JP2004153836A - Oamパケットデータ伝送方法及びこのためのコントロールマルチプレクサを含むイーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワーク - Google Patents

Oamパケットデータ伝送方法及びこのためのコントロールマルチプレクサを含むイーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワーク Download PDF

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Abstract

【課題】OAM PDUsを生成と同時に伝送できるようにして、ネットワーク管理の効率性を高めるOAMパケットデータ伝送方法及びこのためのコントロールマルチプレクサを含むEPONを提供する。
【解決手段】イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークでMACクライアントから伝送されるMACクライアントデータ及びOAMコントローラにおいて生成されたOAMパケットデータをMACエンティティに伝送するOAMサブ階層のコントロールマルチプレクサにおいて、OAMコントローラによってOAMパケットデータが生成されると、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータに与えられた優先順位より高い優先順位をOAMパケットデータに与える優先順位付与段階と、OAMパケットデータ及びMACクライアントデータを与えられた優先順位に応じてマルチプレキシングしてMACエンティティに伝送する段階と、を含む。
【選択図】 図5

Description

本発明は、イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワーク(Ethernet(登録商標) Passive Optical Network:EPON)に関し、特に、EPON構造におけるOAM(operation, administration, and maintenance)情報伝達に関する。
現在、ギガビットイーサネット(登録商標)及びATM−PON用MAC技術は、予め標準化が完了し、その内容は、IEEE802.3z及びITU−TG.983.1に記述されている。PON(Passive Optical Network)形態としては、ATM−PONが第1に標準化が行われ、このATM−PONにおいては、上り及び下り伝送がATMセルを一定サイズで縛ったフレーム形態で行われる。ATM−PONは、OLT(Optical Line Termination)がそのフレーム内へ、各ONU(Optical Network Unit)に配分される下りセルを適切に挿入することになるので、ツリー(tree)形態の構造を有する。
図1は、一般的な受動型光加入者ネットワークの物理的ネットワーク構造を示す。
図1の受動型光加入者ネットワークは、1つのOLT100及びOLT100に接続される少なくとも1つのONU110−1〜110−3から構成される。ONU110−1〜110−3にはそれぞれ少なくとも1つの使用者(end user またはnetwork device)120−1〜120−3が接続できる。各使用者120−1〜120−3から伝送されるデータ131〜133が各ONU110−1〜110−3を経てOLT100に伝送される。
図1に示す、802.3イーサネット(登録商標)フレームを点対多点(point-to-multipoint:PTM)構造のネットワークを通して伝送するEPON構造において、受動素子であるODN(Optical Distribution Network)におけるレンジング(ranging)という方法を通して、ONUのデータは上り伝送の場合にデータの衝突を防止するようにマルチプレキシングされ、TDM(Time Division Multiplexing)方式でアクセスされ、OLT100によってブロードキャストされるデータを受信するONU110−1〜110−3は、受信されたデータのうち自分が受信するデータのみを選択する。
このために、上下伝送フレームは、一定間隔でメッセージを交換するために専用ATMセルまたは一般ATMセル内にフィールドを備える。インターネット技術の発達につれて加入者側がより多くの帯域幅を要求するようになるに従い、相対的に高価の設備を要し、帯域幅に制限があり且つIPパケットを分割(segmentation)しなけらばならないATM技術よりも、相対的に低価格の設備で高い帯域幅を確保できるギガビットイーサネット(登録商標)によって、エンドツーエンド(end to end)伝送を達成するようになってきている。従って、加入者ネットワークのPON構造においてもATMではなくイーサネット(登録商標)方式を要求するようになっている。
一方、『IEEE 802.3ah Ethernet in the First Mile Task Force』は、現在標準化進行中の「First Mile」に適用されるイーサネット(登録商標)システムにおいてOAMサブ階層を新しく定義する。この標準は、OAMフレームにデータフレームより高い優先順位(Priority)を与える方法を適用し、OAMフレームが生成されて伝送されるまでの時間を最小化することによって、OAM機能が効率的に作用するようにその動作方法を定義する。具体的に、IEEE802.3ah EFM Draft v1.1によると、OAMサブ階層は、OAM PDUs(Packet Data Units)をMAC(Medium Access Control)制御サブ階層(control sublayer)に伝達するときに、上位階層(MACクライアント)からのMACクライアントデータ(client Data)の伝達の結果発生する難点を低減するために、上位階層(MACクライアント)からのMACクライアントデータ(client Data)を伝達する経路(Path)を遮断する。
しかしながら、ループバック(Loopback)及び一方向(Unidirectional)モードでない場合は、OAM PDUsとMACクライアントデータ(Client Data)との間に優先順位を決定することがない。例えば、OAM PDUsが生成される時点で伝送を待機しているMACクライアントデータフレームが多い場合は、OAM PDUsの生成時点で直ちに伝送することができない。従って、OAM情報が効率的に伝達できない問題点が発生する。
以上の背景に鑑みて本発明の目的は、OAM PDUsを生成と同時に伝送できるようにして、ネットワーク管理の効率性を高めるOAMパケットデータ伝送方法及びこのためのコントロールマルチプレクサを含むEPONを提供することにある。
このような目的を達成するため、本発明は、イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークでMACクライアントから伝送されるMACクライアントデータとOAMコントローラにおいて生成されたOAMパケットデータとをMACエンティティ(entity)に伝送するOAMサブ階層のコントロールマルチプレクサをもつOAMパケットデータ伝送方法において、OAMコントローラによってOAMパケットデータが生成されると、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータに与えられた優先順位より高い優先順位を当該OAMパケットデータに与える優先順位付与段階と、これらOAMパケットデータ及びMACクライアントデータをその優先順位に応じてマルチプレキシングし、MACエンティティに伝送する多重化段階と、を実行することを特徴とする。
その優先順位付与段階は、OAMパケットデータがOAMコントローラによって生成されるか否かを判断する生成判断過程を含むことができる。この生成判断過程は、コントロールマルチプレクサによって遂行されるものとできる。この場合の多重化段階は、コントロールマルチプレクサによって遂行可能である。
また、生成判断過程は、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータの伝送待機キューが存在するか否かを判断するキュー判断過程を含むものとしてもよい。このキュー判断過程は、コントロールマルチプレクサによって遂行されるものとでき、この場合の多重化段階も、コントロールマルチプレクサによって遂行されるものとすることができる。
このようなキュー判断過程は、MACクライアントデータの伝送待機キューが存在しないと判断されると、多重化段階で、データの生成順序に応じて当該データに優先順位を割り当てる過程とすることが可能である。
また、本発明によれば、イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークでMACクライアントから伝送されるMACクライアントデータとOAMコントローラにおいて生成されたOAMパケットデータとをMACエンティティに伝送するOAMサブ階層を実行するプロセッサにおいて、OAMコントローラによってOAMパケットデータが生成されると、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータに与えられた優先順位よりも高い優先順位を当該OAMパケットデータに与え、MACクライアントデータよりも優先させてOAMパケットデータをMACエンティティに伝送するコントロールマルチプレクサの機能を含むことを特徴とする。
そのコントロールマルチプレクサは、OAMパケットデータがOAMコントローラによって生成されたか否かを判断するようにしてもよい。またコントロールマルチプレクサは、MACクライアントデータとOAMパケットデータとをマルチプレキシングするようにしてもよい。このようなコントロールマルチプレクサは、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータの伝送待機キューが存在するか否かを判断するものとすることができる。この場合のコントロールマルチプレクサは、MACクライアントデータの伝送待機キューが存在しないと判断されると、データの生成順序に応じて当該データに優先順位を割り当てる構成とすることが可能である。
また、本発明によれば、イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークでMACクライアントから伝送されるMACクライアントデータとOAMコントローラにおいて生成されたOAMパケットデータとをMACエンティティに伝送するOAMサブ階層を実行し、そのOAMサブ階層において、OAMコントローラによってOAMパケットデータが生成されると、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータに与えられた優先順位よりも高い優先順位を当該OAMパケットデータに与え、MACクライアントデータよりも優先させてOAMパケットデータをMACエンティティに伝送するコントロールマルチプレクサの機能を実行するようにコンピュータを動作させるプログラムが提供される。
そのコントロールマルチプレクサは、OAMパケットデータがOAMコントローラによって生成されたか否かを判断する機能をもつことができ、また、MACクライアントデータとOAMパケットデータとをマルチプレキシングする機能をもつことができる。このようなコントロールマルチプレクサは、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータの伝送待機キューが存在するか否かを判断することもできる。
本発明によると、MACクライアントデータフレーム及びOAM PDUsをマルチプレキシングするOAMサブ階層のコントロールマルチプレクサがOAM PDUsにMACクライアントデータフレームより高い優先順位を与える。それによって、MACクライアントデータの伝送待機キューの長さの増加してもOAM PDUsの伝送遅延が発生しないようになり、これによるネットワーク管理の誤謬を防止することができる。
本発明において、MACクライアントデータフレーム及びOAM PDUsをマルチプレキシングするOAMサブ階層のコントロールマルチプレクサは、OAM PDUsにMACクライアントデータフレームより高い優先順位を与える。この優先順位方式により、OAM PDUsがMACクライアントデータの伝送待機キューの長さの影響を受けて発生する伝送遅延を防止することができ、伝送遅延を低減してネットワーク管理誤謬発生時に直ちに対処することができるようにOAM情報を効率的に提供することが可能となる。
以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
図2は、IEEE802.3ah EFM Draft v1.1におけるOAMサブ階層(sublayer)のブロック図である。図2のOAMサブ階層(Sublayer)310は、OAMコントローラ314、コントロールマルチプレクサ(Control Multiplexer)316、及びコントロールパーサ(Control Parser)318から構成される。上位階層300から提供されたMACクライアントデータ及びOAMコントローラ314において生成されたOAM PDUsがコントロールマルチプレクサ316においてマルチプレキシングされ、MACコントロールサブ階層320に伝達される。
図3は、従来のコントロールマルチプレクサ(Control Multiplexer)の動作を説明するための図であり、従来のコントロールマルチプレクサのループバックモード(Loopback mode)及び一方向モード(Unidirectional mode)を除いたOAM動作において、OAM PDUsを伝送するための動作を示す。当該従来のコントロールマルチプレクサは、MACクライアントデータフレーム(MAC Client Data)及びOAM PDUsを、生成された順序で伝送するように動作する。図3に示すように、MACクライアントデータフレームが伝送を待機していると、OAM PDUs221,222は、生成された時点で直ちにMACコントロールサブ階層320に伝送されない。つまり、OAM PDUsが、MACコントロールサブ階層320にまだ伝送されていないMACクライアントデータフレームより遅れて生成されると、それ以前に生成されたMACクライアントデータフレームが伝送されるまでは、OAM PDUsが伝送されない。従って、MACクライアントデータフレームの伝送待機キューサイズ及びOAM PDUsの待機時間は比例して増加する。
OAM PDUsより先に生成されたMACクライアントデータフレームが伝送待機状態である場合、OAM PDUsを伝送できないので、MACクライアントデータフレームの伝送待機キューサイズ及びOAM PDUsの伝送待機時間は比例して増加する。従って、OAMデータの伝送遅延が発生し、ネットワーク管理誤謬の発生時に迅速に対処することができない。
図4は、OAM PDUsに優先順位を割り当てるコントロールマルチプレクサの動作を説明するための図である。本発明のコントロールマルチプレクサは、前述したように、MACクライアントデータフレームとOAM PDUsとを生成された順序で伝送することによって発生する問題点を解決するために、OAM PDUsの生成時に優先順位を割り当てて、OAM PDUsがMACクライアントデータフレームより先に伝送されるようにする。
図3のように、MACクライアントデータフレームが1、2、3、4...の順序で生成され、OAM PDUsの1、2が生成されたときにこれに優先順位を与えなかった場合、OAM PDUsは、図3に関連して説明したように、生成順序によって、OAM PDUsより先に生成されたMACクライアントデータフレームが伝送されるまでは伝送されない。
しかしながら、本発明によるOAMサブ階層のコントロールマルチプレクサは、OAM PDUsに対し、MACクライアントデータフレームに与えられた優先順位より高い優先順位を与える。コントロールマルチプレクサ316は、OAM PDUsがMACクライアントフレームより後で生成されたとしても、OAM PDUsを先に伝送する。図4に示すように、OAM PDUsは、MACクライアントデータフレームより高い優先順位を有するので、その生成順序とは関係なく、MACクライアントデータフレームより優先して伝送される。従って、OAM PDUsは、MACクライアントデータフレームの伝送待機キューの長さの増加によって伝送遅延が発生することがない。
図5は、本発明のコントロールマルチプレクサの動作を示すフローチャートの例である。図2及び図5を参照すると、OAMサブ階層310のコントロールマルチプレクサ316は、段階402で、OAMコントローラ314においてOAM PDUsが生成されているかをチェックする。OAM PDUsが生成された場合、OAMコントローラ314は、OAM PDUsをMACコントロールサブ階層320に伝達するコントロールマルチプレクサ316へ伝達する。従って、コントロールマルチプレクサ316は、OAMコントローラ314においてOAM PDUsが生成されたか否かを判断することができる。OAM PDUsが生成された場合、コントロールマルチプレクサ316は、段階404で、MACクライアントデータフレームの伝送待機キューをチェックする。次に、コントロールマルチプレクサ316は、段階406で、MACクライアントデータフレームの伝送待機キューに、MACコントロールサブ階層320へ伝達するMACクライアントデータが存在するか否かを検査する。MACクライアントデータフレームの伝送待機キューに、MACコントロールサブ階層320に伝達されるMACクライアントデータが存在する場合、コントロールマルチプレクサ316は、段階408で、OAM PDUsに、MACクライアントデータフレームより高い伝送優先順位を与え、段階412に進行する。一方、コントロールマルチプレクサ316は、伝送するMACクライアントデータが存在しないと判断された場合、段階410で、OAM PDUsの生成順序によって伝送優先順位を与える。
以降、コントロールマルチプレクサ316は、段階412で、MACコントロールサブ階層320への伝送を開始するか否かを決定する。MACコントロールサブ階層320への伝送が開始されると、与えられた優先順位によってOAM PDUs及びMACクライアントデータフレームをマルチプレキシングしてMACコントロールサブ階層320に伝達する(段階414)。
以上、本発明を具体的形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は上記の例によって限られるべきではない。例えば、本発明によって構成されたOAMサブ階層及びその構成要素は、ソフトウェア的に構成することもできるし、ハードウェアまたはファームウェア(firmware)的に具現することもできる。本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
一般的な受動型光加入者ネットワークの物理的ネットワーク構造を示す図。 IEEE802.3ah EFM Draft v1.1におけるOAMサブ階層のブロック図。 従来のコントロールマルチプレクサの動作を説明するための図。 OAM PDUsに優先順位を割り当てる機能を有したコントロールマルチプレクサの動作を説明するための図。 本発明によるコントロールマルチプレクサの動作を示すフローチャートの例。
符号の説明
310 OAMサブ段階
314 OAMコントローラ
316 コントロールマルチプレクサ
318 コントロールパーサ
320 MACコントロールサブ段階

Claims (20)

  1. イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークでMACクライアントから伝送されるMACクライアントデータとOAMコントローラにおいて生成されたOAMパケットデータとをMACエンティティに伝送するOAMサブ階層のコントロールマルチプレクサをもつOAMパケットデータ伝送方法において、
    前記OAMコントローラによってOAMパケットデータが生成されると、前記MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータに与えられた優先順位よりも高い優先順位を当該OAMパケットデータに与える優先順位付与段階と、
    前記OAMパケットデータ及び前記MACクライアントデータを、前記優先順位に応じてマルチプレキシングし、前記MACエンティティに伝送する多重化段階と、を含むことを特徴とするOAMパケットデータ伝送方法。
  2. 優先順位付与段階は、OAMパケットデータがOAMコントローラによって生成されるか否かを判断する生成判断過程を含む請求項1記載のOAMパケットデータ伝送方法。
  3. 生成判断過程は、コントロールマルチプレクサによって遂行される請求項2記載のOAMパケットデータ伝送方法。
  4. 多重化段階は、コントロールマルチプレクサによって遂行される請求項3記載のOAMパケットデータ伝送方法。
  5. 生成判断過程は、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータの伝送待機キューが存在するか否かを判断するキュー判断過程を含む請求項2記載のOAMパケットデータ伝送方法。
  6. キュー判断過程は、コントロールマルチプレクサによって遂行される請求項5記載のOAMパケットデータ伝送方法。
  7. 多重化段階は、コントロールマルチプレクサによって遂行される請求項6記載のOAMパケットデータ伝送方法。
  8. キュー判断過程で、MACクライアントデータの伝送待機キューが存在しないと判断されると、多重化段階で、データの生成順序に応じて当該データに優先順位を割り当てる請求項7記載のOAMパケットデータ伝送方法。
  9. キュー判断過程で、MACクライアントデータの伝送待機キューが存在しないと判断されると、多重化段階で、データの生成順序に応じて当該データに優先順位を割り当てる請求項5記載のOAMパケットデータ伝送方法。
  10. イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークでMACクライアントから伝送されるMACクライアントデータとOAMコントローラにおいて生成されたOAMパケットデータとをMACエンティティに伝送するOAMサブ階層を実行するプロセッサにおいて、
    前記OAMコントローラによってOAMパケットデータが生成されると、前記MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータに与えられた優先順位よりも高い優先順位を当該OAMパケットデータに与え、前記MACクライアントデータよりも優先させて前記OAMパケットデータを前記MACエンティティに伝送するコントロールマルチプレクサの機能を含むことを特徴とするOAMサブ階層を実行するプロセッサ。
  11. コントロールマルチプレクサは、OAMパケットデータがOAMコントローラによって生成されたか否かを判断する請求項10記載のOAMサブ階層を実行するプロセッサ。
  12. コントロールマルチプレクサは、MACクライアントデータとOAMパケットデータとをマルチプレキシングする請求項10記載のOAMサブ階層を実行するプロセッサ。
  13. コントロールマルチプレクサは、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータの伝送待機キューが存在するか否かを判断する請求項11記載のOAMサブ階層を実行するプロセッサ。
  14. コントロールマルチプレクサは、MACクライアントデータの伝送待機キューが存在しないと判断されると、データの生成順序に応じて当該データに優先順位を割り当てる請求項13記載のOAMサブ階層を実行するプロセッサ。

  15. イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークでMACクライアントから伝送されるMACクライアントデータとOAMコントローラにおいて生成されたOAMパケットデータとをMACエンティティに伝送するOAMサブ階層を実行し、そのOAMサブ階層において、前記OAMコントローラによってOAMパケットデータが生成されると、前記MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータに与えられた優先順位よりも高い優先順位を当該OAMパケットデータに与え、前記MACクライアントデータよりも優先させて前記OAMパケットデータを前記MACエンティティに伝送するコントロールマルチプレクサの機能を実行するようにコンピュータを動作させるプログラム。
  16. コントロールマルチプレクサは、OAMパケットデータがOAMコントローラによって生成されたか否かを判断する請求項15記載のプログラム。
  17. コントロールマルチプレクサは、MACクライアントデータとOAMパケットデータとをマルチプレキシングする請求項16記載のプログラム。
  18. コントロールマルチプレクサは、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータの伝送待機キューが存在するか否かを判断する請求項17記載のプログラム。
  19. コントロールマルチプレクサは、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータの伝送待機キューが存在するか否かを判断する請求項16記載のプログラム。
  20. コントロールマルチプレクサは、MACクライアントにおいて伝送待機中であるMACクライアントデータの伝送待機キューが存在するか否かを判断する請求項15記載のプログラム。
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