JP2011044842A - 光伝送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】ＬＡＮ側のトラフィック量（リンクアグリゲーション数）と連携させて、使用する光伝送装置のインタフェースを適応的に制御することで無駄な消費電力を抑える光伝送システムを提供する。
【解決手段】光伝送システムは、対向するＬ２スイッチにパケットを送信することにより、クライアント信号のＬ２リンク数の増減を行うＬ２スイッチと、前記パケットを読み取り、Ｌ２リンク数の削減および増加を検出し、Ｌ２リンク数が増加の場合、増加させるＬ２リンクを収容するインタフェースの警報を解除し、光信号の速度の変更し、その後該インタフェースの警報を設定し、Ｌ２リンク数が削減の場合、削減させるＬ２リンクを収容するインタフェースの警報を解除し、光信号の速度の変更し、その後該インタフェースの警報を設定する光伝送装置とを備えている。
【選択図】図７
【解決手段】光伝送システムは、対向するＬ２スイッチにパケットを送信することにより、クライアント信号のＬ２リンク数の増減を行うＬ２スイッチと、前記パケットを読み取り、Ｌ２リンク数の削減および増加を検出し、Ｌ２リンク数が増加の場合、増加させるＬ２リンクを収容するインタフェースの警報を解除し、光信号の速度の変更し、その後該インタフェースの警報を設定し、Ｌ２リンク数が削減の場合、削減させるＬ２リンクを収容するインタフェースの警報を解除し、光信号の速度の変更し、その後該インタフェースの警報を設定する光伝送装置とを備えている。
【選択図】図７
Description
本発明は、光通信分野において、光送受信装置のトラフィック量の適応した制御、および省電力化に寄与する光伝送システムに関する。
現状の光ネットワークでは、流れるトラフィック量に関わらずインタフェースは常時フル稼働で運用されている。そのため、トラフィック量が少ないインタフェースでは、電力が無駄に消費されるという問題がある。この問題を解決する試みとして、非特許文献１および非特許文献２では、リンクアグリゲーション技術（参考文献：非特許文献３）の拡張によりトラフィック量に応じて必要なリンク数だけを使用し、その他のリンクをスリープ状態にすることで消費電力を削減する手法が検討されている。また、非特許文献４では、動的に帯域幅を変更する際にＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）信号の数を調整する技術が規格化されているが、ＬＡＮ側とＷＡＮ側の連携、および省電力化は考慮されていない。
河野ほか、"動的な物理リンク数制御によるスイッチ省電力化手法の提案"、信学技報 IN2007-216(2008-03)
相原慎二、"ネットワークにおける省電力化手法に関する検討−リンク集約技術を利用した物理リンク制御−"、九州工業大学大学院 平成18年度 修士学位論文
IEEE802.3ad, "LAN/MAN CSMA/CD Access Method," IEEE Standard 802.3
ITU-T Recommendation G.7042/Y.1305 (2001), Link capacity adjustment scheme (LCAS) for virtual concatenated signals.
しかしながら、非特許文献１および非特許文献２は、リンクアグリゲーション技術の拡張であり、適用領域としては、ネットワークのエッジ（例えば学内ネットワーク、企業内ネットワークなど）を想定しているため、コア・メトロのＷＤＭネットワークへの適用は考慮されていない。このように、従来技術では、ＬＡＮ側に限定された消費電力削減手法しか検討されていない。そのため、たとえリンクアグリゲーション数が減少しても、ＬＡＮ側の収容しているＷＤＭ信号数は減少しない、といったＬＡＮ側とＷＤＭネットワークとの連携が考慮されていない点がこれまでの課題であった。
そこで本発明は、ＬＡＮ側のトラフィック量（リンクアグリゲーション数）と連携させて、使用する光伝送装置のインタフェースを適応的に制御することで無駄な消費電力を抑える光伝送システムを提供することを目的とする。
上記目的を実現するため本発明による光伝送システムは、対向するＬ２スイッチにパケットを送信することにより、クライアント信号のＬ２リンク数の増減を行うＬ２スイッチと、前記パケットを読み取り、Ｌ２リンク数の削減および増加を検出し、該削減および増加と連携して、光信号の速度を変更する光伝送装置とを備えている。
また、前記光信号の速度変更は、Ｌ２リンク数が増加の場合、増加させるＬ２リンクを収容するインタフェースの警報を解除し、光信号の速度の変更し、その後該インタフェースの警報を設定し、Ｌ２リンク数が削減の場合、削減させるＬ２リンクを収容するインタフェースの警報を解除し、光信号の速度の変更し、その後該インタフェースの警報を設定することも好ましい。
また、前記Ｌ２スイッチは、ＬＡＮ側のトラフィック量を監視する監視手段をさらに有し、前記Ｌ２スイッチは、前記トラフィック量が増加した場合にＬ２リンク数を増加させるパケットを送信し、前記トラフィック量が減少した場合にＬ２リンク数を減少させるパケットを送信することも好ましい。
また、前記光伝送装置は、Ｌ２リンク数が増加の場合、リンクアグリケーションのリンク収容に用いられている光信号の残りの帯域が、増加するＬ２リンクの帯域より小さい場合、光信号の速度を増加させ、Ｌ２リンク数が削減の場合、リンクアグリケーションのリンク収容に用いられている光信号の残りの帯域を有している光信号においてリンク収容に使用されている帯域が、削減するＬ２リンクの帯域より小さい場合、光信号の速度を減少させることも好ましい。
また、前記光伝送装置は、高速信号処理部と低速信号処理部を有し、これらの処理部を切り替えることにより、光信号の速度を変更することも好ましい。
また、前記パケットは、Link Aggregation Control Protocol（ＬＡＣＰ）のパケットであることも好ましい。
本発明により、ＬＡＮ側のトラフィック量（リンクアグリゲーション数）と連携させて光伝送装置の使用インタフェースの適応制御が可能となり、無駄な消費電力を抑える光伝送システムを提供することができる。
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明による光伝送システムの概要を示す。本光伝送システムは、Ｌａｙｅｒ２スイッチ装置１（Ｌ２スイッチ装置）、および光伝送装置２から構成される。
Ｌ２スイッチ装置１間に設定される信号のリンク数制御には、非特許文献３のリンクアグリゲーション技術が用いられる。そのため、対向するＬ２スイッチ装置１同士の通信は、Link Aggregation Control Protocol（ＬＡＣＰ）を用いて行われる。Ｌ２スイッチ装置１は、Ｌ２スイッチ制御部１１およびＬ２スイッチ部１２を備え、光伝送装置２は、光伝送装置制御部２１、光送受信機２２および光合波分波部２３を備える。
Ｌ２スイッチ制御部１１は、リンクアグリゲーション実行時にリンク数を制御する機能を有する。Ｌ２スイッチ部１２は、Ｌ２スイッチ制御部の命令にしたがってリンクをオン・オフ制御する機能を有する。
光伝送装置制御部２１は、クライアント信号のリンクアグリゲーション時に、使用する光伝送路側の光インタフェース数の判断、および光インタフェースの速度制御を行う機能を有する。
光送受信機２２の構成を図２に示す。光送受信機２２は、光電気変換器２４、パケット読み取り部２５、および信号変換部２６を備えている。図２ａはクライアント側の信号が光信号の場合、図２ｂはクライアント側の信号が電気信号の場合を示す。図２ａと図２ｂの違いは、クライアント信号受信部分の光電気変換器２４の有無である。
パケット読み取り部２５では、クライアント信号のLink Aggregation Control Protocol Data Unit（ＬＡＣＰＤＵ）を読み取る機能を有する。ＬＡＣＰＤＵを読み取ることで、クライアント信号のリンクアグリゲーション状態を確認することができる。なお、ＬＡＣＰＤＵパケットと他のパケットの識別は、パケットのLength/Typeフィールドの値、およびSubtypeフィールドの値を確認することで可能である（各フィールドの値は、非特許文献３において規定されている）。
光電気変換器２４では、光信号を電気信号に変換する機能、および電気信号を光信号に変換する機能を有する。信号変換部２６では、クライアント信号をデジタルラッピングする機能（デジタルラッピングされた信号例としては、Optical Transport Network（ＯＴＮ）信号（参考文献：ITU-T Recommendation G.709/Y.1331 (2003), Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)）がある。）、およびデジタルラッピングされた信号からクライアント信号を取り出す機能を有する。
本発明で用いられるIEEE802.3adリンクアグリゲーション方式について説明する。非特許文献２および３に記載されるIEEE802.3adリンクアグリゲーション方式は、IEEE 802.3ad Link Aggregationにて規定されるLink Aggregation Control Protocol（ＬＡＣＰ）を利用して、スイッチ間の複数リンクを束ねて１本の論理的なリンクとして取り扱う方式である。図３に、Link Aggregation Control Protocol Data Unit（ＬＡＣＰＤＵ）の構造を示す。また、表１に、リンクアグリゲーションのリンク集約モードごとの動作規定を表すＬＡＣＰＤＵのActor_Stateフィールド、およびPartner_Stateフィールドを示す。表の○がついた場合に、リンクアグリゲーション動作が可能となる。
図３において、上から３番目のフィールド「Length/Type」と４番目のフィールド「Subtype」を確認することで、ＬＡＣＰを運ぶＬＡＣＰＤＵパケットであることの識別が可能である。
リンクアグリゲーションのリンク集約モードごとの動作を以下に示す。
１．Ａｃｔｉｖｅ：本モードは、ＬＡＣＰを使用し、能動的にリンク集約を構成しようとする。自局からＬＡＣＰＤＵを対向側に送信し、リンク集約の構成を試みる。このモードの場合は、対向側がＡｃｔｉｖｅ、もしくはＰａｓｓｉｖｅの場合にリンク集約が構成される。
２．Ｐａｓｓｉｖｅ：本モードは、ＬＡＣＰを使用し、受動的にリンク集約を構成する。このモードの場合は、対向側のＡｃｔｉｖｅモードスイッチからＬＡＣＰＤＵを受信した場合のみＬＡＣＰＤＵを返答し、リンク集約が構成される。
１．Ａｃｔｉｖｅ：本モードは、ＬＡＣＰを使用し、能動的にリンク集約を構成しようとする。自局からＬＡＣＰＤＵを対向側に送信し、リンク集約の構成を試みる。このモードの場合は、対向側がＡｃｔｉｖｅ、もしくはＰａｓｓｉｖｅの場合にリンク集約が構成される。
２．Ｐａｓｓｉｖｅ：本モードは、ＬＡＣＰを使用し、受動的にリンク集約を構成する。このモードの場合は、対向側のＡｃｔｉｖｅモードスイッチからＬＡＣＰＤＵを受信した場合のみＬＡＣＰＤＵを返答し、リンク集約が構成される。
なお、本実施形態では用いられないが、ＯｎモードはＬＡＣＰを使用せず、スタティックにリンク集約を構成しようとする。対向側もＯｎモードの場合のみリンク集約が構成される。また、ＯｆｆモードはＬＡＣＰを使用せず、リンク集約を構成しない。このモードの場合は、対向側がどのようなモードであってもリンク集約は構成されない。
図４にＬＡＣＰＤＵの状態情報の構成を示す。各ビットは以下のような意味を有する。
１．LACP_Activity：Stateフィールドの０ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、Activeモード、０の場合はPassiveモードである。
２．LACP_Timeout：Stateフィールドの１ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、Short timeoutモード、０の場合はLong timeoutモードである。
３．Aggregation：Stateフィールドの２ビット目の値とし、この値が１に設定されている場合は、リンク集約構成可能、０の場合はリンク集約を構成しない（個別リンクとなる）。
４．Synchronization：Stateフィールドの３ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、リンク集約に属する物理リンクが同期されている状態であり、０の場合は、物理リンク間で同期が取れていない状態である（個別リンクとなる）。
５．Collecting：Stateフィールドの４ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、フレームの受信が可能な状態となっており、０の場合は、フレームを受信することができない。
６．Distributing：Stateフィールドの５ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、フレームの送信が可能な状態とし、０の場合は、フレームを送信することができない。
７．Defaulted：Stateフィールドの６ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、対向装置をデフォルト状態として扱い、０の場合は、LACPDUに従って対向装置を扱う。
８．Expired：Stateフィールドの７ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、Expired状態を示し、０の場合は、Expired状態ではないことを示す。
１．LACP_Activity：Stateフィールドの０ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、Activeモード、０の場合はPassiveモードである。
２．LACP_Timeout：Stateフィールドの１ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、Short timeoutモード、０の場合はLong timeoutモードである。
３．Aggregation：Stateフィールドの２ビット目の値とし、この値が１に設定されている場合は、リンク集約構成可能、０の場合はリンク集約を構成しない（個別リンクとなる）。
４．Synchronization：Stateフィールドの３ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、リンク集約に属する物理リンクが同期されている状態であり、０の場合は、物理リンク間で同期が取れていない状態である（個別リンクとなる）。
５．Collecting：Stateフィールドの４ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、フレームの受信が可能な状態となっており、０の場合は、フレームを受信することができない。
６．Distributing：Stateフィールドの５ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、フレームの送信が可能な状態とし、０の場合は、フレームを送信することができない。
７．Defaulted：Stateフィールドの６ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、対向装置をデフォルト状態として扱い、０の場合は、LACPDUに従って対向装置を扱う。
８．Expired：Stateフィールドの７ビット目の値とし、この値に１が設定されている場合は、Expired状態を示し、０の場合は、Expired状態ではないことを示す。
図５に本発明の実施構成例を示す。クライアント信号としてはイーサネット（登録商標）信号が使用され、光伝送装置２間には、イーサネット信号を収容した光信号リンク（ＷＤＭ信号リンク）が設定されているものとする。Ｌ２スイッチ装置１と光伝送装置２から構成されるネットワークにおいて、リンクアグリゲーションのリンク数増加時、およびリンク数減少時の動作フローチャートについて後述する。
図６はＬ２スイッチ装置側のリンク数増加／減少のフローチャートを示す。本フローチャートについて、下記に説明する。
Ｓ６１．トラフィック量監視：Ｌ２スイッチ装置はＬＡＮ側のトラフィック量を監視する。
Ｓ６２．リンク数増減の判断：トラフィック量に応じて、リンクアグリゲーションのリンク数増減を判断する。リンク数増加の場合Ｓ６３に進み、リンク数減少の場合Ｓ６７に進む。なお、トラフィック量の監視、およびリンク数増減の判断手法については、Ｌ２スイッチ装置間の転送パケット数に関するＭＩＢ（Management Information Base）情報を基に算出する（参考：特開２００６−１５７１０２号公報）。
リンク数増加の場合
Ｓ６３．ＬＡＣＰＤＵ送信／受信：
１．トラフィック量の増加を検出したＬ２スイッチ装置が、リンクアグリゲーションのリンク数を増加させるために、対向するＬ２スイッチ装置へＬＡＣＰＤＵを送信する（ＬＡＣＰＤＵのstateフィールドのAggregationを１、Synchronizationを１とする。）。
２．一方、ＬＡＣＰＤＵを受信した対向側のＬ２スイッチ装置は、それに応答してＬＡＣＰＤＵを送信する（ＬＡＣＰＤＵのstateフィールドのAggregationを１、Synchronizationを１とする。）。応答のＬＡＣＰＤＵを送信後、リンク数を増加させるために使用するインタフェースの警報を解除する。
Ｓ６３．ＬＡＣＰＤＵ送信／受信：
１．トラフィック量の増加を検出したＬ２スイッチ装置が、リンクアグリゲーションのリンク数を増加させるために、対向するＬ２スイッチ装置へＬＡＣＰＤＵを送信する（ＬＡＣＰＤＵのstateフィールドのAggregationを１、Synchronizationを１とする。）。
２．一方、ＬＡＣＰＤＵを受信した対向側のＬ２スイッチ装置は、それに応答してＬＡＣＰＤＵを送信する（ＬＡＣＰＤＵのstateフィールドのAggregationを１、Synchronizationを１とする。）。応答のＬＡＣＰＤＵを送信後、リンク数を増加させるために使用するインタフェースの警報を解除する。
Ｓ６４．ＬＡＣＰＤＵ応答受信：Ｓ６３の１のＬＡＣＰＤＵ送信後、応答ＬＡＣＰＤＵを受信したＬ２スイッチ装置は、リンクアグリゲーション数を増加させるために使用するインタフェースの警報を解除する。
Ｓ６５．該当インタフェース速度変更：各Ｌ２スイッチ装置は、インタフェースの速度を変更する（参考：IEEE802.3az, “Energy Efficient Ethernet“ドラフト版IEEE Draft P802.3az/D1.4（2009年7月現在）））。なお、変更するインタフェースは、光伝送装置側からインタフェースの速度変更が実行されたインタフェースである。
Ｓ６６．該当インタフェースの警報設定：定期的に交換されるＬＡＣＰＤＵ受信を確認後、解除していたＬ２スイッチ装置の警報を設定する。
リンク数削減の場合
Ｓ６７．ＬＡＣＰＤＵ送信／受信：
１．トラフィック量の減少を検出したＬ２スイッチ装置が、リンクアグリゲーションのリンク数を減少させるために、対向するＬ２スイッチ装置へＬＡＣＰＤＵを送信する。（ＬＡＣＰＤＵのstateフィールドのAggregationを０とする。）
２．一方、ＬＡＣＰＤＵを受信した対向側のＬ２スイッチ装置は、それに応答してＬＡＣＰＤＵを返答する（ＬＡＣＰＤＵのstateフィールドのAggregationを０とする。）。また、返答のＬＡＣＰＤＵを送信後、該当インタフェースの警報を解除する。
Ｓ６７．ＬＡＣＰＤＵ送信／受信：
１．トラフィック量の減少を検出したＬ２スイッチ装置が、リンクアグリゲーションのリンク数を減少させるために、対向するＬ２スイッチ装置へＬＡＣＰＤＵを送信する。（ＬＡＣＰＤＵのstateフィールドのAggregationを０とする。）
２．一方、ＬＡＣＰＤＵを受信した対向側のＬ２スイッチ装置は、それに応答してＬＡＣＰＤＵを返答する（ＬＡＣＰＤＵのstateフィールドのAggregationを０とする。）。また、返答のＬＡＣＰＤＵを送信後、該当インタフェースの警報を解除する。
Ｓ６８．ＬＡＣＰＤＵ応答受信：Ｓ６７の２のＬＡＣＰＤＵを受信したＬ２スイッチ装置は、該当するインタフェースの警報を解除する。
Ｓ６９．該当インタフェース速度変更：各Ｌ２スイッチ装置は、Ｓ６５と同じ方法でインタフェースの速度を変更する。なお、変更するインタフェースは、光伝送装置側からインタフェースの速度変更が実行されたインタフェースである。
Ｓ６１０．該当インタフェースの警報設定：定期的にＬＡＣＰＤＵ受信を確認後、解除していたＬ２スイッチ装置の警報を設定する。
図７は光伝送装置側のリンク数増加／減少のフローチャートを示す。本フローチャートについて、下記に説明する。
Ｓ７１．ＬＡＣＰＤＵ監視：
１．Ｌ２スイッチ装置側のインタフェースで受信した場合、ＬＡＣＰＤＵを受信した光伝送装置は、光送受信機内のパケット読み取り部においてＬＡＣＰＤＵの内容を確認すると共に、対向する光伝送装置へ受信したＬＡＣＰＤＵをトランスペアレントに転送する。なお、受信したパケットのType/LengthおよびSubtypeを確認することで、パケットがＬＡＣＰＤＵか否かを判別する。
２．光送受信装置側のインタフェースで受信した場合、ＬＡＣＰＤＵを受信した光伝送装置は、光送受信機内のパケット読み取り部においてＬＡＣＰＤＵの内容を確認すると共に、受信したＬＡＣＰＤＵをＬ２スイッチ装置へトランスペアレントに転送する。
１．Ｌ２スイッチ装置側のインタフェースで受信した場合、ＬＡＣＰＤＵを受信した光伝送装置は、光送受信機内のパケット読み取り部においてＬＡＣＰＤＵの内容を確認すると共に、対向する光伝送装置へ受信したＬＡＣＰＤＵをトランスペアレントに転送する。なお、受信したパケットのType/LengthおよびSubtypeを確認することで、パケットがＬＡＣＰＤＵか否かを判別する。
２．光送受信装置側のインタフェースで受信した場合、ＬＡＣＰＤＵを受信した光伝送装置は、光送受信機内のパケット読み取り部においてＬＡＣＰＤＵの内容を確認すると共に、受信したＬＡＣＰＤＵをＬ２スイッチ装置へトランスペアレントに転送する。
Ｓ７２．リンク数増減の判断：受信したＬＡＣＰＤＵの内容がリンク数増加を示している場合Ｓ７３に進み、リンク数減少を示している場合Ｓ７８に進む。
ＬＡＣＰＤＵがリンク数増加を示した場合
Ｓ７３．該当インタフェース警報解除：光伝送装置は、Ｌ２スイッチ装置側のリンクアグリゲーション数を増加させるために使用する（イーサネット）インタフェースの警報を解除する。
Ｓ７３．該当インタフェース警報解除：光伝送装置は、Ｌ２スイッチ装置側のリンクアグリゲーション数を増加させるために使用する（イーサネット）インタフェースの警報を解除する。
Ｓ７４．増加させるＷＤＭ信号の本数を下記の手順に従って決定する。
（Ｉ）イーサネット信号を収容するＷＤＭ信号が全て同一速度の場合：
図８は、全てのＷＤＭ信号の速度が同一の場合のＷＤＭ信号に収容されるイーサネット信号を示す。IEEE802.3adリンクアグリゲーションの場合、イーサネット信号の速度は全て同一である。ここでは、Ｌ２リンクの速度は全てある速度で一定（例：全リンクの速度が１Ｇｂｐｓなど）、ＷＤＭ信号の速度もある速度で一定（例：全ＷＤＭ信号の速度が１０Ｇｂｐｓなど）になる。ただし、ＷＤＭ信号の速度はＬ２リンクの速度より大きい。リンクアグリゲーションのグループに加えられるＬ２リンクの数をｍ、Ｌ２リンクの１リンクあたりの帯域をＢＬ２、ＷＤＭ信号の帯域をＢｗｄｍ、リンクアグリゲーションのリンク収容に用いられているＷＤＭ信号の残りの帯域をＢｒ＿ｗｄｍとする。
（１）Ｂｒ＿ｗｄｍ＜ｍ＊ＢＬ２の場合は、ＷＤＭ信号数を増加させる必要がある。
・ｍ＝１の場合：ＷＤＭ信号を１本増加させる。仮定より、Ｂｗｄｍ＞＝ＢＬ２を満たしているためである。
・ｍが２以上の整数の場合：増加させるＷＤＭ信号数をＮとすると、Ｎは下記の式で与えられる。
（Ｉ）イーサネット信号を収容するＷＤＭ信号が全て同一速度の場合：
図８は、全てのＷＤＭ信号の速度が同一の場合のＷＤＭ信号に収容されるイーサネット信号を示す。IEEE802.3adリンクアグリゲーションの場合、イーサネット信号の速度は全て同一である。ここでは、Ｌ２リンクの速度は全てある速度で一定（例：全リンクの速度が１Ｇｂｐｓなど）、ＷＤＭ信号の速度もある速度で一定（例：全ＷＤＭ信号の速度が１０Ｇｂｐｓなど）になる。ただし、ＷＤＭ信号の速度はＬ２リンクの速度より大きい。リンクアグリゲーションのグループに加えられるＬ２リンクの数をｍ、Ｌ２リンクの１リンクあたりの帯域をＢＬ２、ＷＤＭ信号の帯域をＢｗｄｍ、リンクアグリゲーションのリンク収容に用いられているＷＤＭ信号の残りの帯域をＢｒ＿ｗｄｍとする。
（１）Ｂｒ＿ｗｄｍ＜ｍ＊ＢＬ２の場合は、ＷＤＭ信号数を増加させる必要がある。
・ｍ＝１の場合：ＷＤＭ信号を１本増加させる。仮定より、Ｂｗｄｍ＞＝ＢＬ２を満たしているためである。
・ｍが２以上の整数の場合：増加させるＷＤＭ信号数をＮとすると、Ｎは下記の式で与えられる。
Ｎ＝（［ｍ−（Ｂｒ＿ｗｄｍ／ＢＬ２）］＊ＢＬ２）／Ｂｗｄｍ
ただし、割り算部分Ｂｒ＿ｗｄｍ／ＢＬ２が割り切れない場合は数値を整数に切り下げる。
ただし、割り算部分Ｂｒ＿ｗｄｍ／ＢＬ２が割り切れない場合は数値を整数に切り下げる。
また、割り算部分（［ｍ−（Ｂｒ＿ｗｄｍ／ＢＬ２）］＊ＢＬ２）／Ｂｗｄｍが割り切れない場合は、数値を整数に切り上げる。
速度変更させるＷＤＭ信号数を決定後、Ｓ７５に進む。
速度変更させるＷＤＭ信号数を決定後、Ｓ７５に進む。
（２）Ｂｒ＿ｗｄｍ＞＝ｍ＊ＢＬ２の場合は、ＷＤＭ信号数を増加させる必要がない。ＷＤＭ信号の残りの帯域に、増加させるＬ２リンクを収容できるためである。
（ＩＩ）イーサネット信号を収容するＷＤＭ信号の速度が混在の場合：
図９は、ＷＤＭ信号の速度が混在の場合のＷＤＭ信号に収容されるイーサネット信号を示す。Ｌ２リンクの速度は全てある速度で一定（例：全リンクの速度が１Ｇｂｐｓなど）で、様々なＷＤＭ信号速度が混在（例：２．５Ｇｂｐｓ，１０Ｇｂｐｓ信号などが混在）する場合である。ただし、この場合もＷＤＭ信号の速度は収容されるＬ２リンクの速度より大きい。増加させるＬ２リンクの１リンクあたりの帯域をＢＬ２、増加するＬ２リンクを収容するために使用されるＷＤＭ信号の帯域をＢｗｄｍ［ｂ］（ｂは、１からＮの整数）、リンクアグリゲーションのリンク収容に用いられているＷＤＭ信号の残りの帯域をＢｒ＿ｗｄｍとする。
（１）Ｂｒ＿ｗｄｍ＝０、もしくはＢｒ＿ｗｄｍ＜ｍ＊ＢＬ２の場合は、ＷＤＭ信号数を増加させる必要がある。（ｍは増加させるリンクの数を示す。）
・ｍ＝１の場合：ＷＤＭ信号を１本増加させる。仮定より、Ｂｗｄｍ［ｂ＝１］＞＝ＢＬ２を満たしているためである。
・ｍが２以上の場合：まず、Ｂｒ＿ｗｄｍに収容されるリンク数をｃ本とすると、ｃは下記の条件を満たす整数の最大値とする。
図９は、ＷＤＭ信号の速度が混在の場合のＷＤＭ信号に収容されるイーサネット信号を示す。Ｌ２リンクの速度は全てある速度で一定（例：全リンクの速度が１Ｇｂｐｓなど）で、様々なＷＤＭ信号速度が混在（例：２．５Ｇｂｐｓ，１０Ｇｂｐｓ信号などが混在）する場合である。ただし、この場合もＷＤＭ信号の速度は収容されるＬ２リンクの速度より大きい。増加させるＬ２リンクの１リンクあたりの帯域をＢＬ２、増加するＬ２リンクを収容するために使用されるＷＤＭ信号の帯域をＢｗｄｍ［ｂ］（ｂは、１からＮの整数）、リンクアグリゲーションのリンク収容に用いられているＷＤＭ信号の残りの帯域をＢｒ＿ｗｄｍとする。
（１）Ｂｒ＿ｗｄｍ＝０、もしくはＢｒ＿ｗｄｍ＜ｍ＊ＢＬ２の場合は、ＷＤＭ信号数を増加させる必要がある。（ｍは増加させるリンクの数を示す。）
・ｍ＝１の場合：ＷＤＭ信号を１本増加させる。仮定より、Ｂｗｄｍ［ｂ＝１］＞＝ＢＬ２を満たしているためである。
・ｍが２以上の場合：まず、Ｂｒ＿ｗｄｍに収容されるリンク数をｃ本とすると、ｃは下記の条件を満たす整数の最大値とする。
Ｂｒ＿ｗｄｍ＝＞ｃ＊ＢＬ２
次に、増加させるＷＤＭ信号数をＮとすると、Ｎは下記の式を満足する値とする。
次に、増加させるＷＤＭ信号数をＮとすると、Ｎは下記の式を満足する値とする。
（２）
の場合は、ＷＤＭ信号数を増加させる必要がない。ＷＤＭ信号の残りの帯域に、増加させるＬ２リンクを収容できるためである。
Ｓ７５．該当インタフェース警報解除：増加させるリンクを収容するために使用するＬ１インタフェースの警報を解除する。
Ｓ７６．該当インタフェース速度変更：各光伝送装置は、Ｌ２スイッチ側のリンクアグリゲーション数を増加させるために使用するインタフェースの速度を変更する。速度変更技術に関しては、例えば、Ｓ６５に記載のＥＥＥという技術を用いることが可能である。さらに、各光伝送装置は、増加させるリンクを収容するために使用するＬ１インタフェースの速度変更を実施する。
Ｓ７７．該当インタフェースの警報設定：解除していたＬ１インタフェースの警報を設定する。
ＬＡＣＰＤＵがリンク数減少を示した場合
Ｓ７８．該当インタフェース警報解除：光伝送装置は、Ｌ２スイッチ装置側のリンクアグリゲーション数を減少させるために、使用しなくなるイーサネットインタフェースの警報を解除する。
Ｓ７８．該当インタフェース警報解除：光伝送装置は、Ｌ２スイッチ装置側のリンクアグリゲーション数を減少させるために、使用しなくなるイーサネットインタフェースの警報を解除する。
Ｓ７９．削減するＷＤＭ信号の本数を、下記の手順に従って決定する。
（Ｉ）イーサネット信号を収容するＷＤＭ信号が全て同一速度の場合：
図１０は、全てのＷＤＭ信号の速度が同一の場合のＷＤＭ信号に収容されるイーサネット信号を示す。IEEE802.3adリンクアグリゲーションの場合、イーサネット信号の速度は全て同一である。ここでは、Ｌ２リンクの速度は全てある速度で一定（例：全リンクの速度が１Ｇｂｐｓなど）、ＷＤＭ信号の速度もある速度で一定（例：全ＷＤＭ信号の速度が１０Ｇｂｐｓなど）になる。ただし、ＷＤＭ信号の速度はＬ２リンクの速度より大きい。リンクアグリゲーションのグループから外されるＬ２リンクの数をｍ、Ｌ２リンクの１リンクあたりの帯域をＢＬ２、ＷＤＭ信号の帯域をＢｗｄｍ、リンクアグリゲーションのリンク収容に用いられているＷＤＭ信号の残りの帯域をＢｒ＿ｗｄｍとする。また、Ｂｒ＿ｗｄｍを有するＷＤＭ信号においてリンク収容に使用されている帯域をＢｕ＿ｗｄｍ（Ｂｕ＿ｗｄｍ＝Ｂｗｄｍ−Ｂｒ＿ｗｄｍ）とする。
（１）Ｂｕ＿ｗｄｍ＝＜ｍ＊ＢＬ２の場合は、ＷＤＭ信号の速度を変更する必要がある。
・ｍ＝１の場合（Ｂｕ＿ｗｄｍ＝ＢＬ２の場合）：リンクアグリゲーションのグループから外されるＬ２リンクを収容しているＷＤＭ信号の速度を変更させる。ただし、速度変更されるＷＤＭ信号は、他のＬ２リンクを収容していないこととする。リンクアグリゲーションとは関係ないリンクが収容されている場合は、ＷＤＭ信号を速度変更してはならない。
・ｍが２以上の場合：速度変更させるＷＤＭ信号数をＮとすると、Ｎは下記の式で与えられる。
（Ｉ）イーサネット信号を収容するＷＤＭ信号が全て同一速度の場合：
図１０は、全てのＷＤＭ信号の速度が同一の場合のＷＤＭ信号に収容されるイーサネット信号を示す。IEEE802.3adリンクアグリゲーションの場合、イーサネット信号の速度は全て同一である。ここでは、Ｌ２リンクの速度は全てある速度で一定（例：全リンクの速度が１Ｇｂｐｓなど）、ＷＤＭ信号の速度もある速度で一定（例：全ＷＤＭ信号の速度が１０Ｇｂｐｓなど）になる。ただし、ＷＤＭ信号の速度はＬ２リンクの速度より大きい。リンクアグリゲーションのグループから外されるＬ２リンクの数をｍ、Ｌ２リンクの１リンクあたりの帯域をＢＬ２、ＷＤＭ信号の帯域をＢｗｄｍ、リンクアグリゲーションのリンク収容に用いられているＷＤＭ信号の残りの帯域をＢｒ＿ｗｄｍとする。また、Ｂｒ＿ｗｄｍを有するＷＤＭ信号においてリンク収容に使用されている帯域をＢｕ＿ｗｄｍ（Ｂｕ＿ｗｄｍ＝Ｂｗｄｍ−Ｂｒ＿ｗｄｍ）とする。
（１）Ｂｕ＿ｗｄｍ＝＜ｍ＊ＢＬ２の場合は、ＷＤＭ信号の速度を変更する必要がある。
・ｍ＝１の場合（Ｂｕ＿ｗｄｍ＝ＢＬ２の場合）：リンクアグリゲーションのグループから外されるＬ２リンクを収容しているＷＤＭ信号の速度を変更させる。ただし、速度変更されるＷＤＭ信号は、他のＬ２リンクを収容していないこととする。リンクアグリゲーションとは関係ないリンクが収容されている場合は、ＷＤＭ信号を速度変更してはならない。
・ｍが２以上の場合：速度変更させるＷＤＭ信号数をＮとすると、Ｎは下記の式で与えられる。
Ｎ＝（［ｍ−（Ｂｕ＿ｗｄｍ／ＢＬ２）］＊ＢＬ２）／Ｂｗｄｍ
ここで、割り算部分が割り切れない場合は数値を整数に切り下げる。
速度変更させるＷＤＭ信号数を決定後、Ｓ７１０に進む。
ここで、割り算部分が割り切れない場合は数値を整数に切り下げる。
速度変更させるＷＤＭ信号数を決定後、Ｓ７１０に進む。
（２）Ｂｕ＿ｗｄｍ＞ｍ＊ＢＬ２の場合は、ＷＤＭ信号の速度を変更する必要がない。
（ＩＩ）イーサネット信号を収容するＷＤＭ信号の速度が混在の場合：
図１１は、ＷＤＭ信号の速度が混在の場合のＷＤＭ信号に収容されるイーサネット信号を示す。Ｌ２リンクの速度は全てある速度で一定（例：全リンクの速度が１Ｇｂｐｓなど）で、様々なＷＤＭ信号速度が混在（例：２．５Ｇｂｐｓ，１０Ｇｂｐｓ信号などが混在）する場合である。ただし、この場合もＷＤＭ信号の速度は収容されるＬ２リンクの速度より大きい。リンクアグリゲーションのリンク収容に用いられているＷＤＭ信号の帯域をＢｗｄｍ［ｉ］（ｉは１からβ）とする。リンクアグリゲーションのグループから外されるＬ２リンクの数をｍ、Ｌ２リンクの１リンクあたりの帯域をＢＬ２、リンクアグリゲーションのグループから外されるＬ２リンクを収容するために使用されているＷＤＭ信号の帯域をＢｗｄｍ［ｂ］（ｂは、１からＮの整数）、リンクアグリゲーションのリンク収容に用いられているＷＤＭ信号の残りの帯域をＢｒ＿ｗｄｍとする。また、Ｂｒ＿ｗｄｍを有するＷＤＭ信号においてリンク収容に使用されている帯域をＢｕ＿ｗｄｍ（Ｂｕ＿ｗｄｍ＝Ｂｗｄｍ［ｂ］−Ｂｒ＿ｗｄｍ）とする。
（１）Ｂｕ＿ｗｄｍ＝＜ｍ＊ＢＬ２の場合は、ＷＤＭ信号を速度変更させる必要がある。
・ｍ＝１の場合（Ｂｕ＿ｗｄｍ＝ＢＬ２の場合）：リンクアグリゲーションのグループから外されるＬ２リンクを収容しているＷＤＭ信号の速度を変更する。ただし、速度変更されるＷＤＭ信号は、他のＬ２リンクを収容していない場合である。
・ｍが２以上の場合：速度変更させるＷＤＭ信号数Ｎは、下記の条件を満足する値とする。
図１１は、ＷＤＭ信号の速度が混在の場合のＷＤＭ信号に収容されるイーサネット信号を示す。Ｌ２リンクの速度は全てある速度で一定（例：全リンクの速度が１Ｇｂｐｓなど）で、様々なＷＤＭ信号速度が混在（例：２．５Ｇｂｐｓ，１０Ｇｂｐｓ信号などが混在）する場合である。ただし、この場合もＷＤＭ信号の速度は収容されるＬ２リンクの速度より大きい。リンクアグリゲーションのリンク収容に用いられているＷＤＭ信号の帯域をＢｗｄｍ［ｉ］（ｉは１からβ）とする。リンクアグリゲーションのグループから外されるＬ２リンクの数をｍ、Ｌ２リンクの１リンクあたりの帯域をＢＬ２、リンクアグリゲーションのグループから外されるＬ２リンクを収容するために使用されているＷＤＭ信号の帯域をＢｗｄｍ［ｂ］（ｂは、１からＮの整数）、リンクアグリゲーションのリンク収容に用いられているＷＤＭ信号の残りの帯域をＢｒ＿ｗｄｍとする。また、Ｂｒ＿ｗｄｍを有するＷＤＭ信号においてリンク収容に使用されている帯域をＢｕ＿ｗｄｍ（Ｂｕ＿ｗｄｍ＝Ｂｗｄｍ［ｂ］−Ｂｒ＿ｗｄｍ）とする。
（１）Ｂｕ＿ｗｄｍ＝＜ｍ＊ＢＬ２の場合は、ＷＤＭ信号を速度変更させる必要がある。
・ｍ＝１の場合（Ｂｕ＿ｗｄｍ＝ＢＬ２の場合）：リンクアグリゲーションのグループから外されるＬ２リンクを収容しているＷＤＭ信号の速度を変更する。ただし、速度変更されるＷＤＭ信号は、他のＬ２リンクを収容していない場合である。
・ｍが２以上の場合：速度変更させるＷＤＭ信号数Ｎは、下記の条件を満足する値とする。
（２）Ｂｕ＿ｗｄｍ＞ｍ＊ＢＬ２の場合は、ＷＤＭ信号の速度を変更する必要がない
Ｓ７１０．該当インタフェース警報解除：リンクアグリゲーションのグループから外されるＬ２リンクを収容していたＬ１インタフェースの警報を解除する。
Ｓ７１１．該当インタフェース速度変更：上記Ｌ１インタフェースの警報解除後、各光伝送装置は、Ｌ１インタフェースに元々収容されていたＬ２スイッチ側のイーサネットインタフェース速度を変更する。次に、各光伝送装置は、上記の警報解除を実施したＬ１インタフェースの速度変更を実施する。
Ｓ７１２．該当インタフェースの警報設定：Ｓ７１１の速度変更実施後、Ｌ１インタフェースの警報を設定する。また、上記Ｌ１インタフェースの警報設定後、各光伝送装置は、Ｌ２スイッチ側の該当インタフェースの警報を設定する。
以上のような制御により、ＬＡＮ側のトラフィック量（リンクアグリゲーション数）と連携させて、光送受信装置の使用インタフェースを制御することで無駄な消費電力を抑えることができる。
リンクアグリゲーションでは、ＬＡＣＰＤＵによりリンクの状態を制御するため、リンクアグリゲーションのグループに属する未使用リンクのインタフェースを休止時にリンク断状態にしてしまうと、ＬＡＣＰＤＵの交換ができなくなり、そのリンクが使用不可となってしまう。そのため、トラフィック量減少時に、リンクアグリゲーションから外されるリンクは、リンクの速度をＬＡＣＰＤＵが交換可能な低速度に設定する。例えば、１０Ｍイーサネット（１０Ｍｂｐｓ）、もしくFast Ethernet（１００Ｍｂｐｓ）程度の速度にする。
イーサネットインタフェースの速度変更については、上述のＳ６５に記載の技術を適用することにより可能である。一方、ＷＤＭ信号のインタフェース速度変更については、例えば、下記のような構成で実現可能である。
図１２は、ＷＤＭ信号インタフェースの速度変更を行う光伝送装置の構成例を示す。送信の際、クライアント信号が低速信号に変更された場合は、高速信号処理部をオフにし、低速信号処理部にて信号処理を行い、光源を直接変調することで信号を送信する。受信においても同様で、高速信号処理部、および対応するクロック・再生部データ部をオフし、低速信号用クロック・再生データ部、および低速信号処理部にて信号処理を行う。なお、高速信号処理部は、１ギガビットーサネットや１０ギガビットイーサネット（将来的には、現在標準化が進められている４０ギガビットイーサネットや１００ギガビットイーサネット信号を含む）といった高速イーサネット信号を受信して、ＯＴＮ信号などにデジタルラッピングする機能を有する。
また、以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様および変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等範囲によってのみ規定されるものである。
１ Ｌａｙｅｒ２スイッチ装置
２ 光伝送装置
１１ Ｌ２スイッチ制御部
１２ Ｌ２スイッチ部
２１ 光伝送装置制御部
２２ 光送受信機
２３ 光合波分波部
２４ 光電気変換器
２５ パケット読み取り部
２６ 信号変換部
２ 光伝送装置
１１ Ｌ２スイッチ制御部
１２ Ｌ２スイッチ部
２１ 光伝送装置制御部
２２ 光送受信機
２３ 光合波分波部
２４ 光電気変換器
２５ パケット読み取り部
２６ 信号変換部
Claims (6)
- 対向するＬ２スイッチにパケットを送信することにより、クライアント信号のＬ２リンク数の増減を行うＬ２スイッチと、
前記パケットを読み取り、Ｌ２リンク数の削減および増加を検出し、該削減および増加と連携して、光信号の速度を変更する光伝送装置と、
を備えていることを特徴とする光伝送システム。 - 前記光信号の速度変更は、
Ｌ２リンク数が増加の場合、増加させるＬ２リンクを収容するインタフェースの警報を解除し、光信号の速度の変更し、その後該インタフェースの警報を設定し、
Ｌ２リンク数が削減の場合、削減させるＬ２リンクを収容するインタフェースの警報を解除し、光信号の速度の変更し、その後該インタフェースの警報を設定することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。 - 前記Ｌ２スイッチは、ＬＡＮ側のトラフィック量を監視する監視手段をさらに有し、前記Ｌ２スイッチは、前記トラフィック量が増加した場合にＬ２リンク数を増加させるパケットを送信し、前記トラフィック量が減少した場合にＬ２リンク数を減少させるパケットを送信することを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送システム。
- 前記光伝送装置は、
Ｌ２リンク数が増加の場合、リンクアグリケーションのリンク収容に用いられている光信号の残りの帯域が、増加するＬ２リンクの帯域より小さい場合、光信号の速度を増加させ、
Ｌ２リンク数が削減の場合、リンクアグリケーションのリンク収容に用いられている光信号の残りの帯域を有している光信号においてリンク収容に使用されている帯域が、削減するＬ２リンクの帯域より小さい場合、光信号の速度を減少させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光伝送システム。 - 前記光伝送装置は、高速信号処理部と低速信号処理部を有し、これらの処理部を切り替えることにより、光信号の速度を変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光伝送システム。
- 前記パケットは、Link Aggregation Control Protocol（ＬＡＣＰ）のパケットであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光伝送システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009190799A JP2011044842A (ja) | 2009-08-20 | 2009-08-20 | 光伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009190799A JP2011044842A (ja) | 2009-08-20 | 2009-08-20 | 光伝送システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011044842A true JP2011044842A (ja) | 2011-03-03 |
Family
ID=43831953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009190799A Withdrawn JP2011044842A (ja) | 2009-08-20 | 2009-08-20 | 光伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011044842A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014156485A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 株式会社サイバー・ソリューションズ | グリーンネットワーク構築方法 |
| JP2015065578A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | 株式会社日立製作所 | 伝送システムおよび伝送方法 |
| WO2015141467A1 (ja) * | 2014-03-17 | 2015-09-24 | 日本電気株式会社 | 受信装置、回線数認識回路、回線数認識方法及びプログラム |
-
2009
- 2009-08-20 JP JP2009190799A patent/JP2011044842A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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