JP2006287425A - Rprリングネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】RPRリングネットワークを構成するリングの一部の区間の帯域を他の区間の帯域よりも高く設定しても、他の区間の物理容量を増加することを要しない技術を提供する。
【解決手段】複数のRPR局装置と、前記複数のRPR局装置を連結するリングとを備え、隣接するRPR局装置間が、前記リングの区間を規定し、少なくとも1つの区間に他の区間と異なる帯域が割り当てられ、前記各RPR局装置は、他のRPR局装置に前記リングを通じてフレームを送信する場合に、このフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値を上限とする伝送帯域でフレームを送信するRPRリングネットワークシステムである。
【選択図】図1
【解決手段】複数のRPR局装置と、前記複数のRPR局装置を連結するリングとを備え、隣接するRPR局装置間が、前記リングの区間を規定し、少なくとも1つの区間に他の区間と異なる帯域が割り当てられ、前記各RPR局装置は、他のRPR局装置に前記リングを通じてフレームを送信する場合に、このフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値を上限とする伝送帯域でフレームを送信するRPRリングネットワークシステムである。
【選択図】図1
Description
本発明は、Resilient Packet Ring(RPR)リングネットワークシステムに関する。
近年、通信分野では、インターネット(Internet)の普及に伴って、IP(Internet Protocol)通信の通信量の増加が著しい。従来、IP通信の主目的はデータ通信にむけられて
いた。このため、音声通信等に比べてリアルタイム性の要求が低く、障害発生時の復旧のために要求される時間として、比較的寛容な時間が要求されていた。
いた。このため、音声通信等に比べてリアルタイム性の要求が低く、障害発生時の復旧のために要求される時間として、比較的寛容な時間が要求されていた。
しかし、IP通信の需要が着実に伸び続けた結果、IP通信の適用範囲が広がっている。同時に、ネットワークの信頼性への要求が高くなってきた。近年のRPR技術の誕生によって、IP通信においても高い信頼性を確保できるようになった。
RPRは、Ethernet(登録商標)などのデータトラフィックに最適化し、WAN(Wide Area Network)の信頼性に耐えうるリングネットワークとして開発された技術である。こ
の技術によれば、Ethernet(登録商標)フレームをRPRフレームにエンキャプシュレーション(encapsulation)して収容しRPRのリングネットワーク上で転送することができ
る。
の技術によれば、Ethernet(登録商標)フレームをRPRフレームにエンキャプシュレーション(encapsulation)して収容しRPRのリングネットワーク上で転送することができ
る。
図8及び図9は、従来のRPRにおけるフレーム送受信方式を示す図である。図8及び図9には、SONET装置21,22,23及び24が連結されたSONETリング(SONET
Ring:RPRリング)20と、各SONET装置21,22に接続されたRPR装置11,12とを含むRPRリングネットワークが示されている。
Ring:RPRリング)20と、各SONET装置21,22に接続されたRPR装置11,12とを含むRPRリングネットワークが示されている。
SONETリング20は、アウターリング(リングレット0(Ringlet0))と、インナーリング(リングレット1(Ringlet1))とを備えている。リングレット0では、RPRフレームが右回りに流れ(経路20−1)、リングレット1では、RPRフレームが左回りに流れる(経路20−2)。図8は、RPR装置11からRPR装置12へのデータの流れを示し、図9は、RPR装置12からRPR装置11へのデータの流れを示す。
通常、リングレット0及び1(経路20−1及び20−2)には、同じ信号(RPRフレ
ーム)が送出され、受信側のRPR装置が各経路20−1及び20−2から受信した信号
の一方を選択して取り込む。このため、例えば、RPR装置11とRPR装置12との間の通信容量を増加しようとした場合には、SONETリング20上のSONET装置間の帯域(bandwidth)を全て同じ帯域にする必要があった。
ーム)が送出され、受信側のRPR装置が各経路20−1及び20−2から受信した信号
の一方を選択して取り込む。このため、例えば、RPR装置11とRPR装置12との間の通信容量を増加しようとした場合には、SONETリング20上のSONET装置間の帯域(bandwidth)を全て同じ帯域にする必要があった。
この制約によって、SONETリング20の一部の区間(SONET装置間)の帯域(通
信容量)を増加する場合には、全ての区間の帯域の増加が必要であった。例えば、図7に
示すように、SONET装置21とSONET装置22との間の帯域を、OC−48(2.4
Gbps(Giga bit per second))からOC−192(9.6Gbps)に変更したい場合には、残りの区間(SONET装置22−23間,SONET装置23−24及びSONET装置24
−21間)も、OC−192に変更しなければならなかった。
信容量)を増加する場合には、全ての区間の帯域の増加が必要であった。例えば、図7に
示すように、SONET装置21とSONET装置22との間の帯域を、OC−48(2.4
Gbps(Giga bit per second))からOC−192(9.6Gbps)に変更したい場合には、残りの区間(SONET装置22−23間,SONET装置23−24及びSONET装置24
−21間)も、OC−192に変更しなければならなかった。
従って、SONETリングの一部の区間の帯域を増加するためには、全ての区間に対し、増加分の物理回線(光ファイバー)を用意する必要があった。従って、一部の区間の帯域増加に必要なコストが上昇していた。また、他の区間で増加した物理容量を使用する必要がない場合には、図10に示すように、不必要な帯域が生じていた。
本願に係る先行技術文献として、以下の文献がある。
特開2003−324473号公報
本発明の目的は、RPRリングの一部の区間の帯域(通信容量)を他の区間の帯域よりも高く設定しても、他の区間の物理容量を増加することを要しない技術を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために以下の構成を採用した。
即ち、本発明は、複数のRPR(Resilient Packet Ring)局装置と、
前記複数のRPR局装置を連結するリングとを備え、
隣接するRPR局装置間が、前記リングの区間を規定し、
少なくとも1つの区間に他の区間と異なる帯域が割り当てられ、
前記各RPR局装置は、他のRPR局装置に前記リングを通じてフレームを送信する場合に、このフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値を上限とする伝送帯域でフレームを送信する
RPRリングネットワークシステムである。
前記複数のRPR局装置を連結するリングとを備え、
隣接するRPR局装置間が、前記リングの区間を規定し、
少なくとも1つの区間に他の区間と異なる帯域が割り当てられ、
前記各RPR局装置は、他のRPR局装置に前記リングを通じてフレームを送信する場合に、このフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値を上限とする伝送帯域でフレームを送信する
RPRリングネットワークシステムである。
好ましくは、本発明によるRPRリングネットワークシステムは、
前記少なくとも1つの区間が、他の区間よりも大きい物理容量を有し、
前記各区間には、その区間の物理容量を上限とする帯域が割り当てられている、ように構成することができる。
前記少なくとも1つの区間が、他の区間よりも大きい物理容量を有し、
前記各区間には、その区間の物理容量を上限とする帯域が割り当てられている、ように構成することができる。
好ましくは、本発明によるRPRリングネットワークシステムは、
全ての区間が同一の物理容量を有し、
前記各区間に、前記物理容量を上限とした任意の帯域が論理的に割り当てられている、ように構成することができる。
全ての区間が同一の物理容量を有し、
前記各区間に、前記物理容量を上限とした任意の帯域が論理的に割り当てられている、ように構成することができる。
好ましくは、本発明によるRPRリングネットワークシステムは、
前記リングは、相反する方向にフレームを伝送する2つのリングレットを含み、
前記各RPR局装置は、前記2つのリングレットに同一のデータを含むフレームを送出するときに、各リングレット上をフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値に応じた伝送帯域でフレームを各リングレットに送出する、ように構成することができる。
前記リングは、相反する方向にフレームを伝送する2つのリングレットを含み、
前記各RPR局装置は、前記2つのリングレットに同一のデータを含むフレームを送出するときに、各リングレット上をフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値に応じた伝送帯域でフレームを各リングレットに送出する、ように構成することができる。
好ましくは、本発明によるRPRリングネットワークシステムは、
前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域の全部又は一部が、フェアネスアルゴリズムに基づいて制御される、ように構成することができる。
前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域の全部又は一部が、フェアネスアルゴリズムに基づいて制御される、ように構成することができる。
好ましくは、本発明によるRPRリングネットワークシステムは、
前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域を除く領域が、予め確保された帯域が保証される帯域として規定されている、ように構成することができる。
前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域を除く領域が、予め確保された帯域が保証される帯域として規定されている、ように構成することができる。
本発明によれば、RPRリングネットワークを構成するリングの一部の区間の帯域(通
信容量)を他の区間の帯域よりも高く設定しても、他の区間の物理容量を増加することを
要しない技術を提供することができる。
信容量)を他の区間の帯域よりも高く設定しても、他の区間の物理容量を増加することを
要しない技術を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
〔第1実施形態〕
〈RPRネットワークの構成〉
図1は、本発明の実施形態1におけるRPRネットワークシステムの構成例を示す図である。図1において、RPRネットワークシステムは、次のように構成されている。複数のSONET(Synchronous Optical NETwork)装置21,22,23及び24が、RPRの
SONETリング20(以下、「リング20」と表記)によって連結されている。
〈RPRネットワークの構成〉
図1は、本発明の実施形態1におけるRPRネットワークシステムの構成例を示す図である。図1において、RPRネットワークシステムは、次のように構成されている。複数のSONET(Synchronous Optical NETwork)装置21,22,23及び24が、RPRの
SONETリング20(以下、「リング20」と表記)によって連結されている。
リング20は、少なくとも二重のリングレットとして、2つのリングレット(リングレ
ット0及び1)からなる。リングレット0は、右回り(EAST方向)にSONETフレームを
転送する経路20−1を構成する。リングレット1は、左回り(WEST方向)にSONETフレームを転送する経路20−2を構成する。
ット0及び1)からなる。リングレット0は、右回り(EAST方向)にSONETフレームを
転送する経路20−1を構成する。リングレット1は、左回り(WEST方向)にSONETフレームを転送する経路20−2を構成する。
各SONET装置21,22,23及び24には、RPR装置が接続される。図1では、SONET装置21に接続されたRPR装置11と、SONET装置22に接続されたRPR装置12と、SONET装置23に接続されたRPR装置13と、SONET装置24に接続されたRPR装置14とが示されている。
SONET装置とRPR装置とで、RPR局装置(RPR station:「RPRノード」
又は「ノード」とも呼ばれる。以下「ステーション」と表記する)が構成される。図1で
は、SONET装置21とRPR装置11とからなるステーションAと、SONET装置22とRPR装置12とからなるステーションBと、SONET装置23とRPR装置13とからなるステーションCと、SONET装置24とRPR装置14とからなるステーションDとが示されている。
又は「ノード」とも呼ばれる。以下「ステーション」と表記する)が構成される。図1で
は、SONET装置21とRPR装置11とからなるステーションAと、SONET装置22とRPR装置12とからなるステーションBと、SONET装置23とRPR装置13とからなるステーションCと、SONET装置24とRPR装置14とからなるステーションDとが示されている。
RPR装置は、レイヤ2(データリンク層)に係る処理を行う装置であり、特に、レイヤ2のMAC層をサポートするRPRに係る処理として、RPRフレームの生成等を実行する。SONET装置は、レイヤ1(物理層)をサポートするSONETに従って、RPRを格納したSONETフレームの生成、リングレットへの又はからの送出(“add”と表現される)/取り込み(“drop”と表現される)、等を実行する。
各RPR装置は、外部ネットワークに接続されており、外部ネットワークから信号(例
えばIP信号)を受信したり、外部ネットワークへIP信号を送出したりする。RPR装
置は、外部ネットワークからIP信号(例えば、イーサネット(登録商標)フレーム(以下、「LANフレーム」と称する))を受信すると、LANフレームがカプセル化(encapsulated)されたRPRフレームを生成し、SONET装置に入力する。
えばIP信号)を受信したり、外部ネットワークへIP信号を送出したりする。RPR装
置は、外部ネットワークからIP信号(例えば、イーサネット(登録商標)フレーム(以下、「LANフレーム」と称する))を受信すると、LANフレームがカプセル化(encapsulated)されたRPRフレームを生成し、SONET装置に入力する。
SONET装置は、RPR装置からのRPRフレームを格納したSONETフレームを生成し、リングレット0及び1の少なくとも一方に送出する(“add”)。SONET装置
は、各リングレット0及び1からこれらを流れるSONETフレームを取り出し、そのSONETフレームの宛先が自装置であるか否かを判定する。
は、各リングレット0及び1からこれらを流れるSONETフレームを取り出し、そのSONETフレームの宛先が自装置であるか否かを判定する。
このとき、宛先が自装置であれば、SONET装置は、そのSONETフレームを自装置内に取り込む(“drop”)。これに対し、SONETフレームの宛先が自装置でなければ、SONET装置は、そのSONETフレームを再び元のリングレットに戻す。これによ
って、SONETフレームは、次のSONET装置へ向かって流れる。
って、SONETフレームは、次のSONET装置へ向かって流れる。
SONET装置内にSONETフレームが取り込まれると、このSONETフレームからRPRフレームが取り出され、RPR装置に入力される。RPR装置は、RPRフレームからLANフレームを取り出し、外部ネットワークへ送出する。以上の構成を持つRPRリングネットワークは、外部ネットワーク間を結ぶ中継網として利用することができる。
図1に示すRPRリングネットワークでは、隣接するステーション間が、SONETリング20(以下、「リング20」と表記する)の区間(ステーション区間)を規定する。図1に示す例では、ステーションAとBとの間、ステーションBとCとの間、ステーションCとDとの間、ステーションDとAとの間が、リング20の区間として規定される。以下、説明の便宜のため、これらの各区間を「区間1」,「区間2」,「区間3」,「区間4」と
呼ぶ。
呼ぶ。
図1に示す例では、区間1では、SONET装置21と22との間が、リングレット0/1を収容するOC−198(9.6Gbps)の物理回線(光ファイバ)で接続されている。これ
に対し、各区間2,3,4では、SONET装置間が、リングレット0/1を収容するOC−48(2.4Gbps)の物理回線で接続されている。OC−198及びOC−48は、SON
ETで規定されたディジタル・ハイアラーキ(伝送速度:「通信容量」又は「帯域(bandwidth)」と呼ばれる)である。
に対し、各区間2,3,4では、SONET装置間が、リングレット0/1を収容するOC−48(2.4Gbps)の物理回線で接続されている。OC−198及びOC−48は、SON
ETで規定されたディジタル・ハイアラーキ(伝送速度:「通信容量」又は「帯域(bandwidth)」と呼ばれる)である。
図1に示すRPRリングネットワークは、全ての区間にOC−48が適用されたリング20の一部の区間(区間1)の物理回線容量を、OC−198に変更(増加)した場合が想定されている。
この場合、区間1を流れるSONETフレーム(以下、単に「フレーム」と表記)に対して、9.6Gbpsを上限とする帯域を割り当てることができる。これに対し、区間2〜4の物理回線容量は、2.4Gbpsである。このため、各区間2〜4には、2.4Gbpsを上限とする帯域を割り当てることができる。
図2は、図1に示したRPRリングネットワークにおける帯域の割り当て例を示す図である。図2に示す例では、各区間の物理容量の最大値が、各区間で使用可能な帯域として割り当てられている。
即ち、9.6Gbpsの帯域が、区間1(SONET装置21−22間)に割り当てられている。一方、2.4Gbpsの帯域が、区間2(SONET装置22−23間),区間3(SONET装置23−24間)及び区間4(SONET装置24−21間)に割り当てられている。
各区間1−4に割り当てられる帯域は、非予約帯域(Unreserved Rate=EIR(Excess Information Rate))領域と、予約帯域(Reserved Rate=CIR(Committed Information Rate))領
域と、拡張予約帯域(Extended Reserved Rate)領域とに分類される。
域と、拡張予約帯域(Extended Reserved Rate)領域とに分類される。
予約帯域(CIR)領域は、予め使用する帯域を確保する帯域保証サービスにより帯域が保証される領域である。拡張予約帯域領域は、予約帯域領域が拡張された領域であり、予約帯域領域と同様に取り扱われる。非予約帯域(EIR)領域は、その区間の全帯域から予約帯域(拡張予約帯域を含む)が除かれた残りの帯域を、フェアネス(fairness)機能による制御で許容された分まで使用するベストエフォート型サービスによって制御される領域である。なお、CIR及びEIRは、IEEE Draft p802.17/D3.3 の5.6.2章における“servi
ce classes”において規定されている。
ce classes”において規定されている。
フェアネス機能は、フェアネスアルゴリズムに従って、ステーション間で公平にフレームをリングに送出(add)できるように各ステーションの使用帯域を制御する公知技術であ
り、RPRの特徴の一つでもある。
り、RPRの特徴の一つでもある。
各ステーションは、フェアネスアルゴリズムに従って、次のように動作する。例えば、図1に示すステーションAが、経路20−1の輻輳を検知すると、その経路20−1に関して1つ上流側のステーション(ステーションD)へ、フェアネス・フレームを、経路20−2を用いて通知する。
フェアネス・フレームは、ステーションAが確保を望む帯域を示す情報を含んでいる。ステーションDは、フェアネス・フレームを受信すると、通知された帯域を超えないように、自身の使用帯域を調整する。通知された帯域は、さらに1つ上流のステーション(ス
テーションC)に通知される。輻輳が生じていない場合には、定期的に、現在の転送レー
ト(使用帯域)を示すフェアネス・フレームが、上流のステーションに対して通知される。
テーションC)に通知される。輻輳が生じていない場合には、定期的に、現在の転送レー
ト(使用帯域)を示すフェアネス・フレームが、上流のステーションに対して通知される。
フェアネス機能は、上述したような動作を実現するために、各ステーションにおいて、輻輳の検知、確保すべき帯域の検知、フェアネス・フレームの作成及び送信、通知された帯域に基づく使用帯域の調整、フェアネス・フレームの転送、現在の転送レートの検知等を実行する。フェアネス機能は、例えば、ステーション(RPR装置)に具備されるCPU等のプロセッサが記憶装置(メモリ)に格納されたプログラムを実行することによって実現される。
図2に示す例では、2.4Gbpsを上回り且つ9.6Gbps以下の帯域が、拡張予約帯域として、区間1に割り当てられている。また、622Mbps(厳密にはOC−1
2(Optical Carrier-Level 12 =622.08Mbps))を上回り且つ2.4Gbps以下の帯域が
区間1−4に共通な予約帯域として割り当てられている。そして、622Mbps以下の帯域が非予約帯域として割り当てられている。上記したフェアネス機能は、この非予約帯域に適用され、この非予約帯域の各ステーションにおける使用帯域がフェアネスアルゴリズムに従って調整される。
2(Optical Carrier-Level 12 =622.08Mbps))を上回り且つ2.4Gbps以下の帯域が
区間1−4に共通な予約帯域として割り当てられている。そして、622Mbps以下の帯域が非予約帯域として割り当てられている。上記したフェアネス機能は、この非予約帯域に適用され、この非予約帯域の各ステーションにおける使用帯域がフェアネスアルゴリズムに従って調整される。
上記したような各区間に割り当てられた帯域の情報は、ステーション(RPR装置)に搭載された記憶装置上に格納され、ステーション(RPR装置)に搭載されたプロセッサ(C
PU等)がプログラムの実行によってフレームの送信の使用帯域を決定する場合に使用さ
れる。
PU等)がプログラムの実行によってフレームの送信の使用帯域を決定する場合に使用さ
れる。
そして、各ステーションは、他のステーションにフレームを送信する場合には、そのフレームが宛先のステーションに到達するまでに通過する(流れる)区間上に割り当てられた帯域を考慮し、区間の帯域の中で最小となる帯域を上限として、フレームの送信に使用する伝送帯域を決定する決定部50を有する。決定部50は、例えば、フレームの送信開始時に、次のようにして伝送帯域を決定する。
〈1〉決定部50は、フレームの宛先となるステーションを特定し(RPRフレームの
宛先MACアドレスから特定できる)、その宛先ステーションに到達するまでに通過する
区間を特定する。
宛先MACアドレスから特定できる)、その宛先ステーションに到達するまでに通過する
区間を特定する。
〈2〉次に、決定部50は、記憶装置に格納された各区間への帯域の割り当て状態を示す情報を参照し、通過区間中での帯域の最小値を求める。このとき、区間が一つであれば、その区間に割り当てられた帯域が最小値となる。
例えば、ステーションAがステーションBへ経路20−1を用いてフレームを伝送する場合には、区間1に割り当てられた9.6Gbpsが最小値となる。或いは、ステーションAがステーションCへ経路20−1を用いてフレームを伝送する場合には、区間1及び2の各帯域が参照され、区間2に割り当てられた2.4Gbpsが最小値となる。
〈3〉最小値が決まると、決定部50は、この最小値を上限として、フレームの送信に使用する伝送帯域を決定する。例えば、決定部50は、当該最小値が割り当てられた区間に設けられた各領域について使用帯域を決定して確保する。例えば、区間2を元に伝送帯域を決定する場合には、区間2の帯域を構成する予約帯域領域及び非予約帯域領域から使用可能な帯域を確保し、これらの合計を伝送帯域とする。
そして、決定部50によって決定された伝送帯域でフレームがリング20に送出される。決定部50は、RPR装置が備えるプロセッサがプログラムを実行することによって実現する機能として構成することできる。
図3は、各ステーションA〜Dとして適用可能なステーションの機能ブロックと、各機能部間でやりとりされるフレームのフォーマットとを示す図である。図3において、ステーション30は、物理層処理部(PHY)31と、MAC処理部(MAC)32と、RPRフレーマ33と、GFP(Generic Framing Procedure)フレーマ34と、SONETフレー
マ35とを備えている。
マ35とを備えている。
PHY31は、外部ネットワークからのイーサネット(登録商標)フレーム(以下「LANフレーム」と表記)を受信し、物理層に係る処理を施す。PHY31は、受信LANフレーム(図3〈1〉)からプリアンプル及びSFD(Start Frame Delimiter)が外され
たLANフレーム(図3〈2〉)をMAC32に入力する。
たLANフレーム(図3〈2〉)をMAC32に入力する。
MAC32は、データリンク層(LLC、MAC)に係る処理をLANフレームに施した後、RPRフレーマに入力する。RPRフレーマ33は、入力されたLANフレーム(図
3〈2〉)がデータ部(service data unit)に格納(カプセル化)されたRPRフレーム(図
3〈3〉)を生成し、GFPフレーマ34に入力する。
3〈2〉)がデータ部(service data unit)に格納(カプセル化)されたRPRフレーム(図
3〈3〉)を生成し、GFPフレーマ34に入力する。
GFPフレーマ34は、RPRフレームがペイロードに格納されたGFPフレーム(図
3〈4〉)を生成し、SONETフレーマ35に入力する。SONETフレーマ35は、
GFPフレームが格納されたSONETフレーム(図3〈5〉)を生成して出力する。SONETフレーマ35から出力されたSONETフレームは、リングレットに送出(add)さ
れる。
3〈4〉)を生成し、SONETフレーマ35に入力する。SONETフレーマ35は、
GFPフレームが格納されたSONETフレーム(図3〈5〉)を生成して出力する。SONETフレーマ35から出力されたSONETフレームは、リングレットに送出(add)さ
れる。
リングレットから取り込み(drop)されたSONETフレームは、SONETフレーマ35に入力される。その後、上記した処理と逆の処理が行われ、最終的にLANフレーム(
図3〈1〉)がPHY31から出力され、外部ネットワークへ送られる。
図3〈1〉)がPHY31から出力され、外部ネットワークへ送られる。
図4は、RPRフレーマ33で生成されるRPRフレームのフォーマット説明図である。図4において、RPRフレームのベースコントロール(base Control)フィールドには、“rl”ビットと、“fe”ビットと、“sc”ビットとを含んでいる。
“rl”ビットは、リングレットの識別子として機能する。“rl”ビットは、1ビットで構成され、値“0”はリングレット0への送出を示し、値“1”はリングレット1への送出を示す。
“fe”ビットは、フェアネス制御の適用の有無を示す識別子として機能する。“fe”ビットは、1ビットで構成される。“fe”ビットの値“0”は「フェアネス適用無し(not fairness eligible)」を示し、値“1”は「フェアネス適用あり(fairness eligible)」を示す。
“sc”ビットは、RPRフレームの帯域のクラス識別子として機能する。は、2ビットで構成される。“sc”ビットの値“11”は、RPRフレームが拡張予約帯域に割り当てられたフレームであることを示す。“sc”ビットの値“11”及び“01”は、RPRフレームが予約帯域に割り当てられたフレームであることを示す。“sc”ビットの値“00”は、RPRフレームが非予約帯域に割り当てられたフレームであることを示す。
これらの“rl”,“fe”及び“sc”の値は、RPRフレーマ33において決定及び格納される。RPRフレームが非予約帯域に割り当てられる場合には、“rl”,“fe”及び“sc”の値は、それぞれ、“0/1”,“1”及び“00”となる。RPRフレームが予約帯域に割り当てられる場合には、“rl”,“fe”及び“sc”の値は、それぞれ、“0/1”,“0”及び“10/01”となる。RPRフレームが拡張予約帯域に割り当てられる場合には、“rl”,“fe”及び“sc”の値は、それぞれ、“0/1”,“0”及び“11”となる。
ステーションがRPRフレームの送信を開始する場合、RPRフレームの送信に必要な帯域が確保される。このとき、RPRフレームがその宛先のステーションに到達するまでに通過する区間に割り当てられた帯域の種類に応じて、使用可能な種類の帯域から、使用帯域が確保される。
例えば、ステーション1がステーション2へ区間1を用いてRPRフレームを送信する場合、区間1は、拡張予約帯域の使用が許容されている(図2参照)。従って、ステーション1は、拡張予約帯域及び予約帯域のそれぞれから、RPRフレームの送信に使用する帯域を確保する。
ここでは、拡張予約帯域は、区間1のみに割り当てられているので、拡張予約帯域の全てを使用帯域として確保することができる。一方、予約帯域については、予め定められた使用帯域、又はその時点で確保可能な帯域が使用帯域として確保される。
さらに、非予約帯域中から、フェアネスアルゴリズムに従って許容された帯域を使用帯域として確保することができる。このようにして、拡張予約帯域,予約帯域及び非予約帯域からそれぞれ確保された使用帯域の合計が、RPRフレームの伝送レート(伝送帯域)になる。
RPRフレーマ33は、拡張予約帯域,予約帯域及び非予約帯域からそれぞれ確保された使用帯域に従って、送信対象のRPRフレームのベース制御フィールド(図4)に、対応するビット値を設定する。上記した使用帯域の決定は、同一のRPRフレームをリングレット0及び1の双方に送出する場合には、リングレット毎に実行することができる。
本実施形態におけるRPRフレーマ33は、リングレット0及び1に同じRPRフレームを送出する場合に、リングレット0及び1に対し、異なる伝送レートでRPRフレームを送出することができる。
図5は、図3に示したRPRフレーマ33の一部の構成(帯域制御部分)を模式的に示す図である。図5には、RPRフレーマ33内に設けられるシェーパ41A,42A,43A
,41B,42B及び43B、並びにバッファ44A及び44Bが示されている。シェーパ41A,42A及び43A並びにバッファ44Aは、リングレット0用の構成であり、シ
ェーパ41B,42B及び43B並びにバッファ44Bは、リングレット1用の構成であ
る。
,41B,42B及び43B、並びにバッファ44A及び44Bが示されている。シェーパ41A,42A及び43A並びにバッファ44Aは、リングレット0用の構成であり、シ
ェーパ41B,42B及び43B並びにバッファ44Bは、リングレット1用の構成であ
る。
図5に示す例では、データの優先順位に応じた数のシェーパが用意されている。図5に示す例では、3段階の優先順位(例えば優先順位1,2,3)が規定され、各優先順位に応じた3つのシェーパがリングレット毎に用意されている。
図5において、上位レイヤからのデータは、RPRフレーマ33内でRPRフレームに格納される。このとき、RPRフレーマ33内で、ベース制御フィールドにビット値が設定される。
各シェーパは、RPRフレームのベース制御フィールドに設定されたビット値(“rl
”,“fe”及び“sc”ビット)を読み取り、RPRフレームが拡張予約帯域,予約帯域及び非予約帯域のいずれに割り当てられたフレームであるかを判別する。また、各シェーパには、制御情報として、拡張予約帯域,予約帯域及び非予約帯域からそれぞれ確保された使用帯域の情報を受け取る(図5の一点鎖線矢印参照)。シェーパは、使用帯域の情報に基づき、対応するRPRフレームを、バッファに書き込む。バッファは、送信バッファとして使用される。
”,“fe”及び“sc”ビット)を読み取り、RPRフレームが拡張予約帯域,予約帯域及び非予約帯域のいずれに割り当てられたフレームであるかを判別する。また、各シェーパには、制御情報として、拡張予約帯域,予約帯域及び非予約帯域からそれぞれ確保された使用帯域の情報を受け取る(図5の一点鎖線矢印参照)。シェーパは、使用帯域の情報に基づき、対応するRPRフレームを、バッファに書き込む。バッファは、送信バッファとして使用される。
上記した制御情報は、例えば、ステーション(RPR装置)に搭載されたプロセッサがプログラムの実行によって算出し、RPRフレーマ33に入力することで、シェーパに与えることができる。
具体的な動作は次の通りである。例えば、優先順位1に対応するデータAに係るRPRフレームを処理するシェーパ41A及び41Bに着目する。また、図5に示す構成が、ステーションA(図1)に搭載されており、ステーションAがステーションBにRPRフレームを、リングレット0及び1を用いて送信する場合を想定する。さらに、ステーションB,C,Dがフレームを送出していないと仮定する。また、図5と異なり、シェーパ41A及び41Bのみが動作している場合を仮定する。
この場合、ステーションAは、リングレット0について、拡張予約帯域,予約帯域及び非予約帯域の全て(9.6bps)を使用帯域として確保することができる。一方、ステーションAは、リングレット1について、予約帯域及び非予約帯域の全て(2.4Gbps)を使用帯域として確保することができる。使用帯域の情報は、各シェーパ41A及び41Bに入力される。
リングレット0側では、シェーパ41Aは、入力される使用帯域の情報に基づいて、拡張予約帯域,予約帯域及び非予約帯域の各使用帯域に応じた数のRPRフレームをバッファ44Aに書き込む。これによって、9.6Gbps分のRPRフレームがバッファ44Aに書き込まれる。バッファ44Aに書き込まれたRPRフレームは、適宜のタイミングで読み出され、SONETフレームに格納されてリングレット0に送出される。
リングレット1側では、リングレット0側と同様に、シェーパ41Bが、使用帯域の情報に基づいて、予約帯域及び非予約帯域の各使用帯域に応じた数のRPRフレームをバッファ44Bに書き込む。これによって、2.4Gbps分のRPRフレームがバッファ44Bに書き込まれる。バッファ44Bに書き込まれたRPRフレームは、適宜のタイミングで読み出され、SONETフレームに格納されてリングレット1に送出される。
このような構成により、本実施形態によるステーションは、リングレット0及び1に対して異なる伝送レート(通信容量)を決定し、異なる伝送レートでRPRフレームを送出することができる。このようなシェーパによる流量の制限(帯域制御)は、ハードウェア(値はプロビジョニング設定)を用いた構成による制御またはソフトウェアによる制御の双方を適用可能である。
以上説明した第1実施形態によるRPRネットワークシステムによれば、通信容量を増やしたい区間のみ物理帯域(光ファイバー容量)を追加し、既存のリングネットワーク網はそのままで信号の送受信が可能となる。従って、全体のコストを必要最低限の増加で抑えることが可能となる。
また、RPRの規格をベースとしたフェアネスアルゴリズムを変更することなく帯域制御が可能となるため、RPR装置の制御も複雑な帯域制御計算が必要でなくなる。このため、容易に必要な箇所のみの帯域変更が行えることが可能となる。
〈第2実施形態〉
図6は、本発明の第2実施形態におけるRPRネットワークシステムの構成例を示す図である。第1実施形態は、帯域を増やしたい区間の物理容量のみを増加した例を示した。これに対し、第2実施形態では、全ての区間が同じ物理容量(例えばOC-48(2.4Gbps))を持つ。
図6は、本発明の第2実施形態におけるRPRネットワークシステムの構成例を示す図である。第1実施形態は、帯域を増やしたい区間の物理容量のみを増加した例を示した。これに対し、第2実施形態では、全ての区間が同じ物理容量(例えばOC-48(2.4Gbps))を持つ。
図6には、複数のステーション121,122,123,124及び125がリング20
Aによって連結されたRPRネットワークシステムが示されている。隣接する隣接ステーション間(区間)は、OC−48の物理回線で接続されている。即ち、各区間に対し2.4Gbpsを上限値として帯域を割り当てることができる。第2実施形態では、各区間に対し、異なる帯域の上限値が設定される場合について説明する。
Aによって連結されたRPRネットワークシステムが示されている。隣接する隣接ステーション間(区間)は、OC−48の物理回線で接続されている。即ち、各区間に対し2.4Gbpsを上限値として帯域を割り当てることができる。第2実施形態では、各区間に対し、異なる帯域の上限値が設定される場合について説明する。
図6には、仮想コンカチネーション(Virtual concatenation)を用いて各区間に帯域が
論理的に割り当てられた例が示されている。図4に示す例では、STS3C−nv(Concatenated Synchronous Transport Signal level 3:nは自然数)を帯域の区切り単位とし
て、ステーション121−122間にはSTS3C−12v、ステーション122−123間にはSTS3C−16v、ステーション123−124間にはSTS3C−10v、ステーション124−125にはSTS3C−14v、ステーション125−121間にはSTS3C−12vが、それぞれ、論理的な帯域として割り当てられている。但し、ここでは、論理的な帯域の割り当てをSTS3C−nvで示したが、更に細かく割り当てを制御したい場合はSTS1−nvを区切り単位に適用しても良い。
論理的に割り当てられた例が示されている。図4に示す例では、STS3C−nv(Concatenated Synchronous Transport Signal level 3:nは自然数)を帯域の区切り単位とし
て、ステーション121−122間にはSTS3C−12v、ステーション122−123間にはSTS3C−16v、ステーション123−124間にはSTS3C−10v、ステーション124−125にはSTS3C−14v、ステーション125−121間にはSTS3C−12vが、それぞれ、論理的な帯域として割り当てられている。但し、ここでは、論理的な帯域の割り当てをSTS3C−nvで示したが、更に細かく割り当てを制御したい場合はSTS1−nvを区切り単位に適用しても良い。
図7は、図6に示した各区間に対する帯域の種類の割り当て状態を示す図である。図7に示す例では、STS3C−5v(775Mbps)までの帯域が全区間に共通な非予約帯域(EIR)領域として割り当てられ、且つSTS3C−5vからSTS3C−10v(1
.55Gbps)までの帯域が全区間に共通な予約帯域(CIR)領域として割り当てられ
ている。
.55Gbps)までの帯域が全区間に共通な予約帯域(CIR)領域として割り当てられ
ている。
さらに、ステーション121−122間、及びステーション125−121間に対し、STS3C−10vからSTS3C−12vまでの帯域が、拡張予約帯域領域として割り当てられている。また、ステーション124−125間に対し、STS3C−10vからSTS3C−14v(2.17Gbps)までの帯域が、拡張予約帯域領域として割り当てられている。そして、ステーション122−123間に対し、STS3C−10vからSTS3C−16v(2.4Gbps)までの帯域が、拡張予約帯域領域として割り当てられている。
ステーションの構成は、第1実施形態で説明した構成(図3及び図5)を適用することができる。即ち、RPRフレーマ33内の帯域制御部分において、各リングレット0及び1に対し、異なる伝送レートでRPRフレームを送出することができる。
第2実施形態によれば、RPRリングネットワークで、物理容量を上限として、区間毎に任意の(異なる)帯域を割り当ててフレームを送受信することが可能となる。このとき、二つのリングレットに異なる伝送レートで同一のフレームを送信することができる。
上述したように、本実施形態によれば、EOS(Ethernet(登録商標) Over SONET)の
通信ネットワークにおいて、Ethernet(登録商標)のResilient Packet Ring(RPR)装
置がIEEE802.17の勧告に従ってフレームを送受信する場合において、各区間に適した帯域を割り当てて効率的な通信を実現することができる。
通信ネットワークにおいて、Ethernet(登録商標)のResilient Packet Ring(RPR)装
置がIEEE802.17の勧告に従ってフレームを送受信する場合において、各区間に適した帯域を割り当てて効率的な通信を実現することができる。
〈その他〉
上述した実施形態は、以下の発明を開示する。
上述した実施形態は、以下の発明を開示する。
(付記1) 複数のRPR(Resilient Packet Ring)局装置と、
前記複数のRPR局装置を連結するリングとを備え、
隣接するRPR局装置間が、前記リングの区間を規定し、
少なくとも1つの区間に他の区間と異なる帯域が割り当てられ、
前記各RPR局装置は、他のRPR局装置に前記リングを通じてフレームを送信する場合に、このフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値を上限とする伝送帯域でフレームを送信する
RPRリングネットワークシステム。(1)
(付記2) 前記少なくとも1つの区間が、他の区間よりも大きい物理容量を有し、
前記各区間には、その区間の物理容量を上限とする帯域が割り当てられている
付記1記載のRPRリングネットワークシステム。
前記複数のRPR局装置を連結するリングとを備え、
隣接するRPR局装置間が、前記リングの区間を規定し、
少なくとも1つの区間に他の区間と異なる帯域が割り当てられ、
前記各RPR局装置は、他のRPR局装置に前記リングを通じてフレームを送信する場合に、このフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値を上限とする伝送帯域でフレームを送信する
RPRリングネットワークシステム。(1)
(付記2) 前記少なくとも1つの区間が、他の区間よりも大きい物理容量を有し、
前記各区間には、その区間の物理容量を上限とする帯域が割り当てられている
付記1記載のRPRリングネットワークシステム。
(付記3) 全ての区間が同一の物理容量を有し、
前記各区間に、前記物理容量を上限とした任意の帯域が論理的に割り当てられている
付記1記載のRPRリングネットワークシステム。(2)
(付記4) 前記リングは、相反する方向にフレームを伝送する2つのリングレットを含み、
前記各RPR局装置は、前記2つのリングレットに同一のデータを含むフレームを送出するときに、各リングレット上をフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値に応じた伝送帯域でフレームを各リングレットに送出する
付記1又は2記載のRPRリングネットワークシステム。(3)
(付記5) 前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域の全部又は一部が、フェアネスアルゴリズムに基づいて制御される
付記1〜4のいずれかに記載のRPRリングネットワークシステム。(4)
(付記6) 前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域を除く領域が、予め確保された帯域が保証される帯域として規定されている
付記1〜5のいずれかに記載のRPRリングネットワークシステム。(5)
前記各区間に、前記物理容量を上限とした任意の帯域が論理的に割り当てられている
付記1記載のRPRリングネットワークシステム。(2)
(付記4) 前記リングは、相反する方向にフレームを伝送する2つのリングレットを含み、
前記各RPR局装置は、前記2つのリングレットに同一のデータを含むフレームを送出するときに、各リングレット上をフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値に応じた伝送帯域でフレームを各リングレットに送出する
付記1又は2記載のRPRリングネットワークシステム。(3)
(付記5) 前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域の全部又は一部が、フェアネスアルゴリズムに基づいて制御される
付記1〜4のいずれかに記載のRPRリングネットワークシステム。(4)
(付記6) 前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域を除く領域が、予め確保された帯域が保証される帯域として規定されている
付記1〜5のいずれかに記載のRPRリングネットワークシステム。(5)
A,B,C,D・・・RPR局装置(ステーション)
11,12,13,14・・・RPR装置
20・・・SONETリング(リング)
21,22,23,24,25・・・SONET装置
33・・・RPRフレーマ
41A,41B・・・シェーパ
44A,44B・・・バッファ
121〜125・・・RPR局装置(ステーション)
11,12,13,14・・・RPR装置
20・・・SONETリング(リング)
21,22,23,24,25・・・SONET装置
33・・・RPRフレーマ
41A,41B・・・シェーパ
44A,44B・・・バッファ
121〜125・・・RPR局装置(ステーション)
Claims (5)
- 複数のRPR(Resilient Packet Ring)局装置と、
前記複数のRPR局装置を連結するリングとを備え、
隣接するRPR局装置間が、前記リングの区間を規定し、
少なくとも1つの区間に他の区間と異なる帯域が割り当てられ、
前記各RPR局装置は、他のRPR局装置に前記リングを通じてフレームを送信する場合に、このフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値を上限とする伝送帯域でフレームを送信する
RPRリングネットワークシステム。 - 全ての区間が同一の物理容量を有し、
前記各区間に、前記物理容量を上限とした任意の帯域が論理的に割り当てられている
請求項1記載のRPRリングネットワークシステム。 - 前記リングは、相反する方向にフレームを伝送する2つのリングレットを含み、
前記各RPR局装置は、前記2つのリングレットに同一のデータを含むフレームを送出するときに、各リングレット上をフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値に応じた伝送帯域でフレームを各リングレットに送出する
請求項1又は2記載のRPRリングネットワークシステム。 - 前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域の全部又は一部が、フェアネスアルゴリズムに基づいて制御される
請求項1〜3のいずれかに記載のRPRリングネットワークシステム。 - 前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域を除く領域が、予め確保された帯域が保証される帯域として規定されている
請求項1〜4のいずれかに記載のRPRリングネットワークシステム。
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