JP2002290422A - Ｄｗｄｍリングネットワークのための分散インテリジェンスｍａｃプロトコル - Google Patents
Ｄｗｄｍリングネットワークのための分散インテリジェンスｍａｃプロトコルInfo
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＭＡＣプロトコルの変形形態を使用するメト
ロポリタンアクセスネットワーク１０を提供すること。 【解決手段】 リング１２の各ステーション１４は、１
つまたは複数のタイムスロット３０に関連付ける。各ス
ロットは、関連するステーション、ベース接続フィール
ド３２、通信フィールド３４、およびサービス品質フィ
ールド３６に関する情報を搬送する。各ステーション
は、各タイムスロット３０の情報を読み取ることによっ
て、ネットワーク１０のステータスに関するそのステー
ション自体のローカルデータベースを保守する。
ロポリタンアクセスネットワーク１０を提供すること。 【解決手段】 リング１２の各ステーション１４は、１
つまたは複数のタイムスロット３０に関連付ける。各ス
ロットは、関連するステーション、ベース接続フィール
ド３２、通信フィールド３４、およびサービス品質フィ
ールド３６に関する情報を搬送する。各ステーション
は、各タイムスロット３０の情報を読み取ることによっ
て、ネットワーク１０のステータスに関するそのステー
ション自体のローカルデータベースを保守する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にネットワー
クに関し、より詳細には、メトロポリタンネットワーク
に関するものである。
クに関し、より詳細には、メトロポリタンネットワーク
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は、ＤＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ Ｗａｖ
ｅｌｅｎｇｔｈ ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ
ｉｎｇ：高密度波長分割多重）リング１２およびＭＡＣ
（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ：メディ
アアクセス制御）プロトコルを使用する、メトロポリタ
ンアクセスネットワーク１０の基本的なブロック図であ
る。複数のステーション１４がＤＷＤＭリング１２と結
合している。ステーション１４は、さらにローカルエリ
アネットワークおよびワイドエリアネットワークなどの
他のネットワークにも結合している可能性がある。例示
している実施形態では、第１ステーションおよび第２ス
テーションは、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）
１６と結合しており、第３ステーションは、ＷＡＮ（ワ
イドエリアネットワーク）１８と結合している。第４ス
テーションはスタンドアロンコンピュータである。種々
のタイプのステーション、たとえばスタンドアロンコン
ピュータ、サーバ、パケットＡＤＭ（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ
Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：アド／ドロップマルチプレ
クサ）、ブリッジ、ゲートウェイ、ＩＰルータ、および
光クロスコネクトなどがリングと結合している可能性が
ある。
ｅｌｅｎｇｔｈ ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ
ｉｎｇ：高密度波長分割多重）リング１２およびＭＡＣ
（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ：メディ
アアクセス制御）プロトコルを使用する、メトロポリタ
ンアクセスネットワーク１０の基本的なブロック図であ
る。複数のステーション１４がＤＷＤＭリング１２と結
合している。ステーション１４は、さらにローカルエリ
アネットワークおよびワイドエリアネットワークなどの
他のネットワークにも結合している可能性がある。例示
している実施形態では、第１ステーションおよび第２ス
テーションは、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）
１６と結合しており、第３ステーションは、ＷＡＮ（ワ
イドエリアネットワーク）１８と結合している。第４ス
テーションはスタンドアロンコンピュータである。種々
のタイプのステーション、たとえばスタンドアロンコン
ピュータ、サーバ、パケットＡＤＭ（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ
Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：アド／ドロップマルチプレ
クサ）、ブリッジ、ゲートウェイ、ＩＰルータ、および
光クロスコネクトなどがリングと結合している可能性が
ある。
【０００３】動作に際しては、メトロポリタンアクセス
ネットワーク（ＭＡＮとも呼ばれる）は、１００キロメ
ータまで張る範囲のステーションを接続するために使用
される。音声、ビデオ、およびデータは、ＭＡＮ１０を
介して搬送することができる。通常、数１００未満のス
テーション１４が、メトロポリタンアクセスネットワー
ク１０のリング１２と結合している。示している機構で
は、情報はリング１２上をマルチチャネル２０を介して
通信され、各チャネル２０には、図２で示しているよう
に、関連付けられた一意の波長（λ）がある。チャネル
２０の１つは、制御チャネル２２として指定されてい
る。その他のｎチャネルは、音声情報またはデータ情報
のいずれか一方を搬送することができるデータチャネル
２４である。
ネットワーク（ＭＡＮとも呼ばれる）は、１００キロメ
ータまで張る範囲のステーションを接続するために使用
される。音声、ビデオ、およびデータは、ＭＡＮ１０を
介して搬送することができる。通常、数１００未満のス
テーション１４が、メトロポリタンアクセスネットワー
ク１０のリング１２と結合している。示している機構で
は、情報はリング１２上をマルチチャネル２０を介して
通信され、各チャネル２０には、図２で示しているよう
に、関連付けられた一意の波長（λ）がある。チャネル
２０の１つは、制御チャネル２２として指定されてい
る。その他のｎチャネルは、音声情報またはデータ情報
のいずれか一方を搬送することができるデータチャネル
２４である。
【０００４】ステーション１４間の通信は、１つまたは
複数の他のステーション１４との通信を開始することを
望む１つのステーション１４がチャネルを予約すること
によって提供される。たとえば、第１ステーションは、
第２ステーションと、λ３データチャネルを予約するこ
とによって通信することができるはずである。いったん
予約されると、第１ステーションと第２ステーションの
みがこのチャネルを使用することができるはずであり、
他のステーション１４は、λ３チャネルを使用できない
ように締め出されるが、利用可能な他のいずれかのチャ
ネルは使用できるはずである。第１ステーションは、さ
らにデータを複数のステーション１４に、単一データチ
ャネル２４を使用してマルチキャストすることもできる
はずである。さらに単一のステーション１４は、別個の
チャネルを介し、個別に複数のステーションと通信でき
るはずである。たとえば、そのようなインタフェースが
各ステーションに実装されている場合、ステーション１
は、ステーション２とチャネルλ１を介して通信でき、
同時にステーション３ともチャネルλ２を介して通信で
きるはずである。
複数の他のステーション１４との通信を開始することを
望む１つのステーション１４がチャネルを予約すること
によって提供される。たとえば、第１ステーションは、
第２ステーションと、λ３データチャネルを予約するこ
とによって通信することができるはずである。いったん
予約されると、第１ステーションと第２ステーションの
みがこのチャネルを使用することができるはずであり、
他のステーション１４は、λ３チャネルを使用できない
ように締め出されるが、利用可能な他のいずれかのチャ
ネルは使用できるはずである。第１ステーションは、さ
らにデータを複数のステーション１４に、単一データチ
ャネル２４を使用してマルチキャストすることもできる
はずである。さらに単一のステーション１４は、別個の
チャネルを介し、個別に複数のステーションと通信でき
るはずである。たとえば、そのようなインタフェースが
各ステーションに実装されている場合、ステーション１
は、ステーション２とチャネルλ１を介して通信でき、
同時にステーション３ともチャネルλ２を介して通信で
きるはずである。
【０００５】種々のステーション１４間でデータチャネ
ル２４を割り当てるために、制御チャネル２２は、図３
に示しているように、継続的にリング１２のすべてのス
テーション１４間でトークン２６を循環させる。各トー
クン２６は、データチャネル２４と１対１の関係にあ
り、したがって、ｎ個のデータチャネル２４を表すため
には、ｎ個のトークン２６が使用される。第１ステーシ
ョン１４が第２ステーション１４とリング１２で通信す
る必要があるとき、第１ステーションは、制御チャネル
２２を介して渡すトークン２６を監視する。各トークン
はチャネルの使用可能性を表示するフィールドを有す
る。第１ステーション１４が使用可能性を表示するトー
クンを受信するとき、第１ステーションは、トークン２
６を変更して望んでいる通信（この場合、第２ステーシ
ョンとのポイントツーポイント通信）を表示させ、トー
クンに、関連するデータチャネル２４が現在使用中であ
ることを表示するよう変更を加える。変更されたトーク
ン２６を第２ステーション１４が受信するとき、肯定応
答（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）が第１ステーシ
ョン１４に送信され、選択されたチャネル２４が２つの
ステーション１４間の通信用に設定される。通信が終了
するとき、第１ステーション１４は、トークン２６を変
更してチャネル２４の使用可能性を表示することによっ
て通信チャネル２４を解放する。
ル２４を割り当てるために、制御チャネル２２は、図３
に示しているように、継続的にリング１２のすべてのス
テーション１４間でトークン２６を循環させる。各トー
クン２６は、データチャネル２４と１対１の関係にあ
り、したがって、ｎ個のデータチャネル２４を表すため
には、ｎ個のトークン２６が使用される。第１ステーシ
ョン１４が第２ステーション１４とリング１２で通信す
る必要があるとき、第１ステーションは、制御チャネル
２２を介して渡すトークン２６を監視する。各トークン
はチャネルの使用可能性を表示するフィールドを有す
る。第１ステーション１４が使用可能性を表示するトー
クンを受信するとき、第１ステーションは、トークン２
６を変更して望んでいる通信（この場合、第２ステーシ
ョンとのポイントツーポイント通信）を表示させ、トー
クンに、関連するデータチャネル２４が現在使用中であ
ることを表示するよう変更を加える。変更されたトーク
ン２６を第２ステーション１４が受信するとき、肯定応
答（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）が第１ステーシ
ョン１４に送信され、選択されたチャネル２４が２つの
ステーション１４間の通信用に設定される。通信が終了
するとき、第１ステーション１４は、トークン２６を変
更してチャネル２４の使用可能性を表示することによっ
て通信チャネル２４を解放する。
【０００６】各トークン２６は、ネットワーク１０のす
べてのステーション１４間で共用され、伝送スロットの
使用可能性のみを通知するので、サービスのタイプをま
ったく区別することがなく、帯域幅の公平性の問題に対
してもまったく対応していない。たとえば、ベストエフ
ォートタイプのアプリケーション用のサービスを要求す
るステーション１４も、タイムセンシティブなアプリケ
ーション用のサービスを要求するステーション１４と同
じ扱いを受けるはずである。さらに、トークン２６は、
関連するサービス有効期限にも対応していないので、欲
張りなアプリケーションが帯域幅の相当部分を消費する
可能性もある。最後に、ステーションは、空いているト
ークン２６を検出するため、１周すべてが終わるまで待
機する必要があるので、トークンが１周する時間は、と
りわけネットワークの直径が増加するにつれ、大幅な遅
延の原因となる可能性がある。したがって、ステーショ
ン１４の電子バッファへの負担（ｓｔｒａｉｎ）が宣言
されるようになる可能性がある。
べてのステーション１４間で共用され、伝送スロットの
使用可能性のみを通知するので、サービスのタイプをま
ったく区別することがなく、帯域幅の公平性の問題に対
してもまったく対応していない。たとえば、ベストエフ
ォートタイプのアプリケーション用のサービスを要求す
るステーション１４も、タイムセンシティブなアプリケ
ーション用のサービスを要求するステーション１４と同
じ扱いを受けるはずである。さらに、トークン２６は、
関連するサービス有効期限にも対応していないので、欲
張りなアプリケーションが帯域幅の相当部分を消費する
可能性もある。最後に、ステーションは、空いているト
ークン２６を検出するため、１周すべてが終わるまで待
機する必要があるので、トークンが１周する時間は、と
りわけネットワークの直径が増加するにつれ、大幅な遅
延の原因となる可能性がある。したがって、ステーショ
ン１４の電子バッファへの負担（ｓｔｒａｉｎ）が宣言
されるようになる可能性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、より効率
的な、メトロポリタンアクセスネットワーク、およびサ
ービス品質の問題に対応する関連付けられたプロトコル
に対する必要性が生じている。
的な、メトロポリタンアクセスネットワーク、およびサ
ービス品質の問題に対応する関連付けられたプロトコル
に対する必要性が生じている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、ネットワー
クが、複数のチャネルで通信を提供するためのネットワ
ークリングであり、チャネルの少なくとも１つが制御情
報を渡す該リング、、およびネットワークリングの選択
されたチャネルを介して互いに通信するように動作可能
な複数のデバイスを備えている。各デバイスは、現在の
通信ステータスに関係した制御情報を生成するための回
路を含み、リングで制御情報を伝送する。さらに、デバ
イスは、リングから他のデバイスの制御情報を読み取
り、その制御情報に基づいてデバイスの現在の通信ステ
ータスのローカルデータベースを保守する。
クが、複数のチャネルで通信を提供するためのネットワ
ークリングであり、チャネルの少なくとも１つが制御情
報を渡す該リング、、およびネットワークリングの選択
されたチャネルを介して互いに通信するように動作可能
な複数のデバイスを備えている。各デバイスは、現在の
通信ステータスに関係した制御情報を生成するための回
路を含み、リングで制御情報を伝送する。さらに、デバ
イスは、リングから他のデバイスの制御情報を読み取
り、その制御情報に基づいてデバイスの現在の通信ステ
ータスのローカルデータベースを保守する。
【０００９】本発明は、従来の技術に対して大幅な利点
を提供する。ネットワーク上のデバイス間の接続の設定
および解除をより迅速に行うことができる。さらに、制
御情報はサービス品質に関係した情報も含むことができ
る。
を提供する。ネットワーク上のデバイス間の接続の設定
および解除をより迅速に行うことができる。さらに、制
御情報はサービス品質に関係した情報も含むことができ
る。
【００１０】本発明とその利点のさらに完全な理解のた
めに、次に添付図面とともに行う以下の説明を参照す
る。
めに、次に添付図面とともに行う以下の説明を参照す
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、図面の図４〜７との関
連で最良に理解され、種々の図面では、同様のエレメン
トに対しては同様の番号を使用している。
連で最良に理解され、種々の図面では、同様のエレメン
トに対しては同様の番号を使用している。
【００１２】図１および２で概略的に示されたネットワ
ークに関する変形形態をこれ以後に記述する。図４は、
制御チャネル２２において使用される異なるプロトコル
を図示しており、制御チャネルは複数のスロット３０に
分割され、ここで、各スロット３０はリング１２上の関
連付けられたステーション１４を表している。各スロッ
ト３０は、関連付けられたステーション１４が使用中の
通信チャネルに関するステータス情報を含み、その中に
は、他のステータス情報とともにサービス品質情報など
も含んでいる。リング１２のｍ個のステーションのそれ
ぞれは、リング２２上を循環する複数の関連付けられた
スロット３０を有することができる。たとえば、図４で
は、各ステーション１４を、４つのスロット３０によっ
て表している。各ステーションに割り当てられるスロッ
ト３０の数は、各スロット３０の望ましい長さとリング
２２上のステーション１４の数に左右されることにな
る。
ークに関する変形形態をこれ以後に記述する。図４は、
制御チャネル２２において使用される異なるプロトコル
を図示しており、制御チャネルは複数のスロット３０に
分割され、ここで、各スロット３０はリング１２上の関
連付けられたステーション１４を表している。各スロッ
ト３０は、関連付けられたステーション１４が使用中の
通信チャネルに関するステータス情報を含み、その中に
は、他のステータス情報とともにサービス品質情報など
も含んでいる。リング１２のｍ個のステーションのそれ
ぞれは、リング２２上を循環する複数の関連付けられた
スロット３０を有することができる。たとえば、図４で
は、各ステーション１４を、４つのスロット３０によっ
て表している。各ステーションに割り当てられるスロッ
ト３０の数は、各スロット３０の望ましい長さとリング
２２上のステーション１４の数に左右されることにな
る。
【００１３】各スロット３０は、関連付けられたステー
ション１４（「レジデント」ステーション）の識別情報
を含んでいる。レジデントステーションのみが関連付け
られたスロット３０の１つの情報を変更することができ
るが、他のステーション（ノンレジデントステーショ
ン）も、情報を得るために他のステーションのスロット
３０を監視することができる。
ション１４（「レジデント」ステーション）の識別情報
を含んでいる。レジデントステーションのみが関連付け
られたスロット３０の１つの情報を変更することができ
るが、他のステーション（ノンレジデントステーショ
ン）も、情報を得るために他のステーションのスロット
３０を監視することができる。
【００１４】従来の技術の場合、ネットワークは、ステ
ーション１４間でスロット３０を渡すために、別個の波
長上の独立した制御チャネル２２を使用する。あるい
は、制御チャネルを副搬送波に配置することもできる
た。独立した波長使用の解決策は検出を簡単にするが、
帯域幅の一部をも消費する。一実施形態では、制御チャ
ネル２２は、タイムスロット化され、完全に同期する。
タイムスロット３０のそれぞれは、ネットワークの１つ
のステーション１４専用であり、そのステーションのス
テータスに関連付けられた情報を搬送する。したがっ
て、リングの外周全体は、図４において示しているよう
に、タイムスロット３０に分割されている。理論上は、
ステーションごとに１つのタイムスロットがあれば十分
であり、これにより、恐らくステーションの数は数１０
０個を超過することはないので、タイムスロットの数が
制限される。したがって、外周が１００キロメートルで
あり、１００個のステーションをサポートするリングの
場合、各タイムスロットの存続時間は、（ステーション
１４ごとに１つのスロット２６とすると）概算で５マイ
クロ秒となる。ビットレートが１０ギガビット／秒の場
合、各タイムスロットは、概算で５０００バイトの情報
を搬送することができる。
ーション１４間でスロット３０を渡すために、別個の波
長上の独立した制御チャネル２２を使用する。あるい
は、制御チャネルを副搬送波に配置することもできる
た。独立した波長使用の解決策は検出を簡単にするが、
帯域幅の一部をも消費する。一実施形態では、制御チャ
ネル２２は、タイムスロット化され、完全に同期する。
タイムスロット３０のそれぞれは、ネットワークの１つ
のステーション１４専用であり、そのステーションのス
テータスに関連付けられた情報を搬送する。したがっ
て、リングの外周全体は、図４において示しているよう
に、タイムスロット３０に分割されている。理論上は、
ステーションごとに１つのタイムスロットがあれば十分
であり、これにより、恐らくステーションの数は数１０
０個を超過することはないので、タイムスロットの数が
制限される。したがって、外周が１００キロメートルで
あり、１００個のステーションをサポートするリングの
場合、各タイムスロットの存続時間は、（ステーション
１４ごとに１つのスロット２６とすると）概算で５マイ
クロ秒となる。ビットレートが１０ギガビット／秒の場
合、各タイムスロットは、概算で５０００バイトの情報
を搬送することができる。
【００１５】ほとんど大部分のアプリケーションでは、
もっと小さいスロットサイズで、十分、望む情報すべて
を搬送することができ、それについては、以下の部分で
より詳細に解説する。図４で示しているように、外周を
より多くのタイムスロットに分割し、複数のスロット２
６を各ステーションに割り当てることによって、１周す
る時間（同じステーションに関連付けられたスロット間
の時間）を大幅に削減することができる。前の例では、
１００キロメートルのリングにステーションごとに１つ
のスロットがあるので、１周する時間は０．５ミリ秒で
ある。外周をステーションにつき１０個のタイムスロッ
トに細分化する場合、各タイムスロットは、５００バイ
トの情報を搬送することができ、ほとんどの場合それで
十分であり、しかし、１周する時間遅延は１０分の１
に、つまりほんの０．０５ミリ秒すなわち５０マイクロ
秒になる。当然、スロットのサイズと一周する時間の間
のトレードオフを、所与のアプリケーション用に必要に
応じて調整することができる。
もっと小さいスロットサイズで、十分、望む情報すべて
を搬送することができ、それについては、以下の部分で
より詳細に解説する。図４で示しているように、外周を
より多くのタイムスロットに分割し、複数のスロット２
６を各ステーションに割り当てることによって、１周す
る時間（同じステーションに関連付けられたスロット間
の時間）を大幅に削減することができる。前の例では、
１００キロメートルのリングにステーションごとに１つ
のスロットがあるので、１周する時間は０．５ミリ秒で
ある。外周をステーションにつき１０個のタイムスロッ
トに細分化する場合、各タイムスロットは、５００バイ
トの情報を搬送することができ、ほとんどの場合それで
十分であり、しかし、１周する時間遅延は１０分の１
に、つまりほんの０．０５ミリ秒すなわち５０マイクロ
秒になる。当然、スロットのサイズと一周する時間の間
のトレードオフを、所与のアプリケーション用に必要に
応じて調整することができる。
【００１６】図５は、各スロット３０の内容をより詳細
に図示している。好ましい実施形態では、各スロット
は、ノードフィールド３２、ベースフィールド３４、通
信フィールド３６、およびサービス品質（ＱｏＳ）フィ
ールド３８を含んでいる。ノードフィールド３２はレジ
デントステーションを表示する。ベースフィールド３４
は、レジデントステーションのステータス、すなわち、
現在、通信中であるステーションのステータス、そし
て、その場合、そのレジデントステーションと通信中の
ノンレジデントステーション、およびその通信のために
使用中のデータチャネルの識別名を表示している。通信
フィールド３６は、たとえば、ＡＣＫとＮＡＣＫを含
む、データチャネルのためのネゴシエーションに関する
情報のほか、内部ステータス、使用可能な波長について
のレポートも含むことができる。このフィールドは、さ
らに１つのステーションとの通信が、使用可能なデータ
チャネル２４のサブセットのみで起きうる場合にも使用
することができ、この状態は、弁別可能な波長（したが
って、チャネル）の数がＤＷＤＭを使用することで増大
してステーションの中のいくつかまたはすべてが、限ら
れた同調性をもっているときに起こりやすい。サービス
品質フィールド３８は、通信がタイムセンシティブまた
はベストエフォートかどうかなどの通信タイプに関する
情報を含んでいる。上述のフィールドリストによって、
すべてを網羅することを意図するものではない。
に図示している。好ましい実施形態では、各スロット
は、ノードフィールド３２、ベースフィールド３４、通
信フィールド３６、およびサービス品質（ＱｏＳ）フィ
ールド３８を含んでいる。ノードフィールド３２はレジ
デントステーションを表示する。ベースフィールド３４
は、レジデントステーションのステータス、すなわち、
現在、通信中であるステーションのステータス、そし
て、その場合、そのレジデントステーションと通信中の
ノンレジデントステーション、およびその通信のために
使用中のデータチャネルの識別名を表示している。通信
フィールド３６は、たとえば、ＡＣＫとＮＡＣＫを含
む、データチャネルのためのネゴシエーションに関する
情報のほか、内部ステータス、使用可能な波長について
のレポートも含むことができる。このフィールドは、さ
らに１つのステーションとの通信が、使用可能なデータ
チャネル２４のサブセットのみで起きうる場合にも使用
することができ、この状態は、弁別可能な波長（したが
って、チャネル）の数がＤＷＤＭを使用することで増大
してステーションの中のいくつかまたはすべてが、限ら
れた同調性をもっているときに起こりやすい。サービス
品質フィールド３８は、通信がタイムセンシティブまた
はベストエフォートかどうかなどの通信タイプに関する
情報を含んでいる。上述のフィールドリストによって、
すべてを網羅することを意図するものではない。
【００１７】動作の際、レジデントステーション１４
は、定期的にスロットの情報を更新する。ノンレジデン
トステーション１４はスロット３０を監視し、スロット
３０からの情報を使用して、各ノードのステータスにつ
いての情報が格納され、常時更新されるローカルテーブ
ルを構築する。すなわち、各ステーションにおいて、そ
のテーブルはネットワーク全体についての現在の情報を
有する。例示している実施形態では、ベースフィールド
３４とＱｏＳフィールド３８のみを使用してローカルス
テータステーブルを生成しているのに対し、通信フィー
ルド３６は関係するノード間の通信目的に専用に使用し
ている。
は、定期的にスロットの情報を更新する。ノンレジデン
トステーション１４はスロット３０を監視し、スロット
３０からの情報を使用して、各ノードのステータスにつ
いての情報が格納され、常時更新されるローカルテーブ
ルを構築する。すなわち、各ステーションにおいて、そ
のテーブルはネットワーク全体についての現在の情報を
有する。例示している実施形態では、ベースフィールド
３４とＱｏＳフィールド３８のみを使用してローカルス
テータステーブルを生成しているのに対し、通信フィー
ルド３６は関係するノード間の通信目的に専用に使用し
ている。
【００１８】ノードに格納されたローカルテーブル４０
の例を、図６において図示しており、４つのステーショ
ンをＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤと表示している。ローカルテ
ーブルは、もっぱら個別のタイムスロット３０に含まれ
る情報に基づいて構築されていることを強調しておきた
い。図６の例では、ベースフィールド３４は、「ｔｉｍ
ｅ（時間）」、「ｓｔａｔｕｓ（ステータス）」、「ｏ
ｐｅｒａｔｉｏｎ（動作）」、「ｆｒｏｍ／ｔｏ（発信
元／送信先）」、および「ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（波
長）」（またはチャネル）のカラムを保守するために使
用される。「ｎｏｄｅ（ノード）」カラムは、レジデン
トステーション（ＩＰアドレスを使用することができる
はずである）を表示する。ステーションカラムは、レジ
デントステーションがアクティブまたはアイドル状態の
いずれかを表示する。動作カラムは、レジデントステー
ションが送信中または受信中のいずれかを表示する。発
信元／送信先カラムは、レジデントステーションがいず
れかのステーションと通信中の場合、そのステーション
（やはり、ＩＰアドレスを使用することができるはずで
ある）を表示する。波長カラムは、通信が行われている
データチャネル２４を表示する。上述のカラムには、基
本的に、ステータス情報を関連するステーション１４に
提供するという役割がある。時間カラムは、各タイムス
ロット３０において情報がレジデントノードによって更
新された時間を表示する。このフィールドを使用して障
害（ｆａｉｌｕｒｅ）を検出することができ、それは、
とりわけ非連続のフレームフォーマットが実現される必
要がある場合、時間フィールドが延長されたある時間期
間の間に更新されていないという状況を明らかににする
ことによってである。
の例を、図６において図示しており、４つのステーショ
ンをＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤと表示している。ローカルテ
ーブルは、もっぱら個別のタイムスロット３０に含まれ
る情報に基づいて構築されていることを強調しておきた
い。図６の例では、ベースフィールド３４は、「ｔｉｍ
ｅ（時間）」、「ｓｔａｔｕｓ（ステータス）」、「ｏ
ｐｅｒａｔｉｏｎ（動作）」、「ｆｒｏｍ／ｔｏ（発信
元／送信先）」、および「ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（波
長）」（またはチャネル）のカラムを保守するために使
用される。「ｎｏｄｅ（ノード）」カラムは、レジデン
トステーション（ＩＰアドレスを使用することができる
はずである）を表示する。ステーションカラムは、レジ
デントステーションがアクティブまたはアイドル状態の
いずれかを表示する。動作カラムは、レジデントステー
ションが送信中または受信中のいずれかを表示する。発
信元／送信先カラムは、レジデントステーションがいず
れかのステーションと通信中の場合、そのステーション
（やはり、ＩＰアドレスを使用することができるはずで
ある）を表示する。波長カラムは、通信が行われている
データチャネル２４を表示する。上述のカラムには、基
本的に、ステータス情報を関連するステーション１４に
提供するという役割がある。時間カラムは、各タイムス
ロット３０において情報がレジデントノードによって更
新された時間を表示する。このフィールドを使用して障
害（ｆａｉｌｕｒｅ）を検出することができ、それは、
とりわけ非連続のフレームフォーマットが実現される必
要がある場合、時間フィールドが延長されたある時間期
間の間に更新されていないという状況を明らかににする
ことによってである。
【００１９】図６のテーブル４０から読み取ると、ノー
ドＡはノードＣにλ＝１で送信中であり、一方、ノード
ＤはノードＦからλ＝３で受信中である。時間情報は、
この例では図示していないが、レジデントノードに対し
てローカルな時間で表示される必要がある。同期が制御
チャネル２２上で生じるので、これはグローバルな問題
を表さない。
ドＡはノードＣにλ＝１で送信中であり、一方、ノード
ＤはノードＦからλ＝３で受信中である。時間情報は、
この例では図示していないが、レジデントノードに対し
てローカルな時間で表示される必要がある。同期が制御
チャネル２２上で生じるので、これはグローバルな問題
を表さない。
【００２０】残りのカラムは、ステーション１４間の種
々の通信における、ＱｏＳベースの区別を容易にするた
めに追加されたＱｏＳセンシティブ情報を表示する。
「ｔｙｐｅ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ（サービスのタイ
プ）」カラムは、いずれかのレジデントステーションが
動作している場合、そのサービスのタイプ、すなわち、
ベストエフォートのトラフィックが含まれているか、ま
たはトラフィックがタイムセンシティブのいずれかを表
示する。これは、帯域幅のネゴシエーションが起きてい
る通信フィールド３６と密接に関係し、しかしさらに、
欲張りなアプリケーションがリソースを独占することを
防止するためのカウンタを有しうるテーブル４０の「ｉ
ｄｌｅ ｃｏｕｎｔｅｒ（アイドルカウンタ）」カラム
とも関係し、接続がある時間期間アイドルである場合、
接続が終了したと見なすものとすることができる。これ
は、帯域幅の公平性を保つためのメカニズムを提供する
はずである。さらに、ユニキャストまたはマルチキャス
トのトラフィックのいずれかであるトラフィックの性質
を表示する「ｍｕｌｔｉｃａｓｔｉｎｇ（マルチキャス
ティング）」フィールドがある。マルチキャスティング
トラフィックの場合、このカラムに含まれている情報
は、マルチキャスティングのツリーを含むことができる
はずである。「ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ（保護）」カラム
は、通信が保護されているかまたは非保護のいずれか、
さらに、どのチャネルにおいて保護されているかを表示
する。これは、保護メカニズムにおけるＱｏＳベースの
区別を可能にし有用な追加機能となる可能性がある。ベ
ストエフォートトラフィックがその保護が必要ではない
間は保護パスを介して搬送され、そのプロテクションチ
ャネルが開始する（ｋｉｃｋ ｏｆｆ）場合、再ルーテ
ィングされることになるからである。障害は更新時間カ
ラムでテーブルにおいても閲覧可能なので、これについ
ての表示はローカルステータステーブルから直ちに得る
ことができる。アイドルカウンタフィールドは、どのく
らいの期間、接続がイナクティブであるかを明示するた
めに使用し、ベストエフォートトラフィックにおいて
は、イナクティブの時間期間が延長している場合、それ
を終了させ、より高い優先順位のトラフィック接続に引
き継ぐようにすることができる。レートカラムは、ネッ
トワークの各接続に対して要求された帯域幅を表示す
る。
々の通信における、ＱｏＳベースの区別を容易にするた
めに追加されたＱｏＳセンシティブ情報を表示する。
「ｔｙｐｅ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ（サービスのタイ
プ）」カラムは、いずれかのレジデントステーションが
動作している場合、そのサービスのタイプ、すなわち、
ベストエフォートのトラフィックが含まれているか、ま
たはトラフィックがタイムセンシティブのいずれかを表
示する。これは、帯域幅のネゴシエーションが起きてい
る通信フィールド３６と密接に関係し、しかしさらに、
欲張りなアプリケーションがリソースを独占することを
防止するためのカウンタを有しうるテーブル４０の「ｉ
ｄｌｅ ｃｏｕｎｔｅｒ（アイドルカウンタ）」カラム
とも関係し、接続がある時間期間アイドルである場合、
接続が終了したと見なすものとすることができる。これ
は、帯域幅の公平性を保つためのメカニズムを提供する
はずである。さらに、ユニキャストまたはマルチキャス
トのトラフィックのいずれかであるトラフィックの性質
を表示する「ｍｕｌｔｉｃａｓｔｉｎｇ（マルチキャス
ティング）」フィールドがある。マルチキャスティング
トラフィックの場合、このカラムに含まれている情報
は、マルチキャスティングのツリーを含むことができる
はずである。「ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ（保護）」カラム
は、通信が保護されているかまたは非保護のいずれか、
さらに、どのチャネルにおいて保護されているかを表示
する。これは、保護メカニズムにおけるＱｏＳベースの
区別を可能にし有用な追加機能となる可能性がある。ベ
ストエフォートトラフィックがその保護が必要ではない
間は保護パスを介して搬送され、そのプロテクションチ
ャネルが開始する（ｋｉｃｋ ｏｆｆ）場合、再ルーテ
ィングされることになるからである。障害は更新時間カ
ラムでテーブルにおいても閲覧可能なので、これについ
ての表示はローカルステータステーブルから直ちに得る
ことができる。アイドルカウンタフィールドは、どのく
らいの期間、接続がイナクティブであるかを明示するた
めに使用し、ベストエフォートトラフィックにおいて
は、イナクティブの時間期間が延長している場合、それ
を終了させ、より高い優先順位のトラフィック接続に引
き継ぐようにすることができる。レートカラムは、ネッ
トワークの各接続に対して要求された帯域幅を表示す
る。
【００２１】図４は、「アウトオブバンド（ｏｕｔ−ｏ
ｆ−ｂａｎｄ）」の実施形態を例示しており、これで
は、データチャネル２４とは別個の周波数（またはファ
イバ）の制御チャネルが、制御情報専用としてステーシ
ョン１４によって使用されている。
ｆ−ｂａｎｄ）」の実施形態を例示しており、これで
は、データチャネル２４とは別個の周波数（またはファ
イバ）の制御チャネルが、制御情報専用としてステーシ
ョン１４によって使用されている。
【００２２】図７は、代替の「インバンド（ｉｎ−ｂａ
ｎｄ）」の実施形態を例示しており、これでは、チャネ
ル２０をデータ情報と制御情報の両方のために使用する
ことができ、それによって、付加的な通信機能がネット
ワークに追加される。この実施形態では、単一の周波数
が制御パケット４４とデータパケット４２を搬送する。
制御パケットは、タイムスロット３０を使用するのでは
なく、定期的にステーション１４によって送信される。
制御パケット４４の情報は、上述と同一の情報とするこ
とができる。
ｎｄ）」の実施形態を例示しており、これでは、チャネ
ル２０をデータ情報と制御情報の両方のために使用する
ことができ、それによって、付加的な通信機能がネット
ワークに追加される。この実施形態では、単一の周波数
が制御パケット４４とデータパケット４２を搬送する。
制御パケットは、タイムスロット３０を使用するのでは
なく、定期的にステーション１４によって送信される。
制御パケット４４の情報は、上述と同一の情報とするこ
とができる。
【００２３】インバンドの実施形態は、チャネル２０の
１つを使用して、制御パケットとデータパケットの両方
を渡すことができるはずである。
１つを使用して、制御パケットとデータパケットの両方
を渡すことができるはずである。
【００２４】本発明をトークンリングアーキテクチャに
関連して記述してきたが、これは、ＭＡＣプロトコルが
使用されるあらゆる箇所で、ネットワークの効率を改善
するために使用することができる。
関連して記述してきたが、これは、ＭＡＣプロトコルが
使用されるあらゆる箇所で、ネットワークの効率を改善
するために使用することができる。
【００２５】本発明の詳細な説明は、ある例示的な実施
形態向けであるが、これらの実施形態の種々の変更形態
のほか、代替の実施形態も、当業者に対して示唆するも
のである。本発明は、請求項の範囲内にあたるあらゆる
変更形態または代替の実施形態を包含している。
形態向けであるが、これらの実施形態の種々の変更形態
のほか、代替の実施形態も、当業者に対して示唆するも
のである。本発明は、請求項の範囲内にあたるあらゆる
変更形態または代替の実施形態を包含している。
【図１】メトロポリタンアクセスネットワークの概略ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】様々な波長の複数のチャネルへの搬送波の分割
を示す図である。
を示す図である。
【図３】搬送波と結合したステーション間の通信を提供
するための従来技術のプロトコルを示す図である。
するための従来技術のプロトコルを示す図である。
【図４】サービス品質対応の搬送波と結合したステーシ
ョン間の通信を提供するためのプロトコルを示す図であ
る。
ョン間の通信を提供するためのプロトコルを示す図であ
る。
【図５】図４のプロトコルの各スロット内のフィールド
の割当てを示す図である。
の割当てを示す図である。
【図６】図５のフィールドの情報から取り出されるロー
カルテーブルの例を示す図である。
カルテーブルの例を示す図である。
【図７】データと制御が共通チャネルで通信される、代
替のインバンド構成を示す図である。
替のインバンド構成を示す図である。
１０ ネットワーク １２ リング １４ ステーション １６ ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ） １８ ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ） ２０ チャネル ２２ 制御チャネル ２４ データチャネル ２６ トークン ３０ タイムスロット ３２ ノードフィールド ３４ ベースフィールド ３６ 通信フィールド ３８ サービス品質フィールド ４０ ローカルテーブル ４２ データパケット ４４ 制御パケット
Claims (23)
- 【請求項１】 複数のチャネルで通信を提供するための
ネットワークリングであって、前記チャネルの少なくと
も１つが制御情報を渡す該ネットワークリングと、 ネットワークリング上の選択されたチャネルを介して互
いに通信するように動作可能な複数のデバイスであっ
て、各デバイスが現在の通信ステータスに関係した制御
情報を生成して前記制御情報を前記リング上で伝送し、
かつ、 前記リングから他のデバイスに関係した制御情報を読み
取ってデバイスの現在の通信ステータスのローカルデー
タベースを保守するための回路を含む、該複数のデバイ
スとを備えるネットワーク。 - 【請求項２】 前記チャネルの１つが、複数のタイムス
ロットを有する制御チャネルであり、各タイムスロット
が、関連付けられたデバイスに関する制御情報を搬送す
る請求項１に記載のネットワーク。 - 【請求項３】 各デバイスが、１つまたは複数のタイム
スロットに関連付けられている請求項２に記載のネット
ワーク。 - 【請求項４】 タイムスロットの１つの制御情報が、関
連付けられたデバイスによってのみ変更できる請求項２
に記載のネットワーク。 - 【請求項５】 各デバイスが、現在、１つまたは複数の
他のデバイスと通信中かどうかについての制御情報を生
成する請求項１に記載のネットワーク。 - 【請求項６】 デバイスが現在、他のデバイスと通信中
の場合に、各デバイスは、チャネル識別名を含む制御情
報を生成する請求項５に記載のネットワーク。 - 【請求項７】 各デバイスが、通信のデータレートに関
する制御情報を生成する請求項１に記載のネットワー
ク。 - 【請求項８】 各デバイスが、サービス品質制御情報を
生成する請求項１に記載のネットワーク。 - 【請求項９】 前記サービス品質情報が、現在の通信が
タイムセンシティブかどうかを示す情報を含む請求項８
に記載のネットワーク。 - 【請求項１０】 前記サービス品質情報が、現在の通信
がベストエフォート通信かどうかを示す情報を含む請求
項８に記載のネットワーク。 - 【請求項１１】 前記チャネルの少なくとも１つが、デ
ータ情報と制御情報の両方を渡す請求項１に記載のネッ
トワーク。 - 【請求項１２】 ネットワーク上の複数のデバイス間で
通信する方法であって、 ネットワークリング上の複数のチャネルのための通信を
提供するステップと、 前記チャネルの少なくとも１つで制御情報を渡すステッ
プと、 各デバイスにおいて、デバイスの現在の通信ステータス
に関係した制御情報を生成して前記制御情報を前記リン
グで伝送するステップと、 各デバイスにおいて、前記リングから他のデバイスに関
係した制御情報を読み取ってデバイスの現在の通信ステ
ータスのローカルデータベースを保守するステップとを
含む、ネットワークの複数のデバイス間で通信する方
法。 - 【請求項１３】 各デバイスが、制御情報を、制御チャ
ネルとして指定された前記チャネルの１つに伝送する請
求項１２に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記制御チャネルが、複数のタイムス
ロットに分割され、各タイムスロットが、関連付けられ
たデバイスに関する制御情報を搬送する請求項１３に記
載の方法。 - 【請求項１５】 各デバイスが、１つまたは複数のタイ
ムスロットに関連付けられた請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１６】 タイムスロットの１つの制御情報が、
関連付けられたデバイスによってのみ変更できる請求項
１４に記載の方法。 - 【請求項１７】 各デバイスによる前記生成ステップ
が、各デバイスにおいて、現在、１つまたは複数の他の
デバイスと通信中かどうかについての制御情報を生成す
るステップを含む請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１８】 デバイスが現在、他のデバイスと通信
中の場合、各デバイスはチャネル識別名を含む制御情報
を生成する請求項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】 各デバイスが、通信のデータレートに
関する制御情報を生成する請求項１２に記載の方法。 - 【請求項２０】 各デバイスが、サービス品質制御情報
を生成する請求項１２に記載の方法。 - 【請求項２１】 前記サービス品質情報が、現在の通信
がタイムセンシティブかどうかを示す情報を含む請求項
２０に記載の方法。 - 【請求項２２】 前記サービス品質情報が、現在の通信
がベストエフォート通信かどうかを示す情報を含む請求
項２０に記載の方法。 - 【請求項２３】 前記チャネルの少なくとも１つが、デ
ータ情報と制御情報の両方を渡す請求項１２に記載の方
法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US26411301P | 2001-01-25 | 2001-01-25 | |
| US962685 | 2001-09-25 | ||
| US264113 | 2001-09-25 | ||
| US09/962,685 US7899066B2 (en) | 2001-01-25 | 2001-09-25 | Distributed intelligence MAC protocols for DWDM ring networks |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002290422A true JP2002290422A (ja) | 2002-10-04 |
| JP4318883B2 JP4318883B2 (ja) | 2009-08-26 |
Family
ID=26950258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002005533A Expired - Fee Related JP4318883B2 (ja) | 2001-01-25 | 2002-01-15 | Ｄｗｄｍリングネットワークのための分散インテリジェンスｍａｃプロトコル |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7899066B2 (ja) |
| EP (1) | EP1227610B1 (ja) |
| JP (1) | JP4318883B2 (ja) |
| CN (1) | CN100550791C (ja) |
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| JP2010283602A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 光伝送装置、リング型ｏａｄｍネットワークおよびマルチキャスト通信方法 |
| US7873277B2 (en) | 2007-01-09 | 2011-01-18 | Hitachi, Ltd. | Passive optical network system and wavelength assignment method |
| JP2018161033A (ja) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 矢崎総業株式会社 | 電力供給システム |
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