JP2008187236A - 通信システムおよび通信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】拠点の追加や削除を簡易な構成で容易に行なうことができる通信システムおよび通信方法を得ること。
【解決手段】OLTとONUとを物理回線で接続した通信ネットワークをOLTでL2網を介して複数接続し、通信ネットワーク間でデータ通信を行なう通信システムにおいて、OLT20Aは、他の通信ネットワークへの経路設定を行なうとともに、物理回線40Aに他の通信ネットワークへの通信経路に対応する論理チャネルを設定する制御部21Aを備え、ONU10Aは、物理回線40Aに、他の通信ネットワークへの通信経路に対応する論理チャネルを設定する制御部11Aと、端末2Aからのデータを制御部11Aが設定した論理チャネルを用いてルーチングし他の通信ネットワーク側へ送出するルーチング部12Aと、を備える。
【選択図】 図2

Description

本発明は、広域ネットワーク内でデータ通信を行なう通信システムおよび通信方法に関するものである。
近年、遠隔地の拠点(端末)同士を接続してデータ通信を行なう技術として広域イーサネット(登録商標)などの広域ネットワークに関する技術の開発が進められている。従来の広域ネットワークでは、遠隔地の拠点を通信事業者などのネットワークを介して接続するとともに、この通信事業者のネットワークを用いて顧客のフレームを透過的に転送している。これにより、遠隔地にある拠点の端末同士を同一のLAN(Local Area Network)上にあるかのように扱うことを可能としている。
図5は、従来の広域ネットワークシステムの構成の一例を示す図である。従来の広域ネットワークシステムは、通信事業者のネットワーク95を介して各事業所間(拠点(P),(Q),(R),(S))を接続している。ここでは、拠点(P)〜(S)に対応する拠点90A〜90Dを、ネットワーク95を介してメッシュ状にポイント・トウ・ポイントで接続している。ここでの広域ネットワークシステムは、拠点が3地点以上あるので、各拠点90A〜90Dにルータ92A〜92Dを配置して他の拠点と接続している。そして、各拠点90A〜90D間では、各端末91A〜91Dに接続されたルータ92A〜92Dを、それぞれ拠点90A〜90D毎の回線終端装置93を介して接続している。
特許文献1に記載の広域ネットワークシステムは、事業所間のデータ通信をフレームリレーによって実現するため、各サービスカテゴリの識別子を宛先グループのうちの1つに対応させている。そして、サービスカテゴリの識別子を含むヘッダデータとユーザデータとを有するフレームリレーデータパケットを高速パケットネットワークに送出し、高速パケットネットワーク内ではヘッダデータに応答してデータパケットを交換している。
また、特許文献2に記載の広域ネットワークシステムは、局側装置をブリッジとして動作させることによって、遠隔にある加入者同士が同一のLAN上に接続されているよう動作させている。
特許第3484075号公報 特開2003−333061号公報
従来技術では、拠点間をメッシュ状に接続しているので、接続する事業所(拠点)を追加する際には、既存の各拠点に新たな回線を引き込むが必要があるといった問題があった。また、拠点間の回線数が増加することに伴なって、回線終端装置等のユーザ宅内の機器設置スペースが増加するとともに、回線使用料等が増加してユーザの負担が増えるといった問題があった。
上記前者の従来技術は上記課題を解決しようとするものであるが、ネットワーク側に専用のフレームリレー網を具備する必要があり、設備にかかる費用が大きく、エンドユーザにも低価格でサービスを提供することが困難である。また、上記後者の従来技術では、同一のPON(Passive Optical Network)配下にある加入者間で、加入者同士が同一のLAN上に接続されているよう動作することはできるが、通信事業者などの他の広域ネットワークを介したデータ通信を行なう際に、加入者同士が同一のLAN上に接続されているよう動作させることはできないといった問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、拠点の追加や削除を簡易な構成で容易に行なうことができる通信システムおよび通信方法を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、局側装置と加入者側装置とを物理回線で接続した通信ネットワークを前記局側装置でレイヤ2ネットワークを介して複数接続し、前記通信ネットワーク間でデータ通信を行なう通信システムにおいて、前記局側装置は、他の通信ネットワークへの経路設定を行なうとともに、自装置が接続する物理回線の物理インタフェースに他の通信ネットワークへの各通信経路に対応する論理チャネルを前記通信経路毎に設定する局側チャネル設定部を備え、前記加入者側装置は、自装置が接続する前記物理回線の物理インタフェースに、他の通信ネットワークへの各通信経路に対応する論理チャネルを前記通信経路毎に設定する加入者側チャネル設定部と、前記自装置に接続するユーザ端末からのデータを前記加入者側チャネル設定部が設定した論理チャネルを用いてルーチングし前記他の通信ネットワーク側へ送出するルーチング部と、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、局側装置と加入者側装置とを接続する物理回線の物理インタフェースに、他の通信ネットワークへの通信経路に対応する論理チャネルを通信経路毎に設定し、ユーザ端末からのデータを設定した論理チャネルを用いてルーチングするので、ユーザ端末の配置される拠点の追加や削除を簡易な構成で容易に行なうことが可能になるという効果を奏する。
以下に、本発明にかかる通信システムおよび通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態
本実施の形態では、複数の対地に対応して個別に回線を設置しなければならなかったという従来までの問題を、1本の物理回線(後述の物理回線40Aなど)内で論理的に複数の回線を設定することによって解決する。このため、局側装置であるOLTと加入者側装置であるONUとの間の1本の物理回線に複数の論理チャネルを設定する。ここでの論理チャネルは、例えば、B−PONシステムではATM(Asynchronous Transmission Mode)のバーチャルパスを用い、EPONシステムではVLAN(Virtual LAN)を用いる。
図1は、本発明の実施の形態に係る広域ネットワークシステムの構成を示す図である。広域ネットワークシステムは、遠隔地に配設された複数の拠点をL2網(レイヤ2ネットワーク)30を介して接続する広域イーサネット(登録商標)などのネットワークシステムである。ここでは、広域ネットワークシステムの一例として、広域ネットワークシステムにPON(Passive Optical Network)システムを用いた場合について説明する。
図1の広域ネットワークシステムは、複数の拠点(ユーザの拠点)として拠点(a)に対応する拠点1A、拠点(b)に対応する拠点1B、拠点(c)に対応する拠点1C、拠点(d)に対応する拠点1Dを有している。
拠点1Aは、OLT(Optical Line Terminal)20Aを介してL2網30(通信網)に接続し、拠点1Bは、OLT20Bを介してL2網30に接続している。また、拠点1Cは、OLT20Cを介してL2網30に接続し、拠点1Dは、OLT20Dを介してL2網30に接続している。そして、各OLT20A〜20Dは、L2網30内でメッシュ状にポイント・トウ・ポイントで接続されている。また、各OLT20A〜20DおよびL2網30は、オペレーションシステム(オペレーション装置)5に接続されている。すなわち、広域ネットワークシステムは、拠点とOLTとからなる通信ネットワークをL2網30に複数接続することによって構成されている。
各拠点には、1〜複数の端末(ユーザ端末)とONU(Optical Network Unit)が配設されるとともに、各端末がONUに接続されている。拠点1Aは、端末2AとONU10Aを有し、ONU10Aが物理回線40Aを介してOLT20Aと接続している。拠点1Bは、端末2BとONU10Bを有し、ONU10Bが物理回線40Bを介してOLT20Bと接続している。拠点1Cは、端末2CとONU10Cを有し、ONU10Cが物理回線40Cを介してOLT20Cと接続している。拠点1Dは、端末2DとONU10Dを有し、ONU10Dが物理回線40Dを介してOLT20Dと接続している。
L2網30は、通信事業者などの装置であり、各拠点を接続する専用線網である。L2網30は、例えばイーサネット(登録商標)専用線である。L2網30は、L2網30を構成するスイッチなどの装置(図示せず)を制御する制御部31を備えている。制御部31は、オペレーションシステム5からの指示に基づいて、スイッチなどの経路設定に関する情報(経路設定情報)を更新する。
オペレーションシステム5は、サーバなどの通信装置であり、通信事業者の装置であるL2網30やOLT20A〜20Dの制御(経路設定の指示や論理チャネルの生成など)を行う。
なお、ここでは各拠点に端末が1つずつ存在している場合を示しているが、各拠点が複数の端末を備える構成としてもよい。この場合も、各端末をONUに接続し、ONUをOLTと接続しておく。
つぎに、各拠点の詳細な構成について説明する。なお、各拠点1A〜1Dは同様の構成を有するとともに、同様の構成でL2網30に接続するので、ここでは拠点1Aを例にとって説明する。図2は、拠点とL2網の接続構成を示す図である。
拠点1AのONU10Aは、通信事業者などの装置である加入者側加入者線終端装置であり、例えばPONシステムにおけるONUである。ONU10Aは、制御部11(加入者側チャネル設定部)A、ルーチング部12A、ルーチングテーブル記憶部13Aを備えている。
ルーチング部12Aは、制御部11Aおよびルーチングテーブル記憶部13Aに接続するとともに、端末2Aと接続している。また、ルーチング部12Aは、1本の物理回線40Aの物理インタフェースに設定される複数(ここでは3つ)の仮想ポート14Aを介してOLT20Aに接続している。
本実施の形態では、OLT20AとONU10Aとの間が1つの物理回線40Aで接続されているので、ONU10Aは他の拠点(拠点1B〜1D)へ送信するパケットを何れの論理チャネルで送信するべきかを判断する必要がある。このため、本実施の形態では、従来のルータが物理ポート対応で行っていたルーチング処理の機能を加入者線終端装置であるONU10Aのルーチング部12A内に持たせている。
すなわち、ルーチング部12Aは、加入者側加入者線終端装置でルーチングを行なう機能を有しており、制御部11Aからの指示に基づいてルーチングテーブル記憶部13Aのルーチングテーブルを更新するとともに、ユーザインタフェース(端末側)から入力されるパケットの論理チャネルへの振り分を行う。ここでのルーチング部12Aは、パケットの宛先に応じた仮想チャネルへパケットが送出されるよう、ルーチングテーブルに基づいてルーチングを行う。
具体的には、ルーチング部12Aは、複数の論理チャネルのそれぞれに対して仮想的なポートを定義しておき、他の拠点側へデータ送信する際には、定義しておいた仮想ポートに対して送信データを振り分けるようルーチングを行う。
ルーチングテーブル記憶部13Aは、ルーチング部12Aが論理チャネルへの振り分け(ルーチング)を行なう際に用いるルーチングテーブルを記憶する。ルーチングテーブル記憶部13Aのルーチングテーブルは、ルーチング部12Aからの指示に基づいて更新される。
制御部11Aは、OLT20A(制御部21A)からの監視制御チャネル経由での指示に基づいて、論理チャネルの生成を行うとともに、ルーチング部12Aにルーチングテーブル記憶部13Aのルーチングテーブルを更新させる。物理回線40Aは、加入者線であり、例えば光ファイバーである。物理回線40Aは、物理的に1本の回線であり、複数の論理チャネルが設定される。
OLT20Aは、通信事業者などの装置である局側加入者線終端装置であり、例えばPONシステムにおけるOLTである。OLT20Aは、オペレーションシステム5からの指示に基づいて自装置内の経路設定情報を更新する制御部(局側チャネル設定部)21Aを備えている。
制御部21Aは、オペレーションシステム5からの指示に基づいて、OLT20Aの動作を制御する。ここでの制御部21Aは、ONU10Aとの間に設定した各論理チャネルが他の拠点と接続されるよう、加入者(端末2A〜2D)からの契約情報(ユーザの拠点情報)に基づいて、各論理チャネルを局側のネットワークに経路設定する。制御部21Aは、例えば、ATM専用線ではATM−VPコネクションを用いて経路設定し、イーサネット(登録商標)専用線ではVLANを用いて経路設定する。
本実施の形態では、ONU10Aのルーチング部12Aが他の拠点へ送信するパケットを何れの論理チャネルで送信するべきかを判断するとともに、OLT20Aの制御部21Aは、ONU10Aとの間に設定した各論理チャネルが他の拠点と接続されるよう経路設定する。このため、ONU10AとOLT20Aとの間で連携した動作を行なう必要がある。ONU10AとOLT20Aでは、例えばB−PONシステムにおけるOMCI(監視制御チャネル)を用いて、ONU10AとOLT20Aとの間で連携した動作を行なう。
つぎに、広域ネットワークシステムの動作手順について説明する。図3は、広域ネットワークシステムの動作手順を示すフローチャートである。ここでは、図1に示した広域ネットワークシステムが拠点1A,1B,1C,1Dを持つユーザに対して広域イーサネット(登録商標)サービスを提供する場合について説明する。
オペレーションシステム5は、ユーザとの契約情報に基づいて、ユーザの拠点情報を所定のデータベースで管理している。オペレーションシステム5は、データベース内のユーザの拠点情報に基づいて、L2網30、OLT20A〜20Dに対して経路設定を行なわせる。
L2網30では、制御部31がオペレーションシステム5からの指示に基づいて、経路設定情報を設定する。また、OLT20A〜20Dでは、各制御部(OLT20Aでは制御部21A)がオペレーションシステム5からの指示に基づいて、経路設定情報を設定する(ステップS10)。ここでの経路設定情報は、拠点(a)〜拠点(d)をメッシュ状に接続する設定の情報である。例えば、OLT20Aの制御部21では、ONU10Aとの間に設定する各論理チャネルが他の拠点(b)〜(d)と接続されるよう経路設定する。
また、各OLTの制御部は、オペレーションシステム5からの指示に基づいて、自OLTと自OLTに対応するONUとの間の物理回線に、接続先の拠点(他の拠点)に応じた複数の論理チャネルを設定する。例えば、OLT20Aの制御部21Aは、拠点1B〜1Dに応じた複数の論理チャネルを物理回線40Aに設定する。
また、各OLTの制御部は、自OLTに対応するONUの制御部に、監視制御チャネル経由で、例えばATMコネクション情報のような論理チャネルを設定させる。各OLTの制御部は、ONUに物理回線への論理チャネルの設定を行なわせるための情報として論理チャネル設定情報をONUに送信する。例えば、OLT20Aでは、オペレーションシステム5からの指示に基づいて、制御部21Aが論理チャネル設定情報をONU10Aに送信する。
各ONUでは、OLTから論理チャネル設定情報を受信すると、ONUの制御部がONUとOLTとの間の物理回線に、接続先の拠点に応じた複数の論理チャネルを設定する(ステップS20)。例えば、ONU10Aでは、OLT20Aから論理チャネル設定情報を受信すると、ONU10Aの制御部11AがONU10AとOLT20Aとの間の物理回線40Aに、拠点1B〜1Dに応じた複数の論理チャネルを設定する。すなわち、各ONUでは、ネットワーク側(OLT)の論理チャネルの設定または削除を契機として、仮想ポートを生成または削除する。そして、各ONUでは、ネットワーク側の論理チャネルを仮想的なルータのポートとして、ルーティングを行なう。これにより、各ONUでは、ルーティング機能と回線終端機能を連携させている。
論理チャネル設定情報が新たな拠点の追加である場合、ONUの制御部は、新たな論理的なポートを追加して論理チャネルの設定を行なう。そして、ONUの制御部は、ルーチング部にルーチングテーブルへの新たな論理的なポートの追加を指示する。これにより、ルーチング部は新たな論理的なポートを生成(追加)してルーチングテーブルに登録(生成)する(ステップS30)。
具体的には、各ルーチング部は、物理的なポートと同様に、生成した論理的なポートに対して、他の拠点から受信したパケットのルーチングヘッダを解析してルーチングテーブルを生成(追加)し、アドレスと経路を対応付ける。例えば、論理チャネル設定情報が新たな拠点の追加である場合、ONU10Aの制御部11Aは、新たな論理的なポートを追加する。そして、制御部11Aは、ルーチング部12Aにルーチングテーブルへの新たな論理的なポートの追加を指示する。これにより、ルーチング部12Aは新たに生成された論理的なポートをルーチングテーブルに登録する。
生成されたルーチングテーブルは、ルーチングテーブル記憶部に記憶させておく。ルーチングテーブル内の設定値を変更する際は、従来のルーチングプロトコルによる学習機能によって変更してもよいし、OLTからの論理チャネル経由で設定変更してもよい。
この後、各ONUでは、ルーチング部が端末から受信したパケットをルーチングテーブルに基づいて、適切な宛先の論理チャネル(仮想ポート)に送信する(ステップS40)。このパケットは、物理回線、OLT、L2網30を介して宛先端末に対応するOLTに送られる。そして、宛先端末に対応するOLTから物理回線、ONUを介して宛先端末へ送られる。
ここで、例えば拠点1Aの端末2Aから拠点1B側の端末2Bにパケットを転送する場合について説明する。図4は、広域ネットワークシステム内でのデータ転送の一例を説明するための図である。なお、ここでの制御部11Bは制御部11Aと同様の機能を有し、ルーチング部12Bはルーチング部12Aと同様の機能を有し、ルーチングテーブル記憶部13Bはルーチングテーブル記憶部13Aと同様の機能を有している。
L2網30とOLT20A,20Bへは、予めオペレーションシステム5によって、経路設定を行なわせておく。また、オペレーションシステム5は、OLT20Aの制御部21AとOLT20Bの制御部21Bに、論理チャネルの設定や仮想ポートの設定を指示しておく。これにより、OLT20Aの制御部21AやONU10Aの制御部11Aでは、物理回線40Aに対する論理チャネルの設定や仮想ポートの設定を行なう。また、OLT20Bの制御部21BやONU10Bの制御部11Bでは、物理回線40Bに対する論理チャネルの設定や仮想ポートの設定を行なう。
また、ONU10Aでは、制御部11Aが物理回線40Aに対する論理チャネルの設定や仮想ポートの設定を行なうとともに、ルーチング部12Aがルーチングテーブルをルーチングテーブル記憶部13Aに登録しておく。また、ONU10Bでは、制御部11Bが物理回線40Bに対する論理チャネルの設定や仮想ポートの設定を行なうとともに、ルーチング部12Bがルーチングテーブルをルーチングテーブル記憶部13Bに登録しておく。
端末2Aからのパケットは、ONU10Aのルーチング部12Aに送られる。ルーチング部12Aは、このパケットを、ルーチングテーブル記憶部13A内のルーチングテーブルに基づいて適切な宛先の論理チャネル(拠点1Bに対応する仮想ポート)にルーチングする。このパケットは、物理回線40Aを介してOLT20Aに送られる。OLT20Aでは、経路設定情報に基づいて、拠点1AからのパケットをL2網30に送出する。L2網30では、経路設定情報に基づいて、OLT20Aからのパケットを宛先の拠点1B側に送信する。このパケットは、OLT20B、物理回線40B、ONU10Bのルーチング部12Bを介して端末2Bに送られる。
なお、本実施の形態では、広域ネットワークシステムにPONシステムを用いた場合について説明したが、局側装置と1〜複数の受信者側装置を備えた他の通信システムを用いて広域ネットワークシステムを構成してもよい。
また、本実施の形態では、広域ネットワークシステムが4つの拠点を有している場合について説明したが、拠点は2つ又は3つであってもよいし、5つ以上であってもよい。さらに、必要に応じて拠点を増減させてもよい。
なお、本実施の形態では、オペレーションシステム5からの指示に基づいて、L2網30やOLT20A〜20Dが経路設定を行なうこととしたが、L2網30やOLT20A〜20Dがユーザの拠点情報に基づいて、自ら経路設定を行なってもよい。
また、各OLTの制御部が、オペレーションシステム5からの指示に基づいて、他の拠点に応じた複数の論理チャネルを物理回線に設定することとしたが、各OLTの制御部は、ユーザの拠点情報に基づいて、自ら論理チャネルを設定してもよい。
このように、実施の形態によれば、ONUが自拠点内の端末から受けたパケットを、パケットの宛先に応じた適切な経路として宛先に対応する論理チャネルに送出するとともに、他の拠点内の端末から送られるパケットを拠点に応じた適切な論理チャネルで受信するので、各拠点内の端末は、遠隔にある他の拠点の端末と同一のLAN内で通信を行なうようデータ通信を行なうことが可能となる。
また、通信事業者の管理するオペレーションシステムのデータベース(ユーザの拠点情報)を変更するだけでデータ通信を行なう際の拠点を追加、削除することができる。したがって、ユーザは、加入者側加入者線終端装置(ONU)の設定変更、台数変更、回線数の変更を行なう必要がなく、容易に拠点の増減に対応することが可能となる。したがって、拠点の追加や削除を簡易な構成で容易に行なうことができる広域ネットワークシステムを得ることが可能となる。
以上のように、本発明にかかる通信システムおよび通信方法は、広域ネットワーク内での拠点の追加に適している。
実施の形態に係る広域ネットワークシステムの構成を示す図である。 拠点とL2網の接続構成を示す図である。 広域ネットワークシステムの動作手順を示すフローチャートである。 広域ネットワークシステム内でのデータ転送の一例を説明するための図である。 従来の広域ネットワークシステムの構成の一例を示す図である。
符号の説明
1A〜1D 拠点
2A〜2D 端末
5 オペレーションシステム
10A〜10D ONU
11A,11B 制御部
12A,12B ルーチング部
13A,13B ルーチングテーブル記憶部
14A 仮想ポート
20A〜20D OLT
21A,21B,31 制御部
30 L2網
40A〜40D 物理回線

Claims (5)

  1. 局側装置と加入者側装置とを物理回線で接続した通信ネットワークを前記局側装置でレイヤ2ネットワークを介して複数接続し、前記通信ネットワーク間でデータ通信を行なう通信システムにおいて、
    前記局側装置は、
    他の通信ネットワークへの経路設定を行なうとともに、自装置が接続する物理回線の物理インタフェースに他の通信ネットワークへの各通信経路に対応する論理チャネルを前記通信経路毎に設定する局側チャネル設定部を備え、
    前記加入者側装置は、
    自装置が接続する前記物理回線の物理インタフェースに、他の通信ネットワークへの各通信経路に対応する論理チャネルを前記通信経路毎に設定する加入者側チャネル設定部と、
    前記自装置に接続するユーザ端末からのデータを前記加入者側チャネル設定部が設定した論理チャネルを用いてルーチングし前記他の通信ネットワーク側へ送出するルーチング部と、を備えることを特徴とする通信システム。
  2. 前記ユーザ端末に関する情報に基づいて、前記加入者側装置に前記通信ネットワーク間の経路設定を行なわせるオペレーション装置をさらに備え、
    前記局側チャネル設定部は、前記オペレーション装置からの指示に基づいて、前記論理チャネルを設定することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  3. 前記局側チャネル設定部は、前記オペレーション装置からの指示に基づいて、前記物理回線を介して自装置と接続する加入者側装置に、前記論理チャネルを設定させる指示を送信し、
    前記加入者側チャネル設定部は、前記局側チャネル設定部からの指示に基づいて、前記論理チャネルを設定することを特徴とする請求項2に記載の通信システム。
  4. 前記レイヤ2ネットワークは、前記レイヤ2ネットワーク内での通信を制御する制御部を備え、
    前記オペレーション装置は、前記制御部に前記通信ネットワーク間の経路設定を行なわせることを特徴とする請求項2または3に記載の通信システム。
  5. 局側装置と加入者側装置とを物理回線で接続した通信ネットワークを前記局側装置でレイヤ2ネットワークを介して複数接続した通信システムで、前記通信ネットワーク間のデータ通信を行なう通信方法において、
    前記局側装置が、他の通信ネットワークへの経路設定を行なう経路設定ステップと、
    前記局側装置が、前記局側装置の接続する物理回線の物理インタフェースに他の通信ネットワークへの各通信経路に対応する論理チャネルを前記通信経路毎に設定する局側チャネル設定ステップと、
    前記加入者側装置が、加入者側装置の接続する前記物理回線の物理インタフェースに、他の通信ネットワークへの各通信経路に対応する論理チャネルを前記通信経路毎に設定する加入者側チャネル設定ステップと、
    前記加入者側装置が、前記加入者側装置に接続するユーザ端末からのデータを、前記加入者側チャネル設定ステップで設定した論理チャネルを用いてルーチングし前記他の通信ネットワーク側へ送出するルーチングステップと、
    を含むことを特徴とする通信方法。
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