JP4006475B2 - Wdm型ponシステム - Google Patents
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Description
(a)第1の方式は、上り信号と下り信号にそれぞれに異なった波長を割当てておき、上り波長λuと下り波長λdを複数のONUが時分割(TDM:Time Division Multiplexing)で使用する方式である。この場合、スプリッタとしては、電源供給を必要としないパワースプリッタが採用され、各ONUは、OLTから割当てられたタイムスロットでデータを送受信する。
(b)第2の方式は、ONU毎に専用の上り信号波長と下り信号波長を割当てる方式である。この場合、スプリッタには、OLTから波長多重で送信された下り信号を個別波長に分離して、各ONUに分岐するフィルタ機能が必要となる。但し、第2の方式によれば、各ONUは、予め割当てられた波長のみを受信することによって、自分宛のデータを取得できる。
OLT10は、波長分岐器20を介して、複数のONU30(30−1〜30−n)と接続されている。OLTは、これら複数のONU30に割当てられた複数波長(λd1、λd2、…、λdn)の下り光信号を多重化し、波長多重光信号(λd1+λd2+…+λdn)として、光ファイバ伝送路50に送信する。上記波長多重光信号は、波長分岐器20で波長別に分波され、ONU毎に異なった波長の下り光信号λd1、λd2、…、λdnとして、支線光ファイバに分岐される。一方、ONU30−1〜30−nは、全てのONUで同一の波長λuで上り光信号を送信する。波長分岐器20は、支線光ファイバからの入力光をONU毎に異なった波長λu1、λu2、…、λunをもつ上り光信号にスペクトルスライスし、波長多重光信号(λu1+λu2+…+λun)に変換して光ファイバ伝送路50に送出する。
等波長間隔Δλdをもつ波長グリッドの中から、任意の波長λuが上り信号波長として選択され、残った波長λd1、λd2〜λdnが下り信号波長として使用される。下り信号の波長誤差は、±Δλd/2以下である。波長λuは、ONU30−1〜30−nと対応した複数の波長λu1〜λunにスペクトルスライスされる。スペクトルスライスされた上り信号は、等波長間隔Δλuを有し、その波長誤差は、±Δλu/2以下である。
OLT10は、光スプリッタ21を介して、複数のONU30(30−1〜30−n)と接続されている。各ONU30は、同一波長λxの光信号を使用して、OLTから指定されたタイムスロットで上り信号を送信する。各ONU30から送信された上り信号は、光ファイバ50上に時分割多重(TDM)して、OLT10に入力される。一方、下り信号は、2つの波長λ1、λ2で波長多重(WDM)して、OLT10から光ファイバ50に送信され、光スプリッタ21で各ONU30に分岐される。
OLT10は、波長λ1を使用して、S1で示すように、オーバーヘッダOHと4つのタイムスロットT1〜T4からなるフレームA(TF1、λ1)とフレームC(TF2、λ1)を送信し、これと平行して、波長λ2を使用して、S2で示すように、オーバーヘッダOHと4つのタイムスロットT1〜T4からなるフレームB(TF1、λ2)とフレームD(TF2、λ2)を送信している。各フレームOHには、帯域幅割付け情報として、波長λ1のフレームにおけるタイムスロットT1〜T4の割当先と、波長λ2のフレームにおけるタイムスロットT1〜T4の割当先とを示す情報が設定されている。
本発明の他の目的は、受動光網区間にパワースプリッタを適用可能なWDM型PONシステムを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、各ONUに対して、上り信号と下り信号の双方で他のONUとは異なった専用の波長を動的に割当てることによって、PON区間の通信リソースを有効利用して、ONU毎の通信帯域の広帯域化を可能にしたWDM型PONシステムを提供することにある。
本発明の他の特徴は、各ONUが、送信波長を変更可能な光送信器と、受信波長を変更可能な光信号受信フィルタと、光送信器の送信波長と光信号受信フィルタの受信波長とを制御するための制御部とを備え、上記制御部が、OLTに波長割当て要求メッセージを発行し、光送信器の送信波長と光信号受信フィルタの受信波長をOLTからの応答メッセージで指定された個別の送信波長と受信波長に切替えて、データ送受信を開始することにある。
図1は、本発明によるWDM−PONシステムの1実施例を示す構成図である。
各ONU30jに割当てられる上り光信号波長(λu1、λu2、…λun)と下り光信号波長(λd1、λd2、…λdn)の他に、全てのONUに共通する制御情報用の波長(λdc、λuc)が用意されている。各ONU30jの波長ネゴシエータ300は、波長割当て要求を発行する時は、変調型光送信器313の送信波長をλucに設定し、可変波長フィルタ320の受信波長をλdcに設定した状態で、OLT10とネゴシエーションを実行する。
ONU30−1は、波長ネゴシエータ300と、加入者端末と接続するための端末インタフェース304と、支線光ファイバ51−1と接続するための光ファイバ結合部305と、上記端末インタフェース304と光ファイバ結合部305との間に設けられた上り信号処理回路および下り信号処理回路とからなる。
OLT10は、AWG11と、波長ネゴシエータ100と、スイッチング部13と、AWG11と波長ネゴシエータ100との間に接続された制御フレーム用の共通INF装置12−0と、AWG11とスイッチング部13との間に接続された複数の個別INF装置12−1〜12−nとからなる。本実施例では、波長ネゴシエータ100は、プロセッサ101と、波長ネゴシエーションプログラム110および波長管理テーブル120が格納された主メモリ102と、不揮発性メモリ103と、これらの要素を結合する内部バス104とからなる。
波長管理テーブル120は、波長インデックス(波長識別子)121と波長の使用状態122との関係を示す複数のエントリ120−1〜120−mからなる。波長の使用状態122には、「未使用(空き)」、「調整中」、「使用中」の3つの状態がある。
制御メッセージを含むフレームは、プリアンブル50と、宛先アドレス51と、送信元アドレス52と、MACレイヤにおけるフレーム種別とデータ長とを表すType/Length53と、データ部54と、フレームの誤り検査に用いられるFCS(Frame Check Sequence)55とからなる。
OLT10のプロセッサ101は、波長管理テーブル120を参照して、使用状態122が「使用中」の波長インデックス121の値と対応する全てのINF装置12−1〜12−x(下り波長λd1〜λdx)で、定期的にヘルスチェックメッセージを発行し(410−1〜410−x)、ONTからの応答を待つ(411)。稼動中の各ONU30j(j=1〜k)のプロセッサ301は、ヘルスチェックメッセージを受信すると、OLT10に応答メッセージを返送する(412−1〜412−x)。
Claims (16)
- 局側装置とスプリッタを介して接続され、他の加入者接続装置とは異なる波長の光信号を用いて、上記局側装置と通信する加入者接続装置であって、
上記局側装置から送信された光信号が入力される可変波長フィルタと、
上記局側装置へ送信する光信号の波長を変更できる光送信器と、
上記局側装置に波長の割当てを要求する第1のメッセージを送信し、上記可変波長フィルタの波長を上記第1メッセージに応答して上記局側装置から送信される第2のメッセージが示す第1の波長に設定し、上記光送信器の波長を上記第2のメッセージが示す第2の波長に設定する制御部とを有することを特徴とする加入者接続装置。 - 請求項1に記載の加入者接続装置において、
前記制御部が、前記第2のメッセージの受信のために、前記可変波長フィルタの波長を前記複数の加入者接続装置で共用される第3の波長に設定し、前記第1のメッセージの送信のために、前記光送信器の波長を前記複数の加入者接続装置で共用される第4の波長に設定してから、前記第1のメッセージを送信することを特徴とする加入者接続装置。 - 請求項2に記載の加入者接続装置において、
前記制御部が、前記光送信器に前記第2の波長を設定する前に、前記第2のメッセージを受信したことを示すメッセージを前記第4の波長の光信号で前記局側装置に送信することを特徴とする加入者接続装置。 - 請求項1に記載の加入者接続装置において、
更に、前記可変波長フィルタを通過した光信号を受信する光受信器を有し、
前記制御部が、前記第1の波長の光信号を受信できるように上記光受信器の特性を変更することを特徴とする加入者接続装置。 - 請求項1に記載の加入者接続装置において、
前記制御部が、前記第2のメッセージの宛先情報が自装置の識別情報を示す場合に、前記可変波長フィルタの波長を前記第1の波長に設定し、前記光送信器の波長を前記第2の波長に設定することを特徴とする加入者接続装置。 - 請求項5に記載の加入者接続装置において、
前記自装置の識別情報は、MACアドレスであることを特徴とする加入者接続装置。 - 請求項1に記載の加入者接続装置において、
前記制御部が、加入者接続装置が稼動しているか否かを調べるために前記局側装置から送信される第3のメッセージに応答して、自装置が稼動中であることを示す第4のメッセージを前記局側装置へ返信することを特徴とする加入者接続装置。 - スプリッタを介して複数の加入者接続装置と接続され、加入者接続装置毎に異なった波長で光信号を送受信する局側装置であって、
上記スプリッタから入力される波長多重光信号を波長別の複数の上り光信号に分波すると共に、波長の異なる複数の下り光信号を合波して、波長多重光信号として上記スプリッタへ向けて出力する波長合分波部と、
それぞれが上記波長合分波部で分波された波長の異なる複数の上り光信号のうち1つを受信すると共に、それぞれが波長の異なる下り光信号を上記波長合分波部に送信する複数のインタフェース部と、
上記複数の加入者接続装置のうち1つから受信した波長割当て要求を示す第1のメッセージに応答して、上記複数のインタフェース部のうち1つが受信する上り光信号の波長を第1の波長、該インタフェースから送信される下り光信号の波長を第2の波長として上記加入者接続装置に割当て、該第1、第2波長を第2のメッセージによって該加入者接続装置に通知する制御部とを有することを特徴とする局側装置。 - 請求項8に記載の局側装置において、
前記第1のメッセージが、前記複数の加入者接続装置に共通の第3の波長の光信号で、前記第2のメッセージが、前記複数の加入者接続装置に共通の第4の波長の光信号でそれぞれ送信され、
前記複数のインタフェース部のうちの1つが、前記記波長合分波部から出力される上記第3の波長の上り光信号を受信し、上記第4の波長の光信号を前記記波長合分波部に送信する制御用インタフェースとして機能することを特徴とする局側装置。 - 請求項9に記載の局側装置において、
前記制御部が、前記第1、第2の波長として、前記第3、第4の波長以外の波長を選択することを特徴とする局側装置。 - 請求項8に記載の局側装置において、
前記各インタフェース部で送受信する上り光信号の波長と下り光信号の波長の組毎に使用状態を記憶する記憶部を有し、
前記制御部が、前記第1のメッセージを受けたとき、上記記憶部が示す未使用状態にある1組の波長を前記第1、第2の波長として、上記第1のメッセージの送信元の加入者接続装置に割当て、上記記憶部が示す上記割当て波長の組の使用状態を未使用状態から使用中状態に変更することを特徴とする局側装置。 - 請求項11に記載の局側装置において、
前記制御部が、前記加入者接続装置に対して、稼動中か否かを調べるため第3のメッセージを送信し、予め定められた時間内に上記第3のメッセージに対する応答が無い場合、前記記憶部が示す上記加入者接続装置に割当てられた波長の組の使用状態を使用中状態から未使用状態に変更することを特徴とする局側装置。 - 請求項11に記載の局側装置において、
前記制御部が、前記加入者接続装置に対して、稼動中か否かを調べるため第3のメッセージを送信し、予め定められた時間内に上記第3のメッセージに対する応答が無い場合、上記加入者接続装置に割当てられた波長で光信号を送受信している特定のインタフェース部の動作を停止させることを特徴とする局側装置。 - 請求項8に記載の局側装置において、
前記制御部が、前記加入者接続装置に割り当てるべき前記第1、第2の波長を決定した後、上記第1、第2の波長で光信号を送受信する特定のインタフェース部を起動することを特徴とする局側装置。 - 請求項8に記載の局側装置において、
前記制御部が、前記第2のメッセージの宛先情報に、前記第1のメッセージの送信元の加入者接続装置の識別情報を設定することを特徴とする局側装置。 - 請求項15に記載の加入者接続装置において、
前記識別情報が、前記加入者接続装置のMACアドレスであることを特徴とする局側装置。
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