無源光網絡中的可進行有效帶寬分配的光線路終端的製作方法

2023-06-04 20:09:46 1

專利名稱：無源光網絡中的可進行有效帶寬分配的光線路終端的製作方法
技術領域：
本發明涉及多個用戶連接裝置共用光傳送線路的無源光網絡
PON (Passive Optical Network)系統。
背景技術：
PON—般由一臺局端裝置(OLT: Optical Line Terminal,光線路 終端)和多個用戶端裝置(ONU: Optical Network Unit,光網絡單元) 構成，將來自與ONU相連的PC (Personal Computer)等終端的信號 轉換為光信號後，經光纖送到OLT。來自多個ONU的光纖通過分光 器進行耦合後，光信號通過該分光器光學(時分)復用後，到達OLT。
ONU和OLT之間的光纖長度在ITU-T建議G.948.1的第8章和 第9章中規定為例如0 20km，20km 40km或40km 60km的範圍， 各ONU距OLT在上述範圍內設置在任意的距離上。因此，OLT和 各ONU之間的光信號的傳送延遲根據光纖長度而不同，若不考慮該 傳送延遲，則從各ONU輸出的光信號彼此在分光器的光學復用時有 衝突、幹擾的可能。
因此，使用ITU-T建議G.984.3的第10章規定的測距(ranging) 技術，OLT調整來自各ONU的輸出信號的延遲，使得各ONU好像 設置在相等距離上、例如相等的20km位置上，使來自各ONU的光 信號不幹擾。另外，由於將一條光纖的通信頻帶根據來自用戶的請求 公平分配給儘可能多的ONU，所以ITU-T建議G.983.4中還規定了 OLT分配與來自各ONU的上行方向的傳送路徑頻帶(數據發送位置 /時間)的DBA (Dynamic Bandwidth Allocation:動態帶寬分配)的 技術，並進行基於該技術的頻帶控制。
例如，在ITU-T建議G.984.3的8.2章的規定中，將從多個ONU 向OLT傳送的信號稱作上行信號，由前同步(preamble)、定界符、有效載荷信號構成，如該建議第8章的圖8-2所示，在各上行信號之 前為防止與前一突發(burst)信號的衝突，設置了保護時間。另一方 面，根據同一建議8.1章的規定，將從該OLT向該多個ONU發送的 信號稱作下行信號，包括幀同步圖案(pattern) 、 PLOAM區域、US Bandwidth MAP區域和幀有效載荷。
OLT如同一建議8.1.3.6章所示，使用稱作US Bandwidth MAP 的區域，來指定各ONU的上行信號發送允許定時。US BandWidth MAP區域具有指定發送允許的開始的Start值和指定結束的End值， 分別進行字節單位的指定。該值因有允許發送的含義還稱作準許 (grant)值。並且，End值和下一 Start值的差是上行無信號區域， 對應於上述保護時間。各個ONU上可分配稱作T-CONT的多個頻帶 分割單位，按每個T-CONT來進行上述上行發送允許定時的指定。
根據上述ITU-T建議G.984.3,準許被規定為在構成下行信號的 125微秒幀的開頭附近統一發送對對應的ONU的準許。換言之，OLT 必須以125微秒為周期對各ONU發送準許，各ONU也以125微秒 的周期，與其他ONU通過時分共用傳送路徑來加以使用。
這時，若OLT以125微秒為周期來進行上述的DBA處理，貝i丄可 以使Start值、End值原樣反映對各ONU分配的頻帶來發送準許信號。 但是，實際的OLT不一定以125微秒這樣的短周期來進行DBA處理， 例如以0.5毫秒或1.0毫秒這樣的比準許周期長的周期來進行DBA 處理。
這樣，在DBA處理的時刻，OLT超過125微秒的準許周期中容 納的數據長度來分配對各ONU允許發送的數據長度。因此，在提供 準許的階段，OLT進行下列處理即，將DBA處理所決定的數據長 度分割為以125微秒為單位的多個幀後，在各125微秒幀內指定Start 值和End值的處理。
OLT在將通過DBA處理分配給一個ONU的數據長度分割為多 個125微秒幀的情況下，在分割後的各準許的幀上添加頭。在DBA 的時刻，OLT分配給各ONU的數據長度上僅嵌入最先必須添加的一 個頭的數據長度。因此，若分割準許的幀，則將本來該ONU應發送的數據長度減去格外添加的頭的部分。
例如，考慮某個ONU為用於VoIP而需要256kbit/s的上行通信 頻帶的情況。若OLT以0.5毫秒為周期來執行頻帶分配計算(DBA 處理)，則將256kbit/s的頻帶換算為0.5毫秒，變為256000X0.0005 + 8=16 (字節)。G-PON中規定了將信號容納在稱作GEM的可變 長分組中來加以傳送的方法。根據ITU-T建議G.984.3，進行在稱作 GEM頭的5位元組的頭上添加了可變長幀的長度和流標籤後的封裝。 OLT考慮最先必須添加的一個GEM頭，通過DBA處理來對該ONU 提供16+5=21 (字節)的數據長度的發送許可。
若設從ONU向OLT的上行信號的速度是1.244Gbit/s，則在作為 準許周期的125微秒中可發送的數據長度是12000000000 X 0.000125 + 8 — 19440 (字節)。21位元組的數據長度是充分容納在作為一個準 許周期的數據長度的19440位元組上的長度，但是不幸的是若將該21 字節配置在準許周期的邊界，則因分段(fragmentation)而分割為2 個準許幀。例如，若分割為頭的5位元組及有效載荷的10位元組的準許 幀、和頭的5位元組及有效載荷的1位元組的準許幀這兩個，則幀整體的 總和為21位元組，成為準許後的數據量，實質上有效載荷部分總和為 11位元組，相對維持256kbit/s的頻帶所需的16位元組的數據長度，約 31%的數據未發送，對通信質量有很大影響。

發明內容
本發明的目的是提供一種OLT、 ONU和PON系統，例如在因 VoIP數據等延遲、質量劣化較大的業務中使用，在進行數據長度小 的頻帶分配時可防止產生分段。
本發明通過將頻帶小的信號優先配置在幀的確定區間，例如幀開 頭區域，來解決上述問題。
在G.984.3標準的G-PON系統中，尤其在分配100kbit/s左右的 小頻帶時，可以防止因分段而發生通信質量劣化。


圖1是表示光接入網的一構成例的圖2是表示下行PON信號幀的一例的圖3是表示上行PON信號幀的一例的圖4是表示DBA處理的時序的一例的圖5是說明在準許時發生了分段的情況的圖6是表示OLT的硬體結構的一實施例的圖7是表示OLT的硬體結構的詳細的一實施例的圖8是控制部的功能框圖9是表示分配字節長度表的一實施例的圖IO是表示發送定時表的一實施例的圖11是表示發送定時表的另一實施例的圖12是表示控制部的處理流程圖的一實施例的圖13是表示時隙分配處理的流程圖的一實施例的圖14是表示通過實施例1排列了準許幀的情況的圖15是表示實施例2的發送定時表的一例的圖16是表示實施例2的時隙分配處理的流程圖的一例的圖17是表示通過實施例2排列了準許幀的情況的圖。
具體實施例方式
下面，說明本發明的實施方式。
實施例1
圖1表示適用本發明的光接入網的結構例。PON19由分光器/光 耦合器等的光分路器12、在通信業者等的局舍裡設置的作為局端裝 置的0LT1、連接0LT1和分光器的幹線光纖17-1、在各個用戶家裡 或其附近設置的作為用戶端裝置的多個ONUIO、和分別連接光分路 器12及多個ONU10的多個支線光纖17-2構成。OLT1經幹線光纖 17-1與光分路器12和支線光纖17-1 ，例如可與32臺的ONU10相連。 電話15和個人計算機14等用戶終端分別連接到多個ONU10上。 PON19經0LT1與PSTN (Public Switched Telephone Networks:公共 交換電話網)和網際網路18相連，與這些上位網絡之間發送接收數據。OLT1和ONU10的整體通過監視控制系統1003來加以管理。
圖1圖示了 5臺ONUIO，但是從OLT1向ONU10的下行方向上 傳送的信號11上時分復用了以各個ONU10為目標的信號。各ONU10 接收信號11，判斷是否是目標為自身的信號，進一步在目標是自身 的信號的情況下，根據信號的目標地址，將信號分發到電話15及個 人計算機14。
另一方面，從ONU10向OLT1的上行方向上，從ONU10-1傳送 的信號a、從ONU10-2傳送的信號b、從ONU10-3傳送的信號c、 從ONU10-4傳送的信號d、從ONU10-n傳送的信號e在通過光分路 器12後時分復用，而變為信號16，併到達OLTl。即，OLT1由於 預先知道在哪個定時上接收來自哪個ONU10的信號，所以根據所接 收的定時來識別來自各ONU10的信號，並加以處理。
圖2表示從OLT1向各ONU10發送的下行PON信號幀的例子。 下行幀包括幀同步圖案20、 PLOAM區域21、準許指示區域22、幀 有效載荷23。幀有效載荷23中存儲了 OLT1向ONU10的用戶信號， 詳細記載在ITU-T建議G.984.3上。準許指示區域22包括控制 ONU10-1用的T-CONT#l用信號24、控制ONU10-2用的T-CONT弁2 用信號25和控制ONU10-n用的T-CONT#n用信號26。進一步， T-CONT#l用信號24包括T-CONT ID區域27、 Start值28和End值 29。
這裡，所謂T-CONT (Trail CONTainer)是DBA中的頻帶分配 區域，例如，在ONU10具有多個發送緩存器的情況下，在各個緩存 器上添加作為T-CONT的識別信息的T-CONT ID，並可從OLT按每 個緩存器加以控制。下面的實施例中，說明了一個ONU具有一個 T-CONT (緩存器)的情況，艮P， ONU-ID和T-CONT ID——對應的 情況，但是一個ONU中有多個T-CONT的情況也可同樣適用本發明。 這時，對於作為識別ONU的信息的ONU-ID和T-CONT ID的關係， 可通過生成表示例如對各ONU-ID包含哪個T-CONT ID的表格，來 管理對應關係。
Start值28指示對各ONU允許光信號的發送開始的定時。另外，End值29指示發送允許的結束定時。Start值28和End值以字節為 單位來進行指定。OLTl對各ONU10周期性發送包含準許指示22的 允許上行數據的發送的消息，對各ONU10指示可以使用怎樣的上行 通信頻帶即可。該Start值28和End值29是在OLTl發送準許指示 的各周期中，表示可以在哪個定時開始、結束數據的發送的信息。另 外，也可代替End值，指定要發送的數據的數據長度(length),從 OLT向ONU指示，使得從Start值的定時起將數據發送Length表示 的數據長度。
圖3表示ONU10向OLTl發送的上行PON信號幀的一例。該上 行PON信號包括前同步區域30、定界符區域31、 PLOAM區域32、 隊列(queue)長度區域33和幀有效載荷34。上述Start值28指示 PLOAM區域32的開始位置，即突發數據37的開始位置，End值29 表示幀有效載荷34的結束位置。ITU-T建議G.984.3的保護時間35 是指上行信號的幀有效載荷34的結束位置(End值)到下一上行信 號的前同步區域30的開始位置。這樣，由於在Start值和End值指示 的數據位置之間插有保護時間35和前同步區域30、定界符區域31， 所以在前一End值和下一 Start值之間產生了幾個字節的間隔。
圖4表示決定和通知Start值28和End值29的處理的時序。OLTl 向各ONU10-1 10-3發送包含準許指示22的發送許可消息40。另外， 在該發送許可消息40上還包含了請求在各ONU10的發送隊列上積 存了多少未發送的數據的報告的信息。各ONU10-l 10-3使用準許 指示22的Start值28和End值29指定的時隙，來發送在發送隊列上 積存的數據，並且，使用上行消息41中包含的隊列長度區域33來向 OLTl發送在發送隊列上積存了多少數據的信息。
OLTl根據從各ONU10-l 10-3接受了報告的未發送數據量的信 息，進行決定對各ONU10允許發送多少數據量的DBA處理42。該 DBA處理42中，若除了各ONU10-l 10-3的未發送數據量之外， 還存在對每個ONU保證最低限度分配情況的頻帶參數等的信息，則 還使用這樣的各種信息，來決定對各ONU允許下次發送的數據量。
圖4中，OLTl並不是按每個準許周期45 48來進行DBA處理，而是對多個準許周期集中進行DBA處理。因此，OLTl使用例如之 前接受的未發送數據量報告41等，通過一次DBA處理來決定多個準 許周期中的各ONU的Start值28、 End值29。下文中，本實施例中， 以DBA周期是0.5ms，準許周期是125ps的情況為例來進行說明， 當然DBA周期和準許周期可以取除此之外的值。
圖5表示在例如以0.5ms的周期來執行DBA處理的情況下，以 該DBA周期中包含的4個準許周期，從各0NU#1 #3發送數據的 情況。若設DBA周期是0.5ms，則其中包含4個125網的準許周期。 這裡，若設上行信號的速度例如為約1.2Gbit/s,則在作為DBA周期 的0.5ms期間可發送的數據長度是77760位元組，在作為一個準許周期 的125ps期間可發送的數據長度是19440位元組。
OLTl在0.5ms的期間，對ONU#l決定允許50位元組的數據50的 發送，對ONU#2決定允許63000位元組的數據51的發送，對ONU#3 決定允許25位元組的數據52的發送。但是，由於準許周期是125w, 所以OLTl必須對各ONU#l #3，按每19440位元組來指示數據的發 送定時。若設提供發送許可的順序例如以ONU的序號為順序，則 OLTl分別在準許的第一周期中對ONU#l允許數據53的發送，對 ONU#2在第一周期的剩餘時間中允許數據54的發送，在第二周期全 部中允許數據55的發送，在第三周期的一部分中允許數據56的發送。 並且，OLTl對ONU弁3，在準許的第三周期的剩餘一部分中允許數據 57的發送，並使用第四周期的一部分來允許Wg58的發送。
在該圖的例子中，產生ONU#2和ONU#3的數據跨過準許周期的 邊界，而產生分割為多個數據的分段現象。例如，對於ONU弁2的數 據，在DBA時是數據51,但在準許時分割為數據54、 55、 56三個 後，從ONU弁2加以發送。同樣，對於ONl^3的數據，在DBA時是 數據52,但是在準許時分割為數據57和58兩個。若分割了數據， 則在各個數據上添加稱作GEM頭的5位元組數據長度的頭。圖5中， 分割後的ONU#3的數據57、 58中，數據開頭的塗黑部分是圖3中 的GEM頭34，空白的部分相當於圖3中的GEM有效載荷35。另外， 如圖3所示，在GEM有效載荷上還添加了 PLOAM區域32及隊列長度區域33的情況下，與僅添加了 GEM頭34的5位元組的情況相比， 還進一步限制了可發送的數據量。
考慮OLTl在數據的開頭添加了一個GEM頭，而分配對各ONU 允許發送的數據長度。但是，0LT1不假定數據的分段。因此，在 ONU#3報告了 20位元組的未發送數據長度的情況下，OLT1允許添加 了頭部分5位元組的25位元組的數據的發送。這裡如圖5所示，若發生 了分段，則ONU#3不發送所允許的數據長度中為GEM頭而額外使 用的5位元組的數據，在需要發送20位元組的數據時，僅可發送除2個 GEM頭之外的15位元組的數據。
本來應在該DBA周期中發送的剩餘5位元組在下一 DBA周期中發 送。在該例中，DBA周期是0.5ms,但是在DBA周期比這長的情況 下，剩餘的數據的發送延遲進一步增大。ONU弁2也發生同樣的情況， 但是由於ONU#2的允許發送數據長度大到63000位元組，所以即使10 字節左右的數據因GEM頭不能發送，影響也很小。與此相對，ONU弁3 不能發送相對於20位元組的5位元組，即所有數據的25%，造成了很大 的影響。
因此，本實施例中，改變OLT1對ONU提供發送許可的順序， 使得通過DBA處理從OLTl分配的字節長度小的ONU不跨過準許 周期來提供發送許可。
圖6是OLT的硬體結構的一例。OLT200具有管理裝置整體的 動作的控制板603;和分別與網絡相連來進行信號的發送接收的多個 網絡接口板600、 601、 602。控制板603具有存儲器609和CPU608， 經HUB610來控制各網路接口板。各網絡接口板具有與ONU之間進 行光信號的發送接收的光信號IF (InterFace:接口)部606、與互聯 網等上位網之間進行信號的發送接收的網絡IF (InterFace)部607、 進行ONU和上位網之間的信號的發送接收所需的處理的CPU604和 存儲器605 。本實施例中的各種處理通過CPU604執行例如存儲器605 中存儲的程序等來加以執行。或，可以根據需要準備特別針對各處理 的專用硬體(LSI等)，由此來執行處理。另外，OLTl的硬體結構 並不限於此，也可適當根據需要來進行各種安裝。圖7是網絡接口板600的一構成例。下行數據緩存器701暫時存 儲從上位網18接收的數據。下行信號處理部702進行將來自上位網 18的光信號中繼到PON19所需的處理。E/O變換部703將來自上位 網18的電信號變換為光信號。O/E變換部704將從PON19接收的光 信號變換為電信號。上行信號處理部705進行將來自PON19的信號 中繼到上位網18所需的處理。上行數據緩存器暫時存儲向上位網18 發送的數據。
控制部700具有執行與多個ONU10進行通信所需的各種處理的 功能。DBA處理部707每隔預先確定的DBA周期，進行決定在該周 期內對多個ONU10的每個分別分配多少通信頻帶的動態頻帶分配處 理。該通信頻帶表示在一個DBA周期中可發送的總字節長度內對各 ONU10分配多少的字節長度。測距處理部708在與ONU的數據發送 接收之前，向各ONU發送測距信號，測量到接收對該信號的返回之 前的時間，從而測量OLT1和各ONU10之間的距離，來決定發送延 遲時間。0LT1將發送延遲時間通知給各ONUIO，各ONU10在從 OLT1允許了數據的發送的定時上加上所通知的發送延遲時間後，來 發送數據。數據發送許可部709根據DBA處理部707決定的各 ONUIO的字節長度，分別通過字節長度來決定各ONU應開始數據發 送的定時和應結束髮送的定時。存儲部710存儲控制部700的處理所 需的信息。
圖8是說明控制部700的細節的圖。DBA處理部707從上行信號 中包含的隊列長度區域33中接收各ONU10保持的未發送的數據量 的報告。DBA處理部707根據所接收的未發送數據量、或根據情況 設置為對各ONU10必然分配的通信頻帶，按每個DBA周期通過字 節長度來決定對各ONU10分配的通信頻帶。DBA處理部707生成使 作為識別各ONU的信息的ONU-ID和所分配的字節長度相對應的分 配字節長度表802，而存儲在存儲部710中。
圖9是分配字節長度表802的一例。分配字節長度表802具有 ONU-ID卯l、對ONU分配的字節長度902、和表示在準許時以怎樣 的順序來對各ONU分配時隙的分配順序卯3的各信息。DBA處理部707在存儲了與各ONU-ID901對應的字節長度902後，數據發送許 可部709的發送順序調整部800比較各ONU的字節長度，在分配順 序903上從分配字節長度小的ONU起順序添加序號。結果，例如在 圖9的例子中，以ONU弁3、 ONU#l、 ONU#2的順序來分配時隙。
在生成了分配字節長度表802後，數據發送許可部709的發送定 時決定部801每隔準許周期來對各ONU的字節長度902分配時隙， 生成發送定時表803後，存儲到存儲部710中。
圖10是發送定時表803的一例。發送定時表803具有 ONU-ID1001、表示數據的發送開始定時的Startl002、表示數據的發 送結束定時的Endl003的各信息。該發送定時表803中，在圖示的 準許的第一周期中，以ONU#3、 ONU#l、 ONU#2的順序來分配時隙。 並且，對於ONU#2，由於在第一周期內不能發送所有數據，所以將 數據分割為準許的第二、第三、第四周期來分配時隙。在該發送定時 表803上，將4個準許周期的發送定時全部記載在一個表上，前一 ONU的Startl002值比下一 ONU的Start值1002大時，為周期的分 界處。
圖11是發送定時表803的另一結構例。圖11的發送的定時表803 中，按每個準許周期具有多個表格，使其為準許的第一周期用的表格 1101、第二周期用的表格1102、第三周期用的表格1103和第四周期 用的表格1104。這樣，OLT1也可將發送定時表803分割為多個表格 來加以管理。
發送定時決定部801根據所生成的發送定時表803的內容，將包 含準許指示22的發送許可消息發送到各ONU10,而通知數據的發送 定時。
圖12是控制部700的處理流程圖的一例。首先，控制部700在 按每個DBA周期設置了來自各ONU的未發送數據量的報告、及預 先設置了可最低限度使用的頻帶的情況下，使用該頻帶的信息，在 0.5ms的DBA周期內，通過字節長度來決定向各ONU允許發送的數 據量(1201),分配相應信息並作為字節長度表802存儲在存儲部 710中(1202)。接著，數據發送許可部709參考分配字節長度表802的字節長度 902，以字節長度小的順序來排序ONU (1203)。這時，如上所述， 發送順序調整部800也可按分配字節長度表802的分配順序903，來 記載分配順序，或者也可省去通過字節長度來排序ONU的手續，在 沒有分配時隙的ONU中找到字節長度902最小的ONU,接著，依次 執行下面的步驟1204。
確認了 DBA處理部707向各ONU分配的字節長度902的大小後 的數據發送許可部709,從字節長度902小的ONU起依次使用DBA 周期中包含的多個準許周期，來對各ONU分配時隙(1204)。該實 施例中，由於0.5ms的DBA周期中包含4個125^is周期的準許周期， 所以使用4個準許周期的時隙來決定數據發送定時。
圖13進一步詳細說明圖12的流程圖中的步驟1204的實施例。 這裡,說明通過對圖9的分配字節長度表802來執行該流程圖的處理， 來生成圖10的發送定時表803的過程。首先，發送定時決定部801 參考分配字節長度表802，將其中字節長度902最小的ONU確定為 ONU-ID901為3的ONU#3 (1301)。該ONU#3的確定可以使用例 如分配字節長度表802的分配順序903的信息。
接著，發送定時決定部801參考已確定的ONU#3的字節長度902 (1302)，並判斷其值25位元組是否是容納在作為當前的準許周期的 第一周期的字節長度19440位元組中的數據量(1303)。這時，由於 ONU弁3的數據能容納在第一周期內，所以在第一周期內將ONU#3 的Start值決定為12位元組，將End值決定為37位元組(1304)。發送 定時決定部801調査是否對所有的ONU分配了時隙(1305)，由於 還剩有ONU#l和ONU#2，所以繼續進行處理。
數據發送許可部709將剩下的ONU中字節長度902小的ONU確 定為ONU-ID901是1的ONU#l (1306)，並參考ONU射的字節長 度卯2 (1302),來判斷其值50位元組是否能容納在作為當前的準許 周期的第一周期的字節長度上(1303)。這時，由於第一周期ONU弁3 已經使用到作為End值的37位元組，所以判斷50位元組是否能容納在 從19440位元組減去該37位元組後的19403位元組中。這吋，由於ONU弁l的數據能容納在第一周期內，所以在第一周 期內將ONU#l的Start值決定為49位元組，將End值決定為99位元組 (1304)。如圖3所示，由於在前後的上行信號的End值和Start值 之間插著保護時間及前同步區域30、定界符區域31,所以發送定時 決定部801使其與ONU#3的End值37位元組之間空出間隔，以便可 插入這些區域，並將ONU#l的Start值適當設置為例如49位元組。
發送定時決定部801確認剩有ONU#2 (1305、 1306),而從分 配字節長度表802中參考其字節長度卯2 (1302)。由於ONLW2的 字節長度是63000位元組,作為當前的準許周期的第一周期的剩餘字節 長度為從19440位元組減去了之前進行了分配的作為ONU#l的End值 的99位元組後的19341位元組，所以發送定時決定部801決定為ONU弁2 的數據不能容納在第一周期內(1303)。這時，發送定時決定部801 將第一周期的剩下的時隙全部分配給ONU#2，而將ONU#2在第一周 期中的Start值設作111位元組，將End值設作19440位元組(B06)。 該時刻還沒有分配時隙的ONU#2的數據長度是63000-19440+111 = 43671 (字節)。
發送定時決定部801確認還剩有第二周期之後的周期(1307)， 並判斷ONU#2的字節長度902的剩餘43671位元組是否能容納在第二 周期的字節長度19440位元組中(1308)。該情況下由於不能容納，所 以發送定時決定部801將第二周期的全部時隙提供給ONU#2，並將 ONU#2在第二周期中的Start值設作12位元組，將End值設作19440 字節。該時刻還沒有分配時隙的ONU#2的數據長度是43671-19440 + 12=24243 (字節)。
進一步，發送定時決定部801確認還剩有第三周期之後的周期 (1307),並判斷ONU#2的字節長度902的剩餘24243位元組是否能 容納在第三周期的字節長度19440位元組上(1308)。由於該情況下不 能容納，所以發送定時決定部801將第三周期的所有時隙提供給 ONU#2,並將ONU弁2在第三周期中的Start值設作12位元組，將End 值設作19440位元組(1306)。該時刻還沒有分配時隙的ONU#2的數 據長度是24243-19440+12=4815 (字節)。並且，發送定時決定部801確認還剩有第四周期之後的周期 (1307)，並判斷ONU#2的字節長度902的剩餘4815位元組是否能 容納在第三周期的字節長度19440位元組上(1308)。由於該情況下能 容納，所以發送定時決定部801將ONU#2在第四周期中的Start值設 作12位元組，將End值設作4827位元組(1304)。發送定時決定部801 由此確認對所有的ONU分配了時隙(1305)，而結束時隙分配處理。
的情況。與圖5相同，DBA處理部707分別對ONU#l分配50位元組 的數據50，對ONU#2分配63000位元組的數據51 ，對ONU#3分配25 字節的數據52。若根據本實施例的處理順序來分配時隙，則由於第 一周期中包含ONU#3和ONU#l的所有數據，所以這些ONU可以全 部發送許可發送的數據長度，而不會分割希望發送的少量數據。另外， 對於ONU弁2，跨過準許周期分割為了4個數據，可發送的數據量減 小了分別在分割後的數據的開頭添加的頭信息的量。但是，由於 ONU#2原始的數據量多，所以即使發送數據量減小頭的量，對數據 發送整體產生的影響也很小。
上面的實施例中，說明了從分配的字節長度902小的ONU起順 序分配時隙的情況，但是本發明的目的是確認字節長度902的大小， 防止在準許周期的邊界配置小的字節長度902的數據，所以本身並不 需要從字節長度小的數據起嚴格順序添加來分配時隙。例如，也可對 字節長度902設置閾值，使該閾值以下的ONU群優先，來決定時隙， 使比閾值大的ONU群在其後來決定時隙。這時，各個ONU群中， 不需要必須嚴格按字節長度小的順序來決定時隙，例如，若小的ONU 群在一個準許周期內分配時隙，則該ONU群中字節長度902和時隙 分配順序可以逆轉。實施例2
作為另一實施例，考慮以字節長度902小的順序來排列ONU， 限制在一個準許周期內分配的ONU數，從而使字節長度小的ONU 的發送數據被分割的概率進一步減小的方法。
圖15是本實施例中的發送定時表1500。該實施指令中，每隔各準許周期僅對一個ONU來分配時隙。
圖16是在一個準許周期內僅分配一個ONU的情況下的發送定時 決定部801執行的時隙分配處理的流程圖。與圖13的流程圖大大不 同的部分是使圖14的流程圖中的步驟1306的處理在圖15的流程圖 中變為步驟1506 1508，每次對新的ONU分配時隙時還使準許周期 也為新的。
說明通過在圖9的分配字節長度表802上適用圖16的.流程圖處 理，來生成圖15所示的發送定時表1500的過程。對於字節長度卯2 最小的0NLW3，在準許的第一周期中設Start值為12位元組，End值 為37位元組(1604)，到確認還剩有ONU#l和ONU#2 (1605)為止 的處理與圖13的流程圖相同。
之後，發送定時決定部801確認還剩有準許的第二 第四周期
(1606) ，將ONU#3之後字節長度902小的ONU確定為ONU弁l
(1607) 。發送定時決定部801參考ONU#l的字節長度902 (1608)， 並判斷該字節長度50位元組是否能容納在作為下一準許周期的第二周 期的字節長度19440位元組上(1611)。由於該情況下能容納，所以發 送定時決定部801分配第二周期的Start值12位元組和End值62位元組 來作為ONU弁l的發送定時(1604)。
接著，發送定時決定部801還不對ONU#2分配時隙(1605)， 確認還剩有準許的第三 第四周期(1606)，將ONU射之後字節長 度902小的ONU確定為ONU#2 (1607)。發送定時決定部801參考 ONU#2的字節長度902 (1608),並判斷該字節長度63000位元組是 否能容納在作為下一準許周期的第三周期的字節長度19440位元組中 (1611)。由於在該情況下不能容納，所以發送定時決定部801分配 Start值12位元組和End值19440位元組來作為ONU#2在第三周期中的 發送定時(1609)。在該時刻沒有分配ONU弁2的時隙的數據長度是 63000-19440+12 =43572 (字節)。
發送定時決定部801確認還剩有準許的第四周期(1610)，判斷 ONU#2的剩餘43572位元組是否能容納在第四周期的字節長度19440 字節中(1611)。由於在該情況下不能容納，所以發送定時決定部801分配Start值12位元組和End值19440位元組來作為ONU弁2在第四 周期中的發送定時(1609)。在該時刻沒有分配ONU弁2的時隙的數 據長度是43572-19440+12=24144 (字節)。
並且，發送定時決定部801判斷在該DBA周期中已經不剩有準 許周期(1610)，而結束該DBA周期中的時隙的分配處理。
這樣，若對使用一個準許周期的ONU的數目進行限制，則由於 分配字節長度表802中字節長度902小的ONU能在最先的準許周期 內被可靠容納，所以這些字節長度902小的ONU的數據發生分段的 概率進一步減小。對於ONU弁2，由OLT允許使用的數據長度63000 字節中不能使用24144位元組，但是比較尺寸更小的數據的一部分丟失 的情況下產生的影響、和尺寸更大的數據的一部分丟失的情況下產生 的影響的大小，若尺寸更小的數據丟失的情況下影響大，則本實施例 的方法也有效。
圖17說明通過本實施例的OLT1排列各ONU的數據發送定時的 情況。與圖5相同，DBA處理部707分別對ONU#l分配50位元組的 數據50，對ONU弁2分配63000位元組的數據51，對ONU#3分配25 字節的數據52。若根據本實施例的處理順序來分配時隙，則由於第 一周期中完全可靠包含ONU弁3的所有數據，第二周期中完全可靠包 含ONU弁l的所有數據，所以這些ONU可以完全發送數據長度，而 不會分割希望發送的少量數據。
圖15、圖16和圖17所示的實施例中，說明了一個準許周期上僅 應用一個ONU的情況，但是也可在ONU的數目上設置上限，而在 一個準許周期上應用多個ONU。
下面，說明實施例1和實施例2共同的效果。分段在頻帶分配區 域跨過125微秒幀時發生，但是100kbit/s左右頻帶的小信號可以在 一個125微秒幀內容納幾百個，所以很難發生分段。實際上，在互聯 網接入等的數據業務中，發送上行數據的機會有限，所以多個用戶發 送持續發生的VoIP信號這種100kbit/s左右小頻帶的數據的時間絕對 地長。因此，認為通常情況是，大多數用戶在一個125微秒幀內可容 納，而不發生分段，僅幾個用戶突發地使用幾百Mbit/s的頻帶，而伴隨有分段。因此，根據本實施例1或2，可以提供滿足大多數用戶
的通信業務。另外，對於突發地發送大量數據的用戶來說，即使大量 數據的非常小的一部分產生發送的延遲，若根據該用戶接受提供的通
信業務整體來看，則該影響小，不會有問題。
權利要求
1、一種局端裝置，經光分路器與多個用戶側裝置相連，其特徵在於，包括動態頻帶分配部，以第一周期決定對所述多個用戶側裝置分別允許發送的數據長度；以及數據發送許可部，根據所述動態頻帶分配部決定的允許發送的數據長度，決定所述多個用戶側裝置的順序，並以該決定後的順序，對所述多個用戶側裝置分別決定在比所述第一周期短的多個第二周期內的數據發送定時。
2、 根據權利要求1所述的局端裝置，其特徵在於 所述數據發送許可部從所述允許發送的數據長度小的所述用戶側裝置起，順序地決定在所述多個第二周期內的數據的發送定時。
3、 根據權利要求1所述的局端裝置，其特徵在於 所述第二周期是將所述第一周期分割為相同長度的多個周期之後的周期。
4、 根據權利要求1所述的局端裝置，其特徵在於 該局端裝置與所述多個用戶側裝置形成千兆比特能力的無源光網絡，所述第二周期是125微秒。
5、 根據權利要求1所述的局端裝置，其特徵在於 所述第一周期重複多個所述第二周期而構成，所述數據發送許可部從所述動態頻帶分配部允許發送的數據長度小的所述用戶側裝 置起，順序地使用所述第一周期中包含的多個所述第二周期中的早的 周期，來決定所述發送定時。
6、 根據權利要求1所述的局端裝置，其特徵在於 所述數據發送許可部，在某個所述用戶側裝置的被允許發送的數據長度不能容納在一個所述第二周期內的情況下，分割該允許的數 據長度，並使用多個所述第二周期來決定所述發送定時。
7、 根據權利要求1所述的局端裝置，其特徵在於 所述數據發送許可部從所述動態頻帶分配部允許了發送的數據長度小的所述用戶側裝置起，順序地分別以所述第一周期中包含的多個所述第二周期，來決定預先確定的個數的所述用戶側裝置的數據發 送定時。
8、根據權利要求7所述的局端裝置，其特徵在於 所述數據發送許可部對一個所述第二周期，決定一個所述用戶 側裝置的數據發送定時。
全文摘要
本發明提供一種局端裝置，在G.984.3標準的GPON系統中，為了防止尤其在分配100kbit/s左右的小頻帶時產生分段，而具有將頻帶小的信號優先配置在幀的特定區間、例如幀開頭區域的動態頻帶分配功能。
文檔編號H04B10/08GK101304288SQ200710141128
公開日2008年11月12日 申請日期2007年8月8日 優先權日2007年5月9日
發明者加澤徹, 坂本健一, 西野良祐 申請人:日立通訊技術株式會社