JP6428102B2 - 局側終端装置及び経路切替方法 - Google Patents

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Description

この発明は、加入者側終端装置との接続を動的に切替可能な局側終端装置、及び、加入者側終端装置と局側終端装置との接続を切り替える経路切替方法に関する。
近年、一般個人宅へ高速・広帯域なブロードバンドサービスを提供する目的で、伝送路に光ファイバを用いたFTTH(Fiber To The Home)と呼ばれるサービスが普及してきている。FTTHによるブロードバンドサービスの提供には、受動型光加入者ネットワーク(PON:Passive Optical Network)と呼ばれる光アクセスネットワークが多く利用されている。
PONは、1つの局側終端装置(OLT:Optical Line Terminal)と、複数の加入者側終端装置(ONU:Optical Network Unit)を、光スプリッタ(光カプラ)と呼ばれる光受動素子を用いて1本の光ケーブルを分岐させることにより、1対多に接続して構成される。PONでは、光ファイバやOLTなどを複数の加入者で共有することにより、経済的にFTTHサービスを提供することができる。
PONには、10G−EPON(10 Gigabit Ethernet(登録商標) PON)と呼ばれるものがある(例えば、非特許文献1参照)。この非特許文献1に記載されているPONでは、ONUからOLTへ向かう通信(上り通信)には、TDMA(Time Division Multiple Access)技術が用いられ、各ONUからの信号の衝突を回避している。このTDMA技術を用いるPONは、TDM−PONとも呼ばれる。
さらに、将来の光アクセスネットワークにおける通信需要の増大に応えるため、伝送レートが10Gbpsを超える次世代のPONとして、複数のTDM−PONをWDM(Wavelength Division Multiplexing)技術で1つのPONインフラストラクチャー(PONインフラ)上に構築する、WDM/TDM−PON(TWDM−PON)に関する研究開発が進展している(例えば、特許文献1参照)。TWDM−PONを用いることにより、PONインフラにおける伝送容量を増大させることができる。
特許文献1に示されるTWDM−PONでは、OLTは複数の光送受信器と、TWDM−PONを制御する制御装置で構成される。各光送受信器は、複数のONUと光カプラを介して接続される。
上り通信に関しては、OLTの各光送受信器の受信波長が重ならないように、OLTの各光送受信器の受信波長を固定的に割り付けている。この場合、ONUの光送受信器の送信波長を変更することで、OLTの各光送受信器とONUの接続を動的に切り替えることができる。OLTからONUに向かう通信(下り通信)に関しても、上り通信と同様に、OLTの各光送受信器の送信波長を固定的に割り付け、ONUの光送受信器の受信波長を変更することで、OLTの各光送受信器とONUの接続を動的に切り替えることができる。このため、TWDM−PONには、トラフィック変動に応じた負荷分散、障害時の経路切替による高信頼化、低負荷時に光送受信器やデバイス回路のスリープによる省電力化などの利点がある。
ここで、TWDM−PONにおいて、例えば下り通信に関するOLTとONUの接続を動的に切り替える際には、OLTの光送受信器の切替と、ONUの受信波長の切替が行われる。ONUの受信波長が切替前波長から切替後波長に切り替わるまでの切替時間中は、ONUでは下り通信のパケット(以下、単に下りパケットとも称する。)を受信できない。しかし、マルチメディアアプリケーションなどでは、サービス品質上、切替時間中にパケットロスが発生しないことが望ましく、無瞬断での切替処理が要求される。
このため、切替時間中における下り通信のパケットロスを回避するために、切替時間中は、OLTで切替対象のONU宛のパケットをバッファリングする必要がある。
入力されたパケットをバッファリングしつつ、通信経路を切り替える手段として、経路を切り替えるスイッチの前段にバッファをもち、入力されたパケットの宛先に応じてスイッチで経路を切り替える技術が、提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2011−55407号公報 特開平10−229404号公報
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) std 802.3av−2009
ここで、TWDM−PONでは、OLTが、下りパケットをONU単位で識別し、その時点でのONUの受信波長に該当する送信波長が割り当てられている光送受信器にパケットを振り分けている。
TWDM−PONにおいて無瞬断での経路切替を行うために、上述の特許文献2に開示されている構成を適用する場合、スイッチ前段のバッファを、TWDM−PONに収容されるONUの台数分搭載する必要がある。このため、収容されるONUの台数が多い場合、回路規模が増大する。また、各バッファにおいて、切替時間分のパケットを保持できる容量が必要なので、切替に要する時間が長い場合は、大きなバッファ量が必要になる。回路規模やバッファ量の増大は、装置実現性の面で課題となる。
一方、バッファを共有する共有バッファ方式を適用すると、収容されるONUの台数の増加に伴い、アドレス管理情報が増大する。このため、収容されるONUの台数が多い場合は、アドレス管理用に、大きなメモリが必要となり、装置実現性の面で課題となる。
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものである。この発明の目的は、収容されるONUの台数が多い場合であっても、パケットロスを発生させることなくONUとの接続を動的に変更可能なOLTと、ONUとOLTとの接続を変更する経路切替方法を、回路規模を増大させることなく提供することにある。
上述した目的を達成するために、この発明のOLTは、複数の終端装置(OSU:Optical Subscriber Unit)とOSU振分部を備える。複数のOSUはそれぞれ、スルーキューとブロードキャストキューと1以上の切替キューを含むバッファ部と、切替対象のONU宛のユニキャストパケットを切替キューに送り、複数のONU宛のパケットをブロードキャストキューに送り、非切替対象のONU宛のユニキャストパケットをスルーキューに送るONU振分部と、切替キュー、ブロードキャストキュー及びスルーキューからパケットを読み出すスケジューラ部とを備える。OSU振分部は、受け取ったユニキャストパケットを、当該ユニキャストパケットの宛先のONUが登録されているOSUに送る。また、OSU振分部は、複数のONU宛のパケットを、当該パケットの宛先のONUが登録されている各OSUにそれぞれ送る。
また、この発明の第1の経路切替方法は、例えば、上述のOLTを備えるネットワークで実施され、以下の過程を備える。
OSU振分部が、切替対象のONU宛のユニキャストパケットの送り先を切替元のOSUから切替先のOSUに変更する。
切替先のOSUが備えるONU振分部が、学習テーブルを参照し、切替対象のONUが学習済みである場合は、当該ONU宛のユニキャストパケットを学習済みの切替キューに送り、切替対象のONUが未学習である場合は、当該ONU宛のユニキャストパケットを未使用の切替キューに送るとともに、当該切替キューを学習テーブルに登録する。また、各OSUが備えるONU振分部が、複数のONU宛のパケットをブロードキャストキューに送る。
切替元のOSUに蓄積されている切替対象のONU宛のパケットの量が0になった後、切替先のOSUが切替対象のONU宛の送信を開始するとともに、各OSUが、複数のONU宛のパケットの送信を開始する。
切替キューの蓄積されている切替対象のONU宛のユニキャストパケットの量が0になった後、切替対象のONUを学習テーブルから解放し、切替対象のONU宛のユニキャストパケットを、スルーキューを経て送信する。
また、この発明の第2の経路切換方法は、例えば、上述のOLTを備えるネットワークで実施され、以下の過程を備える。
OSU振分部が、切替対象のONU宛のユニキャストパケットの送り先を切替元のOSUから切替先のOSUに変更する。
切替先のOSUが備えるONU振分部が、学習テーブルを参照し、切替対象のONUが学習済みである場合は、当該ONU宛のユニキャストパケットを学習済みの切替キューに送り、切替対象のONUが未学習である場合は、当該ONU宛のユニキャストパケットを未使用の切替キューに送るとともに、当該切替キューを学習テーブルに登録する。また、各OSUが備えるONU振分部が、学習テーブルを参照し、切替対象のONUが学習済みである場合は、当該ONUを宛先に含む複数のONU宛のパケットをブロードキャストキュー及び学習済みの切替キューに送り、切替対象のONUが未学習である場合は、当該ONUを宛先に含む複数のONU宛のパケットをブロードキャストキュー及び未使用の切替キューに送るとともに、当該切替キューを学習テーブルに登録する。
切替元のOSUに蓄積されている切替対象のONU宛のパケットの量が0になった後、切替先のOSUが切替対象のONU宛の送信を開始するとともに、各OSUが、切替対象のONUを宛先に含む複数のONU宛のパケットの送信を開始する。
切替キューの蓄積されている切替対象のONU宛のユニキャストパケット、及び宛先に切替対象のONUが含まれる複数のONU宛のパケットの量が0になった後、切替対象のONUを学習テーブルから解放し、切替対象のONU宛のユニキャストパケットを、スルーキューを経て送信し、宛先に切替対象のONUが含まれる複数のONU宛のパケットを、ブロードキャストキューを経て送信する。
この発明のOLT及び経路切替方法によれば、同時に切替処理を行うONUの台数を制限し、切替処理中のパケットを保持する切替キューを収容されるONUの台数分より少なくすることができる。
また、キュー数が削減されるため、バッファのアドレス管理に必要なメモリ量が削減できる。これにより、無瞬断切替可能なOLTを、経済的に提供することができる。
TWDM−PONを説明するための模式図である。 経路切替方法を説明するための模式図である。 第1の経路切替方法を説明するための模式図である。 第2の経路切替方法を説明するための模式図である。 マルチキャストパケットの通信を適用する場合のOLT及び経路切替方法を説明するための模式図である。
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
図1を参照して、この発明のOLTを備えるTWDM−PONの構成例について説明する。図1は、TWDM―PONを説明するための模式図である。
TWDM−PONは、PONシステムを用いた光アクセスネットワークである。TWDM−PONでは、OLTからONUに向かう下り信号と、ONUからOLTに向かう上り信号が送受信される。また、上り信号と下り信号には、OLTに接続されている上位ネットワーク(図示を省略する。)とONUに接続されているユーザ端末等(図示を省略する。)のと間で送受信されるデータ信号、及びPONリンクを確立させるために用いられる制御信号がある。ここでは、下り信号に含まれるデータ信号(以下、下りパケットと称することもある。)に関して説明し、上り信号及び下り信号に含まれる制御信号に関する説明を省略することもある。
TWDM−PON10は、1つのOLT100と、複数のONU300−1〜m(mは2以上の整数)と、光受動素子である光スプリッタ400とを備えている。OLT100と光スプリッタ400の間、及び、ONU300−1〜mと光スプリッタ400の間は、それぞれ光ファイバで接続される。
OLT100は、LLID識別部110、OSU振分部120、複数のOSU200−1〜n(nは2以上の整数)、複数の光送信器130−1〜n、及びOLT制御部140を備えて構成される。
LLID識別部110は、OSU振分部120と接続されている。LLID識別部110は、上位ネットワークから入力された下りパケットの識別情報に基づいて、宛先のONUを識別する。下りパケットの識別情報として、例えば、イーサネット(登録商標)のパケット(フレーム)に含まれるVLAN ID(VID)を用いることができる。LLID識別部110は、VIDと論理リンク識別子(LLID:Logical Link ID)を対応付けるLLID識別テーブル112を有している。下りパケットが、特定のONU宛のユニキャストパケットである場合には、基本的に、LLIDは、接続されたONUに1対1に割り付けられる。このため、LLID識別部110は、LLID識別テーブル112を用いて、ユニキャストパケットのVIDから宛先のONU300を識別できる。LLID識別部110は、宛先のONU300に割り付けられたLLIDをユニキャストパケットに付加して、OSU振分部120に送る。
一方、下りパケットが、全ONU宛のブロードキャストパケットである場合には、例えば、下りパケットはブロードキャストサービスに対応付けられた特定のVIDを有している。LLID識別部110は、そのVIDを有する下りパケットを、ブロードキャストパケットと識別できる。なお、別の例では、ブロードキャストパケットの識別情報として、イーサネット(商標登録)のパケット(フレーム)に含まれる宛先アドレス(MAC−DA)を用いることもできる。この場合には、LLID識別部110は、MAC−DAがブロードキャストアドレスに一致することでブロードキャストパケットと識別することができる。ID識別部110は、ブロードキャストLLID(BC−LLID)をブロードキャストパケットに付加して、OSU振分部120に送る。
OSU振分部120は、複数のOSU200−1〜nと接続されている。TWDM−PON10では、各ONU300−1〜mは、複数のOSU200−1〜nのいずれかに登録される。OSU振分部120は、LLIDとOSUを対応付けるLLID割当テーブル122を有している。なお、LLID割当テーブル122において、BC−LLIDは全OSUと対応付けられる。OSU振分部120は、LLID割当テーブル122を用いて、受け取った下りパケットのLLIDから、宛先のONU300が登録されているOSU200を識別する。OSU振分部120は、識別したOSU200にユニキャストパケットを送る。また、OSU振分部120は、受け取ったパケットにBC−LLIDが付加されている場合には、そのパケットがブロードキャストパケットであることを認識する。そして、受け取ったブロードキャストパケットをコピーして、各OSU200−1〜nにそれぞれ送る。
OSU200−1〜nは、光送信器130−1〜nと1対1に接続されている。また、光送信器130−1〜nにはそれぞれ異なる波長(λ1〜λn)が固定的に割り当てられている。光送信器130−1〜nは、光スプリッタ400を経てONU300−1〜mと接続されている。
OSU200に入力された下りパケットは、接続されている光送信器130を経て、当該光送信器130に割り当てられた波長で、宛先のONU300に送られる。ここで、OSU200−1〜nは、光送信器130−1〜nと1対1に接続されているので、下りパケットの送信波長は、宛先のONUが登録されたOSUで定まる。従って、以下の説明では、あるOSU200−1〜nに接続されている光送信器130−1〜nに割り当てられた波長を、OSU200−1〜nに割り当てられた波長と表現することもある。
各OSU200−1〜nは、それぞれ、ONU振分部210、バッファ部220、スケジューラ部250及び制御信号生成部260を備えて構成される。バッファ部220は、1つのスルーキュー222、1以上の切替キュー224−1〜k(kは1以上の整数)、及び1つのブロードキャストキュー226を並列に備えている。なお、切替キュー224の数kは、同時に行える経路切替数に対応する。従って、切替キュー224は、複数設けられるのが良い。一方、切替キュー224の数kが多くなると、回路規模の増大につながる。そこで、切替キュー224の数kを、各OSU200に登録可能なONU300の台数よりも少なくし、回路規模の増大を抑えるのが良い。
ONU振分部210は、特定のONU宛のユニキャストパケットをスルーキュー222又は切替キュー224−1〜kに送る。パケットの宛先のONUが非切替対象であるときは、当該パケットを、スルーキュー222に送る。また、ONU振分部210は、パケットの宛先のONUが切替対象であるときは、当該パケットを、切替キュー224−1〜kのいずれかに送る。ONU振分部210が、切替対象のONU宛のパケットを、複数の切替キューのいずれに送るかは、学習テーブル212を参照して決定される。ONU振分部210は、切替対象のONUが未学習である場合、すなわち、切替対象のONUが学習テーブルに登録されていない場合、未使用の切替キュー224のいずれかに送る。このとき、ONU振分部210は、パケットを送った先の切替キュー224を学習テーブル212に登録し、学習済みとする。ONU振分部210は、切替対象のONUが学習済みである場合、学習テーブル212に登録された切替キュー224にパケットを送る。
一方、ONU振分部210は、パケットが全ONU宛のブロードキャストパケットであるときは、当該パケットを、ブロードキャストキュー226に送る。
制御信号生成部260は、PONリンクを確立するのに用いられる、ゲートなどの制御信号を生成する。ONUにおける受信波長の切替指示は、この制御信号を用いて行うことができる。
スルーキュー222、ブロードキャストキュー226及び複数の切替キュー224−1〜kは、パケットが入力されると、スケジューラ部250に対して送信要求を出す。スケジューラ部250は、各キュー222、224−1〜k、226からの下りパケットの送信要求や、制御信号生成部260からの制御信号の送信要求に応じて出力を調整し、光送信器130−1〜nを経て各ONUに下り信号を送る。
OLT制御部140は、OLT100全体と、OLT100に搭載されるOSU200を制御する。例えば、OLT制御部140は、LLID識別テーブル112及びLLID割当テーブル122の書換を行う。また、OLTを通過するトラフィックの監視を行い、経路切替の時期及び内容を決定する。また、各OSUのスケジューラ部からの読出しについても監視する。
また、OLT制御部140は、切替対象のONUの登録先のOSUを変更するに当たり、切替元のOSUからの解除、切替先のOSUへの登録、切替先のOSUに対しての切替対象のONUの通知を行う。なお、この通知については、OLT制御部140が直接OSUに指示しても良いし、各OSUに送られるパケットにその旨付加して送っても良い。
ONU300は、下りパケットを受信する光受信器330を備えている。光受信器の受信波長は可変であり、登録されたOSUに割り当てられた波長の下りパケットを受信できるように設定される。
上述した以外の構成については、公知のTWDM−PONと同様に構成することができる。
(第1の経路切替方法)
図2及び図3を参照して、第1の経路切替方法を説明する。図2は、経路切替方法を説明するための模式図である。ここでは、第1のONUのLLIDを10、第2のONUのLLIDを20、及び第3のONUのLLIDを30とする。すなわち、LLID識別部110では、ONU=1にLLID=10が、ONU=2にLLID=20が、ONU=3にLLID=30が、それぞれ割り付けられる。図3は、上位ネットワークから送られる下りパケットがそれぞれ宛先のONUに受信されるまでの流れを示すタイミングチャートである。ここでは、第1のONU宛のユニキャストパケットをXで、第2のONU宛のユニキャストパケットをYで、第3のONU宛のユニキャストパケットをZで、ブロードキャストパケットをBで、それぞれ示す。
時刻Iでは、第1のONU300−1及び第2のONU300−2は、第1のOSU200−1に登録されている。また、第3のONU300−3は、第2のOSU200−2に登録されている。すなわち、LLID割当テーブル122では、LLID=10及びLLID=20に、OSU=1が割り付けられている。また、LLID=30に、OSU=2が割り付けられている。従って、OSU振分部120は、第1のONU300−1宛のパケット及び第2のONU300−2宛のパケットを第1のOSU200−1に送る。これらのパケットは、第1のOSU200−1のスルーキュー、スケジューラ部、第1の光送信器130−1を経て、波長λ1の下り信号として第1のONU300−1及び第2のONU300−2に送られる。また、OSU振分部120は、第3のONU300−3宛のパケットを第2のOSU200−2に送る。このパケットは、第2のOSU200−2のスルーキュー、スケジューラ部、第2の光送信器130−2を経て、波長λ2の下り信号として第3のONU300−3に送られる。
一方、OSU振分部120は、ブロードキャストパケットをコピーし、各OSU200−1及び200−2にそれぞれ送る。ブロードキャストパケットは、各OSU200−1及び200−2のブロードキャストキュー、スケジューラ部、光送信器130−1及び130−2を経て、各OSU200−1及び200−2に割り当てられた波長で送信される。ここでは、OSU200−1が、ブロードキャストパケットを、波長λ1の下り信号として第1のONU300−1及び第2のONU300−2に送る。また、OSU200−2が、ブロードキャストパケットを、波長λ2の下り信号として第3のONU300−3に送る。OSU200−1及び200−2から送信されるブロードキャストパケットは、光スプリッタ400で分岐されることによってコピーされ、全ONUに送られる。光スプリッタ400におけるパケットのコピーは、例えばSCB(Single Copy Broadcast)として、10G−EPON(上記非特許文献1参照)で定義されている。各ONU300−1〜3は、登録されたOSUに割り当てられた波長のブロードキャストパケットを受信する。
OSU200−1及び200−2から送信されるパケットには、LLID識別子が付与される。各ONU300−1〜3は、受信したパケットのLLID識別子によって、そのパケットが自分宛であるか否かを判断する。図3の例では、各ONU300−1〜3に割り付けられたLLIDに対応して、第1のONU宛のパケットXにLLID識別子=10が、第2のONU宛のパケットYにLLID識別子=20が、第3のONU宛のパケットZにLLID識別子=30が、それぞれ付与される。また、ブロードキャストパケットBには、全ONU300宛であることを示すLLID識別子=Bが付与される。パケットへのLLID識別子の付与は、例えば図示しないLLID識別子付与部で行われる。
図3に示す例では、LLID識別子は、バッファ部220とスケジューラ部250との間においてパケットに付与される。バッファ部220の後段でLLID識別子をパケットに付与する場合には、LLID識別子の容量によって各キューの空容量が消費されるのを防止できる。
なお、この実施の形態では、非切替対象のONU宛のユニキャストパケットは、全てスルーキュー222から出力される。従って、バッファ部220の後段でLLID識別子を付与する場合には、スルーキュー222から出力されるパケットのVIDをLLID識別子付与部が読み取り、そのVIDに対応するLLID識別子をパケットに付与する必要がある。そこで、ONU振分部210とバッファ部220との間で、LLID識別子をパケットに付与することもできる。その場合には、LLID識別子付与部をONU振分部210の後段に設ける。そして、ONU振分部210が各キューへパケットを振り分ける際に参照したLLIDに基づいて、LLID識別子付与部がLLID識別子を各パケットに付与する。その結果、バッファ部220の後段で再度LLIDを読み取る必要がないため、通信のスループットの観点で有利である。
ここで、第1のONU300−1の登録先を、第1のOSU200−1から第2のOSU200−2に切り替える。この切替は、例えば、通信負荷の分散などの目的により行われる。
時刻IIにおいて、OLT制御部140が、LLID割当テーブル122を書き替えて、LLID=10に、OSU=2を割り付ける。このLLID割当テーブル122を書き替えた後に上位ネットワークからOLT100に送られた第1のONU300−1宛のパケットは、第2のOSU200−2に送られる。
この時点では、第1のONU300−1は、受信波長がλ1であるため、第2のOSU200−2からの波長λ2の下り信号を受信できない。そこで、第1のOSU200−1は、第1のONU300−1に対して、受信波長をλ2に切り替える旨指示する必要がある。
しかし、第1のOSU200−1に第1のONU300−1宛のパケットが未送信の状態で蓄積されている可能性がある。また、第1のONU300−1での受信波長の切替に時間がかかる場合もある。
そこで、第1のONU300−1の波長切替に必要な時間と、第1のOSU200−1に蓄積されている第1のONU300−1宛のパケットがなくなるまでの時間を考慮して、第1のONU300−1に対し、波長切替とそのタイミングを併せて指示するのが良い。この指示は、第1のONU300−1に制御パケットXSを送ることによって行われる。制御パケットXSには、波長切替の通知、切替後の波長及び切替のタイミングの情報が含まれる。制御パケットXSは、OLT制御部140の指示に基づいて、制御信号生成部260(図1参照)で生成される。
時刻II以降、第2のOSU200−2は、第1のONU300−1宛のパケットを受け取ると、第1のONU300−1が切替対象のONUであるか否かを判定する。時刻IIにおいて、LLID割当テーブルを書き替える際に、第1のONU300−1が切替対象のONUである旨、OLT制御部140から第2のOSUに通知される。ONU振分部210は、この通知により、第1のONU300−1が切替対象のONUであることを認識する。
続いて、時刻IIIにおいて、ONU振分部210は、学習テーブル212に第1のONU300−1が学習済みであるか未学習であるかを判定する。ここでは、第1のONU300−1が登録されていないので、第1のONU300−1が未学習であると判定される。ONU振分部210は、未学習のONU宛のパケットを、未使用の切替キューの1つに送り、その切替キューを学習テーブルに学習させる。ここでは、未使用の切替キューとして、第1の切替キューを選択する。この切替キューの選択は、未使用の切替キューを選択すればよく、番号の小さい順に選択するなどしても良いし、無作為に選択するなどしても良い。
第1の切替キューが選択された後、第1のONU300−1宛のパケットは、第1の切替キュー1に送られ、学習テーブル212のLLID欄に10、キュー欄に1が登録される。この結果、第1のONU300−1が学習済みとなる。第1のONU300−1が学習済みとなった後は、ONU振分部210は、学習テーブル212を参照することにより、第1のONU300−1宛のパケットを第1の切替キューに送る。
一方、各OSU200−1及び200−2のブロードキャストキューは、時刻II以降に入力されるブロードキャストパケットの送信を停止する。ここでは、時刻II以降、最初にブロードキャストキューに入力されるブロードキャストパケット(図3の例ではB2)に、例えばマーキングすることによって、いずれのブロードキャストパケットから送信停止対象とするかを確認する。ブロードキャストパケットB2以降のブロードキャストパケットは、ブロードキャストキューに蓄積される。
次に、時刻IVにおいて、第1のONUの受信波長の切替が開始される。第1のOSUに蓄積されている第1のONU宛のパケットが、この時刻IVまでに無くなるように、波長切替のタイミングが調整される。時刻Vにおいて第1のONUで受信波長の切替が完了した後、第2のOSUから第1のONUに向けて、ゲート信号などの制御信号が送られ、第1のONUから応答を受信する。これにより、第2のOSUと第1のONUのリンクが確立する。
その後、第1のOSU200−1のスケジューラ部は、ブロードキャストキューに蓄積されているブロードキャストパケットを第2のONUに送信する。一方、第2のOSU200−2のスケジューラ部は、第1の切替キューに蓄積されているパケットを第1のONUに、また、ブロードキャストキューに蓄積されているブロードキャストパケットを第1のONU及び第3のONUに送信する。
時刻VIにおいて、第1の切替キューに蓄積されているパケットが無くなり、学習エントリーが解放される。学習エントリーの開放は、学習テーブルから第1のONUと第1の切替キューを削除することで行われる。また、第1のONU300−1を非切替対象とする。
ここで、図3では、時刻V以降、第2のOSU200−2のスケジューラ部が、第1の切替キュー、スルーキュー及びブロードキャストキューから、パケットを順次に読み出す例を示している。しかし、例えば、スケジューラ部が第1の切替キューから優先的に読み出しを行うこともできる。その場合には、第1の切替キューに蓄積されているパケットが速やかに無くなるため、学習エントリーを早期に解放することができる。さらに、スケジューラ部が、第1の切替キューのみならず、ブロードキャストキューからも優先的に読み出しを行うこともできる。その場合には、学習エントリーを早期に解放し、かつブロードキャストパケットの遅延を解消することができる。
学習エントリーが解放され、第1のONU300−1が非切替対象となった後は、第1のONU300−1宛のパケットは、第2のOSU200−2のスルーキュー、スケジューラ部を経て第2の光送信器に送られる。
なお、第1のONU300−1の経路切替を行っている間に、第2のONU300−2の登録先を、第1のOSU200−1から第2のOSU200−2に変更する場合も、上述の過程により経路切替を行うことができる。この場合は、第1の切替キューが使用済みであるため、未使用の切替キューとして第2の切替キューが使用される。なお、OLT制御部140は、経路切替の進行状況を監視しており、同時に波長切替を行うONUの数を、切替キュー数以下に制限する。
この発明のOLT及び第1の経路切替方法によれば、同時に切替処理を行うONUの台数を制限し、切替処理中のパケットを保持する切替キューを、収容されるONUの台数分より少なくすることができる。また、キュー数が削減されるため、バッファのアドレス管理に必要なメモリ量が削減できる。これにより、無瞬断切替可能なOLTを、経済的に提供することができる。
なお、ここでは、1つの切替対象のONUについて1つの切替キューを使用する例を説明したが、これに限定されない。例えば、波長切替時間が等しい複数のONUの経路切替を、1つの切替キューを用いて行うことも可能である。
また、この発明のOLT及び第1の経路切替方法によれば、ONUの経路切替を行っている間に、ブロードキャストパケットをブロードキャストキューに蓄積することができる。そのため、ブロードキャストサービスの提供中においても、ブロードキャストパケットを廃棄することなくONUの経路切替を行うことができる。
ここでは、TWDM−PONを例に説明したが、この発明のOLT及び第1の経路切替方法は、一般的なネットワークにおいて、負荷分散のための経路切替や、障害発生時の冗長経路への無瞬断切替にも適用できる。
(第2の経路切替方法)
図2及び図4を参照して、第2の経路切替方法を説明する。図4は、上位ネットワークから送られる下りパケットがそれぞれ宛先のONUに受信されるまでの流れを示すタイミングチャートである。ここでは、上述した第1の経路切替方法と同様に、第1のONU宛のユニキャストパケットをXで、第2のONU宛のユニキャストパケットをYで、第3のONU宛のユニキャストパケットをZで、ブロードキャストパケットをBで、それぞれ示す。
なお、第2の経路切替方法は、上述した第1の経路切替方法と、時刻II以降のブロードキャストパケットに対する処理が異なる。時刻Iにおけるユニキャストパケット及びブロードキャストパケットに対する処理や、時刻II以降のユニキャストパケットに対する処理、その他の第1の経路切替方法と重複する説明を省略する。
また、ここでは、上述した第1の経路切替方法と同様に、第1のONU300−1の登録先を、第1のOSU200−1から第2のOSU200−2に切り替える場合の例について説明する。従って、時刻IIにおいて、OLT制御部140が、LLID割当テーブル122を書き替えて、LLID=10に、OSU=2を割り付ける。このLLID割当テーブル122を書き替えた後に上位ネットワークからOLT100に送られた第1のONU300−1宛のパケットは、第2のOSU200−2に送られる。
第2のOSU200−2のONU振分部は、時刻II以降に入力されるブロードキャストパケットをコピーして、ブロードキャストキュー及び全ての学習済みの切替キューに送る。なお、ONU振分部にブロードキャストパケットが入力された際に、切替対象でかつ未学習のONUがある場合には、コピーした1つのブロードキャストパケットを未使用の切替キューの1つに送る。そして、その切替キューを学習テーブルに学習させる。ここでは、時刻IIIにおいて、切替対象である第1のONUに第1の切替キューが割り当てられる。従って、時刻III以降にONU振分部に入力されるブロードキャストパケットは、ONU振分部でコピーされ、ブロードキャストキュー及び第1の切替キューに送られる。切替対象でかつ未学習のONUが複数ある場合には、そのONU数分、コピーしたブロードキャストパケットの未使用切替キューへの送信、及びその切替キューの学習テーブルへの学習を行う。
一方、第1のOSU200−1のONU振分部は、ブロードキャストパケットをブロードキャストキューに送る。
第1のOSU200−1及び第2のOSU200−2ともに、ブロードキャストキューに送られるブロードキャストパケットは蓄積されずに、スケジューラ部に読み出される。そして、光送信器を経てONUに送られる。
次に、時刻IVにおいて、第1のONUの受信波長の切替が開始される。上述した第1の経路切替方法と同様に、第1のOSUに蓄積されている第1のONU宛のパケットが、この時刻IVまでに無くなるように、波長切替のタイミングが調整される。また、波長切替実行中に誤って第1のOSU200−1送信されるブロードキャストパケットを受信しないよう、時刻IVにおいて、第1のONUのブロードキャストパケット受信を停止する。時刻Vにおいて第1のONUで受信波長の切替が完了した後、第2のOSUから第1のONUに向けて、ゲート信号などの制御信号が送られ、第1のONUから応答を受信する。これにより、第2のOSUと第1のONUのリンクが確立する。また、時刻Vにおいて、第1のONUのブロードキャストパケット受信を開始する。
その後、第2のOSU200−2のスケジューラ部は、第1の切替キューに蓄積されているユニキャストパケット及びブロードキャストパケットを第1のONUに送信する。なお、第1の切替キューに蓄積されているブロードキャストパケットには、ユニキャストパケットと同様に、第1のONU宛のLLID識別子(ここではLLID識別子=10)が付与されて送信される。
また、ここででは、第2のOSU200−2のスケジューラ部が、第1の切替キューから優先的に読み出しを行う。従って、図4に示すように、第2のOSU200−2からは、第1の切替キューに蓄積されているユニキャストパケット及びブロードキャストパケットが続けて出力される。その結果、学習エントリーを早期に解放し、かつ第1のONU宛のブロードキャストパケットの遅延を解消することができる。
時刻VIにおいて、第1の切替キューに蓄積されているパケットが無くなり、学習エントリーが解放される。学習エントリーの開放は、学習テーブルから第1のONUと第1の切替キューを削除することで行われる。また、第1のONU300−1を非切替対象とする。学習エントリーの解放以降は、第1の切替キューからの優先的な読み出し動作が停止し、スルーキュー及びブロードキャストキューから、パケットが順次に読み出され、送信される。
学習エントリーが解放され、第1のONU300−1が非切替対象となった後は、第1のONU300−1宛のパケットは、第2のOSU200−2のスルーキュー、スケジューラ部を経て第2の光送信器に送られる。
なお、第1のONU300−1の経路切替を行っている間に、第2のONU300−2の登録先を、第1のOSU200−1から第2のOSU200−2に変更する場合も、上述の過程により経路切替を行うことができる。この場合は、第1の切替キューが使用済みであるため、未使用の切替キューとして第2の切替キューが使用される。なお、OLT制御部140は、経路切替の進行状況を監視しており、同時に波長切替を行うONUの数を、切替キュー数以下に制限する。
この発明の第2の経路切替方法によれば、上述した第1の経路切替方法と同様に、ブロードキャストサービスの提供中においても、ブロードキャストパケットを廃棄することなくONUの経路切替を行うことができる。さらに、第2の経路切替方法では、ONUの経路切替を行っている間でも、非切替対象のONUへのブロードキャストパケットの送信が停止されない。そのため、非切替対象のONUへのブロードキャストパケットの遅延ゆらぎを抑えることができる。
ここで、第2の経路切替方法では、ONUの経路切替を行っている間、切替先のOSUにおいて、ブロードキャストパケットをブロードキャストキュー及び切替キューにそれぞれ送る。そのため、第2の経路切替方法では、ONU振分部が、ブロードキャストパケットをコピーする必要がある。これに対し、第1の経路切替方法では、ONUの経路切替を行っている間であっても、ブロードキャストパケットをブロードキャストキューにのみ送る。そのため、ONU振分部が、ブロードキャストパケットをコピーする必要がない。ブロードキャストパケットをコピーする過程が増加することは、装置の複雑化に繋がる。従って、装置実現性の観点では、第1の経路切替方法が有利である。
一方、第1の経路切替方法では、ONUの経路切替を行っている間、非切替対象のONUを含む全ONUへのブロードキャストパケットの送信を停止する。これに対し、第2の経路切替方法では、非切替対象のONUへのブロードキャストパケットの送信が停止されない。ブロードキャストパケットの遅延ゆらぎ解消という観点では、第2の経路切替方法が有利である。
第1の経路切替方法又は第2の経路切替方法のいずれの経路切替方法を採用するかは、サービスを提供する環境に応じて適宜決めることができる。
なお、この発明の第2の経路切替方法では、ブロードキャストキュー226を用いなくても、通信を行うことができる。すなわち、ONUの経路切替を行っていない時刻(例えば図4の時刻I)においては、各OSUが、ブロードキャストパケットを、スルーキューを経て送信する。ONUの経路切替を行っている間(例えば図4の時刻IV〜V)においては、切替先のOSUは、非切替対象のONUへのブロードキャストパケットを、スルーキューを経て送信する。このように、バッファ部内でブロードキャストパケットが経るキューを、スルーキューとすることでも、上述した第2の経路切替方法を行うことができる。従って、この場合には、図1に示すOLT100から、ブロードキャストキュー226を省略することもできる。
(マルチキャストパケットへの適用)
この発明のOLT並びに第1及び第2の経路切替方法は、SIEPON(Service Interoperability in Ethernet Passive Optical Network)で定義されるマルチキャストLLIDを用いる通信にも適用することができる。
図5を参照して、この発明のOLTにおいて、マルチキャストパケットの通信を適用する場合について説明する。図5は、マルチキャストパケットの通信を適用する場合のOLT及び経路切替方法を説明するための模式図である。
マルチキャストパケットは、OLTに登録されたONUのうち、特定の複数のONU宛に送信されるパケットである。マルチキャストパケットは、特定の複数のONU宛であることを示すマルチキャストLLID(MC−LLID)が付与されて送信される。なお、共通のマルチキャストパケットを受信する複数のONUのグループを、マルチキャストグループと称する。
この発明のOLTにおいて、マルチキャストパケットの通信を適用する場合には、LLID識別部110及びOSU振分部120に、それぞれマルチキャストパケットの送り先を決定するためのテーブルを追加して持たせる。
LLID識別部110は、上位ネットワークから入力されたマルチキャストパケットの識別情報に基づいて、宛先のONUを識別する。マルチキャストパケットの識別情報として、MACの宛先アドレス(MAC−DA)を用いることができる。LLID識別部110は、MAC−DAと論理リンク識別子(LLID:Logical Link ID)を対応付けるMC−LLID識別テーブルを有している。このテーブルは、例えば、マルチキャストサービスの提供時にオペレータ等によって登録される。基本的に、MC−LLIDは、マルチキャストグループに1対1に割り付けられる。このため、LLID識別部110は、MC−LLID識別テーブルを用いて、マルチキャストパケットのMAC−DAから宛先のマルチキャストグループを識別できる。LLID識別部110は、宛先のマルチキャストグループに割り付けられたMC−LLIDを下りパケットに付加して、OSU振分部120に送る。なお、ここでは、MAC−DAから宛先のマルチキャストグループを識別する例を説明したが、例えばVIDを識別情報として用いて、宛先のマルチキャストグループを識別させることもできる。その場合には、VIDとMC−LLIDを対応付けるテーブルを用いることができる。
OSU振分部120は、MC−LLIDとOSUを対応付けるMC−LLID割当テーブルを有している。OSU振分部120は、MC−LLID割当テーブルを用いて、受け取ったマルチキャストパケットのMC−LLIDから、宛先のマルチキャストグループに属するONUのLLIDを識別する。この結果に基づいて、OSU振分部120は、宛先のマルチキャストグループに属するONUが登録されているOSU200を識別する。OSU振分部120は、識別したOSU200に下りパケットを送る。なお、宛先のマルチキャストグループが、異なるOSU200に登録されているONUを含む場合には、OSU振分部120は、マルチキャストパケットをコピーして、宛先のマルチキャストグループに属するONUが登録されている全てのOSU200にマルチキャストパケットを送る。
ONU振分部210の動作は、上述した第1経路切替方法又は第2の経路切替方法のいずれを採用するかによって異なる。
第1経路切替方法を採用する場合には、ONU振分部210は、マルチキャストパケットをブロードキャストキューに送る。
一方、第2の経路切替方法を採用する場合には、ONU振分部210は、MC−LLIDと、宛先のマルチキャストグループに属するONUを対応付けるマルチキャストグループ/LLIDテーブルを有する。ONU振分部210は、マルチキャストグループ/LLIDテーブルを用いて、受け取ったマルチキャストパケットのMC−LLIDから、宛先のマルチキャストグループに属するONUのLLIDを識別する。マルチキャストパケットの宛先のマルチキャストグループに切替対象のONUが含まれないときは、ONU振分部210は、当該パケットをブロードキャストキューに送る。これに対して、マルチキャストパケットの宛先のマルチキャストグループに切替対象のONUが含まれるときは、ONU振分部210は、当該パケットをブロードキャストキュー、及び切替キュー224−1〜kのいずれかに送る。ONU振分部210が、切替対象のONUを含むマルチキャストグループ宛のパケットを、複数の切替キューのいずれにパケットを送るかは、ユニキャストパケットの場合と同様に学習テーブルを参照して決定される。
ここで、マルチキャストグループを構成するONUは、各ONUに属するユーザからのリクエスト状況によって動的に変化する。そのため、上述したMC−LLID割当テーブル及びマルチキャストグループ/LLIDテーブルにおいて、MC−LLIDとマルチキャストグループに属するONUのLLIDを全て関連づけてリスト化するためには、大きなメモリを要する。そこで、MC−LLID割当テーブル及びマルチキャストグループ/LLIDテーブルを、小さなメモリで実現するために、各ONUに割り付けるLLIDをビット列で構成し、このビット列に基づいてMC−LLIDを構成することが考えられる。下記表1にLLIDをビット列で構成する場合の一例を示す。
LLIDを構成するビット列の桁数は、OLTに接続可能なONUの最大台数に対応する。そして、例えば、第1のONU(LLID=10)に1桁目、第2のONU(LLID=20)に2桁目、第3のONU(LLID=30)に3桁目のビットを割り付ける。そして、MC−LLIDを、これらLLIDを構成するビット列の和によって構成する。例えば、第1のONU及び第2のONUが属するマルチキャストグループのMC−LLID=100を、0011というビット列で構成する。このような、LLID及びMC−LLIDとビット列との対応関係を、OSU振分部120及びONU振分部210に記憶させることによって、図5に示すMC−LLID割当テーブル及びマルチキャストグループ/LLIDテーブルに相当するMC−LLIDとLLIDの対応付けを実現できる。この場合には、OSU振分部120及びONU振分部210が、MC−LLIDとLLIDをリスト化する必要がない。そのため、MC−LLID割当テーブル及びマルチキャストグループ/LLIDテーブルを、小さなメモリで実現することができる。
このように、OLTにマルチキャストパケットの送り先を決定するためのテーブルを追加して持たせることによって、この発明のOLTを、マルチキャストパケットの通信に適用させることができる。そして、上述した第1及び第2の経路切替方法を適用することができる。
次に、図5を参照して、この発明のOLTにおいて、マルチキャストパケットの通信を適用する場合の経路切替方法について説明する。
第1のONU(LLID=10)及び第2のONU(LLID=20)が属するマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットのMC−LLIDを100とする。また、第1のONU及び第3のONU(LLID=30)が属するマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットのMC−LLIDを101とする。また、第1のONU、第2のONU及び第3のONUが属するマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットのMC−LLIDを102とする。すなわち、LLID識別部110では、MC−LLIDを100にONU=1、2が、MC−LLID=101にONU=1、3が、MC−LLID=102にONU=1、2、3が、それぞれ割り付けられる。
時刻Iでは、第1のONU300−1及び第2のONU300−2は、第1のOSU200−1に登録されている。また、第3のONU300−3は、第2のOSU200−2に登録されている。すなわち、MC−LLID割当テーブルでは、MC−LLID=100にOSU=1が割り付けられている。また、MC−LLID=101及びMC−LLID=102に、OSU=1、2が割り付けられている。従って、OSU振分部120は、第1のONU300−1及び第2のONU300−2宛のマルチキャストパケットを第1のOSU200−1に送る。このマルチキャストパケットは、第1のOSU200−1のブロードキャストキュー226、スケジューラ部250、第1の光送信器130−1を経て、波長λ1の下り信号として第1のONU300−1及び第2のONU300−2に送られる。一方、OSU振分部120は、第1のONU300−1及び第3のONU300−3宛のマルチキャストパケット、並びに第1のONU300−1、第2のONU300−2及び第3のONU300−3のマルチキャストパケットをコピーして、第1のOSU200−1及び第2のOSU200−2にそれぞれ送る。第1のOSU200−1及び第2のOSU200−2に送られた各マルチキャストパケットは、各OSU200−1及び200−2のブロードキャストキュー、スケジューラ部、光送信器を経て、各OSU200−1及び200−2に割り当てられた波長で送信される。ここでは、OSU200−1が、マルチキャストパケットを、波長λ1の下り信号として第1のONU300−1及び第2のONU300−2に送る。また、OSU200−2が、マルチキャストパケットを、波長λ2の下り信号として第3のONU300−3に送る。
OSU200−1及び200−2から送信されるマルチキャストパケットは、光スプリッタ400で分岐されることによってコピーされ、宛先のマルチキャストグループに属するONUに送られる。各ONU300−1〜3は、登録されたOSUに割り当てられた波長のマルチキャストパケットを受信する。
OSU200−1及び200−2から送信されるマルチキャストパケットには、マルチキャストグループに応じたLLID識別子が付与される。各ONU300−1〜3は、受信したマルチキャストパケットのLLID識別子によって、そのパケットが自分宛であるか否かを判断する。
ここで、第1のONU300−1の登録先を、第1のOSU200−1から第2のOSU200−2に切り替える。
時刻IIにおいて、OLT制御部140が、MC−LLID割当テーブルを書き替えて、MC−LLID=100に、OSU=1、2を割り付ける。また、MC−LLID割当テーブルを書き替えて、MC−LLID=101に、OSU=2を割り付ける。このMC−LLID割当テーブルを書き替えた後に上位ネットワークからOLT100に送られた第1のONU300−1及び第2のONU300−2宛のマルチキャストパケットはコピーされて、第1のOSU200−1及び第2のOSU200−2にそれぞれ送られる。また、第1のONU300−1及び第3のONU300−3宛のマルチキャストパケットは、第2のOSU200−2にそれぞれ送られる。
時刻II以降、ONU振分部210によるマルチキャストパケットの各キューへの振分が、上述した第1経路切替方法又は第2の経路切替方法のいずれを採用するかによって異なる。
第1経路切替方法を採用する場合には、ONU振分部210は、マルチキャストパケットをブロードキャストキューに送る。そして、ブロードキャストキューは、時刻II以降に入力されるマルチキャストパケットの送信を停止する。従って、時刻II以降に入力されるマルチキャストパケットは、ブロードキャストキューに蓄積される。
一方、第2の経路切替方法を採用する場合には、時刻II以降、第1のOSU200−1及び第2のOSU200−2が、マルチキャストパケットを受け取ると、宛先のマルチキャストグループに切替対象のONUが属するか否かを判定する。
時刻IIにおいて、LLID割当テーブルを書き替える際に、第1のONU300−1が切替対象のONUである旨、OLT制御部140から第2のOSUに通知される。ONU振分部210は、この通知により、第1のONU300−1が切替対象のONUであることを認識する。そして、宛先のマルチキャストグループに第1のONU300−1が属する場合には、ONU振分部は、マルチキャストパケットをコピーして、ブロードキャストキュー及び全ての学習済みの切替キューに送る。なお、ONU振分部にマルチキャストパケットが入力された際に、マルチキャストグループに属する切替対象のONUが未学習である場合には、コピーした1つのマルチキャストパケットを未使用の切替キューの1つに送る。そして、その切替キューを学習テーブルに学習させる。マルチキャストグループに属する切替対象でかつ未学習のONUが複数ある場合には、そのONU数分、コピーしたマルチキャストパケットの未使用切替キューへの送信、及びその切替キューの学習テーブルへの学習を行う。ブロードキャストキューに送られるマルチキャストパケットは蓄積されずに、スケジューラ部に読み出される。そして、光送信器を経てONUに送られる。
時刻IV以降、すなわち第1のONUの受信波長の切替が開始されて以降の動作は、上述した第1の経路切替方法及び第2の経路切替と同様である。
このように、この発明のOLT並びに第1の経路切替方法及び第2の経路切替方法によれば、ブロードキャストパケットと同様に、マルチキャストパケットについても廃棄することなくONUの経路切替を行うことができる。
なお、第2の経路切替方法を採用する場合には、ブロードキャストキュー226を用いなくても、通信を行うことができる。すなわち、ONUの経路切替が行っていない時刻においては、各OSUが、マルチキャストパケットを、スルーキューを経て送信する。ONUの経路切替を行っている間においては、切替先のOSUは、非切替対象のONUへのマルチキャストパケットを、スルーキューを経て送信する。このように、バッファ部内でマルチキャストパケットが経るキューを、スルーキューとすることでも、上述した第2の経路切替方法を行うことができる。従って、第2の経路切替方法を採用する場合には、図1に示すOLT100から、ブロードキャストキュー226を省略することもできる。
10:TWDM−PON
100:OLT
110:LLID識別部
120:OSU振分部
130:光送信器
140:OLT制御部
200:OSU
210:ONU振分部
220:バッファ部
222:スルーキュー
224:切替キュー
226:ブロードキャストキュー
250:スケジューラ部
260:制御信号生成部
300:ONU
330:光受信器
400:光スプリッタ

Claims (16)

  1. それぞれ、
    スルーキューとブロードキャストキューと1以上の切替キューを含むバッファ部と、
    切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを前記切替キューに送り、複数の加入者側終端装置宛のパケットを前記ブロードキャストキューに送り、非切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを前記スルーキューに送る加入者側終端装置振分部と、
    前記切替キュー、前記ブロードキャストキュー及び前記スルーキューからパケットを読み出すスケジューラ部と
    を備える
    複数の終端装置、及び
    受け取ったユニキャストパケットを、当該ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が登録されている前記終端装置に送り、
    受け取った複数の加入者側終端装置宛のパケットを、当該パケットの宛先の加入者側終端装置が登録されている各前記終端装置にそれぞれ送る
    終端装置振分部
    を備えることを特徴とする局側終端装置。
  2. 前記加入者側終端装置振分部は、切替対象の加入者側終端装置と、切替キューとを対応付ける学習テーブルを参照して送り先のキューを決定し、
    ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が、非切替対象の加入者側終端装置であるときは、当該パケットを前記スルーキューに送り、
    ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が、切替対象の加入者側終端装置であり、かつ、切替キューが学習テーブルに登録されているときは、当該パケットを登録されている前記切替キューに送り、
    ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が、切替対象の加入者側終端装置であり、かつ、切替キューが学習テーブルに登録されていないときは、当該パケットを未使用の前記切替キューに送り、当該切替キューを学習テーブルに登録し、
    パケットが複数の加入者側終端装置宛のパケットであるときは、当該パケットを前記ブロードキャストキューに送る
    ことを特徴とする請求項1に記載の局側終端装置。
  3. 前記加入者側終端装置振分部は、切替対象の加入者側終端装置と、切替キューとを対応付ける学習テーブルを参照して送り先のキューを決定し、
    ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が、非切替対象の加入者側終端装置であるときは、当該パケットを前記スルーキューに送り、
    ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が、切替対象の加入者側終端装置であり、かつ、切替キューが学習テーブルに登録されているときは、当該パケットを登録されている前記切替キューに送り、
    ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が、切替対象の加入者側終端装置であり、かつ、切替キューが学習テーブルに登録されていないときは、当該パケットを未使用の前記切替キューに送り、当該切替キューを学習テーブルに登録し、
    パケットが複数の加入者側終端装置宛のパケットであり、当該パケットの宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれていないときは、当該パケットを前記ブロードキャストキューに送り、
    パケットが複数の加入者側終端装置宛のパケットであり、当該パケットの宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれており、かつ、当該パケットの宛先に含まれる全ての切替対象の加入者側終端装置が切替キューが学習テーブルに登録されているときは、当該パケットを前記ブロードキャストキュー、及び学習テーブルに登録された全ての切替キューにそれぞれ送り、
    パケットが複数の加入者側終端装置宛のパケットであり、当該パケットの宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれており、かつ、当該パケットの宛先に含まれる切替対象の加入者側終端装置に、切替キューが学習テーブルに登録されていない加入者側終端装置があるときは、当該パケットを前記ブロードキャストキュー、学習テーブルに登録された全ての切替キュー、及び未使用の前記切替キューにそれぞれ送り、当該未使用の切替キューを学習テーブルに登録する
    ことを特徴とする請求項1に記載の局側終端装置。
  4. 前記切替キューの数が、終端装置に登録可能な加入者側終端装置の台数より少ない
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の局側終端装置。
  5. 同時に波長切替する加入者側終端装置の台数が、前記切替キューの数以下である
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の局側終端装置。
  6. さらに、局側終端装置制御部を備え、
    前記終端装置振分部は、加入者側終端装置と、当該加入者側終端装置が登録されている終端装置とを対応付けるテーブルを参照して、受け取ったユニキャストパケット及び複数の加入者側終端装置宛のパケットの送り先の終端装置を決定し、
    前記局側終端装置制御部は、切替対象の加入者側終端装置の、切替元の終端装置からの解除、及び、切替先の終端装置への登録を前記各終端装置に指示し、さらに、LLID割当テーブルの書替を行う
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の局側終端装置。
  7. 請求項2に記載の局側終端装置において、切替対象の加入者側終端装置の登録先を切替元終端装置から切替先終端装置に変更する経路切替方法であって、
    前記終端装置振分部が、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの送り先を切替元の終端装置から切替先の終端装置に変更する過程と、
    切替先の終端装置が備える加入者側終端装置振分部が、学習テーブルを参照し、切替対象の加入者側終端装置が学習済みである場合は、当該加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを学習済みの切替キューに送り、切替対象の加入者側終端装置が未学習である場合は、当該加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを未使用の切替キューに送るとともに、当該切替キューを学習テーブルに登録し、
    各終端装置が備える加入者側終端装置振分部が、複数の加入者側終端装置宛のパケットを前記ブロードキャストキューに送る過程と、
    前記切替元の終端装置に蓄積されている切替対象の加入者側終端装置宛のパケットの量が0になった後、切替先の終端装置が切替対象の加入者側終端装置宛の送信を開始するとともに、各終端装置が、複数の加入者側終端装置宛のパケットの送信を開始する過程と、
    前記切替キューの蓄積されている切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの量が0になった後、切替対象の加入者側終端装置を学習テーブルから解放し、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを、前記スルーキューを経て送信する過程と
    を備えることを特徴とする経路切替方法。
  8. 請求項3に記載の局側終端装置において、切替対象の加入者側終端装置の登録先を切替元終端装置から切替先終端装置に変更する経路切替方法であって、
    前記終端装置振分部が、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの送り先を切替元の終端装置から切替先の終端装置に変更する過程と、
    切替先の終端装置が備える加入者側終端装置振分部が、学習テーブルを参照し、切替対象の加入者側終端装置が学習済みである場合は、当該加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを学習済みの切替キューに送り、切替対象の加入者側終端装置が未学習である場合は、当該加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを未使用の切替キューに送るとともに、当該切替キューを学習テーブルに登録し、
    各終端装置が備える加入者側終端装置振分部が、学習テーブルを参照し、切替対象の加入者側終端装置が学習済みである場合は、当該加入者側終端装置を宛先に含む複数の加入者側終端装置宛のパケットを前記ブロードキャストキュー及び学習済みの切替キューに送り、切替対象の加入者側終端装置が未学習である場合は、当該加入者側終端装置を宛先に含む複数の加入者側終端装置宛のパケットを前記ブロードキャストキュー及び未使用の切替キューに送るとともに、当該切替キューを学習テーブルに登録する過程と、
    前記切替元の終端装置に蓄積されている切替対象の加入者側終端装置宛のパケットの量が0になった後、切替先の終端装置が切替対象の加入者側終端装置宛の送信を開始するとともに、各終端装置が、切替対象の加入者側終端装置を宛先に含む複数の加入者側終端装置宛のパケットの送信を開始する過程と、
    前記切替キューの蓄積されている切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケット、及び宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれる複数の加入者側終端装置宛のパケットの量が0になった後、切替対象の加入者側終端装置を学習テーブルから解放し、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを、前記スルーキューを経て送信し、宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれる複数の加入者側終端装置宛のパケットを、前記ブロードキャストキューを経て送信する過程と
    を備えることを特徴とする経路切替方法。
  9. 前記切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの送り先を切替元の終端装置から切替先の終端装置に変更する過程において、
    宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれる複数の加入者側終端装置宛のパケットの送り先に、切替先の終端装置が含まれるようにする
    ことを特徴とする請求項7又は8に記載の経路切替方法。
  10. それぞれ、
    スルーキューと1以上の切替キューを含むバッファ部と、
    切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケット、及び宛先に切替対象の加入者側終端装置を含む、複数の加入者側終端装置宛のパケットを前記切替キューに送り、
    非切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケット、及び宛先に切替対象の加入者側終端装置を含まない、複数の加入者側終端装置宛のパケットを前記スルーキューに送る
    加入者側終端装置振分部と、
    前記切替キュー及び前記スルーキューからパケットを読み出すスケジューラ部と
    を備える
    複数の終端装置、及び
    受け取ったユニキャストパケットを、当該ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が登録されている前記終端装置に送り、
    受け取った複数の加入者側終端装置宛のパケットを、当該パケットの宛先の加入者側終端装置が登録されている各前記終端装置にそれぞれ送る
    終端装置振分部
    を備えることを特徴とする局側終端装置
  11. 前記加入者側終端装置振分部は、切替対象の加入者側終端装置と、切替キューとを対応付ける学習テーブルを参照して送り先のキューを決定し、
    ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が、非切替対象の加入者側終端装置であるときは、当該パケットを前記スルーキューに送り、
    ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が、切替対象の加入者側終端装置であり、かつ、切替キューが学習テーブルに登録されているときは、当該パケットを登録されている前記切替キューに送り、
    ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が、切替対象の加入者側終端装置であり、かつ、切替キューが学習テーブルに登録されていないときは、当該パケットを未使用の前記切替キューに送り、当該切替キューを学習テーブルに登録し、
    パケットが複数の加入者側終端装置宛のパケットであり、当該パケットの宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれていないときは、当該パケットを前記スルーキューに送り、
    パケットが複数の加入者側終端装置宛のパケットであり、当該パケットの宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれており、かつ、当該パケットの宛先に含まれる全ての切替対象の加入者側終端装置が切替キューが学習テーブルに登録されているときは、当該パケットを前記スルーキュー、及び学習テーブルに登録された全ての切替キューにそれぞれ送り、
    パケットが複数の加入者側終端装置宛のパケットであり、当該パケットの宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれており、かつ、当該パケットの宛先に含まれる切替対象の加入者側終端装置に、切替キューが学習テーブルに登録されていない加入者側終端装置があるときは、当該パケットを前記スルーキュー、学習テーブルに登録された全ての切替キュー、及び未使用の前記切替キューにそれぞれ送り、当該未使用の切替キューを学習テーブルに登録する
    ことを特徴とする請求項10に記載の局側終端装置。
  12. 前記切替キューの数が、終端装置に登録可能な加入者側終端装置の台数より少ない
    ことを特徴とする請求項10又は11に記載の局側終端装置。
  13. 同時に波長切替する加入者側終端装置の台数が、前記切替キューの数以下である
    ことを特徴とする請求項10〜12のいずれか一項に記載の局側終端装置。
  14. さらに、局側終端装置制御部を備え、
    前記終端装置振分部は、加入者側終端装置と、当該加入者側終端装置が登録されている終端装置とを対応付けるテーブルを参照して、受け取ったユニキャストパケット及び複数の加入者側終端装置宛のパケットの送り先の終端装置を決定し、
    前記局側終端装置制御部は、切替対象の加入者側終端装置の、切替元の終端装置からの解除、及び、切替先の終端装置への登録を前記各終端装置に指示し、さらに、LLID割当テーブルの書替を行う
    ことを特徴とする請求項10〜13のいずれか一項に記載の局側終端装置。
  15. 請求項11に記載の局側終端装置において、切替対象の加入者側終端装置の登録先を切替元終端装置から切替先終端装置に変更する経路切替方法であって、
    前記終端装置振分部が、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの送り先を切替元の終端装置から切替先の終端装置に変更する過程と、
    切替先の終端装置が備える加入者側終端装置振分部が、学習テーブルを参照し、切替対象の加入者側終端装置が学習済みである場合は、当該加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを学習済みの切替キューに送り、切替対象の加入者側終端装置が未学習である場合は、当該加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを未使用の切替キューに送るとともに、当該切替キューを学習テーブルに登録し、
    各終端装置が備える加入者側終端装置振分部が、学習テーブルを参照し、切替対象の加入者側終端装置が学習済みである場合は、当該加入者側終端装置を宛先に含む複数の加入者側終端装置宛のパケットを前記スルーキュー及び学習済みの切替キューに送り、切替対象の加入者側終端装置が未学習である場合は、当該加入者側終端装置を宛先に含む複数の加入者側終端装置宛のパケットを前記スルーキュー及び未使用の切替キューに送るとともに、当該切替キューを学習テーブルに登録する過程と、
    前記切替元の終端装置に蓄積されている切替対象の加入者側終端装置宛のパケットの量が0になった後、切替先の終端装置が切替対象の加入者側終端装置宛の送信を開始するとともに、各終端装置が、切替対象の加入者側終端装置を宛先に含む複数の加入者側終端装置宛のパケットの送信を開始する過程と、
    前記切替キューの蓄積されている切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケット、及び宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれる複数の加入者側終端装置宛のパケットの量が0になった後、切替対象の加入者側終端装置を学習テーブルから解放し、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケット、及び宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれる複数の加入者側終端装置宛のパケットを、前記スルーキューを経て送信する過程と
    を備えることを特徴とする経路切替方法。
  16. 前記切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの送り先を切替元の終端装置から切替先の終端装置に変更する過程において、
    宛先に切替対象の加入者側終端装置が含まれる複数の加入者側終端装置宛のパケットの送り先に、切替先の終端装置が含まれるようにする
    ことを特徴とする請求項15に記載の経路切替方法。
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