JP2004040428A - Mplsスイッチ及びそれに用いるmplsスイッチング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光受信部11−1〜11−nは前段のノード装置からのWDM信号において波長毎に分けられた光信号のうちの該当する波長の光信号をそれぞれ受信し、その光信号を電気信号に変換する。この変換された電気信号はレイヤ処理部12−1〜12−nでレイヤ1及びレイヤ2の処理が行われ、MPLSスイッチ部13へと転送される。MPLSスイッチ部13は受信したMPLSパケットのラベルの値を基にデータベースを検索して出力ポートを決定し、新しいラベルに書換えた後で該当する出力ポートのレイヤ処理部14−1〜14−nに転送する。可変波長光送信部15−1〜15−nはレイヤ処理部14−1〜14−nからの電気信号を指定された波長の光信号に変換して後段に出力する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はMPLSスイッチ及びそれに用いるMPLSスイッチング方法に関し、特にMPLS(Multi−Protocol Label Switch)スイッチにおける波長変換に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、通信事業者のネットワークとユーザ宅とを結ぶアクセスネットワークにおいては、xDSL(x Digital Subscriber Line)やFTTH(Fiber To The Home)等の常時接続型サービスによってブロードバンド化されてきている。
【0003】
また、最も主要な幹線であるバックボーンネットワークにおいては、WDM(Wavelength Division Multiplexing)技術によって波長単位で超高速なネットワークが構築できるようになってきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
これから、ネットワークでボトルネックとなるのは、アクセスネットワーク及びバックボーンネットワークの両者の間でパケット単位に処理を行うルータやスイッチであると考えられる。
【0005】
現状のWDMシステムにおいて、一般的に、波長は固定的に割り当てられて使用されているが、WDM装置の追加等によってネットワークの構成が変更される場合には、パスの変更に伴って、該当するWDM装置が置いてある現地にそれぞれ赴き、カード等の交換を行う必要があり、時間と費用とがかかるという問題がある。
【0006】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、波長パスとLSP(Label Switched Path)とを組合せて使用することができ、柔軟なネットワークを構成することができるMPLSスイッチ及びそれに用いるMPLSスイッチング方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によるMPLSスイッチは、入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換する受信手段と、前記光信号を前記電気信号に変換した後にMPLS(Multi−Protocol Label Switch)パケットのラベルの値に従って出力方路を決定するスイッチ手段と、出力ポート単位にWDM(Wavelength Division Multiplexing)で使用する波長のうちの任意の1 つの波長を選択可能な可変波長送信手段とを備え、前記可変波長送信手段において、前記出力ポートに転送されたMPLSパケットをある波長の光信号に変換して送信している。
【0008】
本発明によるMPLSスイッチング方法は、入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換した後にMPLS(Multi−Protocol Label Switch)パケットのラベルの値に従って出力方路を決定し、出力ポート単位にWDM(Wavelength Division Multiplexing)で使用する波長のうちの任意の1 つの波長を選択可能な可変波長送信手段において前記出力ポートに転送されたMPLSパケットをある波長の光信号に変換して送信している。
【0009】
すなわち、本発明のMPLSスイッチは、入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換した後にMPLS(Multi−Protocol Label Switch)パケットのラベルの値に従って出力方路を決定し、出力ポートに転送されたMPLSパケットを、出力ポート単位にWDM(Wavelength Division Multiplexing)で使用する波長のうち任意の1 つの波長を選択可能な可変波長送信部において、ある波長の光信号に変換して送信することを可能としている。
【0010】
本発明のMPLSスイッチでは、波長パスとLSP(Label Switched Path:MPLSのパス)との組合せでパケットの転送を行っている。ある1つの入力ポート(波長)における全てのLSPを1つの出力ポート(波長)に1対1で対応させ、波長パス単位にスイッチングを行うと、光クロスコネクト機能を実現することが可能となる。
【0011】
また、本発明のMPLSスイッチでは、入力ポート(波長)と出力ポート(波長)との対応を変更したり、可変波長光送信部における波長を変更することによって、波長パスを変更することが可能となる。
【0012】
さらに、本発明のMPLSスイッチでは、LSP単位にスイッチングを行うと、複数のLSPをパケット単位に多重することが可能となるので、波長毎に統計多重効果が得られる。
【0013】
さらにまた、本発明のMPLSスイッチでは、LSPを乗せる波長を変更することによって、MPLSパケットのルートを変更することが可能となり、負荷分散の効果も得られる。
【0014】
上記のように、本発明のMPLSスイッチでは、ルータやスイッチにもWDM技術を取込むことによって、従来の課題となっているネットワークでのボトルネックが解消可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によるMPLS(Multi−Protocol Label Switch)スイッチの構成を示すブロック図である。図1において、本発明の一実施例によるMPLSスイッチは光受信部11−1〜11−nと、レイヤ処理部12−1〜12−nと、MPLSスイッチ部13と、レイヤ処理部14−1〜14−nと、可変波長光送信部15−1〜15−nとから構成されている。
【0016】
光受信部11−1〜11−nは図示せぬ前段のルータやスイッチ等のノード装置からのWDM(Wavelength Division Multiplexing)信号において波長毎に分けられた光信号のうちの該当する波長の光信号をそれぞれ受信し、その光信号を電気信号に変換する。この変換された電気信号はレイヤ処理部12−1〜12−nでレイヤ1及びレイヤ2の処理が行われてからMPLSスイッチ部13へと転送される。
【0017】
MPLSスイッチ部13はMPLSのパス毎に入力ポート(波長)と出力ポート (波長)との対応付けと、付替え用のラベルとを格納したデータベース(図示せず)を備えており、受信したMPLSパケットのラベルの値を基にデータベースを検索することによって出力ポートを決定し、新しいラベルに書換えた後で、該当する出力ポートのレイヤ処理部14−1〜14−nに転送する。
【0018】
可変波長光送信部15−1〜15−nはレイヤ処理部14−1〜14−nからの電気信号を指定された波長の光信号にそれぞれ変換して後段に出力する。可変波長光送信部15−1〜15−nではWDMで使用する波長のうちの任意の1つの波長を選択することができ、設定によって波長を変更することができる。最終的には複数の光信号を多重し、WDM信号としてから次段のルータやスイッチ等のノード装置に送信する。
【0019】
レイヤ処理部12−1〜12−nでのレイヤ2としては、Ethernet(R)、ATM(Asynchronous Transfer Mode)、PPP(Point−to−Point Protocol)等が考えられる。
【0020】
波長の変更はパケットを転送するルートを追加、削除、変更する場合に行う。具体的には、LSPを専用線としてユーザに貸し出すサービス等で使用される。各スイッチが使用する波長については、張るべきパスの送信元と宛先との組合せやトラフィック量を考慮し、ネットワーク全体で決定する必要がある。
【0021】
図2は本発明の一実施例によるMPLSスイッチを使用したネットワークの構成例を示すブロック図である。図2において、MPLSエッジルータ1,5ではパケット網100,200から受信するパケットに宛先情報であるラベルを含むMPLSのヘッダを付与し、後段のMPLSコアルータ2〜4にMPLSパケットを転送する。
【0022】
MPLSコアルータ2〜4はMPLSのヘッダのラベル情報を基にMPLSパケットのスイッチングを行い、ラベルを新たに付け直して後段のルータに転送する。
【0023】
MPLSパケットを受信するMPLSエッジルータ1,5はMPLSのヘッダを削除し、パケット網100,200にパケットを送信する。このようにして、MPLSエッジルータ1,5間にMPLSのパスであるLSPを仮想的に張ってパケットの転送を行う。本発明の一実施例ではMPLSコアルータ2〜4の機能にWDMを導入した波長変換機能を有するMPLSスイッチを実現している。
【0024】
図3は本発明の一実施例による波長パスとLSPとの関係を示す図であり、図4は本発明の一実施例による波長パスのスイッチング例を示す図であり、図5は本発明の一実施例による波長パスの変更例を示す図であり、図6は本発明の一実施例によるLSPのスイッチング例を示す図であり、図7は本発明の一実施例によるLSPの変更例を示す図である。これら図1〜図7を参照して本発明の一実施例によるMPLSスイッチの動作について説明する。
【0025】
波長変換機能を有するMPLSスイッチング方法では、波長とMPLSとの組合せによって、波長パスのスイッチングとLSPパスのスイッチングとをそれぞれ実現することができる。波長変換機能付きMPLSスイッチにおける波長パスとLSPとの関係を図3に示す。図3に示すように、波長パスには複数のLSPが収容される。
【0026】
波長パスのスイッチングを実現させるためには、ポート単位に入力波長と出力波長との対応付けを行う必要がある。波長パスのスイッチング例を図4に示す。ここでは入力波長λ1にLSP1とLSP2とを、入力波長λ2にLSP3とLSP4とを、入力波長λnにLSPm−1とLSPmとをそれぞれ収容し、出力波長λ1にLSPm−1とLSPmとを、出力波長λ2にLSP1とLSP2とを、出力波長λnにLSP3とLSP4とをそれぞれ割り当てる。
【0027】
図4では入力波長λ1を出力波長λ2に、入力波長λ2を出力波長λnに、入力波長λnを出力波長λ1にマッピングさせている。そのためには、ある1つの入力ポート(波長)における全てのLSPを1つの出力ポート(波長)に1対1で対応させればよい。
【0028】
入力波長λ1を出力波長λ2にマッピングする場合には、入力波長λ1のLSP1とLSP2とをMPLSスイッチ部13でスイッチングし、出力波長λ2にLSP1とLSP2とを乗せる。
【0029】
入力波長λ2を出力波長λnにマッピングする場合には、入力波長λ2のLSP3とLSP4とをMPLSスイッチ部13でスイッチングし、出力波長λnにLSP3とLSP4とを乗せる。
【0030】
入力波長λnを出力波長λ1にマッピングする場合には、入力波長λnのLSPm−1とLSPmとをMPLSスイッチ部13でスイッチングし、出力波長λ1にLSPm−1とLSPmとを乗せる。このようにして、光クロスコネクト機能を実現することができる。
【0031】
さらに、入力ポート(波長)に収容される全てのLSPに対応する出力ポート(波長)をそれぞれ変更する、つまり、MPLSスイッチ部13における入力ポート(波長)と出力ポート(波長)との対応付けを変更すれば、波長パスを変更させることによって、波長単位にパケット転送のルートを変更させることができる。
【0032】
また、別の方法で波長パスを変更させるためには、可変波長光送信部15における光信号の波長を変更すればよい。図5では出力波長をλ1からλ2に、λ2からλnに、λnからλ1にそれぞれ変更している。上記のように、可変波長光送信部15の波長を変更させて、波長パスを変更させることができる。
【0033】
LSPのスイッチングを実現させるためには、LSP単位に入力波長と出力波長との対応付けを行う必要がある。そのためには、ある1つの入力ポート(波長)におけるLSPを1つの出力ポート(波長)に1対1で対応させればよい。LSPのスイッチング例を図6に示す。
【0034】
ここでは、入力波長λ1にLSP1とLSP2とを、入力波長λ2にLSP3とLSP4とを、入力波長λnにLSPm−1とLSPmとをそれぞれ収容し、出力波長λ1にLSP3とLSPm−1とを、出力波長λ2にLSP1とLSPmとを、出力波長λnにLSP2とLSP4とをそれぞれ割り当てている。
【0035】
図6では、LSP1を入力波長λ1及び出力波長λ2に、LSP2を入力波長λ1及び出力波長λnに、LSP3を入力波長λ2及び出力波長λ1に、LSP4を入力波長λ2及び出力波長λnに、LSPm−1を入力波長λn及び出力波長λ1に、LSPmを入力波長λn及び出力波長λ2にそれぞれマッピングしている。上記のように、MPLSパケットをパケット単位で多重することによって、波長単位に統計多重効果が得られる。
【0036】
さらに、LSPのルートを変更する場合には、該当するLSPの入力ポート(波長)と出力ポート(波長)との対応付けと付け替え用のラベルとを変更すればよい。図7では、LSP1の出力波長をλ2からλ1に、LSP3の出力波長をλ1からλ2にそれぞれ変更している。上記のように、LSPのルートを変更することによって、波長単位にパケット転送の負荷を分散させることができる。
【0037】
したがって、本実施例では、上述した波長変換機能付きMPLSスイッチの動作によつて、柔軟なネットワークを構築することができる。
【0038】
このように、本発明では、ある1つの入力ポート(波長)における全てのLSPを1つの出力ポート(波長)に1対1で対応させればよいので、波長パスをスイッチングさせることによって、光クロスコネクト機能を実現することができる。
【0039】
また、本発明では、入力ポート(波長)と出力ポート(波長)との対応を変更したり、可変波長光送信部15の波長を変更させることによって、波長パスを変更することができる。
【0040】
さらに、本発明では、複数のLSPをパケット単位で多重しているので、LSPでスイッチングさせることによって、波長毎に統計多重効果が得られる。
【0041】
さらにまた、本発明では、LSPのルートを変更することによつて、出力波長も変更することになるため、波長単位にパケット転送の負荷を分散させることができる。
【0042】
上述したように、本発明のMPLSスイッチでは、波長パスとLSPとを組合せて使用することができるので、柔軟なネットワークを構成することができる。また、MPLSだけでなく、波長をラベルとして光ネットワークに拡張したGMPLS(Generalized Muti−Protocol Label Switching)にも対応することができる。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換した後にMPLSパケットのラベルの値に従って出力方路を決定し、出力ポート単位にWDMで使用する波長のうちの任意の1 つの波長を選択可能な可変波長送信手段において出力ポートに転送されたMPLSパケットをある波長の光信号に変換して送信することによって、波長パスとLSPとを組合せて使用することができ、柔軟なネットワークを構成することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるMPLSスイッチの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例によるMPLSスイッチを使用したネットワークの構成例を示すブロック図である。
【図3】本発明の一実施例による波長パスとLSPとの関係を示す図である。
【図4】本発明の一実施例による波長パスのスイッチング例を示す図である。
【図5】本発明の一実施例による波長パスの変更例を示す図である。
【図6】本発明の一実施例によるLSPのスイッチング例を示す図である。
【図7】本発明の一実施例によるLSPの変更例を示す図である。
【符号の説明】
1,5 MPLSエッジルータ
2〜4 MPLSコアルータ
11−1〜11−n 光受信部
12−1〜12−n,
14−1〜14−n レイヤ処理部
13 MPLSスイッチ部
15−1〜15−n 可変波長光送信部
100,200 パケット網
Claims (12)
- 入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換する受信手段と、前記光信号を前記電気信号に変換した後にMPLS (Multi−Protocol Label Switch)パケットのラベルの値に従って出力方路を決定するスイッチ手段と、出力ポート単位にWDM(Wavelength Division Multiplexing)で使用する波長のうちの任意の1 つの波長を選択可能な可変波長送信手段とを有し、前記可変波長送信手段において、前記出力ポートに転送されたMPLSパケットをある波長の光信号に変換して送信することを特徴とするMPLSスイッチ。
- 前記スイッチ手段は、ある1つの入力ポートにおける全てのLSP(Label Switched Path)を1つの出力ポートに1対1で対応させ、前記波長パス単位にスイッチングを行うことを特徴とする請求項1記載のMPLSスイッチ。
- 前記スイッチ手段は、前記LSP単位にスイッチングを行うことを特徴とする請求項2記載のMPLSスイッチ。
- 前記可変波長送信手段は、前記LSPを乗せる波長を変更して前記MPLSパケットのルートを変更することを特徴とする請求項2または請求項3記載のMPLSスイッチ。
- 前記スイッチ手段は、前記入力ポートと前記出力ポートとの対応を変更して前記波長パスを変更することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか記載のMPLSスイッチ。
- 前記可変波長光送信手段で選択する波長を変更して前記波長パスを変更すること特徴とする請求項1から請求項5のいずれか記載のMPLSスイッチ。
- 入力ポート単位に異なる波長の光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換した後にMPLS(Multi−Protocol Label Switch)パケットのラベルの値に従って出力方路を決定し、出力ポート単位にWDM(Wavelength Division Multiplexing)で使用する波長のうちの任意の1 つの波長を選択可能な可変波長送信手段において前記出力ポートに転送されたMPLSパケットをある波長の光信号に変換して送信することを特徴とするMPLSスイッチング方法。
- ある1つの入力ポートにおける全てのLSP(Label Switched Path)を1つの出力ポートに1対1で対応させ、前記波長パス単位にスイッチングを行うことを特徴とする請求項7記載のMPLSスイッチング方法。
- 前記LSP単位にスイッチングを行うことを特徴とする請求項8記載のMPLSスイッチング方法。
- 前記LSPを乗せる波長を変更して前記MPLSパケットのルートを変更することを特徴とする請求項8または請求項9記載のMPLSスイッチング方法。
- 前記入力ポートと前記出力ポートとの対応を変更して前記波長パスを変更することを特徴とする請求項7から請求項10のいずれか記載のMPLSスイッチング方法。
- 前記可変波長光送信手段で選択する波長を変更して前記波長パスを変更すること特徴とする請求項7から請求項11のいずれか記載のMPLSスイッチング方法。
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