JP2009218920A

JP2009218920A - 通信システムおよび通信方法

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Publication number: JP2009218920A
Application number: JP2008061342A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Shirai; 聡白井; Masao Suzuki; 巨生鈴木; Hiroshi Ichibagase; 広一番ヶ瀬
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2009-09-24

Abstract

【課題】ビットレートが異なるシステムを混在して収容する場合であっても、簡易な構成で上り方向のスループットの低下を防ぐこと。
【解決手段】ＯＬＴ４と、１．２５Ｇｂｐｓで送信する複数のＯＮＵ１−１〜１−ｎおよび１０Ｇｂｐｓで送信する複数のＯＮＵ２−１〜２−ｍとがＰＯＮを形成して接続され、ＯＬＴ４とＯＮＵ１−１〜１−ｎ，２−１〜２−ｍとの間で双方向通信を行う通信システムにおいて、ＯＮＵ１−１〜１−ｎ，２−１〜２−ｍが、それぞれ波長λ１，λ２を用いて光信号を送信し、ＯＮＵ側から送信された光信号を波長多重してＯＬＴ４に出力するスプリッタ３が設けられ、ＯＬＴ４は、スプリッタ３から出力された波長多重信号を波長λ１，λ２の各光信号に波長分離して出力するＷＤＭフィルタ５と、ＷＤＭフィルタ５からの波長λ１，λ２の各光信号をそれぞれ電気信号に変換出力する１Ｇ受信器６および１０Ｇ受信器７とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）とが光伝送路を介した受動光ネットワーク（ＰＯＮ：Passive Optical Network）を形成して接続され、前記局側装置と前記複数の加入者側装置との間で双方向通信を行う通信システムおよび通信方法に関するものである。

従来の光ファイバ加入者系のシステムであるＰＯＮシステムは、局内に配置されるＯＬＴと、各家庭内に配置される複数台のＯＮＵとを備える。ＯＬＴは、１本の光ファイバに接続され、各家庭近辺に設置されたパワースプリッタによって複数の光ファイバに分岐し、各家庭に配置されているＯＮＵに接続される。このようなＰＯＮシステムによって、信号伝送路である光ファイバを加入者で共有し、低コストなサービスを実現している（特許文献１参照）。

このシステムでは、１台のＯＬＴと複数台のＯＮＵとの間で光ファイバを共有して双方向通信を行うため、ＯＬＴからＯＮＵへの下り方向の送信信号波長λ１と、ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向の送信信号波長λ２とを異ならせた双方向通信を行うことによって、信号の衝突を防止している。一般に、下りの波長λ１＝１．４９μｍ、上りの波長λ２＝１．３１μｍが用いられている。

また、下り方向については、ＯＮＵが、ＯＬＴから送信される信号を全て受信し、各ＯＮＵでは、それぞれに割り当てられたタイムスロット内の情報のみを抜き出す処理を行う選択的な受信を行っている。一方、上り方向については、複数のＯＮＵが同一の波長λ２を用いて信号の送信を行うため、各ＯＮＵからの信号が衝突しないように、各ＯＮＵには送信タイミングが割り振られ、その割り振られた送信タイミングでのみ、信号をバースト的に送出する時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplex）方式が採用されている。

特開２００６−２７９６８０号公報

ところで、従来のＧＥ−ＰＯＮシステムでは、１．２５Ｇｂｐｓ（１Ｇ）の単一ビットレートでシステムが構成されているが、近年の映像配信などによる光通信の高速化・大容量化に伴い、１０Ｇｂｐｓ（１０Ｇ）の高速化した１０Ｇ−ＰＯＮシステムが検討されつつある。この１０Ｇ−ＰＯＮシステムを導入する場合、既存のＧＥ−ＰＯＮシステムを混在して収容できるシステム構築が要望されている。

ここで、ＧＥ−ＰＯＮシステムと１０Ｇ−ＰＯＮシステムとを混在して収容する場合、上り方向において、１Ｇ−ＯＮＵおよび１０Ｇ−ＯＮＵがともに同一の波長を用いて時分割多重方式を採用することが可能である。しかし、この方法を用いると、１Ｇの信号と１０Ｇの信号とが時間的に多重化された状態となり、上り方向のスループットが低下し、１０Ｇ−ＰＯＮシステムによる大容量化のメリットが低減してしまうという問題点があった。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ビットレートが異なるシステムを混在して収容する場合であっても、簡易な構成で上り方向のスループットの低下を防ぐことができる通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる通信システムは、局側装置と、第１ビットレートで送信する複数の第１加入者側装置および前記第１ビットレートに比して高い第２ビットレートで送信する複数の第２加入者側装置とが光伝送路を介した受動光ネットワークを形成して接続され、前記局側装置と、前記複数の第１加入者側装置および前記複数の第２加入者装置との間で双方向通信を行う通信システムにおいて、前記複数の第１加入者側装置は、第１の波長を用いて光信号を送信し、前記複数の第２加入者側装置は、第１の波長とは異なる第２の波長を用いて光信号を送信し、前記複数の第１加入者側装置および前記複数の第２加入者側装置から送信された光信号を波長多重して前記局側装置に出力する波長多重手段が設けられ、前記局側装置は、前記波長多重手段から出力された波長多重信号を前記第１の波長の光信号および前記第２の波長の光信号に波長分離して出力する波長分離フィルタと、前記波長分離フィルタから出力された第１の波長の光信号を少なくとも第１の電気信号に変換して出力する第１受信部と、前記波長分離フィルタから出力された第２の波長の光信号を少なくとも第２の電気信号に変換して出力する第２受信部と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる通信方法は、局側装置と、第１ビットレートで送信する複数の第１加入者側装置および前記第１ビットレートに比して高い第２ビットレートで送信する複数の第２加入者側装置とが光伝送路を介した受動光ネットワークを形成して接続され、前記局側装置と、前記複数の第１加入者側装置および前記複数の第２加入者装置との間で双方向通信を行う通信方法において、前記複数の第１加入者側装置が、第１の波長を用いて光信号を送信するとともに、前記複数の第２加入者側装置が、第１の波長とは異なる第２の波長を用いて光信号を送信する送信ステップと、前記複数の第１加入者側装置および前記複数の第２加入者側装置から送信された光信号を波長多重して前記局側装置に出力する波長多重ステップと、前記局側装置が、前記波長多重ステップによって波長多重された波長多重信号を前記第１の波長の光信号および前記第２の波長の光信号に波長分離して出力する波長分離ステップと、第１受信部が、前記波長分離ステップによって波長分離された第１の波長の光信号を少なくとも第１の電気信号に変換して出力するとともに、第２受信部が、前記波長分離ステップによって波長分離された第２の波長の光信号を少なくとも第２の電気信号に変換して出力する受信ステップと、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、第１ビットレートで送信する複数の第１加入者側装置が、第１の波長を用いて光信号を送信するとともに、前記第１ビットレートに比して高い第２ビットレートで送信する複数の第２加入者側装置が、第１の波長とは異なる第２の波長を用いて光信号を送信し、波長多重手段が、前記複数の第１加入者側装置および前記複数の第２加入者側装置から送信された光信号を波長多重して局側装置に出力し、前記局側装置の波長分離フィルタが、前記波長多重手段から出力された波長多重信号を前記第１の波長の光信号および前記第２の波長の光信号に波長分離して出力し、第１受信部が、前記波長分離フィルタから出力された第１の波長の光信号を少なくとも第１の電気信号に変換して出力するとともに、第２受信部が、前記波長分離フィルタから出力された第２の波長の光信号を少なくとも第２の電気信号に変換して出力するようにしているので、各ビットレートに分離された電気信号に対応して信号処理をすればよく、ビットレートが異なるシステムを混在して収容する場合であっても、簡易な構成で上り方向のスループットの低下を防ぐことができる。

以下、図面を参照して、この発明にかかる通信システムおよび通信方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

図１は、この発明の実施の形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。なお、図１では、上り方向に関する構成を主として記載している。この通信システムは、ＰＯＮシステムであり、図１に示すように、伝送速度が１．２５Ｇｂｐｓ（１Ｇ）であって送信波長がλ１である複数のＯＮＵ１−１〜１−ｎと、伝送速度が１０Ｇｂｐｓ（１０Ｇ）であって送信波長がλ１と異なるλ２である複数のＯＮＵ２−１〜２−ｍとがそれぞれ光ファイバを介してスプリッタ３に接続され、スプリッタ３は、１本の光ファイバによってＯＬＴ４に接続される。スプリッタ３は、各ＯＮＵ１−１〜１−ｎ，ＯＮＵ２−１〜２−ｍからそれぞれ設定された送信タイミングでバースト的に送信された送信波長λ１の光信号と送信波長λ２の光信号とを波長多重してＯＬＴ４側に出力する。スプリッタ３では、図２に示すように、波長軸と時間軸とによって各ＯＮＵ１−１〜１−ｎ，２−１〜２−ｍに対応した光信号は、波長軸と時間軸とによって分離された状態となっている。すなわち、ＯＮＵ１−１〜１−ｎの光信号は、波長λ１に対して時分割多重され，ＯＮＵ２−１〜２−ｍの光信号は、波長λ２に対して時分割多重されている。これによって、各ＯＮＵ１−１〜１−ｎ，２−１〜２−ｍの信号の衝突は防止される。

ＯＬＴ４は、スプリッタ３によって波長多重された光信号を、波長λ１の光信号と波長λ２の光信号とに波長分離するＷＤＭフィルタ５を有する。ＷＤＭフィルタ５から出力された波長λ１の光信号および波長λ２の光信号は、それぞれ１Ｇ受信器６および１０Ｇ受信器７に入力される。１Ｇ受信器６および１０Ｇ受信器７は、それぞれ入力された光信号を電気信号に変換し、ＭＡＣ処理部８のバッファ８ａ，８ｂにそれぞれ出力する。

各バッファ８ａ，８ｂは、それぞれ入力された電気信号を一時蓄積する。ＭＡＣ処理部８は、各バッファ８ａ，８ｂに一時蓄積された電気信号が同時にＭＡＣ処理部８に入力されないようにタイムスケジューリングして、バッファ８ａあるいはバッファ８ｂから電気信号を取り出す。ＭＡＣ処理部ｂ８は、取り出した電気信号に対する信号処理を順次行い、外部の上位装置に出力する。なお、ＭＡＣ処理部８は、１チップで形成されている。また、ＭＡＣ処理部８による信号処理速度は、１１Ｇｂｐｓを超える処理速度、たとえば１１Ｇｂｐｓとすることが好ましい。この場合、ＭＡＣ処理部８の信号処理速度が、最も大きい伝送速度１０Ｇｂｐｓに比して大きいため、信号処理に余裕が生まれ、簡易な構成で高スループットを実現することができる。

なお、下り方向の構成は、たとえば、宛先のＯＮＵがＯＮＵ１−１〜１−ｎである場合には、入力された電気信号を１．２５Ｇｂｐｓで波長λ３の光信号で送信する１Ｇ送信部と、宛ｔｓａ器のＯＮＵがＯＮＵ２−１〜２−ｍである場合には、入力された電気信号を１０Ｇｂｐｓで波長λ４の光信号で送信する１０Ｇ送信部を設ければよい。なお、１つの送信部で１つの波長λ３のみで、かつ１．２５Ｇｂｐｓで送信するようにしてもよい。

この発明の実施の形態にかかる通信システムの上り方向に関連した構成を示すブロック図である。スプリッタを通る光信号を波長軸および時間軸で示した図である。

符号の説明

１−１〜１−ｎ，２−１〜２−ｍＯＮＵ
３スプリッタ
４ＯＬＴ
５ＷＤＭフィルタ
６１Ｇ受信器
７１０Ｇ受信器
８ＭＡＣ処理部
８ａ，８ｂバッファ

Claims

局側装置と、第１ビットレートで送信する複数の第１加入者側装置および前記第１ビットレートに比して高い第２ビットレートで送信する複数の第２加入者側装置とが光伝送路を介した受動光ネットワークを形成して接続され、前記局側装置と、前記複数の第１加入者側装置および前記複数の第２加入者装置との間で双方向通信を行う通信システムにおいて、
前記複数の第１加入者側装置は、第１の波長を用いて光信号を送信し、
前記複数の第２加入者側装置は、第１の波長とは異なる第２の波長を用いて光信号を送信し、
前記複数の第１加入者側装置および前記複数の第２加入者側装置から送信された光信号を波長多重して前記局側装置に出力する波長多重手段が設けられ、
前記局側装置は、
前記波長多重手段から出力された波長多重信号を前記第１の波長の光信号および前記第２の波長の光信号に波長分離して出力する波長分離フィルタと、
前記波長分離フィルタから出力された第１の波長の光信号を少なくとも第１の電気信号に変換して出力する第１受信部と、
前記波長分離フィルタから出力された第２の波長の光信号を少なくとも第２の電気信号に変換して出力する第２受信部と、
を備えたことを特徴とする通信システム。
前記局側装置は、
前記第１受信部から出力された第１の電気信号を一時蓄積する第１バッファ部および前記第２受信部から出力された第２の電気信号を一時蓄積する第２バッファ部を有し、タイムスケジューリングして前記第１バッファ部からの前記第１の電気信号あるいは前記第２バッファ部からの前記第２の電気信号の取り出しを行い、取り出された電気信号に対する信号処理を行う信号処理部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
前記信号処理部は、前記第２ビットレートを超える処理速度で信号処理することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
局側装置と、第１ビットレートで送信する複数の第１加入者側装置および前記第１ビットレートに比して高い第２ビットレートで送信する複数の第２加入者側装置とが光伝送路を介した受動光ネットワークを形成して接続され、前記局側装置と、前記複数の第１加入者側装置および前記複数の第２加入者装置との間で双方向通信を行う通信方法において、
前記複数の第１加入者側装置が、第１の波長を用いて光信号を送信するとともに、前記複数の第２加入者側装置が、第１の波長とは異なる第２の波長を用いて光信号を送信する送信ステップと、
前記複数の第１加入者側装置および前記複数の第２加入者側装置から送信された光信号を波長多重して前記局側装置に出力する波長多重ステップと、
前記局側装置が、前記波長多重ステップによって波長多重された波長多重信号を前記第１の波長の光信号および前記第２の波長の光信号に波長分離して出力する波長分離ステップと、
第１受信部が、前記波長分離ステップによって波長分離された第１の波長の光信号を少なくとも第１の電気信号に変換して出力するとともに、第２受信部が、前記波長分離ステップによって波長分離された第２の波長の光信号を少なくとも第２の電気信号に変換して出力する受信ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
前記第１受信部から出力された第１の電気信号を第１バッファ部で一時蓄積するとともに前記第２受信部から出力された第２の電気信号を第２バッファ部が一時蓄積するバッファステップと、
タイムスケジューリングして前記第１バッファ部からの前記第１の電気信号あるいは前記第２バッファ部からの前記第２の電気信号の取り出しを行い、取り出された電気信号に対する信号処理を行う信号処理ステップと、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の通信方法。
前記信号処理ステップは、前記第２ビットレートを超える処理速度で信号処理することを特徴とする請求項５に記載の通信方法。