(57)【要約】  Ethernetサービスを提供するＥ−ＰＯＮに影響を与えずプロテクション制御が実現できる光アクセスネットワークを得る。  ＯＬＴと複数のＯＮＴとの間で伝送路が２重化されたＥ−ＰＯＮを構成する光アクセスネットワークにおいて、ＯＬＴに、プロトコル構成として、Ethernet ＭＡＣの上位にプロテクション制御情報を設けたプロトコルを実装するＬ２制御部を備える。また、ＯＬＴは、プロトコル構成として、プロテクション制御情報をEthernet ＭＡＣと独立に設けて、ユーザデータとプロテクション制御情報を転送する。
2008146344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と複数のＯＮＴ（Optical Network Terminal）との間で伝送路が２重化されたＥ−ＰＯＮ（Ethernet Passive Optical Network）を構成する光アクセスネットワークにおいて、
前記ＯＬＴに、プロトコル構成として、Ethernet ＭＡＣ（ＭＡＣ：Media Access Control）の上位にプロテクション制御情報を設けたプロトコルを実装するＬ２（layer２）制御部を備えた
ことを特徴とする光アクセスネットワーク。
【請求項２】
請求項１に記載の光アクセスネットワークにおいて、
前記Ｌ２制御部は、プロテクション制御のプロトコルとして、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７８３またはＩＥＥＥ８０２.１ａｄで規定される情報を実装する
ことを特徴とする光アクセスネットワーク。
【請求項３】
請求項１に記載の光アクセスネットワークにおいて、
前記Ｌ２制御部は、切り替えた論理リンクの通信の割当帯域を削減する一方、切り替えた先の論理リンクの帯域を増大する
ことを特徴とする光アクセスネットワーク。
【請求項４】
請求項３に記載の光アクセスネットワークにおいて、
前記Ｌ２制御部は、前記ＯＬＴの各インタフェースに設けられたＭＰＣＰ（Multi−Point Control Protocol）によって論理リンクに対して割り当てられた帯域をモニタし、切替が発生した際に切り替えられる論理リンクの帯域を、切り替わった先の論理リンクの帯域として引き継ぐ
ことを特徴とする光アクセスネットワーク。
【請求項５】
ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と複数のＯＮＴ（Optical Network Terminal）との間で伝送路が２重化されたＥ−ＰＯＮ（Ethernet Passive Optical Network）を構成する光アクセスネットワークにおいて、
前記ＯＬＴは、プロトコル構成として、プロテクション制御情報をEthernet ＭＡＣ（ＭＡＣ：Media Access Control）と独立に設けて、ユーザデータとプロテクション制御情報を転送する
ことを特徴とする光アクセスネットワーク。
【請求項６】
請求項５に記載の光アクセスネットワークにおいて、
前記ＯＬＴは、前記ユーザデータ転送用の論理リンクと前記プロテクション制御情報の転送用の論理リンクを共用化させ、フレームの先頭の論理リンク識別子の後に、両者の識別を行うための領域を設ける
ことを特徴とする光アクセスネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、信頼性の高い情報転送を必要とする光アクセスネットワークの構築に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）を始めたとした光アクセスネットワークではＰＯＮ（Passive Optical Network）方式が採用されている。ＰＯＮ方式では、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）から複数のＯＮＴ（Optical Network Terminal）に対してPoint−to−Multipoint構成になっている。ＯＬＴからＯＮＴ方向の通信を下り方向の通信と呼び、同報形態で情報配信を行い、ＯＮＴで自ユーザ宛ての情報のみを通過させる。一方、ＯＮＴからＯＬＴへの通信を上り方向の通信と呼び、ＯＬＴからＯＮＴに対してグラントと呼ばれる送信許可信号を送信し、それにより指定されたＯＮＴが情報をＯＬＴに送信することができる。【０００３】
ＰＯＮ方式における高信頼化制御としてＰＯＮプロテクションがある。ＰＯＮプロテクションは、ＰＯＮ区間の伝送路を２重化することにより行われる。ＰＯＮプロテクションは、ビジネスユース、高信頼性が要求されるマルチキャスト通信等に対して有効とされる。特に、ＰＯＮプロテクションは、ソフトウェア配信、情報の一斉通知等高信頼化が必要であるが、マルチキャストでの通信形態のために送達確認が取れないアプリケーションにおいて伝送レベルでの信頼性を上げるために必要とされる。【０００４】
ＰＯＮプロテクションについては、先行技術として、下記特許文献１〜３にあげるＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８３．１で規定されているＰＯＮ方式のもの、或いは、非特許文献１にあげるＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８３．５の勧告がある。【０００５】
特許文献１〜３では、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８３．１で規定されているＡＴＭベースのＰＯＮであるＡＴＭ−ＰＯＮ或いはＢ−ＰＯＮにおいて、物理レイヤのＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）セルを用いたプロテクション制御を行っている。ＰＯＮトポロジーはPoint−to−Multipointの形態である。これらのシステムでは、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７８３で規定されているＫ１，Ｋ２と呼ばれる経路の切替情報を物理レイヤのＯＡＭセルにマッピングすることにより、ＰＯＮトポロジーであってもＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７８３で決めるPoint−to−Pointと同等の制御を可能にしている。【０００６】
また、非特許文献１としてあげるＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８３．５では、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８３．１で規定されるＰＯＮ方式でのプロテクション方式について規定している。ここでは、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７８３で規定している情報をＯＡＭセルでＰＯＮ上を転送し現用伝送路から予備伝送路への切替を実現している。【０００７】
ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８３．５では、Tree SwitchとBranch Switchがある。前者は、すべてのＯＮＴが冗長化されていることが条件であり、障害発生時にＯＬＴ側のインタフェースで一斉に切替を行う。一方、後者は、冗長化されているＯＮＴとされていないＯＮＴが混在している環境を想定している。この場合、ＯＬＴ側のインタフェースは両方とも動作しており、ＯＮＴ側のインタフェースで障害が発生した場合のみ切替を行う。ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８３．５では、伝送手段をしてＡＴＭを前提としているため、Tree Switchの場合は、物理インタフェース単位のＯＡＭにより障害の検出及び切替制御を行っている。Branch Switchでは、ＡＴＭレイヤのＶＰ単位のＯＡＭを利用している。【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１５２１３５号公報
【特許文献２】特開２００２−５７６７９号公報
【特許文献３】ＷＯ２００２／０４９２９０号公報
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８３．５（０１／２００２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の技術では、ＰＯＮプロテクションを実施する前提として伝送手段がＡＴＭであることを前提としている。近年のＦＴＴＨの状況を考慮するとＡＴＭに変わりEthernet（登録商標）が主流となっている。つまり、ＡＴＭを介さないで直接Ethernetを収容できるＥ−ＰＯＮ（Ethernet Passive Optical Network）（日本国内ではギガEthernetを対象としているためＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet-Passive Optical Network）と呼ぶことが多い）が主たる方式となっている。この方式は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで標準化されている。【００１０】
しかし、従来の技術は、Ethernetを前提としていないのでＧＥ−ＰＯＮには適用することができない。具体的には、ＧＥ−ＰＯＮの場合、ＯＡＭの枠組みにおいてプロテクションに対しての規定がされていない。【００１１】
この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、Ethernetサービスを提供するＥ−ＰＯＮに影響を与えずプロテクション制御が実現できる光アクセスネットワークを得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る光アクセスネットワークは、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と複数のＯＮＴ（Optical Network Terminal）との間で伝送路が２重化されたＥ−ＰＯＮ（Ethernet Passive Optical Network）を構成する光アクセスネットワークにおいて、前記ＯＬＴに、プロトコル構成として、Ethernet ＭＡＣ（ＭＡＣ：Media Access Control）の上位にプロテクション制御情報を設けたプロトコルを実装するＬ２（layer２）制御部を備えたことを特徴とする。【００１３】
また、他の発明に係る光アクセスネットワークは、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と複数のＯＮＴ（Optical Network Terminal）との間で伝送路が２重化されたＥ−ＰＯＮ（Ethernet Passive Optical Network）を構成する光アクセスネットワークにおいて、前記ＯＬＴは、プロトコル構成として、プロテクション制御情報をEthernet ＭＡＣ（ＭＡＣ：Media Access Control）と独立に設けて、ユーザデータとプロテクション制御情報を転送することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、Ethernetサービスを提供するＥ−ＰＯＮに影響を与えずプロテクション制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１及び２に係る光アクセスネットワークの構成を示すブロック図であり、障害発生時のTree Switchによる切り替え構成の場合を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１及び２に係る光アクセスネットワークの構成を示すブロック図であり、障害発生時のBranch Switchによる切り替え構成の場合を示す図である。
【図３】ＧＥ−ＰＯＮの場合のプロトコル構成を示す図である。
【図４】プロテクション制御を行うための情報を運ぶフレームフォーマットを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３を説明するもので、Ｌ２制御部とＩＦとの間の連携動作の説明図である。
【図６】この発明の実施の形態４を説明するもので、ＭＰＣＰからＬ２制御部に対しての制御経路の追加により論理リンク毎の帯域を通知することを説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態５を説明するもので、プロテクション制御情報をEthernet ＭＡＣとは独立に転送する形態を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態５を説明するもので、プロテクション制御情報をEthernet ＭＡＣとは独立に転送する際のフレームのフォーマットを示す図である。
【図９】この発明の実施の形態６を説明するもので、ユーザデータとプロテクション制御情報を同じ論理リンクで伝送することを説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１と図２は、この発明の実施の形態１に係る光アクセスネットワークの構成を示すブロック図であり、ＰＯＮ（Passive Optical Network）区間のシステム構成を示す。図１と図２に示すように、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）１０は、ＰＯＮ終端部分に、Ｌ２（レイヤ２）制御部１１と一対のインタフェースＩＦ１２とを備え、ＰＯＮ区間の伝送路が２重化され、複数のＯＮＴ（Optical Network Terminal）２０に対してPoint−to−Multipoint構成になっている。また、ＯＬＴ１０の後段にはＬ２ＳＷ（レイヤ２スイッチ）３０が接続される構成になっている。この図１と図２では、障害発生時に、ＯＬＴ１０と複数のＯＮＴ２０間の切り替え制御メッセージの送受により、障害発生によるＩＦ１２での切り替えを示し、図１はTree Switchによる切り替え構成の場合を、図２はBranch Switchによる切り替え構成の場合をそれぞれ示している。【００１７】
また、図３に、ＧＥ−ＰＯＮの場合のプロトコル構成を示し、図４に、プロテクション制御を行うための情報を運ぶフレームフォーマットを示す。ＧＥ−ＰＯＮの場合は、図３に示すように、ＯＬＴ１０からＯＮＵ（Optical Network Unit）を制御するＭＰＣＰ（Multi−Point Control Protocol）がEthernet ＭＡＣ（ＭＡＣ：Media Access Control）上に実装される。【００１８】
ＧＥ−ＰＯＮは、ＧＥ−ＰＯＮ ＰＨＹ（ＰＨＹ：physical layer）上に複数の論理リンク制御が設けられる。上り方向のグラント制御もこの論理リンク単位に実施される。また、論理リンク毎にEthernet のＭＡＣが実装されている。ＭＰＣＰのデータかユーザデータかはＭＡＣの中のプロトコルタイプにより識別される。ＧＥ−ＰＯＮでプロテクション制御を行うために、Ethernet ＭＡＣ上にプロテクション制御部を実装する。【００１９】
図１及び図２に示した構成では、ＭＰＣＰ領域は、ＯＬＴ１０のＩＦ１２で終端されてＧＥ−ＰＯＮとしての制御を行う。一方、プロテクション制御は、Ｌ２制御部１１に転送される。Ｌ２制御部１１では、両方のＩＦ１２から転送される情報転送或いは受信するインタフェースを選択する。ユーザデータは、Ｌ２制御部１１からＬ２ＳＷ３０に転送される。Ｌ２ＳＷ３０に対してはプロテクションされたインタフェースは一つと認識される。【００２０】
ここで、使用されるプロテクション制御情報は、図４に示すように、従来例と同一でＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７８３で規定される情報とする。ＧＥ−ＰＯＮの場合、図３に示すように、論理リンク制御上にEthernet ＭＡＣ及びその上にＭＰＣＰ、プロテクション制御部が実装されるために、プロテクション制御が論理リンク単位に行われる。ＯＮＵには少なくても一つの論理リンクが設定されるために、図２に示すBranch Switchの実現が可能となる。【００２１】
従って、実施の形態１によれば、ＯＬＴ１０に、プロトコル構成として、Ethernet ＭＡＣの上位にプロテクション制御情報を設けたプロトコルを実装するＬ２制御部１１を備えることで、Ethernetサービスを提供するＧＥ−ＰＯＮに影響を与えずプロテクション制御が実現できる。また、Ethernet ＭＡＣ上にプロテクション制御が実装されることにより、現在規定されているＧＥ−ＰＯＮの枠組みには影響を与えずプロテクション機能が実現できる。【００２２】
実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１と同様な構成を備えるが、実施の形態１で用いるプロテクション制御情報として、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７８３に代わりＩＥＥＥ８０２.３ａｄで規定されているＬＡＣＰ（Logical Link Control Protocol）を用いる。【００２３】
従って、実施の形態２によれば、プロテクション制御のプロトコルとして、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７８３に代わりＩＥＥＥ８０２.３ａｄで規定されているＬＡＣＰを用いることでも、実施の形態１と同様に、Ethernetサービスを提供するＧＥ−ＰＯＮに影響を与えずプロテクション制御が実現できる。また、Ethernet ＭＡＣ上にプロテクション制御が実装されることにより、現在規定されているＧＥ−ＰＯＮの枠組みには影響を与えずプロテクション機能が実現できる。【００２４】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３を説明するもので、実施の形態１におけるＬ２制御部１１とＩＦ１２との間の連携について示した図である。この図５では、Ｌ２制御部からの帯域変更要求に基づいて、論理リンク識別子ＬＬＩＤがＸである通信が、Branch Switchにより論理リンク識別子ＬＬＩＤがＹとなって冗長系に移動した場合を示している。【００２５】
図５は、論理リンク識別子ＬＬＩＤがＸの経路を使用していた通信が、障害発生によりＹの経路に移動した場合の図であるが、この切替制御はＬ２制御部１１で行われる。この際に、Ｌ２制御部１１からＩＦ１２のＭＰＣＰに対して、この切替を帯域変更要求として通知する。ＭＰＣＰでは、論理リンク毎にそれに接続されるＯＮＴに対してグラントを発生させて上り方向の通信の帯域を制御している。この場合、論理リンク識別子ＬＬＩＤがＸの通信は停止されているため、この通信に対する帯域割当を中止し、余った帯域を他の通信に割り当てる。一方、新規に論理リンク識別子ＬＬＩＤがＹの通信が始まるために、論理リンク識別子ＬＬＩＤがＹの通信に対する帯域割当を行う。【００２６】
従って、実施の形態３によれば、Ｌ２制御部１１により、切り替えた論理リンクの通信の割当帯域を削減する一方、切り替えた先の論理リンクの帯域を増大することで、帯域の有効利用が可能となる。具体的には、障害によって使用されない論理リンクに対しては帯域を割り当てず、その帯域を他の通信可能な論理リンクに割り当てるので、それらの通信の効率化が期待できる。【００２７】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４を説明するもので、実施の形態１におけるＬ２制御部１１とＩＦ１２との間の連携について示した図である。この図６に示す構成では、図５に示す実施の形態３の場合の構成に、ＯＬＴ１０の各ＩＦ１２に設けられたＭＰＣＰからＬ２制御部１１に対して制御経路を追加するための帯域通知を送るようにする。この制御経路によって、ＭＰＣＰから現時点での論理リンク毎の帯域を通知する。【００２８】
ＭＰＣＰからＬ２制御部１１に対して現時点での割当帯域を通知する。障害が発生し、Ｌ２制御部１１で切替を行う際に、該当ＭＰＣＰから通知されている帯域の関する情報を新たに通信を始める通信経路（図６の場合では論理リンク識別子ＬＬＩＤがＹの通信）に対して適用する。【００２９】
従って、実施の形態４によれば、Ｌ２制御部１１により、ＯＬＴ１０の各ＩＦ１２に設けられたＭＰＣＰによって論理リンクに対して割り当てられた帯域をモニタし、切替が発生した際に切り替えられる論理リンクの帯域を、切り替わった先の論理リンクの帯域として引き継ぐことで、実施の形態３の効果に加えて、障害によって経路が変わった場合、上り方向の通信の帯域が引き継がれるため障害発生前と同等の通信品質が守れるという効果がある。【００３０】
実施の形態５．
図７は、この発明の実施の形態５を説明するもので、プロテクション制御情報をＧＥ−ＰＯＮ上を運ぶ実施の形態であり、プロテクション制御情報をEthernet ＭＡＣとは独立に転送する形態を示す図である。また、図８に、その際のフレームのフォーマットを示す。【００３１】
図７において、プロテクション制御情報は、EthernetのＭＡＣフレームの形式を介さず転送される。その場合、ユーザデータとは別にプロテクション制御情報を運ぶための論理リンク識別情報ＬＬＩＤが別途ＯＮＴ毎に設けられる。そのリンクを介してプロテクション制御情報を運ぶ。従って、フレーム構成も、図８に示すように、論理リンク識別情報ＬＬＩＤの直後にプロテクション制御情報が記述される。【００３２】
従って、実施の形態５によれば、ＯＬＴ１０により、プロトコル構成として、プロテクション制御情報をEthernet ＭＡＣと独立に設けて、ユーザデータとプロテクション制御情報を論理リンクを分けて転送することで、EthernetのＭＡＣフレームを介さないためのプロトコルのオーバヘッドを軽減することができる。つまり、プロテクション制御情報を転送するための帯域を削減する効果がある。【００３３】
実施の形態６．
図９は、この発明の実施の形態６を説明するもので、ユーザデータとプロテクション制御情報を同じ論理リンクで伝送することを説明する図である。図９では、ユーザデータとプロテクション制御情報を同じ論理リンクで伝送する。そのために、プロテクション制御情報とユーザデータの識別をする領域（情報識別子）を設ける。これにより、プロテクション制御情報は、Ethernet ＭＡＣを介さないで、かつ、ユーザデータとを同一の論理リンクで伝送する。【００３４】
従って、実施の形態６によれば、ＯＬＴ１０により、ユーザデータ転送用の論理リンクとプロテクション制御情報の転送用の論理リンクを共用化させ、フレームの先頭の論理リンク識別子の後に、両者の識別を行うための領域を設けることで、論理リンク数を削減することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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