JP6013299B2 - Station side apparatus and optical transmission system in optical transmission system - Google Patents
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Description
この発明は、光伝送路（ＰＯＮ：Passive Optical Network）を介して接続された複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）と上位装置との間でフレームを転送処理する光伝送システムにおける局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）及び光伝送システムに関し、特に、多数のＯＮＵとの効率的な通信を可能とするＯＬＴ及び光伝送システムに関するものである。 The present invention relates to a station in an optical transmission system that transfers frames between a plurality of subscriber-side devices (ONU: Optical Network Unit) and higher-level devices connected via an optical transmission line (PON). The present invention relates to an optical line terminal (OLT) and an optical transmission system, and more particularly to an OLT and an optical transmission system that enable efficient communication with a large number of ONUs.
２００９年にＩＥＥＥ８０２．３ａｖにおいて１０Ｇ−ＥＰＯＮ（10 Gigabit Ethernet Passive Optical Network：Ethernetは登録商標）の標準化が完了した。１０Ｇ−ＥＰＯＮの特徴は、既に広く普及しているＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet Passive Optical Network：非特許文献１参照）の１０倍の高速伝送が可能なことである。さらに、既存のＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮを混在させて利用できるという特徴がある。 In 2009, standardization of 10G-EPON (10 Gigabit Ethernet Passive Optical Network: Ethernet is a registered trademark) was completed in IEEE 802.3av. The characteristic of 10G-EPON is that 10-times high-speed transmission is possible as compared with GE-PON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network: see Non-Patent Document 1) that is already widely used. Furthermore, there is a feature that existing GE-PON and 10G-EPON can be used together.
ＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮを混在させて利用する場合は、１Ｇ下り信号と１０Ｇ下り信号で異なる波長を使用するＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）技術を用い、１Ｇ下り信号間と１０Ｇ下り信号間のそれぞれにおいてＴＤＭ（Time Division Multiplexing ）技術を用いる。上り信号においては、１Ｇ上り信号と１０Ｇ上り信号で同一の波長を使用し、１Ｇ上り信号と１０Ｇ上り信号をまとめてＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）技術を用いる。すなわち、１Ｇ下り信号、１０Ｇ下り信号、および、上り信号で異なる３種類の波長を用いる。 When using a mixture of GE-PON and 10G-EPON, WDM (Wavelength Division Multiplexing) technology using different wavelengths for 1G downlink signals and 10G downlink signals is used, and between 1G downlink signals and between 10G downlink signals, respectively. TDM (Time Division Multiplexing) technology is used. In the upstream signal, the same wavelength is used for the 1G upstream signal and the 10G upstream signal, and the 1G upstream signal and the 10G upstream signal are combined to use a TDMA (Time Division Multiple Access) technique. That is, three different wavelengths are used for the 1G downstream signal, the 10G downstream signal, and the upstream signal.
図９に従来のＧＥ−ＰＯＮシステムの構成の概要を示す。同図において、１はＯＬＴ（局側装置）、２は光スプリッタ、３はＯＮＵ（加入者側装置）であり、ＯＬＴ１は光スプリッタ２を介して接続された複数のＯＮＵ３と上位装置（図示せず）との間でフレームを転送処理する。
FIG. 9 shows an outline of the configuration of a conventional GE-PON system. In the figure, 1 is an OLT (station side device), 2 is an optical splitter, 3 is an ONU (subscriber side device), and
ＧＥ−ＰＯＮ用のＯＬＴ１は光トランシーバ１１とＰＯＮ制御回路１２とを内蔵している。ＯＬＴ１において、光トランシーバ１１は、光トランシーバ１１に接続されたＯＮＵ３への下りフレームの電気光変換とＯＮＵ３からの上りフレームの光電気変換を行う。
The GE-PON OLT 1 includes an
ＯＬＴ１において、１個の光トランシーバ１１に接続可能なＯＮＵ３の台数は最大で３２台とＩＥＥＥ規格で規定されている。そのため、ＯＮＵ３を収容する局として、３３台以上のＯＮＵ３を接続する必要がある場合は、図１０に示すように、ＯＬＴ１とＯＮＵ３との間に複数の光スプリッタ２を設け、複数の光トランシーバ１１と、複数のＰＯＮ制御回路１２とを使用する構成が一般的な構成となる。
In the
１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムにおいても１個の光トランシーバ１１に接続可能なＯＮＵ３の台数は最大で３２台とＩＥＥＥ規格で規定されているが、１０Ｇ−ＥＰＯＮ用のＰＯＮ制御装置はＧＥ−ＰＯＮ用のＰＯＮ制御装置より高性能（１０倍のデータ転送速度）が要求され、装置のコスト（装置の購入価格等）も高くなる。したがって、１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムを採用するための課題として、ＯＮＵ１台あたりのシステムコストをできるだけ小さくすることが課題となっている。
Even in the 10G-EPON system, the maximum number of
上記の課題の対策の１つとして、１個の光トランシーバに接続可能なＯＮＵの台数を拡大することにより、光トランシーバとＰＯＮ制御回路の使用個数を減らすことが考えられる。例えば、光増幅器を使用することにより３３台以上のＯＮＵを接続可能とする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 As one of the countermeasures for the above problems, it is conceivable to reduce the number of optical transceivers and PON control circuits used by increasing the number of ONUs that can be connected to one optical transceiver. For example, a technique that enables connection of 33 or more ONUs by using an optical amplifier has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかし、光増幅器は装置のコスト（装置の購入価格等）が電気回路用の部品（ＬＳＩ等）と比較すると高くなるという課題が有る。 However, the optical amplifier has a problem that the cost of the device (such as the purchase price of the device) is higher than that of a component for an electric circuit (such as LSI).
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ＰＯＮシステム、特に１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムにおけるＯＮＵ１台あたりのシステムコストをできるだけ小さくすることにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to minimize the system cost per ONU in a PON system, particularly a 10G-EPON system.
このような目的を達成するために本発明は、第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の光スプリッタを介して接続された複数の加入者側装置（ＯＮＵ）と上位装置との間でフレームを転送処理する光伝送システムにおける局側装置（ＯＬＴ）において、第１〜第Ｎの光スプリッタに１対１で接続され、第１〜第Ｎの光スプリッタに接続されたＯＮＵへの下りフレームの電気光変換とＯＮＵからの上りフレームの光電気変換を行う第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の光トランシーバと、上位装置への上りフレームおよび上位装置からの下りフレームの入出力を行うとともに、第１〜第Ｎの光スプリッタに接続された複数のＯＮＵに対して同時に上りフレームを送信しないように制御するＰＯＮ制御回路と、第１〜第Ｎの光トランシーバの上りフレーム出力から１つの光トランシーバの上りフレーム出力を選択してＰＯＮ制御回路に対して出力するとともに、ＰＯＮ制御回路の下りフレーム出力を第１〜第Ｎの光トランシーバに対して出力する選択・分配回路とを備え、選択・分配回路は、第１〜第Ｎの光トランシーバとＰＯＮ制御回路との間に接続されたセレクタと、ＰＯＮ制御回路からの上り帯域割当情報に基づいて、セレクタの動作を制御し、第１〜第Ｎの光トランシーバの上りフレーム出力から１つの光トランシーバの上りフレーム出力を選択し、ＰＯＮ制御回路へ送るセレクタ制御回路とを備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides a frame between a plurality of subscriber-side devices (ONUs) and higher-level devices connected via first to Nth (N ≧ 2) optical splitters. In the station side apparatus (OLT) in the optical transmission system for transfer processing, the downstream frame electricity to the ONUs connected to the first to Nth optical splitters on a one-to-one basis and connected to the first to Nth optical splitters. First to Nth (N ≧ 2) optical transceivers that perform optical conversion and photoelectric conversion of upstream frames from the ONU, and input / output of upstream frames to and from upstream devices, A PON control circuit that controls not to simultaneously transmit upstream frames to a plurality of ONUs connected to the 1st to Nth optical splitters, and one optical traffic from the upstream frame outputs of the 1st to Nth optical transceivers; And outputs against PON control circuit selects the upstream frame outputs of the receiver, and a selection and distribution circuit for outputting a downstream frame output of the PON control circuit with respect to the optical transceiver of the first to N, selects and The distribution circuit controls the operation of the selector on the basis of the selector connected between the first to Nth optical transceivers and the PON control circuit, and the upstream band allocation information from the PON control circuit. And a selector control circuit that selects the upstream frame output of one optical transceiver from the upstream frame outputs of the N optical transceivers and sends it to the PON control circuit .
この発明において、ＯＬＴは、Ｎ個の光トランシーバと、１個のＰＯＮ制御回路と、１つの選択・分配回路とで構成される。ＩＥＥＥ規格の規定によると、１個の光トランシーバに接続可能なＯＮＵの台数は最大で３２台であるので、Ｎ個の光トランシーバと１個のＰＯＮ制御回路と１つの選択・分配回路との構成により、ＯＬＴにＮ×３２台のＯＮＵを収容させることが可能となる。例えば、光トランシーバを４個使用すると、本発明のＯＬＴには４×３２＝１２８台のＯＮＵを収容させることが可能となる。 In the present invention, the OLT is composed of N optical transceivers, one PON control circuit, and one selection / distribution circuit. According to the IEEE standard, the maximum number of ONUs that can be connected to one optical transceiver is 32. Therefore, the configuration includes N optical transceivers, one PON control circuit, and one selection / distribution circuit. Thus, it becomes possible to accommodate N × 32 ONUs in the OLT. For example, when four optical transceivers are used, the OLT of the present invention can accommodate 4 × 32 = 128 ONUs.
本発明によれば、Ｎ個の光トランシーバと１個のＰＯＮ制御回路と１つの選択・分配回路とでＯＬＴを構成するようにしたので、このＯＬＴにＮ×３２台のＯＮＵを収容させることができるようになり、ＰＯＮシステム、特に１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムにおけるＯＮＵ１台あたりのシステムコストをできるだけ小さくすることが可能となる。 According to the present invention, since the OLT is configured by N optical transceivers, one PON control circuit, and one selection / distribution circuit, N × 32 ONUs can be accommodated in the OLT. This makes it possible to reduce the system cost per ONU in the PON system, particularly the 10G-EPON system, as much as possible.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、本発明の権利範囲に含まれないものも実施の形態として記載されているが、ここでは全て実施の形態として説明する。
〔実施の形態１〕
図１はこの発明に係る光伝送システムにおける局側装置（ＯＬＴ）の第１の実施の形態（実施の形態１）を用いたＰＯＮシステムの構成例である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the following description, what is not included in the scope of the right of the present invention is described as an embodiment, but here, it will be described as an embodiment.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a configuration example of a PON system using a first embodiment (embodiment 1) of a station side device (OLT) in an optical transmission system according to the present invention.
このＰＯＮシステムにおいて、ＯＬＴ１（１Ａ）は、Ｎ（Ｎ≧２：Ｎは２以上の整数）個の光トランシーバ１１（１１−１〜１１−Ｎ）と、１個のＰＯＮ制御回路１２と、１つの選択・分配回路１３とで構成されている。
In this PON system, the OLT 1 (1A) includes N (N ≧ 2: N is an integer of 2 or more) optical transceivers 11 (11-1 to 11-N), one
ＯＬＴ１Ａにおいて、１つの光トランシーバ１１は、光伝送路を介して１つの光スプリッタ２に接続されており、１つの光スプリッタ２には光伝送路を介して最大で３２台のＯＮＵ３が共通接続されている。すなわち、光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎが光伝送路を介して光スプリッタ２−１〜２−Ｎにそれぞれ接続されており、光スプリッタ２−１〜２−Ｎのそれぞれに光伝送路を介して最大で３２台、トータルでＮ×３２台のＯＮＵ３が接続されている。
In the OLT 1A, one
このＰＯＮシステムの図１０に示した従来のＰＯＮシステムとの構成上の違いは、ＰＯＮ制御回路１２が１個とされ、この１個のＰＯＮ制御回路１２とＮ個の光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎとの間に１つの選択・分配回路１３が設けられていることである。
This PON system is different from the conventional PON system shown in FIG. 10 in that there is one
図２にＯＬＴ１Ａ内の選択・分配回路１３の構成例を示す。この選択・分配回路１３（１３Ａ）は、アンド回路ＡＮＤ１〜ＡＮＤＮと、Ｎ入力オア回路ＯＲ１と、バッファ回路ＢＦ１とから構成されている。
FIG. 2 shows a configuration example of the selection /
この選択・分配回路１３Ａにおいて、アンド回路ＡＮＤ１〜ＡＮＤＮは、光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎの上りフレーム出力（図中ではＲＸと記載）と、光トランシーバ１１−１〜１１−ＮのＬＯＳ（Loss of Signal）出力の反転値とを入力とする。なお、ＬＯＳ出力は、光トランシーバ１１に光信号が入力されているか否かを示す信号であり、光信号が入力されていない場合は「１」となり、光信号が入力されている場合は「０」となる。
In the selection /
この選択・分配回路１３Ａにおいて、アンド回路ＡＮＤ１〜ＡＮＤＮは、光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎの上りフレーム出力とＬＯＳ出力の反転値との論理積を演算し、その演算結果（論理積値）をＮ入力ＯＲ回路ＯＲ１に送る。Ｎ入力ＯＲ回路ＯＲ１は、アンド回路ＡＮＤ１〜ＡＮＤＮからのＮ個の論理積値の論理和を演算し、その演算結果（論理和値）を上りフレームデータとしてＰＯＮ制御回路１２に対して出力する。
In the selection /
ＬＯＳ出力は、上述した様に、光トランシーバ１１に光信号が入力されていない場合には「１」となり、光信号が入力されている場合には「０」となる信号であり、上記の演算を行うことにより、複数の光トランシーバ１１のＬＯＳ出力が同時に０にならない場合は、すなわち１つの光トランシーバ１１のＬＯＳ出力だけ０となる場合は、ＬＯＳ出力として０を出力している光トランシーバ１１の上りフレーム出力がＰＯＮ制御回路１２に対して出力される。
As described above, the LOS output is “1” when no optical signal is input to the
複数の光トランシーバ１１のＬＯＳ出力が同時に０にならない様にすることは、ＰＯＮ制御回路１２が複数のＯＮＵ３に対して同時に発光（上りフレーム送信）しないように制御することにより実現できる。
Preventing the LOS outputs of the plurality of
従来のＰＯＮシステムにおいても、同じ光スプリッタに接続されている複数のＯＮＵが同時に発光（上りフレーム送信）しないように、上り帯域割当（ｇｒａｎｔ割当）を行っている。 Also in the conventional PON system, uplink band allocation (grant allocation) is performed so that a plurality of ONUs connected to the same optical splitter do not emit light (uplink frame transmission) at the same time.
本実施の形態のＯＬＴ１Ａでも、ＰＯＮ制御回路１２において、光スプリッタ２−１〜２−Ｎに接続されているすべてのＯＮＵ３に対して、複数のＯＮＵ３が同時に発光（上りフレーム送信）しないように、すなわち１台のＯＮＵ３だけが発光（上りフレーム送信）するように、上り帯域割当（ｇｒａｎｔ割当）を行うことにより、複数の光トランシーバ１１のＬＯＳ出力が同時に０にならない様にする。
Also in the
なお、新しいＯＮＵの接続の要求等に使用される制御用フレームである登録要求（Register Request）フレームについては、ＩＥＥＥ規格で、複数のＯＮＵが同時に発光（上りフレーム送信）することを許容しているため、登録要求（Register Request）フレームの送信が許可されている期間（Discovery Window）については、複数の光トランシーバ１１のＬＯＳ出力が同時に０になる可能性が有り、同時に０になった場合にはＰＯＮ制御回路１２で登録要求（Register Request）フレームを正常に受信できないことがある。
Note that a registration request (Register Request) frame that is a control frame used for a request for connection of a new ONU or the like is permitted by the IEEE standard to allow a plurality of ONUs to simultaneously emit light (uplink frame transmission). Therefore, during the period (Discovery Window) in which the transmission of the registration request frame is permitted, the LOS outputs of the plurality of
しかし、登録要求（Register Request）フレームの送信が許可されている期間（Discovery Window）については、従来のＰＯＮシステムでも、同じ光スプリッタに接続されている複数のＯＮＵが同時に登録要求（Register Request）フレームを送信する可能性があり、そのような場合、ＯＬＴは正常受信できない登録要求（Register Request）フレームを無視（破棄）して良いという仕様となっている。本実施の形態のＯＬＴ１Ａにおいても、ＰＯＮ制御回路１２において正常受信できない登録要求（Register Request）フレームを無視（破棄）して良いという仕様とする。
However, during a period during which transmission of a registration request frame is permitted (Discovery Window), even in a conventional PON system, a plurality of ONUs connected to the same optical splitter simultaneously register with a registration request frame. In such a case, the OLT is designed to ignore (discard) a registration request frame that cannot be normally received. In the
一方、この選択・分配回路１３Ａにおいて、ＰＯＮ制御回路１２の下りフレーム出力（図中ではＴＸと記載）は、バッファ回路ＢＦ１を介して、すべての光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎに対して出力（分配）される。
On the other hand, in this selection /
ＯＬＴ１ＡにおけるＰＯＮ制御回路１２は、上述した様に、光スプリッタ２−１〜２−Ｎに接続されているすべてのＯＮＵ３に対して、複数のＯＮＵ３が同時に発光（上りフレーム送信）しないように、上り帯域割当（ｇｒａｎｔ割当）を行う他、従来のＰＯＮシステムのＰＯＮ制御回路と同様にフレーム転送等を行う。
As described above, the
光トランシーバ１１として従来のＰＯＮシステムと同様のものを用いた場合、本実施の形態のＯＬＴ１Ａは、最大で「Ｎ×３２」台のＯＮＵ３との通信が可能となる。例えば、Ｎ＝４の場合は最大１２８台、Ｎ＝１６の場合は最大５１２台のＯＮＵ３との通信が可能となる。
When the same
図３は選択・分配回路１３Ａの上り（ＲＸ）の別の構成例である。この選択・分配回路１３Ａ’では、図２の上り（ＲＸ）と同様な論理をセレクタ（Ｓｅｌ）＃１〜＃７とＡＮＤ回路♭１〜♭４とを用いて構成している。
FIG. 3 shows another configuration example of the uplink (RX) of the selection /
図３の構成では、すべての光トランシーバ１１のＬＯＳ出力が１の場合、各セレクタ（Ｓｅｌ）＃１〜＃７は「１」側の入力を選択して出力する。このため、光トランシーバ１１−５の出力がセレクタ（Ｓｅｌ）＃３，＃６，＃７を通過し、ＰＯＮ制御回路１２に対して出力される。
In the configuration of FIG. 3, when the LOS outputs of all the
光トランシーバ１１−５のＬＯＳ出力のみが０の場合も光トランシーバ１１−５の出力がＰＯＮ制御回路１２に対して出力される。光トランシーバ１１−４のＬＯＳ出力のみが０の場合は、セレクタ（Ｓｅｌ）＃２、セレクタ（Ｓｅｌ）＃５、及び、セレクタ（Ｓｅｌ）＃７が「０」側の入力を選択して出力するので、光トランシーバ１１−４の出力がセレクタ（Ｓｅｌ）＃２，＃５，＃７を通過し、ＰＯＮ制御回路１２に対して出力される。
Even when only the LOS output of the optical transceiver 11-5 is 0, the output of the optical transceiver 11-5 is output to the
その他の光トランシーバ（１１−１〜１１−３、もしくは、１１−６〜１１−８）の中で１個の光トランシーバのＬＯＳ出力のみが０になった場合も、一部のセレクタ（Ｓｅｌ）が「０」側の入力を選択して出力することにより、ＬＯＳ出力が０となっている光トランシーバの出力がＰＯＮ制御回路１２に対して出力される。
Some of the selectors (Sel) also when the LOS output of only one of the optical transceivers (11-1 to 11-3 or 11-6 to 11-8) becomes 0 Selects and outputs the input on the “0” side, so that the output of the optical transceiver whose LOS output is 0 is output to the
図１に示したＯＬＴ１の構成を１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに適用する場合は、以下の点を考慮する必要が有る。
（１）１０Ｇ−ＥＰＯＮ用の光トランシーバが、上りフレーム出力として、１０Ｇｂｉｔ／ｓの出力と１Ｇｂｉｔ／ｓの出力の２つの出力を持っている場合が有る。
（２）１０Ｇ−ＥＰＯＮ用のＯＮＵとＧＥ−ＰＯＮ用のＯＮＵの両方を同じＯＬＴに接続する場合、ＰＯＮ制御回路は下りフレーム出力として、１０Ｇｂｉｔ／ｓの出力と１Ｇｂｉｔ／ｓの出力の２つの出力を持ち、両方の出力をすべての光トランシーバに対して出力（分配）する必要がある。
When the configuration of the
(1) An optical transceiver for 10G-EPON may have two outputs, 10 Gbit / s output and 1 Gbit / s output, as upstream frame outputs.
(2) When both the ONU for 10G-EPON and the ONU for GE-PON are connected to the same OLT, the PON control circuit outputs two outputs of 10 Gbit / s and 1 Gbit / s as downlink frame outputs. And both outputs must be output (distributed) to all optical transceivers.
図４に、図２に示したＯＬＴ１Ａの構成を１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに適用した場合のＯＬＴ１の構成の第１例をＯＬＴ１Ｂとして示す。
FIG. 4 shows, as an
この例において、光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎは、上りフレームの出力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートと、１Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートとを備え、下りフレームの入力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートと、１Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートとを備えているものとする。 In this example, the optical transceivers 11-1 to 11-N include an output port for 10 Gbit / s and an output port for 1 Gbit / s as output ports for upstream frames, and 10 Gbit as an input port for downstream frames. It is assumed that an input port for / s and an input port for 1 Gbit / s are provided.
また、この例において、ＰＯＮ制御回路１２は、上りフレーム入力が１０Ｇｂｉｔ／ｓと１Ｇｂｉｔ／ｓの両方の入力に対応可能な構成とされており、下りフレームの出力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートと、１Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートとを備えているものとする。
In this example, the
また、ＰＯＮ制御回路１２は、上り帯域割当時に１０Ｇｂｉｔ／ｓでのフレーム送信を許可するのか、１Ｇｂｉｔ／ｓでのフレーム送信を許可するのかを認識しており、その情報を１０Ｇ_１Ｇ選択信号として選択・分配回路１３（１３Ｂ）に出力する構成となっているものとする。
Further, the
このＯＬＴ１Ｂにおいて、選択・分配回路１３（１３Ｂ）は、セレクタＳＬ１〜ＳＬＮと、アンド回路ＡＮＤ１〜ＡＮＤＮと、Ｎ入力ＯＲ回路ＯＲ１と、バッファ回路ＢＦ１，ＢＦ２とから構成されている。
In the
この選択・分配回路１３Ｂにおいて、セレクタＳＬ１〜ＳＬＮは、ＰＯＮ制御回路１２からの１０Ｇ_１Ｇ選択信号を受けて、光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎの上りフレーム出力として、その光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎの１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートおよび１Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートの何れか一方の出力ポートからの上りフレームを選択し、アンド回路ＡＮＤ１〜ＡＮＤＮへ送る。
In this selection /
また、選択・分配回路１３Ｂにおいて、ＰＯＮ制御回路１２の１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートからの下りフレーム（１０Ｇｂｉｔ／ｓの下りフレーム出力）は、バッファＢＦ１を介して、すべての光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎの１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートに対して出力（分配）される。
Further, in the selection /
また、ＰＯＮ制御回路１２の１Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートからの下りフレーム（１Ｇｂｉｔ／ｓの下りフレーム出力）は、バッファＢＦ２を介して、すべての光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎの１Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートに対して出力（分配）される。 Downstream frames from the 1 Gbit / s output port of the PON control circuit 12 (downstream frame output of 1 Gbit / s) are sent through the buffer BF2 to 1 Gbit / s of all the optical transceivers 11-1 to 11-N. Output (distributed) to the input port.
図５に、図２に示したＯＬＴ１Ａの構成を１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに適用した場合のＯＬＴ１の構成の第２例をＯＬＴ１Ｃとして示す。
FIG. 5 shows, as an OLT 1C, a second example of the configuration of the
この例において、光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎは、上りフレームの出力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートと、１Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートとを備え、下りフレームの入力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートと、１Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートとを備えているものとする。 In this example, the optical transceivers 11-1 to 11-N include an output port for 10 Gbit / s and an output port for 1 Gbit / s as output ports for upstream frames, and 10 Gbit as an input port for downstream frames. It is assumed that an input port for / s and an input port for 1 Gbit / s are provided.
また、この例において、ＰＯＮ制御回路１２は、上りフレームの入力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートと、１Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートとを備え、下りフレームの出力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートと、１Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートとを備えているものとする。
In this example, the
このＯＬＴ１Ｃにおいて、選択・分配回路１３（１３Ｃ）は、ＲＸ_１０Ｇ用選択回路１３１と、ＲＸ_１Ｇ用選択回路１３２と、バッファ回路ＢＦ１，ＢＦ２とから構成されている。なお、ＲＸ_１０Ｇ用選択回路１３１とバッファ回路ＢＦ１とで本発明でいう第１の選択・分配回路が構成され、ＲＸ_１Ｇ用選択回路１３２とバッファ回路ＢＦ２とで本発明でいう第２の選択・分配回路が構成されている。
In the OLT 1C, the selection / distribution circuit 13 (13C) includes an
この選択・分配回路１３Ｃにおいて、ＲＸ_１０Ｇ用選択回路１３１は、図２の上り（ＲＸ）、もしくは、図３と同様な構成とされ、光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎの１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートからの上りフレーム出力（１０Ｇｂｉｔ／ｓの上りフレーム出力）から１つの光トランシーバ１１の上りフレーム出力を選択して、ＰＯＮ制御回路１２の１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートへ送る。
In this selection / distribution circuit 13C, the
また、ＲＸ_１Ｇ用選択回路１３２は、図２の上り（ＲＸ）、もしくは、図３と同様な構成とされ、光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎの１Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートからの上りフレーム出力（１Ｇｂｉｔ／ｓの上りフレーム出力）から１つの光トランシーバ１１の上りフレーム出力を選択して、ＰＯＮ制御回路１２の１Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートへ送る。
The
また、この選択・分配回路１３Ｃにおいて、ＰＯＮ制御回路１２の１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートからの下りフレーム（１０Ｇｂｉｔ／ｓの下りフレーム出力）は、バッファＢＦ１を介して、すべての光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎの１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートに対して出力（分配）される。 Further, in this selection / distribution circuit 13C, the downstream frame from the output port for 10 Gbit / s of the PON control circuit 12 (downstream frame output of 10 Gbit / s) is transmitted to all the optical transceivers 11-1 via the buffer BF1. It is output (distributed) to an input port for 10 Gbit / s of ˜11-N.
また、ＰＯＮ制御回路１２の１Ｇｂｉｔ／ｓ用の出力ポートからの下りフレーム（１Ｇｂｉｔ／ｓの下りフレーム出力）は、バッファＢＦ２を介して、すべての光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎの１Ｇｂｉｔ／ｓ用の入力ポートに対して出力（分配）される。 Downstream frames from the 1 Gbit / s output port of the PON control circuit 12 (downstream frame output of 1 Gbit / s) are sent through the buffer BF2 to 1 Gbit / s of all the optical transceivers 11-1 to 11-N. Output (distributed) to the input port.
ここで、上述した実施の形態１のＯＬＴ１（ＯＬＴ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）を用いたＰＯＮシステムのＯＮＵ１台あたりのシステムコストを従来のＰＯＮシステムと比較する。
Here, the system cost per ONU of the PON system using the OLT 1 (
図１０の構成でＮ個のＰＯＮ制御回路１２を使用するＯＬＴ１の構成と比較すると、本実施の形態のＯＬＴ１（ＯＬＴ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の構成の方が、選択・分配回路１３が追加されてはいるが、ＰＯＮ制御回路１２の数は少ない。
Compared with the configuration of the
選択・分配回路１３のコスト（必要な部品の価格、部品数の増加に伴うボード面積の増加に伴うボード価格の増加分等）をＰＯＮ制御回路１２のコストと比較した場合、選択・分配回路１３のコストの方がＰＯＮ制御回路１２のコストよりも小さくなる。特に、図３の構成を用いた場合には、低価格で小さい部品を使用することができるため、よりコストを小さくすることができる。
When the cost of the selection / distribution circuit 13 (the price of necessary parts, the increase in the board price due to the increase in the board area accompanying the increase in the number of parts, etc.) is compared with the cost of the
また、１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの場合は、ＰＯＮ制御回路１２の価格がＧＥ−ＰＯＮ用のＰＯＮ制御回路１２より大きくなることが想定されるので、選択・分配回路１３のコスト上の優位性がより大きくなる。
Further, in the case of the 10G-EPON system, it is assumed that the price of the
これにより、本実施の形態のＯＬＴ１（ＯＬＴ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）のような構成とすることにより、ＯＮＵ１台あたりのシステムコストを従来のＰＯＮシステムよりも小さくすることが可能となる。
Thereby, by adopting a configuration like the OLT 1 (
〔実施の形態２〕
次に、図６を参照して、実施の形態２のＯＬＴについて説明する。図６は、実施の形態２のＯＬＴ１（１Ｄ）における選択・分配回路１３Ｄの上り（ＲＸ）の構成例を示す図である。
[Embodiment 2]
Next, the OLT according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the uplink (RX) of the selection /
図３の構成との差分は、光トランシーバ１１のＬＯＳ出力ではなく、ＰＯＮ制御回路１２からの上り帯域割当情報出力を用いてセレクタ（Ｓｅｌ）を制御している点である。このため、選択・分配回路１３Ｄには、セレクタ（Ｓｅｌ）＃１〜＃７の動作を制御するセレクタ制御回路１３３を設けている。
The difference from the configuration of FIG. 3 is that the selector (Sel) is controlled not using the LOS output of the
ＰＯＮ制御回路１２はＯＮＵ３毎に上り帯域割当（フレーム送信許可）を行うので、ＯＮＵ３がどの光トランシーバ１１に接続されているのかが分かれば、フレーム送信を許可したＯＮＵ３からの信号をＰＯＮ制御回路１２に対して出力するように、セレクタ（Ｓｅｌ）＃１〜＃７の動作を制御することができる。
Since the
例えば、ＯＮＵ３を設置する際に、ＯＮＵ３の個別ＩＤ（ＭＡＣアドレス、もしくは、その他のシリアル番号等）と接続する光トランシーバ１１との対応をセレクタ制御回路１３３に対して設定することができる。
For example, when the
ＯＮＵ３がどの光トランシーバ１１に接続されているのかを設定する別の方法として、以下のような方法もある。
（１）登録要求（Register Request）フレームの送信を許可する期間（Discovery Window）において、特定の１個の光トランシーバ１１からの入力のみをＰＯＮ制御回路１２に対して出力するようにセレクタ（Ｓｅｌ）＃１〜＃７を設定する。
（２）上記の設定の期間に登録要求（Register Request）フレームを送信したＯＮＵ３のＭＡＣアドレスを上記の特定の光トランシーバ１１のＩＤに対応させる。
（３）登録要求（Register Request）フレームの送信を許可する期間（Discovery Window）におけるセレクタ（Ｓｅｌ）＃１〜＃７の設定を周期的に変えることにより、すべての光トランシーバ１１に接続されるＯＮＵ３からの登録要求（Register Request）フレームの受信と、各ＯＮＵ３のＭＡＣアドレスを接続している光トランシーバ１１のＩＤに対応させることが可能となる。
As another method for setting which
(1) Selector (Sel) so that only the input from one specific
(2) The MAC address of the
(3)
選択・分配回路１３Ｄにおいて、セレクタ制御回路１３３は、ＯＮＵ３と光トランシーバ１１との接続関係の設定に従い、ＰＯＮ制御回路１２からの上り帯域割当情報に基づいて、セレクタ（Ｓｅｌ）＃１〜＃７の動作を制御し、光トランシーバ１１−１〜１１−８の上りフレーム出力から１つの光トランシーバ１１の上りフレーム出力を選択し、ＰＯＮ制御回路１２へ送る。
In the selection /
この実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、光トランシーバ１１として従来のＰＯＮシステムと同様のものを用いた場合、最大で「Ｎ×３２」台のＯＮＵ３との通信が可能となる。例えば、Ｎ＝４の場合は最大１２８台、Ｎ＝１６の場合は最大５１２台のＯＮＵとの通信が可能となる。
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, when the same
また、この実施の形態２の構成を１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに適用することも可能である。ＯＮＵ１台あたりのシステムコストについても、実施の形態２の構成は、実施の形態１の構成と同等であり、従来の構成よりコストが小さくなる。 In addition, the configuration of the second embodiment can be applied to a 10G-EPON system. Regarding the system cost per ONU, the configuration of the second embodiment is equivalent to the configuration of the first embodiment, and the cost is lower than the conventional configuration.
〔実施の形態３〕
次に、図７及び図８を参照して、実施の形態３のＯＬＴについて説明する。
図７は、実施の形態３のＯＬＴ１（１Ｅ）を用いたＰＯＮシステムの構成例である。図１の構成との差分は、ＰＯＮ制御回路１２が２個、選択・分配回路１３に接続されている点である。この例では、ＰＯＮ制御回路１２Ａが運用用のＰＯＮ制御回路（第１のＰＯＮ制御回路）として、ＰＯＮ制御回路１２Ｂが予備用のＰＯＮ制御回路（第２のＰＯＮ制御回路）１２Ｂとして設けられている。
[Embodiment 3]
Next, the OLT according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a configuration example of a PON system using the OLT 1 (1E) according to the third embodiment. The difference from the configuration of FIG. 1 is that two
図８は、ＯＬＴ１Ｅ内の選択・分配回路１３（１３Ｅ）の構成例を示す図である。図２の構成との差分は、Ｎ入力ＯＲ回路ＯＲ１の出力（上りフレーム出力）を２個のＰＯＮ制御回路１２Ａ，１２Ｂに対して出力している点と、２個のＰＯＮ制御回路１２Ａ，１２Ｂの下りフレーム出力の何れか一方を光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎへの下りフレームとして選択するセレクタ（Ｓｅｌ）１３４と、ＰＯＮ制御回路１２Ａ，１２Ｂからの通知を受けてセレクタ１３４の動作を制御するセレクタ制御回路１３５とを内蔵する点である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the selection / distribution circuit 13 (13E) in the
本実施の形態のＯＬＴ１Ｅは、２個のＰＯＮ制御回路１２Ａ，１２Ｂを搭載しており、片方を予備用としている。この例では、ＰＯＮ制御回路１２Ｂを予備用としている。ＰＯＮ制御回路１２Ａは、運用状態であることをセレクタ制御回路１３５に通知し、予備用のＰＯＮ制御回路１２Ｂは、予備状態であることをセレクタ制御回路１３５に通知する。
The
セレクタ制御回路１３５は、運用状態であるＰＯＮ制御回路１２Ａの下りフレーム出力を選択するように、セレクタ１３４の動作を制御する。これにより、セレクタ１３４で選択されたＰＯＮ制御回路１２Ａの下りフレーム出力が光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎへ送られる。
The
この状態で、ＰＯＮ制御回路１２Ａに不具合が発生した場合、ＰＯＮ制御回路１２Ａはセレクタ制御回路１３５へ不具合が発生したことを通知するとともに、ＰＯＮ制御回路１２Ｂに対して予備状態から運用状態への変更を指示する。ＰＯＮ制御回路１２Ｂは、ＰＯＮ制御回路１２Ａからの運用状態への変更の指示を受けて、セレクタ制御回路１３５へ予備状態から運用状態に変更されたことを通知する。
In this state, when a failure occurs in the
セレクタ制御回路１３５は、ＰＯＮ制御回路１２Ｂが運用状態に変化したことを確認した後、運用状態に変更されたＰＯＮ制御回路１２Ｂの下りフレーム出力を選択するように、セレクタ１３４の動作を制御する。これにより、セレクタ１３４で選択されたＰＯＮ制御回路１２Ｂの下りフレーム出力が光トランシーバ１１−１〜１１−Ｎへ送られる。
After confirming that the
このようにして、本実施の形態のＯＬＴ１Ｅでは、運用中のＰＯＮ制御回路１２Ａから予備用のＰＯＮ制御回路１２Ｂに切り替えられるので、ＰＯＮ制御回路１２Ｂで運用中に、ＰＯＮ制御回路１２Ａを搭載したボードの交換を行うことができるようにシステムを構成しておくことにより、ＰＯＮ制御回路１２Ａの故障等により通信が停止する期間を極力小さくすることができる。
In this manner, in the
また、本実施の形態のＯＬＴ１Ｅは、その基本構成が実施の形態１のＯＬＴ１Ａと同じとされているので、実施の形態１のＯＬＴ１Ａと同様の効果を有している。
The
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、各実施の形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
例えば、ＧＥ−ＰＯＮ、１０Ｇ−ＥＰＯＮ以外のＰＯＮシステムに適用することも可能である。
[Extension of the embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention. Each embodiment can be implemented in any combination within a consistent range.
For example, the present invention can be applied to PON systems other than GE-PON and 10G-EPON.
１（１Ａ〜１Ｅ）…ＯＬＴ（局側装置）、２（２−１〜２−Ｎ）…光スプリッタ、３…ＯＮＵ（加入者側装置）、１１（１１−１〜１１−Ｎ）…光トランシーバ、１２（１２Ａ，１２Ｂ）…ＰＯＮ制御回路、１３（１３Ａ〜１３Ｅ）…選択・分配回路、ＡＮＤ１〜ＡＮＤＮ…アンド回路、ＯＲ１…Ｎ入力オア回路、ＢＦ１，ＢＦ２…バッファ回路、ＳＬ１〜ＳＬＮ…セレクタ、１３１…ＲＸ_１０Ｇ用選択回路、１３２…ＲＸ_１Ｇ用選択回路、１３３…セレクタ制御回路、１３４…セレクタ、１３５…セレクタ制御回路。
1 (1A to 1E): OLT (station side equipment), 2 (2-1 to 2-N): optical splitter, 3 ... ONU (subscriber side equipment), 11 (11-1 to 11-N): light Transceiver, 12 (12A, 12B) ... PON control circuit, 13 (13A-13E) ... selection / distribution circuit, AND1-ANDN ... AND circuit, OR1 ... N-input OR circuit, BF1, BF2 ... buffer circuit, SL1-SLN ...
Claims (2)
前記第１〜第Ｎの光スプリッタに１対１で接続され、前記第１〜第Ｎの光スプリッタに接続された前記加入者側装置への下りフレームの電気光変換と前記加入者側装置からの上りフレームの光電気変換を行う第１〜第Ｎの光トランシーバと、
前記上位装置への上りフレームおよび前記上位装置からの下りフレームの入出力を行うとともに、前記第１〜第Ｎの光スプリッタに接続された前記複数の加入者側装置に対して同時に上りフレームを送信しないように制御するＰＯＮ制御回路と、
前記第１〜第Ｎの光トランシーバの上りフレーム出力から１つの光トランシーバの上りフレーム出力を選択して前記ＰＯＮ制御回路に対して出力するとともに、前記ＰＯＮ制御回路の下りフレーム出力を前記第１〜第Ｎの光トランシーバに対して出力する選択・分配回路とを備え、
前記選択・分配回路は、
前記第１〜第Ｎの光トランシーバと前記ＰＯＮ制御回路との間に接続されたセレクタと、
前記ＰＯＮ制御回路からの上り帯域割当情報に基づいて、前記セレクタの動作を制御し、前記第１〜第Ｎの光トランシーバの上りフレーム出力から１つの光トランシーバの上りフレーム出力を選択し、前記ＰＯＮ制御回路へ送るセレクタ制御回路とを備える
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 In a station-side device in an optical transmission system that transfers frames between a plurality of subscriber-side devices and higher-order devices connected via first to Nth (N ≧ 2) optical splitters,
A one-to-one connection to the first to N-th optical splitters, and a downstream frame electro-optical conversion to the subscriber-side devices connected to the first to N-th optical splitters and from the subscriber-side devices First to N-th optical transceivers for performing photoelectric conversion of the upstream frame,
Input and output upstream frames to and from the host device and simultaneously transmit upstream frames to the plurality of subscriber-side devices connected to the first to Nth optical splitters. A PON control circuit for controlling so as not to
The upstream frame output of one optical transceiver is selected from the upstream frame outputs of the first to Nth optical transceivers and output to the PON control circuit, and the downstream frame output of the PON control circuit is selected from the first to first optical transceivers. A selection / distribution circuit for outputting to the Nth optical transceiver ;
The selection / distribution circuit includes:
A selector connected between the first to Nth optical transceivers and the PON control circuit;
Based on the uplink bandwidth allocation information from the PON control circuit, the operation of the selector is controlled, the uplink frame output of one optical transceiver is selected from the uplink frame outputs of the first to Nth optical transceivers, and the PON A station-side device in an optical transmission system , comprising: a selector control circuit for sending to a control circuit .
前記局側装置は、
前記第１〜第Ｎの光スプリッタに１対１で接続され、前記第１〜第Ｎの光スプリッタに接続された前記加入者側装置への下りフレームの電気光変換と前記加入者側装置からの上りフレームの光電気変換を行う第１〜第Ｎの光トランシーバと、
前記上位装置への上りフレームおよび前記上位装置からの下りフレームの入出力を行うとともに、記第１〜第Ｎの光スプリッタに接続された前記複数の加入者側装置に対して同時に上りフレームを送信しないように制御するＰＯＮ制御回路と、
前記第１〜第Ｎの光トランシーバの上りフレーム出力から１つの光トランシーバの上りフレーム出力を選択して前記ＰＯＮ制御回路に対して出力するとともに、前記ＰＯＮ制御回路の下りフレーム出力を前記第１〜第Ｎの光トランシーバに対して出力する選択・分配回路とを備え、
前記選択・分配回路は、
前記第１〜第Ｎの光トランシーバと前記ＰＯＮ制御回路との間に接続されたセレクタと、
前記ＰＯＮ制御回路からの上り帯域割当情報に基づいて、前記セレクタの動作を制御し、前記第１〜第Ｎの光トランシーバの上りフレーム出力から１つの光トランシーバの上りフレーム出力を選択し、前記ＰＯＮ制御回路へ送るセレクタ制御回路とを備える
ことを特徴とする光伝送システム。 First to Nth (N ≧ 2) optical splitters, a plurality of subscriber-side devices connected to the first to Nth optical splitters, and a plurality connected to the first to Nth optical splitters In an optical transmission system comprising a station-side device that transfers a frame between a subscriber-side device and a host device,
The station side device
A one-to-one connection to the first to N-th optical splitters, and a downstream frame electro-optical conversion to the subscriber-side devices connected to the first to N-th optical splitters and from the subscriber-side devices First to N-th optical transceivers for performing photoelectric conversion of the upstream frame,
Input and output upstream frames to and from the host device and simultaneously transmit upstream frames to the plurality of subscriber-side devices connected to the first to Nth optical splitters. A PON control circuit for controlling so as not to
The upstream frame output of one optical transceiver is selected from the upstream frame outputs of the first to Nth optical transceivers and output to the PON control circuit, and the downstream frame output of the PON control circuit is selected from the first to first optical transceivers. A selection / distribution circuit for outputting to the Nth optical transceiver;
The selection / distribution circuit includes:
A selector connected between the first to Nth optical transceivers and the PON control circuit;
Based on the uplink bandwidth allocation information from the PON control circuit, the operation of the selector is controlled, the uplink frame output of one optical transceiver is selected from the uplink frame outputs of the first to Nth optical transceivers, and the PON Selector control circuit for sending to the control circuit
An optical transmission system characterized by that .
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