JP2009135767A - 管理機能付き伝送装置、状態管理システム、状態管理方法及び状態管理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 自己の状態を示す管理パケットを所定のオーダセット信号の形式に基づいて生成するとともに、生成した前記管理パケットをユーザパケット間に挿入して送信するOAM INS20と、他の伝送装置から受信したパケットのうちユーザパケット間に挿入されている管理パケットを抽出するOAM DET14と、管理パケットの分析を介して前記他の伝送装置の状態を判定するOAM Receipt15と、からなる構成としてある。
【選択図】 図2
Description
これは、ギガビットイーサネット(登録商標)の開発及び標準化によりイーサネット(登録商標)の対象がLANからMAN(Metropolitan Area Network)/WAN(Wide Area Network)へと広がり、シームレスなネットワークが安価に構築できるようになったことが要因とされている。
一方、このようなネットワークの進化や普及に伴い、ブロードバンドネットワークは、社会活動や企業活動等を行う上で欠かすことのできない存在となっており、障害等によって万一ネットワークが利用できなくなった場合の損失は甚大なものとなる。
なお、以下、ネットワークとはイーサネット(登録商標)に基づくネットワークのことを示し、ギガビットネットワークとはギガビットイーサネット(登録商標)に基づくネットワークのことを示す。
具体的に、従来は、SNMP(Simple Network Management Protocol)やOAM(Operations,Administration and Maintenance)データを用いた遠隔保守管理が行われてきた。
SNMPでは、監視するためのポーリングと、状態変化や障害発生等を通知するためのトラップによって管理情報(MIB:Management Information Base)のやり取りが行われる。
これにより、SNMPマネージャは、SNMPエージェントの状態変化や障害発生等を遠隔から把握することができるため、予防保守や事後保守に有効とされてきた。
また、IPアドレスやMACアドレスの付与が必要なため、アドレス管理が煩雑となってしまう。
さらに、ポーリングやトラッピングではユーザフレームと同じ帯域を使用する必要があり、ユーザデータのスループットを低下させる要因となっていた。
この方式も、SNMPと同様、受信したOAMデータを分析することによって対象装置の状態等を把握することが可能である。
この方式の問題は、同図に示すように、OAMデータを挿入するところのユーザパケットを廃棄しないとOAMデータを送信することができないところである。
ただし、この問題は、図13に示すようにメモリ33を備えることによって解消することができる。
具体的には、OAM Delivery回路31により出力されるOAMデータがOAM INS回路30に対して優先的に選択されて出力された場合、本来廃棄されるべき送信パケットをメモリ33に一旦格納させておき、後のタイミングで出力させる仕組みである。
しかし、この方法では、コスト負担が増大するだけでなく、ユーザパケットのロスや遅延が発生する等、別の問題が生ずることとなる。
特許文献1乃至3のいずれもが、IFGに管理フレームを挿入して送受信を行わせることによって、ユーザフレームのスループットに影響を与えることなく対象機器の状態を把握できる仕組みとなっている。
また、メモリ追加の必要もなく、ユーザパケットに対する影響もない合理的な方式となっている。
ここで、まず、1000BASE-X規格におけるIDLEオーダセットを利用した同期の仕組みについて事前に説明する。
図14に示すように、1000BASE-X規格においては、IFGに特殊符号(k28.5)とデータ符号(D16.2又D5.6)との組み合わせからなるIDLEオーダセットを挿入するようにしている。
特殊符号はユニークなコンマパターンを含むため、受信側ではIDLEオーダセットを認識することによってユーザフレームの区切りを判別し、もって同期を確立する仕組みとなっている。
同図に示すように、受信側では、特殊符号k28.5(COMMMA)を3回受信することによって、同期が確立するようになっている。
このため、理論的には、受信側でIDLEオーダセットを3回以上繰り返し受信しなければ、同期はずれが生ずることとなってしまう。
また、特許文献3では、12バイト長からなるIFGのうち7バイトを監視情報で占有させることとしているが、周波数差の調整のために更に2バイトを要した場合、IDLEオーダセットとして使用できるのは3バイトしかなく、この場合には同じく同期はずれが生ずる可能性が高い。
すなわち、特許文献1乃至特許文献3のいずれもが、規定されたギガビットネットワークの同期プロセスに従っていないことになる。
このように、従来提案されている方式によっては、同期確立が適切に行われず、データフレームの欠落その他の不具合が生じる要因となり問題となっていた。
ここで、以下に示す本発明の状態管理機能付き伝送装置は、プログラム(ソフトウェア)の命令によりコンピュータで実行される処理,手段,機能によって実現される。プログラムは、コンピュータの各構成要素に指令を送り、以下に示すような所定の処理・機能を行わせる。すなわち、本実施形態のメディアコンバータにおける各処理・手段は、プログラムとコンピュータとが協働した具体的手段によって実現される。
なお、プログラムの全部又は一部は、例えば、磁気ディスク,光ディスク,半導体メモリ,その他任意のコンピュータで読取り可能な記録媒体により提供され、記録媒体から読み出されたプログラムがコンピュータにインストールされて実行される。また、プログラムは、記録媒体を介さず、通信回線を通じて直接にコンピュータにロードし実行することもできる。
図1は、本発明の第一実施形態に係る状態管理機能付き伝送装置であるメディアコンバータの構成を示す全体構成図である。
図1に示すように、本実施形態のメディアコンバータは、OPTコネクタ1、OPT Transceiver2、SERDES3、OAM Block4、MAC/PHY5及びトランス/RJ45コネクタ6によって構成されている。
そして、本実施形態では、ギガビットイーサネット(登録商標)に対応したメディアコンバータを対象としている。
例えば、SC型コネクタやLC型コネクタ等がこれに該当する。
OPT Transceiver2は、光信号と電気信号との相互変換を行うものであり、具体的には、OPTコネクタ1を介して受信した光信号を電気信号に変換してSERDES3に出力する等の処理を行うものである。
SERDES(SERializer/DESerializer)3は、シリアル転送方式/パラレル転送方式の相互変換を行うものであり、具体的には、OPT Transceiver2からのシリアル信号を10ビットのパラレル信号に変換してTBIインタフェースに出力する等の処理を行うものである。
OAM Block4は、TBIインタフェースをGMIIインタフェースに変換するとともに、OAMデータ(本発明の状態識別データ)の挿入・抽出等、OAM制御に関する様々な処理を行うものである。
図2は、本実施形態に係るメディアコンバータのOAM Blockの構成を示したブロック図である。
同図に示すとおり、本実施形態に係るOAM Block4は、TBI回路11,10B/8B変換回路12,OPT PKT RCV回路13、OAM DET回路14,OAM Receipt回路15,GMII回路16、OAM CTRL回路17、OPT PKT SEND回路18、OAM Delivery回路19、OAM INS回路20及び8B/10B変換回路21によって構成されている。
10B/8B変換回路12は、TBI回路11を介して入力した10ビット符号語を8ビットに変換する回路である。
OPT PKT RCV回路13は、受信パケットの処理を行う回路であり、OAM DET回路14及びOAM Receipt回路15を備えている。
OAM DET回路14は、受信パケットのうち、ユーザパケットとユーザパケットとの間隙、すなわちIFGに挿入されているIDLEオーダセットを構成するOAMデータを本発明の管理パケット抽出手段によって抽出してOAM Receipt回路15に出力する一方、ユーザパケットをGMII回路16に出力するものである。
GMII(Gigabit Medium Independent Interface)回路16は、MAC/PHY5とのインタフェースであり、1Gbpsの転送速度に対応するものである。
OAM CTRL回路17は、OAMデータを制御する回路である。
OPT PKT SEND回路18は、送信パケットの処理を行う回路であり、OAM Delivery回路19及びOAM INS回路20を備えている。
OAM Delivery回路19は、OAM CTRL回路17の制御に基づきOAMデータを設定し、所定の場合にはOAM INS回路20に出力する回路である。
OAM INS回路20は、IDLEオーダセットのデータ形式にOAMデータを組み込む管理パケット生成手段と、OAMデータが組み込まれたIDLEオーダセットをIFGに挿入したうえでパケットデータを送信するパケット送信手段とからなる。
8B/10B変換回路21は、8ビットデータを10ビット符号語に変換する回路である。
トランス/RJ45コネクタ6は、1000BASE-Tケーブルを接続するためのコネクタであり、インピーダンス整合のためのパルストランスを内蔵するものである。
すなわち、上述の各回路の構成によって本実施形態に係るメディアコンバータが具現化され、1000BASE-X(光)と1000BASE-T(電気)との変換処理を可能としている。
図3は、本発明の第一実施形態に係るメディアコンバータのOAM BlockにおいてOAMデータを送信する際の動作手順を示したフローチャートである。
具体的には、図5に示すように、各8ビットからなるパケットフレーム(D1乃至D4)によってOAMデータを設定する。
例えば、図5の例では、D1のbit7には光受信状態を識別するOAMデータが設定されており、このビット値の変化を検知することによって、当該装置の光受信状態の変化を検出することができることとなる。
これによって、メディアコンバータはOAMデータに対応した状態監視モードに入り、OAM CTRL回路17が、ステップS11で設定したOAMデータの変化を監視することとなる(S12)。
次に、OAM INS回路20は、OAMデータを特殊符号語(k28.5)と組み合わせて所定のIDLEオーダセットの形式に変換する(S15)。
具体的には、図6(a)のデータ形式から同図(b)のデータ形式に変換を行うことによって本発明の管理パケットを生成する。
具体的には、図6(c)に示すように、GMII回路16から出力されたユーザパケットとユーザパケットとの間隙にステップS15で得たIDLEオーダセット(同図(b))が挿入され、本形式でデータが送信されることとなる。
図4は、本実施形態に係るメディアコンバータのOAM BlockにおいてOAMデータを受信した際の動作手順を示したフローチャートである。
図4に示すとおり、本実施形態のメディアコンバータは、図示しない他の装置からパケットデータを受信し、TBI回路11及び10B/8B変換回路12を経てOAM DET回路14にそのパケットデータが入力されたものとする(S21)。
次に、OAM DET回路14は、受信パケットのIFGにあるIDLEオーダセットが通常のIDLEオーダセットか、OAMデータを含んだIDLEオーダセットかのいずれかを判定する(S22)。
具体的には、図7に示すように受信パケット間に当たるIFGからIDLEオーダセットを取り出し、その中からD1乃至D4からなるOAMデータをさらに抽出してOAM Receipt回路15に受け渡すこととなる。
なお、ステップS22においてIDLEオーダセットにOAMデータが含まれていなかった場合(S23:NO)、すなわち通常のIDLEオーダセットを受信した場合には特にOAM制御に関する処理は行われない。
例えば、前述の送信側の例を用いると、D1のbit7のビット値を分析することによって送信側装置における光受信状態の正常/異常を判断することが可能となる。
OAM DET回路14は受信パケットのIFGからOAMデータを抽出し、OAM Receipt回路15が抽出したOAMデータの分析を行い対象装置の状態判定をするようにしている。
また、OAM CTRL回路17は自己の状態に関するOAMデータの設定を行い、OAM Delivery回路19がOAMデータをOAM INS回路20に出力し、OAM INS回路20がOAMデータをIDLEオーダセットの形式に生成した上で、IFGに挿入して送信するようにしている。
また、IDLEオーダセットを利用した規定の同期プロセスを利用することが可能であるため、特に、ギガビットイーサネット(登録商標)の同期プロセスに好適である。
このため、既存のネットワーク装置を効果的に活用でき、本実施形態のメディアコンバータによって有用な保守システムを容易に構築し、実現することが可能となる。
次に、本発明の第二実施形態に係る管理機能付き伝送装置を構成するメディアコンバータについて図8乃至図10を参照しながら説明する。
本実施形態に係るメディアコンバータは、前述の第一実施形態に係るメディアコンバータと同様の構成ではあるが、図8及び図9に示すように、OAMデータの形式が異なる。
図8は、本発明の第二実施形態に係るメディアコンバータにおいて用いられるOAMデータの第二のオーダセット形式を表したフレーム図であり、図9は、第三のオーダセット形式を表したフレーム図である。
本実施形態に係るOAMデータは、図8に示すようにコンフィグレーションオーダセットの形式に変換して送受信を行うようにしても良く、また、図9に示すように特殊オーダセットの形式に変換して送受信を行うようにしても良い。
これは、前述のとおり、規定の同期プロセスでは、少なくとも特殊符号(k28.5)を3回受信しなければ同期が確立されないからである。
このため、例えば、OAMデータにチェックサムを設定し、OAMデータに対してCRCチェック(Cyclic Redundancy Check:巡回冗長検査)を行うことも可能である。
これにより、さらにデータ送信効率を高めることができる。
例えば、D1〜D64にPNパターンを設定して、ループバックテストを実施することも可能である。
この場合、図10に示すように、センター側メディアコンバータとリモート側メディアコンバータとの間でLOOP要求信号、LOOP応答信号、LOOPパターンデータが送受信されるが、これらデータをすべてOAMデータとしてIFGに挿入して送受信することができる。
このため、帯域負荷をかけずにループバックテストが行えるようになる。
具体的には、OAM INS回路20が、コンフィグレーションオーダセットや特殊オーダセットの形式に基づきOAMデータを生成し、OAM制御に用いることもできる。
このため、オートネゴシエーションやループバックテスト等にもOAMデータを活用することができ、より合理的で、利用価値の高い伝送装置を実現することが可能となる。
すなわち、本発明の管理機能付き伝送装置は、メディアコンバータに限らず様々なネットワーク機器に広範に適用することができ、また、ギガビットイーサネット(登録商標)に限らず、通常のイーサネット(登録商標)にも適用できることが可能である。
具体的には、図11に示すように、ある伝送路区間においては、センター側メディアコンバータがリモート側メディアコンバータの状態を監視しつつ(sample1参照)、他の伝送路区間においては、伝送路の信頼性確認のためループバックテストやビットエラーレート測定等を行う(sample2参照)といったバリエーションが可能となる。
14 OAM DET
15 OAM Receipt
17 OAM CTRL
19 OAM Delivery
20 OAM INS
Claims (11)
- 自己の状態を示す管理パケットを所定のオーダセット信号の形式に基づいて生成するとともに、生成した前記管理パケットをユーザパケット間に挿入して送信する手段と、
他の伝送装置から受信したパケットのうちユーザパケット間に挿入されている管理パケットを抽出し、当該管理パケットの分析を介して前記他の伝送装置の状態を判定する手段と、を備えることを特徴とする管理機能付き伝送装置。 - 自己に関する状態識別データを所定のオーダセット信号の形式に組み込むことによって前記管理パケットを生成する管理パケット生成手段と、
生成された前記管理パケットをユーザパケット間に挿入して送信するパケット送信手段と、
他の伝送装置から受信したパケットのうちユーザパケット間に挿入されている管理パケットを抽出する管理パケット抽出手段と、
抽出した前記管理パケットに組み込まれた状態識別データを分析することによって、前記他の伝送装置の状態を判定する状態管理手段と、を備えることを特徴とする請求項1記載の管理機能付き伝送装置。 - 前記管理パケット生成手段は、
所定の特殊符号と前記状態識別データとを組み合わせることによって所定のオーダセット信号の形式に基づいた前記管理パケットを生成することを特徴とする請求項2記載の管理機能付き伝送装置。 - 前記管理パケット生成手段は、
前記状態識別データをIDLEオーダセット信号の形式に組み込むことによって前記管理パケットを生成することを特徴とする請求項2又は3記載の管理機能付き伝送装置。 - 前記管理パケット生成手段は、
前記状態識別データをコンフィグレーションオーダセット信号の形式に組み込むことによって前記管理パケットを生成することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項記載の管理機能付き伝送装置。 - 複数の伝送装置からなるネットワークの保守を行うための状態管理システムであって、
各伝送装置は、
自己の状態を示す管理パケットを所定のオーダセット信号の形式に基づいて生成するとともに、生成した前記管理パケットをユーザパケット間に挿入して受信側の伝送装置に送信する手段と、
送信側の伝送装置から受信したパケットのうちユーザパケット間に挿入されている管理パケットを抽出し、当該管理パケットの分析を介して前記送信側の伝送装置の状態を判定する手段と、を備えることを特徴とする状態管理システム。 - 各伝送装置は、
自己に関する状態識別データを所定のオーダセット信号の形式に組み込むことによって前記管理パケットを生成する管理パケット生成手段と、
生成された前記管理パケットをユーザパケット間に挿入して受信側の伝送装置に送信するパケット送信手段と、
送信側の伝送装置から受信したパケットのうちユーザパケット間に挿入されている管理パケットを抽出する管理パケット抽出手段と、
抽出した前記管理パケットに組み込まれた状態識別データを分析することによって、前記送信側の伝送装置の状態を判定する状態管理手段と、を備えることを特徴とする請求項6記載の状態管理システム。 - 複数の伝送装置からなるネットワークの保守を行うための状態管理方法であって、
自己の状態を示す管理パケットを所定のオーダセット信号の形式に基づいて生成するとともに、生成した前記管理パケットをユーザパケット間に挿入して送信するステップと、
他の伝送装置から受信したパケットのうちユーザパケット間に挿入されている管理パケットを抽出し、当該管理パケットの分析を介して前記他の伝送装置の状態を判定するステップと、を有することを特徴とする状態管理方法。 - 自己に関する状態識別データを所定のオーダセット信号の形式に組み込むことによって前記管理パケットを生成する管理パケット生成ステップと、
生成された前記管理パケットをユーザパケット間に挿入して他の伝送装置に送信するパケット送信ステップと、
前記他の伝送装置から受信したパケットのうちユーザパケット間に挿入されている管理パケットを抽出する管理パケット抽出ステップと、
抽出した前記管理パケットに組み込まれた状態識別データを分析することによって、前記他の伝送装置の状態を判定する状態管理ステップと、を有することを特徴とする請求項8記載の状態管理方法。 - 複数の伝送装置からなるネットワークの保守を行うための状態管理プログラムであって、
前記伝送装置を構成するコンピュータを、
自己の状態を示す管理パケットを所定のオーダセット信号の形式に基づいて生成するとともに、生成した前記管理パケットをユーザパケット間に挿入して送信する手段、
他の伝送装置から受信したパケットのうちユーザパケット間に挿入されている管理パケットを抽出し、当該管理パケットの分析を介して前記他の伝送装置の状態を判定する手段、として機能させるための状態管理プログラム。 - 前記伝送装置を構成するコンピュータを、
自己に関する状態識別データを所定のオーダセット信号の形式に組み込むことによって前記管理パケットを生成する管理パケット生成手段、
生成された前記管理パケットをユーザパケット間に挿入して他の伝送装置に送信するパケット送信手段、
前記他の伝送装置から受信したパケットのうちユーザパケット間に挿入されている管理パケットを抽出する管理パケット抽出手段、
抽出した前記管理パケットに組み込まれた状態識別データを分析することによって、前記他の伝送装置の状態を判定する状態管理手段、として機能させるための請求項10記載の状態管理プログラム。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110621 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120228 |