JP2013239805A - 光伝送システムにおける局側装置およびフレーム転送方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フレーム転送処理部20が、下り伝送系統ごとに、バッファ27A,27B、バッファ読み出し制御部28A,28B、および下りフレームのLLIDがブロードキャストLLIDの場合に当該LLIDを所定LLIDに書き換えるLLID変換部29A,29Bとを有し、電源制御部30が、設定信号に応じて、使用状態となる下り伝送系統に対応するバッファ27A,27B、バッファ読み出し制御部28A,28B、およびLLID変換部29A,29Bのすべてに電源を供給し、未使用状態となる下り伝送系統に対応するバッファ27A,27B、バッファ読み出し制御部28A,28B、およびLLID変換部29A,29Bへの一部またはすべてへの電源供給を遮断する。
【選択図】 図1
Description
第2の送受信回路57は、事業者ネットワークとのインターフェースになる回路である。
フレーム転送処理部60は、フレーム分離部52と第2の送受信回路57の双方から受信したフレームについて、それぞれ宛先MACアドレスに基づき、フレームの転送処理を行う処理部である。
レイテンシ吸収部61Dは、受信した下りフレームに遅延を付加して、MACアドレス検索部61CでのLLID決定処理によるレイテンシを吸収する。
第2の出力合成部62Eは、第2のレイテンシ吸収部62Dから出力された下りフレームに、下り送信速度検索部62Cでの検索により読み出された下り送信速度情報を付与する。
また、上述したフレーム転送処理部60Aを設けたOLTでは、下り送信速度情報に合わせて下りフレームの出力ポートを複数設ける構成とすることが考えられる。しかし、下りの出力ポートを複数設けたOLTでは、下りフレームの宛先MACアドレスがブロードキャストMACアドレスだった場合、入力フレームのコピーを行って複数の出力ポートから出力することが必要であり、そのためのフレーム転送処理用のハードウエア(回路)の搭載も必要となる。
[第1の実施の形態]
まず、図1および図2を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるPONシステムPXについて説明する。図1は、第1の実施の形態にかかるPONシステムの構成を示すブロック図である。図2は、PON区間で伝送されるフレームの構成例を示す図である。
このPONシステムPXにおいて、ONU2Aの上り速度および下り速度は1Gbpsとされ、ONU2Bの上り速度および下り速度は10Gbpsとされ、ONU2Cの上り速度は1Gbps、ONU2Cの下り速度は10Gbpsとされている。
また、OLT10には、SNI(Service Node Interface)側に設けられたSNIポート(図示せず)に、SNIを介して上位装置5が接続されている。また、上位装置5には、事業者側のネットワーク(サービス網)NWが接続されている。
LLID(Logical Link ID)は、各ONU2A,2B,2Cと1対1に対応する識別子(IEEE規格で定義された識別子)である。ONU登録(ONUがOLTの配下となる)時にOLT10で決定され、OLT10は自分の配下のONU2A,2B,2CでLLIDの重複が起こらないように管理している。
TPID(Tag Protocol ID)は、VLANタグが続くことを示すEther Type値である。通常は0x8100である。
TCI(Tag Control Information)は、VLANタグ情報である。このTCIは、PCP、CFI、VIDを含んでいる。
CFI(Canonical Format Indicator)は、MACヘッダ内のMACアドレスが標準フォーマットに従っているかどうかを示す値である。
VIDまたはVLANID(VLAN Identifier)は、フレームが属するVLANを指定する値である。
Typeは、上位プロトコルの種別を示すEther Type値である。この領域をLength値として使用する場合もあるので、合わせてType/Length等と表記する場合もある。
次に、図3を参照して、本実施の形態にかかるOLT10の構成について説明する。図3は、第1の実施の形態にかかるOLTの構成例である。
このOLT10には、主な機能部として、受信回路11、フレーム分離部12、制御フレーム処理部13、帯域割当処理部14、フレーム多重部15A,15B、送信回路16A,16B、送受信回路17、フレーム転送処理部20、および電源制御部30が設けられている。
フレーム分離部12は、受信回路11より入力されたフレームのうち、OLT10宛てのフレーム(PONの制御に用いられる制御フレーム)を、制御フレーム処理部13へ送信するとともに、その他のフレームをフレーム転送処理部20へ送信する処理部である。
フレーム多重部(1系)15Bは、フレーム転送処理部20からのONU(1系)2A,2B,2C宛の下りフレームと制御フレーム処理部13からの制御フレームとを時分割的に多重し、送信回路(1系)16Bに対して送信する処理部である。
送信回路(0系)16Aおよび送信回路(1系)16Bは、PONと接続するPONポート(図示せず)の出力ポートを介して、それぞれ、ONU2A,2B,2Cへの下りフレームを送信するための回路である。
フレーム転送処理部20は、フレーム分離部12から受信した上りフレームを送受信回路17へ転送処理し、送受信回路17から受信した下りフレームを、当該フレームの宛先MACアドレス等に基づいて、フレーム多重部15A,15B(0系または1系)のいずれかへ転送処理を行う処理部である。
なお、本実施の形態において、一部の回路に対して電源を常時供給(遮断しない)ようにしてもよい。また、複数の回路をまとめた回路群を単位として電源供給を制御するようにしてもよい。
例えば、電源を遮断してもさほど電力が下がらない小さな回路は遮断しないとしてもよい。
次に、図4−図7を参照して、本実施の形態にかかるOLT10のフレーム転送処理について、フレーム転送処理部20が有する機能を交えながら説明する。図4は、第1の実施の形態にかかるフレーム転送処理部の構成例を示すブロック図である。図5は、MACアドレス検索テーブルの構成例である。図6は、下りフレームの宛先LLIDと出力先の決定手順を示すフローチャートである。図7は、下り転送指示部から出力されるフレームの構成例である。
まず、下り出力先判定部22は、受信した下りフレームの宛先MACアドレスをチェックし(ステップ100)、宛先MACアドレスがブロードキャストMACアドレスでなければ(ステップ100:NO)、MACアドレス検索テーブル21に登録されているか否かをチェックする(ステップ101)。
また、これらブロードキャストフレームに対するフレーム転送処理については、マルチキャストフレームにも、同様にして適用することも可能である。
・フレーム転送処理部20内のバッファ読み出し制御部(0系)28A
・フレーム転送処理部20内のLLID変換部(0系)29A
・フレーム多重部(0系)15A
・送信回路(0系)16A
なお、フレーム転送処理部20内のバッファ(0系)とバッファ(1系)が異なるメモリで構成されている場合等、フレーム転送処理部20内のバッファ(0系)への電源供給を遮断できる場合も有る。
・フレーム転送処理部20内のバッファ読み出し制御部(1系)28B
・フレーム転送処理部20内のLLID変換部(1系)29B
・フレーム多重部(1系)15B
・送信回路(1系)16B
なお、フレーム転送処理部20内のバッファ(0系)とバッファ(1系)が異なるメモリで構成されている場合等、フレーム転送処理部20内のバッファ(1系)への電源供給を遮断できる場合も有る。
手順1:電源供給を遮断している系(0系もしくは1系)のバッファへの書き込みが禁止状態であり、かつ、そのバッファに蓄積されているフレームデータがないことを確認
手順2:フレーム転送処理部内のバッファへの電源供給が遮断されていた場合は、そのバッファへの電源供給を開始
手順3:電源供給を開始したバッファが正常に起動したことを確認(電源供給が遮断されていなかった場合は該当のバッファに異常がないことを確認)
手順4:フレーム転送処理部内のバッファ読み出し制御部(0系もしくは1系)への電源供給を開始
手順5:電源供給を開始したバッファ読み出し制御部が正常に起動したことを確認
手順6:フレーム転送処理部内のLLID変換部(0系もしくは1系)への電源供給を開始
手順7:電源供給を開始したLLID変換部が正常に起動したことを確認
手順8:フレーム多重部(0系もしくは1系)への電源供給を開始
手順9:電源供給を開始したフレーム多重部が正常に起動したことを確認
手順10:送信回路(0系もしくは1系)への電源供給を開始
手順11:電源供給を開始した送信回路が正常に起動したことを確認
手順12:電源供給を開始した系(0系もしくは1系)のバッファへの書き込みを許可
このように、本実施の形態は、MACアドレス検索テーブル21が、ONU2A,2B,2Cと接続されたユーザ装置1A,1B,1Cに個別のMACアドレスごとに、当該ONU2A,2B,2CのLLID(Logical Link ID)および転送指示情報を記憶し、フレーム転送処理部20が、送受信回路17で受信した下りフレームの宛先MACアドレスと対応するLLIDおよび転送指示情報をMACアドレス検索テーブル21から取得して、当該LLIDを当該下りフレームに付与した後、送信回路16A,16Bのうち当該転送指示情報と対応する下り伝送系統の送信回路へ転送するようにしたものである。
次に、図8−図10を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるOLT10について説明する。図8は、本発明の第2の実施の形態にかかるOLTの構成を示すブロック図である。図9は、第2の実施の形態にかかるフレーム転送処理部の構成例を示すブロック図である。図10は、上り入力部から出力されるフレームのフォーマット例を示す図である。
第1の実施の形態(図3)と比較して、本実施の形態にかかるOLT10には、図8に示すように、上り入力部18が追加されている。また、フレーム転送処理部20には、図9に示すように、MACアドレス登録部21Aが追加されている。
次に、図11を参照して、本実施の形態にかかるOLT10のフレーム転送処理について、フレーム転送処理部20が有する機能を交えながら説明する。図11は、MACアドレス検索テーブルへの登録情報の自動設定手順を示すフローチャートである。
本実施の形態では、図9に示すように、フレーム転送処理部20BにMACアドレス登録部21Aが追加されており、このMACアドレス登録部21Aによって、MACアドレス検索テーブル21への登録情報の設定が上りフレーム受信時に自動的に行われる。
ここで、送信元MACアドレスがMACアドレス検索テーブル21に登録されていなければ(ステップ200:YES)、MACアドレス登録部21Aは、MACアドレス検索テーブル21に空きがあるか否かをチェックし(ステップ201)、空きがなければ(ステップ201:NO)、そのまま処理を終了する。
ここで、下り出力速度情報が「0」であった場合(ステップ202:YES)、MACアドレス登録部21Aは、送信元MACアドレスの転送指示情報を「10」(0系)とし(ステップ203)、下り出力速度情報が「1」であった場合(ステップ202:NO)、MACアドレス登録部21Aは、送信元MACアドレスの転送指示情報を「01」(1系)とする(ステップ204)。
ここで、下り出力速度情報が「0」であった場合(ステップ210:YES)、MACアドレス登録部21Aは、送信元MACアドレスの転送指示情報を「10」(0系)とし(ステップ211)、下り出力速度情報が「1」であった場合(ステップ210:NO)、MACアドレス登録部21Aは、送信元MACアドレスの転送指示情報を「01」(1系)とする(ステップ212)。
このように、本実施の形態は、MACアドレス登録部21Aが、上りフレームの宛先MACアドレス、LLID、および下り出力速度情報に基づいて、MACアドレス検索テーブル21に、MACアドレス及びLLIDと転送指示情報を含む登録情報を登録するようにしたものである。これにより、非対称ONU(上り速度が1Gで下り速度が10G)の場合を含めて、MACアドレス検索テーブル21を自動的に登録・更新することが可能となる。
次に、図12を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかるOLT10について説明する。図12は、第3の実施の形態にかかるフレーム転送処理部の構成例を示すブロック図である。このフレーム転送処理部20は、図4に示したフレーム転送処理部20に優先制御機能を追加した構成である。
具体的には、バッファHとバッファLのいずれか一方を使用しない場合に、バッファHとバッファLのいずれか一方への電源供給を個別に遮断すればよい。なお、バッファHとバッファLの一方への電源供給を遮断する場合は、バッファ読み出し制御部28A,28Bにおいて、電源供給を遮断されたバッファHもしくはバッファLからの読み出しを行わないようにする。
手順1:電源供給を遮断しているバッファ(バッファHもしくはバッファL)への書き込みが禁止状態であり、かつ、そのバッファに蓄積されているフレームデータがないことを確認。
手順2:電源供給が遮断されていたバッファへの電源供給を開始
手順3:電源供給を開始したバッファが正常に起動したことを確認
手順4:電源供給を開始したバッファが接続されているバッファ読み出し制御部で、電源供給を開始したバッファからの読み出しを許可(読み出しが可能な状態に設定)
手順5:電源供給を開始したバッファへの書き込みを許可
このように、本実施の形態は、フレーム転送処理部20が、下り伝送系統ごとに設けられたバッファとして、下りフレームに割り当てられる優先度ごとに複数のバッファ27AH,27AL,27BH,27BLを有し、電源制御部30が、設定信号SETに応じてバッファ27AH,27AL,27BH,27BLへの電源供給を制御する際、下り伝送系統のうち、使用状態となる下り伝送系統に対応する各優先度のバッファ27AH,27AL,27BH,27BLへ電源を供給し、未使用状態となる下り伝送系統に対応する各優先度のバッファ27AH,27AL,27BH,27BLへの電源供給を遮断するようにしたものである。
これにより、下りフレームを優先制御するOLTにおいても、不要な回路への電源供給を効果的に遮断することができ、OLT全体の消費電力を削減(省電力化)することが可能となる。
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施の形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
Claims (6)
- 光伝送路を介して複数の加入者側装置を接続するとともに、SNI(Service Node Interface)を介して上位装置を接続し、これら加入者側装置と上位装置との間でやり取りするフレームを相互に転送処理する光伝送システムにおける局側装置であって、
前記光伝送路を介して前記加入者側装置からの上りフレームを受信する受信回路と、
予め設定された下り伝送速度で前記加入者側装置への下りフレームを送信する伝送系統ごとに設けられて、当該伝送系統で送信する前記下りフレームを、前記光伝送路を介して当該下り伝送速度で送信する複数の送信回路と、
前記SNIを介して当該上位装置へ前記上りフレームを送信するとともに、当該SNIを介して当該上位装置からの前記下りフレームを受信する送受信回路と、
前記送受信回路で受信した前記下りフレームの宛先MACアドレスをキーとして、そのMACアドレスに対応する前記加入者側装置の識別子情報と前記加入者側装置への下りフレームの出力先の系統を示す転送指示情報とをMACアドレス検索テーブルから取得して、当該識別子情報を当該下りフレームに付与した後、前記送信回路のうち当該転送指示情報と対応する下り伝送系統の送信回路へ転送するフレーム転送処理部と、
外部からの設定信号に応じて、前記下り伝送系統のうち、使用状態となる下り伝送系統に対応する各回路へ電源を供給し、未使用状態となる下り伝送系統に対応する各回路への電源供給を遮断する電源制御部とを備え、
前記フレーム転送処理部は、
前記MACアドレス検索テーブルと、
前記上位装置からの下りフレームの宛先MACアドレスをキーとして、そのMACアドレスに対応する識別子情報と転送指示情報とを前記MACアドレス検索テーブルから読み出すMACアドレス検索部と、
前記MACアドレス検索部によって読み出された識別子情報と転送指示情報とを前記上位装置からの下りフレームに書き込む情報書込部と、
前記下り伝送系統ごとに設けられて、当該下り伝送系統に対応する前記送信回路への下りフレームを一時的に保持する複数のバッファと、
前記情報書込部によって前記下りフレームに書き込まれた前記転送指示情報に従ってその転送指示情報が示す系統の前記バッファへ当該下りフレームを書き込むバッファ書き込み制御部と、
前記下り伝送系統ごとに設けられて、当該下り伝送系統に対応する前記バッファから前記下りフレームを読み出す複数のバッファ読み出し制御部と、
前記下り伝送系統ごとに設けられて、当該下り伝送系統に対応する前記バッファ読み出し制御部により読み出された前記下りフレームに付与されている前記識別子情報を確認し、当該識別子情報の書き換えが必要な場合に、当該識別子情報を所定の識別子情報に書き換える複数の識別子情報変換部とを有し、
前記電源制御部は、前記設定信号に応じて、前記下り伝送系統のうち、使用状態となる下り伝送系統に対応する前記バッファ、前記バッファ読み出し制御部、および前記識別子情報変換部のすべてに電源を供給し、未使用状態となる下り伝送系統に対応する前記バッファ、前記バッファ読み出し制御部、および前記識別子情報変換部のうちの一部またはすべてへの電源供給を遮断する
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項1に記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記加入者側装置からの上りフレームに、当該フレームに書き込まれている前記識別子情報に予め対応付けられた下り出力速度情報を書き込む上り入力部をさらに備え、
前記フレーム転送処理部は、
前記受信回路で受信した上りフレームの送信元MACアドレスが前記MACアドレス検索テーブルに登録されているか否かを確認し、登録されていない場合、その上りフレームに書き込まれている下り出力速度情報を前記転送指示情報とし、この転送指示情報をそのフレームの送信元MACアドレスと識別子情報とに対応付けて、前記MACアドレス検索テーブルに登録するMACアドレス登録部を有することを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項1または請求項2に記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記フレーム転送処理部は、
前記下り伝送系統ごとに設けられた前記バッファは、前記下りフレームに割り当てられる優先度ごとに複数のバッファを有し、
前記電源制御部は、前記設定信号に応じて前記バッファへの電源供給を制御する際、前記下り伝送系統のうち、使用状態となる下り伝送系統に対応するすべての優先度の前記バッファへ電源を供給し、未使用状態となる下り伝送系統に対応するすべての優先度の前記バッファへの電源供給を遮断する
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項3に記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記設定信号は、使用する下り伝送系統を示す伝送系統選択情報と、使用する優先度を示す優先度選択情報とを含み、
前記電源制御部は、前記設定信号内の前記伝送系統選択情報と優先度選択情報に基づいて、使用状態となる下り伝送系統のうち、使用状態となる優先度のバッファへ電源を供給するとともに、未使用状態となる優先度のバッファへ電源供給を遮断し、未使用状態となる下り伝送系統に対応するすべての優先度の前記バッファへの電源供給を遮断する
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項1に記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記バッファ書き込み制御部は、
前記情報書込部によって前記下りフレームに書き込まれた前記転送指示情報が複数の下り伝送系統の送信回路への転送を示していた場合、複数の系統のバッファへ当該下りフレームを書き込む
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 光伝送路を介して複数の加入者側装置を接続するとともに、SNI(Service Node Interface)を介して上位装置を接続し、これら加入者側装置と上位装置との間でやり取りするフレームを相互に転送処理する光伝送システムにおける局側装置で用いられるフレーム転送方法であって、
受信回路が、前記光伝送路を介して前記加入者側装置からの上りフレームを受信する受信ステップと、
複数の送信回路が、予め設定された下り伝送速度で前記加入者側装置への下りフレームを送信する伝送系統ごとに設けられて、当該伝送系統で送信する前記下りフレームを、前記光伝送路を介して当該下り伝送速度で送信する送信ステップと、
送受信回路が、前記SNIを介して当該上位装置へ前記上りフレームを送信するとともに、当該SNIを介して当該上位装置からの前記下りフレームを受信する送受信ステップと、
フレーム転送処理部が、前記送受信回路で受信した前記下りフレームの宛先MACアドレスをキーとして、そのMACアドレスに対応する前記加入者側装置の識別子情報と前記加入者側装置への下りフレームの出力先の系統を示す転送指示情報とをMACアドレス検索テーブルから取得して、当該識別子情報を当該下りフレームに付与した後、前記送信回路のうち当該転送指示情報と対応する下り伝送系統の送信回路へ転送するフレーム転送処理ステップと、
電源制御部が、外部からの設定信号に応じて、前記下り伝送系統のうち、使用状態となる下り伝送系統に対応する各回路へ電源を供給し、未使用状態となる下り伝送系統に対応する各回路への電源供給を遮断する電源制御ステップとを備え、
前記フレーム転送処理部は、
前記MACアドレス検索テーブルと、
前記上位装置からの下りフレームの宛先MACアドレスをキーとして、そのMACアドレスに対応する識別子情報と転送指示情報とを前記MACアドレス検索テーブルから読み出すMACアドレス検索部と、
前記MACアドレス検索部によって読み出された識別子情報と転送指示情報とを前記上位装置からの下りフレームに書き込む情報書込部と、
前記下り伝送系統ごとに設けられて、当該下り伝送系統に対応する前記送信回路への下りフレームを一時的に保持する複数のバッファと、
前記情報書込部によって前記下りフレームに書き込まれた前記転送指示情報に従ってその転送指示情報が示す系統の前記バッファへ当該下りフレームを書き込むバッファ書き込み制御部と、
前記下り伝送系統ごとに設けられて、当該下り伝送系統に対応する前記バッファから前記下りフレームを読み出す複数のバッファ読み出し制御部と、
前記下り伝送系統ごとに設けられて、当該下り伝送系統に対応する前記バッファ読み出し制御部により読み出された前記下りフレームに付与されている前記識別子情報を確認し、当該識別子情報の書き換えが必要な場合に、当該識別子情報を所定の識別子情報に書き換える複数の識別子情報変換部とを有し、
前記電源制御ステップは、前記設定信号に応じて、前記下り伝送系統のうち、使用状態となる下り伝送系統に対応する前記バッファ、前記バッファ読み出し制御部、および前記識別子情報変換部のすべてに電源を供給し、未使用状態となる下り伝送系統に対応する前記バッファ、前記バッファ読み出し制御部、および前記識別子情報変換部のうちの一部またはすべてへの電源供給を遮断する
ことを特徴とするフレーム転送方法。
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