JP3917050B2

JP3917050B2 - Ｍａｃコントロールフレームによる装置管理方法

Info

Publication number: JP3917050B2
Application number: JP2002296421A
Authority: JP
Inventors: 秀雄石原
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: JP2004134970A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、EPON(：Ethernet(R) Passive Optical Network)システムにおいて、MAC(：Media Access Control)コントロールレイヤで管理装置（ELT：Ether Line Terminal）が端末（ENT：Ether Network Terminal）を管理・制御するための構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加入者アクセスシステムのひとつであるEPONシステムは、局内に設置された管理装置であるELTと宅内に設置された端末である複数のENTから構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような構成のEPONシステムについて、IEEEにてMACコントロールフレームを規格化している（例えば、非特許文献１及び２参照。）が、MACコントロールレイヤにおいて管理装置（本発明での位置づけはELT）が端末等（本発明での位置づけはENT）を管理・制御するためのフレームは検討段階であり、まだ規格化されていないのが現状である。よって、管理装置が集中的に端末等を管理・制御する必要がある場合には、MACコントロールレイヤよりも上位層のプロトコルが適用されてきた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５７６８５号公報
【非特許文献１】
LAN MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society作成，「IEEE Std 802.3, 2000 Edition」，“Part 3:Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications”
【非特許文献２】
LAN MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society作成，「IEEE Draft P802.3ah/D1.0^TM」，“Media Access Control Parameters, Physical Layers and Management Parameters for subscriber access networks”
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上位層のプロトコルを採用するのであれば、ファーム・ソフトによる処理量が大きくなる可能性が高い。その結果、装置自体のハード規模増大や、装置開発のコストアップや期間増大といった課題が生じる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するために、本発明では低レイヤであるMACコントロールレイヤでの管理・制御の実現を目指し、MACコントロールフレーム中に、監視・制御用のフレームである「OAM(：Operations, Administration and Maintenance)フレーム」に対応させたＯＰＣＯＤＥ［２ｂｙｔｅ］を新たに設ける。
この本発明の構成により、ハードでの一連の処理が容易となるため、ファーム・ソフトの介在を低減させることが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
EPONシステム等のLANインタフェースを所有するシステムで用いられるMACコントロールフレームは、上記非特許文献１，２として挙げたIEEE802.3にて規定されるTYPE=0x8808のフレームである。
【０００８】
図1に、この発明で使用するMACコントロールフレームのフレーム構成を示す。MACコントロールフレームは、DA（：Destination Address）[6byte]，SA(：Source Address)[6byte]，TYPE[2byte]，OPCODE[2byte]，TIME STAMP[4byte]，MANDATORY[12byte]等で構成されている。そして、このMACコントロールフレーム中のOPCODE[2byte]（以下、オペコード)は、PAUSE(0x0001)がすでに規格化されているが、PAUSE(0x0001)以外の値は定められていない。
【０００９】
そこで、このオペコードが上記 “0x0001”以外の所定の値を選択した場合に、このMACコントロールフレームを、管理装置による端末等の管理・制御に用いる、監視・制御用のフレームであるOAM(：Operations, Administration and Maintenance)フレームと定義する。
なお実施例では、オペコードを管理装置による端末等の管理・制御に用いる場合の所定の値として、便宜的に“0x0010”を割り付ける。
そして、オペコードが上記“0x0010”の場合に管理・制御データをアサインするために、TLV-formatのデータブロックを設定する。
【００１０】
TLV-formatブロックは、TYPE，VENDOR CODE，LENGTH及びVALUEから構成されており、この内のVALUE部分に、本発明で実施しようとする具体的な管理・制御用のデータを割り付ける。
【００１１】
まず、具体的な管理・制御用のデータの詳細について説明する前に、このMACコントロールフレームを用いた装置管理方法が適用される管理装置と被管理装置の構成について、図２を用いて説明する。
【００１２】
図２は、EPONシステムの構成を示したブロック図であり、ひとつの局内設置装置（ELT：Ethernet(R) Line Terminal)100と複数の宅内設置装置（ENT：Ethernet(R) Network Terminal) 300とが、スプリッタ200を介して光ファイバで接続された構成となっている。
【００１３】
そして、ELT100と各ENT300は、使用する光波長を異ならせることで、１本の光ファイバで上り方向と下り方向の双方向データ伝送を行う。
【００１４】
ELT100内には、ネットワーク側と接続するNNI終端101，スプリッタ200を介してENT300側と接続するPON終端102，OAM送信部103，MACコントロールフレーム生成部104，MACコントロールフレーム受信部105及びOAM受信部106が設けられている。
【００１５】
同様にENT300内には、スプリッタ200を介してELT100側と接続するPON終端301，ユーザ側と接続するUNI終端302，OAM送信部303，MACコントロールフレーム生成部304，MACコントロールフレーム受信部305及びOAM受信部306が設けられている。
【００１６】
ELT100側からENT300に対する特定の監視・制御を行う場合は、まずOAM送信部103で、この特定の監視・制御に対応したコマンドを設定する。つぎに、MACコントロールフレーム生成部104で、上記コマンドを登録した、オペコードとして “0x0010”が割り付けられたMACコントロールフレームを生成する。この生成されたMACコントロールフレームは、PON終端102からスプリッタ200を介して、対象のENT300のPON終端301に入力される。
【００１７】
ENT300のMACコントロールフレーム受信部305で、入力されたMACコントロールフレームのオペコードを判別し、“0x0010”が割り付けられている場合、OAM受信部306に送る。そしてOAM受信部306で、このMACコントロールフレームに登録されたコマンドを抽出し、このコマンドに従って、ENT300は上記特定の監視・制御を実行する。
【００１８】
なお、上記の処理手順は、ELT100からENT300へOAMフレームと定義されたMACコントロールフレームを送信する場合の処理手順であり、逆にENT300からELT100に送信する場合は、上記と同様の手順でOAM送信部303，MACコントロールフレーム生成部104，PON終端301，PON終端102，MACコントロールフレーム受信部105，OAM受信部106を用いて送信をおこなう。
【００１９】
次に、具体的な管理・制御用のデータの詳細について、『Ctrl_Command/Parameter』および『Frame No.』に関する二つの実施例を用い、その構成，動作並びに効果を説明する。
【００２０】
<第1の実施例> 『Ctrl_Command/Parameter』部分について：
『Ctrl_Command/Parameter』は、管理装置で生成された所定のコマンドを、被管理装置で実行させるための管理・制御用のデータである。
【００２１】
図３に、『Ctrl_Command/Parameter』のフレーム構成およびビットアサインを示す。図３に示されるように、『Ctrl_Command/Parameter』は1byteの『Ctrl_Command』および『Parameter1〜16』で構成される。『Ctrl_Command』部分の『CMD』部分は設定/読み出し/通知を示す。『Ctrl_code』部分はコマンドの種類を示しており、情報収集（：警報，性能情報）や各種項目設定（：帯域，モード，LOOP，擬正常）及び、R-INH通知などを指示する。『Parameter1〜16』の全16バイトの部分へは、各コマンドに必要なパラメータを割り付ける。このパラメータの詳細な割付については、図５のコマンド表に示す。
【００２２】
この『Ctrl_Command/Parameter』を用いた制御について、帯域設定と警報収集を例に説明する。
(i) 帯域設定の場合の動作
(a) ELTがCMD=00(：設定)、Ctrl_code=0x04(：Bandwidth)を設定する。
(b) ELTがParameter1〜8へ帯域を設定する。
(c) ELTがMACコントロールフレームを送信し、ENTが受信する。
(d) ENTが『設定』、『Bandwidth』を認識し、Parameter1〜8にしたがって帯域設定を自身にする。
【００２３】
(ii) 警報収集の場合の動作
(a) ELTがCMD=10(：読み出し)、Ctrl_code=0x01(：Alarm)を設定する。
(b) ELTがMACコントロールフレームを送信し、ENTが受信する。
(c) ENTが『読出』、『Alarm』を認識し、ENT内の警報を集める。
(d) ENTがMACコントロールフレームの『Parameter1』部分へ警報情報を入れて送信し、ELTが受信する。
(e) ELTが警報情報を取得する。
このように、オペコードを “0x0010”として、『Ctrl_Command/Parameter』のフォーマットに従って、コマンドやパラメータを必要なだけ規定することで、MACコントロールフレームを用いたELTからのENTの管理・制御が可能となる。
【００２４】
<第2の実施例> 『Frame No.』部分について：
『Frame No.』は、管理装置で生成された所定のコマンドの、被管理装置での実行結果を確認するための管理・制御用のデータである。
【００２５】
一般に、通信やアクセスを実施する場合、その処理に対する正常または異常などの応答を返させるシェークハンドまたはコネクション型の方式を採用している場合が多い。
【００２６】
第1の実施例で説明した、設定コマンド『Ctrl_Command/Parameter』の場合は、そのコマンドの実行結果に関して相手からの応答がないため、コマンドの実施状況を把握することができない。そこで、第２の実施例として、MACコントロールフレームを用いた、通信の正当性を判定する手段を設ける。
【００２７】
図４に、『Frame No.』のフレーム構成およびビットアサインを示す。図４に示されるように、『Frame No.』は１byteで構成され、bit7でコマンドに対する正常終了もしくは異常終了(エラー)の結果を示す。これはコマンドに対する応答のときのみ使用する。bit6以降はフレーム番号を示しており、00〜7F(h)の値を巡回させて用いる。フレーム番号はフレーム毎に“＋1"ずつ加算するものと規定する。
【００２８】
この『Frame No.』を用いた制御について、帯域設定を例に、実施例１の動作と合わせて説明する。なお、以下の説明において、実施例2で追加している部分については＜実施例２の動作＞と記載して区別する。
【００２９】
(a) ELTがCMD=0x00(設定)、Ctrl_code=0x04(：Bandwidth)を設定する。
(b) ELTがParameter1〜8へ帯域を設定する。
(c) ＜実施例2の動作＞ ELTがFrame No=0x05(：例として、5番目のフレームとする)を設定する。
(d) ELTがMACコントロールフレームを送信し、ENTが受信する。
(e) ＜実施例2の動作＞ ENTがFrame No=0x05を認識し、前のフレーム番号が"0x04"であれば、正しいフレームとして取り込む。
(f) ENTが『設定』、『Bandwidth』を認識し、Parameter1〜8にしたがって帯域設定を自身にする。
(g) ＜実施例2の動作＞帯域設定が正常に終了した場合、ENTがresult=0(：正常終了)を設定し、異常の場合はresult=1(：異常終了)を設定する。
(h) ＜実施例2の動作＞ ENTがMACコントロールフレームを送信し、ELTが受信する。
(i) ＜実施例2の動作＞ ELTが result=0(：正常終了)を認識した場合は、本コマンドの処理が完了する。result=1(：異常終了)を認識した場合は、予め取り決められている再送等の異常処理を実施する。
【００３０】
このように『Frame No.』を設け、管理される側であるENTが、コマンドの処理状況を応答として返すことのできるフレーム構成とすることで、管理者側であるELTでの管理・制御をより確実に実行できる。そして、MACコントロールフレームにシーケンス番号が付与されているので、フレームの正当性をより高めることが可能となる。
【００３１】
以上説明したように、第２の実施例によれば、コマンドに対する応答とフレームに対するシーケンス番号を組み合わせることにより、通信の確実性、信頼性を高めることができる。
【００３２】
上記各実施例は、EPONシステムに適用した構成であるが、本発明はこれに限らず、Ethernet(R)等のLANインタフェースを所有する装置間の制御，監視，管理に適用可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、MACコントロールフレーム中のオペコードに所定の値を割り付けた場合に、このMACコントロールフレームをOAMフレームと定義する構成とし、このMACコントロールフレーム中に管理・制御データをアサインするためのデータブロックを設定するので、低レイヤであるMACコントロールレイヤでの管理・制御が可能となり、ファーム・ソフトの介在を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に適用されるMACコントロールフレームのフレーム構成を示した図である。
【図２】発明を適用するEPONシステムの構成及びOAM送受信ブロックを示した構成図である。
【図３】第１の実施例で用いる『Ctrl_Command/Parameter』のフレーム構成及びビットアサイン（コマンド関連）の対応関係を示した図である。
【図４】第２の実施例で用いる『Frame No.』のフレーム構成及びビットアサイン（フレーム番号関連）の対応関係を示した図である。
【図５】第１の実施例で用いるコマンドを説明したコマンド表である。
【符号の説明】
100 局内設置装置（ELT)
101 NNI終端
102，301 PON終端
103 OAM送信部
104 MACコントロールフレーム生成部
105 MACコントロールフレーム受信部
106 OAM受信部
200 スプリッタ
300 宅内設置装置（ENT）
302 UNI終端
303 OAM送信部
304 MACコントロールフレーム生成部
305 MACコントロールフレーム受信部
306 OAM受信部

Claims

LANインタフェースによって管理装置と被管理装置が接続されているシステムにおいて、
MACコントロールフレーム中のオペコードに所定の値を割り付けた場合に、このMACコントロールフレームをOAMフレームと定義し、このOAMフレームと定義されたMACコントロールフレーム中に管理・制御データをアサインするコマンドを収容したデータブロックが設定されており、
管理装置は、所定のコマンドを収容した前記OAMフレームと定義されたMACコントロールフレームを生成して、前記被管理装置に対して送出し、
前記被管理装置は、前記オペコードに割り付けられた所定の値に基づいて前記OAMフレームと定義されたMACコントロールフレームを検出した場合に、前記所定のコマンドを実行することを特徴とするMACコントロールフレームによる装置管理方法。
請求項１記載のMACコントロールフレームによる装置管理方法において、前記管理装置で生成されたOAMフレームと定義されたMACコントロールフレームには、固有のフレーム番号を登録したデータブロックが設定されており、
前記被管理装置は、前記固有のフレーム番号と前記所定のコマンドの実行結果とを、前記被管理装置で生成した前記OAMフレームと定義されたMACコントロールフレームに登録して、前記管理装置に対して返送し、
前記管理装置は、前記オペコードに割り付けられた所定の値に基づいて前記被管理装置で生成されたOAMフレームと定義されたMACコントロールフレームを検出した場合に、登録されている前記固有のフレーム番号と前記所定のコマンドの実行結果に基づいて、前記所定のコマンドの実行結果を識別することを特徴とするMACコントロールフレームによる装置管理方法。