JP3805332B2 - イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークにおけるoam機能ディスカバリー方法 - Google Patents

イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークにおけるoam機能ディスカバリー方法 Download PDF

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Description

本発明は、イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワーク(Ethernet(登録商標) Passive Optical Network: EPON)に関し、特に、受動型光加入者ネットワーク(PON)においてOAM(Operations、Administration & Maintenance)機能ディスカバリー(Discovery)方法に関する。
現在、ギガビットイーサネット(登録商標)及びATM−PON(Asynchronous Transfer Mode Passive Optical Network)用MAC技術は、予め標準化が完了された状態であり、その内容は、IEEE 802.3z及びITU−T G.983.1に開示されている。PON形態としては、ATM−PONが先に標準化されたが、ATM−PONは、所定数のATMセル(cell)から構成された各フレームを上向または下向に伝送する。特に、ツリー(tree)形態のPON構造において、OLT(Optical Line Termination)は、その伝送フレーム内に各ONU(Optical Network Unit)に分配される下向セルを適切に挿入する。
図1は、一般的な受動型光加入者ネットワークの物理的ネットワーク構造を示す。
図1に示すように、受動型光加入者ネットワークは、1つのOLT100及びOLT100に接続される少なくとも1つのONU(110−1〜110−3)から構成される。図1には、1つのOLT100に3つのONU(110−1〜110−3)が接続された例を示す。ONU(110−1〜110−3)には、少なくとも1つの終端使用者(end user)(使用者、または、ネットワーク装置)(120−1〜120−3)が接続されることができる。使用者(120−1〜120−3)が伝送するデータ(131〜133)がONU(110−1〜110−3)を経てOLT100に伝送される。
図1に示したように、802.3イーサネット(登録商標)フレームを一対多構造のネットワークを通して伝送するEPON構造において、上向伝送の場合、各ONUのデータはTDM(Time Division Multiplexing)方式でアクセスされるようになり、受動素子であるODN(Optical Distribution Network)はレンジング(ranging)方法を通してデータ衝突を防止する。つまり、上向伝送時には各ONU(110−1〜110−3)のデータがマルチプレクシングされてOLT100に伝送され、下向伝送時にはOLT100がブロードキャストしたデータを受信したONU(110−1〜110−3)がそのデータのうち自身が受信するデータのみを選択して受信する。したがって、上下向フレームには、一定間隔でメッセージを送受信できるように専用ATMセル内または一般ATMセル内にフィールドを備えている。
しかし、インターネット技術の発達につれて、加入者側はより多くの帯域幅を要求するようになっており、相対的に高価な装置が必要であり、帯域幅に制限があり、さらに、IPパケットを分割(segmentation)しなければならないATM技術よりも、相対的に低価格で、広帯域幅を確保できるギガビットイーサネット(登録商標)によるエンド−エンド(end to end)伝送を目標とするようになってきている。従って、加入者ネットワークのPON構造においてもATM方式ではないイーサネット(登録商標)方式が要求されるようになっている。
イーサネット(登録商標)基盤のPONを利用してサービスを提供するためには、既存のイーサネット(登録商標)には備わっていない機能としてOAM機能を新しく定義して追加する必要がある。従って、IEEE802.3ah EFM TFで進行中であるEPON標準化においてOAMを新しく定義しており、現在はDraft V1.0まで進行中で、2003年9月を目標として標準化が進められている。
現在進行中のDraft V1.0で定義されたOAM機能は、IEEE802.3ah EFMにおいて遠隔故障表示(Remote Failure Indication)機能、遠隔ループバック(Remote Loopback)機能及びリンク監視(Link monitoring)機能を支援する基本的な機能である。従って、効率的なOAM機能を遂行するためには、ベンダー(Vendor)が定義する機能が追加されるべきである。しかしながら、現在Draft V1.0にはOAM機能ディスカバリーに関する細部動作手順が定義されていないので、効率的なOAM機能を実行するには問題がある。
つまり、OLT100とONU110との間にOAM機能に関するディスカバリー過程がない場合、ベンダーが別途定義して使用するOAM機能に対しては相互動作を行わないことになる。その理由は、基本フレーム構造は同一であるが、フレーム内の技術方法が異なるので、互いに認識することができないか、または、誤動作を生じさせる可能性があるからである。
従って、本発明の目的は、OLTとONUが異なるOAM機能をディスカバリーするためのOAM機能ディスカバリー方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、OLTとONUの双方によって支援可能なOAM機能を設定して効率的なOAMを遂行するためのOAMディスカバリー方法を提供することにある。
このような目的を達成するための本発明は、イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークでOLTに接続された複数のONUのOAM機能をOLTがディスカバリーする方法であって、前記OLTが、前記OLTに接続した複数のONUからの登録要請によって、それぞれのONUを識別するための識別子を割り当て、前記複数のONUのOAM機能ディスカバリー動作を始めるための第1のOAM機能情報メッセージを伝送する過程と、前記OLTが、前記第1のOAM機能情報メッセージを受信したそれぞれのONUから前記ONUのOAM機能を報告する第2のOAM機能情報メッセージを受信する過程と、からなることを特徴とする。
また、本発明は、イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークでOLTに接続された複数のONUのOAM機能をOLTがディスカバリーする方法であって、前記OLTが、前記OLTに接続された複数のONUからの登録要請によって、それぞれのONUを識別するための識別子を割り当て、前記複数のONUのOAM機能ディスカバリー動作を始めるための第1のOAM機能情報メッセージを伝送する過程と、前記OLTが、前記第1のOAM機能情報メッセージを受信したそれぞれのONUから前記ONUのOAM機能を報告する第2のOAM機能情報メッセージを受信する過程と、からなることを特徴とする。
本発明は、‘3 way handshaking’基盤のOAM機能ディスカバリー手順を定義することによって、OAM情報交換を効率的に処理することができ、メッセージの受信待機時間である‘discovery_time’を設定することによって、OAM機能ディスカバリー時に送受信されるメッセージ(Initiate_OAM_Discovery、Report_OAM_Discovery、Complete_OAM_Discovery)の高信頼性を提供することができる。
以下、本発明に従う好適な一実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能または構成に関する具体的な説明は省略する。
本発明の一実施形態によるOAM機能ディスカバリー(OAM Capability Discovery)過程は、図2に示すように、OLT100とONU110との間のディスカバリー(discovery)過程が完了した後、すぐに実行される。図2は、本発明の一実施形態によってOLT100とONU110との間にOAM機能ディスカバリー過程が遂行される時点を示す図である。図2を参照すれば、ステップ10(DISCOVERYSTEP)で、OLT100が接続されたONU110からの登録要請に応じて各ONU110を識別するIDを割り当てるディスカバリー過程を実行し、ステップ20(OAM CAPABILITY DISCOVERY STEP)に進行する。ステップ20で、OLT100及びONU110は、それぞれの機能をディスカバリーするOAM機能ディスカバリー過程を実行し、ステップ30(OTHER STEP)に進行して他の多数の過程を実行する。
本発明の一実施形態によるOAM機能ディスカバリー過程による動作手順は、‘3 way handshaking’を基盤にする。これによって、送受信されるメッセージの種類は、3種類であり、OLTのOAM機能情報メッセージである“Initiate_OAM_Discovery”メッセージ、ONUのOAM機能情報メッセージである“Report_OAM_Discovery”メッセージ、及びOAM機能ディスカバリー完了メッセージである“Complete_OAM_Discovery”メッセージから構成される。また、各メッセージ交換時の信頼性を高めるために、伝送したメッセージに対応して受信する対応メッセージの受信待機時間であるdiscovery_timeを予め設定する。
図3を参照して、OAM機能ディスカバリー過程によってOLT100及びONU100がメッセージを送受信する過程を説明する。図3は、本発明の一実施形態によるOAM機能ディスカバリー過程の細部段階を示す図である。図3を参照すれば、OLT100は、ステップ21で、“Initiate_OAM_Discovery”メッセージを使用してOLT100のOAM機能を、登録されたONU110に伝送することによって、OAM機能ディスカバリーを開始する。このとき、OLT100は、一定時間(discovery_time)内にONU110から“Report_OAM_Discovery”メッセージを受信しないと、一定時間内に“Report_OAM_Discovery”メッセージを受信するまで“Initiate_OAM_Discovery”メッセージを再伝送する。
OLT100から“Initiate_OAM_Discovery”メッセージを受信したONU110は、ステップ23で、“Report_OAM_Discovery”メッセージを使用してONU110のOAM機能をOLT100に伝送する。このとき、ONU110は、一定時間(discovery_time)内にOLT100から“Complete_OAM_Discovery”メッセージを受信しないと、一定時間内に“Complete_OAM_Discovery”メッセージを受信するまで“Report_OAM_Discovery”メッセージを再伝送する。
ONU110から“Report_OAM_Discovery”メッセージを受信したOLT100は、ステップ25で、“Complete_OAM_Discovery”メッセージをONU110に伝送し、OLT100とONU110との間のOAM機能ディスカバリーの終了を知らせる。
図4及び図5は、前述したような過程によるOLT100及びONU110のそれぞれの動作過程を示す。まず、図4を参照して、本発明の一実施形態によるOAM機能ディスカバリー過程によるOLT100の動作を説明する。OLT100は、ステップ101(TRANSMIT INITIATE_OAM_DISCOVERY MESSAGE)で、OAM機能ディスカバリーを開始するために、OLT100のOAM機能が記録された“Initiate_OAM_Discovery”メッセージを、登録されたONU110に伝送し、ステップ103(WAIT FOR RECEPTION OF REPORT_OAM DICOVERY MESSAGE DURING A PREDETERMINED TIME)に進行する。ステップ103で、OLT100は、予め決定された時間の間にONU110から“Report_OAM_Discovery”メッセージの受信を待機する。そして、ステップ105(REPORT_OMA_DIOSCOVERY MESSAGE IS RECEIVED DURING A PREDETERMINED TIME ?)で、OLT100は、予め決定された時間内にONU110から“Report_OAM_Discovery”メッセージを受信すると、ステップ107(TRANSMIT COPLETE_OAM_DISCOVERY MESSAGE)に進行する。一方、予め決定された時間内にONU110から“Report_OAM_Discovery”メッセージを受信しないと、ステップ101に進行してステップ101〜ステップ105を反復実行する。
ステップ107で、OLT100は、“Complete_OAM_Discovery”メッセージをONU110に伝送し、OAM機能ディスカバリー過程を終了する。
次に、図5を参照して、本発明の一実施形態によるOAM機能ディスカバリー過程によるONU110の動作を説明する。図5は、本発明の実施形態によるOAM機能ディスカバリー過程によるONU動作状態を示す図である。ONU110は、ステップ111(RECEIVE INITIATE_OAM_DISCOVERY MESSAGE)で、OLT100から“Initiate_OAM_Discovery”メッセージを受信し、ステップ113(TRANSMIT REPORT_OAM_DISCOVERY MESSAGE)に進行する。ステップ113で、ONU110は、ONU110のOAM機能を記録した“Report_OAM_Discovery”メッセージをOLT100に伝送し、ステップ115(WAIT FOR RECEPTION OF COMPLETE_OAM_DISCOVERY MESSAGE DURING A PREDETERMINED TIME)に進行する。ステップ115で、ONU110は、予め決定された時間内にOLT100から“Complete_OAM_Discovery”メッセージの受信を待機する。以後、ステップ117(COMPLETE_OAM_DISCOVERY MESSAGE IS RECEIVED DURING A PREDETERMINED TIME ?)で、ONU110は、予め決定された時間内にOLT100から“Complete_OAM_Discovery”メッセージを受信すると、OAM機能ディスカバリー過程を終了する。一方、予め決定された時間内にOLT100から“Complete_OAM_Discovery”メッセージを受信しないと、ステップ113に進行して、ステップ113〜ステップ117を反復遂行する。
このようなOAM機能ディスカバリー過程で送受信される各メッセージのデータフィールド構造を図6〜図8を参照して説明する。図6は、本発明の一実施形態によるOAM状態PDUデータフィールド構造を示す図であり、実質的にOAM機能ディスカバリー過程で送受信される各メッセージのデータフィールド構造である。本発明の一実施形態による各メッセージのデータフィールド構造は、従来のOAM状態PDUデータフィールド構造に、それぞれの長さが1バイトである“Local_Allocted_channel”フィールド203及び“Far_End_Allocted_channel”フィールド209、“Local_Topology”フィールド205、及び“Far_End_Topology”フィールド211を追加定義し、“Local_State”フィールド201及び“Far_End_State”フィールド207を新しく定義することによって構成されている。
“Local_Allocted_channel”フィールド203及び“Far_End_Allocted_channel”フィールド209は、OAM機能ディスカバリー実行時におけるOAM機能情報伝達のための‘Static allocated bandwidth’情報が記録されるフィールドである。さらに、“Local_Topology”フィールド205及び“Far_End_Topology”フィールド211は、OAM機能ディスカバリー実行時において、点対点ネットワーク構造でるか、点対多点ネットワーク構造であるかを示すネットワークトポロジー(network topology)に関する情報伝達のためのフィールドである。
本発明の一実施形態において新しく定義した“Local_State”フィールド201及び“Far_End_State”フィールド207は、OAM機能ディスカバリー過程で送受信される各メッセージの種類に関する情報を含むフィールドである。このような“Local_State”フィールド201及び“Far_End_State”フィールド207のビットエンコーディング構造を図7に示す。
図7に示すように、“Local_State”フィールド201及び“Far_End_State”フィールド207は、従来の“Local_State”フィールド及び“Far_End_State”フィールドのビットエンコーディング構造においてD6ビット及びD7ビットを“Capability Discovery State”(CD State)フィールドとして新しく定義することによって、OAM機能ディスカバリー過程で送受信される各メッセージの種類を示すようになる。
“CD state”フィールドの値によって区分されるメッセージ種類を図8のテーブルに記載する。図8に示すように、“Initiate_OAM_Discovery” メッセージは、CD state = 01、“Report_OAM_Discovery”メッセージは、CD state = 10、“Complete_OAM_Discovery”メッセージは、CD state = 11の値を有する。さらに、OAM機能ディスカバリーが完了した後、OAM Status PDU[0x00]を使用するOAMメッセージは、CD state = 00に表示して区分する。
前述の如く、具体的な一実施形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明の範囲はこのような一実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
一般的なPONの物理的ネットワーク構造を示す図。 本発明の一実施形態によってOLTとONUとの間にOAM機能ディスカバリー過程が実行される時点を示す図。 本発明の一実施形態によるOAM機能ディスカバリー過程の細部段階を示す図。 本発明の一実施形態によるOAM機能ディスカバリー過程によるOLT動作状態を示す図。 本発明の一実施形態によるOAM機能ディスカバリー過程によるONU動作状態を示す図。 本発明の一実施形態によるOAM状態PDUのデータフィールド構造を示す図。 本発明の一実施形態による“local/far_end_state”フィールドのビットエンコーディング構造を示す図。 本発明の一実施形態による“local/far_end_state”フィールドのビットエンコーディングによるメッセージ種類を示すテーブル。

Claims (12)

  1. イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークでOLTに接続した複数のONUのOAM機能をOLTがディスカバリーする方法であって、
    前記OLTが、前記OLTに接続した複数のONUからの登録要請によって、それぞれのONUを識別するための識別子を割り当て、前記複数のONUのOAM機能ディスカバリー動作を始めるための第1のOAM機能情報メッセージを伝送する過程と、
    前記OLTが、前記第1のOAM機能情報メッセージを受信したそれぞれのONUから前記ONUのOAM機能を報告する第2のOAM機能情報メッセージを受信する過程と、を含んでなることを特徴とするOAM機能ディスカバリー方法。
  2. 前記OLT
    前記複数のONUのうち所定のONUから、前記所定のONUのOAM機能を報告する第2のOAM機能情報メッセージを受信した場合には、前記所定のONUにOAM機能ディスカバリー動作が完了したことを報告するための第3のOAM機能情報メッセージを伝送する過程をさらに含むことを特徴とする請求項1記載のOAM機能ディスカバリー方法。
  3. 前記各メッセージを構成するデータフィールドは、
    OAM状態PDU(packet data unit)データフィールドの構造に、OAM機能ディスカバリーの実行時におけるOAM機能伝達のための‘Static allocatedbandwidth’情報が記録される第1のフィールドと、ネットワークトポロジーに関する情報が記録される第2のフィールドとをさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載のOAM機能ディスカバリー方法。
  4. イーサネット(登録商標)受動型光加入者ネットワークで接続した複数のONUのOAM機能をOLTがディスカバリーする方法であって、
    前記OLTが、前記OLTに接続した複数のONUからの登録要請によって、それぞれのONUを識別するための識別子を割り当て、前記複数のONUに前記複数のONUに対するOAM機能ディスカバリー動作を始めるための第1のOAM機能情報メッセージを伝送する第1の過程と、
    前記OLTが、前記OAM機能ディスカバリー動作を始めるための第1のOAM機能情報メッセージを伝送し、第1の所定時間で前記ONUからそれぞれのONUのOAM機能を報告するための第2のOAM機能情報メッセージの受信を待機する第2の過程と、
    前記OLTが、前記第2の過程によるOAM機能情報メッセージをそれぞれのONUから受信すると、前記OLTによりOAM機能ディスカバリー動作が完了したことを報告するための第3のOAM機能情報メッセージを、前記第2の過程による第2のOAM機能情報メッセージを伝送した前記ONUに伝送する第3の過程と、を含んでなることを特徴とするOAM機能ディスカバリー方法。
  5. 前記OLT
    前記第2の過程による前記ONUからの第2のOAM機能情報メッセージの受信を待機する第1の所定時間で、前記ONUから第2のOAM機能情報メッセージが受信されない場合には、前記第1の過程による前記ONUに対するOAM機能ディスカバリー動作を始めるための第1のOAM機能情報メッセージを再伝送する第4の過程をさらに含むことを特徴とする請求項4記載のOAM機能ディスカバリー方法。
  6. 前記それぞれのONUは、
    前記第1の過程により、前記OLTからOAM機能ディスカバリー動作を始めるための第1のOAM機能情報メッセージを受信し、
    前記第2の過程により、前記OLTに前記ONUのOAM機能を報告するための第2のOAM機能情報メッセージを伝送し、
    前記OLTから、前記ONUに対するOAM機能ディスカバリー動作が完了したことを報告するための第3のOAM機能情報メッセージの受信を第2の所定時間で待機することを特徴とする請求項4記載のOAM機能ディスカバリー方法。
  7. 前記各メッセージを構成するデータフィールドは、
    OAM状態PDUデータフィールドの構造に、OAM機能ディスカバリー動作を遂行するときにOAM機能の伝達のためにStatic allocated bandwidth情報が記録される第1のフィールドと、ネットワークトポロジーに関する情報が記録される第2のフィールドとを含むことを特徴とする請求項4記載のOAM機能ディスカバリー方法。
  8. 前記ONUは、
    前記OLTから前記ONUに対するOAM機能ディスカバリー動作が完了したことを報告する第3のOAM機能情報メッセージが前記第2の所定時間で受信されない場合には、前記ONUのOAM機能を報告するための第2のOAM機能情報メッセージを再伝送することを特徴とする請求項6記載のOAM機能ディスカバリー方法。
  9. 前記OAM機能情報メッセージは、
    該当OAM機能情報メッセージの種類に関する情報を含むフィールドを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のOAM機能ディスカバリー方法。
  10. 前記OAM機能情報メッセージの種類に関する情報を含むフィールドは、
    前記OLTが前記複数のONUのOAM機能ディスカバリー動作を始めることを表示する第1の設定値と、
    前記それぞれのONUのOAM機能を報告することを表示する第2の設定値と、
    前記OLTによりOAM機能ディスカバリー動作の完了を表示する第3の設定値と、
    前記OAM機能ディスカバリー動作が完了した後のOAM状態PDUであることを表示する第4の設定値とのうちのいずれか一つの値を有することを特徴とする請求項9記載のOAM機能ディスカバリー方法。
  11. 前記OAM機能情報メッセージは、
    該当OAM機能情報メッセージの種類に関する情報を含むフィールドを含むことを特徴とする請求項4から8のいずれか1項に記載のOAM機能ディスカバリー方法。
  12. 前記OAM機能情報メッセージの種類に関する情報を含むフィールドは、
    前記OLTが前記複数のONUのOAM機能ディスカバリー動作を始めることを表示する第1の設定値と、
    前記それぞれのONUのOAM機能を報告することを表示する第2の設定値と、
    前記OLTによりOAM機能ディスカバリー動作の完了を表示する第3の設定値と、
    前記OAM機能ディスカバリー動作が完了した後のOAM状態PDUであることを表示する第4の設定値のうちのいずれか一つの値を有することを特徴とする請求項11記載のOAM機能ディスカバリー方法。
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