JP2011015278A - Communication system, optical line terminal and optical network unit, and communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、局側装置から宅側装置宛に、誤り訂正符号付きフレームを使ってデータの伝送を行うことができる通信システムに関するものである。 The present invention relates to a communication system capable of transmitting data from a station side device to a home side device using a frame with an error correction code.
局側装置(Optical Line Terminal:光加入者線端局装置)と、複数の宅側装置(Optical Network Unit:光加入者線終端装置)との間を、光データ通信ネットワークを使って双方向通信する光通信システムが知られている。
この光通信システムでは、局側装置と宅側装置との間で伝送される光信号は、誤り訂正用のパリティが含まれるFEC(誤り訂正符号;Forward Error Collection)フレームによって構成されている。
Two-way communication between the station side equipment (Optical Line Terminal: optical subscriber line terminal equipment) and multiple home side equipment (Optical Network Unit: optical subscriber line termination equipment) using the optical data communication network An optical communication system is known.
In this optical communication system, an optical signal transmitted between a station side device and a home side device is configured by an FEC (Forward Error Collection) frame including a parity for error correction.
宅側装置は、受信された光信号に含まれる誤り訂正用のパリティを用いて、FECフレーム単位で、当該FECフレームのデータの誤り訂正・復号を行っている。このデータの誤り訂正・復号を行うFECデコーダを、誤り訂正符号デコーダ(FECデコーダともいう)と称する。高速に処理を行うため、宅側装置側ではFECデコーダを複数個並列にして使用している。 The home-side apparatus performs error correction / decoding of the data of the FEC frame in units of FEC frames using the error correction parity included in the received optical signal. The FEC decoder that performs error correction / decoding of this data is referred to as an error correction code decoder (also referred to as FEC decoder). In order to perform processing at high speed, a plurality of FEC decoders are used in parallel on the home side apparatus side.
しかしFECデコーダは回路規模が大きいため、消費電力が多い。伝送回線でのデータ伝送速度が通信内容(電話、画像データなど)によってまちまちであるにも係らず、受信側で常に全てのFECデコーダを動作可能状態にしておくことは消費電力の無駄遣いとなる。
また通信が確立する前は、宅側装置は、短い管理用パケットが処理できればよいのにもかかわらず、全てのFECデコーダの電源を入れておけば、長時間にわたって電力を無駄に消費してしまう。
However, since the FEC decoder has a large circuit scale, it consumes a lot of power. Even though the data transmission speed on the transmission line varies depending on the communication contents (telephone, image data, etc.), it is a waste of power consumption to always keep all the FEC decoders operable in the receiving side.
In addition, before the communication is established, the home side device may process a short management packet, but if all the FEC decoders are turned on, power is wasted for a long time. .
そこで本発明は、宅側装置において、誤り訂正に使わないFECデコーダを停止することで消費電力の低減させることができる通信システム等を提供することを目的とする。
また本発明は、宅側装置と局側装置の協調動作により、アイドリング動作時に消費電力が大きい宅側装置のFECデコーダをすべて動かすのではなく、一部だけ動かし残りのFECデコーダを停止させることで、消費電力の低減を図る通信システム等を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a communication system and the like that can reduce power consumption by stopping an FEC decoder that is not used for error correction in a home device.
Further, the present invention does not move all the FEC decoders of the home side device that consumes a large amount of power during the idling operation, but stops only the remaining FEC decoders by the cooperative operation of the home side device and the station side device. An object of the present invention is to provide a communication system or the like that reduces power consumption.
(1)本発明の通信システムは、局側装置において、複数の誤り訂正符号付きフレームを時間スロットごとに分割して宅側装置に送信する送信手段を備え、宅側装置において、誤り訂正符号デコーダを動作させる時間スロットを設定する時間スロット設定手段を備え、局側装置は、宅側装置に対して、当該宅側装置が動作させている誤り訂正符号デコーダに対応する時間スロットの誤り訂正符号付きフレームにデータを載せて送信するものである。 (1) The communication system according to the present invention includes a transmission unit that divides a plurality of frames with error correction codes into time slots and transmits the frames to the home side device in the station side device. A time slot setting means for setting a time slot for operating the station, and the station side device includes, for the home side device, an error correction code of a time slot corresponding to the error correction code decoder operated by the home side device. Data is transmitted in a frame.
この通信システムであれば、宅側装置は時間的に分割されて送られてくる各フレームに対して処理を行う誤り訂正符号デコーダを持つが、必要でない誤り訂正符号デコーダの動作を停止させることができ、宅側装置側での消費電力を抑えることができる。
宅側装置は、当該宅側装置が動作させる誤り訂正符号デコーダの物理的な位置を固定することもできる。
In this communication system, the home side device has an error correction code decoder that performs processing on each frame that is divided in time, but the operation of the unnecessary error correction code decoder may be stopped. This can reduce power consumption on the home device side.
The home-side device can also fix the physical position of the error correction code decoder operated by the home-side device.
また宅側装置は、時間的に送られてくる複数の誤り訂正符号付きフレームを時間スロットごとに巡回的に振り分けているので、宅側装置が動作させる誤り訂正符号デコーダの物理的な位置を固定しないで、時間スロットの所定周期Lの何番目かで設定してもよい。
宅側装置において、時間スロット設定手段は、前記送信されてくる複数の誤り訂正符号付きフレームを時間スロットごとに振り分ける切換え手段と、振り分けられた各誤り訂正符号付きフレームに対して動作可能な複数の誤り訂正符号デコーダと、前記各誤り訂正符号デコーダに対して、誤り訂正動作を行わせるか、誤り訂正の動作を止めるかを設定することができるデコード制御手段とを備える構成であれば、各誤り訂正符号デコーダのうち、所定のものを動作させ、残りのものを停止することによって、誤り訂正符号デコーダを動作させる時間スロットを設定することができる。
In addition, since the home side device cyclically distributes a plurality of frames with error correction codes sent in time for each time slot, the physical position of the error correction code decoder operated by the home side device is fixed. Instead, it may be set at any number of the predetermined period L of the time slot.
In the home-side apparatus, the time slot setting means includes a switching means for distributing the plurality of transmitted error correction code-added frames for each time slot, and a plurality of operable error correction code-added frames. If each error correction code decoder is configured to include an error correction code decoder and a decoding control unit that can set whether each error correction code decoder performs an error correction operation or stops an error correction operation, each error A time slot for operating the error correction code decoder can be set by operating a predetermined one of the correction code decoders and stopping the remaining ones.
前記宅側装置は、前記局側装置から送信される通信内容若しくはデータ伝送速度に応じて、当該宅側装置が動作させる誤り訂正符号デコーダを設定するようにすれば、処理する容量に応じて、いつも最小限の誤り訂正符号デコーダのみ動作させることができる。
ところで、局側装置と宅側装置との通信の確立前には、局側装置は、当該宅側装置に搭載される誤り訂正符号デコーダの数が分からなければ、誤り訂正符号デコーダの物理的な位置を指定できない。この場合、局側装置は、宅側装置に備えられている誤り訂正符号デコーダの数mを記憶する記憶手段をさらに備え、局側装置と宅側装置との通信の確立前に、宅側装置は一部の所定の誤り訂正符号デコーダを動作させ、局側装置は、宅側装置との通信を確立するためのデータを含む誤り訂正符号付きフレーム(ディスカバリフレームという)を、1番目の時間スロットからm番目までの時間スロットまで送信し、宅側装置から応答のあった時間スロットを用いて通信を行うシステムであってもよい。
If the home side device sets an error correction code decoder to be operated by the home side device according to the communication content or data transmission rate transmitted from the station side device, according to the capacity to be processed, Only a minimal error correction code decoder can always be operated.
By the way, before establishing the communication between the station side device and the home side device, the station side device must know the number of error correction code decoders installed in the home side device if the number of error correction code decoders installed in the home side device is not known. The position cannot be specified. In this case, the station side device further includes storage means for storing the number m of error correction code decoders provided in the home side device, and before establishing communication between the station side device and the home side device, the home side device Operates a part of predetermined error correction code decoders, and the station side device transmits a frame with an error correction code (referred to as a discovery frame) including data for establishing communication with the home side device in the first time slot. To the m-th time slot, and communication may be performed using the time slot in which the home side apparatus responds.
この1番目の時間スロットからm番目までの時間スロットまで送信するまでに、宅側装置は、ディスカバリフレームを受信し、誤り訂正し復号できる。このシステムでは、宅側装置は、通信確立前のアイドル時、一部の所定の誤り訂正符号デコーダのみ動かしているだけでよい。したがって、アイドル状態において、通信確立に必要な一部の所定のフレームを通すことができる誤り訂正符号デコーダ以外のFECデコーダを停止させることで、消費電力を抑えることができる。なお宅側装置が動作させる「一部の所定の誤り訂正符号デコーダ」の数は、ディスカバリフレームのデータを処理できれば十分であるから、宅側装置は誤り訂正符号デコーダを、例えば1個だけ動かしているだけで十分である。 By transmitting from the first time slot to the mth time slot, the home side apparatus can receive the discovery frame, correct the error, and decode it. In this system, the home-side apparatus only needs to move some predetermined error correction code decoders when idling before communication is established. Therefore, in the idle state, power consumption can be suppressed by stopping the FEC decoder other than the error correction code decoder that can pass some predetermined frames necessary for establishing communication. The number of “some predetermined error correction code decoders” to be operated by the home side apparatus is sufficient if the data of the discovery frame can be processed. Therefore, the home side apparatus moves only one error correction code decoder, for example. It is enough to be there.
宅側装置は通信システムに複数存在し、宅側装置が動作させる誤り訂正符号デコーダの、局側装置から見たスロットの位置は、宅側装置ごとに統一されていないで分散していることが好ましい。これにより、「すべての宅側装置が同じタイミングのFECデコーダだけを動かす場合」と比べて下り送信レートの低下を防ぐことが出来る。
また、局側装置は、宅側装置に搭載される誤り訂正符号デコーダの数が分かっていなくても、局側装置と宅側装置との通信の確立前に、宅側装置は時間スロットの所定周期に含まれる一部の誤り訂正符号デコーダを動作させ、局側装置は、宅側装置との通信を確立するためのデータを含む誤り訂正符号付きフレームを、所定周期の中の1番目の時間スロットからL番目までの時間スロットにわたって送信することとすれば、宅側装置から応答のあった時間スロットを用いて通信を行うことができる。これによって、当該宅側装置の電力の節約が可能になる。
There are a plurality of home-side devices in the communication system, and the slot positions of the error correction code decoders operated by the home-side devices as seen from the station-side devices are not uniform for each home-side device and are distributed. preferable. As a result, it is possible to prevent a decrease in the downlink transmission rate as compared to “when all home-side devices move only the FEC decoder at the same timing”.
In addition, even if the station-side device does not know the number of error correction code decoders installed in the home-side device, the home-side device does not set a predetermined time slot before establishing communication between the station-side device and the home-side device. A part of the error correction code decoder included in the period is operated, and the station side apparatus transmits the frame with the error correction code including the data for establishing communication with the home side apparatus for the first time in the predetermined period. If transmission is performed over the time slot from the slot to the Lth time slot, communication can be performed using the time slot in which the home side apparatus responds. This makes it possible to save the power of the home device.
(2)本発明の局側装置は、宅側装置との通信に用いられ、複数の誤り訂正符号付きフレームを時間スロットごとに分割して宅側装置に送信するものであり、宅側装置に対して、宅側装置が動作させている誤り訂正符号デコーダに対応する時間スロットの誤り訂正符号付きフレームにデータを載せて送信するデータ送信手段を備えるものである。
この局側装置は、宅側装置に、宅側装置が動作させている誤り訂正符号デコーダに対応する時間スロットの誤り訂正符号付きフレームにデータを載せて送信することが出来るので、各フレームに対して並列処理を行う複数の誤り訂正符号デコーダを持つ宅側装置は、必要でない誤り訂正符号デコーダの動作を停止させることができ、宅側装置での消費電力を抑えることができる。
(2) The station-side device of the present invention is used for communication with the home-side device and divides a plurality of frames with error correction codes into time slots and transmits the frames to the home-side device. On the other hand, data transmitting means for transmitting data in a frame with an error correction code in a time slot corresponding to the error correction code decoder operated by the home side apparatus is provided.
This station side device can transmit data on the frame with the error correction code of the time slot corresponding to the error correction code decoder operated by the home side device to the home side device. Thus, the home-side apparatus having a plurality of error correction code decoders that perform parallel processing can stop the operation of the unnecessary error correction code decoder, and can suppress power consumption in the home-side apparatus.
(3)本発明の宅側装置は、局側装置との通信に用いられ、局側装置から送られてくる複数の誤り訂正符号付きフレームを時間スロットごとに分割して受信するものであり、送られてくる複数の誤り訂正符号付きフレームを時間スロットごとに振り分けることのできる切換え手段と、振り分けられた各誤り訂正符号付きフレームに対して並列して動作可能な複数の誤り訂正符号デコーダと、各誤り訂正符号デコーダに対して、誤り訂正動作を行わせるか、誤り訂正の動作を止めるかを個別に設定することができるデコード制御手段とを備え、局側装置から送信される通信内容若しくはデータ伝送速度に応じて、当該宅側装置が動作させる誤り訂正符号デコーダを制限することができるものである。 (3) The home-side apparatus of the present invention is used for communication with the station-side apparatus and receives a plurality of error correction code-added frames transmitted from the station-side apparatus for each time slot. A switching means capable of distributing a plurality of frames with error correction codes sent for each time slot; a plurality of error correction code decoders operable in parallel with each distributed error correction code-added frame; Communication control or data transmitted from the station-side device, comprising a decoding control means capable of individually setting whether each error correction code decoder performs an error correction operation or stops an error correction operation According to the transmission speed, the error correction code decoder operated by the home side apparatus can be limited.
この宅側装置は、各フレームに対して並列処理を行う複数の誤り訂正符号デコーダのうち、必要でない誤り訂正符号デコーダの動作を停止させることができ、宅側装置側での消費電力を抑えることができる。
(4)本発明の通信方法は、局側装置から、複数の誤り訂正符号付きフレームを時間スロットごとに分割して宅側装置に送信する通信方法であって、請求項1記載の通信システムと実質的に同一の発明に係る通信方法である。
This home-side device can stop the operation of unnecessary error-correcting code decoders among a plurality of error-correcting code decoders that perform parallel processing on each frame, and suppresses power consumption on the home-side device side Can do.
(4) The communication method of the present invention is a communication method for dividing a plurality of error correction code-added frames into time slots from a station side device and transmitting the frames to the home side device. It is a communication method according to substantially the same invention.
以上のように本発明によれば、宅側装置は通信時、送信される通信内容若しくはデータ伝送速度などに応じた数のFECデコーダを動作させることができるのでので、宅側装置において消費電力を抑えることができる。
また、通信が確立していないアイドル状態においては、局側装置は、宅側装置の一部の所定のFECデコーダのみを使って短い管理用パケットを処理できるようなタイミングを見つけて、当該管理用パケットを送信することができる。宅側装置は、上記アイドリング状態にて、一つのFECデコーダのみを常時動作させてパケットの処理を行うことができるので消費電力を抑えることができる。
As described above, according to the present invention, the home side device can operate a number of FEC decoders according to the transmitted communication content or data transmission speed during communication, so that power consumption is reduced in the home side device. Can be suppressed.
Further, in the idle state where communication is not established, the station side device finds a timing at which a short management packet can be processed using only some predetermined FEC decoders of the home side device, and Packets can be sent. Since the home side apparatus can always process only one FEC decoder in the idling state to process a packet, power consumption can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明が適用される光通信システムの構成例を示す概略図である。
この光通信システムは、局側装置OLTから引かれる1本の光ファイバを、複数の宅側装置ONUで共有するPON(Passive Optical Network)通信システムである。PON光通信システムでは、特に外部からの電源供給を必要とせず入力された信号から受動的に信号を分岐・多重する受動型光分岐器(光カプラ)を介して、一つの局側装置OLTと複数の宅側装置ONUが光伝送路で接続される。局側装置OLTとN局の宅側装置ONUとは、光ファイバSMF及び光カプラOCを介して接続された1対Nの伝送を基本としている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical communication system to which the present invention is applied.
This optical communication system is a PON (Passive Optical Network) communication system in which one optical fiber drawn from a station-side apparatus OLT is shared by a plurality of home-side apparatuses ONU. In the PON optical communication system, one station side device OLT is connected via a passive optical branching device (optical coupler) that passively branches and multiplexes a signal from an input signal without requiring an external power supply. A plurality of home-side devices ONU are connected by an optical transmission line. The station-side apparatus OLT and the N-station home-side apparatus ONU are based on 1-to-N transmission connected via an optical fiber SMF and an optical coupler OC.
しかし、本願発明はPONでない光通信システムにも適用できるものである。例えば、局側装置OLTと各宅側装置ONUとの間を、それぞれ1本の光ファイバで放射状に結ぶ(Single Star)ネットワーク構成などであってもよい。
以下、PON光通信システムを例にとって説明を進める。
このPON光通信システムは、局舎に備えられる局側装置OLTと複数の加入者に備えられる宅側装置ONUとが、光ファイバSMF及び光カプラOCを介して接続されている。
However, the present invention can also be applied to an optical communication system that is not a PON. For example, a network configuration in which the station side device OLT and each home side device ONU are radially connected by a single optical fiber (Single Star) may be used.
Hereinafter, the description will be given by taking the PON optical communication system as an example.
In this PON optical communication system, a station side device OLT provided in a station building and a home side device ONU provided in a plurality of subscribers are connected via an optical fiber SMF and an optical coupler OC.
宅側装置ONUは、加入者宅内に設置されるパーソナルコンピュータなど、光ネットワークサービスを享受するための端末を接続するネットワークインタフェースを備えている。
光カプラOCは、特に外部からの電源供給を必要とせず入力された信号から受動的に信号を分岐・多重するスターカプラで構成されている。
The home-side apparatus ONU includes a network interface for connecting a terminal for enjoying an optical network service, such as a personal computer installed in a subscriber's home.
The optical coupler OC is composed of a star coupler that passively branches and multiplexes a signal from an input signal without requiring an external power supply.
局側装置OLT及び光カプラOC、光カプラOC及び宅側装置ONUに接続されている光ファイバは、それぞれ1本の光ファイバSMFからなるシングル状態ファイバを用いている。つまり、1台の局側装置OLTは、1本の幹線光ファイバSMFを通して1台の光カプラOCに接続されている。そして、1台の光カプラOCは、M台の宅側装置ONUと、支線光ファイバSMFで接続されている。よって、1局の局側装置OLTが送受する信号は、光カプラOCによって、M台の宅側装置ONUに分配される。なお、光カプラOCや宅側装置ONUの台数は例示であるにすぎない。 The optical fibers connected to the station side device OLT, the optical coupler OC, the optical coupler OC, and the home side device ONU are single state fibers each composed of one optical fiber SMF. That is, one station side device OLT is connected to one optical coupler OC through one trunk optical fiber SMF. One optical coupler OC is connected to M home-side devices ONU via branch optical fibers SMF. Therefore, a signal transmitted and received by one station-side device OLT is distributed to M home-side devices ONU by the optical coupler OC. Note that the numbers of the optical couplers OC and the home-side devices ONU are merely examples.
本発明の実施形態の通信システムは、前記PON光通信システムに、10ギガビットイーサネット(10 Gigabit Ethernet)(イーサネット(Ethernet)は、登録商標である)の技術を取り込み、10Gbpsのベースバンド速度で光ファイバのアクセス区間通信を実現する10GE−PON(10 Gigabit Ethernet-Passive Optical Network)方式を採用している。 A communication system according to an embodiment of the present invention incorporates 10 Gigabit Ethernet (Ethernet is a registered trademark) technology into the PON optical communication system, and an optical fiber at a baseband speed of 10 Gbps. The 10GE-PON (10 Gigabit Ethernet-Passive Optical Network) method is used to realize the access section communication.
前記10GE−PON方式に従えば、局側装置OLT及び宅側装置ONUの相互の通信は、可変長なパケットを単位として行われる。
まず、上位のネットワークから局側装置OLTに入ってくる下りフレームは、局側装置OLTにおいて所定のブリッジ処理が行われ、中継されるべき論理リンクが特定される。そして、局側装置OLTを通して、光信号として光ファイバSMFに送信される。光ファイバSMFに送信された光信号は、光カプラOCで分岐され、光カプラOCにつながる宅側装置ONUに送信されるが、当該論理リンクを構成する宅側装置ONUのみが所定の下りフレームを取り込み、フレームを宅内ネットワークインタフェースに中継する。
According to the 10GE-PON system, the communication between the station side device OLT and the home side device ONU is performed in units of variable length packets.
First, a downlink frame that enters the station side apparatus OLT from the higher level network is subjected to a predetermined bridge process in the station side apparatus OLT, and a logical link to be relayed is specified. Then, it is transmitted to the optical fiber SMF as an optical signal through the station side device OLT. The optical signal transmitted to the optical fiber SMF is branched by the optical coupler OC and transmitted to the home-side apparatus ONU connected to the optical coupler OC. However, only the home-side apparatus ONU constituting the logical link receives a predetermined downlink frame. Capture and relay frame to home network interface.
一方、上り光信号には、それぞれの宅側装置ONUからの上りフレームが含まれている。上り光信号は、それぞれの宅側装置ONUからの光信号どうしが互いに時間的に競合しないように送信される必要がある。そのために、局側装置OLTは、各宅側装置ONUに対して上り光信号を送信してもよい期間ウインドウ(以下、単にウインドウという)を割り当て、制御フレームとして通知する。ウインドウを割り当てられた宅側装置ONUは、その割り当てられたウインドウに上り光信号を送信する。この上り光信号を「バースト光信号」という。バースト光信号は、各宅側装置ONUから送信され、10Gbpsのベースバンド信号で発光状態を変化させた、有限時間の光信号列である。 On the other hand, the upstream optical signal includes an upstream frame from each home-side apparatus ONU. The upstream optical signal needs to be transmitted so that the optical signals from the respective home devices ONU do not compete with each other in time. For this purpose, the station side device OLT allocates a window (hereinafter simply referred to as a window) during which an upstream optical signal may be transmitted to each home side device ONU, and notifies it as a control frame. The home apparatus ONU to which the window is assigned transmits an upstream optical signal to the assigned window. This upstream optical signal is referred to as a “burst optical signal”. The burst optical signal is a finite-time optical signal sequence that is transmitted from each home-side apparatus ONU and whose light emission state is changed by a baseband signal of 10 Gbps.
したがって、各宅側装置ONU間の上り光信号の競合は回避される。各宅側装置ONUは、あるウインドウが与えられたとき、そのウインドウに収まる限りフレームを連続して送信してよい。
そして、局側装置OLTは、各宅側装置ONUからの一連のフレーム信号を含んだバースト光信号を受信することができる。
Therefore, the competition of the upstream optical signal between each home-side apparatus ONU is avoided. Each home-side apparatus ONU, when given a certain window, may transmit frames continuously as long as it fits in that window.
The station apparatus OLT can receive a burst optical signal including a series of frame signals from each home apparatus ONU.
なお、局側装置OLTと宅側装置ONUが受信する光信号波形や光信号強度は、例えば、局側装置OLTと宅側装置ONUの発光素子の特性や、光ファイバSMFの長さなどの、光伝送路の特性によって異なる。そこで、局側装置OLTと宅側装置ONUは、受信光信号に所定の波形整形処理を行った後、復元した有意なフレーム列をネットワークに送信する。 The optical signal waveform and the optical signal intensity received by the station side device OLT and the home side device ONU are, for example, the characteristics of the light emitting elements of the station side device OLT and the home side device ONU, the length of the optical fiber SMF, It depends on the characteristics of the optical transmission line. Therefore, the station side device OLT and the home side device ONU perform a predetermined waveform shaping process on the received optical signal, and then transmit the restored significant frame sequence to the network.
図2は、下り光信号のフォーマットを示す図である。図3は、FECフレームの構造を示す図である。
この光信号は、連続したFEC(誤り訂正符号付き)フレームにより構成される。FECフレームは、送りたい一定長のFECデータにFEC用のパリティデータが付加されて構成されるものである。このFECフレームは、誤り訂正符号の符号化処理、復号化処理の一単位となる。このFECフレームが送られる期間を「時間スロット」という。
FIG. 2 is a diagram illustrating a format of a downstream optical signal. FIG. 3 is a diagram illustrating the structure of the FEC frame.
This optical signal is composed of continuous FEC (with error correction code) frames. The FEC frame is configured by adding FEC parity data to a certain length of FEC data to be sent. The FEC frame is a unit of error correction code encoding processing and decoding processing. The period during which this FEC frame is sent is called a “time slot”.
FECフレームは、FECデータ部と、FECパリティ部とから構成されており、FECデータ部にはスクランブルされたデータが格納され、FECパリティ部にはFECデータ部から計算した誤り訂正用のパリティデータが格納される。FECデータ部、FECパリティ部に含まれるデータの単位を「ブロック」又は「ワード」という。本発明の実施形態では、データの伝送に64B/66B符号を用いているので、「66Bブロック」と言う。66Bブロックは66ビットからなり、その中の64ビット(8バイト)は送信データであり、2ビットは同期をとるための同期ヘッダSHとなる。 The FEC frame is composed of an FEC data part and an FEC parity part, scrambled data is stored in the FEC data part, and parity data for error correction calculated from the FEC data part is stored in the FEC parity part. Stored. A unit of data included in the FEC data part and the FEC parity part is referred to as “block” or “word”. In the embodiment of the present invention, the 64B / 66B code is used for data transmission, and hence it is referred to as a “66B block”. The 66B block consists of 66 bits, of which 64 bits (8 bytes) are transmission data, and 2 bits are a synchronization header SH for synchronization.
FECデータ部の同期ヘッダSHは、符号”01”若しくは”10”で構成され、FECパリティ部の同期ヘッダSHは、符号”11”若しくは”00”で構成される。これらの同期ヘッダのパターンの一致場所を探すことにより、FECフレームの同期をとる。
FECデータ部には、64B/66B変換部12(図4参照)から送られてくる66Bブロックが複数個、例えば27個格納される。FECパリティ部は、パケットデータを格納する複数の66Bブロックから構成され、これもFECデータ部と同様、同期ヘッダSHが2ビット付加された構成になる。このFECパリティ部には、66Bブロックが複数個、例えば4個格納される。
The synchronization header SH of the FEC data part is composed of a code “01” or “10”, and the synchronization header SH of the FEC parity part is composed of a code “11” or “00”. The FEC frame is synchronized by searching for a location where these synchronization header patterns match.
In the FEC data part, a plurality of, for example, 27 66B blocks sent from the 64B / 66B converter 12 (see FIG. 4) are stored. The FEC parity part is composed of a plurality of 66B blocks for storing packet data, and this also has a structure in which 2 bits of the synchronization header SH are added, like the FEC data part. In this FEC parity part, a plurality of, for example, four 66B blocks are stored.
ここでパケットの概念について説明する。パケットとは、光信号に入っているデータの一単位のことである。1つのパケットの長さは、64バイトから1522バイトまでと可変長になっている。
一方、前記FECフレームは、パケットから構成されるバイト列を、一定バイトごとに区切ったものである。すなわち、FECフレームは、パケットの始まりとか終わりとかを意識することなく、送信データ列を一定の時間スロットごとに、ぶつ切りにしたフレームである。
Here, the concept of the packet will be described. A packet is a unit of data contained in an optical signal. The length of one packet is variable from 64 bytes to 1522 bytes.
On the other hand, the FEC frame is obtained by dividing a byte string composed of packets into fixed bytes. In other words, the FEC frame is a frame in which the transmission data string is cut off at regular time slots without being aware of the beginning or end of the packet.
図4は、64B/66B符号を使った、本発明の局側装置OLTから宅側装置ONUへの、局側装置OLTの光送信部の内部構成と宅側装置ONUの光受信部の内部構成とを簡略化して表したブロック図である。宅側装置ONUは1台のみ描いている。
局側装置OLTの光送信部は、上位レイヤー(MAC層)のユーザデータを扱うMAC送信部11と、MAC送信部11から64ビット単位のデータを受ける64B/66B変換部12とを備える。64B/66B変換部12は、64ビット単位のデータごとに、2ビットの同期ヘッダSHを付けて66ビットに変換し(前述したとおり、これをブロック又はワードという)、スクランブラ部13に送る。スクランブラ部13は、64ビットのデータの部分に対してスクランブルを掛ける。そしてこのスクランブラ部13から、スクランブルされた64ビットのデータと2ビットの同期ヘッダSHとがFEC符号部14に送られる。これらの64ビットのデータと同期ヘッダSHとで、前記FECデータ部(図3)が構成される。FEC符号部14はFECパリティを計算し、FECデータ部に前記FECパリティ部(図3)を付加して、FECフレームを生成し、電気・光変換部15(E/O変換)へ送る。電気・光変換部15では、電気信号を光信号に変換し光ファイバへ送出する。
FIG. 4 illustrates the internal configuration of the optical transmission unit of the station side device OLT and the internal configuration of the optical reception unit of the home side device ONU from the station side device OLT to the home side device ONU using the 64B / 66B code. Is a simplified block diagram. Only one home device ONU is depicted.
The optical transmission unit of the station-side apparatus OLT includes a
この光ファイバの伝送路上で、光の減衰やノイズの印加により、電気信号にビット誤りが発生することがある。
宅側装置ONUの光受信部は、光ファイバから入ってきた光信号(ビット誤りを含む可能性がある)を光・電気変換部21(O/E変換)によって電気信号に変換し、FEC復号部22に送る。
Bit errors may occur in electrical signals due to attenuation of light or application of noise on this optical fiber transmission line.
The optical receiving unit of the home-side apparatus ONU converts an optical signal (which may include a bit error) from an optical fiber into an electric signal by an optical / electrical conversion unit 21 (O / E conversion), and performs FEC decoding. Send to
FEC復号部22では、FECフレームのFECデータ部とパリティ部の同期ヘッダSHを検出してFECフレームの同期をとる処理を行う。同期をとった後は、FECフレームごとに、FECパリティを用いて受信データの誤り訂正処理を行う。誤り訂正処理の内容は、誤り位置(複数のシンボルどの位置に誤りがあるか)及び大きさ(訂正値)の計算と、誤ったシンボルの訂正処理である。誤り訂正された受信データは、デスクランブラ部23でデスクランブルされる。その後、66B/64B変換部24で、64B/66Bのデコード処理が行われ、2ビットの同期ヘッダSHが取り除かれ、MAC受信部25を経由し、イーサネットフレームとして、端末装置へ中継処理される。
The
ここで局側装置OLTから宅側装置ONUへ送られるユーザデータを、通信内容若しくはデータ伝送速度に応じて定義する。
「アイドル状態」とは、ユーザデータを伝送していない状態をいう。この状態では局側装置OLTと宅側装置ONUとはMPCPリンクアップしている場合もあり、MPCPリンクアップしていない場合もある。いずれの場合でも、ユーザデータを伝送していないのでアイドル状態である。
Here, user data sent from the station-side device OLT to the home-side device ONU is defined according to communication contents or data transmission speed.
The “idle state” refers to a state where user data is not transmitted. In this state, the station side device OLT and the home side device ONU may or may not have the MPCP link up. In either case, the user data is not transmitted, so that the idle state is established.
「低レート通信状態」とは、通信は成立しているが、情報量の少ない電話の音声情報などを伝送する状態をいう。
「通常状態」とは、情報量の多い画像情報などを伝送する状態をいう。
図5は、局側装置OLTのFEC符号部14の内部構成の一例を示すブロック図である。
The “low-rate communication state” refers to a state in which communication is established but voice information of a telephone with a small amount of information is transmitted.
The “normal state” refers to a state in which image information having a large amount of information is transmitted.
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of the
FEC符号部14は、ユーザデータの通信内容(宛先の宅側装置ONUの特定、アイドル/低レート通信/通常の区別)を判別する通信内容判別部31、制御フレーム(64ByteのMPCPを含むフレーム)を生成する制御フレーム生成部32、各宅側装置ONUが搭載しているFECデコーダ数の情報(初めからわかっている場合と、各宅側装置ONUから通知を受ける場合がある)を登録するカウンタ管理部33、各宅側装置ONUに送信する順番を決めるデータ送信スケジューラ34、ユーザデータを一時的に格納するパケット用バッファ35、シリアルに入ってくるフレームを各FECエンコーダに巡回的に振り分ける振分けスイッチ回路36、並列に配置されたn個のFECエンコーダ、振り分けられたフレームを結合する結合スイッチ回路38を有する。
The
制御フレーム生成部32は、例えばアイドル状態ならば1つのFECフレームにMPCPフレームと制御フレームを設定する。低レート通信であれば2つのFECフレームを用いて、MPCPフレームと制御フレームとデータフレームとを設定する。通常通信であれば全てのフレームにMPCPフレームと制御フレームとデータフレームとを設定する。
また、制御フレーム生成部32は、カウンタ管理部33に対し「基準番号」(後述)を設定する。
For example, the control
Further, the control
カウンタ管理部33では、振分けスイッチ回路36がFECエンコーダ切換え処理ごとに送ってくるカウントアップの信号により、各カウンタ値を、送信先の宅側装置ONU別にそれぞれインクリメントする。
図6は、宅側装置ONUのFEC復号部22の内部構成の一例を示すブロック図である。
In the
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of the
FEC復号部22は、シリアルな状態でつながって入力されるFECフレームを1つ1つのFECフレームごとに巡回的に振り分ける振分けスイッチ回路41と、互いに並列に接続され、それぞれFECフレームを誤り訂正する複数m個のFECデコーダ42と、振り分けられたフレームを結合する結合スイッチ回路43とを有する。
スイッチ回路41の接点数はFECデコーダ42の数と合致している。例えばFECデコーダ42が8個用意されているなら、スイッチ回路41の接点数も“8”である。この切換えにより、シリアルな状態でつながって供給されるFECフレームを、1個ずつFECデコーダ42に供給し、並列処理を行うことができる。
The
The number of contacts of the
ここで数値的な考察をする。例えば図3に示すように、1個のFECフレームが、27ワードのデータと4ワードのパリティで構成されているものとする。図3に示すように、1ワードには8バイトのデータが含まれている。
FECデコーダ42の容量は、1個のFECフレームを格納できる容量とする。1個のFECフレームには、8(バイト)*27(ワード)=216Byteのデータが含まれているとすれば、FECデコーダ42の容量を216Byte以上とする。
Here is a numerical consideration. For example, as shown in FIG. 3, it is assumed that one FEC frame is composed of 27 words of data and 4 words of parity. As shown in FIG. 3, one word includes 8-byte data.
The capacity of the
ここで1ワードが1クロックに対応するものとする。すると宅側装置ONUでは31クロック毎に1つのFECフレームを受信することになる。この場合、例えば一つ目のFECデコーダにデータが入力される時刻を0(clk)とすると表1のように各FECデコーダにデータが入力される時刻がわかる。 Here, it is assumed that one word corresponds to one clock. Then, the home device ONU receives one FEC frame every 31 clocks. In this case, for example, when the time when data is input to the first FEC decoder is 0 (clk), the time when data is input to each FEC decoder is known as shown in Table 1.
FECデコーダ42が156.25MHzのクロックで動作する場合、1ワードには8バイトのデータが含まれていることから、1つのFECデコーダ42の誤り訂正の処理能力は8*156.25=1.25Gbpsとなる。したがって8個のFECデコーダ42を並列に動作させれば、8*1.25=10Gbpsの誤り訂正処理を実現することができる。換言すれば、1個のFECフレームに格納できるデータを送信する場合、すなわち前述した数値例で216Byte以下のデータを送信する場合、宅側装置ONUは、ある一つのFECデコーダ42さえ動いていればデータを復号化できることになる。例えばアイドル状態においては、宅側装置ONUは、64ByteのMPCPフレームの受信を待っているだけの状態なので、FECデコーダを1個起動しておくだけで十分である。
When the
図6に戻り、FEC復号部22は、FECデコード制御部44をさらに備える。
FECデコード制御部44は、局側装置OLTから送られてくるアイドル/低レート通信/通常通信の判定結果に基づき、各FECデコーダ42に対して、誤り訂正処理の有効/停止の設定切り替え信号を出力する。
各FECデコーダ42は、誤り訂正処理の有効/停止の設定切り替え信号を受けると、もしその信号が「有効」の指示であれば、誤り訂正処理を行い、その信号が「停止」の指示であれば、誤り訂正処理を行わない。
Returning to FIG. 6, the
The FEC
Each
「停止」の指示をするには、各FECデコーダ42のクロック端子に供給されるクロックパルス信号の供給を停止するか、または各FECデコーダ42のリセット端子にリセット信号を供給すればよい。これによって、FECデコーダ42全体の中から制限されたデコーダのみ動いているようになり、電力の節約ができる。
FECデコーダ42は、FECデコード制御部44からの誤り訂正処理の有効/停止の設定切り替え信号を受けて、誤り訂正処理が「停止」に設定された場合には、その誤り訂正処理動作を止め、FECデコーダに内蔵されるデータ保持回路を使って一定時間の遅延処理のみ実施させる。
In order to instruct “stop”, the supply of the clock pulse signal supplied to the clock terminal of each
When the error correction processing is set to “stop” in response to the error correction processing valid / stop setting switching signal from the FEC
このようにして、「停止」に設定されたFECデコーダ42で所定時間保持したFECフレームをFECデコーダ42から出力するので、結合スイッチ回路43で結合されたシリアルデータにおいて各FECフレームの配列・順序・遅延は保持され、リンク状態を保持することができる。
本発明の実施の形態では、局側装置OLTは、宅側装置ONUの特定のFECデコーダのみを動作させるので、局側装置OLTは宅側装置ONUのFECデコーダの数を予め知っている必要がある。
In this way, since the FEC frame held for a predetermined time by the
In the embodiment of the present invention, since the station side apparatus OLT operates only a specific FEC decoder of the home side apparatus ONU, the station side apparatus OLT needs to know the number of FEC decoders of the home side apparatus ONU in advance. is there.
そのためには、(1)宅側装置ONUのFECデコーダの数がシステム上で予め決められていて、その数が局側装置OLTのメモリの中に設定されている場合と、(2)局側装置OLTにとって宅側装置ONUのFECデコーダ数が不明である場合とがある。後者(2)の場合、局側装置OLTは宅側装置ONUとの通信を確立させて、各宅側装置ONUにFECデコーダ数を申告させる必要がある。 For this purpose, (1) the number of FEC decoders of the home device ONU is predetermined in the system and the number is set in the memory of the station device OLT; and (2) the station side In some cases, the number of FEC decoders of the home device ONU is unknown to the device OLT. In the case of the latter (2), the station side device OLT needs to establish communication with the home side device ONU and report the number of FEC decoders to each home side device ONU.
まず、宅側装置ONUのFECデコーダの数がシステム上で予め決められている場合の通信確立手順とその後の通信手順を説明する。
この手順では、局側装置OLTは、あらかじめ規定されている宅側装置ONUごとのFECデコーダ数mを、カウンタ管理部33に登録している。
局側装置OLTは、振分けスイッチ回路36をサイクリックに切換えることにより、各エンコーダ37を切換える。
First, a communication establishment procedure and a subsequent communication procedure when the number of FEC decoders of the home device ONU is predetermined on the system will be described.
In this procedure, the station-side apparatus OLT registers the number of FEC decoders m for each home-side apparatus ONU specified in the
The station side device OLT switches each encoder 37 by switching the
局側装置OLTは、カウンタ管理部33に対し、「基準番号」を最初a番目(例えばa=1)に設定する。「基準番号」とは、複数あるエンコーダのうち何番目のエンコーダに切換えたときに、ディスカバリフレームを載せて、宅側装置ONUに送信するか、のタイミングを決めるその番号をいう。
局側装置OLTの制御フレーム生成部32は、その宅側装置ONU宛のディスカバリフレームを生成し、パケット用バッファ35に記憶させる。
The station side apparatus OLT first sets the “reference number” to the
The
カウンタ管理部33では、振分けスイッチ回路36が切換えごとに送ってくるカウントアップの信号により、各宅側装置ONU宛のフレームのカウンタ値をインクリメントする。この例で言えば、ある宅側装置ONUのFECデコーダ数はm個であるとすれば、1からmまで時間スロットのカウントを行う。
スケジューラ部34では、カウンタ値が「基準番号」すなわちa番目になれば、パケット用バッファ35の宅側装置ONU1宛のディスカバリフレームを送信する。そして、ディスカバリフレームを送信した後、その送信時のFECエンコーダ37、すなわち宅側装置ONUに対してどの時間スロットのFECフレームで送信したかを記憶する。
The
When the counter value becomes the “reference number”, that is, the a-th, the
宅側装置ONUは、通信確立していないアイドル状態においては64ByteのMPCPフレームの受信待ち状態なので、m個のFECデコーダ42のうち、任意の1個だけ起動しておく。すなわちその一個のFECデコーダのみ、誤り訂正処理を有効とし、他のFECデコーダ42には、誤り訂正処理の停止の設定信号を送り、誤り訂正動作を止める。
宅側装置ONUは、m個のFECデコーダ42のうち起動しておくFECデコーダをどれにするか固定していない。したがって一番目とは限らない(一番目であってもよい)。
Since the home apparatus ONU is in a standby state for receiving a 64-byte MPCP frame in an idle state where communication has not been established, only one of the m
The home apparatus ONU does not fix which one of the m
「固定していない」理由は、もしアイドル状態において各宅側装置ONUが全て同じFECデコーダ、例えば一番目のFECデコーダしか動作させていない場合、局側装置OLTから送信できるタイミングが一番目に限られてしまう。すると、局側装置OLTから送信できるタイミングが、1/(宅側装置ONUの数*M)となってしまい、MPCPフレーム、制御フレーム、データフレームを送信できる速度がそれだけ低下してしまうからである。 The reason for “not fixed” is that if each home-side apparatus ONU operates only the same FEC decoder, for example, the first FEC decoder in the idle state, the timing that can be transmitted from the station-side apparatus OLT is limited to the first. It will be. Then, the timing that can be transmitted from the station side device OLT is 1 / (number of home side devices ONU * M), and the speed at which the MPCP frame, the control frame, and the data frame can be transmitted decreases accordingly. .
そこで各宅側装置ONUは、動作させるFECデコーダの番号が分散するように、例えば乱数を用いて、誤り訂正処理のために稼動しているFECデコーダの指定をすることが好ましい。
宅側装置ONUは、FECデコード制御部44にてフレーム期間ごとに振分けスイッチ回路41を1〜mまで切換えながらディスカバリフレームの受信を待つ。宅側装置ONUのFECデコード制御部44は、FECフレームごとにカウンタアップするカウンタを持っている。
Therefore, it is preferable that each home-side apparatus ONU designates the FEC decoder operating for error correction processing using, for example, random numbers so that the numbers of FEC decoders to be operated are distributed.
The home apparatus ONU waits for reception of a discovery frame while switching the
稼動しているFECデコーダ42がディスカバリフレームを受信すると、ディスカバリフレームの復号処理を行う。宅側装置ONUは、FECデコーダ32においてこのディスカバリフレームを受信処理して、上りリンクを用いて応答する。
局側装置OLTは、宅側装置ONUから応答があれば、その基準番号に該当する時間スロットのFECフレームが有効であることが分かるので、そのFECフレームの時間スロットを例えば“a“と確定させて、カウンタ管理部33に記憶する。
When the operating
If there is a response from the home apparatus ONU, the station side apparatus OLT knows that the FEC frame of the time slot corresponding to the reference number is valid, so that the time slot of the FEC frame is determined as “a”, for example. And stored in the
もしディスカバリフレームを送信しても、反応がなければ、次は基準番号”a+1”の時間スロットでディスカバリフレームを送信し、応答を待つという処理を、m回まで繰り返す。
このようにして、局側装置OLTは、宅側装置ONUにおいて稼動しているFECデコーダを特定することができ、ディスカバリフレームを送信することができる。
If there is no response even if the discovery frame is transmitted, the process of transmitting the discovery frame in the time slot of the reference number “a + 1” and waiting for a response is repeated up to m times.
In this way, the station side device OLT can identify the FEC decoder operating in the home side device ONU and can transmit a discovery frame.
ここで図7は、局側装置OLTにおける各状態間の遷移図を示す。局側装置OLTは、音声データなど情報量の少ないデータを送るときにはアイドル状態から低レート状態へ切換える(i)。画像データなど情報量の多いデータを送るときにはアイドル状態から通常状態へ切換える(ii)。低レート状態で画像データなど情報量の多いデータを送るときには通常状態へ切換える(iii)。低レート状態で一定期間、データの送信がないときは、アイドル状態へ切換える(iv)。通常状態で一定期間、データの送信がないときは、アイドル状態へ切換える(v)。通常状態で音声データなど情報量の少ないデータを送るときには低レート状態へ切換える(vi)。 Here, FIG. 7 shows a transition diagram between the states in the station-side apparatus OLT. The station apparatus OLT switches from the idle state to the low rate state when sending data with a small amount of information such as voice data (i). When sending data having a large amount of information such as image data, the idle state is switched to the normal state (ii). When data with a large amount of information such as image data is sent in the low rate state, the state is switched to the normal state (iii). When no data is transmitted for a certain period in the low rate state, the state is switched to the idle state (iv). When no data is transmitted for a certain period in the normal state, the state is switched to the idle state (v). When sending data with a small amount of information such as voice data in the normal state, the mode is switched to the low rate state (vi).
宅側装置ONUから応答があり、制御リンクが確立した後は、局側装置OLTは、ユーザデータを送信する場合、データ伝送速度に応じて低レート通信又は通常通信を決定する。そしてカウンタ管理部33に決定した通信状態を設定し、宅側装置ONUに対しても、その状態設定を要求する。
局側装置OLTのスケジューラ34は、低レート/通常の中から決定された状態に応じて、必要なフレームのみにデータを載せて、送信する。
After receiving a response from the home apparatus ONU and establishing the control link, the station apparatus OLT determines low rate communication or normal communication according to the data transmission speed when transmitting user data. Then, the determined communication state is set in the
The
宅側装置ONUの制御部は、局側装置OLTからの制御フレームで低レート/通常の状態切り替えが指定されれば、それに応じて自局の状態を切り替える。
(a)低レート状態であれば、局側装置OLTは、カウンタが例えば1と2の値をとる時間スロットでエンコーダを動作させる。1番目のエンコーダは制御フレームの処理のためであり、2番目のエンコーダはデータ処理のためである。例えば図8に示すように、スケジューラ部では、カウンタ値が1番目とその次の2番目のタイミングにてフレームを送信する。宅側装置ONUは、データを受信したときに誤り訂正不要なFECデコーダ(上の例で言えば1番目と2番目以外)は動作させない。宅側装置ONUの動作していないFECデコーダでは、誤り訂正を行ったのと同じタイミングでデータを後段に出力する。
If the low-rate / normal state switching is designated in the control frame from the station-side device OLT, the control unit of the home-side device ONU switches the state of the own station accordingly.
(A) In the low rate state, the station side device OLT operates the encoder in a time slot in which the counter takes values of 1 and 2, for example. The first encoder is for processing control frames, and the second encoder is for data processing. For example, as shown in FIG. 8, the scheduler unit transmits a frame at the timing when the counter value is the first and the second timing after that. The home apparatus ONU does not operate FEC decoders (other than the first and second in the above example) that do not require error correction when receiving data. The FEC decoder in which the home apparatus ONU is not operating outputs data to the subsequent stage at the same timing as the error correction.
(b)状態が通常通信状態であれば、宅側装置ONUは、全てのFECデコーダを動作させる。
宅側装置ONUは、(a)や(b)の状態において、下りのデータフレームを一定時間受信しなかったら、アイドリング状態に入ることができると判断し、所定のFECデコーダ以外のFECデコーダを止め、局側装置OLTに通知する。これにより局側装置OLT、宅側装置ONUはアイドリング状態に入る。局側装置OLTは、新たに通信を確立したいときは、ディスカバリフレームを、基準番号を繰り下げながら送信し応答を待つという、前述した処理を再度行う。
(B) If the state is a normal communication state, the home apparatus ONU operates all the FEC decoders.
In the state (a) or (b), the home device ONU determines that it can enter the idling state if it does not receive a downstream data frame for a certain period of time, and stops the FEC decoder other than the predetermined FEC decoder. , Notify the station side device OLT. As a result, the station side device OLT and the home side device ONU enter an idling state. When it is desired to newly establish communication, the station-side apparatus OLT performs the above-described process of transmitting a discovery frame while decrementing the reference number and waiting for a response.
今までの動作例では、局側装置OLTは、mサイクルに一度、制御フレームを送信するという動作をしていたが、m以外のサイクルに一度、送信するという動作をすることも可能である。
図8の例であれば宅側装置ONUのFECデコーダの数mが8であり、8回に一度制御フレームを送信していたが、その整数倍である16回に一度、24回に一度などに制御フレームを送信しても良い。
In the operation examples so far, the station-side apparatus OLT has been operated to transmit a control frame once every m cycles, but can also be operated to transmit once every cycle other than m.
In the example of FIG. 8, the number m of the FEC decoders of the home-side apparatus ONU is 8, and the control frame is transmitted once every 8 times, but once every 16 times that is an integer multiple, once every 24 times, etc. A control frame may be transmitted.
また、制御フレームを送信する周期は、物理的なFECデコーダの数mの整数倍とも限らない。図9は、宅側装置ONUのFECデコーダの物理的な数mとは無関係に「任意の周期L」に一度、制御フレームを送信する例を示す。ただし局側装置OLT、宅側装置ONUともに、「周期L」を知っている必要がある。この図9の例では、局側装置OLTは、5フレームに一度、制御フレームを送信している。 Further, the cycle for transmitting the control frame is not limited to an integer multiple of the number m of physical FEC decoders. FIG. 9 shows an example in which a control frame is transmitted once every “arbitrary period L” irrespective of the physical number m of the FEC decoder of the home-side apparatus ONU. However, both the station side device OLT and the home side device ONU need to know the “cycle L”. In the example of FIG. 9, the station side device OLT transmits a control frame once every five frames.
宅側装置ONUのFECデコード制御部44は、局側装置OLTからの制御フレームでアイドル/低レート/通常と3種類の状態切り替えが指定されていれば、それに応じて切り替える。局側装置OLTのスケジューラ部では、アイドル/低レート/通常と3種類の状態に応じて、必要なフレームのみにデータを載せて、送信する。
(c)アイドル状態であれば、局側装置OLTは、宅側装置ONUに、Lの倍数(これをxLと書く。xは1以上の整数)番目以外のFECデコーダに対し消費電力がかかる誤り訂正を行わないように制御信号を送信する。xL番目に該当するFECデコーダは、L=mという前述した実施例を除き、物理的には固定されない。宅側装置ONUは、稼動する1個のFECデコーダ以外のFECデコーダに対して消費電力がかかる誤り訂正を行わせない。宅側装置ONUのデコード動作をしないFECデコーダは、前述したのと同様、誤り訂正を行ったのとおなじタイミングでデータを後段に出力する。
The FEC
(C) If it is in the idle state, the station side device OLT causes the home side device ONU to consume power for FEC decoders other than L multiples (this is written as xL, where x is an integer of 1 or more). A control signal is transmitted so that correction is not performed. The FEC decoder corresponding to the xLth is not physically fixed except in the above-described embodiment where L = m. The home apparatus ONU does not perform error correction that consumes power to FEC decoders other than one FEC decoder that is operating. The FEC decoder that does not perform the decoding operation of the home-side apparatus ONU outputs data to the subsequent stage at the same timing as the error correction as described above.
以下、このアイドル状態において、制御フレームを送信して通信を確立する例を説明する。局側装置OLTは、アイドル時、カウンタ管理部33に対し、「基準番号」をL回のうち最初からa番目に設定する。例えばa=1である。
スケジューラ部では、各L回のうちa番目の時間スロットになればデータを送信する。それとともに、カウンタ管理部33では、振分けスイッチ回路36が切換えごとに送ってくるカウントアップの信号により、各宅側装置ONUに対するカウンタ値をインクリメントする。このように1からLまでの周期で時間スロットのカウントが行われる。そして、ディスカバリフレームを送信するときに、そのときどのFECフレームで送信したかを記憶する。
Hereinafter, an example in which communication is established by transmitting a control frame in this idle state will be described. The station side device OLT sets the “reference number” to the
The scheduler unit transmits data when the a-th time slot is reached in each L times. At the same time, the
宅側装置ONUは、m個のFECデコーダ42をLごとに区切って(L=5の場合図9参照)、L個のFECデコーダ42のうち1個のFECデコーダのみその誤り訂正処理を有効とする。宅側装置ONUは、FECデコード制御部44にて振分けスイッチ回路41を切換えながらディスカバリフレームの受信を待つ。
稼動しているFECデコーダ42がディスカバリフレームを受信すると、ディスカバリフレームの復号処理を行い、上りリンクを用いて応答する。
The home apparatus ONU divides the
When the operating
局側装置OLTは、宅側装置ONU応答があれば、その応答時に該当するFECフレームが有効であるので、その宅側装置ONUのFECデコーダの時間スロットをヒットしたタイミングに確定させて、記憶する。
もしディスカバリフレームを送信しても、反応がなければ、次の時間スロット“a+1”でディスカバリフレームを送信し、応答を待つという処理を、L番目まで繰り返す。
If there is a home-side device ONU response, the station-side device OLT determines that the time slot of the FEC decoder of the home-side device ONU is hit and stores it because the corresponding FEC frame is valid. .
If there is no response even if the discovery frame is transmitted, the process of transmitting the discovery frame in the next time slot “a + 1” and waiting for a response is repeated until the Lth.
(d)通信状態が低レート状態であれば、局側装置OLTは、宅側装置ONUに、カウンタが例えばxL回目と(xL+1)回目の値をとる時にFECデコーダを動作させる。例えばL=5の場合、5番目と6番目、10番目と11番目などである(図9参照)。この場合も、xL回目と(xL+1)回目に該当するFECデコーダは、原則として物理的に固定されない。宅側装置ONUは、データを受信したときに誤り訂正不要なFECデコーダは動かさない。宅側装置ONUの動作していないFECデコーダでは、誤り訂正を行ったのと同じタイミングで後段に出力する。 (D) If the communication state is the low rate state, the station side device OLT causes the home side device ONU to operate the FEC decoder when the counter takes, for example, the xLth and (xL + 1) th values. For example, when L = 5, the fifth, sixth, tenth, eleventh, etc. (see FIG. 9). Also in this case, the FEC decoders corresponding to the xLth and (xL + 1) th times are not physically fixed in principle. The home apparatus ONU does not move the FEC decoder that does not require error correction when receiving data. The FEC decoder in which the home-side apparatus ONU is not operating outputs to the subsequent stage at the same timing as the error correction.
(e)通常通信状態であれば、宅側装置ONUは、全てのFECデコーダを動作させる。
以上のようにこの実施例では、宅側装置ONUの物理的なFECデコーダ数にかかわらず、データを送る間隔Lを増やしたり・減らしたりできるため、宅側装置ONUごとに数の異なるFECデコーダを持つシステムにも好適である。
(E) In the normal communication state, the home apparatus ONU operates all the FEC decoders.
As described above, in this embodiment, the data transmission interval L can be increased / decreased regardless of the number of physical FEC decoders of the home device ONU. Therefore, different FEC decoders are provided for each home device ONU. It is also suitable for the system that has it.
次に宅側装置ONUは局側装置OLTに対して自局のFECデコーダ数を通知する場合の動作を説明する。最初のシステム起動時又は決められた時間などに、宅側装置ONUは全FECデコーダを動作させ、局側装置OLTはディスカバリフレームを送信し、宅側装置ONUとの通信を確立させる。その後、当該宅側装置ONUは局側装置OLTに対して自局のFECデコーダ数を通知する。局側装置OLTは、宅側装置ONUからの通知により、カウンタ管理部33に当該宅側装置ONUのFECデコーダ数を登録する。
Next, the operation when the home apparatus ONU notifies the station apparatus OLT of the number of FEC decoders of its own station will be described. At the time of initial system startup or at a predetermined time, the home side apparatus ONU operates all the FEC decoders, and the station side apparatus OLT transmits a discovery frame to establish communication with the home side apparatus ONU. Thereafter, the home apparatus ONU notifies the station apparatus OLT of the number of FEC decoders of the own station. The station side device OLT registers the number of FEC decoders of the home side device ONU in the
局側装置OLTのスケジューラ34は、通信内容やデータ伝送速度に応じて低レート/通常と3種類の状態のいずれかを設定し、その状態に応じて宅側装置ONUで動作させるFECデコーダを指定し、必要なフレームのみにデータを載せて送信する。
その後の手順は前述した(a),(b)と同様である。
前記動作例(a),(b)では、局側装置OLTは、宅側装置ONUのFECデコーダの数mの通知を受けて、mサイクルに一度、制御フレームを送信するという動作をしていたが、mとは限らない数であるLサイクルに一度、制御フレームを送信するという動作も可能である。その後の手順は前述した(c)〜(e)と同様である。
The
The subsequent procedure is the same as (a) and (b) described above.
In the operation examples (a) and (b), the station side device OLT receives the notification of the number m of FEC decoders of the home side device ONU and operates to transmit a control frame once every m cycles. However, an operation of transmitting a control frame once in L cycles, which is not necessarily m, is also possible. The subsequent procedure is the same as (c) to (e) described above.
以上のように、宅側装置は、送信される通信内容又は送信するデータ伝送速度などに応じた数のFECデコーダを動作させることができるので、宅側装置において消費電力を抑えることができる。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、局側装置OLTは、データ伝送速度に応じてアイドル/低レート/通常と3種類の状態のいずれかを設定していたが、状態の数は3種類とは限らない。2種類あるいはもっと細かく4以上の種類を規定しても良い。その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
As described above, the home-side apparatus can operate a number of FEC decoders according to the content of communication to be transmitted or the data transmission speed to be transmitted, so that power consumption can be suppressed in the home-side apparatus.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments. For example, the station-side apparatus OLT sets one of three states, idle / low rate / normal, depending on the data transmission speed, but the number of states is not limited to three. Two types or more than four types may be defined. In addition, various modifications can be made within the scope of the present invention.
11 MAC送信部
12 64B/66B変換部
13 スクランブラ部
14 FEC符号部
15 電気・光変換部
21 光・電気変換部
22 FEC復号部
23 デスクランブラ部
24 66B/64B変換部
25 MAC受信部
31 通信内容判別部
32 制御フレーム生成部
33 カウンタ管理部
34 データ送信スケジューラ
35 パケット用バッファ
36 振分けスイッチ回路
37 FECエンコーダ
38 結合スイッチ回路
41 振分けスイッチ回路
42 FECデコーダ
43 結合スイッチ回路
44 FECデコード制御部
11
Claims (13)
前記局側装置は、複数の誤り訂正符号付きフレームを時間スロットごとに分割して前記宅側装置に送信する送信手段を備え、
前記宅側装置は、誤り訂正符号デコーダを動作させる時間スロットを設定する時間スロット設定手段を備え、
前記局側装置の送信手段は、前記宅側装置に対して、当該前記宅側装置が誤り訂正符号デコーダを動作させている時間スロットに対応する誤り訂正符号付きフレームにデータを載せて送信する、通信システム。 A communication system for performing communication between a station side device and a home side device,
The station-side device includes a transmission unit that divides a plurality of frames with error correction codes into time slots and transmits the frames to the home-side device,
The home-side apparatus comprises time slot setting means for setting a time slot for operating an error correction code decoder,
The transmission unit of the station side device transmits data to the home side device by placing data in a frame with an error correction code corresponding to a time slot in which the home side device operates the error correction code decoder. Communications system.
前記局側装置と前記宅側装置との通信の確立前に、前記宅側装置は一部の所定の誤り訂正符号デコーダを動作させ、前記局側装置は、前記宅側装置との通信を確立するためのデータを含む誤り訂正符号付きフレームを、1番目の時間スロットからm番目までの時間スロットまで送信し、前記宅側装置から応答のあった時間スロットを用いて通信を行うものである請求項1又は請求項2記載の通信システム。 The station side device further comprises storage means for storing the number m of the error correction code decoders provided in the home side device,
Before establishing communication between the station side device and the home side device, the home side device operates some predetermined error correction code decoders, and the station side device establishes communication with the home side device. An error correction code-added frame including data to be transmitted is transmitted from the first time slot to the m-th time slot, and communication is performed using the time slot in which the home device responds. The communication system according to claim 1 or 2.
前記宅側装置が動作させる誤り訂正符号デコーダの、局側装置から見たスロットの位置は、前記宅側装置ごとに統一されていないで分散している請求項6記載の通信システム。 A plurality of the home side devices exist in the communication system,
7. The communication system according to claim 6, wherein the positions of the slots of the error correction code decoder operated by the home side device as seen from the station side device are not unified for each home side device.
前記宅側装置に対して、当該前記宅側装置が動作させている誤り訂正符号デコーダに対応する時間スロットの誤り訂正符号付きフレームにデータを載せて送信するデータ送信手段とを備える局側装置。 A station-side device that is used for communication with a home-side device and divides a plurality of frames with error correction codes into time slots and transmits the frames to the home-side device,
A station-side apparatus comprising: data transmission means for transmitting data on a frame with an error correction code in a time slot corresponding to an error correction code decoder operated by the house-side apparatus.
誤り訂正符号デコーダを動作させる時間スロットを設定する時間スロット設定手段を備える、宅側装置。 A home-side device that is used for communication with a station-side device and receives a plurality of error correction code-added frames sent from the station-side device for each time slot,
A home-side apparatus comprising time slot setting means for setting a time slot for operating an error correction code decoder.
前記宅側装置は、誤り訂正符号デコーダを動作させる時間スロットを設定し、
前記局側装置は、前記宅側装置に対して、当該前記宅側装置が誤り訂正符号デコーダを動作させている時間スロットに対応する誤り訂正符号付きフレームにデータを載せて送信する、通信方法。 A communication method in which a plurality of frames with error correction codes are divided into time slots and transmitted to a home side device from a station side device,
The home device sets a time slot for operating the error correction code decoder,
A communication method in which the station side device transmits data to a frame with an error correction code corresponding to a time slot in which the home side device operates an error correction code decoder to the home side device.
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| JP2009158840A JP2011015278A (en) | 2009-07-03 | 2009-07-03 | Communication system, optical line terminal and optical network unit, and communication method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8935566B2 (en) | 2011-08-05 | 2015-01-13 | Fujitsu Limited | Plug-in card storage device and error correction control method thereof |
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2009
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