JP5071693B2 - Communication apparatus, communication system, and communication speed switching method - Google Patents
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Description
本発明は、通信装置、通信システムおよび通信速度切り替え方法に関し、特に、複数種類の速度の通信データを受信可能な通信装置、この通信装置を備えた通信システム、および通信速度切り替え方法に関する。 The present invention relates to a communication apparatus, a communication system, and a communication speed switching method, and more particularly, to a communication apparatus capable of receiving communication data of a plurality of types of speeds, a communication system including the communication apparatus, and a communication speed switching method.
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。これに伴って、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)およびFTTH(Fiber To The Home)等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.
IEEE Std 802.3ah(登録商標)−2004(非特許文献1)には、複数の宅側装置(ONU:Optical Network Unit)が光通信回線を共有して局側装置(OLT:Optical Line Terminal)とのデータ伝送を行なう媒体共有形通信である受動的光ネットワーク(PON:Passive Optical Network)の1つの方式が開示されている。すなわち、PONを通過するユーザ情報およびPONを管理運用するための制御情報を含め、すべての情報がイーサネット(登録商標)フレームの形式で通信されるEPON(Ethernet(登録商標) PON)と、EPONのアクセス制御プロトコル(MPCP(Multi-Point Control Protocol))およびOAM(Operations Administration and Maintenance)プロトコルとが規定されている。局側装置と宅側装置との間でMPCPフレームをやりとりすることによって、宅側装置の加入、離脱、および上りアクセス多重制御などが行なわれる。また、非特許文献1では、MPCPメッセージによる、新規宅側装置の登録方法、帯域割り当て要求を示すレポート、および送信指示を示すゲートについて記載されている。
In IEEE Std 802.3ah (registered trademark) -2004 (non-patent document 1), a plurality of home side devices (ONU: Optical Network Unit) share an optical communication line, and a station side device (OLT: Optical Line Terminal). One method of a passive optical network (PON), which is a medium-sharing communication that performs data transmission with the network, is disclosed. That is, EPON (Ethernet (registered trademark) PON) in which all information is communicated in the form of an Ethernet (registered trademark) frame, including user information passing through the PON and control information for managing and operating the PON, and EPON An access control protocol (MPCP (Multi-Point Control Protocol)) and an OAM (Operations Administration and Maintenance) protocol are defined. By exchanging MPCP frames between the station side device and the home side device, the home side device joins and leaves, and uplink access multiplexing control is performed. Non-Patent
なお、1ギガビット/秒の通信速度を実現するEPONであるGE−PONの次世代の技術として、IEEE802.3av(登録商標)−2009として標準化が行なわれた10G−EPONすなわち通信速度が10ギガビット/秒相当のEPONにおいても、アクセス制御プロトコルはMPCPが前提となっている。 As a next-generation technology of GE-PON, which is an EPON that realizes a communication speed of 1 gigabit / second, 10G-EPON standardized as IEEE 802.3av (registered trademark) -2009, that is, a communication speed of 10 gigabit / second. Even in EPON equivalent to seconds, the access control protocol is predicated on MPCP.
局側装置から宅側装置へのPON回線において1ギガビット/秒の通信速度と10ギガビット/秒の通信速度とを切り替える構成の一例として、たとえば、特開2009−296231号公報(特許文献1)には、以下のような通信装置が開示されている。すなわち、この通信装置は、1つの光加入者線終端装置(OLT)が光ネットワーク終端装置(ONU)と光ファイバ伝送路を介してポイントツーポイントまたはポイントツーマルチポイントの通信を行なう光ネットワークにおける光加入者線終端装置(OLT)である。このOLTにおいて、速度変更手段は、上記ONUに送信するデータを一時的に格納するキューのキュー長および/または該キューに流入するデータの流入速度および/または該キューに流入するデータの流入加速度を推定する。速度変更手段は、通信速度が第1の速度の状態において、上記キュー長が第1の閾値以上および/または上記流入速度が第2の閾値以上および/または上記キュー長と上記流入速度と上記流入加速度の関数で表される物理量が第3の閾値以上になった場合には、速度変更メッセージをONUへ送信し、ONUからの変更確認応答の受信を契機に通信速度を、第1の速度よりも速い第2の速度に切り替える。また、速度変更手段は、通信速度が第2の速度の状態において、上記キュー長が第1の閾値よりも小さい第4の閾値以下および/または上記流入速度が第2の閾値よりも小さい第5の閾値以下および/または上記キュー長と上記流入速度と上記流入加速度の関数で表される物理量が第3の閾値よりも小さい第6の閾値以下になった場合には、速度変更メッセージをONUへ送信し、ONUからの変更確認応答の受信を契機に通信速度を、第1の速度に切り替える。また、機能休止手段は、接続されているすべてのONUが使用していない通信速度の信号処理手段を休止させる。 As an example of a configuration for switching between a communication speed of 1 gigabit / second and a communication speed of 10 gigabit / second in the PON line from the station side apparatus to the home side apparatus, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2009-296231 (Patent Document 1). Discloses the following communication apparatus. That is, this communication device is an optical network in an optical network in which one optical subscriber line termination device (OLT) performs point-to-point or point-to-multipoint communication with an optical network termination device (ONU) via an optical fiber transmission line. A subscriber line terminator (OLT). In this OLT, the speed changing means determines the queue length of the queue for temporarily storing the data to be transmitted to the ONU and / or the inflow speed of the data flowing into the queue and / or the inflow acceleration of the data flowing into the queue. presume. The speed changing means is configured such that, when the communication speed is the first speed, the queue length is equal to or greater than the first threshold and / or the inflow speed is equal to or greater than the second threshold and / or the queue length, the inflow speed, and the inflow When the physical quantity represented by the acceleration function is equal to or greater than the third threshold, a speed change message is transmitted to the ONU, and the communication speed is received from the first speed when receiving a change confirmation response from the ONU. Switch to a faster second speed. In addition, the speed changing means may be configured to perform a fifth operation in which the queue length is equal to or smaller than a fourth threshold value that is smaller than the first threshold value and / or the inflow speed is smaller than the second threshold value when the communication speed is the second speed. And / or when the physical quantity represented by the function of the cue length, the inflow velocity, and the inflow acceleration is equal to or smaller than a sixth threshold value smaller than the third threshold value, a speed change message is sent to the ONU. And the communication speed is switched to the first speed when receiving a change confirmation response from the ONU. The function suspension means pauses the signal processing means having a communication speed that is not used by all connected ONUs.
このように、特許文献1に記載の通信装置は、未使用の通信速度に関係する機能を休止させて消費電力を低減することを目的としている。
As described above, the communication device described in
ところで、特許文献1に記載の通信装置では、速度変更メッセージを送信してから変更確認応答を受信するまでの間、特定のONUへのデータ送信を一時的に停止し、ONUへ送信するデータを蓄積する。そして、変更確認応答の受信を契機として特定のONUへのデータ送信を再開する。
By the way, in the communication apparatus described in
すなわち、特許文献1に記載の通信装置は、通信速度を切り替えるために、切り替え先の通信速度を有するデータの受信準備が可能となるまでONUへの下り送信を停止する構成である。これは、データのロス無しで通信速度を切り替えるために、通信速度の切り替え準備が完了したことを示す情報をONUがOLTに伝えるまで、OLTからONUへの下り送信を停止させる必要があるからである。
That is, the communication device described in
このような特許文献1に記載の技術を超えて、通信データの速度を切り替える際における通信データの伝送能力を向上させる技術が望まれる。
A technique for improving the transmission capability of communication data when switching the speed of communication data is desired beyond the technique described in
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、通信データの速度を切り替える際における通信データの伝送能力を向上させることが可能な通信装置、通信システムおよび通信速度切り替え方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a communication device, a communication system, and a communication speed switching capable of improving the transmission capability of communication data when switching the communication data speed. Is to provide a method.
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信装置は、他の装置から送信される複数種類の速度の通信データを受信可能な通信装置であって、上記通信データを受信して処理するためのマルチレート受信処理部と、上記通信データの速度の切り替えを示す速度切り替え情報を取得するための速度切り替え情報取得部と、上記速度切り替え情報取得部によって上記速度切り替え情報が取得されると、上記マルチレート受信処理部を、切り替え元の速度の上記通信データを受信可能な状態から、上記切り替え元の速度の上記通信データおよび上記速度切り替え情報が示す切り替え先の速度の上記通信データを受信可能な速度切り替え用受信状態に遷移させ、上記マルチレート受信処理部が上記速度切り替え用受信状態へ遷移したことを示す状態遷移完了情報を出力するための受信制御部とを備える。 In order to solve the above-described problem, a communication apparatus according to an aspect of the present invention is a communication apparatus capable of receiving communication data of a plurality of types of speeds transmitted from another apparatus, and receives the communication data. The speed switching information is acquired by the multi-rate reception processing unit for processing, the speed switching information acquisition unit for acquiring the speed switching information indicating the switching of the speed of the communication data, and the speed switching information acquisition unit. The multi-rate reception processing unit receives the communication data at the switching source speed and the communication data at the switching destination indicated by the speed switching information from a state in which the communication data at the switching source speed can be received. Transition to the reception state for speed switching that can be received, and the multi-rate reception processing unit transits to the reception state for speed switching. The and a reception control unit for outputting state transition completion information indicating.
このような構成により、通信速度を切り替える際に、通信データのロスが生じることを防ぐことができ、また、他の装置において通信データの送信が中断され、通信装置において通信データの受信の遅延が発生することを防ぐことができる。したがって、通信データの速度を切り替える際における通信データの伝送能力を向上させることができる。また、通信速度を切り替える際に、他の装置から通信装置へ送信すべき通信データが他の装置において滞留することを防ぐことができる。これにより、通信データを蓄積するための他の装置におけるバッファ容量を低減することができる。 With such a configuration, when switching the communication speed, it is possible to prevent the loss of communication data, the transmission of communication data is interrupted in another device, and the delay in receiving the communication data in the communication device. It can be prevented from occurring. Therefore, it is possible to improve the transmission capability of communication data when switching the communication data speed. Further, when switching the communication speed, communication data to be transmitted from another device to the communication device can be prevented from staying in the other device. As a result, the buffer capacity in another device for storing communication data can be reduced.
好ましくは、上記マルチレート受信処理部は、上記通信データの速度に対応して設けられ、対応の上記速度の通信データを受信して処理するための複数のシングルレート受信処理部を含み、上記受信制御部は、上記速度切り替え情報取得部によって上記速度切り替え情報が取得されると、上記マルチレート受信処理部を、切り替え元の上記速度に対応する上記シングルレート受信処理部が動作可能な状態から、上記切り替え元の速度に対応する上記シングルレート受信処理部および上記速度切り替え情報が示す切り替え先の上記速度に対応する上記シングルレート受信処理部が動作可能な速度切り替え用受信状態に遷移させ、上記受信制御部は、上記切り替え先の速度に対応する上記シングルレート受信処理部が上記他の装置から対応の上記速度の通信データを受信すると、上記切り替え元の速度に対応する上記シングルレート受信処理部の動作を停止させる。 Preferably, the multi-rate reception processing unit includes a plurality of single-rate reception processing units that are provided corresponding to the speed of the communication data, and that receive and process communication data of the corresponding speed. When the speed switching information is acquired by the speed switching information acquisition unit, the control unit moves the multi-rate reception processing unit from a state where the single rate reception processing unit corresponding to the switching source speed is operable. The single rate reception processing unit corresponding to the switching source speed and the single rate reception processing unit corresponding to the switching destination speed indicated by the speed switching information are shifted to a speed switching reception state in which the single rate reception processing unit can operate, and the reception The control unit is configured such that the single rate reception processing unit corresponding to the switching destination speed is supported by the other device. Upon receiving the time of communication data, it stops the operation of the single-rate reception processing unit corresponding to the speed of the switching source.
これにより、通信装置は、切り替え先の新しい速度で通信データを受信すると、瞬時に切り替え元の古い速度に対応するシングルレート受信処理部の動作を停止させることができる。すなわち、切り替え先の速度の通信データを受信したことに応答して、速度切り替え用受信状態から切り替え先の速度に対応するシングルレート受信処理部が動作可能な状態への切り替えを瞬時に行なうことができるため、多種類の速度の通信データを並行して受信する状態の期間を最小限にすることができる。したがって、通信装置の消費電力を低減することができる。また、通信装置の通信データの受信処理能力を、少種類の速度の通信データを処理可能なレベルに設定することが可能となる。 As a result, when the communication device receives the communication data at the new speed of the switching destination, the communication apparatus can instantaneously stop the operation of the single rate reception processing unit corresponding to the old speed of the switching source. That is, in response to receiving the communication data at the switching destination speed, the switching from the speed switching receiving state to the state where the single rate reception processing unit corresponding to the switching destination speed is operable can be instantaneously performed. Therefore, it is possible to minimize the period of the state in which communication data of various types is received in parallel. Therefore, the power consumption of the communication device can be reduced. In addition, the communication data reception processing capability of the communication device can be set to a level at which communication data of a small number of speeds can be processed.
より好ましくは、上記受信制御部は、上記切り替え先の速度に対応する上記シングルレート受信処理部が、1つの通信装置を宛先とする上記通信データのうち、自己の上記通信装置を宛先とする上記通信データであって上記切り替え先の速度を有する上記通信データを上記他の装置から受信すると、上記切り替え元の速度に対応する上記シングルレート受信処理部の動作を停止させる。 More preferably, in the reception control unit, the single rate reception processing unit corresponding to the switching destination speed is the communication data destined for one communication device among the communication data as a destination. When the communication data having the switching destination speed is received from the other device, the operation of the single rate reception processing unit corresponding to the switching source speed is stopped.
このような構成により、複数の通信装置へブロードキャストするためのブロードキャスト通信データが他の装置から複数の速度で送信される場合でも、ブロードキャスト通信データのロス、および複数の速度のブロードキャスト通信データを同時受信することによる誤動作を防ぐことができる。すなわち、複数の速度のブロードキャスト通信データが送受信される通信システムにおいても、通信速度の切り替えを適切に行なうことが可能となる。 With such a configuration, even when broadcast communication data for broadcasting to a plurality of communication devices is transmitted from other devices at a plurality of speeds, broadcast communication data is lost and broadcast communication data at a plurality of speeds are received simultaneously. This can prevent malfunction. That is, even in a communication system that transmits and receives broadcast communication data at a plurality of speeds, it is possible to appropriately switch the communication speed.
より好ましくは、上記通信装置は、さらに、各上記シングルレート受信処理部によって処理された通信データを受けて、上記通信データを受けた順番で上記通信データを出力するための通信データ多重化部を備える。 More preferably, the communication device further includes a communication data multiplexing unit for receiving the communication data processed by each single rate reception processing unit and outputting the communication data in the order of receiving the communication data. Prepare.
このような構成により、切り替え元または切り替え先の速度に対応するシングルレート受信処理部が動作可能な状態と速度切り替え用受信状態との間の切り替えの際に通信データの処理順序が狂うことを防ぐことができる。 With such a configuration, the processing order of communication data is prevented from being out of order when switching between a state where the single rate reception processing unit corresponding to the switching source or switching destination speed is operable and the speed switching receiving state. be able to.
より好ましくは、上記通信データはフレームであり、上記通信データ多重化部は、上記シングルレート受信処理部に対応して設けられ、対応の上記シングルレート受信処理部から受けた上記フレームを少なくとも1つ分蓄積しうるバッファを複数含む。 More preferably, the communication data is a frame, and the communication data multiplexing unit is provided corresponding to the single rate reception processing unit and receives at least one frame received from the corresponding single rate reception processing unit. A plurality of buffers that can be accumulated are included.
このような構成により、最小限の1フレーム分のバッファ容量で、速度切り替え用受信状態から切り替え先の速度に対応するシングルレート受信処理部が動作可能な状態へ切り替える際における通信データのロスを防ぐことができる。 With such a configuration, loss of communication data when switching from the speed switching reception state to the state where the single rate reception processing unit corresponding to the switching destination speed can be operated with a minimum buffer capacity for one frame is prevented. be able to.
好ましくは、上記速度切り替え情報取得部は、上記他の装置から送信される上記速度の切り替え指示を上記速度切り替え情報として受信し、上記通信装置は、さらに、上記受信制御部から上記状態遷移完了情報を受けて、上記通信データの速度の切り替え準備が完了したことを示す切り替え準備完了情報を上記他の装置へ送信するための切り替え報告部を備える。 Preferably, the speed switching information acquisition unit receives the speed switching instruction transmitted from the other device as the speed switching information, and the communication device further receives the state transition completion information from the reception control unit. In response, a switching report section is provided for transmitting switching preparation completion information indicating that preparation for switching the speed of the communication data has been completed to the other apparatus.
このような構成により、他の装置からの通信速度の切り替え指示に従って通信装置が通信速度の切り替え準備を行ない、この準備完了を他の装置に報告する一連のシーケンスを実現することができる。 With such a configuration, it is possible to realize a series of sequences in which the communication device prepares for switching the communication speed in accordance with a communication speed switching instruction from another device and reports the completion of preparation to the other device.
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信システムは、複数種類の速度の通信データを送信可能な第1の通信装置と、上記第1の通信装置から送信される上記複数種類の速度の通信データを受信可能な第2の通信装置とを備え、上記第2の通信装置は、上記第1の通信装置から送信される上記通信データを受信して処理するためのマルチレート受信処理部と、上記通信データの速度の切り替えを示す速度切り替え情報を取得するための速度切り替え情報取得部と、上記速度切り替え情報取得部によって上記速度切り替え情報が取得されると、上記マルチレート受信処理部を、切り替え元の速度の上記通信データを受信可能な状態から、上記切り替え元の速度の上記通信データおよび上記速度切り替え情報が示す切り替え先の速度の上記通信データを受信可能な速度切り替え用受信状態に遷移させ、上記マルチレート受信処理部が上記速度切り替え用受信状態へ遷移したことを示す状態遷移完了情報を出力するための受信制御部とを含む。 In order to solve the above problems, a communication system according to an aspect of the present invention includes a first communication device capable of transmitting communication data of a plurality of types of speeds and the plurality of types transmitted from the first communication device. And a second communication device capable of receiving communication data at a speed of, wherein the second communication device receives and processes the communication data transmitted from the first communication device. When the speed switching information is acquired by the processing unit, the speed switching information acquisition unit for acquiring the speed switching information indicating the speed switching of the communication data, and the speed switching information acquisition unit, the multi-rate reception process From the state where the communication data at the switching source speed can be received, to the switching destination indicated by the communication data at the switching source speed and the speed switching information. A reception control unit for transitioning to a speed switching reception state capable of receiving the communication data of the speed and outputting state transition completion information indicating that the multi-rate reception processing unit has transitioned to the speed switching reception state; including.
このような構成により、通信速度を切り替える際に、通信データのロスが生じることを防ぐことができ、また、第1の通信装置において通信データの送信が中断され、第2の通信装置において通信データの受信の遅延が発生することを防ぐことができる。したがって、通信データの速度を切り替える際における通信データの伝送能力を向上させることができる。また、通信速度を切り替える際に、第1の通信装置から第2の通信装置へ送信すべき通信データが第1の通信装置において滞留することを防ぐことができる。これにより、通信データを蓄積するための第1の通信装置におけるバッファ容量を低減することができる。 With such a configuration, it is possible to prevent a loss of communication data when switching the communication speed, and the transmission of the communication data is interrupted in the first communication device, and the communication data in the second communication device. Can be prevented from occurring. Therefore, it is possible to improve the transmission capability of communication data when switching the communication data speed. Further, when switching the communication speed, it is possible to prevent the communication data to be transmitted from the first communication device to the second communication device from staying in the first communication device. Thereby, the buffer capacity in the 1st communication apparatus for accumulating communication data can be reduced.
好ましくは、上記第1の通信装置は、上記通信データの速度の切り替え指示を上記第2の通信装置へ送信し、上記速度切り替え情報取得部は、上記第1の通信装置から送信された上記速度の切り替え指示を上記速度切り替え情報として受信し、上記第2の通信装置は、さらに、上記受信制御部から上記状態遷移完了情報を受けて、上記通信データの速度の切り替え準備が完了したことを示す切り替え準備完了情報を上記第1の通信装置へ送信するための切り替え報告部を含み、上記第1の通信装置は、上記速度の切り替え指示を上記第2の通信装置へ送信した後、少なくとも上記切り替え準備完了情報を上記第2の通信装置から受信するまでの間、上記切り替え元の速度の通信データを上記第2の通信装置へ送信する。 Preferably, the first communication device transmits an instruction for switching the speed of the communication data to the second communication device, and the speed switching information acquisition unit transmits the speed transmitted from the first communication device. Is received as the speed switching information, and the second communication device further receives the state transition completion information from the reception control unit to indicate that preparation for switching the speed of the communication data is completed. A switching report unit for transmitting switching preparation completion information to the first communication device, wherein the first communication device transmits at least the switching after transmitting the speed switching instruction to the second communication device; The communication data at the switching source speed is transmitted to the second communication device until the preparation completion information is received from the second communication device.
このように、第1の通信装置が、速度切り替え指示を第2の通信装置へ送信した後、通信データの送信を停止せずに継続する構成により、通信データの速度を切り替える際における通信データの伝送能力を向上させることができる。 As described above, after the first communication device transmits the speed switching instruction to the second communication device, the communication data is switched at the time of switching the communication data speed by continuing the transmission of the communication data without stopping. Transmission capability can be improved.
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信速度切り替え方法は、複数種類の速度の通信データを送信可能な第1の通信装置と、上記第1の通信装置から送信される上記複数種類の速度の通信データを受信可能な第2の通信装置とを備える通信システムにおける通信速度切り替え方法であって、上記第1の通信装置が、上記通信データの速度の切り替え指示を上記第2の通信装置へ送信するステップと、上記第2の通信装置が、上記第1の通信装置から送信された上記速度の切り替え指示を受信するステップと、上記第2の通信装置が、切り替え元の速度の上記通信データを受信可能な状態から、上記切り替え元の速度の上記通信データおよび上記速度の切り替え指示が示す切り替え先の速度の上記通信データを受信可能な速度切り替え用受信状態に遷移するステップと、上記第2の通信装置が、上記通信データの速度の切り替え準備が完了したことを示す切り替え準備完了情報を上記第1の通信装置へ送信するステップと、上記第1の通信装置が、上記切り替え準備完了情報を上記第2の通信装置から受信して、上記切り替え先の速度の上記通信データを上記第2の通信装置へ送信するステップと、上記第2の通信装置が、上記切り替え先の速度の上記通信データを上記第1の通信装置から受信して、上記速度切り替え用受信状態から、上記切り替え先の速度の上記通信データを受信可能な状態に遷移するステップとを含む。 In order to solve the above-described problem, a communication speed switching method according to an aspect of the present invention includes a first communication apparatus capable of transmitting communication data of a plurality of types of speeds and the above-described transmission transmitted from the first communication apparatus. A communication speed switching method in a communication system comprising a second communication device capable of receiving communication data of a plurality of types of speeds, wherein the first communication device issues a command for switching the speed of the communication data. Transmitting to the communication device, a step in which the second communication device receives the speed switching instruction transmitted from the first communication device, and a speed at which the second communication device is the switching source speed. From the state in which the communication data can be received, the communication data at the switching source speed and the communication data at the switching destination speed indicated by the speed switching instruction can be received. A step of transitioning to the reception state for switching, and a step of transmitting, to the first communication device, switching preparation completion information indicating that the second communication device is ready to switch the speed of the communication data, The first communication device receiving the switch preparation completion information from the second communication device and transmitting the communication data of the switching destination speed to the second communication device; The communication device receives the communication data at the switching destination speed from the first communication device, and transitions from the speed switching reception state to a state in which the communication data at the switching destination speed can be received. Including the step of.
このような構成により、通信速度を切り替える際に、通信データのロスが生じることを防ぐことができ、また、第1の通信装置において通信データの送信が中断され、第2の通信装置において通信データの受信の遅延が発生することを防ぐことができる。したがって、通信データの速度を切り替える際における通信データの伝送能力を向上させることができる。また、通信速度を切り替える際に、第1の通信装置から第2の通信装置へ送信すべき通信データが第1の通信装置において滞留することを防ぐことができる。これにより、通信データを蓄積するための第1の通信装置におけるバッファ容量を低減することができる。 With such a configuration, it is possible to prevent a loss of communication data when switching the communication speed, and the transmission of the communication data is interrupted in the first communication device, and the communication data in the second communication device. Can be prevented from occurring. Therefore, it is possible to improve the transmission capability of communication data when switching the communication data speed. Further, when switching the communication speed, it is possible to prevent the communication data to be transmitted from the first communication device to the second communication device from staying in the first communication device. Thereby, the buffer capacity in the 1st communication apparatus for accumulating communication data can be reduced.
本発明によれば、通信データの速度を切り替える際における通信データの伝送能力を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the transmission capability of communication data at the time of switching the speed of communication data can be improved.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[構成および基本動作]
図1は、本発明の実施の形態に係るPONシステムの概略構成を示す図である。
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a PON system according to an embodiment of the present invention.
図1を参照して、PONシステム301は、局側装置201と、光ファイバであるN本のPON回線1〜N(203−1〜203−N)と、N個の光カプラ204−1〜204−Nと、複数の宅側装置(ONU)202とを備える。局側装置201は、光回線ユニット(以下、OSU(Optical Subscriber Unit)とも称する)1〜N(92−1〜92−N)と、集線部93と、局側装置201の全体的な制御を行なう制御部91とを含む。ここで、Nは1以上の整数である。また、宅側装置から上位ネットワーク(以下「アップリンク」とも称する。)への方向を上り方向と称し、アップリンクから宅側装置への方向を下り方向と称する。
Referring to FIG. 1, a
ここでは、PONシステム301において、各PON回線は1ギガビット/秒の通信速度を実現するEPONであるGE−PON、および10ギガビット/秒の通信速度を実現するEPONである10G−EPONに対応しており、アップリンクは10ギガビット/秒の通信速度を実現するイーサネット(登録商標)に対応すると仮定して説明する。また、MPCPフレームによってONUの登録、離脱、ONUへの帯域割り当て、ONUからの帯域要求、通信速度の切り替え指示およびONUへのスリープ(動作停止)指示などが行なわれると仮定して説明する。
Here, in the
PONシステム301は、1Gbps(ギガビット/秒)および10Gbpsの速度のフレームすなわちパケットを送信可能な局側装置201と、局側装置201から送信される1Gbpsおよび10Gbpsの速度のフレームを受信可能な複数の宅側装置202とを備える。たとえば、1フレームのデータ長は、64バイト〜1522バイトの可変長である。
The
より詳細には、局側装置201は、GE−PONおよび10G−EPONに対応するPON回線を複数回線収容する。1本のPON回線には1または複数のONUが接続される。局側装置201は、これらのPON回線からのデータを1または複数の通信回線を有するアップリンクに多重する。また、局側装置201は、アップリンクからのデータを振り分けて各PON回線における各宅側装置へ送信する。また、局側装置201は、PON回線の上り帯域および下り帯域を各宅側装置に割り当てる。
More specifically, the station-
具体的には、局側装置201は、N本のPON回線1〜Nに接続され、このN本のPON回線を終端する。各OSUは、PON回線に対応して設けられ、対応のPON回線に接続された1または複数のONUとフレームを送受信する。PON回線1〜Nは、光カプラ204−1〜204−Nにそれぞれ接続されており、これらの光カプラを介して各ONU202に接続されている。
Specifically, the station-
集線部93は、複数のOSU経由で各ONUから受信した上りフレームをアップリンクへ送信する。具体的には、集線部93は、OSU1〜N(92−1〜92−N)からの上りフレームを多重してアップリンクに送信するとともに、アップリンクから受信した下りフレームを適切なOSUに振り分ける処理を行なう。
The
図2は、本発明の実施の形態に係る局側装置におけるOSUの構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the OSU in the station side apparatus according to the embodiment of the present invention.
図2を参照して、OSU92は、集線IF(Interface)部81と、制御IF部82と、受信処理部83と、送信処理部84と、PON送受信部85と、PON制御部65と、上りフレームを蓄積するFIFO87と、下りフレームを蓄積するFIFO88とを含む。
Referring to FIG. 2,
PON送受信部85は、PON線路の親局側起点として、対応のPON回線である1本の光ファイバと接続される。PON送受信部85は、この光ファイバを介して各ONUと双方向通信が行なえるように、特定の波長、たとえば1310nm帯の上り光信号を受信し、電気信号に変換して受信処理部83に出力するとともに、送信処理部84から受けた電気信号を別波長の下り光信号に変換して送信する。たとえば、PON送受信部85は、送信処理部84から受けた1Gbpsの電気信号を1490nm帯の下り光信号に変換し、送信処理部84から受けた10Gbpsの電気信号を1570nm帯の下り光信号に変換して送信する。
The PON transmission /
受信処理部83は、PON送受信部85から受けた電気信号からフレームを再構成するとともに、フレームの種別に応じてPON制御部65またはFIFO87にフレームを振り分ける。具体的には、データフレームをFIFO87に出力し、制御フレームをPON制御部65に出力する。
The
また、受信処理部83は、どのロジカルリンクからフレームをいつ受信するかを示すグラント情報を送信処理部84から受けて、バースト受信を支援するための制御信号をPON送受信部85へ出力してもよい。また、受信処理部83は、このグラント情報を受けて、当該グラント情報に示されていない受信フレームをフィルタリングする、すなわち廃棄するようにしてもよい。また、受信処理部83は、MPCPフレームに対して、受信時のタイムスタンプを上書きして出力するようにしてもよい。
Also, the
集線IF部81は、FIFO87に蓄積された上りフレームを集線部93へ出力する。また、集線IF部81は、集線部93からフレームを受けると、当該フレームが通常のデータフレームである場合にはFIFO88に出力し、当該フレームが制御フレームである場合にはPON制御部65へ出力する。
The concentrating IF
集線IF部81は、PON制御部65から制御フレームを受けた場合には、FIFO87からのフレーム列の合間において、当該制御フレームをFIFO87からのフレームよりも優先して集線部93へ出力する。
When receiving the control frame from the
送信処理部84は、FIFO88またはPON制御部65が送信すべきフレームを有する場合、優先順位に従ってそのフレームを受け取り、PON送受信部85に出力する。このとき、送信処理部84は、MPCPフレームに対して、送信時のタイムスタンプを上書きして出力するようにしてもよい。
When the
PON制御部65は、MPCPおよびOAMなど、PON回線の制御および管理に関する局側処理を行なう。すなわち、PON回線に接続されている各ONUとMPCPメッセージおよびOAMメッセージをやりとりすることによって、ONUの登録、離脱および帯域割り当てを含めた上りアクセス制御、帯域割り当ておよび下り通信速度の切り替えを含めた下りアクセス制御、ならびにONUへのスリープ指示を含めたONUの運用管理などを行なう。
The
制御IF部82は、制御部91からの指示に基づいて、集線IF部81、受信処理部83、送信処理部84、およびPON制御部65への設定を行ない、これら各ユニットの状態を制御部91に通知する。また、これら各ユニットに異常が発生した場合は、制御部91からの指示に依らず、異常が発生したユニットの状態を制御部91に通知する。PON送受信部85への設定および状態通知は、受信処理部83を経由して行なわれる。
Based on an instruction from the
図3は、本発明の実施の形態に係る局側装置における送信処理部およびその周辺構成を詳細に示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing in detail the transmission processing unit and its peripheral configuration in the station side apparatus according to the embodiment of the present invention.
図3を参照して、バッファ部66と、フレーム分離化部51と、1G送信フォーマット変換部52と、10G送信フォーマット変換部53と、1G符号化部54と、10G符号化部55とが、図2に示す送信処理部84の一部に相当する。また、1G送信部56と、10G送信部57とが、図2に示すPON送受信部85の一部に相当する。
Referring to FIG. 3, a
バッファ部66と、フレーム分離化部51と、1G送信フォーマット変換部52と、10G送信フォーマット変換部53と、1G符号化部54と、10G符号化部55とが、たとえば1つのLSI(Large Scale Integration)に含まれる。また、PON制御部65は、たとえば1つのCPU(Central Processing Unit)に含まれる。
The
バッファ部66は、FIFO88を介して集線IF部81から受けたデータフレーム、およびPON制御部65から受けた制御フレームを蓄積する。
The
フレーム分離化部51は、バッファ部66において蓄積されたフレームを取り出し、取り出したフレームを1Gbps(ギガビット/秒)の速度で送信すべきフレームと10Gbps(ギガビット/秒)の速度で送信すべきフレームとに分離し、1G送信フォーマット変換部52および10G送信フォーマット変換部53へそれぞれ出力する。
The
1G送信フォーマット変換部52は、フレーム分離化部51から受けたフレームを、たとえばPCS(Physical Coding Sublayer)に対応するフォーマットに変換し、変換したフレームを出力する。
The 1G transmission
1G符号化部54は、1G送信フォーマット変換部52から受けたフレームに対してたとえばPCSに対応する誤り訂正等の符号化を行ない、符号化したフレームを出力する。
The
1G送信部56は、1G符号化部54から受けた1Gbpsの電気信号であるフレームを1Gbpsに対応する波長の下り光信号に変換してPON回線203へ送信する。
The
10G送信フォーマット変換部53は、フレーム分離化部51から受けたフレームを、たとえばPCSに対応するフォーマットに変換し、変換したフレームを出力する。
The 10G transmission
10G符号化部55は、10G送信フォーマット変換部53から受けたフレームに対してたとえばPCSに対応する誤り訂正等の符号化を行ない、符号化したフレームを出力する。
The
10G送信部57は、10G符号化部55から受けた10Gbpsの電気信号であるフレームを10Gbpsに対応する波長の下り光信号に変換してPON回線203へ送信する。
The
図4は、本発明の実施の形態に係る宅側装置の構成を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the home apparatus according to the embodiment of the present invention.
図4を参照して、宅側装置202は、マルチレート受信処理部33と、1G受信フォーマット変換部15と、10G受信フォーマット変換部16と、フレーム多重化部19と、受信制御部20と、PON制御部(速度切り替え情報取得部,切り替え報告部)21とを備える。マルチレート受信処理部33は、シングルレート受信処理部31,32を含む。シングルレート受信処理部31は、1G受信部11と、1G復号化部13とを含む。シングルレート受信処理部32は、10G受信部12と、10G復号化部14とを含む。フレーム多重化部19は、バッファ17,18を含む。
Referring to FIG. 4,
1G復号化部13と、10G復号化部14と、1G受信フォーマット変換部15と、10G受信フォーマット変換部16と、フレーム多重化部19と、受信制御部20とが、たとえば1つのLSIに含まれる。また、PON制御部21は、たとえば1つのCPUに含まれる。
The
マルチレート受信処理部33は、局側装置201から送信される複数種類の速度のフレームたとえば1Gbpsおよび10Gbpsのフレームを受信して処理する。マルチレート受信処理部33において、シングルレート受信処理部31,32は、フレームの速度に対応して設けられ、対応の速度のフレームを受信して処理する。すなわち、シングルレート受信処理部31は、対応の1Gbpsの速度を有するフレームを受信して処理する。また、シングルレート受信処理部32は、対応の10Gbpsの速度を有するフレームを受信して処理する。
The multirate
より詳細には、1G受信部11は、PON回線203経由で局側装置201から1Gbpsに対応する波長の光信号を受信し、受信した光信号を電気信号である1Gbpsのフレームに変換して出力する。このフレームは、たとえばPCSに対応するフォーマットを有する。
More specifically, the
1G復号化部13は、1G受信部11から受けたフレームに対してたとえばPCSに対応する誤り訂正等の復号化を行ない、復号化したフレームを出力する。
The
1G受信フォーマット変換部15は、1G復号化部13から受けたフレームを所定のフォーマットに変換し、変換したフレームを出力する。また、1G受信フォーマット変換部15は、1G復号化部13からフレームを受けると、これに応答して対応の速度のフレームを受けたことを示す受信情報を受信制御部20へ出力する。
The 1G reception
10G受信部12は、PON回線203経由で局側装置201から10Gbpsに対応する波長の光信号を受信し、受信した光信号を電気信号である10Gbpsのフレームに変換して出力する。このフレームは、たとえばPCSに対応するフォーマットを有する。
The
10G復号化部14は、10G受信部12から受けたフレームに対してたとえばPCSに対応する誤り訂正等の復号化を行ない、復号化したフレームを出力する。
The
10G受信フォーマット変換部16は、10G復号化部14から受けたフレームを所定のフォーマットに変換し、変換したフレームを出力する。また、10G受信フォーマット変換部16は、10G復号化部14からフレームを受けると、これに応答して対応の速度のフレームを受けたことを示す受信情報を受信制御部20へ出力する。
The 10G reception
フレーム多重化部19は、シングルレート受信処理部31,32の各々によって処理されたフレームを受ける。そして、フレーム多重化部19は、これらのフレームを、受けた順番で出力する。フレーム多重化部19において、バッファ17,18は、たとえばFIFO(First In First Out)であり、シングルレート受信処理部31,32にそれぞれ対応して設けられ、対応のシングルレート受信処理部から受けたフレームを少なくとも1つ分蓄積する。
The
より詳細には、FIFO17は、1G受信フォーマット変換部15から受けたフレームを少なくとも1つ分蓄積する。FIFO18は、10G受信フォーマット変換部16から受けたフレームを少なくとも1つ分蓄積する。フレーム多重化部19は、FIFO17から出力されるフレームおよびFIFO18から出力されるフレームを、その出力された順番で出力する。また、フレーム多重化部19は、FIFO17から出力されるフレームおよびFIFO18から出力されるフレームのうち、データフレームを図示しないパーソナルコンピュータ等のユーザ端末へ送信し、制御フレームをPON制御部21へ出力する。
More specifically, the
受信制御部20は、PON制御部21とは別個の専用ハードウェアによって実現される。受信制御部20は、電源供給制御およびクロック供給制御等を行なうことにより、1G受信部11、1G復号化部13、10G受信部12および10G復号化部14の動作開始および動作停止を切り替える。また、受信制御部20は、PON制御部21との間で制御情報の送受信を行なう。
The
PON制御部21は、MPCPおよびOAM等、PON回線の制御および管理に関する宅側処理を行なう。すなわち、PON回線に接続されているOLTとMPCPメッセージおよびOAMメッセージをやりとりすることによって、フレームの速度切り替え等のアクセス制御などを行なう。
The
[動作]
次に、本発明の実施の形態に係る局側装置および宅側装置が通信速度の切り替えを行なう際の動作について図面を用いて説明する。本発明の実施の形態では、局側装置201および宅側装置202を動作させることによって、本発明の実施の形態に係る通信速度切り替え方法が実施される。よって、本発明の実施の形態に係る通信速度切り替え方法の説明は、以下の局側装置201および宅側装置202の動作説明に代える。なお、以下の説明においては、適宜図1〜図4を参照する。
[Operation]
Next, operations when the station side device and the home side device according to the embodiment of the present invention switch the communication speed will be described with reference to the drawings. In the embodiment of the present invention, the communication speed switching method according to the embodiment of the present invention is implemented by operating the
図5は、本発明の実施の形態に係るPONシステムにおける局側装置および宅側装置が通信速度切り替え処理を行なう際の動作手順を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure when the station side device and the home side device perform the communication speed switching process in the PON system according to the embodiment of the present invention.
図6は、本発明の実施の形態に係るPONシステムにおける局側装置および宅側装置間のデータの流れ、ならびに通信速度切り替え処理のシーケンスを示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a data flow between the station side device and the home side device and a sequence of communication speed switching processing in the PON system according to the embodiment of the present invention.
図5および図6を参照して、まず、局側装置201(OLT)は、1Gbpsの下りフレームを宅側装置(ONU)202へ送信し(ステップS1)、宅側装置202は、局側装置201からの1Gbpsの下りフレームを受信している状態である(ステップS21)。 With reference to FIG. 5 and FIG. 6, first, the station apparatus 201 (OLT) transmits a 1 Gbps downlink frame to the home apparatus (ONU) 202 (step S1). In this state, a 1 Gbps downlink frame from 201 is received (step S21).
次に、局側装置201は、下りフレームの速度の切り替えを示す速度切り替え指示を宅側装置202へ送信する。より詳細には、OSU92におけるPON制御部65は、速度切り替え指示を示す制御フレームを生成し、PON送受信部85を介して宅側装置202へ送信する(ステップS2)。
Next, the
次に、局側装置201は、速度切り替え指示を宅側装置202へ送信した後、少なくとも切り替え準備完了情報を宅側装置202から受信するまでの間、すなわち、少なくとも図6に示す期間T1において、切り替え元の速度たとえば1Gbpsのフレームを宅側装置202へ継続して送信する(ステップS3)。
Next, after transmitting the speed switching instruction to the
次に、宅側装置202は、局側装置201から送信された速度切り替え指示を示す制御フレームを受信する。より詳細には、宅側装置202におけるPON制御部21は、速度切り替え指示を示す制御フレームをフレーム多重化部19から受ける(ステップS11)。
Next, the
次に、宅側装置202は、局側装置201から速度の切り替え指示を受信すると、切り替え元の速度のフレームを受信可能な状態から、切り替え元の速度のフレームおよび速度切り替え指示が示す切り替え先の速度のフレームを受信可能な速度切り替え用受信状態に遷移する。たとえば、宅側装置202は、1Gbpsのフレームを受信可能なシングルレート受信状態から、1Gbpsのフレームおよび10Gbpsのフレームの両方を受信可能なマルチレート受信状態に遷移する。
Next, when receiving the speed switching instruction from the
より詳細には、PON制御部21は、速度切り替え指示を示す制御フレームを受けて、状態遷移指示を受信制御部20へ出力する(ステップS12)。
More specifically, the
受信制御部20は、PON制御部21から状態遷移指示を受けて、マルチレート受信処理部33を、切り替え元の速度のフレームを受信可能な状態から、切り替え元の速度のフレームおよび速度切り替え情報が示す切り替え先の速度のフレームを受信可能な速度切り替え用受信状態に遷移させる。言い換えれば、受信制御部20は、マルチレート受信処理部33が現在受信可能な切り替え元の速度のフレームに加えて、速度切り替え情報が示す切り替え先の速度のフレームも受信可能な状態に遷移させる。
Upon receiving a state transition instruction from the
すなわち、受信制御部20は、マルチレート受信処理部33を、切り替え元の速度に対応するシングルレート受信処理部31が動作可能な状態から、切り替え元の速度に対応するシングルレート受信処理部31および速度切り替え情報が示す切り替え先の速度に対応するシングルレート受信処理部32が動作可能な速度切り替え用受信状態に遷移させる。たとえば、受信制御部20は、1G受信部11および1G復号化部13が動作するシングルレート受信状態から、1G受信部11、1G復号化部13、10G受信部12および10G復号化部14が動作するマルチレート受信状態に遷移させる(ステップS22)。
That is, the
そして、受信制御部20は、マルチレート受信処理部33が速度切り替え用受信状態へ遷移したことを示す状態遷移完了情報をPON制御部21へ出力する(ステップS23)。
Then, the
次に、宅側装置202におけるPON制御部21は、受信制御部20から状態遷移完了情報を受けて、下りフレームの速度の切り替え準備が完了したことを示す切り替え準備完了情報を示す制御フレームを生成し、局側装置201へ送信する(ステップS13)。
Next, the
次に、局側装置201は、宅側装置202から切り替え準備完了情報を示す制御フレームを受信する(ステップS4)。
Next, the
次に、局側装置201は、現在送信すべき下りフレームの中に、切り替え元の速度たとえば1Gbpsを有するフレームが残っている場合には、当該未送信のフレームを宅側装置202へ送信する。すなわち、宅側装置202がマルチレート受信状態にあることから、局側装置201は、図6に示す期間T2において、未送信の1Gbpsのフレームを宅側装置202へ送信することが可能となる(ステップS5)。
Next, when a frame having a switching source speed, for example, 1 Gbps, remains in the downstream frame to be currently transmitted, the
次に、局側装置201は、切り替え先の速度たとえば10Gbpsのフレームを宅側装置202へ送信する(ステップS6)。
Next, the station-
次に、宅側装置202は、切り替え先の速度である10Gbpsのフレームを局側装置201から受信すると、速度切り替え用受信状態から、切り替え先の速度である10Gbpsのフレームを受信可能な状態に遷移する。
Next, when the home-
より詳細には、受信制御部20は、切り替え先の速度に対応するシングルレート受信処理部32が局側装置201から対応の速度のフレームすなわち10Gbpsのフレームを受信すると(ステップS24)、切り替え元の速度すなわち1Gbpsのフレームに対応するシングルレート受信処理部31の動作を停止させる(ステップS25)。
More specifically, when the single rate
すなわち、受信制御部20は、1G受信部11、1G復号化部13、10G受信部12および10G復号化部14が動作するマルチレート受信状態から、10G受信部12および10G復号化部14が動作するシングルレート受信状態に遷移させる。ただし、受信制御部20は、受信中の1Gbpsのフレームが存在する場合には、シングルレート受信処理部31が当該フレームの受信処理を完了するまで待ち、当該フレームの受信処理の完了後、シングルレート受信処理部31の動作を停止させる。
That is, in the
図7は、本発明の実施の形態に係るPONシステムにおける各速度のフレーム受信状態の一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a frame reception state at each speed in the PON system according to the embodiment of the present invention.
図7において、状態Aは、宅側装置202においてユニキャストフレームおよびブロードキャストフレームの別を判断せずにマルチレート受信状態からシングルレート受信状態への遷移を行なうと仮定した構成における受信状態を示している。また、状態Bは、ユニキャストフレームおよびブロードキャストフレームの別を判断してマルチレート受信状態からシングルレート受信状態への遷移を行なう宅側装置202における受信状態を示している。
In FIG. 7, state A shows a reception state in a configuration in which it is assumed that the
ここで、ユニキャストフレームは、1つの宅側装置を宛先とするフレームであり、たとえばフレームにおけるLLID(Logical Link Identification)が1つの宅側装置を示すフレームである。 Here, the unicast frame is a frame destined for one home-side device, and for example, a LLID (Logical Link Identification) in the frame is a frame indicating one home-side device.
また、ブロードキャストフレームには、たとえばディスカバリフレームおよびマルチキャストフレームが含まれる。 The broadcast frame includes a discovery frame and a multicast frame, for example.
図7を参照して、たとえば、宅側装置202において、時刻t1において1GbpsのユニキャストフレームU1が到着し、時刻t2において1Gbpsおよび10GbpsのブロードキャストフレームBC1がそれぞれ到着し、時刻t3において1GbpsのユニキャストフレームU2が到着し、時刻t4において10GbpsのユニキャストフレームU3が到着し、時刻t5において1Gbpsおよび10GbpsのブロードキャストフレームBC2がそれぞれ到着し、時刻t6において10GbpsのユニキャストフレームU4が到着する。ここで、時刻t1までに宅側装置202は速度切り替え用受信状態へ遷移していると仮定する。
Referring to FIG. 7, for example, at
前述のように、受信制御部20は、1G受信フォーマット変換部15または10G受信フォーマット変換部16から受けた受信情報に基づいて、切り替え先の速度を有するフレームを局側装置201から受信したことを検出する。
As described above, based on the reception information received from the 1G reception
ここで、受信制御部20がユニキャストフレームおよびブロードキャストフレームの別を判断せずにマルチレート受信状態からシングルレート受信状態への遷移を行なう構成では、以下のような問題が生じる。すなわち、受信制御部20は、1Gbpsおよび10Gbpsのマルチレート受信状態において、10GbpsのブロードキャストフレームBC1を受けた10G受信フォーマット変換部16から受信情報を受けると、時刻t3において1Gbpsおよび10Gbpsのマルチレート受信状態から10Gbpsのシングルレート受信状態へ遷移する。そうすると、宅側装置202は、時刻t3において受信すべき1GbpsのユニキャストフレームU2を受信できなくなってしまう(状態A)。
Here, in the configuration in which the
これに対して、本発明の実施の形態に係る宅側装置では、ユニキャストフレームおよびブロードキャストフレームの別を判断してマルチレート受信状態からシングルレート受信状態への遷移を行なう。たとえば、受信制御部20は、時刻t2において10Gbpsを有するブロードキャストフレームBC1を受信した場合には、切り替え先の速度を有するフレームを局側装置201から受信したと判断しない。そして、受信制御部20は、時刻t4において10Gbpsを有するユニキャストフレームU3を受信した場合に、切り替え先の速度を有するフレームを局側装置201から受信したと判断する。
On the other hand, the home side apparatus according to the embodiment of the present invention determines whether the unicast frame and the broadcast frame are different and makes a transition from the multirate reception state to the single rate reception state. For example, when receiving the broadcast frame BC1 having 10 Gbps at time t2, the
すなわち、受信制御部20は、切り替え先の速度に対応するシングルレート受信処理部32が、1つの宅側装置202を宛先とするフレームのうち、自己の宅側装置202を宛先とするフレームであって切り替え先の速度を有するフレームを局側装置201から受信すると、切り替え元の速度に対応するシングルレート受信処理部31の動作を停止させる。これにより、宅側装置202は、時刻t3において受信すべき1GbpsのユニキャストフレームU2を受信することができ、そして、時刻t4においてシングルレート受信状態へ正しく遷移することができる(状態B)。
That is, in the
このような構成により、PONシステム301において、ブロードキャストフレームが複数の速度で送信される場合でも、当該ブロードキャストフレームのロス、および複数の速度のブロードキャストフレームを同時受信することによる誤動作を防ぐことができる。すなわち、複数の速度のブロードキャストフレームを送受信するPONシステムにおいても、通信速度の切り替えを適切に行なうことが可能となる。
With such a configuration, even when broadcast frames are transmitted at a plurality of speeds in the
以上のように、本発明の実施の形態に係る宅側装置では、局側装置201から速度切り替え指示を受信すると、受信制御部20は、マルチレート受信処理部33を、切り替え元の速度のフレームを受信可能な状態から、切り替え元の速度のフレームおよび速度切り替え情報が示す切り替え先の速度のフレームを受信可能な速度切り替え用受信状態に遷移させる。すなわち、局側装置201がフレームの速度を切り替える際に、宅側装置202は、2つの速度のフレームを受信可能な状態とする。
As described above, in the home-side apparatus according to the embodiment of the present invention, when receiving the speed switching instruction from the station-
このような速度切り替え用受信状態を設ける構成により、通信速度を切り替える際に、下りフレームのロスが生じることを防ぐことができ、また、局側装置201の下りフレーム送信に空き時間が発生し、宅側装置202においてフレーム受信の遅延が発生することを防ぐことができる。したがって、本発明の実施の形態に係る宅側装置では、特許文献1に記載の技術を超えて、通信データの速度を切り替える際における通信データの伝送能力を向上させることができる。
By providing such a rate switching reception state, it is possible to prevent a loss of a downlink frame when switching the communication speed, and an idle time occurs in the downlink frame transmission of the
また、本発明の実施の形態に係る宅側装置では、通信速度を切り替える際に、局側装置201から宅側装置202へ送信すべき下りフレームが局側装置201において滞留することを防ぐことができる。これにより、下りフレームを蓄積するための局側装置201におけるバッファ容量を低減することができる。
Moreover, in the home side apparatus which concerns on embodiment of this invention, when switching a communication speed, it is prevented that the downstream flame | frame which should be transmitted from the
また、本発明の実施の形態に係る宅側装置では、受信制御部20は、切り替え先の速度に対応するシングルレート受信処理部が局側装置201から対応の速度のフレームを受信すると、切り替え元の速度に対応するシングルレート受信処理部の動作を停止させる。すなわち、局側装置201がフレームの速度を切り替える際に、宅側装置202は、切り替え先の速度を有するフレームを受信するまでの間、2つの速度のフレームを受信可能な状態とする。
Further, in the home side apparatus according to the embodiment of the present invention, when the single rate reception processing unit corresponding to the switching destination speed receives the frame of the corresponding speed from the
ここで、宅側装置202において、受信制御部20が設けられず、PON制御部21がマルチレート受信状態からシングルレート受信状態への遷移を実行すると仮定した構成を考える。このような構成では、以下のような問題が生じる。すなわち、図6を参照して、PON制御部21が、たとえば10G受信フォーマット変換部16からの受信情報を割り込みとして受けてから(ステップS31)、シングルレート受信状態への切り替え指示をマルチレート受信処理部33へ出力する(ステップS32)までに時間T3を要してしまう。
Here, a configuration is assumed in which the
これに対して、本発明の実施の形態に係る宅側装置では、CPU等が実行するプログラムで実現されるPON制御部21とは別に、LSI等の専用ハードウェアで実現される受信制御部20を設ける。これにより、宅側装置202は、切り替え先の新しい速度でフレームを受信すると、瞬時に切り替え元の古い速度に対応するシングルレート受信処理部の動作を停止させることができる。
On the other hand, in the home-side apparatus according to the embodiment of the present invention, the
すなわち、切り替え先の速度のフレームを受信したことに応答して、マルチレート受信状態からシングルレート受信状態への切り替えを瞬時に行なうことができるため、並行して複数の速度のフレームを受信するマルチレート受信状態の期間を最小限にすることができる。 In other words, in response to receiving the frame at the switching destination speed, the switching from the multi-rate reception state to the single-rate reception state can be instantaneously performed. The duration of the rate reception state can be minimized.
したがって、PON制御部21がマルチレート受信状態からシングルレート受信状態への遷移を実行する構成と比べて、マルチレート受信状態からシングルレート受信状態への遷移時間を時間T3短縮することができる。これにより、宅側装置202の消費電力を低減することができる。また、宅側装置202におけるFIFO17,18の容量を最小限の1フレーム分にすることができる。さらに、宅側装置202のフレーム受信処理能力を、1種類の速度のフレームを処理可能なレベルに設定することが可能となる。
Therefore, the transition time from the multirate reception state to the single rate reception state can be shortened by a time T3 as compared with the configuration in which the
また、本発明の実施の形態に係る宅側装置では、フレーム多重化部19は、各シングルレート受信処理部によって処理されたフレームを受けて、フレームを受けた順番でフレームを出力する。
Moreover, in the home side apparatus which concerns on embodiment of this invention, the
このような構成により、シングルレート受信状態およびマルチレート受信状態間の切り替えの際にフレームの処理順序が狂うことを防ぐことができる。 With such a configuration, it is possible to prevent the frame processing order from being out of order when switching between the single rate reception state and the multirate reception state.
また、本発明の実施の形態に係る宅側装置では、フレーム多重化部19は、シングルレート受信処理部に対応して設けられ、対応のシングルレート受信処理部から受けたフレームを少なくとも1つ分蓄積しうる複数のバッファ17,18を含む。
In the home device according to the embodiment of the present invention, the
このような構成により、最小限の1フレーム分のバッファ容量で、マルチレート受信状態からシングルレート受信状態へ切り替える際におけるフレームのロスを防ぐことができる。 With such a configuration, it is possible to prevent frame loss when switching from the multi-rate reception state to the single-rate reception state with a minimum buffer capacity for one frame.
また、本発明の実施の形態に係る宅側装置では、PON制御部21は、局側装置201から送信される速度の切り替え指示を受信する。そして、PON制御部21は、受信制御部20から状態遷移完了情報を受けて、フレームの速度の切り替え準備が完了したことを示す切り替え準備完了情報を局側装置201へ送信する。
Further, in the home side apparatus according to the embodiment of the present invention, the
このような構成により、局側装置201からの通信速度の切り替え指示に従って宅側装置202が通信速度の切り替え準備を行ない、この準備完了を局側装置201に報告する一連のシーケンスを実現することができる。
With such a configuration, it is possible to realize a series of sequences in which the
また、本発明の実施の形態に係るPONシステムでは、局側装置201は、速度切り替え指示を宅側装置202へ送信した後、少なくとも切り替え準備完了情報を宅側装置202から受信するまでの間、切り替え元の速度を有するフレームを宅側装置202へ送信する。
Further, in the PON system according to the embodiment of the present invention, the
このように、局側装置201が、速度切り替え指示を宅側装置202へ送信した後、下りフレーム送信を停止せずに継続する構成により、通信データの速度を切り替える際における通信データの伝送能力を向上させることができる。
In this way, the station-
[変形例]
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、たとえば以下の変形例も含まれる。
[Modification]
The present invention is not limited to the above embodiment, and includes, for example, the following modifications.
なお、本発明の実施の形態に係るPONシステムでは、局側装置201および宅側装置202は、1Gbpsおよび10Gbpsの2種類のフレームを送受信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。通信速度はこれら以外の値であってもよく、また、3種類以上の速度のフレームを送受信する構成であってもよい。すなわち、PONシステム301は、複数種類の速度のフレームを送信可能な局側装置201と、局側装置201から送信される複数種類の速度のフレームを受信可能な1または複数の宅側装置202とを備える構成であればよい。
In the PON system according to the embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施の形態に係るPONシステムでは、下り方向において、1種類の速度のフレームを受信している状態から他の1種類の速度のフレームを受信している状態へ切り替える構成であるとしたが、これに限定するものではない。1または複数種類の速度のフレームを受信している状態から1または複数種類の速度のフレームを受信している状態へ切り替える場合でも、切り替え元の速度のフレームを受信可能な状態から、切り替え元の速度のフレームおよび速度切り替え情報が示す切り替え先の速度のフレームを受信可能な状態に遷移させる構成により、通信データの速度を切り替える際における通信データの伝送能力を向上させることが可能である。 Further, the PON system according to the embodiment of the present invention is configured to switch from a state in which one type of frame is received to a state in which another type of frame is received in the downlink direction. However, the present invention is not limited to this. Even when switching from a state in which one or more types of frames are received to a state in which one or more types of frames are being received, the switching source speed frames can be With the configuration in which the frame at the switching destination indicated by the speed frame and the speed switching information is changed to a receivable state, it is possible to improve the communication data transmission capability when switching the communication data speed.
また、本発明の実施の形態に係るPONシステムでは、フレームすなわちバーストデータを送受信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。局側装置および宅側装置間で連続的なデータが送受信される構成であってもよい。 Further, although the PON system according to the embodiment of the present invention is configured to transmit and receive frames, that is, burst data, the present invention is not limited to this. The configuration may be such that continuous data is transmitted and received between the station side device and the home side device.
また、本発明の実施の形態に係る局側装置では、PON制御部21は、局側装置201から送信される速度の切り替え指示を速度切り替え情報として受信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。宅側装置202が、局側装置201以外の装置から速度切り替え情報を受信する構成であってもよいし、宅側装置202自身が自立的に速度の切り替えの必要性を判断し、速度切り替え情報を生成する構成であってもよい。
Further, in the station side apparatus according to the embodiment of the present invention, the
上記実施の形態は、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、上記説明ではなく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 above embodiment 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.
11 1G受信部
12 10G受信部
13 1G復号化部
14 10G復号化部
15 1G受信フォーマット変換部
16 10G受信フォーマット変換部
17,18 バッファ
19 フレーム多重化部
20 受信制御部
21 PON制御部(速度切り替え情報取得部,切り替え報告部)
31,32 シングルレート受信処理部
33 マルチレート受信処理部
51 フレーム分離化部
52 1G送信フォーマット変換部
53 10G送信フォーマット変換部
54 1G符号化部
55 10G符号化部
56 1G送信部
57 10G送信部
65 PON制御部
66 バッファ部
81 集線IF部
82 制御IF部
83 受信処理部
84 送信処理部
85 PON送受信部
87,88 FIFO
91 制御部
92−1〜92−N 光回線ユニット
93 集線部
201 局側装置(OLT)
202 宅側装置(ONU)
203−1〜203−N PON回線
204−1〜204−N 光カプラ
301 PONシステム。
11
31, 32 Single rate
91 Control unit 92-1 to 92-N
202 Home unit (ONU)
203-1 to 203-N PON line 204-1 to 204-N
Claims (6)
前記通信データを受信して処理するためのマルチレート受信処理部と、
前記通信データの速度の切り替えを示す速度切り替え情報を取得するための速度切り替え情報取得部と、
受信制御部とを備え、
前記マルチレート受信処理部は、前記通信データの速度に対応して設けられ、対応の前記速度の通信データを受信して処理するための複数のシングルレート受信処理部を含み、
前記受信制御部は、前記速度切り替え情報取得部によって前記速度切り替え情報が取得されると、前記マルチレート受信処理部を、切り替え元の前記速度に対応する前記シングルレート受信処理部が動作可能な状態から、前記切り替え元の速度に対応する前記シングルレート受信処理部および前記速度切り替え情報が示す切り替え先の前記速度に対応する前記シングルレート受信処理部が動作可能な速度切り替え用受信状態に遷移させ、
前記受信制御部は、前記切り替え先の速度に対応する前記シングルレート受信処理部が前記他の装置から対応の前記速度の通信データを受信すると、前記切り替え元の速度に対応する前記シングルレート受信処理部の動作を停止させる、通信装置。 A communication device capable of receiving communication data of a plurality of types of speeds transmitted from other devices,
A multi-rate reception processing unit for receiving and processing the communication data;
A speed switching information acquisition unit for acquiring speed switching information indicating switching of the speed of the communication data;
A reception control unit,
The multi-rate reception processing unit is provided corresponding to the speed of the communication data, and includes a plurality of single rate reception processing units for receiving and processing the communication data of the corresponding speed,
When the speed switching information is acquired by the speed switching information acquisition unit, the reception control unit operates the multi-rate reception processing unit so that the single rate reception processing unit corresponding to the switching source speed is operable. From the single-rate reception processing unit corresponding to the switching source speed and the single-rate reception processing unit corresponding to the switching-destination speed indicated by the speed switching information is changed to a speed switching reception state in which the single-rate reception processing unit is operable.
When the single rate reception processing unit corresponding to the switching destination speed receives communication data of the corresponding speed from the other device, the reception control unit performs the single rate reception processing corresponding to the switching source speed. A communication device that stops the operation of the unit.
各前記シングルレート受信処理部によって処理された通信データを受けて、前記通信データを受けた順番で前記通信データを出力するための通信データ多重化部を備える、請求項1または2に記載の通信装置。 The communication device further includes:
Receiving communication data processed by each said single-rate reception processing unit, a communication data multiplexing unit for outputting the communication data in the received order the communication data, the communication according to claim 1 or 2 apparatus.
前記通信データ多重化部は、
前記シングルレート受信処理部に対応して設けられ、対応の前記シングルレート受信処理部から受けた前記フレームを少なくとも1つ分蓄積しうるバッファを複数含む、請求項3に記載の通信装置。 The communication data is a frame;
The communication data multiplexing unit is
4. The communication apparatus according to claim 3 , comprising a plurality of buffers provided corresponding to the single rate reception processing units and capable of storing at least one frame received from the corresponding single rate reception processing unit.
前記第1の通信装置から送信される前記複数種類の速度の通信データを受信可能な第2の通信装置とを備え、
前記第2の通信装置は、
前記第1の通信装置から送信される前記通信データを受信して処理するためのマルチレート受信処理部と、
前記通信データの速度の切り替えを示す速度切り替え情報を取得するための速度切り替え情報取得部とを含み、
前記第1の通信装置は、前記通信データの速度の切り替え指示を前記第2の通信装置へ送信し、
前記速度切り替え情報取得部は、前記第1の通信装置から送信された前記速度の切り替え指示を前記速度切り替え情報として受信し、
前記第2の通信装置は、さらに、
前記速度切り替え情報取得部によって前記速度切り替え情報が取得され、前記マルチレート受信処理部が、切り替え元の速度の前記通信データを受信可能な状態から、前記切り替え元の速度の前記通信データおよび前記速度切り替え情報が示す切り替え先の速度の前記通信データを受信可能な速度切り替え用受信状態に遷移すると、前記通信データの速度の切り替え準備が完了したことを示す切り替え準備完了情報を前記第1の通信装置へ送信するための切り替え報告部を含み、
前記第1の通信装置は、前記速度の切り替え指示を前記第2の通信装置へ送信した後、少なくとも前記切り替え準備完了情報を前記第2の通信装置から受信するまでの間、前記切り替え元の速度の通信データを前記第2の通信装置へ送信する、通信システム。 A first communication device capable of transmitting communication data of a plurality of types of speeds;
A second communication device capable of receiving communication data of the plurality of types of speeds transmitted from the first communication device;
The second communication device is:
A multi-rate reception processing unit for receiving and processing the communication data transmitted from the first communication device;
A speed switching information acquisition unit for acquiring speed switching information indicating switching of the speed of the communication data ,
The first communication device transmits an instruction to switch the speed of the communication data to the second communication device,
The speed switching information acquisition unit receives the speed switching instruction transmitted from the first communication device as the speed switching information,
The second communication device further includes:
The speed switching information is acquired by the speed switching information acquisition unit, and the communication data and the speed of the switching source speed are received from the state in which the multi-rate reception processing unit can receive the communication data of the switching source speed. When transitioning to a speed switching reception state capable of receiving the communication data at the switching destination speed indicated by the switching information, the first communication device displays switching preparation completion information indicating that preparation for switching the speed of the communication data is completed. Including a switching report section for transmission to
The first communication device transmits the speed switching instruction to the second communication device, and at least until the first communication device receives the switching preparation completion information from the second communication device. A communication system for transmitting the communication data to the second communication device .
前記第1の通信装置から送信される前記複数種類の速度の通信データを受信可能な第2の通信装置とを備える通信システムにおける通信速度切り替え方法であって、
前記第1の通信装置が、前記通信データの速度の切り替え指示を前記第2の通信装置へ送信するステップと、
前記第2の通信装置が、前記第1の通信装置から送信された前記速度の切り替え指示を受信するステップと、
前記第2の通信装置が、切り替え元の速度の前記通信データを受信可能な状態から、前記切り替え元の速度の前記通信データおよび前記速度の切り替え指示が示す切り替え先の速度の前記通信データを受信可能な速度切り替え用受信状態に遷移するステップと、
前記第2の通信装置が、前記通信データの速度の切り替え準備が完了したことを示す切り替え準備完了情報を前記第1の通信装置へ送信するステップと、
前記第1の通信装置が、前記切り替え準備完了情報を前記第2の通信装置から受信して、前記切り替え先の速度の前記通信データを前記第2の通信装置へ送信するステップと、
前記第2の通信装置が、前記切り替え先の速度の前記通信データを前記第1の通信装置から受信して、前記速度切り替え用受信状態から、前記切り替え先の速度の前記通信データを受信可能な状態に遷移するステップとを含む、通信速度切り替え方法。
A first communication device capable of transmitting communication data of a plurality of types of speeds;
A communication speed switching method in a communication system including a second communication apparatus capable of receiving communication data of the plurality of types of speeds transmitted from the first communication apparatus,
The first communication device transmitting an instruction to switch the speed of the communication data to the second communication device;
The second communication device receiving the speed switching instruction transmitted from the first communication device;
The second communication device receives the communication data at the switching source speed and the communication data at the switching destination speed indicated by the speed switching instruction from a state in which the communication data at the switching source speed can be received. A transition to a possible speed switching reception state;
The second communication device transmitting to the first communication device switching preparation completion information indicating that preparation for switching the speed of the communication data is completed;
The first communication device receiving the switching preparation completion information from the second communication device and transmitting the communication data of the switching destination speed to the second communication device;
The second communication device can receive the communication data at the switching destination speed from the first communication device and receive the communication data at the switching destination speed from the speed switching reception state. A communication speed switching method including a step of transitioning to a state.
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