[发明专利]PON系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种由通过无源光网(PON：Passive Optical Network) 连接的光线路终端装置(OLT：Optical Line Terminal)和多个光网络 单元(ONU：Optical Network Unit)构成的PON系统，更为详细而 言，涉及到和OLT连接的帧传输装置的某个输出端口成为拥塞状态 时PON区间的频带控制。

背景技术

提供与因特网的连接服务的运营商网，一般由直接收容多个加入 者的存取网和包容多个存取网的中继网(下面，称为城域网)构成。 另外，作为存取网的一种方式，有无源光网PON。

PON是一种网络系统，通过具备光信号分路功能的光纤网来连 接OLT和多个ONU，各ONU按照从OLT所通知的访问权(数据发 送时间段)信息，以分时方式向OLT传送数据。PON因为通过利用 光分路器(光耦合器)将与OLT连接的光纤分路成多个支路光纤， 并把用户家中所配置的ONU连接于各支路光纤上，而可以由多个 ONU共享光分路器和OLT之间的光纤区间，所以存在光纤的敷设费 用较廉价并且可以经由ONU收容多个用户终端这样的优点。

PON系统的OLT例如通过网关设备(GW)，与城域网进行连接。 GW是一种帧传输装置，收容多个OLT，并且在各OLT和城域网之 间按照标题传输可变长度帧。城域网除了收容OLT的GW之外，例 如还包括收容ISP网的GW。因而，与ONU连接的各用户终端可以 经由OLT、GW、ISP网，访问因特网。

在PON中，存在有：B-PON(Broadband PON)，在光纤区间(PON 区间)用固定长度的ATM信元来传送信息；G-PON(Gigabit PON)， 可以实现吉位级的高速数据传输；GE-PON(Giga-Ethernet PON)，适 于以太网(注册商标)服务。

在能够传输可变长度帧的G-PON中，OLT生成作为PON区间特 有的帧的GTC(G-PON Transmission Convergence)下游帧，并将包 括给各ONU的包数据在内的GEM(G-PON Encapsulation Mode) 帧映射于GTC下游帧的有效负荷中。上述GTC下游帧通过光分路器 (光耦合器)向多个支路光纤进行广播通信。各ONU检查从GTC 有效负荷所提取GEM帧的标题部所示的目标ONU识别信息(ONU 端口ID)，有选择接收发给自身的包数据，将其传输给用户终端。

PON的OLT具备动态频带分配(DBA：Dynamic Bandwidth Allocation)功能，按照各ONU中等待发送数据的蓄积量(发送队列 长度)，对每个ONU分配数据发送时间段(时隙)。在DBA中，按 预定周期ΔT给1个或多个ONU分配时隙。因而，假设可对1个ONU 分配的最大时隙为ΔT，并且光纤线路的频带为B，则可对ONU分 配的最大频带B(limit)为ΔT×B。OLT的DBA功能按照ONU中 的等待发送数据量，按周期ΔT将可分配的最大频带B(limit)调配 给多个ONU。

在G-PON中，各时隙根据发送开始时刻和发送结束时刻进行指 定。OLT将表示ONU识别信息和时隙的不同ONU的频带控制信息 设定于GTC下游帧的标题部中，通知给各ONU。在PON中，因为 支路光纤区间的长度不一致，所以从ONU朝向OLT的上行帧传输延 迟时间对每个ONU都不同。因此，OLT事先测量每个ONU的传输 延迟时间，对各ONU预先通知等效延迟时间。各ONU具备下述功 能，即若从OLT收到时隙的分配，则将所指定的发送开始时刻按上 述等效延迟时间进行修正，以适当的定时开始数据发送。

OLT将从ONU接收到的上行帧传输给GW。此时，若在OLT的 发送缓存器中发生了容量不足，则存在帧被丢弃的可能性。为了避免 这样的帧丢弃，例如在特开2004-159203号公报(专利文献1)中提 出了一种数据包传输装置，该数据包传输装置在OLT内的缓存器中 蓄积数据量超过了预定临界值时，调整PON区间的访问权，限制来 自被该OLT所收容的所有ONU的发送数据量。在下面的说明中，将 蓄积数据量超过预定临界值并且如果按原状置之不理则发生帧丢弃 那样的状态，定义为拥塞。