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JP2012019264A - Communication system and communication device - Google Patents

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JP2012019264A
JP2012019264A JP2010153793A JP2010153793A JP2012019264A JP 2012019264 A JP2012019264 A JP 2012019264A JP 2010153793 A JP2010153793 A JP 2010153793A JP 2010153793 A JP2010153793 A JP 2010153793A JP 2012019264 A JP2012019264 A JP 2012019264A
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JP
Japan
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onu
optical
olt
signal
downstream
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Pending
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JP2010153793A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Tsuchiya
明彦 土屋
Mao Niibe
真央 新部
Masahiko Mizutani
昌彦 水谷
Yusuke Yajima
祐輔 矢島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

【課題】従来の光受信器を用いて、OLTとONUとの通信距離が特定の範囲以上に分散するPONを構成する場合に、OLTと遠隔ONUとで通信するために必要な光強度を持つ信号を近傍ONUが受信した際に、光強度が大きすぎてONU受信器の故障につながるという点が問題となる。
【解決手段】ONUにて下り信号の光強度を測定し、光受信器へ光信号が入力される手前に可変ATTを備え、光強度を減衰させる。これによりOLTから各ONUまでの経路距離に応じて変化する下り信号の光強度をONUの光受信器入力前に適切な光強度となるように調節することができる。また、ONUから上り信号を発光する場合には、下り光信号を受信する際の減衰量設定を参照して光送信器から発光する光信号を可変ATTにて減衰させ、OLTに届く経路距離に応じて適切な光強度となるようにONUで調整する。
【選択図】図1
When a PON in which a communication distance between an OLT and an ONU is dispersed over a specific range is configured using a conventional optical receiver, the optical intensity required for communication between the OLT and a remote ONU is obtained. When a signal is received by a nearby ONU, the problem is that the light intensity is too high, leading to failure of the ONU receiver.
The optical intensity of a downstream signal is measured by an ONU, and a variable ATT is provided before the optical signal is input to the optical receiver to attenuate the optical intensity. As a result, the light intensity of the downstream signal that changes in accordance with the path distance from the OLT to each ONU can be adjusted so that it becomes an appropriate light intensity before being input to the optical receiver of the ONU. In addition, when the upstream signal is emitted from the ONU, the optical signal emitted from the optical transmitter is attenuated by the variable ATT with reference to the attenuation setting when the downstream optical signal is received, and the path distance reaching the OLT is set. Accordingly, the ONU is adjusted so as to obtain an appropriate light intensity.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、通信システムおよび通信装置に係り、特に通信装置が光伝送回線の一部を共有する通信システムおよび通信装置に関する。   The present invention relates to a communication system and a communication device, and more particularly to a communication system and a communication device in which the communication device shares a part of an optical transmission line.

PON(Passive Optical Network)は、加入者収容装置(以下、OLT;Optical Line Terminalと称する)と加入者装置(以下、ONU;Optical Network Unitと称する)との間で、光信号を光ファイバと光スプリッタを用いて分岐および多重することによって送受信するシステムである。ITU−T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)勧告G.984.3(非特許文献1)にて規定されるG−PON(Gigabit-PON)は、上り下りで異なる波長を使い、局に置かれる収容局(OLT)と各ユーザに置かれるONU間の通信は、各ONUに対して信号通信時間を割り当てるTDM(Time Division Multiplexing)方式で信号の通信を行なう方式である。G−PONのフィールドへの導入は、2006年頃から開始され、主に北米、EUを中心にアクセス網への導入が進められている。   The PON (Passive Optical Network) transmits optical signals between a subscriber accommodation device (hereinafter referred to as OLT; Optical Line Terminal) and a subscriber device (hereinafter referred to as ONU; Optical Network Unit). This is a system for transmitting and receiving by branching and multiplexing using a splitter. G-PON (Gigabit-PON) defined in ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) Recommendation G.984.3 (Non-Patent Document 1) is placed in a station using different wavelengths in upstream and downstream. The communication between the accommodation station (OLT) and the ONUs placed in each user is a system in which signals are communicated by a TDM (Time Division Multiplexing) system in which signal communication time is assigned to each ONU. Introduction of G-PON into the field started around 2006, and introduction into access networks is being promoted mainly in North America and the EU.

一般家庭の加入者(通信網ユーザ)がインターネットへアクセスし、情報収集や社会生活のための通信を行なう機会が増えるにつれ、通信網の整備、とりわけ、加入者を通信網へ接続するアクセス網提供サービスの充実が求められてきている。すなわち、通信網を提供するキャリアは、アクセス回線のユーザ数増加に伴い、局毎の収容ユーザ数を増やすための追加投資を迫られている。ユーザ数を増やすための方法としては、アクセス網に用いるPONそのものを追加導入すること、すなわちOLTを追加する方法、およびPONシステム毎の収容ユーザ数、すなわち収容ONU数を拡張する方法が考えられる。ここで、PONは、帯域制御等複雑なシステムの制御および収容するONUの管理を全てOLTが実施する構成が一般的である。したがって、OLTは、ONUよりも遥かに高価である。また光ファイバを新たに敷設するためのコストは、キャリアにとって大きな支出を生む。以上から、OLTあたりの収容ONU数を拡大することが望ましい解決方法となる。   As general household subscribers (communication network users) gain access to the Internet and collect information and communicate for social life, the development of the communication network, especially the provision of an access network that connects subscribers to the communication network Improvement of service has been demanded. That is, carriers that provide a communication network are required to make additional investments to increase the number of users accommodated in each station as the number of users on the access line increases. As a method for increasing the number of users, there can be considered a method of additionally introducing a PON itself used for an access network, that is, a method of adding an OLT, and a method of expanding the number of accommodated users for each PON system, that is, the number of accommodated ONUs. Here, the PON generally has a configuration in which the OLT performs all control of complicated systems such as bandwidth control and management of ONUs to be accommodated. OLT is therefore much more expensive than ONU. Also, the cost of laying a new optical fiber creates a great expense for the carrier. From the above, it is a desirable solution to increase the number of accommodated ONUs per OLT.

そこで通信距離を延長する方法が一つの具体策として考えられている。PON区間の通信距離が伸びることにより、他のOLTに収容していたONUを1つの同じOLTに集約することも可能となる。また1つのOLTに収容可能なONUの距離的な分散範囲が広がると、ONUの配置に対する自由度が広がる。この結果、通信キャリアにとっても、地域に合わせた効率的なファイバ敷設が可能である。   Therefore, a method of extending the communication distance is considered as one specific measure. By extending the communication distance in the PON section, it becomes possible to consolidate ONUs accommodated in other OLTs into one same OLT. In addition, when the range of dispersion of ONUs that can be accommodated in one OLT increases, the degree of freedom with respect to the arrangement of ONUs increases. As a result, it is possible for the communication carrier to efficiently lay the fiber according to the region.

現在のデバイス技術を用いると、G−PONにおける実用可能な構成は通信区間が最大20km、分岐数(OLTと接続できるONU数)が最大で64とされている。通信距離の上限を決定する要因には、分岐数の設定値や、OLT/ONUの受光デバイスにおける実現可能なダイナミックレンジの制限などがある。   Using the current device technology, a practical configuration in G-PON has a maximum communication section of 20 km and a maximum number of branches (number of ONUs that can be connected to the OLT) of 64. Factors that determine the upper limit of the communication distance include the setting value of the number of branches and the limit of the dynamic range that can be realized in the light receiving device of the OLT / ONU.

特許文献1は、光終端装置(ONU)に接続されたビデオ光受信器の前段に可変光アッテネータを設け、ビデオ光受信器の入力が適切なパワーとなるように制御装置で可変光アッテネータの光減衰量を制御する技術を開示している。   In Patent Document 1, a variable optical attenuator is provided in a preceding stage of a video optical receiver connected to an optical termination unit (ONU), and the control apparatus controls the light of the variable optical attenuator so that the input of the video optical receiver has an appropriate power. A technique for controlling the amount of attenuation is disclosed.

特開2007−053647号公報JP 2007-053647 A

ITU−T Recommendation G.984.3ITU-T Recommendation G.984.3 ITU−T Recommendation G.984.6ITU-T Recommendation G.984.6

PON区間を延長する方法として、OLTの下り信号送信用光レーザに光増幅器を適用して光パワーを増大させる方法およびPON区間にReach Extender(RE)と呼ばれる光増幅器(光信号中継装置)を備えることで通信距離を延長する方法がある(非特許文献2)。   As a method for extending the PON section, a method for increasing optical power by applying an optical amplifier to an optical laser for OLT downlink signal transmission and an optical amplifier (optical signal repeater) called a Reach Extender (RE) are provided in the PON section. Thus, there is a method for extending the communication distance (Non-Patent Document 2).

光増幅器を導入することで、従来のPONよりも通信距離が延長され、遠隔地に存在する加入者ONUも同じOLTに収容することができる。この結果、ONUの収容数が増加し、収容効率も向上する。また、OLTとONUの通信距離が延長され、ONUとONU間の分布範囲が広がる。この結果、距離に制限されて配置を余儀なくされていたOLTも減らすことができる。すなわち、局舎に設置されるOLT数の削減にもつながる。   By introducing the optical amplifier, the communication distance is extended as compared with the conventional PON, and the subscriber ONU existing in a remote place can be accommodated in the same OLT. As a result, the number of ONUs to be accommodated is increased and the accommodation efficiency is also improved. In addition, the communication distance between the OLT and the ONU is extended, and the distribution range between the ONU and the ONU is widened. As a result, it is possible to reduce the OLT that is forced to be placed by being limited by the distance. That is, it leads to reduction of the number of OLTs installed in the station building.

しかし、その一方でONU分布の拡大により、OLTからONUへ送出される下り信号の強度が、OLTに対する最近接ONUと最遠隔ONUとで大きく異なる現象が生じる。この結果、受光デバイスの受光感度の許容範囲を超過し、最近端のONUの受光デバイスの破壊につながる可能性がある。   However, on the other hand, due to the expansion of the ONU distribution, a phenomenon occurs in which the strength of the downstream signal transmitted from the OLT to the ONU differs greatly between the nearest ONU and the remote ONU with respect to the OLT. As a result, the allowable range of the light receiving sensitivity of the light receiving device may be exceeded, leading to the destruction of the light receiving device of the nearest ONU.

スプリッタによる分岐箇所が1ヶ所の場合、ONUが受信する信号強度は、ファイバの距離差分だけの損失となり光強度差分はそれほど大きく無い。ところが、複数段のスプリッタで構成されるPONの場合、光信号が個々のONUへ到達するまでの間に通過するスプリッタ数によってONUが受信する下り信号の光強度は大きく異なる。   When there is only one branching point by the splitter, the signal intensity received by the ONU is a loss of only the fiber distance difference, and the light intensity difference is not so large. However, in the case of a PON composed of a plurality of stages of splitters, the light intensity of the downstream signal received by the ONU varies greatly depending on the number of splitters that pass until the optical signal reaches each ONU.

つまり、ONU分布を拡大するには、ONUの光受信デバイスに対し、従来のPON向けONUの光受信デバイスよりも広いダイナミックレンジが必要となる。しかし、光受信デバイスのダイナミックレンジを短期間で大幅に拡大することは技術的に困難である。また、一般的に高コスト化につながる。そのため、ダイナミックレンジの広い光受信デバイスを全てのONUに搭載することは、開発/導入コストの観点から実現性が低いと考えられる。さらに、PON導入コストを低減するという観点から、一般的には全てのONUが同一の性能を備えることが求められる。   That is, in order to expand the ONU distribution, a wider dynamic range is required for the ONU optical receiving device than for the conventional ONU optical receiving device for PON. However, it is technically difficult to greatly expand the dynamic range of the optical receiving device in a short period of time. Moreover, generally it leads to high cost. Therefore, mounting an optical receiving device with a wide dynamic range in all ONUs is considered to be less feasible from the viewpoint of development / introduction costs. Furthermore, from the viewpoint of reducing the PON introduction cost, it is generally required that all ONUs have the same performance.

本発明は、光増幅中継装置を挟まずにOLTとONU間での通信距離の延長を提供しつつ、同一性能のONUを用いて、ONUの分散範囲を拡張するための手段を提供する。また、従来のPONに具備される機能を大きく変更することなく、一つ一つの性能が等しいONUで受光強度超過等による光受信器の故障を防ぐ仕組みを提供する。   The present invention provides means for extending the dispersion range of ONUs using ONUs having the same performance while providing an extension of the communication distance between the OLT and the ONU without interposing the optical amplification repeater. In addition, the present invention provides a mechanism for preventing failure of an optical receiver due to excess received light intensity, etc., with ONUs having the same performance without changing the functions provided in the conventional PON.

上記課題を解決するために、本発明の光通信システムは、以下のような構成とする。実施例では、効果を明確に示すために具体的な数値を用いて説明を行なうが、本発明を実施するにあたり、これらの数値に対する制限を与える必要性を示すものではない。本発明の本質はこれらの数値例により何らの影響も受けない。   In order to solve the above problems, the optical communication system of the present invention has the following configuration. In the embodiments, specific numerical values will be used to clearly show the effects, but this does not indicate the necessity of giving restrictions to these numerical values in carrying out the present invention. The essence of the present invention is not affected by these numerical examples.

OLTからONUへの下り信号の発光強度は、多段接続したスプリッタによる最大損失とファイバ長による最大距離損失(64分岐×2、60km)を合計した損失を考慮しても、ONUの最小受光条件(光強度、S/N比など)を満足できるものとする。またOLTの光モジュールは、下り信号を送信する際に、常にこの送信光強度で発光する構成とする。同様にONUからOLTへの上り信号の発光強度についても、スプリッタ損失と光ファイバ伝送損失合計した最大損失を考慮しても、OLTの最小受光感度を満足できるものとする。ONUにおいて、このような送信光強度を実現できる光モジュールを備える。またOLTと同様に、上り信号の発光強度が常に上記の条件を十分満たすことのできる発光デバイスを用いる構成とする。   The light emission intensity of the downstream signal from the OLT to the ONU is the minimum light receiving condition of the ONU (even if the total loss including the maximum loss due to the multi-stage splitter and the maximum distance loss due to the fiber length (64 branches × 2, 60 km)) is considered. Light intensity, S / N ratio, etc.). The OLT optical module always emits light with this transmitted light intensity when transmitting a downstream signal. Similarly, regarding the light emission intensity of the upstream signal from the ONU to the OLT, the minimum light receiving sensitivity of the OLT can be satisfied even when the maximum loss of the splitter loss and the optical fiber transmission loss is taken into consideration. The ONU includes an optical module that can realize such transmission light intensity. Further, similarly to the OLT, a light emitting device in which the light emission intensity of the upstream signal can always sufficiently satisfy the above condition is used.

OLTからONUへの下り信号の発光強度は、最遠端のONUに合わせた最大強度で発光する。このため、最近端のONUは受光感度の許容範囲を超過し、受光デバイスの破壊につながる。これを防ぐためにONUにVOA(Variable Optical Attenuator)等の可変ATT(Attenuator)を主信号用のO/E変換部(Optical/Electrical変換部)前に搭載し、光強度の減衰機能を持つ。VOA(可変ATT)の設定に関しては、より正確な受信光強度の測定が必要なため下り信号はTap−PD(Tap-Photo Diode)を用いて主信号用と測定用とに分岐する構成とする。これにより受信光強度に従った下りVOA設定値を決定し、主信号用のO/E変換部に入る前に減衰させ受光デバイスの破壊を防ぐ。   The light emission intensity of the downstream signal from the OLT to the ONU emits light with the maximum intensity that matches the farthest ONU. For this reason, the ONU at the nearest end exceeds the allowable range of the light receiving sensitivity, leading to destruction of the light receiving device. In order to prevent this, a variable ATT (Attenuator) such as a VOA (Variable Optical Attenuator) is mounted on the ONU before the O / E conversion unit (Optical / Electrical conversion unit) for the main signal, and has an optical intensity attenuation function. Regarding the setting of VOA (variable ATT), since it is necessary to measure the received light intensity more accurately, the downlink signal is split into a main signal and a measurement using a Tap-PD (Tap-Photo Diode). . As a result, the downstream VOA set value according to the received light intensity is determined and attenuated before entering the main signal O / E converter to prevent destruction of the light receiving device.

ONUからOLTへの上り信号の発光強度も、最近端ONUから最大強度で発光するとOLTの受光感度の許容範囲を超過する恐れがある。これを防ぐためにONUのE/O変換(Electrical/Optical変換部)後にVOAを搭載し、上り信号の発光強度を減衰させる。   The light emission intensity of the upstream signal from the ONU to the OLT may also exceed the permissible range of the light reception sensitivity of the OLT when light is emitted at the maximum intensity from the nearest ONU. In order to prevent this, the VOA is mounted after the ONU E / O conversion (Electrical / Optical conversion unit) to attenuate the emission intensity of the upstream signal.

下り受信光強度の設定が完了した後に、設定情報に基づき、上り信号を対向OLTが受信した際に同等の受光強度となるように上りのVOAの設定を行なう。すなわち、上り信号に関しては、ONUにおいて通信光強度の調整を行なう構成とする。   After the setting of the downlink received light intensity is completed, the uplink VOA is set based on the setting information so that the received light intensity is equivalent when the opposite OLT receives the uplink signal. That is, for the upstream signal, the communication light intensity is adjusted in the ONU.

上述の課題は、複数の加入者装置に接続された支線ファイバと、この支線ファイバに接続されたスプリッタと、このスプリッタと加入者収容装置とを接続する幹線ファイバと、加入者収容装置とからなる通信システムにおいて、加入者収容装置は、下り光信号を増幅する第1の光増幅器を備え、加入者装置は、第1の光増幅器によって増幅され、幹線ファイバとスプリッタと支線ファイバとによって減衰された光信号について、減衰または通過させる第1の可変光減衰器を備える通信システムにより、解決できる。   The above-described problem includes a branch fiber connected to a plurality of subscriber devices, a splitter connected to the branch fiber, a trunk fiber connecting the splitter and the subscriber accommodation device, and the subscriber accommodation device. In the communication system, the subscriber accommodation device includes a first optical amplifier that amplifies the downstream optical signal, and the subscriber device is amplified by the first optical amplifier and attenuated by the trunk fiber, the splitter, and the branch fiber. This can be solved by a communication system including a first variable optical attenuator that attenuates or passes an optical signal.

また、光ファイバに接続され、この光ファイバからの下り光信号を受信するO/E変換処理部と、このO/E変換処理部と光ファイバとの間に設けた第1の可変光減衰器と、下り光信号の強度を測定する光強度測定部と、この光強度測定部が測定した下り光信号強度に基づいて第1の可変光減衰器が下り光信号に与える減衰量を制御する制御部とからなる通信装置により、解決できる。   An O / E conversion processing unit connected to the optical fiber and receiving a downstream optical signal from the optical fiber, and a first variable optical attenuator provided between the O / E conversion processing unit and the optical fiber A light intensity measuring unit that measures the intensity of the downstream optical signal, and a control that controls the amount of attenuation given to the downstream optical signal by the first variable optical attenuator based on the downstream optical signal intensity measured by the optical intensity measuring unit This can be solved by a communication device composed of a unit.

本発明の光通信システム(PON)により、OLTとONU間の通信距離が延長され、ONUとONU間の分散距離の延長も可能となった。   With the optical communication system (PON) of the present invention, the communication distance between the OLT and the ONU is extended, and the dispersion distance between the ONU and the ONU can be extended.

拡張されたPONシステムを説明する網構成のブロック図である。It is a block diagram of the network structure explaining the extended PON system. OLTの構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of OLT. ONUの構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of ONU. ONUの光測定部/制御部のブロック図である。It is a block diagram of the light measurement part / control part of ONU. ONUの起動処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the starting process of ONU. ONU起動後の通常運用処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the normal operation process after ONU starting. 制御回路の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of a control circuit. 光強度測定結果を説明する図である。It is a figure explaining a light intensity measurement result. 減衰量判定部の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of an attenuation amount determination part. 減衰量判定テーブルを説明する図である。It is a figure explaining an attenuation determination table. LINK Down発生時の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process at the time of LINK Down generation | occurrence | production. 各ONUの下り受信光強度を説明する光強度図である。It is a light intensity figure explaining the downstream received light intensity of each ONU. 各ONUの上り送信光強度を説明する光強度図である。It is a light intensity figure explaining the upstream transmission light intensity | strength of each ONU.

以下、本発明の実施の形態について実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。また、以下の実施例では、ITU−T勧告G984.3(非特許文献1)で規定されたGPONの構成およびその動作に基づいて説明する。しかし、PONの構成および動作はGPONに限らない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings using examples. The same reference numerals are assigned to substantially the same parts, and the description will not be repeated. Further, in the following embodiment, a description will be given based on the configuration and operation of the GPON defined in ITU-T recommendation G984.3 (Non-patent Document 1). However, the configuration and operation of the PON is not limited to the GPON.

図1を参照して、本実施例のPONシステムを説明する。図1において、PONシステム40は、OLT10と、複数のONU20と、OLT10とONU20とを接続する光ファイバ70、75と、スプリッタ30、31とから構成される。OLT10は、アクセス網90を介して更に上位の通信網と情報の送受信を行なう。OLT10は、情報をさらにONUへ転送することにより、情報信号を送受信する装置である。なお、PSTN/インターネット90は、IPルータやイーサネット(Ethernet(登録商標))スイッチなどで構成されるパケット通信網を用いることが多い。しかし、PSTNまたはインターネット以外の通信網であっても構わない。   With reference to FIG. 1, the PON system of a present Example is demonstrated. In FIG. 1, the PON system 40 includes an OLT 10, a plurality of ONUs 20, optical fibers 70 and 75 that connect the OLT 10 and the ONU 20, and splitters 30 and 31. The OLT 10 transmits / receives information to / from a higher-order communication network via the access network 90. The OLT 10 is a device that transmits and receives information signals by further transferring information to the ONU. The PSTN / Internet 90 often uses a packet communication network including an IP router and an Ethernet (Ethernet (registered trademark)) switch. However, it may be a communication network other than PSTN or the Internet.

加入者収容装置OLT10は、PON制御部1000と、光アンプ100を備える。光アンプ100は、PON区間距離を60kmに延長するため用いる。   The subscriber accommodation device OLT 10 includes a PON control unit 1000 and an optical amplifier 100. The optical amplifier 100 is used to extend the PON section distance to 60 km.

PONは、光スプリッタ30、幹線ファイバ70、支線ファイバ75A〜75Dを介して、32台ないし64台のONU20が接続可能である。   The PON can connect 32 to 64 ONUs 20 via the optical splitter 30, the trunk fiber 70, and the branch fibers 75A to 75D.

GPONを代表例とする従来のPONでは、PONシステム毎に含まれる加入者装置ONUの通信距離分散範囲に制約があった。すなわち、OLT10まで最も近い位置に設置されるONU20と、最も遠い位置に設置されるONU20との距離差は、20km以内とされてきた。   In a conventional PON using GPON as a representative example, there is a restriction on the communication distance distribution range of the subscriber unit ONU included in each PON system. That is, the distance difference between the ONU 20 installed closest to the OLT 10 and the ONU 20 installed farthest has been within 20 km.

これに対して、本実施例のPONシステムのOLTとONUの最大距離差は、60kmである。しかし、ONUは、距離差0〜20kmの80A、20〜40kmの80B、40〜60kmの80Cの分散範囲に区分されている。これは、OLTとONUに搭載される光デバイスの発光強度範囲と受光感度範囲により、区分されたものである。   On the other hand, the maximum distance difference between the OLT and the ONU in the PON system of the present embodiment is 60 km. However, the ONU is divided into a dispersion range of 80A with a distance difference of 0 to 20 km, 80B with 20 to 40 km, and 80C with 40 to 60 km. This is classified according to the light emission intensity range and the light receiving sensitivity range of the optical devices mounted on the OLT and the ONU.

本実施例では、第1の特徴としてPON40を構成するOLT10と各ONUの距離差、つまりPON区間距離80を60km以内に接続する形態とした。つまり、ONUは、0〜60kmの範囲に自由に配置できる。区間80AにあるONUを、ONU20−1A〜ONU20−3A、区間80BにあるONUを、ONU20−1B〜ONU20−2B、区間80CにあるONUを、ONU20−1C〜ONU20−3Cとする。また、スプリッタ30の下には第2のスプリッタ31A、31B、31Cが配置されている。第2のスプリッタ31A、31B、31Cは、光信号を再度分岐する。OLT10から最も近い位置に設置される最近端ONUは、ONU20−1Aである。最も遠い位置に設置される最遠端ONUは、ONU20−2Cである。ここでは、一つのOLT10に対して既存PONの規定である20kmを超える範囲に分散配置されたONU群(近距離ONU群20A、中距離ONU群20B、遠距離ONU群20C)全てが収容される。   In the present embodiment, as a first feature, the distance difference between the OLT 10 constituting the PON 40 and each ONU, that is, the PON section distance 80 is connected within 60 km. That is, the ONU can be freely arranged in the range of 0 to 60 km. The ONU in the section 80A is referred to as ONU 20-1A to ONU 20-3A, the ONU in the section 80B is referred to as ONU 20-1B to ONU 20-2B, and the ONU in the section 80C is referred to as ONU 20-1C to ONU 20-3C. Further, below the splitter 30, second splitters 31A, 31B, and 31C are arranged. The second splitters 31A, 31B, and 31C branch the optical signal again. The nearest end ONU installed at a position closest to the OLT 10 is the ONU 20-1A. The farthest end ONU installed at the farthest position is the ONU 20-2C. Here, all ONU groups (short-distance ONU group 20A, medium-distance ONU group 20B, long-distance ONU group 20C) that are dispersedly arranged in a range exceeding 20 km, which is the prescription of the existing PON, are accommodated for one OLT 10. .

ONU20は、ユーザの家庭、企業のサイトに設置される。ONU20は、LANまたは相当のネットワークである加入者網50−1Bに接続される。加入者網50−1Bには、IP電話、既存の電話サービスを提供する電話端末またはPC/携帯端末等の情報端末が接続される。   The ONU 20 is installed at a user's home or company site. The ONU 20 is connected to a subscriber network 50-1B that is a LAN or a corresponding network. The subscriber network 50-1B is connected to an IP telephone, a telephone terminal that provides an existing telephone service, or an information terminal such as a PC / mobile terminal.

OLTとONU20−1Bとの間について、以下フレームの流れを説明する。PONで使用される光信号の波長は、上りλupと下りλdownとそれぞれ異なる波長を使用する。OLT10からONU20−1Bへ向け発信される下り信号は、光アンプ等で構成される強度制御部100で増幅され、スプリッタ30およびスプリッタ31Aで分岐されて、光アクセス網を構成するONU20−1Bに到達する。OLT10からの下り信号は、PON区間80の通信に用いるフレーム(以下、下り基本フレームと称する)を用いて送出される。この下り基本フレームには、図示しないGEM(G-PON Encapsulation Method)フレームと呼ばれるフレームが収容される。GEMフレームは、ヘッダとペイロードから構成され、各ヘッダには、個々のGEMフレームの宛先となるONU20を識別するための識別子(以下、Port−IDとも称することがある)が挿入されている。各ONU20は、GEMフレームのヘッダを抽出し、当該フレームの宛先Port−IDが自分自身を指すものであった場合に当該フレームの処理を行なう。各ONU20は、他のONU宛てのフレームであった場合、当該フレームを廃棄する。   The flow of frames between the OLT and the ONU 20-1B will be described below. The wavelength of the optical signal used in the PON is different from the upstream λup and downstream λdown. A downstream signal transmitted from the OLT 10 to the ONU 20-1B is amplified by the intensity control unit 100 configured by an optical amplifier or the like, branched by the splitter 30 and the splitter 31A, and reaches the ONU 20-1B configuring the optical access network. To do. A downlink signal from the OLT 10 is transmitted using a frame used for communication in the PON section 80 (hereinafter referred to as a downlink basic frame). This downlink basic frame accommodates a frame called a GEM (G-PON Encapsulation Method) frame (not shown). The GEM frame is composed of a header and a payload, and an identifier (hereinafter also referred to as a Port-ID) for identifying the ONU 20 that is the destination of each GEM frame is inserted in each header. Each ONU 20 extracts the header of the GEM frame, and performs processing of the frame when the destination Port-ID of the frame indicates itself. If each ONU 20 is a frame addressed to another ONU, the ONU 20 discards the frame.

各ONU20からOLT10へ向かう上り通信について、全てのONU20は、同じ波長λupの光信号を用いる。上り信号は、下り信号と同様にONU毎のヘッダとペイロードから構成される可変長のフレームを用いる。各上りフレームは、GEMフレームを含む。OLT10は、個々のGEMフレームを含む上り信号が衝突/干渉しないように、送信タイミングを管理している。OLT10によって管理された送信タイミングに基づき、ONU20は、上り信号を送出する。個々の上り信号は、集線光ファイバ75A〜75D、幹線光ファイバ70上でそれぞれ時間分割多重されOLT10に到達する。   For upstream communication from each ONU 20 to the OLT 10, all ONUs 20 use optical signals having the same wavelength λup. The uplink signal uses a variable-length frame composed of a header and a payload for each ONU as in the downlink signal. Each upstream frame includes a GEM frame. The OLT 10 manages transmission timing so that uplink signals including individual GEM frames do not collide / interfer. Based on the transmission timing managed by the OLT 10, the ONU 20 transmits an upstream signal. Each upstream signal is time-division multiplexed on the collecting optical fibers 75A to 75D and the trunk optical fiber 70, and reaches the OLT 10.

具体的には、(1)レンジング過程でOLT10から各ONUまでの距離を測定した上で信号の遅延量を調整し、(2)OLT10の指示で、各ONUに送信待ちのデータ量を申告させ、(3)DBA(Dynamic Bandwidth Assignment;ONUに対し、上り信号用の通信帯域(タイムスロット)を動的に割当てる機能。動的帯域割当とも称する)機能により、申告に基づいて各ONUの上り信号送信タイミングと送出可能な上り通信データ量を指示する。(4)各ONUは、OLT10から指示されたタイミングで上り通信データを送信すると、これらの信号が集線光ファイバ上で時間分割多重されOLT10に到達する。(5)OLT10は、各ONUに指示したタイミングを知っているので、多重化された信号から各ONUの信号を識別して受信フレームの処理を実施する。   Specifically, (1) adjust the signal delay amount after measuring the distance from the OLT 10 to each ONU in the ranging process, and (2) let each ONU report the amount of data waiting to be transmitted under the instruction of the OLT 10 (3) DBA (Dynamic Bandwidth Assignment; function for dynamically allocating communication band (time slot) for upstream signal to ONU. Also called dynamic bandwidth allocation) function, upstream signal of each ONU based on declaration Instructs the transmission timing and the amount of uplink communication data that can be transmitted. (4) When each ONU transmits uplink communication data at a timing instructed by the OLT 10, these signals are time-division multiplexed on the concentrating optical fiber and reach the OLT 10. (5) Since the OLT 10 knows the timing instructed to each ONU, the signal of each ONU is identified from the multiplexed signal and the received frame is processed.

上記の上り通信を行なうためのシステム動作を説明する。先ずPON40を立上げる際にOLT10は、個々のONU立ち上げ時のレンジング過程において、ONU20までの往復遅延時間(RTD:Round Trip Delay)を個々に測定する。OLT10は、測定結果に基づき等価遅延(EqD:Equalization Delay)の値を決定する。EqDは、OLT10のレンジング管理DBに記憶される。このレンジングは、ITU−T勧告G.984.3(非特許文献1)で規定されたレンジング方法を用いれば良い。なお、EqDは、既存のPONのEqDと同様に、OLT10に対する個々のONU20からの応答時間がシステム内で同一となるよう設定する。   A system operation for performing the above uplink communication will be described. First, when the PON 40 is started up, the OLT 10 individually measures a round trip delay (RTD: Round Trip Delay) to the ONU 20 in the ranging process when each ONU is started up. The OLT 10 determines an equivalent delay (EqD) value based on the measurement result. EqD is stored in the ranging management DB of the OLT 10. For this ranging, a ranging method defined in ITU-T recommendation G.984.3 (Non-patent Document 1) may be used. Note that EqD is set so that the response times from the individual ONUs 20 to the OLT 10 are the same in the system, similar to the EqD of the existing PON.

OLT10のレンジング管理DBには、EqD情報とPON区間80のRTDを保持しておく。これはOLT10が各ONU20に対して帯域割当てを行なった後、該当するONU20からの上り信号を受信する際に、ONU20からの上り信号を正しく受信できるようにするためである。   The ranging management DB of the OLT 10 holds EqD information and the RTD of the PON section 80. This is to allow the upstream signal from the ONU 20 to be correctly received when the OLT 10 receives the upstream signal from the corresponding ONU 20 after allocating the bandwidth to each ONU 20.

図2を参照して、OLTの構成を説明する。図2において、OLT10は、n台のインタフェース(IF)1100と、下りフレーム処理部1210と、E/O1310と、WDM1500と、O/E1320と、上りフレーム処理部1410と、PON制御部1000とから構成される。下りフレーム処理部1210は、下り経路情報データベース(DB)1211を保持する。上りフレーム処理部1410は、上り経路情報データベース1411を保持する。E/01310は、光増幅器100を含んで構成される。PON制御部1000は、ONU管理部1060を含んで構成される。ONU管理部1060は、レンジング/DBA情報DBを保持する。   The configuration of the OLT will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the OLT 10 includes n interfaces (IF) 1100, a downstream frame processing unit 1210, an E / O 1310, a WDM 1500, an O / E 1320, an upstream frame processing unit 1410, and a PON control unit 1000. Composed. The downlink frame processing unit 1210 holds a downlink route information database (DB) 1211. The uplink frame processing unit 1410 holds an uplink route information database 1411. The E / 01310 is configured to include the optical amplifier 100. The PON control unit 1000 includes an ONU management unit 1060. The ONU management unit 1060 holds the ranging / DBA information DB.

下り信号について、アクセス網90は、SNI(Service Network Interface)と呼ばれるIF1100−1〜1100−nに入力する。なお、アクセス網90には、パケット網が多く用いられる。IF1100には、10/100Mbit/sまたは1Gbit/sのイーサネットインタフェースが用いられる。しかし、この構成に限定されるものではない。受信信号(以下信号をデータもしくはパケットと称することもある)は、下りフレーム処理部1210に転送される。下りフレーム処理部1210は、パケットのヘッダ情報を解析する。具体的には、下りフレーム処理部1210は、パケットのヘッダに含まれる宛先情報、送信元情報、経路情報を含むフロー識別情報に基づいて、当該受信パケットを転送すべき先のONU20を決定する。この宛先情報の決定と供に、必要に応じて、下りフレーム処理部1210は、当該受信パケットのヘッダ情報の変換または付与を行なう。なお、下りフレーム処理部1210には、上記宛先決定、ヘッダ情報の変換および付与を含む処理を決定するための下り経路情報DB1211を備える。下りフレーム処理部1210は、受信パケットのヘッダ情報として含まれる一つまたは複数のパラメータをトリガとしてDB1211を参照することで上記処理を行なう。   The access network 90 inputs the downlink signal to IFs 1100-1 to 1100-n called SNI (Service Network Interface). As the access network 90, a packet network is often used. The IF 1100 uses a 10/100 Mbit / s or 1 Gbit / s Ethernet interface. However, it is not limited to this configuration. A received signal (hereinafter, the signal may be referred to as data or a packet) is transferred to the downlink frame processing unit 1210. The downlink frame processing unit 1210 analyzes packet header information. Specifically, the downlink frame processing unit 1210 determines a destination ONU 20 to which the received packet is to be transferred, based on flow identification information including destination information, transmission source information, and path information included in the packet header. Along with the determination of the destination information, the downlink frame processing unit 1210 converts or adds the header information of the received packet as necessary. The downlink frame processing unit 1210 includes a downlink route information DB 1211 for determining processing including the destination determination, header information conversion and addition. The downlink frame processing unit 1210 performs the above processing by referring to the DB 1211 using one or more parameters included as header information of the received packet as a trigger.

下りフレーム処理部1210は、更に、下りフレーム処理部1210内部で決定されたヘッダ処理内容に従い、当該受信パケットをPON区間80伝送用のフレームフォーマットに変更するフレーム生成機能も備える。イーサネットの受信パケットをGPONのPON区間80に送信する場合の具体的な処理は、次のようになる。(1)イーサネットパケットのヘッダ情報を抽出する。(2)ヘッダ情報をトリガとして下りフレーム処理部1210内の下り経路情報DB1211を検索する。これにより、受信パケットに対するVLANタグ処理(変換、削除、透過、付与など)およびその転送先を決定する。(3)更に、フレーム生成機能にて該当する転送先ONUに設定したPort‐IDを含むGEMヘッダを生成する。(4)当該GEMヘッダを受信パケットに付与して、イーサネットパケットをGEMフレームとしてカプセリングする。   The downlink frame processing unit 1210 further includes a frame generation function that changes the received packet to a frame format for PON section 80 transmission according to the header processing content determined in the downlink frame processing unit 1210. A specific process when an Ethernet reception packet is transmitted to the PON section 80 of GPON is as follows. (1) Extract header information of the Ethernet packet. (2) Search the downlink path information DB 1211 in the downlink frame processing unit 1210 using the header information as a trigger. Thereby, VLAN tag processing (conversion, deletion, transparency, addition, etc.) for the received packet and its transfer destination are determined. (3) Further, a GEM header including the Port-ID set in the corresponding transfer destination ONU by the frame generation function is generated. (4) The GEM header is attached to the received packet, and the Ethernet packet is encapsulated as a GEM frame.

イーサネットパケットをカプセリングしたGEMフレームについて、E/O処理部1310は、下りフレーム処理部1210から読み出す。E/O処理部1310は、読みだしたGEMフレームの電気信号を光信号に変換する。E/O処理部1310は、波長多重分離器(WDM)1500と集線光ファイバ70を介して、ONU20へ送信する。このとき、E/O処理部1310に具備された強増幅器100は、光信号を増幅して、最大光強度で送信する。光増幅器100は、多段接続したスプリッタによる最大損失とファイバ長による最大距離損失(64分岐×2段、60km)を足してもONUの最小受光を満足できるような送信光強度とする。   The E / O processing unit 1310 reads out the GEM frame encapsulating the Ethernet packet from the downstream frame processing unit 1210. The E / O processing unit 1310 converts the read electrical signal of the GEM frame into an optical signal. The E / O processing unit 1310 transmits the signal to the ONU 20 via the wavelength demultiplexer (WDM) 1500 and the concentrating optical fiber 70. At this time, the strong amplifier 100 provided in the E / O processing unit 1310 amplifies the optical signal and transmits it at the maximum light intensity. The optical amplifier 100 has a transmission light intensity that can satisfy the minimum light reception of the ONU even when the maximum loss due to the splitters connected in multiple stages and the maximum distance loss due to the fiber length (64 branches × 2 stages, 60 km) are added.

OLT10に備えたPON制御部1000は、各ONU20の設定・管理等の制御他、上下双方向の信号伝送制御も含めたPON40全体の制御を行なう部分である。PON制御部1000のレンジング/DBA情報DB1061に保持される情報には個々のONU20に対するEqD設定値を含む。これはOLT10から各ONU20の伝送距離(遅延時間)に相当する情報であり、レンジング/DBA情報DB1061に記憶され、PON運用中のDBA処理に利用される。各ONU20へ送る下り信号のデータ量(帯域)および送信タイミング(フレーム上の位置情報や時刻・タイミング)を算出し、レンジング/DBA情報DB1061に記憶する。   The PON control unit 1000 provided in the OLT 10 is a part that performs overall control of the PON 40 including control of setting and management of each ONU 20 as well as bi-directional signal transmission control. The information held in the ranging / DBA information DB 1061 of the PON control unit 1000 includes an EqD set value for each ONU 20. This is information corresponding to the transmission distance (delay time) from the OLT 10 to each ONU 20, and is stored in the ranging / DBA information DB 1061 and used for DBA processing during PON operation. The data amount (bandwidth) and transmission timing (position information and time / timing on the frame) of the downlink signal sent to each ONU 20 are calculated and stored in the ranging / DBA information DB 1061.

各ONU20からの上り受信信号について、集線光ファイバ70と波長多重分離器(WDM)1500を介してO/E処理部1320は、光信号から電気信号に変換する。上りフレーム処理部1410は、GEMフレームを分解し、ヘッダ情報とペイロードを分離する。分離したペイロードには、イーサネットフレームが含まれる。上りフレーム処理部1410は、これらのフレームを抽出する。上りフレーム処理部1410は、イーサネットフレームのヘッダ情報に基づきイーサネットフレーム化(パケット化)して、アクセス網90へ転送する。   With respect to the upstream reception signal from each ONU 20, the O / E processing unit 1320 converts the optical signal into an electrical signal through the concentrated optical fiber 70 and the wavelength demultiplexer (WDM) 1500. The upstream frame processing unit 1410 disassembles the GEM frame and separates the header information and the payload. The separated payload includes an Ethernet frame. The upstream frame processing unit 1410 extracts these frames. The upstream frame processing unit 1410 converts the packet into an Ethernet frame (packetized) based on the header information of the Ethernet frame and transfers the packet to the access network 90.

図3を参照して、ONUの構成を説明する。図3において、ONU20は、WDM2500と、VOA2330と、O/E230と、下りフレーム処理部2210と、複数のIF2100と、上りフレーム処理部2410と、E/O2320と、VOA2340と、PON制御部2000と、光測定部/制御部300とから構成される。下りフレーム処理部2210は、下り経路情報DB2211を保持する。上りフレーム処理部2410は、上り経路情報DB2411を保持する。E/O2320は、光増幅器100を含む。PON制御部200は、上り送信制御部2070と、ONU制御部2060とからなる。上り送信制御部2070は、DBA情報DB2071と、EdQ情報DB2072とを保持する。   The configuration of the ONU will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the ONU 20 includes a WDM 2500, a VOA 2330, an O / E 230, a downstream frame processing unit 2210, a plurality of IFs 2100, an upstream frame processing unit 2410, an E / O 2320, a VOA 2340, and a PON control unit 2000. The optical measurement unit / control unit 300 is configured. The downlink frame processing unit 2210 holds a downlink route information DB 2211. The uplink frame processing unit 2410 holds an uplink route information DB 2411. The E / O 2320 includes the optical amplifier 100. The PON control unit 200 includes an uplink transmission control unit 2070 and an ONU control unit 2060. The uplink transmission control unit 2070 holds a DBA information DB 2071 and an EdQ information DB 2072.

ONU20が収容する端末からPON(ONU)への上り信号は、ユーザ網からUNI(User Network Interface)と呼ばれるIF2100−1〜2100−nに入力される。なお、加入者網(ユーザ網)50−1BもLAN、パケット網が用いられることが多い。IF2100には、10/100Mbit/sまたは1Gbit/sのイーサネットインタフェースが用いられることが多い。しかし、この構成に限定されるものではない。   The upstream signal from the terminal accommodated by the ONU 20 to the PON (ONU) is input from the user network to IFs 2100-1 to 2100-n called UNI (User Network Interface). The subscriber network (user network) 50-1B is often a LAN or packet network. In many cases, the IF 2100 uses an Ethernet interface of 10/100 Mbit / s or 1 Gbit / s. However, it is not limited to this configuration.

PON制御部2000は、上り送信制御部2070およびONU制御部2060を含む。ONU制御部2060は、OLT10からの指示に従い、ONU20を立上げる場合のパラメータ設定、通信状態管理に用いる機能ブロックである。ONU制御部2060は、受信フレームの解析、装置の保守管理情報の管理、OLT10への通信(返信)要否を判定する。すなわち、ONU制御部2060は、ONU20での下り信号および上り信号を処理する。   The PON control unit 2000 includes an uplink transmission control unit 2070 and an ONU control unit 2060. The ONU control unit 2060 is a functional block used for parameter setting and communication state management when starting the ONU 20 in accordance with an instruction from the OLT 10. The ONU control unit 2060 determines whether it is necessary to analyze a received frame, manage apparatus maintenance management information, and communicate (reply) to the OLT 10. That is, the ONU control unit 2060 processes the downstream signal and upstream signal in the ONU 20.

ONU20の下り信号受信に関して、光測定部/制御部3000は、光受信強度を測定する。VOA2330は、可変ATTである。VOA2330は、受信信号に減衰を与える。減衰した光強度の受信光信号について、O/E処理部2310は、電気信号に変換する。   Regarding the downstream signal reception of the ONU 20, the optical measurement unit / control unit 3000 measures the optical reception intensity. The VOA 2330 is a variable ATT. VOA 2330 provides attenuation to the received signal. The O / E processing unit 2310 converts the received optical signal having the attenuated light intensity into an electrical signal.

ONU20の上り信号送信に関しては、E/O処理部2320に具備された光増幅器100は、最大光強度で送信する。これは、OLT10の光増幅器100と同様の理由である。光増幅は、ファイバ長による距離損失と多段接続したスプリッタによる最大損失(60km、64分岐×2)を足してもOLTの最小受光を満足できるような送信光強度とする。仮にこのONUがOLT10に対して近端に配置されたONU20−1Aだとすると、OLT10への上りの送信光が、OLT10の光受信器の受光感度の許容範囲を超過する。よって光測定部/制御部3000は、下りの光受信強度からフィードバックした値をVOA2340に設定し、上りの光信号強度を減衰させる。光測定部/制御部3000の内部構成とVOA2330設定手順に関しては、図4を参照して、次に説明する。   Regarding the upstream signal transmission of the ONU 20, the optical amplifier 100 provided in the E / O processing unit 2320 transmits at the maximum light intensity. This is the same reason as the optical amplifier 100 of the OLT 10. The optical amplification is set to a transmission light intensity that can satisfy the minimum light reception of the OLT even if the distance loss due to the fiber length and the maximum loss (60 km, 64 branches × 2) due to the multi-stage connected splitter are added. If this ONU is the ONU 20-1A arranged at the near end with respect to the OLT 10, the upstream transmission light to the OLT 10 exceeds the allowable range of the light receiving sensitivity of the optical receiver of the OLT 10. Therefore, the optical measurement unit / control unit 3000 sets a value fed back from the downstream optical reception intensity in the VOA 2340 and attenuates the upstream optical signal intensity. The internal configuration of the light measurement unit / control unit 3000 and the VOA 2330 setting procedure will be described next with reference to FIG.

図4を参照して、ONUの光測定部/制御部3000の詳細を説明する。図4において、光測定部/制御部3000は、Monitor PD3020と、AMP(Amplifier)3030と、BPF(Band Pass Filter)3040と、I/V変換レンジアンプ3050と、ADC(Analog to Digital Converter)3090と、内部クロック源3070と、クロック分配器3080と、制御回路3100と、メモリ3110と、減衰量判定部3120と、下りVOA制御部3130と、上りVOA制御部3140とから構成される。メモリ3110は、光強度測定結果3111を保持する。減衰量判定部3120は、減衰量判定テーブル3121を保持する。   Details of the ONU light measurement unit / control unit 3000 will be described with reference to FIG. In FIG. 4, an optical measurement unit / control unit 3000 includes a Monitor PD 3020, an AMP (Amplifier) 3030, a BPF (Band Pass Filter) 3040, an I / V conversion range amplifier 3050, and an ADC (Analog to Digital Converter) 3090. And an internal clock source 3070, a clock distributor 3080, a control circuit 3100, a memory 3110, an attenuation determination unit 3120, a downlink VOA control unit 3130, and an uplink VOA control unit 3140. The memory 3110 holds the light intensity measurement result 3111. The attenuation amount determination unit 3120 holds an attenuation amount determination table 3121.

光測定部/制御部3000は、OLT10からの下りの光信号の強度を測定し、下り受信光調整用VOA2330を制御する。また、下りの光信号の強度に基づき、上り送信光調整用VOA2340を調整し、制御する。   The optical measurement unit / control unit 3000 measures the intensity of the downstream optical signal from the OLT 10 and controls the downstream received light adjustment VOA 2330. Further, based on the intensity of the downstream optical signal, the upstream transmission light adjustment VOA 2340 is adjusted and controlled.

具体的な動作を以下に述べる。OLT10からONU20へ向け発信される下り信号は、光ファイバ70および分岐のための各スプリッタ30、31A〜31Cで分岐され、支線ファイバ75A〜75D、71A〜71Dを介してONU20へ到達する。WDMフィルタ2500通過後の下り光信号について、Tap−PD(Tap-Photo Diode)3010は、主信号用と測定用とに分岐する。分岐された下り光信号は、Monitor PD3020と下り受信光調整用VOA2330に到達する。ここでは、Tap−PDでの分岐後の光強度比を、10:1としている。Monitor PD3020は、受光された光を、電気に変換する。AMP3030は、電気信号を増幅する。さらにBPF3040は、増幅電気信号のノイズ成分を除去する。I/V変換レンジアンプ3050は、電流値を電圧値に変換する。内部クロック源3070からの内部クロックについて、クロック分配器3080は、ADC3090と制御回路3100に分配する。ADC3090は、入力されたクロック速度に基づきサンプリングを開始し、電圧値をデジタル化する。制御回路3100は、デジタル値を取り込み、メモリ3110に書き込む。起動直後の強度バラツキを考え、制御回路3100は、ある一定時間の値を取りだし、平均値を算出する。制御回路3100は、算出した平均値を減衰量判定部3130に送る。減衰量判定部3130は、平均値から判定テーブル3121に基づき下りVOA制御部3130と上りVOA制御部3140に設定値を渡す。   Specific operation will be described below. A downstream signal transmitted from the OLT 10 to the ONU 20 is branched by the optical fiber 70 and the splitters 30 and 31A to 31C for branching, and reaches the ONU 20 via branch fibers 75A to 75D and 71A to 71D. For the downstream optical signal after passing through the WDM filter 2500, a Tap-PD (Tap-Photo Diode) 3010 branches into a main signal and a measurement. The branched downstream optical signal reaches the Monitor PD 3020 and the downstream received light adjustment VOA 2330. Here, the light intensity ratio after branching with Tap-PD is set to 10: 1. The Monitor PD 3020 converts the received light into electricity. The AMP 3030 amplifies the electric signal. Further, the BPF 3040 removes a noise component of the amplified electric signal. The I / V conversion range amplifier 3050 converts a current value into a voltage value. The clock distributor 3080 distributes the internal clock from the internal clock source 3070 to the ADC 3090 and the control circuit 3100. The ADC 3090 starts sampling based on the input clock speed and digitizes the voltage value. The control circuit 3100 takes in the digital value and writes it in the memory 3110. Considering the intensity variation immediately after startup, the control circuit 3100 takes a value for a certain period of time and calculates an average value. The control circuit 3100 sends the calculated average value to the attenuation amount determination unit 3130. The attenuation amount determination unit 3130 passes the set value from the average value to the downlink VOA control unit 3130 and the uplink VOA control unit 3140 based on the determination table 3121.

以上の動作により光受信器の受光感度の許容範囲を超過しないように光強度を調整された光信号が、O/E処理部2310に入力される。また、起動直後のONU20に対して高強度の光信号が入力されないように、電源オフ時には下り受信光調整用VOA2330による減衰量は最大とし遮断状態から起動する仕組みとする。同様に上り送信光調整用VOA2340による減衰量も最大とし遮断状態から起動する仕組みとする。これは、ONU20からOLT10への送信光信号が、OLT10の光受信器の受光感度の許容範囲を超過しないようにするためと誤発光を防ぐためである。   By the above operation, an optical signal whose light intensity is adjusted so as not to exceed the allowable range of the light receiving sensitivity of the optical receiver is input to the O / E processing unit 2310. Further, in order to prevent a high-intensity optical signal from being input to the ONU 20 immediately after activation, the attenuation amount by the downlink received light adjustment VOA 2330 is maximized when the power is turned off, and the apparatus is activated from the cutoff state. Similarly, the amount of attenuation by the upstream transmission light adjustment VOA 2340 is maximized, and the system is started from the cutoff state. This is to prevent the transmission optical signal from the ONU 20 to the OLT 10 from exceeding the allowable range of the light receiving sensitivity of the optical receiver of the OLT 10 and to prevent erroneous light emission.

図5を参照して、ONUの起動処理を説明する。図5において、このフローは、ONU20の電源投入により、開始される。まず、ONU20は、下りVOAおよび上りVOAに最大設定し、閉塞(Shutdown)状態とする(S11)。ONU20は、制御回路を起動する(S12)。ONU20は、受信光強度測定開始コマンドを発行する(S13)。ONU20は、VOA設定テーブル検索開始コマンドを発行する(S14)。ONU20は、O/E部で下りVOA通過で減衰した下り光信号を受信する(S16)。ONU20は、下り信号と同期がとれたか、Psync状態(同期確立状態)か確認する(S17)。同期がとれたとき(YES)、ONU20は、PLOAM(Physical Layer Operations, Administrations and Maintenance) Messageを受信したか判定する(S18)。YESのとき、ONU20は、Serial Number Requestを受信する(S19)。   The ONU activation process will be described with reference to FIG. In FIG. 5, this flow is started when the ONU 20 is powered on. First, the ONU 20 sets the maximum for the downstream VOA and the upstream VOA, and puts it in the blocked state (S11). The ONU 20 activates the control circuit (S12). The ONU 20 issues a received light intensity measurement start command (S13). The ONU 20 issues a VOA setting table search start command (S14). The ONU 20 receives the downstream optical signal attenuated by the downstream VOA passage at the O / E unit (S16). The ONU 20 confirms whether it is synchronized with the downstream signal and whether it is in the Psync state (synchronization established state) (S17). When synchronization is established (YES), the ONU 20 determines whether a PLOAM (Physical Layer Operations, Administrations and Maintenance) Message has been received (S18). When the determination is YES, the ONU 20 receives a serial number request (S19).

ONU20は、Serial Number Responseを送信する(S21)。ONU20は、Serial Number Responseを光信号に変換する(S22)。ONU20は、上りVOAで減衰させた光信号を送出する(S23)。以上によって、ONU20は、ONU通常運用状態へ遷移する。   The ONU 20 transmits a Serial Number Response (S21). The ONU 20 converts the Serial Number Response into an optical signal (S22). The ONU 20 transmits the optical signal attenuated by the upstream VOA (S23). As described above, the ONU 20 transitions to the ONU normal operation state.

図6を参照して、ONU起動後の通常運用処理を説明する。図6において、ONU20の制御回路3100は、定期的に受信光強度測定開始コマンドを発行する(S31)。ONU20の制御回路3100は、VOA設定テーブル検索開始コマンドを発行して(S32)、ステップ31に戻る。   With reference to FIG. 6, the normal operation process after the ONU is activated will be described. In FIG. 6, the control circuit 3100 of the ONU 20 periodically issues a received light intensity measurement start command (S31). The control circuit 3100 of the ONU 20 issues a VOA setting table search start command (S32), and returns to step 31.

すなわち、制御回路3100は、動的に下りVOA、上りVOAの設定をする。これはOLTの送信光に対しONUは常に追従する仕組みとしている。このOLTの光送信強度の変化に対する追従機能は、OLTの瞬光等の異常事態時の過大なエネルギーの光信号を受信することに起因するデバイス故障等が発生しないようにするためのガード機能として重要である。また、工事等によるファイバ敷設状況の変化、天候等によるファイバ等の物理的環境変化に対応することも機能の目的の一つである。   That is, the control circuit 3100 dynamically sets the downstream VOA and the upstream VOA. This is a mechanism in which the ONU always follows the transmission light of the OLT. The tracking function for the change in the optical transmission intensity of the OLT is a guard function for preventing a device failure or the like caused by receiving an optical signal of excessive energy during an abnormal situation such as a flashing light of the OLT. is important. Another purpose of the function is to cope with changes in fiber laying conditions due to construction, etc., and changes in physical environment such as fiber due to weather and the like.

図7を参照して、受信光強度測定開始コマンドの発行処理を説明する。図7において、制御回路3100は、所定量だけ下りVOAの減衰量を減らし、ADC3090から内部クロックに同期してI/V変換レンジアンプ3050の電圧値を取得しデジタル化した値を取り込む(S131)。OLTからの下り信号は、Tap−PDにより10:1に減衰しているため、Monitor PD3020に入力される光強度は、実際のONU受信端の光強度と異なる。制御回路3100は、実測値に近づけるために補正を行なう(S132)。制御回路3100は、補正した値が測定範囲内か判断する(S133)。範囲外の場合(NO)、制御回路3100は、ステップ131に戻る。ステップ133測定範囲内の場合(YES)、制御回路3100は、メモリ残量の確認を行ない、書き込み番号を決定する(S136)。制御回路3100は、サンプリング番号と補正値をメモリ3110に書き込む。制御回路3100は、受信光強度測定開始コマンドの発行を確認する(S137)。YESのとき、制御回路3100は、ステップ131に戻る。ステップ137でNOのとき、制御回路3100は、リターンする。   The received light intensity measurement start command issuance process will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the control circuit 3100 reduces the attenuation amount of the downstream VOA by a predetermined amount, acquires the voltage value of the I / V conversion range amplifier 3050 from the ADC 3090 in synchronization with the internal clock, and takes in the digitized value (S131). . Since the downstream signal from the OLT is attenuated 10: 1 by Tap-PD, the light intensity input to the Monitor PD 3020 is different from the actual light intensity at the ONU receiving end. The control circuit 3100 performs correction so as to approximate the measured value (S132). The control circuit 3100 determines whether the corrected value is within the measurement range (S133). If it is out of range (NO), the control circuit 3100 returns to step 131. Step 133 If it is within the measurement range (YES), the control circuit 3100 checks the remaining memory capacity and determines the write number (S136). The control circuit 3100 writes the sampling number and the correction value in the memory 3110. The control circuit 3100 confirms issuance of a received light intensity measurement start command (S137). When YES, the control circuit 3100 returns to step 131. When NO at step 137, control circuit 3100 returns.

図8を参照して、受信光強度測定コマンド発行により得られた結果であるメモリ3110にある光強度測定結果3111を説明する。図8において、光強度測定結果3111は、メモリの物理的なアドレス番地401と、シーケンス番号402と、光強度403とから構成されている。内部メモリの物理的なアドレス領域401は、有限のため0〜Nまでのアドレス値がある。制御回路3100は、先に示した図7のメモリ残量の確認(ステップ134)にてテーブルの書き込み有無を判断する。メモリの空きがある場合、制御回路3100は、サンプリング番号と同時に測定した光強度結果を書き込む。メモリの空き領域が無い場合、つまりN番地まで書き込みが完了していた場合、制御回路3100は、先頭アドレス0からサンプリング番号と光強度を上書きで書き込みする。図8では、N番地のメモリまで書き込み後、先頭に戻り書き込みを開始し、メモリアドレス1番地にて最新の情報を保持している状態を示したものである。本テーブルの測定値を用いた減衰量判定部の動作を、図9で説明する。   With reference to FIG. 8, the light intensity measurement result 3111 in the memory 3110, which is the result obtained by issuing the received light intensity measurement command, will be described. In FIG. 8, the light intensity measurement result 3111 includes a physical address address 401 of memory, a sequence number 402, and a light intensity 403. Since the physical address area 401 of the internal memory is limited, there are address values from 0 to N. The control circuit 3100 determines whether or not the table is written by checking the remaining memory capacity (step 134) of FIG. When the memory is free, the control circuit 3100 writes the light intensity result measured simultaneously with the sampling number. When there is no free space in the memory, that is, when writing has been completed up to address N, the control circuit 3100 writes the sampling number and light intensity from the top address 0 by overwriting. FIG. 8 shows a state in which after writing to the N-th address memory, writing is started after returning to the beginning, and the latest information is held at the first memory address. The operation of the attenuation determination unit using the measurement values of this table will be described with reference to FIG.

図9を参照して、光測定部/制御部3000の減衰量判定部3120の処理を説明する。制御回路3100よりVOA設定テーブル検索開始コマンドが発行されると、減衰量判定部3120は、図8の光強度測定結果テーブル3111よりサンプリング番号の老番からX個の測定結果を読み出す(S141)。減衰量判定部3120は、読み出したX個の値から平均値を算出する(S142)。次に、減衰量判定部3120は、減衰量判定テーブルの検索により平均値から該当する最も近い値を検索する(S143)。減衰量判定テーブルは、後述する。減衰量判定テーブルの検索値に最も近い値が無い場合(NO)、減衰量判定部3120は、ステップ141に戻る。減衰量判定部3120は、検索にヒットとき(ステップ143:YES)、下り、上りVOA設定値を取得する(S144)。減衰量判定部3120は、VOAの設定を開始し、下りVOA制御部3130と上りVOA制御部3140に設定値を送り、下り受信光調整用VOA2330と上り受信光調整用VOA2340を調整する(S146)。減衰量判定部3120は、検索開始コマンドの発行を確認する(S147)。YESのとき、減衰量判定部3120は、ステップ141に戻る。ステップ147でNOのとき、減衰量判定部3120は、リターンする。   With reference to FIG. 9, the process of the attenuation determination unit 3120 of the light measurement unit / control unit 3000 will be described. When a VOA setting table search start command is issued from the control circuit 3100, the attenuation determination unit 3120 reads X measurement results from the oldest sampling number from the light intensity measurement result table 3111 in FIG. 8 (S141). The attenuation determination unit 3120 calculates an average value from the read X values (S142). Next, the attenuation determination unit 3120 searches for the closest value from the average value by searching the attenuation determination table (S143). The attenuation amount determination table will be described later. If there is no value closest to the search value in the attenuation determination table (NO), the attenuation determination unit 3120 returns to step 141. When the search is hit (step 143: YES), the attenuation determination unit 3120 acquires the downlink and uplink VOA set values (S144). The attenuation amount determination unit 3120 starts VOA setting, sends setting values to the downlink VOA control unit 3130 and the uplink VOA control unit 3140, and adjusts the downlink reception light adjustment VOA 2330 and the uplink reception light adjustment VOA 2340 (S146). . The attenuation determination unit 3120 confirms the issue of the search start command (S147). If YES, the attenuation determination unit 3120 returns to step 141. When NO in step 147, the attenuation determination unit 3120 returns.

図10を参照して、減衰量判定テーブルを説明する。図10において、減衰量判定テーブルは、OLTからONUへの下りの受光強度の平均値411と、下りVOA設定値412と、上りVOA設定値413とから構成されている。つまり、あるONUの下り信号受光強度の平均値に対応して設定すべき下りVOA値、上りVOA値の設定一覧を示したものである。図10において、最小値P(AVG.X)は、最遠端にあるONUが受光する光強度である。OLTの送信光強度から、64分岐カップラによる損失と60kmファイバ長による損失を引いた分が、ONUの受光強度であり最小値となる。その際に、設定すべき下りVOA値が大きい場合、ONUのO/E処理部2310の最小受光条件(感度/光強度)を満足することができない。そこで、設定すべきVOA値は最小値が正しい状態である。同様に上りVOA設定値の値が大きい場合にはOLTのO/E処理部1320の最小受光条件(感度/光強度)を満足することができないため、上りVOA設定値も最小値が正しい状態である。   The attenuation determination table will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the attenuation determination table includes an average value 411 of downstream received light intensity from the OLT to the ONU, a downstream VOA set value 412, and an upstream VOA set value 413. That is, it shows a list of downstream VOA values and upstream VOA values that should be set in correspondence with the average value of the downstream signal received intensity of a certain ONU. In FIG. 10, the minimum value P (AVG.X) is the light intensity received by the ONU at the farthest end. The light receiving intensity of the ONU is the minimum value obtained by subtracting the loss due to the 64-branch coupler and the loss due to the 60 km fiber length from the transmission light intensity of the OLT. At this time, if the downstream VOA value to be set is large, the minimum light receiving condition (sensitivity / light intensity) of the ONU O / E processing unit 2310 cannot be satisfied. Therefore, the minimum value of the VOA value to be set is correct. Similarly, when the value of the upstream VOA set value is large, the minimum light receiving condition (sensitivity / light intensity) of the OLT O / E processing unit 1320 cannot be satisfied. is there.

P(AVG.Z)は、最近端のONUが受光する光強度を示しており、カップラによる分岐が無い状態で、OLTとONUが1:1で接続され、さらに極端に短いファイバ長で接続された場合である。その際に、設定すべき下りVOA値は、ONUのO/E処理部2310の受光可能な最大強度を超えないように最大値が設定される。同様に上りVOA設定値の値もOLTのO/E処理部1320の受光可能な最大強度を超えないように、上りVOA設定値には最大値が設定される。   P (AVG.Z) indicates the intensity of light received by the nearest ONU. OLT and ONU are connected at a ratio of 1: 1 in the state where there is no branching by the coupler, and they are connected with an extremely short fiber length. This is the case. At this time, the maximum value of the downstream VOA value to be set is set so as not to exceed the maximum intensity that can be received by the O / E processing unit 2310 of the ONU. Similarly, the maximum value of the upstream VOA setting value is set so that the value of the upstream VOA setting value does not exceed the maximum light intensity that the OLT O / E processing unit 1320 can receive.

OLTからの距離414は、減衰量判定テーブルが持つ直接的な値では無い。ここでは、OLTからONUまでの各受光平均強度との距離関係をイメージし易いように記載している。また、欄外に記載した大小関係は、受光平均強度を示す値である。最遠端ONUが受光する光強度をX最小とし、最近端ONUが受光する光強度Zを最大とした大小関係を示している。   The distance 414 from the OLT is not a direct value that the attenuation determination table has. Here, the distance relationship with the average received light intensity from the OLT to the ONU is described so that it is easy to imagine. The magnitude relationship described in the column is a value indicating the average received light intensity. The magnitude relationship is shown in which the light intensity received by the farthest end ONU is X minimum and the light intensity Z received by the nearest end ONU is maximum.

図11を参照して、LINK Down発生時のONU20の処理を説明する。図11において、ONU通常運用中に、LINK DOWNが発生する(S41)。ONU20は、下りVOA2330/上りVOA2340を最大設定とする(S42)。これは、ファイバ増設、カップラの分岐接続工事等によりONUへの下り信号の受信強度が急激に変化することで、ONU20のO/E処理部2310のデバイス故障等を発生しないようにするためのガード機能である。遠端に配置されていたONUについて、急にOLTに近い位置に配置するような移設工事等が行なわれた場合である。ONU20は、下りVOA2330/上りVOA2340を最大設定とすることでO/E処理部2310への入力を閉塞状態とする。同様に上り側も閉塞状態とすることでOLTのO/E処理部1320のデバイス故障等を発生しないようにするためのガード機能でもある。再度、ONU20は、受信光強度測定開始コマンド発行(S43)、VOA設定テーブル検索開始コマンド発行(S44)により、下りVOA2330、上りVOA2340に適切な設定が行なわれ、通常シーケンスに戻り(S46)、ONU通常運用となる。なお、ステップ46は、図5のステップ16からステップ23である。具体的な処理については、それぞれ図7、図9および図5にて説明済であり、本図での詳細な説明は割愛する。   The processing of the ONU 20 when LINK Down occurs will be described with reference to FIG. In FIG. 11, LINK DOWN occurs during ONU normal operation (S41). The ONU 20 sets the downstream VOA 2330 / upstream VOA 2340 to the maximum setting (S42). This is a guard for preventing a device failure or the like of the O / E processing unit 2310 of the ONU 20 from suddenly changing the reception strength of the downstream signal to the ONU due to fiber addition, coupler branch connection work, or the like. It is a function. This is a case where relocation work or the like that suddenly places the ONU arranged at the far end near the OLT is performed. The ONU 20 sets the downstream VOA 2330 / upstream VOA 2340 to the maximum setting to block the input to the O / E processing unit 2310. Similarly, it is also a guard function for preventing a device failure or the like of the OLT O / E processing unit 1320 from occurring by blocking the upstream side. Again, the ONU 20 sets the downstream VOA 2330 and the upstream VOA 2340 appropriately by issuing a received light intensity measurement start command (S43) and issuing a VOA setting table search start command (S44), and returns to the normal sequence (S46). Normal operation. Step 46 is step 16 to step 23 in FIG. Specific processing has already been described with reference to FIGS. 7, 9, and 5, and detailed description thereof will be omitted.

図12を参照して、ONUの下り受信光強度を説明する。図12において、横軸は、OLTから各ONUの距離である。ここでは、近端ONU20−1A、中間ONU20−2B、遠端ONU20−2Cを配置した。各ONUの分散範囲は、0〜60km以内である。図12の縦軸は、ONU20の受信下り信号の光強度である。図12中の機能ブロック図は、図4のONUの下り光受信ブロックの一部を抜粋したものである。前述した光測定部/制御部3000によりMonitor PD3020による受光強度測定が行なわれ、適切な設定値が下りVOA2330に設定され減衰した光がO/E処理部2310に入力される。   The downstream received light intensity of the ONU will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the horizontal axis represents the distance from the OLT to each ONU. Here, a near-end ONU 20-1A, an intermediate ONU 20-2B, and a far-end ONU 20-2C are arranged. The dispersion range of each ONU is within 0 to 60 km. The vertical axis in FIG. 12 represents the light intensity of the received downlink signal of the ONU 20. The functional block diagram in FIG. 12 is an excerpt of the downstream optical reception block of the ONU in FIG. The light measurement unit / control unit 3000 described above measures the received light intensity by the Monitor PD 3020, and an appropriate set value is set in the downstream VOA 2330 and attenuated light is input to the O / E processing unit 2310.

縦軸のPDO(Power Downstream OLT)は、OLTが発出する下り光信号の光強度を表しており、最も強い光強度となる。PDA、PDB、PDCは、各ONU20が受信するMonitor PD3020の受信強度である。実際には、Tap−PDを挟んで10:1に分岐しているため、補正した実測値という方が正しい。ここでは、ONU20の受信端での補正した実測値をグラフ化したものである。PDOとPDAの差分A、PDOとPDBの差分B、PDOとPDCの差分Cは、OLTからの距離によるファイバ損失分とカップラ等の分岐による損失分を合計したものである。差分A、B、Cは、光信号の減衰量である。   The PDO (Power Downstream OLT) on the vertical axis represents the light intensity of the downstream optical signal emitted from the OLT, and is the strongest light intensity. PDA, PDB, and PDC are reception strengths of the Monitor PD 3020 received by each ONU 20. Actually, since it branches to 10: 1 across the Tap-PD, the corrected measured value is more correct. Here, the actual measurement value corrected at the receiving end of the ONU 20 is graphed. The difference A between the PDO and PDA, the difference B between the PDO and PDB, and the difference C between the PDO and PDC are the sum of the fiber loss due to the distance from the OLT and the loss due to the branching of the coupler or the like. Differences A, B, and C are attenuation amounts of the optical signal.

近端ONU20−1Aは、OLT10からの下り信号をそのまま受信すると、ONU20ー1Aに備える受光素子の受光可能強度を超過する。このため、光測定部/制御部3000は、適切な設定値を下りVOA2330に設定する。下りVOA2330への設定を反映した際のATTによる減衰量は、AAである。O/E処理部2310に入力される光強度は、VOA通過後の光強度となる。   When the near-end ONU 20-1A receives the downstream signal from the OLT 10 as it is, the near-end ONU 20-1A exceeds the receivable intensity of the light receiving element included in the ONU 20-1A. Therefore, the light measurement unit / control unit 3000 sets an appropriate set value in the downstream VOA 2330. The amount of attenuation due to ATT when the setting to the downstream VOA 2330 is reflected is AA. The light intensity input to the O / E processing unit 2310 is the light intensity after passing through the VOA.

一方、遠端ONU20−2Cは、逆にATTによる減衰を含めてしまうと最小受光条件(感度/光強度)を満足できない。このためVOAは、受信光信号に減衰を与えない。通過後1213と同値となる。   On the other hand, the far-end ONU 20-2C cannot satisfy the minimum light receiving condition (sensitivity / light intensity) if attenuation due to ATT is included. For this reason, the VOA does not attenuate the received optical signal. It becomes the same value as 1213 after passing.

各ONU20のVOA通過後の光強度は、全て同じ強度になっている。これは、各ONU20のO/E処理部2310のダイナミックレンジを小さく済むように調整した結果である。VOA2330の設定により、O/E処理部への入力光を調整することができる。このため、ダイナミックレンジの広い高価なPDを使用する必要性は無く、より安価品への置換も可能である。   The light intensity of each ONU 20 after passing through the VOA is all the same. This is a result of adjusting the dynamic range of the O / E processing unit 2310 of each ONU 20 to be small. The input light to the O / E processing unit can be adjusted by setting the VOA 2330. For this reason, there is no need to use an expensive PD with a wide dynamic range, and replacement with a cheaper product is possible.

図13を参照して、ONUの上り送信光強度とOLTの受信強度を説明する。図13において、横軸は、各ONU20からOLT10への距離である。ここでは、近端ONU20−1A、中間ONU20−1B、遠端ONU20−2Cを、配置している。各ONU20の分散範囲は、0〜60km以内とする。縦軸は、ONUからの下り信号の光強度である。   With reference to FIG. 13, the upstream transmission light intensity of the ONU and the reception intensity of the OLT will be described. In FIG. 13, the horizontal axis represents the distance from each ONU 20 to the OLT 10. Here, the near-end ONU 20-1A, the intermediate ONU 20-1B, and the far-end ONU 20-2C are arranged. The dispersion range of each ONU 20 is 0 to 60 km or less. The vertical axis represents the light intensity of the downstream signal from the ONU.

図中の機能ブロック図は、ONU20の送信ブロックの一部を抜粋したものである。E/O処理部2320は、OLT10への上り信号を発光する。VOA2340は、前述した光測定部/制御部3000により適切な設定値とされている。VOA2340は、上り信号について、通過または減衰する。   The functional block diagram in the figure is an excerpt of a part of the transmission block of the ONU 20. The E / O processing unit 2320 emits an upstream signal to the OLT 10. The VOA 2340 is set to an appropriate setting value by the light measurement unit / control unit 3000 described above. The VOA 2340 passes or attenuates the upstream signal.

縦軸のPUC(Power Upstream ONU-C)は、ONU20のE/O処理部2320を抜けた直後の光強度である。VOA2340を通過前なので、最大強度で発光している。各ONU20とも部品バラツキ程度の同程度の光強度となる。PUC、PUB、PUAは、VOA2340通過後の光強度である。また、PUAとPUOの差分A、PUBとPUOの差分B、PUCとPUOの差分Cは、ONU20からOLT10へのファイバ長に距離損失分とカップラ等の分岐による損失分を合計した減衰量となる。図13の差分A,B、Cは、図12の差分A,B、Cと原理的に等価である。   The PUC (Power Upstream ONU-C) on the vertical axis is the light intensity immediately after exiting the E / O processing unit 2320 of the ONU 20. Since it is before passing through the VOA 2340, it emits light at the maximum intensity. Each ONU 20 has the same light intensity as that of the component variation. PUC, PUB, and PUA are light intensities after passing through VOA 2340. Further, the difference A between PUA and PUO, the difference B between PUB and PUO, and the difference C between PUC and PUO are attenuation amounts obtained by adding the distance loss and the loss due to the branch of the coupler or the like to the fiber length from the ONU 20 to the OLT 10. . The differences A, B, and C in FIG. 13 are theoretically equivalent to the differences A, B, and C in FIG.

近端ONU20−1Aの場合、ONU20−1AからのE/O処理部2320直後の上り信号1212をそのままOLT10が受信するとOLT10のPDの受光強度の最大値を超過する可能性がある。そこで、光測定部/制御部3000により適切な設定値が上りVOA2340に設定される。VOA通過による減衰量は、AAAとなる。実際にOLT10への上りの光信号の強度は、VOA通過後となる。   In the case of the near-end ONU 20-1A, if the OLT 10 receives the upstream signal 1212 immediately after the E / O processing unit 2320 from the ONU 20-1A as it is, there is a possibility that the maximum value of the received light intensity of the PD of the OLT 10 is exceeded. Therefore, an appropriate setting value is set in the upstream VOA 2340 by the light measurement unit / control unit 3000. The amount of attenuation due to passing through the VOA is AAA. Actually, the intensity of the upstream optical signal to the OLT 10 is after passing through the VOA.

一方、遠端ONU20−2Cでは、逆にATTによる減衰があるとOLTの最小受光条件(感度/光強度)を満足できない。このためONU20−2CのE/O処理部2320を抜けた直後の光強度とVOA通過後の光強度とは同じ値となる。すなわち、VOA2340は、減衰を与えない。   On the other hand, the far-end ONU 20-2C cannot satisfy the minimum light receiving condition (sensitivity / light intensity) of the OLT if there is attenuation due to ATT. For this reason, the light intensity immediately after passing through the E / O processing unit 2320 of the ONU 20-2C and the light intensity after passing through the VOA have the same value. That is, the VOA 2340 does not give attenuation.

結果的に、OLT10に届く各ONU20から上り信号の光強度は、全て同じ強度となっている。これはOLTのO/E処理部のダイナミックレンジを小さくできるよう調整した結果である。ONU20の上りVOA2340の設定により、ONU20からの上り発光信号は調整することができる。このため、ダイナミックレンジの広い高価なPDをOLT10に使用する必要性は無く、より安価品への置換も可能である。   As a result, the light intensity of the upstream signal from each ONU 20 reaching the OLT 10 is all the same. This is a result of adjustment to reduce the dynamic range of the OLT O / E processing unit. The upstream emission signal from the ONU 20 can be adjusted by setting the upstream VOA 2340 of the ONU 20. For this reason, there is no need to use an expensive PD with a wide dynamic range for the OLT 10, and replacement with a cheaper product is possible.

10…OLT、20…ONU、30…スプリッタ、40…PONシステム、50…、70…幹線光ファイバ、75…支線光ファイバ、80…PON区間、90…PSTN/インターネット、100…光アンプ、230…O/E、300…光測定部/制御部、1000…PON制御部、1100…インタフェース(IF)、1210…下りフレーム処理部、1310…E/O、1320…O/E、1410…上りフレーム処理部、1500…WDM、2000…PON制御部、2100…インタフェース(IF)、2210…下りフレーム処理部、2320…E/O、2330…VOA(下り)、2340…VOA(上り)、2410…上りフレーム処理部、2500…WDM、3000…光測定部/制御部、3020…Monitor PD、3030…AMP(Amplifier)、3040…BPF(Band Pass Filter)、3050…I/V変換レンジアンプ、3090…ADC(Analog to Digital Converter)、3070…内部クロック源、3080…クロック分配器、3100…制御回路、3110…メモリ、3120…減衰量判定部、3130…下りVOA制御部、3140…上りVOA制御部。   10 ... OLT, 20 ... ONU, 30 ... splitter, 40 ... PON system, 50 ..., 70 ... trunk optical fiber, 75 ... branch optical fiber, 80 ... PON section, 90 ... PSTN / Internet, 100 ... optical amplifier, 230 ... O / E, 300 ... light measurement unit / control unit, 1000 ... PON control unit, 1100 ... interface (IF), 1210 ... downstream frame processing unit, 1310 ... E / O, 1320 ... O / E, 1410 ... upstream frame processing , 1500 ... WDM, 2000 ... PON control part, 2100 ... interface (IF), 2210 ... downstream frame processing part, 2320 ... E / O, 2330 ... VOA (downstream), 2340 ... VOA (upstream), 2410 ... upstream frame Processing unit, 2500 ... WDM, 3000 ... Light measurement unit / control unit, 3020 ... Monitor PD, 3030 ... AMP (Amplifier), 3040 ... BPF (Band Pass Filter), 3050 ... I / V conversion range amplifier, 3090 ... ADC (Analog to Digital Converter), 3070 ... Internal clock source, 3080 ... Clock distributor, 3100 ... Control Circuit, 3110... Memory, 3120... Attenuation amount determination unit, 3130... Downward VOA control unit, 3140.

Claims (6)

複数の加入者装置に接続された支線ファイバと、この支線ファイバに接続されたスプリッタと、このスプリッタと加入者収容装置とを接続する幹線ファイバと、前記加入者収容装置とからなる通信システムにおいて、
前記加入者収容装置は、下り光信号を増幅する第1の光増幅器を備え、
前記加入者装置は、前記第1の光増幅器によって増幅され、前記幹線ファイバと前記スプリッタと前記支線ファイバとによって減衰された光信号について、減衰または通過させる第1の可変光減衰器を備えることを特徴とする通信システム。
In a communication system comprising a branch fiber connected to a plurality of subscriber devices, a splitter connected to the branch fibers, a trunk fiber connecting the splitter and the subscriber accommodation device, and the subscriber accommodation device,
The subscriber accommodation device includes a first optical amplifier that amplifies a downstream optical signal,
The subscriber unit includes a first variable optical attenuator for attenuating or passing an optical signal amplified by the first optical amplifier and attenuated by the trunk fiber, the splitter, and the branch fiber. A featured communication system.
請求項1に記載の通信システムであって、
前記第1の光増幅器は、複数の前記加入者装置に含まれる最遠端の加入者装置の受光条件を満たすように前記下り光信号を増幅することを特徴とする通信システム。
The communication system according to claim 1,
The communication system, wherein the first optical amplifier amplifies the downstream optical signal so as to satisfy a light receiving condition of a farthest end subscriber device included in the plurality of subscriber devices.
請求項1に記載の通信システムであって、
前記加入者装置は、さらに、上り光信号を増幅する第2の光増幅器と、前記第1の光増幅器によって増幅された光信号を減衰または通過させる第2の可変光減衰器とを備えることを特徴とする通信システム。
The communication system according to claim 1,
The subscriber unit further includes a second optical amplifier that amplifies the upstream optical signal, and a second variable optical attenuator that attenuates or passes the optical signal amplified by the first optical amplifier. A featured communication system.
光ファイバに接続され、この光ファイバからの下り光信号を受信するO/E変換処理部と、このO/E変換処理部と前記光ファイバとの間に設けた第1の可変光減衰器と、前記下り光信号の強度を測定する光強度測定部と、この光強度測定部が測定した下り光信号強度に基づいて前記第1の可変光減衰器が前記下り光信号に与える減衰量を制御する制御部とからなることを特徴とする通信装置。   An O / E conversion processing unit connected to the optical fiber and receiving a downstream optical signal from the optical fiber; a first variable optical attenuator provided between the O / E conversion processing unit and the optical fiber; A light intensity measuring unit for measuring the intensity of the downstream optical signal, and controlling the amount of attenuation given to the downstream optical signal by the first variable optical attenuator based on the downstream optical signal intensity measured by the optical intensity measuring unit. A communication device comprising a control unit. 請求項4に記載の通信装置であって、
さらに前記光ファイバに上り光信号を送出するE/O変換処理部と、このE/O変換処理部の出力光を増幅する光増幅器と、この光増幅器によって増幅された光信号を減衰または通過させる第2の可変光減衰器とを備えることを特徴とする通信装置。
The communication device according to claim 4,
Further, an E / O conversion processing unit that sends an upstream optical signal to the optical fiber, an optical amplifier that amplifies the output light of the E / O conversion processing unit, and an optical signal amplified by the optical amplifier is attenuated or passed. A communication apparatus comprising: a second variable optical attenuator.
請求項5に記載の通信装置であって、
前記制御部は、前記光強度測定部が測定した下り光信号強度に基づいて前記第2の可変光減衰器が前記増幅された光信号に与える減衰量を制御することを特徴とする通信装置。
The communication device according to claim 5,
The communication unit is characterized in that the second variable optical attenuator controls the amount of attenuation given to the amplified optical signal based on the downstream optical signal intensity measured by the optical intensity measurement unit.
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