JP2004215271A - イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークにおけるループバックプロセス制御方法 - Google Patents

イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークにおけるループバックプロセス制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ループバックプロセス及びループバックシステムの構成を単純化するための効率的なループバックプロセス制御方法を提供する。
【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におけるローカルデバイス410と遠隔デバイス420との間でループバックプロセスを制御するためのループバックプロセス制御方法において、ループバック制御(LC)OAM PDUにループバックプロセスの開始(Initiating)及び終了(Exiting)の時に使用されるメッセージであることを識別するための識別用フィールドを提供する過程と、ローカルデバイス及び遠隔デバイスがその識別用フィールドをもたせたループバック制御OAM PDUを使用してループバックプロセスを遂行する過程と、を含むことを特徴とする。
【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におけるOAM(operation, administration, and maintenance)機能に関する。
現在、ギガビットイーサネット(登録商標)及びATM−PON用MAC技術は標準化が完了し、その内容は、IEEE 802.3z及びITU−T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector) G.983.1に記載されている。ツリー(tree)形態のATM−PONにおいて、ATMセルは、一定のサイズを有するフレーム形態で上下伝送される。OLT(Optical Line Termination)は、各ONU(Optical Network Unit)に配分される下りセルを伝送する。
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に示すように、受動型光加入者ネットワークは、1つのOLT100及びOLT100に接続される複数のONU110−1〜110−3から構成される。特に、図1は、1つのOLT100と3つのONU110−1〜110−3が互いに接続された例を示し、ONU110−1〜110−3のそれぞれは、少なくとも1つのエンドユーザ(End User)(使用者装置(user device)またはネットワーク装置(network device))120−1〜120−3に接続される。各エンドユーザ120−1〜120−3から出力されるデータ131〜133は、対応するONU110−1〜110−3を経てOLT100に伝送される。
図1に示す光加入者ネットワーク(Ethernet(登録商標) Passive Optical Network:EPONと称する)構造において、IEEE 802.3イーサネット(登録商標)フレームは、点対多点(Point-to-multipoint)構造のネットワークを通じてTDM(Time Division Multiplexing)方式によって伝送される。受動素子であるODN(Optical Distribution Network)において、データの衝突を防止するために、レンジング(ranging)という方法が適用される。つまり、上り伝送の時には、各ONU110−1〜110−3からのデータがマルチプレキシングされてOLT100に伝送され、下り伝送の時には、ONU110−1〜110−3がOLT100からのデータのうち自分宛のデータのみを選択して受信する。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より多くの帯域幅が要求され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)しなければならない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。
EPON標準化は、IEEE 802.3ahによってEFM(Ethernet(登録商標) in the First Mile)という名で2003年9月を目指して進行された。Draft v1.2は、現在進行中であり、2003年11月には、Draft v2.0が完了される予定である。図2は、Draft v1.2において決定されたOAMパケット200のフォーマットを示す。
ローカルデバイス(Local Device)と遠隔デバイス(Remote Device)との間にループバックテスト(Loopback Test)を遂行するために、ローカルデバイスは、ループバック制御(Loopback Control)OAM PDU(Packet Data Unit)を遠隔デバイスに伝送する。この時、ループバック制御OAM PDUは、ローカルデバイスによって決定されたループバック時間(Loopback Time)値を含む。このループバック制御OAM PDUを受信した遠隔デバイスは、ループバック状態に転換され、OAM PDU情報を使用して遠隔デバイスのループバック状態情報をローカルデバイスに伝送することによってループバックを開始する。
一定時間の間にループバックテストが遂行された後、ループバックテストの終了(termination)が遂行される。終了プロセスを遂行するための方法は2つある。第1の方法は、ローカルデバイスから終了を試みる方法であり、第2の方法は、遠隔デバイスから終了を試みる方法である。第1の方法によると、ローカルデバイスが終了を試みる時、ループバック時間が‘0’に決定されたループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送する。次に、 遠隔デバイスは、‘0’のループバック時間を含むループバック制御OAM PDUを受信し、ループバック時間を‘0’に設定することでループバックを終了する。従って、遠隔デバイスは、変更されたループバック状態を含むOAM PDU情報をローカルデバイスに伝送する。ローカルデバイスは、遠隔デバイスから伝送されたOAM PDU情報を受信した後、自分の変更されたループバック状態−ループバック停止状態−を遠隔デバイスに伝送することで、ループバックプロセスが終了される。
第2の方法は、ループバック開始の時にローカルデバイスによって設定されたループバック時間がタイムアウトされる方式である。つまり、遠隔デバイスによって、設定されたループバック時間がタイムアウトとなった時、変更されたループバック状態を含むOAM PDU情報をローカルデバイスに伝送する。次に、ローカルデバイスは、これに対する応答として、自分のループバック状態−ループバック停止状態−を遠隔デバイスに伝送することでループバックプロセスを終了する。
このように、従来技術においてループバックの開始及び終了を遂行するためには、ループバック制御OAM PDU及びOAM PDU情報の2つのメッセージが交換される。これにより、従来の技術では、システムの複雑性が増加し、非効率的なメッセージ交換が行われている。
本発明の目的は、ループバックプロセス及びループバックシステムの構成を単純化するための効率的なループバックプロセス制御方法を提供することにある。
このような目的を達成するために本発明は、イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークにおけるローカルデバイスと遠隔デバイスとの間でループバックプロセスを制御するためのループバックプロセス制御方法として、ループバック制御OAM PDUにループバックプロセスの開始及び終了の時に使用されるメッセージであることを識別するための識別用フィールドを提供する過程と、ローカルデバイス及び遠隔デバイスがその識別用フィールドをもたせたループバック制御OAM PDUを使用してループバックプロセスを遂行する過程と、を含むことを特徴とした制御方法を提案する。
この方法の識別用フィールドは、ループバックプロセスの開始を要請するメッセージであることを表示する第1フィールド値と、ループバックプロセスの開始要請を確認するメッセージであることを表示する第2フィールド値と、ローカルデバイスから遠隔デバイスにループバックプロセスの終了を要請するメッセージであることを表示する第3フィールド値と、遠隔デバイスからローカルデバイスにループバックプロセスの終了を要請するメッセージであることを表示する第4フィールド値と、ローカルデバイスから遠隔デバイスに第4フィールド値を確認するメッセージであることを表示する第5フィールド値と、のうちいずれか1つの値を含むものとすることができる。
ループバック制御OAM PDUを使用してループバックプロセスを遂行する過程は、ループバックプロセスの開始プロセスとループバックプロセスの終了プロセスからなるものとし、ループバックプロセスの開始プロセスは、ローカルデバイスがループバックプロセスの開始を要請するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送する第1過程と、これに応じる遠隔デバイスがループバックプロセスの開始を確認するループバック制御OAM PDUをローカルデバイスに伝送する第2過程と、を含み、ループバックプロセスの終了プロセスは、ローカルデバイスがループバックプロセスの終了を要請するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送してループバックプロセスを終了できるようにする過程とする方式が可能である。
あるいは、ループバック制御OAM PDUを使用してループバックプロセスを遂行する過程は、ループバックプロセスの開始プロセスとループバックプロセスの終了プロセスからなるものとし、ループバックプロセスの開始プロセスは、ローカルデバイスがループバックプロセスの開始を要請するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送する第1過程と、これに応じる遠隔デバイスがループバックプロセスの開始を確認するループバック制御OAM PDUをローカルデバイスに伝送する第2過程と、を含み、ループバックプロセスの終了プロセスは、遠隔デバイスがループバックプロセスの終了を要請するループバック制御OAM PDUをローカルデバイスに伝送する第3過程と、これに応じるローカルデバイスがループバックプロセスの終了を確認するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送する第4過程と、を含むようにする方式が可能である。
あるいはまた、ループバック制御OAM PDUを使用してループバックプロセスを遂行する過程は、ループバックプロセスの開始プロセスとループバックプロセスの終了プロセスからなるものとし、ループバックプロセスの開始プロセスは、ローカルデバイスがループバックプロセスの開始を要請するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送する第1過程と、これに応じる遠隔デバイスがループバックプロセスの開始を確認するループバック制御OAM PDUをローカルデバイスに伝送する第2過程と、を含み、ループバックプロセスの終了プロセスは、遠隔デバイスがループバックプロセスに対して予め設定された時間の終了を感知する第3過程と、この終了を感知した遠隔デバイスがループバックプロセスの終了を要請するループバック制御OAM PDUをローカルデバイスに伝送する第4過程と、これに応じるローカルデバイスがループバックプロセスの終了を確認するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送する第5過程と、を含むようにする方式が可能である。
本発明は、ループバック制御OAM PDU及びOAM PDU情報の使用を避けることによって、ループバックの開始及び終了プロセスを単純化する。このために、1つのループバック制御OAM PDUにフィールドを新しく定義し、このフィールドの値によって区分できるメッセージを利用してループバックの開始及び終了プロセスを遂行することによって、プロセスの複雑性を簡単にするという効果がある。さらに、本発明は、EPONシステムにおいてメッセージフィールドを利用してプロセスを表示するので、簡単で効率的なループバックプロセスを遂行することができるという効果がある。
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。
本発明は、現在 IEEE 802.3ah EFM(Ethernet(登録商標) in the First Mile)で論議中であるOAMに関連した技術であり、点対多点のEPONだけでなく点対点(Point-to-point)のネットワークにも適用できる。
特に、本発明によって、ローカルデバイスと遠隔デバイスとの間のループバックテストは、既存のOAM PDU情報を使用せずに、ループバック制御OAM PDUのみを使用して実現される。つまり、従来の技術では、ローカルデバイスが遠隔デバイスにループバックテストを開始する開始要求メッセージ(Iinitiate_Req)を伝送すると、遠隔デバイスがOAM PDU情報を使用してループバックテスト開始メッセージに応答して確認メッセージ(Initiate_Ack)をローカルデバイスに伝送する。しかしながら、本発明では、1つのメッセージ、つまり、ループバック制御OAM PDUのみを利用してローカルデバイスと遠隔デバイスとの間のループバックテスト過程が遂行される。従って、EPONシステムの内部のプロセスを簡単で効率的に具現することができる。このために、本発明では、ループバック制御OAM PDUに1バイトの長さの制御フィールド(Control_field)を新しく定義する。
図3は、本発明によるループバック制御OAM PDUの構造を示す図である。図3に示すように、本発明によるループバック制御OAM PDU300は、制御フィールド(Control_field)310及びループバックタイマー(Loopback_Timer)フィールド320を備える。制御フィールド310は、ループバックの開始及び終了プロセスの時に使用されるメッセージを区分するためのフィールドである。つまり、制御フィールドによってローカルデバイスと遠隔デバイスとの間に送受信されるメッセージが区分される。
図4は、本発明によるループバック制御OAM PDUの制御フィールドのタイプを示す図である。図4に示すように、ループバック制御OAM PDUの制御フィールドは、ローカルデバイスからのループバックプロセス開始要請メッセージを表示する‘Initiate_Req’フィールド値、ローカルデバイスからのループバックプロセスの開始要請に対して確認するために遠隔デバイスから出力される開始確認メッセージを表示する‘Initiate_Ack’フィールド値、ローカルデバイスから遠隔デバイスへのループバックプロセスの終了要請メッセージを表示する‘Exit_req1’フィールド値、遠隔デバイスからローカルデバイスへのループバックプロセス終了要請メッセージを表示する‘Exit_req2’フィールド値、及び‘Exit_req2’フィールド値に対して確認するためにローカルデバイスから遠隔デバイスに伝送される終了確認メッセージを表示する‘Exit_Ack’フィールド値のうちいずれか1つを含む。そのフィールドタイプは、それぞれのフィールド値の順で‘0x01’、‘0x02’、‘0x03’、‘0x04’及び‘0x05’として割り当てられる。しかしながら、このようなフィールドタイプは、本発明の説明のための例示であり、このような値に限定されることではない。
図5は、本発明に係るローカルデバイスと遠隔デバイスとの間で行われるプロセス、すなわち制御フィールド(Control_field)の値によって区分された相違なるメッセージの交換プロセスを示す図である。以下、このプロセスを図3ないし図5を参照して説明する。
ループバック開始プロセス(Initiating)は、ローカルデバイス410がループバック制御OAM PDU(LC_OAMPDU)を遠隔デバイス420に伝送することによって開始される(段階501)。この時、PDUの値は、図4に示すように、制御フィールド(Control_field)=‘0x01’とすることができる。図3のPDUのループバックタイマー320の値は、‘0’ではない(loopback(lp)_timer !=0)。ローカルデバイス410と遠隔デバイス420との間にループバックプロセスが開始されると、ローカルデバイス410がループバックタイマーの値を決定して遠隔デバイス420に提供する。これに応答して、遠隔デバイス420は、対応するタイマー値の間にループバックプロセスを遂行する。ループバック制御OAM PDUを受信した遠隔デバイス420は、その受信されたループバック制御OAM PDUと同一のフレーム構造を有するループバック制御OAM PDUをローカルデバイス410に伝送する(段階502)。この時、遠隔デバイス420からローカルデバイス410に伝送される制御フィールド(Control_field)310は、図4に示すように、‘0x02’とすることができる。さらに、ループバックプロセスが終了されていないので、PDUのループバックタイマー320の値は‘0’ではない(loopback(lp)_ timer !=0)。これによりループバック開始プロセスを完了し、新しいローカルデバイス及び遠隔デバイスは、テストパケットを交換するループバック動作を遂行する(Loopback Mode-exchange test packets)。
ループバック終了プロセス(Exiting)には、ローカルデバイス410がループバックプロセスを終了する第1の方法及び遠隔デバイス420がループバックプロセスを終了する第2の方法の2つの方法がある。
第1の方法において、ローカルデバイス410は、ループバック制御OAM PDUを利用して遠隔デバイス420にループバック終了を要求する(段階503)。この時、ループバック制御OAMP DUの制御フィールド310は、図4に示すように、‘0x03’とすることができる。さらに、ループバック制御OAM PDUのループバックタイマーフィールド320は、‘0’の値を有する(Loopback(lp)_timer=0)。つまり、ローカルデバイス410と遠隔デバイス420との間のループバックプロセスを終了するために、ループバックタイマーの値は‘0’になる。
次に、遠隔デバイス420は、ローカルデバイス410から伝送されるループバックプロセスを終了するためのループバック制御OAM PDUに応答すると、自分のループバック時間を‘0’に設定し、ループバック状態を終了状態に遷移する。同時に、遠隔デバイス420は、ローカルデバイス410にループバック制御OAM PDUを伝送する(段階504)。段階504でローカルデバイス410に伝送されるループバック制御OAM PDUは、図4に示すように、‘制御フィールド(Control_field)=0x04’であり、‘ループバック時間=0(lp_timer=0)’である。これに対し、ローカルデバイス410は、‘制御フィールド(Control_field)=0x05’及び、‘ループバック時間=0(lp_timer=0)’を有するループバック制御OAM PDUで応答して、ループバック終了プロセスを遂行する(段階505)。
第2の方法は、ループバックプロセスの開始後、予め設定された時間値がタイムアウトすることでループバックプロセスを終了させる方式である。この場合、遠隔デバイス420は、タイムアウトになると図4に示すように、ローカルデバイス410に‘制御フィールド(Control_field)=0x04’及び‘ループバック時間=0(lp_timer=0)’を有するループバック制御OAM PDUを伝送する(段階504)。これに応じるローカルデバイス410は、‘制御フィールド(Control_field)=0x05’及び‘ループバック時間=0(lp_timer=0)’を有するループバック制御OAM PDUで応答して、ループバック終了プロセスを遂行する(段階505)。
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前述の実施形態によって限られるべきではなく、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。 Draft v1.2において決定されたOAMパケットフォーマットを示す図。 本発明によるループバック制御OAM PDUの構造を示す図。 本発明によるループバック制御OAM PDUの制御フィールドのタイプを示す図。 本発明によるローカルデバイスと遠隔デバイスとの間のメッセージ交換プロセスを示す図。

Claims (5)

  1. イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークにおけるローカルデバイスと遠隔デバイスとの間でループバックプロセスを制御するためのループバックプロセス制御方法において、
    ループバック制御OAM PDUにループバックプロセスの開始及び終了の時に使用されるメッセージであることを識別するための識別用フィールドを提供する過程と、
    ローカルデバイス及び遠隔デバイスが前記ループバック制御OAM PDUを使用してループバックプロセスを遂行する過程と、を含むことを特徴とするループバックプロセス制御方法。
  2. 識別用フィールドは、
    ループバックプロセスの開始を要請するメッセージであることを表示する第1フィールド値と、
    ループバックプロセスの開始要請を確認するメッセージであることを表示する第2フィールド値と、
    ローカルデバイスから遠隔デバイスにループバックプロセスの終了を要請するメッセージであることを表示する第3フィールド値と、
    遠隔デバイスからローカルデバイスにループバックプロセスの終了を要請するメッセージであることを表示する第4フィールド値と、
    ローカルデバイスから遠隔デバイスに前記第4フィールド値を確認するメッセージであることを表示する第5フィールド値と、のうちいずれか1つの値を含む請求項1記載のループバックプロセス制御方法。
  3. ループバック制御OAM PDUを使用してループバックプロセスを遂行する過程は、ループバックプロセスの開始プロセスとループバックプロセスの終了プロセスからなり、
    ループバックプロセスの開始プロセスは、ローカルデバイスがループバックプロセスの開始を要請するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送する第1過程と、これに応じる遠隔デバイスがループバックプロセスの開始を確認するループバック制御OAM PDUをローカルデバイスに伝送する第2過程と、を含み、
    ループバックプロセスの終了プロセスは、ローカルデバイスがループバックプロセスの終了を要請するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送してループバックプロセスを終了できるようにする過程である請求項1記載のループバックプロセス制御方法。
  4. ループバック制御OAM PDUを使用してループバックプロセスを遂行する過程は、ループバックプロセスの開始プロセスとループバックプロセスの終了プロセスからなり、
    ループバックプロセスの開始プロセスは、ローカルデバイスがループバックプロセスの開始を要請するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送する第1過程と、これに応じる遠隔デバイスがループバックプロセスの開始を確認するループバック制御OAM PDUをローカルデバイスに伝送する第2過程と、を含み、
    ループバックプロセスの終了プロセスは、遠隔デバイスがループバックプロセスの終了を要請するループバック制御OAM PDUをローカルデバイスに伝送する第3過程と、これに応じるローカルデバイスがループバックプロセスの終了を確認するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送する第4過程と、を含む請求項1記載のループバックプロセス制御方法。
  5. ループバック制御OAM PDUを使用してループバックプロセスを遂行する過程は、ループバックプロセスの開始プロセスとループバックプロセスの終了プロセスからなり、
    ループバックプロセスの開始プロセスは、ローカルデバイスがループバックプロセスの開始を要請するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送する第1過程と、これに応じる遠隔デバイスがループバックプロセスの開始を確認するループバック制御OAM PDUをローカルデバイスに伝送する第2過程と、を含み、
    ループバックプロセスの終了プロセスは、遠隔デバイスがループバックプロセスに対して予め設定された時間の終了を感知する第3過程と、この終了を感知した遠隔デバイスがループバックプロセスの終了を要請するループバック制御OAM PDUをローカルデバイスに伝送する第4過程と、これに応じるローカルデバイスがループバックプロセスの終了を確認するループバック制御OAM PDUを遠隔デバイスに伝送する第5過程と、を含む請求項1記載のループバックプロセス制御方法。
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