図面 (/)

技術 ギガビット受動型光加入者ネットワークで用いられる信号処理装置、信号処理方法及びGTCフレーム

出願人 沖電気工業株式会社
発明者 江口公平
出願日 2006年12月26日 (14年10ヶ月経過) 出願番号 2006-349340
公開日 2008年7月10日 (13年3ヶ月経過) 公開番号 2008-160658
状態 特許登録済
技術分野 小規模ネットワーク(3)ループ,バス以外
主要キーワード 論理識別 エラー検出用データ 帯域管理情報 オーバーヘッド領域 受動型光加入者ネットワーク MACクライアント 基盤ネットワーク LT側
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年7月10日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

PONにおいて、ATM信号の処理機能を簡単な回路構成で実現する。

解決手段

先ず、GEMフレーム変換過程において、イーサネット信号が入力されたときは、イーサネット信号を変換してGEMフレームを生成し、TDM信号が入力されたときは、TDM信号を変換してGEMフレームを生成し、及び、非GEM信号が入力されたときは、非GEM信号を変換してGEMフレームを生成する。次に、GEMマッピング過程において、GEMフレーム変換過程で生成されたGEMフレームを、出力タイムスロット割り当てることにより時分割多重を行う。次に、GTフレーミング過程において、時分割多重されたGEMフレームにオーバーヘッドを付与してGTCフレームとして出力する。

概要

背景

光ファイバを用いてインターネット等のネットワークアクセスするためのシステムとして、例えばFTTx(Fiber To The Home/Curb/Node/Premises等)が知られている。また、FTTxを実現するためのネットワークとして、例えば受動型光加入者ネットワークPON;Passive Optical Network)が知られている。

図7は、PONの概略構成を示す概念図である。図7に示したように、終端装置(OLT;Optical Line Terminal)701 は、スプリッタ702で分岐された光ファイバ703を介して、複数台加入者側終端装置(ONU;Optical Network Unit)704−1〜704−nに接続される。OLT701は基盤ネットワーク(地域IP(Internet protocol)網やインターネット等)705に接続されており、各ONU704は通信端末パーソナルコンピュータ等)706−1〜706−nに接続されている。

PONは、下り方向の通信上り方向の通信とで、異なる波長光信号を用いる。これにより、一芯の光ファイバで双方向通信を行うことが可能になる。図7に示したように、下り方向のデータ伝送では、各ONU704に宛てた通信フレームFd1〜Fdnが、時分割多重化されて、OLT701からONU704−1〜704−nに送られる。各ONU704−1〜704−nは、暗号化等の手法を用いて受信データから自分宛の通信フレームのみを抽出し、他の通信フレームを廃棄する。一方、上り方向のデータ伝送では、各ONU704−1〜704−nからOLT701に、通信フレームFu1〜Funが送られる。このとき、各ONU704−1〜704−nの送信タイミングを適当に調整することにより、各通信フレームをスプリッタ702で時分割多重化することができる。ONU701は、上り方向の送信タイミングを制御するための信号を、各ONU704−1〜704−nに送る。なお、上り方向の送信タイミングは、スプリッタ702と各ONU704−1〜704−nとの伝送遅延ばらつき(すなわち光カプラ・ONU間の距離ばらつき)を考慮して決定される。

PONとしては、例えばGPONが知られている。GPONは、国際電気通信連合電気通信標準化部門ITU−T;International Telecommunications Union-Telecommunications Sector)勧告G.984で標準化されたネットワークである。GPONは、イーサネット登録商標通信方式時分割多重TDM;Time Division Multiplexing)通信方式及び非同期転送モード(ATM;Asynchronous Transfer Mode)通信方式を収容することができる光アクセス・ネットワーク・システムである。ここで、イーサネット通信方式はインターネット等で使用される通信方式、TDM通信方式は既存の電話サービス等で使用される通信方式、ATM通信方式は音声・データ・映像のあらゆるメディア通信で使用される通信方式である。GPONを開示する文献としては、例えば下記特許文献1、2および非特許文献1が知られている。

以下、イーサネット、TDM、ATMの3種類の通信方式をGPONに収容する方法について、下り通信上り通信とに分けて説明する。

図8は、ITU−T勧告による従来のGPONでの通信用フレームの構造を示す概念図である。GPONの下り通信には、GPONトランスミッションコンバージェンスレイヤ(GTC;GPON Transmission Convergence Layer)と称される、125μsec周期のフレームが用いられる。図8に示したように、GTCフレームは、オーバーヘッドペイロードとを含む。

オーバーヘッドは、通信の制御、保守運用等に必要な情報を収容する領域であり、フレームヘッダとして、PCBd(Physical Control Block downstream)、すなわち当該GTCフレームに関する各種情報が収容される。PCBdには、上り通信における各ONU704−1〜704−nの送信制御情報である上り帯域マップが収容される。図8の例では、アロケーション識別子(Alloc ID;Allocation Identifier)‘1’(ここではONU704−1に対応)にはスロットル‘100’〜‘300’が割り当てられ、Alloc ID‘2’(ここではONU704−2に対応)にはスロットル‘400’〜‘500’が割り当てられ、また、Alloc ID‘3’(ここではONU704−3に対応)にはスロットル‘520’〜‘600’が割り当てられている。

ペイロードは、ユーザ信号を収容する領域であり、ATMパーティションと、GPONエンカプスレーションメソッド(GEM;G-PON Encapsulation Method)パーティションとを含む。ATMパーティションには、ATM信号のATMセルがそのまま収容される。また、GEMパーティションには、GEMフレームが収容される。GEMフレームとは、イーサネット信号或いはTDM信号が収容されたフレームである(後述)。ATMパーティションとGEMパーティションとの境界位置を示す情報は、オーバーヘッドのPCBd内に収容される。

一方、上り信号では、ONUごとに、オーバーヘッドとペイロードで構成されるフレームを用いる。上り信号においても、ATM信号の場合は、ATMセルをペイロードに直接マッピングし、イーサネット信号やTDM信号の場合には、GEMフレーム化した後に、GEMフレームをペイロードにマッピングする。

図9は、GTCフレームのレイヤ構成及びプロトコルスタックを示す概念図である。なお、ここでは代表してONUでのプロトコルスタックについて説明する。

ONU704−1〜704−nの各GTCフレーミング・サブ・レイヤ910は、下り通信用GTCフレームを受信したとき、Alloc IDに基づいて、該GTCフレームのATMパーティションからATM信号を読み出し、且つ、GEMパーティションからGEMフレームを読み出す。トランスミッション・コンバージェンス(TC;Transmission Convergence)アダプテーション・サブ・レイヤ920は、ATM信号を取り込み(ATM−TCアダプタ922)、このATM信号のコネクション情報である仮想パス識別子VPI;Virtual Path Identifier)値及び仮想チャネル識別子VCI;Virtual Channel Identifier)値を用いた論理パス識別処理を行って(VPI/VCIフィルタ925)、ATMクライアントに出力する。また、このTCアダプテーション・サブ・レイヤ920は、GEM信号を取り込み(GEM TCアダプタ921)、このGEM信号のコネクション情報であるポート識別(ID;Identification)値およびペイロードタイプ識別子(PTI;Payload Type Indicator)コードを用いた論理パス識別処理を行って(ポートID・PTIフィルタ923)、GEMクライアントに出力する。ATMクライアントおよびGEMクライアントは、受信したATM信号、イーサネット信号或いはTDM信号を用いて、所定のサービスを実行する。

一方、上り通信を行うとき、ONU704−1〜704−nのGTCフレーミング・サブ・レイヤ910は、Alloc IDに対応するコンテナを生成し、このコンテナのペイロードにATM信号またはGEMフレームを収容して、送信する(図8参照)。各ONU704−1〜704−nから送信されたコンテナは、スプリッタ702で時分割多重されて、OLT701に転送される(図7参照)。

図10を参照して、上述のプロトコルスタックを実現する信号処理装置について、ここではONU側の信号処理装置を例にとって説明する。図10は、従来のGPONで用いられる信号処理装置の構成例を示す概略図である。

下り通信の際に、GTCフレーミング・サブ・レイヤ910が行う機能のうち、多重化911は、GTC分解機能部1050での機能に対応する。また、GEMパーティション913は、GEM抽出機能部1052での機能に対応する。さらに、ATMパーティション914は、ATM抽出機能部1053での機能に対応する。

また、TCアダプテーション・サブ・レイヤ920が行う機能のうち、ポートID・PTIフィルタ923は、振分け機能部1054、GEM/イーサネット変換機能部1062及びGEM/TDM変換機能部1064での機能に対応する。VPI/VCIフィルタ925は、ATMインタフェース1076での機能に対応する。GEM TCアダプタ921、ATMTCアダプタ922については、図9には特に図示していないが、GEM抽出機能部1052から振分け機能部1054へのGEMフレームの受け渡し、及び、ATM抽出機能部1053からATMインタフェース1076へのATM信号の受け渡しを行う。

一方、上り通信の際に、GTCフレーミング・サブ・レイヤ910が行う機能のうち、多重化911は、GTCフレーミング機能部1034での機能に対応する。また、GEMパーティション913は、GEMマッピング機能部1032での機能に対応する。さらに、ATMパーティション914は、ATMマッピング機能部1033での機能に対応する。

また、TCアダプテーション・サブ・レイヤ920が行う機能のうち、ポートID・PTIフィルタ923は、イーサネット/GEM変換機能部1012及びTDM/GEM変換機能部1014での機能に対応する。

なお、VPI/VCIフィルタ925及びATMTCアダプタ922については、図9には特に図示していないが、ATMインタフェース1006からATM用帯域管理バッファ機能部1031へATM信号を受け渡す機能に対応する。また、GEMTCアダプタ921については、図9には特に図示していないが、イーサネット/GEM変換機能部1012及びTDM/GEM変換機能部1014からGEM用帯域管理バッファ機能部1030へのGEMフレームの受け渡しを行う。

図11は、GEMフレームのフォーマットを示す概念図である。図11(A)に示したように、GEMフレームは、5バイト(すなわち40ビット)のオーバーヘッドと、任意バイトのペイロードとを有する。さらに、このオーバーヘッドは、12ビットのペイロード長識別子(PLI;Payload Length Indicator)と、12ビットのポートIDと、3ビットのPTIと、13ビットのヘッダ誤り制御HEC;Header Error Control)とを含む。PTIの各コード値が示す意味は、ITU−T勧告G.984で規定されている(図11(B)参照)。

上述したように、ITU−T勧告G.984では、GEMフレームに、イーサネット信号或いはTDM信号が収容される。このとき、1個のイーサネット信号等は、1個のGEMフレームに収容してもよいし、複数個のGEMフレームに分けて収容してもよい。図12(A)は、1個のイーサネット信号等を1個のGEMフレームに収容した例、図12(B)は2個のGEMフレームに収容した例、図12(C)は3個のGEMフレームに収容した例である。なお、図12(A)〜(C)に示したように、最後のGEMフレーム(GEMフレームが1個の場合を含む)ではオーバーヘッドのPTIコードが‘001’に設定され、それ以外のGEMフレームでは該PTIコードが‘000’に設定される。さらに、1個のイーサネット信号等を複数のGEMフレームに分割収容した場合は、これらのGEMフレームを複数のGTCフレームに分けて収容することができる。これにより、GTCフレームのペイロードを有効に使用して、通信効率を高めることができる。図12(D)の例では、一番目のGTCフレーム(GTC1)には最初のGEMフレームの一部(GEM1a)と二番目のGEMフレーム(GEM2)の全部とが収容され、また、二番目のGTCフレーム(GTC2)には最初のGEMフレームの残り(GEM1b)と三番目のGEMフレーム(GEM3)の全部とが収容されている。なお、図12(D)において、PLOu(Physical Layer Overhead upstream)は、GTCフレームのプリアンブル等を収容するオーバーヘッド領域に収容されている。

図13(A)は、イーサネット信号をGEMフレームに収容する方法を示す概念図である。イーサネット・パケットにおいて、IPG(Inter Packet Gap)は直前パケット送信から今回のパケット送信までの待ち時間に相当する信号、プリアンブルおよびSFD(Start Frame Delimiter)はフレーム送信の開始を示す信号、DA(Destination Address)は宛先アドレス、SA(Source Address)は送信元アドレス、Length/typeはデータフィールドの長さ或いは上位層プロトコルを示す情報、MACクライアントはデータフィールド、FCS(Frame Check Sequence)はエラー検出用データEOF(End Of File)はイーサネット・パケットの終端である。GPONでは、これらのうち、DA、SA、Length/type、MACクライアントおよびFCSが、GEMフレームのペイロードに収容される。

図13(B)は、TDM信号をGEMフレームに収容する方法を示す概念図である。TDM信号は、そのままGEMフレームのペイロードに収容される。
特開2004−320745号公報
特開2004−320746号公報
ITU-T Study Group 15編集、‘SERIES G:TRANSMISSION SYSTEMANDMEDIA, DIGITAL SYSTEM AND NETWORKS’、2004年2月、INTERNATIONALTELECOMMUNICATION UNION発行

概要

GPONにおいて、ATM信号の処理機能を簡単な回路構成で実現する。先ず、GEMフレーム変換過程において、イーサネット信号が入力されたときは、イーサネット信号を変換してGEMフレームを生成し、TDM信号が入力されたときは、TDM信号を変換してGEMフレームを生成し、及び、非GEM信号が入力されたときは、非GEM信号を変換してGEMフレームを生成する。次に、GEMマッピング過程において、GEMフレーム変換過程で生成されたGEMフレームを、出力タイムスロットへ割り当てることにより時分割多重を行う。次に、GTCフレーミング過程において、時分割多重されたGEMフレームにオーバーヘッドを付与してGTCフレームとして出力する。

目的

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、ATM信号の処理機能を有する、GPONで用いられる信号処理装置を、簡単な回路構成、すなわち低価格で提供する点にある。また、この信号処理装置で実施される信号処理方法、及びGTCフレームを提供することを他の目的としている。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ギガビット受動型光加入者ネットワークで用いられる信号処理装置であって、イーサネット登録商標)/GEM変換機能部、TDM/GEM変換機能部、非GEM/GEM変換機能部、GTC入力部、GTC出力部、マッピング情報管理機能部、GEM/イーサネット変換機能部、GEM/TDM変換機能部及びGEM/非GEM変換機能部を備え、前記イーサネット/GEM変換機能部は、入力されたイーサネット信号GEMフレームに変換し、前記TDM/GEM変換機能部は、入力されたTDM信号をGEMフレームに変換し、前記非GEM/GEM変換機能部は、入力された非GEM信号をGEMフレームに変換し、前記GTC出力部は、前記マッピング情報管理機能部で生成されたマッピング情報に基づいて、前記イーサネット/GEM変換機能部、TDM/GEM変換機能部及び非GEM/GEM変換機能部で生成されたGEMフレームを出力タイムスロット割り当てた後、オーバーヘッドを付与してGTCフレームとして出力し、前記GTC入力部は、入力されたGTCフレームからGEMフレームを抽出し、該GEMフレームがイーサネット信号、TDM信号及び非GEM信号のいずれを含んでいるか判定し、イーサネット信号を含んでいるGEMフレームを前記GEM/イーサネット変換機能部へ送り、TDM信号を含んでいるGEMフレームを前記GEM/TDM変換機能部へ送り、及び、非GEM信号を含んでいるGEMフレームを前記GEM/非GEM変換機能部へ送り、前記GEM/イーサネット変換機能部は、イーサネット信号を含むGEMフレームをイーサネット信号に変換し、前記GEM/TDM変換機能部は、TDM信号を含むGEMフレームをTDM信号に変換し、前記GEM/非GEM変換機能部は、非GEM信号を含むGEMフレームを非GEM信号に変換し、前記マッピング情報管理機能部は、前記GTC入力部に入力されたGTCフレームのオーバーヘッドからマッピング情報を生成し、及び、該マッピング情報を前記GTC出力部に送ることを特徴とする信号処理装置。

請求項2

前記GTC入力部は、GTC分解機能部、GEM抽出機能部及び振分け機能部を備えて構成され、前記GTC分解機能部は、入力されたGTCフレームをオーバーヘッドとペイロードに分解し、前記オーバーヘッドを前記マッピング情報管理機能部へ送るとともに、前記ペイロードを前記GEM抽出機能部へ送り、前記GEM抽出機能部は、前記ペイロードからGEMフレームを抽出して、前記振分け機能部へ送り、前記振分け機能部は、前記GEMフレームがイーサネット信号、TDM信号及び非GEM信号のいずれを含んでいるか判定し、イーサネット信号を含んでいるGEMフレームを前記GEM/イーサネット変換機能部へ送り、TDM信号を含んでいるGEMフレームを前記GEM/TDM変換機能部へ送り、及び、非GEM信号を含んでいるGEMフレームを前記GEM/非GEM変換機能部へ送り、前記GTC出力部は、帯域管理バッファ機能部、GEMマッピング機能部及びGTCフレーミング機能部を備えて構成され、前記帯域管理バッファ機能部は、前記イーサネット/GEM変換機能部、TDM/GEM変換機能部及び非GEM/GEM変換機能部から受け取ったGEMフレームを待機させ、前記GEMマッピング機能部からの指示に応答して、前記GEMフレームを該GEMマッピング機能部へ送り、前記GEMマッピング機能部は、前記マッピング情報管理機能部から受け取ったマッピング情報に従って、前記帯域管理バッファ機能部から受け取ったGEMフレームをGTCフレーム上の出力タイムスロットへの割り当てを行い、前記GTCフレーミング機能部は、フレームヘッダを生成してオーバーヘッドに収容するとともに、出力タイムスロットへの割り当てが行われたGEMフレームをペイロードに収容することによって、GTCフレームを生成して出力することを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。

請求項3

1つのチップセット内に、前記GTC入力部、前記GTC出力部、前記マッピング情報管理機能部、前記イーサネット/GEM変換機能部、前記GEM/イーサネット変換機能部、前記TDM/GEM変換機能部及び前記GEM/TDM変換機能部を備え、前記チップセット外に、前記非GEM/GEM変換機能部及び前記GEM/非GEM変換機能部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の信号処理装置。

請求項4

1つのチップセット内に、前記GTC入力部、前記GTC出力部及び前記マッピング情報管理機能部を備え、前記チップセット外に、前記イーサネット/GEM変換機能部、前記GEM/イーサネット変換機能部、前記TDM/GEM変換機能部、前記GEM/TDM変換機能部、前記非GEM/GEM変換機能部及び前記GEM/非GEM変換機能部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の信号処理装置。

請求項5

前記非GEM信号がATM信号であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の信号処理装置。

請求項6

前記非GEM信号が、前記TDM/GEM変換機能部に入力される、又は前記GEM/TDM変換機能部から出力されるTDM信号とは帯域が異なるTDM信号であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の信号処理装置。

請求項7

ギガビット受動型光加入者ネットワークで用いられる信号処理装置における信号処理方法であって、イーサネット信号が入力されたときは、該イーサネット信号を変換してGEMフレームを生成し、TDM信号が入力されたときは、該TDM信号を変換してGEMフレームを生成し、及び、非GEM信号が入力されたときは、該非GEM信号を変換してGEMフレームを生成するGEMフレーム変換過程と、該GEMフレーム変換過程で生成されたGEMフレームを、出力タイムスロットへ割り当てることにより時分割多重を行うGEMマッピング過程と、時分割多重された前記GEMフレームにオーバーヘッドを付与してGTCフレームとして出力するGTCフレーミング過程とを備えることを特徴とする信号処理方法。

請求項8

ギガビット受動型光加入者ネットワークで用いられる信号処理装置における信号処理方法であって、GTCフレームが入力されたときは、該GTCフレームをオーバーヘッドとペイロードに分解するGTC分解過程と、前記ペイロードからGEMフレームを抽出するGEM抽出過程と、抽出された前記GEMフレームがイーサネット信号、TDM信号及び非GEM信号のいずれを含んでいるか判定する振分け過程と、前記GEMフレームがイーサネット信号を含んでいるときは、該GEMフレームを変換してイーサネット信号を生成し、前記GEMフレームがTDM信号を含んでいるときは、該GEMフレームを変換してTDM信号を生成し、及び、前記GEMフレームが非GEM信号を含んでいるときは、該GEMフレームを変換して非GEM信号を生成する信号変換過程とを備えることを特徴とする信号処理方法。

請求項9

ギガビット受動型光加入者ネットワークで用いられるGTCフレームであって、通信の制御、保守運用等に必要な情報を収容するオーバーヘッドと、ユーザ信号を収容するペイロードとを備え、前記ペイロードには、イーサネット信号、TDM信号及び非GEM信号のいずれかを含むGEMフレームが収容されるGEMパーティションが設けられていることを特徴とするGTCフレーム。

請求項10

前記非GEM信号がATM信号であることを特徴とする請求項9に記載のGTCフレーム。

技術分野

0001

この発明は、複数種類フレームを収容することができる光アクセスネットワーク・システムで用いられる信号処理装置信号処理方法及びGTCフレームに関する。この発明は、例えば、ギガビット受動型光加入者ネットワーク(GPON;Gigabit-capable Passive Optical Network)に適用することができる。

背景技術

0002

光ファイバを用いてインターネット等のネットワークにアクセスするためのシステムとして、例えばFTTx(Fiber To The Home/Curb/Node/Premises等)が知られている。また、FTTxを実現するためのネットワークとして、例えば受動型光加入者ネットワーク(PON;Passive Optical Network)が知られている。

0003

図7は、PONの概略構成を示す概念図である。図7に示したように、終端装置(OLT;Optical Line Terminal)701 は、スプリッタ702で分岐された光ファイバ703を介して、複数台加入者側終端装置(ONU;Optical Network Unit)704−1〜704−nに接続される。OLT701は基盤ネットワーク(地域IP(Internet protocol)網やインターネット等)705に接続されており、各ONU704は通信端末パーソナルコンピュータ等)706−1〜706−nに接続されている。

0004

PONは、下り方向の通信上り方向の通信とで、異なる波長光信号を用いる。これにより、一芯の光ファイバで双方向通信を行うことが可能になる。図7に示したように、下り方向のデータ伝送では、各ONU704に宛てた通信フレームFd1〜Fdnが、時分割多重化されて、OLT701からONU704−1〜704−nに送られる。各ONU704−1〜704−nは、暗号化等の手法を用いて受信データから自分宛の通信フレームのみを抽出し、他の通信フレームを廃棄する。一方、上り方向のデータ伝送では、各ONU704−1〜704−nからOLT701に、通信フレームFu1〜Funが送られる。このとき、各ONU704−1〜704−nの送信タイミングを適当に調整することにより、各通信フレームをスプリッタ702で時分割多重化することができる。ONU701は、上り方向の送信タイミングを制御するための信号を、各ONU704−1〜704−nに送る。なお、上り方向の送信タイミングは、スプリッタ702と各ONU704−1〜704−nとの伝送遅延ばらつき(すなわち光カプラ・ONU間の距離ばらつき)を考慮して決定される。

0005

PONとしては、例えばGPONが知られている。GPONは、国際電気通信連合電気通信標準化部門ITU−T;International Telecommunications Union-Telecommunications Sector)勧告G.984で標準化されたネットワークである。GPONは、イーサネット登録商標通信方式時分割多重TDM;Time Division Multiplexing)通信方式及び非同期転送モード(ATM;Asynchronous Transfer Mode)通信方式を収容することができる光アクセス・ネットワーク・システムである。ここで、イーサネット通信方式はインターネット等で使用される通信方式、TDM通信方式は既存の電話サービス等で使用される通信方式、ATM通信方式は音声・データ・映像のあらゆるメディア通信で使用される通信方式である。GPONを開示する文献としては、例えば下記特許文献1、2および非特許文献1が知られている。

0006

以下、イーサネット、TDM、ATMの3種類の通信方式をGPONに収容する方法について、下り通信上り通信とに分けて説明する。

0007

図8は、ITU−T勧告による従来のGPONでの通信用フレームの構造を示す概念図である。GPONの下り通信には、GPONトランスミッションコンバージェンスレイヤ(GTC;GPON Transmission Convergence Layer)と称される、125μsec周期のフレームが用いられる。図8に示したように、GTCフレームは、オーバーヘッドペイロードとを含む。

0008

オーバーヘッドは、通信の制御、保守運用等に必要な情報を収容する領域であり、フレームヘッダとして、PCBd(Physical Control Block downstream)、すなわち当該GTCフレームに関する各種情報が収容される。PCBdには、上り通信における各ONU704−1〜704−nの送信制御情報である上り帯域マップが収容される。図8の例では、アロケーション識別子(Alloc ID;Allocation Identifier)‘1’(ここではONU704−1に対応)にはスロットル‘100’〜‘300’が割り当てられ、Alloc ID‘2’(ここではONU704−2に対応)にはスロットル‘400’〜‘500’が割り当てられ、また、Alloc ID‘3’(ここではONU704−3に対応)にはスロットル‘520’〜‘600’が割り当てられている。

0009

ペイロードは、ユーザ信号を収容する領域であり、ATMパーティションと、GPONエンカプスレーションメソッド(GEM;G-PON Encapsulation Method)パーティションとを含む。ATMパーティションには、ATM信号のATMセルがそのまま収容される。また、GEMパーティションには、GEMフレームが収容される。GEMフレームとは、イーサネット信号或いはTDM信号が収容されたフレームである(後述)。ATMパーティションとGEMパーティションとの境界位置を示す情報は、オーバーヘッドのPCBd内に収容される。

0010

一方、上り信号では、ONUごとに、オーバーヘッドとペイロードで構成されるフレームを用いる。上り信号においても、ATM信号の場合は、ATMセルをペイロードに直接マッピングし、イーサネット信号やTDM信号の場合には、GEMフレーム化した後に、GEMフレームをペイロードにマッピングする。

0011

図9は、GTCフレームのレイヤ構成及びプロトコルスタックを示す概念図である。なお、ここでは代表してONUでのプロトコルスタックについて説明する。

0012

ONU704−1〜704−nの各GTCフレーミング・サブ・レイヤ910は、下り通信用GTCフレームを受信したとき、Alloc IDに基づいて、該GTCフレームのATMパーティションからATM信号を読み出し、且つ、GEMパーティションからGEMフレームを読み出す。トランスミッション・コンバージェンス(TC;Transmission Convergence)アダプテーション・サブ・レイヤ920は、ATM信号を取り込み(ATM−TCアダプタ922)、このATM信号のコネクション情報である仮想パス識別子VPI;Virtual Path Identifier)値及び仮想チャネル識別子VCI;Virtual Channel Identifier)値を用いた論理パス識別処理を行って(VPI/VCIフィルタ925)、ATMクライアントに出力する。また、このTCアダプテーション・サブ・レイヤ920は、GEM信号を取り込み(GEM TCアダプタ921)、このGEM信号のコネクション情報であるポート識別(ID;Identification)値およびペイロードタイプ識別子(PTI;Payload Type Indicator)コードを用いた論理パス識別処理を行って(ポートID・PTIフィルタ923)、GEMクライアントに出力する。ATMクライアントおよびGEMクライアントは、受信したATM信号、イーサネット信号或いはTDM信号を用いて、所定のサービスを実行する。

0013

一方、上り通信を行うとき、ONU704−1〜704−nのGTCフレーミング・サブ・レイヤ910は、Alloc IDに対応するコンテナを生成し、このコンテナのペイロードにATM信号またはGEMフレームを収容して、送信する(図8参照)。各ONU704−1〜704−nから送信されたコンテナは、スプリッタ702で時分割多重されて、OLT701に転送される(図7参照)。

0014

図10を参照して、上述のプロトコルスタックを実現する信号処理装置について、ここではONU側の信号処理装置を例にとって説明する。図10は、従来のGPONで用いられる信号処理装置の構成例を示す概略図である。

0015

下り通信の際に、GTCフレーミング・サブ・レイヤ910が行う機能のうち、多重化911は、GTC分解機能部1050での機能に対応する。また、GEMパーティション913は、GEM抽出機能部1052での機能に対応する。さらに、ATMパーティション914は、ATM抽出機能部1053での機能に対応する。

0016

また、TCアダプテーション・サブ・レイヤ920が行う機能のうち、ポートID・PTIフィルタ923は、振分け機能部1054、GEM/イーサネット変換機能部1062及びGEM/TDM変換機能部1064での機能に対応する。VPI/VCIフィルタ925は、ATMインタフェース1076での機能に対応する。GEM TCアダプタ921、ATMTCアダプタ922については、図9には特に図示していないが、GEM抽出機能部1052から振分け機能部1054へのGEMフレームの受け渡し、及び、ATM抽出機能部1053からATMインタフェース1076へのATM信号の受け渡しを行う。

0017

一方、上り通信の際に、GTCフレーミング・サブ・レイヤ910が行う機能のうち、多重化911は、GTCフレーミング機能部1034での機能に対応する。また、GEMパーティション913は、GEMマッピング機能部1032での機能に対応する。さらに、ATMパーティション914は、ATMマッピング機能部1033での機能に対応する。

0018

また、TCアダプテーション・サブ・レイヤ920が行う機能のうち、ポートID・PTIフィルタ923は、イーサネット/GEM変換機能部1012及びTDM/GEM変換機能部1014での機能に対応する。

0019

なお、VPI/VCIフィルタ925及びATMTCアダプタ922については、図9には特に図示していないが、ATMインタフェース1006からATM用帯域管理バッファ機能部1031へATM信号を受け渡す機能に対応する。また、GEMTCアダプタ921については、図9には特に図示していないが、イーサネット/GEM変換機能部1012及びTDM/GEM変換機能部1014からGEM用帯域管理バッファ機能部1030へのGEMフレームの受け渡しを行う。

0020

図11は、GEMフレームのフォーマットを示す概念図である。図11(A)に示したように、GEMフレームは、5バイト(すなわち40ビット)のオーバーヘッドと、任意バイトのペイロードとを有する。さらに、このオーバーヘッドは、12ビットのペイロード長識別子(PLI;Payload Length Indicator)と、12ビットのポートIDと、3ビットのPTIと、13ビットのヘッダ誤り制御HEC;Header Error Control)とを含む。PTIの各コード値が示す意味は、ITU−T勧告G.984で規定されている(図11(B)参照)。

0021

上述したように、ITU−T勧告G.984では、GEMフレームに、イーサネット信号或いはTDM信号が収容される。このとき、1個のイーサネット信号等は、1個のGEMフレームに収容してもよいし、複数個のGEMフレームに分けて収容してもよい。図12(A)は、1個のイーサネット信号等を1個のGEMフレームに収容した例、図12(B)は2個のGEMフレームに収容した例、図12(C)は3個のGEMフレームに収容した例である。なお、図12(A)〜(C)に示したように、最後のGEMフレーム(GEMフレームが1個の場合を含む)ではオーバーヘッドのPTIコードが‘001’に設定され、それ以外のGEMフレームでは該PTIコードが‘000’に設定される。さらに、1個のイーサネット信号等を複数のGEMフレームに分割収容した場合は、これらのGEMフレームを複数のGTCフレームに分けて収容することができる。これにより、GTCフレームのペイロードを有効に使用して、通信効率を高めることができる。図12(D)の例では、一番目のGTCフレーム(GTC1)には最初のGEMフレームの一部(GEM1a)と二番目のGEMフレーム(GEM2)の全部とが収容され、また、二番目のGTCフレーム(GTC2)には最初のGEMフレームの残り(GEM1b)と三番目のGEMフレーム(GEM3)の全部とが収容されている。なお、図12(D)において、PLOu(Physical Layer Overhead upstream)は、GTCフレームのプリアンブル等を収容するオーバーヘッド領域に収容されている。

0022

図13(A)は、イーサネット信号をGEMフレームに収容する方法を示す概念図である。イーサネット・パケットにおいて、IPG(Inter Packet Gap)は直前パケット送信から今回のパケット送信までの待ち時間に相当する信号、プリアンブルおよびSFD(Start Frame Delimiter)はフレーム送信の開始を示す信号、DA(Destination Address)は宛先アドレス、SA(Source Address)は送信元アドレス、Length/typeはデータフィールドの長さ或いは上位層プロトコルを示す情報、MACクライアントはデータフィールド、FCS(Frame Check Sequence)はエラー検出用データEOF(End Of File)はイーサネット・パケットの終端である。GPONでは、これらのうち、DA、SA、Length/type、MACクライアントおよびFCSが、GEMフレームのペイロードに収容される。

0023

図13(B)は、TDM信号をGEMフレームに収容する方法を示す概念図である。TDM信号は、そのままGEMフレームのペイロードに収容される。
特開2004−320745号公報
特開2004−320746号公報
ITU-T Study Group 15編集、‘SERIES G:TRANSMISSION SYSTEMANDMEDIA, DIGITAL SYSTEM AND NETWORKS’、2004年2月、INTERNATIONALTELECOMMUNICATION UNION発行

発明が解決しようとする課題

0024

上述のように、ITU−T勧告G.984では、ATM信号のATMセルをATMパーティションにそのまま収容し、また、イーサネット信号およびTDM信号をGEMパーティションに収容すると規定されている(図8参照)。そして、ATM信号の処理はVPI/VCIを用いて行い、イーサネット信号およびTDM信号の処理はポートID値およびPTIコードを用いて行っている(図9参照)。このため、ITU−T勧告G.984に準拠したOLTやONUでは、ATM信号用処理機能とGEMフレーム(イーサネット信号及びTDM信号)用の処理機能とを個別に設ける必要がある。このため、GPONには、OLTやONUが高価になるという欠点がある。

0025

また、現状の通信サービスでは、ATM通信方式は、イーサネット通信方式やTDM通信方式と比較して、サービス提供されている国又は地域が少ない。さらには、ATM通信サービスの利用頻度が低いことにより、GPONを構築する際にATM通信方式に対応させないケースも多くなると考えられる。このような理由からも、ATM信号の処理機能を低価格で実現する技術が望まれる。

0026

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、ATM信号の処理機能を有する、GPONで用いられる信号処理装置を、簡単な回路構成、すなわち低価格で提供する点にある。また、この信号処理装置で実施される信号処理方法、及びGTCフレームを提供することを他の目的としている。

課題を解決するための手段

0027

上述した目的を達成するために、この発明のギガビット受動型光加入者ネットワークの、例えばOLTやONUに用いられる信号処理装置は、イーサネット/GEM変換機能部、TDM/GEM変換機能部、非GEM/GEM変換機能部、GTC入力部、GTC出力部、マッピング情報管理機能部、GEM/イーサネット変換機能部、GEM/TDM変換機能部及びGEM/非GEM変換機能部を備えて構成される。

0028

イーサネット/GEM変換機能部は、入力されたイーサネット信号をGEMフレームに変換する。TDM/GEM変換機能部は、入力されたTDM信号をGEMフレームに変換する。また、非GEM/GEM変換機能部は、入力された非GEM信号をGEMフレームに変換する。

0029

GTC出力部は、マッピング情報管理機能部で生成されたマッピング情報に基づいて、イーサネット/GEM変換機能部、TDM/GEM変換機能部及び非GEM/GEM変換機能部で生成されたGEMフレームを出力タイムスロットへ割り当てた後、オーバーヘッドを付与してGTCフレームとして出力する。

0030

GTC入力部は、入力されたGTCフレームからGEMフレームを抽出し、GEMフレームがイーサネット信号、TDM信号及び非GEM信号のいずれを含んでいるか判定する。GTC入力部は、イーサネット信号を含んでいるGEMフレームをGEM/イーサネット変換機能部へ送り、TDM信号を含んでいるGEMフレームをGEM/TDM変換機能部へ送り、及び、非GEM信号を含んでいるGEMフレームをGEM/非GEM変換機能部へ送る。

0031

GEM/イーサネット変換機能部は、イーサネット信号を含むGEMフレームをイーサネット信号に変換する。GEM/TDM変換機能部は、TDM信号を含むGEMフレームをTDM信号に変換する。また、GEM/非GEM変換機能部は、非GEM信号を含むGEMフレームを非GEM信号に変換する。

0032

ここで、非GEM信号は、従来のGPONではGEMフレームとして扱われなかった信号であり、例えばATM信号が該当する。また、TDM/GEM変換機能部に入力され、あるいはGEM/TDM変換機能部から出力されるTDM信号、すなわち、従来のGPONでGEMフレームに収容されているTDM信号とは、帯域が異なっているTDM信号も非GEM信号に該当する。

0033

マッピング情報管理機能部は、GTC入力部に入力されたGTCフレームのオーバーヘッドからマッピング情報を生成し、及び、生成したマッピング情報をGTC出力部に送る。

0034

上述した信号処理装置の実施にあたり、好ましくは、GTC入力部が、GTC分解機能部、GEM抽出機能部及び振分け機能部を備えて構成され、GTC出力部が、帯域管理バッファ機能部、GEMマッピング機能部及びGTCフレーミング機能部を備えて構成されるのが良い。

0035

GTC分解機能部は、入力されたGTCフレームをオーバーヘッドとペイロードに分解し、オーバーヘッドをマッピング情報管理機能部へ送るとともに、ペイロードをGEM抽出機能部へ送る。GEM抽出機能部は、ペイロードからGEMフレームを抽出して、振分け機能部へ送る。

0036

振分け機能部は、GEMフレームがイーサネット信号、TDM信号及び非GEM信号のいずれを含んでいるか判定する。振分け機能部は、イーサネット信号を含んでいるGEMフレームをGEM/イーサネット変換機能部へ送り、TDM信号を含んでいるGEMフレームをGEM/TDM変換機能部へ送り、及び、非GEM信号を含んでいるGEMフレームをGEM/非GEM変換機能部へ送る。

0037

帯域管理バッファ機能部は、イーサネット/GEM変換機能部、TDM/GEM変換機能部及び非GEM/GEM変換機能部から受け取ったGEMフレームを待機させ、GEMマッピング機能部からの指示に応答して、GEMフレームをGEMマッピング機能部へ送る。

0038

GEMマッピング機能部は、マッピング情報管理機能部から受け取ったマッピング情報に従って、帯域管理バッファ機能部から受け取ったGEMフレームをGTCフレーム上の出力タイムスロットへの割り当てを行う。

0039

GTCフレーミング機能部は、フレームヘッダを生成してオーバーヘッドに収容するとともに、出力タイムスロットへの割り当てが行われたGEMフレームをペイロードに収容することにより、GTCフレームを生成して出力する。

0040

また、さらに好ましくは、1つのチップセット内に、GTC入力部、GTC出力部、マッピング情報管理機能部、イーサネット/GEM変換機能部、GEM/イーサネット変換機能部、TDM/GEM変換機能部及びGEM/TDM変換機能部を備え、チップセット外に、非GEM/GEM変換機能部及びGEM/非GEM変換機能部を備えるのが好適である。

0041

また、1つのチップセット内に、GTC入力部、GTC出力部及びマッピング情報管理機能部を備え、チップセット外に、イーサネット/GEM変換機能部、GEM/イーサネット変換機能部、TDM/GEM変換機能部、GEM/TDM変換機能部、非GEM/GEM変換機能部及びGEM/非GEM変換機能部を備える構成にしても良い。

0042

上述した目的を達成するために、この発明のギガビット受動型光加入者ネットワークで行われる信号処理方法は、以下の過程を備えている。

0043

先ず、GEMフレーム変換過程において、イーサネット信号が入力されたときは、イーサネット信号を変換してGEMフレームを生成し、TDM信号が入力されたときは、TDM信号を変換してGEMフレームを生成し、及び、非GEM信号が入力されたときは、非GEM信号を変換してGEMフレームを生成する。

0044

次に、GEMマッピング過程において、GEMフレーム変換過程で生成されたGEMフレームを、出力タイムスロットへ割り当てることにより時分割多重を行う。

0045

次に、GTCフレーミング過程において、時分割多重されたGEMフレームにオーバーヘッドを付与してGTCフレームとして出力する。

0046

また、GTCフレームが入力されたときは、先ず、GTC分解過程において、GTCフレームをオーバーヘッドとペイロードに分解する。

0047

次に、GEM抽出過程において、ペイロードからGEMフレームを抽出する。

0048

次に、振分け過程において、抽出されたGEMフレームがイーサネット信号、TDM信号及び非GEM信号のいずれを含んでいるか判定する。

0049

次に、信号変換過程において、GEMフレームがイーサネット信号を含んでいるときは、GEMフレームを変換してイーサネット信号を生成し、GEMフレームがTDM信号を含んでいるときは、GEMフレームを変換してTDM信号を生成し、及び、GEMフレームが非GEM信号を含んでいるときは、GEMフレームを変換して非GEM信号を生成する。

0050

上述した目的を達成するために、この発明のギガビット受動型光加入者ネットワークで用いられるGTCフレームは、通信の制御、保守・運用等に必要な情報を収容するオーバーヘッドと、ユーザ信号を収容するペイロードとを備えていて、ペイロードには、イーサネット信号、TDM信号及び非GEM信号のいずれかを含むGEMフレームが収容されるGEMパーティションが設けられている。

発明の効果

0051

この発明の信号処理装置、信号処理方法及びGTCフレームによれば、従来のGPONでGEMフレームに変換して扱われる、イーサネット信号及びTDM信号と、従来のGPNではGEMフレームに変換して扱われない、ATM信号などの非GEM信号の各信号をGEMフレームに変換することにより、各信号を統一して取り扱うことができる。

0052

このため、従来必要であった、ATM信号用の帯域管理バッファ機能部、ATMマッピング機能部及びATM抽出機能部が不要となるなど、回路構成が簡単になる。

0053

また、GTC入力部、GTC出力部、マッピング機能部、イーサネット/GEM変換機能部、GEM/イーサネット変換機能部、TDM/GEM変換機能部及びGEM/TDM変換機能部を備え、チップセット外に、非GEM/GEM変換機能部及びGEM/非GEM変換機能部を備える構成にすることにより、ATMサービスを行わない信号処理装置に対してこのATM信号用の回路を備えないチップセットを適用できるなど、回路規模を削減できる。

0054

さらに、チップセットにGEMフレームを入力できる構成にすれば、例えば、ATM/GEM変換機能部に代えて、TDM/GEM変換機能部を設けるなどすることにより、既存のチップセットが備えるTDMインタフェースと、帯域が異なるTDM信号に対してもこのチップセットを適用することができる。

0055

また、1つのチップセット内に、通信サービスの種類に依存しないコア部としてGTC入力部、GTC出力部及びマッピング機能部を備え、チップセット外に、通信サービスの種類に依存するサービス部としてイーサネット/GEM変換機能部、GEM/イーサネット変換機能部、TDM/GEM変換機能部、GEM/TDM変換機能部、非GEM/GEM変換機能部及びGEM/非GEM変換機能部を備える構成にすると、チップセットには、通信サービスの種類に依存する機能を備えない。このため、コア部を全てのGPONで共通に使用することができ、コストダウンを図ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0056

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、各構成要素の配置関係及び接続関係について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、各構成要素の接続関係及び数値的条件などは、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。

0057

図1を参照して、この発明の信号処理装置としてONUの構成例について説明する。図1は、GPONで用いられるONUの構成例を示す該略図である。ここで、図8を参照して説明した従来のGTCフレームでは、GEMフレームにマッピングされていなかった非GEM信号として、ATM信号を例にとって説明する。

0058

信号処理装置100は、通信サービスの種類に依存しない構成であるコア部101aと、個々の通信サービスの種類に依存するサービス部101bとを備えている。サービス部101bには、イーサネット/GEM変換機能部112、TDM/GEM変換機能部114、ATM/GEM変換機能部116、GEM/イーサネット変換機能部162、GEM/TDM変換機能部164、GEM/ATM変換機能部166及びポートID管理部120が含まれる。また、コア部101aには、帯域管理バッファ機能部130、GEMマッピング機能部132及びGTCフレーミング機能部134を備えるGTC出力部101cと、GTC分解機能部150、GEM抽出機能部152及び振分け機能部154を備えるGTC入力部101dと、マッピング情報抽出機能部140とが含まれる。

0059

また、信号処理装置100は、イーサネット信号、TDM信号及びATM信号をそれぞれ入出力するイーサネットインタフェース部102及び172、TDMインタフェース部104及び174、及びATMインタフェース部106及び176を備えている。

0060

図7を参照して説明したONU704として用いられる信号処理装置100には、加入者側の通信端末706から、イーサネット信号、TDM信号及びATM信号が入力される。

0061

イーサネットインタフェース部102は、入力されたイーサネット信号をONUの内部フォーマットに変換し、変換したイーサネット信号をイーサネット/GEM変換機能部112へ送る。

0062

イーサネット/GEM変換機能部112は、イーサネット信号をGEMフレームに変換する。このとき、イーサネット/GEM変換機能部112は、GEMフレームの生成に必要なポートIDをポートID管理部120から受信し、このポートIDをGEMフレームの生成に利用する。生成されたGEMフレームは、帯域管理バッファ機能部130へ送られ、所定のバッファ出力待ちする。

0063

TDMインタフェース部104は、入力されたTDM信号をONUの内部フォーマットに変換し、変換したTDM信号をTDM/GEM変換機能部114へ送る。

0064

TDM/GEM変換機能部114は、TDM信号をGEMフレームに変換する。このとき、TDM/GEM変換機能部114は、GEMフレームの生成に必要なポートIDをポートID管理部120から受信し、このポートIDをGEMフレームの生成に利用する。生成されたGEMフレームは、帯域管理バッファ機能部130へ送られ、所定のバッファで出力待ちする。

0065

ATMインタフェース部106は、受信したATM信号をONUの内部フォーマットに変換し、変換したATM信号をATM/GEM変換機能部116へ送る。

0066

ATM/GEM変換機能部116は、ATM信号をGEMフレームに変換する。このとき、ATM/GEM変換機能部116は、GEMフレームの生成に必要なポートIDをポートID管理部120から受信し、このポートIDをGEMフレームの生成に利用する。生成されたGEMフレームは、帯域管理バッファ機能部130へ送られ、所定のバッファで出力待ちする。

0067

この発明の信号処理装置では、イーサネット信号及びTDM信号に加えて、ATM信号もGEMフレームに収容する。ATM信号のGEMフレームへのマッピング、すなわち収容は、任意好適な方法で行えば良く、例えば、1個のGEMフレームのペイロードに1個又は複数個のATMセルがマッピングされる。図2は、ATMセルをGEMフレームへマッピングする方法を示す概念図である。ATMセルは、そのままGEMフレームのペイロードに収容される。

0068

GEM用の帯域管理バッファ機能部130は、所定のバッファで出力待ちしている各GEMフレームを、GEMマッピング機能部132からの指示に従って、GEMマッピング機能部132へ送る。

0069

GEMマッピング機能部132は、マッピング情報管理機能部としての、マッピング情報抽出機能部140から受け取ったマッピング情報に従って、帯域管理バッファ機能部130へ指示を送り、GEMフレームを、GTCフレーム上の適切な出力タイムスロットに割り当てる。このマッピング情報により、上り信号であるGTCフレームの時分割多重位置が決まる。なお、マッピング情報抽出機能部140の機能については、後述する。

0070

GTCフレーミング機能部134は、GTCフレームを生成する。すなわち、GTCフレーミング機能部134は、出力タイムスロットへの割り当てが行われたGEMフレームを、GTCフレームのペイロードに収容するとともに、GTCフレームのフレームヘッダを生成して、オーバーヘッドに収容する。

0071

GTCフレーミング機能部134で生成されたGTCフレームは、ONUのPONインタフェースから、上り信号として出力されて、OLTに送られる。

0072

ONUは、OLTから下り信号としてGTCフレームを受信する。ONUが受信したGTCフレームは、信号処理装置であるONUのPONインタフェース(IF)から入力され、GTC分解機能部150に送られる。

0073

GTC分解機能部150は、GTCフレームをオーバーヘッドとペイロードとに分解する。GTC分解機能部150は、GTCフレームのペイロードをGEM抽出機能部152へ送るとともに、オーバーヘッドをマッピング情報抽出機能部140へ送る。

0074

マッピング情報管理機能部であるマッピング情報抽出機能部140は、OLTから下り信号として受信したGTCフレームのオーバーヘッドから、上り帯域マップを抽出することによりGEMマッピング情報を生成する。このGEMマッピング情報は、GEMマッピング機能部132へ送られ、上り信号での時分割多重位置の決定に用いられる。

0075

GEM抽出機能部152は、GTCフレームのペイロードから、各GEMフレームを抽出する。ここで抽出された各GEMフレームは、振分け機能部154に送られる。

0076

振分け機能部154は、ポートID管理部120から受け取ったポートID情報に基づいて、各GEMフレームがイーサネット信号、TDM信号及びATM信号のどれを含んだものであるかを判定する。イーサネット信号を含んだGEMフレームは、GEM/イーサネット変換機能部162へ送られる。TDM信号を含んだGEMフレームは、GEM/TDM変換機能部164へ送られる。また、ATM信号を含んだGEMフレームは、GEM/ATM変換機能部166へ送られる。

0077

GEM/イーサネット変換機能部162は、GEMフレームを受け取ると、このGEMフレームをイーサネット信号に変換し、イーサネットインタフェース部172へ送る。イーサネットインタフェース部172は、ONUの内部フォーマットのイーサネット信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末に出力する。

0078

また、GEM/TDM変換機能部164は、GEMフレームを受け取ると、このGEMフレームをTDM信号に変換し、TDMインタフェース部174へ送る。TDMインタフェース部174は、ONUの内部フォーマットのTDM信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末706に出力する。

0079

さらに、GEM/ATM変換機能部166は、GEMフレームを受け取ると、このGEMフレームをATM信号に変換し、ATMインタフェース部176へ送る。ATMインタフェース部176は、ONUの内部フォーマットのATM信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末706に出力する。

0080

図3は、この発明のGTCフレームのレイヤ構成及びプロトコルスタックを示す概念図である。

0081

このGTCフレームは、通信の制御、保守・運用等に必要な情報を収容するオーバーヘッドと、ユーザ信号を収容するペイロードとを備えている。なお、オーバーヘッドについては、図8を参照して説明した従来のGTCフレームと同様なので、ここでは図示及び説明を省略する。

0082

ペイロードには、イーサネット信号、TDM信号及び非GEM信号のいずれかを含むGEMフレームが収容されるGEMパーティションが設けられている。

0083

この発明で用いられるGTCフレームは、ペイロードがATMパーティションとGEMパーティションに分割されておらず、すなわち、ペイロードにGEMパーティションだけを備えていて、ATMパーティションを備えない点が従来のGTCフレームと異なっている。この発明のGTCフレームでは、従来ATMパーティションに収容されていたATMセルが、GEMフレームパーティションに収容される。すなわち、イーサネット信号、TDM信号及びATM信号が変換されたGEMフレームは全て、GTCフレームのGEMパーティションにマッピングされる(図3(A))。

0084

なお、ATMパーティションを備えないGTCフレームは、例えばITU−T勧告G.984に準拠したGTCフレームについて、オーバーヘッドでのGEMパーティションの開始位置や長さを指定することで実現可能である。すなわち、従来のITU−T勧告G.984で標準化されたGPONにそのまま用いることができる。

0085

プロトコルスタックの、GTCフレーミング・サブ・レイヤ310は、下り通信用GTCフレームを受信したとき、Alloc IDに基づいて、該GTCフレームのGEMパーティションからGEMフレームを読み出す。このGTCフレーミング・サブ・レイヤ310が行う機能のうち、多重化311は、GTC分解機能部150での機能に対応する。また、GEMパーティション313は、GEM抽出機能部152での機能に対応する。

0086

TCアダプテーション・サブ・レイヤ320は、GEMフレームを取り込み(GEMTCアダプタ321)、ポートID値及びPTI(Payload Type Indicator)コードを用いた論理パス識別処理を行って(ポートID・PTIフィルタ323)、GEMクライアントに出力する。

0087

ATM信号を含むGEMフレームは、VPI値及びVCI値を用いた論理識別処理(VPI/VCIフィルタ325)が行われて、ATMクライアントに出力される。

0088

このTCアダプテーション・サブ・レイヤ320が行う機能のうち、ポートID・PTIフィルタ323は、振分け機能部154、GEM/イーサネット変換機能部162、GEM/TDM変換機能部164及びGEM/ATM変換機能部166での機能に対応する。VPI/VCIフィルタ325は、GEM/ATM変換機能部166での機能に対応する。

0089

GEMTCアダプタ321については、図1には特に図示していないが、GEM抽出機能部152から振分け機能部154へのGEMフレームの受け渡しを行う。なお、例えばイーサネット信号でのMACアドレスを用いた論理識別処理等も行われるが、ここでは図示及び説明を省略する。

0090

一方、上り通信の際に、GTCフレーミング・サブ・レイヤ310が行う機能のうち、多重化311は、GTCフレーミング機能部134での機能に対応する。また、GEMパーティション313は、GEMマッピング機能部132での機能に対応する。さらに、Alloc IDフィルタ315は、GEM用の帯域管理バッファ機能部130での機能に対応する。

0091

また、TCアダプテーション・サブ・レイヤ320が行う機能のうち、ポートID・PTIフィルタ323は、イーサネット/GEM変換機能部112、TDM/GEM変換機能部114及びATM/GEM変換機能部116での機能に対応する。

0092

なお、VPI/VCIフィルタ325については、図1には特に図示していないが、ATMインタフェース106からATM/GEM変換機能部116へATM信号を受け渡す機能に対応する。また、GEM TCアダプタ321については、図1には特に図示していないが、GEM抽出機能部152から振分け機能部154へのGEMフレームの受け渡しを行う(図3(B))。

0093

次に、図4を参照して、この発明の信号処理装置としてOLTの構成例について説明する。図4は、GPONで用いられるOLTの構成例を示す該略図である。

0094

OLTは、例えば基盤ネットワーク側から、イーサネット信号、TDM信号及びATM信号等を受信する。

0095

OLTが備えるイーサネットインタフェース部402は、受信したイーサネット信号をOLTの内部フォーマットに変換し、変換したイーサネット信号をイーサネット/GEM変換機能部412へ送る。また、OLTが備えるTDMインタフェース部404は、受信したTDM信号をOLTの内部フォーマットに変換し、変換したTDM信号をTDM/GEM変換機能部414へ送る。さらに、OLTが備えるATMインタフェース部406は、受信したATM信号をOLTの内部フォーマットに変換し、変換したATM信号をATM/GEM変換機能部416へ送る。

0096

イーサネット/GEM変換機能部412、TDM/GEM変換機能部414及びATM/GEM変換機能部416、ポートID管理部420、帯域管理バッファ機能部430、GEMマッピング機能部432及びGTCフレーミング機能部434において、各信号からGTCフレームを生成するまでの機能は、図1を参照して説明したONUと同様なので、ここでは説明を省略する。

0097

GTCフレーミング機能部434で生成されたGTCフレームは、OLTのPONインタフェース部から、下り信号として出力されて、ONUに送られる。

0098

OLTは、ONUから上り信号としてGTCフレームを受信する。OLTが受信したGTCフレームは、ONUのPONインタフェースから入力され、GTC分解機能部450に送られる。

0099

GTC分解機能部450、GEM抽出機能部452、振分け機能部454、GEM/イーサネット変換機能部462、GEM/TDM変換機能部464、GEM/ATM変換機能部466、イーサネットインタフェース部472、TDMインタフェース部474及びATMインタフェース部476において、GTCフレームから各信号を生成するまでの機能は、図1を参照して説明したONUにおける機能と同様なので、ここでは説明を省略する。

0100

マッピング情報管理機能部としての、マッピング情報生成機能部441は、各ONUから受け取ったGTCフレームのオーバーヘッドに収容されている帯域管理情報を元に、帯域割り当てを計算することにより、上り信号のGEMマッピング情報を生成する。マッピング情報生成機能部441は、生成したGEMマッピング情報をGEMマッピング機能部432へ送る。

0101

上述した信号処理装置の構成によれば、GPONで扱う、イーサネット、TDM及びATMの各信号をGEMフレームに変換することにより、各信号を統一して取り扱う。このため、従来必要であった、ATM用の帯域管理バッファ機能部、ATMマッピング機能部及びATM抽出機能部が不要となるなど、回路構成を簡単にできる。

0102

この信号処理装置の実施に当たり、1つのチップセット内に、コア部と、サービス部を設けることができる。

0103

また、サービス部のうち、ATM/GEM変換機能部及びGEM/ATM変換機能部をこのチップセットの外側に設けても良い。図5を参照して、この発明の信号処理装置の構成例として、ATM/GEM変換機能部及びGEM/ATM変換機能部をこのチップセットの外側に設けたONUについて説明する。

0104

チップセット580には、GTC出力部501c、GTC入力部501d及びマッピング情報抽出部540を備えるコア部501aと、サービス部501bの中で、イーサネット/GEM変換機能部512、TDM/GEM変換機能部514、GEM/イーサネット変換機能部562及びGEM/TDM変換機能部564とが、設けられている。ATM/GEM変換機能部516及びGEM/ATM変換機能部566は、チップセット580外に設けられている。なお、イーサネットインタフェース部502及び572と、TDMインタフェース部504及び574はチップセット580に設けられ、ATMインタフェース部506及び576は、チップセット580外に、ATM/GEM変換機能部516及びGEM/ATM変換機能部566とともに設けられている。

0105

このとき、チップセット580には、ATMインタフェース部の代わりにGEMインタフェース部508及び578を設けておく。GEMインタフェース部508は、ATM/GEM変換機能部516で変換されたGEMフレームをチップセット内に導入する。また、GEMインタフェース部578は、GEMフレームをGEM/ATM変換機能部566へ導入する。

0106

この構成によれば、チップセット580にGEMインタフェース部508及び578を備えているので、例えば、ATM/GEM変換機能部に代えて、TDM/GEM変換機能部を設けるなどすれば、TDM/GEM変換機能部514に入力され、又はGEM/TDM変換機能部564から出力されるTDM信号とは帯域が異なるTDM信号に対してもこのチップセット580を適用できる。さらに、ATMサービスを行う信号処理装置か否かに対して、チップセット580にATM/GEM変換機能部及びGEM/ATM変換機能部を追加するか否かで容易に対応することができる。

0107

また、コア部を1つのチップセット内に設けて、サービス部をチップセットの外側に設けても良い。図6を参照して、この発明の信号処理装置の構成例として、コア部をチップセット内に設けて、サービス部をチップセット外に設けけたONUについて説明する。

0108

チップセット680には、GTC出力部601c、GTC入力部601d及びマッピング情報抽出部640を備えるコア部601aが設けられている。一方、チップセット680外には、イーサネット/GEM変換機能部612、TDM/GEM変換機能部614、ATM/GEM変換機能部616、GEM/イーサネット変換機能部662、GEM/TDM変換機能部664、GEM/ATM変換機能部666及びポートID管理機能部620を備えるサービス部601bが設けられている。

0109

このような構成にすると、チップセットには、サービスの種類に依存する機能を備えないので、コア部を全てのGPONで共通に使用することができ、コストダウンを図ることができる。

図面の簡単な説明

0110

信号処理装置としてGPONシステムのONU側の構成例を示す概略図である。
ATMセルをGEMフレームに収容する方法を示す概念図である。
GTCフレームのレイヤ構成及びプロトコルスタックを示す概念図である。
信号処理装置としてGPONシステムのOLT側の構成例を示す概略図である。
信号処理装置の他の構成例(その1)を示す概略図である。
信号処理装置の他の構成例(その2)を示す概略図である。
PONの概略構成を示す概念図である。
従来のGPONでの通信用フレームの構造を示す概念図である。
従来のGTCフレームのレイヤ構成及びプロトコルスタックを示す概念図である。
従来のGPONで用いられる信号処理装置の構成例を示す概略図である。
GEMフレームのフォーマットを示す概念図である。
イーサネット信号のGEMフレームへの収容を示す概念図である。
イーサネット信号及びTDM信号をGEMフレームに収容する方法を示す概念図である。

符号の説明

0111

100信号処理装置
101aコア部
101bサービス部
101c、501c、601cGTC出力部
101d、501d、601d GTC入力部
102、172、402、472、502、572イーサネットインタフェース部
104、174、404、474、504、574TDMインタフェース部
106、176、406、476、506、576ATMインタフェース部
112、412、512イーサネット/GEM変換機能部
114、414、514 TDM/GEM変換機能部
116、416、516ATM/GEM変換機能部
120、420ポートID管理部
130、430帯域管理バッファ機能部
132、432 GEMマッピング機能部
134、434 GTCフレーミング機能部
140、540、640マッピング情報抽出機能部
150、450 GTC分解機能部
152、452 GEM抽出機能部
154、454振分け機能部
162、462、562 GEM/イーサネット変換機能部
164、464、564 GEM/TDM変換機能部
166、466、566 GEM/ATM変換機能部
310 GTCフレーミング・サブ・レイヤ
311多重化
320 TCアダプテーション・サブ・レイヤ
321 GEM TCアダプタ
323 ポートID・PTIフィルタ
325VPI/VCIフィルタ
441マッピング情報生成機能部
508、578 GEMインタフェース部
580、680チップセット
704 ONU
706 通信端末

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ