JP2007336472A

JP2007336472A - 制御信号を中継するイーサネット（登録商標）通信システム

Info

Publication number: JP2007336472A
Application number: JP2006169100A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kaneko; 浩幸金子; Katsuhiko Nakamoto; 勝彦中本; Shotaro Ide; 祥太郎井出; Osamu Tsurumi; 修鶴見
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2007-12-27
Also published as: US20070291763A1; CN101094075A

Abstract

【課題】イーサネット（登録商標）通信システムにおいて、制御信号がADM/WDM装置にて中継され、L2/L3SW装置間で直接やりとりできるようにして、新しい制御プロトコルへの応用、保守性の向上等を可能にする。
【解決手段】イーサネット（登録商標）パスが設定された伝送路を介して対向して配置された少なくとも２つの伝送装置（WDM/ADM)と、伝送装置の各々に接続された終端装置(L2/L3SW)とを備え、伝送装置を介して終端装置の間で通信が行われるイーサネット（登録商標）通信システムにおいて、伝送装置の各々は、終端装置のインターフェースが送受信する制御信号及び宛先のポート識別番号を、伝送装置にて終端せずに伝送装置の間のイーサネット（登録商標）フレームのペイロード及びヘッダにそれぞれ挿入して中継する中継手段(600〜627、613、720〜727，730〜737）備え、制御信号及びポート識別番号を中継手段を介して対向側の終端装置に到達させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、伝送装置に接続された終端装置と対向する伝送装置に接続された終端装置との間で制御信号をやりとり可能にしたイーサネット（登録商標）通信システムに関する。

一般に、通信キャリアのインフラ設備において、SONET/SDH ADM(Add/Drop Multiplex)装置やWDM(Wavelength Division Multiplex)装置(伝送装置)のクライアントノード(終端装置)として、L2/L3SW(レイヤ２またはレイヤ３スイッチ)が接続され、このL2/L3SW間でGbE(Gigabit Ethernet（登録商標）)パスを張るようなギガビットイーサネット（登録商標）通信システムが存在する。

以下に図面により、従来のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムを説明する。全図を通して同一参照符号は同一のものを示す。

図1は伝送装置としてWDM(Wavelength Division Multiplex)装置のみを用いた場合の従来のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの概略構成を示すブロック図である。同図において、11及び12は複数の波長λ₁〜λ_N の光信号を多重伝送する波長分割多重装置WDM(Wavelength Division Multiplex)、100〜10(N-1)はWDM11に接続された#0番目〜#(N-1)番目の終端装置L2/L3SW(レイヤ2スイッチ又はレイヤ3スイッチ)、110〜11(N-1)はWDM12に接続された#0番目及び#(N-1)番目の終端装置L2/L3SWである。終端装置の数は各伝送装置にN(Nは正の整数)個接続されている。一般にWDM11と12の間の距離は長く、例えば、東京と大阪といった距離である。

図2は伝送装置としてSONET/SDH ADM(Add/Drop Multiplex)装置のみを用いた場合の従来のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの概略構成を示すブロック図である。同図において、21及び22は例えば10ギガビットの光信号を伝送するADM(多重化装置)であり、これらのADMに図1と同様の終端装置100〜10(N-1)、110〜11(N-1)が接続されている。一般にADM21と22の間の距離も長く、例えば、東京と大阪といった距離である。

図3は図1と図2のシステムを混合させた通信システムの概略構成を示すブロック図である。同図において、31及び32はWDM装置であり、33、34、35、36はADM装置である。ADM装置33に終端装置100〜10(N-1)が接続されており、ADM装置36に終端装置110〜11(N-1)が接続されており、ADM34とWDM31とがN本の線で接続されており、ADM35とWDM36ともN本の線で接続されている。ADM間は10ギガビットの光信号が伝送され、WDM間は波長λ₁〜λ_N の光信号が多重伝送される。一般にADM33と34との間の距離、WDM31と32の間の距離、ADM35と36との間の距離は長く、例えば、東京と名古屋、名古屋と大阪、大阪と福岡といった距離である。

図4は図1に示したWDM(Wavelength Division Multiplex)装置のみを用いた場合のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの構成を詳細に示すブロック図である。同図において、WDM装置11は、例えば、GbE(ギガビットイーサネット（登録商標）)の多重トランスポンダ盤であって、PHY(Physical Layer)処理及びMAC(Media Access Control)処理を行う処理部400〜407と、GFP(Generic Framing Protocol)処理を行うGFPフレーマ408と、OC192処理を行うOC192フレーマ409と、OC192フレームにマッピングするデジタルラッパLSI410と、WDMポートとなるPMD(Physical Media Dependent)411とを備えている。対向するWDM装置12の構成もWDM11の構成と同じであり、同一のものに符号’を付してある。

WDMポートは例えば10.7Gbps(ギガビット毎秒)のOTN(Optical Transport Network)である。処理部400〜407の各々は物理層としてPMD(Physical Medium Depending)とPMA(Physical Medium Attachment)とPCS(Physical Coding Sub-layer)とを備えている。これらPMD, PMA, PCSはIEEE(電気電子学会）で規格が定められている。

GFPフレーマ408と処理部400〜407の各々との間は例えば1Gbpsの伝送速度で8B(バイト)のデータが伝送される。GFPフレーマ408及びOC192フレーマ409とデジタルラッパとの間は10Gbpsの伝送速度でデータがやりとりされる。WDM装置11と12の間のWDM伝送路は波長λ₁〜λ_Nの光信号が10.7Gbpsで多重伝送される。

終端装置であるL2/L3SW100と処理部400との間では、オートネゴシエーションのために、1.25Gbのオートネゴシエーション信号がやりとりされる。同様に、対向側においても、終端装置であるL2/L3SW111と処理部400’との間では、オートネゴシエーションのために、1.25Gbのオートネゴシエーション信号がやりとりされる。他の終端装置と処理部との間でもオートネゴシエーション信号がやりとりされる。

次に図4のシステムの動作を説明する。まず、L2/L3SW100〜107からのギガビットイーサ(GbE)信号をWDM装置11内の処理部400〜407で受信し、処理部400〜407にてGbE信号はPHY処理とMAC処理が施される。その後GbE信号はGFPフレーマ408にてGFPフレーマにマッピングされ、更にデジタルラッパLSI411にてFEC(誤り訂正)処理のためOTN(Optical Transport Network)フレームにマッピング(デジタルラッパ処理)され、WDM光信号に変換される。対向側のWDM装置12ではWDM装置11での動作と逆の動作により、終端装置L2/L3111にデータが伝送される。

従来の技術では、終端装置であるL2/L3SW100〜107から処理部400〜407にそれぞれに向けられたオートネゴシエーション信号に代表されるレイヤ1信号は処理部４00〜407でそれぞれ終端される。即ち、終端装置L2/L3が送信するオートネゴシエーション信号はWDM11とリンクする際にのみ使用され、MAC処理で廃棄されてしまう。即ち、オートネゴシエーション信号に代表されるレイヤ1信号は、L2/L3SW装置100〜107と処理部400〜407の間でやりとりされ、この区間のリンク接続交渉にのみ利用される。

図5は図2に示したSONET/SDH ADM(Add/Drop Multiplex)装置のみを用いた場合のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの構成を詳細に示すブロック図である。同図において、ADM装置21は、例えば、ノードであって、低速IF(インターフェース)盤501と、クロスコネクト盤502と、高速IF(インターフェース)盤503とを備えている。対向するADM装置22の構成もADM21の構成と同じであり、同一のものに符号’を付してある。

高速IF 盤503と503’との間はTDM(時分割多重)を用いた伝送路であって、例えば、2.4GbpsのSONETインタフェースであるOC-48又は10GbpsのSONETインタフェースであるOC-192である。低速IF盤501は処理部510から517を備えており、その各々は物理層としてPHY((Physical Layer)とMAC(Media Access Control)とPHY((Physical Layer)とVC(Virtual Container)処理部とを備えている。これらPHY, MAC, PHY,VCはITU(国際電気通信連合)で規格が定められている。

次に図5に示したシステムの動作を説明する。従来のADM装置21では、終端装置であるL2/L3SW装置100〜107からGbE信号を低速IF盤501で受信し、低速IF盤501にてまずGbE信号はPHY処理、MAC処理、VC処理が施される。その後VC信号はクロスコネクト盤502にてクロスコネクト処理され、高速IF盤503を経由してTDM伝送路へ送信される。この場合もオートネゴシエーション信号に代表されるレイヤ1信号は、L2/L3SW装置100〜107と低速IF盤501の間でやりとりされ、この区間のリンク接続交渉にのみ利用される。

端末間でオートネゴシエーションを可能にする技術として特許文献２に記載のものが知られている。この特許文献２によれば、入力された処理単位が１０ビットのギガビット・イーサネット（登録商標）信号を８Ｂ／１０Ｂ復号し、処理単位８ビットのギガビット・イーサネット（登録商標）信号に変換してパケットデータを生成すると共に、上記処理単位１０ビットのギガビット・イーサネット（登録商標）に含まれるオートネゴシエーション情報を抽出して制御データフレーム信号を生成し、上記パケットデータを予め割り当てられたタイムスロットに従い読み出してＳＤＨ信号のペイロードに時分割多重し、上記制御データフレーム信号をオーバヘットに挿入して伝送し、端末間で、オートネゴシエーションを可能にしている。

特開2003-032259号公報特開2004-357164号公報

図4に示した従来の技術では、終端装置であるL2/L3SW100〜107から処理部400〜407に向けられたオートネゴシエーション信号に代表されるレイヤ1信号は処理部400〜407でそれぞれ終端される。
また、図5に示した従来の技術でも、L2/L3SW100〜107から低速IF盤501に向けられたオートネゴシエーション信号に代表されるレイヤ1信号は低速IF盤501で終端する。いずれの場合もオートネゴシエーション信号はMAC処理で廃棄されてしまう。

しかしながら、オートネゴシエーション信号に代表されるレイヤ1信号は本来、終端装置L2/L3SW100〜107と対向側の終端装置L2/L3SW110〜117との間で送受信されるべきものであり、図4のシステムにおける処理部400〜407及び図5のシステムにおける処理部510〜517は終端処理をする必要がないものである。

また、特許文献２に記載のものは、端末間でのオートネゴシエーションが可能であるが、オートネゴシエーション信号はＳＤＨ信号のオーバヘッドに挿入しなければならない。このためにはWDM装置又はADM装置の多重分離を行う基幹部分に対して修正を加える必要がある。この修正のためには、システム全体の動作を一旦停止させてオートネゴシエーション信号をペイロードに挿入可能なようにシステムを変更するか、基幹部分のチップ全体を取り替えなければならないので、実現が困難である。

そこで、本発明の目的は、イーサネット（登録商標）通信システムにおいて、ADM/WDM装置の基幹部分に変更を加えることなく、オートネゴシエーション信号に代表されるレイヤ1信号等の制御信号がADM/WDM装置にて中継され、L2/L3SW装置間で直接やりとりできるようにし、それにより、新しい制御プロトコルへの応用、保守性の向上等を可能にすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明により提供されるものは、伝送装置を介して終端装置の間で通信が行われるイーサネット（登録商標）通信システムにおいて、伝送装置の各々は、終端装置のインターフェースが送受信する制御信号を、伝送装置にて終端せずに伝送装置の間のイーサネット（登録商標）フレームのペイロードに挿入し、宛先を示すポート識別番号をイーサネット（登録商標）フレームのヘッダ部に挿入して中継する中継手段を備え、制御信号及びポート識別番号を中継手段を介して対向側の終端装置に到達させ、該対向側の終端装置では、受信したイーサネット（登録商標）フレームのヘッダ部からポート識別番号を抽出し、該ポート識別番号に対応する終端装置に制御信号を終端させることを特徴とするイーサネット（登録商標）通信システムである。

本発明の他の態様によれば、中継手段は、ポーズ信号の中継を許容することによりフロー制御を可能にする。

本発明の更に他の態様によれば、中継手段は、制御信号中で終端装置間のオートネゴシエーションに必要な信号のみを中継する。

本発明の更に他の態様によれば、伝送装置は、終端装置との間に低速側の複数本のインターフェースと、対抗する伝送装置との間の1本の高速側ネットワークインターフェースとを有し、伝送装置の間でデータの多重分離を行う多重トランスポンダ盤であり、終端装置のポート番号を制御信号中のオーダセットの未定義領域にマッピングし、更に対向する伝送装置との間での制御信号のやりとりをオーダセットの未定義領域をVLAN IDに変換することでイーサネット（登録商標）フレームを用いて終端装置と対向する伝送装置に接続された任意の終端装置との間でパスを設定可能にする。

本発明の更に他の態様によれば、制御信号は、終端装置の間のリンクが確立された後に、該リンクの品質及び状態を対向する終端装置に通知する終端装置で定義された信号である。

本発明の更に他の態様によれば、終端装置はレイヤ3スイッチであり、上記の定義された制御信号は最大転送フレーム長を含み、レイヤ3スイッチ間での交渉の結果小さい方の最大転送フレーム長をレイヤ3スイッチ間の最大転送フレーム長として設定するようにした。

従来のオートネゴシエーション信号が伝送装置においてMAC処理にて終端されていたので、終端装置と伝送装置間(セクション)のリンク状態しか判らなかった。しかし、オートネゴシエーション信号が終端装置間で直接送受信されるようにしたので、対向する終端装置との間でダイレクトな接続交渉が行なわれる場合、保守者は終端装置のリンク状態を確認(目視)するだけで、伝送装置を越えて位置的に離れた対向終端装置までのパス区間のリンク状態を容易に判別できるようになり、保守性が向上するという効果が得られる。

また、多重化前のイーサネット（登録商標）フレームのペイロードに制御信号を挿入し、宛先を示すポート識別番号をイーサネット（登録商標）フレームのヘッダ部に挿入して中継することにより、伝送装置の基幹部分に変更を加えることなく、簡単に対向装置の端末間での制御信号のやりとりが可能になる。

さらに、対向する終端装置間の接続交渉結果、フロー制御機能を有効とする場合、ポーズ信号が伝送装置を透過する必要がある。従来のIEEEに従ったレイヤ2処理では、ポーズ信号は中継しない規則になっているが、本発明によるこの応用に限りポーズ信号の中継を許容することで、終端装置間での直接のフロー制御が可能となる。

さらに、制御信号中で終端装置間のオートネゴシエーションに必要な信号のみを中継することにより、終端装置間のルート切替えを行うような冗長プロトコルへの応用が考えられる。

さらに、制御信号を用いて終端装置としてのレイヤ3スイッチの最大転送フレーム長を互いに通知し合うことで、交渉の結果、小さい方の値を両レイヤ3スイッチの最大転送フレーム長として設定するという応用が考えられる。

図6は本発明の第1の実施例による、図1に示したWDM(Wavelength Division Multiplex)装置のみを用いた場合のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの構成を詳細に示すブロック図である。同図において、WDM装置60は、例えば、GbE(ギガビットイーサネット（登録商標）)の多重トランスポンダ盤であって、PHY(Physical Layer)処理及びMAC(Media Access Control)処理を行う処理部600〜607と、GFP(Generic Framing Protocol)処理を行うGFPフレーマ608と、OC192処理を行うOC192フレーマ409と、OC192フレームにマッピングするデジタルラッパLSI610と、WDMポートとなるPMD(Physical Media Dependent)611とを備えている。対向するWDM装置61の構成もWDM60の構成と同じであり、同一のものに符号’を付してある。ここまでの構成は図4に示した従来のWDMギガビットイーサネット（登録商標）通信システムと同じである。

本発明の実施例により、処理部600〜607の各々は、終端装置100〜107及び110〜117から送信されたオートネゴシエーション信号をK28.5と制御コード(0×B5/0×42、即ち16進数のB5又は42)から識別する回路(A)620〜627を備えており、処理部600〜607とGFPフレーマ608との間に、回路(B)613が接続されている。回路(B)613は、終端装置のポート番号(0≦ポートID≦N-1)(Nは本実施例では8)をイーサネット（登録商標）フレームのVLANIDに対応させて、イーサネット（登録商標）信号としてイーサネット（登録商標）フレームのヘッダ部分に挿入するか、オートネゴシエーション信号を示すイーサネット（登録商標）フレームを検出すると、VLANIDから宛先ポート識別番号を判定し、オートネゴシエーション信号を生成し、予約領域が示す挿入先ポートへオートネゴシエーション信号を挿入する。対向するWDM装置61においても、同じ回路(A)620’〜627’及び回路(B)613’が設けられている。回路(A)620〜627、回路(B)613、回路(A)620’〜627’、回路(B)613’は制御信号を中継する中継手段を構成している。

WDMポートは例えば10.7Gbps(ギガビット毎秒)のOTN(Optical Transport Network)である。処理部600から607の各々は物理層としてPMD(Physical Medium Depending)とPMA(Physical Medium Attachment)とPCS(Physical Coding Sub-layer)とを備えている。これらPMD, PMA, PCSはITU(国際電気通信連合)で規格が定められている。

GFPフレーマ608と処理部600〜607の各々との間は例えば1Gbpsの伝送速度で8B(バイト)のデータが伝送される。GFPフレーマ608及びOC192フレーマ609とデジタルラッパとの間は10Gbpsの伝送速度でデータがやりとりされる。WDM装置60と61の間のWDM伝送路は波長λ₁〜λ_Nの光信号が10.7Gbpsで多重伝送される。

次に図6に示したシステムの動作を説明する。
WDM装置60では、終端装置であるL2/L3SW100〜107からのギガビットイーサ(GbE)信号をWDM装置60内の処理部600〜607で受信し、処理部600〜607にてGbE信号はPHY処理とMAC処理が施される。次いでGbE信号はPHY処理(PCS部)での8B/10Bコード変換過程の回路部(A)620〜627のいずれかにて、特殊符号K28.5と制御コード(0xB5/0x42)を元にオートネゴシエーション信号を受信すると、受信したポートのポート識別番号(PortID)を回路部(B)613に渡す。ポート識別番号とは、ここではWDMノード間でGbEパスを設定する際に、対向するWDM装置のGbEポート間で共通に設定される値(0≦PortID≦N-1)を示す。回路部(B)613では、オートネゴシエーション信号をペイロードに含み宛先を示すポート識別番号をヘッダ部に含むイーサネット（登録商標）フレームを生成し、GFPフレーマに挿入する。本イーサネット（登録商標）フレームは、装置内でローカルに決めたイーサタイプ値にて識別される。このイーサタイプ値は外部オペレーションにより設定・変更が可能な仕組みであることが望ましい。その後、イーサネット（登録商標）フレームは一般的な処理として、GFPフレーマに挿入され、OC-192フレーマ609にてOC-192フレームにマッピングされる。更にFEC(誤り訂正)処理のためOTN(Optical Transport Network)フレームにマッピング(デジタルラッパ処理)されることもあり、WDM光信号に変換され伝送路へ送出される。

対向側WDM装置61で受信されたWDM光信号は、GFPフレーマ608’までの処理でイーサネット（登録商標）フレームに分解される。回路部(B)613’にてオートネゴシエーション信号を示唆するイーサネット（登録商標）フレームを検出すると、そのヘッダ部に含まれるVLANIDから宛先ポート識別番号を判定し、該当ポートへオートネゴシエーション信号(8B)を挿入する。オートネゴシエーション信号(8B)は通常のPHY処理にて10B符号に変換され、宛先の終端装置であるL2/L3SW110〜117へ到達する。

図7は本発明の第2の実施例による、図2に示したSONET/SDH ADM(Add/Drop Multiplex)装置のみを用いた場合のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの構成を詳細に示すブロック図である。同図において、ADM装置70は、例えば、ノードであって、低速IF(インターフェース)盤701と、クロスコネクト盤702と、高速IF(インターフェース)盤703とを備えている。対向するADM装置71の構成もADM701の構成と同じであり、同一のものに符号’を付してある。

高速IF 盤703と703’との間はTDM(時分割多重)伝送路であって、例えば、2.4GbのSONETであるOC-48又は10GbのSONETであるOC-192である。低速IF盤501は処理部510から517を備えており、その各々は物理層としてPHY((Physical Layer)とMAC(Media Access Control)とPHY((Physical Layer)とVC(Virtual Container)処理部とを備えている。これらPHY, MAC, PHY,VCはITU(国際電気通信連合)で規格が定められている。

本発明のこの実施例により、処理部710〜717の各々は、終端装置100〜107から送信されるオートネゴシエーション信号を、K28.5と制御コード(0×B5/0×42)から識別する回路(C)720〜727と、オートネゴシエーション信号を示すイーサネット（登録商標）フレームを送信信号に挿入する回路(D)730〜737とが設けられている。対向するADM装置71にも、受信信号からオートネゴシエーション信号を示すイーサネット（登録商標）フレームを検出して1バイトが8B(ビット)のオートネゴシエーション信号を生成する回路(D)730’〜737’と、その8Bの信号を1バイトが10B(ビット)のオートネゴシエーション信号に変換する回路(C)720’〜727’が設けられている。回路(C)720〜727、回路(D)730〜737、回路(D)730’〜737’、回路(C)720’〜727’は制御信号を中継する中継手段を構成している。

次に図7に示したシステムの動作を説明する。ADM装置70では、終端装置であるL2/L3SW100〜107からのギガビットイーサ(GbE)信号を低速IF盤701で受信し、低速IF盤701にてまずGbE信号はPHY処理とMAC処理が施される。PHY処理(PCS部)での8B/10Bコード変換過程において、回路部(C)720〜727にて、特殊符号K28.5と制御コード(0xB5/0x42)による判定を元にオートネゴシエーション信号を受信すると、オートネゴシエーション信号をペイロードに含み宛先を示すポート識別番号をヘッダ部に含むイーサネット（登録商標）フレームを生成し、続くVC処理にてTDM信号化する。本イーサネット（登録商標）フレームも図6に示したWDM装置60の場合と同様で、装置内でローカルに決めたイーサタイプ値にて識別される。このイーサタイプ値は外部オペレーションにより設定・変更が可能な仕組みであることが望ましい。その後、VC処理されたイーサネット（登録商標）フレームはクロスコネクト盤にて高速TDM信号(例OC-48またはOC-192)に多重され、高速IF盤703を経由して伝送路へ送出される。対向側ADM装置71で受信されたTDM信号は、VC処理までにイーサネット（登録商標）フレームに分解される。回路部(D)730’〜737’にてオートネゴシエーション信号を示唆するイーサネット（登録商標）フレームを検出すると、該当ポートへオートネゴシエーション信号(8B)を挿入する。オートネゴシエーション信号(8B)は通常のPHY処理にて10B符号に変換され、宛先の終端装置であるL2/L3SW110〜117へ到達する。

図8Aはオートネゴシエーション信号の例を示す図であり、図8Bはイーサネット（登録商標）MACフレームの信号フォーマットを示す図である。図8Aに示すように、オートネゴシエーション信号は、特殊符号K28.5およびこれに続く制御コード0xB5/0x42を含んでいる。これらを図6のシステムにおける回路(A)620〜627又は図7のシステムにおける回路(C)720〜727が識別し、検出する。また、図8Bに示すようにポート識別番号をイーサネット（登録商標）MACフレームのペイロード以外の部分にあるヘッダ部内のVLAN IDにマッピングし、送信先ポート情報を対向WDM装置側に伝達する。

対向する終端装置であるL2/L3SW110〜117との間の接続交渉結果、フロー制御機能を有効とする場合、ポーズ信号(DA:0x0180c2000001)がWDM/ADM装置を透過する必要がある。従来のIEEEに従ったMAC処理では、ポーズ信号は中継しない規則になっているが、本発明の第1及び第2の実施例に限りWDM/ADM装置のMAC処理において、ポーズ信号の中継を許容することで、対向するL2/L3SW間での直接のフロー制御を可能にする。

特殊符号(K28.5)に続くデータ符号(オートネゴシエーションでは0xB5/0x42)に新しい値を定義し、対向する終端装置(L2/L3SW)同士のリンクが確立後、伝送路の品質情報(回線断等)を“断通知制御信号“で対向する終端装置(L2/L3SW)へ通知することで、終端装置(L2/L3SW)間のルート切替えを行う冗長プロトコルへの応用が可能になる。

図9は本発明の第3の実施例による図6と図7のシステムを混合させた通信システムの概略構成を示すブロック図である。同図において、90は選択部SELを備えた終端装置(L2/L3SW#A),91は終端装置との間に低速IF盤を備えたADM、92はWDM93との間に低速IF盤を備えたADM、93はADMの低速IF盤との間で通信をするトランスポンダ盤(TRPN)を備えたWDM、94は対向側のWDM、95はWDM94に接続されたADM、96はADM95に接続されたADM、97は対向側の終端装置(L2/L3SW#B)である。

次に図9に示したシステムの動作を説明する。
対向するL2/L3SW間でWDM/ADM装置区間を予備系開放パスにて通信している際、両端のL2/L3SW#A、#BがルートＩ側のデータを選択している場合を考える。

まず、ADM95と96との間の伝送路区間で障害が発生した場合、終端装置(L2/L3SW#B)97の入力で光信号受信断(LOS)を検出する。

すると、終端装置(L2/L3SW#B)97は光信号受信断により終端装置(L2/L3SW#B)内のSEL部での選択系をルートＩからルートIIに切り替える。

次いで、終端装置(L2/L3SW#B)97は断通知制御信号を対向側の終端装置(L2/L3SW#A)90に向けて送信し、対向側の終端装置(L2/L3SW#A)90はこの断通知制御信号を受信する。

次いで、終端装置(L2/L3SW#A)90のSEL部での選択系をルートＩからルートIIに切り替える。

以上のように、伝送路区間で障害が発生しても、断通知制御信号のやりとりにて切替え制御が可能となるような冗長プロトコルを終端装置(L2/L3SW)に実装する。断通知制御信号は、K28.5に続く領域(1byte)に新しく値を定義することで、他の制御信号と区別する。

更に、別の制御信号(MTU通知制御信号)を新しく定義することで、L3SWのMTU(最大転送フレーム長)を互いに通知し合うことが可能になる。この交渉の結果、小さい方の値を両終端装置(L3SW)のMTU値として設定するという応用が考えられる。MTU情報をConfigレジスタ領域に埋め込むことで情報のやり取りを行う。このMTU通知制御信号も、K28.5に続く領域(1byte)に新しく値を定義することで、他の制御信号と区別する。

以上の実施例では終端装置の数は8個としたが、本発明はこれに限らず任意の数であってもよい。また、通信システムはギガビットイーサネット（登録商標）を例にしたが、本発明はこれに限らず、任意の通信速度のイーサネット（登録商標）に適用可能である。
（付記１）
イーサネット（登録商標）パスが設定された伝送路を介して対向して配置された少なくとも２つの伝送装置と、前記伝送装置の各々に接続された終端装置とを備え、前記伝送装置を介して前記終端装置の間で通信が行われるイーサネット（登録商標）通信システムにおいて、前記伝送装置の各々は、前記終端装置のインターフェースが送受信する制御信号を、前記伝送装置にて終端せずに前記伝送装置の間のイーサネット（登録商標）フレームに挿入して中継する中継手段を備え、前記制御信号を前記中継手段を介して対向側の終端装置に到達させることを特徴とするイーサネット（登録商標）通信システム。
（付記２）
前記中継手段は、ポーズ信号の中継を許容することによりフロー制御を可能にしたことを特徴とする付記１に記載のイーサネット（登録商標）通信システム。
（付記３）
前記中継手段は、前記制御信号中で終端装置間のオートネゴシエーションに必要な信号のみを中継するようにしたことを特徴とする付記１に記載のイーサネット（登録商標）通信システム。
（付記４）
前記伝送装置は、前記終端装置との間に低速側の複数本のインターフェースと、対抗する伝送装置との間の１本の高速側ネットワークインターフェースとを有し、前記伝送装置の間でデータの多重分離を行う多重トランスポンダ盤であり、前記終端装置のポート番号を前記制御信号中のオーダセットの未定義領域にマッピングし、更に対向する伝送装置との間での前記制御信号のやりとりを前記オーダセットの未定義領域をＶＬＡＮＩＤに変換することでイーサネット（登録商標）フレームを用いて前記終端装置と前記対向する伝送装置に接続された任意の終端装置との間でパスを設定可能にしたことを特徴とする付記１に記載のイーサネット（登録商標）通信システム。
（付記５）
前記制御信号は、前記終端装置の間のリンクが確立された後に、該リンクの品質及び状態を対向する終端装置に通知する前記終端装置で定義された信号である、付記１に記載のイーサネット（登録商標）通信システム。
（付記６）前記終端装置はレイヤ３スイッチであり、前記定義された制御信号は最大転送フレーム長を含み、前記レイヤ３スイッチ間での交渉の結果小さい方の最大転送フレーム長を前記レイヤ３スイッチ間の最大転送フレーム長として設定するようにしたことを特徴とする付記５に記載のイーサネット（登録商標）通信システム。
(付記７）前記ポート識別番号は前記イーサネット（登録商標）フレームのVLAN Tagに挿入されることを特徴とする、付記１に記載のイーサネット（登録商標）通信システム。

本発明により、対向する終端装置(L2/L3SW)どうしで制御信号のやりとりが可能とり、下記の応用が実現可能となる。
即ち、WDM/ADM装置がオートネゴシエーション信号を中継し、対向する終端装置(L2/L3SW)同士で直接リンク交渉を行う場合、保守者は、WDM/ADM装置の基幹部分に変更を加えることなく、距離的に離れた対向装置までのリンク状態を知ることができ、保守性が大幅に向上する。また、対向する終端装置(L2/L3SW)間の接続交渉結果、フロー制御機能を有効とする場合、ポーズ信号がWDM/ADM装置のMAC処理を透過する必要がある。この応用に限り、ポーズ信号の中継を許容することで、L2/L3SW間での直接のフロー制御が可能となる。

また、特殊符号(K28.5)に続くデータ符号に新しい値を定義し、伝送路の品質・状態(光信号回線断など)を対向する終端装置(L2/L3SW)に通知することで、終端装置(L2/L3SW)間のルート切替えを行うような冗長プロトコルが実現できる。

また、制御信号を用いてレイヤ3の終端装置(L3SW)のMTU(最大転送フレーム長)を互いに通知し合うことで、交渉の結果、小さい方の値を両終端装置(L3SW)のMTU値として設定するという応用が実現できる。

伝送装置としてWDM(Wavelength Division Multiplex)装置のみを用いた場合の従来のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの概略構成を示すブロック図である。伝送装置としてSONET/SDH ADM(Add/Drop Multiplex)装置のみを用いた場合の従来のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの概略構成を示すブロック図である。図1と図2のシステムを混合させた通信システムの概略構成を示すブロック図である。図1に示したWDM(Wavelength Division Multiplex)装置のみを用いた場合のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの構成を詳細に示すブロック図である。図2に示したSONET/SDH ADM(Add/Drop Multiplex)装置のみを用いた場合のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの構成を詳細に示すブロック図である。本発明の第1の実施例による、図1に示したWDM(Wavelength Division Multiplex)装置のみを用いた場合のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの構成を詳細に示すブロック図である。本発明の第2の実施例による、図2に示したSONET/SDH ADM(Add/Drop Multiplex)装置のみを用いた場合のギガビットイーサネット（登録商標）通信システムの構成を詳細に示すブロック図である。オートネゴシエーション8B信号の例を示す図である。イーサネット（登録商標）MACフレームの信号フォーマットを示す図である。本発明の第3の実施例による図6と図7のシステムを混合させた通信システムの概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

100〜107、110〜17 終端装置
60、61 伝送装置(WDM)
620〜627、613、620’〜627’、613’ 制御信号を中継する中継手段を構成する回路
70、71 伝送装置(ADM)
720〜727、730〜737、730’〜737’、720’〜727’ 制御信号を中継する中継手段を構成する回路
L2SW レイヤ2スイッチ
L3SW レイヤ3スイッチ

Claims

イーサネット（登録商標）パスが設定された伝送路を介して対向して配置された少なくとも２つの伝送装置と、前記伝送装置の各々に接続された終端装置とを備え、前記伝送装置を介して前記終端装置の間で通信が行われるイーサネット（登録商標）通信システムにおいて、前記伝送装置の各々は、前記終端装置のインターフェースが送受信する制御信号を、前記伝送装置にて終端せずに前記伝送装置の間のイーサネット（登録商標）フレームのペイロードに挿入し、宛先を示すポート識別番号を前記イーサネット（登録商標）フレームのヘッダ部に挿入して中継する中継手段を備え、前記制御信号及び前記ポート識別番号を前記中継手段を介して対向側の終端装置に到達させ、該対向側の終端装置では、受信したイーサネット（登録商標）フレームのヘッダ部からポート識別番号を抽出し、該ポート識別番号に対応する終端装置に前記制御信号を終端させることを特徴とするイーサネット（登録商標）通信システム。
前記中継手段は、ポーズ信号の中継を許容することによりフロー制御を可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のイーサネット（登録商標）通信システム。
前記中継手段は、前記制御信号中で終端装置間のオートネゴシエーションに必要な信号のみを中継するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のイーサネット（登録商標）通信システム。
前記伝送装置は、前記終端装置との間に低速側の複数本のインターフェースと、対抗する伝送装置との間の１本の高速側ネットワークインターフェースとを有し、前記伝送装置の間でデータの多重分離を行う多重トランスポンダ盤であり、前記終端装置のポート番号を前記制御信号中のオーダセットの未定義領域にマッピングし、更に対向する伝送装置との間での前記制御信号のやりとりを前記オーダセットの未定義領域をＶＬＡＮＩＤに変換することでイーサネット（登録商標）フレームを用いて前記終端装置と前記対向する伝送装置に接続された任意の終端装置との間でパスを設定可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のイーサネット（登録商標）通信システム。
前記制御信号は、前記終端装置の間のリンクが確立された後に、該リンクの品質及び状態を対向する終端装置に通知する前記終端装置で定義された信号である、請求項１に記載のイーサネット（登録商標）通信システム。