JP2008109285A

JP2008109285A - リング伝送装置およびリング伝送装置の信号処理方法

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Publication number: JP2008109285A
Application number: JP2006288935A
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Inventors: Kohei Okazaki; 浩平岡崎
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Filing date: 2006-10-24
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Abstract

【課題】冗長化構成を有し、しかも拡張性に富んだリング伝送装置およびリング伝送装置の信号処理方法を得ること。
【解決手段】光リング網の第１のリング２０２側には第１のリング側時分割多重装置２０３と、これとは別に実装された第１のパケットリング装置２０７が設けられ、クライアント網２１１側にはこれらと別に実装された第１のクライアント側時分割多重装置２１２と第１のパケット送受信機２１４が、パケットスイッチ２０９および時分割多重スイッチ２１０を備えたスイッチ部２０６を介してこれらの装置２０３、２０７と接続されている。更に光リング伝送装置２００は第２のパケットリング装置２０８等の対となる装置の存在によって二重化されている。このように冗長化構成を有すると共に、各装置の分離独立した実装により、拡張性が確保されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、パケットを用いて各種のデータを伝送する光リングネットワーク等のパケットリングネットワークに使用されるリング伝送装置およびリング伝送装置の信号処理方法に係わり、特に音声等のリアルタイムデータとそれ以外のデータの双方を扱うリング伝送装置およびリング伝送装置の信号処理方法に関する。

近年、イーサネット（登録商標）（Ethernet（登録商標））等のネットワークに高信頼度でパケットを用いて伝送するパケットネットワークの構築の要請が高まっている。この要請から、障害が発生した場合でも、パケットを損失することなく通信を継続できるパケットリングネットワークが注目されている。このような技術的背景から、リング網との接続のために１個のパケットリング装置を実装した光リング伝送装置が提案されている（たとえば特許文献１参照）。このような光リング伝送装置は、２個のパケットリング装置を用いた冗長化構成を採ることによって、従来よりも信頼性を高めたパケットネットワークを実現することができる。

図８は、リング網に接続されたこのリング伝送装置の概要を表わしたものである。光リング装置１０１は、第１の時分割多重装置１０２を内蔵した第１のパケットリング装置１０３と、第２の時分割多重装置１０４を内蔵した第２のパケットリング装置１０５を備えている。第１の時分割多重装置１０２は、リング網１０６の第１のリング１０７との間でデータの送受信を行い、第２の時分割多重装置１０４はリング網１０６の第２のリング１０８との間でデータの送受信を行うようになっている。

リング網１０６を通じて通信を行うクライアント網１１１は、光リング装置１０１内の音声通信用の第１の時分割多重装置１１２と、それ以外のデータの通信用の第１のパケット送受信機１１３と、同様な構成の第２のパケット送受信機１１４および第２の時分割多重装置１１５と、図示しない入出力ポートによって接続されている。第１の時分割多重装置１１２は、時分割多重スイッチ部１１６を介して第１の時分割多重装置１０２に接続され、第２の時分割多重装置１１５は時分割多重スイッチ部１１６を介して第２の時分割多重装置１０４に接続されている。また、第１のパケット送受信機１１３は、時分割多重スイッチ部１１６内のパケットスイッチ１１７を介して第１のパケットリング装置１０３と接続されており、第２のパケット送受信機１１４は、時分割多重スイッチ部１１６内のパケットスイッチ１１７を介して第２のパケットリング装置１０５と接続されている。

図９は、図８に示したリング伝送装置の構成を更に具体化したものである。図９で図８と同一部分には同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。第１のパケットリング装置１０３は、パケットトラヒックを扱うルーチング部１２１と、パケットトラヒックをバーチャルコンテナに多重化したりその逆の分離処理を行うコンテナ多重・分離部１２２と、バーチャルコンテナ化したパケットトラヒックと時分割多重（ＴＤＭ）トラヒックを多重するＴＤＭスイッチ部（ＴＤＭＳＷ）１２３と、図８に示したリング網１０６とのインタフェース回路としてのＴＤＭインタフェース部（ＴＤＭＩＦ）１２４を備えている。第２のパケットリング装置１０５も同様に、ルーチング部１２６と、コンテナ多重・分離部１２７と、ＴＤＭスイッチ部１２８およびＴＤＭインタフェース部１２９を備えている。ルーチング部１２１とコンテナ多重・分離部１２２は、パケットスイッチ部１２５を構成している。同様に、ルーチング部１２６とコンテナ多重・分離部１２７は、パケットスイッチ部１３０を構成している。

このような光リング装置１０１では、ＴＤＭトラヒックとパケットトラヒックを効率よく収容するために、第１のパケットリング装置１０３にＴＤＭスイッチ部１２３とパケットスイッチ部１２５を並列に実装している。そして、図８に示したクライアント網１１１から第１のパケット送受信機１１３に入力されたパケットトラヒックをパケットスイッチ部１２５に入力して、ここでパケットのままの処理を可能にしている。

図８に示したクライアント網１１１から第１の時分割多重装置１１２に入力されたバーチャルコンテナ化したパケットトラヒックは、ＴＤＭスイッチ部１２３にそのまま入力され、パケットスイッチ部１２５からＴＤＭスイッチ部１２３に入力されるＴＤＭトラヒックと多重される。多重化された信号は、ＴＤＭインタフェース部１２４を経て、リング網のトランスポート帯域に適した時分割フレームに多重され、図８に示した第１のリング１０７に送出される。第２のパケット送受信機１１４および第２の時分割多重装置１１５を用いた信号の処理についても、同様に第２のパケットリング装置１０５に入力され、同様に第２のリング１０８に送出される。

このように図８および図９に示した構成のリング伝送装置１０１では、ＴＤＭトラヒックとパケットトラヒックの双方を、効率よく多重化してリング網１０６に出力することが可能になる。このため、この提案では、パケットのルーチング機能や時分割多重（ＴＤＭ；Time Division Multiplex）フレーム化を実現する機能だけでなく、ＴＤＭスイッチ部１２３やＴＤＭインタフェース部１２４を実装している。
再表０３／０１５３５１号（第１０ページ第３２行目〜第１３ページ第２０行目、図１）

図８および図９に示したリング伝送装置１０１では、冗長化構成をとっているので、一方のパケットリング装置に障害が発生したとしても障害のないパケットリング装置を使用することにより通信を維持できる。このため、特許文献１に示した装置よりも信頼性の高いネットワークの構築が可能となる。また、そのような構成をとることで、クライアント網側から入力したトラヒックをいずれかのパケットリング装置で扱うことが可能になる。このため、シングルリング網だけでなく、マルチリングあるいはスタッカブルリングの接続部分にも対応可能である。

ところで、ＴＤＭスイッチ部１２３やＴＤＭインタフェース部１２４は、第１のパケットリング装置１０３内に固定状態で実装される。第２のパケットリング装置１０５についても同様である。このため、第１および第２のパケットリング装置１０３、１０５でのトランスポート帯域や伝搬距離がＴＤＭスイッチ部１２３、１２８およびＴＤＭインタフェース部１２４、１２９によって決まってしまう。このため、第１および第２のパケットリング装置１０３、１０５やリング伝送装置１０１の拡張性や柔軟性に欠けるという問題があった。

ここでトランスポート帯域とは、光リング伝送装置が光リング網側へ送信することのできる伝送容量および光リング網側から受信することのできる伝送容量をいう。光信号の伝送に用いられるインタフェースの伝送容量は固定的に定まっており、これと異なる伝送容量で送受信を行うことはできない。たとえば、インタフェースには２．４Ｇｂｐｓ（ギガビット／秒）あるいは１０Ｇｂｐｓが使用される。光信号のインタフェースは、たとえば用いる光源の波長領域や分散特性によって伝搬距離に従って受信信号の特性が劣化するので、これによる制限もある。

このような問題を解消するためには、各種のトランスポート帯域や距離ごとに第１および第２のパケットリング装置１０３、１０５を用意する必要がある。これによりリング伝送装置１０１のコスト軽減が困難になる。また、ＴＤＭスイッチ部１２３、１２８はトラヒック多重用のものを実装する必要があり、第１および第２のパケットリング装置１０３、１０５のコストが増大してしまう。

そこで本発明の目的は、冗長化構成を有し、しかも拡張性に富んだリング伝送装置およびリング伝送装置の信号処理方法を提供することにある。

請求項１記載の発明では、（イ）リング網の互いに異なった方路に接続された一対の入出力インタフェースと、（ロ）これら一対の入出力インタフェースとは独立して実装され、前記した一対の入出力インタフェースと対応してパケットの処理を行うと共に相互に接続された一対のパケットリング装置と、（ハ）リング網の周囲を取り巻くように配置される複数のクライアント網の対応するものと接続されたパケット送受信用の一対のパケット送受信機および一対の時分割多重装置と、（ニ）入出力インタフェース、パケットリング装置およびパケット送受信機とは独立して実装され、パケット送受信機および時分割多重装置と、入出力インタフェースおよびパケットリング装置の間で交換処理を行う交換処理部とをリング伝送装置に具備させる。

すなわち本発明では、パケットの処理を行うパケットリング装置およびパケット送受信機を交換処理部とは独立して実装することにして、音声系トラヒックの処理を行う時分割多重装置から、データパケット系トラヒックの処理を行うパケット処理装置へと実装比率を変えていくことができるようにして、拡張性を考慮している。また、パケットリング装置等の装置構成を冗長化することで、障害発生時の信頼性を高めている。

請求項９記載の発明では、（イ）リング網の周囲を取り巻くように配置される複数のクライアント網の対応するものから入力されたパケットの宛先としてのリング網における方路を判別する方路判別ステップと、（ロ）この方路判別ステップで判別された方路に対応して設けられ、リング網の入出力と分離独立して実装されたパケットリング装置にこのパケットを送って、パケットリングフレームの多重化を行うパケットリングフレーム多重ステップと、（ハ）このパケットリングフレーム多重ステップで多重されたパケットリングフレームの宛先を判別する宛先判別ステップと、（ニ）この宛先判別ステップで判別された宛先が別のパケットリング装置に対応するときには、このパケットリングフレームをその宛先に対応するパケットリング装置に転送する転送ステップと、（ホ）宛先判別ステップで判別された宛先が自己のパケットリング装置に対応するときには、そのパケットリングフレームをバーチャルコンテナに多重化するバーチャルコンテナ多重化ステップと、（へ）このバーチャルコンテナ多重化ステップで多重化されたバーチャルコンテナをリング網の容量に適した単位のフレームに集約してリング網の該当する方路に送出する方路送出ステップとをリング伝送装置の信号処理方法に具備させる。

すなわち本発明では、パケットリング装置をリング網への高速インタフェースと分離して構成することによって、冗長性、信頼性を保ったまま拡張性の向上を図っている。

請求項１１記載の発明では、（イ）リング網から受信した時分割多重フレームを分離する分離ステップと、（ロ）この分離ステップで得られたバーチャルコンテナを時分割多重スイッチ部に送ってその宛先に対応し、リング網の入出力と分離独立して実装されたパケットリング装置あるいはリング網の周囲を取り巻くように配置される複数のクライアント網の対応する時分割多重装置に送出する交換ステップと、（ハ）この交換ステップでパケットリング装置に送られてきたバーチャルコンテナをパケットリングフレームに分離して、その宛先を解析する宛先解析ステップと、（ニ）この宛先解析ステップで解析したパケットリングフレームの宛先が自ノードで無い場合には他のパケットリング装置にこれを転送する転送ステップと、（ホ）宛先解析ステップで解析したパケットリングフレームの宛先が自ノードで有る場合にはそのパケットリングフレームをパケットに分離して、パケットスイッチに入力するパケットスイッチ入力ステップと、（へ）このパケットスイッチ入力ステップで入力されたパケットを前記した複数のクライアント網の対応するものに送出するパケット送出ステップとをリング伝送装置の信号処理方法に具備させる。

本発明では、パケットリング装置をリング網の入出力インタフェースとは独立して実装することで、リング網の入出力側に通常の高速インタフェースの使用が可能であるため、パケット交換機能の実装比率が上がるほど、従来方式と比較して実装コストのメリットがある。また、パケットリング装置をリング網の入出力とは独立して実装するため、時分割多重ベースの装置にパケット機能を増設する際にリング網の入出力側のインタフェース部分の設定を変更する必要が無く、時分割多重スイッチへの設定変更を行うのみで足りる。したがって、運用面で時分割多重ベースからパケットベースへのアップグレードが容易になる。

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

図１は、本実施例における光リング網に接続された光リング伝送装置の構成の概要を表わしたものである。光リング伝送装置２００は、光リング網２０１側の第１のリング２０２に対して図示しない入出力ポートを備えた第１のリング側時分割多重装置２０３と、同じく光リング網２０１側の第２のリング２０４に対して図示しない入出力ポートを備えた第２のリング側時分割多重装置２０５と、スイッチ部２０６と、このスイッチ部２０６を介して第１または第２のリング側時分割多重装置２０３、２０５と接続された第１または第２のパケットリング装置２０７、２０８を備えている。スイッチ部２０６は、同一のパッケージ内にパケットスイッチ２０９と時分割多重スイッチ２１０を内蔵した構成となっている。第１のパケットリング装置２０７と第２のパケットリング装置２０８は、相互に接続されている。

また、光リング伝送装置２００は、クライアント網２１１に接続するための図示しない入出力ポートを備えた第１および第２のクライアント側時分割多重装置２１２、２１３と、同じくクライアント網２１１に接続するための図示しない入出力ポートを備えた第１および第２のパケット送受信機２１４、２１５を備えている。第１および第２のリング側時分割多重装置２０３、２０５、第１および第２のクライアント側時分割多重装置２１２、２１３は、スイッチ部２０６を通じて相互に接続されている。これにより、たとえば第1のクライアント側時分割多重装置２１２から第２のリング側時分割多重装置２０５にバーチャルコンテナを転送することが可能である。第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８もスイッチ部２０６に接続されているが、このスイッチ部２０６を介してこれらの間で通信は行われない。第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８は、パケット系のトラヒックをバーチャルコンテナに多重して光リング網２０１に送出したり、光リング網２０１からバーチャルコンテナに多重されたパケット系トラヒックの受信を行う。一方、第１および第２のパケット送受信機２１４、２１５と第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８はパケットスイッチ２０９を介して相互に接続されている。このため、たとえば第１のパケット送受信機２１４から第２のパケットリング装置２０８へパケットを送出することが可能である。第１および第２のパケット送受信機２１４、２１５は、アドレスを解析するルーチング機能を実装しており、これにより第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８のいずれにもパケットを転送することが可能である。また、スイッチ部２０６は、スイッチングの結果としてＴＤＭ系トラヒックとパケット系トラヒックを多重して、リング側時分割多重装置に入力することになる。

ここで、第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８は、パケットとパケットリングフレームを相互に変換したり、パケットリングフレームとバーチャルコンテナを相互に変換する機能を備えており、パケットをバーチャルコンテナへ多重したり、バーチャルコンテナからパケットへの分離を行うようになっている。また、第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８はパケットが多重化されているバーチャルコンテナの送受信および中継を行う。これらパケットリング装置２０７、２０８は、パケットスイッチ２０９からパケットが入力されたとき、そのパケットをパケットリングフレームに多重（カプセル化）し、そのパケットリングフレームのアドレス解析を行い、第１のリング２０２あるいは第２のリング２０４のうちの１つを出力リングとして決定する。そして、光リング網２０１に出力するために適したバーチャルコンテナにパケットリングフレームの多重を行い、第１または第２のリング側時分割多重スイッチ２０３、２０５に入力することになる。このとき、第１または第２のリング２０２、２０４に出力されるバーチャルコンテナに多重するパケットリングフレームが他方のパケットリング装置２０７または２０８に対応している場合には、バーチャルコンテナへの多重化の処理を行わずに、その他方のパケットリング装置２０７または２０８へ転送するようになっている。

また、第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８はバーチャルコンテナが光リング網２０１側から入力された場合、バーチャルコンテナをパケットリングフレームに分離する。そして、そのアドレス解析を行い、自ノード宛のフレームであれば、パケットリングフレームからパケットを取り出す処理を行う。一方、パケットリングフレームの宛先が自ノードではなかった場合、中継するために、パケットリングフレームを他方のパケットリング装置２０７または２０８に送出する。

更に、第１のパケットリング装置２０７は第２のパケットリング装置２０８からパケットリングフレームが入力された場合には、入力されたパケットリングフレームをバーチャルコンテナに多重してスイッチ部２０６に入力し、第１の時分割多重装置２０３から光リング網２０１へ出力する。第２のパケットリング装置２０８の場合には、第１のパケットリング装置２０７からパケットリングフレームが入力されたとき、入力されたパケットリングフレームをバーチャルコンテナに多重してスイッチ部２０６に入力し、第２のリング側時分割多重装置２０５から光リング網２０１へ出力することになる。

第１および第２のパケット送受信機２１４、２１５は、光リング伝送装置２００とクライアント網２１１のインタフェースであり、パケットの送信および受信を行う。第１および第２のパケット送受信機２１４、２１５は、クライアント網２１１あるいはパケットスイッチ２０９から入力されたパケットのアドレス解析を行い、その結果に従ってパケットスイッチ２０９に転送したり、自身の出力ポートへ転送するようになっている。

一方、パケットスイッチ２０９は、第１あるいは第２のパケット送受信機２１４、２１５、あるいは第１あるいは第２のパケットリング装置２０７、２０８から入力されたパケットを適切な出力ポートへと切り替えて、出力するようになっている。

また、第１および第２のリング側時分割多重装置２０３、２０５は、光リング伝送装置２００と光リング網２０１のインタフェースであり、時分割多重フレームの送受信を行う。すなわち、光リング網２０１から第１あるいは第２のリング側時分割多重装置２０３、２０５に時分割多重フレームが入力されると、これを固定長のバーチャルコンテナに分解して、スイッチ部２０６に出力する。また、スイッチ部２０６から入力されたバーチャルコンテナを光リング網２０１の容量に適した単位のフレームに集約して出力する。すなわち、時分割多重網では、トラヒックは固定長のバーチャルコンテナと呼ばれる単位に多重され、時分割多重フレームに複数のバーチャルコンテナが集約されて送受信される。このバーチャルコンテナを集約できる数はネットワークのトランスポート帯域により異なるため、光リング網２０１の容量に適した単位のフレームに集約して出力されることになる。

一方、第１および第２のクライアント側時分割多重装置２１２、２１３は、光リング伝送装置２００とクライアント網２１１のインタフェースであり、時分割多重フレームの送受信を行う。すなわち、クライアント網２１１から第１あるいは第２のクライアント側時分割多重装置２１２、２１３に入力された時分割多重フレームは、固定長のバーチャルコンテナに分解されて、スイッチ部２０６に入力され、設定されているパスに従い切り替えられる。また、スイッチ部２０６から第１あるいは第２のクライアント側時分割多重装置２１２、２１３に入力されたバーチャルコンテナは、クライアント網の容量に適した単位のフレームに集約され、自身の適切なポートを経て、クライアント網２１１へ送信される。

スイッチ部２０６は、第１あるいは第２のリング側時分割多重装置２０３、２０５、あるいは第１あるいは第２のクライアント側時分割多重装置２１２、２１３、ならびに第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８から入力された時分割多重フレームを設定されたパス情報に従い適切な出力ポートへと切り替えて、出力するようになっている。

図２は、本実施例の光リング伝送装置を更に具体化したものである。この図で図１と同一の部分には同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。スイッチ部２０６は、パケットスイッチ２０９と、ＴＤＭ信号すなわちバーチャルコンテナを切り替える時分割多重スイッチ２１０によって構成されている。また、第１のパケットリング装置２０７は、パケットリングフレームに多重化したりパケットリングフレームを分離するフレーム多重・分離部２２１と、パケットトラヒックを扱うルーチング部２２２と、パケットトラヒックを時分割多重形式のバーチャルコンテナに多重化したりその逆の分離処理を行うコンテナ多重・分離部２２３を配置している。同様に、第２のパケットリング装置２０８は、フレーム多重・分離部２２８と、ルーチング部２２５と、コンテナ多重・分離部２２６を備えている。

次に、図２を中心にして光リング伝送装置２００におけるパケットの送信の一例を具体的に説明する。ここでは、光リング伝送装置２００のクライアント網２１１（図１）から第１のリング２０２へ出力するパケットが第１のパケット送受信機２１４に入力されるものとする。

図１に示したクライアント網２１１から光リング伝送装置２００の第１のパケット送受信機２１４に入力された第１のリング２０２を目指すパケットは、時分割多重フレームに多重するために、第１のパケットリング装置２０７へ転送される。このとき、第１のパケットリング装置２０７に転送されるパケットは、まずパケットスイッチ２０９に入力され、ここから第１のパケットリング装置２０７に出力される。

第１のパケットリング装置２０７に入力されたパケットは、フレーム多重・分離部２２１でパケットリングフレームに多重化される。そしてルーチング部２２２で第１のリング２０２へ出力するものであることが確認されると、コンテナ多重・分離部２２３でバーチャルコンテナに多重され、スイッチ部２０６に出力される。スイッチ部２０６では、この入力されたバーチャルコンテナが時分割多重スイッチ２１０を経て光リング網２０１側の第１のリング側時分割多重装置２０３へ転送され、光リング網２０１の容量に適した単位のフレームに集約され、第１のリング２０２へ出力される。

図３は、光リング伝送装置における時分割多重トラヒックの送信および中継の他の例を示したものである。ここでは、光リング伝送装置２００のクライアント網２１１（図１）から第２のリング２０４へ出力する時分割多重フレームが第１のクライアント側時分割多重装置２１２に入力されるものとする。また、第１のリング２０２から第２のリング２０４へ出力する時分割多重フレームが第１のリング側時分割多重装置２０３に入力されるものとする。

クライアント網２１１（図１）から光リング伝送装置２００の第１のクライアント側時分割多重装置２１２に入力された時分割多重フレームは、バーチャルコンテナに分解される。そして、時分割多重スイッチ２１０に入力され、設定されたパスに従い、第２のリング側時分割多重装置２０５へ転送される。第２のリング側時分割多重装置２０５では、光リング網２０４の容量に適した単位のフレームに集約して、第２のリング２０４へ出力する。また、リング網２０２から光リング伝送装置２００の第１のリング側時分割多重装置２０３に入力された時分割多重フレームは、バーチャルコンテナに分解される。そして、時分割多重スイッチ２１０に入力され、設定されたパスに従い、第２のリング側時分割多重装置２０５へ転送される。リング側時分割多重装置２０５では、光リング網２０４の容量に適した単位のフレームに集約して、第２のリング２０４へ出力する。

図４は、本実施例の光リング伝送装置を主要な回路構成の内容が分かるように示したものである。図１および図２と同一部分には同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。光リング伝送装置２００はハードウェアによって構成されている。このため、第１および第２のリング側時分割多重装置２０３、２０５は、フレームの集約やその逆の分離化を行うフレーム集約・分離化回路２４１、２４２のうち対応するものを備えている。第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８は、固定長のバーチャルコンテナを多重化したり、逆に分離化するコンテナ多重・分離化回路２４３、２４４と、第１のリング２０２あるいは第２のリング２０４の選択を行うリングセレクト回路２４５、２４６と、パケットリングフレームの多重化と分離化を行うパケットリングフレーム多重・分離化回路２４７、２４８のそれぞれ対応するものを備えている。第１および第２のクライアント側時分割多重装置２１２、２１３は、時分割多重フレームを分離化したり、逆に集約するフレーム集約・分離化回路２５１、２５２を備えている。第１および第２のパケット送受信機２１４、２１５は、パケットのアドレスを解析するアドレス解析回路２５３、２５４のそれぞれ対応するものを備えている。

ここでスイッチ部２０６内のパケットスイッチ２０９は、パケットリングフレーム多重・分離化回路２４７、２４８とアドレス解析回路２５３、２５４の間でスイッチング動作を行う。時分割多重スイッチ２１０は、フレーム集約・分離化回路２５１とフレーム集約・分離化回路２４１あるいはコンテナ多重・分離化回路２４３の間のスイッチング制御を行う。同様に時分割多重スイッチ２１０は、フレーム集約・分離化回路２５２とフレーム集約・分離化回路２４２あるいはコンテナ多重・分離化回路２４４の間のスイッチング制御を行うようになっている。

図５および図６は、第１のパケット送受信機にパケットが入力された場合の光リング伝送装置の制御の様子を、ハードウェア間の処理の流れとして表わしたものである。図１および図４と共に説明する。

第１のパケット送受信機２１４にパケットが受信されると（ステップＳ３０１：Ｙ）、第１のパケット送受信機２１４のアドレス解析回路２５３がそのパケットの宛先を検査する（ステップＳ３０２）。この結果、光リング網２０１へ出力するパケットであれば（ステップＳ３０３：Ｙ）、これをパケットスイッチ２０９へ転送する（ステップＳ３０４）。パケットは、ここから第１のパケットリング装置２０７へ転送される（ステップＳ３０５）。

第１のパケットリング装置２０７は、そのパケットリングフレーム多重・分離化回路２４７がパケットリングフレームの多重化を行い（ステップＳ３０６）、内部のリングセレクト回路２４５においてそのパケットリングフレームの宛先を検査する（ステップＳ３０７）。そして、この宛先への経路が第１のリング２０２であるかを判別する（ステップＳ３０８）。宛先への経路がこれとは異なる第２のリング２０４の場合には（Ｎ）、このパケットリングフレームをリングセレクト回路２４５から第２のパケットリング装置２０８のリングセレクト回路２４６に転送する（図６ステップＳ３０９）。

これに対して、宛先への経路が第１のリング２０２の場合（図５ステップＳ３０８：Ｙ）、第１のパケットリング装置２０７は、そのパケットリングフレームを内部のコンテナ多重・分離化回路２４３に入力して、バーチャルコンテナに多重化し（ステップＳ３１０）、スイッチ部２０６の時分割多重スイッチ２１０に入力する（ステップＳ３１１）。スイッチ部２０６の時分割多重スイッチ２１０は、多重されたバーチャルコンテナを第１のリング側時分割多重装置２０３のフレーム集約・分離化回路２４１に転送する（ステップＳ３１２）。フレーム集約・分離化回路２４１は、入力されたバーチャルコンテナを光リング網２０１の容量に適した単位のフレームに集約して第１のリング２０２へ出力する（ステップＳ３１３）。

ステップＳ３０３で光リング網２０１へ出力するパケットでないと判別された場合には（Ｎ）、第１のパケット送受信機２１４はアドレス解析回路２５３で解析された宛先に応じて適切なポートへこのパケットを送出することになる（ステップＳ３１４）。

一方、ステップＳ３０７で第１のパケットリング装置２０７がパケットの宛先を検査した結果、第２のリング２０４であると判別されて（ステップＳ３０８：Ｎ）、第２のパケットリング装置２０８のリングセレクト回路２４６に転送されてきたパケットは（ステップＳ３０９）、コンテナ多重・分離化回路２４４に送られて、バーチャルコンテナに多重化し（ステップＳ３１５）、スイッチ部２０６の時分割多重スイッチ２１０に入力される（ステップＳ３１６）。スイッチ部２０６の時分割多重スイッチ２１０は、多重されたバーチャルコンテナを第２のリング側時分割多重装置２０５のフレーム集約・分離化回路２４２に転送する（ステップＳ３１７）。フレーム集約・分離化回路２４２は、入力されたバーチャルコンテナを光リング網２０１の容量に適した単位のフレームに集約して第２のリング２０４へ出力する（ステップＳ３１８）。

図７は、リング側から時分割多重フレームが第１のリング側時分割多重装置に入力された場合の処理の流れを、ハードウェア間の処理の流れとして表わしたものである。図１および図４と共に説明する。

第１のリング側時分割多重装置２０３に第１のリング２０２から時分割多重フレームが受信されると（ステップＳ３３１：Ｙ）、第１のリング側時分割多重装置２０３のフレーム集約・分離化回路２４１によって時分割多重フレームの分離が行われる（ステップＳ３３２）。分離されたバーチャルコンテナは、スイッチ部２０６に入力される（ステップＳ３３３）。

スイッチ部２０６の時分割多重スイッチ２１０でバーチャルコンテナは設定されたパスに従いスイッチングされる（ステップＳ３３４）。すなわち、バーチャルコンテナの宛先が、パケットリング装置２０７、２０８のいずれかでない場合（Ｎ）、バーチャルコンテナはクライアント側時分割多重装置２１２または第２のクライアント側時分割多重装置２１３に転送される（ステップＳ３３５）。そして、フレーム集約・分離回路２５１、２５２は、入力されたバーチャルコンテナをクライアント網２１１の容量に適した単位のフレームに集約し、適切なポートからクライアント網２１１へ出力する（ステップＳ３３６）。

一方、ステップＳ３３４で宛先が第１のパケットリング装置２０７であるとされた場合（Ｙ）、そのバーチャルコンテナは第１のパケットリング装置２０７に転送される（ステップＳ３３７）。第１のパケットリング装置２０７では、送られてきたバーチャルコンテナをコンテナ多重・分離化回路２４３に入力してパケットリングフレームに分離し（ステップＳ３３８）、その宛先を解析する（ステップＳ３３９）。その結果、パケットリングフレームの宛先が自ノードでなかった場合には（ステップＳ３４０：Ｎ）、パケットリングフレームをもう一方の第２のパケットリング装置２０８へ転送する（ステップＳ３４１）。

これに対して、パケットリングフレームの宛先が自ノードの場合（ステップＳ３４０：Ｙ）、第１のパケットリング装置２０７はパケットリングフレームをパケットに分離し（ステップＳ３４２）、パケットスイッチ２０９に入力する（ステップＳ３４３）。パケットスイッチ２０９はこれを第１あるいは第２のパケット送受信機２１４、２１５のうちの適正なものに転送する（ステップＳ３４４）。第１または第２のパケット送受信機２１４、２１５は、アドレス解析回路２５３、２５４を用いてアドレスを解析し、このパケットを適切なポートからクライアント網２１１へ出力することになる（ステップＳ３４５）。

一方、ステップＳ３４０で宛先が自ノードで無いとして、ステップＳ３４１で第２のパケットリング装置２０８に送られてきたパケットリングフレームは、そのコンテナ多重・分離化回路２４４でバーチャルコンテナに多重化される（ステップＳ３４６）。そして、スイッチ部２０６の時分割多重スイッチ２１０を通じて第２のリング側時分割多重装置２０５に転送され、第２のリング１０８の容量に適した単位のフレームに集約され、第２のリング２０４へ出力されることになる（ステップＳ３４７）。

以上説明したように本実施例の光リング伝送装置２００は、その信頼性を高めるために、パケットリング装置を二重化して、第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８として配置し、これらに柔軟にパケットリングフレームを入力できる構成としている。このため、第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８の一方が故障しても、他方のパケットリング装置がサービスを維持することができる。

また、従来の特許文献１に示したリング伝送装置では、音声系トラヒックを処理するＴＤＭスイッチと、データパケット系を処理するルーティングモジュールが同一のパッケージであるスイッチカードに実装されている。このため、この特許文献１に示す構成では、パケットの処理を行うルーティングモジュールが他のスイッチング機能を有するスイッチカードと同一のカードに実装されることになり、ルーティングモジュールの拡張性に欠けており、将来のアップグレードに適合することができない。

これに対して本実施例の光リング伝送装置２００では、近年のデータパケットの比率の増加を考慮して、音声系トラヒックの処理を行う時分割多重装置から、データパケット系トラヒックの処理を行うパケット処理装置へと実装比率を変えていくことができるように配慮されている。すなわち、本実施例ではパケットの処理を行う第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８ならびに第１および第２のパケット送受信機２１４、２１５を、交換処理を行うパッケージとは分離して実装している。これにより、データパケット系のトラヒック比率の向上を容易に達成することができる。

また、従来の特許文献１に示したリング伝送装置では、パケット単位で帯域や遅延ＱＯＳ（Quality Of Service）を保障しつつ、ネットワークリソースを効率的に使用して、パケットデータ系トラヒックの効率的な伝送、ひいてはパケット系トラヒックの伝送帯域を拡大することができるという効果や、１対１プロテクションによりチャネルの切り替え時の接続性の保持といった効果を得ることができる。

これに対して本実施例では、第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８を光リング網２０１の入出力と分離して独立して実装することにしたので、光リング網２０１の入出力側に通常の高速インタフェースの使用が可能になる。このため、パケット交換機能の実装比率が上昇するほど、従来の装置と比較して実装コストの低減を図ることができる。

また、本実施例では、第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８を光リング網２０１の入出力と独立して実装することにしたので、時分割多重ベースの装置にパケット機能を増設する際に、光リング網２０１の入出力側のインタフェース部分の設定を変更する必要がない。すなわち、スイッチ部２０６の設定変更を行うだけで済み、運用面で時分割多重ベースからパケットベースへのアップグレードを容易に行うことができる。

更に本実施例では、第１および第２のパケットリング装置２０７、２０８を使用して二重化構成としたので、その一方が故障しても他方のパケットリング装置を使用して通信を維持することができ、信頼性の高いネットワークを構築することができる。

なお、実施例では光リング網に接続される光リング伝送装置ついて説明したが、光以外の信号を取り扱うリング伝送装置に本発明を同様に適用することができることは当然である。

本発明の一実施例におけるリング網に接続された光リング伝送装置の構成の概要を表わしたブロック図である。本実施例の光リング伝送装置を更に具体化したブロック図である。本実施例の光リング伝送装置における相互交換のルートの一例を示したブロック図である。本実施例の光リング伝送装置を主要な回路構成の内容が分かるように示したブロック図である。本実施例で第１のパケット送受信機にパケットが入力された場合の光リング伝送装置の制御の様子の一部を表わした流れ図である。本実施例で第１のパケット送受信機にパケットが入力された場合の光リング伝送装置の制御の様子の残りを表わした流れ図である。本実施例でリング側から時分割多重フレームが第１のリング側時分割多重装置に入力された場合の処理を示す流れ図である。リング網に接続されたリング伝送装置の概要を表わしたブロック図である。リング伝送装置の構成を更に具体化したブロック図である。

符号の説明

２００光リング伝送装置
２０１光リング網
２０２第１のリング
２０３第１のリング側時分割多重装置
２０４第２のリング
２０５第２のリング側時分割多重装置
２０６スイッチ部
２０７第１のパケットリング装置
２０８第２のパケットリング装置
２０９パケットスイッチ
２１０時分割多重スイッチ
２１１クライアント網
２１２第１のクライアント側時分割多重装置
２１３第２のクライアント側時分割多重装置
２１４第１のパケット送受信機
２１５第２のパケット送受信機
２２１、２２８フレーム多重・分離部
２２２、２２５ルーチング部
２２３、２２６コンテナ多重・分離部

Claims

リング網の互いに異なった方路に接続された一対の入出力インタフェースと、
これら一対の入出力インタフェースとは独立して実装され、前記一対の入出力インタフェースと対応してパケットの処理を行うと共に相互に接続された一対のパケットリング装置と、
前記リング網の周囲を取り巻くように配置される複数のクライアント網の対応するものと接続されたパケット送受信用の一対のパケット送受信機および一対の時分割多重装置と、
前記入出力インタフェース、パケットリング装置およびパケット送受信機とは独立して実装され、前記パケット送受信機および時分割多重装置と、前記入出力インタフェースおよびパケットリング装置の間で交換処理を行う交換処理部
とを具備することを特徴とするリング伝送装置。
前記入出力インタフェースは、時分割多重トラヒックとパケットトラヒックを多重する時分割多重装置を具備することを特徴とする請求項１記載のリング伝送装置。
前記入出力インタフェースは、入力されたバーチャルコンテナを前記リング網の容量に適した単位のフレームに集約したり時分割多重フレームの分離を行うフレーム集約・分離回路を備えた時分割多重装置を具備することを特徴とする請求項１記載のリング伝送装置。
前記パケットリング装置は、パケットトラヒックの処理を行うルーチング部と、パケットトラヒックをバーチャルコンテナ形式に多重化したりその逆の分離処理を行うコンテナ多重・分離部とを具備することを特徴とする請求項１記載のリング伝送装置。
前記パケットリング装置は、固定長のバーチャルコンテナを多重化したり、逆に分離化するコンテナ多重化・分離化回路と、前記リング網のリングの選択を行うリングセレクト回路と、パケットリングフレームの多重化と分離化を行うパケットリングフレーム多重化・分離化回路とを具備することを特徴とする請求項１記載のリング伝送装置。
前記交換処理部は、前記一対のパケット送受信機と接続されたパケットスイッチと、前記一対の時分割多重装置と接続された時分割多重スイッチとを具備することを特徴とする請求項１記載のリング伝送装置。
前記リング網は光リング網であることを特徴とする請求項１記載のリング伝送装置。
前記入出力インタフェースは高速インタフェースであることを特徴とする請求項２または請求項３記載のリング伝送装置。
リング網の周囲を取り巻くように配置される複数のクライアント網の対応するものから入力されたパケットの宛先としてのリング網における方路を判別する方路判別ステップと、
この方路判別ステップで判別された方路に対応して設けられ、前記リング網の入出力と分離独立して実装されたパケットリング装置にこのパケットを送って、パケットリングフレームの多重化を行うパケットリングフレーム多重ステップと、
このパケットリングフレーム多重ステップで多重されたパケットリングフレームの宛先を判別する宛先判別ステップと、
この宛先判別ステップで判別された宛先が別のパケットリング装置に対応するときには、このパケットリングフレームをその宛先に対応するパケットリング装置に転送する転送ステップと、
前記宛先判別ステップで判別された宛先が自己のパケットリング装置に対応するときには、そのパケットリングフレームをバーチャルコンテナに多重化するバーチャルコンテナ多重化ステップと、
このバーチャルコンテナ多重化ステップで多重化されたバーチャルコンテナを前記リング網の容量に適した単位のフレームに集約して前記リング網の該当する方路に送出する方路送出ステップ
とを具備することを特徴とするリング伝送装置の信号処理方法。
前記転送ステップで転送されてきたパケットリングフレームを入力してバーチャルコンテナに多重化する他パケットリング装置側バーチャルコンテナ多重化ステップと、
この他パケットリング装置側バーチャルコンテナ多重化ステップで多重化されたバーチャルコンテナを前記リング網の容量に適した単位のフレームに集約して、前記リング網の転送されたパケットリング装置に対応する方路に送出する他パケットリング装置側方路送出ステップ
とを具備することを特徴とする請求項１０記載のリング伝送装置の信号処理方法。
リング網から受信した時分割多重フレームを分離する分離ステップと、
この分離ステップで得られたバーチャルコンテナを時分割多重スイッチ部に送ってその宛先に対応し、前記リング網の入出力と分離独立して実装されたパケットリング装置あるいは前記リング網の周囲を取り巻くように配置される複数のクライアント網の対応する時分割多重装置に送出する交換ステップと、
この交換ステップでパケットリング装置に送られてきたバーチャルコンテナをパケットリングフレームに分離して、その宛先を解析する宛先解析ステップと、
この宛先解析ステップで解析したパケットリングフレームの宛先が自ノードで無い場合には他のパケットリング装置にこれを転送する転送ステップと、
前記宛先解析ステップで解析したパケットリングフレームの宛先が自ノードで有る場合にはそのパケットリングフレームをパケットに分離して、パケットスイッチに入力するパケットスイッチ入力ステップと、
このパケットスイッチ入力ステップで入力されたパケットを前記複数のクライアント網の対応するものに送出するパケット送出ステップ
とを具備することを特徴とするリング伝送装置の信号処理方法。