JP2012213238A - Station side line concentrator and access control method - Google Patents
Station side line concentrator and access control method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012213238A JP2012213238A JP2012174935A JP2012174935A JP2012213238A JP 2012213238 A JP2012213238 A JP 2012213238A JP 2012174935 A JP2012174935 A JP 2012174935A JP 2012174935 A JP2012174935 A JP 2012174935A JP 2012213238 A JP2012213238 A JP 2012213238A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- uplink
- passive optical
- user data
- pon
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複数の宅側装置が媒体を共有してデータの伝送を行なう媒体共有型通信であるPON(Passive Optical Network)に関し、特に、データをイーサネット(登録商標)フレームのまま伝送を行なうEPON(Ethernet(登録商標) PON)を複数回線収容し、上位ネットワーク(以下、アップリンクと呼ぶ。)に多重する局側集線装置、アクセス制御装置およびアクセス制御方法に関する。 The present invention relates to a PON (Passive Optical Network) that is a medium-shared communication in which a plurality of home-side devices share a medium and transmit data, and in particular, an EPON that transmits data as an Ethernet (registered trademark) frame. The present invention relates to a station side line concentrator, an access control apparatus, and an access control method that accommodate multiple lines (Ethernet (registered trademark) PON) and multiplex them on an upper network (hereinafter referred to as uplink).
近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。それに伴って、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)、FTTH(Fiber To The Home)などのブロードバンドアクセスが可能な装置も急速に普及してきている。 In recent years, the Internet has become widespread, and users can access various information on sites operated in various parts of the world and obtain the information. Along with this, devices capable of broadband access such as ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) and FTTH (Fiber To The Home) are rapidly spreading.
これに関連する先行技術として、下記の特許文献1および非特許文献1に開示された技術がある。特許文献1に開示された局側集線装置においては、バッファメモリ、受信部、送信部およびPON IFが、複数のPON伝送路A,B,…,Zのそれぞれに対応して設けられる。制御部は、PON伝送路A,B,…,Zを介して受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成し、PON伝送路A,B,…,Zへ送出する。
As prior art related to this, there are techniques disclosed in
また、非特許文献1には、EPONのアクセス制御プロトコル(MPCP(Multi-Point Control Protocol))やOAM(Operations, Administration and Maintenance)プロトコルが規定されており、MPCPメッセージによる新規宅側装置の登録方法、帯域割当要求、送信指示などが記載されている。
Non-Patent
図21は、特許文献1に開示された局側集線装置におけるアクセス制御方法の一例を示す図である。図21においては、PON回線1およびPON回線2からのユーザデータフレームを多重してアップリンクに送出する場合を示している。PON回線1におけるレーザオフ期間と、PON回線2におけるレーザオン期間とをオーバラップさせることにより、帯域を有効に利用するものである。
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of an access control method in the station-side line concentrator disclosed in
しかしながら、アップリンクにおいてPON回線1からのユーザデータフレームとPON回線2からのユーザデータフレームとの間には、PON回線2におけるレーザオン期間、同期期間、および管理用フレーム送出期間と同程度の未使用帯域が発生しており、帯域を十分に有効利用しているとは言えない。
However, in the uplink, the user data frame from the
また、たとえば、PON回線1の転送レートとPON回線2の転送レートとが異なる場合には、アップリンクにおける未使用帯域がさらに多く発生してしまうことになる。
For example, when the transfer rate of the
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、アップリンクにおいて帯域を有効に利用することが可能な局側集線装置、アクセス制御装置およびアクセス制御方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a station side line concentrator, an access control apparatus, and an access control method capable of effectively using a bandwidth in the uplink. That is.
本発明のある局面に従えば、複数の受動的光ネットワークを収容する局側集線装置であって、複数の受動的光ネットワークのそれぞれに接続される複数の受信手段と、複数の受信手段によって受信されたユーザデータが、アップリンクにおいて稠密に並ぶように複数の受動的光ネットワークからのユーザデータの送信タイミングを制御するインタフェース手段とを含む。 According to one aspect of the present invention, a station-side concentrator that accommodates a plurality of passive optical networks, the receiving means connected to each of the plurality of passive optical networks, and received by the plurality of receiving means Interface means for controlling the transmission timing of user data from a plurality of passive optical networks so that the arranged user data is densely arranged in the uplink.
インタフェース手段は、複数の受信手段によって受信されたユーザデータが、アップリンクにおいて稠密に並ぶように複数の受動的光ネットワークからのユーザデータの送信タイミングを制御するので、アップリンクにおいて帯域を有効に利用することが可能となる。 The interface means controls the transmission timing of user data from a plurality of passive optical networks so that user data received by a plurality of receiving means are densely arranged in the uplink, so that the bandwidth is effectively used in the uplink. It becomes possible to do.
好ましくは、インタフェース手段は、受信手段による受信タイミングとアップリンクへの送信タイミングとのずれが小さくなるように送信タイミングを制御する。 Preferably, the interface unit controls the transmission timing so that the difference between the reception timing by the reception unit and the transmission timing to the uplink is reduced.
インタフェース手段は、受信手段による受信タイミングとアップリンクへの送信タイミングとのずれが小さくなるように送信タイミングを制御するので、アップリンクの帯域をさらに有効に利用することが可能となる。 Since the interface means controls the transmission timing so that the difference between the reception timing by the reception means and the transmission timing to the uplink is small, the uplink band can be used more effectively.
さらに好ましくは、受動的光ネットワークのすべての上り転送レートとアップリンクの上り転送レートとが同じであり、インタフェース手段は、複数の受信手段が受信したユーザデータをバッファに蓄積せずに、スルーでアップリンクに送信する。 More preferably, all the uplink transmission rates of the passive optical network and the uplink uplink transmission rate are the same, and the interface means does not accumulate user data received by a plurality of receiving means in the buffer, and does not accumulate the user data. Send to uplink.
インタフェース手段は、複数の受信手段が受信したユーザデータをバッファに蓄積せずに、スルーでアップリンクに送信するので、バッファが不要となり、装置のコストを削減することが可能となる。 Since the interface means transmits user data received by a plurality of receiving means to the uplink through without being accumulated in the buffer, the buffer becomes unnecessary and the cost of the apparatus can be reduced.
さらに好ましくは、インタフェース手段は、第1の受動的光ネットワークのバースト信号と、第2の受動的光ネットワークのバースト信号とをオーバラップさせ、オーバラップする時間が、第2の受動的光ネットワークのバースト長からユーザデータフレーム期間およびレーザオフ期間に相当する時間を除いた時間の少なくとも一部となるように受信タイミングを制御する。 More preferably, the interface means overlaps the burst signal of the first passive optical network and the burst signal of the second passive optical network, and the time for the overlap is equal to the second passive optical network. The reception timing is controlled so as to be at least a part of the time excluding the time corresponding to the user data frame period and the laser off period from the burst length.
インタフェース手段は、第1の受動的光ネットワークのバースト信号と、第2の受動的光ネットワークのバースト信号とをオーバラップさせ、オーバラップする時間が、第2の受動的光ネットワークのバースト長からユーザデータフレーム期間およびレーザオフ期間に相当する時間を除いた時間の少なくとも一部となるように受信タイミングを制御するので、アップリンクにおいてユーザデータフレームを連続して送信することが可能となる。 The interface means overlaps the burst signal of the first passive optical network with the burst signal of the second passive optical network, and the overlap time is determined from the burst length of the second passive optical network by the user. Since the reception timing is controlled to be at least a part of the time excluding the time corresponding to the data frame period and the laser off period, it is possible to continuously transmit user data frames in the uplink.
さらに好ましくは、複数の受動的光ネットワークの中でアップリンクの上り転送レートよりも上り転送レートが遅い宅側装置を含む受動的光ネットワークがあり、インタフェース手段は、アップリンクよりも上り転送レートが遅い宅側装置からのユーザデータをアップコンバートしてアップリンクに送信する際、上り転送レートが遅い宅側装置からのユーザデータの最後が、アップコンバートしてアップリンクに送信されるユーザデータの最後よりも早くなるように受信タイミングを制御する。 More preferably, there is a passive optical network including a home-side device having an uplink transfer rate slower than an uplink uplink transfer rate among a plurality of passive optical networks, and the interface means has an uplink transfer rate higher than that of the uplink. When user data from a late home device is up-converted and transmitted to the uplink, the end of user data from the home device with a slow uplink transfer rate is the last of user data that is up-converted and sent to the uplink The reception timing is controlled so as to be earlier.
複数の受動的光ネットワークの中でアップリンクの上り転送レートよりも上り転送レートが遅い宅側装置を含む受動的光ネットワークがあり、インタフェース手段は、アップリンクよりも上り転送レートが遅い宅側装置からのユーザデータをアップコンバートしてアップリンクに送信する際、上り転送レートが遅い宅側装置からのユーザデータの最後が、アップコンバートしてアップリンクに送信されるユーザデータの最後よりも早くなるように受信タイミングを制御するので、アップリンクの帯域をさらに有効に利用することが可能となる。 There is a passive optical network including a home-side device having an uplink transfer rate slower than an uplink uplink transfer rate among a plurality of passive optical networks, and the interface unit is a home-side device having an uplink transfer rate slower than the uplink. When user data from is up-converted and transmitted to the uplink, the end of user data from the home side device having a low uplink transfer rate is earlier than the end of user data that is up-converted and transmitted to the uplink As described above, the reception timing is controlled as described above, so that the uplink band can be used more effectively.
さらに好ましくは、インタフェース手段は、第1の受動的光ネットワークのバースト信号と、第2の受動的光ネットワークのバースト信号とをオーバラップさせ、オーバラップする時間が、第2の受動的光ネットワークのバースト長からユーザデータフレームをアップリンク速度で伝送するのに要する時間およびレーザオフ期間に相当する時間を除いた時間の少なくとも一部となるように受信タイミングを制御する。 More preferably, the interface means overlaps the burst signal of the first passive optical network and the burst signal of the second passive optical network, and the time for the overlap is equal to the second passive optical network. The reception timing is controlled so as to be at least a part of the time excluding the time required to transmit the user data frame at the uplink speed and the time corresponding to the laser off period from the burst length.
インタフェース手段は、第1の受動的光ネットワークのバースト信号と、第2の受動的光ネットワークのバースト信号とをオーバラップさせ、オーバラップする時間が、第2の受動的光ネットワークのバースト長からユーザデータフレームをアップリンク速度で伝送するのに要する時間およびレーザオフ期間に相当する時間を除いた時間の少なくとも一部となるように受信タイミングを制御するので、アップリンクにおいてユーザデータフレームを連続して送信することが可能となる。 The interface means overlaps the burst signal of the first passive optical network with the burst signal of the second passive optical network, and the overlap time is determined from the burst length of the second passive optical network by the user. The reception timing is controlled to be at least a part of the time excluding the time required to transmit the data frame at the uplink speed and the time corresponding to the laser off period, so that user data frames are continuously transmitted in the uplink. It becomes possible to do.
本発明の別の局面に従えば、複数の受動的光ネットワークからのユーザデータの受信タイミングを制御するアクセス制御装置であって、複数の受動的光ネットワークから受信されたユーザデータが、アップリンクにおいて稠密に並ぶように複数の受動的光ネットワークからのユーザデータの送信タイミングを制御する手段と、送信タイミングを含んだグラントを受動的光ネットワークに接続される宅側装置に送信指示する手段とを含む。 According to another aspect of the present invention, an access control apparatus for controlling reception timing of user data from a plurality of passive optical networks, wherein user data received from the plurality of passive optical networks is transmitted in the uplink. Means for controlling the transmission timing of user data from a plurality of passive optical networks so as to be densely arranged, and means for instructing transmission of a grant including the transmission timing to a home-side apparatus connected to the passive optical network .
本発明のさらに別の局面に従えば、複数の受動的光ネットワークからのユーザデータの受信タイミングの制御をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラムであって、複数の受動的光ネットワークから受信されたユーザデータが、アップリンクにおいて稠密に並ぶように複数の受動的光ネットワークからのユーザデータの送信タイミングを制御するステップと、送信タイミングを含んだグラントを受動的光ネットワークに接続される宅側装置に送信指示するステップとをコンピュータに実行させる。 According to still another aspect of the present invention, a computer program for causing a computer to control reception timing of user data from a plurality of passive optical networks, received from the plurality of passive optical networks. A step of controlling the transmission timing of user data from a plurality of passive optical networks so that the user data is densely arranged in the uplink, and a grant including the transmission timing to a home device connected to the passive optical network And causing the computer to execute a step of instructing transmission.
本発明のある局面によれば、インタフェース手段は、複数の受信手段によって受信されたユーザデータが、アップリンクにおいて稠密に並ぶように複数の受動的光ネットワークからのユーザデータの送信タイミングを制御するので、アップリンクにおいて帯域を有効に利用することが可能となる。 According to an aspect of the present invention, the interface unit controls the transmission timing of the user data from the plurality of passive optical networks so that the user data received by the plurality of receiving units is densely arranged in the uplink. Thus, it is possible to effectively use the bandwidth in the uplink.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態における局側集線装置におけるアクセス制御方法の一例を説明するための図である。本実施の形態においては、PON回線1のユーザデータフレーム送出期間と、PON回線2のレーザオン期間、同期期間、レポートフレーム送出期間および管理用フレーム送出期間とがオーバラップするようにアクセス制御を行うものである。これによって、PON回線1からのユーザデータフレームと、PON回線2からのユーザデータフレームとが連続してアップリンクに送出されるようになる。ここで、連続して(または稠密に)とは、最小IFG以上、最大オーバヘッド未満の間隔をもってアップリンク上に送出されることをいう。最大オーバヘッド時間は、レーザオン期間、同期期間、レポートフレームおよび管理フレーム送出期間に相当する時間のことである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of an access control method in the station-side line concentrator according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, access control is performed so that the user data frame transmission period of the
なお、図1においては同期期間の後にレポートフレーム、管理用フレーム、ユーザフレームの順に宅側装置から送信されるとしているが、フレームの順序は任意である。PON回線2のバースト長(時間)からIFGおよびプリアンブルを含むユーザデータフレーム期間とレーザオフ期間に相当する時間を除いた時間だけオーバラップするようにアクセス制御を行えばよい。この場合、前後のバースト間でユーザデータフレームがオーバラップするかもしれないが、後述のFIFOで遅延調整した上でアップリンクに配置するので、ユーザデータフレームの衝突を回避できる。また、オーバラップさせる時間は上記例を最大として、それ以下の時間としてもよい。 In FIG. 1, the report frame, the management frame, and the user frame are transmitted in this order after the synchronization period, but the order of the frames is arbitrary. Access control may be performed so as to overlap by a time excluding the time corresponding to the laser data off period and the user data frame period including IFG and preamble from the burst length (time) of the PON line 2. In this case, the user data frames may overlap between the previous and next bursts, but the user data frames are prevented from colliding because they are arranged in the uplink after delay adjustment by a FIFO described later. In addition, the overlapping time may be a time shorter than the maximum in the above example.
図2は、本発明の第1の実施の形態における局側集線装置の構成例を示すブロック図である。この局側集線装置は、アップリンクIF(Interface)部1と、N個のPON IF部2とを含む。なお、図2においてN=16とし、16のPON回線i(i=1〜16)が集線される構成としているが、PON回線の数はこれに限定されるものではない。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the station-side line concentrator according to the first embodiment of the present invention. This station side concentrator includes an uplink IF (Interface)
PON回線は、Passive(受動的)であることに限定されない。一般には分岐を光カプラで行うが、能動的な光スイッチで代替してもよい。ここでのPON回線はMPCPによって複数の宅側装置を収容する回線という意味である。 The PON line is not limited to Passive. In general, branching is performed by an optical coupler, but an active optical switch may be used instead. Here, the PON line means a line that accommodates a plurality of home devices by MPCP.
アップリンクが10GE(10ギガビットイーサネット(登録商標))であり、PON回線が10GEPON(10ギガビットイーサネット(登録商標)PON)である場合について説明するが、アップリンクがGE(ギガビットイーサネット(登録商標))であり、PON回線がGEPON(ギガビットイーサネット(登録商標)PON)であってもよい。 The case where the uplink is 10GE (10 Gigabit Ethernet (registered trademark)) and the PON line is 10GEPON (10 Gigabit Ethernet (registered trademark) PON) will be described. The uplink is GE (Gigabit Ethernet (registered trademark)). The PON line may be GEPON (Gigabit Ethernet (registered trademark) PON).
アップリンクIF部1は、アップリンクおよび各PON回線の上りアクセス制御を行なうアクセス制御部11と、アップリンクとの間でフレームの送受信を行なうアップリンク送受信部12と、アップリンク送受信部12によって受信された下り信号を各PON IF部2へ出力するDEMUX13と、各PON IF部2からの上り信号を多重してアップリンク送受信部12へ出力する集線部14とを含む。
The uplink IF
また、PON IF部2は、PON回線との間で信号の送受信を行なうPON送受信部22と、PON回線に接続される宅側装置とのデータリンクを終端するとともにアップリンクへの主信号の中継を行なうPON通信部21とを含む。
The PON IF unit 2 terminates the data link between the PON transmission /
DEMUX13は、アップリンク送受信部12によって受信された下り信号を各PON
IF部2へ出力する。DEMUX13は、アップリンク送受信部12からの下り信号をそのまま各PON IF部2に送出するようにしてもよいし、下りフレームの内容を解析してフレームの送信先を識別し、選択的にPON IF部2に送出するようにしてもよい。識別方法としては、VLAN(Virtual Local Area Network)タグで識別するようにしてもよいし、MAC(Media Access Control)アドレスで識別するようにしてもよい。
The
Output to the IF unit 2. The
集線部14は、4回線を多重する複数の4to1MUX31によって構成され、この複数の4to1MUX31を多段接続することにより所望の多重数Nを実現するものである。本実施の形態においては、5つの4to1MUX14を多段接続することにより16to1MUXを実現している。
The
図3は、4to1MUX31の構成例を示すブロック図である。この4to1MUX31は、各PON IF部2に接続される4つの入力部41と、各入力部41に接続される4つのFIFO(First In First Out)42と、各FIFO42からフレーム蓄積量の通知を受け、FIFO42に蓄積されたフレームの出力を制御するMUX制御部43と、マルチプレクサ44と、マルチプレクサ44からのフレームを次段の4to1MUX31またはアップリンク送受信部12に出力する出力部45とを含む。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the
入力部41は、PON IF部2からの高速なシリアル信号を低速なパラレルの内部信号に変換してFIFO42に蓄積する。内部信号は、64ビット、156.25Mbpsとすることができる。FIFO42は、フレームの蓄積状況をMUX制御部43に通知する。
The
MUX制御部43は、FIFO43の状態を監視しており、フレームが蓄積されているFIFO2から排他的にフレームを取り出し、マルチプレクサ44を制御しながら出力部45に出力する。
The
出力部45は、マルチプレクサ44から受けたフレームを高速なシリアル信号、たとえばXAUI(10Gbps Attachment Unit Interface)信号に変換して出力する。
The
後述のように、アクセス制御部11は、PON回線の上り信号をそのままスルーしてアップリンクに出力できるようにアクセス制御を行なっているので、FIFOの容量は少なくてもよい。すなわち、このFIFOは、精度に依存するぶれやバースト内でのユーザデータフレームの配置の差などによる一時的な衝突を回避したり、入出力間におけるクロック周波数の微小なずれを吸収したりするものである。なお、アクセス制御部11がPON回線間の割当間隔に余裕を持たせるようにすれば、4To1MUX31のFIFO42およびMUX制御部43を削除し入力部41からマルチプレクサ44へスルーする構成も可能である。このとき、マルチプレクサ44は入力部41が制御するか、単に論理和のようなものでよい(データを出力しない期間は論理0の信号を出力する。)。
As will be described later, since the
PON通信部21とアクセス制御部11とは制御線で接続されており、MPCPフレームの送受信はPON通信部21が行なうが、MPCPメッセージはPON通信部21をスルーし、アクセス制御部11が終端する。このとき、PON受信時のタイムスタンプ追加やPON送信時のタイムスタンプ上書きをPON通信部21で行なうようにしてもよい。そうすることにより、RTTやタイムスタンプドリフトがアクセス制御部11の内部処理遅延に依存しなくなり、より正確となる。なお、アクセス制御部11と各PON通信部21とは共通の時計を有しているものとする。
The
図4は、アクセス制御部11をソフトウェアで実現する場合の構成例を示す図である。なお、このアクセス制御部11をハードウェアによって実現してもよいことは言うまでもない。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example when the
このアクセス制御部11は、CPU(Central Processing Unit)51と、ROM(Read Only Memory)52と、RAM(Random Access Memory)53と、共有メモリ54と、入出力部55と、時計タイマ56とを含む。
The
CPU51がROM52に記憶されたアクセス制御プログラムを実行することにより、アクセス制御部11の機能が実現される。また、RAM53は、アクセス制御を行なう際に使用される各種情報を保持する。この各種情報の詳細は後述する。
The function of the
入出力部55は、PON IF部2に接続され、メッセージの入出力を制御する。入出力部55は、PON IF部2によって受信されたメッセージ信号を入力すると内部形式に変換し、共有RAM54の入力メッセージキュー(Qin)に追加する。このとき、Qinが空の状態から空でない状態になると、CPU51に対して割込みをかける。
The input /
また、入出力部55は、CPU51からの指示に応じて共有RAM54内の出力メッセージキュー(Qeg)に蓄積されたメッセージをPON IF部2に出力する。
Further, the input /
時計タイマ56は、現在時刻(ctime)を計時する時計としての機能と、所定時間をカウントするカウンタの機能とを有している。時計タイマ56のctimeの値は、CPU51によって参照される。
The
時計タイマ56は、後述するディスカバリタイマ(TD)およびロジカルリンクタイマ(TLij:i=1,2,…,N:j∈{PON IF iのLLID})として機能する場合には、カウント値がCPU51によって設定された値になると、CPU51に割込みをかけてカウントアウトを通知する。
When the
図5〜図15は、アクセス制御部11の処理手順を説明するためのフローチャートである。ここで、RAM53に保持される各種情報について説明する。
5 to 15 are flowcharts for explaining the processing procedure of the
最終割当時刻(TEi:i=1,2,…,N)は、レーザオフ期間(Toff)とレーザオン期間(Ton)とのオーバラップを前提としており、グラント期間の最終時刻からToff分を差し引いた時刻である。図1においては、たとえばPON回線1のユーザデータフレームの終了時刻(レーザオフの開始時刻)が最終割当時刻となる。この最終割当時刻は、RAM53内にN個のPON IF毎に保持される。
The final allocation time (TEi: i = 1, 2,..., N) is based on an overlap between the laser off period (Toff) and the laser on period (Ton), and is the time obtained by subtracting Toff minutes from the final time of the grant period. It is. In FIG. 1, for example, the end time (laser-off start time) of the user data frame of the
グラント期間に最終フレーム後の最小IFG(フレーム間ギャップ)が含まれない場合には、最終割当時刻に最小IFGを加える。なお、オーバラップしないことを前提として、Toffを差し引かないようにしてもよい。 When the grant period does not include the minimum IFG (inter-frame gap) after the last frame, the minimum IFG is added to the final allocation time. Note that Toff may not be deducted on the assumption that there is no overlap.
全体最終割当時刻(TEz)は、RAM53内にただ1つだけ保持される時刻であり、基本的には最後に割り当てたPON IF kの最終割当時刻であるが、例外もあり得る。この例外については、後述する。
The total final allocation time (TEz) is a time when only one is held in the
ディスカバリ順リスト(dLST)は、ディスカバリ処理を行なうPON IFの順序をリスト形式で保持するものであり、たとえば1→2→…→N→1などのように設定される。 The discovery order list (dLST) holds the order of the PON IFs for performing the discovery process in a list format, and is set as 1 → 2 →... → N → 1, for example.
ロジカルリンク情報(LLTij:i=1,2,…,N:j∈{PON IF iのLLID})は、ロジカルリンク毎にテーブル形式でRAM53内に保持される情報であり、ロジカルリンク状態(LLstat)、レポート状態(RPstat)、管理フレーム用レポート情報(RPm)、ユーザデータ用レポート情報(RPu)、およびRTT(Round Trip Time)情報を含む。レポート情報は、簡単には最新のレポートを反映するものでよいが、キュー形式になっていてもよい。
The logical link information (LLTij: i = 1, 2,..., N: jε {LLID of PON IF i}) is information held in the
ロジカルリンク状態(LLstat)は、ロジカルリンクの状態を示す情報であり、未登録、登録中、登録済の状態がある。 The logical link status (LLstat) is information indicating the status of the logical link, and includes unregistered, registered, and registered status.
レポート状態(RPstat)は、当該ロジカルリンクのレポートが有効であるか、無効であるかを示す情報である。 The report state (RPstat) is information indicating whether the report of the logical link is valid or invalid.
管理フレーム用レポート情報(RPm)は、レポートされた管理用フレームの送出に要する時間を示す情報である。 The management frame report information (RPm) is information indicating the time required for sending out the reported management frame.
ユーザデータ用レポート情報(RPu)は、レポートされたユーザデータフレームの送出に要する時間を示す情報である。 The user data report information (RPu) is information indicating the time required to transmit the reported user data frame.
アクセス制御部11には、PON IF間の割当順と、PON IF内でのロジカルリンクの割当順とが与えられている。割当順は、単純なラウンドロビンでもよいが、重みを考慮したラウンドロビン、割当周期を差別化するために階層化したラウンドロビン、帯域計算に基づき割当て過ぎたロジカルリンクに対する割当をスキップするもの、などであってもよい。
The
割当順については、一般的なスケジューリング技術として体系化されており、本発明は特定のスケジューリング技術には依存しない。ただし、同一のPON IFへの割当を連続させないようにすることで、本発明の効果を高めることができる。 The allocation order is organized as a general scheduling technique, and the present invention does not depend on a specific scheduling technique. However, the effect of the present invention can be enhanced by avoiding consecutive assignments to the same PON IF.
また、本発明は、割当を行なうタイミングとは無関係であり、レポートフレームを受信する度に割当を行なうようにしてもよいし、レポートフレームを集中的に集めてから割当を行なうようにしてもよい。 Further, the present invention is independent of the timing of allocation, and may be allocated every time a report frame is received, or may be allocated after collecting report frames in a concentrated manner. .
図5は、アクセス制御部11の初期化処理の手順を説明するためのフローチャートである。まず、入力メッセージキューQinおよび出力メッセージキューQegを空にし、ロジカルリンク情報LLTij(i=1,2,…,N:j∈{PON IF iのLLID})をすべてNULLにし、最終割当時刻TEiをすべて現在時刻ctimeにし、全体最終割当時刻TEzをctimeにし、ディスカバリ順リストdLSTに1→2→…→N→1を設定する(S11)。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the procedure of the initialization process of the
次に、ディスカバリタイマTDに、ディスカバリ周期discovery_intervalをNで割った値を設定する(S12)。このTDは、NのPON回線に対して順番にディスカバリ処理を行なうときの間隔であり、TDが経過する毎に次のPON回線のディスカバリ処理を行なう。 Next, a value obtained by dividing the discovery cycle discovery_interval by N is set in the discovery timer TD (S12). This TD is an interval when the discovery process is sequentially performed for N PON lines, and the discovery process for the next PON line is performed every time TD elapses.
次に、割込みが入るまで待機する(S13)。割込みが入ると(S13,Yes)、割込み処理ルーチンに移る(S14)。 Next, the process waits until an interrupt occurs (S13). When an interrupt occurs (S13, Yes), the process proceeds to an interrupt processing routine (S14).
図6は、割込み処理ルーチンの手順を説明するためのフローチャートである。まず、割込みの種類によって分岐する(S21)。割込みがQiが空でないことを示す場合には(S21,Qin非空)、メッセージ受信処理に移る(S22)。割込みがTDのカウントアウトを示す場合には(S21,TD満了)、ディスカバリ処理に移る(S23)。また、割込みがTLijのカウントアウトを示す場合には(S21,TLij満了)、タイムアウト処理に移る(S24)。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the procedure of the interrupt processing routine. First, the process branches depending on the type of interrupt (S21). If the interrupt indicates that Qi is not empty (S21, Qin is not empty), the process proceeds to message reception processing (S22). If the interrupt indicates TD countout (S21, TD expires), the process proceeds to discovery processing (S23). On the other hand, when the interrupt indicates the count out of TLij (S21, TLij has expired), the process proceeds to timeout processing (S24).
なお、割込みの優先順位は、Qinが空でない場合の割込みが最も高く、TD満了、TLij満了の順に低くなるものとする。 Note that the priority of interrupts is highest when Qin is not empty, and becomes lower in the order of TD expiration and TLij expiration.
図7は、ディスカバリ処理の手順を説明するためのフローチャートである。まず、dLSTの先頭をkとすると、PON IF kに対するディスカバリゲートメッセージを構成し、Qegに入れる。このとき、開始時刻はTEkまたは現在時刻の遅いほうを基準とする(S31)。 FIG. 7 is a flowchart for explaining the procedure of the discovery process. First, assuming that the head of dLST is k, a discovery gate message for PON IF k is constructed and placed in Qeg. At this time, the start time is based on TEk or the later of the current time (S31).
次に、ディスカバリ期間の終わりを新しいTEkとし、dLSTを次のPON IF部に進める(S32)。そして、ディスカバリタイマTDをセットし(S33)、処理を終了する。 Next, the end of the discovery period is set as a new TEk, and dLST is advanced to the next PON IF unit (S32). Then, the discovery timer TD is set (S33), and the process ends.
図8は、タイムアウト処理の手順を説明するためのフローチャートである。まず、LLTijのLLstatが登録中であるか否かを判定する(S41)。登録中でなければ(S41,No)、LLTijにタイムアウト情報を記録する。そして、過去のタイムアウト情報を参照して、所定期間内におけるタイムアウト数TOCijを求める。ここで、最大許容値をTOCmaxとする(S42)。 FIG. 8 is a flowchart for explaining the procedure of the timeout process. First, it is determined whether LLstat of LLTij is being registered (S41). If not registered (S41, No), the time-out information is recorded in LLTij. Then, the number of timeouts TOCij within a predetermined period is obtained with reference to the past timeout information. Here, the maximum allowable value is TOCmax (S42).
次に、TOCijとTOCmaxとを比較し、TOCijがTOCmax以下であれば(S43,No)、図9に示すTOCn処理に移る。また、TOCijがTOCmaxよりも大きければ(S43、Yes)、デレジスタ処理が行なわれる(S44)。 Next, TOCij and TOCmax are compared. If TOCij is equal to or lower than TOCmax (S43, No), the process proceeds to TOCn processing shown in FIG. If TOCij is larger than TOCmax (S43, Yes), deregister processing is performed (S44).
ステップS41において、LLTijのLLstatが登録中であれば(S41,Yes)、デレジスタ処理が行なわれる(S44)。 In step S41, if the LLstat of LLTij is being registered (S41, Yes), deregister processing is performed (S44).
図9は、TOCn処理の手順を説明するためのフローチャートである。まず、PON IF iのLLIDjに対するゲートメッセージを構成し、Qegに入れる。このとき、レポート強制フラグを立ててレポート強制指示を行なう。また、開始時刻はTEiまたは現在時刻を基準とし、グラント長はレポートフレームのみを送信できる量とする(S51)。 FIG. 9 is a flowchart for explaining the procedure of the TOCn process. First, a gate message for LLIDj of PON IF i is constructed and placed in Qeg. At this time, a report compulsory instruction is issued by setting a report compulsory flag. The start time is based on TEi or the current time, and the grant length is an amount that can transmit only a report frame (S51).
そして、当該グラントのレーザオフの始まりを新しいTEiとし、これにある程度のずれ時間を見込んだ時刻をタイマTLijにセットして(S52)、処理を終了する。 Then, the start of laser off of the grant is set as a new TEi, and a time when a certain amount of deviation time is expected is set in the timer TLij (S52), and the process is terminated.
図10は、メッセージ受信処理の手順を説明するためのフローチャートである。なお、宅側装置がメッセージに記録したタイムスタンプをT1とし、PON通信部21がメッセージの受信時に追加したタイムスタンプをT2とする。
FIG. 10 is a flowchart for explaining the procedure of the message reception process. Note that the time stamp recorded in the message by the home side device is T1, and the time stamp added by the
まず、Qinから先頭メッセージを取り出し(S61)、メッセージの種別がレジスタ要求であれば(S62,レジスタ要求)、レジスタ要求処理を行なう(S63)。メッセージの種別がレジスタ確認であれば(S62,レジスタ確認)、レジスタ確認処理を行なう(S64)。 First, the head message is extracted from Qin (S61), and if the message type is a register request (S62, register request), register request processing is performed (S63). If the message type is register confirmation (S62, register confirmation), register confirmation processing is performed (S64).
メッセージの種別がデレジスタ要求であれば(S62,デレジスタ要求)、デレジスタ処理を行なう(S65)。メッセージの種別がレポートであれば(S62,レポート)、レポート受信処理を行ない(S66)、帯域割当処理を行なう(S67)。 If the message type is a deregister request (S62, deregister request), deregister processing is performed (S65). If the message type is a report (S62, report), a report reception process is performed (S66), and a bandwidth allocation process is performed (S67).
ステップS63〜S65またはS67の処理が終了すると、Qinが空か否かを判定する(S68)。Qinが空でなければ(S68,No)、ステップS61に戻って以降の処理を行なう。また、Qinが空であれば(S68,Yes)、処理を終了する。 When the process of steps S63 to S65 or S67 ends, it is determined whether or not Qin is empty (S68). If Qin is not empty (S68, No), the process returns to step S61 to perform the subsequent processing. If Qin is empty (S68, Yes), the process is terminated.
図11は、レジスタ要求処理の手順を説明するためのフローチャートである。なお、このレジスタ要求は、PON IF iのMACアドレスがmの宅側装置からの要求とする。 FIG. 11 is a flowchart for explaining the procedure of the register request process. Note that this register request is a request from a home-side device whose MAC address of PON IF i is m.
まず、レジスタ要求があった本PON IFに対して新しいLLIDを割り当て、LLIDjとする。そして、LLTijのLLstatに登録中を設定し、RPstatをNULLにし、RTTに(T2−T1)を設定する(S71)。 First, a new LLID is assigned to this PON IF for which a register request has been made, and is set as LLIDj. Then, registering is set in LLstat of LLTij, RPstat is set to NULL, and (T2-T1) is set in RTT (S71).
次に、PON IF iに対するレジスタメッセージを構成し、Qegに入れる。このとき、DA(Destination Address)をmとし、LLIDをjとする(S72)。なお、このLLIDはレジスタメッセージ内に記載し宅側装置へ通知するものであって、フレームのヘッダ部分に記載するLLIDはブロードキャストLLIDである。 Next, a register message for PON IF i is constructed and placed in Qeg. At this time, DA (Destination Address) is m, and LLID is j (S72). This LLID is described in a register message and notified to the home side device, and the LLID described in the header portion of the frame is a broadcast LLID.
次に、PON IF i、LLIDjに対するゲートメッセージを構成し、Qegに入れる。このとき、開始時刻はTEiまたは現在時刻を基準とする。また、グラント長はレジスタ確認フレームだけを送信できる量とする(S73)。 Next, a gate message for PON IF i, LLIDj is constructed and placed in Qeg. At this time, the start time is based on TEi or the current time. Further, the grant length is set to an amount capable of transmitting only the register confirmation frame (S73).
最後に、当該グラントのレーザオフの始まりを新しいTEiとし、これにある程度ぶれ時間を見込んだ時刻をタイマTLijにセットして(S74)、処理を終了する。 Finally, the start of laser off of the grant is set as a new TEi, and a time when a certain amount of blur time is expected is set in the timer TLij (S74), and the process is terminated.
図12は、レジスタ確認処理の手順を説明するためのフローチャートである。まず、RTTの再計算を行ない、当該ロジカルリンクのRTT更新処理を行なう。このとき、ドリフトが規定値を超える場合(S81,NG)、処理を終了する。 FIG. 12 is a flowchart for explaining the procedure of the register confirmation process. First, RTT is recalculated and RTT update processing of the logical link is performed. At this time, if the drift exceeds the specified value (S81, NG), the process is terminated.
また、ドリフトが規定値以内であれば(S81,OK)、LLTijのLLstatを登録済みにし、PON IF i、LLIDjに対するゲートメッセージを構成し、Qegに入れる。このとき、レポート強制フラグを立ててレポート強制指示を行なう。また、開始時刻はTEiまたは現在時刻を基準とする。好ましくは、過去の予約順を参照して同じPON IFを間隔が開いた位置に配置するほうがよい。そして、グラント長はレポートフレームのみを送信できる量とする(S82)。 If the drift is within the specified value (S81, OK), LLstat of LLTij is registered, a gate message for PON IF i, LLIDj is constructed, and is put in Qeg. At this time, a report compulsory instruction is issued by setting a report compulsory flag. The start time is based on TEi or the current time. Preferably, it is better to arrange the same PON IF at a position where an interval is opened with reference to the past reservation order. The grant length is set so that only the report frame can be transmitted (S82).
次に、当該グラントのレーザオフの始まりを新しいTEiとし、これにある程度ぶれ時間を見込んだ時刻にタイマTLijをセットし(S83)、処理を終了する。 Next, the start of laser off of the grant is set as a new TEi, and a timer TLij is set at a time when a certain amount of blur time is expected (S83), and the process is terminated.
図13は、デレジスタ処理の手順を説明するためのフローチャートである。なお、PON IF i、LLIDjをデレジスタするものとする。まず、PON IF i、LLIDjに対するデレジスタメッセージを構成し、Qegに入れる(S91)。そして、LLTijのLLstatをNULLにし(S92)、処理を終了する。 FIG. 13 is a flowchart for explaining the procedure of the deregister process. Note that PON IF i and LLIDj are deregistered. First, a deregister message for PON IF i, LLIDj is constructed and placed in Qeg (S91). Then, LLstat of LLTij is set to NULL (S92), and the process ends.
図14は、レポート受信処理の手順を説明するためのフローチャートである。なお、PON IF i、LLIDjからのレポートを受信するものとする。まず、RTTの再計算を行ない、当該ロジカルリンクのRTT更新処理を行なう。このとき、ドリフトが規定値を超える場合(S101,NG)、処理を終了する。 FIG. 14 is a flowchart for explaining the procedure of the report reception process. It is assumed that a report from PON IF i, LLIDj is received. First, RTT is recalculated and RTT update processing of the logical link is performed. At this time, if the drift exceeds the specified value (S101, NG), the process is terminated.
また、ドリフトが規定値以内であれば(S101,OK)、LLTijのRPstatを有効にし、RPmを管理フレーム用レポートキューqueue0_reportに更新し、RPuをユーザフレーム用レポートキューqueueK_reportの合計に更新し(S102),処理を終了する。 If the drift is within the specified value (S101, OK), RPstat of LLTij is validated, RPm is updated to the management frame report queue queue0_report, and RPu is updated to the total of the user frame report queue queueK_report (S102). ), The process is terminated.
図15は、RTT更新処理の手順を説明するためのフローチャートである。まず、新たなRTTを(T2−T1)に更新し(S111)、新たなRTTと元のRTTとの差がドリフトの最大値DRIFTmaxより大きいか否かを判定する(S112)。 FIG. 15 is a flowchart for explaining the procedure of the RTT update process. First, the new RTT is updated to (T2-T1) (S111), and it is determined whether or not the difference between the new RTT and the original RTT is greater than the maximum drift value DRIFTmax (S112).
新たなRTTと元のRTTとの差がDRIFTmax以下であれば(S112,No)、LLTijのRTTに新たなRTTを設定し(S113)、RTT更新処理が成功したものとする(OK)。新たなRTTと元のRTTとの差がDRIFTmaxよりも大きければ(S112,Yes)、デレジスタ処理を行ない(S114)、RTT処理が失敗したものとする(NG)。 If the difference between the new RTT and the original RTT is equal to or less than DRIFTmax (S112, No), a new RTT is set for the LTTij RTT (S113), and the RTT update process is assumed to be successful (OK). If the difference between the new RTT and the original RTT is greater than DRIFTmax (S112, Yes), deregister processing is performed (S114), and it is assumed that the RTT processing has failed (NG).
図16は、帯域割当処理の手順を説明するためのフローチャートである。なお、PON IF i、LLIDjに帯域を割り当てるものとする。まず、LLTijの管理用フレーム送出に必要な時間RPmとレポートフレーム送出に必要な時間REPORT_lengthとの和をMLとし、LLTijのユーザデータフレーム送出に必要な時間RPuをULとし、バースト先頭のオーバヘッド時間(レーザオン期間Ton+同期期間SyncTime)をOVLとする。そして、ML、UL、OVLおよびToffの和と、グラント長の上限値GLmaxとの小さい方の値をグラント長GLとする。 FIG. 16 is a flowchart for explaining the procedure of the bandwidth allocation process. It is assumed that a bandwidth is allocated to PON IF i and LLIDj. First, the sum of the time RPm required for sending the LLTij management frame and the time REPORT_length required for sending the report frame is ML, the time RPu required for sending the user data frame of LLTij is UL, and the overhead time at the beginning of the burst ( Laser on period Ton + synchronization period SyncTime) is set to OVL. Then, the smaller value of the sum of ML, UL, OVL and Toff and the upper limit value GLmax of the grant length is set as the grant length GL.
全体最終割当時刻TEzからOVLおよびMLを差し引いた時刻をTSzとする。PON IF iの最終割当時刻TEiとバーストギャップburst_gapとの和をTSiとする。また、現在時刻ctimeとRTTと宅側装置の処理時間proc_timeとの和をTScとする。そして、TSz、TSiおよびTScの中で最も遅い時刻をTSとする(S121)。 A time obtained by subtracting OVL and ML from the overall final allocation time TEz is defined as TSz. Let TSi be the sum of the final allocation time TEi of PON IF i and the burst gap burst_gap. Also, let TSc be the sum of the current time ctime, RTT, and the processing time proc_time of the home device. The latest time among TSz, TSi and TSc is set as TS (S121).
次に、TSから現在時刻ctimeを差し引いた時間と、グラントが先行しすぎることを防ぐためのシステム定数TooFarとを比較する(S122)。TS−ctimeがTooFarよりも小さくなければ(S122,No)、TS−ctimeがTooFarよりも大きくなるまでウェイトまたはスリープを行ない(S123)、ステップS121に戻って以降の処理を繰り返す。 Next, the time obtained by subtracting the current time ctime from the TS is compared with the system constant TooFar for preventing the grant from leading too far (S122). If TS-ctime is not smaller than TooFar (S122, No), the process waits or sleeps until TS-ctime becomes larger than TooFar (S123), returns to step S121, and repeats the subsequent processing.
また、TS−ctimeがTooFarよりも小さければ(S122,Yes)、PON IF i、LLIDjに対するゲートメッセージを構成し、Qegに入れる。このとき、レポート強制フラグを立ててレポート強制指示を行なう。また、開始時刻を(TS−RTT)とし、グラント長をGLとする(S124)。そして、TEiに、(TS+GL−Toff)を設定する(S125)。 If TS-ctime is smaller than TooFar (S122, Yes), a gate message for PON IF i and LLIDj is constructed and placed in Qeg. At this time, a report compulsory instruction is issued by setting a report compulsory flag. Further, the start time is (TS-RTT), and the grant length is GL (S124). Then, (TS + GL-Toff) is set in TEi (S125).
次に、ULが0よりも大きいか否かを判定する(S126)。ULが0であれば(S126,No)、TEzを更新せずにステップS128に進む。また、ULが0よりも大きければ(S126,Yes)、TEzにTEiを設定する(S127)。 Next, it is determined whether or not UL is larger than 0 (S126). If UL is 0 (S126, No), the process proceeds to step S128 without updating TEz. If UL is larger than 0 (S126, Yes), TEi is set to TEz (S127).
最後に、TEiにある程度ぶれ時間を見込んだ時刻にタイマTLijをセットして(S128)、処理を終了する。 Finally, the timer TLij is set at the time when a certain amount of shake time is expected in TEi (S128), and the process is terminated.
なお、単純さを優先して、MLをULに含めるようにしてもよい。また、グラント開始時刻を最善のものから意図的にずらすようにしてもよい。 Note that the ML may be included in the UL with priority given to simplicity. Further, the grant start time may be intentionally shifted from the best one.
処理の最後に、LLTijの当該ロジカルリンクのレポートを無効にする。ただし、レポート情報がキュー形式であって次のエントリがある場合には、レポート有効のままレポートキューを更新する。 At the end of processing, the report of the logical link of LLTij is invalidated. However, when the report information is in the queue format and there is the next entry, the report queue is updated while the report is valid.
図17は、PON通信部21の構成例を示すブロック図である。このPON通信部21は、DEMUX13からの信号(内部形式信号)を入力する入力部61と、入力部61に入力された信号を蓄積するFIFO1(62)と、FIFO1(62)に蓄積されているデータを取り出して信号形式を変換した上でPON送受信部22に出力する送信処理部63と、PON送受信部22から入力されるフレームの種別を判断して選択的に出力する受信処理部64と、受信処理部64から管理フレームを受けて処理する管理フレーム処理部65と、受信処理部64からMPCPフレームを受けて処理するMPCPフレーム処理部66と、受信処理部64からのユーザデータフレームを受け取り信号形式を変換して集線部14に出力する出力部68とを含む。このPON通信部21は、1つまたは複数のLSIで実現されるのが一般的である。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration example of the
送信処理部63は、FIFO1(62)にデータが蓄積されている場合には、データを取り出して信号形式を変換した上でPON送受信部22に出力するが、管理フレーム処理部65またはMPCPフレーム処理部66が送信すべきフレームを有している場合には、そのフレームの出力を優先する。このとき、MPCPフレームが最優先される。また、必要ならばタイムスタンプを上書きしてもよい。
When data is stored in the FIFO 1 (62), the
管理フレーム処理部65は、OAM、認証、暗号設定などの管理フレームを処理する。この処理の内容自体は本発明と無関係であるので、その詳細な説明は省略する。この処理の結果または自発的に必要となった管理フレームを構成し、送信処理部63に送信を要求する。また、処理の結果として、あるロジカルリンクの維持ができない状態となれば、MPCPフレーム処理部66に当該ロジカルリンクのデレジスタを指示する。
The management
MPCPフレーム処理部66は、受信処理部64から入力されるMPCPフレームの種別に応じた処理を行なう。MPCPフレームがレジスタ要求フレームの場合には、認証を行なう。認証結果が正しければ、レジスタ要求メッセージをアクセス制御部11に転送する。なお、認証を行なわずにアクセス制御部11にメッセージを転送してもよい。また、まずアクセス制御部11にメッセージを転送して登録させてから、管理フレーム処理部65が別のプロトコルで認証を行なうようにしてもよい。
The MPCP
MPCPフレームがデレジスタ要求フレームまたはレジスタ確認フレームの場合、これらのメッセージをアクセス制御部11に転送する。このとき、タイムスタンプを追加するようにしてもよい。
When the MPCP frame is a deregister request frame or a register confirmation frame, these messages are transferred to the
MPCPフレームがレポートフレームの場合、タイムスタンプドリフトをチェックし、違反していればデレジスタメッセージをアクセス制御部11に転送する。なお、このチェックをアクセス制御部11で行なうようにしてもよい。また、違反していなければ、レポートメッセージをアクセス制御部11に転送する。
When the MPCP frame is a report frame, the time stamp drift is checked. If the MPCP frame is violated, a deregister message is transferred to the
MPCPフレーム処理部66は、これらのメッセージをアクセス制御部11に転送するときに、タイムスタンプを追加するようにしてもよい。
The MPCP
MPCPフレーム処理部66は、ロジカルリンク毎にレポートフレームのインターバルを監視し、接続性を判断する。そして、ロジカルリンクが切れたと判断した場合、または管理フレーム処理部65からデレジスタ指示を受けた場合には、当該ロジカルリンクのデレジスタメッセージをアクセス制御部11に転送する。なお、この処理をアクセス制御部11で行なうようにしてもよい。
The MPCP
なお、PON通信部21が図示しないローカルアクセス制御部を有していてもよい。このローカルアクセス制御部は、PON回線の上りアクセス制御を単独で行なうものであり、そのアクセス制御方法は従来技術に従う。PON通信部21およびMPCPフレーム処理部66は、設定によってMPCPメッセージのやり取りを外部、たとえばアップリンクIF部1のアクセス制御部11と行なうか、ローカルアクセス制御部と行なうかを切替えることができる。
Note that the
以上説明したように、本実施の形態における局側集線装置によれば、アクセス制御部11がPON回線からのユーザデータフレームがアップリンクにおいて連続して送信されるように各PONの帯域割当を行なうようにしたので、アップリンクにおける帯域を有効に利用することが可能となった。
As described above, according to the station side line concentrator in the present embodiment, the
(第2の実施の形態)
図18は、本発明の第2の実施の形態における局側集線装置におけるアクセス制御方法の一例を説明するための図である。図18においては、PON回線1の上りバースト信号の転送レートが10Gbpsであり、PON回線2の上りバースト信号の転送レートが1Gbpsの場合を示している。本実施の形態においては、PON回線1のユーザデータフレーム送出期間と、PON回線2のユーザデータフレーム送出期間とがオーバラップするようにアクセス制御を行なうことにより、アップリンクにおける帯域をさらに有効に利用するものである。
(Second Embodiment)
FIG. 18 is a diagram for explaining an example of an access control method in the station-side line concentrator according to the second embodiment of the present invention. FIG. 18 shows a case where the transfer rate of the upstream burst signal of the
PON回線2の転送レートがPON回線1よりも遅いため、PON回線2のユーザデータフレーム列をアップリンク速度にアップコンバートして、アップリンクに隙間なくユーザデータフレームを配置するようにしている。
Since the transfer rate of the PON line 2 is slower than that of the
図19は、本発明の実施の形態における局側集線装置100の接続例を示す図である。図19(a)に示すように、このシステムは、局側集線装置100と、転送レートαの宅側装置A101−1と、転送レートβの宅側装置B101−2と、複数の光カプラ102とを含む。転送レートαと、転送レートβとはそれぞれ異なっている。
FIG. 19 is a diagram illustrating a connection example of the station-
図19(b)に示すように、上り光信号(波長O)と、転送レートαの下り光信号(波長C)および転送レートβの下り光信号(波長L)とは波長多重されており、1つのPON回線上で独立した信号伝送が可能である。一方、転送レートαの上り光信号の波長と、転送レートベータの上り光信号の波長とがオーバラップしている。そのため、図19(c)に示すように、それぞれの光バースト信号が衝突しないように時分割多重することで、1つのPON回線上で独立した信号伝送を行なうようにしている。 As shown in FIG. 19B, the upstream optical signal (wavelength O), the downstream optical signal having the transfer rate α (wavelength C), and the downstream optical signal having the transmission rate β (wavelength L) are wavelength-multiplexed. Independent signal transmission is possible on one PON line. On the other hand, the wavelength of the upstream optical signal having the transfer rate α overlaps the wavelength of the upstream optical signal having the transfer rate beta. Therefore, as shown in FIG. 19 (c), independent signal transmission is performed on one PON line by time division multiplexing so that the optical burst signals do not collide with each other.
たとえば、宅側装置A101−1はGE−PON用であり、宅側装置B101−2は10GEPON用であり、転送レートαが1Gbpsであり、転送レートβが10Gbpsである。これらの転送レートは総称であって、実際の転送レートは符号形式や符号処理の前後で若干変化する。PON回線に誤り訂正符号が用いられ、実際の有効データレートが減少する場合には、有効データレートをPON回線のレートと考えればよい。 For example, the home apparatus A 101-1 is for GE-PON, the home apparatus B 101-2 is for 10 GEPON, the transfer rate α is 1 Gbps, and the transfer rate β is 10 Gbps. These transfer rates are generic names, and the actual transfer rate slightly changes before and after the code format and code processing. When an error correction code is used for the PON line and the actual effective data rate decreases, the effective data rate may be considered as the rate of the PON line.
また、本実施の形態においては、波長Oは1260〜1360nm、波長Cは1480〜1500nm、波長Lは1574〜1580nmとし、α<βとするものとする。 In this embodiment, the wavelength O is 1260 to 1360 nm, the wavelength C is 1480 to 1500 nm, the wavelength L is 1574 to 1580 nm, and α <β.
図20は、本発明の第2の実施の形態におけるPON通信部21’の構成例を示すブロック図である。図17に示す第1の実施の形態におけるPON通信部21と比較して、レートの異なるユーザデータフレームが蓄積されるFIFO3(71)およびFIFO4(72)が追加されている点と、PON送受信部、入力部、送信処理部、受信処理部、および出力部の機能が異なっている点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰り返さない。
FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration example of the
PON送受信部22’は、波長C・レートαの光信号と、波長L・レートβの光信号とを同時に送信することができる。PON送受信部22’は、送信処理部63’からレートαの信号とレートβの信号とを受け、波長C・レートαの光信号と波長L・レートβの光信号とに変換してPON回線に出力する。
The PON transmitting / receiving
また、PON送受信部22’は、波長Oのデュアルレート光バースト信号を受信することができる。PON送受信部22’は、PON回線から受信した光信号を電気信号に変換して、受信処理部64’に出力する。
Further, the
図20においては、PON送受信部22’内でレートαおよびレートβに応じた同期処理を行ない、レート別の電気信号として受信処理部64’に出力する。なお、これらの同期処理は受信処理部64’で行なうようにしてもよい。レートの区別は、受信信号から自動認識してもよいし、当該バーストの送信をグラントした情報に基づいて予め受信するレートを決めておくようにしてもよい。
In FIG. 20, synchronization processing corresponding to the rate α and rate β is performed in the PON transmission /
アップリンクIF部1のDEMUX13および集線部14との間の入出力信号は、アップリンクのレートに即した単一のレートであり、たとえば10ギガビットイーサネット(登録商標)の10Gbpsである。ここではβに等しいとする。
The input / output signal between the DEMUX 13 and the
入力部61’は、アップリンクIF部1のDEMUX13からの信号を受け、ロジカルリンクとそのレートとを判断し、レートに応じたFIFOに信号を出力する。この出力信号は、レートに応じた内部信号形式に変換される。
The
送信処理部63’は、FIFO1(62)またはFIFO3(71)にデータが蓄積されている場合、個別にデータを取り出して信号形式を変換した上でPON送受信部22’に転送する。MPCPフレーム処理部66または管理フレーム処理部65が送信すべきフレームを有している場合には、これらのフレームが優先されるが、フレームの宛先ロジカルリンクによってレートが判断され、そのレートの信号に挿入される。その信号にデータが流れている場合には、フレームの区切りに挿入される。
When data is stored in the FIFO1 (62) or the FIFO3 (71), the transmission processing unit 63 'extracts the data individually, converts the signal format, and transfers the data to the PON transmission / reception unit 22'. If the MPCP
受信処理部64’は、PON送受信部22’からの各レートのフレームの種別を判断し、レートαのユーザデータフレームの場合にはFIFO4(72)に蓄積する。受信処理部64’は、受信時刻やLLIDによって不適切なフレームをフィルタリングしてもよい。
The
出力部68’は、受信処理部64’からユーザデータフレームを受け取る他に、FIFO4(72)からデータを取り出し、信号形式を変換した上でアップリンクIF部1の集線部14に出力する。FIFO4(72)からデータを取り出す開始タイミングは、MPCPフレーム処理部66から指示される。
In addition to receiving the user data frame from the
以下に、アクセス制御部11の処理において、第1の実施の形態と異なる点を説明する。本実施の形態においては、グラント長が時間を表すものとする。すなわち、1Gと10Gとのロジカルリンクに同じグラント長を与えた場合、10Gのロジカルリンクは1Gのロジカルリンクよりも10倍の情報を伝送することができる。
Hereinafter, differences in the processing of the
ディスカバリゲートは、レート単位で送出される。したがって、ディスカバリ期間に受信するレジスタ要求の信号レートは予約されており、単一レートとなる。さらに、ロジカルリンク情報にレート種別を加え、レジスタ要求を受付けるときに、当該レートをレート種別に記録する。アップリンクのレートがβであり、同じレート(β)を有するロジカルリンクと、これより遅いレート(αとする)を有するロジカルリンクがあることが前提となる。 Discovery gates are sent in rate units. Therefore, the signal rate of register requests received during the discovery period is reserved and becomes a single rate. Further, the rate type is added to the logical link information, and when the register request is received, the rate is recorded in the rate type. It is assumed that the uplink rate is β, and there is a logical link having the same rate (β) and a logical link having a slower rate (referred to as α).
次に割当てるべきPON IF kのロジカルリンク(Lとする)レート種別がαである場合、TSzの計算方法が次の通りとなる。すなわち、グラント長は時間単位なので、グラント長の計算は第1の実施の形態と同様である。レートαでUL時間に伝送されるデータ量をレートβで伝送するときに要する時間をULBとする。TEzにULBを加えた時刻をTEznとする。TEznをレーザオフの起点とし、グラント長とバーストオーバヘッド時間(Ton+SyncTime)とを差し引いた時刻をTSzとする。 When the logical link (L) rate type of PON IF k to be allocated next is α, the TSz calculation method is as follows. That is, since the grant length is a time unit, the calculation of the grant length is the same as that in the first embodiment. The time required to transmit the amount of data transmitted at the rate α at the UL time is defined as ULB. Let TEzn be the time when ULB is added to TEz. Let TEzn be the starting point of laser off, and let TSz be the time obtained by subtracting the grant length and burst overhead time (Ton + SyncTime).
グラント情報をPON IF部2に送出する際に、レート種別と出力開始可能時刻TUSとを付加する。TUSは、新しい全体最終割当時刻からULBを引いたものとする。TUSはPON通信部21’の出力部68’に通知され、FIFO4(72)からデータを取り出すタイミングを指示する。FIFO4(72)への書き込みは低速なため、読み出し側でFIFOのアンダーランが生じないようにするためである。
When the grant information is sent to the PON IF unit 2, the rate type and the output start possible time TUS are added. TUS is the new overall final allocation time minus ULB. The TUS is notified to the
図20において、PON通信部の上り方向にレートごとに信号を分離したが、PON回線の上り信号は図19に示すように多重されているので1つのFIFOを経由するパスに統合することも可能である。この場合、受信処理部64’は、受信信号のレートに応じてFIFOに書き込む速度を加減する。 In FIG. 20, the signals are separated for each rate in the upstream direction of the PON communication unit. However, since the upstream signals of the PON line are multiplexed as shown in FIG. 19, they can be integrated into a path via one FIFO. It is. In this case, the reception processing unit 64 'adjusts the writing speed in the FIFO according to the rate of the received signal.
α>βの場合、TSzの計算と全体最終割当時刻の更新は次の通りとなる。すなわち、グラント長は時間単位なので、グラント長の計算は第1の実施の形態と同様となる。レートαでML時間、UL時間に伝送されるデータ量をレートβで伝送するときに要する時間をそれそれMLB、ULBとする。全体最終割当時刻TEzからOVLとMLBとを引いた時刻をTSzとする。 When α> β, the calculation of TSz and the update of the overall final allocation time are as follows. That is, since the grant length is a time unit, the calculation of the grant length is the same as that in the first embodiment. The time required to transmit the data amount transmitted at the rate α at the ML time and the UL time at the rate β is defined as MLB and ULB, respectively. A time obtained by subtracting OVL and MLB from the overall final allocation time TEz is defined as TSz.
選択された開始時刻をTSとすると、TSにOVL、MLB、ULBを加えた時刻をTEとする。新しい全体最終割当時刻は、本割当がUL>0である場合はTEとする。UL=0である場合は最終割当時刻を更新しない。 Assuming that the selected start time is TS, the time when OVL, MLB, and ULB are added to TS is set to TE. The new overall final allocation time is set to TE when the main allocation is UL> 0. When UL = 0, the last allocation time is not updated.
以上説明したように、本実施に形態における局側集線装置においては、上りレートがアップリンクのレートより低速の宅側装置が存在する場合でも、当該宅側装置からの上りバースト信号を早く送出させるようにアクセス制御を行ない、転送レートの遅い当該宅側装置からのユーザデータフレーム列をFIFOに蓄積しアップリンクへ送出するタイミングを調整するとともに、アップリンク速度にアップコンバートして送出し、アップリンクに隙間なくユーザデータフレームを配置するようにしたので、アップリンクにおける帯域をさらに有効に利用することが可能となった。 As described above, in the station side concentrator in the present embodiment, even when there is a home-side device whose uplink rate is lower than the uplink rate, the uplink burst signal from the home-side device is transmitted early. The access control is performed, the user data frame sequence from the home side device having a low transfer rate is stored in the FIFO, the timing for sending it to the uplink is adjusted, the up-converted to the uplink speed is sent, and the uplink is sent. Since user data frames are arranged without gaps, it is possible to use the bandwidth in the uplink more effectively.
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 アップリンクIF部、2 PON IF部、11 アクセス制御部、12 アップリンク送受信部、13 DEMUX、14 集線部、21 PON通信部、22 PON送受信部、31 4to1MUX、41 入力部、42,62,71,72 FIFO、43 MUX制御部、44 マルチプレクサ、45 出力部、51 CPU、52 ROM、53 RAM、54 共有メモリ、55 入出力部、56 時計タイマ、61 入力部、63 送信処理部、64 受信処理部、65 管理フレーム処理部、66 MPCPフレーム処理部、68 出力部、100 局側集線装置、101 宅側装置。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記複数の受動的光ネットワークのそれぞれに接続される複数の受信手段と、
前記複数の受信手段によって受信されたユーザデータが、アップリンクにおいて稠密に並ぶように前記複数の受動的光ネットワークからのユーザデータの送信タイミングを制御するインタフェース手段とを含む、局側集線装置。 A station side concentrator accommodating a plurality of passive optical networks,
A plurality of receiving means connected to each of the plurality of passive optical networks;
And an interface unit that controls transmission timing of user data from the plurality of passive optical networks so that user data received by the plurality of receiving units are densely arranged in the uplink.
前記インタフェース手段は、前記複数の受信手段が受信したユーザデータをバッファに蓄積せずに、スルーで前記アップリンクに送信する、請求項2記載の局側集線装置。 All uplink transmission rates of the passive optical network and uplink uplink transmission rates are the same;
The station side concentrator according to claim 2, wherein the interface means transmits the user data received by the plurality of receiving means to the uplink through without being accumulated in a buffer.
前記インタフェース手段は、前記アップリンクよりも上り転送レートが遅い宅側装置からのユーザデータをアップコンバートして前記アップリンクに送信する際、前記上り転送レートが遅い宅側装置からのユーザデータの最後が、前記アップコンバートしてアップリンクに送信されるユーザデータの最後よりも早くなるように前記受信タイミングを制御する、請求項2記載の局側集線装置。 There is a passive optical network including a home side device having an uplink transfer rate slower than the uplink uplink transfer rate among the plurality of passive optical networks,
When the interface means up-converts user data from a home device with an uplink transfer rate slower than that of the uplink and transmits the user data to the uplink, the interface means transmits the last user data from the home device with a slow uplink transfer rate. 3. The station side concentrator according to claim 2, wherein the reception timing is controlled so as to be earlier than the end of user data transmitted up-link after the up-conversion.
前記複数の受動的光ネットワークから受信されたユーザデータが、アップリンクにおいて稠密に並ぶように前記複数の受動的光ネットワークからのユーザデータの送信タイミングを制御する手段と、
前記送信タイミングを含んだグラントを前記受動的光ネットワークに接続される宅側装置に送信指示する手段とを含む、アクセス制御装置。 An access control device for controlling reception timing of user data from a plurality of passive optical networks,
Means for controlling the transmission timing of user data from the plurality of passive optical networks so that user data received from the plurality of passive optical networks are densely arranged in the uplink;
Means for instructing transmission of a grant including the transmission timing to a home-side apparatus connected to the passive optical network.
前記複数の受動的光ネットワークから受信されたユーザデータが、アップリンクにおいて稠密に並ぶように前記複数の受動的光ネットワークからのユーザデータの送信タイミングを制御するステップと、
前記送信タイミングを含んだグラントを前記受動的光ネットワークに接続される宅側装置に送信指示するステップとをコンピュータに実行させる、コンピュータ・プログラム。 A computer program for causing a computer to execute control of reception timing of user data from a plurality of passive optical networks,
Controlling the transmission timing of user data from the plurality of passive optical networks so that user data received from the plurality of passive optical networks are densely arranged in the uplink;
A computer program for causing a computer to execute a transmission instruction of a grant including the transmission timing to a home-side device connected to the passive optical network.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012174935A JP5423852B2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Station side concentrator and access control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012174935A JP5423852B2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Station side concentrator and access control method |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007322212A Division JP5082816B2 (en) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | Station side line concentrator, access control apparatus and computer program thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012213238A true JP2012213238A (en) | 2012-11-01 |
JP5423852B2 JP5423852B2 (en) | 2014-02-19 |
Family
ID=47266751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012174935A Expired - Fee Related JP5423852B2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Station side concentrator and access control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5423852B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015154391A (en) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | 日本電信電話株式会社 | Terminal station device and band allocation method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004253881A (en) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Office line concentrator |
WO2005020481A1 (en) * | 2003-08-18 | 2005-03-03 | Teknovus, Inc. | Method and apparatus for reducing data burst overhead in an ethernet passive optical network |
-
2012
- 2012-08-07 JP JP2012174935A patent/JP5423852B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004253881A (en) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Office line concentrator |
WO2005020481A1 (en) * | 2003-08-18 | 2005-03-03 | Teknovus, Inc. | Method and apparatus for reducing data burst overhead in an ethernet passive optical network |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015154391A (en) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | 日本電信電話株式会社 | Terminal station device and band allocation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5423852B2 (en) | 2014-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5082816B2 (en) | Station side line concentrator, access control apparatus and computer program thereof | |
JP3819898B2 (en) | Bandwidth allocation method for voice service in Gigabit Ethernet passive optical network | |
TWI455501B (en) | Methods and apparatus for extending mac control messages in epon | |
EP1330077A1 (en) | Method for implementing various functions including access control in a gigabit ethernet passive optical network system | |
US9680575B2 (en) | Relay device, station side device, and communication system and communication method using relay device | |
US9602311B2 (en) | Dual-mode network | |
EP3223465B1 (en) | Optical-wireless access system | |
JP4639175B2 (en) | Transmission equipment | |
US20150311997A1 (en) | Distributed pon transceiver architecture | |
JP4690141B2 (en) | Optical subscriber line terminal equipment and downlink bandwidth control method | |
KR20020011026A (en) | Method of grant request for mac protocol in pon | |
JP5257623B2 (en) | Station side device, line concentrator, communication system, and bandwidth allocation method | |
KR100566294B1 (en) | Dynamic bandwidth allocation method for gigabit ethernet passive optical network | |
JP4913876B2 (en) | Bandwidth allocation apparatus and bandwidth allocation method | |
JP5423852B2 (en) | Station side concentrator and access control method | |
JP5071693B2 (en) | Communication apparatus, communication system, and communication speed switching method | |
JP2012235409A (en) | Optical line unit, station side device, and communication path control method | |
JP5556927B2 (en) | Bandwidth allocation method | |
JP5522412B2 (en) | Network receiving apparatus and receiving method | |
JP2012244488A (en) | Communication system and termination device | |
JP2018125671A (en) | Communication device and data transmission program | |
JP2004129172A (en) | Optical line terminal, optical network unit, and band assignment method used by them | |
JP5308424B2 (en) | Control frame processing circuit | |
WO2016157626A1 (en) | Station-side device and communication control method | |
JP2018160856A (en) | Communication equipment and communication method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120814 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120814 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130624 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130709 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130829 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131029 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131111 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5423852 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |