JP2007282037A - Ponシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受動光網で複数のONUに接続され、通信回線を介してフレーム転送装置(GW)に接続されたOLTが、GWから輻輳状態となった出力ポート番号を示す輻輳発生通知を受信した時、上記輻輳出力ポート番号をもつGW出力回線を利用中のONUの識別子を特定し、PON区間の帯域制御をONUへの通常の帯域割当てモードから、上記特定ONU識別子をもつONUには現在帯域よりも少ない輻輳時許容帯域を割り当て、他のONUには各々の送信キュー長に応じた帯域を割り当てる帯域抑制モードに切替えようにしたPONシステム。
【選択図】図1
Description
PONは、OLTと複数のONUを光信号の分岐機能を備えた光ファイバ網で接続し、各ONUが、OLTから通知されたアクセス権(データ送信時間帯)情報に従って、時分割でOLTにデータを伝送するネットワークシステムである。PONは、OLTに接続された光ファイバを光スプリッタ(光カプラ)で複数の支線光ファイバに分岐し、ユーザ宅に配置されたONUを各支線光ファイバに接続することによって、光スプリッタとOLTとの間の光ファイバ区間を複数のONUで共用できるため、光ファイバの敷設費用が安くて済み、ONUを介して多数のユーザ端末を収容できるという利点がある。
可変長フレームの転送が可能なG−PONでは、OLTは、PON区間に特有のフレームであるGTC(G-PON Transmission Convergence)ダウンストリームフレームを生成し、各ONU宛のパケットデータを含むGEM(G-PON Encapsulation Mode)フレームをGTCダウンストリームフレームのペイロードにマッピングする。上記GTCダウンストリームフレームは、光スプリッタ(光カプラ)によって複数の支線光ファイバにブロードキャストされる。各ONUは、GTCペイロードから抽出されたGEMフレームのヘッダ部が示す宛先ONU識別情報(ONUポートID)をチェックして、自分宛のパケットデータを選択的に受信して、ユーザ端末に転送する。
また、特許文献1の輻輳制御によれば、輻輳制御期間中は、輻輳ポートパスの利用者と通常ポートパスの利用者を区別することなく、各ONUの割当て帯域が削減されるため、出力帯域の制限によってONUの送信バッファが溢れた場合、通常ポートパスの利用者にもフレーム廃棄の被害が及ぶという問題がある。
本発明の他の目的は、OLTと接続されたフレーム転送装置(GW)側で輻輳が発生した時、GWの通常ポートを利用しているONUの割当て帯域を低下させることなく、輻輳制御できるPONシステムおよび帯域制御方法を提供することにある。
尚、上記OLT制御部は、GWから輻輳状態が解消した出力ポート番号を示す輻輳解除通知を受信した時、上記帯域制御テーブルから上記輻輳解消出力ポート番号と対応するONU識別子を特定しておき、所定のタイミングで、上記帯域制御テーブルの上記特定ONU識別子と対応する輻輳フラグを正常状態に切り替える。
キャリア網は、それぞれ受動光網(PON:Passive Optical Network)によって接続された局側装置(OLT)10(10−1−1〜10−2−n)と複数の加入者側装置(ONU)30(30−1〜30−n)とからなるアクセス網と、回線101(101−1〜101−4)で相互に接続された複数のフレーム転送装置(GW:Gateway)50(50−1〜50−4)からなるメトロ網から構成される。
バックプレッシャ制御フレームには、例えば、イーサネットのVLAN(Virtual Local Area Network)タグ付きのフレームフォーマットが適用される。バックプレッシャ制御フレームは、宛先MAC(Media Access Control)アドレス601と、送信元MACアドレス602と、VLANタグ603と、輻輳ビット604と、輻輳ポート番号605とを含む。
OLT10は、OLT制御部11と、パラメータメモリ12と、PONの光ファイバ106に接続された光送受信部13と、GW50と接続するためのイーサネット回線105に接続されたイーサネットインタフェース(IF)14と、上記光送受信部13とイーサネットインタIF14との間に接続された上り信号処理回路および下り信号処理回路からなる。パラメータメモリ12には、図5、図6で後述する帯域制御テーブル120と、輻輳制御テーブル130が形成されている。
ONU30は、ONU制御部31と、加入者端末TEと接続するためのイーサネット回線109に接続されたイーサネットインタフェース(IF)32と、PONの支線光ファイバ108に接続された光送受信部33と、上記イーサネットIF32と光送受信部33との間に接続された上り信号処理回路および下り信号処理回路とからなる。
ONU制御部31は、上りデータバッファ管理部311と、制御フレーム生成部312と、上り送信タイミング生成部313とからなっている。
GW50−1は、それぞれイーサネット回線(105または101)と接続される複数のネットワークインタフェース(NIF:Network InterFace)部51(51−1〜51−q)と、これらのNIF部51を相互接続するフレーム中継部52と、GW管理部53と、GW管理部53が参照するGW管理情報を保持した管理情報テーブル54とからなっている。各NIF部51は、イーサネットの入出力回線を収容するイーサネットIF511に接続された入力回線インタフェース部51Aと、出力回線インタフェース部51Bとからなる。
ここでは、簡単化のために、OLT10に8台のONU30が接続され、OLT制御部11が、基本フレーム周期ΔTFの3倍(N=3)の周期ΔTDで、各ONUへの割当て帯域を計算する場合について説明する。また、通常モードでの割当て帯域と、帯域抑制モードでの割当て帯域との違いを判り易くするため、各ONUの送信キュー長が、図示された期間内では一定とする。斜線で示したフレームF2(F12、F22)、F3(F13、F23)、F6(F16、F26)は、GWの輻輳ポートに向かうONU2、ONU3、ONU6の割当て帯域を表している。
本実施例では、キャリア網を構成するGW500−1、500−2が、OLT機能を備えた回線インタフェース(PONインタフェース)を備え、PONの光ファイバ106(106−1−1〜106−2−n)を直接収容できるようになっている。
GW500−1は、複数のネットワークインタフェース部510(510−1〜510−q)と、これらのインタフェース部510を相互接続するフレーム中継部52と、GW管理部53と、管理情報テーブル54とからなり、PONの光ファイバ106を収容するネットワークインタフェース部51−1は、図8で示したイーサネットIF511に代えて、PONインタフェース(IF)5110を備えている。キャリア網の回線101(101−1、101−2)を収容するネットワークインタフェース部は、図8に示したイーサネットIF511を備えている。
尚、実施例では、G−PONへの適用例について説明したが、本発明による帯域制御は、G−PON以外、例えば、GE−PONにも適用可能である。
Claims (10)
- 受動光網(PON:Passive Optical Network)で接続された局側装置(OLT:Optical Line Terminal)と複数の加入者側装置(ONU:Optical Network Unit)とからなり、上記OLTが通信回線を介してフレーム転送装置(GW:GateWay)に接続されるPONシステムであって、
上記OLTが、
上記GWの出力ポート番号と、該出力ポート番号で特定されるGW出力回線を利用するONUの識別子との対応関係を記憶した輻輳制御テーブルと、
上記各ONUから上りPONフレームで通知された送信キュー長を記憶しておき、上記各ONUに対して、PON区間の次の上りフレーム送信帯域として、各々の送信キュー長に応じて配分された帯域を動的に割当てるOLT制御部と、
上記OLT制御部によって割り当てられたフレーム送信帯域に基いて、ONU毎の上りフレーム送信帯域を示す帯域制御情報を含む下りPONフレームを生成する下りフレーム生成部とを備え、
上記OLT制御部が、上記GWから輻輳状態となった出力ポート番号を示す輻輳発生通知を受信した時、上記帯域制御テーブルから上記輻輳出力ポート番号と対応するONU識別子を特定し、PON区間の帯域制御をONUへの通常の帯域割当てモードから、上記特定ONU識別子をもつONUには現在帯域よりも少ない輻輳時許容帯域を割り当て、他のONUには各々の送信キュー長に応じた帯域を割り当てる帯域抑制モードに切替えることを特徴とするPONシステム。 - 前記OLT制御部が、
前記各ONUの識別子と対応して、ONUから通知された送信キュー長と、該送信キュー長に応じて所定周期で算出された割当て帯域と、輻輳フラグとを記憶する帯域制御テーブルを備え、
前記GWから前記輻輳発生通知を受信した時、前記帯域制御テーブルで特定されたONU識別子と対応する輻輳フラグを輻輳表示状態に切り替え、前記帯域抑制モードの帯域制御において、輻輳フラグが正常状態のONUには、各々の送信キュー長に応じた帯域を割り当て、輻輳フラグが輻輳表示状態のONUには、前記輻輳時許容帯域を割り当てるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のPONシステム。 - 前記下りフレーム生成部が、前記帯域制御テーブルが示す輻輳フラグの状態に応じてONU毎の帯域制御情報を生成し、前記各下りPONフレームで、輻輳フラグが正常状態のONUには、前記送信キュー長に応じた割当て帯域を通知し、輻輳フラグが輻輳表示状態のONUには、前記輻輳時許容帯域を通知することを特徴とする請求項2に記載のPONシステム。
- 前記帯域制御テーブルが、前記輻輳時許容帯域として、ONU毎に予め決められた固定値を記憶しており、
前記下りフレーム生成部が、前記輻輳フラグが輻輳表示状態のONUに対する帯域制御情報に、上記帯域制御テーブルが示す輻輳時許容帯域を適用することを特徴とする請求項3に記載のPONシステム。 - 前記OLT制御部が、前記GWから輻輳状態が解消した出力ポート番号を示す輻輳解除通知を受信した時、前記帯域制御テーブルから上記輻輳解消出力ポート番号と対応するONU識別子を特定しておき、所定のタイミングで、前記帯域制御テーブルの上記特定ONU識別子と対応する輻輳フラグを正常状態に切り替えることを特徴とする請求項2〜請求項4の何れかに記載のPONシステム。
- 前記OLT制御部が、前記下りフレーム生成部で生成される下りPONフレームの周期のN倍(Nは整数値)の周期ΔTDで各ONUの新たな割当て帯域を計算し、
前記下りフレーム生成部が、前記複数のONUをNグループに分割し、下りPONフレーム毎にグループを変えて、前記ONU毎の帯域制御情報を送信することを特徴とする請求項2〜請求項5の何れかに記載のPONシステム。 - 受動光網(PON:Passive Optical Network)で接続された局側装置(OLT:Optical Line Terminal)と複数の加入者側装置(ONU:Optical Network Unit)とからなり、上記OLTが通信回線を介してフレーム転送装置(GW:GateWay)に接続されるPONシステムであって、
上記OLTが、
上記GWの出力ポート番号と、該出力ポート番号で特定されるGW出力回線を利用するONUの識別子との対応関係を記憶した輻輳制御テーブルと、
上記各ONUから上りPONフレームで通知された送信キュー長を記憶しておき、上記各ONUに対して、PON区間の次の上りフレーム送信帯域として、各々の送信キュー長に応じて配分された帯域を動的に割当てるOLT制御部と、
上記OLT制御部によって割り当てられたフレーム送信帯域に基いて、ONU毎の上りフレーム送信帯域を示す帯域制御情報を含む下りPONフレームを生成する下りフレーム生成部とを備え、
上記OLT制御部が、通常時は、所定期間のPON帯域を上記複数のONUに各々のキュー長に応じて配分する通常モードの帯域制御を実行し、上記GWから輻輳状態となった出力ポート番号を示す輻輳発生通知を受信した時、PON区間の帯域制御を上記通常モードから、上記帯域制御テーブルで特定される上記輻輳出力ポート番号と対応するONU識別子をもつ特定ONUに対して、現在帯域よりも少ない輻輳時許容帯域を割り当て、他のONUには、各々の送信キュー長に応じた帯域を割り当てる帯域抑制モードに切替えることを特徴とするPONシステム。 - 前記OLT制御部が、前記帯域抑制モードの帯域制御において、前記特定ONUに対して輻輳時許容帯域を割り当て、前記他のONUに対して、前記所定期間の残り帯域を各々の送信キュー長に応じて配分することを特徴とする請求項7に記載のPONシステム。
- 前記帯域抑制モードの帯域制御が、前記特定ONUに対して輻輳時許容帯域を割り当て、前記他のONUに対して通常モードで計算された帯域を割り当てる過渡期間と、前記特定ONUに対して輻輳時許容帯域を割り当て、前記他のONUに対して、前記所定期間の残り帯域を各々の送信キュー長に応じて配分する最適制御期間とからなることを特徴とする請求項8に記載のPONシステム。
- 前記OLT制御部が、前記下りフレーム生成部による下りフレームの生成周期よりも長い周期で、前記通常モードと前記帯域抑制モードにおける新たな割当て帯域の計算処理を繰り返し、
前記OT制御部が、前記GWから輻輳状態が解消した出力ポート番号を示す輻輳解除通知を受信した時、前記帯域制御テーブルから上記輻輳解消出力ポート番号と対応するONU識別子を特定しておき、割当て帯域の次回の計算時に、前記帯域制御テーブルの上記特定ONU識別子と対応する輻輳フラグを正常状態に切り替えることを特徴とする請求項9に記載のPONシステム。
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