JP2003198634A

JP2003198634A - ネットワーク装置及びそれを用いたネットワークシステム

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Publication number: JP2003198634A
Application number: JP2001393075A
Authority: JP
Inventors: Michio Masuda; 道雄升田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-11
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: JP3783623B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＷＤＭ・ＤＷＤＭに代表される既存基幹網
のＬＡＮ側拡張を主目的とし、各種多元的なデータ系プ
ロトコルの効率的収容を可能としたパケットパスクロス
コネクト装置を得る。【解決手段】ＧｂＥ（ギガビットイーサネット
（Ｒ））ネットワーク１ｂにおけるPOINT-TO-POINT接続
用途に使用していたギガビットイーサネット（Ｒ）多重
分離装置を拡張して、物理リンク単位のクロスコネクト
機能１ａを設けることにより、既存ユーザＬＡＮ収容容
量を拡張する。また、従来のＣＷＤＭ／１０ＧｂＥパス
にパケットパスを割り当て、物理リンク単位のクロスコ
ネクトだけでなく、パケットパス単位でのクロスコネク
ト機能１ａｃを持つマルチレイヤスイッチ構成を採り、
柔軟なパケットパス割当機能を設けることにより、統計
多重効果によるパス使用効率の向上を図り、Ｎ：Ｍ通信
を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はネットワーク装置及
びそれを用いたネットワークシステムに関し、特にギガ
ビットイーサネット（Ｒ）パケットを収容するＷＤＭネ
ットワークにおけるネットワーク装置及びそれを用いた
ネットワークシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高密度波長多重技術（ＤＷＤＭ：Dense
Wavelength Division Multiplexing）や低密度波長多重
技術（ＣＷＤＭ：Coarse WDM）リング等に代表されるト
ランスポート網において、急伸するユーザＬＡＮ（Loca
l Area Network）パケットトラヒックをパケットパス上
にて収容し、イーサネット（Ｒ）に代表されるパケット
系のトラヒックを大容量かつ高速転送する方式がある。
図１７にこのような方式のネットワーク構成の概略を示
す。

【０００３】複数のＬＡＮ１ｃ各々からのユーザパケッ
トデータの転送は、リング状の基幹伝送網ＣＷＤＭネッ
トワーク１ｂにて行われる。ＣＷＤＭネットワーク１ｂ
とＬＡＮ１ｃ間を相互接続するためにギガビット多重・
分離装置（ＣＷＤＭ−ＮＥ：ＷＤＭネットワークエレメ
ント）１ａが設置される。

【０００４】一方、従来技術であるＰＯＳ｛ＰＰＰ（Po
int-to Point Protocol ）ｏｖｅｒＳＯＮＥＴ（Synchr
onous Optical Network ）｝フレーミング技術における
フラグパタンネックを解消し、高い同期特性を有するＧ
ＦＰ（Generic Framing Procedure ）によるフレーミン
グ技術が注目されている。このＧＦＰ技術を用いて多種
多様なレイヤ２プロトコルを共通の形式にフレーミング
し、パケット転送処理単位を共通フレーム化にすること
により、多種回線収容における柔軟性を持つと共に、統
計多重効果を利用したパケットトラヒックの効率収容が
可能となる。

【０００５】また、伝送路帯域の有効利用の観点から
は、ＬＡＮ・ＷＡＮ（Wide Area Network ）間における
インタフェース速度のミスマッチを埋め、ＷＡＭインタ
フェースの設定粒度（granularity ）改善を主目的とす
るＶＣ（Virtual Concatenation ）技術がある。このＶ
Ｃ技術は、伝送路上の複数の論理チャネルを仮想的に１
つのチャネルとみなして連結することにより、伝送路の
帯域を有効利用するものである。例えば、１００Ｍ−Ｅ
ｔｈｅｒ１回線をＳＯＮＥＴ装置で収容する場合、従来
装置では、ＶＣ−４（１５０Ｍｂｐｓ）のチャネルを使
用することになり、１００Ｍｂｐｓのデータに対して１
５０Ｍｂｐｓのチャネルを割り当てなければならない。
しかし、ＶＣ−３（５０Ｍｂｐｓ）を２チャネル使用す
れば１００Ｍとなるので、この１チャネルをＶＣとして
連結することにより、１００Ｍ−Ｅｔｈｅｒを帯域を無
駄なく収容でき、トランスポートプロバイダにとって、
各種パケットサービス速度を細かな設定粒度で提供する
ことが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようと課題】しかしながら、図１７に示
したＣＷＤＭネットワークにおけるギガビット多重・分
離装置（ＣＷＤＭ−ＮＥ）１ａでは、ＬＡＮインタフェ
ース機能を有するのみであり、上述したような多種回線
収容における柔軟性を有することは困難であり、結果と
して、統計多重効果を利用したパケットトラヒックの効
率的収容が困難となる。

【０００７】そこで、本発明では、ＧＦＰ等のフレーミ
ング技術によるパケットパス確立とパケット収容効率の
向上、ＶＣ技術による帯域割り当ての柔軟性を持たせ
て、従来のギガビットイーサネット（Ｒ）インタフェー
スを多重して１０ギガあるいは４０ギガ光信号に多重・
分離変換する装置をベースマシンとし、低コストで（当
該ベースマシンに可能な限り影響を及ぼさないことを基
本として）、ＣＷＤＭ・ＤＷＤＭに代表される既存基幹
網のＬＡＮ側拡張を主目的とし、各種多元的なデータ系
プロトコルの効率的収容を可能としたネットワーク装置
及びそれを用いたネットワークシステムを提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、リング
状の基幹伝送路とＬＡＮ（ＷＡＮも含む）との間のイン
タフェース機能を有するネットワーク装置であって、物
理リンク単位でのクロスコネクトをなす物理リンククロ
スコネクト手段を含むことを特徴とするネットワーク装
置が得られる。

【０００９】更に、前記基幹伝送路に論理パケットパス
を予め割り当てておき、前記パケットパス単位でのクロ
スコネクトをなすパケットパスクロスコネクト手段を含
むことを特徴とする。また、前記ＬＡＮから前記基幹伝
送路への信号の多重化を行うとともに、前記基幹伝送路
から前記ＬＡＮへ信号の分離をなす多重・分離手段を有
する基幹伝送路収容ユニットを設け、前記物理リンクク
ロスコネクト手段はこの分離された信号の物理リンク単
位でのクロスコネクトをなすスイッチ手段を有すること
を特徴とする。

【００１０】また、前記パケットパスクロスコネクト手
段は前記パケットパス単位のクロスコネクトなすパケッ
トスイッチユニットを有し、前記基幹伝送路とＳＯＮＥ
Ｔ伝送路との間のインタフェース機能を有するＳＯＮＥ
Ｔリモート回線ユニットを設け、このＳＯＮＥＴリモー
ト回線ユニットと前記パケットスイッチユニットとの
間、前記基幹伝送路収容ユニットと前記パケットスイッ
チユニットとの間に、前記パケットパスが予め設定され
ていることを特徴とする。

【００１１】更にはまた、前記基幹伝送路収容ユニッ
ト、前記パケットスイッチユニット及び前記ＳＯＮＥＴ
リモート回線ユニットの各々には、前記基幹伝送路上の
パケットパスと装置内パケットパスとの相互変換処理を
なす手段を設け、この装置内パケットパスによるクロス
コネクト処理をなすようにしたことを特徴とする。ま
た、前記基幹伝送路における前記パケットパスに対する
前記装置内パケットパスの割り当てを、運用形態に応じ
て固定的に割り当てるか、柔軟性をもって割り当てるか
を選択自在とする手段を、更に含むことを特徴とする。

【００１２】本発明の作用を述べる。従来装置にて有し
ていたＧｂＥ（ギガビットイーサネット（Ｒ））ネット
ワークにおけるPOINT-TO-POINT接続用途に使用していた
ギガイーサネット（Ｒ）多重分離装置を拡張して、物理
リンク単位のクロスコネクト機能を設けることにより、
既存ユーザＬＡＮ収容容量を拡張する。また、従来のＣ
ＷＤＭ／１０ＧｂＥパスにパケットパスを割り当て、物
理リンク単位のクロスコネクトだけでなく、パケットパ
ス単位でのクロスコネクト機能をもつマルチレイヤスイ
ッチ構成を採り、柔軟なパケットパス割当機能を設ける
ことにより、統計多重効果によるパス使用効率の向上を
図り、Ｎ：Ｍ通信を実現する。

【００１３】上記パケットパス割り当ては、既存ＳＯＮ
ＥＴ網を収容する上でも適用でき、ＳＯＮＥＴパス単位
のクロスコネクト機能しか有していない既存ＳＯＮＥＴ
インタフェースを本装置で取り込むべく、ＶＣ技術を用
いたユーザパケットプロトコルのリンク速度に合致した
効率的な帯域割り当てを実現する。

【００１４】装置内でのみ有効となる装置内パケットパ
スを新たに定義し、この装置内パケットパスを運用形態
に応じて半固定的に割り当てるか、柔軟性を有するいわ
ゆるソフトステート的に割り当てるかを選択可能とする
ことにより、パケットパスリソースを有効活用でき、か
つ装置内転送で発生するオーバーヘッドを削減する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につき
詳述する。図１は本発明が適用されるネットワークモデ
ルの概略システム構成図及び本発明によるネットワーク
装置であるパケットパスクロスコネクト装置１ａｅの概
略機能ブロック図であり、図１７と同等部分は同一符号
にて示している。

【００１６】図１において、１ａはギカビット多重・分
離装置であり、ＣＷＤＭ収容回線ユニットとも称される
ものであり、例えば、８本のギガビットイーサネット
（Ｒ）（ＧｂＥ）を、リング状の基幹伝送路であるＯＣ
１９２（１０ギカビットイーサネット（Ｒ））１ｂに収
容する多重化装置であり、ＧｂＥを物理リンクとみてPO
INT to POINT通信を実現する装置であり、従来の図１７
に示した装置１ａと同等のものである。

【００１７】１ａｅは本発明によるパケットパスクロス
コネクト装置であり、ギガビットイーサネット（Ｒ）
（ＧｂＥ）１ｂに対するインタフェース機能を有すると
ともに、ＳＯＮＥＴ１ｂａやＬＡＮ１ｃとのインタフェ
ース機能をも有する。図２は図１のシステム図をより詳
細に示した図であり、パケットパスクロスコネクト装置
１ａｅは既存のＣＷＤＭ−ＮＥ（ギガビット多重・分離
装置）１ａの拡張ユニットであって、収容するユーザＬ
ＡＮ１ｃ、たとえばギガイーサネット（Ｒ）パケット網
を収容するとともに、ＯＣ４８ＳＯＮＥＴ１ｂａを
も収容するＣＷＤＭ端局装置として設置されている。

【００１８】図１，２に示すように、パケットパスクロ
スコネクト装置１ａｅは、従来のＣＷＤＭ−ＮＥ１ａに
有する機能を包含しており、１ギガイーサインタフェー
ス８本を１０ギガ光信号に変換し１０ＧＷＤＭシステム
と連携して中継伝送する装置として利用されるととも
に、マルチレイヤＡＤＭ（Add Drop Multiplexing ）機
能（物理リンク単位だけてなく、パケットパス単位のク
ロスコネクト機能）を具備し、既存のＣＷＤＭ／１０Ｇ
ｂＥ転送パス上で、POINT to POINT通信、あるいは、Sh
ared Mediaとして従来のＣＷＤＭ／１０ＧｂＥパスにパ
ケットパスを割り当て、パス使用効率の向上を図りつ
つ、Ｎ：Ｍ通信を実現する通信装置（ＣＷＤＭ−ＮＥ）
である。

【００１９】このパケットパスクロスコネクト１ａｅ
は、下記ユニットより構成される。既存のギガビットイ
ーサネット（Ｒ）インタフェースを多重して１０ギガあ
るいは４０ギガ光信号に多重・分離変換する機能を有す
るＣＷＤＭ収容回線ユニット１ａと、従来装置にて有し
ていたＧｂＥ網におけるPOINT-TO-POINT接続装置に、物
理リンク単位のＴＤＭ（Time Division Multiplexing）
クロスコネクト機能を有するＴＤＭスイッチユニット１
ａｄと、従来のＣＷＤＭ／１０ＧｂＥパスにパケットパ
スを割り当て、パケットパス単位でのクロスコネクト
（回線設定）機能を有するパケットスイッチユニット１
ａｃと、ＳＯＮＥＴ端局装置と相互接続されるか、ある
いは既存ＳＯＮＥＴ端局のリモートターミナルとして設
置され、ＳＯＮＥＴパス単位のクロスコネクトしか有し
ていない既存ＳＯＮＥＴインタフェースをＶＣ（Virtua
l Concatenation ）技術を用いたユーザＬＡＮ上のパケ
ットプロトコルのリンク速度に合致した帯域割り当て機
能を有するＳＯＮＥＴリモート回線ユニット１ａａと、
サービス拡充を図るべく、ユーザＬＡＮ側の多種プロト
コルを統合し、既存装置の共通プラットフォーム（スイ
ッチインタフェース）に変換するサービスコンバーター
ユニット１ａｂとを含んで構成されている。

【００２０】図３は各ユニットにおけるパケットパス割
り当てのイメージ図であり、図に示すように、多元的な
パケットトラヒックを収容するに際し、ＣＷＤＭ収容回
線ユニット１ａとパケットスイッチユニット１ａｃ間、
あるいはＳＯＮＥＴリモート回線ユニット１ａａとパケ
ットスイッチユニット１ａｃ間、あるいはギガビットイ
ーサネット（Ｒ）リモートターミナルとして機能するサ
ービスコンバーターユニット１ａｂとパケットスイッチ
ユニット１ａｃ間には、パケットパス１ｄなる論理パス
が予め設定されている。そして、パケット系トラヒック
は、パケットパス１ｄにより確立された論理パス上で通
信される。

【００２１】図４は図２に示したネットワークモデルに
おけるパケットパス割り当てとマルチレイヤＡＤＭ機能
を説明するためのイメージ図である。図に示すように、
本発明によるパケットパスクロスコネクト装置１ａｅ間
を接続するＣＷＤＭリンク１ｂ１は、論理的にはパケッ
トパス１ｄとＧｂＥリンク１ｃ１とが混在したトランス
ポート網であり、パケットパス単位のクロスコネクト
は、パケットスイッチユニット１ａｃにて実施され、１
ＧｂＥリンク単位のクロスコネクトは、ＴＤＭスイッチ
ユニット１ａｄにて実施される。つまり、統計多重効果
を狙ったパケットベースの上位レイヤのクロスコネクト
機能と、単純な物理回線単位のクロスコネクト機能の配
備箇所を分離したスイッチからなる。すなわち、このよ
うなパケットパスの導入により、ＣＷＤＭ網内に混在す
る多元的な物理リンクを、論理的なパケットパスにより
一元管理することが特徴となっている。

【００２２】図５を参照して、パケットパスクロスコネ
クト装置１ａｅ内の各ブロックについて説明する。図に
示すように、ＣＷＤＭ収容回線ユニット１ａ、パケット
スイッチユニット１ａｃ、ＳＯＮＥＴリモート回線ユニ
ット１ａａは、共通なＴＤＭスイッチインタフェース部
として、パケットパス終端部３ｄ１、パケットパス収容
部３ｄ２、装置内フレーム収容部３ｅ１、装置内フレー
ム終端部３ｅ２を有する。装置内フレーム生成部３ｅ
１、装置内フレーム終端部３ｅ２からなるスイッチイン
タフェース部は、例えば１ＧｂＥ（１ギガビットイーサ
ネット（Ｒ））を装置内共通フレームとして収容（生成
・終端）するものである。

【００２３】ＣＷＤＭ収容回線ユニット１ａは、上記の
共通部の他に、光・電気変換部３ａ１、電気・光変換部
３ａ２、１０ギガ信号終端部３ｂ１及び生成部３ｂ２、
１：ｎデータ分離３ｃ１及び多重部３ｃ２を有する。１
０ギガ信号終端部３ｂ１では、光／電気信号変換部３ａ
１からのシリアル信号をパラレル信号に変換（デシリア
ライズ）した後、１０ギガ信号データフレームに付与さ
れるオーバヘッドの終端処理を行い、１０ギガ信号デー
タフレーム内ペイロード内データをバイト多重形式にフ
ォーマット変換し、１０ギガ信号データを１：ｎデータ
分離部に送出する。

【００２４】１０ギガ信号生成部３ｂ２では、１０ギガ
信号データフレームに付与されるオーバヘッドの終端を
行い、１０ギガ信号データをｎ：１データ多重部から受
信したバイト多重された信号を１０ギガ信号フレームペ
イロードに収容し、所定のオーバヘッド（ＰＯＨ／ＳＯ
Ｈ：パスオーバヘッド／セクションオーバヘッド）を付
与して、パラレル信号をシリアル信号に変換（シリアラ
イズ）した後、電気・光信号変換部３ａ２へ送出する。

【００２５】１：ｎデータ分離部３ｃ１では、１０ギガ
信号終端部３ｂ１からの回線チャネル毎にバイト多重さ
れた受信データを出力回線チャネル毎のパケットデータ
に分離してパケットパス終端部３ｄ１に送出する。パケ
ットパス終端部３ｄ１では、共通フレームのデ・カプセ
ル化を行う。その具体処理は、以下の通りである。すな
わち、パケットパス識別子を収容した共通フレームに対
して、・共通フレームペイロードのデ・スクランブル処理：・共通フレーム内ＦＣＳ（フレームチェックシーケン
ス）監視によるエラー検出：・共通フレームヘッダ演算による誤り訂正：の各処理である。

【００２６】パケットパス生成部３ｄ２では、パケット
パス識別子を収容した共通フレームのカプセル化を行
う。収容方式として、多種多様なレイヤ２プロトコル
を、共通フレームでカプセル化する機能を有すると共
に、転送先を示す情報を該共通フレームのヘッダに収容
する機能を有する。このカプセル化の処理は以下のとお
りである。すなわち、・共通フレームへのカプセル化：・共通フレームヘッダの計算・付与：・共通フレームヘッダ内に収容するパケットパス識別子
（転送先情報）の割り当て：・ＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）監視によるエ
ラー検出：・共通フレームペイロードのスクランブル処理：の各処理である。

【００２７】図６を参照して上記のカプセル化手順を補
足説明する。元フレームとなるイーサネット（Ｒ）フレ
ーム（Ｅ）は、装置内にて終端され、共通フレームヘッ
ダ・トレイラが付与されて共通フレームとなる。共通
（レイヤ２）フレームの代表として、Ｔ１Ｘ１．５で勧
告されるＧＦＰフレームがあり、この共通フレームはそ
のヘッダ内に定義されるパケットパス識別子を持ち、Ｃ
ＷＤＭ網において確立されたパケットパス上を転送され
ることになる。

【００２８】ＳＯＮＥＴリモート回線ユニット１ａａ
は、上記共通部の他に、光・電気変換部３ａ４、電気・
光変換部３ａ５、ＳＯＨ・ＰＯＨ終端部３ｂ４及び生成
部３ｂ５、ＶＣ終端部３ｃ４及び生成部３ｃ５を有す
る。光・電気変換部３ａ４、電気・光変換部３ａ５は、
ＣＷＤＭ収容回線ユニット１ａの該当ブロック３ａ１，
３ａ２と、リンク速度の相違を除けば、ハードウェア構
成は同等であるため、その説明は割愛する。ＶＣ終端部
３ｃ４及び生成部３ｃ５、ＳＯＨ・ＰＯＨ終端部３ｂ４
及び生成部３ｂ５に対する機能説明は、以下の通りであ
る。

【００２９】ＶＣ終端部３ｃ４は、ＳＯＮＥＴフレーム
ペイロード部にマッピングされたフレームを検出（デ・
マッピング）し、パケットパス終端部３ｄ１に対しチャ
ネル毎パケット多重されたデータ形式で出力する機能を
有する。またＶＣ生成部３ｃ５は、ＳＯＮＥＴ網内に混
在するパケットトラヒックを効率よく収容するためのＶ
Ｃ機能を有し、共通フレームをＳＯＮＥＴフレームペイ
ロード部へマッピングする機能、ＳＯＮＥＴフレームの
ＰＯＨ領域確保機能、ＶＣのためのSequence Indicator
生成／付加及びＭＦＩ（Multi Frame Indication）の生
成／付加機能を有する。

【００３０】ＰＯＨ・ＳＯＨ終端部３ｂ４は、ＳＯＮＥ
Ｔパスポインタ処理、パス監視、ＶＣ処理のためのＭＦ
Ｉ抽出機能部を有し、異なるＳＯＮＥＴフレームに収容
された同一ＶＣチャネルデータの位相差を吸収するため
のバッファを備える。ＰＯＨ・ＳＯＨ生成部３ｂ５は、
ＳＯＮＥＴフレームのＰＯＨの値を生成し、ＳＴＭ（Sy
nchronous Transfer Mode）フレーム化する機能を有す
る。

【００３１】パケットスイッチユニット１ａｃは、前述
したＣＷＤＭ収容回線ユニット１ａや、ＳＯＮＥＴリモ
ート回線収容ユニット１ａａと比較しても明らかなよう
に、パケットパス終端部３ｄ１及び生成部３ｄ２、装置
内フレーム生成３ｅ１及び終端部３ｅ２を有しており、
これ等に加えて、パケットパス変換部３ｃ３、パケット
スイッチ部３ｂ３、パケットスケジューラ部３ａ３から
構成されている。

【００３２】パケットパス変換部３ｃ３は、共通フレー
ムヘッダ内に収容するパケットパス識別子（共通フレー
ムの転送先情報）の変換を行う。受信した共通フレーム
ヘッダ内に収容されているパケットパス識別子を参照し
て、送信側パケットパス識別子および出力チャネル番号
を検索し、検索した送信側パケットパス識別子を共通フ
レームヘッダ内に書き込む。受信した共通フレームヘッ
ダ内に収容されているパケットパス識別子が無効登録の
場合、該当共通フレームの廃棄を行う。

【００３３】パケットスイッチ部３ｂ３は共通フレーム
のスイッチング機能を有する。パケットパス変換部３ｃ
３から受信した入力共通フレームには、先頭位置、最後
位置、入力パケットパス識別子等を示す信号が併走さ
れ、出力共通フレームには、転送先、先頭位置、最後位
置を示す信号が併走される。スイッチングされる共通フ
レームは一旦メモリに格納され、格納された共通フレー
ムに関する必要情報（転送先チャネル情報、出力パケッ
トパス識別子、フレーム長等）を該当する共通フレーム
のリクエスト情報としてパケットスケジューラ部３ａ３
に出力する。

【００３４】また、パケットスケジューラ部３ａ３より
リクエスト情報に対する送出許可信号を宛先チャネル単
位に受信し、一旦格納したメモリから読み出し制御を行
う。共通フレーム読み出し制御に使用される内部制御メ
モリは、複数のチャネル情報エントリ分収容可能であ
り、ハードウェア設定により後段のマッピング部３ｄ
２，３ｅ１での出力チャネル比に合わせた読出し制御を
行う。共通フレームの出力時において、後段のマッピン
グ部３ｄ２，３ｅ１からの送出不可信号を宛先チャネル
単位に受信した場合は、指定された宛先チャネル毎デー
タの読み出しを中止するために、パケットスケジューラ
部３ａ３に対するバックプレッシャ（Back pressure ）
信号を送出する。

【００３５】パケットスケジューラ部３ａ３は、パケッ
トスイッチ部３ｂ３から収容チャネル分のパケットの送
出リクエストを受信し、パケットの読み出し順序を決定
してパケットスイッチ部３ｂ３に応答する機能を有す
る。また、パケットスイッチ部３ｂ３からの送出要求信
号／送出許可無効信号を受信し、宛先チャネル単位別・
所定優先別に送出要求信号をキューイングし、パケット
パス単位で出力順序を管理する。

【００３６】以上が全体の装置構成の説明であるが、本
発明によるパケットパスクロスコネクト装置１ａｅの主
要ブロックを図７を参照して説明する。当該装置１ａｅ
は、回線側から受信する入力インタフェース部に配備さ
れるパケットパス終端部３ｄ１と、回線側へ送信する出
力インタフェース部に配備されるパケットパス生成部３
ｄ１と、ＴＤＭスイッチとＴＤＭスイッチング制御部２
０１からなるＴＤＭスイッチユニット１ａｄとを含んで
構成されている。

【００３７】入力インタフェース部、出力インタフェー
ス部の数は、＃１〜＃ＮまでのＮインタフェースの種別
があり、それぞれ入力および出力の物理リンクに対応し
ている。入力インタフェースに配備されるパケットパス
終端部３ｄ１は、図８にその詳細を示す様に、パケット
パス識別部１００、入力パケットパス変換テーブル１０
１、Ｃａｃｈｅ（キャツシュ）テーブル１０２、装置内
入力パケットパスプール１０３、パケットパス選択セレ
クタ１０５，１０６、パケット一時格納用のメモリ１０
４から構成されている。

【００３８】出力インタフェースに配備されるパケット
パス生成部３ｄ１は、図９にその詳細を示す様に、パケ
ットパス識別部１００、出力パケットパス変換テーブル
１０８、Ｃａｃｈｅテーブル１０２、装置内出力パケッ
トパスプール１０３、パケットパス選択セレクタ１０
５，１０６、前記と同様のメモリ１０４を有する。

【００３９】以下に、本の実施の形態動作につき、図面
を参照して説明する。図１０を参照して、パケットパス
クロスコネクト装置１ａｅ内で、共通フレームのパケッ
トパスがどのように付け替えられ、どのような目的で使
用されるかを説明する。

【００４０】図１０に示すように、パケットパスクロス
コネクト装置１ａｅ内では、図６に示した共通フレーム
内のパケットパス識別子は、装置内パケットスイッチン
グ情報として使用される。装置内パケットパス変換機能
を導入した理由は、ＴＤＭスイッチによる固定回線クロ
スコネクトのハードウェア構成を簡素化するとともに、
入力インタフェースで変換した装置内パケットパス識別
子を用いてＴＤＭスイッチング情報とするためである。

【００４１】通常、汎用的なＴＤＭスイッチを使用する
場合は、ＴＤＭスイッチング制御部２０１内に配備され
るＴＤＭスイッチングテーブル２０２の参照により、入
力ポート番号→出力ポート番号の表引き（テーブル検
索）の結果スイッチングする構成であり、入力インタフ
ェース部にて、上記スイッチング情報（入力ポート番
号）を装置内オーバーヘッドとして付与するか、別線に
てスイッチ・ＩＦ間の信号接続が必要となるが、共通フ
レーム内パケット識別子のフィールドをＴＤＭスイッチ
ング情報収容用途とすることにより、パケットパススイ
ッチングによるオーバーヘッドが不要となる。

【００４２】パケットパス割り当てのための運用形態の
例として、以下二つの形態について説明する。まず、第
一の運用形態について説明する。この第一運用形態で
は、パケットパスが半固定的（ＰＶＣ：Permanent Virt
ual Connection）に確立される場合を想定する。また、
本ケースで使用するパケットパス変換テーブル構成例を
図１１に示す。本ケースでの入力インタフェースに配備
されるパケットパス終端部３ｄ１の動作は、図１２に示
す動作フローの通りである。

【００４３】すなわち、パケットパス識別部１００によ
り共通フレームヘッダ内パケットパス識別子を抽出する
（ステップＳ１）。そして、入力パケットパス変換テー
ブル１０１の表引きにより取得したＰＶＣ情報を共通フ
レームヘッダ内パケットパス識別子格納フィールドに、
装置内パケットパス識別子として上書きする（ステップ
Ｓ２）。この上書きされた装置内パケットパス識別子
は、そのまま（等価的に）ＴＤＭスイッチング情報とし
て使用される（ステップＳ３）。

【００４４】また、出力インタフェースに配備されるパ
ケットパス生成部３ｄ２での動作は、図１３に示す動作
フローに従う。すなわち、ＴＤＭスイッチにてスイッチ
ングされた共通フレームは、パケットパス識別部１００
により共通フレームヘッダ内パケットパス識別子を抽出
する（ステップＳ４）。そして、出力パケットパス変換
テーブル１０８の表引きにより取得したＰＶＣ情報を共
通フレームヘッダ内パケットパス識別子格納フィールド
に、出力パケットパス識別子として上書きする（ステッ
プＳ５）。この上書きされた出力パケットパス識別子
は、次段パケットパスクロスコネクト装置にて入力パケ
ットパス識別子として使用される（ステップＳ６）。

【００４５】この時の、パケットパス変換方式は、図１
０に示すように、以下の動作となる。パケットパス識別
子＝ＸＸＸＸを持つ入力共通フレームは、入力ＩＦ部の
第一のパケットパス選択部（３ｄ１内セレクタ１０６）
にて、装置内パケットパス＝ＹＹＹＹに書き換えられ、
出力ＩＦ部の第一のパケットパス選択部（３ｄ２内セレ
クタ１０６）にて、出力パケットパス＝ＺＺＺＺに再度
書き換えられる。

【００４６】次に、第二の運用形態について説明する。
この運用形態では、パケットパスが動的あるいはソフト
ステート的（ＳＶＣ：Switched Virtual Connection ）
に確立される場合を想定する。この場合、Ｃａｃｈｅテ
ーブル１０２、装置内出力パケットパスプール１０３、
パケットパス選択セレクタ１０５が連動して機能する。
また、本ケースで使用するｃａｃｈｅ変換テーブル構成
例を図１４に示す。本運用形態での入力インタフェース
に配備されるパケットパス終端部３ｄ１の動作は、図１
５の動作フローに示すとおりである。

【００４７】すなわち、パケットパス識別部１００によ
り共通フレームヘッダ内パケットパス識別子を抽出する
（ステップＳ１１）。パケットパス識別部から、共通フ
レームが属するパケットフローの先頭が到着したこと
を、ｃａｃｈｅテーブルに通知するとともに、タイマを
起動する（ステップＳ１２）。ｃａｃｈｅテーブルは、
装置内パケットパスを割り当てるために、装置内入力パ
ケットパスプールから新規装置内パケットパス識別子を
取得し、これを共通フレームヘッダ内パケットパス識別
子格納フィールドに、装置内パケットパス識別子として
上書きする（ステップＳ１３）。この上書きされた装置
内パケットパス識別子は、そのまま（等価的に）ＴＤＭ
スイッチング情報として使用される（ステップＳ１
４）。

【００４８】ｃａｃｈｅテーブルは、該当行の入力パス
識別子に合致するエントリデータの使用状況を”未使
用”から”使用中”に更新し（ステップＳ１５）、以
降、共通フレームが属するパケットフローが到着するた
びに、タイマーがリセットされ（ステップＳ１６，１
７）、該当パケットパスは”使用中”のまま維持される
（ステップＳ１８）。一方、一定時間共通フレームが属
するパケットフローが到着しなかった場合は（ステップ
Ｓ１６）、タイムアウトとなり（ステップＳ１９）、該
当パケットパスは”未使用”に更新し、装置内入力パケ
ットパスプールに返却する（ステップＳ２０）。

【００４９】出力インタフェースに配備されるパケット
パス生成部３ｄ２での動作は図１６の動作フローに示
す。すなわち、ＴＤＭスイッチにてスイッチングされた
共通フレームは、パケットパス識別部１００により共通
フレームヘッダ内パケットパス識別子を抽出する（ステ
ップＳ２１）。パケットパス識別部から、共通フレーム
が属するパケットフローの先頭が到着したことを、ｃａ
ｃｈｅテーブルに通知するとともに、タイマを起動する
（ステップＳ２２）。

【００５０】ｃａｃｈｅテーブルは、出力パケットパス
を割り当てるために、出力パケットパスプールから新規
出力パケットパス識別子を取得し、これを共通フレーム
ヘッダ内パケットパス格納フィールドに、出力パケット
パス識別子として上書きする（ステップＳ２３）。上書
きされた出力パケットパス識別子は、次段パケットパス
クロスコネクトにて入力パケットパス識別子として使用
される（ステップＳ２４）。

【００５１】ｃａｃｈｅテーブルは、該当行の出力パス
識別子に合致するエントリデータの使用状況を”未使
用”から”使用中”に更新し（ステップＳ２５）、以
降、共通フレームが属するパケットフローが到着するた
びに、タイマーがリセットされ（ステップＳ２６，２
７）、該当パケットパスは”使用中”のまま維持される
（ステップＳ２８）。一方、一定時間共通フレームが属
するパケットフローが到着しなかった場合は（ステップ
Ｓ２６）、タイムアウトとなり（ステップＳ２９）、該
当パケットパスは”未使用”とされ、出力パケットパス
プールに返却される（ステップＳ３０）。

【００５２】この時のパケットパス変換方式は、図１０
に示すように、以下の動作となる。パケットパス識別子
＝ｘｘｘｘを持つ共通フレームに対しては、入力ＩＦ部
の第二のパケットパス選択部（３ｄ１内セレクタ１０
５）にて、装置内パケットパス＝ｙｙｙｙに書き換えら
れ、出力ＩＦ部の第二のパケットパス選択部（３ｄ２内
セレクタ１０５）にて、出力パケットパス＝ｚｚｚｚに
再度書き換えられる。

【００５３】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、従来
のギガビットイーサネット（Ｒ）（ＧｂＥ）インタフェ
ースを多重して１０ギガあるいは４０ギガ光信号に多重
・分離変換する装置（ギガイーサネット（Ｒ）多重分離
装置）をベースマシンとし、低コストで（このベースマ
シンに可能な限り影響を及ぼさないことを基本とし
て）、ＣＷＤＭ，ＤＷＤＭに代表される既存基幹網のＬ
ＡＮ側拡張を主目的とし、各種データ系プロトコルを効
率的収容可能となるという効果がある。

【００５４】かかる効果により、更に以下の効果が得ら
れる。ＧｂＥネットワークにおけるＬＡＮ収容容量を拡
張し、またPOINT-TO-POINT通信だけでなく、統計多重効
果によるパス使用効率の向上を図り、Ｎ：Ｍ通信を実現
することができる。更に、既存ＳＯＮＥＴ網を収容し、
ＶＣ（Virtual Concatenation ）技術を用いてユーザパ
ケットプロトコルのリンク速度に合致した効率的な帯域
割り当てを実施することができ、更にはまた、装置内の
み有効となる装置内パケットパスを新たに定義し、装置
内パケットパスを運用形態に応じて柔軟に割当て可能と
することにより、パケットパスリソースを有効活用で
き、かつ装置内転送で発生するオーバーヘッドを削減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるネットワークモデルの概略
システム構成図及び本発明によるパケットパスクロスコ
ネクト装置１ａｅの概略機能ブロック図である。

【図２】図１のシステム図をより詳細に示した図であ
る。

【図３】パケットパスクロスコネクト装置の各ユニット
におけるパケットパス割り当てのイメージ図である。

【図４】図２に示したネットワークモデルにおけるパケ
ットパス割り当てとマルチレイヤＡＤＭ機能を説明する
ためのイメージ図である。

【図５】パケットパスクロスコネクト装置内の各ブロッ
クについて説明するための図である。

【図６】パケットパスクロスコネクト装置で適用するパ
ケットカプセル化の手順を説明する図である。

【図７】パケットパスクロスコネクト装置の主要ブロッ
ク図である。

【図８】図７のパケットパス終端部３ｄ１の詳細を示す
図である。

【図９】図７のパケットパス生成部３ｄ２の詳細を示す
図である。

【図１０】装置内におけるパケットパスの変換例を説明
するための図である。

【図１１】パケットパス終端・生成部内のパケットパス
変換テーブルの例を示す図である。

【図１２】パケットパスが半固定的（ＰＶＣ）の場合の
パケットパス終端部の動作フローである。

【図１３】パケットパスが半固定的（ＰＶＣ）の場合の
パケットパス生成部の動作フローである。

【図１４】パケットパス終端・生成部内のキャッシュテ
ーブルの例を示す図である。

【図１５】パケットパスがソフトステート的（ＳＶＣ）
の場合のパケットパス終端部の動作フローである。

【図１６】パケットパスがソフトステート的（ＳＶＣ）
の場合のパケットパス生成部の動作フローである。

【図１７】従来のＣＷＤＭネットワークの概略システム
構成図である。

【符号の説明】

１ａＣＷＤＭ収容回線ユニット（ギガビット多重・分
離装置）１ａａＳＯＮＥＴリモート回線ユニット１ａｂサービスコンバータユニット１ａｃパケットスイッチユニット１ａｄＴＤＭスイッチユニット１ｂＣＷＤＭネットワーク１ｂ１ギガビットイーサネット（Ｒ）（ＧｂＥ）１ｂａＳＯＮＥＴネットワーク１ｃＬＡＮ１ｃ１ギガビットイーサネット（Ｒ）（ＧｂＥ）リン
ク１ｄパケットパス３ａ１，３ａ４光・電気変換部３ａ２，３ａ５電気・光変換部３ｂ１１０ギガ信号終端部３ｂ２１０ギガ信号生成部３ｃ１１：ｎデータ分離部３ｃ２ｎ：１データ多重部３ｄ１パケットパス終端部３ｄ２パケットパス生成部３ｅ１装置内フレーム生成部３ｅ２装置内フレーム終端部３ａ３パケットスケジューラ部３ｂ３パケットスイッチ部３ｃ３パケットパス交換部３ｂ４ＳＯＨ／ＰＯＨ終端部３ｂ５ＳＯＨ／ＰＯＨ生成部３ｃ４ＶＣ終端部３ｃ５ＶＣ生成部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リング状の基幹伝送路とＬＡＮ（ＷＡＮ
も含む）との間のインタフェース機能を有するネットワ
ーク装置であって、物理リンク単位でのクロスコネクト
をなす物理リンククロスコネクト手段を含むことを特徴
とするネットワーク装置。
【請求項２】前記基幹伝送路に論理パケットパスを予
め割り当てておき、前記パケットパス単位でのクロスコ
ネクトをなすパケットパスクロスコネクト手段を、更に
含むことを特徴とする請求項１記載のネットワーク装
置。
【請求項３】前記ＬＡＮから前記基幹伝送路への信号
の多重化を行うとともに、前記基幹伝送路から前記ＬＡ
Ｎへ信号の分離をなす多重・分離手段を有する基幹伝送
路収容ユニットを設け、前記物理リンククロスコネクト
手段はこの分離された信号の物理リンク単位でのクロス
コネクトをなすスイッチ手段を有することを特徴とする
請求項２記載のネットワーク装置。
【請求項４】前記パケットパスクロスコネクト手段は
前記パケットパス単位のクロスコネクトなすパケットス
イッチユニットを有し、前記基幹伝送路とＳＯＮＥＴ伝
送路との間のインタフェース機能を有するＳＯＮＥＴリ
モート回線ユニットを設け、このＳＯＮＥＴリモート回
線ユニットと前記パケットスイッチユニットとの間、前
記基幹伝送路収容ユニットと前記パケットスイッチユニ
ットとの間に、前記パケットパスが予め設定されている
ことを特徴とする請求項３記載のネットワーク装置。
【請求項５】前記基幹伝送路収容ユニット、前記パケ
ットスイッチユニット及び前記ＳＯＮＥＴリモート回線
ユニットの各々には、前記基幹伝送路上のパケットパス
と装置内パケットパスとの相互変換処理をなす手段を設
け、この装置内パケットパスによるクロスコネクト処理
をなすようにしたことを特徴とする請求項４記載のネッ
トワーク装置。
【請求項６】前記基幹伝送路における前記パケットパ
スに対する前記装置内パケットパスの割り当てを、運用
形態に応じて固定的に割り当てるか、柔軟性をもって割
り当てるかを選択自在とする手段を、更に含むことを特
徴とする請求項５記載のネットワーク装置。
【請求項７】リング状の基幹伝送路と、ＬＡＮ（ＷＡ
Ｎも含む）と、これ等相互間のインタフェース機能を有
するネットワーク装置とを含むネットワークシステムで
あって、前記ネットワーク装置は、物理リンク単位でのクロスコ
ネクトをなす物理リンククロスコネクト手段を含むこと
を特徴とするネットワークシステム。
【請求項８】前記ネットワーク装置は、前記基幹伝送路に論理パケットパスを予め割り当ててお
き、前記パケットパス単位でのクロスコネクトをなすパ
ケットパスクロスコネクト手段を、更に含むことを特徴
とする請求項７記載のネットワークシステム。
【請求項９】前記ネットワーク装置は、前記ＬＡＮか
ら前記基幹伝送路への信号の多重化を行うとともに、前
記基幹伝送路から前記ＬＡＮへ信号の分離をなす多重・
分離手段を有する基幹伝送路収容ユニットを設け、前記
物理リンククロスコネクト手段はこの分離された信号の
物理リンク単位でのクロスコネクトをなすスイッチ手段
を有することを特徴とする請求項８記載のネットワーク
システム。
【請求項１０】ＳＯＮＥＴ伝送路を更に含み、前記ネットワーク装置において、前記パケットパスクロ
スコネクト手段は前記パケットパス単位のクロスコネク
トなすパケットスイッチユニットを有し、前記基幹伝送
路と前記ＳＯＮＥＴ伝送路との間のインタフェース機能
を有するＳＯＮＥＴリモート回線ユニットを設け、この
ＳＯＮＥＴリモート回線ユニットと前記パケットスイッ
チユニットとの間、前記基幹伝送路収容ユニットと前記
パケットスイッチユニットとの間に、前記パケットパス
が予め設定されていることを特徴とする請求項９記載の
ネットワークシステム。
【請求項１１】前記基幹伝送路収容ユニット、前記パ
ケットスイッチユニット及び前記ＳＯＮＥＴリモート回
線ユニットの各々には、前記基幹伝送路上のパケットパ
スと装置内パケットパスとの相互変換処理をなす手段を
設け、この装置内パケットパスによるクロスコネクト処
理をなすようにしたことを特徴とする請求項１０記載の
ネットワークシステム。
【請求項１２】前記ネットワーク装置は、前記基幹伝送路における前記パケットパスに対する前記
装置内パケットパスの割り当てを、運用形態に応じて固
定的に割り当てるか、柔軟性をもって割り当てるかを選
択自在とする手段を、更に含むことを特徴とする請求項
１１記載のネットワークシステム。