JP3602049B2 - ATM-PON dynamic bandwidth control method and system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ATM(Asynchronous Transfer Mode)ネットワークシステムに関し、特に、ATM−PON方式の動的帯域制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
ATM−PON(Passive Optical Network)方式による伝送網は、経済的に家庭まで光化(FTTH:Fiber To The Home)することが可能な方式とされている。光化時に使用できる帯域を生かすサービスとして、インターネット接続がある。インターネット接続で使用されるデータは、IP(internet protocol)パケットの形態であり、必要な瞬間だけデータが発生するような使用方法が一般的である。
【0003】
ATM−PON方式では、加入者から網方向の上り帯域は、固定で運用されているのが一般的である。
【0004】
IPデータのやり取りが主目的の使用環境では、使用帯域の事前予測が不可能であるため、使用帯域の申告による帯域設定を行っている。しかしながら、設定される帯域は、データの瞬間的な増大を考慮すると、非常に広い帯域を確保する必要があり、経済的でない。また、未使用時にも、固定的に帯域を確保しているため、伝送網全体では、効率的ではない。
【0005】
したがって、経済的に家庭まで光化するためには、ATM−PON方式のATM伝送網において、IPデータに特化した帯域制御方法が必要となる。
【0006】
ATM−PON方式のATM伝送網における既存の帯域制御方法として、使用帯域の申告による固定設定がある。図4を参照して、ATM−PON方式のATM伝送網のシステム構成について、その概略を説明しておく。図4において、IP端末5a、5b及び5cは、IP通信を行う端末である。
【0007】
CLAD4a、4b及び4cは、イーサネットインタフェースとATMインタフェースを持ち、IPパケットとATMセルの相互変換を行うセル化デセル化(cell assembly and deassembly)装置である。
【0008】
光受動素子2a及び2bは、ATM−PON方式に基づく光信号を光学的に結合する装置である。
【0009】
ATM−PON加入者側装置3bは、送信するATMセルを一時的に格納する送信バッファ310と、制御セルを生成送信する制御セル送信部312と、ATM−PON方式の光信号の送信(光ファイバを介して光受動素子2aに送信する)を行う加入者側光送信部311と、送信帯域の増加が必要な時に制御セルを用いて送信要求制御を行い割り当てられた送信タイミングに基づき送信制御を行う送信制御部313と、ATM−PON方式の光信号の受信(光受動素子2bから光ファイバを介して送信された信号を受信する)を行う加入者側光受信部323と、受信したATMセルのうち制御セルを受信する制御セル受信部324と、受信すべきVPI(Virtual Pass Identifier)番号を蓄える受信VPIテーブル322と、受信したATMセルのVPI番号と受信VPIテーブル322に保存されている値を比較し、一致した場合のATMセルを通過させる受信セルフィルタ部321と、受信したATMセルを一時的に格納する受信バッファ320と、から成る。ATM−PON加入者側装置3cは、ATM−PON加入者側装置3bと同様な装置である。
【0010】
ATM−PON網側装置1は、送信するATMセルを一時的に格納する送信バッファ113と、上り帯域を制御する上り帯域制御部112と、上り帯域に基づいた上り送信タイミングを組み込んだ制御セルを一定時間毎に生成する制御セル送信部111と、送信ATMセルと制御セルを足しあわせてATM−PON方式の光信号送信を行う網側光送信部110と、ATM−PON方式の光信号受信を行う網側光受信部120と、受信したATMセルを一時的に格納する受信バッファ121と、受信したATMセルのうち制御セルを受信する制御セル受信部122と、から成る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のシステムにおいて、網側装置1の上り帯域制御部112における上り帯域の設定は固定とされている。すなわち、加入者側装置の状態と網側からの帯域制御の連携等は存在しない。
【0012】
上述のように、IPデータのやり取りが主目的の使用環境では、固定で設定される帯域は、データの瞬間的な増大を考慮すると、非常に広い帯域を確保する必要があり、経済的でない。また、未使用時にも固定的に帯域を確保しているため、伝送網全体では、効率的ではなく、網を経済的に運用出来ないこと意味する。さらに、家庭での使用を考えた場合、使用料金は大きな問題であり、その算出根拠となる網の運用コストが、家庭までの光化普及への大きな課題となる。
【0013】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであって、その目的は、ATM−PON方式のATM伝送網において、上り伝送路に対してデータ毎に必要な帯域を設定することで、実使用に見合った帯域設定を可能とし、経済的な網運用を可能とするシステム及び方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明は、ATM−PON方式によるATM伝送網システムにおいて、加入者側装置から送信された帯域要求用制御セルに基づき、網側装置が、前記加入者側装置から網側装置への伝送帯域の割り当てを動的に制御するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。本発明は、ATM−PON方式によるATM伝送網において、加入者から網側への伝送帯域を動的に制御して、IPデータを効率良く伝送するものである。
【0016】
ATM−PON(Passive Optical Network)方式は、光受動素子による結合で1つの網側装置と複数の加入者側装置を結ぶATM伝送方式であり、その特徴の1つは、1つの網側装置を複数の加入者で共用することにあり、網側のコスト低減が可能とされ、加入者毎の実使用帯域に合わせた帯域制御を行うことで、経済的にATM伝送網を構築することができる。
【0017】
ATM−PON方式では、網側から加入者側への下り伝送と、加入者側から網側への上り伝送とを、異なる光周波数を用いて行い、制御を分離して行っている。
【0018】
網側から加入者側への下り伝送では、すべての加入者に、同一のATMセルを配信する。これを、加入者装置では、加入者毎に設定される自装置使用のVPI(Virtual Pass Identifier)番号と、配信されるATMセルのVPI番号を比較し、一致したものを取り込む。
【0019】
帯域制御は、網側からのATMセルの送出レートで制御しており、これは、一般的なATM装置が持つトラフィック制御機能であるシェーピング技術で実現される。
【0020】
加入者側装置から網側装置への上り伝送では、光受動素子で結合される加入者装置毎の光出力回路の発光タイミングを制御し、網側装置の光受信回路で、各加入者装置からのセルを、あたかも一つのセルデータ流として受信させる。
【0021】
加入者側装置における発光タイミングの制御は、網側装置からの下り伝送セルに織り交ぜて配信される制御セルに含まれる発光制御信号を基準に行われる。
【0022】
上り帯域制御は、網側装置が設定する発光間隔により制御される。従って、上り伝送の帯域制御は、網側装置で行われる。
【0023】
図4を参照して説明したように、一般に、ATM−PON方式の上り帯域制御は、使用帯域の申告、または事前の予測による固定帯域設定によって運用されている。
【0024】
ここで、図2に示す構成のように、IPデータのやり取りが主目的の使用環境の場合、使用帯域の事前予測が不可能であるため、使用帯域の申告による帯域設定を行っている。ここで設定される帯域は、データの瞬間的な増大を考慮すると、非常に広い帯域を確保する必要があり、経済的でない。また、未使用時にも固定的に帯域を確保しているため、伝送網全体では効率的ではない。
【0025】
本発明は、図2に示す構成のIPデータのやり取りが主目的の使用環境において、実使用時にのみ帯域を割り振ることで、事前の申告による固定帯域設定を最小とし、また未使用時には、他の加入者に帯域を分配し、その結果、経済的、効率的な、ATM−PON方式による伝送網を実現している。
【0026】
図1は、本発明の実施の形態の動作原理を説明するための図である。IP端末5bからのIPパケットは、CLAD(セル組立・分解部)4bにて、複数のATMセルに分割されて、ATM−PON加入者側装置3bの送信バッファ311にATMセルが格納される。
【0027】
ここで、ATM−PON網側装置1の上り帯域制御部112が決定する帯域に基づいた発光タイミング情報を格納した制御セルを、ATM−PON網側装置1の制御セル送信部111が、一定周期で、ATM−PON網側装置1から、加入者装置へのデータセルに織り交ぜて、網側光送信部110から、光受動素子2bを介して、接続されるすべてのATM−PON加入者側装置に対して、送信する。
【0028】
光受動素子2bを介して送信される、上記制御セルを含むATMセル流を、ATM−PON加入者側装置の加入者側受信部323が受信し、データセルである場合には、受信VPテーブル322のVPI値を参照して、当該セルのVPI値と一致した場合には、受信バッファ320に当該セルを格納する。
【0029】
加入者側受信部323において、受信したセルが、制御セルである場合には、制御セル受信部324に送る。制御セル装置324は、制御セルから、発光タイミング情報を抜き出し、制御セル送信部312と送信制御部313に送る。
【0030】
送信制御部313は、送信タイミング情報と、送信バッファ310の滞留しているセル量から判定し、どのATM−PON加入者装置にも割り振られていないタイミングに帯域要求用制御セルを送出するように、制御セル送信部312に指示し、制御セル送信部312は、帯域要求用制御セルを生成し、加入者側光送信部311に送り、加入者側光送信部311は、帯域要求用制御セルを送出する。
【0031】
ATM−PON加入者側装置3bから送出された帯域要求用制御セルが、光受動素子2aを経由して、ATM−PON網側装置1の網側光受信部120に到着したとき、同様に、データを送りたい他のATM−PON加入者側装置からの帯域要求様制御セルが同一タイミングで到着すると、データが破壊され、正常に受信出来ず、ATM−PON網側装置1では、無視される。
【0032】
ATM−PON加入者側装置3bから送出された帯域要求用制御セルが、光受動素子2aを経由して、ATM−PON網側装置1の網側光受信部120に到着したときに、ATM−PON加入者側装置3b以外のATM−PON加入者側装置からの帯域要求用制御セルが無い場合、ATM−PON加入者収容装置3bからの帯域要求用制御セルは、ATM−PON網側装置1の網側光受信部120で受信され、制御セル受信部122に送られ、制御セル受信部122では、帯域要求制御セル受信情報を、上り帯域制御部112に送る。
【0033】
上り帯域制御部112は、1つのIPデータを送るために必要な最大セル長分だけ発光タイミング情報を追加し、発光タイミング情報を含む制御セルを、制御セル送信部111が一定周期で網側装置から加入者装置へのデータセルに織り交ぜて、網側光送信部110から、光受動素子2bを介して、すべてのATM−PON加入者側装置に送信する。
【0034】
上り帯域制御部112において、最大セル長分だけ発光タイミングの増加を終えたら、元の発光タイミング値に値を戻す。
【0035】
ATM−PON加入者側装置3bでは、帯域要求用制御セルを送出してから、予め定められた一定時間経過後にも、帯域が増加しない場合には、帯域要求用制御セルが、ATM−PON網側装置1に未達か、他のATM−PON加入者側装置からの制御セルとの衝突状態と判断し、不定期の時間だけ待ち、再度、要求用制御セルを送出する。要求用制御セルの再送制御により、上り伝送路の帯域が増加し(いますぐ増加しない場合でも、確率的にいつかは増加する)、IPパケットが送出される。
【0036】
このようにして、ATM−PON方式によるATM伝送網において、加入者から網側への伝送帯域を動的に制御して、IPデータを効率良く伝送することができる。
【0037】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照して以下に説明する。図1は、本発明の一実施例の構成を示す図であり、ATM−PON方式のATM伝送網の構成の一例と、網側装置、加入者側装置の内部構成が示されている。
【0038】
図1を参照すると、IP端末5a、5b及び5cは、IP通信を行う端末である。CLAD4a、4b及び4cは、イーサネットインタフェースとATMインタフェースを持ち、相互変換を行うセル化デセル化装置である。
【0039】
ATM−PON加入者側装置3bは、送信するATMセルを一時的に格納する送信バッファ310と、制御セルを生成送信する制御セル送信部312と、ATM−PON方式の光信号の送信(光ファイバを介して光受動素子2aに送信する)を行う加入者側光送信部311と、送信帯域の増加が必要な時に制御セルを用いて送信要求制御を行い割り当てられた送信タイミングに基づき送信制御を行う送信制御部313と、ATM−PON方式の光信号の受信(光受動素子2bから光ファイバを介して送信された信号の受信)を行う加入者側光受信部323と、受信したATMセルのうち制御セルを受信する制御セル受信部324と、受信すべきVPI番号を蓄える受信VPIテーブル322と、受信したATMセルのVPI番号と受信VPIテーブル322に保存されている値を比較して一致した場合のATMセルを通過させる受信セルフィルタ部321と、受信したATMセルを一時的に格納する受信バッファ320と、を備えている。ATM−PON加入者側装置3cは、ATM−PON加入者側装置3bと同様な装置である。
【0040】
ATM−PON網側装置1は、送信するATMセルを一時的に格納する送信バッファ113と、予め設定される上り帯域に各ATM−PON加入者側装置からの帯域要求を付加して新たな設定帯域を決定する上り帯域制御部112と、決定された上り帯域に基づいた上り送信タイミングを組み込んだ制御セルを一定時間毎に生成する制御セル送信部111と、送信ATMセルと制御セルを足しあわせてATM−PON方式の光信号送信を行う網側光送信部110と、ATM−PON方式の光信号受信を行う網側光受信部120と、受信したATMセルを一時的に格納する受信バッファ121と、受信したATMセルのうち制御セルを受信する制御セル受信部122と、から成る。
【0041】
光受動素子2a及び2bは、ATM−PON方式に基づく光信号を光学的に結合する装置である。
【0042】
図2は、本発明の一実施例のシステム構成を示す図である。IP端末5a、5b及び5cは、IP通信を行う端末である。CLAD4a、4b及び4cは、セル化デセル化装置である。ATM−PON加入者側装置3b及び3cは、ATM−PON方式によるATM処理をする加入者側装置である。光受動素子2は、ATM−PON方式に基づく光信号を光学的に結合する装置である。ATM−PON網側装置1は、ATM−PON方式によるATM処理をする網側装置である。IP網6は、複数のIP端末の集りよりなる網である。
【0043】
図3は、本発明の実施例の動作を説明するための図であり、上り帯域増加のシーケンスが示されている。図3において、セルa402〜セルg410は、データ用ATMセルである。OAM401は、発光タイミング指示用の制御セルである。REQ404は、帯域要求用の制御セルである。
【0044】
▲1▼は、フレームnの発光タイミング情報受信タイミングである。
【0045】
▲2▼は、フレームn+1の発光タイミング情報受信タイミングである。
【0046】
▲3▼は、送信バッファにデータセルが滞留したことを通知する信号である。
【0047】
▲4▼は、帯域要求用セルの生成の命令である(ATM−PON加入者側装置における送信制御部313から制御セル送信部312への命令)。
【0048】
▲5▼は、帯域要求用セルを受信し、帯域を増加させた発光タイミング情報の生成の命令である(網側装置1における上り帯域制御部112から制御セル送信部111への命令)。
【0049】
▲6▼は、フレームn+2の発光タイミング情報受信タイミングである。
【0050】
▲7▼は、フレームn+3の発光タイミング情報受信タイミングである。
【0051】
図1において、IP端末5bから網側のIP端末5aにIPパケットを用いた通信を行う場合があるとする。
【0052】
IP端末5bからのIPパケットは、CLAD4bにおいて、複数のATMセルにセル化されて、ATM−PON加入者側装置3bに送られる。
【0053】
ATM−PON加入者側装置3bにおいて、まず、送信バッファ311にATMセルが格納される。
【0054】
ATM−PON網側装置1の上り帯域制御部112が決定する帯域に基づいた発光タイミング情報を格納した制御セル(図3のOAM(Operation And Management)セル401)を、制御セル送信部111が、一定周期で、網側装置から加入者装置へのデータセルに織り交ぜて、網側光送信部110から、光受動素子2bを介して接続されるすべてのATM−PON加入者側装置に送信する。
【0055】
ATM−PON加入者側装置3bにおいて、OAMセルを含むATMセル流を、加入者側受信部323が受信し、データセルである場合には、受信VPIテーブル322のVPI値を参照して、受信セルのVPI値と一致した場合には、受信バッファ320にセルを格納する。制御セル(OAMセル)である場合には、制御セル受信部324に送る。制御セル装置324は、制御セルから発光タイミング情報を抜き出し、制御セル送信部312と送信制御部313に送る。
【0056】
ATM−PON加入者側装置3bの送信制御部313は、送信タイミング情報と、送信バッファ310に滞留しているセル量から判定し、送信バッファにデータセルが滞留している場合(図3の例では、送信バッファにb〜gが滞留している)、どのATM−PON加入者装置にも割り振られていない送信タイミングに、帯域要求用制御セル(REQ)を送出するように、制御セル送信部312に指示する。
【0057】
ATM−PON加入者側装置3bの制御セル送信部312は、帯域要求用制御セル(REQ)を生成し、加入者側光送信部311に送り、加入者側光送信部311は、帯域要求用制御セル(REQ)404を送出する。
【0058】
帯域要求用制御セル(REQ)404が光受動素子2aを経由し、ATM−PON網側装置1の網側光受信部120に到着したとき、同様に、データを送りたい他のATM−PON加入者側装置からの帯域要求様制御セルが同一タイミングで到着すると、データが破壊され、正常に受信出来ず、ATM−PON網側装置1では無視される。一方、他のATM−PON加入者側装置からの帯域要求用制御セルが無い場合、ATM−PON加入者収容装置3bからの帯域要求用制御セルは、正常に、ATM−PON網側装置1の網側光受信部120で受信され、制御セル受信部122に送られる。
【0059】
ATM−PON網側装置1の制御セル受信部122は、帯域要求制御セルの受信情報を、上り帯域制御部112に送り、上り帯域制御部112は、1つのIPデータを送るために必要な最大セル長分だけ、発光タイミング情報を追加し、制御セル(OAM)を、制御セル送信部111が一定周期で網側装置から加入者装置へのデータセルに織り交ぜて、網側光送信部110から、光受動素子2bを介して、制御セル(OAM)405をすべてのATM−PON加入者側装置に送信する。
【0060】
ATM−PON網側装置1の上り帯域制御部112は、最大セル長分発光タイミングを増加し終えたら、元の発光タイミング値(初期値)にその値を戻す管理を行う。
【0061】
ATM−PON加入者側装置3bでは、帯域要求用制御セル(REQ)を送出してから、一定時間後にも帯域が増加しない場合には、帯域要求用制御セルが、ATM−PON網側装置1に未達か、他のATM−PON加入者側装置からの制御セルとの衝突状態と判断し、不定期の時間だけ待ち、再度要求用制御セルを送出する。確率的にいつかは帯域が増加し、IPパケットは送出される。
【0062】
正常に受信したATMセルデータは、CLAD4aに送られ、デセル化されてIPパケットとして、IP端末5aに送られる。IP端末5aからIP端末5bへの通信は、現在のATM−PON方式の通りである。
【0063】
上述した実施例において、一度の帯域要求用制御セルの受信時に割り当てる増加帯域を固定ではなく、過去の割り振り帯域の履歴を参考にして、適時、可変させることにより、より効率的に運用できる。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、IPデータのやり取りが主目的の使用環境において、ATM−PON方式を使用する場合に、実使用時のみ帯域を割り振ることで、事前の申告による固定帯域設定を最小として、未使用時には、他の加入者に帯域を分配することで、経済的、効率的なATM−PON方式による伝送網を実現することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施例のシステム構成を示す図である。
【図3】本発明の一実施例の動作シーケンスを示す図である。
【図4】従来のATM−PON方式のATM伝送網の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 ATM−PON網側装置
2a、2b 光受動素子
3b、3c ATM−PON加入者側装置
4a、4b、4c CLAD(セル化デセル化装置)
5a、5b、5c IP端末
110 網側光送信部
111 制御セル送信部
112 上り帯域制御部
113 送信バッファ
120 網側光受信部
121 受信バッファ
122 制御セル受信部
310 送信バッファ
311 加入者側光送信部
312 制御セル送信部
313 送信制御部
320 受信バッファ
321 受信セルフィルタ部
322 受信VPIテーブル
323 加入者側光受信部
324 制御セル受信部
401、405、411 制御セル(OAM)
402、403、406〜410 データセル
404 制御セル(REQ)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ATM (Asynchronous Transfer Mode) network system, and more particularly to an ATM-PON dynamic bandwidth control technique.
[0002]
[Prior art]
A transmission network based on the ATM-PON (Passive Optical Network) system is a system that can economically convert to a home (FTTH: Fiber To The Home). There is an Internet connection as a service that makes use of the bandwidth that can be used at the time of lightening. The data used in the Internet connection is in the form of an IP (Internet protocol) packet, and is generally used in such a manner that data is generated only at the required moment.
[0003]
In the ATM-PON system, the upstream band from the subscriber to the network is generally operated in a fixed manner.
[0004]
In a usage environment where the exchange of IP data is the main purpose, it is impossible to predict the used bandwidth in advance, so the bandwidth is set by reporting the used bandwidth. However, in consideration of the instantaneous increase of data, it is necessary to secure a very wide band for the set band, which is not economical. In addition, even when unused, the bandwidth is fixedly secured, so that the entire transmission network is not efficient.
[0005]
Therefore, in order to economically switch to homes, a band control method specialized for IP data is required in an ATM-PON ATM transmission network.
[0006]
As an existing band control method in the ATM-PON ATM transmission network, there is a fixed setting by declaring a used band. An outline of the system configuration of the ATM-PON ATM transmission network will be described with reference to FIG. In FIG. 4,
[0007]
The
[0008]
The optical
[0009]
The ATM-
[0010]
The ATM-PON
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional system, the setting of the upstream band in the upstream
[0012]
As described above, in a usage environment where the exchange of IP data is the main purpose, a fixedly set band needs to secure a very wide band in consideration of an instantaneous increase in data, and is not economical. Further, since the band is fixedly secured even when not in use, the entire transmission network is not efficient, meaning that the network cannot be operated economically. Furthermore, when considering use at home, the usage fee is a major problem, and the operating cost of the network, which is the basis for the calculation, is a major issue for the spread of light to the home.
[0013]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to set a necessary band for each data on an uplink transmission line in an ATM transmission network of an ATM-PON system. Another object of the present invention is to provide a system and a method capable of setting a bandwidth suitable for actual use and enabling economical network operation.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an ATM transmission network system based on the ATM-PON system, wherein a network-side device is transmitted from a subscriber-side device to a network-side device based on a band request control cell transmitted from the subscriber-side device. This dynamically controls the allocation of the transmission band to the network.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described. The present invention dynamically controls a transmission band from a subscriber to a network side in an ATM transmission network based on the ATM-PON system, thereby efficiently transmitting IP data.
[0016]
The ATM-PON (Passive Optical Network) system is an ATM transmission system in which one network-side device and a plurality of subscriber-side devices are connected by coupling by an optical passive element. Since it is shared by a plurality of subscribers, the cost on the network side can be reduced, and an ATM transmission network can be constructed economically by performing bandwidth control according to the bandwidth actually used for each subscriber. .
[0017]
In the ATM-PON system, downstream transmission from the network side to the subscriber side and upstream transmission from the subscriber side to the network side are performed using different optical frequencies, and control is performed separately.
[0018]
In downstream transmission from the network side to the subscriber side, the same ATM cell is delivered to all subscribers. The subscriber device compares the VPI (Virtual Pass Identifier) number used by the own device, which is set for each subscriber, with the VPI number of the ATM cell to be distributed, and fetches a match.
[0019]
Bandwidth control is performed by controlling the ATM cell transmission rate from the network side, and this is realized by a shaping technique which is a traffic control function of a general ATM device.
[0020]
In the upstream transmission from the subscriber unit to the network unit, the light emission timing of the optical output circuit of each subscriber unit connected by the optical passive element is controlled, and the optical reception circuit of the network unit transmits the signal from each subscriber unit. Are received as if they were one cell data stream.
[0021]
The control of the light emission timing in the subscriber side device is performed based on the light emission control signal included in the control cell distributed in a manner interwoven with the downstream transmission cell from the network side device.
[0022]
The upstream band control is controlled by the light emission interval set by the network device. Therefore, the band control of the upstream transmission is performed by the network side device.
[0023]
As described with reference to FIG. 4, generally, the upstream band control of the ATM-PON system is operated by declaring a band to be used or by setting a fixed band based on a prediction in advance.
[0024]
Here, as in the configuration shown in FIG. 2, in a usage environment where the exchange of IP data is the main purpose, it is impossible to predict the used bandwidth in advance, so the bandwidth is set by reporting the used bandwidth. The band set here is not economical because it is necessary to secure a very wide band in consideration of a momentary increase in data. Further, since the band is fixedly secured even when not in use, it is not efficient in the entire transmission network.
[0025]
According to the present invention, in a use environment where the exchange of IP data having the configuration shown in FIG. Bandwidth is distributed to subscribers, and as a result, an economical and efficient ATM-PON transmission network is realized.
[0026]
FIG. 1 is a diagram for explaining the operation principle of the embodiment of the present invention. The IP packet from the
[0027]
Here, the control
[0028]
The ATM cell stream including the control cell transmitted through the optical
[0029]
In the case where the received cell is a control cell in the subscriber
[0030]
The
[0031]
Similarly, when the band request control cell transmitted from the ATM-PON subscriber-
[0032]
When the band request control cell transmitted from the ATM-PON subscriber-
[0033]
The upstream
[0034]
When the upstream
[0035]
In the ATM-PON subscriber-
[0036]
Thus, in the ATM transmission network based on the ATM-PON system, the transmission band from the subscriber to the network can be dynamically controlled, and the IP data can be transmitted efficiently.
[0037]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings in order to explain the above-described embodiments of the present invention in further detail. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention, showing an example of a configuration of an ATM transmission network of an ATM-PON system and an internal configuration of a network device and a subscriber device.
[0038]
Referring to FIG. 1,
[0039]
The ATM-
[0040]
The ATM-PON
[0041]
The optical
[0042]
FIG. 2 is a diagram showing a system configuration according to one embodiment of the present invention. The
[0043]
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention, and shows a sequence of increasing the upstream band. In FIG. 3, cells a402 to g410 are data ATM cells. The OAM 401 is a control cell for indicating a light emission timing.
[0044]
(1) is the light emission timing information reception timing of frame n.
[0045]
(2) is the light emission timing information reception timing of
[0046]
{Circle around (3)} is a signal notifying that data cells have stayed in the transmission buffer.
[0047]
{Circle around (4)} is a command to generate a band request cell (command from the
[0048]
{Circle around (5)} is a command for receiving the band requesting cell and generating the light emission timing information with the band increased (command from the upstream
[0049]
(6) is the light emission timing information reception timing of
[0050]
{Circle around (7)} is the light emission timing information reception timing of
[0051]
In FIG. 1, it is assumed that communication using an IP packet may be performed from the
[0052]
The IP packet from the
[0053]
In the ATM-PON subscriber-
[0054]
The control
[0055]
In the ATM-PON subscriber-
[0056]
The
[0057]
The
[0058]
Similarly, when the band request control cell (REQ) 404 arrives at the network-side optical receiving
[0059]
The control
[0060]
When the upstream
[0061]
The ATM-PON subscriber-
[0062]
The normally received ATM cell data is sent to the
[0063]
In the above-described embodiment, it is possible to operate more efficiently by changing the time-varying band in a timely manner with reference to the history of the past allocated band instead of fixing the band to be allocated at the time of receiving the band request control cell once.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the ATM-PON system is used in a usage environment in which the exchange of IP data is the main purpose, the bandwidth is allocated only at the time of actual use. By minimizing the setting and distributing the band to other subscribers when not in use, it is possible to realize an economical and efficient ATM-PON transmission network.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a system configuration according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an operation sequence of one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional ATM-PON type ATM transmission network.
[Explanation of symbols]
1 ATM-PON
5a, 5b,
402, 403, 406-410
Claims (13)
前記加入者側装置は、前記上り伝送路上にデータを送信するにあたり、送信データの滞留量に応じて、帯域要求用の制御セルを、前記網側装置に送信する手段を備え、
前記網側装置は、前記加入者側装置からの帯域要求用の制御セルに基づき、上り伝送帯域の割り当てを動的に制御する手段を備えている、ことを特徴とするATM伝送網システム。One network-side device and a plurality of subscriber-side devices are connected by coupling by an optical passive element, and in the downstream transmission from the network-side device to the subscriber-side device, all the subscribers coupled by the optical passive element are connected. The same cell is delivered to the subscriber side device, and in the upstream transmission from the subscriber side device to the network side device, the light emission timing of each of the subscriber devices coupled by an optical passive element is controlled, In an ATM transmission network system configured to receive a cell transmitted from the side device to the upstream transmission path as a cell data stream in the network side device,
The subscriber unit, when transmitting data on the uplink transmission path, according to the amount of stagnation of transmission data, a control cell for bandwidth request, comprising means for transmitting to the network side device,
The ATM transmission network system according to claim 1, wherein said network-side device includes means for dynamically controlling allocation of an upstream transmission band based on a control cell for requesting a band from said subscriber-side device.
前記網側装置は、上り帯域制御部が決定する帯域に基づいた発光タイミング情報を格納した制御セルを、前記光受動素子を介して接続される前記加入者側装置に送信する手段を備え、
前記加入者側装置は、前記制御セルから発光タイミング情報を抜き出し、帯域要求用の制御セルを送出する手段を備え、
前記網側装置は、前記加入者側装置から送出された前記帯域要求用の制御セルを受けとり、送信データを送信するために必要な最大セル長分、発光タイミング情報を追加し、該発光タイミング情報を含む制御セルを、光受動素子を介して接続される前記加入者側装置に送信する手段を備えている、ことを特徴とするATM伝送網システム。One network-side device and a plurality of subscriber-side devices are connected by coupling by an optical passive element, and in the downstream transmission from the network-side device to the subscriber-side device, all the subscribers coupled by the optical passive element are connected. The same cell is delivered to the subscriber side device, and in the upstream transmission from the subscriber side device to the network side device, the light emission timing of each of the subscriber devices coupled by an optical passive element is controlled, In an ATM transmission network system configured to receive a cell transmitted from the side device to the upstream transmission path as a cell data stream in the network side device,
The network device includes means for transmitting a control cell storing light emission timing information based on a band determined by an upstream band control unit to the subscriber device connected via the optical passive element,
The subscriber unit includes means for extracting light emission timing information from the control cell and transmitting a control cell for a band request,
The network-side device receives the control cell for the band request transmitted from the subscriber-side device, adds light emission timing information for a maximum cell length necessary for transmitting transmission data, and adds the light emission timing information. An ATM transmission network system, comprising: means for transmitting a control cell including the following to the subscriber unit connected via an optical passive element.
前記網側装置と、1又は複数の前記加入者側装置とが、IPパケットとATMセルの相互変換を行うセル化デル化装置を介してIP端末と接続されてなるATM伝送網システムであって、
前記網側装置は、上り帯域制御部で決定した帯域に基づいた発光タイミング情報を格納した制御セルを、前記光受動素子を介して接続される前記加入者側装置に送信する手段を備え、
前記加入者側装置は、前記制御セルから発光タイミング情報を抜き出し、帯域要求用制御セルを送出する手段を備え、
前記網側装置では、前記加入者側装置から送出された帯域要求用の制御セルを受けて、前記上り帯域制御部が、IPパケットデータを送るために必要な最大セル長分だけ、発光タイミング情報を追加し、
該更新された発光タイミング情報を含む制御セルを光送信部から光受動素子を介して前記加入者側装置に送信するように制御する手段を備えている、ことを特徴とするATM伝送網システム。One network-side device and a plurality of subscriber-side devices are connected by coupling by an optical passive element, and in the downstream transmission from the network-side device to the subscriber-side device, all the subscribers coupled by the optical passive element are connected. The same cell is delivered to the subscriber side device, and in the upstream transmission from the subscriber side device to the network side device, the light emission timing of each of the subscriber devices coupled by an optical passive element is controlled to control the light emission timing of the subscriber side device. The network side device is configured to receive the cell transmitted from the device to the uplink transmission line as a cell data stream,
An ATM transmission network system in which the network-side device and one or a plurality of the subscriber-side devices are connected to an IP terminal via a cell-forming device for performing mutual conversion between IP packets and ATM cells. ,
The network device includes means for transmitting a control cell storing light emission timing information based on the band determined by the upstream band control unit to the subscriber device connected via the optical passive element,
The subscriber unit includes means for extracting light emission timing information from the control cell and transmitting a band request control cell,
In the network-side device, upon receiving a control cell for a band request transmitted from the subscriber-side device, the upstream band control unit controls the emission timing information by a maximum cell length necessary for transmitting IP packet data. And add
An ATM transmission network system comprising means for controlling a control cell including the updated light emission timing information to be transmitted from an optical transmission unit to the subscriber unit via an optical passive element.
前記加入者側装置が、前記加入者側装置から前記網側装置への上り伝送路上にデータを送信するにあたり、送信データの滞留量に応じて、帯域要求用の制御セルを前記網側装置に送信し、前記網側装置は、前記加入者側装置から帯域要求用の制御セルに基づき、上り伝送帯域の割り当てを動的に制御する、ことを特徴とするATM伝送網の動的帯域制御方法。One network-side device and a plurality of subscriber-side devices are connected by coupling by an optical passive element, and in the downstream transmission from the network-side device to the subscriber-side device, all the subscribers coupled by the optical passive element are connected. The same cell is delivered to the subscriber side device, and in the upstream transmission from the subscriber side device to the network side device, the light emission timing of each of the subscriber devices coupled by an optical passive element is controlled to control the light emission timing of the subscriber side device. A bandwidth control method for an ATM transmission network, wherein a cell transmitted from an apparatus to an upstream transmission path is received as a cell data stream by the network side apparatus,
When the subscriber unit transmits data on an uplink transmission path from the subscriber unit to the network unit, a control cell for a bandwidth request is transmitted to the network unit according to the amount of transmission data. Transmitting a dynamic bandwidth control method for an ATM transmission network based on a control cell for requesting a bandwidth from the subscriber side apparatus. .
前記網側装置は、上り帯域制御部が決定する帯域に基づいた発光タイミング情報を格納した制御セルを、前記光受動素子を介して接続されるすべての加入者側装置に送信するステップと、
前記加入者側装置は、前記制御セルから発光タイミング情報を抜き出し、送信バッファの滞留量に基づき、帯域要求用制御セルを送出するステップと、
前記網側装置は、前記加入者側装置から送出された帯域要求用制御セルを受けて、送信データを送るために必要な最大セル長分、発光タイミング情報を追加し、更新された発光タイミング情報を含む制御セルを、光受動素子を介して加入者側装置に送信するステップと、
を含む、ことを特徴とするATM伝送網の動的帯域制御方法。One network-side device and a plurality of subscriber-side devices are connected by coupling by an optical passive element, and in the downstream transmission from the network-side device to the subscriber-side device, all the subscribers coupled by the optical passive element are connected. The same cell is delivered to the subscriber side device, and in the upstream transmission from the subscriber side device to the network side device, the light emission timing of each of the subscriber devices coupled by an optical passive element is controlled to control the light emission timing of the subscriber side device. A bandwidth control method for an ATM transmission network, wherein a cell transmitted from an apparatus to an upstream transmission path is received as a cell data stream by the network side apparatus,
The network-side device transmits a control cell storing light emission timing information based on a band determined by an upstream band control unit to all the subscriber-side devices connected via the optical passive element,
The subscriber unit includes the steps of extracting the light emission timing information from the control cell, based on the retention amount of the transmission buffer, and sends the bandwidth request control cells,
The network-side device receives the band request control cell transmitted from the subscriber-side device, and adds light emission timing information for a maximum cell length necessary for transmitting transmission data, and updates the light emission timing information. Transmitting a control cell to the subscriber side device via the optical passive element, and
A dynamic bandwidth control method for an ATM transmission network, comprising:
前記網側装置と、1又は複数の前記加入者側装置とが、IPパケットとATMセルの相互変換を行うセル化デル化装置を介してIP端末と接続されてなるATM伝送網の帯域制御方法であって、
前記網側装置は、上り帯域制御部が決定する帯域に基づいた発光タイミング情報を格納した制御セルを、前記光受動素子を介して接続されるすべての加入者側装置に送信するステップと、
前記加入者側装置は、前記制御セルから発光タイミング情報を抜き出し、送信データの滞留量に応じて、帯域要求用の制御セルを送出するステップと、
前記網側装置は、前記加入者側装置から送出された帯域要求用の制御セルを受けて、IPパケットデータを送るために必要な最大セル長分、発光タイミング情報を追加し、更新された発光タイミング情報を含む制御セルを、光受動素子を介して加入者側装置に送信するステップと、
を含む、ことを特徴とするATM伝送網の動的帯域制御方法。One network-side device and a plurality of subscriber-side devices are connected by coupling by an optical passive element, and in the downstream transmission from the network-side device to the subscriber-side device, all the subscribers coupled by the optical passive element are connected. The same cell is delivered to the subscriber side device, and in the upstream transmission from the subscriber side device to the network side device, the light emission timing of each of the subscriber devices coupled by an optical passive element is controlled to control the light emission timing of the subscriber side device. The network side device is configured to receive the cell transmitted from the device to the uplink transmission line as a cell data stream,
A bandwidth control method for an ATM transmission network in which the network-side device and one or more subscriber-side devices are connected to an IP terminal via a cell-forming device for converting IP packets and ATM cells to and from each other. And
The network-side device transmits a control cell storing light emission timing information based on a band determined by an upstream band control unit to all the subscriber-side devices connected via the optical passive element,
The subscriber unit extracts the light emission timing information from the control cell, and sends a control cell for a band request in accordance with the amount of stay of transmission data,
The network-side device receives the control cell for bandwidth request transmitted from the subscriber-side device, adds the light-emission timing information for the maximum cell length necessary for transmitting the IP packet data, and updates the updated light-emission. Transmitting a control cell including timing information to the subscriber side device via the optical passive element;
A dynamic bandwidth control method for an ATM transmission network, comprising:
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