JP2009206978A - Optoelectronic gateway device and optical node device - Google Patents

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Tomohiro Nagata
智大 永田
Goro Kunito
吾郎 國頭
Hiroyuki Morikawa
博之 森川
Hideaki Imaizumi
英明 今泉
Katsuya Watabe
克弥 渡部
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University of Tokyo NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the concealment caused by not converting a packet into electric signals, and also to make the signal processing time shorter than the time to convert all the packets into the electric signals, with respect to the packet to be transmitted over an optical network. <P>SOLUTION: In an optical node device which is a component of the optical network, only a header portion of the packet is extracted by the optical signals to be transmitted over the optical network for which the predetermined processing is carried out, so that a new packet synthesized with a payload portion is outputted. In the optoelectronic gateway device, the processing in response to the header content is carried out with respect to the payload portion of the packet where the header portion is processed. Not only the concealment caused by not converting the packet into the electric signals is solved by converting into the electric signals only the header portion of the packet to be transmitted over the optical network and by carrying out the processing based on the content of the converted header portion, but also the processing time is made shorter than the time to convert all the packets into the electric signals. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は電気・光ゲートウェイ装置、光ノード装置に関し、特に光ネットワークと電気ネットワークとを含むネットワークに用いられる電気・光ゲートウェイ装置、光ノード装置に関する。   The present invention relates to an electrical / optical gateway device and an optical node device, and more particularly to an electrical / optical gateway device and an optical node device used in a network including an optical network and an electrical network.

光ネットワークにおいて、1つの光ファイバで複数種類の波長の光信号を伝送する多波長光パケット通信に関する研究が行われている(例えば、非特許文献1)。多波長光パケット通信では、例えば、レイヤー2(以下、L2と呼ぶ)のヘッダに1波長、レイヤー3(以下、L3と呼ぶ)のヘッダに1波長、ペイロードに対して3波長、などというように、ヘッダ部分、ペイロード部分、それぞれに別々の波長を割り当てて伝送する。   In an optical network, research on multi-wavelength optical packet communication in which optical signals of a plurality of types of wavelengths are transmitted using one optical fiber has been conducted (for example, Non-Patent Document 1). In multi-wavelength optical packet communication, for example, one wavelength is used for the header of layer 2 (hereinafter referred to as L2), one wavelength is used for the header of layer 3 (hereinafter referred to as L3), three wavelengths are used for the payload, and so on. , The header part and the payload part are allocated with different wavelengths for transmission.

ところで、多波長光パケット通信の場合に限らず、一般に、光ネットワークを用いて伝送すると電気ネットワークを用いるよりも高速な伝送が可能である。光信号を電気信号に変換して処理を行うと、変換に時間がかかるためタイムロスが生じる。このため、大きなデータを電気信号に変換せずに、できるだけ光信号のままで伝送を行うことが望ましい。例えば、コアネットワーク部分に光ネットワークを採用し、コアネットワークの端部の装置で光信号を電気信号に変換する、という伝送方法が考えられる。   By the way, not only in the case of multi-wavelength optical packet communication, in general, transmission using an optical network enables higher speed transmission than using an electrical network. When processing is performed by converting an optical signal into an electrical signal, a time loss occurs because the conversion takes time. For this reason, it is desirable to transmit as much optical signals as possible without converting large data into electrical signals. For example, a transmission method in which an optical network is adopted for the core network portion and an optical signal is converted into an electrical signal by a device at the end of the core network can be considered.

なお、特許文献1には、光波長信号を光/電気変換し、変換されたヘッダ情報を認識して処理を行い、新たなヘッダ情報を生成し、この新たなヘッダ情報を電気/光変換して光データフレーム信号と結合させる技術が記載されている。
特開2004−336785号公報 今泉 英明 外8名“多波長光パケット交換と光回線交換を用いたハイブリッドネットワークに関する考察”、[online]、電子情報通信学会、[平成20年2月15日検索]、インターネット<URL:http://www.mlab.t.u-tokyo.ac.jp/publications/2006/imaq-PN-2006.pdf>
In Patent Document 1, optical wavelength signals are optically / electrically converted, the converted header information is recognized and processed, new header information is generated, and the new header information is electrically / optically converted. A technique for combining with an optical data frame signal is described.
JP 2004-336785 A Hideaki Imaizumi 8 others "Consideration on hybrid network using multi-wavelength optical packet switching and optical circuit switching", [online], IEICE, [Search February 15, 2008], Internet <URL: http: //www.mlab.tu-tokyo.ac.jp/publications/2006/imaq-PN-2006.pdf>

光ネットワークを用いてすべて光信号で伝送すると、光ノード装置内で行われている処理の内容は外部からは認識することはできず、隠蔽されてしまうことになる。例えば、光ネットワーク内に障害が起きた場合、エラーメッセージなどの情報を伝送途中で付加することができない。つまり、光ネットワーク内では、データへの新たな情報の追加が困難であり、光ネットワーク内の故障や状態に関する情報をエンドノードに伝えることができないという問題が存在する。新たな情報を伝送の途中で追加するには、電気信号に変換する必要があり、その場合は上述したタイムロスが生じてしまう。
ここで、特許文献1では、光/電気変換されたヘッダ内の宛先アドレスなどの情報を読出し、データフレームが出力される順序を決定しているに過ぎず、上記問題を解決することはできない。
If all the optical signals are transmitted using the optical network, the contents of the processing performed in the optical node device cannot be recognized from the outside and are concealed. For example, when a failure occurs in the optical network, information such as an error message cannot be added during transmission. In other words, in the optical network, it is difficult to add new information to the data, and there is a problem that information regarding a failure or state in the optical network cannot be transmitted to the end node. In order to add new information in the middle of transmission, it is necessary to convert it into an electrical signal, and in this case, the above-described time loss occurs.
Here, in Patent Document 1, information such as a destination address in a header subjected to optical / electrical conversion is merely read to determine the order in which data frames are output, and the above problem cannot be solved.

本発明は上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は光ネットワークを伝送するパケットのヘッダ部分のみを電気信号に変換し、変換後のヘッダ部分の内容に基づいて処理を行うことで、電気信号に変換しないことによる隠蔽性を解決し、かつ、パケットの全てを電気信号に変換するよりも処理時間を短縮できる電気・光ゲートウェイ装置、光ノード装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to convert only the header portion of a packet transmitted through an optical network into an electrical signal, and based on the contents of the converted header portion. An electrical / optical gateway device and an optical node device that solve the concealment due to not being converted into an electrical signal and reduce the processing time compared to converting all of the packets into electrical signals are provided. That is.

本発明の請求項1による電気・光ゲートウェイ装置は、光信号によるパケットを伝送する光ネットワークおよび電気信号によるパケットを伝送する電気ネットワークのうちの一方のネットワークからのパケットに所定の処理を行い他方のネットワークのパケットとして送出するゲートウェイ装置であって、前記光ネットワークの構成要素である光ノード装置においてヘッダ部分が処理されたパケットのヘッダ部分以外の部分について、そのヘッダ部分の内容に応じて処理を行うパケット処理手段を含むことを特徴とする。光ノード装置においてヘッダ部分が処理されたパケットの、ヘッダ部分の内容に基づいて処理を行うことで、電気信号に変換しないことによる隠蔽性を解決し、適切なノード装置へパケットを伝送できる。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an electrical / optical gateway apparatus that performs predetermined processing on a packet from one of an optical network that transmits a packet based on an optical signal and an electrical network that transmits a packet based on an electrical signal. A gateway device that transmits as a packet of a network, and processes the portion other than the header portion of the packet in which the header portion is processed in the optical node device that is a component of the optical network, according to the contents of the header portion Packet processing means is included. By performing processing based on the contents of the header portion of the packet whose header portion has been processed in the optical node device, concealment due to not converting it into an electrical signal can be solved, and the packet can be transmitted to an appropriate node device.

本発明の請求項2による電気・光ゲートウェイ装置は、請求項1において、前記パケット処理手段は、前記ヘッダ部分の内容に応じて、前記パケットのヘッダ部分以外の部分の内容を変更する処理を行うことを特徴とする。ペイロード部分の内容を変更することで、適切な処理を行うことができる。   According to a second aspect of the present invention, the electrical / optical gateway device according to the first aspect of the invention is characterized in that the packet processing means performs a process of changing contents of a part other than the header part of the packet according to the contents of the header part. It is characterized by that. Appropriate processing can be performed by changing the contents of the payload portion.

本発明の請求項3による光ノード装置は、光ネットワークの構成要素である光ノード装置であって、前記光ネットワークを伝送する光信号によるパケットのヘッダ部分のみを取り出す光ヘッダ取り出し手段と、前記光ヘッダ取り出し手段によって取り出されたヘッダ部分に所定の処理を行うヘッダ処理手段と、前記パケットのヘッダ部分以外の部分と前記ヘッダ処理手段による処理後のヘッダ部分とを合成して光信号による新たなパケットを出力するパケット合成手段とを含むことを特徴とする。光ネットワークを伝送するパケットのヘッダ部分のみを電気信号に変換し、変換後のヘッダ部分の内容に基づいて処理を行うことで、電気信号に変換しないことによる隠蔽性を解決し、かつ、全てを電気信号に変換するよりも処理時間を短縮できる。   An optical node device according to a third aspect of the present invention is an optical node device which is a component of an optical network, wherein an optical header extraction means for extracting only a header portion of a packet by an optical signal transmitted through the optical network, and the optical node device A header processing unit that performs a predetermined process on the header portion extracted by the header extraction unit, a portion other than the header portion of the packet and a header portion processed by the header processing unit, and a new packet based on the optical signal And a packet synthesizing means for outputting. By converting only the header part of the packet transmitted through the optical network into an electrical signal and performing processing based on the contents of the converted header part, the concealment due to not converting into an electrical signal is solved, and all Processing time can be shortened compared with the case of converting to an electrical signal.

本発明の請求項4による光ノード装置は、請求項3において、前記ヘッダ処理手段は、前記パケットのヘッダ部分以外の部分について処理が必要である旨の情報を前記ヘッダ部分に付加する処理を行うことを特徴とする。こうすることにより、他の装置において、ペイロード部分について、適切な処理を行うことができる。   An optical node device according to a fourth aspect of the present invention is the optical node device according to the third aspect, wherein the header processing means performs processing for adding information indicating that processing is necessary for a portion other than the header portion of the packet to the header portion. It is characterized by that. By so doing, appropriate processing can be performed on the payload portion in another device.

本発明によれば、光ネットワークを伝送するパケットのヘッダ部分のみを電気信号に変換し、変換後のヘッダ部分の内容に基づいて処理を行うことで、電気信号に変換しないことによる隠蔽性を解決し、かつ、パケットの全てを電気信号に変換するよりも処理時間を短縮することができる。これにより、例えば、コアネットワークに光伝送を用いた環境において、コアネットワークのエッジノードである電気・光ネットワークゲートウェイ装置が送受信するデータへの処理を中心的に行い、光ノードの処理を軽減しつつ光ネットワーク内の状態を把握できるような環境を実現することができる。   According to the present invention, only the header portion of a packet transmitted through an optical network is converted into an electric signal, and processing is performed based on the contents of the header portion after conversion, thereby solving concealment due to not converting into an electric signal. In addition, the processing time can be shortened compared to converting all of the packets into electrical signals. As a result, for example, in an environment where optical transmission is used for the core network, processing of data transmitted / received by the electrical / optical network gateway device that is an edge node of the core network is mainly performed, and processing of the optical node is reduced. An environment in which the state in the optical network can be grasped can be realized.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
(システム全体の構成)
図1は、本発明の実施形態による電気・光ゲートウェイ装置および光ノード装置を採用した電気・光ネットワークシステム3の構成例を示すブロック図である。同図を参照すると、本システム3は、電気信号と光信号との変換を行う電気・光ネットワークゲートウェイ装置(以下、電気・光ゲートウェイ装置と呼ぶ)GW1、GW2と、光ネットワーク(光NW)内に設けられた光ノード装置N1、N2とを含んで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing referred to in the following description, the same parts as those in the other drawings are denoted by the same reference numerals.
(System configuration)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an electrical / optical network system 3 employing electrical / optical gateway devices and optical node devices according to an embodiment of the present invention. Referring to the figure, this system 3 includes an electrical / optical network gateway device (hereinafter referred to as an electrical / optical gateway device) GW1 and GW2 that converts electrical signals and optical signals, and an optical network (optical NW). And optical node devices N1 and N2 provided in the network.

光ノード装置Nm(mは自然数)は、光ネットワーク内に1台以上設けられる。本例では光ネットワーク内に2台の光ノード装置N1、N2が設けられている。これら光ノード装置N1、N2は、光ネットワークにおいて、中継ノードとして機能する。
電気・光ゲートウェイ装置GWn(nは自然数)は、光ネットワークの終端に1台以上設けられる。本例では2台の電気・光ゲートウェイ装置GW1、GW2が設けられている。
One or more optical node devices Nm (m is a natural number) are provided in the optical network. In this example, two optical node devices N1 and N2 are provided in the optical network. These optical node devices N1 and N2 function as relay nodes in the optical network.
One or more electrical / optical gateway devices GWn (n is a natural number) are provided at the end of the optical network. In this example, two electric / optical gateway devices GW1 and GW2 are provided.

(電気・光ゲートウェイ装置の構成)
図2は、図1中の電気・光ゲートウェイ装置の機能構成例を示すブロック図である。同図において、本例の電気・光ゲートウェイ装置GWn(nは自然数)は、ヘッダ部分のメタ情報をペイロード部分に反映するパケット処理部21と、パケットを光信号から電気信号へ変換するパケット電気化部22と、他のノードと光パケットを送受信する光ポート23と、他のノードと電気パケットを送受信する電気ポート24とを備えている。
(Configuration of electrical / optical gateway device)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the electrical / optical gateway device in FIG. 1. In the figure, the electrical / optical gateway device GWn (n is a natural number) of this example includes a packet processing unit 21 that reflects the meta information of the header portion in the payload portion, and packet electricalization that converts the packet from an optical signal to an electrical signal. The unit 22 includes an optical port 23 that transmits and receives optical packets to and from other nodes, and an electrical port 24 that transmits and receives electrical packets to and from other nodes.

(光ノード装置の構成)
図3は、図1中の光ノード装置の機能構成例を示すブロック図である。同図において、本例の光ノード装置Nm(mは自然数は、他のノードと光パケットを送受信する光ポートP1、P2、…、Pk(kは自然数)からなる光ポート群11と、ペイロード部を光信号のままバッファするためのペイロード遅延線12と、光パケットからヘッダ部分のみを取り出すヘッダ取り出し部13と、ヘッダ部分に対し処理を行うヘッダ処理部14と、ヘッダ部とペイロード部との合成を行うパケット合成部15と、出力するポートを選択して決定する光スイッチ部16とを備えている。
なお、ヘッダ取り出し部13による、ヘッダ部分の取り出しには、どのような手法を採用してもよい。
(Configuration of optical node equipment)
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the optical node device in FIG. In this figure, the optical node device Nm of this example (m is a natural number is an optical port group 11 composed of optical ports P1, P2,..., Pk (k is a natural number) for transmitting and receiving optical packets with other nodes, and a payload portion. A delay line 12 for buffering the optical signal as it is, a header extracting unit 13 for extracting only the header part from the optical packet, a header processing unit 14 for processing the header part, and a combination of the header part and the payload part A packet combining unit 15 and an optical switch unit 16 for selecting and determining an output port.
Note that any method may be adopted for the header extraction by the header extraction unit 13.

(システム全体の動作)
次に、本システム全体の動作例について、光ノード装置および電気・光ゲートウェイ装置の動作を中心に説明する。ここでは、本システムの光ノード装置Nmにおいて、光パケットとしてデータを受信し、データに関して処理を行った後、電気・光ゲートウェイ装置GWnに送信し、その電気・光ゲートウェイ装置でデータに処理を加えて電気信号として送信先に送信するまでの手順について説明する。
(Operation of the entire system)
Next, an operation example of the entire system will be described focusing on the operation of the optical node device and the electrical / optical gateway device. Here, the optical node device Nm of this system receives data as an optical packet, processes the data, transmits the data to the electrical / optical gateway device GWn, and adds the processing to the data by the electrical / optical gateway device. The procedure up to transmission to the transmission destination as an electrical signal will be described.

(動作例1)
図4は、本システムの動作例1を示すフローチャートであり、図4(a)は光ノード装置Nmの動作を示すフローチャート、図4(b)は電気・光ゲートウェイ装置GWnの動作を示すフローチャートである。
まず、図4(a)を参照して、本実施形態にかかる光ノード装置Nm内の光ポート群11がパケットを受信した時点(ステップS000)以降の動作について説明する。
光ポート群11は、他の光ノード装置または電気・光ゲートウェイ装置からパケットを受信し、受信したパケットをペイロード遅延線12と光ヘッダ取り出し部13に渡す。
ペイロード遅延線12は、光ポート群11からパケットを受け取り、そのパケットを所定時間遅延させる。すなわち、パケットは、ペイロード遅延線12を通過した後、パケット合成部15に渡される。
(Operation example 1)
4 is a flowchart showing an operation example 1 of the present system, FIG. 4A is a flowchart showing the operation of the optical node device Nm, and FIG. 4B is a flowchart showing the operation of the electrical / optical gateway device GWn. is there.
First, with reference to FIG. 4A, the operation after the point in time when the optical port group 11 in the optical node device Nm according to the present embodiment receives a packet (step S000) will be described.
The optical port group 11 receives a packet from another optical node device or electrical / optical gateway device, and passes the received packet to the payload delay line 12 and the optical header extraction unit 13.
The payload delay line 12 receives a packet from the optical port group 11 and delays the packet for a predetermined time. That is, the packet passes through the payload delay line 12 and is then passed to the packet synthesis unit 15.

光ヘッダ取り出し部13は、光ポート群11からパケットを受け取り、パケットからヘッダ部分だけを取り出し(ステップS001)、取り出したヘッダ部分をヘッダ処理部14へ渡す。
ヘッダ処理部14は、光ヘッダ取り出し部13において取り出されたヘッダ部分を受け取り、ヘッダ部分の処理を行う(ステップS002)。その際、ヘッダ処理部14は、ヘッダ部分と対になるペイロード部分(すなわち、ヘッダ部分以外の部分)の変更が必要か否かを判断する(ステップS003)。
The optical header extraction unit 13 receives a packet from the optical port group 11, extracts only the header part from the packet (step S001), and passes the extracted header part to the header processing unit 14.
The header processing unit 14 receives the header part extracted by the optical header extraction unit 13 and processes the header part (step S002). At that time, the header processing unit 14 determines whether or not it is necessary to change the payload part that is paired with the header part (that is, the part other than the header part) (step S003).

ペイロード部分の変更が必要あると判断した場合、ヘッダ処理部14は、ヘッダ内に電気・光ゲートウェイ装置での処理が必要になる旨のメタ情報を加えてヘッダ情報を変更する(ステップS003→S004)。また、ヘッダ処理部14は、光ポート群11のうち、処理の結果から光パケット送信に使用する光ポートを決定し(ステップS005)、処理したヘッダ部分をパケット合成部15に渡し、また、使用する光ポート情報を光スイッチ部16に渡す。   If it is determined that the payload portion needs to be changed, the header processing unit 14 adds header information to the header to add meta information indicating that processing by the electrical / optical gateway device is required (steps S003 → S004). ). In addition, the header processing unit 14 determines an optical port to be used for optical packet transmission from the processing result in the optical port group 11 (step S005), passes the processed header part to the packet combining unit 15, and uses it. The optical port information to be transmitted is passed to the optical switch unit 16.

一方、ステップS003において、ペイロード部分の変更が必要ないと判断した場合、ヘッダ処理部14は、光ポート群11のうち、処理の結果から光パケット送信に使用する光ポートを決定し(ステップS003→S005)、処理したヘッダ部分をパケット合成部15に、使用する光ポート情報を光スイッチ部16に渡す。
パケット合成部15は、ペイロード遅延線12からパケットを、ヘッダ処理部14からヘッダ部を受け取り、合成して1つのパケットを生成し(ステップS006)、生成したパケットを光スイッチ部16へ渡す。
On the other hand, if it is determined in step S003 that the payload portion need not be changed, the header processing unit 14 determines an optical port to be used for optical packet transmission from the processing result in the optical port group 11 (step S003 → In step S005), the processed header portion is transferred to the packet combining unit 15 and the optical port information to be used is transferred to the optical switch unit 16.
The packet combiner 15 receives the packet from the payload delay line 12 and the header from the header processor 14, combines them to generate one packet (step S 006), and passes the generated packet to the optical switch 16.

光スイッチ部16は、ヘッダ処理部14から使用する光ポート情報を、パケット合成部15から生成されたパケットを受け取り、指定された光ポートに生成されたパケットを渡す。
光ポートは、光スイッチ部16からパケットを受け取り、他の光ノード装置または電気・光ゲートウェイ装置にパケットを送信する(ステップS007)。つまり、処理したヘッダ部分とペイロード部分とを合成したパケットは、適切なノード装置または送信元のノード装置へ伝送されることになる。
The optical switch unit 16 receives the optical port information used from the header processing unit 14, the packet generated from the packet combining unit 15, and passes the generated packet to the designated optical port.
The optical port receives the packet from the optical switch unit 16, and transmits the packet to another optical node device or the electrical / optical gateway device (step S007). That is, a packet obtained by combining the processed header portion and payload portion is transmitted to an appropriate node device or a source node device.

一方、図4(b)において、電気・光ゲートウェイ装置GWnの光ポート23は、光ノード装置からパケットを受信し(ステップS050)、受信したパケットをパケット電気化部22に渡す。
パケット電気化部22は、光ポート23からパケットを受信すると、光信号から電気信号に変換し(ステップS051)、この変換されたパケットをパケット処理部21に渡す。
On the other hand, in FIG. 4B, the optical port 23 of the electrical / optical gateway device GWn receives the packet from the optical node device (step S050), and passes the received packet to the packet electrification unit 22.
When receiving the packet from the optical port 23, the packet electrification unit 22 converts the optical signal into an electrical signal (step S051), and passes the converted packet to the packet processing unit 21.

パケット処理部21は、電気信号に変換されたパケットをパケット電気化部22から受け取ると、電気・光ゲートウェイ装置2での処理が必要になる旨のメタ情報がそのヘッダ内に付与されているか否かを判断する(ステップS052)。
メタ情報が付与されている場合、パケット処理部21は、ヘッダ内のメタ情報を基にペイロード部分の情報に修正を加え(ステップS052→S053)、修正をしたペイロードを含むパケットを電気ポート24へ渡す。これにより、パケットが送信される(ステップS054)。
一方、ステップS052において、メタ情報が付与されていない場合、パケット処理部21は、パケットをそのまま電気ポート24へ渡し、そのパケットが送信される(S052→ステップS054)。
When the packet processing unit 21 receives a packet converted into an electric signal from the packet electrification unit 22, whether or not meta information indicating that processing by the electric / optical gateway device 2 is required is added in the header. Is determined (step S052).
When the meta information is added, the packet processing unit 21 modifies the information of the payload portion based on the meta information in the header (steps S052 → S053), and sends the packet including the modified payload to the electrical port 24. hand over. Thereby, the packet is transmitted (step S054).
On the other hand, if the meta information is not given in step S052, the packet processing unit 21 passes the packet as it is to the electrical port 24, and the packet is transmitted (S052 → step S054).

(動作例2)
図5は、本システムの動作例2を示すフローチャートであり、図5(a)は光ノード装置Nmの動作を示すフローチャート、図5(b)は電気・光ゲートウェイ装置GWnの動作を示すフローチャートである。
図5(a)において、ステップS000までは、図4(a)の場合と同様の処理が光ノード装置において行われる。
光ノード装置の光ヘッダ取り出し部13は、光ポート群11からパケットを受け取り、パケットからL2ヘッダ部分だけを取り出し(ステップS101)、取り出したL2ヘッダ部分をヘッダ処理部14へ渡す。
(Operation example 2)
FIG. 5 is a flowchart showing an operation example 2 of the present system, FIG. 5A is a flowchart showing the operation of the optical node device Nm, and FIG. 5B is a flowchart showing the operation of the electrical / optical gateway device GWn. is there.
In FIG. 5A, the same processing as in FIG. 4A is performed in the optical node device up to step S000.
The optical header extraction unit 13 of the optical node device receives the packet from the optical port group 11, extracts only the L2 header portion from the packet (step S101), and passes the extracted L2 header portion to the header processing unit 14.

ヘッダ処理部14は、光ヘッダ取り出し部013から取り出したヘッダ部分を受け取り、ヘッダ部分に対して処理を行う(ステップS102)。L2ヘッダ内の情報から次のノードへ送信できない場合など、ICMPメッセージを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS103)。なお、ICMP(Internet Control Message Protocol)は、規格RFC792に記載されている。   The header processing unit 14 receives the header part extracted from the optical header extraction unit 013, and processes the header part (step S102). It is determined whether or not it is necessary to generate an ICMP message when the information in the L2 header cannot be transmitted to the next node (step S103). ICMP (Internet Control Message Protocol) is described in the standard RFC792.

ステップS103において、ICMPメッセージを生成する必要がある場合、ヘッダ処理部14は、RFCなどで決められた規則に基づいて、ICMPメッセージの種類を決定し(ステップS103→S104)、L2ヘッダ内に修正の要否とICMPメッセージの種類を表すメタ情報を加え(ステップS105)、処理の結果から光パケット送信に使用する光ポート群11を決定し(ステップS005)、処理したヘッダ部分をパケット合成部15に、使用する光ポート情報を光スイッチ部16に渡す。   When it is necessary to generate an ICMP message in step S103, the header processing unit 14 determines the type of the ICMP message based on a rule determined by RFC or the like (step S103 → S104), and corrects it in the L2 header. And meta information indicating the type of the ICMP message (step S105), the optical port group 11 to be used for optical packet transmission is determined from the processing result (step S005), and the processed header portion is used as the packet combining unit 15. In addition, the optical port information to be used is passed to the optical switch unit 16.

一方、ステップS103において、ICMPメッセージを生成する必要がない場合、ヘッダ処理部14は、処理の結果から光パケット送信に使用する光ポート群11を決定し(ステップS103→S005)、処理したヘッダ部分をパケット合成部15に、使用する光ポート情報を光スイッチ部16に渡す。
この後の光ノード装置の処理は、図4(a)のステップS006以降の処理と同様である。これにより、処理したヘッダ部分とペイロード部分とを合成したパケットは、適切なノード装置または送信元のノード装置へ伝送されることになる。
On the other hand, if it is not necessary to generate an ICMP message in step S103, the header processing unit 14 determines the optical port group 11 to be used for optical packet transmission from the processing result (step S103 → S005), and the processed header portion. To the packet combining unit 15 and the optical port information to be used are passed to the optical switch unit 16.
The subsequent processing of the optical node device is the same as the processing after step S006 in FIG. As a result, a packet obtained by combining the processed header portion and payload portion is transmitted to an appropriate node device or a source node device.

図5(b)において、電気・光ゲートウェイ装置の動作のステップS051までの処理は、図4(b)中の対応するステップの処理と同様である。電気・光ゲートウェイ装置のパケット処理部21は、パケット電気化部22から変換されたパケットを受け取り、L2ヘッダ内に電気・光ゲートウェイ装置での処理が必要になる旨のメタ情報が付与されているか否かを判断する(ステップS152)。   In FIG. 5B, the processing up to step S051 of the operation of the electrical / optical gateway device is the same as the processing of the corresponding step in FIG. Whether the packet processing unit 21 of the electrical / optical gateway apparatus receives the converted packet from the packet electricalizing unit 22 and is meta information indicating that processing in the electrical / optical gateway apparatus is required in the L2 header? It is determined whether or not (step S152).

メタ情報が付与されている場合、パケット処理部21は、L2ヘッダ内のメタ情報とRFCに定義されたICMPの規則を基にL3ヘッダ部およびペイロード部の情報に修正を加える(ステップS152→S153)。そして、修正されたペイロード部を含むICMPパケットを電気ポート24へ渡し、そのパケットが送信される(ステップS054)。
一方、ステップS152において、メタ情報が付与されていない場合、パケット処理部21は、パケットをそのまま電気ポート24へ渡し、そのパケットが送信される(ステップS152→S054)。
この後の電気・光ゲートウェイ装置の処理は、図4(b)中のステップS054以降の処理と同様である。
When the meta information is given, the packet processing unit 21 modifies the information in the L3 header part and the payload part based on the meta information in the L2 header and the ICMP rules defined in the RFC (steps S152 → S153). ). Then, the ICMP packet including the modified payload portion is transferred to the electrical port 24, and the packet is transmitted (step S054).
On the other hand, when the meta information is not given in step S152, the packet processing unit 21 passes the packet as it is to the electrical port 24, and the packet is transmitted (step S152 → S054).
The subsequent processing of the electrical / optical gateway device is the same as the processing after step S054 in FIG.

(動作例3)
図6は、本システムの動作例3を示すフローチャートであり、図6(a)は光ノード装置Nmの動作を示すフローチャート、図6(b)は電気・光ゲートウェイ装置GWnの動作を示すフローチャートである。
同図(a)において、ステップS000までは、図4(a)の場合と同様の処理が光ノード装置において行われる。
光ノード装置の光ヘッダ取り出し部13は、光ポート群11からパケットを受け取り、パケットからL2ヘッダおよびL3ヘッダの部分だけを取り出し(ステップS201)、取り出したL2ヘッダおよびL3ヘッダの部分をヘッダ処理部14へ渡す。
(Operation example 3)
6 is a flowchart showing an operation example 3 of the present system. FIG. 6A is a flowchart showing the operation of the optical node device Nm, and FIG. 6B is a flowchart showing the operation of the electrical / optical gateway device GWn. is there.
In FIG. 4A, the same processing as in FIG. 4A is performed in the optical node device until step S000.
The optical header extraction unit 13 of the optical node device receives the packet from the optical port group 11, extracts only the L2 header and L3 header portions from the packet (step S201), and extracts the extracted L2 header and L3 header portions as a header processing unit. 14

ヘッダ処理部14は、光ヘッダ取り出し部13からL2ヘッダおよびL3ヘッダの部分を受け取り、そのヘッダ部分に対して処理を行う(ステップS202)。具体的には、ヘッダ部に含まれるIPヘッダのTTL(Time To Live)の値を減らすなどの処理が行われる。
加えて、ヘッダ処理部14は、RFCなどに定義された規則に基づいて、IPヘッダの状態に応じてICMPメッセージを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS103)。
The header processing unit 14 receives the L2 header and L3 header portions from the optical header extraction unit 13, and performs processing on the header portions (step S202). Specifically, processing such as reducing the TTL (Time To Live) value of the IP header included in the header portion is performed.
In addition, the header processing unit 14 determines whether or not it is necessary to generate an ICMP message according to the state of the IP header based on a rule defined in RFC or the like (step S103).

ICMPメッセージを生成する必要がない場合、ヘッダ処理部14は、処理の結果から光パケット送信に使用する光ポート群11を決定し(ステップS103→S005)、処理したヘッダ部分をパケット合成部15に渡し、使用する光ポート情報を光スイッチ部16に渡す。
一方、ステップS103において、ICMPメッセージを生成する必要がある場合、ヘッダ処理部14は、RFCなどで決められた規則に基づいて、ICMPメッセージの種類を決定し(ステップS103→S104)、L2ヘッダ内に修正の要否とICMPメッセージの種類などを表すメタ情報を加える(ステップS105)。さらに、決定したICMPメッセージに応じて旧IPヘッダを必要とするか、判断を行う(ステップS206)。
If there is no need to generate an ICMP message, the header processing unit 14 determines the optical port group 11 to be used for optical packet transmission from the processing result (step S103 → S005), and the processed header portion is sent to the packet combining unit 15. The optical port information to be used is passed to the optical switch unit 16.
On the other hand, when it is necessary to generate an ICMP message in step S103, the header processing unit 14 determines the type of the ICMP message based on a rule determined by RFC or the like (step S103 → S104), and in the L2 header. Is added with meta information indicating the necessity of correction and the type of ICMP message (step S105). Further, it is determined whether the old IP header is required according to the determined ICMP message (step S206).

旧IPヘッダを必要とするICMPメッセージの場合、新たなIPヘッダを古いIPヘッダの前に挿入し(ステップS206→S207)、生成した新たなヘッダ部をパケット合成部15へ渡す。
一方、ステップS206において、旧IPヘッダを必要としないICMPメッセージの場合、新しいIPヘッダを古いIPヘッダの代わりに挿入し(ステップS206→S208)、生成した新たなヘッダ部をパケット合成部15へ渡す。
In the case of an ICMP message that requires an old IP header, a new IP header is inserted before the old IP header (steps S206 → S207), and the generated new header part is passed to the packet combining unit 15.
On the other hand, in the case of an ICMP message that does not require the old IP header in step S206, a new IP header is inserted instead of the old IP header (steps S206 → S208), and the generated new header part is passed to the packet combining unit 15. .

また、ヘッダ処理部14は、処理の結果から光パケット送信に使用する光ポート群11を決定し(ステップS005)、処理したヘッダ部分をパケット合成部15に渡し、使用する光ポート情報を光スイッチ部16に渡す。
この後の光ノード装置の処理は、図4(a)のステップS006以降の処理と同様である。これにより、処理したヘッダ部分とペイロード部分とを合成したパケットは、適切なノード装置または送信元のノード装置へ伝送されることになる。
The header processing unit 14 determines the optical port group 11 to be used for optical packet transmission from the processing result (step S005), passes the processed header part to the packet combining unit 15, and uses the optical port information to be used as an optical switch. Pass to part 16.
The subsequent processing of the optical node device is the same as the processing after step S006 in FIG. As a result, a packet obtained by combining the processed header portion and payload portion is transmitted to an appropriate node device or a source node device.

図6(b)において、電気・光ゲートウェイ装置の動作のステップS051までの処理は、図4(b)中の対応するステップの処理と同様である。電気・光ゲートウェイ装置のパケット処理部21は、パケット電気化部22から変換されたパケットを受け取り、L2ヘッダ内に電気・光ゲートウェイ装置での処理が必要になる旨のメタ情報が付与されているか否かを判断する(ステップS152)。
メタ情報が付与されている場合、パケット処理部21は、メタ情報に基づき、ICMPヘッダを新たなIPヘッダの後に挿入する(ステップS251)。
続いて、ペイロード部を変更する必要のあるICMPメッセージか否かを判断する(ステップS252)。
In FIG. 6B, the processing up to step S051 of the operation of the electrical / optical gateway device is the same as the processing of the corresponding step in FIG. 4B. Whether the packet processing unit 21 of the electrical / optical gateway apparatus receives the converted packet from the packet electricalizing unit 22 and is meta information indicating that processing in the electrical / optical gateway apparatus is required in the L2 header? It is determined whether or not (step S152).
When the meta information is given, the packet processing unit 21 inserts an ICMP header after the new IP header based on the meta information (step S251).
Subsequently, it is determined whether the ICMP message needs to change the payload portion (step S252).

ステップS252において、ペイロード部を変更する必要がある場合、パケット処理部21は、L2ヘッダ内のメタ情報とRFCに定義されたICMPの規則を基に、IPペイロード部の情報に修正を加えて変更し(ステップS252→S253)、変更したペイロードを含むICMPパケットを電気ポート24へ渡す。
ステップS252において、ペイロード部を変更する必要がない場合、パケット処理部21は、パケットをそのまま電気ポート24へ渡し、そのパケットが送信される(ステップS252→S054)。
この後の電気・光ゲートウェイ装置の処理は、図4(b)中のステップS054以降の処理と同様である。
In step S252, when it is necessary to change the payload part, the packet processing part 21 modifies and changes the information in the IP payload part based on the meta information in the L2 header and the ICMP rule defined in the RFC. Then, the ICMP packet including the changed payload is transferred to the electrical port 24 (steps S252 → S253).
If it is not necessary to change the payload part in step S252, the packet processing unit 21 passes the packet as it is to the electrical port 24, and the packet is transmitted (step S252 → S054).
The subsequent processing of the electrical / optical gateway device is the same as the processing after step S054 in FIG.

(動作例4)
図7は、本システムの動作例4を示すフローチャートであり、図7(a)は光ノード装置Nmの動作を示すフローチャート、図7(b)は電気・光ゲートウェイ装置GWnの動作を示すフローチャートである。
同図(a)において、ステップS002までは、図4(a)の場合と同様の処理が光ノード装置において行われる。
ステップS002の処理の際、光ノード装置のヘッダ処理部14は、光ノード装置の混雑さを示す処理中のパケット数が閾値以上か否かを調べる(ステップS303)。
処理中のパケット数が閾値以上の場合、ヘッダ内に電気・光ゲートウェイ装置でECN(Explicit Congestion Notification)のための処理が必要である旨のメタ情報を加えてヘッダ情報を変更する(ステップS304)。処理中のパケット数が閾値未満の場合、ステップS304の処理は行われない。なお、ECNについては、規格RFC3162に記載されている。
(Operation example 4)
FIG. 7 is a flowchart showing an operation example 4 of the present system, FIG. 7A is a flowchart showing the operation of the optical node device Nm, and FIG. 7B is a flowchart showing the operation of the electrical / optical gateway device GWn. is there.
In FIG. 4A, the same processing as in FIG. 4A is performed in the optical node device until step S002.
During the process of step S002, the header processing unit 14 of the optical node device checks whether or not the number of packets being processed indicating the congestion of the optical node device is equal to or greater than a threshold (step S303).
If the number of packets being processed is equal to or greater than the threshold, the header information is changed by adding meta information indicating that processing for ECN (Explicit Congestion Notification) is required in the header by the electrical / optical gateway device (step S304). . If the number of packets being processed is less than the threshold value, the process of step S304 is not performed. ECN is described in the standard RFC3162.

また、ヘッダ処理部14は、処理の結果から光パケット送信に使用する光ポート群11を決定し(ステップS005)、処理したヘッダ部分をパケット合成部15に渡し、使用する光ポート情報を光スイッチ部16に渡す。
この後の光ノード装置の処理は、図4(a)のステップS006以降の処理と同様である。これにより、処理したヘッダ部分とペイロード部分とを合成したパケットは、適切なノード装置または送信元のノード装置へ伝送されることになる。
The header processing unit 14 determines the optical port group 11 to be used for optical packet transmission from the processing result (step S005), passes the processed header part to the packet combining unit 15, and uses the optical port information to be used as an optical switch. Pass to part 16.
The subsequent processing of the optical node device is the same as the processing after step S006 in FIG. As a result, a packet obtained by combining the processed header portion and payload portion is transmitted to an appropriate node device or a source node device.

図7(b)において、電気・光ゲートウェイ装置の動作のステップS051までの処理は、図4(b)中の対応するステップの処理と同様である。電気・光ゲートウェイ装置のパケット処理部21は、パケット電気化部22から変換されたパケットを受け取り、ヘッダ内に電気・光ゲートウェイ装置でECNのための処理が必要である旨のメタ情報が付与されているか否かを判断する(ステップS352)。
メタ情報が付与されていない場合、パケット処理部21は、パケットをそのまま電気ポート24へ渡す(ステップS352→S054)。
In FIG. 7B, the processing up to step S051 of the operation of the electrical / optical gateway device is the same as the processing of the corresponding step in FIG. The packet processing unit 21 of the electrical / optical gateway device receives the converted packet from the packet electricalization unit 22, and is given meta information in the header indicating that processing for ECN is required in the electrical / optical gateway device. It is determined whether or not (step S352).
When the meta information is not given, the packet processing unit 21 passes the packet as it is to the electrical port 24 (step S352 → S054).

一方、ステップS352において、メタ情報が付与されている場合、パケット処理部21は、パケットがTCPセグメントか否かを判断する(ステップS352→S353)。
TCPセグメントではない場合、パケット処理部21は、パケットを電気ポート24へ渡す(ステップS353→S054)。
一方、ステップS353において、TCPセグメントである場合、パケット処理部21は、ECNの処理をするためIPヘッダ内のTOS(Type Of Service)フィールドを修正して変更し(ステップS353→S354)、変更したパケットを電気ポート24へ渡す(ステップS054)。
On the other hand, when meta information is given in step S352, the packet processing unit 21 determines whether the packet is a TCP segment (steps S352 → S353).
If it is not a TCP segment, the packet processing unit 21 passes the packet to the electrical port 24 (step S353 → S054).
On the other hand, if it is a TCP segment in step S353, the packet processing unit 21 modifies and changes the TOS (Type Of Service) field in the IP header to perform ECN processing (step S353 → S354). The packet is transferred to the electrical port 24 (step S054).

(ヘッダの変更例)
以上説明した動作例1〜動作例4における、ヘッダ処理部などの処理内容の例について、図8〜図13を参照して説明する。
(ATMの場合)
図8は受信されるパケットがATMパケットである場合の、ヘッダ処理部の処理内容を説明するための図である。同図は、ATMの規格に従った、パケットのヘッダ部分のデータ構造を示している。
同図のように、ATMのヘッダは、GFC(Generic Flow Control)、VPI(Virtual Path Identifier)、VCI(Virtual Channel Identifier)、PT(Payload Type)、CLP(Cell Loss Priority)、HEC(header error checksum)、の各フィールドによって構成されている。そして、PTフィールドには、ネットワークの輻輳情報が含まれている。なお、ATM(Asynchronous Transfer Mode)については、URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_Transfer_Modeに記載されている。
ATMの規格に基づき、上述した動作例4のステップS304において、輻輳時にはこのPTフィールドにフラグが立ち、動作例4のステップS352ではこのPTフィールドを見て輻輳か否かを判断する。なお、図8のATMパケットは、動作例2および動作例3に適用することはできない。
(Example of header change)
Examples of processing contents such as the header processing unit in the operation examples 1 to 4 described above will be described with reference to FIGS.
(In case of ATM)
FIG. 8 is a diagram for explaining the processing contents of the header processing unit when the received packet is an ATM packet. This figure shows the data structure of the header portion of the packet according to the ATM standard.
As shown in the figure, the ATM header includes GFC (Generic Flow Control), VPI (Virtual Path Identifier), VCI (Virtual Channel Identifier), PT (Payload Type), CLP (Cell Loss Priority), HEC (header error checksum). ) And each field. The PT field includes network congestion information. Note that ATM (Asynchronous Transfer Mode) is described in URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_Transfer_Mode.
Based on the ATM standard, in step S304 of the operation example 4 described above, a flag is set in this PT field at the time of congestion, and in step S352 of the operation example 4, it is determined whether or not there is congestion by looking at this PT field. Note that the ATM packet in FIG. 8 cannot be applied to Operation Example 2 and Operation Example 3.

(MPLSの場合)
図9はMPLS(Multi-Protocol Label Switching)を利用した場合の、ヘッダ処理部の処理内容を説明するための図である。同図は、レイヤー2ヘッダ(Layer2 Header)とレイヤー3ヘッダ(Layer3 Header)との間に挿入されるMPLS用のヘッダ(Shimヘッダ)のデータ構造を示している。このShimヘッダは、Lavelフィールド、EXP(Experimental Use)フィールド、S(Bottom of Stack)フィールド、TTL(Time to Live)フィールドによって構成されている。なお、MPLSについては、URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/Multi-Protocol_Label_Switchingに記載されている。
(For MPLS)
FIG. 9 is a diagram for explaining the processing contents of the header processing unit when MPLS (Multi-Protocol Label Switching) is used. This figure shows a data structure of an MPLS header (Shim header) inserted between a layer 2 header (Layer 2 Header) and a layer 3 header (Layer 3 Header). The Shim header includes a Level field, an EXP (Experimental Use) field, an S (Bottom of Stack) field, and a TTL (Time to Live) field. Note that MPLS is described in URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-Protocol_Label_Switching.

ここでは、EXPフィールドを使用する。すなわち、動作例4のステップS304では、輻輳時に、EXPフィールドに例えば「111」をセットし、電気・光ゲートウェイ装置でECNの処理を行う。
また、動作例2および動作例3のステップS105において、MPLSのTTL Time Outを起こした場合、EXPフィールドに例えば「110」をセットし、電気・光ゲートウェイ装置でICMPのTime Exceeded for Datagramの処理を行う。
Here, the EXP field is used. That is, in step S304 of the operation example 4, during congestion, for example, “111” is set in the EXP field, and ECN processing is performed by the electrical / optical gateway device.
Further, in the case of the MPLS TTL Time Out in Step S105 of the operation example 2 and the operation example 3, for example, “110” is set in the EXP field, and the process of ICMP Time Exceeded for Datagram is performed in the electrical / optical gateway device. Do.

同様に、動作例2および動作例3のステップS105において、宛先への配送ができない場合、EXPフィールドに例えば「001」〜「100」の値をセットし、電気・光ゲートウェイ装置でICMPのDestination Unreachableの処理を行う。
また、動作例3のステップS105において、レイヤー2ヘッダ・レイヤー3ヘッダの送信先アドレスが自分であり、かつ、IPヘッダのProtocolフィールドがICMPの場合、例えば「101」の値をセットし、電気・光ゲートウェイ装置でICMPのEcho Replyの処理を行う。
Similarly, if delivery to the destination is not possible in step S105 of operation example 2 and operation example 3, for example, a value of “001” to “100” is set in the EXP field, and the ICMP Destination Unreachable is set in the electrical / optical gateway device. Perform the process.
In Step S105 of the operation example 3, when the destination address of the layer 2 header / layer 3 header is own and the Protocol field of the IP header is ICMP, for example, a value of “101” is set. An ICMP Echo Reply process is performed in the optical gateway device.

(ECNの場合)
図10は受信したパケットがECNのパケットである場合の、ヘッダ処理部の処理内容を説明するための図である。同図(a)はIPv4またはIPv6のIPパケットのデータ構造を示す図、同図(b)は同図(a)中のTOSフィールドすなわちDS(Differentiated Services)フィールド(太枠部分)内のECNフィールド内のCEビットの位置を示す図である。また、同図(c)はTCPパケットのデータ構造を示す図、同図(d)は同図(c)中の予約(Reserved)フィールド(太枠部分)内の、ECN−Echoフラグの位置を示す図である。
(For ECN)
FIG. 10 is a diagram for explaining the processing contents of the header processing unit when the received packet is an ECN packet. FIG. 4A shows the data structure of an IPv4 or IPv6 IP packet, and FIG. 4B shows the TOS field in FIG. 2A, that is, the ECN field in the DS (Differentiated Services) field (bold frame). It is a figure which shows the position of CE bit in. FIG. 4C shows the data structure of the TCP packet, and FIG. 4D shows the position of the ECN-Echo flag in the reserved field (bold frame) in FIG. FIG.

上述した動作例4において、電気・光ゲートウェイ装置は、ECNのパケットを受信すると、ATMパケットの場合はPTフィールドの情報を見て、輻輳時にはIPヘッダ内のCEビットおよびTCPヘッダ内のECN−Echoビットを立てる。また、同じく、MPLSの場合はEXPフィールドの情報を見て、輻輳時にはIPヘッダ内のCEビットおよびTCPヘッダ内のECN−Echoビットを立てる。   In the operation example 4 described above, when receiving the ECN packet, the electrical / optical gateway apparatus looks at the information in the PT field in the case of an ATM packet, and when there is congestion, the CE bit in the IP header and the ECN-Echo in the TCP header. Make a bit. Similarly, in the case of MPLS, the information in the EXP field is viewed, and the CE bit in the IP header and the ECN-Echo bit in the TCP header are set during congestion.

(ICPMの場合)
図11〜図13は、受信したパケットがICMPのパケットである場合の、ヘッダ処理部、パケット処理部による処理例を説明するための図である。
図11(a)には、L2ヘッダー(L2 Hdr)、IPヘッダー(IP Hdr)、および、ペイロード(payload)から構成されるパケットが示されている。上述した動作例2のステップS101において、ヘッダ処理部によって電気化されるのは、同図(a)中のL2ヘッダーの部分41のみであり、その他の部分は電気化されない。そして、同じく動作例2のステップS153の処理において、パケット処理部はMPLSのEXPフィールドを見て、新しいIPヘッダおよびICMPヘッダが、旧IPヘッダの前に挿入される。これらヘッダ42が挿入された状態が同図(b)である。なお、同図(b)において、動作例2のステップS153の場合、旧IPヘッダとPayloadの合計が64bitのところで切られ、残りの部分は破棄される(同図(b)中の破線部分)。
(In the case of ICPM)
FIGS. 11 to 13 are diagrams for explaining processing examples by the header processing unit and the packet processing unit when the received packet is an ICMP packet.
FIG. 11A shows a packet including an L2 header (L2 Hdr), an IP header (IP Hdr), and a payload. In step S101 of the operation example 2 described above, only the portion 41 of the L2 header in FIG. 9A is electrified by the header processing unit, and the other portions are not electrified. Similarly, in the process of step S153 of the operation example 2, the packet processing unit looks at the EXP field of MPLS, and a new IP header and an ICMP header are inserted before the old IP header. The state where these headers 42 are inserted is shown in FIG. In FIG. 6B, in the case of step S153 in the operation example 2, the total of the old IP header and the payload is cut at 64 bits, and the remaining part is discarded (the broken line part in FIG. 5B). .

図12は、ICMPのDestination UnreachableやTime Exceeded for Datagramの場合の処理例を示している。同図(a)には、L2ヘッダー(L2 Hdr)、IPヘッダー(IP Hdr)、および、ペイロード(payload)から構成されるパケットが示されている。
上述した動作例3のステップS201において、ヘッダ処理部によって電気化されるのは、L2ヘッダー(L2 Hdr)、および、IPヘッダー(IP Hdr)の部分43のみであり、その他の部分は電気化されない。
同図(b)は、上述した動作例3のステップS207による処理後の状態を示している。すなわち、ヘッダ処理部において、新IPヘッダを生成し、挿入する処理が行われる。そして、新L2ヘッダー(新L2 Hdr)、新IPヘッダー(新IP Hdr)、旧IPヘッダー(新IP Hdr)という3つのヘッダ部分44が、パケット合成部15に渡される。
FIG. 12 shows a processing example in the case of Destination Unreachable or Time Exceeded for Datagram of ICMP. FIG. 2A shows a packet including an L2 header (L2 Hdr), an IP header (IP Hdr), and a payload.
In step S201 of the operation example 3 described above, only the L2 header (L2 Hdr) and the IP header (IP Hdr) portion 43 are electrified by the header processing unit, and the other portions are not electrified. .
FIG. 5B shows a state after the process in step S207 of the above-described operation example 3. That is, the header processing unit performs processing for generating and inserting a new IP header. Then, three header portions 44, a new L2 header (new L2 Hdr), a new IP header (new IP Hdr), and an old IP header (new IP Hdr), are passed to the packet combining unit 15.

同図(c)は、上述した動作例3のステップS253による処理後の状態を示している。すなわち、パケット処理部はMPLSのEXPフィールドを見て、ICMPヘッダ45を旧IPヘッダの前に挿入する。なお、同図(c)において、動作例3のステップS253の場合、旧IPヘッダとPayloadの合計が64bitのところで切られ、残りの部分は破棄される(同図(c)中の破線部分)。   FIG. 7C shows a state after the process in step S253 of the operation example 3 described above. That is, the packet processing unit looks at the MPLS EXP field and inserts the ICMP header 45 in front of the old IP header. In FIG. 6C, in the case of step S253 of the operation example 3, the total of the old IP header and the payload is cut at 64 bits, and the remaining part is discarded (the broken line part in FIG. 5C). .

図13は、ICMPのEcho Request/Replyなどの場合の処理例を示している。同図(a)には、L2ヘッダー(L2 Hdr)、IPヘッダー(IP Hdr)、ICMPヘッダ(ICMP Hdr)、および、ペイロード(payload)から構成されるパケットが示されている。
上述した動作例3のステップS201において、ヘッダ処理部によって電気化されるのは、L2ヘッダー(L2 Hdr)、および、IPヘッダー(IP Hdr)の部分46のみであり、その他の部分は電気化されない。
FIG. 13 shows a processing example in the case of Echo Request / Reply of ICMP. FIG. 2A shows a packet including an L2 header (L2 Hdr), an IP header (IP Hdr), an ICMP header (ICMP Hdr), and a payload.
In step S201 of the operation example 3 described above, only the L2 header (L2 Hdr) and the IP header (IP Hdr) part 46 are electrified by the header processing unit, and the other parts are not electrified. .

同図(b)は、上述した動作例3のステップS208による処理後の状態を示している。すなわち、ヘッダ処理部において、新IPヘッダを生成し、差し替える処理が行われる。そして、新L2ヘッダー(新L2 Hdr)、新IPヘッダー(新IP Hdr)という2つのヘッダ部分47が、パケット合成部15に渡される。
同図(c)は、上述した動作例3のステップS252による処理後の状態を示している。すなわち、パケット処理部はMPLSのEXPフィールドを見て、ICMPヘッダ48を生成・追加する。なお、同図(c)において、動作例3のステップS252の場合、Payloadはそのままの状態である。
FIG. 5B shows a state after the process in step S208 of the above-described operation example 3. That is, the header processing unit performs processing for generating and replacing a new IP header. Then, two header portions 47, a new L2 header (new L2 Hdr) and a new IP header (new IP Hdr), are passed to the packet combining unit 15.
FIG. 5C shows a state after the process in step S252 of the above-described operation example 3. That is, the packet processing unit looks at the MPLS EXP field and generates and adds an ICMP header 48. In FIG. 9C, in the case of step S252 of the operation example 3, Payload is in a state as it is.

(まとめ)
本システムでは、光ネットワークと電気ネットワークとの間に存在する電気・光ゲートウェイ装置を用いて光ネットワークに関する情報を送受信するデータに反映する処理を中心的に行うことにより、光ノードでの処理を最小限に抑えつつ、エンドホストにおいてコアネットワーク内の状態を把握できる。このため、光ネットワーク内の状態をエンドホストに対して隠蔽してしまうという、従来技術における問題を解決することができる。
(Summary)
In this system, the processing at the optical node is minimized by using the electrical / optical gateway device that exists between the optical network and the optical network to centrally perform processing that reflects the information related to the optical network in the data to be transmitted and received. The state in the core network can be grasped at the end host while limiting to the limit. Therefore, it is possible to solve the problem in the prior art that the state in the optical network is concealed from the end host.

ところで、本発明は、IPネットワーク、仮想ネットワークなど光ネットワーク上で動く上位プロトコル全てに適用することができる。従来技術によれば、上述したように、IPネットワークにしろ、仮想ネットワークにしろ、下位層である光ネットワークの状態を把握できないという問題がある。これに対し、本発明によれば、光ネットワークの上位層であるIPネットワークや仮想ネットワークに適用することができ、できるだけ少ないオーバヘッドで光ネットワーク内の情報を上位プロトコルに挙げることができる。   By the way, the present invention can be applied to all upper protocols operating on an optical network such as an IP network and a virtual network. According to the prior art, as described above, there is a problem that the state of the optical network as a lower layer cannot be grasped regardless of whether it is an IP network or a virtual network. On the other hand, according to the present invention, the present invention can be applied to an IP network or a virtual network that is an upper layer of an optical network, and information in the optical network can be listed as an upper protocol with as little overhead as possible.

仮想ネットワークは、実ネットワーク(物理ネットワーク)の上に、仮想的なネットワークを形成するものである。この仮想ネットワークは、物理的なルータ、ケーブル、サーバなどのハードウェアが一体となって構成されるネットワークの上に、仮想的に区切られたネットワークを構築する技術を利用したものである。仮想ネットワークは、例えば、音声通信の回線交換によるネットワークや、データ通信用のパケット交換によるネットワーク、である。仮想ネットワークについては、STANFORD UNIVERSITY "Clean Slate Design for Internet"、インターネット<URL: http://cleanslate.stanford.edu/index.php>に記載されている。
なお、本システムは、多波長光パケット通信の特定の波長のヘッダを取り出す場合においても、好適に利用することができる。
A virtual network forms a virtual network on a real network (physical network). This virtual network uses a technique for constructing a virtually partitioned network on a network in which hardware such as physical routers, cables, and servers are integrated. The virtual network is, for example, a network based on voice communication circuit switching or a network based on data communication packet switching. The virtual network is described in STANFORD UNIVERSITY “Clean Slate Design for Internet”, Internet <URL: http://cleanslate.stanford.edu/index.php>.
Note that the present system can be suitably used even when a header of a specific wavelength in multi-wavelength optical packet communication is taken out.

本発明は、光ネットワークと電気ネットワークとを含むネットワークに適用することができる。   The present invention can be applied to a network including an optical network and an electrical network.

本発明の実施形態による電気・光ゲートウェイ装置および光ノード装置を採用した電気・光ネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration example of an electrical / optical network system employing an electrical / optical gateway device and an optical node device according to an embodiment of the present invention. FIG. 図1中の電気・光ゲートウェイ装置の機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structural example of the electrical / optical gateway apparatus in FIG. 図1中の光ノード装置の機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structural example of the optical node apparatus in FIG. 図1のシステムの動作例1を示すフローチャートであり、(a)は光ノード装置の動作を示すフローチャート、(b)は電気・光ゲートウェイ装置の動作を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing an operation example 1 of the system of FIG. 1, (a) is a flowchart showing the operation of the optical node device, and (b) is a flowchart showing the operation of the electrical / optical gateway device. 図1のシステムの動作例2を示すフローチャートであり、(a)は光ノード装置の動作を示すフローチャート、(b)は電気・光ゲートウェイ装置の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an operation example 2 of the system of FIG. 1, (a) is a flowchart showing the operation of the optical node device, and (b) is a flowchart showing the operation of the electrical / optical gateway device. 図1のシステムの動作例3を示すフローチャートであり、(a)は光ノード装置の動作を示すフローチャート、(b)は電気・光ゲートウェイ装置の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an operation example 3 of the system of FIG. 1, (a) is a flowchart showing the operation of the optical node device, and (b) is a flowchart showing the operation of the electrical / optical gateway device. 図1のシステムの動作例4を示すフローチャートであり、(a)は光ノード装置の動作を示すフローチャート、(b)は電気・光ゲートウェイ装置の動作を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation example 4 of the system of FIG. 1, (a) is a flowchart showing the operation of the optical node device, and (b) is a flowchart showing the operation of the electrical / optical gateway device. 受信されるパケットがATMパケットである場合の、ヘッダ処理部の処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a process of a header process part when the packet received is an ATM packet. MPLSを利用した場合の、ヘッダ処理部の処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a process of the header process part at the time of using MPLS. 受信したパケットがECNのパケットである場合の、ヘッダ処理部の処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a process of a header process part when the received packet is a packet of ECN. 受信したパケットがECNのパケットである場合の、ヘッダ処理部、パケット処理部による処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a process by a header process part and a packet process part in case the received packet is a packet of ECN. 受信したパケットがECNのパケットである場合の、ヘッダ処理部、パケット処理部による処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a process by a header process part and a packet process part in case the received packet is a packet of ECN. 受信したパケットがECNのパケットである場合の、ヘッダ処理部、パケット処理部による処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a process by a header process part and a packet process part in case the received packet is a packet of ECN.

符号の説明Explanation of symbols

3 電気・光ネットワークシステム
11 光ポート群
12 ペイロード遅延線
13 光ヘッダ取り出し部
14 ヘッダ処理部
15 パケット合成部
16 光スイッチ部
21 パケット処理部
22 パケット電気化部
23 光ポート
24 電気ポート
GW1〜GWn 電気・光ネットワークゲートウェイ装置
N1〜Nm 光ノード装置
P1〜Pk 光ポート
3 Electrical / Optical Network System 11 Optical Port Group 12 Payload Delay Line 13 Optical Header Extraction Unit 14 Header Processing Unit 15 Packet Synthesis Unit 16 Optical Switch Unit 21 Packet Processing Unit 22 Packet Electricalization Unit 23 Optical Port 24 Electrical Ports GW1 to GWn Electricity・ Optical network gateway devices N1 to Nm Optical node devices P1 to Pk Optical ports

Claims (4)

光信号によるパケットを伝送する光ネットワークおよび電気信号によるパケットを伝送する電気ネットワークのうちの一方のネットワークからのパケットに所定の処理を行い他方のネットワークのパケットとして送出するゲートウェイ装置であって、前記光ネットワークの構成要素である光ノード装置においてヘッダ部分が処理されたパケットのヘッダ部分以外の部分について、そのヘッダ部分の内容に応じて処理を行うパケット処理手段を含むことを特徴とする電気・光ゲートウェイ装置。   A gateway device that performs predetermined processing on a packet from one of an optical network that transmits a packet based on an optical signal and an electrical network that transmits a packet based on an electrical signal, and sends the packet as a packet on the other network, An electrical / optical gateway comprising packet processing means for processing a portion other than the header portion of a packet whose header portion has been processed in an optical node device which is a component of a network, according to the contents of the header portion apparatus. 前記パケット処理手段は、前記ヘッダ部分の内容に応じて、前記パケットのヘッダ部分以外の部分の内容を変更する処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の電気・光ゲートウェイ装置。   2. The electric / optical gateway device according to claim 1, wherein the packet processing unit performs a process of changing contents of a part other than the header part of the packet according to contents of the header part. 光ネットワークの構成要素である光ノード装置であって、前記光ネットワークを伝送する光信号によるパケットのヘッダ部分のみを取り出す光ヘッダ取り出し手段と、前記光ヘッダ取り出し手段によって取り出されたヘッダ部分に所定の処理を行うヘッダ処理手段と、前記パケットのヘッダ部分以外の部分と前記ヘッダ処理手段による処理後のヘッダ部分とを合成して光信号による新たなパケットを出力するパケット合成手段とを含むことを特徴とする光ノード装置。   An optical node device that is a component of an optical network, wherein an optical header extraction means for extracting only a header portion of a packet by an optical signal transmitted through the optical network, and a header portion extracted by the optical header extraction means Header processing means for performing processing, and packet combining means for combining a portion other than the header portion of the packet and a header portion processed by the header processing means to output a new packet based on an optical signal. An optical node device. 前記ヘッダ処理手段は、前記パケットのヘッダ部分以外の部分について処理が必要である旨の情報を前記ヘッダ部分に付加する処理を行うことを特徴とする請求項3に記載の光ノード装置。   4. The optical node device according to claim 3, wherein the header processing unit performs processing for adding information indicating that processing is necessary for a portion other than the header portion of the packet to the header portion.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020022139A (en) * 2018-08-03 2020-02-06 トヨタ自動車株式会社 Communication method and communication system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007215148A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Masataka Ota Wavelength allocation method of optical packet for simplifying optical packet switch

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007215148A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Masataka Ota Wavelength allocation method of optical packet for simplifying optical packet switch

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020022139A (en) * 2018-08-03 2020-02-06 トヨタ自動車株式会社 Communication method and communication system
JP7091921B2 (en) 2018-08-03 2022-06-28 トヨタ自動車株式会社 Communication method and communication system

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