方法。
(付記6) 前記複数の光終端装置は、前記グループ内において、前記制御信号の波長及び前記データ信号の波長とは異なる波長の信号により通信することにより前記伝送遅延時間を比較することを特徴とする付記5に記載の伝送方法。
(付記7) 前記グループ内で前記伝送遅延時間が最も大きい光終端装置は、前記送信期間内に前記グループ内の前記データ信号の送信順を他の光終端装置に通知することを特徴とする付記5または6に記載の伝送方法。
(付記8) 前記複数の光終端装置は、前記グループ内において、互いに測定信号を送受信し、前記制御信号の受信時刻を基準として測定した各々の前記測定信号の送信時刻及び受信時刻に基づき前記伝送遅延時間を比較することを特徴とする付記5乃至7の何れかに記載の伝送方法。
1 ONU
1s 代表ONU
2 OLT

Claims (5)

  1. PONに含まれる光端局装置及び複数の光終端装置を有する伝送システムにおいて、
    前記光端局装置は、前記複数の光終端装置に制御信号をそれぞれ送信し、
    前記複数の光終端装置は、グループごとに分かれ、それぞれ、前記制御信号の受信時刻に基づき前記光端局装置との間の伝送遅延時間を前記グループ内の他の光終端装置と比較し、
    該比較の結果、前記グループ内で前記伝送遅延時間が最も大きい光終端装置が、前記制御信号に対する応答信号を前記光端局装置に送信し、
    前記光端局装置は、前記応答信号の受信時刻に基づき前記グループごとにデータ信号の送信期間を割り当て、
    前記複数の光終端装置は、前記グループごとの前記送信期間が到来するたびに前記グループ内で順番に前記データ信号を前記光端局装置に送信することを特徴とする伝送システム。
  2. 前記複数の光終端装置は、前記グループ内において、前記制御信号の波長及び前記データ信号の波長とは異なる波長の信号により通信することにより前記伝送遅延時間を比較することを特徴とする請求項1に記載の伝送システム。
  3. 前記グループ内で前記伝送遅延時間が最も大きい光終端装置は、前記送信期間内に前記グループ内の前記データ信号の送信順を他の光終端装置に通知することを特徴とする請求項1または2に記載の伝送システム。
  4. 前記複数の光終端装置は、前記グループ内において、互いに測定信号を送受信し、前記制御信号の受信時刻を基準として測定した各々の前記測定信号の送信時刻及び受信時刻に基づき前記伝送遅延時間を比較することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の伝送システム。
  5. PONに含まれる光端局装置及び複数の光終端装置の間の伝送方法おいて、
    前記光端局装置は、前記複数の光終端装置に制御信号をそれぞれ送信し、
    前記複数の光終端装置は、グループごとに分かれ、それぞれ、前記制御信号の受信時刻に基づき前記光端局装置との間の伝送遅延時間を前記グループ内の他の光終端装置と比較し、
    該比較の結果、前記グループ内で前記伝送遅延時間が最も大きい光終端装置が、前記制御信号に対する応答信号を前記光端局装置に送信し、
    前記光端局装置は、前記応答信号の受信時刻に基づき前記グループごとにデータ信号の送信期間を割り当て、
    前記複数の光終端装置は、前記グループごとの前記送信期間に従い、前記グループ内で順番に前記データ信号を前記光端局装置に送信することを特徴とする伝送方法。
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