JP4809867B2 - Optical access termination device - Google Patents
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Description
本発明は、光加入者アクセスネットワークに適用する光アクセス終端装置に関する。 The present invention relates to an optical access termination device applied to an optical subscriber access network.
光加入者アクセスサービスで一般的に用いられているネットワークシステムに、パッシブ光ネットワーク(PON:Passive Optical Network)がある。図1は、PONの構成例であり、1つの光アクセス終端装置31、1つ以上の光ネットワークユニット(ONU:Optical Network Unit)32、および、光スプリッタ38、ならびに、これらを接続する光ファイバ39を用いて構成される。ONU 32は、例えば光加入者アクセスサービスの加入者宅に置かれ、光アクセス終端装置31は、サービス事業者のビル等に置かれる。なお、図1の光アクセス終端装置31に相当する機能を有したカードをOSU(Optical Subscriber Unit)と称し、このカードを複数枚収容するとともにオペレーションシステムと通信を行う装置を、OLT(Optical Line Terminal)と称する場合が多いが、OLTとOSUの機能分担は必要に応じて再構成可能であるため、以降においては、これらを総称して光アクセス終端装置と呼ぶ。
As a network system generally used in the optical subscriber access service, there is a passive optical network (PON). FIG. 1 shows a configuration example of a PON. One optical access terminal device 31, one or more optical network units (ONUs) 32, an
PONでは、複数のONUが、互いにタイミングが重ならないように上り信号を送信することにより、帯域を共有する。これは、時分割多重アクセス(TDMA)と呼ばれる。下り信号については、光アクセス終端装置から各ONUへの信号は、異なる時間フレームに多重されて送信される。これを時分割多重(TDM)と呼ぶ。PONの構成と動作については、例えば、非特許文献1に詳述されている。PONには、IEEE802.3で標準化されているEPONや、ITU−TにおいてG.984シリーズとして標準化されているGPONなどがある。EPONの伝送速度は、上り下りとも1.25Gbit/sであり、GPONの伝送速度は、上り1.25Gbit/s以下、下り2.5Gbit/s以下である(622Mbit/s、1.25Gbit/sなど複数のメニューがある)。
In PON, a plurality of ONUs share a band by transmitting upstream signals so that timings do not overlap each other. This is called time division multiple access (TDMA). For downlink signals, signals from the optical access termination device to each ONU are multiplexed and transmitted in different time frames. This is called time division multiplexing (TDM). The configuration and operation of the PON are described in detail in
図1に示したように、光アクセス終端装置31は、一般的に、少なくとも、電気信号と光信号を互いに変換するための光送受信手段33と、TDMAを用いたPON固有の信号形式を終端するとともにPONの制御プロトコル情報を挿入、抽出するPONプロトコル終端手段35と、イーサネット(登録商標)スイッチやIPルータなどのサービス装置に接続するためのサービスノードインタフェース(SNI)36から構成される。各ONU 32からの上り信号は、光スプリッタ38で1本の光ファイバ39へ多重され、光アクセス終端装置31へ伝送される。光アクセス終端装置31において、光送受信手段33から入力される上り信号は、PONプロトコル終端手段35によって終端され、サービス装置との接続に適した通信プロトコルの信号(例えばイーサネット(登録商標)信号)に変換されて、SNI 36に出力される。一方、SNI 36から入力された下り信号は、PONプロトコル終端手段35を介して、PONの下り信号として光送受信手段33へ入力され、光信号に変換された後に、光スプリッタ38によって各ONU 32へ分岐される。
As shown in FIG. 1, the optical access termination device 31 generally terminates at least an optical transmission / reception means 33 for converting between an electrical signal and an optical signal, and a PON-specific signal format using TDMA. A
なお、図1では光スプリッタは1つになっているが、複数の光スプリッタをカスケード接続する構成も一般的である。つまり、32台のONUを接続するために、1対32の光スプリッタを1つ利用してもよいし、(サービス事業者側から見て)まず1対4の光スプリッタを配置し、その先に1対8の光スプリッタを4つ接続することとしてもよい。 In FIG. 1, the number of optical splitters is one, but a configuration in which a plurality of optical splitters are cascade-connected is also common. That is, in order to connect 32 ONUs, one 1-to-32 optical splitter may be used, or (as viewed from the service provider side), a 1-to-4 optical splitter is arranged first and beyond. Alternatively, four 1 to 8 optical splitters may be connected.
ところで、通信ネットワークの高信頼化を実現するために、光アクセス終端装置を複数のサービス装置に接続できるようにしておき、片方のサービス装置に異常があった場合でも、もう一方のサービス装置でサービスを利用できるようにしておくことが考えられる。このためには、光アクセス終端装置のサービスノードインタフェース(SNI)を2重化しておくことが考えられる。 By the way, in order to achieve high reliability of the communication network, the optical access termination device can be connected to a plurality of service devices, and even if one of the service devices has an abnormality, the service is performed by the other service device. Can be used. To this end, it is conceivable to duplicate the service node interface (SNI) of the optical access termination device.
PONのSNIを2重化するには、例えばSNIの手前に電気または光の切替スイッチを配置して1+1切り替えまたは1:1切り替えを行うことが考えられる。図2にこの構成例を示す。光アクセス終端装置41は、1×2(1入力2出力)の光スイッチ(または分配器)34Aを、PONプロトコル終端手段35とSNI 36AおよびSNI 36Bとの間の上り信号経路に配置し、1×2の光スイッチ34B(または分配器)を、PONプロトコル終端手段35とSNI 36AおよびSNI 36Bとの間の下り信号経路に配置し、2つのSNI 36A,36Bのいずれかを選択できるようにしている。
In order to duplicate the SNI of the PON, for example, it is conceivable to arrange an electrical or optical switch before the SNI and perform 1 + 1 switching or 1: 1 switching. FIG. 2 shows an example of this configuration. In the optical
光アクセス終端装置41は、SNIリンク監視手段37を備えて、対応するSNI 36A,36Bに係る通信の正常・異常を監視する。SNIに係る通信の正常・異常とは、SNIを介して対向側に接続されるサービス装置の正常・異常、SNIとサービス装置の間の伝送路の正常・異常などを意味する。例えば、SNIの入力信号の有無、または、ITU−T G.1731で規定されるイーサネット(登録商標)OAM(Operation And Maintenance)信号などによってSNIに係る通信の正常・異常を区別する。
The optical
SNI 36AおよびSNI 36Bは、一方(例えばSNI 36A)を現用系、他方(SNI 36B)を予備系としておき、SNIに係る通信がともに正常な場合は、PONプロトコル終端手段が、現用系のSNI 36Aと信号の入出力を行い、SNI 36Aに係る通信が異常でSNI 36Bに係る通信が正常な場合のみ、PONプロトコル終端手段が、予備系のSNI 36Bと信号の入出力を行うように、2つの光スイッチ34A,34Bを切り替えることとすればよい。
上記目的を達成するため、本発明の光アクセス終端装置は、電気信号と光信号を互いに変換する複数の光送受信手段と、TDMAを用いたPON固有の信号形式を終端するとともにPONの制御プロトコル情報を挿入、抽出する2つのPONプロトコル終端手段と、上位ネットワークに接続するための複数のサービスノードインタフェースを備える光アクセス終端装置において、前記複数のサービスノードインタフェースに係る通信の正常/異常を監視するリンク監視手段と、前記複数の光送受信手段のそれぞれに接続される1つ以上の光ネットワークユニットに帯域を割り当てる帯域割当手段を備え、前記複数の光送受信手段と前記2つのPONプロトコル終端手段の間の上り信号経路に第1の電気回路を配置し、前記帯域割当手段は、前記複数のサービスノードインタフェースに係る通信が正常な場合には、前記PONプロトコル終端手段が処理可能な帯域を、PONプロトコル終端手段に対応する光送受信手段に接続された光ネットワークユニットが共有するように、光ネットワークユニットに帯域を割り当て、前記複数のサービスノードインタフェースのいずれかに係る通信が異常となった場合には、正常側に対応するPONプロトコル終端手段が処理可能な帯域を、異常側に対応する光送受信手段に接続された光ネットワークユニットと、正常側に対応する光送受信手段に接続された光ネットワークユニットとが共有するように、光ネットワークユニットに帯域を割り当てるとともに、異常側に対応する光送受信手段に接続された1つ以上の光ネットワークユニットの帯域を、連続した時間領域に割り当て、正常側に対応する光送受信手段に接続された1つ以上の光ネットワークユニットの帯域を、別の連続した時間領域に割り当て、前記第1の電気回路は、前記複数のサービスノードインタフェースに係る通信が正常な場合には、各光送受信手段から入力される上り信号を、光送受信手段に対応する前記PONプロトコル終端手段に出力し、前記複数のサービスノードインタフェースのいずれかに係る通信が異常となった場合には、異常側に対応する光送受信手段から入力される上り信号と、正常側に対応する光送受信手段から入力される上り信号のいずれかを動的に選択して、正常側に対応する前記PONプロトコル終端手段に出力するとともに、前記帯域割当手段による帯域割り当てに基づいて、異常側に対応する光送受信手段に接続された光ネットワークユニットに割り当てられた帯域では、異常側に対応する光送受信手段から入力される上り信号を選択し、正常側に対応する光送受信手段に接続された光ネットワークユニットに割り当てられた帯域では、正常側に対応する光送受信手段から入力される上り信号を選択して、正常側に対応する前記PONプロトコル終端手段に出力することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical access termination apparatus according to the present invention terminates a plurality of optical transmission / reception means for converting electrical signals and optical signals from each other, a PON-specific signal format using TDMA, and PON control protocol information. A link for monitoring normality / abnormality of communication related to the plurality of service node interfaces in an optical access termination apparatus comprising two PON protocol termination means for inserting and extracting PON and a plurality of service node interfaces for connecting to a higher level network A bandwidth allocation unit that allocates a bandwidth to one or more optical network units connected to each of the plurality of optical transmission / reception units, and between the plurality of optical transmission / reception units and the two PON protocol termination units . a first electric circuit arranged upstream signal path, the band allocation means, before When communication related to a plurality of service node interfaces is normal, the optical network unit connected to the optical transmission / reception means corresponding to the PON protocol termination means shares the bandwidth that can be processed by the PON protocol termination means, When a bandwidth is allocated to the optical network unit and communication related to any of the plurality of service node interfaces becomes abnormal, the bandwidth that can be processed by the PON protocol terminator corresponding to the normal side corresponds to the abnormal side. A bandwidth is allocated to the optical network unit so that the optical network unit connected to the optical transmission / reception means and the optical network unit connected to the optical transmission / reception means corresponding to the normal side share, and the optical transmission / reception corresponding to the abnormal side A band of one or more optical network units connected to the means And assigned to the continuous time domain, the bandwidth of one or more optical network units connected to the optical transmitting and receiving means corresponding to the normal side, assigned to another continuous time domain, the first electrical circuit, said When communication related to a plurality of service node interfaces is normal, an upstream signal input from each optical transmission / reception unit is output to the PON protocol termination unit corresponding to the optical transmission / reception unit, and any of the plurality of service node interfaces is output. When communication related to the above becomes abnormal, either the upstream signal input from the optical transmission / reception means corresponding to the abnormal side or the upstream signal input from the optical transmission / reception means corresponding to the normal side is dynamically changed. Select and output to the PON protocol terminator corresponding to the normal side, and to the abnormal side based on the band allocation by the band allocation unit In the band allocated to the optical network unit connected to the corresponding optical transmission / reception means, the upstream signal input from the optical transmission / reception means corresponding to the abnormal side is selected, and the optical signal connected to the optical transmission / reception means corresponding to the normal side is selected. In the band allocated to the network unit, an uplink signal input from the optical transmission / reception unit corresponding to the normal side is selected and output to the PON protocol termination unit corresponding to the normal side .
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、サービス装置への接続にかかるサービスノードインタフェース(SNI)を多重化するとともに、通信に異常がない場合においても効率的にサービスノードインタフェース(SNI)を利用することができる光アクセス終端装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to multiplex service node interfaces (SNIs) for connection to service devices and when there is no abnormality in communication. Another object of the present invention is to provide an optical access termination device that can efficiently use a service node interface (SNI).
上記目的を達成するため、本発明の光アクセス終端装置は、電気信号と光信号を互いに変換する複数の光送受信手段と、TDMAを用いたPON固有の信号形式を終端するとともにPONの制御プロトコル情報を挿入、抽出する複数のPONプロトコル終端手段と、上位ネットワークに接続するための複数のサービスノードインタフェースを備える光アクセス終端装置において、前記複数のサービスノードインタフェースに係る通信の正常/異常を監視するリンク監視手段を備え、前記複数の光送受信手段と前記複数のPONプロトコル終端手段の間の上り信号経路に第1の電気回路を配置し、前記第1の電気回路は、前記複数のサービスノードインタフェースに係る通信が正常な場合には、各光送受信手段から入力される上り信号を、光送受信手段に対応する前記PONプロトコル終端手段に出力し、前記複数のサービスノードインタフェースのいずれかに係る通信が異常となった場合には、異常側に対応する光送受信手段から入力される上り信号と、正常側に対応する光送受信手段から入力される上り信号のいずれかを動的に選択して、正常側に対応する前記PONプロトコル終端手段に出力することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical access termination apparatus according to the present invention terminates a plurality of optical transmission / reception means for converting electrical signals and optical signals from each other, a PON-specific signal format using TDMA, and PON control protocol information. A link for monitoring normality / abnormality of communication related to a plurality of service node interfaces in an optical access termination apparatus comprising a plurality of PON protocol termination means for inserting and extracting a plurality of PON protocol termination means and a plurality of service node interfaces for connecting to a higher level network Monitoring means, and a first electric circuit is disposed in an upstream signal path between the plurality of optical transmission / reception means and the plurality of PON protocol termination means, and the first electric circuit is connected to the plurality of service node interfaces. When such communication is normal, the upstream signal input from each optical transmission / reception means Output to the PON protocol termination means corresponding to the communication means, and when communication related to any of the plurality of service node interfaces becomes abnormal, an upstream signal input from the optical transmission / reception means corresponding to the abnormal side; One of the uplink signals input from the optical transmission / reception means corresponding to the normal side is dynamically selected and output to the PON protocol termination means corresponding to the normal side.
また、本発明の光アクセス終端装置は、前記複数の光送受信手段と前記複数のPONプロトコル終端手段の間の下り信号経路に第2の電気回路を配置し、前記第2の電気回路は、前記複数のサービスノードインタフェースに係る通信が正常な場合には、各PONプロトコル終端手段から入力される下り信号を、PONプロトコル終端手段に対応する前記光送受信手段に出力し、前記複数のサービスノードインタフェースのいずれかに係る通信が異常となった場合には、正常側に対応するPONプロトコル終端手段から入力される下り信号を、前記複数の光送受信手段に分岐して出力することが好ましい。 Further, the optical access termination device of the present invention arranges a second electrical circuit in a downstream signal path between the plurality of optical transmission / reception means and the plurality of PON protocol termination means, and the second electrical circuit is When communication related to a plurality of service node interfaces is normal, a downlink signal input from each PON protocol termination unit is output to the optical transmission / reception unit corresponding to the PON protocol termination unit, and the plurality of service node interfaces When any of the communication is abnormal, it is preferable that a downlink signal input from the PON protocol termination unit corresponding to the normal side is branched and output to the plurality of optical transmission / reception units.
また、本発明の光アクセス終端装置は、前記複数の光送受信手段に代えて、1つのグループが複数の光送受信手段からなる複数のグループの光送受信手段を備え、各グループの光送受信手段と前記第1の電気回路との間に、各グループの上り信号を結合する電気的結合手段が配置され、各グループの光送受信手段と前記第2の電気回路との間に、各グループの下り信号を分岐する電気的分岐手段が配置されることが好ましい。 Further, the optical access termination apparatus of the present invention comprises a plurality of groups of optical transmission / reception means, each group consisting of a plurality of optical transmission / reception means, instead of the plurality of optical transmission / reception means, Electrical coupling means for coupling upstream signals of each group is disposed between the first electrical circuit, and downstream signals of each group are disposed between the optical transmission / reception means of each group and the second electrical circuit. It is preferable that an electrical branching means for branching is arranged.
前記第1および第2の電気回路は、複数入力複数出力の電気回路であって、入力側から入力される信号を分岐する複数の分岐手段と、前記複数の分岐手段からの信号を選択して出力する複数の選択手段とを備えることが好ましい。 The first and second electric circuits are multi-input multi-output electric circuits that select a plurality of branching means for branching a signal input from the input side and signals from the plurality of branching means. It is preferable to provide a plurality of selection means for outputting.
また、前記第1および第2の電気回路は、複数入力複数出力の電気回路であって、入力側から入力される信号を蓄積する複数のバッファと、前記複数のバッファからの信号を多重して出力する複数の多重手段とを備えることが好ましい。 Further, the first and second electric circuits are electric circuits having a plurality of inputs and a plurality of outputs, and a plurality of buffers for accumulating signals input from the input side and signals from the plurality of buffers are multiplexed. It is preferable to provide a plurality of multiplexing means for outputting.
本発明の光アクセス終端装置は、サービス装置への接続にかかるサービスノードインタフェース(SNI)を多重化するとともに、通信に異常があった場合には正常系のSNIを用いて通信を行い、通信に異常がない場合には多重化されたSNIのすべてを用いて通信を行うので、効率的にSNIを利用することができる。
また、本発明の光アクセス終端装置は、PONの光伝送およびプロトコルについて、標準化された仕様を変更せずに利用できる。
The optical access termination device of the present invention multiplexes the service node interface (SNI) for connection to the service device, and performs communication using the normal SNI when there is an abnormality in communication. When there is no abnormality, communication is performed using all of the multiplexed SNI, so that the SNI can be used efficiently.
In addition, the optical access termination apparatus of the present invention can be used without changing the standardized specifications for PON optical transmission and protocol.
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図3に本発明の第1の実施形態に係る光アクセス終端装置、およびこの光アクセス終端装置を適用した光アクセスネットワークの構成を示す。光アクセス終端装置1は、電気信号と光信号を互いに変換する2つの光送受信手段3A,3Bと、PONの制御プロトコル情報を挿入、抽出する2つのPONプロトコル終端手段5A,5Bと、イーサネット(登録商標)スイッチやIPルータなどを含む上位ネットワークに接続するための2つのサービスノードインタフェース(SNI)6A,6Bと、SNI 6A,6Bを監視するSNIリンク監視手段7と、PONプロトコル終端手段5A,5Bを制御して、接続される光ネットワークユニット(ONU)21〜2n(nは自然数)に帯域を割り当てる帯域割当手段8と、2つの2×2(2入力2出力)電気回路4U,4Dから構成される。図3に示したように、ONU 21〜2nのうち、ONU 21〜2mは光送受信手段3Aを介して光アクセス終端装置1に繋がっており、ONU 2m+1〜2nは光送受信手段3Bを介して光アクセス終端装置1に繋がっている(mはnより小さい自然数)。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 3 shows the configuration of an optical access termination device according to the first embodiment of the present invention and an optical access network to which this optical access termination device is applied. The optical
SNIリンク監視手段7は、対応するSNI 6A,6Bに係る通信の正常/異常を監視する。例えば、SNI 6A,6Bへの入力信号の有無、または、ITU−T G.1731で規定されるイーサネット(登録商標)OAM(Operation And Maintenance)信号などによって正常/異常を区別する。
The SNI link monitoring means 7 monitors normality / abnormality of communication related to the corresponding
2×2(2入力2出力)電気回路4Uは、図3に示したように、2つの光送受信手段3A,3Bと2つのPONプロトコル終端手段5A,5Bの間の上り(Upstream)信号経路に配置される。2×2電気回路4Uは、SNIリンク監視手段7の監視情報に従い、両方のSNI 6A,6Bに係る通信がともに正常と検知している場合には、光送受信手段3Aから入力される上り信号をPONプロトコル終端手段5Aへ出力し、光送受信手段3Bから入力される上り信号をPONプロトコル終端手段5Bへ出力する。SNI 6A,6Bのいずれか(例えばSNI 6A)に係る通信が異常を示した場合には、異常側に対応する光送受信手段3Aから入力される上り信号と、正常側に対応する光送受信手段3Bから入力される上り信号のいずれかを動的に選択して、正常側に対応するPONプロトコル終端手段5Bに向けて出力する。
As shown in FIG. 3, the 2 × 2 (2-input 2-output) electric circuit 4U is connected to the upstream signal path between the two optical transmission /
2×2電気回路4Uは、図3に示したように、2つの分岐手段9A,9Bおよび2つの選択手段10A,10Bによって構成できる。分岐手段9Aは、光送受信手段3Aから入力される上り信号を2つに分岐し、分岐手段9Bは、光送受信手段3Bから入力される上り信号を2つに分岐する。選択手段10Aは、PONプロトコル終端手段5Aに対応しており、光送受信手段3Aまたは光送受信手段3Bから入力される上り信号のいずれかを選択できるように構成され、選択手段10Bは、PONプロトコル終端手段5Bに対応しており、光送受信手段3Aまたは光送受信手段3Bから入力される上り信号のいずれかを選択できるように構成される。
As shown in FIG. 3, the 2 × 2 electric circuit 4U can be configured by two branching units 9A and 9B and two
2×2(2入力2出力)電気回路4Dは、図3に示したように、2つの光送受信手段3A,3Bと2つのPONプロトコル終端手段5A,5Bの間の下り(Downstream)信号経路に配置される。2×2電気回路4Dは、SNIリンク監視手段7の監視情報に従い、両方のSNI 6A,6Bに係る通信が正常と検知している場合には、PONプロトコル終端手段5Aから入力される下り信号を光送受信手段3Aへ出力し、PONプロトコル終端手段5Bから入力される下り信号を光送受信手段3Bへ出力する。SNI 6A,6Bのいずれか(例えばSNI 6A)に係る通信が異常を示した場合には、正常側に対応するPONプロトコル終端手段5Bから入力される下り信号を、光送受信手段3Aと光送受信手段3Bに分岐して出力する。
As shown in FIG. 3, the 2 × 2 (2-input 2-output)
2×2電気回路4Dは、図3に示したように、2つの分岐手段11A,11Bおよび2つの選択手段12A,12Bによって構成できる。分岐手段11Aは、PONプロトコル終端手段5Aから入力される下り信号を2つに分岐し、分岐手段11Bは、PONプロトコル終端手段5Bから入力される下り信号を2つに分岐する。選択手段12Aは、光送受信手段3Aに対応しており、PONプロトコル終端手段5AまたはPONプロトコル終端手段5Bから入力される下り信号のいずれかを選択できるように構成され、選択手段12Bは、光送受信手段3Bに対応しており、PONプロトコル終端手段5AまたはPONプロトコル終端手段5Bから入力される下り信号のいずれかを選択できるように構成される。
As shown in FIG. 3, the 2 × 2
光アクセス終端装置をこのように構成することで、SNIの2重化を実現でき、2つのSNIに係る通信がともに正常な場合にも、両方のSNIを通信に利用できる。 By configuring the optical access termination device in this way, SNI duplication can be realized, and both SNIs can be used for communication even when communication related to the two SNIs is normal.
なお、単一の光送受信手段で対応できるONUの最大数は、分岐数の増加に伴って増大する光スプリッタの損失に制限され、伝送速度が1.25Gbit/s程度の場合は、16〜64程度となる。このため、本実施形態において、光送受信手段3Aに接続されるONUの最大数mは、例えば16〜64であり、光送受信手段3Aおよび光送受信手段3Bに接続されるONUの最大数nは、例えば32〜128である。
Note that the maximum number of ONUs that can be handled by a single optical transmission / reception means is limited to the loss of the optical splitter that increases with an increase in the number of branches. When the transmission speed is about 1.25 Gbit / s, 16 to 64 It will be about. Therefore, in this embodiment, the maximum number m of ONUs connected to the optical transmission /
光アクセス終端装置1は、さらに、図3に示したように、PONプロトコル終端手段5A,5Bの両方に係る共通の帯域割当手段8を有している。
帯域割当手段8は、SNI 6A,6Bに係る通信がともに正常な場合には、PONプロトコル終端手段5Aが処理可能な帯域を、PONプロトコル終端手段5Aに対応する光送受信手段3Aに接続されたONU 21〜2mが共有するように、ONU 21〜2mに帯域を割り当てるとともに、PONプロトコル終端手段5Bが処理可能な帯域を、PONプロトコル終端手段5Bに対応する光送受信手段3Bに接続されたONU 2m+1〜2nが共有するように、ONU 2m+1〜2nに帯域を割り当てる。また、SNI 6A,6Bのいずれか(例えばSNI 6A)に係る通信が異常となった場合には、正常側に対応するPONプロトコル終端手段5Bが処理可能な帯域を、異常側に対応する光送受信手段3Aに接続されたONU 21〜2mと、正常側に対応する光送受信手段3Bに接続されたONU 2m+1〜2nとで共有するように、ONU 21〜2nに帯域を割り当てる。
As shown in FIG. 3, the optical
The
図4は、図3の構成において、ONU 21〜2nが通信を行う場合の帯域割当方法を示す図である。なお、図4では、ONU 21〜2mをONU 1〜mと表し、ONU 2m+1〜2nをONU m+1〜nと表している。図4中のLLID(Logical Link IDentifier)は論理リンクの識別子であり、IEEE802.3で標準化されているGE−PONの場合、標準で定義されているLLIDに相当する。図中の符号は、ONUとLLIDが1対1に対応している場合について示している。1つのONUが複数の論理リンク識別子を用いる場合もあり、この場合はONU毎ではなくLLID毎に帯域割当を行う方法も一般的であるので、以降では、LLIDを用いて説明する。
FIG. 4 is a diagram showing a bandwidth allocation method when the
図4(1)は、SNI 6A,6Bに係る通信がともに正常である時にPONプロトコル終端手段5Aが処理する上り信号の帯域割当例を示した図であり、図4(2)は、SNI 6A,6Bに係る通信がともに正常である時にPONプロトコル終端手段5Bが処理する上り信号の帯域割当例を示した図である。PONプロトコル終端手段5Aは、LLID 1〜mに対して、上り信号が互いに時間的に重ならないように、上り信号送信時間を指定する制御信号を送信する。IEEE802.3で標準化されているGE−PONの場合、これは、Gateフレームと呼ばれる制御フレームで指定する。PONプロトコル終端手段5Bは、同様に、LLID m+1〜nに対して、上り信号が互いに時間的に重ならないように、上り信号送信時間を指定する制御信号を送信する。SNI 6A,6Bに係る通信がともに正常である時は、図4(1)、(2)に示したように、LLID 1〜mの上り信号とLLID m+1〜nの上り信号の間の時間的な重なりを考慮する必要はない。グラント周期は、繰り返し行う帯域割当の周期であり、図4(1)、(2)に示したように、各LLIDへの割当時間をグラント周期毎に変更してもよい(動的帯域割当方式)。
FIG. 4 (1) is a diagram showing an example of bandwidth allocation of the uplink signal processed by the PON protocol terminator 5A when the communication related to the
図4(3)は、SNI 6Aに係る通信が異常である時にPONプロトコル終端手段5Bが処理する上り信号の帯域割当例を示した図である。SNI 6Aに係る通信が異常な時は、PONプロトコル終端手段5Bが、すべてのLLID(1〜mおよびm+1〜n)の上り信号送信時間を指定する制御信号を送信する。さらに、2×2電気回路4Uは、ここで指定した上り信号送信時間に基づいて、光送受信手段3A,3Bから入力される上り信号を動的に切り替える。図4(4)は、2×2電気回路4Uの信号選択状態を示した図であり、具体的には、2×2電気回路4Uは、図4(4)に示したように、LLID 1〜mに割り当てられた時間(帯域)では、光送受信手段3Aから入力される上り信号を選択するように動作し、LLID m+1〜nに割り当てられた時間(帯域)では、光送受信手段3Bから入力される上り信号を選択するように動作する。つまり、図4(4)は、そのまま2×2電気回路4Uの内部の選択手段を駆動する信号として利用できる。
FIG. 4 (3) is a diagram showing an example of bandwidth allocation of the uplink signal processed by the PON protocol termination unit 5B when the communication related to the
この際、図4(3)、(4)に示したように、SNI 6A,6Bのいずれか(例えばSNI 6A)に係る通信が異常な場合に、LLID 1〜mの上り信号の帯域をある連続した時間領域に割り当て、LLID m+1〜nの上り信号の帯域を別の連続した時間領域に割り当てれば、2×2電気回路Uの切替回数が少なくてすむ。つまり、LLID 1〜mの上り信号はグラント周期の前半、LLID m+1〜nの上り信号はグラント周期の後半、というように、互いの時間が入り組まないように時間スロットを割り当てる。
At this time, as shown in FIGS. 4 (3) and (4), when the communication related to either
SNI 6Bに係る通信が異常の時も同様にすればよい。図4(5)は、SNI 6Bに係る通信が異常である時にPONプロトコル終端手段5Aが処理する上り信号の帯域割当例を示した図であり、図4(6)は、2×2電気回路4Dの信号選択状態を示した図である。
The same may be done when the communication related to
なお、光アクセス終端装置と各ONUの間の距離はONU毎に異なるため、これによって伝搬遅延差が生じる。PONの帯域割当機能は、通常、この伝搬遅延差を差し引いて、光アクセス終端装置へ上り信号が到着する時間が重ならないように各ONUの上り信号送信時間を指定している。この機能は全てのPONに配備される基本的な機能であり、上記で説明した本実施形態の帯域割当を実施する際にも必要である。 Since the distance between the optical access termination device and each ONU differs for each ONU, this causes a propagation delay difference. The bandwidth allocation function of the PON normally specifies the upstream signal transmission time of each ONU by subtracting this propagation delay difference so that the upstream signal arrival time does not overlap the optical access termination device. This function is a basic function deployed in all PONs, and is also necessary when performing the bandwidth allocation of the present embodiment described above.
(第2の実施形態)
図5に、本発明の第2の実施形態に係る光アクセス終端装置、およびこの光アクセス終端装置を適用した光アクセスネットワークの構成を示す。第2の実施形態に係る光アクセス終端装置21では、第1の実施形態における2つの光送受信手段3A,3Bに代えて、2つのグループの光送受信手段3A1,3A2,3A3,・・・3Ak(以下、グループAという),3B1,3B2,3B3,・・・3Bk(以下、グループBという)が配置されている(kは自然数)。ONU 21〜2mは、それぞれグループAのいずれかの光送受信手段に接続され、ONU 2m+1〜2nは、それぞれグループBのいずれかの光送受信手段に接続され、これら光送受信手段と2×2電気回路4Uの間に、グループA,Bそれぞれの上り信号を結合する2つの電気的結合手段13A,13Bが配置され、光送受信手段と2×2電気回路4Dの間に、グループA,Bそれぞれの下り信号を分岐する2つの電気的分岐手段14A,14Bが配置されている。
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows the configuration of an optical access termination device according to the second embodiment of the present invention and an optical access network to which this optical access termination device is applied. In the optical
つまり第2の実施形態は、第1の実施形態において光スプリッタで結合/分岐されていた上り/下り信号の一部を、光アクセス終端装置内の電気的結合/分岐手段で行うものである。PONの光伝送区間は一般的に1心双方向であり、光スプリッタが上り信号の結合と下り信号の分岐を兼ねることができるが、光アクセス終端装置内の電気信号は上りと下りで別の経路を伝搬するため、電気的結合手段と電気的分岐手段が分離されている。 That is, in the second embodiment, a part of the upstream / downstream signal coupled / branched by the optical splitter in the first embodiment is performed by the electrical coupling / branching means in the optical access termination device. The optical transmission section of the PON is generally one-core bi-directional, and the optical splitter can combine the combination of the upstream signal and the branch of the downstream signal. However, the electrical signal in the optical access termination device is different for upstream and downstream. In order to propagate the path, the electrical coupling means and the electrical branching means are separated.
ところで、単一の光送受信手段で対応できるONUの最大数は、分岐数の増加に伴って増大する光スプリッタの損失に制限され、伝送速度が1.25Gbit/s程度の場合は、16〜64程度となることを先に述べた。本実施形態の場合は、例えば、グループAの光送受信手段を4つ(3A1,3A2,3A3,3A4)配置し、グループBの光送受信手段を4つ(3B1,3B2,3B3,3B4)配置したとすると、グループAの光送受信手段に接続されるONUの最大数mは64〜256となり、グループAおよびグループBの光送受信手段に接続されるONUの最大数nは128〜512となる。 By the way, the maximum number of ONUs that can be handled by a single optical transmission / reception means is limited to the loss of the optical splitter that increases as the number of branches increases, and when the transmission rate is about 1.25 Gbit / s, 16 to 64. I mentioned earlier that this would be a degree. In the case of this embodiment, for example, four optical transmission / reception means of group A (3A 1 , 3A 2 , 3A 3 , 3A 4 ) are arranged, and four optical transmission / reception means of group B (3B 1 , 3B 2 , 3B 3 , 3B 4 ), the maximum number m of ONUs connected to the optical transmission / reception means of group A is 64 to 256, and the maximum number n of ONUs connected to the optical transmission / reception means of group A and group B Becomes 128-512.
このような構成を用いることで、単一の光送受信手段に接続できるONU数に制限されずに、2×2電気回路U、2×2電気回路Dの共有人数を増加させることができる。つまり、ユーザ1人がONU1台を利用するとすれば、ユーザあたりのコストを低下させることができる。 By using such a configuration, the number of shared 2 × 2 electric circuits U and 2 × 2 electric circuits D can be increased without being limited by the number of ONUs that can be connected to a single optical transmission / reception means. That is, if one user uses one ONU, the cost per user can be reduced.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る光アクセス終端装置について説明する。第3の実施形態に係る光アクセス終端装置では、2×2電気回路の構成が、第1および第2の実施形態における2×2電気回路の構成と異なっている。図6に上り信号経路に配置される第3の実施形態に係る2×2電気回路24Uの構成例を示し、図7に下り信号経路に配置される第3の実施形態に係る2×2電気回路24Dの構成例を示す。これらの2×2電気回路は、フレーム毎に入力信号を一時的にバッファした上で、各フレームを、フレームのヘッダ情報に従っていずれかの多重手段に出力する。出力先を示すヘッダ情報には、IEEEで標準化されたPONの場合、LLIDを利用すればよい。
(Third embodiment)
Next, an optical access termination apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. In the optical access termination device according to the third embodiment, the configuration of the 2 × 2 electrical circuit is different from the configuration of the 2 × 2 electrical circuit in the first and second embodiments. FIG. 6 shows a configuration example of the 2 × 2 electric circuit 24U according to the third embodiment arranged in the upstream signal path, and FIG. 7
図6に示したように、2×2電気回路24Uは、2つの入力バッファ25A,25Bおよび2つの出力側多重手段26A,26Bにより構成される。SNI 6A,6Bに係る通信がともに正常な場合は、入力バッファ25Aのフレームは、常に多重手段26Aに出力され、入力バッファ25Bのフレームは、常に多重手段26Bに出力される。SNI 6Aに係る通信が異常な場合には、入力バッファ25Aのフレームおよび入力バッファ25Bのフレームは、ともに多重手段26Bに出力される。SNI 6Bに係る通信が異常な場合には、入力バッファ25Aのフレームおよび入力バッファ25Bのフレームは、ともに多重手段26Aに出力される。
As shown in FIG. 6, the 2 × 2 electric circuit 24U includes two
図7に示したように、2×2電気回路24Dも、同様に構成され、2つの入力バッファ27A,27Bおよび2つの出力側多重手段28A,28Bにより構成される。
As shown in FIG. 7, the 2 × 2
上述した構成の2×2電気回路を用いた場合においてSNI 6A(またはSNI 6B)に係る通信が異常な場合には、フレームが一度入力バッファに蓄積されるので、2×2電気回路(24Uまたは24D)は、タイミングが重ならないように、例えば交互に2つの多重手段にフレームを読み出せばよく、図4の(4)、(6)を用いて説明したようなPONの時間スロット割り当てに合わせた選択制御を行う必要はない。
If the communication related to
なお、上述した実施形態では、サービス装置への接続にかかるサービスノードインタフェース(SNI)を2重化した場合について説明したが、本発明は、SNIが2重化された場合に限るものではなく、SNIを2つ以上備えて多重化した場合についても適用あるものである。
例えば、3つのSNIを備え、第1の電気回路を2×3(2入力3出力)電気回路とし、第2の電気回路を3×2(3入力2出力)電気回路として、SNIを3重化した場合についても適用あるものである。
In the above-described embodiment, the case where the service node interface (SNI) related to the connection to the service device is duplicated has been described. However, the present invention is not limited to the case where the SNI is duplicated. This also applies to the case where two or more SNIs are provided and multiplexed.
For example, with three SNIs, the first electrical circuit is a 2 × 3 (2
上述したように、本発明の光アクセス終端装置は、サービス装置への接続にかかるサービスノードインタフェース(SNI)を多重化するとともに、通信に異常があった場合には正常系のSNIを用いて通信を行い、通信に異常がない場合は多重化されたSNIを用いて通信を行うので、効率的に(100%)SNIを利用することができる。
また、本発明の光アクセス終端装置は、PONの光伝送およびプロトコルについて、標準化された仕様を変更せずに利用できる。
As described above, the optical access termination device of the present invention multiplexes the service node interface (SNI) related to the connection to the service device and communicates using the normal SNI when there is an abnormality in communication. If there is no abnormality in communication, communication is performed using the multiplexed SNI, so that the SNI can be used efficiently (100%).
In addition, the optical access termination apparatus of the present invention can be used without changing the standardized specifications for PON optical transmission and protocol.
1,21,31,41 光アクセス終端装置
21〜2n,32 ONU
3A,3B,3A1〜3An,3B1〜3Bn,33 光送受信手段
4U,4D,24U,24D 2×2電気回路
5A,5B,35 PONプロトコル終端手段
6A,6B,36,36A,36B SNI
7,37 SNIリンク監視手段
8 帯域割当手段
9A,9B,11A,11B 分岐手段
10A,10B,12A,12B 選択手段
13A,13B 電気的結合手段
14A,14B 電気的分岐手段
25A,25B,27A,27B 入力バッファ
26A,26B,28A,28B 多重手段
34A,34B スイッチ
38 光スプリッタ
39 光ファイバ
1,21,31,41 optical
3A, 3B,
7, 37 SNI link monitoring means 8 Bandwidth allocation means 9A, 9B, 11A, 11B Branch means 10A, 10B, 12A, 12B Selection means 13A, 13B Electrical coupling means 14A, 14B Electrical branch means 25A, 25B, 27A,
Claims (5)
前記複数のサービスノードインタフェースに係る通信の正常/異常を監視するリンク監視手段と、
前記複数の光送受信手段のそれぞれに接続される1つ以上の光ネットワークユニットに帯域を割り当てる帯域割当手段を備え、
前記複数の光送受信手段と前記2つのPONプロトコル終端手段の間の上り信号経路に第1の電気回路を配置し、
前記帯域割当手段は、
前記複数のサービスノードインタフェースに係る通信が正常な場合には、前記PONプロトコル終端手段が処理可能な帯域を、PONプロトコル終端手段に対応する光送受信手段に接続された光ネットワークユニットが共有するように、光ネットワークユニットに帯域を割り当て、
前記複数のサービスノードインタフェースのいずれかに係る通信が異常となった場合には、正常側に対応するPONプロトコル終端手段が処理可能な帯域を、異常側に対応する光送受信手段に接続された光ネットワークユニットと、正常側に対応する光送受信手段に接続された光ネットワークユニットとが共有するように、光ネットワークユニットに帯域を割り当てるとともに、異常側に対応する光送受信手段に接続された1つ以上の光ネットワークユニットの帯域を、連続した時間領域に割り当て、正常側に対応する光送受信手段に接続された1つ以上の光ネットワークユニットの帯域を、別の連続した時間領域に割り当て、
前記第1の電気回路は、
前記複数のサービスノードインタフェースに係る通信が正常な場合には、各光送受信手段から入力される上り信号を、光送受信手段に対応する前記PONプロトコル終端手段に出力し、
前記複数のサービスノードインタフェースのいずれかに係る通信が異常となった場合には、異常側に対応する光送受信手段から入力される上り信号と、正常側に対応する光送受信手段から入力される上り信号のいずれかを動的に選択して、正常側に対応する前記PONプロトコル終端手段に出力するとともに、前記帯域割当手段による帯域割り当てに基づいて、異常側に対応する光送受信手段に接続された光ネットワークユニットに割り当てられた帯域では、異常側に対応する光送受信手段から入力される上り信号を選択し、正常側に対応する光送受信手段に接続された光ネットワークユニットに割り当てられた帯域では、正常側に対応する光送受信手段から入力される上り信号を選択して、正常側に対応する前記PONプロトコル終端手段に出力する
ことを特徴とする光アクセス終端装置。 Optical access comprising a plurality of optical transmission / reception means for converting electrical signals and optical signals to each other, two PON protocol termination means for inserting and extracting PON control protocol information, and a plurality of service node interfaces for connection to a higher level network In the termination equipment,
Link monitoring means for monitoring normality / abnormality of communication related to the plurality of service node interfaces ;
Band allocation means for allocating a band to one or more optical network units connected to each of the plurality of optical transmission / reception means ,
A first electrical circuit is disposed in an upstream signal path between the plurality of optical transmission / reception means and the two PON protocol termination means;
The bandwidth allocating means includes
When communication related to the plurality of service node interfaces is normal, the optical network unit connected to the optical transmission / reception means corresponding to the PON protocol termination means shares the bandwidth that can be processed by the PON protocol termination means. Allocate bandwidth to the optical network unit,
When communication related to any of the plurality of service node interfaces becomes abnormal, a band that can be processed by the PON protocol termination unit corresponding to the normal side is connected to the optical transmission / reception unit corresponding to the abnormal side. One or more bandwidths are allocated to the optical network unit so that the network unit and the optical network unit connected to the optical transmission / reception means corresponding to the normal side are shared, and one or more connected to the optical transmission / reception means corresponding to the abnormal side The bandwidth of one optical network unit is assigned to a continuous time domain, and the bandwidth of one or more optical network units connected to the optical transmission / reception means corresponding to the normal side is assigned to another continuous time domain,
The first electric circuit is:
When communication related to the plurality of service node interfaces is normal, an upstream signal input from each optical transmission / reception unit is output to the PON protocol termination unit corresponding to the optical transmission / reception unit,
When communication related to any of the plurality of service node interfaces becomes abnormal, the uplink signal input from the optical transmission / reception means corresponding to the abnormal side and the uplink signal input from the optical transmission / reception means corresponding to the normal side One of the signals is dynamically selected and output to the PON protocol termination unit corresponding to the normal side, and connected to the optical transmission / reception unit corresponding to the abnormal side based on the band allocation by the band allocation unit In the band allocated to the optical network unit, the upstream signal input from the optical transmission / reception means corresponding to the abnormal side is selected, and in the band allocated to the optical network unit connected to the optical transmission / reception means corresponding to the normal side, The PON protocol terminator corresponding to the normal side by selecting the upstream signal input from the optical transmitting / receiving means corresponding to the normal side Optical access termination device according to claim <br/> be output.
前記複数の光送受信手段と前記複数2つのPONプロトコル終端手段の間の下り信号経路に第2の電気回路を配置し、
前記第2の電気回路は、
前記複数のサービスノードインタフェースに係る通信が正常な場合には、各PONプロトコル終端手段から入力される下り信号を、PONプロトコル終端手段に対応する前記光送受信手段に出力し、
前記複数のサービスノードインタフェースのいずれかに係る通信が異常となった場合には、正常側に対応するPONプロトコル終端手段から入力される下り信号を、前記複数の光送受信手段に分岐して出力する
ことを特徴とする光アクセス終端装置。 The optical access termination device according to claim 1 ,
A second electrical circuit is disposed in a downstream signal path between the plurality of optical transmission / reception means and the plurality of two PON protocol termination means;
The second electric circuit is:
When the communication related to the plurality of service node interfaces is normal, the downstream signal input from each PON protocol termination unit is output to the optical transmission / reception unit corresponding to the PON protocol termination unit,
When communication related to any of the plurality of service node interfaces becomes abnormal, the downlink signal input from the PON protocol termination unit corresponding to the normal side is branched and output to the plurality of optical transmission / reception units An optical access termination device.
前記複数の光送受信手段に代えて、1つのグループが複数の光送受信手段からなる複数のグループの光送受信手段を備え、
各グループの光送受信手段と前記第1の電気回路との間に、各グループの上り信号を結合する電気的結合手段が配置され、各グループの光送受信手段と前記第2の電気回路との間に、各グループの下り信号を分岐する電気的分岐手段が配置される
ことを特徴とする光アクセス終端装置。 The optical access termination device according to claim 1 or 2 ,
Instead of the plurality of optical transmission / reception means, one group comprises a plurality of groups of optical transmission / reception means consisting of a plurality of light transmission / reception means
Electrical coupling means for coupling the upstream signal of each group is arranged between the optical transmission / reception means of each group and the first electric circuit, and between the optical transmission / reception means of each group and the second electric circuit. And an optical branching means for branching the downlink signal of each group.
前記第1および第2の電気回路は、
複数入力複数出力の電気回路であって、入力側から入力される信号を分岐する複数の分岐手段と、前記複数の分岐手段からの信号を選択して出力する複数の選択手段とを備えることを特徴とする光アクセス終端装置。 The optical access termination device according to claim 2 ,
The first and second electric circuits are:
A multi-input multi-output electric circuit, comprising: a plurality of branch means for branching a signal input from the input side; and a plurality of selection means for selecting and outputting signals from the plurality of branch means. An optical access termination device.
前記第1および第2の電気回路は、
複数入力複数出力の電気回路であって、入力側から入力される信号を蓄積する複数のバッファと、前記複数のバッファからの信号を多重して出力する複数の多重手段とを備えることを特徴とする光アクセス終端装置。 The optical access termination device according to claim 2 ,
The first and second electric circuits are:
A multi-input multi-output electric circuit, comprising: a plurality of buffers for accumulating signals input from the input side; and a plurality of multiplexing means for multiplexing and outputting signals from the plurality of buffers. Optical access terminator.
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