专利名称：通信系统、站侧光线路终端装置、利用者侧光线路终端装置、控制装置以及通信方法
技术领域：
本发明涉及多个终端通过公共的线路连接的通信系统、通信方法，涉及例如由 OLT (Optical Line ^Terminal (光线路终端)站侧终端装置)和多个ONU (Optical Network Unit (光网络单元)利用者侧终端装置)构成的P0N(PaSSive Optical Network，无源光网络)系统等。
背景技术：
在PON系统中，以使从ONU发送的上行方向的数据不冲突的方式，在OLT与ONU之间取得同步的同时进行通信。OLT计划成以使上行方向的数据不冲突的方式，提供针对各 ONU的发送许可。此时，考虑由与各ONU之间的距离引起的延迟。因此，OLT测量与各ONU 之间的往返时间，但在利用光纤的传送中存在抖动、偏离等传送路径的变动，所以需要周期性地进行测量。另一方面，数据通信并非始终进行，例如在夜间等完全不进行数据通信。但是，如上所述，与有无数据通信无关地，周期性地测量往返时间。即使在不进行数据通信的情况下，为了往返时间的测量，而使ONU始终处于可通信的状态，这将消耗电力。因此，研究了通过请求从ONU向省电状态的转移，使ONU间歇地迁移到省电状态的技术。另外，研究了在没有来自ONU的上行数据的情况下，对这样的ONU不分配浪费的发送频带，来提高吞吐率的PON系统(专利文献1)。在该PON系统中，在OLT探测到在预先设定的一定期间内没有用户数据的状态时，OLT删除ONU的登记，对该ONU通知使光链接临时停止的意思。之后，不对ONU分配发送频带，用于维持链接的帧的发送也被抑制，所以ONU 能够减少帧的发送次数。专利文献1日本特开2007-274534号公报
发明内容
在专利文献1记载的PON系统中，针对不发送一定数据的ONU切断链接，所以能够降低ONU的负荷。但是，在ONU再次开始上行数据的发送的情况下，再次进行探索未连接的 ONU的搜索处理，新确立链接而再次登记0NU。因此，存在在例如低比特率下的通信持续的情况下，无法使用该通信方法这样的课题。本发明提供一种通信系统，其特征在于，使用公共的光纤，将多个利用者侧光线路终端装置即ONU连接到站侧光线路终端装置即0LT，多个ONU中的至少一部分的ONU具备 发送接收器，具有对接收部供给电力的同时使发送部停止的省电功能；控制装置，将省电功能的对应信息经由发送接收器发送到0LT，OLT具备控制装置，根据省电功能的对应信息， 生成上行通信的发送许可信息；以及发送接收器，接收省电功能的对应信息，并且将发送许可信息发送到0NU。本发明的站侧光线路终端装置从利用者侧光线路终端装置接收省电功能的对应信息，并具备控制装置，该控制装置根据该对应信息，从通信步骤不同的多个省电协议，选择在与该利用者侧光线路终端装置的通信中使用的省电协议。本发明的利用者侧光线路终端装置具备光发送接收器，连接到光纤，具备继续接收的同时停止发送的省电功能；以及控制装置，经由该光发送接收器将省电功能的对应信息发送到站侧光线路终端装置，根据从站侧光线路终端装置事先接收到的规定信息，控制光发送接收器可否转移到省电状态。本发明的通信方法具备母站装置检测子站装置的省电功能的步骤；根据母站装置检测到的子站装置的省电功能，决定省电协议的步骤；以及使用母站装置决定的省电协议，控制子站装置的发送器电力或者接收器电力的断续供给的步骤。本发明的控制装置经由OLT的发送接收器，检测ONU的省电功能，使用根据该检测结果选择出的省电协议，控制ONU的发送器电力或者接收器电力的断续供给。本发明的通信方法、光通信系统、站侧光线路终端装置、利用者侧光线路终端装置、以及控制装置能够继续断续的通信的同时降低功耗。
图1是示出本发明的实施方式中的通信系统的结构的结构图。图2是示出本发明的实施方式1中的通信方法的时序图。图3是示出本发明的实施方式1中的省电模式下的通信方法的时序图。图4是示出本发明的实施方式1中的配置控制和睡眠控制的时序图。图5是示出本发明的实施方式1中的配置控制和睡眠控制的时序图。图6是示出本发明的实施方式1中的睡眠协议的时序图。图7是示出本发明的实施方式1中的睡眠协议的其他例子的时序图。图8是示出本发明的实施方式2中的控制装置的配置处理等的流程图。图9是示出本发明的实施方式2中的控制装置的睡眠模式控制等的流程图。图10是示出本发明的实施方式2中的控制装置的睡眠模式请求处理等的流程图。图11是示出本发明的实施方式2中的ONU以及服务的数据的表。图12是示出本发明的实施方式2中的服务和禁止省电模式的数据的表。图13是示出本发明的实施方式2中的服务和禁止省电模式的数据的表。图14是示出本发明的实施方式2中的服务和最大睡眠时间的数据的表。图15是示出本发明的实施方式2中的服务和默认睡眠时间的数据的表。(符号说明)1 =OLT ；2 :Ρ0Ν控制部；3,13 接收缓冲器；4,12 发送缓冲器；5,14 光发送接收器；6 =WDM ；7 =PHY ；10-1 10-3 =ONU ；11 :Ρ0Ν控制部；20-1,20-2 终端；30 加入者线；40 分路器；51、142、161-1、161-2 :Rx ；52、141、162-1、162-2 :Tx。
具体实施例方式实施方式1. 硬件结构图1是示出本发明的PON系统的实施方式1的结构例的图。如图1所示，本实施方式的PON系统具备OLTl (母站装置)、和0NU10-1 10-3 (子站装置)。OLTl和0NU10-1 10-3经由分路器40通过加入者线30连接。分路器40将连接到OLTl的加入者线30分支为0NU10-1 10-3的数量。另外，0NU10-1与终端20_1以及20_2相连接。另外，此处示出了将ONU设为3台的例子，但ONU的台数不限于此而也可以是任意台。OLT1具备PON控制部2，根据PON协议实施OLT侧的处理；接收缓冲器3，是用于保存从0NU10-1 10-3接收的上行数据的缓冲器；发送缓冲器4，是用于保存发送到0NU10-1 10-3的下行数据的缓冲器；光发送接收器5，进行光信号的发送接收处理； WDM(ffavelength Division Multiplexing，波分复用)耦合器(WDM)6，对上行数据和下行数据进行波分复用；以及物理层处理部(PHY) 7，在与网络之间实现NNI (Network Node hterface，网络节点接口)的物理接口功能。光发送接收器5具备进行接收处理的光接收器(Rx =ReceiveH接收器))51、和进行发送处理的光发送器(Tx transmitter(发送器))52。0NU10-1具备Ρ0Ν控制部11，根据PON协议实施ONU侧的处理；发送缓冲器(上行缓冲器)12，是用于保存向OLTl的发送数据(上行数据)的缓冲器；接收缓冲器(下行缓冲器)13，是用于保存来自OLTl的接收数据(下行数据)的缓冲器；光发送接收器14; WDM15，对上行数据和下行数据进行波分复用；以及物理层处理部(PHY) 16-1、16-2，在与终端20-1、20_2之间，分别实现UNI⑴ser Network hterface，用户网络接口)的物理接口功能。光发送接收器14具有进行发送处理的光发送器(Tx transmitter) 141、和进行接收处理的光接收器(Rx =Receiver) 142。PON控制部11为了将光发送器141和/或光接收器142控制为ON(接通)状态/OFF (关闭)状态，通过省电控制用的信号线而与光发送接收器14连接。在本实施方式的通信系统中，(1)仅能够使发送器141成为省电状态的0NU10、 (2)能够使发送器141以及接收器142成为省电状态的0NU10、(3)无法应对任何省电状态的控制的0NU10混合存在。PHY16-1具有进行接收处理的接收部(Rx Receiver) 161_1、和进行发送处理的发送部(Tx transmitter) 162-1，PHY16-2具有进行接收处理的接收部(Rx Receiver) 161-2、和进行发送处理的发送部(Tx =Transmitter) 162-2。另外，使连接到0NU10-1的终端成为2台，但终端的数量不限于此，而也可以是任意台，具备与终端的数量对应的物理层处理部(PHY)。另外，在图1中作为代表示出了 0NU10-1的结构例，但0NU10-2、10-3也是与0NU10-1同样的结构。OLTl的PON控制部2与以往的PON系统同样地，以对0NU10-1 10_3以不会使发送时间带重叠的方式分别提供发送许可的方式，进行上行数据的频带分配，防止0NU10-1 10-3的发送数据的冲突。该频带分配能够使用任意的方法，例如能够使用"Su_il Choi and Jae-doo 著，"HuhDynamic Bandwidth Allocation Algorithm for Multimedia Services over Ethernet ( S φ ^ fe )P0Ns'\ ETRI Journals Volume 24、 Number 6、December 2002 p.465 p. 466，，记载的 Dynamic Bandwidth Allocation Algorithm(动态带宽分配算法)等。接下来，说明本实施方式的OLTl和0NU10-1 10_3的整体动作。PON控制部2将经由PHY7从网络接收到的下行数据(下行通信数据)保存到发送缓冲器4。在从OLTl发送数据时，PON控制部2读出发送缓冲器4中保存的下行数据并输出到光发送接收器5，光发送接收器5的Tx52将发送数据作为光信号而输出到WDM6，WDM6对从光发送接收器5输出的光信号进行波分复用，经由加入者线30向0NU10-1 10-3作为下行信号而输出。另外， PON控制部2在发送发送发送许可的指示的发送频带分配等控制消息的情况下，将PON控制部2生成的控制消息输出到光发送接收器5，以下，与下行数据同样地发送到0NU10-1 10-3。另外，在图1的PON系统中，为了进行波分复用使用了 WDM6、15，但在通过单一波长进行通信的情况下，WDM6U5并非必需。在0NU10-1 10-3中，如果从OLTl接收到下行信号，则WDM15将下行信号分离而输出到光发送接收器14，光发送接收器14的Rxl42将下行信号变换为电信号的下行数据而输出到PON控制部11。PON控制部11将从光发送接收器14的Rxl42输出的下行数据保存到接收缓冲器13。PON控制部2读出接收缓冲器13中保存的下行数据并根据该数据的发送目的地输出到ΡΗΥ16-1、16-2这两方或者单方。接收到下行数据的ΡΗΥ16-1、16-2对下行数据实施规定的处理，发送到自身连接的终端20-1、20-2。另一方面，在从0NU10-1 10-3发送上行数据的情况下，PON控制部11将从终端 20-1,20-2经由ΡΗΥ16-1、16-2取得的上行数据保存到发送缓冲器12。然后，根据从OLTl 提供的发送频带读出发送缓冲器中保存的上行数据并输出到光发送接收器14。光发送接收器14的Txl41将上行数据变换为光信号(上行信号)，经由WDM15、加入者线30发送到 OLT1。OLTl的PON控制部2将从0NU10-1 10_3经由加入者线30、WDM6、光发送接收器 5的Rx51接收到的上行数据保存到接收缓冲器3。另外，PON控制部2读出接收缓冲器3中保存的上行数据，经由PHY7输出到网络。另外，在0NU10-1 10-3中，针对来自OLTl的控制消息，PON控制部11经由WDM15 以及光发送接收器14的Rxl42进行接收，进行基于控制消息的指示的动作实施、针对控制消息的响应生成等。· ONU特性适应型节电接下来，作为通信系统的省电动作的一个例子，使用图2，说明PON系统的节电动作。在图2所示的通信系统中，具有省电功能的ONU(I)、和不具有省电功能的0NU(2)连接到1个OLTl。图2示出OLTl与0NU10的能力符合地使0NU10以省电状态动作的控制。首先，在步骤Sl中，OLTl为了发现有源的0NU10而进行搜索处理。OLTl在下行通信中广播搜索的控制消息，接收到该控制消息的各0NU10将ONU的序列号等回送到0LT1。 此处，处于可通信状态的所有0NU10回送响应消息，所以OLTl通过接收响应消息能够探索有源状态的0NU10。此处ONUO)的电源被切断而不回送响应消息。接下来，OLTl变换在步骤Sl中探索出的0NU10和与0NU10的能力、通信条件相关的各种参数，进行相互的通信的条件设定(步骤S2)。0NU10将0NU10的省电功能的对应信息作为节电等级而发送到0LT1。该对应信息包括发送接收器的电源控制信息、省电模式的继续时间(sle^)_time)。电源控制信息是例如[1]打盹模式(Doze/Dozing mode)发送功能(Tx)OFF且接收功能[Rx]ON, [2]睡眠模式(或者Cyclic sle印(周期性睡眠))周期性地使发送功能(Tx)以及接收功能[Rx]成为OFF、[3]不对应于任意一个省电模式、或者在对应于多个模式的情况下列举了这些模式的数据。如果配置结束，则OLTl转移到通常的通信状态。OLTl对各0NU10分配用于上行通信的频带，将其作为发送许可信息(Grant (授权)或者fete (门))发送到0NU10。OLTl既可以将该Grant与下行的其他数据一起保存于帧中而发送到0NU10，也可以独立地发送。接收到Grant的0NU10开始数据发送，但此处说明没有发送数据而0NU10转移到省电模式的情况(步骤S3)。在转移到省电模式的情况下，0NU10向OLTl发送请求信号。 OLTl根据在例如步骤S2中得到的0NU10的各种信息、与该0NU10的上行下行的通信状况等，判断是否许可向省电模式的转移，将许可信号(不许可信号)发送到0NU10。如果接收到许可信号，则0NU10使发送部141(或者发送部141以及接收部142)的电源成为OFF，降低由光发送接收器14消耗的电力。OLTl还有时根据步骤S2的配置结果，许可与0NU10请求的省电模式不同的省电模式，并且变更在省电中使发送器141等的电源临时成为OFF的时间的设定，并通知到0NU10。在步骤S3中，OLTl对省电模式的0NU10也分配Grant。其目的在于，在0NU10中产生了上行数据的情况下，0NU10能够以短的延迟发送数据。对于该Grant的分配，OLTl既可以针对各频带更新周期每次进行分配，也可以考虑上行通信少的情况而以几次中一次的间隔进行分配。例如，在打盹模式下，设成每次分配，在睡眠模式下，设成抽选的间隔。另外，即使在省电模式下，OLTl和0NU10也继续通信。图3示出其样子。0NU10从定时U3进入省电模式，但例如在打盹模式下与Grant —起接收下行数据。另一方面，关于上行的通信，0NU10在规定的时间(Sle印time (睡眠时间))结束后的定时TO，临时地使发送器141的电源成为0N，发送请求(Sle印(睡眠)请求)并维持链接，之后再次使发送器 141的电源成为OFF。在发送器141临时地成为ON状态时，0NU10还可以通过所分配的频带发送其他控制信息、小的数据。对于维持链接的同时使用省电功能的控制，申请人在国际2012年5月23日 申请日期2011年4月12日 优先权日2010年4月13日
发明者伊藤大辅, 向井宏明, 田中正基 申请人:三菱电机株式会社