专利名称：在被动光学网络中的小时隙控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用了与规定PON(Passive Optical Network)物理接口的国际标准ITU-T G.983.1的分割时隙上的小时隙对应的维护信号和小时隙的上行传输方向的动态频带分配(DBA)的状态控制方法。
现有技术图3表示如1台OLT(光传输路终端-母局)101和多个ONU(光网络终端装置-子局)102～104通过星形耦合器105连接的具有DBA功能的PON系统方式。图4是在这个PON系统上所应用的、现有的规定PON物理接口的国际标准ITU-T G.983.1记载的PON的下行帧格式151，以及上行方向的帧格式152。还有，图5是规定OLT针对各个ONU实施起动及停止控制时的工作的国际标准ITU-T G.983.1记载的管理OLT个别ONU对应部的状态的状态迁移表。还有，图6是与表示OLT中的上行帧ATM信元和PLOAM信元接收状态的每个ONU所设置的维护信号相关的、国际标准ITU-T G.983.1记载的检测及解除条件的例子。而且，图7是与上行帧相关的、表示国际标准ITU-T G.983.1记载的分割时隙内的小时隙形式的格式。
图3的OLT101由个别ONU对应部106B、下行帧生成功能107、上行频带控制功能108、DBA控制功能109B、上行帧终端功能110、小时隙终端功能111构成。而且，ONU103由下行帧终端功能112、上行频带检测功能113、上行信元缓冲器功能114、缓冲器状态监视功能115以及上行信元生成功能116构成。
以下利用图3说明PON的工作。
OLT101接收以ATM信元构成的下行主信号122，通过下行帧生成功能107，生成下行帧信号124。更详细的说，下行帧生成功能107输入针对来自个别ONU对应部106B的ONU的控制信息126和来自上行频带控制功能108的上行频带信息125，生成下行方向的PLOAM信元，并插入到下行帧信号124中。个别ONU对应部106B是，把与各ONU相关的信息作为控制信号121和外部操作系统之间相互通知。
来自各ONU的上行帧信号129，与通常信元相关在上行帧终端功能110，与小时隙相关在小时隙在终端功能111终端化。上行帧终端功能11O，在通常信元终端化时，检测上行方向的PLOAM信元，在把与PLOAM信元对应的ONU的控制信息130向个别ONU对应部106B通知的同时，对于PLOAM信元以外的ATM信元，作为上行主信号123输出。与在小时隙终端功能111被终端化的小时隙内的小时隙相对应的ONU的上行方向信元缓冲器的状态信息131被通知给DBA(Dynamic BandwidthAllocation)控制功能109B。而且，个别ONU对应的状态信息和上行频带信息127、132被通知给DBA控制功能109B和上行频带控制功能108，进行上行传送方向的动态频带分配(DBA)工作。
ONU103是，由下行帧终端功能112将下行帧信号143终端化，由此抽出由发给ONU本身的ATM信元构成的下行主信号141。详细地说，抽出下行方向的PLOAM信元144，在上行频带检测功能131将上行信元的输出控制信息145向上行信元生成功能116输出。
另外，由ATM信元构成的上行主信号142，暂时在上行信元缓冲器114中保持，根据上行信元生成功能116的指示作为信元信息146被读出。所读出的信元信息146在上行信元生成功能116被附加信息头作为上行帧信号149输出。上行信元缓冲器114的缓冲器状态信息147，由缓冲器状态监视功能115经常监视，作为向小时隙映射的缓冲器状态信息148向上行信元生成功能116输出。
下面，对图4中记载的在PON系统应用的下行方向和上行方向的帧格式进行说明。
在图4，下行帧格式151是由53字节固定长的ATM信元56个连续配置而成，并且在第1个和第29个配置在OLT和ONU间进行监视及控制的PLOAM信元。
上行帧格式152是由56字节的信元53个配置而成。在这里，56字节的结构是3字节的附加和53字节的ATM信元，可以在任意位置的ATM信元配置PLOAM信元。若根据国际标准ITU-T G.983.1，则在图3记载的系统方式中，OLT101把与PON连接的多个ONT102～104根据在图5所示的OLT个别ONU对应部的状态迁移表各自独立进行状态管理。
下面，对图5所示的OLT个别ONU对应部的状态迁移工作进行说明。
在图5，横着排列的纵列表示初始状态(OLT-IDV1)，延迟测定状态(OLT-IDV2)，运行状态(OLT-IDV3)3种状态。初始状态(OLT-IDV1)表示对于对应的ONU是否起动，或由于一些障碍暂时初始化起动工作的状态。延迟测定状态(OLT-IDV2)是基于OLT和ONU的传输距离的测定信元的传输延迟的状态。运行状态(OLT-IDV3)表示基于传输距离的信元的传输延迟测定结束，从OLT将此延迟测定信息通知给ONU，对上行传输方向ONU在校正了延迟的时机送出上行传输方向信元的状态。
从上往下按顺序规定横向的行分别表示延迟测定开始命令(n)，延迟测定结束(n)，延迟测定异常停止(n)，各维护信号(LOSi，CPEi，LCDi，OAMLi，LOAi，R-INHi)的检测的4种状态迁移事件。n表示子局的编号。延迟测定开始命令(n)是在初始状态，当起动ONU时所发出的命令。延迟测定结束(n)，在延迟测定状态，针对进行了延迟测定的ONU在正常结束了延迟测定的情况下发出。延迟测定异常停止(n)，在延迟测定状态，针对进行了延迟测定的ONU在没有正常结束延迟测定的情况下发出。各维护信号是在运行状态，在图6所示的条件下检测及解除的信号。
以ONU3号(n＝3)的工作为例对图5进行说明。初始状态(OLT-IDV1)中的ONU3号是，接收是状态迁移事件的延迟测定开始命令(n)，向延迟测定状态(OLT-IDV2)进行迁移。在这里，若延迟测定结束的话接收是状态迁移事件的延迟测定结束(n)向运行状态(OLT-IDV3)迁移，若延迟测定因为什么理由失败，则接收是状态迁移事件的延迟测定异常停止(n)向初始状态(OLT-IDV1)迁移。运行状态(OLT-IDV3)中的ONU3号对应的OLT个别ONU对应部以后监视ONU3号对应的各维护信号(LOSi，CPEi，LCDi，OAMLi，LOAi，R-INHi)，若检测这些维护信号的任何一个，便向初始状态(OLT-IDV1)迁移。这之后运行状态中没有的ONU3号对应的OLT个别ONU对应部，根据定期发生的延迟测定开始命令(n)再一次实施向运行状态的起动。
下面，对图7中表示的小时隙的动作进行说明。
运行状态中的ONU，通过图4中表示的下行帧格式151及上行方向的帧格式152进行通信，若对某些信元予以注意的话，某些信元在图7中表示的上行帧161的分割时隙162里被运行，有ONU把小时隙163送出的情况。这是，OLT把某些上行信元相位设定在分割时隙162中的情况下，在那个分割时隙162中，多个的ONU把小时隙163送出。这时，来自多个ONU的小时隙163，为了做到不相互冲突而从OLT接收控制。OLT是，为了避免冲突在ONU中把来自分割时隙162先头的相位(位移)和同ONU对应的小时隙163的长度信息进行个别设定。
下面，作为应用了图8中表示的小时隙的系统的运行例子，对上行传输方向的动态频带分配(DBA)的控制进行说明。
应用和通常的信元不同的从多个ONU到OLT方向的和个别的通信信道具有同等功能的小时隙，上行传输方向的动态频带分配(DBA)进行工作。即，利用小时隙把每个ONU的ONU内上行传输方向缓冲器状态向OLT通知。OLT把这个小时隙的内容抽出检测各ONU的缓冲器状态。即，是以小时隙信息为基准对各ONU把上行传输频带动态地重新分配的控制方法。应用这个控制方法的时候，根据小时隙在上行传输频带控制实施之前，OLT有必要检测是否是可对应小时隙的ONU。
在图8，171是表示，表明对各ONU，OLT设定了任意的上行方向的频带的情况的上行帧的信元配置。在171的上行方向信元配置，ONU#1是根据在ONU1号设定的频带表示来自ONU1号的信元，对于ONU#2及ONU#3也同样地表示信元。在这个状态全部的ONU根据小时隙将上行方向信元缓冲器状态不停地向OLT通知，例如，被判断为ONU1号的ONU内的上行方向信元缓冲的状态超过了在OLT设定的缓冲限值的情况下，因为OLT对于ONU1号暂时设定了比现在分配的上行方向的频带更宽的频带，172中表示的那样的没被使用的上行方向频带，被变更为表示分配给了ONU1号的上行帧的信元配置。
发明内容
现有的规定PON物理接口的国际标准ITU-T G.983.1的分割时隙上的小时隙控制方法，停留在分割时隙及小时隙的格式结构的规定和与上行方向的通常信元相关的OLT个别ONU对应部的状态迁移的定义上，而与小时隙相关的维护信号的规定和应用了小时隙的上行传输方向的动态频带分配(DBA)运行时的接口规定及控制方法的规定没有进行。由此，不能个别地监控通常信元和小时隙的接收状态。例如，在将图6记载的通常信元维护信号应用于小时隙的情况下，存在尽管仅小时隙进行故障工作，由图5记载的OLT个别ONU对应部106B的控制，作为基于ONU的通常信元的状态迁移加以解释，而使通信全体中断的问题。
而且，图9表示分割时隙181内的小时隙的故障状态，这样在ONU将小时隙的发送相位出错的情况下，对位于小时隙的前方及后方的来自其他ONU的信元或小时隙来说会发生在光层次上的冲突。而且在这种情况下，对于发送相位出错引起了故障的小时隙因为没有个别控制的方法，这个冲突状态被保持其结果是对来自其他ONU的信元或小时隙来说会连续干扰通信。特别是在对于ONU应用小时隙进行将上行传输频带动态分配的控制的情况下，存在由这样1个ONU小时隙的故障而干扰其他全部ONU通信的问题。
本发明的目的在于为了解决上述的问题，实施在与通常信元不同的装置管理之下，也就是即不中断基于通常信元的通信又不产生子局间干扰的动态频带分配(DBA)。
本发明相关的在被动光学网络中的小时隙控制系统，在由母局和多个子局构成，以传往母局的上行帧和传往子局的下行帧进行通信的被动光学网络中，设定与小时隙相关的维护用信号，各子局根据需要发送对应的维护用信号，母局对每一个子局根据上述与小时隙相关的维护用信号进行状态迁移管理，根据此状态迁移管理进行动态频带分配。
而且，作为与小时隙相关的维护信号，检测接收来自子局的有效小时隙，或接收正确相位的小时隙，若在此检测中失败的话，母局向对应的子局指示向运行状态以外的状态进行状态迁移。
而且，状态迁移管理，至少分为运行状态以外的状态和运行状态来进行管理，若在母局对从各子局送来的通常信元正常接收失败的话，则把对应子局的状态向上述运行状态以外的状态进行迁移管理。
而且，状态迁移管理，至少分为运行状态以外的状态和运行状态来进行管理，母局监视各子局的工作状态，若检测出运行状态以外的状态的话，则把对应子局的状态向运行状态以外的状态进行迁移管理。
图1为表示在本发明实施方式1中新设定的小时隙用维护信号的例图。
图2为表示在实施方式1中与应用了小时隙的上行传输方向的动态频带分配(DBA)对应的状态迁移表的图。
图3为说明PON系统及OLT和ONU功能的结构图。
图4为表示规定PON物理接口的国际标准ITU-T G.983.1记载的下行及上行帧格式的图。
图5为表示规定PON物理接口的国际标准ITU-T G.983.1记载的OLT个别ONU对应部(n)的状态迁移表的图。
图6为表示规定PON物理接口的国际标准ITU-T G.983.1记载的OLT按每个ONU进行监视的维护信号的例图。
图7为规定PON物理接口的国际标准ITU-T G.983.1记载的上行帧和分割时隙、小时隙的结构图。
图8为应用了小时隙的上行传输方向的动态频带分配(DBA)工作的说明图。
图9为说明位于分割时隙内的小时隙发送相位出错，对其他的通常信元和小时隙产生干扰的图。
符号说明101OLT(母局)；102、103、104ONU(子局)；106个别ONU对应部；109DBA控制功能部；I1BDA功能停止命令检测；I2IDV1、IDV2、LUSi、LCDi、CPEi、OAMLi、LOAi、R-INHi检测；I3BDA功能停止命令未检测出且IDV3检测出；I4ONT-DBA识别结束检测；I5CPE-Di检测；I52LCD-Di检测；I53CPE-Di检测；I54ERR-Di检测；S1DBA停止状态；S2DBA运行待机状态；S3DBA运行状态。
实施方式实施方式1下面，对于本发明实施方式进行说明。
图1是为了说明本发明的工作而新设定的小时隙用的维护信号。
作为维护信号的种类，把小时隙接收中断(LOS-Di)I51，小时隙失步(LOS-Di)I52，小时隙接收相位异常(CPE-Di)I53，小时隙信息块错误(ERR-Di)I54与通常信元的维护信号区别开进行重新设定。
图2是使图1记载的小时隙用维护信号与OLT对ONU进行个别控制的状态相关连的状态迁移表。由此，重新在个别ONU对应部106和DBA控制功能单元109上个别地进行与各ONU对应的上行传输方向的动态频带分配(DBA)并进行管理控制。即，在本实施方式上，个别ONU对应部106和DBA控制功能单元109，作为应用了小时隙的DBA的控制状态，设定横向排列的纵列DBA停止状态(DBA-ST1)S1、DBA运行待机状态(DBA-ST2)S2、DBA运行状态(DBA-ST3)S3的3种状态。还有，作为引起这些状态变化的状态迁移事件，设定了从上往下按顺序规定横方向的、指示是否使DBA功能本身进行工作的DBA功能停止命令的检测事件I1；OLT个别地控制ONU的状态和维护信号IDV1、IDV2、LOSi、LCDi、CPEi、OAMLi、LOAi、R-INHi的任何一个的检测事件I2；进一步的，未检测出BDA功能停止命令且IDV3的检测事件I3；还有，ONT-DBA类型的识别结束事件I4；最后是小时隙的维护信号CPE-Di的检测事件I5。在此i表示1～n的子局编号。
接下来对图1记述的小时隙用的维护信号进行说明。
小时隙接收中断(LOS-Di)是，在OLT的ONUi对应O/E接收部上n次连续在期待上行小时隙的区间未接收到有效光信号的情况下设为检测出，在DBA运行状态(DBA-ST3)，OLT接收到与其分割时隙GRANT一致的光信号的情况下设为解除。
小时隙失步(LCD-Di)是，在OLT的ONUi对应接收部上n次连续接收到无效的定义符的情况下设为检测出，在DBA运行状态(DBA-ST3)，接收到有效的小时隙的情况下设为解除。
小时隙接收相位异常(CPE-Di)是，在OLT能够接收正确的定义符时，接收小时隙的相位超过限制，在OLT不能调整的情况下设为检测出，在DBA运行状态(DBA-ST3)，接收到正确相位的小时隙的情况下设为解除。
小时隙信息块错误(ERR-Di)是，在小时隙中附加的CRC演算结果与OLT计算出的CRC演算结果不一致的情况下设为检测出，接收到下一个小时隙时设为解除。
在应用了与图1说明的小时隙对应的维护信号的PON系统上，使由OLT个别ONU对应部106个别控制ONU的状态与小时隙用的维护信号相关连，并进一步由DBA控制功能单元109，个别管理控制与各ONU对应的上行传输方向的动态频带分配(DBA)。即按照图2所示的状态迁移表，OLT实施上行传输方向的动态频带分配(DBA)。
按照图2，说明使由OLT个别ONU对应部106进行的ONU个别控制的状态与小时隙用的维护信号如何相关连并是否进行上行传输方向的动态频带分配(DBA)的小时隙的状态迁移管理。
DBA停止状态(DBA-ST1)中的个别ONU对应部106，在使最初的动态频带分配(DBA)功能工作的状态，也就是在DBA功能停止命令未检测出的状态下，一旦再检测出个别控制OLT的各ONU状态的OLT个别ONU对应部(n)的状态是IDV3(运行状态)的话，则向DBA运行待机状态(DBA-ST2)迁移。在这里，对于通常信元一旦检测出任何的维护信号(LOSi、LCDi、CPEi、OAMLi、LOAi、R-INHi)，或者，检测出OLT个别ONU对应部(n)的状态是IDV1(初始状态)或IDV2(延迟测定状态)的话，检测出该ONU不在运行状态中，则解除分割时隙GRANT的设定并再次向DBA停止状态(DBA-ST1)迁移。
另外，DBA运行待机状态(DBA-ST2)中的个别ONU对应部根据ITU-T G.983.2一旦结束ONT-DBA类型的识别的话，则进行分割时隙GRANT的设定，向DBA运行状态(DBA-ST3)迁移。DBA运行状态(DBA-ST3)中的OLT个别ONU对应部(n)，对于通常信元一旦检测出任何的维护信号(LOSi、LCDi、CPEi、OAMLi、LOAi、R-INHi)，或者，检测出OLT个别ONU对应部(n)的状态是IDV1或IDV2的话，检测出该ONU不在运行状态中，则解除分割时隙GRANT的设定并向DBA停止状态(DBA-ST1)迁移。而且，若检测出与小时隙相关的维护信号的小时隙接收相位异常(CPE-Di(n))的话，在解除分割时隙GRANT设定的同时向DBA运行待机状态(DBA-ST2)迁移。
另外，在使动态频带分配(DBA)功能停止的目的中，将动态频带分配(DBA)功能个别地进行管理的DBA控制功能单元109检测出DBA功能停止命令的情况下，向DBA停止状态(DBA-ST1)迁移。
在本实施方式，仅将小时隙接收相位异常(CPE-Di)设定为1个事件，在这个小时隙接收相位异常(CPE-Di)之外，可以将小时隙失步(LCD-Di)和小时隙接收中断(LOS-Di)作为OR条件来设定事件。
在本实施方式中，例如假设发生了图9的状态。这种情况下，图9的小时隙1，小时隙2→相位不正确，因此检测出CPE-Di。由此这个子局被管理在DBA-ST2状态。进一步对于这个子局，在下行帧传送相位指示，子局据此来修正相位。这样一来对其他子局的影响就成了暂时的了。
发明的效果根据本发明，OLT接收小时隙的时候与通常信元不同设定小时隙用的维护信号，由此可以与通常信元不同个别监视每个ONU的小时隙，而且，通过设定与应用了小时隙的上行传输方向的动态频带分配(DBA)对应的状态迁移表，当在某ONU中发生了小时隙发送相位错误等故障的情况下，可以只将引起干扰的通常信元和来自其他小时隙的故障小时隙分离进行控制，具有可以减少故障小时隙对其他ONU通信干扰的效果。
权利要求
1.一种在被动光学网络中的小时隙控制系统，其特征在于在由母局和多个子局构成，以传往上述母局的上行帧和传往上述子局的下行帧进行通信的被动光学网络中，设定与小时隙相关的维护用信号，各上述子局根据需要发送该对应的维护用信号，上述母局，对每一个子局根据上述与小时隙相关的维护用信号进行状态迁移管理，根据该状态迁移管理进行动态频带分配。
2.权利要求1记载的在被动光学网络中的小时隙控制系统，其特征在于作为与小时隙相关的维护信号，检测接收来自子局的有效小时隙，或接收正确相位的小时隙，若在该检测中失败的话，母局向对应的子局指示向运行状态以外的状态进行状态迁移。
3.权利要求1记载的在被动光学网络中的小时隙控制系统，其特征在于状态迁移管理，至少分为运行状态以外的状态和运行状态来进行管理，若在母局对从各子局送来的通常信元正常接收失败的话，则把对应子局的状态向上述运行状态以外的状态进行迁移管理。
4.权利要求1记载的在被动光学网络中的小时隙控制系统，其特征在于状态迁移管理，至少分为运行状态以外的状态和运行状态来进行管理，母局监视各子局的工作状态，若检测出运行状态以外的状态的话，则把对应子局的状态向上述运行状态以外的状态进行迁移管理。
全文摘要
进行即不中断基于通常信元的通信又不发生子局间干扰的动态频带分配(DBA)。由母局和多个子局构成,在被动光学网络中,设定与小时隙相关的维护信号I5,各子局根据需要发送对应的维护信号,母局对各子局进行基于与小时隙相关的维护用信号的状态迁移管理S1,S2,S3,按照此状态迁移管理进行动态频带分配。
文档编号H04J3/14GK1387337SQ02120298
公开日2002年12月25日 申请日期2002年5月21日 优先权日2001年5月21日
发明者浅芝庆弘, 吉田俊和, 向井宏明, 小崎成治 申请人:三菱电机株式会社