[发明专利]光无源网络系统及其运用方法

说明书

技术领域

本发明涉及多个用户装置共享光传输线路的光无源网络系统的结构和运用方法，尤其涉及适合于延长传输距离或增加容纳的用户装置等系统扩张的系统的结构和运用方法。

背景技术

利用宽带的通信的需要提高，作为用户使用的接入线路，代替利用DSL(Digital Subscriber Line)等电话线路的技术，而向使用光纤的大容量接入线路转移。当前，从线路铺设和维护管理成本的方面出发，作为接入网较多地使用PON(Passive Optical Network)系统(以下简称为PON、或者光无源网络系统，或者有时也称为无源光网络系统)。该PON是在从局端侧装置(以下称为OLT(Optical Line Termination)或者主站)到多个用户装置(以下称为ONU(Optical Network Unit)或者子站)之间使用光纤和光分路器使光信号形成分支或者多路复用来进行收发的系统，该PON由国际电气通信协会(以下称为ITU-T(International Telecommunication Union TelecommunicationStandardization Sector))等各种标准化组织进行标准化(推荐)，向各国的引入也取得了进展。例如已经在各国开始引入在ITU-T推荐标准G984.3(非专利文献1)中规定的GPON(Gigabit capable PON)。

随着一般家庭的加入者(以下有时也称为用户)访问因特网等进行用于信息收集或社会生活的通信的机会增多，要求增加把用户连接向通信网的接入网。作为用于增加用户数的方法，考虑了追加引入在接入网中使用的PON本身的方法、即追加OLT的方法，或者扩展PON的OLT容纳的ONU数的方法。但是，PON一般是全部由OLT实施频带控制等复杂的系统控制或容纳的ONU的管理的结构，OLT与ONU相比价格高得多。另外，用于新铺设光纤的成本对于运营商来说也成为很大的支出。因此，与增设OLT相比，扩大每个OLT的容纳ONU成为理想的解决方法。但是，关于现有的PON，由于光纤的传输性能和光分路器中的光分支数，限制了通过光纤的光信号的衰减量等性能，因此OLT和ONU之间的通信距离产生极限。在GPON的情况下，通信距离最大设定为20km，光分路器的分支数(可以与OLT连接的ONU的数量)最大设定为64的情况较多，因此开始研究以延长光纤的通信距离或扩大分支数为目的的中继装置(以下称为RE(Reach Extender))。其基本概念是，在OLT和ONU之间的光信号通信区间内适当设置RE，从OLT控制该RE从而实现光纤的通信距离延长或分支数的扩大。并且，在其控制协议中定制了使用作为已有的ONU控制协议的OMCI(ONU Management Control Interface)的ITU-T推荐标准G984.6(非专利文献2)。RE的引入可以提供都市中央部以外的、IT技术普及缓慢的地区的高速因特网接入服务，其作为接入网普及的一个方法而受到关注。

在PON中引入RE的情况下存在以下方法：在OLT和光分路器之间，在各ONU共用的主干光纤(也称为集线光纤)中插入RE的方法；以及在光分路器和各ONU之间使用的支线光纤中插入RE的方法。

通过把RE插入集线光纤内，比现有的PON延长了通信距离，因此可以把远程的用户的ONU也容纳到同一OLT中，因此可以容易地增加OLT的容纳数。即OLT中的ONU容纳效率提高。

另一方面，伴随着通信距离延长，与远程的ONU之间的通信时间(传输延迟时间)增加，其数量也增加，因此ONU中的信号等待时间增加或者OLT中的信号处理负荷增大。所以有可能减少向各ONU分配的通信时间。具体来说，OLT为了时分复用地接收来自任意ONU的信号，而接收来自各ONU的发送频带请求，在考虑该请求后进行动态分配通信频带的处理(以下称为DBA(Dynamic Bandwidth Assignment))，但随着RE的插入，在送出各ONU中的发送请求后，直到得到发送许可为止预想的等待时间变长，因此各ONU的通信中断(待机)时间增加。即，运用中的ONU中的通信中断(待机)时间增加，对要求实时性的信号的品质产生影响，或者向全部ONU的基于DBA的通信容量(频带)分配处理变得复杂，分配量减少。