JP2009159499A - ネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定方法、システム及びステーション - Google Patents

Abstract

【課題】エコー要求／応答フレームを用いたステーション間の遅延時間の計算を、時刻の同期に依存しない任意のブロック、任意の時間で行うことを可能にする。
【解決手段】ＯＡＭエコー試験に用いられるＯＡＭエコー要求／応答フレームのぺイロード部に、測定ステーションからのＯＡＭエコー要求送信時刻である「要求送信時刻」と、測定ステーションが被測定ステーションからＯＡＭエコー応答を受信した時刻である「応答受信時刻」を付加する。試験終了後、任意の時間に、データバッファに格納されている前記ＯＡＭエコー要求／応答フレームを読み出し、該フレームに付加された前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」を抽出して、ステーション間の遅延時間を計算する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ネットワークにおけるステーション間のエコー要求／応答遅延時間測定技術に関し、特に、ＲＰＲシステムにおけるＯＡＭ（Operations,Administration and Maintenance）エコー要求／応答を用いた遅延時間測定技術に関する。

双方向２重リング回線を介して複数のノード装置が接続される従来のリングネットワークにおけるパケット通信技術として、IEEE802.17において標準化されているＲＰＲシステムが知られている（例えば特許文献１参照）。

ＲＰＲシステムでは、双方向２重リング上のノードであるステーションは、各ステーションが周期的に送信している制御パケットを利用して、それぞれの物理アドレスをリング上に広告し、各ステーションはそれらの広告情報を収集して各ステーションの並び順であるトポロジーマップ（配置情報）を認識する機能を有している。そして、各ステーションは、リング上にパケットを送信する際に前記トポロジーマップを参照することによって宛先の物理アドレスに近い系のリングを選択する機能を有している。

IEEE802.17には、このＲＰＲシステムにおけるＯＡＭエコー試験機能が規定されており、そのためのＯＡＭエコー要求／応答フレームが規格されている。このＯＡＭエコー要求／応答フレーム規格に従って、測定ステーションが被測定ステーション宛にＯＡＭエコー要求フレームを送信し、被測定ステーションから返信されるＯＡＭエコー応答フレームを受信することでステーション間の導通確認を実施している。

このＲＰＲシステムにおけるＯＡＭエコー機能による導通確認試験の動作について、図５〜図８を参照して説明する。

図５は、ＲＰＲシステムの基本構成例を示しており、外回り及び内回りリングで接続された双方向二重リングネットワークに、ＲＰＲステーション１１〜１８が、この順に配置されている。各ＲＰＲステーション１１〜１８には、それぞれ独自のＭＡＣアドレスが割り当てられている。

図６は、ＲＰＲステーション１１からＲＰＲステーション１４への導通確認を行うためのＯＡＭエコー要求の到達イメージを示しており、図７は、ＲＰＲステーション１４からＲＰＲステーション１１へのＯＡＭエコー応答の到達イメージを示している。また、図８は、IEEE802.17勧告で規定されているＯＡＭエコー要求／応答フレーム構成を示している。図では、ＲＰＲフレームを128ビット幅で表した場合を示しており、Padding領域は128ビットに合わせこむための便宜的な領域で、特に意味はない（8ビット幅で示した場合、Paddingは不要となる）。

ＲＰＲステーション１１からＲＰＲステーション１４への導通確認を行う場合、ＲＰＲステーション１１では、図８に示すＯＡＭエコー要求／応答フレームの送信元ＭＡＣアドレス（MAC source address）にはＲＰＲステーション１１のアドレス値（自己のアドレス値）を格納し、送信先ＭＡＣアドレス（MAC destination address）にはＲＰＲステーション１４のアドレス値を格納して、図６に示すように、例えば外側リンク経由で送信した場合のＲＰＲステーション１４との間の導通確認試験を行う。

中間のＲＰＲステーション１２及び１３においては受信したＯＡＭエコー要求フレームが自己のアドレス宛ではないため、受信したＯＡＭエコー要求／応答フレームを隣接するＲＰＲステーションにブリッジ出力する動作を行う。

ＲＰＲステーション１４では自己のアドレス宛であるこのＯＡＭエコー要求フレームを受信すると、送信元ＭＡＣアドレスに自己のアドレス値を格納し、送信先ＭＡＣアドレスには受信元であるＲＰＲステーション１１のＭＡＣアドレスを格納したＯＡＭエコー応答フレームを内側リンク経由で返信する。ＲＰＲステーション１１は中間ステーション１３，１２を経由して受信したＯＡＭエコー応答フレームにより導通確認を完了する。

上記IEEE802.17で規定されているＯＡＭエコー試験機能のためのＯＡＭエコー要求／応答フレームの規格は、測定ステーションが被測定ステーション宛にＯＡＭエコー要求フレームを送信し、被測定ステーションから返信されるＯＡＭエコー応答フレームを受信することでステーション間の導通確認を実施するのみの機能であって、ステーション間の遅延時間測定を実施する機能は備えられていない。

IEEE802.17には、ステーション間の遅延時間測定としてＬＲＴＴ（Loop Round Trip Time）測定機能が存在する。図９は、ＬＲＴＴ要求／応答フレームのフォーマット（128ビットパラレルの場合）を示している。

IEEE802.17のＬＲＴＴ測定は、「測定を実行するＲＰＲステーションから、被測定ＲＰＲステーションまでの遅延時間」を定期的に測定する機能であり、この試験では、
1. 測定ステーションは、被測定ステーション宛のＬＲＴＴ要求フレーム送出時、その送出2時刻をLatencyTimeStampとしてＬＲＴＴ要求フレームに付加する。
2. 被測定ステーションではＬＲＴＴ要求フレームを受信すると、このＬＲＴＴ応答フレームを折り返す。この時、ＬＲＴＴ要求フレームの受信時刻をtailLantencyIn、ＬＲＴＴ応答フレームの送出時刻をtailLantencyOutとしてＬＲＴＴ応答フレームに付加する。
3. 測定ステーションでは被測定ステーションからのＬＲＴＴ応答フレームを受信し、
受信時刻−LatencyTimeStamp−（tailLantencyOut−tailLantencyIn）
を計算することで、測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間を計算する。この式の中で（tailLatencyOut−tailLatencyIn）を減算しているのは、被測定ステーションにおけるフレームの折り返し処理にかかる時間を除いて、リングの通過にかかった正味の遅延時間を測定するためである。

しかしＬＲＴＴ試験の場合、IEEE802.17勧告によりサービスクラスをA0クラス“固定"で行う旨が規定されているために、このＬＲＴＴ機能は最優先のサービスクラス（Class A0）で測定した値であって、任意のサービスクラスでの時間測定ができないという課題がある。また、ＬＲＴＴは定期的に測定される内部処理のためユーザやオペレータが実際の遅延時間を確認する手段として利用できないという問題があった。

一方、IEEE802.17maintenanceでは、拡張案としてＯＡＭエコー要求／応答フレームのペイロードにLatencyTimeStamp、TailLatencyIn、TailLatencyOutの情報を実装し、ＯＡＭエコー試験に、ＬＲＴＴ機能に相当する遅延時間を測定する機能を追加することを提案している。

IEEE802.17maintenanceには、LatencyTimeStamp、tailLantencyIn、tailLatencyOutの情報を付加する旨の記述があるが、具体的にこれらの情報をどのように実装するかについては述べられていない。仮にこれらの情報をＬＲＴＴ要求／応答フレームと同じ構成としたとすると、図１０に示すようなＯＡＭエコー要求／応答フレームが考えられ、LatencyTimeStamp、tailLantencyIn、tailLatencyOutが、response Controlの後に、図１０示す順序で実装される。

特開２００４−２４２１９４号公報

図１０に示す拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームフォーマットを用いれば、ステーション間の導通確認と同時に遅延時間の測定ができ、また、ＯＡＭエコー試験は勧告上でサービスクラスの規定が無く任意のサービスクラスでの試験が可能であるので、この拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームフォーマットを用いることにより、任意のサービスクラスの遅延時間を測定することができる。

しかし、この拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームフォーマットは、図１０に示すように、response Controlの後に実装されるタイムスタンプとして、LatencyTimeStamp、tailLantencyIn、およびtailLatencyOutを有する構成であり、拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームによる測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間も、ＬＲＴＴ測定の場合と同様に、
受信時刻−LatencyTimeStamp−（tailLantencyOut−tailLantencyIn）
によって計算されることになるが、この構成では、応答フレームの受信時刻として測定ステーションの受信部の時刻を使用するために、送信部と受信部で時刻同期を取る必要があり、また、応答フレームの受信と同時に遅延時間を計算する必要があるという問題がある。

本発明の目的は、上記IEEE802.17maintenanceで提案されているＯＡＭエコー要求／応答フレームによる遅延時間測定機能における上記遅延時間の計算を、時刻の同期に依存しない任意のブロック、任意の時間で行うことを可能にする手段を提供することにある。

本発明は、ネットワークにおけるエコー試験機能を用いてステーション間のエコー要求／応答の遅延時間を測定する方法であって、測定ステーションから被測定ステーション宛に送信されるエコー要求／応答フレームに、前記被測定ステーションへの送信時刻を示す「要求送信時刻」を付加して送信し、前記被測定ステーションから折り返された前記エコー要求／応答フレームを受信したとき、受信した前記エコー要求／応答フレームに受信時刻を示す「応答受信時刻」を付加してデータバッファに格納し、該データバッファに格納された前記エコー要求／応答フレームから前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」を抽出して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間を測定することを特徴とする。

また本発明は、ネットワークにおけるエコー試験機能を用いてステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定するシステムであって、測定ステーションにおいて、該測定ステーションから被測定ステーション宛に送出するエコー要求／応答フレームに、前記被測定ステーションへの送信時刻を示す「要求送信時刻」を付加する手段と、前記被測定ステーションにおいて、受信した前記エコー要求／応答フレームを前記測定ステーション宛に変更して折り返し送信する手段と、前記測定ステーションにおいて、前記被測定ステーションから折り返された前記エコー要求／応答フレームの受信時刻を示す「応答受信時刻」を、該エコー要求／応答フレームに付加してデータバッファに格納する手段と、前記データバッファに格納されている前記エコー要求／応答フレームを読み出し、前記付加された「要求送信時刻」および「応答受信時刻」を抽出して、前記測定ステーションと被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、を備えていることを特徴とする。

また本発明は、ネットワークにおけるエコー試験機能を用いてステーション間のエコー要求／応答の遅延時間を測定する機能を有するステーションであって、エコー要求／応答フレームに、該エコー要求／応答フレームの送信時刻を示す「要求送信時刻」を付加して被測定ステーション宛に送出する手段と、前記被測定ステーションから折り返し送信された前記エコー要求／応答フレームに、該エコー要求／応答フレームの受信時刻を示す「応答受信時刻」を付加してデータバッファに格納する手段と、他のステーションから自ステーション宛に送信されたエコー要求／応答フレームを、前記他のステーション宛に変更して折り返し送信する手段と、前記データバッファに格納された前記エコー要求／応答フレームを読み出し、前記付加された「要求送信時刻」および「応答受信時刻」を抽出して、自ステーションと前記被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、を備えていることを特徴とする。

また本発明は、ネットワークにおけるエコー試験機能を用いてステーション間のエコー要求／応答の遅延時間を測定する機能を有するステーションのプログラムであって、コンピュータを、エコー要求／応答フレームに、該エコー要求／応答フレームの送信時刻を示す「要求送信時刻」を付加して被測定ステーション宛に送出する手段、前記被測定ステーションから折り返し送信された前記エコー要求／応答フレームに、該エコー要求／応答フレームの受信時刻を示す「応答受信時刻」を付加してデータバッファに格納する手段、他のステーションから自ステーション宛に送信されたエコー要求／応答フレームを、前記他のステーション宛に変更して折り返し送信する手段、および前記データバッファに格納された前記エコー要求／応答フレームを読み出し、前記付加された「要求送信時刻」および「応答受信時刻」を抽出して、自ステーションと前記被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定する遅延時間測定手段として機能させるためのプログラムであることをその特徴とする。

本発明によれば、被測定ステーションから受信したエコー応答フレームに、「要求送信時刻」および「応答受信時刻」が付加されているので、測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間の計算を、時刻の同期に依存しない任意のブロック、任意の時間に行うことが可能となる。

また、タイムスタンプを測定ステーションのみで実施する構成も可能であるので、遅延時間測定機能を容易に実現することができる。

また、タイムスタンプを測定ステーションのみで実施する構成とした場合には、例えばＲＰＲシステムのＯＡＭエコー要求フレームに適用した場合、ＯＡＭエコー要求フレームの送信先ＭＡＣアドレスに自ステーションのアドレス値を設定することによりＲＰＲリング一周の遅延時間を容易に測定することができる。

また、ＯＡＭエコー要求／応答フレームの拡張として用いた場合には、ステーション間の導通確認と同時に遅延時間の測定ができ、さらに、サービスクラスが最優先のＡ０クラスであるＬＲＴＴを使用していないので、ユーザまたはオペレータは任意のサービスクラスで実際の遅延時間を確認することが可能になる。

図１は、本発明が適用されるＲＰＲステーションにおいて主にＯＡＭエコー処理に関連するブロックを示す要部ブロック図である。

図１においては、２０が測定ステーション、３０が被測定ステーションである場合を示しているが、３０が測定ステーション、２０が被測定ステーションとなることも可能である。これらのステーションはそれぞれ同一の構成を備えているので、ここでは測定ステーション２０の内部構成について説明する。

測定ステーション２０において、２１はＴＤＢ（Topology Data Base）、２２はＣＰＵ（Central Processing Unit）である。２３はデータバッファであり、送受信する情報を格納するとともにＣＰＵ２２の演算処理を展開するメモリとしても使用する。

ＣＰＵ２２は、本実施形態のＲＰＲステーションがＯＡＭエコー試験機能を用いてステーション間のエコー要求／応答の遅延時間を測定する機能を実行するためのプログラムを含む当該ステーションの各種動作を実行するためのプログラムが格納されたＲＯＭ等のメモリを有している。本実施形態では、ＣＰＵ２２は、このメモリに格納されたプログラムを読み込み、このプログラムに従って、ＯＡＭエコー試験機能を用いたステーション間のエコー要求／応答遅延時間の測定処理を実行する。したがって、ＣＰＵ２２および前記メモリは、本実施形態のＯＡＭエコー試験機能を用いたステーション間のエコー要求／応答遅延時間の測定処理プログラムを実行するためのコンピュータとしての機能を有している。

２４はフレーム処理部であり、ＯＡＭエコーフレームの構築を実施する。２５と２８は受信部であり受信信号のエラー処理や宛先判定などの動作を行う。２６と２７は送信部であるとともに多重化処理も実施しており、ＯＡＭエコーフレームなどの制御フレームとユーザフレームを多重化して隣接ステーションに出力する機能を持つ。２９はリングレット選択部であり、ＲＰＲステーションが送出すべき信号の方向を選択する。

図２は、本発明の拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームフォーマットの第１の実施形態を示す図である。

本実施形態の拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームにおいて、「要求送信時刻」には、測定ステーションからのＯＡＭエコー要求送信時刻が付加され、「応答受信時刻」には、測定ステーションが被測定ステーションからＯＡＭエコー応答を受信した時刻が付加される。

また、「要求受信時刻」には、被測定ステーションが測定ステーションからのＯＡＭエコー要求を受信した時刻が付加され、「応答送信時刻」には、被測定ステーションが測定ステーションにＯＡＭエコー応答を送信した時刻が付加される。なお、これらのタイムスタンプの長さ（ビット数）と順序は適宜変更可能であって、図２の構成に規定されるものではない。

本実施形態の拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームにおける「要求送信時刻」、「応答受信時刻」、「要求受信時刻」および「応答送信時刻」以外のデータフィールドは、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な説明は省略する。

次に、図１〜図２を参照して、本実施形態の拡張ＯＡＭエコー要求／応答の動作について説明する。

図１において、測定ステーション２０が、測定ステーション２０と被測定ステーション３０の間の遅延時間測定を実施する場合、ＣＰＵ２２は、データバッファ２３に格納されている被測定ステーション３０へのＯＡＭエコー要求情報に、「要求送信時刻」を付加してフレーム処理部２４に渡す。

フレーム処理部２４では、ＯＡＭエコー要求／応答フレームの送信元ＭＡＣアドレス（MAC source address）に測定ステーション２０のアドレス値（自己のアドレス値）を、送信先ＭＡＣアドレス（MAC destination address）には被測定ステーション３０のアドレス値を格納するとともに、前記「要求送信時刻」を付加してＯＡＭエコー要求フレームを構築し、リングレット０または１の送信方向を決定して送信部２６または送信部２７へ出力する。例としてリングレット０方向に送信する場合には、送信部２６においてユーザフレームと多重化されたＯＡＭエコー要求フレーム信号が被測定ステーション３０宛に送信される。

被測定ステーション３０の受信部３５で受信されたＯＡＭエコー要求は、フレーム処理部３４に送られる。フレーム処理部３４では、測定ステーション２０から受信したＯＡＭエコー要求に対して応答を返送するため、送信元ＭＡＣアドレスと送信先ＭＡＣアドレスを書き換えたＯＡＭエコー応答フレームを構築し、送信部３７を経由して受信方向と逆方向のリングレット１方向に返信する。

その際、被測定ステーション３０のフレーム処理部３４は、測定ステーション２０に送信する前記ＯＡＭエコー応答フレームに、測定ステーション２０からＯＡＭエコー要求フレームを受信した受信時刻を「要求受信時刻」として付加し、また、測定ステーション２０への前記ＯＡＭエコー応答フレームの送信時刻を「応答送信時刻」として付加する。

測定ステーション２０では、受信部２８で受け取った被測定ステーション３０からのＯＡＭエコー応答をフレーム処理部２４に転送する。フレーム処理部２４では自ステーション宛のＯＡＭエコー応答フレームに、受信時刻を「応答受信時刻」として追加してデータバッファ２３に格納する。

その後、ＣＰＵ２２は、任意の時間に、データバッファ２３に格納されている前記ＯＡＭエコー応答フレームを読み出し、該ＯＡＭエコー応答フレームに付加された前記「要求送信時刻」、「応答受信時刻」、「要求受信時刻」および「応答送信時刻」を抽出して、
「応答受信時刻」−「要求送信時刻」−（「応答送信時刻」−「要求受信時刻」）
を計算することにより、測定ステーション２０と被測定ステーション３０間の遅延時間を決定する。

本実施形態によれば、被測定ステーションから受信したＯＡＭエコー応答フレームに、「要求送信時刻」、「応答受信時刻」、「要求受信時刻」および「応答送信時刻」が付加されているので、測定ステーション２０と被測定ステーション３０間の遅延時間の計算を、時刻の同期に依存しない任意のブロック、任意の時間に行うことができる。

また本実施形態によれば、ＯＡＭエコーのＲＰＲカプセル化の過程でサービスクラスを変更することにより、クラス別の遅延時間を測定することができる。サービスクラスの情報は、ＲＰＲフレームのヘッダ（baseControlの一部）に付加されており、この値を変更（試験実行時にオペレータが指定）することでサービスクラスの変更が可能である。

また本実施形態では、被測定ステーション内におけるＯＡＭエコー要求受信からＯＡＭエコー応答送信までの遅延時間を算出しているので、被測定ステーションでの折り返しによる遅延時間の誤差の影響を排除することができる。

図３は、本発明の拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームフォーマットの第２の実施形態を示す図である。

本実施形態の拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームでは、第１の実施形態のＯＡＭエコー要求／応答フレームに付加されている「要求受信時刻」および「応答送信時刻」を省略し、測定ステーションからのＯＡＭエコー要求送信時刻である「要求送信時刻」と、測定ステーションが被測定ステーションからＯＡＭエコー応答を受信した時刻である「応答受信時刻」のみを付加した構成となっている。なお、これらのタイムスタンプの長さ（ビット数）と順序は適宜変更可能であって、図３の構成に規定されるものではない。

通常、ステーション間の遅延時間測定における遅延時間は、数百マイクロ秒のオーダーでの測定になるが、これに対してハードウェア処理でＯＡＭエコー要求／応答フレームの折り返しを実施した場合に、折り返し処理にかかる時間は一般的に、ナノ秒あるいはマイクロ秒のオーダーとなるため、十分に小さいと見なすことが出来る。

ＬＲＴＴの場合のタイムスタンプの粒度（タイムスタンプの値が何秒単位に＋１されるか、を示すタイムスタンプの単位）は1μsであり、ＬＲＴＴで測定した遅延時間は、ＲＰＲの内部処理に使用される（故にある程度の精度が要求される）ため、厳密に測定されるが、ＯＡＭエコー要求／応答試験では、遅延時間測定に対してＬＲＴＴでの測定ほどの厳密性は要求されない。

本実施形態では、被測定ステーションにおける折り返し処理にかかる時間が、無視できるくらいに小さいということを前提とし、第１の実施形態よりも、ＯＡＭエコー試験に必要な帯域を節約し（実装するタイムスタンプの量を少なくし）、かつ遅延時間の計算式を簡単にして、測定ステーションの受信部での遅延時間計算をより容易にすることができる構成としている。

次に、図１と図３を参照して、本実施形態の拡張ＯＡＭエコー要求／応答の動作について説明する。

測定ステーション２０が、測定ステーション２０と被測定ステーション３０の間の遅延時間測定を実施する場合、ＣＰＵ２２は、データバッファ２３に格納されている被測定ステーション３０へＯＡＭエコー要求情報に「要求送信時刻」を付加してフレーム処理部２４に渡す。

フレーム処理部２４では、ＯＡＭエコー要求／応答フレームの送信元ＭＡＣアドレス（MAC source address）に測定ステーション２０のアドレス値（自己のアドレス値）を、送信先ＭＡＣアドレス（MAC destination address）には被測定ステーション３０のアドレス値を格納するとともに、前記「要求送信時刻」を付加してＯＡＭエコー要求フレームを構築し、リングレット０または１の送信方向を決定して送信部２６または送信部２７へ出力する。例としてリングレット０方向に送信する場合には、送信部２６においてユーザフレームと多重化されたＯＡＭエコー要求フレーム信号が被測定ステーション３０宛に送信される。

被測定ステーション３０の受信部３５で受信されたＯＡＭエコー要求は、フレーム処理部３４に送られる。フレーム処理部３４では、測定ステーション２０から受信したＯＡＭエコー要求に対して応答を返送するため、送信元ＭＡＣアドレスと送信先ＭＡＣアドレスを書き換えたＯＡＭエコー応答フレームを構築し、送信部３７を経由して受信方向と逆方向のリングレット１方向に返信する。

本実施形態では、被測定ステーション３０においてタイムスタンプ情報の書き込みを行う必要がないため、被測定ステーション３０では、データバッファ３３への格納やＣＰＵ３２の処理は実施しない。そのため、被測定ステーション３０での折り返し時間も短縮化されるので、遅延時間への影響も小さくなる。

測定ステーション２０では、受信部２８で受け取った被測定ステーション３０からのＯＡＭエコー応答をフレーム処理部２４に転送する。フレーム処理部２４では自ステーション宛のＯＡＭエコー応答フレームに、受信時刻を「応答受信時刻」として追加してデータバッファ２３に格納する。

その後、ＣＰＵ２２は、任意の時間に、データバッファ２３に格納されている前記ＯＡＭエコー応答フレームを読み出し、該ＯＡＭエコー応答フレームに付加された前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」を抽出して、
「応答受信時刻」−「要求送信時刻」
を計算することにより、測定ステーション２０と被測定ステーション３０間の遅延時間を決定する。

本実施形態によれば、第１の実施形態と比較して、ＯＡＭエコー要求／応答による使用帯域を節約することが可能であり、また、より簡単な構成でＲＰＲシステムにおけるＯＡＭエコー要求／応答の遅延時間測定を実現することができる。

また、本実施形態では、タイムスタンプの付与を、測定ステーションのみで実施しているので、機能の実現が容易である。

また、本実施形態においても、被測定ステーションから受信したＯＡＭエコー応答フレームに、「要求送信時刻」および「応答受信時刻」が付加されているので、測定ステーション２０と被測定ステーション３０間の遅延時間の計算を、時刻の同期に依存しない任意のブロック、任意の時間に行うことができる。

図４は、本発明の拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームフォーマットの第３の実施形態を示す図である。

本実施形態の拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームでは、第１の実施形態のＯＡＭエコー要求／応答フレームに付加されている「要求受信時刻」および「応答送信時刻」の代わりに、被測定ステーション３０において、ＯＡＭエコー要求フレームを受信した時点からＯＡＭエコー応答フレームを折り返し送信するまでにかかった時間を計測し、この計測時間を「折り返し時間」として、測定ステーション２０へ送り返すＯＡＭエコー応答フレームのペイロード部に付加した構成となっている。なお、これらのタイムスタンプの長さ（ビット数）と順序は適宜変更可能であって、図４の構成に規定されるものではない。

本実施形態では、被測定ステーションでの折り返し時間を考慮しているので、第２の実施形態よりも遅延時間測定精度を高めることができる。

また、折り返し処理にかかる時間は遅延時間測定に要求される精度に比べ、かなり小さいと想定され（折り返し処理をハードウェア処理で行う場合、処理に必要な時間は通常、ナノ秒或いはマイクロ秒オーダー、一方、遅延時間の測定は、例えばＰＩＮＧコマンドの応答の場合では数百マイクロ秒オーダー）、従って、「折り返し時間」に確保する領域は、要求受信時刻／応答送信時刻の領域に比べ、少ないビット数で済むので、第１の実施形態よりも、ＯＡＭエコー試験に必要な帯域を節約する（実装するタイムスタンプの量を少なくする）ことができる。

また、遅延時間の計算式も第１の実施形態より簡単になるため、第１の実施形態よりも、測定ステーションの受信部での遅延時間計算回路の構成が容易になる。

次に、図１、図４を参照して、本実施形態の拡張ＯＡＭエコー要求／応答の動作について説明する。

測定ステーション２０が、測定ステーション２０と被測定ステーション３０の間の遅延時間測定を実施する場合、ＣＰＵ２２は、データバッファ２３に格納されている被測定ステーション３０へＯＡＭエコー要求情報に「要求送信時刻」を付加してフレーム処理部２４に渡す。

フレーム処理部２４では、ＯＡＭエコー要求／応答フレームの送信元ＭＡＣアドレス（MAC source address）に測定ステーション２０のアドレス値（自己のアドレス値）を、送信先ＭＡＣアドレス（MAC destination address）には被測定ステーション３０のアドレス値を格納するとともに、前記「要求送信時刻」を付加してＯＡＭエコー要求フレームを構築し、リングレット０または１の送信方向を決定して送信部２６または送信部２７へ出力する。例としてリングレット０方向に送信する場合には、送信部２６においてユーザフレームと多重化されたＯＡＭエコー要求フレーム信号が被測定ステーション３０宛に送信される。

被測定ステーション３０の受信部３５で受信されたＯＡＭエコー要求は、フレーム処理部３４に送られる。フレーム処理部３４では、測定ステーション２０から受信したＯＡＭエコー要求に対して応答を返送するため、送信元ＭＡＣアドレスと送信先ＭＡＣアドレスを書き換えたＯＡＭエコー応答フレームを構築し、送信部３７を経由して受信方向と逆方向のリングレット１方向に返信する。

その際、被測定ステーション３０のフレーム処理部３４は、被測定ステーション３０内部の時刻情報を用いて、このＯＡＭエコー要求フレームの受信からＯＡＭエコー応答フレームの折り返し送信までにかかった時間を計算し、「折り返し時間」として、測定ステーション２０に返信するＯＡＭエコー応答フレームのペイロード部に付加する。

測定ステーション２０では、受信部２８で受け取った被測定ステーション３０からのＯＡＭエコー応答をフレーム処理部２４に転送する。フレーム処理部２４では自ステーション宛のＯＡＭエコー応答フレームに、受信時刻を「応答受信時刻」として追加してデータバッファ２３に格納する。

その後、ＣＰＵ２２は、任意の時間に、データバッファ２３に格納されている前記ＯＡＭエコー応答フレームを読み出し、該ＯＡＭエコー応答フレームに付加された前記「要求送信時刻」、「応答受信時刻」および「折り返し時間」を抽出して、
「応答受信時刻」−「要求送信時刻」−「折り返し時間」
を計算することにより、測定ステーション２０と被測定ステーション３０間の遅延時間を決定する。

本実施形態においても、被測定ステーションから受信したＯＡＭエコー応答フレームに、「要求送信時刻」、「応答受信時刻」および「折り返し時間」が付加されているので、測定ステーション２０と被測定ステーション３０間の遅延時間の計算を、時刻の同期に依存しない任意のブロック、任意の時間に行うことができる。

なお、上記実施形態では、ＲＰＲシステムにおけるＯＡＭエコー要求／応答の遅延時間測定、及びＲＰＲステーションをその対象にして本発明の説明を行ったが、本発明の構成は、ＲＰＲシステム以外の任意のネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定試験に対して適用することができる。

その場合、当該ネットワークにおけるエコー要求／応答試験のためのエコー要求／応答フレームに、測定ステーションからエコー要求フレームとして送信した時刻を示す「要求送信時刻」と、被測定ステーションから折り返されたエコー応答フレームを受信した時刻を示す「応答受信時刻」を付加する構成、あるいは、測定ステーションからエコー要求フレームとして送信した時刻を示す「要求送信時刻」と、被測定ステーションから折り返されたエコー応答フレームを受信した時刻を示す「応答受信時刻」と、前記被測定ステーションにおける前記エコー要求フレームの受信時刻を示す「要求受信時刻」と、前記被測定ステーションにおける前記エコー応答フレームの送信時刻を示す「応答送信時刻」を付加する構成、あるいは、測定ステーションからエコー要求フレームとして送信した時刻を示す「要求送信時刻」と、被測定ステーションから折り返されたエコー応答フレームを受信した時刻を示す「応答受信時刻」と、前記被測定ステーションにおける前記エコー要求フレームの受信から前記エコー応答フレームの送信までにかかった時間を示す「折り返し時間」を付加する構成により、実現することができる。

本発明が適用されるＲＰＲステーションにおいて主にＯＡＭエコー処理に関連するブロックを示す要部ブロック図である。 本発明の拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームフォーマットの第１の実施形態を示す図である。 本発明の拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームフォーマットの第２の実施形態を示す図である。 本発明の拡張ＯＡＭエコー要求／応答フレームフォーマットの第３の実施形態を示す図である。 ＲＰＲシステムの基本構成例を示す図である。 ステーション間の導通確認を行うためのＯＡＭエコー要求の到達イメージを示す図である。 ステーション間の導通確認を行うためのＯＡＭエコー応答の到達イメージを示す図である。 IEEE802.17勧告で規定されているＯＡＭエコー要求／応答フレームの構成例を示す図である。 ＬＲＴＴ要求／応答フレームのフォーマット例を示す図である。 IEEE802.17maintenanceでの拡張案として考えられるＯＡＭエコー要求／応答フレームの構成例を示す図である。

符号の説明

１１〜１８ ＲＰＲステーション
２０ 測定ステーション
３０ 被測定ステーション
２１，３１ ＴＤＢ（Topology Data Base）
２２，３２ ＣＰＵ（Central Processing Unit）
２３，３３ データバッファ
２４，３４ フレーム処理部
２５，２８，３５，３８ 受信部
２６，２７，３６，３７ 送信部
２９，３９ リングレット選択部

Claims (28)

1. ネットワークにおけるエコー試験機能を用いてステーション間のエコー要求／応答の遅延時間を測定する方法であって、
   測定ステーションから被測定ステーション宛に送信されるエコー要求／応答フレームに、前記被測定ステーションへの送信時刻を示す「要求送信時刻」を付加して送信し、前記被測定ステーションから折り返された前記エコー要求／応答フレームを受信したとき、受信した前記エコー要求／応答フレームに受信時刻を示す「応答受信時刻」を付加してデータバッファに格納し、該データバッファに格納された前記エコー要求／応答フレームから前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」を抽出して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間を測定することを特徴とするネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定方法。
2. 前記抽出した「応答受信時刻」および「要求送信時刻」から
   「応答受信時刻」−「要求送信時刻」
   を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間を測定することを特徴とする請求項１に記載のネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定方法。
3. 前記被測定ステーションにおいて、前記測定ステーションから送信された前記エコー要求／応答フレームを受信した時刻および前記測定ステーションへの折り返し送信時刻を示す「要求受信時刻」および「応答送信時刻」を前記エコー要求／応答フレームに付加し、前記データバッファに格納された前記エコー要求／応答フレームから前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と前記「要求受信時刻」および「応答送信時刻」を抽出して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間を測定することを特徴とする請求項１に記載のネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定方法。
4. 前記抽出した「要求送信時刻」、「応答受信時刻」、「要求受信時刻」および「応答送信時刻」から、
   「応答受信時刻」−「要求送信時刻」−（「応答送信時刻」−「要求受信時刻」）
   を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間を測定することを特徴とする請求項３に記載のネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定方法。
5. 前記被測定ステーションにおいて、前記測定ステーションから送信された前記エコー要求／応答フレームの受信から前記測定ステーションへの折り返し送信までにかかった時間を示す「折り返し時間」を付加し、前記データバッファに格納された前記エコー要求／応答フレームから前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と前記「折り返し時間」を抽出して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間を測定することを特徴とする請求項１に記載のネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定方法。
6. 前記抽出した「要求送信時刻」、「応答受信時刻」および「折り返し時間」から、
   「応答受信時刻」−「要求送信時刻」−「折り返し時間」
   を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間を測定することを特徴とする請求項５に記載のネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定方法。
7. 前記ネットワークはＲＰＲ（Resilient Packet Ring）システムであり、前記エコー試験機能はＲＰＲシステムにおけるＯＡＭ（Operations,Administration and Maintenance）エコー試験機能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のエコー要求／応答の遅延時間測定方法。
8. ネットワークにおけるエコー試験機能を用いてステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定するシステムであって、
   測定ステーションにおいて、該測定ステーションから被測定ステーション宛に送出するエコー要求／応答フレームに、前記被測定ステーションへの送信時刻を示す「要求送信時刻」を付加する手段と、
   前記被測定ステーションにおいて、受信した前記エコー要求／応答フレームを前記測定ステーション宛に変更して折り返し送信する手段と、
   前記測定ステーションにおいて、前記被測定ステーションから折り返された前記エコー要求／応答フレームの受信時刻を示す「応答受信時刻」を、該エコー要求／応答フレームに付加してデータバッファに格納する手段と、
   前記データバッファに格納されている前記エコー要求／応答フレームを読み出し、前記付加された「要求送信時刻」および「応答受信時刻」を抽出して、前記測定ステーションと被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
   を備えていることを特徴とするネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定システム。
9. 前記遅延時間測定手段は、前記抽出した「要求送信時刻」および「応答受信時刻」から、
   「応答受信時刻」−「要求送信時刻」
   を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間測定値とする手段を有していることを特徴とする請求項８に記載のネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定システム。
10. 前記被測定ステーションにおいて、前記測定ステーションから送信された前記エコー要求／応答フレームを受信した時刻および前記測定ステーションへの折り返し送信時刻を示す「要求受信時刻」および「応答送信時刻」を前記エコー要求／応答フレームに付加する手段を備え、
    前記遅延時間測定手段は、前記エコー要求／応答フレームに付加されている前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と、前記「要求受信時刻」および「応答送信時刻」を抽出して、前記測定ステーションと被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定することを特徴とする請求項８に記載のネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定システム。
11. 前記遅延時間測定手段は、前記抽出した「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と、前記「要求受信時刻」および「応答送信時刻」から、
    「応答受信時刻」−「要求送信時刻」−（「応答送信時刻」−「要求受信時刻」）
    を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間測定値とする手段を有していることを特徴とする請求項１０に記載のネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定システム。
12. 前記被測定ステーションにおいて、前記測定ステーションから送信された前記エコー要求／応答フレームの受信から折り返し送信するまでの計測時間を示す「折り返し時間」を前記エコー要求／応答フレームに付加する手段を備え、
    前記遅延時間測定手段は、前記エコー要求／応答フレームに付加されている前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と前記「折り返し時間」を抽出して、前記測定ステーションと被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定することを特徴とする請求項８に記載のネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定システム。
13. 前記遅延時間測定手段は、前記抽出した「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と、前記「折り返し時間」から、
    「応答受信時刻」−「要求送信時刻」−「折り返し時間」
    を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間測定値とする手段を有していることを特徴とする請求項１２に記載のネットワークにおけるエコー要求／応答の遅延時間測定システム。
14. 前記ネットワークはＲＰＲ（Resilient Packet Ring）システムであり、前記エコー試験機能はＲＰＲシステムにおけるＯＡＭ（Operations,Administration and Maintenance）エコー試験機能であることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載のエコー要求／応答の遅延時間測定システム。
15. ネットワークにおけるエコー試験機能を用いてステーション間のエコー要求／応答の遅延時間を測定する機能を有するステーションであって、
    エコー要求／応答フレームに、該エコー要求／応答フレームの送信時刻を示す「要求送信時刻」を付加して被測定ステーション宛に送出する手段と、
    前記被測定ステーションから折り返し送信された前記エコー要求／応答フレームに、該エコー要求／応答フレームの受信時刻を示す「応答受信時刻」を付加してデータバッファに格納する手段と、
    他のステーションから自ステーション宛に送信されたエコー要求／応答フレームを、前記他のステーション宛に変更して折り返し送信する手段と、
    前記データバッファに格納された前記エコー要求／応答フレームを読み出し、前記付加された「要求送信時刻」および「応答受信時刻」を抽出して、自ステーションと前記被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
    を備えていることを特徴とするステーション。
16. 前記遅延時間測定手段は、前記抽出した「要求送信時刻」および「応答受信時刻」から、
    「応答受信時刻」−「要求送信時刻」
    を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間測定値とする手段を有していることを特徴とする請求項１５に記載のステーション。
17. 他のステーションから自ステーション宛に送信されたエコー要求／応答フレームを、前記他のステーション宛に変更して折り返し送信するとともに、前記他のステーションから送信された前記エコー要求／応答フレームを受信した時刻および前記測定ステーションへの折り返し送信時刻を示す「要求受信時刻」および「応答送信時刻」を前記エコー要求／応答フレームに付加する手段を備え、
    前記遅延時間測定手段は、前記エコー要求／応答フレームに付加されている前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と、前記「要求受信時刻」および「応答送信時刻」を抽出して、自ステーションと前記被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定することを特徴とする請求項１５に記載のステーション。
18. 前記遅延時間測定手段は、前記抽出した「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と、前記「要求受信時刻」および「応答送信時刻」から、
    「応答受信時刻」−「要求送信時刻」−（「応答送信時刻」−「要求受信時刻」）
    を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間測定値とする手段を有していることを特徴とする請求項１７に記載のステーション。
19. 他のステーションから自ステーション宛に送信されたエコー要求／応答フレームを、前記他のステーション宛に変更して折り返し送信するとともに、前記他のステーションから送信された前記エコー要求／応答フレームの受信から折り返し送信するまでの計測時間を示す「折り返し時間」を前記エコー要求／応答フレームに付加する手段を備え、
    前記遅延時間測定手段は、前記エコー要求／応答フレームに付加されている前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と、前記「折り返し時間」を抽出して、自ステーションと前記被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定することを特徴とする請求項１５に記載のステーション。
20. 前記遅延時間測定手段は、前記抽出した「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と、前記「折り返し時間」から、
    「応答受信時刻」−「要求送信時刻」−「折り返し時間」
    を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間測定値とする手段を有していることを特徴とする請求項１９に記載のステーション。
21. 前記ネットワークはＲＰＲ（Resilient Packet Ring）システムであり、前記エコー試験機能はＲＰＲシステムにおけるＯＡＭ（Operations,Administration and Maintenance）エコー試験機能であり、前記ステーションはＲＰＲステーションであることを特徴とする請求項１５〜２０のいずれか１項に記載のステーション。
22. ネットワークにおけるエコー試験機能を用いてステーション間のエコー要求／応答の遅延時間を測定する機能を有するステーションのプログラムであって、
    コンピュータを、
    エコー要求／応答フレームに、該エコー要求／応答フレームの送信時刻を示す「要求送信時刻」を付加して被測定ステーション宛に送出する手段、
    前記被測定ステーションから折り返し送信された前記エコー要求／応答フレームに、該エコー要求／応答フレームの受信時刻を示す「応答受信時刻」を付加してデータバッファに格納する手段、
    他のステーションから自ステーション宛に送信されたエコー要求／応答フレームを、前記他のステーション宛に変更して折り返し送信する手段、および
    前記データバッファに格納された前記エコー要求／応答フレームを読み出し、前記付加された「要求送信時刻」および「応答受信時刻」を抽出して、自ステーションと前記被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定する遅延時間測定手段として機能させるためのプログラム。
23. 前記遅延時間測定手段は、前記抽出した「要求送信時刻」および「応答受信時刻」から、
    「応答受信時刻」−「要求送信時刻」
    を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間を測定する手段を含むことを特徴とする請求項２２に記載のプログラム。
24. 前記他のステーションから自ステーション宛に送信されたエコー要求／応答フレームを、前記他のステーション宛に変更して折り返し送信する手段は、前記他のステーションから送信された前記エコー要求／応答フレームを受信した時刻および前記測定ステーションへの折り返し送信時刻を示す「要求受信時刻」および「応答送信時刻」を前記エコー要求／応答フレームに付加する手段を含み、
    前記遅延時間測定手段は、前記エコー要求／応答フレームに付加されている前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と、前記「要求受信時刻」および「応答送信時刻」を抽出して、自ステーションと前記被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定する手段として機能させることを特徴とする請求項２２に記載のプログラム。
25. 前記遅延時間測定手段は、前記抽出した「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と、前記「要求受信時刻」および「応答送信時刻」から、
    「応答受信時刻」−「要求送信時刻」−（「応答送信時刻」−「要求受信時刻」）
    を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間を測定する手段を含むことを特徴とする請求項２４に記載のプログラム。
26. 前記他のステーションから自ステーション宛に送信されたエコー要求／応答フレームを、前記他のステーション宛に変更して折り返し送信する手段は、前記他のステーションから送信された前記エコー要求／応答フレームの受信から折り返し送信するまでの計測時間を示す「折り返し時間」を前記エコー要求／応答フレームに付加する手段を含み、
    前記遅延時間測定手段は、前記エコー要求／応答フレームに付加されている前記「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と、前記「折り返し時間」を抽出して、自ステーションと前記被測定ステーション間のエコー要求／応答遅延時間を測定する手段として機能させることを特徴とする請求項２２に記載のプログラム。
27. 前記遅延時間測定手段は、前記抽出した「要求送信時刻」および「応答受信時刻」と、前記「折り返し時間」から、
    「応答受信時刻」−「要求送信時刻」−「折り返し時間」
    を計算して、前記測定ステーションと被測定ステーション間の遅延時間を測定する手段を含むことを特徴とする請求項２６に記載のプログラム。
28. 前記ネットワークはＲＰＲ（Resilient Packet Ring）システムであり、前記エコー試験機能はＲＰＲシステムにおけるＯＡＭ（Operations,Administration and Maintenance）エコー試験機能であり、前記ステーションはＲＰＲステーションであることを特徴とする請求項２２〜２７のいずれか１項に記載のプログラム。
    

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