JP2018519757A - 光分配ネットワーク保護 - Google Patents

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Abstract

双方向光通信ネットワークにおける光通信のための方法が提案されている。このネットワークは、光分配ネットワークを介して複数の光ネットワークユニットと通信を行う、複数の光回線終端装置を備える。光分配ネットワークは、ネットワークコントローラによって制御される複数の光フィルタを備える。第1の光回線終端装置は、少なくとも1つの光ネットワークユニットとの光通信を求める要求をネットワークコントローラに送信する。この要求は、光分配ネットワークを介して送信され、第1の光回線終端装置および少なくとも1つの光ネットワークユニットの動作波長を示す。ネットワークコントローラは、前記光フィルタのうちの少なくとも2つを、前記動作波長またはさらなる動作波長を通過させるように構成する。最後に、前記動作波長または前記さらなる動作波長における、第1の光回線終端装置と少なくとも1つの光ネットワークユニット間の光通信が前記光フィルタを通して確立される。

Description

本出願は一般に、光伝送システムに関し、より詳細には光分配ネットワークを保護するためのシステム、装置、および方法を対象とする。
受動光ネットワーク(PON)は、ファイバケーブルを使用して中央局をローカルな構内に接続するためのネットワークアーキテクチャである。PONは、受動光コンポーネントを使用して、光供給ファイバが多くの構内をサービスできるようにする。PONは、光回線終端装置(OLT)設備が配置される1つまたは複数の中央局(CO)ノード、光ネットワーク終端装置(ONT)または光ネットワークユニット(ONU)と呼ばれる顧客構内の1つまたは複数の終端ノード、および、中央局ノードを終端ノードに接続する光ファイバ、パワースプリッタ(PS)、フィルタなどさらなるインフラストラクチャから構成される。このインフラストラクチャは光分配ネットワーク(ODN)と呼ばれる。言い換えれば、ODNは、OLTからONUへの光伝送媒体を提供する。逆もまた同様である。
受動光ネットワークは、波長分割多重(WDM)スキームにおける多数の波長を介して動作することができる。こうしたネットワークの一例は、TWDM−PONスキームにおける4つの波長を介して動作する、標準ギガビット受動光ネットワーク(NGPON2)である。TWDM−PONは、各波長が、時分割多重および多重アクセスメカニズムを使用することにより、多数の光ネットワーク間で共有される多数の波長のPONソリューションである。
光分配ネットワークのファイバインフラストラクチャの所有者がアクティブなネットワーク設備(光回線終端装置など)の運営者と異なる場合が、今日の受動光ネットワークの利用においてますます多く発生する。図1は、中央局において、ネットワークプロバイダが、1つのファイバに対して多重化された4つの異なる波長λ−λで動作する4つの異なるOLTからなるアクティブなネットワーク設備を運営する、PONを実装するアーキテクチャの図を示す。光分配ネットワークは、ファイバインフラストラクチャのドメインを構成し、ネットワークプロバイダとは異なることがあるインフラストラクチャプロバイダによって管理される。
こうした設定の場合、たとえば調整の必要から、物理的なレベルでアクセスネットワークをアンバンドリングして配備することができる。この場合に通常考えられる物理的なアンバンドリングのタイプは、「サービスプロバイダごとの波長」である。これにより、同一の光ファイバ上ではあるが異なる波長で運営するネットワークプロバイダを、最良のレベルで分離することが可能となる。4つのネットワークプロバイダ(NP)との間の「サービスプロバイダごとの波長」スキームを有する物理的なアンバンドリングのこうしたシナリオが、図2に示されている。この図は、関連した波長を有するすべてのNPが、同一の中央局(CO)の位置に配置されるわけではない場合を示す。各NPは、OLT1、OLT2、OLT3およびOLT4として図2に示される自身のOLTを有する。各OLTは異なる波長で動作する、すなわち、各OLTは異なる波長の信号を送受信する。
アンバンドリングされた光インフラストラクチャの場合、波長プレーンのそれぞれは、別々に動作し、必ずしも同一のCO位置に配置する必要はない。各OLTおよびONUは、それらの間のトラフィックが、同一の光インフラストラクチャ上に伝送された他の運営者からのトラフィックと衝突しないように、ネットワーク運営者に指定されたアップストリーム(US)波長、およびダウンストリーム(DS)波長で動作しなければならない。アップリンクまたはアップストリームという用語に関して、発明者らはONUからOLTへ移動する信号のことを言う。ダウンリンクまたはダウンストリームという用語に関して、発明者らはOLTからONUへ移動する信号のことを言う。さらに、ONUまたはOLTが、自身のネットワークプロバイダ以外のネットワークプロバイダから生じた信号を受信できるようになると、セキュリティ問題が発生する可能性がある。
発明者らは受動光ネットワーク(PON)システムについて言及してきたので、これまでOLTおよびONTについて参照してきた。アンバンドリングシナリオはまた、PONと他の光システム、たとえばコモンパブリックラジオインタフェース(CPRI)光システムとの共存の場合に適用することができる。
すべてのOLTが同一のCO位置にあるわけではない場合、たとえばOLT4から生じたDSトラフィックが、誤った波長で送信すると、同一の分配ネットワーク上の任意の他のNPのDSトラフィックと衝突するリスクがある。
さらに、物理的なアンバンドリングは、顧客がNPおよび関連するサービスをより頻繁に変更し、さらには多数のNPから並行してトラフィックを受信する可能性があるので、システム(およびODN)の動態性を増大させることができる。こうした場合、ONUは、それぞれのNPの割り当てられた波長を変更する必要、または、多数の波長の光信号を受信することができる必要があろう。このことは、任意のONUの任意の必要とされるOLTへの接続(逆もまた同様である)を可能とする方法で、ODNの性能を高める必要があろう。
WDM PONシステムにおいて、今日、すべてのNPは、同一のCO位置からODNへ供給されるということが想定されている。図2に示したように、物理的にアンバンドリングされたソリューションにおいて、OLT4を有するネットワークプロバイダは、OLT1、OLT2およびOLT3の位置とは異なる位置からのODN(いくつかのネットワークプロバイダが物理的なアンバンドリングを通してODNを共有するとき)を使用することを望む場合もあろう。この場合は、どの既存のソリューションによってもいまだ取り扱われていない。
本発明の目的は、上記の不都合を除去し、光分配ネットワークの有利な保護を可能とする方法、光デバイス、および光通信システムを提供することである。
双方向光通信ネットワークにおける光通信のための方法が提案されている。このネットワークは、光分配ネットワークを介して複数の光ネットワークユニットと通信を行う、複数の光回線終端装置を備える。光分配ネットワークは、ネットワークコントローラによって制御される複数の光フィルタを備える。第1の光回線終端装置は、少なくとも1つの光ネットワークユニットとの光通信を求める要求をネットワークコントローラに送信する。この要求は、光分配ネットワークを介して送信され、第1の光回線終端装置および少なくとも1つの光ネットワークユニットの動作波長を示す。ネットワークコントローラは、前記光フィルタのうちの少なくとも2つを、前記動作波長またはさらなる動作波長を通過させるように構成する。最後に、前記動作波長または前記さらなる動作波長における、第1の光回線終端装置と少なくとも1つの光ネットワークユニット間の光通信が、前記光フィルタを通して確立される。
光通信システムにおける光通信を制御するための、ネットワークコントローラも提案されている。ネットワークコントローラは、光回線終端装置から、少なくとも1つの光ネットワークユニットとの光通信を求める要求を受信するように構成されたインタフェースを備えている。この光通信は光分配ネットワークを介する。この要求は、第1の光回線終端装置および少なくとも1つの光ネットワークユニットの動作波長を示す。ネットワークコントローラは、インタフェースによって受信された前記要求を処理し、複数の光フィルタを動作波長またはさらなる動作波長の光信号を通過させるように構成するように構成された、プロセッサをさらに備える。
最後に、光通信システムが提案されている。このシステムは複数の光回線終端装置を備えている。これらの終端装置は、光信号を送受信するように構成されている。このシステムは、光信号を送受信するように構成された複数の光ネットワークユニットをさらに備えている。光通信システムは、光分配ネットワークを介して前記光回線終端装置から前記光ネットワークユニットとの通信を求める要求を受信するように構成された、ネットワークコントローラをさらに備える。これらの要求は、前記光回線終端装置および少なくとも1つの光ネットワークユニットの動作波長を示す。最後に光通信システムは、動作波長またはさらなる動作波長の光信号を通過させるように前記ネットワークコントローラによって構成することができる、複数の光フィルタを備えている。
次に添付の図面と連携して以下の説明を行う。
従来技術の受動光ネットワークの図である。 従来技術のアンバンドリングされた受動光ネットワークの図である。 本発明による光通信システムの図である。 提案された方法の流れ図である。 本発明によるネットワークコントローラの図である。
光分配ネットワークを保護するための方法、光デバイスおよびシステムの実施形態が、本明細書に記載されている。
図3は、提案された発明による光通信システムのアーキテクチャの図を示す。分界点(DP)が、ODN318のエントリポイントに配置される。分界点は、ODNコントローラ302によって遠隔で構成し、制御することができる。ODNコントローラ302はまた、ネットワークコントローラとも呼ぶことができる。各DPは、USおよびDSのための双方向フィルタを含む。図3において、全部で3つのOLT(OLT1、OLT2、OLT3)に対して、簡略化のために、1つのDP300のみを示している。このことは、DP300中には実際は3つのDPが含まれており、1つで各波長ペア(US/DS)に対していることを意味する。したがって各DPは、ネットワークプロバイダごとのダウンストリームおよびアップストリーム用の1組のフィルタであると言うことができる。
各DPは、ODNとの間のダウンストリームおよびアップストリームにおいて、OLTおよびONUに割り当てられた各波長のみを送信できるように動作される。ネットワークプロバイダ、動作波長および特定のONUと、特定のネットワークプロバイダとの関係は、各ネットワークプロバイダのOSSのレベルで行われる。図3において、こうしたOSSは、OSS1、OSS2、OSS3およびOSS4として示されている。
分界点は上述のように、ODNコントローラ302によって遠隔で構成することができる。ODNコントローラは、通常、ODNを運営するインフラストラクチャプロバイダに属し、したがってまた、そのプロバイダによって操作することができる。それにもかかわらず、ODNコントローラは、インフラストラクチャプロバイダとは無関係の運営者または別のサードパーティに属することもできる。ODNコントローラは、たとえばDSおよびUSにおける波長管理に関して、すべてのNPから必要とされる情報を入手するために、ODNに接続されたすべてのNPのOSSに接続している。
本発明は一般に、ODNコントローラが、DSおよびUS方向の利用可能な波長および占有された波長についての情報を保持し、その情報を、ODNを使用して顧客、すなわちONUと接続することを望むすべてのネットワークプロバイダのオペレーションサポートシステム(OSS)と交換する、という事実に基づいている。占有されたWLと言うとき、発明者らは、異なるネットワークプロバイダからのOLTと、顧客側のONUとの間で継続している通信によりすでに使用されているWLのことを言及している。
一実施形態において、ODNコントローラはDPを構成し、異なるネットワークプロバイダのOSSに、必要とされる波長に対してそれぞれのOLTを構成するように命令することができる。
別の実施形態において、NPのOSSは、選択した波長においてODNへのアクセス要求することができ、ODNコントローラはその要求を受け取り、選択された波長で光信号を通過させるようにDPを構成することができる。
NPによって要求された波長が使用できない場合、ODNコントローラが、ODNにアクセスするというOLTの要求を拒絶することが起こる可能性がある。この場合、ODNコントローラが、OLTと各ONUの間のWL配置を再整理できるかどうか、他のOLTのOSSをチェックするという選択肢がありうる。その方法においては、WLは、拒絶されたODNへのアクセス要求を満足させるように制約がなくなる可能性がある。
波長の割り当ては、外部のコントローラ(図3には図示せず)からも指示することができる。その場合、異なるOLT−ONUペアに波長を割り当てるのは、OSSでもODNコントローラでもないであろう。
DP300、306、310、312は、OLT4および関連するONUが、割り当てられたアクセスポイントを介してODNにアクセスし、割り当てられたWLのみの光信号を、ダウンストリームおよびアップストリーム方向にODNを通して送信することができるように構成される。
図4は、本発明による方法の流れ図を示す。この方法は、新しいOLTが光通信システム、たとえば図3に示すシステムに導入されたとき、ステップ400で開始する。新しいOLTは、新しいネットワークプロバイダ、またはすでに通信システムの一部であるプロバイダに属することができる。この新しいOLTは、ネットワークプロバイダの顧客に接続するために、共有ODN、たとえば図3に示すODNを使用することを望むと仮定される。そうであれば、実際の接続は、顧客側の1つまたは複数のONUとなる。新しいOLTに責任があるOSSは、ステップ402でこの新しいOLTの動作波長をチェックするであろう。このことは、OSSはどの波長(または複数の波長)で新しいOLTが光信号を送受信できるかチェックすることを意味する。ステップ404において、OLTはOSSを介して光分配ネットワークにアクセスすることを要求する。この要求はODNコントローラに送信され、OLTの動作波長を示す。要求で示された動作波長は、OLTがODNを通して1つまたは複数のONUと通信しようと意図したという意味で、ステップ402においてチェックされたものと異なっていてもよい。
ステップ406において、ODNコントローラは、OLTによってステップ404で示された波長が利用できるかどうかチェックする。示されたWLは、光分配ネットワークを通してONUと通信するために、別のOLTによって使用されているかもしれない。その場合、ステップ406のチェックボックスにおいて、答えは「否定」であり、ループはステップ404に戻り、そこでOLTは別の動作WLを示さなければならないであろう。ステップ406のチェックボックスの答えが肯定の場合、要求された動作WLは利用可能であり、ステップ408で、ODNコントローラは要求を行ったOLTにこのWLを割り当てる。このことは、ODNコントローラ、およびOLTに接続された各OSSが、このOLTは通信するためにこの特定のWLを使用するということを登録するであろうことを意味する。この登録により、将来の接続要求に対する利用可能なWLの制御が可能となる。
ステップ410において、通信を求める要求を送信したOLTを担当するOSSは、ODNコントローラに、OLTが接続を望む先であるONUの位置を知らせる。ODNコントローラは、OLTと、接続が要求されたONUとの間の接続パスに存在する分界点に関する情報をすでに入手している可能性がある。あるいは、ODNコントローラは、この情報を通信システムの外部の別のエンティティから要求することができる。
ステップ412において、ODNコントローラは、動作波長中の光信号を通過させるように、OLTとONUの間にあるDPのフィルタを構成する。ステップ406の制御が、このWLは使用できず、その結果ステップ412で別のWLが表示されたことを示した場合、フィルタは、このWLの光信号を通過させるように構成される。フィルタは、光信号がダウンストリーム方向、およびアップストリーム方向の両方向が可能なように構成する必要がある。このため、発明者らは、1つはダウンストリーム方向用、もう1つはアップストリーム方向用の少なくとも2つのフィルタが、ODNコントローラによって構成される必要があると考えている。
各DPのフィルタがいったん構成されると、ステップ414において、OLTとONUの間の通信が、分界点のフィルタを通過させるように指定された波長で確立される。
当業者は、図4のブロック図は、本発明の原理を具現化した例示の回路の概念的なビューを表したものであることを理解すべきである。同様に、流れ図は、コンピュータ可読媒体で実質的に搬送可能であり、コンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているかどうかにかかわらず、こうしたコンピュータまたはプロセッサによって実行可能な、様々なプロセスを表していることを理解されたい。
図5は、本発明によるネットワークコントローラ500を示す。このネットワークコントローラもODNコントローラと呼ぶことができ、これまで本文で述べたように、ODNコントローラの機能を実行することができる。ネットワークコントローラはインタフェース502を備え、それを通して、とりわけ、顧客のONUに接続するために、ODNを使用することを望むネットワークプロバイダのOLTからの接続要求を受信することができる。こうした要求は、インタフェース502によって、ネットワークコントローラ500のプロセッサ504に転送される。接続要求は、上述のように、接続要求を送信するOLTの動作波長を示す。プロセッサ504は、インタフェースによって受信されたこうした要求を処理する。次いで、プロセッサは、動作波長の光信号を、フィルタを通過させるようにするために、いかに分界点のフィルタを構成する必要があるか決定する。この構成は、適切な信号を、インタフェース502を介して、プロセッサから分界点に送信することによって行うことができる。
「プロセッサ」と名付けられた任意の機能ブロックを含む、図5に示した様々な要素の機能は、専用のハードウェア、および適切なソフトウェアと共同してソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用により提供することができる。プロセッサによって提供されるとき、機能は、単一の専用プロセッサ、単一の共有プロセッサ、または複数の個々のプロセッサによって提供されるが、これらの一部は共有されてもよい。さらに、「プロセッサ」または「コントローラ」という用語を明示的に使用しているが、ソフトウェアを実行できるハードウェアを排他的に指すと解釈すべきではなく、制限なく、デジタル信号プロセッサ(DSP)ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、ソフトウェアを記憶するための読み取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、および、不揮発性記憶装置を暗黙的に含むことができる。従来型の、および/または、特定用途向けの他のハードウェアも含むことができる。同様に、各図面に示される任意のスイッチはもっぱら概念的なものである。スイッチ類の機能は、プログラム論理の実行により、専用の論理により、プログラム論理と専用の論理の相互作用により、または手動にさえよって実行することができ、特定の技術は、文脈からより詳細に理解できるように、開発者によって選択可能である。
本発明により明らかにされた技術を使用して、多数のネットワーク運営者によって共有された光分配ネットワークにおける多数の波長の使用を調整し、波長の誤った割り当てからインフラストラクチャを物理的に保護しそれにより運営の混乱を防ぐことができる。
本発明によって説明されたソリューションのアプリケーションは、多くの利点を有する。OLTは、NPに割り当てられ関連付けられたWLの光信号を、ODNへ送信することができるだけである。このため、OLTは、他のダウンストリーム波長で動作するOLTの動作を混乱させることはできない。さらに、ONUは、NPに割り当てられ関連付けられたWLの光信号を、ODNから受信することができるだけである。ONUは、関連付けられたOLTから情報を受信することができるだけであり、他のネットワークプロバイダのトラフィックの盗聴の可能性を削減させ、それにより、光ネットワークのセキュリティを向上させる。OLTは、NPに割り当てられ関連付けられたWLの光信号を、ODNから受信することができるだけである。さらに、OLTは、関連付けられたONUから情報を受信することができるだけであり、したがって、他のネットワークプロバイダのトラフィックの盗聴の可能性を削減させ、それにより、セキュリティを向上させる。
一般に本発明を実装する際に、ODNは、各NPまたはONUからの認可されたWL以外のODNへのいかなるトラフィックの送信からも保護されている。これは、個々のNPのトラフィックを分離させ、クロストラフィック(たとえば、トラフィックの衝突)を防止するように、共通のODNにわたって物理的なアンバンドリングを配備するための必須の前提条件である。インフラストラクチャプロバイダおよびそのODNの保護は、この先物理的にアンバンドリングされるPONシステムが、同一の物理的インフラストラクチャ上の多数のNPにサービスするための要件である。
上記の説明および添付の図面は、本発明の原理を示したにすぎない。したがって、当業者であれば、本明細書には明示的に説明または示されていないものの、本発明の原理を具現化し、本発明の趣旨および範囲内に含まれる、様々な構成を工夫することができるであろうことを理解されたい。さらに、本明細書で列挙されたすべての例は、技術を促進するために、発明者(ら)によって提供された本発明の原理および概念を、読者が理解するのを援助する教育的な目的のみを主として特に意図しており、制限なくこうした特に列挙された例および条件に一致するものであると解釈すべきである。さらに、本発明の原理、態様および実施形態、ならびに、その特定の例を列挙している本発明のすべての記述は、それらと同等なものを包含するように意図されている。

Claims (9)

  1. 複数の光回線終端装置(304、308)と、複数の光ネットワークユニット(314、316)と、ネットワークコントローラ(302)によって制御される複数の光フィルタ(300、310、306、312)を備える光分配ネットワーク(318)とを備える双方向光通信ネットワークにおける光通信のための方法であって、
    第1の光回線終端装置(308)からネットワークコントローラ(302)へ、光分配ネットワーク(318)を介して少なくとも1つの光ネットワークユニット(314)との光通信を求める要求を送信するステップであって、前記第1の要求が、第1の光回線終端装置および少なくとも1つの光ネットワークユニットの動作波長を示す、送信するステップと、
    前記動作波長またはさらなる動作波長の光信号を通過させるように、前記光フィルタ(310、312)のうちの少なくとも2つをネットワークコントローラによって構成するステップと、
    前記光フィルタを通して、前記動作波長または前記さらなる動作波長における第1の光回線終端装置と少なくとも1つの光ネットワークユニットとの間の光通信を確立するステップと
    を含む、方法。
  2. ネットワークコントローラが、前記動作波長の可用性をチェックするステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記動作波長が使用可能な場合、ネットワークコントローラが、前記動作波長の光信号を通過させるように前記光フィルタのうちの少なくとも2つを構成する、請求項2に記載の方法。
  4. 前記動作波長が使用不可能な場合、ネットワークコントローラが、さらなる動作波長の光信号を通過させるように前記光フィルタのうちの少なくとも2つを構成する、請求項2に記載の方法。
  5. 光通信システムにおいて光通信を制御するためのネットワークコントローラ(500)であって、光回線終端装置から光分配ネットワークを介して少なくとも1つの光ネットワークユニットとの光通信を求める要求を受信するように構成されたインタフェース(502)を備え、前記要求が、第1の光回線終端装置および少なくとも1つの光ネットワークユニットの動作波長を示し、ネットワークコントローラが、インタフェース(500)によって受信された前記要求を処理し、複数の光フィルタを動作波長またはさらなる動作波長の光信号を通過させるように構成するように構成されているプロセッサ(504)をさらに備える、ネットワークコントローラ。
  6. 前記プロセッサが、前記インタフェースを通して前記複数の光フィルタを構成するように構成されている、請求項5に記載のネットワークコントローラ。
  7. 光信号を送受信するように構成された複数の光回線終端装置(300)と、光信号を送受信するように構成された複数の光ネットワークユニット(314、324)とを備える光通信システムであって、前記光回線終端装置から光分配ネットワークを介して前記光ネットワークユニットとの通信を求める要求を受信するように構成されたネットワークコントローラ(312)をさらに備え、前記要求が、前記光回線終端装置および少なくとも1つの光ネットワークユニットの動作波長を示し、光通信システムが、動作波長またはさらなる動作波長の光信号を通過させるように前記ネットワークコントローラによって構成可能な複数の光フィルタをさらに備える、光通信システム。
  8. 前記複数の光回線終端装置にサービスする少なくとも1つのオペレーションサポートシステムをさらに含む、請求項7に記載の光通信システム。
  9. 光分配ネットワークを介する前記光ネットワークユニットとの通信を求める前記要求が、少なくとも1つのオペレーションサポートシステムから受信される、請求項8に記載の光通信システム。
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