JP5977202B2 - Optical communication system and optical communication method - Google Patents
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Description
本発明は、光通信システム及び光通信方法に関する。 The present invention relates to an optical communication system and an optical communication method.
通信事業者内に設置されるOLT(Optical Line Terminal:光加入者線終端装置)と、加入者宅内/設置されるONU(Optical Network Unit:光加入者線ネットワーク装置)とがイーサネット(登録商標、以下同様)フレームにより通信を行うPON(Passive Optical Network:アクセス網形態の1つ)はEPON(Ethernet(登録商標、以下同様) PON)と呼ばれ、その内、伝送速度が1GbpsであるGE−PON(Gigabit Ethernet PON)は、高速かつ安価なFTTH(Fiber To The Home:光ファイバーを伝送路として加入者宅へ直接引き込む、アクセス系光通信の網構成方式)サービスを提供することができるため、特に国内では広く用いられている。最近では、伝送速度を10Gbpsに高速化した10G−EPONの標準仕様が検討されている。 The OLT (Optical Line Terminal: Optical Subscriber Line Terminating Equipment) installed in the telecommunications carrier and the ONU (Optical Network Unit: Optical Subscriber Line Network Equipment) installed in the subscriber premises are connected to the Ethernet (registered trademark, The same applies hereinafter) PON (Passive Optical Network: one of access network forms) that communicates by a frame is called EPON (Ethernet (registered trademark, hereafter) PON), of which GE-PON has a transmission rate of 1 Gbps (Gigabit Ethernet PON) can provide high-speed and low-cost FTTH (Fiber To The Home: a network configuration method for access optical communication that directly draws an optical fiber into a subscriber's house as a transmission path), and is particularly domestic. Is widely used. Recently, a standard specification of 10G-EPON having a transmission rate increased to 10 Gbps has been studied.
また、近年では、PON用光リピータの検討が進められ、標準規格を拡張して、分岐数を増大することが可能となった。具体的には、これまでは光信号強度の制約から32分岐以下で使われることが多かったのに対し、1000分岐などの多分岐接続が可能となった。一般に、PONにおいては、OLTからONUへの通信の方向を下り方向と呼び、ONUからOLTへの通信の方向を上り方向と呼ぶ。 In recent years, studies have been made on optical repeaters for PON, and it has become possible to expand the standard and increase the number of branches. Specifically, up to now, it was often used with 32 branches or less due to optical signal intensity restrictions, but multi-branch connections such as 1000 branches became possible. In general, in PON, the direction of communication from the OLT to the ONU is referred to as the downstream direction, and the direction of communication from the ONU to the OLT is referred to as the upstream direction.
10G−EPONの標準仕様では、上り信号のFEC(Forward Error Correction:前方誤り訂正)が必須とされている。1G−EPONではFECはオプション項目とされ、必要に応じて実装されることもある。10G−EPONでは、リードソロモン(255,223)というFECが用いられる。1G−EPONでは、オプションで(255,239)が用いられる。リードソロモン(255,223)とは、223Byteの送信信号に対し32Byteの誤り訂正用パリティ信号を多重させ、ノイズ等による元信号の消失をパリティ信号により復元するものである。送信信号は255ByteのFEC信号ブロック単位(以下、FECコードワードという)で送信される。 In the standard specification of 10G-EPON, FEC (Forward Error Correction) of upstream signals is essential. In 1G-EPON, FEC is an optional item and may be implemented as necessary. In 10G-EPON, FEC called Reed-Solomon (255, 223) is used. In 1G-EPON, (255, 239) is optionally used. Reed-Solomon (255, 223) multiplexes a 32-byte error correction parity signal to a 223-byte transmission signal and restores the loss of the original signal due to noise or the like by the parity signal. The transmission signal is transmitted in units of 255-byte FEC signal block (hereinafter referred to as FEC codeword).
EPONを始めとする多くのPONでは、上り方向の通信は時分割多元接続によって行われる。OLTにより、それぞれのONUの送信タイミングを制御することで、複数のONUがOLTと時分割通信できるようにしている。10G−EPONの上り方向の通信も同様に時分割多元接続により行われる。10G−EPONでは、1台のOLTに、上り伝送速度が異なる複数のONUが接続できる方式が検討されている。このとき、異なる速度のONUとの間であっても、時分割多元接続により上り通信を実現する。 In many PONs including EPON, upstream communication is performed by time division multiple access. By controlling the transmission timing of each ONU by the OLT, a plurality of ONUs can perform time division communication with the OLT. Similarly, 10G-EPON upstream communication is performed by time division multiple access. In 10G-EPON, a method in which a plurality of ONUs having different uplink transmission rates can be connected to one OLT is being studied. At this time, uplink communication is realized by time division multiple access even between ONUs of different speeds.
上り方向の通信が時分割多元接続によって行われる多くのPONには、効率的に上り帯域を使用するために、それぞれのONUに対して上り通信を許可する時間の長さを、通信の状況に応じて動的に変更する、動的帯域割当機能を備えている。ここで、帯域は、各ONUに対して送信許可量を算出し、その送信時間帯を排他的に確保することにより、割り当てられる。ONUはOLTによって割り当てられた時間帯にのみ上りデータを送信するため、割り当てられた時間帯を待つ時間は伝送遅延時間に加算される。 In many PONs in which upstream communication is performed by time division multiple access, in order to use the upstream bandwidth efficiently, the length of time during which upstream communication is permitted for each ONU is set according to the communication status. It has a dynamic bandwidth allocation function that dynamically changes in response. Here, the bandwidth is allocated by calculating a transmission permission amount for each ONU and exclusively securing the transmission time zone. Since the ONU transmits uplink data only in the time zone assigned by the OLT, the time waiting for the assigned time zone is added to the transmission delay time.
EPONには、MPCP(Multi Point-Control Protocol)と呼ばれる、OLTが複数のONUの通信を制御するためのプロトコルが標準で定められている。MPCPには、未認証のONUを検出するためのDiscovery Processingと、ONUの上り信号の送信タイミングを制御するためのREPORT Processing・GATE Processingとがある(例えば、非特許文献1参照)。 In EPON, a protocol called MPCP (Multi Point-Control Protocol) for the OLT to control communication of a plurality of ONUs is defined as a standard. MPCP includes Discovery Processing for detecting an unauthenticated ONU and REPORT Processing / GATE Processing for controlling transmission timing of an upstream signal of the ONU (for example, see Non-Patent Document 1).
EPONでは、ONUがPONに接続されると、OLTはそのONUを発見し、ONUにLLIDを付与して通信リンクを自動的に確立する。この機能をP2MPディスカバリ(Point to multi-point Discovery)と呼ぶ。MPCPのDiscovery Processingは、P2MPディスカバリを実現するためのプロトコルである。図10は、Discovery Processingの通信手順を示すシーケンス図である。 In EPON, when an ONU is connected to a PON, the OLT discovers the ONU, assigns an LLID to the ONU, and automatically establishes a communication link. This function is called P2MP discovery (Point to multi-point Discovery). MPCP's Discovery Processing is a protocol for realizing P2MP discovery. FIG. 10 is a sequence diagram illustrating a communication procedure of Discovery Processing.
Discovery Processingを行うためには、まず、OLTはDiscovery Informationを格納したGATEフレーム(以下、Discovery GATE)を全ONUに対して送信して送信タイミングを通知する(ステップS1)。このGATEフレームには、図10に示すようにパラメータが含まれるが、これらのパラメータは、公知のパラメータであるため、ここでは詳細な説明を省略する。このGATEフレームは、Msseages sent on broadcast cannelを用いて送信される。 In order to perform Discovery Processing, first, the OLT transmits a GATE frame storing Discovery Information (hereinafter referred to as Discovery GATE) to all ONUs to notify the transmission timing (Step S1). This GATE frame includes parameters as shown in FIG. 10, but these parameters are known parameters, and thus detailed description thereof is omitted here. This GATE frame is transmitted using Msages sent on broadcast channel.
次に、OLTに未登録のONUは、Discovery GATEを受信すると、衝突回避のためランダム待ち時間(Random delay)TRの時間だけ待ってから、REGISTER_REQフレーム(登録要求のフレーム)を送信する(ステップS2)。このREGISTER_REQフレームは、Msseages sent on broadcast cannelを用いて送信される。これを受けて、OLTは、ONUからのREGISTER_REQフレームを受信する可能性のある時間だけDiscovery Windowを開き、その中で全ONUからのREGISTER_REQフレームを受信する。 Next, unregistered ONU to the OLT receives the Discovery GATE, wait for the time of the random wait time (Random delay) T R for collision avoidance, and transmits the REGISTER_REQ frame (registration request frame) (step S2). This REGISTER_REQ frame is transmitted using the Msages sent on broadcast channel. In response, the OLT opens the Discovery Window only for a time during which there is a possibility of receiving the REGISTER_REQ frame from the ONU, and receives the REGISTER_REQ frame from all the ONUs therein.
次に、OLTは受信したREGISTER_REQフレームに応じて、REGISTERフレームにより、ONU(またはUNIポート)の識別番号であるLLID(Logical Link.ID)を通知する(ステップS3)。このREGISTERフレームは、Msseages sent on broadcast cannelを用いて送信される。 Next, in response to the received REGISTER_REQ frame, the OLT notifies the LLID (Logical Link.ID) that is the identification number of the ONU (or UNI port) through the REGISTER frame (step S3). This REGISTER frame is transmitted using Msages sent on broadcast channel.
続いてOLTはGATEフレームによりONUの上り送信許可タイミングを通知し(ステップS4)、ONUは通知された許可に従ってREGISTER_ACKを返す(ステップS5)。これらの処理によりP2MPディスカバリが実現(Discovery handshake completed)されている。このGATEフレームと、REGISTER_ACKは、Msseages sent on unicast cannelsを用いて送信される。 Subsequently, the OLT notifies the ONU upstream transmission permission timing by the GATE frame (step S4), and the ONU returns REGISTER_ACK according to the notified permission (step S5). With these processes, P2MP discovery is realized (Discovery handshake completed). This GATE frame and REGISTER_ACK are transmitted using Msages sent on unicast channels.
ここで、Discovery Windowの時間帯は既に登録済のONUが上り方向の送信を行うことはできない。前述の通り、EPONの上り方向の通信では、OLTが各ONUに対して送信許可量を算出・通知し、その送信時間帯を排他的に確保する。Discovery Windowの時間帯は、未登録ONUからの上り信号(REGISTER_REQフレーム)が到着する可能性があるため、信号の衝突を回避するために、登録済みONUの上り方向の送信は許可しない。 Here, in the Discovery Window time zone, an already registered ONU cannot perform uplink transmission. As described above, in the EPON upstream communication, the OLT calculates and notifies the transmission permission amount to each ONU, and exclusively secures the transmission time zone. Since there is a possibility that an upstream signal (REGISTER_REQ frame) from an unregistered ONU arrives during the Discovery Window time zone, upstream transmission of a registered ONU is not permitted in order to avoid signal collision.
図11は、REGISTER_REQフレームのフレーム構成を示す図である。REGISTER_REQフレームは、6ByteのDAフィールド、6ByteのSAフィールド、2ByteのTypeフィールド、2ByteのOpcodeフィールド、4ByteのTime stampフィールド、40ByteのDate/Reserved/PADフィールド、4ByteのFCSフィールドからなる全長64Byteのフレームである。「Opcode」フィールドにはREGISTER_REQフレームを示す「00−04」が記載される。また、「SA」フィールドにはONUのMACアドレスを記載し、「Time stamp」フィールドには送出時刻を記載する。その他のフィールドには、固定の情報が記載されるため、詳細な説明を省略する。 FIG. 11 is a diagram illustrating a frame configuration of the REGISTER_REQ frame. The REGISTER_REQ frame is a 6-byte DA field, a 6-byte SA field, a 2-byte Type field, a 2-byte Opcode field, a 4-byte Time stamp field, a 40-byte Date / Reserved / PAD field, and a 4-byte FCS field. is there. In the “Opcode” field, “00-04” indicating a REGISTER_REQ frame is described. Further, the MAC address of the ONU is described in the “SA” field, and the transmission time is described in the “Time stamp” field. Since the fixed information is described in the other fields, detailed description is omitted.
図12は、FECコードワードに格納されるREGISTER_REQフレームの構成を示す図である。FECコードワードには、先頭に32Byteの誤り訂正用のパリティ信号が格納され、64ByteのREGISTER_REQ、159Byteのダミーパターン信号が順に格納される。 FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a REGISTER_REQ frame stored in the FEC codeword. In the FEC code word, a 32-byte error correction parity signal is stored at the head, and a 64-byte REGISTER_REQ and a 159-byte dummy pattern signal are sequentially stored.
ところで、従来のP2MPディスカバリにおいて、REGISTER_REQフレームの衝突が生じると、衝突したフレームは廃棄され、P2MPディスカバリ処理が完了しない事態が発生する。この場合、衝突したREGISTER_REQフレームを送出したONUは、次のP2MPディスカバリ処理の機会に再度登録処理を行う必要がある。ランダム待ち時間TRが短い場合や、接続ONU数が多い場合は、衝突が起こりやすくなり、P2MPディスカバリ処理が完了して、ONUが通信を開始できるまでに長い時間が掛かることがある。 By the way, in the conventional P2MP discovery, when a collision of the REGISTER_REQ frame occurs, the collided frame is discarded and the P2MP discovery process is not completed. In this case, the ONU that has transmitted the collided REGISTER_REQ frame needs to perform registration processing again at the next P2MP discovery processing opportunity. If the random wait time T R is short and, when the number of connections ONU is large, collision is likely to occur, and P2MP discovery process is completed, a long it takes time until the ONU can begin communicating.
一般に通信システムにおいて、接続から通信開始までの時間が短い方が性能が良いと言える。EPONのP2MPディスカバリ処理の間隔は、0.1〜1.5sほどであり、1度のリトライが生じるだけでも、その影響度は大きい。さらに、システム起動時など、多数のONUに対して同時にP2MPディスカバリ処理を行う場合、衝突の可能性は増大し、2回以上のリトライとなることもある。フレーム衝突が起きたとしてもFECで復元ができることがある。しかし、FECによるフレームの復元を行う場合に、フレーム衝突によるバースト的な信号の損失が生じていると、復元の成功率は低下するという問題がある。 Generally, in a communication system, it can be said that the performance is better when the time from connection to communication start is shorter. The interval of the EPON P2MP discovery process is about 0.1 to 1.5 s, and even if one retry occurs, the influence is large. Further, when P2MP discovery processing is simultaneously performed for a large number of ONUs, such as when the system is started, the possibility of collision increases and two or more retries may occur. Even if a frame collision occurs, the FEC may be able to restore it. However, when performing frame restoration by FEC, if a burst-like signal loss occurs due to frame collision, there is a problem that the success rate of restoration decreases.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、REGISTER_REQ(登録要求)フレームの復元率を向上させることができる光通信システム及び光通信方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical communication system and an optical communication method capable of improving the restoration rate of a REGISTER_REQ (registration request) frame.
本発明は、複数の加入者側終端装置において、光通信路及び通信事業者側終端装置を共用する光通信システムであって、前記加入者側終端装置は、登録要求フレームを送信する際に、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成し、該登録要求フレームを前記光通信路を介して前記通信事業者側終端装置に対して送信する登録要求フレーム送信手段と備え、前記通信事業者側終端装置は、受信した前記登録要求フレームを前方誤り訂正を用いて復元する登録要求復元手段を備えたことを特徴とする。 The present invention is an optical communication system in which a plurality of subscriber-side termination devices share an optical communication path and a carrier-side termination device, wherein the subscriber-side termination device transmits a registration request frame. A registration request frame transmitting unit configured to generate the registration request frame with enhanced resistance against data loss and transmit the registration request frame to the communication carrier side terminal device via the optical communication path; The person-end terminal device includes a registration request restoring unit that restores the received registration request frame using forward error correction.
本発明は、前記加入者側終端装置は、前記登録要求フレームの所定部分をランダムに並べ替ることにより、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成することを特徴とする。 The present invention is characterized in that the subscriber-side terminating device generates the registration request frame with enhanced resistance against data loss by randomly rearranging predetermined portions of the registration request frame.
本発明は、前記加入者側終端装置は、前記登録要求フレーム中に同じ情報を繰り返し配置することにより、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成することを特徴とする。 The present invention is characterized in that the subscriber-side terminal device generates the registration request frame with enhanced resistance against data loss by repeatedly arranging the same information in the registration request frame.
本発明は、前記加入者側終端装置は、前記登録要求フレームの復元に必要な情報のみを前記登録要求フレーム中に繰り返し配置することにより、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成することを特徴とする。 In the present invention, the subscriber-side terminal device generates the registration request frame with enhanced resistance against data loss by repeatedly arranging only information necessary for restoration of the registration request frame in the registration request frame. It is characterized by that.
本発明は、複数の加入者側終端装置において、光通信路及び通信事業者側終端装置を共用する光通信システムが行う光通信方法であって、前記加入者側終端装置が、登録要求フレームを送信する際に、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成し、該登録要求フレームを前記光通信路を介して前記通信事業者側終端装置に対して送信する登録要求フレーム送信ステップと、前記通信事業者側終端装置が、受信した前記登録要求フレームを前方誤り訂正を用いて復元する登録要求復元ステップとを有することを特徴とする。 The present invention relates to an optical communication method performed by an optical communication system sharing an optical communication path and a communication carrier side termination device in a plurality of subscriber side termination devices, wherein the subscriber side termination device transmits a registration request frame. A registration request frame transmission step of generating the registration request frame with enhanced resistance against data loss when transmitting, and transmitting the registration request frame to the communication carrier side terminal device via the optical communication path; The carrier end device includes a registration request restoration step of restoring the received registration request frame using forward error correction.
本発明によれば、フレーム衝突したREGISTER_REQ(登録要求)フレームを誤り訂正処理により復元するために、データロスに対する耐性を強化したことにより、REGISTER_REQフレームの復元率を向上させることができるという効果が得られる。 According to the present invention, since the REGISTER_REQ (registration request) frame that collided with the frame is restored by error correction processing, the resilience of the REGISTER_REQ frame can be improved by enhancing the resistance to data loss. It is done.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による光通信システムを説明する。図1は同実施形態の構成を示すブロック図である。図1に示す光通信システムは、P2MPディスカバリ処理を行う10G−EPONにおいて、フレーム衝突したREGISTER_REQフレームについて、誤り訂正処理によりREGISTER_REQフレームを復元する際に、復元成功率を向上させるものである。図1において、符号1は、通信事業者側に設置されるOLTである。符号2は、OLT1に接続される上位ネットワークである。符号3は、OLT1に接続され、複数の通信路に分岐することが可能な光通信網である。
Hereinafter, an optical communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment. The optical communication system shown in FIG. 1 improves the restoration success rate when restoring a REGISTER_REQ frame by error correction processing for a REGISTER_REQ frame that has undergone frame collision in 10G-EPON that performs P2MP discovery processing. In FIG. 1,
符号41〜45は、加入者宅に設置されるONUであり、光通信路3に接続される。符号51〜55は、各ONU41〜45のそれぞれに接続される下位ネットワークである。ここで、5つのONU41〜45を図示したが、ONUの数を5に限定するものではない。図1に示す構成とすることにより、下位ネットワーク51〜55のそれぞれに接続された端末等を上位ネットワークに接続させることが可能となる。
ここでは、全てのONU41、42、43、44、45は、OLT1と光通信路3を介して接続された状態であり、P2MPディスカバリによる登録処理はまだ行われておらず、通信を行うためには、これからP2MPディスカバリ処理による登録を行う必要がある状態であるとする。
Here, all the
次に、図2を参照して、図1に示す光通信システムにおけるP2MPディスカバリ処理の処理動作を説明する。図2は、図1に示す光通信システムにおけるP2MPディスカバリ処理の処理動作を示すタイミングチャートである。 Next, the processing operation of the P2MP discovery process in the optical communication system shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a timing chart showing the processing operation of the P2MP discovery process in the optical communication system shown in FIG.
P2MPディスカバリ処理では、まず、OLT1は、時刻t0においてDiscovery GATEフレームをブロードキャストにより、未登録の全ONU(ここでは、ONU41、42、43、44、45が対象であるが、図2においては、ONU41、42のみを図示した)に対して送信する。このDiscovery GATEフレームには、ランダム待ち時間TRとそのランダム待ち時間の開始時刻t1とが記載されている。標準では、未登録のONU41、42はDiscovery GATEフレームにより指定されたランダム待ち時間TR内にREGISTER_REQフレームを送信する。ONU42の接続距離を、許容する最長の接続距離とすると、REGISTER_REQフレームが到着する可能性のある時間TD0がDiscovery Window(図2参照)となる。
In the P2MP discovery process, first, the
また、標準の方法に加えて、ONU41、42が接続距離に応じてランダム待ち時間の開始時刻を調整する方法もある。接続距離が最長距離より短いONU41は、その接続距離に応じた時間TAだけランダム時間の開始を遅らせることで、Discovery Windowを短縮DW(TD1)に短縮することができる。短縮DW(TD1)は、ランダム待ち時間TRに距離の誤差を許容するためのマージンを加えた値となる。以下に説明するP2MPディスカバリ処理は、図2に示す”Discovery Window”と”短縮DW”のいずれかを使用する方法において適用可能である。
In addition to the standard method, there is also a method in which the
次に、OLT1は、REGISTER_REQフレームを正常に受信した場合、標準通り処理を進める。しかし、図2に示すように、ONU41とONU42が送信したREGISTER_REQフレームが衝突した場合、OLT1は、以下で説明する方法によりフレームの復元を試みる。そして、OLT1は、この復元が成功した場合は、標準通り処理を進める。
Next, when the
次に、フレームの復元方法について説明する。フレームの復元には、上り方向の信号の前方誤り訂正(FEC)を用いる。以下の説明では、例として、10G−EPONについて、具体的な方法を説明する。1G−EPONでは、FECに対応する場合に、同様の手順で復元可能である。 Next, a frame restoration method will be described. For frame restoration, forward error correction (FEC) of upstream signals is used. In the following description, a specific method for 10G-EPON will be described as an example. 1G-EPON can be restored by the same procedure when supporting FEC.
OLT1は、受信した光信号を誤り訂正に掛けることで、衝突部分で失われた信号部分の復元を行う。OLT1は、以下で説明する第1〜第4の復元率改善方法を用いることによりREGISTER_REQフレーム復元成功率を向上する。
The
始めに、第1の復元率改善方法を説明する。第1の復元率改善方法では、ONU41、42がREGISTER_REQフレームを送信する際に、全長255Byteのうちの233Byteの信号ペイロード部、または255ByteのFECコードワード全体を、既知の方法により、ランダムに並べ替えする(シャッフルする)。これにより、フレーム衝突により、バースト的にデータが喪失してしまうことに対する耐性を強化する。シャッフルの仕方の一例として、既知の無作為順列による方法(ランダムインターリーバ)がある。図3は、全長255Byteのうちの233Byteの信号ペイロード部分をシャッフルしたシャッフル信号と誤り訂正用パリティ信号とからなるREGISTER_REQフレームの構成を示す図である。
First, the first restoration rate improvement method will be described. In the first restoration rate improvement method, when the
なお、図3に示すREGISTER_REQフレームは、全長255Byteのうちの233Byteの信号ペイロード部分のみをシャッフルする例を示したが、FECコードワード(REGISTER_REQフレーム)全体をシャッフルするようにしてもよい。図4は、FECコードワード(REGISTER_REQフレーム)全体をシャッフルしたシャッフル信号からなるREGISTER_REQフレームの構成を示す図である。このREGISTER_REQフレームは、255Byte全体がシャッフル信号となる。 In addition, although the REGISTER_REQ frame shown in FIG. 3 shows an example in which only the signal payload portion of 233 bytes of the total length of 255 bytes is shuffled, the entire FEC codeword (REGISTER_REQ frame) may be shuffled. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a REGISTER_REQ frame including a shuffle signal obtained by shuffling the entire FEC code word (REGISTER_REQ frame). In the REGISTER_REQ frame, the entire 255 bytes are a shuffle signal.
全長255Byteのうちの233Byteの信号ペイロード部分をシャッフルする方法、または255ByteのFECコードワード全体をシャッフルする方法のいずれの方法でも、復元率改善効果を期待できるが、全体をシャッフルした方が、より高い効果が期待できる。 Either the method of shuffling the signal payload part of 233 bytes out of the total length of 255 bytes or the method of shuffling the entire FEC codeword of 255 bytes can be expected to improve the restoration rate, but it is higher when the whole is shuffled The effect can be expected.
次に、第2の復元率改善方法を説明する。第2の復元率改善方法は、ONU41、42がREGISTER_REQフレームを送信する際に、223Byteの信号ペイロード部内で、REGISTER_REQフレームを繰り返すことで冗長化し、復元成功率を改善する。図5は、第2の復元率改善方法によるREGISTER_REQフレーム信号の構成を示す図である。このREGISTER_REQフレーム信号は、32Byteの誤り訂正用パリティ信号に続き、64Byteの完全なREGISTER_REQフレームを3つ繰り返し、残りの31ByteにはREGISTER_REQフレームの前方31Byte分を切り出して挿入する。これにより、ペイロード部分が冗長化されることになる。
Next, a second restoration rate improving method will be described. In the second restoration rate improvement method, when the
そして、ONU41、42は、図5に示すREGISTER_REQフレーム信号を送信する。OLT1は、FECデコードをした後の、3つの完全なREGISTER_REQフレームと、REGISTER_REQフレームの前方31Byteを用いて、各ビットについて、多数決によりREGISTER_REQフレームを推定して復元する。これにより、REGISTER_REQフレームの復元成功率を向上させることが可能になる。
Then, the
次に、第3の復元率改善方法を説明する。第3の復元率改善方法は、ONU41、42がREGISTER_REQフレームを送信する際に、233Byteの信号ペイロード部内で、フレーム長を短縮した拡張REGISTER_REQフレームを、繰り返すことで冗長化し、復元成功率を改善する。
Next, a third restoration rate improving method will be described. In the third restoration rate improvement method, when the
図6は、拡張REGISTER_REQフレーム信号の構成を示す図である。ONU41、42は、完全なREGISTER_REQフレームから、6ByteのSA(Source Address)、4ByteのTime stamp、4ByteのFCS(Frame Check Sequence)を抜き出し、図6に示すように、14Byteの拡張REGISTER_REQフレーム信号を生成する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the extended REGISTER_REQ frame signal. The
図7は、FECコードワード中の拡張REGISTER_REQフレームの構成を示す図である。ONU41、42は、この拡張REGISTER_REQフレームを、図7に示すように、32Byteの誤り訂正用パリティ信号に続く223Byteのペイロード部内において、14Byteの完全な拡張REGISTER_REQを15回繰り返し、残りの13Byteには拡張REGISTER_REQフレームの前方13Byteを切り出して挿入する。これにより、223Byteのペイロード部分が冗長化され、復元成功率の改善が期待できる。 FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the extended REGISTER_REQ frame in the FEC codeword. ONU41,42 is this extension REGISTER_REQ frame, as shown in FIG. 7, in the payload of 2 2 3 Bytes subsequent to the error correction parity signal of 32 Byte, repeated 15 times full extension REGISTER_REQ of 14 bytes, the remaining 13Byte Cuts out and inserts 13 bytes ahead of the extended REGISTER_REQ frame. Thereby, the payload part of 223 bytes is made redundant, and improvement of the restoration success rate can be expected.
そして、ONU41、42は、図7に示すREGISTER_REQフレーム信号を送信する。OLT1は、FECデコードをした後の、15個の拡張REGISTER_REQフレームと、拡張REGISTER_REQフレームの前方13Byteを用いて、各ビットについて、多数決により拡張REGISTER_REQフレームを推定してREGISTER_REQフレームを復元する。これにより、拡張REGISTER_REQフレームの復元成功率が向上する。以降、OLT1は、図11のREGISTER_REQフレームの「SA」と「TimeStamp」に、拡張REGISTER_REQフレームのSAとTimestampを挿入して、REGISTER_REQフレームを生成し、その後の処理を行う。
Then, the
次に、第4の復元率改善方法を説明する。第4の復元率改善方法は、第3の復元率改善方法を変形したものである。第4の復元率改善方法は、ONU41、42がREGISTER_REQフレームを送信する際に、233Byteの信号ペイロード部内で、フレーム長を短縮した拡張REGISTER_REQフレームを、繰り返すことで冗長化し、復元成功率を改善する。
Next, a fourth restoration rate improving method will be described. The fourth restoration rate improvement method is a modification of the third restoration rate improvement method. In the fourth restoration rate improvement method, when the
図8は、拡張REGISTER_REQフレーム信号の構成を示す図である。ONU41、42は、完全なREGISTER_REQフレームから、6ByteのSA(Source Address)、4ByteのTime stampを抜き出し、図8に示すように、10Byteの拡張REGISTER_REQフレーム信号を生成する。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the extended REGISTER_REQ frame signal. The
図9は、FECコードワード中の拡張REGISTER_REQフレームの構成を示す図である。ONU41、42は、この拡張REGISTER_REQフレームを、図9に示すように、32Byteの誤り訂正用パリティ信号に続く233Byteのペイロード部内において、10Byteの完全な拡張REGISTER_REQを22回繰り返し、残りの3Byteには拡張REGISTER_REQフレームの前方3Byteを切り出して挿入する。これにより、223Byteのペイロード部分が冗長化され、復元成功率の改善が期待できる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of an extended REGISTER_REQ frame in the FEC codeword. The
そして、ONU41、42は、図9に示すREGISTER_REQフレーム信号を送信する。OLT1は、FECデコードをした後の、22個の拡張REGISTER_REQフレームと、拡張REGISTER_REQフレームの前方3Byteを用いて、各ビットについて、多数決により拡張REGISTER_REQフレームを推定してREGISTER_REQフレームを復元する。これにより、拡張REGISTER_REQフレームの復元成功率が向上する。以降、OLT1は、図11のREGISTER_REQフレームの「SA」と「TimeStamp」に、拡張REGISTER_REQフレームのSAとTimestampを挿入して、REGISTER_REQフレームを生成し、その後の処理を行う。
Then, the
なお、第1の復元率改善方法と第2の復元率改善方法は組み合わせて利用することが可能である。また、第1の復元率改善方法と第3または第4の復元率改善方法は組み合わせて利用することが可能である。 Note that the first restoration rate improvement method and the second restoration rate improvement method can be used in combination. The first restoration rate improvement method and the third or fourth restoration rate improvement method can be used in combination.
多数のONUをディスカバリするために、長くディスカバリウィンドウを開けていると、その間、上りデータを送信できないため、遅延がバースト的に増大する。一方、ディスカバリWindowを短く設定すると、REGISTER_REQフレームの衝突により、ディスカバリに掛かる時間が増大する。そこで、前述したようにOLTが、衝突したREGISTER_REQフレームを廃棄することなく、前方誤り訂正(FEC)により復元し解読することで、ディスカバリWindowを短縮しても、ディスカバリに掛かる時間の増大を抑制するようにした。すなわち、衝突が起こった部分の復元に利用するFECコード部分をシャッフルや冗長化することで、バースト的なデータロスに対する耐性を強化して誤り訂正を行うことにより、REGISTER_REQフレームの復元成功率を向上させる。FECコード部分をシャッフルや冗長化するにあたり、下記の3つの方法(1)〜(3)を用いる。
(1)インターリーブする方法
(2)同じ信号を繰り返す方法
(3)REGISTER_REQフレームの必要部分をのみを繰り返す方法
If a discovery window is opened for a long time in order to discover a large number of ONUs, the uplink data cannot be transmitted during that time, so the delay increases in a burst manner. On the other hand, if the discovery window is set short, the time required for discovery increases due to the collision of REGISTER_REQ frames. Therefore, as described above, the OLT does not discard the collided REGISTER_REQ frame, but restores and decodes it by forward error correction (FEC), thereby suppressing an increase in discovery time even if the discovery window is shortened. I did it. In other words, the FEC code part used for restoration of the part where the collision has occurred is shuffled or made redundant to improve the tolerance for burst data loss and perform error correction, thereby improving the restoration success rate of the REGISTER_REQ frame. Let The following three methods (1) to (3) are used to shuffle or make the FEC code portion redundant.
(1) Method of interleaving (2) Method of repeating the same signal (3) Method of repeating only a necessary part of a REGISTER_REQ frame
P2MPディスカバリ処理を行う10G−EPONにおいて、フレーム衝突したREGISTER_REQフレームを、誤り訂正処理により復元する方法において、信号のシャッフルまたは冗長化により、より高確率で2MPディスカバリ処理を可能とする。これにより、Discovery Windowの短縮によるQoSの改善、または、短いDiscovery Windowを用いた際の、ディスカバリ処理の高速化が期待できる。 In 10G-EPON that performs P2MP discovery processing, in a method of restoring a REGISTER_REQ frame that has undergone frame collision by error correction processing, 2MP discovery processing can be performed with higher probability by signal shuffling or redundancy. This can be expected to improve QoS by shortening the Discovery Window, or to speed up the discovery process when using a short Discovery Window.
前述した実施形態におけるOLT(Optical Line Terminal:光加入者線終端装置)または、ONU(Optical Network Unit:光加入者線ネットワーク装置)をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、PLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。 The OLT (Optical Line Terminal) or ONU (Optical Network Unit) in the above-described embodiment may be realized by a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized using hardware such as PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array).
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described with reference to drawings, the said embodiment is only the illustration of this invention, and it is clear that this invention is not limited to the said embodiment. is there. Therefore, additions, omissions, substitutions, and other modifications of the components may be made without departing from the technical idea and scope of the present invention.
複数の加入者終端装置と単一の局側通信装置とをPONトポロジで接続するネットワークシステムにおいて新規接続端末の検出を確実に行うことが不可欠な用途に適用できる。 The present invention can be applied to a use in which it is indispensable to surely detect a new connection terminal in a network system in which a plurality of subscriber terminal devices and a single station side communication device are connected in a PON topology.
1・・・OLT(Optical Line Terminal:光加入者線終端装置、通信事業者側終端装置)、2・・・上位ネットワーク、3・・・光通信網、41、42、43、44、45・・・ONU(Optical Network Unit:光加入者線ネットワーク装置、加入者側終端装置)、51、52、53、54、55・・・下位ネットワーク
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記加入者側終端装置は、登録要求フレームを送信する際に、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成し、該登録要求フレームを前記光通信路を介して前記通信事業者側終端装置に対して送信する登録要求フレーム送信手段と備え、
前記通信事業者側終端装置は、受信した前記登録要求フレームを前方誤り訂正を用いて復元する登録要求復元手段を備え、
前記加入者側終端装置は、
完全な登録要求フレームから、6バイトのソースアドレス、4バイトのタイムスタンプ、4バイトのフレームチェックシーケンスを抜き出し、14バイトの拡張登録要求フレームを生成し、32バイトの誤り訂正用パリティ信号に続く223バイトのペイロード部内において、14バイトの完全な前記拡張登録要求フレームを15回繰り返し、残りの13バイトには前記拡張登録要求フレームの前方13バイトを切り出して挿入することにより、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成する登録要求フレーム生成手段をさらに備える光通信システム。 In a plurality of subscriber-side termination devices, an optical communication system that shares an optical communication path and a carrier-side termination device,
The subscriber-side termination device generates the registration request frame with enhanced resistance against data loss when transmitting the registration request frame, and transmits the registration request frame to the carrier side termination via the optical communication path. A registration request frame transmission means for transmitting to the device;
The operators side termination apparatus, Bei example a registration request restoring means for restoring using a forward error correction the registration request frame received,
The subscriber-side termination device is:
From the complete registration request frame, a 6-byte source address, a 4-byte time stamp, and a 4-byte frame check sequence are extracted to generate a 14-byte extended registration request frame, followed by a 32-byte error correction parity signal 223. In the payload part of the byte, the 14-byte complete extended registration request frame is repeated 15 times, and the remaining 13 bytes are cut out and inserted in the front 13 bytes of the extended registration request frame to enhance resistance to data loss. further comprising an optical communication system a registration request frame generating means that generates the registration request frame.
前記加入者側終端装置が、登録要求フレームを送信する際に、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成し、該登録要求フレームを前記光通信路を介して前記通信事業者側終端装置に対して送信する登録要求フレーム送信ステップと、
前記通信事業者側終端装置が、受信した前記登録要求フレームを前方誤り訂正を用いて復元する登録要求復元ステップと
を有し、
前記加入者側終端装置が、完全な登録要求フレームから、6バイトのソースアドレス、4バイトのタイムスタンプ、4バイトのフレームチェックシーケンスを抜き出し、14バイトの拡張登録要求フレームを生成し、32バイトの誤り訂正用パリティ信号に続く223バイトのペイロード部内において、14バイトの完全な前記拡張登録要求フレームを15回繰り返し、残りの13バイトには前記拡張登録要求フレームの前方13バイトを切り出して挿入することにより、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成する登録要求フレーム生成ステップをさらに有する光通信方法。 An optical communication method performed by an optical communication system that shares an optical communication path and a communication carrier side termination device in a plurality of subscriber side termination devices,
When the subscriber-side terminal device transmits a registration request frame, the subscriber-side terminal device generates the registration request frame with enhanced resistance against data loss, and transmits the registration request frame to the carrier side terminal via the optical communication path. A registration request frame transmission step to be transmitted to the device;
The carrier end device includes a registration request restoration step for restoring the received registration request frame using forward error correction, and
The subscriber-side terminal device extracts a 6-byte source address, a 4-byte time stamp, a 4-byte frame check sequence from the complete registration request frame, generates a 14-byte extended registration request frame, and generates a 32-byte extension registration request frame. In the 223-byte payload section following the error correction parity signal, the 14-byte complete extended registration request frame is repeated 15 times, and the remaining 13 bytes are cut out and inserted in the front 13 bytes of the extended registration request frame. An optical communication method further comprising: a registration request frame generating step for generating the registration request frame with enhanced resistance against data loss .
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