專利名稱：Pon系統(tǒng)、用于pon系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)單元及其發(fā)送控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)、PON系統(tǒng)中所包括的光網(wǎng)絡(luò)單元和由該光網(wǎng)絡(luò)單元執(zhí)行的用于上行發(fā)送的發(fā)送控制方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 PON系統(tǒng)，該P(yáng)ON系統(tǒng)包括光線路終端；光纖網(wǎng)絡(luò)，該光纖網(wǎng)絡(luò)形成其中光耦合器將連接到光線路終端的光纖分為多條光纖的構(gòu)造；以及光網(wǎng)絡(luò)單元，該光網(wǎng)絡(luò)單元連接到分割的光纖的各個(gè)端部。在PON系統(tǒng)中的光線路終端以時(shí)分方式動(dòng)態(tài)地向多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元分配上行方向上的帶寬，以防止上行信號(hào)干擾。具體地，該光線路終端預(yù)先從每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元接收用于指定要在上行方向上發(fā)出的數(shù)據(jù)量的帶寬請(qǐng)求(報(bào)告也稱為請(qǐng)求)的控制巾貞，基于在每個(gè)報(bào)告中指定的數(shù)據(jù)量(請(qǐng)求值)來(lái)確定要對(duì)每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬，并且提供允許發(fā)送的帶寬的通知(授權(quán))。因?yàn)槊總€(gè)授權(quán)包括發(fā)送開(kāi)始時(shí)間和允許發(fā)送長(zhǎng)度(與時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的值)，所以每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元可以在對(duì)應(yīng)的授權(quán)中指定的預(yù)定時(shí)間段期間在上行方向上發(fā)出預(yù)定的數(shù)據(jù)量(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)每個(gè)授權(quán)包括被稱為標(biāo)記字段的數(shù)據(jù)區(qū)(在圖3B中的“授權(quán)/標(biāo)記的數(shù)目”)。標(biāo)記字段是光網(wǎng)絡(luò)單元通過(guò)其識(shí)別由光線路終端發(fā)送的選通(gate)幀的類型的標(biāo)識(shí)符。當(dāng)光線路終端希望光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送報(bào)告時(shí)，光線路終端在標(biāo)記字段中設(shè)置除了 0 之外的預(yù)定值。這樣的強(qiáng)制報(bào)告發(fā)送的標(biāo)記字段被稱為“強(qiáng)制報(bào)告”。同時(shí)，符合IEEE802. 3av的10G-EP0N系統(tǒng)采用一種方案，其中，通過(guò)前向糾錯(cuò) (FEC)編碼技術(shù)來(lái)補(bǔ)償由于在通信速度上的增大而導(dǎo)致變得不足的鏈路預(yù)算。每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元使用FEC幀來(lái)執(zhí)行對(duì)光線路終端的上行發(fā)送，每個(gè)FEC幀包括作為可變長(zhǎng)度幀的以太網(wǎng)(Ethernet)( “以太網(wǎng)”是注冊(cè)商標(biāo)，以下同上)幀。在FEC幀中，通過(guò)被稱為FEC碼字(以下，該單位可以被縮寫為“FCW”)的單位數(shù)據(jù)量來(lái)確定所發(fā)送的數(shù)據(jù)量(參見(jiàn)非專利文獻(xiàn)1)。圖11是包括上述FEC幀的光突發(fā)信號(hào)的原理圖。如圖11中所示，光突發(fā)信號(hào)不僅包括由通過(guò)對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼所獲得的多個(gè) FCW構(gòu)成的FEC數(shù)據(jù)(在圖11中的“FEC保護(hù)(N個(gè)FEC碼字)”)，而且還被添加有開(kāi)銷，諸如用于激光通斷(在圖11中的“激光通”和“激光斷”)所需要的時(shí)間、同步所需的同步時(shí)間(在圖11中的“同步模式”)和EOB(突發(fā)結(jié)束)。FEC數(shù)據(jù)由N(自然數(shù))個(gè)FEC碼字構(gòu)成，并且對(duì)每個(gè)FEC碼字的最后一部分添加奇偶校驗(yàn)比特。將27個(gè)66比特的塊分配給每個(gè)FEC碼字的實(shí)際數(shù)據(jù)部分，并且將因特網(wǎng)幀存儲(chǔ)在實(shí)際數(shù)據(jù)部分中。另外，將四個(gè)66比特塊分配給每個(gè)FEC碼字的奇偶校驗(yàn)部分。因此， 一個(gè)FEC碼字的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是2046 (66 X 31)比特。
引用列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本公開(kāi)專利特開(kāi)No. 2004-129172專利文獻(xiàn)2 日本公開(kāi) 專利特開(kāi)No. 2007-243770 (圖6和圖7)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1 JEEE 802.3 10G-EP0N Task Force, ppl30-132

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題當(dāng)所發(fā)送的數(shù)據(jù)量的單位是FEC碼字時(shí)，如在上述的10G-EP0N系統(tǒng)中，即使光線路終端授權(quán)了比一個(gè)FEC碼字更小的分配量，光網(wǎng)絡(luò)單元也不能發(fā)送幀。因此，即使當(dāng)光線路終端希望光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送比一個(gè)FEC碼字(一個(gè)FCW)更小的數(shù)據(jù)時(shí)，例如，當(dāng)光線路終端希望光網(wǎng)絡(luò)單元通過(guò)作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)來(lái)僅發(fā)送報(bào)告時(shí)，光線路終端總是需要生成用于指定與一個(gè)FCW相對(duì)應(yīng)的分配量的授權(quán)。同樣，在存在其中光線路終端希望光網(wǎng)絡(luò)單元僅發(fā)送報(bào)告的情況(以下稱為第一情況)的同時(shí)，還存在下述情況，其中，為了改善上行方向上的帶寬效率，光線路終端希望光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送其中報(bào)告和用戶數(shù)據(jù)被連接的上行幀(以下稱為第二情況)。然而，因?yàn)樵谑跈?quán)中沒(méi)有指定在第一情況和第二情況之間的區(qū)別，所以已經(jīng)接收到作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)的光網(wǎng)絡(luò)單元不能在第一情況和第二情況之間進(jìn)行區(qū)分。由于這一點(diǎn)，例如，當(dāng)光線路終端用一個(gè)FCW的分配量通知作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)以允許光網(wǎng)絡(luò)單元僅發(fā)送報(bào)告時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)單元可以執(zhí)行超過(guò)與小于或等于一個(gè)FCW的范圍內(nèi)的報(bào)告相對(duì)應(yīng)的量的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送。當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)單元因此使用被分配僅發(fā)送報(bào)告的帶寬來(lái)發(fā)送超過(guò)與報(bào)告相對(duì)應(yīng)的量的數(shù)據(jù)量時(shí)，例如如下所示的關(guān)于在光線路終端側(cè)的帶寬控制的不方便被關(guān)注。具體地，從每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的數(shù)據(jù)量變得與由執(zhí)行預(yù)定動(dòng)態(tài)帶寬分配的光線路終端所生成的授權(quán)不一致。因此，光線路終端變得不確定對(duì)用戶數(shù)據(jù)分配多少帶寬，引起在光線路終端的帶寬控制的精度上的劣化的問(wèn)題。根據(jù)上述的傳統(tǒng)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種光網(wǎng)絡(luò)單元、一種PON系統(tǒng)和一種用于光網(wǎng)絡(luò)單元的發(fā)送控制方法，該光網(wǎng)絡(luò)單元能夠通過(guò)防止光網(wǎng)絡(luò)單元執(zhí)行光線路終端沒(méi)有預(yù)期的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送來(lái)改善光線路終端的帶寬控制的精度。對(duì)問(wèn)題的解決方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種PON系統(tǒng)中的光網(wǎng)絡(luò)單元，所述光網(wǎng)絡(luò)單元能夠通過(guò)無(wú)源分光節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行與光線路終端的雙向光通信，并且執(zhí)行針對(duì)所述光線路終端的FEC幀的上行發(fā)送，所述FEC幀包括可變長(zhǎng)度幀，并且所述光網(wǎng)絡(luò)單元包括授權(quán)處理單元，所述授權(quán)處理單元確定在授權(quán)中指定的分配量是否是所述FEC幀的一個(gè)單位的數(shù)據(jù)量，所述授權(quán)是報(bào)告請(qǐng)求；以及幀發(fā)送單元，如果所述確定的結(jié)果是肯定的，則所述幀發(fā)送單元向所述光線路終端僅發(fā)送報(bào)告。根據(jù)本發(fā)明的光網(wǎng)絡(luò)單元，授權(quán)處理單元確定在作為報(bào)告請(qǐng)求的授權(quán)(強(qiáng)制報(bào)告)中指定的分配量是否是FEC幀的一個(gè)單位的數(shù)據(jù)量(一個(gè)FCW)，并且如果確定結(jié)果是肯定的，則幀發(fā)送單元向光線路終端僅發(fā)送報(bào)告。因此，響應(yīng)于作為報(bào)告請(qǐng)求的授權(quán)，光網(wǎng)絡(luò)單元不執(zhí)行超過(guò)與報(bào)告相對(duì)應(yīng)的量的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送。 因此，可以防止光網(wǎng)絡(luò)單元執(zhí)行光線路終端沒(méi)有預(yù)期的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送，使得能夠抑制由于所述光線路終端接收未預(yù)期的數(shù)據(jù)量所引起的帶寬控制上的混亂。同時(shí)，通過(guò)提取在上行隊(duì)列中累積的數(shù)據(jù)量，由光網(wǎng)絡(luò)單元在報(bào)告中指定的請(qǐng)求值通常被確定為小于或等于預(yù)設(shè)閾值。因此，當(dāng)不考慮FEC幀的單位數(shù)據(jù)量(FCW)的大小來(lái)設(shè)置閾值時(shí)，在其中無(wú)法執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送的空白時(shí)間在由光線路終端授權(quán)的分配帶寬中可能變大，這可能使得帶寬效率劣化。在上述方面中，所述光網(wǎng)絡(luò)單元進(jìn)一步包括閾值設(shè)置單元，所述閾值設(shè)置單元將閾值設(shè)置為與可以被包括在自然數(shù)個(gè)FEC幀中的實(shí)際數(shù)據(jù)量相對(duì)應(yīng)的值；以及請(qǐng)求處理單元，所述請(qǐng)求處理單元將與小于或等于并且最接近所述設(shè)置的閾值的、可變長(zhǎng)度幀中的一個(gè)的分界相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量設(shè)置為在所述報(bào)告中指定的請(qǐng)求值。在該情況下，因?yàn)殚撝当辉O(shè)置為與可以被包括在自然數(shù)個(gè)FEC幀中的實(shí)際數(shù)據(jù)量相對(duì)應(yīng)的值，所以在由光線路終端確定的分配帶寬中的不能執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送的空白時(shí)間變得很小，使得能夠改善帶寬效率。注意，上述“與實(shí)際數(shù)據(jù)量相對(duì)應(yīng)的值”不僅指其中該值與實(shí)際數(shù)據(jù)量精確匹配的情況，而且可以大于可以被包括在自然數(shù)個(gè)FEC幀中的實(shí)際數(shù)據(jù)量。然而，該值與該數(shù)據(jù)量越接近，在帶寬效率上的改善的效果就越大。同時(shí)，還公知的是，使用“多請(qǐng)求方案”(其中光線路終端通過(guò)選擇在一個(gè)報(bào)告中指定的多個(gè)請(qǐng)求值中的任何一個(gè)來(lái)執(zhí)行帶寬分配的方案)來(lái)執(zhí)行帶寬控制的PON系統(tǒng)，將在下面的實(shí)施例中描述該P(yáng)ON系統(tǒng)。在光網(wǎng)絡(luò)單元支持多請(qǐng)求方案的情況下，請(qǐng)求處理單元可以在報(bào)告中設(shè)置多個(gè)請(qǐng)求值，包括優(yōu)先請(qǐng)求值，該優(yōu)先請(qǐng)求值指示在優(yōu)先級(jí)的基礎(chǔ)上被分配帶寬的最大延遲保證的數(shù)據(jù)量。在光網(wǎng)絡(luò)單元支持所述多請(qǐng)求方案的情況下，優(yōu)選的是，所述授權(quán)處理單元確定在所述授權(quán)中指定的所述分配量是否大于或等于所述FEC幀的兩個(gè)單位的數(shù)據(jù)量，并且大于或等于用于發(fā)送與所述報(bào)告和所述優(yōu)先請(qǐng)求值兩者相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量所需要的帶寬，所述授權(quán)是報(bào)告請(qǐng)求，并且如果所述確定的結(jié)果是肯定的，則所述幀發(fā)送單元向所述光線路終端發(fā)送與所述報(bào)告和所述優(yōu)先請(qǐng)求值相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量。在該情況下，授權(quán)處理單元確定作為報(bào)告請(qǐng)求的授權(quán)中所指定的分配量是否大于或等于FEC幀的兩個(gè)單位的數(shù)據(jù)量(兩個(gè)FCW)，并且大于或等于用于發(fā)送與報(bào)告和優(yōu)先請(qǐng)求值兩者相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量所需要的帶寬。如果確定結(jié)果是肯定的，則幀發(fā)送單元向光線路終端發(fā)送與報(bào)告和所述優(yōu)先請(qǐng)求值相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量。因此，當(dāng)光線路終端具有通過(guò)作為報(bào)告請(qǐng)求的授權(quán)來(lái)允許光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送用戶數(shù)據(jù)的意圖時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)單元可以響應(yīng)于該意圖來(lái)執(zhí)行用戶數(shù)據(jù)的上行發(fā)送。在多請(qǐng)求方案的動(dòng)態(tài)帶寬分配中，即使通過(guò)采用優(yōu)先請(qǐng)求值來(lái)向光網(wǎng)絡(luò)單元提供授權(quán)，當(dāng)在授權(quán)中的分配量是允許發(fā)送比由優(yōu)先請(qǐng)求值報(bào)告更大的數(shù)據(jù)量的量時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)單元可能在沒(méi)有允許的情況下執(zhí)行超過(guò)優(yōu)先請(qǐng)求值的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送。在該情況下，光網(wǎng)絡(luò)單元也執(zhí)行光線路終端沒(méi)有預(yù)期的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送。
因此，優(yōu)選的是，在本發(fā)明的所述光網(wǎng)絡(luò)單元中，所述授權(quán)處理單元確定在授權(quán)中指定的分配量是否是與所述優(yōu)先請(qǐng)求值相對(duì)應(yīng)的量，所述授權(quán)不是報(bào)告請(qǐng)求，并且如果所述確定的結(jié)果是肯定的，則所述幀發(fā)送單元向所述光線路終端發(fā)送僅與所述優(yōu)先請(qǐng)求值相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量。 在該情況下，授權(quán)處理單元確定在不是報(bào)告請(qǐng)求的授權(quán)中指定的分配量是否是與優(yōu)先請(qǐng)求值相對(duì)應(yīng)的量。如果確定結(jié)果是肯定的，則幀發(fā)送單元向光線路終端發(fā)送僅與優(yōu)先請(qǐng)求值相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量。因此，響應(yīng)于不是報(bào)告請(qǐng)求的授權(quán)，光網(wǎng)絡(luò)單元不執(zhí)行超過(guò)與優(yōu)先請(qǐng)求值相對(duì)應(yīng)的量的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送。因此，當(dāng)執(zhí)行多請(qǐng)求方案的動(dòng)態(tài)帶寬分配時(shí)，可以防止光網(wǎng)絡(luò)單元執(zhí)行光線路終端沒(méi)有預(yù)期的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送，使得能夠抑制由光線路終端接收沒(méi)有預(yù)期的數(shù)據(jù)量所引起的帶寬控制上的混亂。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種PON系統(tǒng)，包括光線路終端；以及多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元，所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元用于通過(guò)無(wú)源分光節(jié)點(diǎn)執(zhí)行與所述光線路終端的雙向光通信，所述光網(wǎng)絡(luò)單元的每一個(gè)均執(zhí)行針對(duì)所述光線路終端的FEC幀的上行發(fā)送，所述FEC幀包括可變長(zhǎng)度幀，其中，當(dāng)所述光網(wǎng)絡(luò)單元中的任何一個(gè)接收到授權(quán)，并且在所述授權(quán)中指定的分配量是所述FEC幀的一個(gè)單位的數(shù)據(jù)量時(shí)，所述光網(wǎng)絡(luò)單元向所述光線路終端僅發(fā)送報(bào)告，所述授權(quán)是報(bào)告請(qǐng)求。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于光網(wǎng)絡(luò)單元的發(fā)送控制方法，當(dāng)通過(guò)無(wú)源分光節(jié)點(diǎn)執(zhí)行與所述光線路終端的雙向光通信的所述光網(wǎng)絡(luò)單元基于從所述光線路終端接收到的授權(quán)來(lái)執(zhí)行包括可變長(zhǎng)度幀的FEC幀的上行發(fā)送時(shí)執(zhí)行所述發(fā)送控制方法， 所述發(fā)送控制方法包括當(dāng)在所述授權(quán)中指定的分配量是所述FEC幀的一個(gè)單位的數(shù)據(jù)量時(shí)，允許所述光網(wǎng)絡(luò)單元僅發(fā)送報(bào)告，所述授權(quán)是報(bào)告請(qǐng)求。本發(fā)明的PON系統(tǒng)是包括本發(fā)明的上述光網(wǎng)絡(luò)單元的PON系統(tǒng)，并且提供與由所述光網(wǎng)絡(luò)單元提供的那些相同的功能和效果。另外，本發(fā)明的發(fā)送控制方法是由本發(fā)明的上述光網(wǎng)絡(luò)單元執(zhí)行的發(fā)送控制方法，并且提供與由光網(wǎng)絡(luò)單元提供的那些相同的功能和效果。本發(fā)明的有益效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以預(yù)先防止光網(wǎng)絡(luò)單元執(zhí)行光線路終端沒(méi)有預(yù)期的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送。因此，抑制了由于光線路終端接收沒(méi)有預(yù)期的數(shù)據(jù)量所引起的帶寬控制上的混亂，使得能夠改善由光線路終端進(jìn)行的帶寬控制的精度。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的PON系統(tǒng)的示例的示意性構(gòu)造圖。圖2是示出光線路終端的內(nèi)部功能的框圖。圖3是示出報(bào)告和授權(quán)的示例性幀構(gòu)造的示圖。圖4是示出在光線路終端和光網(wǎng)絡(luò)單元中的任何一個(gè)之間執(zhí)行的過(guò)程的流程的示圖。圖5是示出一般的集中型的DBA的時(shí)序圖。圖6是示出光網(wǎng)絡(luò)單元的內(nèi)部功能的框圖。
圖7是示出由授權(quán)處理單元執(zhí)行的處理的細(xì)節(jié)的流程圖。圖8是示出在上行幀隊(duì)列中的數(shù)據(jù)累積狀態(tài)的原理圖。圖9是在光網(wǎng)絡(luò)單元的上行隊(duì)列狀態(tài)和光突發(fā)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。圖10是在光網(wǎng)絡(luò)單元的上行隊(duì)列狀態(tài)和光突發(fā)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。

圖11是包括FEC幀的光突發(fā)信號(hào)的原理圖。
具體實(shí)施例方式[系統(tǒng)的整體構(gòu)造]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的PON系統(tǒng)的示例的示意性構(gòu)造圖。在圖1中，光線路終端1被安裝為多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的中心站，而且光網(wǎng)絡(luò)單元2至4分別被安裝在PON系統(tǒng)訂戶的家中。連接到光線路終端1的單個(gè)光纖5與由作為無(wú)源分光節(jié)點(diǎn)的光耦合器6分割的多個(gè)光纖(分支線)7至9 一起形成光纖網(wǎng)絡(luò)。光網(wǎng)絡(luò)單元2至4被連接到分割的光纖7至 9的各個(gè)端部。將光線路終端1連接到上層網(wǎng)絡(luò)11，并且將光網(wǎng)絡(luò)單元2至4連接到它們各自的用戶網(wǎng)絡(luò)12至14。注意，雖然圖1示出了三個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4，但是有可能，例如，通過(guò)單個(gè)光耦合器6獲得32個(gè)分割的光纖來(lái)連接32個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元。還注意，雖然在圖1中所示的連接示例中僅使用一個(gè)光耦合器6，但是通過(guò)縱向部署具有小分割數(shù)目的多個(gè)光耦合器，在廣域中分布的光網(wǎng)絡(luò)單元也可以利用短的光纖被連接到光線路終端1。在圖1中所示的PON系統(tǒng)是符合IEEE802. 3av的10G-EP0N系統(tǒng)。在光網(wǎng)絡(luò)單元 2至4的每一個(gè)中，在上行方向上對(duì)光線路終端1的最高傳輸速率是lOGbps。因此，基本上根據(jù)10G-EP0N通信系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行由光線路終端1對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4 執(zhí)行的接入控制。具體地，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的每一個(gè)以2字節(jié)為單位在報(bào)告R(由光網(wǎng)絡(luò)單元2 進(jìn)行帶寬請(qǐng)求所使用的控制幀也稱為“請(qǐng)求”)中指定該單元希望執(zhí)行對(duì)光線路終端1的上行發(fā)送的數(shù)據(jù)量(請(qǐng)求值)。基于報(bào)告R，光線路終端1執(zhí)行預(yù)定的帶寬分配，并且以2 字節(jié)為單位在授權(quán)G(由光線路終端1用于提供發(fā)送許可的控制幀)中指定作為分配結(jié)果的允許發(fā)送長(zhǎng)度和發(fā)送開(kāi)始時(shí)間。另外，通過(guò)PON計(jì)數(shù)器(未示出)來(lái)表示光線路終端1和光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的時(shí)亥|J，該P(yáng)ON計(jì)數(shù)器每預(yù)定時(shí)間單位(TQ 時(shí)間量=16ns)遞增一次，并且在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)同步。而且，本實(shí)施例的PON系統(tǒng)采用多請(qǐng)求方案，其中，例如，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的每一個(gè)在一個(gè)報(bào)告R中指定多個(gè)請(qǐng)求值Rl和R2 (其可以是三個(gè)或更多的值)，該多個(gè)請(qǐng)求值包括具有上限(優(yōu)先請(qǐng)求值Rl)的緩沖量，以支持諸如IP電話的、需要低延遲的通信服務(wù)， 并且光線路終端1通過(guò)選擇請(qǐng)求值Rl和R2中的任何一個(gè)來(lái)執(zhí)行帶寬分配。因此，分別對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4設(shè)置用于確定優(yōu)先請(qǐng)求值Rl的閾值Th( = THRl 至THR3)(參見(jiàn)圖6)。[光線路終端的構(gòu)造]圖2是示出本實(shí)施例的光線路終端1的內(nèi)部功能的框圖。
在圖2中，針對(duì)從上層網(wǎng)絡(luò)11至光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的下行信號(hào)處理，光線路終端 1包括接收單元101，該接收單元101從上層網(wǎng)絡(luò)11接收信號(hào)；緩沖器102，該緩沖器102 臨時(shí)存儲(chǔ)接收到的信號(hào)；以及發(fā)送單元103，該發(fā)送單元103向光網(wǎng)絡(luò)單元2至4發(fā)送臨時(shí)存儲(chǔ)在緩沖器102中的信號(hào)。另外，針對(duì)從光網(wǎng)絡(luò)單元2至4到上層網(wǎng)絡(luò)11的上行信號(hào)處理，光線路終端1包括接收單元104，該接收單元104接收來(lái)自光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的信號(hào)；緩沖器105，該緩沖器105臨時(shí)存儲(chǔ)接收到的信號(hào)；以及發(fā)送單元106，該發(fā)送單元106向上層網(wǎng)絡(luò)11發(fā)送臨時(shí)存儲(chǔ)在緩沖器105中的信號(hào)。光線路終端1進(jìn)一步包括動(dòng)態(tài)帶寬分配單元107，動(dòng)態(tài)帶寬分配單元107對(duì)于由光線路終端1管理的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4動(dòng)態(tài)地執(zhí)行帶寬分配。動(dòng)態(tài)帶寬分配單元107包括請(qǐng)求接收單元108、計(jì)算單元109、分配執(zhí)行單元110、 授權(quán)發(fā)送單元112和存儲(chǔ)單元113。存儲(chǔ)單元113將光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的最小保證帶寬(在圖1的示例中為Bi、B2和B3)和最大延遲保證帶寬(在圖1的示例中為L(zhǎng)Bl、LB2和LB3) 存儲(chǔ)在預(yù)定的參考表中。圖3A是示出由光網(wǎng)絡(luò)單元2至4發(fā)送的報(bào)告R的示例性幀構(gòu)造的示圖，并且圖3B 是示出由光線路終端1發(fā)送的授權(quán)G的示例性幀構(gòu)造的示圖。如圖3A中所示，在光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的報(bào)告R中，存在在一個(gè)報(bào)告R中對(duì)其進(jìn)行帶寬請(qǐng)求的兩種類型(在本實(shí)施例中為“隊(duì)列集合的數(shù)目”)的數(shù)據(jù)量(請(qǐng)求值Rl和R2)， 并且由以16ns為單位的數(shù)值來(lái)表示每個(gè)類型。在該兩個(gè)類型的請(qǐng)求值Rl和R2中，在本實(shí)施例中，第二請(qǐng)求值R2用于指定其中 MAC幀(以太網(wǎng)幀)沒(méi)有被分割的最大數(shù)據(jù)量，其中在一個(gè)授權(quán)周期中被允許用于上行發(fā)送的最大數(shù)據(jù)大小是上限。另一方面，第一請(qǐng)求值Rl用于指定小于或等于第二請(qǐng)求值R2的數(shù)據(jù)量。在本實(shí)施例中，第一請(qǐng)求值Rl指定其中MAC幀沒(méi)有被分割的最大數(shù)據(jù)量(在上行緩沖器中累積的最大累積量)，其中與一個(gè)授權(quán)周期中的最大延遲保證帶寬LBl至LB3之一相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量是上限。注意，下面將描述請(qǐng)求值Rl和R2的細(xì)節(jié)。另一方面，如圖3B中所示，在由光線路終端1發(fā)送的授權(quán)G中，由以16納秒為單位的數(shù)值來(lái)表示用于光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的每一個(gè)的授權(quán)發(fā)送的長(zhǎng)度(與時(shí)間段對(duì)應(yīng)的值) (參見(jiàn)在圖3B中的授權(quán)#1至#4) 另外，光線路終端1的授權(quán)G包括通常被稱為標(biāo)記字段的數(shù)據(jù)區(qū)域(在圖4B中的 “授權(quán)/標(biāo)記的數(shù)目”)。標(biāo)記字段是用于允許光網(wǎng)絡(luò)單元2至4識(shí)別由光線路終端1發(fā)送的選通幀的類型的字段(標(biāo)識(shí)符)。例如，當(dāng)光線路終端1希望光網(wǎng)絡(luò)單元2至4發(fā)送報(bào)告R時(shí)，光線路終端1將在標(biāo)記字段中的對(duì)應(yīng)的比特設(shè)置為1。由此在授權(quán)G中提供用于強(qiáng)制光網(wǎng)絡(luò)單元2 至4中的每一個(gè)發(fā)送報(bào)告R的標(biāo)記字段被稱為“強(qiáng)制報(bào)告”。返回圖2，在本實(shí)施例的光線路終端1中，指定光網(wǎng)絡(luò)單元2至4希望在上行方向上發(fā)出的數(shù)據(jù)量的報(bào)告R (包括請(qǐng)求值Rl和R2)被動(dòng)態(tài)帶寬分配單元107中的請(qǐng)求接收單元108通過(guò)接收單元104和緩沖器105來(lái)接收，然后被傳送到計(jì)算單元109。計(jì)算單元109通過(guò)參考存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元113中的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的最小保證帶寬Bl至B3來(lái)計(jì)算分配優(yōu)先級(jí)，使得用于對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的分配的累積數(shù)量接近在光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的最小保證帶寬Bl至B3之間的比率。然后，在動(dòng)態(tài)帶寬分配單元107中的分配執(zhí)行單元110首先使用第一請(qǐng)求值Rl來(lái)對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4執(zhí)行帶寬分配。如果通過(guò)這一點(diǎn)出現(xiàn)多余的帶寬，則分配執(zhí)行單元110 使用第二請(qǐng)求值R2代替第一請(qǐng)求值Rl來(lái)以上述的分配優(yōu)先級(jí)對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4執(zhí)行分配，并且由此生成授權(quán)G，每個(gè)授權(quán)G包括發(fā)送開(kāi)始時(shí)間和作為與時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的值的允許發(fā)送長(zhǎng)度。授權(quán)發(fā)送 單元112通過(guò)緩沖器102和發(fā)送單元103向?qū)?yīng)的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4發(fā)出授權(quán)G，每個(gè)授權(quán)G指定作為與時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的值的允許發(fā)送長(zhǎng)度。已經(jīng)通過(guò)授權(quán)G接收到指令的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4基于在各個(gè)授權(quán)G中指定的發(fā)送開(kāi)始時(shí)間和發(fā)送允許長(zhǎng)度(時(shí)間段)來(lái)在上行方向上發(fā)出數(shù)據(jù)。圖4是示出用于在光線路終端1和光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的任何一個(gè)之間看到的上述的動(dòng)態(tài)帶寬分配的處理的流程的示圖。如圖4中所示，在光線路終端1接收到來(lái)自光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的報(bào)告R(每一個(gè)包括第一和第二請(qǐng)求值Rl和R2)之后，光線路終端1順序執(zhí)行基于最小保證帶寬的優(yōu)先級(jí)的計(jì)算、基于優(yōu)先級(jí)的帶寬分配的執(zhí)行和授權(quán)G的生成，并且以與時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的量來(lái)執(zhí)行對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的授權(quán)發(fā)送。[對(duì)于集中型DBA]同時(shí)，如上所述，由光線路終端1響應(yīng)于來(lái)自光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的帶寬請(qǐng)求(多個(gè)請(qǐng)求)而執(zhí)行的動(dòng)態(tài)帶寬分配方法包括分散型DBA (動(dòng)態(tài)帶寬分配)和集中型DBA。在本實(shí)施例的PON系統(tǒng)中，在動(dòng)態(tài)帶寬分配單元107中的分配執(zhí)行單元110通過(guò)集中類型的DBA 來(lái)執(zhí)行帶寬控制。圖5是示出集中型DBA的時(shí)序圖。在圖5中，時(shí)間從左到右前進(jìn)。另外，由符號(hào)T來(lái)表示作為光線路終端1的帶寬控制周期的授權(quán)周期，由符號(hào) Tc (下標(biāo)c指“當(dāng)前”)來(lái)表示當(dāng)前授權(quán)周期，并且由Tn(下標(biāo)η表示“下一個(gè)”)來(lái)表示下一個(gè)授權(quán)周期。如圖5中所示，在集中型DBA中，在當(dāng)前授權(quán)周期Tc中，光線路終端1首先以集合的方式接收來(lái)自光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的報(bào)告R。在當(dāng)光線路終端1結(jié)束接收?qǐng)?bào)告R的時(shí)間點(diǎn)處，光線路終端1開(kāi)始下一個(gè)周期的分配的計(jì)算。然后，光線路終端1生成用于指定在當(dāng)前授權(quán)周期Tc中獲得的計(jì)算結(jié)果的授權(quán)G， 并且向光網(wǎng)絡(luò)單元2至4發(fā)送授權(quán)G，以向光網(wǎng)絡(luò)單元2至4通知用于報(bào)告R和數(shù)據(jù)(上行用戶數(shù)據(jù))D的下一個(gè)帶寬分配。具體地，執(zhí)行集中型DBA的光線路終端1基于在當(dāng)前授權(quán)周期Tc中從多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4收集的報(bào)告R來(lái)整體地執(zhí)行對(duì)要由光線路終端1在下一個(gè)授權(quán)周期Tn中接收的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的上行數(shù)據(jù)D的帶寬分配，并且向光網(wǎng)絡(luò)單元2至4授權(quán)報(bào)告R和上行數(shù)據(jù)D的接下來(lái)的發(fā)送時(shí)間。此時(shí)，為了光網(wǎng)絡(luò)單元2至4可以在保持低延遲的同時(shí)執(zhí)行上行發(fā)送，光線路終端 1至少通過(guò)授權(quán)G來(lái)提供優(yōu)先請(qǐng)求值Rl。
對(duì)于超過(guò)優(yōu)先請(qǐng)求值Rl的數(shù)據(jù)量，光線路終端1執(zhí)行帶寬控制，使得根據(jù)針對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4設(shè)置的最小保證帶寬Bl至B3之間的比率(優(yōu)先級(jí))來(lái)在請(qǐng)求超過(guò)優(yōu)先請(qǐng)求值Rl的帶寬的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4之間分配帶寬。 [光線路終端的授權(quán)的類型和問(wèn)題]在本實(shí)施例的PON系統(tǒng)中，由光線路終端1向光網(wǎng)絡(luò)單元2至4提供的授權(quán)G包括下面兩種類型Gl和G2。(1)作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl (強(qiáng)制發(fā)送報(bào)告)(2)不是強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)G2 (強(qiáng)制發(fā)送報(bào)告)在兩種類型的授權(quán)Gl和授權(quán)G2中，授權(quán)Gl是其中在標(biāo)記字段中的預(yù)定比特被設(shè)置為1的包括強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)G，并且授權(quán)G2是其中在標(biāo)記字段中的預(yù)定比特值是0的沒(méi)有強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)G。因此，已經(jīng)接收到給定授權(quán)G的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的每一個(gè)可以通過(guò)在授權(quán)G 中的標(biāo)記字段是否指示強(qiáng)制報(bào)告來(lái)確定光線路終端1指示上述(1)和(2)上行發(fā)送中的哪一個(gè)。[授權(quán)Gl的問(wèn)題]然而，在諸如在本實(shí)施例中的10GE-P0N系統(tǒng)的情況下，因?yàn)榘l(fā)送的數(shù)據(jù)量的單位是FEC碼字(參見(jiàn)圖11)，即使當(dāng)光線路終端希望光網(wǎng)絡(luò)單元2至4通過(guò)授權(quán)Gl僅發(fā)送報(bào)告R時(shí)，光線路終端也無(wú)法對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4授權(quán)比一個(gè)FCW(與時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的值)更小的分配量。因此，例如，即使當(dāng)光線路終端1希望光網(wǎng)絡(luò)單元2至4發(fā)送比一個(gè)FEC碼字(一個(gè)FCW)更小的數(shù)據(jù)時(shí)，諸如其中光線路終端1希望光網(wǎng)絡(luò)單元2至4通過(guò)授權(quán)Gl僅發(fā)送報(bào)告R的情況(第一情況)，光線路終端1也總是需要生成具有與一個(gè)FCW相對(duì)應(yīng)的分配量的授權(quán)Gl。同時(shí)，強(qiáng)制報(bào)告是用于強(qiáng)制報(bào)告R的發(fā)送的標(biāo)識(shí)符，而不拒絕與其一起的用戶數(shù)據(jù)D的發(fā)送。因此，當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4接收到作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl并且存在對(duì)授權(quán)Gl 中的分配量的允許時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4還可以同時(shí)包括用戶數(shù)據(jù)D。例如，在為了改善在上行方向上的帶寬效率，光線路終端1希望光網(wǎng)絡(luò)單元2至4 中的每一個(gè)發(fā)送其中報(bào)告R和用戶數(shù)據(jù)D被連接的上行幀的情況(第二情況)下，光線路終端1在授權(quán)Gl中分配對(duì)于報(bào)告R和用戶數(shù)據(jù)D的分配量。然而，作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl沒(méi)有指定其中僅允許報(bào)告R的發(fā)送的第一情況和其中也同時(shí)允許用戶數(shù)據(jù)D的發(fā)送的第二情況之間的區(qū)分的數(shù)據(jù)區(qū)域。因此，已經(jīng)接收到作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4不能在第一情況和第二情況之間進(jìn)行區(qū)分。由于這一點(diǎn)，例如，當(dāng)光線路終端1利用一個(gè)FCW的分配量通知作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl，以允許光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的每一個(gè)僅發(fā)送報(bào)告R時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的每一個(gè)可以在小于或等于一個(gè)FCW的范圍內(nèi)執(zhí)行超過(guò)與報(bào)告R相對(duì)應(yīng)的量的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送。當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的每一個(gè)因此使用被分配用于僅發(fā)送報(bào)告R的帶寬來(lái)在沒(méi)有允許的情況下發(fā)送超過(guò)與報(bào)告R相對(duì)應(yīng)的量的數(shù)據(jù)量時(shí)，從光網(wǎng)絡(luò)單元2至4發(fā)送的數(shù)據(jù)量變得與由執(zhí)行預(yù)定動(dòng)態(tài)帶寬分配的光線路終端1所生成的授權(quán)Gl不一致。因此，在該情況下，光線路終端1變得不確定對(duì)于用戶數(shù)據(jù)D分配多少帶寬，使得由光線路終端1進(jìn)行的帶寬控制的精度劣化。[授權(quán)G2的問(wèn)題]另一方面，已經(jīng)接收到不是強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)G2的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4僅對(duì)用戶數(shù)據(jù) D執(zhí)行上行發(fā)送而不發(fā)送報(bào)告R。在該情況下，假定其中在多請(qǐng)求方案的動(dòng)態(tài)帶寬分配中向光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中給定的一個(gè)提供采用優(yōu)先請(qǐng)求值Rl的授權(quán)G2的情況，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4可以在沒(méi)有允許的情況下執(zhí)行超過(guò)優(yōu)先請(qǐng)求值Rl的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送。當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的每一個(gè)因此使用分配用于發(fā)送與優(yōu)先請(qǐng)求值Rl相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量的帶寬來(lái)在沒(méi)有允許的情況下發(fā)送超過(guò)與請(qǐng)求值Rl相對(duì)應(yīng)的量的數(shù)據(jù)量時(shí)，從光網(wǎng)絡(luò)單元2至4發(fā)送的數(shù)據(jù)量變得與由執(zhí)行預(yù)定的動(dòng)態(tài)帶寬分配的光線路終端1所生成的授權(quán)G2不一致。因此，在該情況下，光線路終端1也變得不確定對(duì)于用戶數(shù)據(jù)D分配多少帶寬，使得由光線路終端1進(jìn)行的帶寬控制的精度劣化。因此，在本實(shí)施例中，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4根據(jù)作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl中的分配量進(jìn)行第一情況和第二情況之間的區(qū)分，并且由此根據(jù)光線路終端1的意圖來(lái)執(zhí)行精確的上行發(fā)送。另外，在本實(shí)施例中，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4根據(jù)不是強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)G2中的分配量來(lái)確定該量是否對(duì)應(yīng)于優(yōu)先請(qǐng)求值R1，由此根據(jù)光線路終端1的意圖來(lái)執(zhí)行精確的上行發(fā)送。[光網(wǎng)絡(luò)單元的構(gòu)造]圖6是示出本實(shí)施例的光網(wǎng)絡(luò)單元2的內(nèi)部功能的框圖。注意，在圖6中，實(shí)線箭頭指示在功能塊之間的信號(hào)發(fā)送方向，并且虛線箭頭指示在功能塊之間的數(shù)據(jù)參考方向。還注意，雖然圖6示出僅一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元2的構(gòu)造，但是該構(gòu)造對(duì)于其他光網(wǎng)絡(luò)單元3和4也是相同的。如圖6中所示，針對(duì)從PON側(cè)到用戶網(wǎng)絡(luò)側(cè)(UNI側(cè))的下行信號(hào)處理，光網(wǎng)絡(luò)單元2包括幀接收單元201，該幀接收單元201接收來(lái)自PON側(cè)的信號(hào)；幀中繼單元202，該幀中繼單元202臨時(shí)存儲(chǔ)接收到的信號(hào)，并且中繼信號(hào)；以及幀發(fā)送單元203，該幀發(fā)送單元203向UNI側(cè)發(fā)送臨時(shí)存儲(chǔ)的信號(hào)的用戶幀。另外，針對(duì)從UNI側(cè)到PON側(cè)的上行信號(hào)處理，光網(wǎng)絡(luò)單元2包括幀接收單元 204，該幀接收單元接收來(lái)自UOT側(cè)的信號(hào)；上行幀隊(duì)列205，該上行幀隊(duì)列205臨時(shí)存儲(chǔ)接收到的信號(hào)；以及幀發(fā)送單元206，該幀發(fā)送單元206向PON側(cè)發(fā)送臨時(shí)存儲(chǔ)的信號(hào)。臨時(shí)存儲(chǔ)在幀中繼單元202中的下行信號(hào)的作為PON控制幀的選通幀被發(fā)送到授權(quán)處理單元207。 授權(quán)處理單元207用于根據(jù)授權(quán)G的指令來(lái)控制在PON側(cè)的幀發(fā)送單元206。授權(quán)處理單元207從接收到的授權(quán)G中提取其類型Gl、G2 (不論它是否是強(qiáng)制報(bào)告)和分配量，并且基于這些信息和由光網(wǎng)絡(luò)單元2向光線路終端1報(bào)告的最近請(qǐng)求值Rl和R2來(lái)確定對(duì)光線路終端1的發(fā)送內(nèi)容。注意，下面將描述由授權(quán)處理單元207 (圖7)執(zhí)行的處理的具體細(xì)節(jié)。另外，光網(wǎng)絡(luò)單元2包括請(qǐng)求處理單元208，該請(qǐng)求處理單元208控制對(duì)光線路終端1的報(bào)告R的發(fā)送；以及閾值保持單元209，該閾值保持單元存儲(chǔ)用于確定在請(qǐng)求處理單元208中請(qǐng)求的數(shù)據(jù)量的閾值。請(qǐng)求處理單元208基于上行幀隊(duì)列205的排隊(duì)狀態(tài)和在閾值保持單元209中保持的閾值Th來(lái)確定第一和第二請(qǐng)求值Rl和R2，并且在一個(gè)報(bào)告R中指定那些值Rl和R2。授權(quán)處理單元207基于從作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl獲得的分配量和由請(qǐng)求處理單元208生成的最后報(bào)告R的內(nèi)容來(lái)確定是否允許在PON側(cè)的幀發(fā)送單元206僅發(fā)送報(bào)告R 或與其一起發(fā)送用戶數(shù)據(jù)D。

另外，授權(quán)處理單元207基于從不是強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)G2獲得的分配量來(lái)確定是否發(fā)送僅與優(yōu)先請(qǐng)求值Rl相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量或發(fā)送與之相比更大的數(shù)據(jù)量。[用于確定請(qǐng)求值的方法]圖8是示出在上行幀隊(duì)列205中的數(shù)據(jù)累積狀態(tài)的原理圖。在圖8中，fl至f6指示可變長(zhǎng)度幀(在本實(shí)施例中為具有范圍從64至1518個(gè)字節(jié)的可變長(zhǎng)度的以太網(wǎng)幀)。在圖8的示例中，在上行緩沖器中累積6個(gè)可變長(zhǎng)度幀Π 至f6，并且符號(hào)Δ指示在幀f 1至f6之間的分界(邊界)。光網(wǎng)絡(luò)單元2的請(qǐng)求處理單元208基于在上行幀隊(duì)列205中的可變長(zhǎng)度幀fl至 f6的累積狀態(tài)來(lái)確定兩個(gè)請(qǐng)求值Rl和R2。具體地，在圖8中所示的累積狀態(tài)中，第一請(qǐng)求值(優(yōu)先請(qǐng)求值)Rl指示與小于或等于并且最接近在閾值保持單元209中預(yù)設(shè)置的閾值Th( = THRl至THR3)的可變長(zhǎng)度幀 f2的分界相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量。在該情況下的閾值Th指示如果數(shù)據(jù)量小于或等于這個(gè)值，則該數(shù)據(jù)量用于最大延遲保證帶寬LBl至LB3中的一個(gè)。另一方面，第二請(qǐng)求值R2指示與小于或等于并且最接近光網(wǎng)絡(luò)單元2希望在一個(gè)授權(quán)周期T中執(zhí)行上行發(fā)送的最大數(shù)據(jù)量(在圖8的示例中為緩沖器的總量)的可變長(zhǎng)度幀f6的分界相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量。這樣，在本實(shí)施例中，請(qǐng)求值Rl和R2兩者指示與可變長(zhǎng)度幀f2和f6(在圖6中的符號(hào)Δ)的分界重合的數(shù)據(jù)量。因此，即使執(zhí)行動(dòng)態(tài)帶寬分配，其中光線路終端1(動(dòng)態(tài)帶寬分配單元107中的分配執(zhí)行單元110)使用可變長(zhǎng)度幀Π至f6作為設(shè)置單位通過(guò)原樣地采用光網(wǎng)絡(luò)單元2至 4的請(qǐng)求值Rl和R2來(lái)生成授權(quán)G，也可以在授權(quán)周期T中有效地布置幀fl至f6。這抑制了不能對(duì)準(zhǔn)可變長(zhǎng)度幀fl至f6并由此幀fl至f6沒(méi)有被置于授權(quán)周期T 中而引起的時(shí)間浪費(fèi)的出現(xiàn)。[用于設(shè)置閾值的方法]同時(shí)，當(dāng)在不考慮FEC幀的單位數(shù)據(jù)量(FCW)的大小的情況下設(shè)置用于確定第一請(qǐng)求值Rl的閾值Th時(shí)，其中不能執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送的空白時(shí)間(例如，在圖9B中所示的空白時(shí)間V)可能在由光線路終端1授權(quán)的分配帶寬中變大，這可能使得帶寬效率劣化。圖9A和圖9B是在光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的上行隊(duì)列狀態(tài)和光突發(fā)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。在圖9A和圖9B中，LN指示激光通的時(shí)間，LF指示激光斷的時(shí)間，S指示同步時(shí)間， P指示在一個(gè)FCW中的奇偶校驗(yàn)時(shí)間，并且E指示EOB (突發(fā)結(jié)束)。如圖9B中所示，當(dāng)與一個(gè)FEC碼字(一個(gè)FCW-P)的實(shí)際數(shù)據(jù)量相比，將閾值Th 設(shè)置為很小的值時(shí)，如果通過(guò)采用小于或等于閾值Th的第一請(qǐng)求值Rl來(lái)執(zhí)行授權(quán)，則由在圖9B中的虛影線區(qū)域所示的未用于數(shù)據(jù)發(fā)送的大空白時(shí)間V不可避免地出現(xiàn)。另一方面，如果如圖9A中所示閾值Th被設(shè)置為基本上等于(一個(gè)FCW-P)的值， 則當(dāng)通過(guò)采用小于或等于閾值Th的第一請(qǐng)求值Rl來(lái)執(zhí)行授權(quán)時(shí)，幾乎沒(méi)有不用于數(shù)據(jù)發(fā)送的空白時(shí)間V，使得能夠防止由于授權(quán)中的大空白時(shí)間的出現(xiàn)所引起的帶寬效率的劣化。因此，本實(shí)施例的閾值保持單元209存儲(chǔ)閾值Th，閾值Th被設(shè)置為與可以包括在 N(自然數(shù))個(gè)FEC幀中的實(shí)際數(shù)據(jù)量相對(duì)應(yīng)的值的閾值Th。[授權(quán)處理單元的處理的細(xì)節(jié)]
圖7是示出由光網(wǎng)絡(luò)單元2的授權(quán)處理單元207執(zhí)行的處理的細(xì)節(jié)的流程圖。如圖7中所示，授權(quán)處理單元207首先通過(guò)參考接收到的授權(quán)G中的標(biāo)記字段來(lái)確定授權(quán)G是否是強(qiáng)制報(bào)告(發(fā)送報(bào)告R的請(qǐng)求)，即，授權(quán)G具有上述類型(授權(quán)Gl和 G2)中的哪個(gè)(在圖7中的步驟STl)。如果作為確定的結(jié)果，授權(quán)G是作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl (在圖7中的步驟STl處的是)，則授權(quán)處理單元207確定授權(quán)Gl的分配量(與時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的值)是否等于與一個(gè)FEC碼字(一個(gè)FCW)相對(duì)應(yīng)的量(在圖7中的步驟ST2)。注意，因?yàn)樵谑跈?quán)Gl中的分配量是與時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的值，所以一個(gè)FCW的分配量在I-FCW發(fā)送時(shí)間中包括激光升高時(shí)間、同步時(shí)間、激光下降時(shí)間等。然后，如果分配量等于與一個(gè)FCW相對(duì)應(yīng)的量(在圖7中的步驟ST2處的是)，則授權(quán)處理單元207指示在PON側(cè)的幀發(fā)送單元206僅發(fā)送報(bào)告R(在圖7中的步驟ST3)。另一方面，如果分配量不等于與一個(gè)FCW相對(duì)應(yīng)的量(在圖7中的步驟ST2處的否)，即，如果分配量大于或等于與兩個(gè)FCW相對(duì)應(yīng)的量，則授權(quán)處理單元207確定分配量是否小于發(fā)送報(bào)告R和與優(yōu)先請(qǐng)求值Rl相對(duì)應(yīng)的量的用戶數(shù)據(jù)D所需要的總的分配量(在圖7中的步驟ST4)。如果確定結(jié)果是肯定的(在圖7中的步驟ST4處的是)，則授權(quán)處理單元207指示在PON側(cè)的幀發(fā)送單元206僅發(fā)送報(bào)告R(在圖7中的步驟ST5)。另一方面，如果確定結(jié)果是否定的(在圖7中的步驟ST4處的否)，則授權(quán)處理單元207指示在PON側(cè)的幀發(fā)送單元206發(fā)送報(bào)告R和與優(yōu)先請(qǐng)求值Rl相對(duì)應(yīng)的量的用戶數(shù)據(jù)D(在圖7中的步驟ST6)。接下來(lái)，如果授權(quán)G的類型是不是強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)G2(在圖7中的步驟STl處的否)，則授權(quán)處理單元207確定授權(quán)G2的分配量(對(duì)應(yīng)于時(shí)間段的值)是否等于發(fā)送與優(yōu)先請(qǐng)求值Rl相對(duì)應(yīng)的量的用戶數(shù)據(jù)D所需要的分配量(在圖7中的步驟ST7)。如果確定結(jié)果是肯定的(在圖7中的步驟ST7處的是)，則授權(quán)處理單元207指示在PON側(cè)的幀發(fā)送單元206僅發(fā)送與優(yōu)先請(qǐng)求R2相對(duì)應(yīng)的量的用戶數(shù)據(jù)D (在圖7中的步驟 ST8)。另一方面，如果確定結(jié)果是否定的(在圖7中的步驟ST7處的否)，則授權(quán)處理單元207指示在PON側(cè)的幀發(fā)送單元206發(fā)送可以通過(guò)授權(quán)的分配量發(fā)送的已經(jīng)報(bào)告的用戶數(shù)據(jù)D的最大量(在圖7中的步驟ST9)。圖IOA和圖IOB是在光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的上行隊(duì)列狀態(tài)和光突發(fā)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。圖IOA示出在圖7中的步驟ST3的情況，并且圖IOB示出在圖7中的步驟ST6的情況。
如圖IOA中所示，在圖7中的步驟ST3的情況下，即，在接收到具有等于與一個(gè)FCW 相對(duì)應(yīng)的量的分配量的作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl的情況下，即使在隊(duì)列中累積了用戶數(shù)據(jù) D，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4的每一個(gè)也在一個(gè)FEC碼字中執(zhí)行僅存儲(chǔ)報(bào)告R的光突發(fā)信號(hào)的上行發(fā)送。 另一方面，如圖IOB中所示，在圖7中的步驟ST6的情況下，即，在接收到具有大于或等于與兩個(gè)FCW相對(duì)應(yīng)的量并且大于或等于用于報(bào)告發(fā)送的帶寬和用于第一請(qǐng)求值 Rl (在多請(qǐng)求方案中的優(yōu)先請(qǐng)求值)的帶寬的和的分配量的作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl的情況下，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的每一個(gè)在多個(gè)FEC碼字中執(zhí)行對(duì)存儲(chǔ)報(bào)告R的光突發(fā)信號(hào)和與優(yōu)先請(qǐng)求值Rl相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送。注意，在圖IOB中所示的示例中，在隊(duì)列中累積的用戶數(shù)據(jù)D被分割為兩個(gè)數(shù)據(jù)單元Dl和D2，并且數(shù)據(jù)Dl被存儲(chǔ)在第一 FCW中，并且數(shù)據(jù)D2被存儲(chǔ)在第二 FCW中。[光網(wǎng)絡(luò)單元的效果]如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4，授權(quán)處理單元207確定作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl中指定的分配量是否是一個(gè)FCW(在圖7中的步驟ST2)。如果確定結(jié)果是肯定的，則幀發(fā)送單元206向光線路終端1僅發(fā)送報(bào)告R(在圖7中的步驟ST3)。因此，響應(yīng)于作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)G1，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的每一個(gè)不執(zhí)行超過(guò)與報(bào)告R相對(duì)應(yīng)的量的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送。因此，可以防止光網(wǎng)絡(luò)單元2至4執(zhí)行光線路終端1沒(méi)有預(yù)期的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送，使得能夠抑制由接收未預(yù)期的數(shù)據(jù)量的光線路終端1引起的帶寬控制上的混亂。另外，根據(jù)本實(shí)施例的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4，當(dāng)在作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl中指定的分配量大于或等于兩個(gè)FCW時(shí)(在圖7中的步驟ST2處的否)，授權(quán)處理單元207確定分配量是否大于或等于發(fā)送與報(bào)告R和優(yōu)先請(qǐng)求值Rl兩者相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量所需要的帶寬(在圖7中的步驟ST4)。如果分配量大于或等于帶寬，則幀發(fā)送單元206向光線路終端1發(fā)送與報(bào)告R和優(yōu)先請(qǐng)求值Rl相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量(在圖7中的步驟ST6)。因此，當(dāng)光線路終端1 具有允許光網(wǎng)絡(luò)單元2至4通過(guò)作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)Gl來(lái)發(fā)送用戶數(shù)據(jù)D的意圖時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4可以響應(yīng)于該意圖來(lái)執(zhí)行用戶數(shù)據(jù)D的上行發(fā)送。而且，根據(jù)本實(shí)施例的光網(wǎng)絡(luò)單元2至4，授權(quán)處理單元207確定不是強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)G2中指定的分配量是否是與優(yōu)先請(qǐng)求值Rl相對(duì)應(yīng)的量(在圖7中的步驟ST7)。如果確定結(jié)果是肯定的，則幀發(fā)送單元206向光線路終端1發(fā)送僅與優(yōu)先請(qǐng)求值Rl相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量(在7中的步驟ST8)。因此，響應(yīng)于不是強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)G2，光網(wǎng)絡(luò)單元2至4中的每一個(gè)不執(zhí)行超過(guò)與優(yōu)先請(qǐng)求值R2相對(duì)應(yīng)的量的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送。因此，在多請(qǐng)求方案的動(dòng)態(tài)帶寬分配中，可以防止光網(wǎng)絡(luò)單元2至4執(zhí)行光線路終端1沒(méi)有預(yù)期的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送，使得能夠抑制由于接收沒(méi)有預(yù)期的數(shù)據(jù)量的光線路終端1所引起的在帶寬控制上的混亂。[其他變型]在此公開(kāi)的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是實(shí)施例來(lái)指示，并且在權(quán)利要求的等同內(nèi)容的含義和范圍內(nèi)的所有改變及其構(gòu)造因此意在被包含在其中。例如，還可以在通過(guò)僅指定單個(gè)請(qǐng)求值的報(bào)告R執(zhí)行帶寬分配的PON系統(tǒng)中采用本發(fā)明的光網(wǎng)絡(luò)單元。附圖標(biāo)記列表1:光線路終端2 至4:光網(wǎng)絡(luò)單元6:光耦合器107:動(dòng)態(tài)帶寬分配單元110:分配執(zhí)行單元206:幀發(fā)送單元207:授權(quán)處理單元208:請(qǐng)求處理單元209:閾值保持單元Bl至B3:最小保證帶寬LBl至LB3 最大延遲保證帶寬THRl至THR3 用于確定優(yōu)先請(qǐng)求值的閾值Rl 第一請(qǐng)求值(優(yōu)先請(qǐng)求值)R2:第二請(qǐng)求值R:報(bào)告G:授權(quán)Gl 作為強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)G2 不是強(qiáng)制報(bào)告的授權(quán)D 用戶數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種PON系統(tǒng)中的光網(wǎng)絡(luò)單元，所述光網(wǎng)絡(luò)單元能夠通過(guò)無(wú)源分光節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行與光線路終端的雙向光通信，并且執(zhí)行對(duì)所述光線路終端的FEC幀的上行發(fā)送，所述FEC幀包括可變長(zhǎng)度幀，并且所述光網(wǎng)絡(luò)單元包括授權(quán)處理單元，所述授權(quán)處理單元確定在授權(quán)中指定的分配量是否是所述FEC幀的一個(gè)單位的數(shù)據(jù)量，所述授權(quán)是報(bào)告請(qǐng)求；以及幀發(fā)送單元，如果所述確定的結(jié)果是肯定的，則所述幀發(fā)送單元向所述光線路終端僅發(fā)送報(bào)告。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光網(wǎng)絡(luò)單元，進(jìn)一步包括閾值設(shè)置單元，所述閾值設(shè)置單元將閾值設(shè)置為與能夠被包括在自然數(shù)個(gè)FEC幀中的實(shí)際數(shù)據(jù)量相對(duì)應(yīng)的值；以及請(qǐng)求處理單元，所述請(qǐng)求處理單元將與小于或等于并且最接近所設(shè)置的閾值的、可變長(zhǎng)度幀中的一個(gè)的分界相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量設(shè)置為在所述報(bào)告中指定的請(qǐng)求值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光網(wǎng)絡(luò)單元，其中所述請(qǐng)求處理單元能夠在所述報(bào)告的一個(gè)中設(shè)置多個(gè)請(qǐng)求值，所述多個(gè)請(qǐng)求值包括用于最大延遲保證的優(yōu)先請(qǐng)求值，所述授權(quán)處理單元確定在所述授權(quán)中指定的所述分配量是否大于或等于所述FEC幀的兩個(gè)單位的數(shù)據(jù)量并且大于或等于發(fā)送與所述報(bào)告和所述優(yōu)先請(qǐng)求值兩者相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量所需要的帶寬，所述授權(quán)是報(bào)告請(qǐng)求，并且如果所述確定的結(jié)果是肯定的，則所述幀發(fā)送單元向所述光線路終端發(fā)送與所述報(bào)告和所述優(yōu)先請(qǐng)求值相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光網(wǎng)絡(luò)單元，其中所述授權(quán)處理單元確定在授權(quán)中指定的分配量是否是與所述優(yōu)先請(qǐng)求值相對(duì)應(yīng)的量， 所述授權(quán)不是報(bào)告請(qǐng)求，并且如果所述確定結(jié)果是肯定的，則所述幀發(fā)送單元向所述光線路終端發(fā)送僅與所述優(yōu)先請(qǐng)求值相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量。
5.一種PON系統(tǒng)，包括光線路終端；以及多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元，所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元通過(guò)無(wú)源分光節(jié)點(diǎn)執(zhí)行與所述光線路終端的雙向光通信，所述光網(wǎng)絡(luò)單元的每一個(gè)均執(zhí)行對(duì)所述光線路終端的FEC幀的上行發(fā)送，所述FEC幀包括可變長(zhǎng)度幀，其中當(dāng)所述光網(wǎng)絡(luò)單元中的任何一個(gè)接收到授權(quán)，并且在所述授權(quán)中指定的分配量是所述 FEC幀的一個(gè)單位的數(shù)據(jù)量時(shí)，所述光網(wǎng)絡(luò)單元向所述光線路終端僅發(fā)送報(bào)告，所述授權(quán)是報(bào)告請(qǐng)求。
6.一種用于光網(wǎng)絡(luò)單元的發(fā)送控制方法，當(dāng)通過(guò)無(wú)源分光節(jié)點(diǎn)執(zhí)行與光線路終端的雙向光通信的所述光網(wǎng)絡(luò)單元基于從所述光線路終端接收到的授權(quán)來(lái)執(zhí)行包括可變長(zhǎng)度幀的FEC幀的上行發(fā)送時(shí)執(zhí)行所述發(fā)送控制方法，所述發(fā)送控制方法包括當(dāng)在所述授權(quán)中指定的分配量是所述FEC幀的一個(gè)單位的數(shù)據(jù)量時(shí)，允許所述光網(wǎng)絡(luò)單元僅發(fā)送報(bào)告，所述授權(quán)是報(bào)告請(qǐng)求。
全文摘要
本發(fā)明的目的是通過(guò)防止光網(wǎng)絡(luò)單元(2)執(zhí)行對(duì)光線路終端(1)沒(méi)有預(yù)期的數(shù)據(jù)量的上行發(fā)送來(lái)改善光線路終端(1)進(jìn)行的帶寬控制的精度。本發(fā)明的光網(wǎng)絡(luò)單元是在PON系統(tǒng)中的光網(wǎng)絡(luò)單元，該光網(wǎng)絡(luò)單元能夠通過(guò)無(wú)源分光節(jié)點(diǎn)(6)來(lái)執(zhí)行與光線路終端(1)的雙向光通信，并且執(zhí)行針對(duì)光線路終端(1)的FEC幀的上行發(fā)送，該FEC幀包括可變長(zhǎng)度幀。光網(wǎng)絡(luò)單元(2)包括授權(quán)處理單元(207)，該授權(quán)處理單元確定在作為報(bào)告請(qǐng)求的授權(quán)G1中指定的分配量是否是FEC幀的一個(gè)單位的數(shù)據(jù)量(一個(gè)FCW)；以及幀發(fā)送單元(206)，如果確定的結(jié)果是肯定的，則幀發(fā)送單元(206)向光線路終端(1)僅發(fā)送報(bào)告R。
文檔編號(hào)H04L12/44GK102326365SQ200980157249
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者芝晉吾 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社