JP2011009984A - Gepon system, station-side device and terminal-side device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、GEPONシステム及びそれに用いられる局側装置及び端末側装置に関する。 The present invention relates to a GEPON system and a station side device and a terminal side device used therefor.
従来のGEPON(Gigabit Ethernet Passive Optical Network)システムは、局側終端装置において、同期用基準クロック信号に同期するクロック信号に同期させて送信信号を生成し、加入者側終端装置において送信信号よりクロック信号を再生し、再生されたクロック信号を所定周波数に変換するように構成されている(例えば、特許文献1参照)。 A conventional GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network) system generates a transmission signal in synchronization with a clock signal synchronized with a synchronization reference clock signal in a station-side termination device, and a clock signal from the transmission signal in a subscriber-side termination device. The reproduced clock signal is converted into a predetermined frequency (see, for example, Patent Document 1).
また、局側装置のPONカウンタによりローカルクロックをカウントし、そのカウント値をタイムスタンプとして端末装置へ送信し、端末装置のPONカウンタのカウント値をタイムスタンプの値で更新することによって、端末装置の時計(PONカウンタ)を局側装置の時計(PONカウンタ)に正確に同期させるよう構成されたシステムもある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the local clock is counted by the PON counter of the station side device, the count value is transmitted to the terminal device as a time stamp, and the count value of the PON counter of the terminal device is updated with the time stamp value. There is also a system configured to accurately synchronize a clock (PON counter) with a clock (PON counter) of a station side device (for example, see Patent Document 2).
特許文献1に記載されているような従来のGEPONシステムは、加入者側終端装置において、局側終端装置のクロック信号に同期するクロック信号を再生することができる。しかしながら、このクロック信号は同期用基準クロック信号に比べて著しく高い周波数を有するものであるため、同期用基準クロック信号の基準位相に関する情報が失われている。そのため、加入者側終端装置において再生されたクロック信号の周波数を同期用基準クロック信号の周波数に一致させるようにその周波数を変換したとしても、その処理の開始タイミング毎(例えば、再起動等のトリガー毎)に異なる位相でクロック信号が再生されてしまう。 The conventional GEPON system described in Patent Document 1 can reproduce a clock signal synchronized with the clock signal of the station-side terminal device in the subscriber-side terminal device. However, since this clock signal has a significantly higher frequency than the synchronization reference clock signal, information on the reference phase of the synchronization reference clock signal is lost. Therefore, even if the frequency is converted so that the frequency of the clock signal regenerated in the subscriber-side terminal device matches the frequency of the reference clock signal for synchronization, the trigger at each processing start timing (for example, a trigger such as restart) The clock signal is regenerated with a different phase.
また、特許文献2に記載されるようなGEPONシステムは、PONカウンタの値を一致させることにより、端末装置の時計を局側装置の時計に正確に同期させることができる。しかしながら、この技術は、信号送出のタイミングを正確に制御するためのものであって、PONカウントの値とローカルクロックの元になる網基準クロックとの間の関係は一定ではない。つまり、このGEPONシステムにおいても、端末装置側では、ローカルクロックの元になる網基準クロックの基準位相を知ることができない。 Further, the GEPON system described in Patent Document 2 can accurately synchronize the clock of the terminal device with the clock of the station side device by matching the values of the PON counters. However, this technique is intended to accurately control the signal transmission timing, and the relationship between the PON count value and the network reference clock that is the source of the local clock is not constant. That is, even in this GEPON system, the terminal device cannot know the reference phase of the network reference clock that is the source of the local clock.
本発明は、局側装置の装置クロックを網基準クロックに同期させるとともに、端末側装置において網基準クロックをその基準位相に基づいて再生することができるGEPONシステムを提供しようとするものである。 An object of the present invention is to provide a GEPON system that can synchronize a device clock of a station-side device with a network reference clock and that can regenerate the network reference clock based on the reference phase in a terminal-side device.
本発明のGEPONシステムは、網基準クロックを受けて該網基準クロックに同期しかつ異なるクロック周波数を持つ装置クロックを生成する装置クロック生成手段と、前記装置クロックを動作クロックとし、入力データにタイムスタンプ情報を付加して送信データを生成する送信手段と、前記網基準クロックの位相と前記タイムスタンプ情報との間の相関を表す相関情報を生成し、下りデータに多重して前記入力データとして前記送信手段へ出力する相関情報生成手段と、を備える局側装置と、該局側装置から送信された前記送信データに含まれる前記タイムスタンプ情報及び前記相関情報に基づいて、前記網基準クロックを再生する網基準クロック再生手段を備える端末側装置と、を含むことを特徴とする。 A GEPON system of the present invention includes a device clock generating means for receiving a network reference clock and generating a device clock having a different clock frequency in synchronization with the network reference clock, and using the device clock as an operation clock, Transmitting means for adding transmission information to generate transmission data; generating correlation information representing a correlation between the phase of the network reference clock and the time stamp information; and multiplexing the downlink data to transmit the input data as the input data A network-side clock based on the time-stamp information and the correlation information included in the transmission data transmitted from the station-side device. And a terminal side device provided with a network reference clock recovery means.
本発明によれば、局側装置から端末側装置へタイムスタンプ情報を送信するのみならず、タイムスタンプ情報と網基準クロックとの間の相関を表す相関情報をも送信することにより、端末側装置において網基準クロックを基準位相に基づいて再生することができる。 According to the present invention, not only the time stamp information is transmitted from the station side device to the terminal side device, but also the correlation information representing the correlation between the time stamp information and the network reference clock is transmitted, thereby the terminal side device. The network reference clock can be regenerated based on the reference phase.
GEPONシステムでは、端末側装置から局側装置への上り通信に時間分割多重方式を採用している。これを実現するため、局側装置と端末側装置は、同一形式のタイマーを夫々内蔵し、自己のタイマー時刻をタイムスタンプ情報として相手に送信することで、互いのタイマーの時刻合わせを行う。本発明は、このようなGEPONの既存技術を利用しつつ、簡易な回路を追加することにより、局側装置から端末側装置へ伝送されるタイムスタンプ情報を取り出す。そして、取り出したタイムスタンプ情報と網基準クロックの位相との相関を求め、相関情報を端末側装置へ送信することで、端末側装置において、網基準クロックをその基準位相に基づいて再生することを可能にする。 In the GEPON system, a time division multiplexing system is adopted for uplink communication from the terminal side device to the station side device. In order to realize this, the station side device and the terminal side device each incorporate a timer of the same format, and transmit their own timer time to the other party as time stamp information, thereby performing time adjustment of each other's timer. The present invention takes out the time stamp information transmitted from the station side device to the terminal side device by adding a simple circuit while utilizing such existing technology of GEPON. Then, the correlation between the extracted time stamp information and the phase of the network reference clock is obtained, and the correlation information is transmitted to the terminal side device, whereby the terminal side device reproduces the network reference clock based on the reference phase. enable.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に本発明の第1の実施の形態に係るGEPON(Gigabit Ethernet Passive Optical Network)システムのブロック図を示す。 FIG. 1 shows a block diagram of a GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network) system according to the first embodiment of the present invention.
図1のGEPONシステムは、局側装置10と端末側装置20とを含む。
The GEPON system of FIG. 1 includes a
局側装置10は、装置クロック生成部11、基準位相検出制御部12、PON−OLT(Passive Optical Network-Optical Line Terminal)ブロック13
、及び電気光変換部14を有している。
The station-
And an electro-
また、端末側装置20は、光電気変換部21、PON−ONU(Passive Optical Network-Optical Network Unit)ブロック22、基準位相情報受信制御部23、及び網基準クロック再生部24有している。
Further, the terminal-
以下、図1のGEPONシステムの動作について説明する。 Hereinafter, the operation of the GEPON system of FIG. 1 will be described.
局側装置10には、網基準クロックと下りデータ信号とが入力される。局側装置10に入力された網基準クロックは、装置クロック生成部11及び基準位相検出制御部12に供給される。また、下りデータ信号は、PON−OLTブロック13に入力信号として供給される。
The
装置クロック生成部11は、網基準クロックを受けて、網基準クロックに同期した装置クロックを生成する。装置クロックは例えば、125MHzのクロック周波数を有し、網基準クロックのクロック周波数、例えば8kHzよりも著しく高い。装置クロック生成部11により生成された装置クロックは、基準位相検出制御部12及びPON−OLTブロック13に供給される。このように、装置クロック生成部11は、装置クロック生成手段として機能する。
The
PON−OLTブロック13は、装置クロック生成部11からの装置クロックを動作クロックとして、任意の位相で下りデータ信号の送信制御を行う。このとき、下りデータ信号にはタイムスタンプ情報が付加されるとともに、所定のフレームフォーマットに変換される。所定のフレームフォーマットに変換された下りデータ信号(送信信号)は、装置クロックの任意の位相で基準位相検出制御部12及び電気光変換部14へ出力される。このように、PON−OLTブロック13は、送信手段として機能する。
The PON-
基準位相検出制御部12は、PON−OLTブロック13から出力される下りデータ信号に付加されたタイムスタンプ情報をモニターし、タイムスタンプ情報と網基準クロックの位相との相関を表す相関情報を作成する。具体的には、タイムスタンプ情報を用いて更新されたタイマーのタイマー値を、網基準クロックの立ち上がりのタイミング(基準位相)でサンプリングして相関情報とする。作成された相関情報は、PON−OLTブロック13に入力される下りデータ信号に多重化される。このように、基準位相検出制御部12は、相関情報生成部として機能する。
The reference phase
相関情報の送信は、局側装置10が端末装置20との間にリンクを確立するときに一度だけ行う。これは、基準位相検出制御部12において、GEPONシステムに特有のMPCPフレームをモニターし、下り信号フレームであるディスカバリ(Discovery)用フレームを検出したときに相関情報を出力するようにすることにより実現できる。このようにすることで、相関情報を送信するのに必要な通信帯域を最小限に抑えることができる。
The correlation information is transmitted only once when the station-
以上のようにして、PON−OLTブロック13から出力される下りデータ信号には、相関情報が多重され、タイムスタンプ情報が付加される。電気光変換部14は、相関情報及びタイムスタンプ情報を伴う下りデータ信号を電気−光変換し、GEPON下りデータ信号として端末側装置20へ送信する。
As described above, the downlink data signal output from the PON-
端末側装置20では、光電気変換部21がGEPON下りデータ信号を光−電気変換し、PON−ONUブロック22及び基準位相情報受信制御部23へ出力する。
In the terminal-
PON−ONUブロック22は、入力される下りデータ信号を受信し、受信した下りデータ信号を外部へ出力するとともに、基準位相情報受信制御部23へ供給する。
The PON-ONU
基準位相情報受信制御部23は、下りデータ信号から受信クロックを再生するとともに、下りデータ信号のMPCPフレームをモニターし、ディスカバリ用フレームを検出する。そして、基準位相情報受信制御部23は、検出したディスカバリ用フレームからタイムスタンプ情報を取り出し、タイムスタンプ情報に基づいて受信クロック基準タイマーのタイマー値を更新する。また、基準位相情報受信制御部23は、再生した受信クロックと、タイムスタンプ情報と、相関情報とから網基準クロックの再生に必要な再生情報(基準位相)を生成する。生成した再生情報は網基準クロック再生部24に供給される。
The reference phase information
網基準クロック再生部24は、基準位相情報受信制御部23からの再生情報に基づいて網同期クロック信号を再生する。再生された網同期クロック信号は、外部(下位装置)へ供給される。このように、網基準クロック再生部24は、基準位相情報受信制御部23とともに網基準クロック再生手段として機能する。
The network reference
次に、図2を参照して、図1のGEPONシステムに含まれる局側装置10について詳細に説明する。
Next, the station-
図2に示すように、PON−OLTブロック13は、PON通信制御用タイマー131とPON送信制御部132とを有している。
As shown in FIG. 2, the PON-
また、基準位相検出制御部12は、シリアルパラレル変換部121、MPCPフレーム識別部122、タイムスタンプ情報検出部123、網基準位相情報生成部124、装置クロック基準タイマー125、及びタイマー値検出部126を有している。
The reference phase
PON−OLTブロック13は、既存のOLT用LSIを用いることができる。即ち、本実施の形態に係る局側装置10は、既存のOLT用LSIに改変を加えることなく実現することができる。
The PON-
PON−OLTブロック13は、装置クロック生成部11で生成された、網基準クロックに同期する装置クロックを動作クロックとしてPON通信制御用タイマー131を動作させる。そして、PON−OLTブロック13は、PON通信制御用タイマー131のタイマー値をタイムスタンプ情報として利用し、任意の位相で端末装置20との通信動作を開始する。これらの動作は、IEEE802.3の規定に基づくものである。
The PON-
PON−OLTブロック13から出力される下りデータ信号に付加されたタイムスタンプ情報を抜き出すため、PON−OLTブロック13の出力は、電気信号の状態で二分岐される。分岐された出力の一方は、電気光変換部14を介して端末側装置20へ送信され、他方は、基準位相検出制御部12へ供給される。
In order to extract the time stamp information added to the downlink data signal output from the PON-
基準位相検出制御部12では、分岐入力された下りデータ信号がシリアルパラレル変換部121に入力される。シリアルパラレル変換部121は、入力された下りデータ信号のタイミング抽出を行うとともに、シリアル−パラレル変換を行う。この動作は、SERDES(SERializer/DESerializer)の受信側の動作としてよく知られているので、その詳細は省略する。
In the reference phase
シリアル−パラレル変換された下りデータ信号は、MPCPフレーム識別部122及びタイムスタンプ情報検出部123に供給される。
The serial data-to-parallel converted downlink data signal is supplied to the MPCP
MPCPフレーム識別部122は、入力されたパラレルデータに対してMPCPフレーム識別を行う。ここで、MPCPフレームとは、IEEE802.3に規定されたGEPON技術の中で、1対多の上り側通信を時間分割多重方式を利用して実現するために規定されているフレームである。下り側のMPCPフレームは、PON−OLTブロック13において生成される。MPCPフレームの生成時のPON通信制御用タイマー131のタイマー値が、タイムスタンプ値として作成したMPCPフレームに挿入される。
The MPCP
なお、IEEE802.3の規定により、タイムスタンプ値(タイマー値)は、16ns単位の32ビットの値と決まっている。また、端末側装置20でも、同じ構成の受信側タイマーを持つことになっている。端末側装置20の受信側タイマーは、局装置側から送られるタイムスタンプ値により更新され、PON通信制御用タイマー131と同じ値を持つ。その結果、複数の端末側装置20が、略一致した時刻基準をそれぞれの受信側タイマーから得ることができ、1対多の上り側通信を時間分割多重方式で実現することができる。
Note that the time stamp value (timer value) is determined to be a 32-bit value in units of 16 ns according to IEEE 802.3. The
図2に戻ると、MPCPフレーム識別部122は、MPCPフレームの内のディスカバリ用フレームを検出する。そして、MPCPフレーム識別部122は、ディスカバリ用フレームを検出したことをタイムスタンプ情報検出部123及び網基準位相情報生成部124に通知する。
Returning to FIG. 2, the MPCP
タイムスタンプ情報検出部123は、MPCPフレーム識別部からの通知に応じて、ディスカバリ用フレームからタイムスタンプ情報を抜き出し、装置クロック基準タイマー125へ供給する。
The time stamp
装置クロック基準タイマー125は、自身のタイマー値とタイムスタンプ情報検出部123からのタイムスタンプ情報が表すタイマー値とを一致させるべく、自身のタイマー値を更新する。この結果、装置クロック基準タイマー125のタイマー値とPON通信制御用タイマー131のタイマー値とは等しくなり、これらを時刻同期させることができる。この同期動作は、PON−OLTブロック13が動作した後、一度だけ行えばよい。装置クロック基準タイマー125とPON通信制御用タイマー131とは、同じ装置クロックに従って動作するので、一度同期させれば、その後は一定の精度で、同期させ続けることができるからである。
The device
タイマー値検出部126は、装置クロック基準タイマー125のタイマー値を、網基準クロックの位相でサンプリングし、網基準クロックの位相に対する相関情報とする。こうして得られた相関情報は網基準位相情報生成部124へ供給される。
The timer
網基準位相情報生成部124は、入力される相関情報をイーサネット(登録商標)用のパケットデータに変換する。これは、相関情報を、GEPONシステム上のデータ通信経路を利用して、局側装置10から端末側装置20へ送信できるようにするためである。
The network reference phase
網基準位相情報生成部124は、また、MPCPフレーム識別部122からの通知に基づき、端末側装置20のリンクタイミングで作成したパケットデータを下りデータ信号に多重させるべく、網基準位相情報として、出力する。多重化は、PON−OLTブロック13で行うようにしてもよいし、それ以前に行うようにしてもよい。
The network reference phase
PON−OLTブロック13は、入力される多重化された下りデータ信号を所定のフレームフォーマットに変換し、電気光変換部14へ出力する。
The PON-
電気光変換部14は、入力された下りデータ信号を電気−光変換し、下り光伝送路を介して端末側装置20へ送信する。
The electro-
なお、IEEE802.3に規定されたGEPON技術のリンク確立部分や、イーサネット技術によるパケットデータ多重については規格化されているので詳細説明を省略する。 Since the link establishment part of the GEPON technology defined in IEEE 802.3 and packet data multiplexing by the Ethernet technology are standardized, detailed description is omitted.
次に、図3を参照して、図1のGEPONシステムに含まれる端末側装置20について詳細に説明する。
Next, the
図3に示すように、PON−ONUブロック22は、PON受信制御部221を有している。
As illustrated in FIG. 3, the PON-
また、基準位相情報受信制御部23は、シリアルパラレル変換部231、MPCPフレーム識別部232、タイムスタンプ情報検出部233、受信クロック基準タイマー234、網基準位相情報検出部235、及び網基準位相情報再生部236とを有している。
The reference phase information
PON−ONUブロック22は、既存のONU用LSIを用いることができる。即ち、本実施の形態に係る端末側装置20は、既存のOLT用LSIに改変を加えることなく実現することができる。
The PON-
光電気変換部21は、局側装置10から送られてくるGEPON下り信号を光電気変換し、PON−ONUブロック22と基準位相情報受信制御部23とに供給する。
The
基準位相情報受信制御部23では、シリアルパラレル変換部231が電気信号に変換された下り信号のタイミング抽出を行い、下り信号をパラレルデータに変換する。シリアルパラレル変換部231の動作は、局側装置10のシリアルパラレル変換部121の動作と同様である。ただし、シリアルパラレル変換部231は、タイミング抽出の結果に基づいて受信クロックを再生し、受信クロック基準タイマー234と網基準位相情報再生部236とに供給する。
In the reference phase information
MPCPフレーム識別部232、タイムスタンプ情報検出部233及び受信クロック基準タイマー234は、それぞれ、送信側装置のMPCPフレーム識別部122、タイムスタンプ情報検出部123及び装置クロック基準タイマー125と同様に動作する。
The MPCP
即ち、MPCPフレーム識別部232は、入力されるパラレルデータからディスカバリ用フレーム(MPCPフレーム)の識別を行う。タイムスタンプ情報検出部232は、MPCPフレーム識別部232により検出されたディスカバリ用フレームからタイムスタンプ情報を抜き出し、受信クロック基準タイマー234に供給する。
That is, the MPCP
受信クロック基準タイマー234は、局側装置10のPON通信制御用タイマー131及び装置クロック基準タイマー125と同一構成を有している。受信クロック基準タイマー234は、自身のタイマー値を、タイムスタンプ情報検出部232からのタイムスタンプ情報が示すタイムスタンプ値に一致させるように更新する。これにより、受信クロック基準タイマー234は、局側装置10のPON通信制御用タイマー131及び装置クロック基準タイマー125と時刻同期する。
The reception
この同期動作は、PON−ONUブロック22においてPON通信区間がリンクアップしてから一度だけ行う。受信クロック基準タイマー234は、局側装置10のPON通信制御用タイマー131及び装置クロック基準タイマー125と同様に、網基準クロックに同期したクロック(再生した装置クロック)で動作するため、一度、時刻同期させれば、PON通信区間がリンク断等しない限り、一定の精度で時刻同期を維持することができる。
This synchronization operation is performed only once after the PON communication section is linked up in the PON-
受信クロック基準タイマー234は、そのタイマー値を受信クロックタイマー値として網基準位相情報再生部236へ供給する。
The reception
一方、網基準位相情報検出部235は、PON−ONUブロック22から出力される下りデータ信号から、局側装置10における網基準クロック位相と装置クロック基準タイマー125のタイマー値との相関情報である網基準位相情報を取り出す。この網基準位相情報を取り出す処理も、IEEE802.3に規定されたイーサネットにおけるパケットデータ多重技術を利用するものなので、詳細説明は省略する。
On the other hand, the network reference phase
網基準位相情報検出部235によって取り出された網基準位相情報は、網基準位相情報再生部236へ供給される。
The network reference phase information extracted by the network reference phase
網基準位相情報再生部236は、取り出された網基準位相情報(相関情報)が示すタイマー値と、受信クロック基準タイマー234からのタイマー値とから網基準クロック位相再生情報を生成する。そして、網基準位相情報再生部236は、生成した網基準クロック位相再生情報を網基準クロック再生部24へ供給する。
The network reference phase
網基準クロック再生部24は、網基準クロック位相再生情報に基づいて網基準クロックを再生する。網基準クロック位相再生情報は、受信クロック(例えば、62.5MHz)を元に再生されるため、そのままでは網基準クロック再生のクロックソースとしては利用できない。そこで、網基準クロック再生部24は、網基準クロックの生成に必要なクロックソース(PLL回路)を有し、そのクロックソースの動作を網基準クロック位相再生情報が示す位相に同期させる。これにより、受信クロックとは異なるクロック周波数を持つ網基準クロックの生成に必要な400Hz若しくは8kHzの整数倍(例えば64kHz)のクロックを得ることができる。
The network reference
こうして網基準クロック再生部24で生成された網基準クロックは、下位装置へ供給される。
The network reference clock generated in this way by the network reference
図4は、図2の局側装置10及び図3の端末側装置20の動作を説明するためのタイムチャートである。ここでは網基準クロックのクロック周波数が8kHz、装置クロックのクロック周波数が125MHzであるとしている。
FIG. 4 is a time chart for explaining operations of the
図4において、局側装置10では、装置クロック生成部11が、上記のとおりクロック周波数125MHzの装置クロックを生成している。
In FIG. 4, in the
PON通信制御用タイマー131は、この装置クロック半分の周期のクロックで32ビットのカウンタを動作させる。ここで、黒塗りされた四角形で示すタイミングで、PON通信制御用タイマー131のタイマー値がタイムスタンプ情報として採用されたとする。
The PON
タイムスタンプ情報は、PON送信制御部132を介して基準位相検出制御部12へ供給される。PON送信制御部132からタイムスタンプ情報が出力されるタイミングは、装置内遅延により、タイムスタンプ情報の採用タイミングよりも遅延する。ここでは、2カウント分(=4クロック分)遅延した例を示している。
The time stamp information is supplied to the reference phase
タイムスタンプ情報は、装置クロック基準タイマー125の更新に使用される。装置クロック基準タイマー125のタイマー値が更新されるタイミングは、内部遅延により、PON送信制御部132から出力されるタイミングよりもさらに遅延する。ここでは、2カウント分(=4クロック分)遅延した例を示している。
The time stamp information is used for updating the device
タイマー値検出部126は、網基準クロックの立ち上がりで装置クロック基準タイマー125のタイマー値を検出する。ここでは、装置クロック基準タイマー125のタイマー値がタイムスタンプ情報により更新されてから4カウント分の時間経過後に網基準クロックが立ち上がったとする。このタイマー値をタイムスタンプ値と網基準クロックの位相との間の相関を表す相関情報として、端末側装置20へ送信する。
The timer
一方、端末側装置20では、シリアルパラレル変換部231によりクロック周波数125MHzの装置クロックが再生される。
On the other hand, in the terminal-
局側装置10から送られたタイムスタンプ情報は、タイムスタンプ情報検出部233により検出される。伝播遅延や装置内遅延により、PON送信制御部132から出力されるタイミングより遅延したタイミングで、タイムスタンプ情報検出部233により検出される。ここでは、4カウント分遅延したタイミングでタイムスタンプ情報検出部233により検出される例を示している。
The time stamp information sent from the
タイムスタンプ情報検出部233で検出されたスタンプ情報は、さらに装置内遅延により遅れたタイミングで、受信クロック基準タイマーの更新に用いられる。ここでは、2カウント分遅延した場合を示している。 The stamp information detected by the time stamp information detection unit 233 is further used for updating the reception clock reference timer at a timing delayed by an in-device delay. Here, a case in which the delay is 2 counts is shown.
網基準位相情報再生部236は、受信クロック基準タイマーのタイマー値と相関情報とから網基準クロックの再生情報を生成して網基準クロック再生部24へ供給する。図4の例では、受信クロック基準タイマー234がタイムスタンプ情報により更新されてから、4カウント分遅延したタイミングでクロックが立ち上がるように、網基準クロックの再生情報を生成する。
The network reference phase
網基準クロック再生部24は、網基準位相情報再生部236からの網基準クロックの再生情報に基づいて網基準クロックを再生する。
The network reference
図4の下部に、局側装置10に入力される網基準クロックと端末側装置20で再生された網基準クロックとを、時間軸(横軸)を縮小して示す。この図から明らかなとおり、端末側装置20において、網基準クロックの基準位相に基づく位相を有する網クロックを再生することができる。換言すると、局側装置10に入力される網基準クロックと位相差が一定(伝送遅延に相当)の網基準クロックを再生することができる。
The lower part of FIG. 4 shows the network reference clock input to the
以上のように、本実施の形態に係るGEPONシステムでは、局側装置10に入力される網基準クロックと同期した網基準クロックを再生することができるので、図5に示すような同期系のGEPONシステムを構成することが可能になる。
As described above, in the GEPON system according to the present embodiment, the network reference clock synchronized with the network reference clock input to the station-
図5に示すGEPONシステムでは、局側装置10にスプリッタ50を介して複数の端末側装置20が接続されている。局側装置10は網基準クロックに同期した装置クロックを用いて動作し、また端末側装置20は網基準クロック信号を再生して下位の装置に供給できる。端末側装置20には、下位装置としてイーサネット系データ通信装置51を接続することができるだけでなく、網基準クロックを利用するイーサネット系/同期系変換装置52を接続することができる。イーサネット系/同期系変換装置52には、同期系通信装置53を接続でき、結果として同期系システムを組むことができる。
In the GEPON system shown in FIG. 5, a plurality of terminal-
本実施の形態に係るGEPONシステムによれば、以下の効果が得られる。 According to the GEPON system according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
第1の効果は、局側装置において網基準クロックに同期した装置クロックを利用し、端末側装置で位相同期した網基準クロックを再生することができる。 The first effect is that the station-side device uses the device clock synchronized with the network reference clock, and the terminal-side device can regenerate the network reference clock phase-synchronized.
第2の効果は、端末側装置で再起動等のトリガーが発生した場合でも、局側装置に入力される網基準クロックに位相同期した網基準クロックを再生することができる。 The second effect is that the network reference clock that is phase-synchronized with the network reference clock input to the station side device can be reproduced even when a restart trigger or the like occurs in the terminal side device.
第3の効果は、特定のタイミングでのみタイムスタンプ情報を伝送するようにしたので、同期確立のためのデータ送受信に必要とされる帯域を最小限に抑えることができる。 The third effect is that since the time stamp information is transmitted only at a specific timing, the bandwidth required for data transmission and reception for establishing synchronization can be minimized.
次に、図6及び図7を参照して、本発明の第2の実施の形態に係るGEPONシステムについて説明する。 Next, a GEPON system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図6は、本実施の形態に係るGEPONシステムの概略構成を示すブロック図である。このGEPONシステムは、局側装置10−1のPON−OLTブロック13が有している、GEPON特有の端末側装置20−1との距離情報を利用して、端末側装置20−1で再生した網基準クロックの位相を、局側装置10−1の網基準クロックの位相により近づけるように構成されている。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the GEPON system according to the present embodiment. This GEPON system is reproduced by the terminal side device 20-1 by using the distance information with the terminal side device 20-1 specific to GEPON which the PON-
図6のGEONシステムの基本構成は、図1のGEPONシステムの構成と同様である。図6のシステムは、さらに局側装置10−1に、制御用CPUブロック61を有している。又、このシステムは、上りデータを送受信するため、局側装置10−1に光電気変換部62を、端末側装置20−1に電気光変換部63を夫々有している。ただし、光電気変換部62及び電気光変換部63は、図1では省略されていたに過ぎないものである。PON−OLTブロック13は、制御用CPUブロックが接続されているけれども、図1のシステムと同様、既存のPON−OLT用LSIを用いることができる。PON−ONUブロック22も、既存のPON−ONU用LSIを用いることができる。
The basic configuration of the GEON system of FIG. 6 is the same as the configuration of the GEPON system of FIG. The system in FIG. 6 further includes a
以下、図6のGEPONシステムの動作に関し、主に図1のGEPONシステムと異なる点について説明する。 Hereinafter, with respect to the operation of the GEPON system of FIG. 6, differences from the GEPON system of FIG. 1 will be mainly described.
前述したように、GEPONシステムでは端末側装置から局側装置への上りデータ通信に時間分割多重方式を採用している。これを実現するためには、局側装置が、端末側装置との間の距離を把握する必要がある。そこで、既存のPON−ONUブロックは、PON−OLTブロックと同様に、送信データ(上りデータ)にタイムスタンプ情報を付加する機能を有している。また、既存のPON−OLTブロックは、上りデータに付加されたタイムスタンプ情報を取り出す機能を有している。これらの機能は、IEEE802.3に規定されたGEPON技術であるので、詳細説明は省略する。本実施の形態では、これらの機能を利用して、網基準クロックの位相とタイムスタンプ情報との間の相関情報を補正する。 As described above, the GEPON system employs the time division multiplexing method for uplink data communication from the terminal side device to the station side device. In order to realize this, it is necessary for the station side device to grasp the distance to the terminal side device. Therefore, the existing PON-ONU block has a function of adding time stamp information to transmission data (upstream data), like the PON-OLT block. Further, the existing PON-OLT block has a function of extracting time stamp information added to uplink data. Since these functions are the GEPON technology defined in IEEE 802.3, detailed description thereof is omitted. In this embodiment, these functions are used to correct the correlation information between the phase of the network reference clock and the time stamp information.
詳述すると、端末側装置20−1のPON−ONUブロック22は上りデータにタイムスタンプ情報を付加する。タイムスタンプ情報が付加された上りデータは、電気光変換部63で光信号に変換され、局側装置10−1へ送信される。
More specifically, the PON-
局側装置10−1において、光電気変換部62は、端末側装置20−1から送られてきたGEPON上りデータを光−電気変換する。PON−OLTブロック13は、電気信号に変換された上りデータからタイムスタンプ情報を取り出し、取り出したタイムスタンプ情報とPON通信制御用タイマー(図2の131)のタイマー値とを、制御用CPUブロック61へ供給する。
In the station side device 10-1, the
制御用CPUブロック61は、PON−OLTブロック13からのタイムスタンプ情報が示すタイマー値とPON通信制御用タイマー(図2の131)のタイマー値との差を求め、局側装置10−1と端末側装置20−2との間のGEPON通信区間における遅延時間とみなす。このとき、必要があれば、内部遅延を考慮する。そして、制御用CPUブロック61は、求めた遅延時間を距離情報として基準位相検出制御部12へ供給する。
The
基準位相検出制御部12は、図2と同様に構成されるが、網基準位相情報生成部124が制御用CPUブロック61からの距離情報を受ける点で異なる。網基準位相情報生成部124は、網基準クロックの位相と装置クロック基準タイマーのタイマー値との間の相関を表す相関情報を生成する際に、制御用CPUブロック61からの距離情報に応じて補正を行う。即ち、局側装置10−1と端末側装置20−2との間の伝送遅延による影響を打ち消すように相関情報の補正を行う。
The reference phase
端末側装置20−1は、補正された相関情報を利用して、図4と同様に網基準クロックを再生する。タイムスタンプ情報と網基準クロックの位相との間の相関を示す相関情報が、局側装置10−1と端末側装置20−2との間の伝送遅延による影響を打ち消すように補正されているので、再生された網基準クロックの位相は、ほぼ元の網基準クロックの位相に等しくなる。 The terminal side device 20-1 uses the corrected correlation information to regenerate the network reference clock in the same manner as in FIG. Since the correlation information indicating the correlation between the time stamp information and the phase of the network reference clock is corrected so as to cancel the influence of the transmission delay between the station side device 10-1 and the terminal side device 20-2. The phase of the regenerated network reference clock is approximately equal to the phase of the original network reference clock.
図7に、図6のGEPONシステムの動作を説明するタイムチャートを示す。ここでは、図6の右側に示すように、端末側装置20−1から局側装置10−1へ送られるタイムスタンプ情報には、8カウント分の遅延が生じているものとする。また、制御用CPUブロック61は、内部遅延を考慮して、伝送遅延は4カウント分であると決定したものとする。
FIG. 7 shows a time chart for explaining the operation of the GEPON system of FIG. Here, as shown on the right side of FIG. 6, it is assumed that a delay of 8 counts occurs in the time stamp information transmitted from the terminal-side device 20-1 to the station-side device 10-1. Further, it is assumed that the
局側装置10−1のタイムスタンプ情報は、図4に示す場合と同様に、端末側装置20−1へ送信され、受信クロック基準タイマー(図3の234)の更新に用いられる。 The time stamp information of the station side device 10-1 is transmitted to the terminal side device 20-1 and used for updating the reception clock reference timer (234 in FIG. 3), as in the case shown in FIG.
基準位相情報受信制御部23は、更新された受信クロック基準タイマーのタイマー値と、網基準位相情報検出部(図3の235)からの網基準位相情報とに基づいて網基準クロック位相の再生情報を生成する。ここで、網基準位相情報(相関情報)は、距離情報に基づいて補正されている。この補正は、受信クロック基準タイマーの補正と見ることもできる。図7の例では、受信クロック基準タイマーを4カウント分進めている。その結果、補正された受信クロック基準タイマーの更新のタイミングから4クロック分送れて立ち上がるように再生された網基準クロックの位相は、図7の下欄に時間軸を変更して示すように、元の網基準クロックの位相とほぼ一致する(位相差を伝送遅延以下にすることができる)。
The reference phase information
こうして、本実施の形態では、元の網基準クロックの位相にほぼ一致した移送を持つ網基準クロックを再生することができる。 Thus, in the present embodiment, the network reference clock having a transfer that substantially matches the phase of the original network reference clock can be reproduced.
以上、本発明についていくつかの実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変形、変更が可能である。 Although the present invention has been described with reference to some embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
10,10−1 局側装置
11 装置クロック生成部
12 基準位相検出制御部
13 PON−OLTブロック
14,63 電気光変換部
21,62 光電気変換部
22 PON−ONUブロック
23 基準位相情報受信制御部
24 網基準クロック再生部
50 スプリッタ
51 イーサネット系データ通信装置
52 イーサネット/同期系変換装置
53 同期系通信装置
61 制御用CPUブロック
121 シリアルパラレル変換部
122 MPCPフレーム識別部
123 タイムスタンプ情報検出部
124 網基準位相情報生成部
125 装置クロック基準タイマー
126 タイマー値検出部
131 PON通信制御用タイマー
132 PON送信制御部
221 PON受信制御部
231 シリアルパラレル変換部
232 MPCPフレーム識別部
233 タイムスタンプ情報検出部
234 受信クロック基準タイマー
235 網基準位相情報検出部
236 網基準位相情報再生部
10, 10-1
Claims (11)
前記装置クロックを動作クロックとし、入力データにタイムスタンプ情報を付加して送信データを生成する送信手段と、
前記網基準クロックの位相と前記タイムスタンプ情報との間の相関を表す相関情報を生成し、下りデータに多重して前記入力データとして前記送信手段へ出力する相関情報生成手段と、を備える局側装置と、
該局側装置から送信された前記送信データに含まれる前記タイムスタンプ情報及び前記相関情報に基づいて、前記網基準クロックを再生する網基準クロック再生手段を備える端末側装置と、
を含むことを特徴とするGEPONシステム。 Device clock generating means for receiving a network reference clock and generating a device clock having a different clock frequency in synchronization with the network reference clock;
Transmitting means for generating transmission data by using the device clock as an operation clock and adding time stamp information to input data;
Correlation information generating means for generating correlation information representing the correlation between the phase of the network reference clock and the time stamp information, multiplexing the downlink data, and outputting it as the input data to the transmitting means, Equipment,
A terminal side device comprising network reference clock recovery means for recovering the network reference clock based on the time stamp information and the correlation information included in the transmission data transmitted from the station side device;
A GEPON system comprising:
前記装置クロックを動作クロックとし、入力データにタイムスタンプ情報を付加して送信データを生成する送信手段と、
前記網基準クロックの位相と前記タイムスタンプ情報との間の相関を表す相関情報を生成し、下りデータに多重して前記入力データとして前記送信手段へ出力する相関情報生成手段と、
を備えることを特徴とするGEPONシステムの局側装置。 A device clock generating means for receiving a network reference clock and generating a device clock synchronized with the reference clock and having a different clock frequency;
Transmitting means for generating transmission data by using the device clock as an operation clock and adding time stamp information to input data;
Correlation information generating means for generating correlation information representing a correlation between the phase of the network reference clock and the time stamp information, and multiplexing the downlink data to output to the transmitting means as the input data;
A station apparatus of a GEPON system, comprising:
前記装置クロックを動作クロックとし、入力データにタイムスタンプ情報を付加して送信データを生成する送信手段と、
前記網基準クロックの位相と前記タイムスタンプ情報との間の相関を表す相関情報を生成し、下りデータに多重して前記入力データとして前記送信手段へ出力する相関情報生成手段と、を備える局側装置とともにGEPONシステムを構成する端末側装置であって、
前記局側装置から送信された前記送信データに含まれる前記タイムスタンプ情報及び前記相関情報に基づいて、前記基準クロックを再生する基準クロック再生手段を備えることを特徴とする端末側装置。 A device clock generating means for receiving a network reference clock and generating a device clock synchronized with the reference clock and having a different clock frequency;
Transmitting means for generating transmission data by using the device clock as an operation clock and adding time stamp information to input data;
Correlation information generating means for generating correlation information representing the correlation between the phase of the network reference clock and the time stamp information, multiplexing the downlink data, and outputting it as the input data to the transmitting means, A terminal side device that constitutes a GEPON system together with the device,
A terminal-side device comprising reference clock recovery means for recovering the reference clock based on the time stamp information and the correlation information included in the transmission data transmitted from the station-side device.
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