JP2008160659A - Signal processor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数種類のフレームを収容することができる光アクセス・ネットワーク・システムで使用される、信号処理装置に関する。この発明は、例えば、GPON(Gigabit-capable Passive Optical Network)に適用することができる。 The present invention relates to a signal processing device used in an optical access network system capable of accommodating a plurality of types of frames. The present invention can be applied to, for example, GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network).
光ファイバを用いてインターネット等のネットワークにアクセスするためのシステムとして、例えばFTTx(Fiber To The Home/Curb/Node/Premises等)が知られている。また、FTTxを実現するためのネットワークとして、例えばPON(Passive Optical Network)が知られている。 As a system for accessing a network such as the Internet using an optical fiber, for example, FTTx (Fiber To The Home / Curb / Node / Premises) is known. As a network for realizing FTTx, for example, PON (Passive Optical Network) is known.
図9は、PONの概略構成を示す概念図である。図9に示したように、電話局側の終端装置(OLT;Optical Line Terminal)901は、スプリッタ902で分岐された光ファイバ903を介して、複数台の加入者側終端装置(ONU;Optical Network Unit)904−1〜904−nに接続される。OLT901は基盤ネットワーク(地域IP(Internet protocol)網やインターネット等)905に接続されており、各ONU904−1〜904−nは通信端末(パーソナルコンピュータ等)906−1〜906−nに接続されている。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of the PON. As shown in FIG. 9, a terminal unit (OLT; Optical Line Terminal) 901 on a central office side is connected to a plurality of subscriber-side terminal devices (ONU; Optical Network) via an
PONは、下り方向の通信と上り方向の通信とで、異なる波長の光信号を用いる。これにより、一芯の光ファイバで双方向通信を行うことが可能になる。図9に示したように、下り方向のデータ伝送では、各ONU904−1〜904−nに宛てた通信フレームが、時分割多重化されて、OLT901からONU904−1〜904−nに送られる。各ONU904−1〜904−nは、暗号化等の手法を用いて受信データから自分宛の通信フレームのみを抽出し、他の通信フレームを廃棄する。一方、上り方向のデータ伝送では、各ONU904−1〜904−nからOLT901に、通信フレームが送られる。このとき、各ONU904−1〜904−nの送信タイミングを適当に調整することにより、各通信フレームをスプリッタ902で時分割多重化することができる。OLT901は、上り方向の送信タイミングを制御するための信号を、各ONU904−1〜904−nに送る。なお、上り方向の送信タイミングは、スプリッタ902と各ONU904−1〜904−nとの伝送遅延ばらつき(すなわち光カプラ・ONU間の距離ばらつき)を考慮して決定される。
PON uses optical signals having different wavelengths for downstream communication and upstream communication. This makes it possible to perform bidirectional communication with a single optical fiber. As shown in FIG. 9, in downlink data transmission, communication frames addressed to the ONUs 904-1 to 904-n are time-division multiplexed and sent from the
PONとしては、例えばGPONが知られている。GPONは、ITU−T(International Telecommunications Union-Telecommunications Sector)勧告G.984で標準化されたネットワークである。GPONとは、イーサネット(登録商標、以下同様)通信方式、TDM(Time Division Multiplexing)通信方式およびATM(Asynchronous Transfer Mode)通信方式を収容することができる光アクセス・ネットワーク・システムである。ここで、イーサネットはインターネット等で使用される通信方式、TDMは既存の電話サービス等で使用される通信方式、ATMは音声・データ・映像のあらゆるメディア通信で使用される通信方式である。GPONを開示する文献としては、例えば下記特許文献1、2および非特許文献1が知られている。
For example, GPON is known as the PON. GPON is an ITU-T (International Telecommunications Union-Telecommunications Sector) recommendation G.264. It is a network standardized by 984. GPON is an optical access network system that can accommodate an Ethernet (registered trademark, hereinafter the same) communication method, a TDM (Time Division Multiplexing) communication method, and an ATM (Asynchronous Transfer Mode) communication method. Here, Ethernet is a communication method used in the Internet, TDM is a communication method used in an existing telephone service, and ATM is a communication method used in all media communication of voice, data, and video. As documents disclosing GPON, for example, the following
以下、イーサネット、TDM、ATMの3種類の通信方式をGPONに収容する方法について、下り通信と上り通信とに分けて説明する。 Hereinafter, a method of accommodating three types of communication methods of Ethernet, TDM, and ATM in GPON will be described separately for downlink communication and uplink communication.
図10は、GPONでの通信用フレームの構造を示す概念図である。GPONの下り通信には、GTC(G-PON Transmission Convergence Layer)と称される、125μsec周期のフレームが用いられる。図10に示したように、GTCフレームは、オーバーヘッドとペイロードとを含む。 FIG. 10 is a conceptual diagram showing the structure of a communication frame in GPON. For GPON downlink communication, a frame having a period of 125 μsec called GTC (G-PON Transmission Convergence Layer) is used. As shown in FIG. 10, the GTC frame includes an overhead and a payload.
オーバーヘッドは、通信の制御、保守・運用等に必要な情報を収容する領域であり、フレームヘッダとして、PCBd(Physical Control Block downstream)、すなわち当該フレームに関する各種情報が収容される。PCBdには、上り通信における各ONU904−1〜904−nの送信制御情報である上り帯域マップが収容される。図10の例では、Alloc−ID(Allocation Identifier)‘1’(ここではONU904−1に対応)にはスロットル‘100’〜‘300’が割り当てられ、Alloc−ID‘2’(ここではONU804−2に対応)にはスロットル‘400’〜‘500’が割り当てられ、また、Alloc−ID‘3’(ここではONU904−3に対応)にはスロットル‘520’〜‘600’が割り当てられている。 The overhead is an area for storing information necessary for communication control, maintenance / operation, and the like, and as a frame header, PCBd (Physical Control Block downstream), that is, various information related to the frame is stored. The PCBd accommodates an upstream band map that is transmission control information of each ONU 904-1 to 904-n in upstream communication. In the example of FIG. 10, throttles “100” to “300” are assigned to Alloc-ID (Allocation Identifier) '1' (corresponding to ONU904-1 here), and Alloc-ID '2' (here ONU804-) is assigned. (Corresponding to 2) is assigned throttles '400' to '500', and Alloc-ID '3' (corresponding to ONU 904-3 here) is assigned throttles '520' to '600'. .
ペイロードは、ユーザ信号を収容する領域であり、ATMパーティションと、GEM(G-PON Encapsulation Method)パーティションとを含む。ATMパーティションには、ATMセルがそのまま収容される。また、GEMパーティションには、GEMフレームが収容される。GEMフレームとは、イーサネット信号或いはTDM信号が収容されたフレームである(後述)。ATMパーティションとGEMパーティションとの境界位置を示す情報は、オーバーヘッドのPCBd内に収容される。 The payload is an area for accommodating a user signal, and includes an ATM partition and a GEM (G-PON Encapsulation Method) partition. ATM cells are accommodated as they are in the ATM partition. A GEM frame is accommodated in the GEM partition. A GEM frame is a frame containing an Ethernet signal or a TDM signal (described later). Information indicating the boundary position between the ATM partition and the GEM partition is accommodated in the overhead PCBd.
一方、上り信号では、オーバーヘッドとペイロードで構成されるフレームが用いられる。上り信号においても、ATM信号の場合は、ATMセルをペイロードに直接マッピングし、イーサネット信号やTDM信号の場合には、GEMフレーム化した後に、GEMフレームをペイロードにマッピングする。 On the other hand, in the uplink signal, a frame composed of overhead and payload is used. Also in the upstream signal, in the case of an ATM signal, an ATM cell is directly mapped to the payload. In the case of an Ethernet signal or a TDM signal, the GEM frame is mapped after the GEM frame is formed.
図11において、(A)はGTCフレームのレイヤ構成を示す概念図であり、(B)はプロトコルスタックを示す概念図である。ONU904−1〜904−nの各GTCフレーミング・サブレイヤ1110は、下り通信用GTCフレームを受信したとき、Alloc−IDに基づいて、該GTCフレームのATMパーティションからATM信号を読み出し、且つ、GEMパーティションからGEMフレームを読み出す。TC(Transmission Convergence)アダプテーション・サブレイヤ1120は、ATM信号を取り込み(ATM TCアダプタ)、該ATM信号のコネクション情報であるVPI(Virtual Path Identifier)値およびVCI(Virtual Chanel Identifier)値を用いた論理パス識別処理を行って(VPI/VCIフィルタ)、ATMクライアントに出力する。また、このTCアダプテーション・サブレイヤ1120は、GEM信号を取り込み(GEM TCアダプタ)、該GEM信号のコネクション情報であるポートID(Identification)値およびPTI(Payload Type Indicator)コードを用いた論理パス識別処理を行って(ポートID・PTIフィルタ)、GEMクライアントに出力する。ATMクライアントおよびGEMクライアントは、受信したATM信号、イーサネット信号或いはTDM信号を用いて、所定のサービスを実行する。
In FIG. 11, (A) is a conceptual diagram showing a layer configuration of a GTC frame, and (B) is a conceptual diagram showing a protocol stack. Each
一方、上り通信を行うとき、ONU904−1〜904−nのGTCフレーミング・サブレイヤ1110は、Alloc−IDに対応するコンテナを生成し、このコンテナのペイロードにATM信号またはGEMフレームを収容して、送信する(図10参照)。各ONU904−1〜904−nから送信されたコンテナは、スプリッタ902で時分割多重されて、OLT901に転送される(図9参照)。
On the other hand, when performing upstream communication, the
図12(A)は、GEMフレームのフォーマットを示す概念図である。図12(A)に示したように、GEMフレームは、5バイト(すなわち40ビット)のオーバーヘッドと、任意バイトのペイロードとを有する。さらに、このオーバーヘッドは、12ビットのPLI(Payload Length Indicator)と、12ビットのポートIDと、3ビットのPTIと、13ビットのHEC(Header Error Control)とを含む。ここで、PLIはペイロード長を示しており、ポートIDはGPON内でのコネクション情報であり、また、HECはヘッダ誤りを修正するための領域である。PTIの各コード値が示す意味は、ITU−T勧告G.984で規定されている(図12(B)参照)。 FIG. 12A is a conceptual diagram showing the format of the GEM frame. As shown in FIG. 12A, the GEM frame has an overhead of 5 bytes (that is, 40 bits) and a payload of arbitrary bytes. Further, this overhead includes a 12-bit PLI (Payload Length Indicator), a 12-bit port ID, a 3-bit PTI, and a 13-bit HEC (Header Error Control). Here, PLI indicates the payload length, the port ID is connection information in the GPON, and the HEC is an area for correcting a header error. The meaning indicated by each code value of PTI is ITU-T recommendation G.264. 984 (see FIG. 12B).
上述したように、ITU−T勧告G.984では、GEMフレームに、イーサネット信号或いはTDM信号が収容される。このとき、1個のイーサネット信号等は、1個のGEMフレームに収容してもよいし、複数個のGEMフレームに分けて収容してもよい。図13(A)は、1個のイーサネット信号等を1個のGEMフレームに収容した例、図13(B)は2個のGEMフレームに収容した例、図13(C)は3個のGEMフレームに収容した例である。なお、図13(A)〜(C)に示したように、最後のGEMフレーム(GEMフレームが1個の場合を含む)ではオーバーヘッドのPTIコードが‘001’に設定され、それ以外のGEMフレームでは該PTIコードが‘000’に設定される。さらに、1個のイーサネット信号等を複数のGEMフレームに分割収容した場合は、これらのGEMフレームを複数のGTCフレームに分けて収容することができる。これにより、GTCフレームのペイロードを有効に使用して、通信効率を高めることができる。図13(D)の例では、一番目のGTCフレーム(GTC1)には最初のGEMフレームの一部(GEM1a)と二番目のGEMフレーム(GEM2)の全部とが収容され、また、二番目のGTCフレーム(GTC2)には最初のGEMフレームの残り(GEM1b)と三番目のGEMフレーム(GEM3)の全部とが収容されている。なお、図13(D)において、PLOu(Physical Layer Overhead upstream)は、GTCフレームのプリアンブル等を収容するオーバーヘッド領域である。 As mentioned above, ITU-T Recommendation G. In 984, an Ethernet signal or a TDM signal is accommodated in the GEM frame. At this time, one Ethernet signal or the like may be accommodated in one GEM frame or may be accommodated in a plurality of GEM frames. 13A shows an example in which one Ethernet signal or the like is accommodated in one GEM frame, FIG. 13B shows an example in which two Ethernet frames are accommodated, and FIG. 13C shows three GEMs. It is the example accommodated in the flame | frame. As shown in FIGS. 13A to 13C, in the last GEM frame (including the case where there is one GEM frame), the overhead PTI code is set to '001', and the other GEM frames Then, the PTI code is set to “000”. Further, when one Ethernet signal or the like is divided and accommodated in a plurality of GEM frames, these GEM frames can be divided and accommodated in a plurality of GTC frames. Thereby, it is possible to effectively use the payload of the GTC frame and improve communication efficiency. In the example of FIG. 13D, the first GTC frame (GTC1) contains a part of the first GEM frame (GEM1a) and the whole of the second GEM frame (GEM2). The GTC frame (GTC2) accommodates the rest of the first GEM frame (GEM1b) and the entire third GEM frame (GEM3). In FIG. 13D, PLOu (Physical Layer Overhead upstream) is an overhead area that accommodates a GTC frame preamble and the like.
図14(A)は、イーサネット信号をGEMフレームに収容する方法を示す概念図である。イーサネット・パケットにおいて、IPG(Inter Packet Gap)は直前のパケット送信から今回のパケット送信までの待ち時間に相当する信号、プリアンブルおよびSFD(Start Frame Delimiter)はフレーム送信の開始を示す信号、DA(Destination Address)は宛先アドレス、SA(Source Address)は送信元アドレス、Length/typeはデータフィールドの長さ或いは上位層プロトコルを示す情報、Mac client(クライアント)はデータフィールド、FCS(Frame Check Sequence)はエラー検出用データ、EOF(End Of File)はイーサネット・パケットの終端である。GPONでは、これらのうち、DA、SA、Length/type、Mac clientおよびFCSが、GEMフレームのペイロードに収容される。 FIG. 14A is a conceptual diagram showing a method for accommodating an Ethernet signal in a GEM frame. In an Ethernet packet, IPG (Inter Packet Gap) is a signal corresponding to the waiting time from the previous packet transmission to the current packet transmission, preamble and SFD (Start Frame Delimiter) are signals indicating the start of frame transmission, DA (Destination Address) is the destination address, SA (Source Address) is the source address, Length / type is the information indicating the length or upper layer protocol of the data field, Mac client is the data field, and FCS (Frame Check Sequence) is an error. The detection data, EOF (End Of File), is the end of the Ethernet packet. In GPON, among these, DA, SA, Length / type, Mac client, and FCS are accommodated in the payload of the GEM frame.
図14(B)は、TDM信号をGEMフレームに収容する方法を示す概念図である。TDM信号は、そのままGEMフレームのペイロードに収容される。
上述のように、ITU−T勧告G.984では、ATM信号をATMパーティションにそのまま収容し、また、イーサネット信号およびTDM信号をGEMパーティションに収容すると規定されている(図10参照)。そして、ATM信号の論理パスはVPI/VCIを用いて決定され、イーサネット信号およびTDM信号の論理パスはポートID値およびPTIコードを用いて決定される(図11参照)。したがって、ITU−T勧告G.984に準拠したOLTやONUでは、ATM信号用の処理機能とGEMフレーム(イーサネット信号およびTDM信号)用の処理機能とを個別に設ける必要がある。このため、GPONには、OLTやONUが高価になるという欠点がある。 As mentioned above, ITU-T Recommendation G. In 984, it is specified that the ATM signal is accommodated in the ATM partition as it is, and the Ethernet signal and the TDM signal are accommodated in the GEM partition (see FIG. 10). The logical path of the ATM signal is determined using VPI / VCI, and the logical path of the Ethernet signal and the TDM signal is determined using the port ID value and the PTI code (see FIG. 11). Therefore, ITU-T Recommendation G. In the OLT and ONU conforming to 984, it is necessary to separately provide a processing function for ATM signals and a processing function for GEM frames (Ethernet signals and TDM signals). For this reason, GPON has the disadvantage that OLT and ONU are expensive.
また、現状の通信サービスでは、ATM通信方式は、イーサネット通信方式やTDM通信方式と比較して、利用頻度が非常に低い。このような理由からも、ATM信号用の処理機能を低価格で実現する技術が望まれる。 In the current communication service, the ATM communication method is used less frequently than the Ethernet communication method and the TDM communication method. For this reason, a technique for realizing a processing function for ATM signals at a low price is desired.
さらに、GPONを低価格で構築するためには、GTCフレームを伝送する際の伝送効率を高めることが望ましい。 Furthermore, in order to construct a GPON at a low price, it is desirable to increase the transmission efficiency when transmitting a GTC frame.
この発明の課題は、伝送効率が高い光アクセス・ネットワーク・システムを低価格で提供する点にある。 An object of the present invention is to provide an optical access network system with high transmission efficiency at a low price.
この発明は、第1コネクション情報を用いて論理パスが決定される第1通信方式と、第2コネクション情報を用いて論理パスが決定される第2通信方式との両方に対応する光アクセス・ネットワーク・システムの信号処理装置に関する。 The present invention relates to an optical access network that supports both a first communication method in which a logical path is determined using first connection information and a second communication method in which a logical path is determined using second connection information. -It relates to the signal processing device of the system.
そして、第2コネクション情報毎に第1コネクション情報を割り当てて記憶する管理情報記憶部と、第2通信方式の信号セルから第2コネクション情報を読み出し、第2コネクション情報に割り当てられた第1コネクション情報を管理情報記憶部から読み出し、信号セルがペイロードに収容され且つ第1コネクション情報がヘッダに収容された挿入用フレームを生成する挿入用フレーム生成処理部と、挿入用フレームが格納された伝搬用フレームを生成する伝搬用フレーム生成処理部とを備える。 Then, a management information storage unit that allocates and stores the first connection information for each second connection information, and the second connection information is read from the signal cell of the second communication method, and the first connection information allocated to the second connection information From the management information storage unit, an insertion frame generation processing unit for generating an insertion frame in which the signal cell is accommodated in the payload and the first connection information is accommodated in the header, and the propagation frame in which the insertion frame is stored A propagation frame generation processing unit.
この発明によれば、第2通信方式の信号セルを送信する場合に、該信号セルがペイロードに収容され且つ第1コネクション情報がヘッダに収容された挿入用フレームを生成することとしたので、第2通信方式の信号セルと第1通信方式の信号セルとを同規格の挿入用フレームに収容することができる。したがって、この発明によれば、第1、第2の通信方式で挿入用フレームを統一処理できるので、信号処理装置の価格を低減することができる。 According to the present invention, when transmitting a signal cell of the second communication scheme, the insertion frame in which the signal cell is accommodated in the payload and the first connection information is accommodated in the header is generated. The signal cell of 2 communication systems and the signal cell of the 1st communication system can be accommodated in the insertion frame of the same standard. Therefore, according to the present invention, since the insertion frame can be unified by the first and second communication methods, the price of the signal processing device can be reduced.
また、この発明によれば、複数の挿入用フレームを1個の伝搬用フレームに収容することにより、光アクセス・ネットワーク・システムの伝搬効率を高めることができるとともに、第2コネクション情報の必要数を減らして該第2コネクション情報(例えばポートID等)の枯渇を防止することができる。 In addition, according to the present invention, by accommodating a plurality of insertion frames in one propagation frame, the propagation efficiency of the optical access network system can be improved, and the required number of second connection information can be reduced. It can be reduced to prevent the second connection information (for example, port ID) from being depleted.
以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、図中、各構成成分の大きさ、形状および配置関係は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明する数値的条件は単なる例示にすぎない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the size, shape, and arrangement relationship of each component are shown only schematically to the extent that the present invention can be understood, and the numerical conditions described below are merely examples. .
第1の実施形態
この発明の第1の実施形態として、この発明を固定ビットレートの光アクセス・ネットワーク・システムに対応した信号処理装置に適用した場合について説明する。
First Embodiment As a first embodiment of the present invention, a case will be described in which the present invention is applied to a signal processing apparatus corresponding to a fixed bit rate optical access network system.
図1を参照して、この発明の信号処理装置の一例を説明する。図1は、ONUに搭載される信号処理装置の構成例を示すブロック図である。上述したように、従来の信号処理装置では、GTCフレームにマッピングされるのはイーサネット信号およびTDM信号のみであり、ATMはGEMフレームにマッピングされなかった(図10参照)。これに対して、この実施形態の信号処理装置100は、イーサネット信号およびTDM信号だけでなく、ATM信号をGEMフレームにマッピングすることも可能である。
An example of the signal processing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a signal processing device mounted on an ONU. As described above, in the conventional signal processing apparatus, only the Ethernet signal and the TDM signal are mapped to the GTC frame, and the ATM is not mapped to the GEM frame (see FIG. 10). On the other hand, the
以下、ATM信号をGEMフレームにマッピングする場合を例に採って説明する。 Hereinafter, a case where an ATM signal is mapped to a GEM frame will be described as an example.
信号処理装置100は、通信サービスの種類に依存しない構成であるコア部101aと、個々の通信サービスの種類に依存するサービス部101bとを備えている。サービス部101bには、イーサネット/GEM変換機能部112、TDM/GEM変換機能部114、ATM/GEM変換機能部116、GEM/イーサネット変換機能部162、GEM/TDM変換機能部164、GEM/ATM変換機能部166及びポートID管理部120が含まれる。また、コア部101aには、帯域管理バッファ機能部130、GEMマッピング機能部132及びGTCフレーミング機能部134を備えるGTC出力部101cと、GTC分解機能部150、GEM抽出機能部152及び振分け機能部154を備えるGTC入力部101dと、マッピング情報抽出機能部140とが含まれる。
The
また、信号処理装置100は、イーサネット信号、TDM信号及びATM信号をそれぞれ入出力するイーサネットインタフェース部102及び172、TDMインタフェース部104及び174、及びATMインタフェース部106及び176をそれぞれ備えている。
Further, the
以下、信号処理装置100の各構成要素のうち、上り通信に使用される部分について説明する。
Hereinafter, a part used for uplink communication among each component of the
上述したように(図9参照)、ONU904−1〜904−nには、加入者側の通信端末906−1〜906−nから、イーサネット信号、TDM信号及びATM信号が入力される。 As described above (see FIG. 9), the Ethernet signals, TDM signals, and ATM signals are input to the ONUs 904-1 to 904-n from the communication terminals 906-1 to 906-n on the subscriber side.
イーサネットインタフェース部102は、入力されたイーサネット信号をONUの内部フォーマットに変換し、変換したイーサネット信号をイーサネット/GEM変換機能部112へ送る。
The
イーサネット/GEM変換機能部112は、イーサネット信号をGEMフレームに変換する。このとき、イーサネット/GEM変換機能部112は、GEMフレームの生成に必要なポートIDをポートID管理部120から受信し、このポートIDをGEMフレームの生成に利用する。生成されたGEMフレームは、帯域管理バッファ機能部130へ送られ、所定のバッファで出力待ちする。
The Ethernet / GEM
TDMインタフェース部104は、入力されたTDM信号をONUの内部フォーマットに変換し、変換したTDM信号をTDM/GEM変換機能部114へ送る。
The
TDM/GEM変換機能部114は、TDM信号をGEMフレームに変換する。このとき、TDM/GEM変換機能部114は、GEMフレームの生成に必要なポートIDをポートID管理部120から受信し、このポートIDをGEMフレームの生成に利用する。
The TDM / GEM
ATMインタフェース部106は、受信したATM信号をONUの内部フォーマットに変換し、変換したATM信号をATM/GEM変換機能部116へ送る。
The
ATM/GEM変換機能部116は、ATM信号をGEMフレームに変換する。このとき、ATM/GEM変換機能部116は、GEMフレームの生成に必要なポートIDをポートID管理部120から受信し、このポートIDをGEMフレームの生成に利用する。
The ATM / GEM
このように、この発明の信号処理装置では、イーサネット信号及びTDM信号に加えて、ATM信号もGEMフレームに収容する。図2は、ATMセルをGEMフレームへマッピングする方法を示す概念図である。ATMセルは、そのままGEMフレームのペイロードに収容される。ATM信号のGEMフレームへのマッピング(すなわち収容)の具体的な方法については、後述する(図5、図6参照)。 Thus, in the signal processing device of the present invention, in addition to the Ethernet signal and the TDM signal, the ATM signal is also accommodated in the GEM frame. FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method for mapping ATM cells to GEM frames. The ATM cell is accommodated in the payload of the GEM frame as it is. A specific method for mapping (that is, accommodating) the ATM signal to the GEM frame will be described later (see FIGS. 5 and 6).
帯域管理バッファ機能部130は、変換機能部112〜116からGEMフレームを受信し、一時的に蓄積する。さらに、帯域管理バッファ機能部130は、これらのGEMフレームを、GEMマッピング機能部132からの指示に従って、出力する。
The bandwidth management
GEMマッピング機能部132は、帯域管理バッファ機能部130からGEMフレームを受け取るとともにマッピング情報抽出機能部140からマッピング情報を入力し、このマッピング情報が示すタイミングで、GTCフレーミング機能部134にGEMフレームを出力する。ここで、マッピング情報とは、上りGTCフレームの時分割多重位置を決定するための情報である。マッピング情報により、GTCフレーム上の適切な出力タイムスロットにGEMフレームを割り当てるためのタイミングが判断される。なお、マッピング情報抽出機能部140の機能については、後述する。
The GEM
GTCフレーミング機能部134は、受信したGEMフレームを用いて、GTCフレームを生成する。すなわち、GTCフレーミング機能部134は、時分割多重位置が決められたGEMフレームをGTCフレームのペイロードに格納するとともに、GTCフレームのフレームヘッダを生成してオーバーヘッドに格納する。
The GTC
この実施形態では、イーサネット信号、TDM信号およびATMセルのすべてをGEMフレームにマッピングするので、GTCフレームのペイロードにATMパーティション(図10、図11参照)を設ける必要はない。上述のように、ITU−T勧告G.984では、ATMパーティションとGEMパーティションとの境界位置を任意に設定することができ、この境界位置示す情報はオーバーヘッドのPCBd内に収容される。したがって、この実施形態に係る信号処理装置100は、ATMセルをGEMフレームにマッピングするにも拘わらず、ITU−T勧告G.984に準拠したGTCフレームを使用することができる。
In this embodiment, since the Ethernet signal, the TDM signal, and the ATM cell are all mapped to the GEM frame, it is not necessary to provide an ATM partition (see FIGS. 10 and 11) in the payload of the GTC frame. As mentioned above, ITU-T Recommendation G. In 984, the boundary position between the ATM partition and the GEM partition can be arbitrarily set, and information indicating this boundary position is accommodated in the PCBd of the overhead. Therefore, the
GTCフレーミング機能部134で生成されたGTCフレームは、ONUのPONインタフェースから、上り信号として出力されて、OLTに送られる。
The GTC frame generated by the GTC
次に、信号処理装置100の各構成要素のうち、下り通信に使用される部分について説明する。
Next, the part used for downlink communication among each component of the
ONUは、OLTから下り信号としてGTCフレームを受信する。ONUが受信したGTCフレームは、ONUのPONインタフェースから入力され、GTC分解機能部150に送られる。
The ONU receives a GTC frame as a downlink signal from the OLT. The GTC frame received by the ONU is input from the PON interface of the ONU and sent to the GTC
GTC分解機能部150は、GTCフレームをオーバーヘッドとペイロードとに分解する。GTC分解機能部150は、GTCフレームのペイロードをGEM抽出機能部152へ送るとともに、オーバーヘッドをマッピング情報抽出機能部140へ送る。
The GTC
マッピング情報抽出機能部140は、マッピング情報を管理する。マッピング情報抽出機能部140は、受信したオーバーヘッドから上り帯域マップを抽出し、この上り帯域マップからGEMマッピング情報を生成する。上述したように、このGEMマッピング情報は、GEMマッピング機能部132が上り信号の時分割多重位置を決定する際に使用される。
The mapping information
GEM抽出機能部152は、受信したペイロードから、各GEMフレームを抽出する。ここで抽出された各GEMフレームは、振分け機能部154に送られる。
The GEM
振分け機能部154は、ポートID管理部120から受け取ったポートID情報に基づいて、各GEMフレームがイーサネット信号、TDM信号及びATM信号のどれを含んだものであるかを判定する。イーサネット信号を含んだGEMフレームは、GEM/イーサネット変換機能部162へ送られる。TDM信号を含んだGEMフレームは、GEM/TDM変換機能部164へ送られる。また、ATM信号を含んだGEMフレームは、GEM/ATM変換機能部166へ送られる。
The
GEM/イーサネット変換機能部162は、GEMフレームを受け取ると、このGEMフレームをイーサネット信号に変換し、イーサネットインタフェース部172へ送る。イーサネットインタフェース部172は、内部フォーマットのイーサネット信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末に出力する。
When receiving the GEM frame, the GEM / Ethernet
また、GEM/TDM変換機能部164は、GEMフレームを受け取ると、このGEMフレームをTDM信号に変換し、TDMインタフェース部174へ送る。TDMインタフェース部174は、内部フォーマットのTDM信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末906−1〜906−nに出力する。
When the GEM / TDM
さらに、GEM/ATM変換機能部166は、GEMフレームを受け取ると、このGEMフレームをATM信号に変換し、ATMインタフェース部176へ送る。ATMインタフェース部176は、内部フォーマットのATM信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末に出力する。
Further, when receiving the GEM frame, the GEM / ATM
図3は、この実施形態に係るGTCフレームのレイヤ構成及びプロトコルスタックを示す概念図である。 FIG. 3 is a conceptual diagram showing the layer configuration and protocol stack of the GTC frame according to this embodiment.
図3(A)に示したように、このGTCフレームは、通信の制御、保守・運用等に必要な情報を収容するオーバーヘッドと、ユーザ信号を収容するペイロードとを備えている。なお、オーバーヘッドについては、従来のGTCフレーム(図11参照)と同様なので、ここでは図示及び説明を省略する。 As shown in FIG. 3A, the GTC frame includes an overhead for accommodating information necessary for communication control, maintenance / operation, and the like, and a payload for accommodating a user signal. Since the overhead is the same as that of the conventional GTC frame (see FIG. 11), the illustration and description are omitted here.
ペイロードには、GEMパーティションが設けられている。GEMパーティションには、イーサネット信号、TDM信号及び非GEM信号(この実施形態ではATM信号)のいずれかを含むGEMフレームが収容される。このため、この実施形態で用いられるGTCフレームは、ペイロードにATMパーティションを備えておらず、この点で従来のGTCフレームと異なっている。なお、上述のように、例えばオーバーヘッドでのGEMパーティションの開始位置や長さを指定することで、ATMパーティションを備えないGTCフレームを、ITU−T勧告G.984に準拠させることができる。 A GEM partition is provided in the payload. The GEM partition accommodates a GEM frame including any one of an Ethernet signal, a TDM signal, and a non-GEM signal (ATM signal in this embodiment). For this reason, the GTC frame used in this embodiment does not include an ATM partition in the payload, and is different from the conventional GTC frame in this point. As described above, for example, by specifying the start position and length of the GEM partition in overhead, a GTC frame having no ATM partition is converted into an ITU-T recommendation G.264. 984.
図3(B)に示したプロトコルスタックにおいて、GTCフレーミング・サブレイヤ310は、下り通信用GTCフレームを受信したとき、Alloc−IDフィルタ315を用いて、該GTCフレームのGEMパーティションからGEMフレームを読み出す。このGTCフレーミング・サブレイヤ310が行う機能のうち、多重化311は、GTC分解機能部150での機能に対応する。また、GEMパーティション313は、GEM抽出機能部152での機能に対応する。
In the protocol stack shown in FIG. 3B, when receiving the GTC frame for downlink communication, the
TCアダプテーション・サブレイヤ320は、GEMフレームを取り込み(GEM TCアダプタ321)、ポートID値及びPTI(Payload Type Indicator)コードを用いた論理パス識別処理を行う(ポートID・PTIフィルタ323)。GEMフレームに収容されていたイーサネット信号およびTDM信号は、そのままGEMクライアントに出力される。一方、GEMフレームに収容されていたATM信号は、VPI値及びVCI値を用いた論理識別処理(VPI/VCIフィルタ325)が行われた後、ATMクライアントに出力される。
The
このTCアダプテーション・サブレイヤ320が行う機能のうち、ポートID・PTIフィルタ323は、振分け機能部154、GEM/イーサネット変換機能部162、GEM/TDM変換機能部164及びGEM/ATM変換機能部166での機能に対応する。また、VPI/VCIフィルタ325は、GEM/ATM変換機能部166での機能に対応する。
Among the functions performed by the
GEM TCアダプタ321は、図1には示さなかったが、GEM抽出機能部152から振分け機能部154へのGEMフレームの受け渡しを行う機能である。なお、例えばイーサネット信号でのMACアドレスを用いた論理識別処理等も行われるが、ここでは図示及び説明を省略する。
Although not shown in FIG. 1, the
次に、図4を参照して、OLTに搭載される信号処理装置の一構成例について説明する。図4は、GPONのOLTに搭載される信号処理装置の一構成例を示すブロック図である。 Next, a configuration example of a signal processing device mounted on the OLT will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a signal processing device mounted on the GPON OLT.
OLTは、例えば基盤ネットワーク側から、イーサネット信号、TDM信号及びATM信号等を受信する。 The OLT receives an Ethernet signal, a TDM signal, an ATM signal, and the like from the base network side, for example.
OLTが備えるイーサネットインタフェース部402は、受信したイーサネット信号をOLTの内部フォーマットに変換し、変換したイーサネット信号をイーサネット/GEM変換機能部412へ送る。また、OLTが備えるTDMインタフェース部404は、受信したTDM信号をOLTの内部フォーマットに変換し、変換したTDM信号をTDM/GEM変換機能部414へ送る。さらに、OLTが備えるATMインタフェース部406は、受信したATM信号をOLTの内部フォーマットに変換し、変換したATM信号をATM/GEM変換機能部416へ送る。
The
イーサネット/GEM変換機能部412、TDM/GEM変換機能部414及びATM/GEM変換機能部416、ポートID管理部420、帯域管理バッファ機能部430、GEMマッピング機能部432及びGTCフレーミング機能部434において、各信号からGTCフレームを生成するまでの機能は、図1を参照して説明したONUと同様なので、ここでは説明を省略する。
In the Ethernet / GEM
GTCフレーミング機能部434で生成されたGTCフレームは、OLTのPONインタフェースから、下り信号として出力されて、ONUに送られる。
The GTC frame generated by the GTC
OLTは、ONUから上り信号としてGTCフレームを受信する。OLTが受信したGTCフレームは、ONUのPONインタフェースから入力され、GTC分解機能部450に送られる。
The OLT receives a GTC frame from the ONU as an upstream signal. The GTC frame received by the OLT is input from the PON interface of the ONU and sent to the GTC
GTC分解機能部450、GEM抽出機能部452、振分け機能部454、GEM/イーサネット変換機能部462、GEM/TDM変換機能部464、GEM/ATM変換機能部466、イーサネットインタフェース部472、TDMインタフェース部474及びATMインタフェース部476において、GTCフレームから各信号を生成するまでの機能は、図1を参照して説明したONUにおける機能と同様なので、ここでは説明を省略する。
GTC
マッピング情報生成機能部441は、各ONUから受け取ったGTCフレームのオーバーヘッドに収容されている帯域管理情報を元に、帯域割り当てを計算することにより、上り信号のGEMマッピング情報を生成する。マッピング情報生成機能部441は、生成したGEMマッピング情報をGEMマッピング機能部432へ送る。
The mapping information
この構成によれば、GPONで扱う、イーサネット、TDM及びATMの各信号をGEMフレームに変換することにより、各信号を統一して取り扱う。このため、従来必要であった、ATM用の帯域管理バッファ機能部、ATMマッピング機能部及びATM抽出機能部が不要となるなど、回路構成が簡単になり、さらに回路規模が削減できる。 According to this configuration, Ethernet, TDM, and ATM signals handled by GPON are converted into GEM frames, whereby the signals are handled in a unified manner. For this reason, the circuit configuration is simplified and the circuit scale can be further reduced, such as eliminating the need for the ATM bandwidth management buffer function unit, ATM mapping function unit, and ATM extraction function unit.
図5は、この実施形態に係る信号処理装置100,400がATMセルを処理する場合の動作を説明するための概念図である。なお、ここでは、信号処理装置100の動作を例に採って説明するが、信号処理装置400の動作も同様である。
FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining an operation when the
ポートID管理テーブル510は、図1のポートID管理部120に対応している。このポートID管理テーブル510は、上述のATMセルのVPI/VCI毎にポートIDを割り当てて、記憶する。
The port ID management table 510 corresponds to the port
ATM/GEM変換シーケンス520は、入力ポート521から入力されたATMセルを用いてGTCフレームを生成し、出力ポート526から送信するためのシーケンスである。このATM/GEM変換シーケンス520は、ATMセルバッファ処理522と、GEMフレーム生成処理523と、タイマ524と、GTCフレーム生成処理525とを含む。
The ATM /
ATMセルバッファ処理522は、入力ポート521から入力されたATMセルを一時的に蓄積して、GEMフレーム生成処理523に供給する処理である。この処理は、図1のATM/GEM変換機能部116で実行される。
The ATM
GEMフレーム生成処理523は、ATMセルからVPI/VCIを読み出し、このVPI/VCIに割り当てられたポートIDをポートID管理テーブル510から読み出しす処理(ATM/GEM変換機能部116で実行される)と、このATMセルがペイロードに収容され且つポートIDがヘッダに収容されたGEMフレームを生成する処理(GEMマッピング機能部132で実行される)とを含む。
The GEM
タイマ524は、ATMセルバッファ処理522からGEMフレーム生成処理523にATMセルが読み出されるタイミングを生成する処理である。この処理は、図1のGEMマッピング処理機能部132が帯域管理バッファ機能部130から信号を読み出すタイミング管理に対応している。
The
GTCフレーム生成処理525は、所定数のGEMフレームが収容されたGTCフレームを生成する処理である。この処理は、図1のGTCフレーミング機能部134の動作に対応している。
The GTC
一方、GEM/ATM変換シーケンス530は、入力ポート531から入力されたGTCフレームを分解してATMセルを抜き出すためのシーケンスである。このGEM/ATM変換シーケンス530は、GTCフレーム分解処理532と、GEMフレーム分解処理533と、ATMセルバッファ処理534とを含む。
On the other hand, the GEM /
GTCフレーム分解処理532は、GTCフレームから、ATMセルが収容されたGEMフレームを抽出する処理である。この処理は、図1のGTC分解機能部150で実行される。
The GTC
GEMフレーム分解処理533は、GEMフレームから、ATMセルおよびポートIDを抽出する処理(GEM抽出機能部152で実行される)と、このポートIDとATMセルに収容されたVPI/VCIとの対応関係をチェックする処理(振分け機能部154で実行される)とを行う。
The GEM
ATMセルバッファ処理534は、GEMフレーム分解処理533から入力されたATMセルを一時的に蓄積する処理である。この処理は、図1のGEM/ATM変換機能部166で実行される。
The ATM
図6は、この実施形態に係る光アクセス・ネットワーク・システムの全体的な通信動作を説明するための概念図である。図6は、1個のOLT610に3個のONU621〜623が接続された例である。ここでは上り通信の場合を例に採って説明するが、下り通信の場合の通信動作も同様である。
FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining the overall communication operation of the optical access network system according to this embodiment. FIG. 6 shows an example in which three
図6において、OLT610は、ONU621〜623との通信を行うPONインタフェース部611と、外部ネットワーク(インターネット等)との通信を行うWANインタフェース部612と、インタフェース部611,612間の接続切り換えを行うスイッチ部613とを備えている。この実施形態に係る信号処理装置(図1参照)は、WANインタフェース部612に設けられている。一方、各ONU621〜623にも、それぞれこの実施形態の信号処理装置が設けられている。OLT610とONU621〜623との間には、それぞれ固定ビットレート(Constant Bit Rate:CBR)のATMコネクションが設けられている。
In FIG. 6, an
GPONのGTCフレーム送信周期は125μsである。一方、図6の例では、各ONU621〜623のコネクション数は、相互に異なる。この例では、各ONU621〜623は、自己のATMコネクションすべてを使って、125μs毎に1個のGTCフレームを送信する。したがって、各ONU621〜623が送信するGTCフレームのデータ長は、そのONUのATMコネクション数に応じて決定される。このため、ONU621〜623毎に、収容されているATMコネクション帯域の総和ΣPCRが求められる。この実施形態のシステムは固定ビットレートが用いられるので、この総和ΣPCRから、1個のGTCフレームの長さ(すなわち、125μs毎に送信できるバイト数)が定まり、したがって、このGTCフレームに収容されるGEMフレームのペイロード長も定まる。ITU−T勧告G.984では、GEMフレーム長は任意であり、オーバーヘッド内のPLI(図12参照)に収容された値で判断される。したがって、1個のGTCフレームの大きさはATMコネクション帯域に応じて任意に設定できる。このため、ATMセルを、帯域の無駄を伴わずに、効率よく送信することができる。
The GPON GTC frame transmission period is 125 μs. On the other hand, in the example of FIG. 6, the number of connections of each
ONU621〜623では、タイマ524(図5参照)がタイミング信号を出力する周期は、125μsに設定される。したがって、GEMフレーム生成処理523は、125μs毎にGEMフレームを生成し、そのGEMフレームのペイロードに、ATMセルバッファ処理522から受け取ったATMセルを収容する。上述のように、収容するATMセルのデータ長は、ATMコネクション数に応じて、予め定められている。さらに、GEMフレーム生成処理523は、収容されるATMセルからVPI/VCIを読み出し、このVPI/VCIに対応するポートIDをポートID管理テーブル510から読み出す。そして、GEMフレーム生成処理523は、このポートIDを、GEMフレームのオーバーヘッドに収容する。そして、GTCフレーム生成処理525が、このGEMフレームをGTCフレーム上にマッピングして、出力ポート526から出力する。
In the
OLT610側の信号処理装置では、入力ポート531がGTCフレームを受信し、GTCフレーム分解処理532が受信GTCフレームからGEMフレームを抽出し、GEMフレーム分解処理533がそのGEMフレームからATMセルおよびポートIDを抽出して、このポートIDとATMセルに収容されたVPI/VCIとの対応関係をチェックする。対応関係が正しい場合、ATMセルは、ATMセルバッファ処理534を介して、出力ポート535から出力される。
In the signal processing apparatus on the
上述のように、この実施形態では、ATMセルをGEMフレームに収容して送信する。このため、GEMフレームのペイロードには、ATMセルのペイロード(すなわち、ユーザデータ)のみならず、このATMセルのオーバーヘッドも格納されることになる。ここで、ATMセルは、5バイトのオーバーヘッドと48バイトのペイロードで構成されており、また、GEMフレームは5バイトのオーバーヘッドを有する。このため、1個のGEMフレームに1個のATMセルのみを収容する場合には、48バイトのユーザデータを送信するときに10バイトのオーバーヘッドを付加することになる。すなわち、この場合には、送信データの17.2パーセントがオーバーヘッド情報となる。このように、1個のGEMフレームに1個のATMセルのみを収容する場合、実際に送信したいユーザデータに対するオーバーヘッド情報の比率が非常に高くなってしまい、送信効率が低下する。これに対して、この実施形態では、複数のATMコネクションを用いて1個のGEMフレームを送信するので、1個のGEMフレームに多数のATMセルを収容することが可能になり、したがって、実際に送信したいユーザデータに対するオーバーヘッド情報の比率を低減できる。 As described above, in this embodiment, ATM cells are accommodated in a GEM frame and transmitted. Therefore, not only the ATM cell payload (that is, user data) but also the ATM cell overhead is stored in the payload of the GEM frame. Here, the ATM cell is composed of a 5-byte overhead and a 48-byte payload, and the GEM frame has a 5-byte overhead. Therefore, when only one ATM cell is accommodated in one GEM frame, an overhead of 10 bytes is added when transmitting 48 bytes of user data. That is, in this case, 17.2% of the transmission data is overhead information. As described above, when only one ATM cell is accommodated in one GEM frame, the ratio of overhead information to user data to be actually transmitted becomes very high, and transmission efficiency is lowered. On the other hand, in this embodiment, since one GEM frame is transmitted using a plurality of ATM connections, it is possible to accommodate a large number of ATM cells in one GEM frame. The ratio of overhead information to user data to be transmitted can be reduced.
また、1個のGEMフレームに1個のATMセルのみを収容する場合、送信するGEMフレーム数が多くなるので、必要なポートID数も多くなる。このため、ポートIDが枯渇する可能性が高くなる。これに対して、この実施形態では、ATMセルの送信にGEMフレームを使用するので、使用するポートID数を減らしてポートID数の枯渇を防止することが容易になる。 In addition, when only one ATM cell is accommodated in one GEM frame, the number of GEM frames to be transmitted increases, and the number of necessary port IDs also increases. For this reason, there is a high possibility that the port ID will be exhausted. In contrast, in this embodiment, since the GEM frame is used for transmission of the ATM cell, it is easy to reduce the number of port IDs to be used and prevent the number of port IDs from being exhausted.
なお、図6では、この実施形態の信号処理装置をWANインタフェース部612に設けた例を説明したが、かかる信号処理装置をPONインタフェース部611に設けてもよい。但し、WANインタフェース部612に設けた方が、コストを低減することが容易になる。WANインタフェース部612では、UPC(Usage Parameter Control)処理、シェーパ処理等のATM信号処理を行っており、これらの処理と一貫してATM/GEM変換処理やGEM/ATM変換処理を行った方が、回路構成を簡単にできるからである。
6 illustrates the example in which the signal processing apparatus according to this embodiment is provided in the
図6の例では、ONU621〜623に収容されるATMコネクションのすべてを用いて1個のGEMフレームを収容したが、例えば1個のコネクション毎に1個のGEMフレームを収容する等、他の方法でもよい。また、図6の例では、GEMフレームの送信タイミングをGPONのフレーム送信周期(125μs)と一致させたが、必ずしも一致させる必要はなく、この周期よりも早くてもよく、また、遅くてもよい。すなわち、使用するコネクション数やGEMフレームの送信周期は、通信サービスの特性や通信帯域に応じて適宜設定することができる。
In the example of FIG. 6, one GEM frame is accommodated using all the ATM connections accommodated in the
図6では、ATMセルをGEMフレームに収容する場合を例に採って説明したが、図6で示した通信動作は、イーサネット信号やTDM信号をGEMフレームに収容する場合にも適用することができる。イーサネット信号やTDM信号を収容するGEMフレームのペイロード長を、使用帯域の総和(すなわち、使用コネクション数)に応じて決定することにより、これらの信号を、帯域の無駄を伴わずに、効率よく送信することができる。 In FIG. 6, the case where the ATM cell is accommodated in the GEM frame has been described as an example. However, the communication operation illustrated in FIG. 6 can also be applied to the case where the Ethernet signal or the TDM signal is accommodated in the GEM frame. . By determining the payload length of the GEM frame that accommodates Ethernet signals and TDM signals according to the total bandwidth used (that is, the number of connections used), these signals can be transmitted efficiently without wasting bandwidth. can do.
以上説明したように、この実施形態によれば、ATMセルをGEMフレームに収容して送信することができるので、信号処理装置の構成を簡単にして価格を低減できる。 As described above, according to this embodiment, since ATM cells can be accommodated in a GEM frame and transmitted, the configuration of the signal processing device can be simplified and the price can be reduced.
また、この実施形態によれば、複数のATMセルをまとめて1個のGEMフレームを収容することができるので、上述のように、ATMセルのペイロード(すなわち、ユーザデータの送信バイト数)に対するオーバーヘッドのバイト数を減らすことができ、したがって、伝送効率を高めることができる。 In addition, according to this embodiment, a plurality of ATM cells can be combined to accommodate one GEM frame, and as described above, the overhead for the ATM cell payload (that is, the number of user data transmission bytes) Therefore, it is possible to reduce the number of bytes and thus increase the transmission efficiency.
さらに、この実施形態によれば、複数のコネクションをまとめて1個のGEMフレーム送信に使用することができるので、上述のように、ポートIDの枯渇を防止して、有効に使用することができる。 Furthermore, according to this embodiment, since a plurality of connections can be used together for transmission of one GEM frame, as described above, the port ID can be prevented from being exhausted and used effectively. .
第2の実施形態
次に、この発明の第2の実施形態として、この発明を可変ビットレートの光アクセス・ネットワーク・システムに対応した信号処理装置に適用した場合について説明する。
Second Embodiment Next, as a second embodiment of the present invention, a case will be described in which the present invention is applied to a signal processing apparatus compatible with a variable bit rate optical access network system.
図7は、この実施形態に係るポートID管理テーブル、ATM/GEM変換部およびGEM/ATM変換部を示すブロック図である。図7において、図5と同じ符号を付した構成要素は、それぞれ図5と同じものを示している。 FIG. 7 is a block diagram showing the port ID management table, ATM / GEM conversion unit, and GEM / ATM conversion unit according to this embodiment. In FIG. 7, components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 5 are the same as those in FIG. 5.
この実施形態に係るATM/GEM変換シーケンス700は、GEMフレーム生成処理710が、上述の第1の実施形態に係るGEMフレーム生成処理523と異なる。この実施形態のGEMフレーム生成処理710は、生成されるGEMフレームのペイロード長を、一定サイズではなく、ATMセルバッファ処理522に蓄積されたATMセルの総和に一致させる。但し、GEMフレームのペイロード長は、かかるGEMフレームの送信帯域が、予め定められた最大帯域(後述)を超えないように設定される。第1の実施形態と同様、GEMフレーム生成処理710は、ATMセルのVPI/VCIに対応するポートIDをポートID管理テーブル510から読み出して、かかるGEMフレームのオーバーヘッドに収容する。
In the ATM /
図8は、この実施形態に係る光アクセス・ネットワーク・システムの全体的な通信動作を説明するための概念図である。図8は、1個のOLT810に3個のONU821〜823が接続された例である。ここでは上り通信の場合を例に採って説明するが、下り通信の場合の通信動作も同様である。
FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining the overall communication operation of the optical access network system according to this embodiment. FIG. 8 shows an example in which three
図8において、OLT810は、ONU821〜823との通信を行うPONインタフェース部811と、外部ネットワーク(インターネット等)との通信を行うWANインタフェース部812と、インタフェース部811,813間の接続切り換えを行うスイッチ部813とを備えている。この実施形態に係る信号処理装置(図1参照)は、WANインタフェース部812に設けられている。一方、各ONU821〜823にも、それぞれこの実施形態の信号処理装置が設けられている。OLT810とONU821〜823との間には、それぞれ可変ビットレートのATMコネクションが設けられている。
In FIG. 8, an
GPONのGTCフレーム送信周期は125μsである。また、図8の例では、各ONU821〜823のコネクション数は、相互に異なる。
The GPON GTC frame transmission period is 125 μs. In the example of FIG. 8, the number of connections of each
ONU821〜823では、タイマ524(図7参照)がタイミング信号を出力する周期は、125μsに設定される。GEMフレーム生成処理710は、ATMセルバッファ処理522に蓄積されたATMセルの総バイト数が最大帯域ΣPCRで送信可能な総バイト数を超えていないかどうかをチェックし、超えていなければ、このATMセルを収容するGEMフレームを生成する。そして、GEMフレーム生成処理710は、そのGEMフレームのペイロードに、ATMセルバッファ処理522から受け取ったATMセルを収容する。一方、ATMセルバッファ処理522に蓄積されたATMセルの総バイト数が最大帯域ΣPCRで送信可能な総バイト数を超えている場合、GEMフレーム生成処理710は、超えた分のATMセルを廃棄またはタギングし、最大帯域ΣPCRに相当する分のATMセルのみをGEMフレームに収容する。また、ATMセルバッファ処理522にATMセルが蓄積されていない場合、GEMフレーム生成処理710は、GEMフレームを生成しない。このように、ATMセルの大きさに合わせてGEMフレームのペイロード長を決定することで、帯域を有効に利用することができる。
In the
その後、GEMフレーム生成処理710は、収容されるATMセルからVPI/VCIを読み出し、このVPI/VCIに対応するポートIDをポートID管理テーブル510から読み出す。そして、GEMフレーム生成処理710は、このポートIDを、GEMフレームのオーバーヘッドに収容する。続いて、GTCフレーム生成処理525が、このGEMフレームをGTCフレーム上にマッピングして、出力ポート526から出力する。
Thereafter, the GEM
OLT810側の信号処理装置は、第1の実施形態と同様、入力ポート531がGTCフレームを受信し、GTCフレーム分解処理532が受信GTCフレームからGEMフレームを抽出し、GEMフレーム分解処理533がそのGEMフレームからATMセルおよびポートIDを抽出して、このポートIDとATMセルに収容されたVPI/VCIとの対応関係をチェックする。対応関係が正しい場合、ATMセルは、ATMセルバッファ処理534を介して、出力ポート535から出力される。
In the signal processing apparatus on the
なお、図8では、この実施形態の信号処理装置をWANインタフェース部812に設けた例を説明したが、かかる信号処理装置をPONインタフェース部811に設けてもよい。但し、WANインタフェース部812に設けた方が、コストを低減することが容易になる。WANインタフェース部812では、UPC(Usage Parameter Control)処理、シェーパ処理等のATM信号処理を行っており、これらの処理と一貫してATM/GEM変換処理やGEM/ATM変換処理を行った方が、回路構成を簡単にできるからである。
In FIG. 8, the example in which the signal processing apparatus according to this embodiment is provided in the
図8の例では、ONU821〜823に収容されるATMコネクションのすべてを1個のGEMフレームの送信に使用し得る場合を説明したが、例えば1個のコネクション毎に1個のGEMフレームを収容する等、他の方法でもよい。また、図8の例では、GEMフレームの送信タイミングをGPONのフレーム送信周期(125μs)と一致させたが、必ずしも一致させる必要はなく、この周期よりも早くてもよいし、また、遅くてもよい。すなわち、使用するコネクション数やGEMフレームの送信周期は、通信サービスの特性や通信帯域に応じて適宜設定することができる。
In the example of FIG. 8, a case has been described in which all of the ATM connections accommodated in the
図8では、ATMセルをGEMフレームに収容する場合を例に採って説明したが、図8で示した通信動作は、イーサネット信号やTDM信号をGEMフレームに収容する場合にも適用することができる。イーサネット信号やTDM信号を収容するGEMフレームのペイロード長を、使用帯域の総和(すなわち、使用コネクション数)に応じて決定することにより、これらの信号を、帯域の無駄を伴わずに、効率よく送信することができる。 In FIG. 8, the case where the ATM cell is accommodated in the GEM frame has been described as an example. However, the communication operation illustrated in FIG. 8 can also be applied to the case where the Ethernet signal or the TDM signal is accommodated in the GEM frame. . By determining the payload length of the GEM frame that accommodates Ethernet signals and TDM signals according to the total bandwidth used (that is, the number of connections used), these signals can be transmitted efficiently without wasting bandwidth. can do.
この実施形態によれば、第1の実施形態と同様、ATMセルをGEMフレームに収容して送信することができるので、信号処理装置の構成を簡単にして価格を低減できる。 According to this embodiment, since the ATM cell can be accommodated in the GEM frame and transmitted as in the first embodiment, the configuration of the signal processing device can be simplified and the price can be reduced.
また、この実施形態によれば、ATMセルの長さに応じてGEMフレームの長さを決定するので、ATMセルのペイロードに対するオーバーヘッドのバイト数を減らすことができ、したがって、伝送効率を高めることができるとともに、ポートIDの枯渇を防止できる。 In addition, according to this embodiment, since the length of the GEM frame is determined according to the length of the ATM cell, the number of overhead bytes for the payload of the ATM cell can be reduced, and thus the transmission efficiency can be increased. It is possible to prevent the port ID from being exhausted.
510 ポートIDテーブル
521,531 入力ポート
522 ATMセルバッファ処理
523,710 GEMフレーム生成処理
524 タイマ
525 GTCフレーム生成処理
526,535 出力ポート
610,810 OLT
611,811 PONインタフェース部
612,812 WANインタフェース部
613,813 スイッチ部
621,622,623,821,822,823 ONU
700 ATM/GEM変換部
510 Port ID table 521, 531
611, 811
700 ATM / GEM converter
Claims (7)
前記第2コネクション情報毎に前記第1コネクション情報を割り当てて記憶する管理情報記憶部と、
前記第2通信方式の信号セルから前記第2コネクション情報を読み出し、該第2コネクション情報に割り当てられた前記第1コネクション情報を前記管理情報記憶部から読み出し、該信号セルがペイロードに収容され且つ該第1コネクション情報がヘッダに収容された挿入用フレームを生成する挿入用フレーム生成処理部と、
前記挿入用フレームが格納された伝搬用フレームを生成する伝搬用フレーム生成処理部と、
を備えることを特徴とする信号処理装置。 Optical access network system signal corresponding to both the first communication method in which the logical path is determined using the first connection information and the second communication method in which the logical path is determined using the second connection information A processing device comprising:
A management information storage unit for allocating and storing the first connection information for each second connection information;
Reading the second connection information from the signal cell of the second communication method, reading the first connection information assigned to the second connection information from the management information storage unit, the signal cell is accommodated in a payload, and the An insertion frame generation processing unit for generating an insertion frame in which the first connection information is accommodated in the header;
A propagation frame generation processing unit for generating a propagation frame in which the insertion frame is stored;
A signal processing apparatus comprising:
該挿入用フレームから該信号セルおよび前記第1コネクション情報を抽出し、前記第1コネクション情報と該信号セルに収容された前記第2コネクション情報との対応関係をチェックする挿入用フレーム分解処理部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。 A propagation frame decomposition processing unit for extracting the insertion frame in which the signal cell of the second communication method is accommodated from the propagation frame;
An insertion frame decomposition processing unit for extracting the signal cell and the first connection information from the insertion frame, and checking a correspondence relationship between the first connection information and the second connection information accommodated in the signal cell; ,
The signal processing apparatus according to claim 1, further comprising:
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