JP5566948B2 - Optical network system and optical network termination device - Google Patents
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Description
本発明は、光ネットワークシステムにおけるスマートグリッド技術に関する。 The present invention relates to a smart grid technology in an optical network system.
近年、電力網と通信網の融合により効率的なエネルギーマネジメントを行うスマートグリッド技術が注目を浴びている。スマートグリッドに利用される通信ネットワーク上では主にM2M(Machine to Machine)通信が行われる。M2M通信では少量のデータが高頻度でやり取りされる。特に、センサデータを収集するための低速上りトラヒックが常時発生するという特徴がある。センサデータは、例えば、Zigbee等の無線ネットワークを介してゲートウェイに転送され、さらにブロードバンドアクセスネットワークを介してサーバへと転送され、データベース化される。スマートグリッド技術におけるM2M通信について、例えば非特許文献1に記載されている。
In recent years, smart grid technology that performs efficient energy management by integrating power and communication networks has attracted attention. M2M (Machine to Machine) communication is mainly performed on a communication network used for a smart grid. In M2M communication, a small amount of data is frequently exchanged. In particular, there is a feature that low-speed upstream traffic for collecting sensor data always occurs. The sensor data is transferred to a gateway via a wireless network such as Zigbee, for example, and further transferred to a server via a broadband access network and is made into a database. Non-Patent
スマートグリッドにおける通信網として、IP(Internet Protocol)ベースの光アクセスネットワークを利用することが考えられる。光アクセスネットワークの1つとして、受動光ネットワーク(PON:Passive Optical Network)がある。図1に示すように、PONは、1つの光加入者線終端装置(OLT:Optical Line Terminal)1が複数の光ネットワーク終端装置(ONU:Optical Network Unit)2−1、2−2、・・・、2−nと、光ファイバ伝送路3および1対nのスプリッタ4(nは自然数)を介してポイントツーマルチポイントの通信を行うネットワークである。ギガビットクラスのPONの代表的な規格として、IEEE802.3にて標準化されたEPON(Ethernet(登録商標)PON)がある。また、IEEE802.3av検討グループにおいて、10ギガビットクラスの10G−EPONの標準化が行われた。10ギガビットクラスの10G−EPONについて、例えば非特許文献2に記載されている。
It is conceivable to use an IP (Internet Protocol) -based optical access network as a communication network in the smart grid. As one of optical access networks, there is a passive optical network (PON). As shown in FIG. 1, a PON is composed of one optical subscriber line terminal (OLT) 1 and a plurality of optical network terminal (ONU) 2-1, 2-2,. A network that performs point-to-multipoint communication via the 2-n and the optical
図2にEPONにおけるONU2の機能ブロック図を示す。上り主信号は、UNI(User Network Interface)ポート21、キュー管理手段22、PON信号処理手段23を介してPON−IF(PON Interface)ポート24へと流れる。一方、下り主信号は、PON−IFポート24、PON信号処理手段23、キュー管理手段22を介してUNIポート21へと流れる。ONU2は、上り方向に対して複数のキューを備え、キュー監視手段25として各キュー内のデータ量を監視する手段を有している。また、ONU2は、PON信号処理手段23に、OLT1に対して各キュー内のデータ量を報告するMPCP(Multi−Point Control Protocol)部231と、OLT1と保守監視用の制御フレームをやり取りするOAM(Operations,Administration and Maintenance)部232を有している。
FIG. 2 shows a functional block diagram of the ONU 2 in EPON. The upstream main signal flows to a PON-IF (PON Interface)
図3にEPONにおけるOLT1の機能ブロック図を示す。下り主信号は、SNI(Service Node Interface)ポート11、キュー管理手段12、PON信号処理手段13を介してPON−IFポート14へと流れる。一方、上り主信号は、PON−IFポート14、PON信号処理手段13、キュー管理手段12を介してSNIポート11へと流れる。OLT1は、PON信号処理手段13に、各ONU2に対して各ONU2に備えられたキュー内のデータ量を報告させるMPCP部131と、各ONU2から受信した報告メッセージをもとに各ONU2内のキューのデータ量を監視し、各ONU2へ使用帯域を割り当てる帯域割当部132と、各ONU2と保守監視用の制御フレームをやり取りするOAM部133を有している。
FIG. 3 shows a functional block diagram of the
一方、ブロードバンドアクセスネットワークを構成するPONシステムにおいては、ONUの省電力化を図るための省電力メカニズムがITU−TおよびIEEE P1904.1で提案されている。PONの省電力メカニズムとしては、Power Shedding、Deep Sleep、Dozing、Cyclic Sleepの4方式がある。Power Sheddingは不要のUNIポートを休止させる方式である。Deep Sleepは流通トラヒックがない場合に送受信部を休止させる方式である。Dozingは上りトラヒックが存在しない場合に送信部を休止させる方式である。Cyclic Sleepは流通トラヒックがない場合に送受信部を休止させ、一定時間経過後に休止させていた送受信部を起動させてトラヒックの確認を行う方式である。ONUの省電力メカニズムについて、例えば非特許文献3、4に記載されている。
On the other hand, in the PON system constituting the broadband access network, a power saving mechanism for reducing the power consumption of the ONU is proposed in ITU-T and IEEE P1904.1. As a power saving mechanism of the PON, there are four methods of Power Shedding, Deep Sleep, Dozing, and Cyclic Sleep. Power Shedding is a method for suspending unnecessary UNI ports. Deep sleep is a method in which a transmission / reception unit is suspended when there is no distribution traffic. Dozing is a method of pausing the transmission unit when there is no upstream traffic. Cyclic Sleep is a method in which the transmission / reception unit is suspended when there is no distribution traffic, and the transmission / reception unit that has been suspended after a certain period of time is activated to confirm the traffic. For example, Non-Patent
図4から図6にONU2のPON信号処理手段23の機能構成を示す。 4 to 6 show the functional configuration of the PON signal processing means 23 of the ONU 2.
Dozing方式の場合、ONU2のPON−IFポート24側の受信機能は常に起動状態であるが、送信機能は上りトラヒックが存在する場合以外は省電力状態となる。なお、Ts秒間の省電力状態の後、Ta秒間の起動状態に遷移し、OLT1に対して省電力状態の継続を通知してもよい。省電力状態においては、例えば、図4に示すように、光トランシーバの一部である送信PHY部(PMD(Physical Medium Dependent))234−1のみを休止させる。または、図5に示すように、送信PHY部(PMD)234−1に加えて、送信PHY部(PMD除く)235−1を休止させてもよい。あるいは、図6に示すように、送信PHY部(PMD)234−1、送信PHY部(PMD除く)235−1に加えて、送信MAC部236−1を休止させてもよい。
In the case of the Dozing method, the reception function on the PON-
Cyclic Sleep方式の場合、ONU2のPON−IFポート24側の送受信機能は上下トラヒックが存在しない場合に間欠的に起動状態となる。つまり、Ts秒間の省電力状態とTa秒間の起動状態を繰り返す。省電力状態においては、例えば、図4に示すように、光トランシーバの一部である送受信PHY部(PMD)234−1、234−2のみを休止させる。または、図5に示すように、送受信PHY部(PMD)234−1、234−2に加えて、送受信PHY部(PMD除く)235−1、235−2を休止させてもよい。あるいは、図6に示すように、送受信PHY部(PMD)234−1、234−2、送受信PHY部(PMD除く)235−1、235−2に加えて、送受信MAC部236−1、236−2を休止させてもよい。
In the case of the cyclic sleep method, the transmission / reception function on the PON-
従来のDozing方式における第1の制御メッセージ交換例を図7に示す。ONU2が起動モードである場合には、上りキューに格納されているデータ量をOLT1へ通知し、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた上り帯域を利用して、データを送信する。ONU2のMPCP部231からReportメッセージを送信することでデータ量の通知を行う。またOLT1のMPCP部131からGateメッセージを送信することで、上り割当帯域の通知を行う。
FIG. 7 shows a first control message exchange example in the conventional Dosing method. When the ONU 2 is in the startup mode, the
ONU2の上りキューにデータが無くなった場合、OLT1はONU2に対して省電力モードへの移行を許可するSleep Allowメッセージを送信する。ONU2は省電力モードへの移行が可能であると判断した場合、Sleep RequestメッセージをOLT1へ送信し、Ts1秒間の省電力状態へと遷移する。例えば、省電力期間Ts1は、10ミリ秒から100ミリ秒に設定する。
When there is no more data in the upstream queue of the ONU 2, the OLT 1 transmits a Sleep Allow message that permits the ONU 2 to enter the power saving mode. When the ONU 2 determines that the transition to the power saving mode is possible, it transmits a Sleep Request message to the
Ts1秒経過後に、ONU2はTa1秒間の起動状態に遷移し、OLT1からのSleep Allowメッセージを受信する。例えば、起動時間Ta1はOLT1とONU2の時刻誤差を考慮して、数ミリ秒以下に設定することが望ましい。OLT1はSleep Allowメッセージを、例えば、Ta1+Ts1秒間の周期で送信する。ONU2は、Sleep Allowメッセージを受信した際、上りキューにデータが無ければ、ACKメッセージをOLT1へ送信し、再びTs1秒間の省電力状態へと遷移する。
After Ts1 seconds elapses, the ONU 2 transitions to a startup state for Ta1 seconds and receives a Sleep Allow message from the OLT1. For example, the activation time Ta1 is preferably set to several milliseconds or less in consideration of the time error between the OLT1 and the ONU2. The
Ts2秒後(Ts2<Ts1)に上りトラヒックが発生した場合には、ONU2は上りキュー内のデータ量をReportメッセージによりOLT1へ通知する。ただし、ACKメッセージおよびReportメッセージを送信するための上り帯域は、ONU2の省電力状態及び起動状態のいずれに関わらず、Sleep Allow送信周期よりも短い間隔でOLT1より送信されているGateメッセージにより定期的に割り当てられている。ONU2は、OLT1の帯域割当部132による上り帯域割当を待ち、Gateメッセージによる上り帯域割当通知の後に、上りデータを送信する。
If upstream traffic occurs after Ts2 seconds (Ts2 <Ts1), the ONU 2 notifies the
なお、Sleep Allowメッセージ、Sleep Requestメッセージ、ACKメッセージの送受信には、OLT1及びONU2のMPCP部131、231の機能を利用したMPCPメッセージを用いてもよいし、OLT1及びONU2のOAM部133、232の機能を利用したOAMメッセージ(拡張OAM)メッセージを用いてもよいし、それ以外の任意の制御メッセージを用いてもよい。
Note that for transmission and reception of the Sleep Allow message, the Sleep Request message, and the ACK message, MPCP messages using the functions of the
従来のDozing方式における第2の制御メッセージ交換例を図8に示す。ONU2が起動モードである場合には、上りキューに格納されているデータ量をOLT1へ通知し、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた上り帯域を利用して、データを送信する。ONU2のMPCP部231からReportメッセージを送信することでデータ量の通知を行う。またOLT1のMPCP部131からGateメッセージを送信することで、上り割当帯域の通知を行う。
FIG. 8 shows a second control message exchange example in the conventional Dosing method. When the ONU 2 is in the startup mode, the
ONU2の上りキューにデータが無くなった場合、OLT1はONU2に対して省電力モードへの移行を許可するSleep Allowメッセージを送信する。ONU2は省電力モードへの移行が可能であると判断した場合、Sleep RequestメッセージをOLT1へ送信し、省電力状態へと遷移する。
When there is no more data in the upstream queue of the ONU 2, the OLT 1 transmits a Sleep Allow message that permits the ONU 2 to enter the power saving mode. When the ONU 2 determines that the transition to the power saving mode is possible, the ONU 2 transmits a Sleep Request message to the
上りトラヒックが発生した場合には、ONU2は上りキュー内のデータ量をReportメッセージによりOLT1へ通知する。ただし、このReportメッセージを送信するための上り帯域は、ONU2の省電力状態及び起動状態のいずれに関わらず、OLT1より送信されているGateメッセージにより定期的に割り当てられている。ONU2は、OLT1の帯域割当部132による上り帯域割当を待ち、Gateメッセージによる上り帯域割当通知の後に、上りデータを送信する。
When upstream traffic occurs, the ONU 2 notifies the
なお、Sleep Allowメッセージ、Sleep Requestメッセージの送受信には、OLT1及びONU2のMPCP部131、231の機能を利用したMPCPメッセージを用いてもよいし、OLT1及びONU2のOAM部133、232の機能を利用したOAMメッセージ(拡張OAM)メッセージを用いてもよいし、それ以外の任意の制御メッセージを用いてもよい。
Note that for transmission and reception of the Sleep Allow message and the Sleep Request message, an MPCP message using the functions of the
従来のCyclic Sleep方式における第1の制御メッセージ交換例を図9に示す。ONU2が起動モードである場合には、上りキューに格納されているデータ量をOLT1へ通知し、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた上り帯域を利用して、データを送信する。ONU2のMPCP部231からReportメッセージを送信することでデータ量の通知を行う。またOLT1のMPCP部131からGateメッセージを送信することで、上り割当帯域の通知を行う。
FIG. 9 shows a first control message exchange example in the conventional Cyclic Sleep method. When the
OLT1の当該ONU2宛て下りキューにデータが無くなり、かつONU2の上りキューにデータが無くなった場合、OLT1は該ONU2に対して省電力モードへの移行を許可するSleep Allowメッセージを送信する。ONU2は省電力モードへの移行が可能であると判断した場合、Sleep RequestメッセージをOLT1へ送信し、Ts1秒間の省電力状態へと遷移する。例えば、省電力期間Ts1は、10ミリ秒から100ミリ秒に設定する。
When there is no data in the downstream queue addressed to the
Ts1秒経過後に、ONU2はTa1秒間の起動状態に遷移し、OLT1からのGateメッセージ(省電力状態では、OLT1がGateメッセージを送信しても、ONU2はGateメッセージを受信できない。)およびSleep Allowメッセージを受信する。例えば、起動時間Ta1はOLT1とONU2の時刻誤差を考慮して、数ミリ秒以下に設定することが望ましい。OLT1はSleep Allowメッセージを、例えば、Ta1+Ts1秒間の周期で送信する。ONU2は、Sleep Allowメッセージを受信した際、上りキューにデータが無ければ、ACKメッセージをOLT1へ送信し、再びTs1秒間の省電力状態へと遷移する。
After Ts1 seconds elapses, the
Ts2秒後(Ts2<Ts1)に上りトラヒックが発生した場合には、ONU2は上りキュー内のデータ量をReportメッセージによりOLT1へ通知する。ただし、ACKメッセージおよびReportメッセージを送信するための上り帯域は、ONU2の省電力状態及び起動状態のいずれに関わらず、Sleep Allow送信周期よりも短い間隔でOLT1より送信されているGateメッセージにより定期的に割り当てられている。ONU2は、OLT1の帯域割当部132による上り帯域割当を待ち、Gateメッセージによる上り帯域割当通知の後に、上りデータを送信する。
If upstream traffic occurs after Ts2 seconds (Ts2 <Ts1), the
なお、Sleep Allowメッセージ、Sleep Requestメッセージ、ACKメッセージの送受信には、OLT1及びONU2のMPCP部131、231の機能を利用したMPCPメッセージを用いてもよいし、OLT1及びONU2のOAM部133、232の機能を利用したOAMメッセージ(拡張OAM)メッセージを用いてもよいし、それ以外の任意の制御メッセージを用いてもよい。
Note that for transmission and reception of the Sleep Allow message, the Sleep Request message, and the ACK message, MPCP messages using the functions of the
従来のCyclic Sleep方式における第2の制御メッセージ交換例を図10に示す。ONU2が起動モードである場合には、上りキューに格納されているデータ量をOLT1へ通知し、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた上り帯域を利用して、データを送信する。ONU2のMPCP部231からReportメッセージを送信することでデータ量の通知を行う。またOLT1のMPCP部131からGateメッセージを送信することで、上り割当帯域の通知を行う。
FIG. 10 shows a second control message exchange example in the conventional cyclic sleep system. When the
OLT1の当該ONU2宛て下りキューにデータが無くなり、かつONU2の上りキューにデータが無くなった場合、OLT1は該ONU2に対して省電力モードへの移行を許可するSleep Allowメッセージを送信する。ONU2は省電力モードへの移行が可能であると判断した場合、Sleep RequestメッセージをOLT1へ送信し、Ts1秒間の省電力状態へと遷移する。例えば、省電力期間Ts1は、10ミリ秒から100ミリ秒に設定する。
When there is no data in the downstream queue addressed to the
Ts1秒経過後に、ONU2はTa1秒間の起動状態に遷移し、OLT1からのGateメッセージ(省電力状態では、OLT1がGateメッセージを送信しても、ONU2はGateメッセージを受信できない。)およびSleep Allowメッセージを受信する。例えば、起動時間Ta1はOLT1とONU2の時刻誤差を考慮して、数ミリ秒以下に設定することが望ましい。OLT1はSleep Allowメッセージを、例えば、Ta1+Ts1秒間の周期で送信する。ONU2は、Sleep Allowメッセージを受信した際、上りキューにデータが無ければ、再びTs1秒間の省電力状態へと遷移する。
After Ts1 seconds elapses, the
Ts2秒後(Ts2<Ts1)に上りトラヒックが発生した場合には、ONU2は上りキュー内のデータ量をReportメッセージによりOLT1へ通知する。ただし、Reportメッセージを送信するための上り帯域は、ONU2の省電力状態及び起動状態のいずれに関わらず、Sleep Allow送信周期よりも短い間隔でOLT1より送信されているGateメッセージにより定期的に割り当てられている。ONU2は、OLT1の帯域割当部132による上り帯域割当を待ち、Gateメッセージによる上り帯域割当通知の後に、上りデータを送信する。
If upstream traffic occurs after Ts2 seconds (Ts2 <Ts1), the
なお、Sleep Allowメッセージ、Sleep Requestメッセージの送受信には、OLT1及びONU2のMPCP部131、231の機能を利用したMPCPメッセージを用いてもよいし、OLT1及びONU2のOAM部133、232の機能を利用したOAMメッセージ(拡張OAM)メッセージを用いてもよいし、それ以外の任意の制御メッセージを用いてもよい。
Note that for transmission and reception of the Sleep Allow message and the Sleep Request message, an MPCP message using the functions of the
しかしながら、省電力モードのONUは、低速の上りデータが流入した場合、一度起動モードへ遷移し、OLTからの上り帯域割当を待機しなければならないため、ONUの起動時間が長くなり省電力効果が低減されてしまうという課題があった。また、低速のデータが高頻度でやり取りされることから、ONUは高頻度で省電力モードと起動モードの間の状態遷移を行う必要が発生し、省電力効果が低下するという課題があった。さらに、上り帯域割当を待機する期間、上りデータはONUのキュー内に格納され続けるため、キューイング遅延が増大してしまうという課題があった。 However, the ONU in the power saving mode has to transition to the activation mode once when low-speed uplink data flows in, and wait for the uplink bandwidth allocation from the OLT. There was a problem of being reduced. Further, since low-speed data is frequently exchanged, there is a problem that the ONU needs to frequently perform state transition between the power saving mode and the startup mode, and the power saving effect is reduced. Furthermore, there is a problem that the queuing delay increases because the uplink data is continuously stored in the queue of the ONU during the period of waiting for the uplink bandwidth allocation.
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、低速の上りデータが高頻度でやり取りされる中で、省電力効果を維持しつつ、キューイング遅延を低減することができる光ネットワークシステム及び光ネットワーク終端装置を提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides an optical network system and an optical network capable of reducing a queuing delay while maintaining a power saving effect while low-speed uplink data is frequently exchanged. An object is to provide a network termination device.
上記目的を達成するために、ONUは、省電力状態においてOLTへの上りデータを蓄積したときに、OLTがONUに当該省電力状態において割り当てた上り帯域に基づいて、当該省電力状態の後の起動状態において、OLTへの上りデータをOLTへの制御メッセージのペイロード領域に格納して、OLTへの制御メッセージを送信することとした。 In order to achieve the above object, when the ONU accumulates the uplink data to the OLT in the power saving state, the ONU is connected to the ONU after the power saving state based on the uplink band assigned to the ONU in the power saving state. In the activated state, the upstream data to the OLT is stored in the payload area of the control message to the OLT, and the control message to the OLT is transmitted.
具体的には、本発明は、1個の光加入者線終端装置及び複数の光ネットワーク終端装置が、光ファイバ伝送路を介してポイントツーマルチポイントの通信を行う光ネットワークシステムであって、前記光加入者線終端装置は、各光ネットワーク終端装置に上り帯域を割り当て、各光ネットワーク終端装置は、前記光加入者線終端装置への送信を行わない省電力状態及び前記光加入者線終端装置への送信を行う起動状態の間で状態を切り換え、省電力状態において、前記光加入者線終端装置への上りデータを蓄積したときに、前記光加入者線終端装置が各光ネットワーク終端装置に当該省電力状態において割り当てた上り帯域に基づいて、当該省電力状態の後の起動状態において、前記光加入者線終端装置が各光ネットワーク終端装置に当該起動状態において上り帯域を割り当てるのを待機せずに、前記光加入者線終端装置への上りデータを前記光加入者線終端装置への制御メッセージのペイロード領域に格納して、前記光加入者線終端装置への制御メッセージを前記光加入者線終端装置に送信することを特徴とする光ネットワークシステムである。 Specifically, the present invention is an optical network system in which one optical subscriber line termination device and a plurality of optical network termination devices perform point-to-multipoint communication via an optical fiber transmission line. The optical subscriber line termination device allocates an upstream band to each optical network termination device, and each optical network termination device has a power saving state in which transmission to the optical subscriber line termination device is not performed, and the optical subscriber line termination device. The optical subscriber line terminator is connected to each optical network terminator when the state is switched between the active states for transmission to the network and the upstream data is accumulated in the optical subscriber line terminator in the power saving state. based on the uplink band allocation in the power saving state, the active state after the power-saving state, wherein the optical network unit is the cause to the respective optical network termination device Without waiting for allocating the uplink bandwidth in a state, it stores the uplink data to the optical network unit in the payload area of the control message to the optical network unit, the Optical Line Termination An optical network system is characterized in that a control message to a device is transmitted to the optical subscriber line terminating device.
また、本発明は、光加入者線終端装置への送信を行わない省電力状態及び前記光加入者線終端装置への送信を行う起動状態の間で状態を切り換える状態切換部と、前記光加入者線終端装置への上りデータを蓄積するデータ蓄積部と、省電力状態において、前記光加入者線終端装置への上りデータが蓄積されたときに、前記光加入者線終端装置が当該省電力状態において割り当てた上り帯域に基づいて、当該省電力状態の後の起動状態において、前記光加入者線終端装置が当該起動状態において上り帯域を割り当てるのを待機せずに、前記光加入者線終端装置への上りデータを前記光加入者線終端装置への制御メッセージのペイロード領域に格納して、前記光加入者線終端装置への制御メッセージを前記光加入者線終端装置に送信するデータ送信部と、を備えることを特徴とする光ネットワーク終端装置である。 The present invention also provides a state switching unit that switches a state between a power saving state in which transmission to the optical subscriber line termination device is not performed and an activation state in which transmission to the optical subscriber line termination device is performed, and the optical subscription A data storage unit for storing uplink data to the subscriber line terminating device, and when the upstream data to the optical subscriber line terminating device is stored in the power saving state, the optical subscriber line terminating device Based on the upstream bandwidth allocated in the state, in the startup state after the power saving state, without waiting for the optical subscriber line termination device to allocate the upstream bandwidth in the startup state, the optical subscriber line termination Data transmission for storing upstream data to a device in a payload area of a control message to the optical subscriber line terminating device and transmitting a control message to the optical subscriber line terminating device to the optical subscriber line terminating device And parts, an optical network termination apparatus, comprising a.
この構成によれば、ONUは、省電力モード中の間欠的な起動状態において、上りデータを制御メッセージのペイロード領域に格納して、制御メッセージをOLTに送信するため、省電力モード及び起動モードの間の遷移を減らせる。さらに、ONUは、省電力状態において、すでに上り帯域を割り当てられているため、省電力状態の後の起動状態において、上り帯域の割り当てを待機しなくてもよく、上りデータを格納し続けなくてもよい。 According to this configuration, the ONU stores uplink data in the payload area of the control message and transmits the control message to the OLT in the intermittent activation state during the power saving mode. Reduce transitions between Furthermore, since the ONU has already been allocated the upstream band in the power saving state, the ONU does not have to wait for the allocation of the upstream band in the startup state after the power saving state, and does not continue to store the upstream data. Also good.
また、本発明は、各光ネットワーク終端装置が当該省電力状態において蓄積した前記光加入者線終端装置への上りデータのサイズが、前記光加入者線終端装置が各光ネットワーク終端装置に当該省電力状態において割り当てた上り帯域で送信可能なデータのサイズより小さいときに、各光ネットワーク終端装置は、当該省電力状態の後の起動状態において、前記光加入者線終端装置への上りデータの全てを前記光加入者線終端装置に送信することを特徴とする光ネットワークシステムである。 Further, the present invention relates to the size of the uplink data to the optical subscriber line termination device accumulated in each power saving state by each optical network termination device, so that the optical subscriber line termination device has When the optical network terminator is smaller than the size of data that can be transmitted in the uplink band allocated in the power state, each optical network terminator, in the startup state after the power saving state, all of the uplink data to the optical subscriber line terminator Is transmitted to the optical subscriber line terminating device.
また、本発明は、当該省電力状態において蓄積された前記光加入者線終端装置への上りデータのサイズが、前記光加入者線終端装置が当該省電力状態において割り当てた上り帯域で送信可能なデータのサイズより小さいときに、前記データ送信部は、当該省電力状態の後の起動状態において、前記光加入者線終端装置への上りデータの全てを前記光加入者線終端装置に送信することを特徴とする光ネットワーク終端装置である。 Further, the present invention provides that the size of the uplink data stored in the power saving state to the optical subscriber line termination device can be transmitted in the uplink band allocated by the optical subscriber line termination device in the power saving state. When the data size is smaller than the data size, the data transmission unit transmits all of the uplink data to the optical subscriber line terminating device to the optical subscriber line terminating device in an activated state after the power saving state. Is an optical network termination device.
この構成によれば、ONUは、上りデータのサイズが小さいときには、1回の起動状態において、上りデータをOLTに送信することができる。ここで、ONUは、1回の起動状態において、1個又は複数個の制御メッセージを利用することができる。 According to this configuration, when the size of the uplink data is small, the ONU can transmit the uplink data to the OLT in one activation state. Here, the ONU can use one or a plurality of control messages in one activation state.
また、本発明は、各光ネットワーク終端装置が当該省電力状態において蓄積した前記光加入者線終端装置への上りデータのサイズが、前記光加入者線終端装置が各光ネットワーク終端装置に当該省電力状態において割り当てた上り帯域で送信可能なデータのサイズより大きいときに、各光ネットワーク終端装置は、当該省電力状態の後の起動状態において、前記光加入者線終端装置への上りデータの一部を前記上り帯域の範囲内で前記光加入者線終端装置に送信し、当該起動状態の後の起動状態において、前記光加入者線終端装置への上りデータの残りを前記光加入者線終端装置に送信することを特徴とする光ネットワークシステムである。 Further, the present invention relates to the size of the uplink data to the optical subscriber line termination device accumulated in each power saving state by each optical network termination device, so that the optical subscriber line termination device has When the size of data that can be transmitted in the uplink band allocated in the power state is larger than each of the optical network termination devices, each optical network termination device receives one of the upstream data to the optical subscriber line termination device in the startup state after the power saving state. In the upstream band range, and in the activated state after the activated state, the remaining upstream data to the optical subscriber line terminated device is transferred to the optical subscriber line terminated device. An optical network system characterized by transmitting to an apparatus.
また、本発明は、当該省電力状態において蓄積された前記光加入者線終端装置への上りデータのサイズが、前記光加入者線終端装置が当該省電力状態において割り当てた上り帯域で送信可能なデータのサイズより大きいときに、前記データ送信部は、当該省電力状態の後の起動状態において、前記光加入者線終端装置への上りデータの一部を前記上り帯域の範囲内で前記光加入者線終端装置に送信し、当該起動状態の後の起動状態において、前記光加入者線終端装置への上りデータの残りを前記光加入者線終端装置に送信することを特徴とする光ネットワーク終端装置である。 Further, the present invention provides that the size of the uplink data stored in the power saving state to the optical subscriber line termination device can be transmitted in the uplink band allocated by the optical subscriber line termination device in the power saving state. When the data size is larger than the data size, the data transmission unit, in an activated state after the power saving state, transmits a part of the uplink data to the optical subscriber line terminating device within the range of the uplink band. An optical network termination characterized in that the optical network termination is transmitted to a subscriber line termination device, and in the activated state after the activated state, the remaining uplink data to the optical subscriber line termination device is transmitted to the optical subscriber line termination device. Device.
この構成によれば、ONUは、上りデータのサイズが大きいときには、複数回の起動状態において、上りデータをOLTに送信することができる。ここで、ONUは、各回の起動状態において、1個又は複数個の制御メッセージを利用することができる。 According to this configuration, when the size of the uplink data is large, the ONU can transmit the uplink data to the OLT in a plurality of activation states. Here, the ONU can use one or a plurality of control messages in each activation state.
また、本発明は、各光ネットワーク終端装置は、前記光加入者線終端装置への上りデータの送信優先度に基づいて、前記光加入者線終端装置への上りデータを前記光加入者線終端装置に送信することを特徴とする光ネットワークシステムである。 Also, the present invention provides that each optical network terminator transmits uplink data to the optical subscriber line terminator on the basis of a transmission priority of uplink data to the optical subscriber line terminator. An optical network system characterized by transmitting to an apparatus.
また、本発明は、前記データ送信部は、前記光加入者線終端装置への上りデータの送信優先度に基づいて、前記光加入者線終端装置への上りデータを前記光加入者線終端装置に送信することを特徴とする光ネットワーク終端装置である。 Further, according to the present invention, the data transmission unit transmits the uplink data to the optical subscriber line termination device based on the transmission priority of the uplink data to the optical subscriber line termination device. An optical network terminator that transmits to the network.
この構成によれば、優先度の高い上りデータが優先的に送信される。 According to this configuration, uplink data having a high priority is preferentially transmitted.
本発明は、低速の上りデータが高頻度でやり取りされる中で、省電力効果を維持しつつ、キューイング遅延を低減することができる光ネットワークシステム及び光ネットワーク終端装置を提供することができる。 The present invention can provide an optical network system and an optical network termination device capable of reducing a queuing delay while maintaining a power saving effect while low-speed uplink data is frequently exchanged.
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.
(実施形態1−4)
実施形態1−4の概要を説明する。ONUは、OLTへの送信を行わない省電力状態及びOLTへの送信を行う起動状態の間で状態を切り換える。そして、ONUは、省電力状態において、OLTへの上りデータを蓄積したときに、OLTがONUに当該省電力状態において割り当てた上り帯域に基づいて、当該省電力状態の後の起動状態において、OLTへの上りデータをOLTへの制御メッセージのペイロード領域に格納して、OLTへの制御メッセージをOLTに送信する。
(Embodiment 1-4)
An outline of the embodiment 1-4 will be described. The ONU switches the state between a power saving state in which transmission to the OLT is not performed and an activation state in which transmission to the OLT is performed. Then, when the ONU accumulates the uplink data to the OLT in the power saving state, the OLT in the startup state after the power saving state based on the uplink band assigned to the ONU in the power saving state by the OLT The upstream data is stored in the payload area of the control message to the OLT, and the control message to the OLT is transmitted to the OLT.
ここで、ONUが当該省電力状態において蓄積したOLTへの上りデータのサイズが、OLTがONUに当該省電力状態において割り当てた上り帯域で送信可能なデータのサイズより小さいときに、ONUは、当該省電力状態の後の起動状態において、OLTへの上りデータの全てをOLTに送信する。なお、ONUは、1回の起動状態において、1個又は複数個の制御メッセージを利用することができる。 Here, when the size of the uplink data to the OLT that the ONU has accumulated in the power saving state is smaller than the size of the data that can be transmitted in the uplink band assigned to the ONU by the ONU in the power saving state, the ONU In the activated state after the power saving state, all the uplink data to the OLT is transmitted to the OLT. The ONU can use one or a plurality of control messages in one activation state.
(実施形態1)
Dozing方式を採用したONUにおいて、省電力モード期間中に流入した上りデータサイズが、1個の制御メッセージフレームのペイロードサイズ以下である場合を考える。この場合の制御メッセージ交換例を図11に示す。
(Embodiment 1)
Let us consider a case in which the size of uplink data that has flowed in during the power saving mode is equal to or less than the payload size of one control message frame in an ONU that employs the Dozing method. An example of control message exchange in this case is shown in FIG.
ONU2の上りキューにデータが無くなった場合、OLT1はONU2に対して省電力モードへの移行を許可するSleep Allowメッセージを送信する。ONU2は省電力モードへの移行が可能であると判断した場合、Sleep RequestメッセージをOLT1へ送信し、Ts1秒間の省電力状態へと遷移する。例えば、省電力期間Ts1は、10ミリ秒から100ミリ秒に設定する。
When there is no more data in the upstream queue of the
Ts1秒経過後に、ONU2はTa1秒間の起動状態に遷移し、OLT1からのSleep Allowメッセージを受信する。例えば、起動時間Ta1はOLT1とONU2の時刻誤差を考慮して、数ミリ秒以下に設定することが望ましい。OLT1はSleep Allowメッセージを、例えば、Ta1+Ts1秒間の周期で送信する。
After Ts1 seconds elapses, the
ONU2は、Sleep Allowメッセージを受信した際、上りキューに格納されたデータが1個のACKメッセージフレームのペイロードサイズ以下である場合、ACKメッセージのペイロード領域に上りデータを格納してOLT1へ送信し、再びTs1秒間の省電力状態へと遷移する。あるいは、ONU2は、上りキューに格納されたデータが1個のReportメッセージフレームのペイロードサイズ以下である場合、Sleep Allowメッセージの受信を待たずに、起動状態に遷移したうえで、定期的にGateメッセージにより割り当てられている上り帯域を利用して、Reportメッセージのペイロード領域に上りデータを格納してOLT1へ送信してもよい。
When the
Ts2秒後(Ts2<Ts1)に上りキューに格納されたデータが、1個のACKメッセージフレームのペイロードサイズより大きくなった場合には、ONU2は上りキュー内のデータ量をReportメッセージによりOLT1へ通知する。ただし、ACKメッセージおよびReportメッセージを送信するための上り帯域は、ONU2の省電力状態及び起動状態のいずれに関わらず、Sleep Allow送信周期よりも短い間隔で、OLT1より送信されているGateメッセージにより定期的に割り当てられている。
When the data stored in the upstream queue after Ts2 seconds (Ts2 <Ts1) becomes larger than the payload size of one ACK message frame, ONU2 notifies OLT1 of the amount of data in the upstream queue with a Report message. To do. However, the upstream band for transmitting the ACK message and the Report message is periodically determined by the Gate message transmitted from the
なお、Sleep Allowメッセージ、Sleep Requestメッセージ、ACKメッセージの送受信には、OLT1及びONU2のMPCP部131、231の機能を利用したMPCPメッセージを用いてもよいし、OLT1及びONU2のOAM部133、232の機能を利用したOAMメッセージ(拡張OAM)メッセージを用いてもよいし、それ以外の任意の制御メッセージを用いてもよい。
Note that for transmission and reception of the Sleep Allow message, the Sleep Request message, and the ACK message, MPCP messages using the functions of the
ONU2は、特定の優先度を有するデータをONU2自身が判別し、優先的に制御フレームのペイロードに格納して省電力モード期間にOLT1へ送信し、その他のデータに関しては起動後に送信してもよい。また、OLT1は、省電力モードのONU2に対して割り当てる上り帯域を、Reportメッセージ1個分の帯域および/またはACKメッセージ1個分の固定帯域としてもよいし、Reportメッセージ複数個分の帯域および/またはACKメッセージ複数個分の固定帯域としてもよいし、キューに格納されたデータ量の統計情報に基づいて動的に決定してもよい。例えば、過去一定時間の上りデータ量がしきい値を超えた場合にはONU2を起動モードへ遷移させ、しきい値以下であった場合には上りデータ量分のペイロードを有する制御フレームを1個または複数個送信可能な帯域を省電力モードのONU2に対して割り当てる。
The
実施形態1は、図7に示した従来のDozing方式における第1の制御メッセージ交換例に本発明を適用する場合について説明したが、図8に示した従来のDozing方式における第2の制御メッセージ交換例にも本発明を適用可能であることは明らかである。 In the first embodiment, the present invention is applied to the first control message exchange example in the conventional Dozing method shown in FIG. 7, but the second control message exchange in the conventional Dozing method shown in FIG. It is clear that the present invention can be applied to examples.
(実施形態2)
Cyclic Sleep方式を採用したONUにおいて、省電力モード期間中に流入した上りデータサイズが、1個の制御メッセージフレームのペイロードサイズ以下である場合を考える。この場合の制御メッセージ交換例を図12に示す。
(Embodiment 2)
Let us consider a case where, in an ONU adopting the cyclic sleep method, the uplink data size that flows during the power saving mode period is equal to or smaller than the payload size of one control message frame. An example of control message exchange in this case is shown in FIG.
OLT1の当該ONU2宛て下りキューにデータが無くなり、かつONU2の上りキューにデータが無くなった場合、OLT1は該ONU2に対して省電力モードへの移行を許可するSleep Allowメッセージを送信する。ONU2は省電力モードへの移行が可能であると判断した場合、Sleep RequestメッセージをOLT1へ送信し、Ts1秒間の省電力状態へと遷移する。例えば、省電力期間Ts1は、10ミリ秒から100ミリ秒に設定する。
When there is no data in the downstream queue addressed to the
Ts1秒経過後に、ONU2はTa1秒間の起動状態に遷移し、OLT1からのGateメッセージ(省電力状態では、OLT1がGateメッセージを送信しても、ONU2はGateメッセージを受信できない。)およびSleep Allowメッセージを受信する。例えば、起動時間Ta1はOLT1とONU2の時刻誤差を考慮して、数ミリ秒以下に設定することが望ましい。OLT1はSleep Allowメッセージを、例えば、Ta1+Ts1秒間の周期で送信する。
After Ts1 seconds elapses, the
ONU2は、Sleep Allowメッセージを受信した際、上りキューに格納されたデータが1個のACKメッセージフレームのペイロードサイズ以下である場合、ACKメッセージのペイロード領域に上りデータを格納してOLT1へ送信し、再びTs1秒間の省電力状態へと遷移する。あるいは、ONU2は、上りキューに格納されたデータが1個のReportメッセージフレームのペイロードサイズ以下である場合、Sleep Allowメッセージの受信を待たずに、起動状態に遷移したうえで、定期的にGateメッセージにより割り当てられている上り帯域を利用して、Reportメッセージのペイロード領域に上りデータを格納してOLT1へ送信してもよい。
When the
Ts2秒後(Ts2<Ts1)に上りキューに格納されたデータが、1個のACKメッセージフレームのペイロードサイズより大きくなった場合には、ONU2は上りキュー内のデータ量をReportメッセージによりOLT1へ通知する。ただし、ACKメッセージおよびReportメッセージを送信するための上り帯域は、ONU2の省電力状態及び起動状態のいずれに関わらず、Sleep Allow送信周期よりも短い間隔で、OLT1より送信されているGateメッセージにより定期的に割り当てられている。
When the data stored in the upstream queue after Ts2 seconds (Ts2 <Ts1) becomes larger than the payload size of one ACK message frame, ONU2 notifies OLT1 of the amount of data in the upstream queue with a Report message. To do. However, the upstream band for transmitting the ACK message and the Report message is periodically determined by the Gate message transmitted from the
なお、Sleep Allowメッセージ、Sleep Requestメッセージ、ACKメッセージの送受信には、OLT1及びONU2のMPCP部131、231の機能を利用したMPCPメッセージを用いてもよいし、OLT1及びONU2のOAM部133、232の機能を利用したOAMメッセージ(拡張OAM)メッセージを用いてもよいし、それ以外の任意の制御メッセージを用いてもよい。
Note that for transmission and reception of the Sleep Allow message, the Sleep Request message, and the ACK message, MPCP messages using the functions of the
ONU2は、特定の優先度を有するデータをONU2自身が判別し、優先的に制御フレームのペイロードに格納して省電力モード期間にOLT1へ送信し、その他のデータに関しては起動後に送信してもよい。また、OLT1は、省電力モードのONU2に対して割り当てる上り帯域を、Reportメッセージ1個分の帯域および/またはACKメッセージ1個分の固定帯域としてもよいし、Reportメッセージ複数個分の帯域および/またはACKメッセージ複数個分の固定帯域としてもよいし、キューに格納されたデータ量の統計情報に基づいて動的に決定してもよい。例えば、過去一定時間の上りデータ量がしきい値を超えた場合にはONU2を起動モードへ遷移させ、しきい値以下であった場合には上りデータ量分のペイロードを有する制御フレームを1個または複数個送信可能な帯域を省電力モードのONU2に対して割り当てる。
The
実施形態2は、図9に示した従来のCyclic Sleep方式における第1の制御メッセージ交換例に本発明を適用する場合について説明したが、図10に示した従来のCyclic Sleep方式における第2の制御メッセージ交換例にも本発明を適用可能であることは明らかである。 In the second embodiment, the case where the present invention is applied to the first example of exchanging control messages in the conventional cyclic sleep scheme shown in FIG. 9 has been described, but the second control in the conventional cyclic sleep scheme shown in FIG. It is clear that the present invention can also be applied to message exchange examples.
(実施形態3)
Dozing方式を採用したONUにおいて、省電力モード期間中に流入した上りデータサイズが、1個の制御メッセージフレームのペイロードサイズより大きい場合を考える。ONUは、複数の制御フレームに分割して、かつ同一割当周期で割り当てられた上り帯域を利用して上りデータを送信する。この場合の制御メッセージ交換例を図13に示す。
(Embodiment 3)
Consider a case in which the size of uplink data that has flowed in during the power saving mode is larger than the payload size of one control message frame in an ONU that employs the Dozing method. The ONU transmits uplink data using an uplink band that is divided into a plurality of control frames and allocated in the same allocation cycle. An example of control message exchange in this case is shown in FIG.
ONU2の上りキューにデータが無くなった場合、OLT1はONU2に対して省電力モードへの移行を許可するSleep Allowメッセージを送信する。ONU2は省電力モードへの移行が可能であると判断した場合、Sleep RequestメッセージをOLT1へ送信し、Ts1秒間の省電力状態へと遷移する。例えば、省電力期間Ts1は、10ミリ秒から100ミリ秒に設定する。
When there is no more data in the upstream queue of the
Ts1秒経過後に、ONU2はTa1秒間の起動状態に遷移し、OLT1からのSleep Allowメッセージを受信する。例えば、起動時間Ta1はOLT1とONU2の時刻誤差を考慮して、数ミリ秒以下に設定することが望ましい。OLT1はSleep Allowメッセージを、例えば、Ta1+Ts1秒間の周期で送信する。
After Ts1 seconds elapses, the
ONU2は、Sleep Allowメッセージを受信した際、上りキューに格納されたデータが1個のACKメッセージフレームのペイロードサイズより大きく、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた帯域で送信可能なデータ量以下である場合、複数の制御メッセージのペイロード領域に上りデータを格納してOLT1へ送信し、再びTs1秒間の省電力状態へと遷移する。あるいは、ONU2は、上りキューに格納されたデータが1個のReportメッセージフレームのペイロードサイズより大きく、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた帯域で送信可能なデータ量以下である場合、Sleep Allowメッセージの受信を待たずに、起動状態に遷移したうえで、定期的にGateメッセージにより割り当てられている上り帯域を利用して、複数の制御メッセージのペイロード領域に上りデータを格納してOLT1へ送信してもよい。例えば、制御メッセージとしては、拡張OAM(eOAM)メッセージを用いることができる。
When the
Ts2秒後(Ts2<Ts1)に上りキューに格納されたデータが、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた帯域で送信可能なデータ量より大きくなった場合には、ONU2は上りキュー内のデータ量をReportメッセージによりOLT1へ通知する。ただし、ACKメッセージおよびReportメッセージを送信するための上り帯域は、ONU2の省電力状態及び起動状態のいずれに関わらず、Sleep Allow送信周期よりも短い間隔で、OLT1より送信されているGateメッセージにより定期的に割り当てられている。
If the data stored in the upstream queue after Ts2 seconds (Ts2 <Ts1) becomes larger than the amount of data that can be transmitted in the bandwidth allocated by the
なお、Sleep Allowメッセージ、Sleep Requestメッセージ、ACKメッセージの送受信には、OLT1及びONU2のMPCP部131、231の機能を利用したMPCPメッセージを用いてもよいし、OLT1及びONU2のOAM部133、232の機能を利用したOAMメッセージ(拡張OAM)メッセージを用いてもよいし、それ以外の任意の制御メッセージを用いてもよい。
Note that for transmission and reception of the Sleep Allow message, the Sleep Request message, and the ACK message, MPCP messages using the functions of the
ONU2は、特定の優先度を有するデータをONU2自身が判別し、優先的に制御フレームのペイロードに格納して省電力モード期間にOLT1へ送信し、その他のデータに関しては起動後に送信してもよい。また、OLT1は、省電力モードのONU2に対して割り当てる上り帯域を、Reportメッセージ複数個分の帯域および/またはACKメッセージ複数個分の固定帯域としてもよいし、キューに格納されたデータ量の統計情報に基づいて動的に決定してもよい。例えば、過去一定時間の上りデータ量がしきい値を超えた場合にはONU2を起動モードへ遷移させ、しきい値以下であった場合には上りデータ量分のペイロードを有する制御フレームを1個または複数個送信可能な帯域を省電力モードのONU2に対して割り当てる。
The
実施形態3は、図7に示した従来のDozing方式における第1の制御メッセージ交換例に本発明を適用する場合について説明したが、図8に示した従来のDozing方式における第2の制御メッセージ交換例にも本発明を適用可能であることは明らかである。 In the third embodiment, the case where the present invention is applied to the first example of control message exchange in the conventional Dozing method shown in FIG. 7 has been described. However, the second control message exchange in the conventional Dozing method shown in FIG. It is clear that the present invention can be applied to examples.
(実施形態4)
Cyclic Sleep方式を採用したONUにおいて、省電力モード期間中に流入した上りデータサイズが、1個の制御メッセージフレームのペイロードサイズより大きい場合を考える。ONUは、複数の制御フレームに分割して、かつ同一割当周期で割り当てられた上り帯域を利用して上りデータを送信する。この場合の制御メッセージ交換例を図14に示す。
(Embodiment 4)
Consider a case in which the size of uplink data that has flowed in during the power saving mode is larger than the payload size of one control message frame in an ONU that employs the cyclic sleep method. The ONU transmits uplink data using an uplink band that is divided into a plurality of control frames and allocated in the same allocation cycle. An example of control message exchange in this case is shown in FIG.
OLT1の当該ONU2宛て下りキューにデータが無くなり、かつONU2の上りキューにデータが無くなった場合、OLT1は該ONU2に対して省電力モードへの移行を許可するSleep Allowメッセージを送信する。ONU2は省電力モードへの移行が可能であると判断した場合、Sleep RequestメッセージをOLT1へ送信し、Ts1秒間の省電力状態へと遷移する。例えば、省電力期間Ts1は、10ミリ秒から100ミリ秒に設定する。
When there is no data in the downstream queue addressed to the
Ts1秒経過後に、ONU2はTa1秒間の起動状態に遷移し、OLT1からのGateメッセージ(省電力状態では、OLT1がGateメッセージを送信しても、ONU2はGateメッセージを受信できない。)およびSleep Allowメッセージを受信する。例えば、起動時間Ta1はOLT1とONU2の時刻誤差を考慮して、数ミリ秒以下に設定することが望ましい。OLT1はSleep Allowメッセージを、例えば、Ta1+Ts1秒間の周期で送信する。
After Ts1 seconds elapses, the
ONU2は、Sleep Allowメッセージを受信した際、上りキューに格納されたデータが1個のACKメッセージフレームのペイロードサイズより大きく、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた帯域で送信可能なデータ量以下である場合、複数の制御メッセージのペイロード領域に上りデータを格納してOLT1へ送信し、再びTs1秒間の省電力状態へと遷移する。あるいは、ONU2は、上りキューに格納されたデータが1個のReportメッセージフレームのペイロードサイズより大きく、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた帯域で送信可能なデータ量以下である場合、Sleep Allowメッセージの受信を待たずに、起動状態に遷移したうえで、定期的にGateメッセージにより割り当てられている上り帯域を利用して、複数の制御メッセージのペイロード領域に上りデータを格納してOLT1へ送信してもよい。例えば、制御メッセージとしては、拡張OAM(eOAM)メッセージを用いることができる。
When the
Ts2秒後(Ts2<Ts1)に上りキューに格納されたデータが、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた帯域で送信可能なデータ量より大きくなった場合には、ONU2は上りキュー内のデータ量をReportメッセージによりOLT1へ通知する。ただし、ACKメッセージおよびReportメッセージを送信するための上り帯域は、ONU2の省電力状態及び起動状態のいずれに関わらず、Sleep Allow送信周期よりも短い間隔で、OLT1より送信されているGateメッセージにより定期的に割り当てられている。
If the data stored in the upstream queue after Ts2 seconds (Ts2 <Ts1) becomes larger than the amount of data that can be transmitted in the bandwidth allocated by the
なお、Sleep Allowメッセージ、Sleep Requestメッセージ、ACKメッセージの送受信には、OLT1及びONU2のMPCP部131、231の機能を利用したMPCPメッセージを用いてもよいし、OLT1及びONU2のOAM部133、232の機能を利用したOAMメッセージ(拡張OAM)メッセージを用いてもよいし、それ以外の任意の制御メッセージを用いてもよい。
Note that for transmission and reception of the Sleep Allow message, the Sleep Request message, and the ACK message, MPCP messages using the functions of the
ONU2は、特定の優先度を有するデータをONU2自身が判別し、優先的に制御フレームのペイロードに格納して省電力モード期間にOLT1へ送信し、その他のデータに関しては起動後に送信してもよい。また、OLT1は、省電力モードのONU2に対して割り当てる上り帯域を、Reportメッセージ複数個分の帯域および/またはACKメッセージ複数個分の固定帯域としてもよいし、キューに格納されたデータ量の統計情報に基づいて動的に決定してもよい。例えば、過去一定時間の上りデータ量がしきい値を超えた場合にはONU2を起動モードへ遷移させ、しきい値以下であった場合には上りデータ量分のペイロードを有する制御フレームを1個または複数個送信可能な帯域を省電力モードのONU2に対して割り当てる。
The
実施形態4は、図9に示した従来のCyclic Sleep方式における第1の制御メッセージ交換例に本発明を適用する場合について説明したが、図10に示した従来のCyclic Sleep方式における第2の制御メッセージ交換例にも本発明を適用可能であることは明らかである。 In the fourth embodiment, the case where the present invention is applied to the first control message exchange example in the conventional cyclic sleep scheme shown in FIG. 9 has been described. However, the second control in the conventional cyclic sleep scheme shown in FIG. It is clear that the present invention can also be applied to message exchange examples.
(実施形態5、6)
実施形態5、6の概要を説明する。ONUは、OLTへの送信を行わない省電力状態及びOLTへの送信を行う起動状態の間で状態を切り換える。そして、ONUは、省電力状態において、OLTへの上りデータを蓄積したときに、OLTがONUに当該省電力状態において割り当てた上り帯域に基づいて、当該省電力状態の後の起動状態において、OLTへの上りデータをOLTへの制御メッセージのペイロード領域に格納して、OLTへの制御メッセージをOLTに送信する。
(Embodiments 5 and 6)
An outline of the fifth and sixth embodiments will be described. The ONU switches the state between a power saving state in which transmission to the OLT is not performed and an activation state in which transmission to the OLT is performed. Then, when the ONU accumulates the uplink data to the OLT in the power saving state, the OLT in the startup state after the power saving state based on the uplink band assigned to the ONU in the power saving state by the OLT The upstream data is stored in the payload area of the control message to the OLT, and the control message to the OLT is transmitted to the OLT.
ここで、ONUが当該省電力状態において蓄積したOLTへの上りデータのサイズが、OLTがONUに当該省電力状態において割り当てた上り帯域で送信可能なデータのサイズより大きいときに、ONUは、当該省電力状態の後の起動状態において、OLTへの上りデータの一部を当該上り帯域の範囲内でOLTに送信し、当該起動状態の後の起動状態において、OLTへの上りデータの残りをOLTに送信する。なお、ONUは、各回の起動状態において、1個又は複数個の制御メッセージを利用することができる。 Here, when the size of the uplink data to the OLT accumulated by the ONU in the power saving state is larger than the size of the data that can be transmitted in the uplink band allocated to the ONU by the ONU in the power saving state, the ONU In the activated state after the power saving state, a part of the uplink data to the OLT is transmitted to the OLT within the range of the uplink band, and in the activated state after the activated state, the remainder of the uplink data to the OLT is transmitted to the OLT. Send to. The ONU can use one or a plurality of control messages in each activation state.
(実施形態5)
Dozing方式を採用したONUにおいて、省電力モード期間中に流入した上りデータサイズが、1個の制御メッセージフレームのペイロードサイズより大きい場合を考える。ONUは、複数の制御フレームに分割して、かつ複数の割当周期にわたって割り当てられた上り帯域を利用して上りデータを送信する。この場合の制御メッセージ交換例を図15に示す。
(Embodiment 5)
Consider a case in which the size of uplink data that has flowed in during the power saving mode is larger than the payload size of one control message frame in an ONU that employs the Dozing method. The ONU transmits uplink data using an uplink band that is divided into a plurality of control frames and allocated over a plurality of allocation periods. An example of control message exchange in this case is shown in FIG.
ONU2の上りキューにデータが無くなった場合、OLT1はONU2に対して省電力モードへの移行を許可するSleep Allowメッセージを送信する。ONU2は省電力モードへの移行が可能であると判断した場合、Sleep RequestメッセージをOLT1へ送信し、Ts1秒間の省電力状態へと遷移する。例えば、省電力期間Ts1は、10ミリ秒から100ミリ秒に設定する。
When there is no more data in the upstream queue of the
Ts1秒経過後に、ONU2はTa1秒間の起動状態に遷移し、OLT1からのSleep Allowメッセージを受信する。例えば、起動時間Ta1はOLT1とONU2の時刻誤差を考慮して、数ミリ秒以下に設定することが望ましい。OLT1はSleep Allowメッセージを、例えば、Ta1+Ts1秒間の周期で送信する。
After Ts1 seconds elapses, the
ONU2は、Sleep Allowメッセージを受信した際、上りキューに格納されたデータが1個のACKメッセージフレームのペイロードサイズより大きく、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた帯域で送信可能なデータ量より大きい場合、制御メッセージのペイロード領域に上りデータを格納して一部のデータをOLT1へ送信し、Ts1秒間の省電力状態へと遷移した後、再び省電力状態が終了した際に、残りのデータを送信する。
When the
あるいは、ONU2は、上りキューに格納されたデータが1個のReportメッセージフレームのペイロードサイズより大きく、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた帯域で送信可能なデータ量より大きい場合、Sleep Allowメッセージの受信を待たずに、起動状態に遷移したうえで、定期的にGateメッセージにより割り当てられている上り帯域を利用して、複数のReportメッセージのペイロード領域に上りデータを格納してOLT1へ送信してもよい。ただし、ACKメッセージおよびReportメッセージを送信するための上り帯域は、ONU2の省電力状態及び起動状態のいずれに関わらず、Sleep Allow送信周期よりも短い間隔で、OLT1より送信されているGateメッセージにより定期的に割り当てられている。
Alternatively, if the data stored in the upstream queue is larger than the payload size of one Report message frame and larger than the amount of data that can be transmitted in the band allocated by the
なお、Sleep Allowメッセージ、Sleep Requestメッセージ、ACKメッセージの送受信には、OLT1及びONU2のMPCP部131、231の機能を利用したMPCPメッセージを用いてもよいし、OLT1及びONU2のOAM部133、232の機能を利用したOAMメッセージ(拡張OAM)メッセージを用いてもよいし、それ以外の任意の制御メッセージを用いてもよい。
Note that for transmission and reception of the Sleep Allow message, the Sleep Request message, and the ACK message, MPCP messages using the functions of the
ONU2は、特定の優先度を有するデータをONU2自身が判別し、優先的に制御フレームのペイロードに格納して省電力モード期間にOLT1へ送信し、その他のデータに関しては起動後に送信してもよい。また、OLT1は、省電力モードのONU2に対して割り当てる上り帯域を、Reportメッセージ1個分の帯域および/またはACKメッセージ1個分の固定帯域としてもよいし、Reportメッセージ複数個分の帯域および/またはACKメッセージ複数個分の固定帯域としてもよいし、キューに格納されたデータ量の統計情報に基づいて動的に決定してもよい。例えば、過去一定時間の上りデータ量がしきい値を超えた場合にはONU2を起動モードへ遷移させ、しきい値以下であった場合には上りデータ量分のペイロードを有する制御フレームを1個または複数個送信可能な帯域を省電力モードのONU2に対して割り当てる。
The
実施形態5は、図7に示した従来のDozing方式における第1の制御メッセージ交換例に本発明を適用する場合について説明したが、図8に示した従来のDozing方式における第2の制御メッセージ交換例にも本発明を適用可能であることは明らかである。 In the fifth embodiment, the case where the present invention is applied to the first control message exchange example in the conventional Dozing method shown in FIG. 7 has been described. However, the second control message exchange in the conventional Dozing method shown in FIG. It is clear that the present invention can be applied to examples.
(実施形態6)
Cyclic Sleep方式を採用したONUにおいて、省電力モード期間中に流入した上りデータサイズが、1個の制御メッセージフレームのペイロードサイズより大きい場合を考える。ONUは、複数の制御フレームに分割して、かつ複数の割当周期にわたって割り当てられた上り帯域を利用して上りデータを送信する。この場合の制御メッセージ交換例を図16に示す。
(Embodiment 6)
Consider a case in which the size of uplink data that has flowed in during the power saving mode is larger than the payload size of one control message frame in an ONU that employs the cyclic sleep method. The ONU transmits uplink data using an uplink band that is divided into a plurality of control frames and allocated over a plurality of allocation periods. An example of control message exchange in this case is shown in FIG.
OLT1の当該ONU2宛て下りキューにデータが無くなり、かつONU2の上りキューにデータが無くなった場合、OLT1は該ONU2に対して省電力モードへの移行を許可するSleep Allowメッセージを送信する。ONU2は省電力モードへの移行が可能であると判断した場合、Sleep RequestメッセージをOLT1へ送信し、Ts1秒間の省電力状態へと遷移する。例えば、省電力期間Ts1は、10ミリ秒から100ミリ秒に設定する。
When there is no data in the downstream queue addressed to the
Ts1秒経過後に、ONU2はTa1秒間の起動状態に遷移し、OLT1からのGateメッセージ(省電力状態では、OLT1がGateメッセージを送信しても、ONU2はGateメッセージを受信できない。)およびSleep Allowメッセージを受信する。例えば、起動時間Ta1はOLT1とONU2の時刻誤差を考慮して、数ミリ秒以下に設定することが望ましい。OLT1はSleep Allowメッセージを、例えば、Ta1+Ts1秒間の周期で送信する。
After Ts1 seconds elapses, the
ONU2は、Sleep Allowメッセージを受信した際、上りキューに格納されたデータが1個のACKメッセージフレームのペイロードサイズより大きく、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた帯域で送信可能なデータ量より大きい場合、制御メッセージのペイロード領域に上りデータを格納して一部のデータをOLT1へ送信し、Ts1秒間の省電力状態へと遷移した後、再び省電力状態が終了した際に、残りのデータを送信する。
When the
あるいは、ONU2は、上りキューに格納されたデータが1個のReportメッセージフレームのペイロードサイズより大きく、OLT1の帯域割当部132より割り当てられた帯域で送信可能なデータ量より大きい場合、Sleep Allowメッセージの受信を待たずに、起動状態に遷移したうえで、定期的にGateメッセージにより割り当てられている上り帯域を利用して、複数のReportメッセージのペイロード領域に上りデータを格納してOLT1へ送信してもよい。ただし、ACKメッセージおよびReportメッセージを送信するための上り帯域は、ONU2の省電力状態及び起動状態のいずれに関わらず、Sleep Allow送信周期よりも短い間隔で、OLT1より送信されているGateメッセージにより定期的に割り当てられている。
Alternatively, if the data stored in the upstream queue is larger than the payload size of one Report message frame and larger than the amount of data that can be transmitted in the band allocated by the
なお、Sleep Allowメッセージ、Sleep Requestメッセージ、ACKメッセージの送受信には、OLT1及びONU2のMPCP部131、231の機能を利用したMPCPメッセージを用いてもよいし、OLT1及びONU2のOAM部133、232の機能を利用したOAMメッセージ(拡張OAM)メッセージを用いてもよいし、それ以外の任意の制御メッセージを用いてもよい。
Note that for transmission and reception of the Sleep Allow message, the Sleep Request message, and the ACK message, MPCP messages using the functions of the
ONU2は、特定の優先度を有するデータをONU2自身が判別し、優先的に制御フレームのペイロードに格納して省電力モード期間にOLT1へ送信し、その他のデータに関しては起動後に送信してもよい。また、OLT1は、省電力モードのONU2に対して割り当てる上り帯域を、Reportメッセージ1個分の帯域および/またはACKメッセージ1個分の固定帯域としてもよいし、Reportメッセージ複数個分の帯域および/またはACKメッセージ複数個分の固定帯域としてもよいし、キューに格納されたデータ量の統計情報に基づいて動的に決定してもよい。例えば、過去一定時間の上りデータ量がしきい値を超えた場合にはONU2を起動モードへ遷移させ、しきい値以下であった場合には上りデータ量分のペイロードを有する制御フレームを1個または複数個送信可能な帯域を省電力モードのONU2に対して割り当てる。
The
実施形態6は、図9に示した従来のCyclic Sleep方式における第1の制御メッセージ交換例に本発明を適用する場合について説明したが、図10に示した従来のCyclic Sleep方式における第2の制御メッセージ交換例にも本発明を適用可能であることは明らかである。 In the sixth embodiment, the case where the present invention is applied to the first example of exchanging control messages in the conventional cyclic sleep method shown in FIG. 9 has been described. However, the second control in the conventional cyclic sleep method shown in FIG. It is clear that the present invention can also be applied to message exchange examples.
(変形例)
実施形態1−6では、OLT1が集中的に接続されている全てのONU2の省電力モードを制御する場合について記述したが、ONU2が自律的に省電力モードの制御を行う場合についても本発明を適用できることは明らかである。また、実施形態1−6では、EPONおよび10G−EPONの場合について記述したが、他のPON、例えばITU−T勧告準拠のB−PON、G−PONおよびXG−PON、さらにはWDM−PONやCDM−PONにおける省電力モードにも本発明を適用できることは明らかである。
(Modification)
In the embodiment 1-6, the case where the power saving mode of all the
本発明に係る光ネットワークシステム及び光ネットワーク終端装置は、スマートグリッドにおける光通信網に適用することができる。 The optical network system and the optical network termination device according to the present invention can be applied to an optical communication network in a smart grid.
1:OLT
2:ONU
3:光ファイバ伝送路
4:スプリッタ
11:SNIポート
12:キュー管理手段
13:PON信号処理手段
14:PON−IFポート
21:UNIポート
22:キュー管理手段
23:PON信号処理手段
24:PON−IFポート
25:キュー監視手段
131:MPCP部
132:帯域割当部
133:OAM部
231:MPCP部
232:OAM部
233:多重分離部
234、235:PHY部
236:MAC部
1: OLT
2: ONU
3: Optical fiber transmission line 4: Splitter 11: SNI port 12: Queue management means 13: PON signal processing means 14: PON-IF port 21: UNI port 22: Queue management means 23: PON signal processing means 24: PON-IF Port 25: Queue monitoring unit 131: MPCP unit 132: Band allocation unit 133: OAM unit 231: MPCP unit 232: OAM unit 233: Demultiplexing unit 234, 235: PHY unit 236: MAC unit
Claims (8)
前記光加入者線終端装置は、各光ネットワーク終端装置に上り帯域を割り当て、
各光ネットワーク終端装置は、前記光加入者線終端装置への送信を行わない省電力状態及び前記光加入者線終端装置への送信を行う起動状態の間で状態を切り換え、省電力状態において、前記光加入者線終端装置への上りデータを蓄積したときに、前記光加入者線終端装置が各光ネットワーク終端装置に当該省電力状態において割り当てた上り帯域に基づいて、当該省電力状態の後の起動状態において、前記光加入者線終端装置が各光ネットワーク終端装置に当該起動状態において上り帯域を割り当てるのを待機せずに、前記光加入者線終端装置への上りデータを前記光加入者線終端装置への制御メッセージのペイロード領域に格納して、前記光加入者線終端装置への制御メッセージを前記光加入者線終端装置に送信することを特徴とする光ネットワークシステム。 An optical network system in which one optical subscriber line termination device and a plurality of optical network termination devices perform point-to-multipoint communication via an optical fiber transmission line,
The optical subscriber line terminating device allocates an upstream band to each optical network terminating device,
Each optical network termination device switches the state between a power saving state in which transmission to the optical subscriber line termination device is not performed and an activation state in which transmission to the optical subscriber line termination device is performed. When the upstream data to the optical subscriber line termination device is stored, the optical subscriber line termination device is connected to each optical network termination device in the power saving state, and then after the power saving state. In the activated state, the optical subscriber line terminating device does not wait for the optical network terminating device to allocate an upstream band in the activated state, and the upstream data to the optical subscriber line terminating device is transmitted to the optical subscriber. An optical system comprising: a control message to be transmitted to the optical subscriber line terminator, and stored in a payload area of a control message to the line terminator. Tsu network system.
前記光加入者線終端装置への上りデータを蓄積するデータ蓄積部と、
省電力状態において、前記光加入者線終端装置への上りデータが蓄積されたときに、前記光加入者線終端装置が当該省電力状態において割り当てた上り帯域に基づいて、当該省電力状態の後の起動状態において、前記光加入者線終端装置が当該起動状態において上り帯域を割り当てるのを待機せずに、前記光加入者線終端装置への上りデータを前記光加入者線終端装置への制御メッセージのペイロード領域に格納して、前記光加入者線終端装置への制御メッセージを前記光加入者線終端装置に送信するデータ送信部と、
を備えることを特徴とする光ネットワーク終端装置。 A state switching unit that switches a state between a power saving state in which transmission to the optical subscriber line termination device is not performed and an activation state in which transmission to the optical subscriber line termination device is performed;
A data storage unit for storing upstream data to the optical subscriber line terminating device;
In the power saving state, when uplink data is accumulated in the optical subscriber line terminating device, the optical subscriber line terminating device is connected to the optical subscriber line terminating device after the power saving state based on the uplink bandwidth allocated in the power saving state. In the activated state, the optical subscriber line terminating device controls the upstream data to the optical subscriber line terminating device without waiting for the optical subscriber line terminating device to allocate the upstream bandwidth in the activated state. A data transmission unit that stores in a payload area of the message and transmits a control message to the optical subscriber line terminating device to the optical subscriber line terminating device;
An optical network termination device comprising:
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