JP2011188199A - Communication device and system which accommodate plurality of pon lines, and station side device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）回線を収容する通信装置および通信システム並びに局側装置における加入者側装置を管理する技術に関する。 The present invention relates to a communication apparatus and a communication system that accommodate a plurality of PON (Passive Optical Network) lines, and a technique for managing a subscriber side apparatus in a station side apparatus.
近年、ＦＴＴＨと呼ばれる光ファイバを用いたブロードバンドアクセスサービスが広く普及している。このようなアクセス系の通信システムは、局側装置と加入者側装置との間を光ファイバで接続して通信するシステムで、局側にはＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：光回線局側終端装置（本明細書では単に局側装置またはＯＬＴと称す））が配置され、加入者側にはＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ：光回線加入者側装置（本明細書では単に加入者側装置またはＯＮＵと称す））が配置される。ＯＬＴとＯＮＵの接続方式には、ＯＬＴとＯＮＵとの間を１対１で接続するシングルスター方式と、ＯＬＴとＯＮＵとの間を光スプリッタで分岐して１つのＯＬＴに対して複数台のＯＮＵを接続する１対ｎのダブルスター方式とがある。ＰＯＮシステムは１対ｎで接続するダブルスター方式を用いるシステムである。また、ＰＯＮシステムには、ＯＬＴとＯＮＵとの間をＳＴＭ方式（同期方式）で通信するＳＴＭ−ＰＯＮシステムと、ＡＴＭ方式（非同期方式）で通信するＢ−ＰＯＮシステムやＡ−ＰＯＮシステムと、さらにＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）方式で通信するＥ−ＰＯＮシステムやＧＥ−ＰＯＮシステムおよび１０ＧＥ−ＰＯＮシステムに大別される。さらに、ＯＬＴの上位にはレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）のような上位側の通信装置が配置され、このような上位側の通信装置は複数台のＯＬＴのデータトラフィックを多重および分離を行う多重・分離装置として機能し、上位側のネットワークに接続される。
In recent years, broadband access services using optical fibers called FTTH have become widespread. Such an access communication system is a system in which an optical fiber is connected between a station side device and a subscriber side device, and an OLT (Optical Line Terminal: optical line station side termination device ( In this specification, a station-side device or OLT) is provided, and an ONU (Optical Network Unit) is provided on the subscriber side (in this specification, simply referred to as a subscriber-side device or ONU). ) Is arranged. The OLT and ONU connection methods include a single star method in which the OLT and the ONU are connected in a one-to-one relationship, and a plurality of ONUs for one OLT by branching between the OLT and the ONU with an optical splitter. There is a one-to-n double star system for connecting the two. The PON system is a system using a double star system that is connected in a 1: n relationship. The PON system includes an STM-PON system that communicates between the OLT and the ONU by an STM method (synchronous method), a B-PON system and an A-PON system that communicates by an ATM method (asynchronous method), and It is roughly classified into an E-PON system, a GE-PON system, and a 10GE-PON system that communicate with each other using the Ethernet (registered trademark) system. Further, a higher-level communication device such as a
一般に、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を利用する１Ｇ−ＥＰＯＮ（または１ＧＥ−ＰＯＮと呼ばれる１Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＰＯＮ）システムでは、下りはＴＤＭ（時分割多重）方式によりデータを一斉配信してＯＮＵ側で自身宛のデータを取捨しているが、上りはＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式によってＯＮＵ毎の個別配信を行っているので、各ＯＮＵのデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を制御する必要がある。この上り方向のＯＮＵデータの送出タイミングの制御はＯＬＴが行っており、ＯＮＵは上り方向のデー夕送出を行う際にＯＮＵ自身の送信バッファに蓄積されている送信予定のデータ量（送信バッファ量）をＯＬＴに通知する（データ送出要求に対応）。一方、ＯＬＴは各ＯＮＵから通知された送信要求（送信バッファ量を含み）とＯＮＵからＯＬＴ方向への上りＰＯＮ回線の回線速度とＯＬＴの上位側の通信装置との間の回線速度に基づいて、各ＯＮＵのデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を決定し、各ＯＮＵへ通知している。これによって、ＯＬＴはＰＯＮ回線に接続された各ＯＮＵに対して、トラフィックの優先制御やＯＮＵを使用するユーザ間の公平性の維持およびトラフィック量の抑制などの制御を行うことができる（例えば特許文献１参照）。 Generally, in a 1G-EPON (or 1 Gigabit Ethernet (registered trademark) PON called 1GE-PON) system that uses the Ethernet (registered trademark) technology, data is distributed simultaneously by the TDM (time division multiplexing) system in the downstream, and the ONU side The data addressed to itself is discarded, but since the upstream is individually distributed for each ONU by the TDMA (time division multiple access) method, the data transmission amount (transmission start time, transmission duration, etc.) of each ONU Need to control. The transmission timing of the upstream ONU data is controlled by the OLT, and the ONU is scheduled to transmit data amount (transmission buffer amount) stored in the ONU's own transmission buffer when upstream data transmission is performed. To the OLT (corresponding to a data transmission request). On the other hand, the OLT is based on the transmission request (including the transmission buffer amount) notified from each ONU, the line speed of the upstream PON line from the ONU to the OLT direction, and the line speed between the communication devices on the upper side of the OLT, The data transmission amount (transmission start time, transmission duration, etc.) of each ONU is determined and notified to each ONU. As a result, the OLT can perform control such as priority control of traffic, fairness among users using the ONU, and suppression of traffic volume for each ONU connected to the PON line (for example, Patent Documents). 1).
複数台のＯＬＴのトラフィックを集約して多重および分離を行う上位側の通信装置（例えばレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）やルーターなどの多重・分離装置）は、配下の複数のＯＬＴから受信したデータトラフィックをデータバッファに一時的に蓄積し、レイヤ２スイッチのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）機能などによって順番に上位側のネットワークに転送するようになっている。
A higher-level communication device (for example, a multiplexing / separation device such as a
例えば、図１１は従来の通信システム９００の構成例を示す図で、２つのＰＯＮシステム９０１，９０２およびそれらを集約するレイヤ２スイッチ９０３とで構成される。図１１において、ＯＮＵ９１０，９１１とＯＮＵ９１４，９１５はそれぞれ１Ｇ−ＥＰＯＮ回線９１２，９１６を介してＯＬＴ９１３，９１７にそれぞれ収容され、さらにＯＬＴ９１３，９１７は１Ｇｂｐｓの１Ｇ回線９１８，９１９によって上位側通信装置であるＬ２ＳＷ９０３に接続されている。
For example, FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a
図１１において、ＯＮＵ９１０，９１１は１Ｇ−ＥＰＯＮ回線９１２でＯＬＴ９１３に収容されているので、最大の通信速度はＯＮＵ９１０，９１１共に５００Ｍｂｐｓである。同様に、ＯＮＵ９１４，９１５の最大の通信速度はそれぞれ５００Ｍｂｐｓである。ここで、これら４つのＯＮＵ９１０，９１１，９１４，９１５が上り方向に最大通信速度でデータを送信した場合、それぞれのＯＮＵから送信されるデータ速度は理論上５００Ｍｂｐｓなので、Ｌ２ＳＷ９０３には２Ｇｂｐｓのトラフィックが流入し、Ｌ２ＳＷ９０３においてバッファリングされる。ところが、Ｌ２ＳＷ９０３の上位側のインタフェースの回線速度が１Ｇｂｐｓであるため、実際に上位側に送信されるデータ送出量は２５０Ｍｂｐｓ×４トラフィックとなり、各ＯＮＵが送信するデータの半分のデータが喪失するという問題が生じる。
In FIG. 11, ONUs 910 and 911 are accommodated in the OLT 913 via the 1G-EPON line 912, so the maximum communication speed is 500 Mbps for both the ONUs 910 and 911. Similarly, the maximum communication speed of the ONUs 914 and 915 is 500 Mbps, respectively. Here, when these four ONUs 910, 911, 914, and 915 transmit data at the maximum communication speed in the upstream direction, the data rate transmitted from each ONU is theoretically 500 Mbps, so traffic of 2 Gbps flows into the
このように、ＰＯＮ回線の配下に複数のＯＮＵを有するＯＬＴを複数台収容する上位側の通信装置は、各ＯＬＴの配下の全ＯＮＵを直接制御することができず、各ＯＮＵが送信したデータが上位側の通信装置で廃棄されてしまうという問題があった。 As described above, a higher-level communication device that accommodates a plurality of OLTs having a plurality of ONUs under the PON line cannot directly control all ONUs under the control of each OLT, and the data transmitted by each ONU cannot be transmitted. There was a problem of being discarded by the upper communication device.
また、環境への配慮から、ＯＮＵやＯＬＴなど各装置の省電力化は非常に重要である。ＯＮＵの一台当たりの消費電力はＯＬＴ等の局側装置と比較して微少であるが、ＯＮＵは１つのＯＬＴに対して複数台が収容され、例えば各家庭に設置されるＯＮＵ台数は全体として数百、数千万台に上ると考えられる。このため、ＯＮＵの省電力化が環境に与える影響は無視できない。特に上述のように、従来のＯＮＵは上位側の通信装置で廃棄されるトラフィックを無駄に送信しているため、ＯＮＵの電子回路の動作時間や送信回路のレーザーの発光時間が長くなり、消費電力が増大するという問題が生じる。さらに、ＯＬＴの上位に設置される従来の通信装置（レイヤ２スイッチ等の多重・分離装置）は、ＯＮＵ側から送られてくるデータトラフィックの量を管理できないために、データトラフィックを多重するための待ち合わせが必要となり、比較的大規模なデータバッファを設けなければならず、消費電力の増大やコスト高などの問題があった。
In consideration of the environment, power saving of each device such as ONU and OLT is very important. The power consumption per unit of ONU is very small compared to the station side equipment such as OLT, but multiple ONUs are accommodated for one OLT. For example, the number of ONUs installed in each home is as a whole It is thought to be in the hundreds or tens of millions. For this reason, the influence of ONU power saving on the environment cannot be ignored. In particular, as described above, the conventional ONUs wastefully transmit the traffic discarded by the higher-level communication device, which increases the operation time of the ONU electronic circuit and the laser emission time of the transmission circuit, resulting in power consumption. The problem of increasing is caused. Furthermore, since conventional communication devices (multiplexing / demultiplexing devices such as
本発明の目的は、複数のＰＯＮ回線（複数のＯＬＴ）を収容する上位側の通信装置から各ＯＬＴの配下の全ＯＮＵを制御することにより、ＯＮＵや上位側の通信装置の省電力化やコスト削減を図ることができる通信装置および通信システム並びに局側装置を提供することである。 An object of the present invention is to control all ONUs under the control of each OLT from a higher-level communication device that accommodates a plurality of PON lines (multiple OLTs), thereby reducing power consumption and cost of the ONU and the higher-level communication device. It is an object of the present invention to provide a communication device, a communication system, and a station-side device that can be reduced.
本発明に係る通信システムは、ユーザー端末を接続する加入者側装置と、複数の前記加入者側装置をＰＯＮ回線で収容する局側装置と、複数の前記局側装置を収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行う通信装置とで構成される通信システムにおいて、前記局側装置は、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームを中継する制御フレーム中継部を有し、前記通信装置は、前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部を有することを特徴とする。 A communication system according to the present invention includes a subscriber-side device that connects a user terminal, a station-side device that accommodates a plurality of the subscriber-side devices on a PON line, and a plurality of the station-side devices and a higher-order line In a communication system configured with a communication device that multiplexes and separates data to be transmitted / received according to a transfer destination, the station side device transmits / receives between the plurality of subscriber side devices and the communication device A control frame relay unit that relays the control frame, and the communication device includes a subscriber side device management unit that collectively manages the plurality of subscriber side devices accommodated in the plurality of station side devices. It is characterized by that.
また、前記加入者側装置管理部は、前記複数の局側装置および前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部とを有することを特徴とする。 The subscriber-side device management unit includes an information management unit that manages information on the plurality of station-side devices and the plurality of subscriber-side devices, and information on a PON line and an upper-side line, and the plurality of stations Control frame transmission / reception unit that transmits / receives control frames to / from the plurality of subscriber-side devices accommodated in each side device, transmission buffer amount notified from each subscriber-side device, and the information management unit Using the upstream PON line speed information and the upper line speed information of the subscriber side device, the upstream side data transmission amount of the subscriber side device is calculated, and the subscriber side device is connected. A communication amount allocation calculation unit for obtaining a data transmission start timing and a data transmission duration time to the PON line, and a transmission request control in which the control frame transmission / reception unit includes a transmission buffer amount from each subscriber side device When a frame is received, a transmission permission control frame including the data transmission start timing and the data transmission continuation time obtained by the traffic volume allocation calculation unit is created, and the control frame transmission / reception unit transmits the transmission permission control frame to the subscriber side device. And a control unit for transmitting.
特に、前記局側装置の前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームをそのまま透過する制御フレーム透過部で構成されることを特徴とする。 In particular, the control frame relay unit of the station side device includes a control frame transmission unit that transmits a control frame transmitted / received between the plurality of subscriber side devices and the communication device as it is. .
或いは、前記局側装置の前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置から受信した制御フレームを集約した集約制御フレームを生成して前記通信装置に送信する制御フレーム集約部と、前記通信装置から受信した前記集約制御フレームを前記複数の各加入者側装置の制御フレームに分離して前記通信装置に送信する制御フレーム分離部とで構成されることを特徴とする。 Alternatively, the control frame relay unit of the station-side device generates a control frame summarizing control frames received from the plurality of subscriber-side devices and transmits the aggregated control frame to the communication device, and the communication The aggregate control frame received from a device is divided into control frames for each of the plurality of subscriber side devices and is transmitted to the communication device.
さらに、前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求めることを特徴とする。 Further, the information management unit includes a transfer destination table that associates a higher-level line with the plurality of subscriber-side devices when there are a plurality of higher-level lines of the communication device, and the traffic volume allocation calculation unit includes: A transmission buffer amount notified from each subscriber side device, an upstream PON line rate information of the subscriber side device held by the information management unit, an upper side line rate information, and the transfer destination table, And calculating a data transmission amount in the uplink direction of the subscriber side device, and determining a data transmission start timing and a data transmission duration time to the PON line to which the subscriber side device is connected, To do.
本発明に係る通信装置は、ユーザー端末を接続する加入者側装置と、複数の前記加入者側装置をＰＯＮ回線で収容する局側装置と、複数の前記局側装置を収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行う通信装置において、前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部を設けたことを特徴とする。 A communication apparatus according to the present invention includes a subscriber-side apparatus that connects a user terminal, a station-side apparatus that accommodates a plurality of the subscriber-side apparatuses by a PON line, and a plurality of the station-side apparatuses that are accommodated by an upper-level line In a communication apparatus that multiplexes and demultiplexes data to be transmitted / received according to a transfer destination, a subscriber side apparatus management unit that collectively manages the plurality of subscriber side apparatuses accommodated for each of the plurality of station side apparatuses Is provided.
また、前記加入者側装置管理部は、前記複数の局側装置および前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部とを有することを特徴とする。 The subscriber-side device management unit includes an information management unit that manages information on the plurality of station-side devices and the plurality of subscriber-side devices, and information on a PON line and an upper-side line, and the plurality of stations Control frame transmission / reception unit that transmits / receives control frames to / from the plurality of subscriber-side devices accommodated in each side device, transmission buffer amount notified from each subscriber-side device, and the information management unit Using the upstream PON line speed information and the upper line speed information of the subscriber side device, the upstream side data transmission amount of the subscriber side device is calculated, and the subscriber side device is connected. A communication amount allocation calculation unit for obtaining a data transmission start timing and a data transmission duration time to the PON line, and a transmission request control in which the control frame transmission / reception unit includes a transmission buffer amount from each subscriber side device When a frame is received, a transmission permission control frame including the data transmission start timing and the data transmission continuation time obtained by the traffic volume allocation calculation unit is created, and the control frame transmission / reception unit transmits the transmission permission control frame to the subscriber side device. And a control unit for transmitting.
さらに、前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求めることを特徴とする。 Further, the information management unit includes a transfer destination table that associates a higher-level line with the plurality of subscriber-side devices when there are a plurality of higher-level lines of the communication device, and the traffic volume allocation calculation unit includes: A transmission buffer amount notified from each subscriber side device, an upstream PON line rate information of the subscriber side device held by the information management unit, an upper side line rate information, and the transfer destination table, And calculating a data transmission amount in the uplink direction of the subscriber side device, and determining a data transmission start timing and a data transmission duration time to the PON line to which the subscriber side device is connected, To do.
本発明に係る局側装置は、ユーザー端末を接続する加入者側装置と、上位側回線に接続する通信装置と、ＰＯＮ回線で収容する複数の前記加入者側装置と前記通信装置との間でデータを送受信する局側装置において、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームを中継する制御フレーム中継部を設けたことを特徴とする。 The station-side device according to the present invention includes a subscriber-side device that connects a user terminal, a communication device that is connected to a higher-order line, and a plurality of subscriber-side devices that are accommodated by a PON line and the communication device. In the station side device that transmits and receives data, a control frame relay unit that relays control frames transmitted and received between the plurality of subscriber side devices and the communication device is provided.
特に、前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームをそのまま透過する制御フレーム透過部で構成されることを特徴とする。 In particular, the control frame relay unit includes a control frame transmission unit that transmits a control frame transmitted / received between the plurality of subscriber-side devices and the communication device as it is.
或いは、前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置から受信した制御フレームを集約した集約制御フレームを生成して前記通信装置に送信する制御フレーム集約部と、前記通信装置から受信した前記集約制御フレームを前記複数の各加入者側装置の制御フレームに分離して前記通信装置に送信する制御フレーム分離部とで構成されることを特徴とする。 Alternatively, the control frame relay unit generates a control frame aggregation unit that aggregates control frames received from the plurality of subscriber side devices and transmits the control frame aggregation unit to the communication device, and the control frame aggregation unit received from the communication device And a control frame separating unit configured to separate the aggregated control frame into control frames for each of the plurality of subscriber side devices and transmit the separated control frames to the communication device.
本発明に係る通信装置は、ユーザー端末を接続する複数の加入者側装置をＰＯＮ回線で収容する局側機能部と、複数の前記局側機能部を収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行う多重分離部とを有する複合型の通信装置において、前記複数の局側機能部毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部とを有することを特徴とする。 The communication apparatus according to the present invention includes a station-side function unit that accommodates a plurality of subscriber-side devices that connect user terminals via a PON line, and a plurality of the station-side function parts that correspond to a transfer destination of a higher-level line. In a composite communication device having a demultiplexing unit that multiplexes and demultiplexes data to be transmitted / received, a subscription that collectively manages the plurality of subscriber-side devices accommodated for each of the plurality of station-side functional units And a person-side device management unit.
特に、前記加入者側装置管理部は、前記複数の局側機能部に収容される前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、前記複数の局側機能部に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部とを有することを特徴とする。 In particular, the subscriber-side device management unit is configured to manage information on the plurality of subscriber-side devices accommodated in the plurality of station-side function units, information on PON lines and higher-order lines, and A control frame transmission / reception unit for transmitting / receiving a control frame to / from the plurality of subscriber-side devices accommodated in the plurality of station-side functional units, a transmission buffer amount notified from each of the subscriber-side devices, and the information Using the upstream PON line speed information and the higher-order line speed information of the subscriber side device held by the management unit, the upstream side data transmission amount of the subscriber side device is calculated, and the subscriber side A traffic volume allocation calculation unit for obtaining a data transmission start timing and a data transmission duration time to the PON line to which a device is connected, and a transmission in which the control frame transmission / reception unit includes a transmission buffer amount from each subscriber side device When the control request frame is received, a transmission permission control frame including the data transmission start timing and the data transmission continuation time obtained by the traffic volume allocation calculation unit is created, and the subscriber frame is transmitted from the control frame transmission / reception unit. And a control unit for transmitting to the apparatus.
さらに、前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求めることを特徴とする。 Further, the information management unit includes a transfer destination table that associates a higher-level line with the plurality of subscriber-side devices when there are a plurality of higher-level lines of the communication device, and the traffic volume allocation calculation unit includes: A transmission buffer amount notified from each subscriber side device, an upstream PON line rate information of the subscriber side device held by the information management unit, an upper side line rate information, and the transfer destination table, And calculating a data transmission amount in the uplink direction of the subscriber side device, and determining a data transmission start timing and a data transmission duration time to the PON line to which the subscriber side device is connected, To do.
本発明に係る通信装置および通信システム並びに局側装置は、複数のＰＯＮ回線を収容する上位側の通信装置から配下に収容される全てのＯＮＵを制御することができる。この結果、上位側の通信装置で廃棄されるトラフィックをＯＮＵが送信する必要がなくなるため、ＯＮＵの電子回路の稼働時間が少なくなり、レーザーの発光時間も短縮されるのでＯＮＵの省電力化を図ることができる。特に、ＯＮＵの一台当たりの消費電力はＯＬＴ等の局側装置と比較して微少であるが、ＯＮＵは各家庭に設置されるため通信システム全体のＯＮＵ設置台数は数百台から数千万台に上るので、ＯＮＵの省電力化はＣＯ２削減など環境問題対策に非常に有効である。 The communication device, the communication system, and the station side device according to the present invention can control all ONUs accommodated under a higher-level communication device accommodating a plurality of PON lines. As a result, it is not necessary for the ONU to transmit the traffic discarded by the higher-level communication device, so that the ONU electronic circuit operation time is reduced and the laser emission time is shortened. be able to. In particular, the power consumption per unit of the ONU is very small compared to the station side device such as the OLT. However, since the ONU is installed in each home, the number of ONUs installed in the entire communication system is several hundred to several tens of millions. Therefore, the power saving of the ONU is very effective for measures against environmental problems such as CO2 reduction.
また、従来のＯＬＴの上位に設置されるレイヤ２スイッチやルーター等のデータ多重・分離装置は、複数のＯＬＴからのデータを多重する際のデータトラフィックの待ち合わせのために比較的大規模なデータバッファが必要であるが、各ＯＮＵの送信制御を適切に行うことにより上位側に疎通可能なトラフィック量のみの送信データを扱うことができるので、通信装置の多重分離部（または多重分離装置）においてデータトラフィックの待ち合わせを殆ど行う必要がなくなり、大規模なデータバッファが不要となる。これにより、多重分離回路のコスト削減を図ることができ、且つ省電力化にも効果がある。
In addition, a data multiplexing / demultiplexing device such as a
以下、本発明に係る複数のＰＯＮ回線を収容する通信装置および通信システム並びに局側装置の複数の実施形態について図面を用いて詳しく説明する。各実施形態が適用される通信システムは、複数のＯＮＵ（加入者側装置）をＰＯＮ回線で収容するＯＬＴ（局側装置）が複数あり、さらにその複数のＯＬＴを収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行うＬ２ＳＷやルータなどの上位側の通信装置とで構成される。 Hereinafter, a plurality of embodiments of a communication apparatus, a communication system, and a station side apparatus that accommodate a plurality of PON lines according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The communication system to which each embodiment is applied includes a plurality of OLTs (station side devices) that accommodate a plurality of ONUs (subscriber side devices) on a PON line, and further accommodates the plurality of OLTs and transfers the higher side line. It is composed of a higher-level communication device such as an L2SW or a router that multiplexes and separates data transmitted and received according to the destination.
［複数のＰＯＮ回線を収容する従来の通信システム］
先ず、各実施形態の特徴が分かり易いように従来の通信システム９５１について図１２を用いて説明する。図１２において、通信システム９５１は、上位網１０１に接続する上位の通信装置９５２と、上位の通信装置９５２が収容するｎ個の１Ｇ−ＥＰＯＮシステム（９５３（１）から９５３（ｎ））とで構成される。そして、各１Ｇ−ＥＰＯＮシステムは、１台のＯＬＴに収容される複数のＯＮＵとの間でＰＯＮ回線を形成している。例えば１Ｇ−ＥＰＯＮシステム９５３（１）の場合、局側のＯＬＴ９５４は光カプラ１０５を介して加入者側の２つのＯＮＵ１０６およびＯＮＵ１０７に接続される。そして、ＯＬＴ９５４は、ＰＯＮ回線を介して収容するＯＮＵ１０６およびＯＮＵ１０７の管理を行う。ＯＬＴ９５４が行う管理は、例えばＰＯＮ回線を介して収容するＯＮＵ１０６およびＯＮＵ１０７との間で制御フレームを送受信し、各ＯＮＵからの送信要求に応じて上り回線のデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を割り当てる。そして、ＯＬＴ９５４は、ＯＮＵ１０６に接続されるユーザ端末１０８やＯＮＵ１０７に接続されるユーザ端末１０９が送受信するフレームを上位の通信装置９５２に転送する。同様に、他の１Ｇ−ＥＰＯＮシステム９５３（２）から１Ｇ−ＥＰＯＮシステム９５３（ｎ）についてもそれぞれのＰＯＮシステム毎に配置されたＯＬＴが配下の複数のＯＮＵを管理する。
[Conventional communication system accommodating a plurality of PON lines]
First, a
このように、従来の通信システム９５１は、Ｌ２ＳＷやルータなどの上位の通信装置９５２とは独立して各ＯＬＴが配下のＯＮＵの送信量を管理していたので、上位の通信装置９５２が上位網１０１との間で送受信する通信容量とは無関係に各ＯＬＴから上位の通信装置９５２に送信データが転送されていた。このため、上位の通信装置９５２で溢れたフレームが破棄されるなど図１１の従来技術で説明したような問題があった。
As described above, in the
［本発明に係る通信システムの特徴］
図１２で説明した従来の通信システム９５１に対して、本発明に係る通信システム１００の特徴について図１を用いて説明する。尚、図１において、図１２と同符号のものは同じものを示す。
[Features of communication system according to the present invention]
With respect to the
図１において、通信システム１００は、上位網１０１に接続する上位の通信装置１０２と、上位の通信装置１０２が収容するｎ個（ｎは１以上の整数）の１Ｇ−ＥＰＯＮシステム（１０３（１）から１０３（ｎ））とで構成される。そして、各１Ｇ−ＥＰＯＮシステムは、１台のＯＬＴに収容される複数のＯＮＵとの間でＰＯＮ回線を形成している。例えば１Ｇ−ＥＰＯＮシステム１０３（１）の場合、局側のＯＬＴ１０４は光カプラ１０５を介して加入者側の２つのＯＮＵ１０６およびＯＮＵ１０７に接続される。ここで、図１２と異なるのは各１Ｇ−ＥＰＯＮシステムのＯＬＴの機能と、上位の通信装置１０２である。例えば１Ｇ−ＥＰＯＮシステム１０３（１）の場合、ＯＬＴ１０４は各ＯＮＵが送受信する制御フレームを上位の通信装置１０２まで送受信する。そして、各１Ｇ−ＥＰＯＮシステムのＯＬＴは配下のＯＮＵの管理を直接行わずに上位の通信装置１０２で全ての１Ｇ−ＥＰＯＮシステムに収容されるＯＮＵの管理を一括して行う。各実施形態に係る通信システム１００は、この点において従来の通信システム９５１とは大きく異なる。
In FIG. 1, a
以下、各実施形態に係る通信システム１００で用いられるＯＬＴ１０４と、上位の通信装置１０２との具体的な構成および動作について詳しく説明する。
Hereinafter, specific configurations and operations of the
（第１実施形態）
第１実施形態に係る通信システム１００ａにおける通信装置２００について図２を用いて説明する。図２において、通信装置２００は、２つのＯＬＴ機能部２０１，２０２と、トラフィック多重・分離部２０３と、ＯＮＵ管理部２０４とで構成される。ここで、ＯＬＴ機能部２０１，２０２は図１で説明したＯＬＴ１０４に相当する。従って本実施形態では、ＯＬＴ装置が独立した装置ではなく、通信装置２００に一体化されている。
(First embodiment)
A communication device 200 in the
ＯＬＴ機能部２０１は、ＰＯＮ回線２０９ａを介してＯＮＵ２０５とＯＮＵ２０６とを収容する。同様に、ＯＬＴ機能部２０２は、ＰＯＮ回線２０９ｂを介してＯＮＵ２０７とＯＮＵ２０８とを収容する。各ＯＮＵが送受信する制御フレームは、ＯＬＴ機能部２０１，２０２で終端されることなくＯＮＵ管理部２０４まで送受信される。そして、ＯＮＵ管理部２０４は、接続される全てのＯＮＵを一括して管理する。
The OLT function unit 201 accommodates the
トラフィック多重・分離部２０３は、ＯＬＴ機能部２０１，２０２と接続されており、図１の上位網１０１に接続するための上位インタフェースと各ＯＬＴ機能部との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。
The traffic multiplexing / separating unit 203 is connected to the OLT function units 201 and 202, and multiplexes and separates data traffic between the upper interface for connecting to the
ＯＮＵ管理部２０４は、複数のＰＯＮ回線２０９ａ，２０９ｂに接続される全てのＯＮＵ２０５から２０８までの登録・管理・通信許可の一元管理を行う。例えば、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間など）の管理などを行う。
The
ここで、ＯＮＵ管理部２０４が管理する各ＯＮＵの例を図３に示す。図３は図２に対応する各ＯＮＵの情報を管理するテーブルの例である。図３において、ＯＮＵ２０５のロジカルリンクＩＤは＃１１１，ＯＮＵ＿ＩＤは＃１１であることがわかる。また、通信装置２００のＯＮＵ管理部２０４に登録済みであることやＲＴＴ（ａ１），レーザオン時間（ｂ１），上り回線速度（ｃ１）などＯＮＵの関連情報が管理される。尚、ＲＴＴは、各ＯＮＵのＯＬＴからの距離に関する情報（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）を示し、レーザオン時間はレーザを駆動してから出力が立ち上がるまでの時間を示し、上り回線速度情報はＯＮＵからＯＬＴへ送信する速度で例えば１Ｇｂｐｓなどの情報である。
An example of each ONU managed by the
図３において、ＯＮＵ２０５と同様に、ＯＮＵ２０７，２０８についても、ロジカルリンクＩＤ（＃３３３，＃４４４）、ＯＮＵ＿ＩＤ（＃３３，＃４４）、ＯＬＴ＿ＩＤ（＃２）であることがわかる。また、ＯＮＵ２０７，２０８はいずれも登録済みで、ＲＴＴ（ａ３，ａ４）、レーザオン時間（ｂ３，ｂ４）、上り回線速度（ｃ３，ｃ４）などの情報がＯＮＵ毎に管理される。尚、ロジカルリンクＩＤ（＃２２２）については未登録であることを示しているが、例えばＯＮＵ２０６がロジカルリンクＩＤ（＃２２２）にディスカバリ処理（ＰＯＮ規格の初期処理）で登録されると、ＯＮＵ２０６のＯＮＵ＿ＩＤ（＃２２），ＯＬＴ＿ＩＤ（＃１），ＲＴＴ（ａ２）、レーザオン時間（ｂ２）、上り回線速度（ｃ２）などの情報がＯＮＵ管理部２０４に管理される。
In FIG. 3, as with the
尚、登録時のディスカバリ処理の説明については省略するが、ＬＬＩＤの値はＯＮＵ登録時にＯＬＴ側で決定され、ＯＬＴは自分の配下のＯＮＵでＬＬＩＤの重複が起こらないように管理される。また下り回線では、各ＯＮＵは受信するフレームのＬＬＩＤが登録時にＯＬＴから通知された自分のＬＬＩＤと照合し、一致していれば自分宛のフレームであると判断してそのフレームを取り込み、一致しない場合はそのフレームを廃棄する。一方、上り回線では、各ＯＮＵは送信するフレームに自分のＬＬＩＤを埋め込んでＯＬＴ側に送信し、ＯＬＴ側ではＬＬＩＤによってどのＯＮＵから送信されたフレームであるかを判別する。 Although the description of the discovery process at the time of registration is omitted, the value of the LLID is determined on the OLT side at the time of ONU registration, and the OLT is managed so that LLID duplication does not occur in the ONU under its control. On the downlink, each ONU checks the LLID of the received frame with its own LLID notified from the OLT at the time of registration. If so, discard the frame. On the other hand, on the uplink, each ONU embeds its own LLID in a frame to be transmitted and transmits it to the OLT side, and the OLT side determines which ONU the frame is transmitted from using the LLID.
このようにして、ＯＮＵ管理部２０４は、複数のＰＯＮ回線２０９ａ，２０９ｂに接続される全てのＯＮＵ２０５から２０８までの管理を行う。尚、ＯＮＵ管理部２０４は、ＯＮＵを管理するために、従来のＰＯＮ回線で用いられているＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）制御フレームを利用する。図１２で説明したように、従来の制御フレームは各ＯＬＴで終端および生成されていたが、図２の通信装置２００ではＯＬＴ機能部２０１，２０２ではなくＯＮＵ管理部２０４で制御フレームの終端および生成を行う。これにより、通信装置２００は、複数のＰＯＮ回線に収容される全てのＯＮＵに関する情報やデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などを一元管理することができる。
In this way, the
［ＯＮＵ管理部２０４の構成］
次に、ＯＮＵ管理部２０４の構成について説明する。図２において、ＯＮＵ管理部２０４は、制御フレーム送受信部２５１と、情報管理部２５２と、通信量割当算出部２５３と、制御部２５４とで構成される。
[Configuration of ONU management unit 204]
Next, the configuration of the
制御フレーム送受信部２５１は、ＰＯＮ回線で用いられているＭＰＣＰの制御フレームを全てのＯＮＵとの間で送受信する。尚、ＯＬＴ機能部２０１，２０２は、各ＯＮＵとトラフィック多重・分離部２０３との間で送受信される制御フレームをバイパスして相互に転送する。そして、トラフィック多重・分離部２０３は、ＯＬＴ機能部２０１，２０２を介して各ＯＮＵから受信する制御フレームをＯＮＵ管理部２０４に出力し、ＯＮＵ管理部２０４から出力される制御フレームをＯＬＴ機能部２０１，２０２を介して各ＯＮＵ側に送信する。
The control frame transmission / reception unit 251 transmits / receives MPCP control frames used in the PON line to / from all ONUs. The OLT function units 201 and 202 bypass the control frames transmitted and received between each ONU and the traffic multiplexing / demultiplexing unit 203 and transfer them to each other. Then, the traffic multiplexing / demultiplexing unit 203 outputs a control frame received from each ONU via the OLT function units 201 and 202 to the
情報管理部２５２は、ＯＮＵに関する情報の管理を行う。ＯＮＵの情報は、例えばロジカルリンクＩＤ（ＬＬＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ）やＯＮＵのＩＤ情報、ＯＮＵが所属するＯＬＴの情報やＯＮＵの登録状況（未登録／登録済）などが管理される。或いは、管理するその他の情報として、各ＯＮＵのＯＬＴからの距離に関する情報（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）やＯＮＵの上り回線速度情報、ＯＮＵのレーザオン時間などがある。 The information management unit 252 manages information related to the ONU. As the ONU information, for example, a logical link ID (LLID), ONU ID information, OLT information to which the ONU belongs, ONU registration status (unregistered / registered), and the like are managed. Alternatively, as other information to be managed, there are information (RTT: Round Trip Time) regarding the distance from each ONU to the OLT, upstream line speed information of the ONU, laser ON time of the ONU, and the like.
通信量割当算出部２５３は、各ＯＮＵから送られてくる送信要求の制御フレームに含まれるＯＮＵ側の送信バッファに蓄積されている送信バッファ量（送出予定のデータ量）を取得する。そして、通信量割当算出部２５３は、ＯＮＵ毎の送信バッファ量とトラフィック多重・分離部２０３から上位網１０１に接続する上位の回線容量とを用いて、各ＯＮＵに割り当てるべきデータ送出量を算出する。
The communication amount allocation calculating unit 253 acquires the transmission buffer amount (data amount scheduled to be transmitted) accumulated in the ONU side transmission buffer included in the control frame of the transmission request transmitted from each ONU. Then, the traffic amount allocation calculation unit 253 calculates the data transmission amount to be allocated to each ONU using the transmission buffer amount for each ONU and the upper line capacity connected to the
ここで、本明細書で使用する送信バッファ量，データ送出量，通信速度，回線速度などについて定義しておく。送信バッファ量は、ＯＮＵ側の送信バッファに蓄積されているユーザ端末から受け取ったデータ量で、ＰＯＮ回線に送出予定のデータ量を意味するものとする。また、データ送出量はＯＮＵがＰＯＮ回線に実際に送出するデータ量を意味するが、ＰＯＮ回線の場合は時分割多重されるので、送信許可制御フレームで指定される送信開始時刻と送信継続時間とで決まるデータ量である。このようにバースト的に送信されるデータ量を単位時間当たりのデータ量として平均化すれば通信速度として表すことができる。本明細書では、例えば回線速度が１０ＧｂｐｓのＰＯＮ回線において、１／１０の送信継続時間が割り当てられた場合、そのＯＮＵのデータ送出量を１Ｇｂｐｓの通信速度として表すものとする。ここで、通信速度はデータ送出量に応じて変化するが、回線速度はＰＯＮ回線や上位回線などの物理的な回線でデータ通信可能な最大の通信速度を意味し、ＰＯＮ回線や上位回線に固有の値である。尚、通信量は通信速度と同じものとする。 Here, the transmission buffer amount, data transmission amount, communication speed, line speed, etc. used in this specification are defined. The transmission buffer amount is the amount of data received from the user terminal stored in the transmission buffer on the ONU side, and means the amount of data scheduled to be transmitted to the PON line. The amount of data transmitted means the amount of data actually transmitted by the ONU to the PON line. In the case of the PON line, however, since it is time-division multiplexed, the transmission start time and transmission duration specified by the transmission permission control frame The amount of data determined by. Thus, if the data amount transmitted in bursts is averaged as the data amount per unit time, it can be expressed as the communication speed. In this specification, for example, when a transmission continuation time of 1/10 is assigned to a PON line having a line speed of 10 Gbps, the data transmission amount of the ONU is represented as a communication speed of 1 Gbps. Here, the communication speed varies depending on the data transmission amount, but the line speed means the maximum communication speed at which data communication is possible on a physical line such as a PON line or an upper line, and is specific to the PON line or the upper line. Is the value of Note that the communication volume is the same as the communication speed.
例えば、各ＯＮＵが回線にデータを送信する際のデータ送出量は、回線速度が同じである場合、送信時間が長ければ送信するデータ量は多くなり、送信時間が短ければ送信するデータ量は少なくなる。例えば図２のＰＯＮ回線２０９ａの回線速度は１Ｇｂｐｓなので、ＯＮＵ２０５とＯＮＵ２０６に同じ送信時間を割り当てた場合、ＯＮＵ２０５とＯＮＵ２０６のデータ送出量（通信速度）はそれぞれ５００Ｍｂｐｓとなる。尚、同じ時間を割り当てるかの判断は、例えば各ＯＮＵの送信バッファに蓄積されている送信予定のデータ量（送信バッファ量）によって行われる。例えばＯＮＵ管理部２０４の通信量割当算出部２５３は、送信バッファ量が多いＯＮＵに対して送信バッファ量が少ないＯＮＵよりも長い送信時間（速い通信速度）を割り当てる。
For example, when each ONU transmits data to the line, if the line speed is the same, the amount of data to be transmitted increases if the transmission time is long, and the amount of data to be transmitted decreases if the transmission time is short. Become. For example, since the line speed of the
制御部２５４は、ＯＮＵ管理部２０４の各部を制御する。例えば制御フレーム送受信部２５１で受信した制御フレームの内容を解析して、送信要求の制御フレームである場合は通信量割当算出部２５３に出力し、ＯＮＵに関する情報の制御フレームである場合は情報管理部２５２に出力する。また、通信量割当算出部２５３が求めた各ＯＮＵに許可するデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を割り当て、制御フレームでそれぞれのＯＮＵに対して送信許可と送信開始時刻，送信継続時間などを示す制御フレームを作成し、制御フレーム送受信部２５１を介して各ＯＮＵに送信する。
The
このようにして、本実施形態に係る通信装置２００は、ＯＮＵ管理部２０４がＯＬＴ機能部２０１，２０２を介して収容される全てのＯＮＵを一括して管理するので、上位網１０１に接続する回線容量に応じたデータ送出量を各ＯＮＵに割り当てることができる。
In this way, in the communication apparatus 200 according to the present embodiment, the
次に、図２で説明した通信システム１００ａの具体例について図４を用いて説明する。図４は、図２で説明した通信システム１００ａに対応する通信システム１００ｂの構成を描いた図である。図４において、通信装置３００は図２の通信装置２００に対応する。通信装置３００は、１０Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部３０１と、１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部３０２と、トラフィック多重・分離部３０３と、ＯＮＵ管理部３０４とで構成される。ここで、ＯＬＴ機能部３０１，３０２は、図２のＯＬＴ機能部２０１，２０２に対応する。また、トラフィック多重・分離部３０３はトラフィック多重・分離部２０３に対応する。
Next, a specific example of the
１０Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部３０１は、１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線３０９を介してＯＮＵ３０５，３０６を収容する。一方、１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部３０２は、１Ｇｂｐｓの１Ｇ−ＥＰＯＮ回線３１０を介してＯＮＵ３０７，３０８を収容する。
The 10G-EPON
トラフィック多重・分離部３０３は、ＯＬＴ機能部３０１，３０２と接続されており、上位網１０１へのインタフェースである１０Ｇ回線３１１とＯＬＴ機能部３０１，３０２との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。ここで、１０Ｇ回線３１１は１０Ｇｂｐｓの回線である。
The traffic multiplexing / demultiplexing unit 303 is connected to the
ＯＮＵ管理部３０４は、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線３０９と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線３１０とに収容される全てのＯＮＵの管理を行う。ＯＮＵ管理部３０４はＯＮＵ管理部２０４に対応し、ＯＮＵ管理部３０４は図２に示したＯＮＵ管理部２０４と同じ構成である。そして、ＯＮＵ管理部３０４は、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などの一元管理を行う。但し、図４の例では、速度が異なる１０ＧｂｐｓのＰＯＮ回線と１ＧｂｐｓのＰＯＮ回線とが収容されているので、データ送出量を割り当てる際の処理が少し異なる。
The
ＯＮＵ管理部３０４の通信量割当算出部２５３は、上位網１０１との１０Ｇ回線３１１の回線速度が１０Ｇｂｐｓなので、全てのＯＮＵから送信されるデータも１０Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵの通信速度を算出する。図４の例では、ＯＮＵ３０５とＯＮＵ３０６はユーザ端末が出力する１０Ｇｂｐｓのデータを入力し、ＯＮＵ３０７とＯＮＵ３０８はユーザ端末が出力する１Ｇｂｐｓのデータを入力する。そして、ＯＮＵ３０５から３０８の各ＯＮＵからＯＬＴ機能部３０１，３０２およびトラフィック多重・分離部３０３を介してＯＮＵ管理部３０４に送信要求の制御フレームを送信する。尚、図４に示した各部の回線速度や通信速度は一例である。また、便宜上、速度値はオーバーヘッド分などを無視して記載している。
The traffic amount allocation calculation unit 253 of the
ＯＮＵ管理部３０４の制御フレーム送受信部２５１は、各ＯＮＵから送信要求の制御フレームを受信する。そして、通信量割当算出部２５３は、各ＰＯＮ回線の上り方向の回線速度の和が通信装置３００の上位網１０１との回線速度を超えないようにＯＮＵ毎のデータ送出量（通信速度）を決定する。
The control frame transmission / reception unit 251 of the
例えば図４の場合、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線３０９と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線３１０との上り方向の回線速度は１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓなので、（式１）と（式２）を満足することが条件となる。
For example, in the case of FIG. 4, since the uplink line speeds of the 10G-
（データ送出量(ONU305)＋データ送出量(ONU306)）≦１０Ｇｂｐｓ …（式１）
（データ送出量(ONU307)＋データ送出量(ONU308)）≦１Ｇｂｐｓ …（式２）
一方、上位側インタフェースの１０Ｇ回線３１１の回線速度から（式３）を満足しなければならない。
(Data transmission amount (ONU305) + data transmission amount (ONU306)) ≦ 10 Gbps (Expression 1)
(Data transmission amount (ONU307) + data transmission amount (ONU308)) ≦ 1 Gbps (Expression 2)
On the other hand, (Expression 3) must be satisfied from the line speed of the
（全ＯＮＵのデータ送出量の合計）≦１０Ｇｂｐｓ …（式３）
通信量割当算出部２５３は、（式１）から（式３）を満足する各ＯＮＵのデータ送出量を求める。例えばＯＮＵ３０５およびＯＮＵ３０６のデータ送出量をそれぞれ４．５Ｇｂｐｓ、ＯＮＵ３０７およびＯＮＵ３０８のデータ送出量をそれぞれ５００Ｍｂｐｓと決定する。そして、決定されたデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を各ＯＮＵに送信許可の制御フレームとして通知する。
(Total amount of data transmitted by all ONUs) ≦ 10 Gbps (Equation 3)
The communication amount allocation calculation unit 253 obtains the data transmission amount of each ONU that satisfies (Expression 1) to (Expression 3). For example, the data transmission amounts of the ONU 305 and the
尚、上記の説明では、分かり易いように２つのＯＬＴ機能部３０１，３０２がそれぞれ２つのＯＮＵを収容する場合について説明したが、複数のＯＬＴのそれぞれに複数のＯＮＵが接続する場合でも同様に適用することができる。
In the above description, the case where each of the two
このようにして、本実施形態に係る通信システム１００ｂにおける通信装置３００は、上位網１０１との１０Ｇ回線３１１の回線速度に応じたデータ送出量を収容される全てのＯＮＵに割り当てることができるので、トラフィック多重・分離部３０３で廃棄されるデータトラフィックを少なくすることができる。これによって、廃棄されるデータトラフィックをＰＯＮ回線区間で転送する必要がなくなり、転送の効率化と省電力化が可能になる。例えば、図１２で説明したように、従来は上位の通信装置９５２で廃棄されていたデータトラフィックについても、１Ｇ−ＥＰＯＮシステム（９５３（１）から９５３（ｎ））の中では伝送されていたため、各ＯＮＵの送信回路のレーザのオン時間が長くなり、無駄な電力を消費していた。これに対して、本実施形態に係る通信システム１００ｂにおける通信装置３００は、配下の全ＯＮＵを直接制御することができるので、上位側の通信装置３００で廃棄されるトラフィックを無くすことができる。且つ、ＯＮＵ側の無駄な電子回路の動作時間や送信回路のレーザーの発光時間が短くなるので、ＯＮＵの省電力化が可能になる。また、通信装置３００に大規模なデータバッファが不要となり、通信装置３００の省電力化やコスト削減も図ることができる。
In this way, the communication device 300 in the
（第２実施形態）
次に、図２で説明した通信システム１００ａのその他の具体例について図５を用いて説明する。図５は、第２実施形態に係る通信システム１００ｃおよび通信装置４００の構成を示した図である。本実施形態における通信装置４００は、先に第１実施形態で説明した図４とは異なり、上位網１０１に接続する上位回線として、１０Ｇ回線４１２と１０Ｇ回線４１３の２つ１０Ｇｂｐｓの回線を持っている。尚、１０Ｇ回線４１２と１０Ｇ回線４１３の２つの回線の転送先は異なるものとする。また、ここでは説明が分かり易いように２つの回線とするが、２つ以上の複数の上位回線を用いる場合でも同じである。
(Second Embodiment)
Next, another specific example of the
図５において、通信装置４００は、２つのＯＬＴ機能部４０１，４０２と、トラフィック多重・分離部４０３と、ＯＮＵ管理部４０４と，転送先管理部４０５と、転送先管理テーブル４０５ａとで構成される。ここで、ＯＬＴ機能部４０１，４０２は、図２のＯＬＴ機能部２０１，２０２に対応する。
In FIG. 5, the communication apparatus 400 includes two
１０Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部４０１は、１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１０を介してＯＮＵ４０６，４０７を収容する。一方、１０Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部４０２は、１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１１を介してＯＮＵ４０８，４０９を収容する。
The 10G-EPON
トラフィック多重・分離部４０３は、ＯＬＴ機能部４０１，４０２と接続されており、上位網１０１へのインタフェースである１０Ｇ回線４１２，４１３とＯＬＴ機能部４０１，４０２との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。また、トラフィック多重・分離部４０３は、転送先管理部４０５が転送先管理テーブル４０５ａに保持している各ＯＮＵ毎の転送先に応じて当該ＯＮＵからのデータトラフィックを上位の１０Ｇ回線４１２または１０Ｇ回線４１３のいずれかに転送する。ここで、転送先管理テーブル４０５ａの転送先情報は、各ＯＮＵからのデータフレームの宛先情報などから得るものとする。
The traffic multiplexing / separating unit 403 is connected to the
ＯＮＵ管理部４０４は、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１０と１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１１とに収容される全てのＯＮＵの管理を行う。ＯＮＵ管理部４０４は図２および図４のＯＮＵ管理部２０４に対応する。また図５では省略しているが、ＯＮＵ管理部４０４の構成は図２に示したＯＮＵ管理部２０４と同じ構成である。そして、ＯＮＵ管理部４０４は、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などの一元管理を行う。但し、図５の例では、速度が同じ１０Ｇｂｐｓの２つのＰＯＮ回線に各ＯＮＵが収容され、２つの１０Ｇｂｐｓの上位回線に接続されているので、図４の場合とはデータ送出量を割り当てる際の処理が少し異なる。
The ONU management unit 404 manages all ONUs accommodated in the 10G-
ＯＮＵ管理部４０４の通信量割当算出部２５３は、転送先の上位回線が１０Ｇ回線４１２と１０Ｇ回線４１３の２つがあるので、それぞれの上位回線毎に回線速度の上限を設定する。例えば、転送先が１０Ｇ回線４１２の全てのＯＮＵから送信されるデータが１０Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵの通信速度を算出する。同様に、転送先が１０Ｇ回線４１３の全てのＯＮＵから送信されるデータが１０Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵの通信速度を算出する。
The traffic amount allocation calculation unit 253 of the ONU management unit 404 sets the upper limit of the line speed for each upper line because there are two transfer destination upper lines, the
図５の例では、ＯＮＵ４０６，４０７，４０８および４０９は、それぞれ１０Ｇｂｐｓのデータトラフィックを下位の各ユーザ端末から受信している。そして、ＯＮＵ４０６から４０９の各ＯＮＵは、それぞれＯＬＴ機能部４０１，４０２およびトラフィック多重・分離部４０３を介してＯＮＵ管理部４０４に送信要求の制御フレームを送信する。尚、図５に示した各部の回線速度や通信速度は一例である。また、便宜上、速度値はオーバーヘッド分などを無視して記載している。
In the example of FIG. 5, the
図５において、ＯＮＵ４０６から４０９のデータトラフィックは、転送管理部４０５でそれぞれの転送先が管理されている。例えばトラフィック多重・分離部４０３は、吹き出し窓４２１に記載した例の場合、ＯＮＵ４０６（ロジカルリンクＩＤは＃１１１）のデータを１０Ｇ回線４１２へ転送し、ＯＮＵ４０７，４０８および４０９（ロジカルリンクＩＤはそれぞれ＃２２２，＃３３３および＃４４４）のデータを１０Ｇ回線４１３へ転送する。
In FIG. 5, the transfer destination of data traffic from the
ここで、各ＯＮＵはＰＯＮ回線の上り方向の送信要求をＭＰＣＰプロトコルの制御フレームで通信装置４００側に送信する。これらの送信要求は、ＯＬＴ機能部４０１，４０２およびトラフィック多重・分離部４０３を介してＯＮＵ管理部４０４で終端される。そして、ＯＮＵ管理部４０４は、各ＯＮＵの送信要求からＯＮＵ毎の実際のデータ送出量を決定する。この際に各ＯＮＵのＰＯＮ回線の上り方向の回線速度が転送先となる上位側の回線速度を越えないようにＯＮＵ毎のデータ送出量（通信速度）を決定する。
Here, each ONU transmits a transmission request in the upstream direction of the PON line to the communication apparatus 400 side using a control frame of the MPCP protocol. These transmission requests are terminated by the ONU management unit 404 via the
例えば図５の場合、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１０と１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１１の上り方向の回線速度は１０Ｇｂｐｓと１０Ｇｂｐｓなので、（式４）と（式５）を満足することが条件となる。
For example, in the case of FIG. 5, since the uplink line speeds of the 10G-
（データ送出量(ONU406)＋データ送出量(ONU407)）≦１０Ｇｂｐｓ …（式４）
（データ送出量(ONU408)＋データ送出量(ONU409)）≦１０Ｇｂｐｓ …（式５）
一方、上位側インタフェースの回線速度から（式６）と（式７）を満足しなければならない。
(Data transmission amount (ONU406) + data transmission amount (ONU407)) ≦ 10 Gbps (Expression 4)
(Data transmission amount (ONU408) + data transmission amount (ONU409)) ≦ 10 Gbps (Expression 5)
On the other hand, (Expression 6) and (Expression 7) must be satisfied from the line speed of the higher-order interface.
（データ送出量(ONU406)）≦１０Ｇｂｐｓ …（式６）
（データ送出量(ONU407)＋データ送出量(ONU408)
＋データ送出量(ONU409)）≦１０Ｇｂｐｓ …（式７）
ＯＮＵ管理部４０４の通信量割当算出部２５３は、（式４）から（式７）を満足する各ＯＮＵのデータ送出量を求める。例えば、先ず同じ転送先に送信するＯＮＵの数が多い１０Ｇ回線４１３の側から計算すると、（式７）より、ＯＮＵ４０７，ＯＮＵ４０８，ＯＮＵ４０９のデータ送出量はそれぞれ３．３Ｇｂｐｓとなる（小数点第１位まで有効とする場合）。これにより、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１１では、ＯＮＵ４０８とＯＮＵ４０９のデータ送出量の合計の６．６Ｇｂｐｓとなり、（式５）を満足する。一方、ＯＮＵ４０７のデータ送出量が３．３Ｇｂｐｓなので、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１０より、ＯＮＵ４０６のデータ送出量は６．７Ｇｂｐｓとなり、（式６）を満足する。
(Data transmission amount (ONU406)) ≦ 10 Gbps (Expression 6)
(Data transmission amount (ONU407) + data transmission amount (ONU408)
+ Data transmission amount (ONU409)) ≦ 10 Gbps (Expression 7)
The communication amount allocation calculation unit 253 of the ONU management unit 404 obtains the data transmission amount of each ONU that satisfies (Expression 4) to (Expression 7). For example, when calculating from the side of the
このようにして、通信量割当算出部２５３は、ＯＮＵ４０６のデータ送出量を６．７Ｇｂｐｓ、ＯＮＵ４０７，ＯＮＵ４０８，ＯＮＵ４０９のデータ送出量をそれぞれ３．３Ｇｂｐｓと決めることができる。そして、決定されたデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を各ＯＮＵに送信許可の制御フレームとして通知する。
In this manner, the communication amount allocation calculation unit 253 can determine the data transmission amount of the
以上説明したように、本実施形態に係る通信システム１００ｃにおける通信装置４００は、ＯＮＵ管理部４０４がＯＬＴ機能部４０１，４０２を介して収容される全てのＯＮＵを一括して管理するので、上位網１０１に接続するための複数の上位回線がある場合でも、回線容量に応じたデータ送出量を各ＯＮＵに割り当てることができる。これにより、上位側の通信装置４００で廃棄されるデータトラフィックを少なくすることができ、ＯＮＵ側の無駄な電子回路の動作時間や送信回路のレーザーの発光時間が短くなるので、ＯＮＵの省電力化が可能になる。また、通信装置４００に大規模なデータバッファが不要となり、通信装置４００の省電力化やコスト削減も図ることができる。
As described above, the communication device 400 in the
（第３実施形態）
第３実施形態に係る通信システム１００ｄにおける多重・分離装置５００について図６を用いて説明する。図６において、多重・分離装置５００は、第１実施形態および第２実施形態の各通信装置とは異なり、ＯＬＴ機能を内蔵しないＬ２ＳＷやルーターなどに対応する通信装置である。このため、ＯＬＴ５０３とＯＬＴ５０４は従来技術と同様に独立した装置として配置され、ＯＬＴ５０３はＰＯＮ回線５０９ａを介してＯＮＵ５０５，５０６を収容するＰＯＮシステムを構成し、ＯＬＴ５０４はＰＯＮ回線５０９ｂを介してＯＮＵ５０７，５０８を収容するＰＯＮシステムを構成している。但し、従来技術と異なるのは、ＯＬＴ５０３，５０４は、配下のＯＮＵ５０５から５０８が送受信する制御フレームを終端せず、多重・分離装置５００のトラフィック多重・分離部５０２に転送することである。尚、ＯＬＴ５０３，５０４の構成例については後で詳しく説明する。また、ＯＮＵ管理部５０１の構成は、図２に示したＯＮＵ管理部２０４と同じ構成で、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などの一元管理を行う。
(Third embodiment)
A multiplexing / demultiplexing apparatus 500 in the
トラフィック多重・分離部５０２は、図２で説明したトラフィック多重・分離部２０３と同様に動作し、上位網１０１に接続するための上位インタフェース（上位回線）とＯＬＴ５０３，５０４との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。尚、トラフィック多重・分離部５０２は、各ＯＮＵから受信した制御フレームをＯＮＵ管理部５０１に出力し、ＯＮＵ管理部５０１が出力する制御フレームをＯＬＴ５０３，５０４を介して各ＯＮＵに送信する。
The traffic multiplexing / demultiplexing unit 502 operates in the same manner as the traffic multiplexing / demultiplexing unit 203 described with reference to FIG. 2, and data traffic between an upper interface (upper line) for connecting to the
ＯＮＵ管理部５０１は、他の実施形態で説明した各ＯＮＵ管理部と同じ構成で、制御フレーム送受信部２５１と、情報管理部２５２と、通信量割当算出部２５３と、制御部２５４とで構成される。尚、各部の動作は図２などで説明した通りである。但し、ＯＮＵ管理部５０１に集約制御フレーム処理部２５５を設ける構成も含む。尚、集約制御フレーム処理部２５５については後で詳しく説明する。
The
このようにして、本実施形態に係る通信システム１００ｄの多重・分離装置５００は、ＯＬＴ５０３，５０４を介して収容される全てのＯＮＵを一括して管理するので、上位網１０１に接続する上位回線の通信速度に応じたデータ送出量を各ＯＮＵに割り当てることができる。
In this way, the multiplexer / demultiplexer 500 of the
先に説明したように、本実施形態では、多重・分離装置５００とＯＬＴ５０３およびＯＬＴ５０４は独立した装置として配置されている。そして、ＯＬＴ５０３，５０４はＰＯＮ回線５０９ａ，５０９ｂを介してＯＮＵ５０５から５０８を収容するＰＯＮシステムをそれぞれ構成している。ここまでの構成は従来のＰＯＮシステムと同じであるが、ＯＬＴ５０３，５０４は、配下の各ＯＮＵが送受信する制御フレームを終端せず、多重・分離装置５００側に転送する点が従来のＯＬＴとは異なる。次にＯＬＴ５０３，５０４の構成例について説明する。
As described above, in the present embodiment, the multiplexer / demultiplexer 500, the
［ＯＬＴの構成例１］
図７は、本実施形態で用いるＯＬＴ５０３，５０４の構成例を示す図である。図７において、ＯＬＴ５２０はＯＬＴ５０３，５０４に対応し、ＯＮＵ５２１，５２２を収容する。そして、上位側の通信装置である多重・分離装置５２３に各ＯＮＵのデータトラフィックを転送する。図７において、ＯＬＴ５２０は、上り方向の制御フレーム透過部５２４と、下り方向の制御フレーム透過部５２５とを有する。上り方向の制御フレーム透過部５２４は、ＯＬＴ５２０の配下のＯＮＵ５２１，５２２から送られてくる制御フレームおよびデータフレームを多重・分離装置５２３にそのまま転送する。また、下り方向の制御フレーム透過部５２５は、多重・分離装置５２３から送られてくる制御フレームおよびデータフレームをＯＮＵ５２１，５２２にそのまま転送する。尚、従来のＯＬＴは配下に収容するＯＮＵを管理していたので、データフレームはＬ２ＳＷやルーターなどの上位側の通信装置に転送するが、制御フレームはＯＬＴで終端され、ＯＬＴ毎に配下の各ＯＮＵにデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を割り当てる処理を行っていた。
[Configuration example 1 of OLT]
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the
このように、ＯＬＴ５２０は制御フレームを終端する必要が無く、各ＯＮＵや上位側の通信装置（図７の場合は多重・分離装置５２３）から受信する制御フレームを転送するだけでよいので、ＯＮＵ管理が不要となり処理負荷が低減される。特に、制御フレームとデータフレームの区別無く扱うだけなので、従来のＯＬＴのファームウェアなどを少し変更するだけで済む場合が多い。これにより、従来のＯＬＴをバージョンアップしてそのまま継続して設置し、上位側の多重・分離装置５２３だけを新たに導入するだけで対応することも可能である。 In this way, the OLT 520 does not need to terminate the control frame, and only has to transfer the control frame received from each ONU or a higher-level communication device (multiplexer / demultiplexer 523 in the case of FIG. 7). Is unnecessary, and the processing load is reduced. In particular, since control frames and data frames are only handled without distinction, there are many cases in which it is only necessary to slightly change the firmware of the conventional OLT. As a result, it is possible to cope with this by simply upgrading the conventional OLT and continuing to install it as it is, and newly introducing only the upper multiplexing / demultiplexing device 523.
［ＯＬＴの構成例２］
次に、第３実施形態におけるＯＬＴ５０３，５０４のその他の構成例について図８を用いて説明する。図８において、ＯＬＴ５３０はＯＬＴ５０３，５０４に対応し、ＯＮＵ５３１，５３２を収容し、上位側の通信装置である多重・分離装置５３３に各ＯＮＵのデータトラフィックを転送する。図８において、ＯＬＴ５３０は、上り方向の制御フレーム集約部５３４と、下り方向の制御フレーム分離部５３５とを有する。上り方向の制御フレーム集約部５３４は、ＯＬＴ５３０の配下のＯＮＵ５３１，５３２から送られてくる制御フレームを１つの制御フレームに集約した集約制御フレームを作成して多重・分離装置５３３に送信する。また、下り方向の制御フレーム分離部５３５は、多重・分離装置５３３から送られてくる集約制御フレームを分離して各ＯＮＵ宛の制御フレームに展開し、ＯＮＵ５３１，５３２に送信する。ここで、制御フレーム集約部５３４は、制御フレームをそのままカプセル化しても構わないし、ヘッダなどの冗長分を除いて１つのフレームに再構成しても構わない。
[Configuration example 2 of OLT]
Next, another configuration example of the
多重・分離装置５３３は、図６の多重・分離装置５００に対応し、ＯＮＵ管理部５０１には点線で示した集約制御フレーム処理部２５５を設ける。
The multiplexing / demultiplexing device 533 corresponds to the multiplexing / demultiplexing device 500 in FIG. 6, and the
集約制御フレーム処理部２５５は、各ＯＬＴ側から送られてくる集約制御フレームをＯＮＵ毎の元の制御フレームに分離して制御部２５４に引き渡す。制御部２５４は、ＯＮＵ毎の制御フレームの内容を解析して、送信要求の制御フレームである場合は通信量割当算出部２５３に出力し、ＯＮＵに関する情報の制御フレームである場合は情報管理部２５２に出力する。また、通信量割当算出部２５３が求めた各ＯＮＵに許可するデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を割り当て、それぞれのＯＮＵに対して送信許可と送信開始時刻，送信継続時間などを示す制御フレームを作成する。そして、集約制御フレーム処理部２５５は、これらの制御フレームを集約した１つの集約制御フレームを作成し、制御フレーム送受信部２５１を介してＯＬＴ側に送信する。
The aggregation control
このように、先に説明した図７のＯＬＴ５２０は、各ＯＮＵや上位側の通信装置（図８の場合は多重・分離装置５３３）から受信する制御フレームを転送するだけであったが、図８のＯＬＴ５３０は複数のＯＮＵの制御フレームを１つの集約制御フレームに集約する処理と、逆に集約された集約制御フレームをＯＮＵ別の制御フレームに分離する処理を行う必要がある。このため、ＯＬＴ５３０は図７のＯＬＴ５２０よりも処理負荷が大きくなるが、配下に収容するＯＮＵの台数が多い場合は、１つの集約制御フレームを上位側の多重・分離装置５３３に送信するだけで良い。 As described above, the OLT 520 of FIG. 7 described above only transfers the control frame received from each ONU or the higher-level communication device (the multiplexing / demultiplexing device 533 in the case of FIG. 8). The OLT 530 needs to perform a process of aggregating the control frames of a plurality of ONUs into one aggregated control frame and a process of separating the aggregated aggregated control frames into control frames for each ONU. For this reason, the processing load of the OLT 530 is larger than that of the OLT 520 of FIG. 7, but when the number of ONUs accommodated under the OLT 530 is large, it is only necessary to transmit one aggregation control frame to the upper multiplexing / demultiplexing device 533. .
さらに、図７のＯＬＴ５２０の上位の通信装置（図７の場合は多重・分離装置５２３）は、各ＯＮＵから個別に制御フレームが送られてくるので、制御フレームを受信後にどのＯＬＴの配下にあるＯＮＵであるかを判別する処理が必要である。これに対して、図８のＯＬＴ５３０の場合は、ＯＬＴ毎に集約制御フレームが送られてくるので、どのＯＬＴの配下にあるＯＮＵの制御フレームであるかを判別する必要が無くなり、上位側の通信装置の処理を低減することができる。 Further, since a control frame is sent individually from each ONU to the upper communication device of the OLT 520 in FIG. 7 (in the case of FIG. 7, the multiplexing / demultiplexing device 523), the OLT is subordinate to which OLT after receiving the control frame. It is necessary to determine whether it is an ONU. On the other hand, in the case of the OLT 530 in FIG. 8, since the aggregate control frame is sent for each OLT, it is not necessary to determine which OLT is under the control frame of the ONU, and the higher-level communication is performed. The processing of the apparatus can be reduced.
以上のように、本実施形態に係る通信システム１００ｄでは、各ＯＮＵの制御フレームをそのまま或いは集約して上位側の通信装置である多重・分離装置５００に転送し、多重・分離装置５００によって配下の全てのＯＮＵの管理を行うことができる。
As described above, in the
［第３実施形態の具体例］
次に、図６で説明した通信システム１００ｄの具体例について図９を用いて説明する。図９は、図６で説明した通信システム１００ｄに対応する通信システム１００ｅの構成を描いた図である。図９において、多重・分離装置５５０は図６の多重・分離装置５００に対応する。多重・分離装置５５０は、１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ５５３および１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ５５４に接続され、１Ｇｂｐｓの上位回線（１Ｇ回線５６１）との間でデータトラフィックの多重および分離を行う。尚、ＯＬＴ５５３およびＯＬＴ５５４は、図７または図８で説明したＯＬＴ５２０またはＯＬＴ５３０と同じ機能を有する。
[Specific Example of Third Embodiment]
Next, a specific example of the
また、１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ５５３は、１Ｇｂｐｓの１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５５９を介してＯＮＵ５５５，５５６を収容する。一方、１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ５５４は、１Ｇｂｐｓの１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５６０を介してＯＮＵ５５７，５５８を収容する。
The 1G-
多重・分離装置５５０は、トラフィック多重・分離部５５１と、ＯＮＵ管理部５５２とで構成される。ここで、トラフィック多重・分離部５５１は図６のトラフィック多重・分離部５０２に対応する。また、ＯＮＵ管理部５５２は図６のＯＮＵ管理部５０１に対応し、他の実施形態で説明した各ＯＮＵ管理部と同じ構成である。
The multiplexing / demultiplexing device 550 includes a traffic multiplexing / demultiplexing unit 551 and an
トラフィック多重・分離部５５１は、ＯＬＴ５５３，５５４と接続されており、上位網１０１へのインタフェースである１Ｇ回線５６１とＯＬＴ５５３，５５４との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。ここで、１Ｇ回線５６１は１Ｇｂｐｓの回線である。
The traffic multiplexing / separating unit 551 is connected to the
ＯＮＵ管理部５５２は、１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５５９と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５６０とに収容される全てのＯＮＵの管理を行う。そして、ＯＮＵ管理部５５２は、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などの一元管理を行う。
The
ＯＮＵ管理部５５２の通信量割当算出部２５３は、上位網１０１との１Ｇ回線５６１の回線速度が１Ｇｂｐｓなので、全てのＯＮＵから送信されるデータも１Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵの通信速度を算出する。図９の例では、ＯＮＵ５５５からＯＮＵ５５８はそれぞれユーザ端末が出力する１Ｇｂｐｓのデータを入力する。そして、ＯＮＵ５５５からＯＮＵ５５８の各ＯＮＵからＯＬＴ５５３，５５４およびトラフィック多重・分離部５５１を介してＯＮＵ管理部５５２に送信要求の制御フレームを送信する。尚、ＯＬＴ５５３，５５４が図８のＯＬＴ５３０で構成される場合は、集約制御フレームをＯＮＵ管理部５５２に送信する。
The traffic amount allocation calculation unit 253 of the
ここで、図９に示した各部の回線速度や通信速度は一例である。また、便宜上、速度値はオーバーヘッド分などを無視して記載している。 Here, the line speed and communication speed of each unit shown in FIG. 9 are examples. For convenience, the speed value is described ignoring overhead.
ＯＮＵ管理部５５２の制御フレーム送受信部２５１は、各ＯＮＵから送信要求の制御フレームを受信する。そして、通信量割当算出部２５３は、各ＰＯＮ回線の上り方向の回線速度の和が多重・分離装置５５０の１Ｇ回線５６１の回線速度を超えないようにＯＮＵ毎のデータ送出量（通信速度）を決定する。
The control frame transmission / reception unit 251 of the
例えば図９の場合、１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５５９と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５６０の上り方向の回線速度はそれぞれ１Ｇｂｐｓなので、（式８）と（式９）を満足することが条件となる。
For example, in the case of FIG. 9, the uplink line speeds of the 1G-
（データ送出量(ONU555)＋データ送出量(ONU556)）≦１Ｇｂｐｓ …（式８）
（データ送出量(ONU557)＋データ送出量(ONU558)）≦１Ｇｂｐｓ …（式９）
一方、上位側インタフェースの回線速度から（式１０）を満足しなければならない。
(Data transmission amount (ONU555) + data transmission amount (ONU556)) ≦ 1 Gbps (Equation 8)
(Data transmission amount (ONU557) + data transmission amount (ONU558)) ≦ 1 Gbps (Equation 9)
On the other hand, (Equation 10) must be satisfied from the line speed of the upper interface.
（全ＯＮＵのデータ送出量の合計）≦１Ｇｂｐｓ …（式１０）
通信量割当算出部２５３は、（式８）から（式１０）を満足する各ＯＮＵのデータ送出量を求める。例えば、上記の場合は各ＯＮＵが要求するデータ送出量は同じ（１Ｇｂｐｓ）なので、上位回線の１Ｇ回線５６１の回線速度を全ＯＮＵ数で割った通信速度の２５０Ｍｂｐｓが各ＯＮＵに割り当てられる。このようにして、通信量割当算出部２５３は、ＯＮＵ５５５からＯＮＵ５５８のデータ送出量をそれぞれ２５０Ｍｂｐｓと決定する。そして、決定されたデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を各ＯＮＵに送信許可の制御フレームとして通知する。
(Total amount of data transmitted by all ONUs) ≦ 1 Gbps (Equation 10)
The communication amount allocation calculation unit 253 obtains the data transmission amount of each ONU that satisfies (Expression 8) to (Expression 10). For example, in the above case, since the data transmission amount requested by each ONU is the same (1 Gbps), a communication speed of 250 Mbps obtained by dividing the line speed of the
尚、上記の説明では、分かり易いように２つのＯＬＴ５５３，５５４がそれぞれ２つのＯＮＵを収容する場合について説明したが、複数のＯＬＴのそれぞれに複数のＯＮＵが接続する場合でも同様に適用することができる。
In the above description, the case where the two
このようにして、本実施形態に係る通信システム１００ｅは、上位網１０１との１Ｇ回線５６１の回線速度に応じたデータ送出量を収容される全てのＯＮＵに割り当てることができるので、上位側の通信装置（図９の場合は多重・分離装置５００のトラフィック多重・分離部５５１）で廃棄されるデータトラフィックを少なくすることができる。これによって、廃棄されるデータトラフィックをＰＯＮ回線区間で転送する必要がなくなり、ＯＮＵ側の無駄な電子回路の動作時間や送信回路のレーザーの発光時間が短くなるので、ＯＮＵの省電力化が可能になる。また、多重・分離装置５５０に大規模なデータバッファが不要となり、上位側の通信装置の省電力化やコスト削減も図ることができる。
In this way, the
（第４実施形態）
次に、図６で説明した通信システム１００ｄのその他の具体例について図１０を用いて説明する。図１０は、第４実施形態に係る通信システム１００ｆおよび多重・分離装置６００の構成を示した図である。本実施形態における通信システム１００ｆは、先に第３実施形態で説明した図９とは異なり、上位網１０１に接続する上位回線として、１０Ｇ回線６１３と１Ｇ回線６１４の２つの回線を持っている。尚、１０Ｇ回線６１３と１Ｇ回線６１４の２つの回線の転送先は異なるものとする。また、ここでは説明が分かり易いように２つの回線とするが、２つ以上の複数の上位回線を用いる場合でも同じである。
(Fourth embodiment)
Next, another specific example of the
図１０において、通信システム１００ｆは、多重・分離装置６００と、多重・分離装置６００に接続される２つのＯＬＴ６０１，６０２と、ＯＬＴ６０１に１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１１で接続されるＯＮＵ６０３，６０４と、ＯＬＴ６０２に１Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１２で接続されるＯＮＵ６０５，６０６とで構成される。
10, the
多重・分離装置６００は、トラフィック多重・分離部６０７と、ＯＮＵ管理部６０８と，転送先管理部６０９と、転送先管理テーブル６０９ａとで構成される。 The multiplexing / demultiplexing device 600 includes a traffic multiplexing / demultiplexing unit 607, an ONU management unit 608, a transfer destination management unit 609, and a transfer destination management table 609a.
トラフィック多重・分離部６０７は、上位網１０１へのインタフェースである１０Ｇ回線６１３および１Ｇ回線６１４とＯＬＴ６０１，６０２との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。また、トラフィック多重・分離部６０７は、転送先管理部６０９が転送先管理テーブル６０９ａに保持している各ＯＮＵ毎の転送先に応じて当該ＯＮＵからのデータトラフィックを上位の１０Ｇ回線６１３または１Ｇ回線６１４のいずれかに転送する。
The traffic multiplexing / separating unit 607 multiplexes and separates data traffic between the
ＯＮＵ管理部６０８は、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１３と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１４とに収容される全てのＯＮＵの管理を行う。また図１０では省略しているが、ＯＮＵ管理部６０８の構成は図６のＯＮＵ管理部５０１と同じ構成である。そして、ＯＮＵ管理部６０８は、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などの一元管理を行う。但し、図１０の例では、速度が異なる１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓの２つのＰＯＮ回線に各ＯＮＵが収容されており、且つ速度が異なる２つの上位回線（１０Ｇ回線６１３と１Ｇ回線６１４）に接続されているので、図９の場合とはデータ送出量を割り当てる際の処理が少し異なる。
The ONU management unit 608 manages all ONUs accommodated in the 10G-
ＯＮＵ管理部６０８の通信量割当算出部２５３は、転送先の上位回線が１０Ｇ回線６１３と１Ｇ回線６１４の２つがあるので、それぞれの上位回線毎に回線速度の上限を設定する。例えば、上位回線の転送先が１０Ｇ回線６１３に対応する全てのＯＮＵから送信されるデータが１０Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵのデータ送出量を算出する。同様に、上位回線の転送先が１Ｇ回線６１４に対応する全てのＯＮＵから送信されるデータが１Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵのデータ送出量を算出する。
The traffic amount allocation calculation unit 253 of the ONU management unit 608 sets the upper limit of the line speed for each upper line because there are two transfer destination upper lines, the
図１０の例では、ＯＮＵ６０３，６０４，６０５および６０６は、それぞれ１Ｇｂｐｓのデータトラフィックを下位の各ユーザ端末から受信している。そして、ＯＮＵ６０３，６０４のデータトラフィックは１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１１を介してＯＬＴ６０１に送られ、ＯＮＵ６０５，６０６のデータトラフィックは１Ｇｂｐｓの１Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１２を介してＯＬＴ６０２に送られる。尚、図１０に示した各部の回線速度や通信速度は一例である。また、便宜上、速度値はオーバーヘッド分などを無視して記載している。
In the example of FIG. 10, the
また、図１０において、ＯＮＵ６０３から６０６のデータトラフィックは、転送管理部６０９でそれぞれの転送先が管理されている。例えばトラフィック多重・分離部６０７は、吹き出し窓６２１に記載した例の場合、ＯＮＵ６０３（ロジカルリンクＩＤは＃１１１）のデータを１０Ｇ回線６１３へ転送し、ＯＮＵ６０４，６０５および６０６（ロジカルリンクＩＤはそれぞれ＃２２２，＃３３３および＃４４４）のデータを１Ｇ回線６１４へ転送する。
In FIG. 10, the transfer destinations of data traffic from the ONUs 603 to 606 are managed by the transfer management unit 609. For example, in the example described in the
ここで、各ＯＮＵはＰＯＮ回線の上り方向の送信要求をＭＰＣＰプロトコルの制御フレームで多重・分離装置６００側に送信する。これらの送信要求は、各ＯＮＵからＯＬＴ６０１，６０２およびトラフィック多重・分離部６０７を介してＯＮＵ管理部６０８で終端される。ＯＮＵ管理部６０８は、各ＯＮＵの送信要求からＯＮＵ毎の実際のデータ送出量を決定する。この際に各ＯＮＵのＰＯＮ回線の上り方向の回線速度が転送先となる上位側の回線速度を越えないようにＯＮＵ毎のデータ送出量（通信速度）を決定する。
Here, each ONU transmits a transmission request in the upstream direction of the PON line to the multiplexing / demultiplexing apparatus 600 side using a control frame of the MPCP protocol. These transmission requests are terminated at each ONU by the ONU management unit 608 via the
例えば図１０の場合、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１３と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１４の上り方向の回線速度は１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓなので、（式１１）と（式１２）を満足することが条件となる。
For example, in the case of FIG. 10, since the uplink line speeds of the 10G-
（データ送出量(ONU603)＋データ送出量(ONU604)）≦１０Ｇｂｐｓ …（式１１）
（データ送出量(ONU605)＋データ送出量(ONU606)）≦１Ｇｂｐｓ …（式１２）
一方、上位側インタフェースの回線速度から（式１３）と（式１４）を満足しなければならない。
(Data transmission amount (ONU603) + data transmission amount (ONU604)) ≦ 10 Gbps (Expression 11)
(Data transmission amount (ONU605) + data transmission amount (ONU606)) ≦ 1 Gbps (Expression 12)
On the other hand, (Equation 13) and (Equation 14) must be satisfied from the line speed of the upper interface.
（データ送出量(ONU603)）≦１０Ｇｂｐｓ …（式１３）
（データ送出量(ONU604)＋データ送出量(ONU605)
＋データ送出量(ONU606)）≦１Ｇｂｐｓ …（式１４）
ＯＮＵ管理部６０８の通信量割当算出部２５３は、（式１１）から（式１４）を満足する各ＯＮＵのデータ送出量を求める。例えば、先ず同じ転送先に送信するＯＮＵの数が多い１Ｇ回線６１４の側から計算すると、（式１４）より、ＯＮＵ６０４，ＯＮＵ６０５，ＯＮＵ６０６のデータ送出量はそれぞれ３３０Ｍｂｐｓとなる（１０の桁まで有効とする場合）。これにより、１Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１２では、ＯＮＵ６０５とＯＮＵ６０６のデータ送出量の合計の６６０Ｍｂｐｓとなり、（式１２）を満足する。一方、ＯＮＵ６０４のデータ送出量が３３０Ｍｂｐｓなので、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１１より、ＯＮＵ６０３のデータ送出量は約９．６Ｇｂｐｓまで可能となる。但し、ＯＮＵ６０３のユーザー端末からのデータ送出量が１Ｇｂｐｓなので、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１１で送信されるＯＮＵ６０３のデータ送出量は１Ｇｂｐｓとなり、（式１１）および（式１３）を満足する。尚、ＯＮＵ６０３のユーザー端末からのデータ送出量が１０Ｇｂｐｓの場合は、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１１で送信されるＯＮＵ６０３のデータ送出量は９．６Ｇｂｐｓ（小数点第１位まで有効とする場合）となる。
(Data transmission amount (ONU603)) ≦ 10 Gbps (Expression 13)
(Data transmission amount (ONU604) + data transmission amount (ONU605)
+ Data transmission amount (ONU606)) ≦ 1 Gbps (Expression 14)
The communication amount allocation calculation unit 253 of the ONU management unit 608 obtains the data transmission amount of each ONU that satisfies (Expression 11) to (Expression 14). For example, when calculating from the side of the
このようにして、ＯＮＵ管理部６０８の通信量割当算出部２５３は、ＯＮＵ６０３のデータ送出量を１Ｇｂｐｓ、ＯＮＵ６０４，ＯＮＵ６０５，ＯＮＵ６０６のデータ送出量をそれぞれ３３０Ｍｂｐｓと決めることができる。そして、決定されたデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を各ＯＮＵに送信許可の制御フレームとして通知する。
In this way, the traffic amount allocation calculation unit 253 of the ONU management unit 608 can determine the data transmission amount of the ONU 603 as 1 Gbps and the data transmission amounts of the
以上説明したように、本実施形態に係る通信システム１００ｆは、ＯＮＵ管理部６０８がＯＬＴ６０１，６０２を介して収容される全てのＯＮＵを一括して管理するので、上位網１０１に接続するための複数の上位回線がある場合でも、回線容量に応じたデータ送出量を各ＯＮＵに割り当てることができる。これにより、上位側の通信装置（図１０の場合は多重・分離装置６００のトラフィック多重・分離部６０７）で廃棄されるデータトラフィックを少なくすることができ、ＯＮＵ側の無駄な電子回路の動作時間や送信回路のレーザーの発光時間が短くなるので、ＯＮＵの省電力化が可能になる。また、多重・分離装置６００に大規模なデータバッファが不要となり、上位側の通信装置の省電力化やコスト削減も図ることができる。
As described above, in the
以上、第１実施形態から第４実施形態で説明したように、本発明に係る通信装置および通信システム並びに局側装置は、複数のＰＯＮ回線を収容する上位側の通信装置から配下に収容される全てのＯＮＵを制御することができる。この結果、上位側の通信装置で廃棄されるトラフィックをＯＮＵが送信する必要がなくなるため、ＯＮＵの電子回路の無駄な稼働時間が少なくなり、レーザーの発光時間も短縮されるので、ＯＮＵの省電力化を図ることができる。特に、ＯＮＵの一台当たりの消費電力はＯＬＴ等の局側装置と比較して微少であるが、ＯＮＵは各家庭に設置されるため通信システム全体のＯＮＵ設置台数は数百台から数千万台に上るので、ＯＮＵの省電力化はＣＯ２削減など環境問題対策に非常に有効である。 As described above, as described in the first to fourth embodiments, the communication device, the communication system, and the station-side device according to the present invention are accommodated under the higher-order communication device that accommodates a plurality of PON lines. All ONUs can be controlled. As a result, it is not necessary for the ONU to transmit the traffic discarded by the higher-level communication device, so that the wasteful operation time of the ONU electronic circuit is reduced and the laser emission time is shortened. Can be achieved. In particular, the power consumption per unit of the ONU is very small compared to the station side device such as the OLT. However, since the ONU is installed in each home, the number of ONUs installed in the entire communication system is several hundred to several tens of millions. Therefore, the power saving of the ONU is very effective for measures against environmental problems such as CO2 reduction.
さらに、本発明に係る通信システムでは各ＯＮＵのデータ送出量の制御を適切に行うことにより、上位側に伝送可能なトラフィック量のみのデータを扱うことができる。これにより、上位側の通信装置は、複数のＯＬＴからのデータを多重する際にデータトラフィックの待ち合わせのための大規模なデータバッファを必要としないので、多重分離回路のコスト削減を図ることができ、且つ省電力化にも効果がある。 Furthermore, in the communication system according to the present invention, data of only the amount of traffic that can be transmitted to the host side can be handled by appropriately controlling the data transmission amount of each ONU. As a result, the higher-level communication device does not need a large-scale data buffer for waiting for data traffic when multiplexing data from a plurality of OLTs, so that the cost of the demultiplexing circuit can be reduced. In addition, it is effective for power saving.
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，９００，９５１・・・通信システム
１０１・・・上位網
１０２，２００，３００，４００，９５２・・・通信装置
１０３（２）から１０３（ｎ），９５３（１）から９５３（ｎ）・・・１Ｇ−ＥＰＯＮシステム
３１０，５５９，５６０，６１２，９１２，９１６・・・１Ｇ−ＥＰＯＮ回線
３０９，４１０，４１１，６１１・・・１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線
１０４，５０３，５０４，５２０，５３０，５５３，５５４，６０１，６０２，９１３，９１７，９５４・・・ＯＬＴ
１０５・・・光カプラ
１０６，１０７，２０５，２０６，２０７，２０８，３０５，３０６，３０７，３０８，４０６，４０７，４０８，４０９，５０５，５０６，５０７，５０８，５２１，５２２，５３１，５３２，５５５，５５６，５５７，５５８，６０３，６０４，６０５，６０６，９１０，９１１，９１４，９１５・・・ＯＮＵ
１０８，１０９・・・ユーザ端末
２０１，２０２，３０１，３０２・・・ＯＬＴ機能部
２０３，３０３，５０２，５５１，６０７・・・トラフィック多重・分離部
２０４，３０４，５０１，５５２，６０８・・・ＯＮＵ管理部
２０９ａ，２０９ｂ，５０９ａ，５０９ｂ・・・ＰＯＮ回線
２５１・・・制御フレーム送受信部
２５２・・・情報管理部
２５３・・・通信量割当算出部
２５４・・・制御部
２５５・・・集約制御フレーム処理部
３１１，４１２，４１３，６１３・・・１０Ｇ回線
５２３，５３３，６００・・・多重・分離装置
５２４，５２５・・・制御フレーム透過部
５３４・・・制御フレーム集約部
５３５・・・制御フレーム分離部
５６１，６１４，９１８，９１９，９２０・・・１Ｇ回線
６０９・・・転送先管理部
６０９ａ・・・転送先管理テーブル
９０１，９０２・・・ＰＯＮシステム
９０３・・・Ｌ２ＳＷ
100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 900, 951 ...
105:
108, 109 ...
Claims (14)
前記局側装置は、
前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームを中継する制御フレーム中継部を有し、
前記通信装置は、
前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部を有する
ことを特徴とする通信システム。 A subscriber-side device that connects a user terminal, a station-side device that accommodates a plurality of the subscriber-side devices via a PON line, and a plurality of the station-side devices that are transmitted and received according to the transfer destination of the higher-order line In a communication system composed of communication devices that multiplex and demultiplex data,
The station side device
A control frame relay unit that relays a control frame transmitted and received between the plurality of subscriber-side devices and the communication device;
The communication device
A communication system, comprising: a subscriber side device management unit that collectively manages the plurality of subscriber side devices accommodated for each of the plurality of station side devices.
前記加入者側装置管理部は、
前記複数の局側装置および前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、
前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、
前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、
前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部と
を有することを特徴とする通信システム。 The communication system according to claim 1,
The subscriber side device management unit
An information management unit that manages information on the plurality of station side devices and the plurality of subscriber side devices, and information on the PON line and the higher-level line;
A control frame transmission / reception unit for transmitting / receiving a control frame to / from the plurality of subscriber-side devices accommodated for each of the plurality of station-side devices;
Using the amount of transmission buffer notified from each subscriber side device, the upstream PON line rate information of the subscriber side device held by the information management unit, and the higher side line rate information, the subscriber A traffic amount allocation calculating unit for calculating the data transmission amount in the upstream direction of the side device, and obtaining the data transmission start timing and the data transmission duration time to the PON line to which the subscriber side device is connected;
When the control frame transmission / reception unit receives a transmission request control frame including a transmission buffer amount from each of the subscriber side devices, the data transmission start timing and the data transmission duration time obtained by the communication amount allocation calculation unit are obtained. And a control unit that creates a transmission permission control frame including the control frame and transmits the control frame transmission / reception unit to the subscriber apparatus.
前記局側装置の前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームをそのまま透過する制御フレーム透過部で構成されることを特徴とする通信システム。 The communication system according to claim 1 or 2,
The control frame relay unit of the station side device includes a control frame transmission unit that transmits a control frame transmitted / received between the plurality of subscriber side devices and the communication device as it is. .
前記局側装置の前記制御フレーム中継部は、
前記複数の加入者側装置から受信した制御フレームを集約した集約制御フレームを生成して前記通信装置に送信する制御フレーム集約部と、
前記通信装置から受信した前記集約制御フレームを前記複数の各加入者側装置の制御フレームに分離して前記通信装置に送信する制御フレーム分離部と
で構成されることを特徴とする通信システム。 The communication system according to claim 1 or 2,
The control frame relay unit of the station side device,
A control frame aggregating unit that generates an aggregate control frame that aggregates control frames received from the plurality of subscriber-side devices and transmits the aggregated control frame to the communication device;
A control frame separating unit configured to separate the aggregate control frame received from the communication device into control frames of the plurality of subscriber-side devices and transmit the separated control frames to the communication device.
前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、
前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める
ことを特徴とする通信システム。 The communication system according to any one of claims 2 to 4,
The information management unit includes a transfer destination table that associates a higher-level line with the plurality of subscriber-side devices when there are a plurality of higher-level lines of the communication device;
The traffic volume allocation calculating unit includes a transmission buffer amount notified from each subscriber side device, an upstream PON line rate information of the subscriber side device held by the information management unit, and an upper side line rate information. And the transfer destination table to calculate the data transmission amount in the uplink direction of the subscriber side device, the data transmission start timing and the data transmission duration time to the PON line to which the subscriber side device is connected A communication system characterized in that
前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部を設けたことを特徴とする通信装置。 A subscriber-side device that connects a user terminal, a station-side device that accommodates a plurality of the subscriber-side devices via a PON line, and a plurality of the station-side devices that are transmitted and received according to the transfer destination of the higher-order line In a communication device that multiplexes and separates data,
A communication apparatus comprising a subscriber-side apparatus management unit that collectively manages the plurality of subscriber-side apparatuses accommodated for each of the plurality of station-side apparatuses.
前記加入者側装置管理部は、
前記複数の局側装置および前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、
前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、
前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、
前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部と
を有することを特徴とする通信装置。 The communication device according to claim 6.
The subscriber side device management unit
An information management unit that manages information on the plurality of station side devices and the plurality of subscriber side devices, and information on the PON line and the higher-level line;
A control frame transmission / reception unit for transmitting / receiving a control frame to / from the plurality of subscriber-side devices accommodated for each of the plurality of station-side devices;
Using the amount of transmission buffer notified from each subscriber side device, the upstream PON line rate information of the subscriber side device held by the information management unit, and the higher side line rate information, the subscriber A traffic amount allocation calculating unit for calculating the data transmission amount in the upstream direction of the side device, and obtaining the data transmission start timing and the data transmission duration time to the PON line to which the subscriber side device is connected;
When the control frame transmission / reception unit receives a transmission request control frame including a transmission buffer amount from each of the subscriber side devices, the data transmission start timing and the data transmission duration time obtained by the communication amount allocation calculation unit are obtained. And a control unit that creates a transmission permission control frame including the transmission permission control frame and transmits the control frame transmission / reception unit to the subscriber side device.
前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、
前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める
ことを特徴とする通信装置。 The communication device according to claim 7.
The information management unit includes a transfer destination table that associates a higher-level line with the plurality of subscriber-side devices when there are a plurality of higher-level lines of the communication device;
The traffic volume allocation calculating unit includes a transmission buffer amount notified from each subscriber side device, an upstream PON line rate information of the subscriber side device held by the information management unit, and an upper side line rate information. And the transfer destination table to calculate the data transmission amount in the uplink direction of the subscriber side device, the data transmission start timing and the data transmission duration time to the PON line to which the subscriber side device is connected A communication device characterized by:
前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームを中継する制御フレーム中継部を設けたことを特徴とする局側装置。 In a station side device that transmits / receives data between a plurality of subscriber side devices accommodated in a PON line and a communication device connected to a user side terminal, a communication device connected to a higher level line, and a PON line,
A station-side apparatus comprising a control frame relay unit that relays a control frame transmitted / received between the plurality of subscriber-side apparatuses and the communication apparatus.
前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームをそのまま透過する制御フレーム透過部で構成されることを特徴とする局側装置。 In the station side apparatus according to claim 9,
The station-side apparatus, wherein the control frame relay unit includes a control frame transmission unit that transmits a control frame transmitted / received between the plurality of subscriber-side apparatuses and the communication apparatus as it is.
前記制御フレーム中継部は、
前記複数の加入者側装置から受信した制御フレームを集約した集約制御フレームを生成して前記通信装置に送信する制御フレーム集約部と、
前記通信装置から受信した前記集約制御フレームを前記複数の各加入者側装置の制御フレームに分離して前記通信装置に送信する制御フレーム分離部と
で構成されることを特徴とする局側装置。 In the station side apparatus according to claim 9,
The control frame relay unit
A control frame aggregating unit that generates an aggregate control frame that aggregates control frames received from the plurality of subscriber-side devices and transmits the aggregated control frame to the communication device;
A station side device comprising: a control frame separation unit configured to separate the aggregate control frame received from the communication device into control frames of the plurality of subscriber side devices and transmit the separated control frames to the communication device.
前記複数の局側機能部毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部と
を有することを特徴とする通信装置。 A station-side function unit that accommodates a plurality of subscriber-side devices that connect user terminals via a PON line, and a multiplex of data that accommodates a plurality of the station-side function units and is transmitted and received according to the transfer destination of the higher-level line In a composite communication device having a demultiplexing unit that performs separation,
A communication apparatus comprising: a subscriber-side apparatus management unit that collectively manages the plurality of subscriber-side apparatuses accommodated for each of the plurality of station-side functional units.
前記加入者側装置管理部は、
前記複数の局側機能部に収容される前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、
前記複数の局側機能部に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、
前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、
前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部と
を有することを特徴とする通信装置。 The communication device according to claim 12, wherein
The subscriber side device management unit
An information management unit for managing information on the plurality of subscriber-side devices accommodated in the plurality of station-side function units, and information on the PON line and the upper-side line;
A control frame transmission / reception unit for transmitting / receiving a control frame to / from the plurality of subscriber-side devices accommodated in the plurality of station-side functional units;
Using the amount of transmission buffer notified from each subscriber side device, the upstream PON line rate information of the subscriber side device held by the information management unit, and the higher side line rate information, the subscriber A traffic amount allocation calculating unit for calculating the data transmission amount in the upstream direction of the side device, and obtaining the data transmission start timing and the data transmission duration time to the PON line to which the subscriber side device is connected;
When the control frame transmission / reception unit receives a transmission request control frame including a transmission buffer amount from each of the subscriber side devices, the data transmission start timing and the data transmission duration time obtained by the communication amount allocation calculation unit are obtained. And a control unit that creates a transmission permission control frame including the transmission permission control frame and transmits the control frame transmission / reception unit to the subscriber side device.
前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、
前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める
ことを特徴とする通信装置。 The communication apparatus according to claim 13.
The information management unit includes a transfer destination table that associates a higher-level line with the plurality of subscriber-side devices when there are a plurality of higher-level lines of the communication device;
The traffic volume allocation calculating unit includes a transmission buffer amount notified from each subscriber side device, an upstream PON line rate information of the subscriber side device held by the information management unit, and an upper side line rate information. And the transfer destination table to calculate the data transmission amount in the uplink direction of the subscriber side device, the data transmission start timing and the data transmission duration time to the PON line to which the subscriber side device is connected A communication device characterized by:
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