光用户通信系统、光用户通信方法、上位装置和光用户线路终端装置的制造方法
【专利说明】光用户通信系统、光用户通信方法、上位装置和光用户线路终端装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种在通过光用户系统(PON:Passive Optical Network)连接的由上位装置和下位装置构成的通信系统中从下位装置向上位装置高速传送上行数据的技术。
【背景技术】
[0002]利用无源双星结构的光用户系统的经济性高，因此GE-PON系统和G-PON系统在世界范围内广泛推广，并且对高速化的10G-EP0N系统和XG-PON系统也在不断地进行研宄。
[0003]图1-1和图2-1表示现有技术的光用户通信系统的构成。光用户通信系统包括:上位装置1、光用户线路终端装置(OLT !Optical Line Terminal) 2、由光纤3F和光耦合器3C构成的光纤区间3、光用户线路网络装置(ONU-Optical Network Unit)4_1、4_2、…、4_N、以及下位装置5-1、5-2、…、5-N。
[0004]0LT2与上位装置I的下位连接。0NU4-1、4-2、…、4-N分别与下位装置5_1、5-2、…、5-N的上位连接。光纤区间3连接0LT2和0NU4-l、4-2、…、4-N。
[0005]在此，在光纤区间3中的0LT2和光耦合器3C之间，由0NU4_1、4_2、…、4-N共用。因此，从上位装置I向下位装置5的下行方向中，利用TDM(Time Divis1n Multiplexing)进行通信，并且从下位装置5向上位装置I的上行方向中，利用TDMA(Time Divis1nMultiple Access)进行通信。
[0006]针对上行方向，为了使来自0NU4-l、4-2、…4_N的上行数据不发生冲突，并且为了适当地对0NU4_1、4_2、”.4_Ν进行带宽分配，实现了动态带宽分配(DBA:DynamicBandwidth Allocat1n)技术(参照非专利文献I)。
[0007]图1-2和图2-2表示现有技术的上行数据的传送步骤的时序图。各下位装置5向各0NU4发送上行数据。各0NU4对上行数据进行缓冲，并将上行数据量作为R印OTt数据包通知0LT2。
[0008]0LT2根据各0NU4的Iteport数据包，对各0NU4分配上行数据的发送时刻和发送许可量。并且，0LT2将上行数据的发送时刻和发送许可量作为Gate数据包通知各0NU4。
[0009]各0NU4根据接收到的Gate数据包，向0LT2发送上行数据。因此，来自各0NU4的上行数据不会发生冲突，并且能够根据所需要的带宽，有效地向0LT2传送。
[0010]非专利文献I 技术基础讲座GE-PON技术第三次DBA功能”，NTT技术期刊，pp.67-70，2005 年 10 月.
[0011]非专利文献2:A.Larmo et al., “The LTE Link-Layer Design”，IEEECommunicat1ns Magazine, pp.52—59，Apr.2009.
[0012]非专利文献3:“UMTS Long Term Evolut1n (LTE) TechnologyIntroduct1n，，，Rohde&Schwarz Applicat1n Note, 1MA111, 2008.
[0013]非专利文献4:CPRI Specificat1n V5.0, 2011.
[0014]并且，在当前正在导入的作为移动体无线通信服务的LTE (Long Term Evolut1n)(注册商标)和作为LTE(注册商标)的发展系统的LTE(注册商标)-adVanced中，为了有效利用有限的频率资源，使小区大小小型化，并且有效利用多个无线基站之间的协调传送技术和干扰避免技术。
[0015]此外，如图1-3和图2-3所示，将无线基站的一部分功能分割为基站装置B(基带部，BBU:Base Band Unit)和无线装置R(光扩展基站，RRH:Remote Rad1 Head)，并以光数字接口 P进行连接，实现协调传送技术和干扰避免技术。
[0016]因此，无线基站的数量非常多，从经济性的观点出发，需要通过PON系统那样的光接入网络有效地进行收容。此时，基站装置B与上位装置I对应，无线装置R与下位装置5对应，作为PON系统适合使用0LT2、光纤区间3和0NU4。
[0017]关于无线基站的收容，由于无线基站的基带带宽在LTE (注册商标)中也是300Mb/s左右，所以现有的PON系统也能够对应，关于基站装置B和无线装置R之间所需要的带宽(Gb/s命令)，虽然收容ONU数量有限，但是能够利用10G-EP0N等高速系统对应。
[0018]相对于此，对基站装置B和无线装置R之间的延迟时间的要求条件严格。即，如图1-4和图2-4所示，在LTE(注册商标)的情况下，在再送控制(HARQ)中，需要以8ms的周期进行数据传送、响应(ACK/NACK)和数据再送的动作(参照非专利文献2)。由此，允许的单程延迟时间为，包括在基站装置B和无线装置R中的处理时间在内，需要在4ms以下，因此除了基站装置B和无线装置R中的处理时间，在PON区间中不足1ms。
[0019]下行方向以TDM进行通信，所以通过调整从基站装置B向无线装置R的数据发送时刻，能够控制光纤区间3的传送延迟，所以能够使PON区间的单程的延迟时间小于1ms。
[0020]相对于此，在上行方向的根据以往的DBA进行的带宽分配中，由于0LT2和0NU4之间的控制数据包(R印ort，Gate)的交互，从0NU4中的数据到达、到0LT2中的数据输出为止，需要Ims以上的时间。因此，不能将现行的PON系统应用于光扩展基站方式。
【发明内容】
[0021]为了解决所述课题，本发明的目的在于在通过光扩展基站方式等PON系统连接的由上位装置和下位装置构成的通信系统中，以能够充分满足对上位装置和下位装置之间的延迟时间的严格的要求条件的方式，从下位装置向上位装置高速地传送上行数据。
[0022]为了达成上述目的，在第I发明中，不是由OLT根据ONU通知的ONU从下位装置接收到的上行通信的数据的容量，进行PON区间的上行带宽控制，而是由上位装置根据装置自身事先对下位装置进行的上行通信的调度，进行PON区间的上行带宽控制。
[0023]具体地说，本发明提供一种光用户通信系统，其特征在于包括:一个或多个光用户线路网络装置；光用户线路终端装置，通过光纤和光耦合器与所述一个或多个光用户线路网络装置连接；一个或多个下位装置，与各所述光用户线路网络装置的下位连接；以及上位装置，与所述光用户线路终端装置的上位连接，对各所述下位装置进行从各所述下位装置向装置自身的上行通信的调度，根据所述调度计算从各所述光用户线路网络装置向所述光用户线路终端装置的上行数据的发送时刻和发送许可量，并通知给所述光用户线路终端
目.ο
[0024]此外，本发明还提供一种光用户通信方法，其特征在于依次包括:调度执行步骤，上位装置对与装置自身进行通信的一个或多个下位装置进行从各所述下位装置向装置自身的上行通信的调度；以及上行数据发送许可步骤，所述上位装置根据所述调度计算从各所述光用户线路网络装置向所述光用户线路终端装置的上行数据的发送时刻和发送许可量，并通知给与装置自身的下位连接的光用户线路终端装置、即通过光纤和光耦合器与连接于各所述下位装置的上位的一个或多个光用户线路网络装置连接的光用户线路终端装置。
[0025]此外，本发明还提供一种上位装置，其特征在于包括:调度执行部，对与装置自身进行通信的一个或多个下位装置进行从各所述下位装置向装置自身的上行通信的调度；以及上行数据发送许可部，根据所述调度计算从各所述光用户线路网络装置向所述光用户线路终端装置的上行数据的发送时刻和发送许可量，并通知给与装置自身的下位连接的光用户线路终端装置、即通过光纤和光耦合器与连接于各所述下位装置的上位的一个或多个光用户线路网络装置连接的光用户线路终端装置。
[0026]按照这种构成，不是由OLT在ONU从下位装置接收到上行通信的数据之后，才进行PON区间的上行带宽控制，而是由上位装置在ONU从下位装置接收上行通信的数据之前，预先进行PON区间的上行带宽控制。
[0027]由此，在通过PON系统连接的由上位装置和下位装置构成的通信系统中，能够以充分满足对上位装置和下位装置之间的延迟时间的严格的要求条件的方式，高速地传送从下位装置向上位装置的上行数据。
[0028]此外，本发明的光用户通信系统的特征在于，所述上位装置根据从所述光用户线路终端装置取得的各所述光用户线路网络装置和所述光用户线路终端装置之间的延迟时间的信息，计算从各所述光用户线路网络装置向所述光用户线路终端装置的上行数据的发送时刻和发送许可量，并通知给所述光用户线路终端装置。
[0029]此外，本发明的光用户通信方法的特征在于，所述上行数据发送许可步骤根据从所述光用户线路终端装置取得的各所述光用户线路网络装置和所述光用户线路终端装置之间的延迟时间的信息，计算从各所述光用户线路网络装置向所述光用户线路终端装置的上行数据的发送时刻和发送许可量，并通知给所述光用户线路终端装置。
[0030]此外，本发明的上位装置的特征在于，所述上行数据发送许可部根据从所述光用户线路终端装置取得的各所述光用户线路网络装置和所述光用户线路终端装置之间的延迟时间的信息，计算从各所述光用户线路网络装置向所述光用户线路终端装置的上行数据的发送时刻和发送许可量，并通知给所述光用户线路终端装置。
[0031]当上位装置计算从ONU向OLT的上行数据的发送时刻和发送许可量时，需要ONU和OLT之间的延迟时间的信息。
[0032]按照这种构成，上位装置通过从OLT取得ONU和OLT之间的延迟时间的信息，可以计算从ONU向OLT的上行数据的发送时刻和发送许可量，并通知0LT。
[0033]此外，本发明的光用户通信系统的特征在于，所述一个或多个下位装置是光扩展基站方式的一个或多个无线装置，所述上位装置是光扩展基站方式的基站装置。
[0034]此外，本发明的光用户通信方法的特征在于，所述一个或多个下位装置是光扩展基站方式的一个或多个无线装置，所述上位装置是光扩展基站方式的基站装置。
[0035]按照这种构成，本发明的光用户通信系统，可以将光用户通信方法和上位装置应用于对基站装置和无线装置之间的延迟时间的要求条件严格的光扩展基站方式。