JP4398317B2

JP4398317B2 - ギガビット受動型光加入者網のｇｅｍモードにおけるマルチキャスト転送方法及びそのフレーム処理方法

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Publication number: JP4398317B2
Application number: JP2004206861A
Authority: JP
Inventors: セ−ヨン、リン; ジェ−ヨン、ソン; ジン−ヒ、キム; セオ−ウォン、クウォン; ユン−スン、リ; ジョン−ファ、リ
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2024-07-14
Also published as: EP1499155B1; US20050013314A1; US7450551B2; JP2005039825A; EP1499155A1; CN1578200A

Description

本発明は、ギガビット受動型光加入者網(Gigabit-capable Passive Optical Network：以下、“ＧＰＯＮ”と称する。)に関する。

近来、電話局からビルや一般の家庭までの加入者網の構築のため、様々な網構造と進化方案が提示されてきた。その例として、ｘＤＳＬ(x-Digital Subscriber Line)、ＨＦＣ(Hybrid Fiber Coax)、ＦＴＴＢ(Fiber To The Building)、ＦＴＴＣ(Fiber To The Curb)、ＦＴＴＨ(Fiber To The Home)などが挙げられる。中でもＦＴＴｘ(ｘ＝Ｂ、Ｃ、Ｈ)は、能動光加入者網(Active Optical Network：以下、“ＡＯＮ”と称する。)の構成により具現化された能動型ＦＴＴｘと、受動光加入者網(Passive Optical Network：以下、“ＰＯＮ”と称する)の構成により具現化された受動型ＦＴＴｘとに分類することができる。

このとき、受動型ＦＴＴｘの具現に使用されたＰＯＮは、受動素子による１対多点(point-to-multipoint)のトポロジー(topology)を持つ網構成の面から、今後経済性に優れた光加入者網の具現化方案とされている。すなわち、ＰＯＮは、一つの光線路終端装置(Optical Line Termination：以下“ＯＬＴ”と称する)と、多数の光加入者網装置(Optical Network Unit：以下、“ＯＮＵ”と称する)を１×Ｎの受動型光分配器(Optical Distribution Network：以下、“ＯＤＮ”と称する)を介して接続することによって、ツリー構造の分散トポロジーを形成する。下記の説明において、ＯＮＵはＯＮＴと同一のネットワーク終端装置を意味する。つまり、下記の説明においてＯＮＵとＯＮＴが混用されてもそれらは同一のネットワーク終端装置を意味する。

図１は、従来のＰＯＮの構成図である。一般に、ＰＯＮは、一つのＯＬＴと複数のＯＮＵとを含み、図１の例では一つのＯＬＴ１０に３つのＯＮＵ１２ａ，１２ｂ，１２ｃがＯＤＮ１６を介して接続されている。また、各ＯＮＵ１２ａ，１２ｂ，１２ｃには、それぞれエンドユーザが使用する端末装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃが接続される。

かかるＰＯＮの形態としては、非同期転送モード−受動光加入者網(Asynchronous Transfer Mode Passive Optical Network：以下、“ＡＴＭ−ＰＯＮ”と称する。)が最初に開発され標準化されたが、その標準化内容はＩＴＵ−Ｔ(International Telecommunication Union-Telecommunication section)で文書化したＩＴＵ−ＴＧ.９８２、ＩＴＵ−ＴＧ.９８３.１、ＩＴＵ−ＴＧ.９８３.３に記述されている。

図２は、従来のＧＰＯＮのプロトコルスタック構造を示す図である。図２を参照すれば、ＧＰＯＮのプロトコルスタックは、上位階層とインターフェーシングを行うプロトコル階層１００と、ＧＴＣ(GPON Transmission Convergence)階層２００と、ＧＰＭ(GPON Physical Media dependent)階層３００とを含む。プロトコル階層１００は、ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)クライアント１１０、ＯＭＣＩ(ONT Management Control Interface)１２０、ＧＥＭ(GPON Encapsulation Method)クライアント１３０及びＰＬＯＡＭ(Physical Layer Operation Administration Maintenance)モジュール１４０を含む。

ここで、ＯＭＣＩは、ＯＮＵを管理制御するためのプロトコルであって、G.GPON.omciにドラフト(Draft)され、また、その内容が公表されている。ＯＭＣＩはＡＴＭモードＯＭＣＩとＧＥＭモードＯＭＣＩとに分類されるが、ＡＴＭモードＯＭＣＩはＧ.９８３.２の定義を基盤とし、ＧＥＭモードＯＭＣＩはＧＥＭフレームヘッダとＡＴＭモードで使われるペイロード構造を同一に使用するものとして提案されている。ここで、主なＯＭＣＩメッセージ内容は、サービス設定及びＶＰＩ(Virtual Path Identifier)／ＶＣＩ(Virtual Channel Identifier)割当あるいはポートＩＤを割り当てるデータ経路(Data Path)設定などを含む。

このような構成を持つＧＰＯＮプロトコルは、上位のフレームをＧＴＣ階層２００でＧＴＣフレームに多重化して転送し、これらの上位フレームのうち、ＡＴＭクライアント１１０はＡＴＭモードの転送方式を支援し、ＧＥＭクライアント１３０はＧＥＭモードの転送方式を支援する。

ＡＴＭクライアント１１０は、ＡＴＭモードで固定長のセル単位に転送データをＧＴＣフレームにマッピングする。この場合、仮にＧＴＣフレーム内にセル長(通常、５３byte)よりも短い長さの空間が残ると、転送データを次のフレームにマッピングして転送する。したがって、ＡＴＭモードにおいてセルが分割されることはない。

しかしながら、ＧＥＭフレームは可変長のパケットであるがために、ＧＥＭクライアント１３０はＧＥＭフレームをＧＴＣフレームにマッピングするとき帯域幅を有効に使用するべくＧＥＭフレームを分割して転送することがある。

例えば、ＧＥＭクライアント１３０が上位階層から使用者データ(user data)を受信すると、ＧＥＭクライアント１３０はＧＴＣ階層２００から現在待機中のＧＴＣフレームの空間情報(例えば、長さ)に関する情報を受信し、その情報に基づいて現在使用者データ(user data)を分割して多数のＧＥＭフレームにするか、或いは、分割せずに一つのＧＥＭフレームにした後そのＧＥＭフレームをＧＴＣ階層に転送する。すると、ＧＴＣ階層２００ではそのＧＥＭフレームを現在待機中のＧＴＣフレームにマッピングして転送する。そして、受信側では、このようにＧＥＭ階層２０で分割されたＧＥＭフレームを再組立した後に上位階層に伝達する。

一方、ネットワークでのデータ転送には、“１：１転送”のためのユニキャスト転送方法、“１：全ノード転送"のためのブロードキャスト転送方法、そして特定の加入者に対して“１：特定の多数ノード転送”を行うマルチキャスト転送方法といった３種のデータ転送方法がある。一般に、ユニキャスト転送方法とブロードキャスト転送方法は基本的に提供されるが、マルチキャスト転送方法の場合は、マルチキャスト転送のためのプロトコルと該当ネットワークでの支援が必要とされる。

図３は、既存のＧＰＯＮにおけるＧＥＭモードのマルチキャストフレームの転送過程を示す図である。図３を参照すれば、まず、ルータ３１に登録されたマルチキャストグループＭのメンバーをホストａ、ｂ、ｃとする。図３の構成より発生するマルチキャストフレームが、マルチキャストを支援しないＧＰＯＮのＧＥＭモードを通じてそれぞれのマルチキャストメンバーホストに伝達される場合には次のように動作する。

ＧＰＯＮでのイーサネット（登録商標、以下同じ）サービスのために、ＧＥＭモードでは、ＯＬＴ３２と接続されているＯＮＴ(ＯＮＵ)との間に一つ以上のポート(Port)を割り当て、図３のＰ１、Ｐ２、Ｐ３のようなポート(Port)ＩＤによって相互に区別される。したがって、ＯＬＴ３２は、送られてきたマルチキャストフレームをどのポートに転送するか決定する必要がある。その決定により、Ｐ１、Ｐ２そしてＰ３のポートＩＤはマルチキャストグループの登録されたポートとして認識されるようになる。この結果、認識されたそれぞれのポートを通じてマルチキャストフレームが転送される。

特に、事前にＩＧＰＭパケットを使ってマルチキャスト転送方式を支援するルータ３１にマルチキャストグループのメンバーとして登録されたＯＮＴに対しては、ルータ３１から転送されたマルチキャストフレーム３０１がＯＬＴ３２に伝達されることになる。そして、ＯＬＴ３２は、マルチキャストグループのメンバーとして登録されたそれぞれのＯＮＴのポートＩＤを利用して、それぞれのＯＮＴ別マルチキャストフレームを生成して、該フレームを送信する。

ここで、ＯＬＴ３２の動作を図３を参照して説明する。ＯＬＴ３２は、受信したマルチキャストフレームを、マルチキャストグループのメンバーとして登録されたＯＮＴ３３−１〜３３−３に、それぞれのＯＮＴのポートＩＤＰ１、Ｐ２、Ｐ３を利用して転送する。すなわち、ＯＬＴ３２は、ＯＮＴ３３−１〜３３−３に該当するそれぞれのポートＩＤ３０２〜３０４に、送られてきたマルチキャストフレーム３０１を付加して送り、それぞれのＯＮＴは自分のポートＩＤに該当するパケットを受信することで、マルチキャストグループにメンバーとして登録されたＯＮＴに対して、該当するマルチキャスト転送を行うことが可能となる。

このように、ＧＰＯＮでのＧＥＭモードによる既存のマルチキャスト転送は、マルチキャスト転送の利点を生かせず、多数のユニキャスト転送の集合と同様の方式で処理されるしかなかった。

その結果、実際にＧＰＯＮを通して転送されるフレームの個数は、図３に示すように３つとなる(これは、単に図３の例示によるもので、マルチキャストグループに属するＯＮＴの数によって可変することは自明である。)。これは、同じフレームを３回も送信しなければならない結果となり、帯域幅の浪費を招くことになる。

上述の如く、従来のＧＰＯＮのＧＥＭモードではマルチキャスト転送方式を支援しないため、マルチキャストフレームを転送する際にはマルチキャストグループのメンバー数だけ複写して送らねばならず、帯域幅の浪費を招く問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ＧＰＯＮのＧＥＭモードにおいてマルチキャスト転送を可能にするギガビット受動型光加入者網のＧＥＭモードにおけるマルチキャスト転送方法とそのフレーム処理方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成すべく、本発明は、ギガビット受動型光加入者網(Gigabit-capable PON)のＧＥＭ(GTE Encapsulation Method)モードにおけるマルチキャスト転送方法であって、マルチキャストグループに登録しようとするＯＮＴ(Optical Network Termination)がＩＧＭＰ(Internet Group Management Protocol)フレームを利用して前記マルチキャストグループに登録する第１の過程と、ＯＬＴ(Optical Line Termination)が前記マルチキャストグループにマルチキャストポートＩＤを付与し、前記マルチキャストグループに登録されたＯＮＴに対して前記マルチキャストポートＩＤを割り当てる第２の過程と、を含むＧＥＭモードにおけるマルチキャスト接続設定過程と；ルータからの前記マルチキャストグループに対するメッセージに、前記ＯＬＴがマルチキャストポートＩＤを付与して前記マルチキャストポートを通じて転送する第３の過程と、前記マルチキャストグループに属するＯＮＴが、前記マルチキャストポートＩＤの付与されたメッセージを、前記ＯＮＴに割り当てられたポートＩＤを利用してフィルタリングする第４の過程と、を含むＧＥＭモードにおけるマルチキャストメッセージ転送過程と；を含み、前記第４の過程のフィルタリングのために使用されるポートＩＤは、前記ＯＮＴが登録したマルチキャストグループのマルチキャストポートＩＤと前記ＯＮＴに基本的に割り当てられているポートＩＤとを含み、前記マルチキャストポートＩＤは、前記ＯＬＴから前記ＯＮＴへの下り信号についてのみ使用され、前記ＯＮＴから前記ＯＬＴへの上り信号についてはマルチキャストポートＩＤを利用せずに前記ＯＮＴに基本的に割り当てられているポートＩＤを利用することを特徴とする。

また、本発明は、ギガビット受動型光加入者網(Gigabit−capable PON)のＧＥＭ(GTC Encapsulation Method)モードにおけるマルチキャスト転送方法であって、マルチキャストグループに登録しようとするＯＮＴ(Optical Network Termination)がＩＧＭＰ(Internet Group Management Protocol)フレームを利用して前記マルチキャストグループに登録する第１の過程と、ＯＬＴ(Optical Line Termination)が前記マルチキャストグループにマルチキャストポートＩＤを付与し、前記マルチキャストグループに登録されたＯＮＴに対してＯＭＣＩメッセージを通じて前記マルチキャストポートＩＤを割り当てる第２の過程と、を含むＧＥＭモードにおけるマルチキャスト接続設定過程と；ルータからの前記マルチキャストグループに対するメッセージに、前記ＯＬＴがマルチキャストポートＩＤを付与して前記マルチキャストポートを通じて転送する第３の過程と、前記マルチキャストグループに属するＯＮＴが、前記マルチキャストポートＩＤの付与されたメッセージを、前記ＯＮＴに割り当てられたポートＩＤを利用してフィルタリングする第４の過程と、を含むＧＥＭモードにおけるマルチキャストメッセージ転送過程と；を含み、前記第４の過程のフィルタリングのために使用されるポートＩＤは、前記ＯＮＴが登録したマルチキャストグループのマルチキャストポートＩＤと前記ＯＮＴに基本的に割り当てられているポートＩＤとを含み、前記マルチキャストポートＩＤは、前記ＯＬＴから前記ＯＮＴへの下り信号についてのみ使用され、前記ＯＮＴから前記ＯＬＴへの上り信号についてはマルチキャストポートＩＤを利用せずに前記ＯＮＴに基本的に割り当てられているポートＩＤを利用することを特徴とする。

上記のように構成される本発明によれば、従来の問題点すなわち、ＧＰＯＮのＧＥＭモードにおいてマルチキャストを支援する方法を提示できず、マルチキャストフレーム転送の際に関連するポートの数だけ複写して送る必要があった、という問題が解決され、マルチキャストフレームを效率良く転送でき、結果として帯域幅を増大させる効果が得られる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照符号及び番号を共通使用し、本発明を説明するにあたり、関連する公知機能あるいは構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には、その詳細を省略するものとする。また、上にも述べたように、本発明の説明において、ＯＮＵは、ＯＮＴと同一のネットワーク終端装置を意味する。すなわち、以下の本発明に関する説明においてＯＮＵとＯＮＴが混用されてもそれらは同じネットワーク終端装置であることは明らかである。

本発明は、ＧＰＯＮのＧＥＭモードにおいてマルチキャスト転送を可能にするために、ＧＥＭモードにおいてLayer 3のマルチキャスト管理情報を実現する。したがって、Layer 3でマルチキャスト情報を伝達するＩＧＭＰパケットをＧＥＭモードにおいてインターセプトし、その情報を共有できるようにする。さらに、一般的にはポート(Port)ＩＤがＯＮＴ(ＯＮＵ)別に割り当てられるのに対して、本発明ではマルチキャストを支援するためにポート(Port)ＩＤをマルチキャストグループ別に割り当てて使用する。したがって、マルチキャストグループに“マルチキャストポートＩＤ”を割り当て、ＯＮＴは、それぞれの該当ポートＩＤと各ＯＮＴが加入したマルチキャストグループの“マルチキャストポートＩＤ”を格納することによって、送られてきたパケットのポートＩＤを格納されたポートＩＤ(ＯＮＴに割り当てられたポートＩＤと加入したマルチキャストポートＩＤとを含む)と比較し、両ポートＩＤが一致するとパケットを受け取り(Accept)、一致しないと該当パケットを捨てる(Discard)。

次に、本発明を適用したＧＰＯＮのＧＥＭモードにおけるマルチキャストフレーム処理方法を、図４ないし図６を参照して詳細に説明する。

図４は、本発明を適用したＧＰＯＮのＧＥＭモードにおけるマルチキャストフレーム処理方法を示す図である。

図４を参照すれば、まず、ルータ４１に登録されたマルチキャストグループＭのメンバーがホストａ、ｂであると仮定する。図４の構成より発生するマルチキャストフレームが、本実施形態のＧＰＯＮのＧＥＭモードを通じてそれぞれのマルチキャストメンバーホストａ、ｂに伝達される場合、ＧＰＯＮにおける動作は次の通りである。

ＧＰＯＮでのイーサネットサービスのためのＧＥＭモードでは、ＯＬＴ４２と接続されているＯＮＴ(ＯＮＵ)との間に一つ以上のポート(Port)を割り当て、それぞれのポートをポート(Port)ＩＤをもって相互区分する。したがって、図４に示したＯＬＴ４２は、送られてきたマルチキャストフレームをどのポートに転送するか決定する必要がある。本発明では、マルチキャストグループに対してマルチキャストポートＩＤを割り当て、マルチキャストフレームに対して該当マルチキャストポートＩＤを利用したマルチキャストパケットを生成して送る。

すなわち、本発明を適用した図４に示すＯＬＴ４２には、マルチキャストグループに属するＯＮＴ４３−１〜４３−３のポートＩＤ(Ｐ１〜Ｐ３)だけでなく、登録されたマルチキャストグループのマルチキャストポートＩＤ(Ｐ４)が割り当てられ、その情報が格納されている。その後、ＯＬＴ４２はマルチキャストフレームを受信すると、該当マルチキャストポートＩＤを割り当てて送る。

このように、マルチキャストポートＩＤＰ４(４０５)を利用したマルチキャストパケット４０５＋４０１を転送すると、ＯＮＴ１(４３−１)とＯＮＴ２(４３−２)では、各々自分のポートＩＤであるＰ１(４０２)、Ｐ２(４０３)のほかに、マルチキャストポートＩＤであるＰ４(４０５)も持っているため、送られてきたマルチキャストパケット４０５＋４０１を受け取る。これに対し、ＯＮＴ３(４３−３)は、マルチキャストグループに登録されたホストでないがためにマルチキャストポートＩＤのＰ４(４０５)を持っておらず、送られてきたマルチキャストパケット４０５＋４０１を受け取らない。つまり、マルチキャストパケット４０５＋４０１は、そのポートＩＤがＯＮＴ３(４３−３)のポートＩＤと一致しないためＯＮＴ３(４３−３)に受け取られない。

このような本発明による動作のためには、ＯＬＴ４２は、ＯＮＴ４３−１〜４３−３がマルチキャストグループに登録された否か知っていなければならない他、ＯＮＴ４３−１〜４３−３の登録されたマルチキャストグループとそれによるマルチキャストポートＩＤ情報を知っていなければならない。

このような情報の処理のためにＯＬＴは、図５ないし図６に示すような動作を必要とする。

図５は、本発明によってＯＬＴに格納されるＭＩＢ(Management Information Base)を示し、図６は、本発明の一実施の形態によるＧＰＯＮのＯＬＴでのマルチキャスト転送のためのフレーム処理方法を示す動作流れ図である。

まず、図５を参照すれば、本発明を適用したＯＬＴは、管理対象に関する情報のデータベースであるＭＩＢに、マルチキャストグループに関する情報を格納する。格納される情報は、図５に示すように、マルチキャストグループを識別できるマルチキャストグループアドレス５１、マルチキャストグループに登録されたＯＮＴを表すＯＮＴ番号５２、及び該当マルチキャストグループのマルチキャストポートＩＤ５３を含む。

次に、図６に示した動作流れ図を、図４及び図５を参照しながら説明する。

まず、マルチキャストネットワークを構成するためには、マルチキャストを支援するネットワークのルータにネットワークのホストが登録される必要がある。このために、ホストのＯＮＴ１(４３−１)とＯＮＴ２(４３−２)は、マルチキャストグループに登録するためのＩＧＭＰフレームをルータ４１に転送する。

そして、ステップＳ６１において、ＯＬＴ４２は、ＯＮＴ４３−１〜４３−３からフレームを受信し、ステップＳ６２において、受信されたフレームのＭＡＣアドレスを利用した検索を通じてＩＧＭＰフレームをインターセプトする。ここで、インターセプトされるＩＧＭＰフレームは、イーサネットフレームのＭＡＣ(Media Access Control)アドレス値が“０ｘ０１００５ｅ”から始まる全てのフレームを確認して捜し出す。ここで“０ｘ０１００５ｅ”の値は、イーサネット標準により提示されているＩＧＭＰフレームの値であり、本発明が適用されるＧＰＯＮにおいては他のアドレス値で特定されても本発明の内容に影響を及ぼすことはない。

次いで、ステップＳ６３において、ＯＬＴ４２は、インターセプトしたフレームがＩＧＭＰフレームであるか再び確認し、ＩＧＭＰフレームでなければ、マルチキャスト転送のためのフレーム処理過程を終了する。しかし、インターセプトしたフレームがＩＧＭＰフレームであれば、ステップＳ６４に進んでＩＧＭＰフレームに含まれたマルチキャストグループアドレスが既にＯＬＴ４２内のＭＩＢ内に登録されたアドレスなのか確認する。

前記ステップＳ６４の確認結果、マルチキャストグループアドレスが既に登録されたアドレスでなければ、ステップＳ６５において、ＯＬＴ４２は、新しいマルチキャストポートＩＤを割り当て、図５に示すような新規のＭＩＢ情報を登録する。

しかし、前記ステップＳ６４の確認結果、マルチキャストグループアドレスが既に登録されたアドレスの場合には、ＯＬＴ４２は、ステップＳ６６において、格納されたＭＩＢ情報とＩＧＭＰフレームを送信したＯＮＴ番号５２とが一致するか確認し、格納されたＭＩＢ情報とＯＮＴ番号５２とが一致すると、マルチキャスト転送のためのフレーム処理過程を終了する。一方、格納されたＭＩＢ情報とＯＮＴ番号５２とが一致しない場合には、ＯＬＴ４２は、ステップＳ６７において、格納されたＭＩＢ情報に含まれた、既に登録されたマルチキャストポートＩＤ５３を割り当てて、新しいＯＮＴ番号５２を含む新規のＭＩＢ情報を登録する。

その後、ステップＳ６８において、ＯＬＴ４２は、ステップＳ６５またはステップＳ６７に示した新規のＭＩＢ情報の登録によって、該当ＯＮＴに新規のマルチキャストポートＩＤ５３を割り当てるメッセージを伝達してＧＥＭマルチキャスト接続を設定する。

図４を参照すれば、マルチキャストグループＭＧ１に登録するために、ホストａ(すなわち、ＯＮＴ１)がルータ４１にＩＧＭＰフレームを転送する。すると、ＯＬＴ４２ではこれをインターセプトしてＩＧＭＰフレームに含まれたマルチキャストグループＭＧ１アドレスを、格納されたＭＩＢ(マルチキャストグループアドレス、ＯＮＴ番号、マルチキャストポートＩＤ)と比較する。

前記ホストａは以前に登録されなかったため、ＯＬＴ４２はそれを新規に登録し、新しいマルチキャストポートＩＤをＰ４(４０５)として割り当て、ＭＩＢ(ＭＧ１、ＯＮＴ１、Ｐ４)に登録する。そして、ＯＬＴ４２は、ＯＮＴ１(４３−１)に、新規に割り当てられたマルチキャストグループＩＤを割り当てるメッセージを転送した後、ＧＥＭマルチキャスト設定過程を行う。

一方、ホストｂ(すなわち、ＯＮＴ２)もまた、マルチキャストグループ(ＭＧ１)に登録するために、ルータ４１にＩＧＭＰフレームを転送する。すると、ＯＬＴ４２はこのフレームをインターセプトして情報を読み取り、その情報と格納されたＭＩＢとを比較する。このとき、マルチキャストグループＭＧ１に対してＯＮＴ１(４３−１)に既にマルチキャストポートＩＤであるＰ４(４０５)が割り当てられているため、ＯＮＴ２(４３−２)に対して同じマルチキャストポートＩＤであるＰ４(４０５)を割り当て、ＭＩＢ情報(ＭＧ１、ＯＮＴ２、Ｐ４)を追加登録する。そして、ＯＬＴ４２は、ＯＮＴ２(４３−２)に、新規に割り当てられたマルチキャストグループＩＤを割り当てるメッセージを転送しＧＥＭマルチキャスト設定過程を行う。

そして、ルータ４１からマルチキャストグループＭＧ１に該当するマルチキャストフレーム４０１が送られてくると、ＯＬＴ４２は、ＭＩＢ情報に基づいてマルチキャストポートＩＤであるＰ４(４０５)を付与しＯＮＴ４３−１〜４３−３に伝達する。

次いで、各ＯＮＴは、ＧＥＭマルチキャスト設定を通じて割り当てられたマルチキャストポートＩＤを用いてＯＬＴ４２から受信したＧＥＭフレームをフィルタリングする。すなわち、図４において、マルチキャストポートＩＤ４０５を用いて転送されるフレームは、ＯＮＴ１(４３−１)／ＯＮＴ２(４３−２)では受け取って上位に送り、ＯＮＴ３(４３−３)はマルチキャストポートＩＤ４０５を受信しなかったためフィルタリングして捨てる。

このような方法によりマルチキャストグループに登録されたホストに転送されるマルチキャストフレームは、ＯＬＴにおいて該当ユニキャストポートにポート数だけ複写し転送される従来の技術と違い、マルチキャストグループに割り当てられたマルチキャストポートＩＤを使って一度だけ転送することで済む。

図７は、本発明の他の実施の形態によるＧＰＯＮのＯＬＴでのマルチキャスト転送のためのフレーム処理方法を示す動作流れ図である。

図７を参照すれば、まず、マルチキャストネットワークを構成するためには、マルチキャストを支援するネットワークのルータにネットワークのホストが登録される必要がある。このために、ホストのＯＮＴ１(４３−１)とＯＮＴ２(４３−２)はマルチキャストグループに登録するためのＩＧＭＰフレームをルータ４１に転送する。

そして、ステップＳ７１において、ＯＬＴ４２は、ＯＮＴ４３−１〜４３−３からフレームを受信し、ステップＳ７２において、受信されたフレームのＭＡＣアドレスを利用した検索を通じてＩＧＭＰフレームをインターセプトする。ここで、インターセプトされるＩＧＭＰフレームは、イーサネットフレームのＭＡＣ(Media Access Control)アドレス値が“０ｘ０１００５ｅ”から始まる全てのフレームを確認して捜し出す。ここで“０ｘ０１００５ｅ”の値は、イーサネット標準により提示されているＩＧＭＰフレームの値であり、本発明が適用されるＧＰＯＮにおいては他のアドレス値で特定されても本発明の内容に影響を及ぼすことはない。

次いで、ステップＳ７３において、インターセプトしたフレームがＩＧＭＰフレームであるか再び確認し、ＩＧＭＰフレームでなければ、マルチキャスト転送のためのフレーム処理過程を終了する。しかし、インターセプトしたフレームがＩＧＭＰフレームであれば、ステップＳ７４に進んでＩＧＭＰフレームに含まれたマルチキャストグループアドレスが既にＯＬＴ４２内のＭＩＢ内に登録されたアドレスなのか確認する。

前記ステップＳ７４の確認結果、マルチキャストグループアドレスが既に登録されたアドレスでなければ、ステップＳ７５において、新しいマルチキャストポートＩＤを割り当て、図５に示すような新規のＭＩＢ情報を登録する。

しかし、前記ステップＳ７４の確認結果、マルチキャストグループアドレスが既に登録されたアドレスであれば、ステップＳ７６において、格納されたＭＩＢ情報とＩＧＭＰフレームを送信したＯＮＴ番号５２とが一致するか確認し、格納されたＭＩＢ情報とＯＮＴ番号５２とが一致すると、マルチキャスト転送のためのフレーム処理過程を終了する。一方、格納されたＭＩＢ情報とＯＮＴ番号５２とが一致しないと、ステップＳ７７において、格納されたＭＩＢ情報に含まれた、既に登録されたマルチキャストポートＩＤ５３を割り当て、新しいＯＮＴ番号５２の含まれた新規のＭＩＢ情報を登録する。

その後、ステップＳ７８において、ステップＳ７５またはステップＳ７７に示した新規のＭＩＢ情報の登録によって、該当ＯＮＴに新規のマルチキャストポートＩＤ５３を割り当てるメッセージをＯＭＣＩ伝達してＧＥＭマルチキャスト接続を設定する。

このような他の実施形態によりマルチキャストグループに登録されたホストに転送されるマルチキャストフレームは、ＯＬＴにおいて該当ユニキャストポートにポート数だけ複写し転送される従来の技術と違い、マルチキャストグループに割り当てられたマルチキャストポートＩＤを使って一度だけ転送することで済む。しかし、図４に示すようにマルチキャストポートＩＤ(Ｐ４)を利用してマルチキャストフレームが送られる場合には何の問題もないが、ＯＮＴからＯＬＴへの上り転送信号に対して、ＯＮＴに割り当てられたマルチキャストポートＩＤを使用して伝達する場合には問題が生じる。これを、図８及び図９に基づいて説明する。

まず、図８は、本発明を適用したＧＰＯＮのＧＥＭモードにおけるマルチキャストフレームのための転送方法を行うときの上り信号の問題点を示す例示図である。

図８に示すように、マルチキャストポートＩＤ(Ｐ４)を使って送られてきたマルチキャストフレームに対してそれぞれのＯＮＴが応答する場合、各ＯＮＴがＰ４のポートＩＤを用いて上り信号を転送するため該当上り信号がどのＯＮＴから送られてきたか上部では分からなくなる。

すなわち、ＯＮＴ１(４３−１)とＯＮＴ２(４３−２)のようにそれぞれのポートＩＤ(Ｐ１、Ｐ２)と同時にマルチキャストポートＩＤ(Ｐ４)を持つ場合、一般のユニキャストフレームではそれぞれを区別するポートＩＤを利用して通信を行うため、お互い区別できなくなることは全くない。これに対し、同じマルチキャストポートＩＤ(Ｐ４)を持つ場合には上り信号に同一のＩＤ(Ｐ４)を使用する点において問題がある。

したがって、本発明では、上り転送が図９のように運用されることを提案する。

図９は、本発明を適用したＧＰＯＮのＧＥＭモードにおけるマルチキャストフレームのための転送方法を行うときの上り信号を示す例示図である。

図８に示すように、マルチキャストポートＩＤ(Ｐ４)を用いて送られてきたマルチキャストフレームに対して、それぞれのＯＮＴが応答する場合、各ＯＮＴはＰ４のポートＩＤを用いて上り信号を伝達するため、該当上り信号がどのＯＮＴから送られてきたか上部では分からないが、これを解決するべく本発明では、マルチキャストポートＩＤは下り信号に対してのみ使用することとする。

すなわち、マルチキャストポートＩＤを用いて送られてきた信号の応答メッセージに対してはそれぞれのＯＮＴ別ポートＩＤを使用することによって、上り信号における問題点を解決する。

これを図９を参照して説明すれば、次の通りである。

ＯＮＴ１(４３−１)とＯＮＴ２(４３−２)がそれぞれのポートＩＤ(Ｐ１、Ｐ２)とともにマルチキャストポートＩＤ(Ｐ４)を有し、これらに対するマルチキャストフレームの伝達があれば、上述したようにマルチキャストポートＩＤを利用して伝達する。そして、これに対する応答メッセージを伝達する場合には、たとえ、下りのポートＩＤがマルチキャストポートＩＤ(Ｐ４)だったとしても、上りのポートＩＤにはそれぞれのＯＮＴ４３−１、４３−２のポートＩＤ(Ｐ１、Ｐ２)を使用する。

以上、具体例に基づいて本発明を説明してきたが、本発明は、これらの具体例に限定されず、本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であることは、当該技術分野で通常の知識を持つ者にとって自明であろう。

従来のＰＯＮの構成図である。従来のＧＰＯＮのプロトコルスタック構造を示す図である。従来のＧＰＯＮにおけるＧＥＭモードのマルチキャストフレーム転送方法に使用されるルータ、マルチキャストフレーム、ＯＬＴ、及びＯＮＴのレイアウトを示す図である。本発明を適用したＧＰＯＮのＧＥＭモードにおけるマルチキャストフレーム処理方法を示す図である。本発明によってＯＬＴに格納されるＭＩＢ(Management Information Base)を示す図である。本発明を適用したＧＰＯＮのＯＬＴでのマルチキャスト転送のためのフレーム処理方法を示す流れ図である。本発明の他の実施形態によるＧＰＯＮのＯＬＴでのマルチキャスト転送のためのフレーム処理方法を示す動作流れ図である。本発明を適用したＧＰＯＮのＧＥＭモードにおけるマルチキャストフレームのための転送方法を行うときの上り信号の問題点を説明するための例示図である。本発明を適用したＧＰＯＮのＧＥＭモードにおけるマルチキャストフレームのための転送方法を行うときの上り信号を示す例示図である。

符号の説明

４１ルータ
４２ＯＬＴ
４３（４３−１，４３−２，４３−３）ＯＮＴ

Claims

ギガビット受動型光加入者網(Gigabit-capable PON)のＧＥＭ(GTE Encapsulation Method)モードにおけるマルチキャスト転送方法であって、
マルチキャストグループに登録しようとするＯＮＴ(Optical Network Termination)がＩＧＭＰ(Internet Group Management Protocol)フレームを利用して前記マルチキャストグループに登録する第１の過程と、ＯＬＴ(Optical Line Termination)が前記マルチキャストグループにマルチキャストポートＩＤを付与し、前記マルチキャストグループに登録されたＯＮＴに対して前記マルチキャストポートＩＤを割り当てる第２の過程と、を含むＧＥＭモードにおけるマルチキャスト接続設定過程と；
ルータからの前記マルチキャストグループに対するメッセージに、前記ＯＬＴがマルチキャストポートＩＤを付与して前記マルチキャストポートを通じて転送する第３の過程と、前記マルチキャストグループに属するＯＮＴが、前記マルチキャストポートＩＤの付与されたメッセージを、前記ＯＮＴに割り当てられたポートＩＤを利用してフィルタリングする第４の過程と、を含むＧＥＭモードにおけるマルチキャストメッセージ転送過程と；
を含み、
前記第４の過程のフィルタリングのために使用されるポートＩＤは、前記ＯＮＴが登録したマルチキャストグループのマルチキャストポートＩＤと前記ＯＮＴに基本的に割り当てられているポートＩＤとを含み、
前記マルチキャストポートＩＤは、前記ＯＬＴから前記ＯＮＴへの下り信号についてのみ使用され、前記ＯＮＴから前記ＯＬＴへの上り信号についてはマルチキャストポートＩＤを利用せずに前記ＯＮＴに基本的に割り当てられているポートＩＤを利用すること
を特徴とするマルチキャスト転送方法。
前記ＯＬＴは、前記マルチキャストグループに登録するためのＩＧＭＰフレームをインターセプトし、前記マルチキャストグループ及び前記マルチキャストグループに登録されたＯＮＴに関する情報を得ること
を特徴とする請求項１に記載のマルチキャスト転送方法。
前記ＯＬＴは、前記マルチキャストグループを表すマルチキャストアドレス、前記マルチキャストグループに登録したＯＮＴ番号、及び前記マルチキャストグループに割り当てられたマルチキャストポートＩＤをＭＩＢ(Management Information Base)に登録して格納すること
を特徴とする請求項１または２に記載のマルチキャスト転送方法。
ギガビット受動型光加入者網(Gigabit−capable PON)のＧＥＭ(GTC Encapsulation Method)モードにおけるマルチキャスト転送方法であって、
マルチキャストグループに登録しようとするＯＮＴ(Optical Network Termination)がＩＧＭＰ(Internet Group Management Protocol)フレームを利用して前記マルチキャストグループに登録する第１の過程と、ＯＬＴ(Optical Line Termination)が前記マルチキャストグループにマルチキャストポートＩＤを付与し、前記マルチキャストグループに登録されたＯＮＴに対してＯＭＣＩ(ONT Management Control Interface)メッセージを通じて前記マルチキャストポートＩＤを割り当てる第２の過程と、を含むＧＥＭモードにおけるマルチキャスト接続設定過程と；
ルータからの前記マルチキャストグループに対するメッセージに、前記ＯＬＴがマルチキャストポートＩＤを付与して前記マルチキャストポートを通じて転送する第３の過程と、前記マルチキャストグループに属するＯＮＴが、前記マルチキャストポートＩＤの付与されたメッセージを、前記ＯＮＴに割り当てられたポートＩＤを利用してフィルタリングする第４の過程と、を含むＧＥＭモードにおけるマルチキャストメッセージ転送過程と；
を含み、
前記第４の過程のフィルタリングのために使用されるポートＩＤは、前記ＯＮＴが登録したマルチキャストグループのマルチキャストポートＩＤと前記ＯＮＴに基本的に割り当てられているポートＩＤとを含み、
前記マルチキャストポートＩＤは、前記ＯＬＴから前記ＯＮＴへの下り信号についてのみ使用され、前記ＯＮＴから前記ＯＬＴへの上り信号についてはマルチキャストポートＩＤを利用せずに前記ＯＮＴに基本的に割り当てられているポートＩＤを利用すること
を特徴とするマルチキャスト転送方法。
前記ＯＬＴは、前記マルチキャストグループに登録するためのＩＧＭＰフレームをインターセプトし、前記マルチキャストグループ及び前記マルチキャストグループに登録されたＯＮＴに関する情報を得ること
を特徴とする請求項４に記載のマルチキャスト転送方法。
前記ＯＬＴは、前記マルチキャストグループを表すマルチキャストアドレス、前記マルチキャストグループに登録したＯＮＴ番号、及び前記マルチキャストグループに割り当てられたマルチキャストポートＩＤをＭＩＢ(Management Information Base)に登録して格納すること
を特徴とする請求項４または５に記載のマルチキャスト転送方法。