JP2011188263A - Network system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はネットワークシステムに関する。 The present invention relates to a network system.
図12は、現在のインターネットの網構成を示す図である。
この図に示すように、現在のインターネットは、ユーザの各種端末装置とデータセンタやISP(Internet Services Provider)などのサーバ装置とが接続された複数の自律システム(AS:Autonomous System)が相互に接続されたネットワーク構成となっている。各ASの内部には、複数のルータが設けられ、相互に接続されている。
図13は、1998年6月の北米におけるインターネットのホップ数の分布を示す図である。この図に示すように、インターネットの平均ホップ数は17という大きな値となっている。
非特許文献1(平成21年度情報通信白書)によれば、ブロードバンド契約者の平均トラヒックは30kbps(約3000万加入の平均アップロードトラヒック:23kbps、平均ダウンロードトラヒック:33kbps)とされている。
また、非特許文献2(NICT「新世代ネットワークにおけるビジョンと技術要件:2009年2月」)によると、ブロードバンドトラヒックは年率1.4倍で増加し、2012年のICT(Information and Communication Technology:情報通信技術)電力消費予測は570億kWhとなり、ルータ+LANスイッチでその21%を占めると予測されている。
非特許文献3によれば、ルータの消費電力Pは、スイッチング容量Cの2/3乗に比例する(P=C2/3)。
FIG. 12 is a diagram showing the current network configuration of the Internet.
As shown in this figure, in the current Internet, a plurality of autonomous systems (ASs) in which various terminal devices of users and server devices such as a data center and ISP (Internet Services Provider) are connected to each other are connected to each other. Network configuration. Each AS has a plurality of routers connected to each other.
FIG. 13 is a diagram showing the distribution of the number of hops of the Internet in North America in June 1998. As shown in this figure, the average hop count of the Internet is a large value of 17.
According to Non-Patent Document 1 (2009 White Paper on Information and Communication), the average traffic of broadband subscribers is 30 kbps (average upload traffic of about 30 million subscribers: 23 kbps, average download traffic: 33 kbps).
In addition, according to Non-Patent Document 2 (NICT “Vision and Technology Requirements for New Generation Network: February 2009”), broadband traffic increased by 1.4 times per year, and ICT (Information and Communication Technology: Information and Communication Technology in 2012) Communication technology) Power consumption is estimated to be 57 billion kWh, and router + LAN switch is expected to account for 21%.
According to
上述した現在のインターネット網は、次の(1)〜(4)の問題点を有している。
(1)冗長なネットワーク構成と遅延問題
現在のインターネット網は自律システム(AS)間をクラスタ接続した網であるため、1つのIPパケットスイッチと捉えた場合、1対1接続のスイッチとしては冗長な構成となっている。
また、ホップ数が大きいことから、データ転送遅延とジッタが大きく、VoIPや電話会議での音質劣化、画像劣化、会話応答遅延等が発生し問題となっている。このことは、各ルータのパケットスイッチング遅延時間とパケットスイッチング時間ジッタが、前記図13に示されているように平均ホップ数分加算されることから裏付けられる。
さらに、各ルータはIPパケットのスイッチング容量を殆ど活用できていない。このことは、前述のようにブロードバンド契約者の平均トラヒックは30kbpsであり、言い換えれば、日本では数Tbps程度のルータを集中配置すればさばくことができるトラヒック量であることから裏付けられる。
また、自律システム(AS)の網設計技術力にバラツキがあり、AS網内の最適化設計が出来ていないASがある。たとえAS網内を最適設計できたとしてもクラスタ接続である為全体最適なネットワーク設計とはなっていないという問題点もある。
The above-described current Internet network has the following problems (1) to (4).
(1) Redundant network configuration and delay problem Since the current Internet network is a network in which autonomous systems (AS) are cluster-connected, when viewed as one IP packet switch, it is redundant as a one-to-one connection switch It has a configuration.
In addition, since the number of hops is large, data transfer delay and jitter are large, which causes problems such as sound quality degradation, image degradation, conversation response delay, and the like in VoIP and telephone conferences. This is supported by the fact that the packet switching delay time and the packet switching time jitter of each router are added by the average number of hops as shown in FIG.
Furthermore, each router can hardly utilize the switching capacity of the IP packet. This is supported by the fact that the average traffic of broadband subscribers is 30 kbps as described above, in other words, the amount of traffic that can be handled by centrally arranging routers of about several Tbps in Japan.
In addition, there are ASs for which the network design technology of the autonomous system (AS) varies, and the optimization design in the AS network has not been achieved. Even if the inside of the AS network can be optimally designed, there is a problem that the overall network design is not optimal because of the cluster connection.
(2)エコ(消費電力の削減)への対応遅れ
クラウドコンピューテングが急拡大しており通信機器の消費電力が急増する環境下で、ネットワーク全体での大幅な消費電力削減による省エネとスケーラブルな革新的なネットワークの構築が求められている。
しかし、現状のIPネットワークは、常に設備設計された規模での運営であり、トラヒック量の減少に対応して消費電力を削減できるネットワーク構成となっていない。
前述のように、2012年のICT電力消費予測は570億kWhで、ルータ+LANスイッチでそのうちの21%を占めると予測されており、通信ネットワークの低消費電力化は重要なエコ課題である。
(2) Delay in response to ecology (reduction of power consumption) In an environment where cloud computing is rapidly expanding and power consumption of communication devices is rapidly increasing, energy saving and scalable innovation by drastically reducing power consumption in the entire network Construction of a realistic network is required.
However, the current IP network is always operated on a scale designed for facilities, and does not have a network configuration that can reduce power consumption in response to a decrease in traffic volume.
As described above, the ICT power consumption forecast for 2012 is 57 billion kWh, and it is predicted that 21% of the total will be occupied by routers + LAN switches. Therefore, reducing the power consumption of communication networks is an important ecological issue.
(3)加入者から見たサービスが制限されるケースが発生
自律システム(AS)は独立に運営されているので、エンド−エンドの串刺しで考えた場合、ルータ/スイッチ等の機能バージョンが揃え難く、旧バージョンのサービスに制限されるケースが発生するという問題がある。
(3) There is a case where the service seen from the subscriber is restricted. Since the autonomous system (AS) is operated independently, it is difficult to prepare functional versions of routers / switches when considering end-to-end skewering. There is a problem that a case where the service is restricted to the service of the old version occurs.
(4)インターネット接続環境の提供、運営が煩雑
ファイアウォール、IPアドレス管理等加入者データ管理が煩雑である。また、AC100Vコンセント並のプラグインスタート化を含めたユーザからみたインターネットの使い勝手の改善要求がある。
(4) Complex provision and management of Internet connection environment Subscriber data management such as firewall and IP address management is complicated. In addition, there is a demand for improving the usability of the Internet from the user's point of view, including a plug-in start similar to AC100V outlets.
そこで、本発明は、現在のインターネットの有する上述した各種問題点を解消し、エネルギー効率が非常に高く、かつ、遅延時間の極めて少ないネットワークシステムを提供することを目的としている。
また、加入者へ提供するサービスの統一及び均一化を図ることができるネットワークシステムを提供することを目的としている。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned various problems of the current Internet, and to provide a network system that has very high energy efficiency and extremely low delay time.
Another object of the present invention is to provide a network system capable of unifying and uniformizing services provided to subscribers.
上記目的を達成するために、本発明のネットワークシステムは、加入者端末装置又は複数加入者端末装置から構成されるグループ(以下、「加入者端末装置等」という。)単位で通信リソースが割り当てられており、前記加入者端末装置等からその加入者端末装置等に割り当てられている通信リソースを用いて送信されたデータを集線してクラウドルータに接続するとともに、前記クラウドルータから送出されたデータをその宛先の加入者端末装置等に分配するアグリゲーションネットワークと、集中配置されたルータにより前記アグリゲーションネットワークを介して受信した前記加入者端末装置等から送信されたデータを、そのデータの宛先の加入者端末装置等に割り当てられた通信リソースに対してスイッチングするクラウドルータを有するサービスクラウドとを有するものである。
また、前記サービスクラウドに、前記クラウドルータに接続され、ネットワークサービスを提供するためのサービス提供サーバが設けられているものである。
さらに、前記アグリゲーションネットワークに、前記加入者端末装置等からの通信帯域要求又は、前記加入者端末装置等への通信帯域に対応して通信リソースを割り当てるデータプレーン制御装置が設けられているものである。
さらにまた、前記クラウドルータは複数のルータの相互接続により構成された1台の仮想ルータであり、該仮想ルータを構成する各ルータは独立ルータとして動作可能な複数のサブ仮想ルータから構成され、トラヒック変動に対応してダイナミックにデータのスイッチング容量を変更し、不要部分の電源を断とすることでトラヒックに対応してクラウドルータの消費電力を制御することができるパワースケーラブルなルータとされている。
In order to achieve the above object, in the network system of the present invention, communication resources are allocated in units of groups (hereinafter referred to as “subscriber terminal devices”) composed of subscriber terminal devices or multiple subscriber terminal devices. And collecting data transmitted from the subscriber terminal device or the like using communication resources assigned to the subscriber terminal device or the like and connecting the data to the cloud router, and transmitting the data transmitted from the cloud router. Aggregation network distributed to the destination subscriber terminal device and the like, and data transmitted from the subscriber terminal device received via the aggregation network by a centrally arranged router, the subscriber terminal of the data destination A cloud router that switches the communication resources assigned to devices Those having a service cloud that.
Further, the service cloud is provided with a service providing server that is connected to the cloud router and provides a network service.
Further, the aggregation network is provided with a data plane control device for allocating communication resources in response to a communication band request from the subscriber terminal device or the like or a communication band to the subscriber terminal device or the like. .
Further, the cloud router is a single virtual router configured by interconnecting a plurality of routers, and each router constituting the virtual router is configured by a plurality of sub-virtual routers operable as independent routers. It is a power-scalable router that can control the power consumption of the cloud router in response to traffic by dynamically changing the data switching capacity in response to fluctuations and turning off the power of unnecessary portions.
さらにまた、前記アグリゲーションネットワークは、前記加入者端末装置等からの通信帯域要求又は、前記加入者端末装置等への通信帯域に対応して、波長、光スロット又はそれらの組み合わせである光リソースを割り当てるものであり、前記加入者端末装置等からのデータを光リソース上の光信号のままトランスペアレントに多重化して前記クラウドルータに接続し、前記クラウドルータから送出されるデータを光リソース上の光信号のままトランスペアレントに分離して宛先の加入者端末装置等に配送するもの、前記加入者端末装置等からの通信帯域要求又は、前記加入者端末装置等への通信帯域に対応してSTMのペイロードを割り当てるものであり、前記加入者端末装置等からのペイロードを多重化して前記クラウドルータに接続し、前記クラウドルータから送出されるペイロードを分離して宛先の加入者端末装置等に配送するもの、あるいは、前記加入者端末装置等からの通信帯域要求又は、前記加入者端末装置等への通信帯域に対応してMPLSパスを割り当てるものであり、前記加入者端末装置等からのMPLSパスを多重化して前記クラウドルータに接続し、前記クラウドルータから送出されたデータのMPLSパスを分離して宛先の加入者端末装置等に配送するものとされている。
さらにまた、前記アグリゲーションネットワークと前記クラウドルータとの間にクロスコネクト装置を設置し、該クロスコネクト装置により通信リソースの収容効率を上げた伝送回線で前記クラウドルータに接続し、通信で使用しない装置及び回線インターフェース部の電源を断とするようになされているものである。
Furthermore, the aggregation network allocates an optical resource that is a wavelength, an optical slot, or a combination thereof in response to a communication band request from the subscriber terminal device or the communication band to the subscriber terminal device or the like. The data from the subscriber terminal device etc. is transparently multiplexed with the optical signal on the optical resource and connected to the cloud router, and the data sent from the cloud router is transmitted to the optical signal on the optical resource. As it is transparently separated and delivered to the destination subscriber terminal, etc., the STM payload is allocated corresponding to the communication bandwidth request from the subscriber terminal, etc., or the communication bandwidth to the subscriber terminal, etc. The payload from the subscriber terminal device etc. is multiplexed and connected to the cloud router. Separate the payload sent from the cloud router and deliver it to a destination subscriber terminal device or the like, or a communication bandwidth request from the subscriber terminal device or the communication bandwidth to the subscriber terminal device or the like Correspondingly assigning an MPLS path, the MPLS path from the subscriber terminal device or the like is multiplexed and connected to the cloud router, and the MPLS path of the data sent from the cloud router is separated to join the destination. It is supposed to be delivered to a person terminal device or the like.
Furthermore, a cross-connect device is installed between the aggregation network and the cloud router, and the cross-connect device is connected to the cloud router through a transmission line whose communication resource accommodation efficiency has been increased. The power supply of the line interface unit is turned off.
このような本発明のネットワークシステムによれば、現在のインターネット網の延長ではないサービスクラウドとアグリゲーションネットワークから構成されるネットワークアーキテクチャにより、ルータをサービスクラウドに集中配備することでルータの総設備規模(総スイッチング容量)の革新的縮小化が図れ、しかもルータ容量を大規模化できるので消費電力を大幅削減でき(例:総容量1Tbpsの時、1Gbpsルータ×1000台の消費電力は約100kW、1Tbpsルータ×1台の消費電力は10kWで消費電力約1/10)、エネルギー効率を抜本的に向上させた、遅延時間の極めて少ないネットワークシステムを構築することができる。
また、現在のインターネット網に平面的に分散配置されているルータ機能をサービスクラウド内のクラウドルータへ集中配置し、加入者とクラウドルータ間は、加入者端末装置又は複数加入者端末装置から構成されるグループ単位でパケットをアグリゲーションネットワークの通信リソースに割り当て、これらのリソースを上り方向は多重し、下り方向は分離するアグリゲーションネットワーク構成とすることで、ネットワーク構成を単純化し、消費電力を抜本的に削減した1ホップの極めて遅延時間の少ないネットワークシステムを実現することができる。
さらに、クラウドルータのスイッチング容量をトラヒック量に対応して変更することにより、スイッチング容量に対応して未使用部分の電源を落とすことでパワースケーラブルなルータ構成とし、消費電力の削減を図ることができる。
さらにまた、クラウドルータによるルータ/スイッチ等の機能、ソフト版数の一元管理により加入者への提供サービスの統一及び均一化を図ることができる。
さらにまた、サービスクラウド内に、加入者から要求されるサービス機能(IPアドレス払い出し、DNS、加入者データ管理、ファイアウォール、VPN、広域イーサネット等)を提供するサービス提供サーバを配備することにより、加入者へプラグインサービスを提供することができる。
According to such a network system of the present invention, the total equipment scale (total size of routers) can be obtained by centrally deploying routers in a service cloud by using a network architecture composed of a service cloud and an aggregation network that is not an extension of the current Internet network. Switching capacity) can be innovatively reduced, and the router capacity can be increased to greatly reduce power consumption (for example, when the total capacity is 1 Tbps, the power consumption of 1 Gbps router x 1000 units is approximately 100 kW, 1 Tbps router x The power consumption of one unit is 10 kW and the power consumption is about 1/10), and it is possible to construct a network system with drastically improved energy efficiency and extremely low delay time.
In addition, the router functions distributed in a plane on the current Internet network are centrally arranged in the cloud router in the service cloud, and the subscriber and the cloud router are composed of subscriber terminal devices or multiple subscriber terminal devices. By assigning packets to communication resources of the aggregation network in units of groups, and configuring these aggregation networks to multiplex these resources in the upstream direction and separate in the downstream direction, the network configuration is simplified and power consumption is drastically reduced. Thus, it is possible to realize a one-hop network system with very little delay time.
Furthermore, by changing the switching capacity of the cloud router according to the traffic volume, it is possible to reduce the power consumption by turning off the unused portion of the power corresponding to the switching capacity to achieve a power scalable router configuration. .
Furthermore, it is possible to unify and uniformize services provided to subscribers by centrally managing functions such as routers / switches and the like using cloud routers and software version numbers.
Furthermore, by providing a service providing server that provides service functions (IP address issue, DNS, subscriber data management, firewall, VPN, wide area Ethernet, etc.) required by the subscriber in the service cloud, Plug-in service can be provided.
図1は、本発明のネットワークシステムの一実施の形態の構成を示す図である。
この図に示すように、本発明のネットワークシステム1は、サービスの提供を受ける又はサービスを提供する加入者端末装置2、加入者端末装置2とクラウドルータ5を接続する多重/分離ネットワークであるアグリゲーションネットワーク3、及び、ルータが集中配置されたクラウドルータ5とサービス提供サーバ6を有するサービスクラウド4から構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a network system of the present invention.
As shown in this figure, the
加入者端末装置2又は複数加入者端末装置2から構成されるグループ単位に前記アグリゲーションネットワーク3の通信リソースが割り当てられており、アグリゲーションネットワーク3は、加入者端末装置2又は複数加入者端末装置2から構成されるグループから入力されるデータをそのまま多重化して前記クラウドルータ5に接続する。クラウドルータ5は、受け取ったデータの宛先を判定して、宛先の加入者端末装置2又は複数加入者端末装置2から構成されるグループ単位に割り当てられている通信リソースにそのデータをスイッチングする。アグリゲーションネットワーク3は、前記クラウドルータ5でスイッチングされたデータを受け取り、分離して宛先の加入者端末装置2又は複数加入者端末装置2から構成されるグループ単位に配送する。
ここで、データの種類はIPパケットに限られることはなく、加入者端末装置2が送受信するデータの種類には制限されない。
The communication resources of the
Here, the type of data is not limited to the IP packet, and is not limited to the type of data transmitted and received by the
前記アグリゲーションネットワーク3は、データプレーン(加入者端末装置2又は複数加入者端末装置2から構成されるグループからのデータをクラウドルータ5へ送信する、また、クラウドルータ5からのデータを加入者端末装置2又は複数加入者端末装置2から構成されるグループへ返信するというデータを送受信する面)と、データプレーンの通信リソースを管理して加入者端末装置2又は複数加入者端末装置2から構成されるグループからの通信帯域要求、もしくは、加入者端末装置2又複数加入者端末装置2から構成されるグループへの通信帯域に対応して通信リソースを割り当てるデータプレーン制御装置から構成されており、加入者端末装置2又は複数加入者端末装置2から構成されるグループを単位としてダイナミックに通信リソースを割り当てる。
なお、加入者端末装置2又は複数加入者端末装置2から構成されるグループ単位に予め固定的に通信リソースを割り当てておくようにしてもよい。
The
Note that communication resources may be fixedly allocated in advance for each group composed of the
前記クラウドルータ5は、現在のインターネット網に平面的に分散配置されているルータ機能を集中配置したものである。後述するように、クラウドルータ5のスイッチング容量はトラヒック量(通信量)に応じて変更することができるようになされており、図1において、クラウドルータ5の直径が複数存在するように記載しているのは、トラヒック量に対応したパワースケーラブルなルータであることを表している。
The
前記サービス提供サーバ6は、加入者端末装置2に対して、IPアドレス払い出し、DNS(Domain Name System)、加入者データ管理、ファイアウォール、VPN(Virtual Private Network)、広域イーサネットシステム等のインターネットサービスを提供するものであり、前記クラウドルータ5に接続されている。
前記加入者端末装置2からのパケットの宛先がサービス提供サーバ6に対するものである場合には、そのパケットは前記クラウドルータ5によりサービス提供サーバ6に転送される。サービス提供サーバ6からの応答パケットはクラウドルータ5に入力されて、前述と同様にして、前記アグリゲーションネットワーク3を介して宛先の加入者端末装置2に配送される。
The
When the destination of the packet from the
このように、加入者端末装置2とクラウドルータ5の間を、上り方向は多重し、下り方向は分離するアグリゲーションネットワーク3で接続し、スイッチング処理はクラウドルータ5においてのみ実行するというようにネットワーク構成を単純化しルータを集中配置することにより、消費電力を抜本的に削減することができ、また、1ホップでデータを宛先に送信できる極めて遅延時間の少ないネットワークを実現することができる。
前述のように、日本におけるブロードバンド契約者の平均トラヒックは30kbpsで、加入者数が3000万であることから、前記クラウドルータ5として、数Tbpsのルータを集中配置すれば日本中のトラヒックをさばくことが可能である。
また、クラウドルータ5のスイッチング容量をトラヒック量に対応して変更し、不使用部分の電源を落とすことによりパワースケーラブルな構成とし、消費電力の削減を図ることができる。
In this way, the
As described above, the average traffic of broadband subscribers in Japan is 30 kbps and the number of subscribers is 30 million. Therefore, if the routers of several Tbps are centrally arranged as the
In addition, by changing the switching capacity of the
さらに、クラウドルータ5によるルータ/スイッチ等の機能、ソフト版数の一元管理により、加入者への提供サービスの統一及び均一化を図ることができる。また自律システム(AS)での個々の独立運営に対し、クラウドルータでの統一運営によりルータ/スイッチ等の機能バージョンの統一化を図ることができ、エンド−エンドの加入者へのサービスが制限されるケースは発生しなくなる。
Furthermore, the functions of routers / switches and the like by the
さらにまた、クラウドルータ5は直接加入者又は複数加入者のグループを収容できるので、サービスクラウド4内に各種サービス(IPアドレス払い出し、DNS、加入者データ管理、ファイアウォール、VPN、広域イーサネットシステム等)を提供するサービス提供サーバ6を集中配備することにより、プラグインスタートサービスを含めた各種サービスを提供することができ、AC100Vコンセント並の使い易さを提供することができる。
Furthermore, since the
図2は、前記クラウドルータ5の一構成例を示す図である。
クラウドルータ5は、複数のルータ(物理構成単位はシャーシ)の相互接続により構成された1台の仮想ルータである。図中11〜14はシャーシであり、各シャーシに、入力側の回線カード、物理ルータ及び出力側の回線カードが設けられている。
仮想ルータを構成する各物理ルータは、複数(図示する例では、4台)のサブ仮想ルータ(サブVR:sub Virtual Router)として使用することができるようになされており、各サブ仮想ルータは、個別のルーティングテーブルを持ち、独立動作する。
このように、クラウドルータ5は仮想化ルータのビルディングブロック構成とされており、スケーラブルなルータが構成されている。これにより、通信トラヒックの変動に対応してスイッチング容量を変更して、未使用部分の電源を断とすることができ、ルータのスイッチング容量に対応した消費電力制御が可能となる。
なお、この例では、4台の物理ルータを示しているが物理ルータの数は所望の台数とすることができる。また、1台の物理ルータをサブVR4台に分割する構成とされているが、これに限られることはなく、分割数も任意に決定することができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the
The
Each physical router constituting the virtual router can be used as a plurality of (in the illustrated example, four) sub virtual routers (sub VR: sub Virtual Router). Has a separate routing table and operates independently.
In this way, the
In this example, four physical routers are shown, but the number of physical routers can be a desired number. In addition, although one physical router is divided into four sub VRs, the present invention is not limited to this, and the number of divisions can be arbitrarily determined.
図3を参照してルータのスイッチング容量の可変化についてさらに説明する。
図示する例では、物理ルータ#1〜#Nが設けられており、各物理ルータには、入力側の回線対応部、クロスバースイッチ部及び出力側の回線対応部が設けられている。ここで、回線対応部は、前記図2における回線カードに相当するものである。このような構成において、トラヒック量に対応して、完全群を構成するクロスバースイッチの規模を変更する。図3の例では、トラヒック量が少なくなったのでルータ#3のクロスバースイッチ部15〜ルータ#Nのクロスバースイッチ部16を未使用とし、それらの電源を落としている。これにより、消費電力を削減することが可能となる。
The variable switching capacity of the router will be further described with reference to FIG.
In the illustrated example,
図4は、トラヒックに対応したルータ規模のビルディングブロック構成と消費電力のイメージを示す図である。ここでは、1台の物理ルータが4台のサブ仮想ルータ(サブVR)に分割される場合について示している。
図4の(a)は、稼働ルータ数とトラヒック量の関係を示す図であり、この図に示すように、稼働サブVR数と処理できるトラヒック量は比例しており、トラヒック量に応じて稼働サブVR数を変更できる。
図4の(b)は、稼働サブVR数と消費電力の関係を示す図である。この図に示すように、稼働しているサブVRの台数に応じて消費電力が増大している。
このように、トラヒック量に対応して稼働するクラウドルータ内のサブVR数を制御することにより、消費電力を削減することができる。
FIG. 4 is a diagram showing a router-scale building block configuration corresponding to traffic and an image of power consumption. Here, a case where one physical router is divided into four sub virtual routers (sub VRs) is shown.
FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the number of active routers and the traffic volume. As shown in this figure, the number of active sub-VRs and the traffic volume that can be processed are proportional, and the operation is performed according to the traffic volume. The number of sub VRs can be changed.
FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the number of active sub VRs and power consumption. As shown in this figure, the power consumption increases according to the number of sub-VRs that are operating.
As described above, the power consumption can be reduced by controlling the number of sub-VRs in the cloud router operating corresponding to the traffic volume.
次に、前記アグリゲーションネットワーク3の各種構成例について説明する。
(a)アグリゲーションネットワーク構成例1:光リソース
図5は、通信リソースとして光リソースを用いるアグリゲーションネットワーク(光アグリゲーションネットワーク)の構成例を示す図である。
この図において、31〜39は光信号を電気信号に変換することなく光信号のまま転送する光トランスペアレント多重/分離装置であり、図示するように、ツリー状に接続されている。また、40は、光データプレーン制御装置であり、データプレーンの光リソースを管理して、加入者端末装置又は複数加入者端末装置から構成されるグループ(加入者端末装置等)からの通信帯域要求(上り方向)、又は、加入者端末装置等への通信帯域(下り方向)に対応して、加入者端末装置等の単位に光リソースを割り当てる処理を行う。
Next, various configuration examples of the
(A) Aggregation Network Configuration Example 1: Optical Resource FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of an aggregation network (optical aggregation network) that uses optical resources as communication resources.
In this figure,
まず、加入者端末装置等から出力されるデータを前記クラウドルータ5に接続する上り方向について説明する。
加入者端末装置等からのデータは、直接又はONU(Optical Network Unit:加入者宅側の光回線終端装置)経由で光リソース(波長又は光スロットなど)上の光信号に変換されて、最下段の光多重/分離装置31、32、33〜34に出力される。また、移動体通信システムなどにおける電波信号をその形式を保ったまま光リソース上の光信号に変換したRadio on Fiber信号も、接続されている最下段の光多重/分離装置31〜34に出力される。
最下段の光多重/分離装置31〜34はそれぞれ入力された光信号をそのまま多重して出力し、該出力信号は、その上段に配置された光多重/分離装置35〜36に入力されて多重され、さらにその上位に配置された光多重/分離装置に出力される。以下、同様に、下段の光多重/分離装置において多重された出力信号がその上段の光多重/分離装置に入力されていき、光多重/分離装置37〜38の出力は最上段の光多重/分離装置39に入力される。最上段の光多重/分離装置39において多重された出力信号は、前記サービスクラウド4におけるクラウドルータ5に入力される。
First, the uplink direction in which data output from a subscriber terminal device or the like is connected to the
Data from the subscriber terminal is converted into an optical signal on an optical resource (wavelength or optical slot, etc.) directly or via an ONU (Optical Network Unit: optical line terminator on the subscriber's home side). To the optical multiplexer /
The lowermost optical multiplexing /
一方、下り方向については、クラウドルータ5によりスイッチングされ、宛先の加入者端末装置等に割り当てられた光リソース上の光信号は、最上段の光多重/分離装置39に入力され、そこで上り方向における多重処理の逆方向の処理により分離されて対応する次段の光多重/分離装置37〜38に入力される。光多重/分離装置37〜38に入力された信号は、それぞれ同様に分離されて対応する次段の光多重/分離装置に出力され、以下、同様に、上段の光多重/分離装置から出力された光信号は分離されて、それぞれ対応する下段の光多重/分離装置に入力される。そして、下から2段目に配置された光多重/分離装置35〜36からそれぞれ対応する最下段に配置された光多重/分離装置31〜34に入力され、各光多重/分離装置31〜34から対応する宛先の加入者端末装置等に出力されることとなる。
On the other hand, in the downstream direction, the optical signal on the optical resource switched by the
ここで、この光アグリゲーションネットワークにおける光リソースとしては、波長、光スロット及びそれらの組み合わせなどがあり、光アグリゲーションネットワークの具体的な構成例として各種のものがある。
図6は、(a−1)スロット多重/分離と波長多重/分離を直列に用いた光アグリゲーションネットワークの一実施の形態の構成例を示す図である。
この実施の形態では、サブアクセスドメインごとに異なる波長が割り当てられており、各サブアクセスドメインの加入者端末装置等からの信号はスロット多重されるようになされている。すなわち、一定時間幅のフレームを複数のスロットに分割し、該分割したスロットを各加入者端末装置等に割り当てる。
Here, the optical resources in this optical aggregation network include wavelengths, optical slots, and combinations thereof, and there are various types of specific configuration examples of the optical aggregation network.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of an embodiment of an optical aggregation network using (a-1) slot multiplexing / separation and wavelength multiplexing / separation in series.
In this embodiment, different wavelengths are assigned to each sub-access domain, and signals from subscriber terminal devices in each sub-access domain are slot-multiplexed. That is, a frame having a certain time width is divided into a plurality of slots, and the divided slots are allocated to each subscriber terminal device or the like.
図示する例では、サブアクセスドメインAには波長λ1、サブアクセスドメインBには波長λ2、・・・、サブアクセスドメインZには波長λnが割り当てられている。
そして、サブアクセスドメインAに属する加入者A0からの送信データは、波長λ1の加入者A0に割り当てられたスロットの光信号に変換されてアグリゲーションネットワーク3の光多重/分離装置61に出力される。また、加入者A1からの送信データは波長λ1の加入者A1に割り当てられたスロットの光信号に変換されて光多重/分離装置61に入力される。以下同様に、加入者ANからの送信データは波長λ1の加入者ANに割り当てられたスロットの光信号に変換されて光多重/分離装置61に入力される。光多重/分離装置61は、加入者A0〜ANからの光信号を合波して、波長λ1のスロット多重された光信号を光多重/分離装置64に出力する。
In the example shown in the figure, the wavelength λ1 is assigned to the sub-access domain A, the wavelength λ2 is assigned to the sub-access domain B, and the wavelength λn is assigned to the sub-access domain Z.
Then, transmission data from the subscriber A0 belonging to the sub-access domain A is converted into an optical signal in a slot assigned to the subscriber A0 having the wavelength λ1, and is output to the optical multiplexer /
また、サブアクセスドメインBに属する加入者B0からの送信データは、波長λ2の加入者B0に割り当てられたスロットの光信号に変換されて光多重/分離装置62に出力され、加入者B1、・・・、加入者BNからの送信データも波長λ2のそれぞれ対応するスロットの光信号に変換されて、光多重/分離装置62に出力される。そして、光多重/分離装置62において合波され、波長λ2のスロット多重された光信号が光多重/分離装置64に出力される。
以下同様に、サブアクセスドメインZに属する加入者Z0、Z1、・・・、ZNからの送信データは、波長λnのそれぞれに対応するスロットの光信号に変換され、光多重/分離装置63に出力される。光多重/分離装置63は、加入者Z0〜ZNからの光信号を合波し、波長λnのスロット多重された光信号を光多重/分離装置64に出力する。
Further, transmission data from the subscriber B0 belonging to the sub-access domain B is converted into an optical signal in a slot assigned to the subscriber B0 having the wavelength λ2, and is output to the optical multiplexer /
Similarly, transmission data from the subscribers Z0, Z1,..., ZN belonging to the sub-access domain Z are converted into optical signals in slots corresponding to the respective wavelengths λn and output to the optical multiplexer /
光多重/分離装置64は、前記光多重/分離装置61からの波長λ1のスロット多重された光信号、前記光多重/分離装置62からの波長λ2のスロット多重された光信号、・・・、前記光多重/分離装置63からの波長λnのスロット多重された光信号を合波し、波長λ1〜λnの光信号が多重された光信号を前記クラウドルータ5に出力する。
以上がこの実施の形態のアグリゲーションネットワークにおける上り方向の光信号の流れである。
The optical multiplexer /
The above is the flow of the optical signal in the upstream direction in the aggregation network of this embodiment.
次に、下り方向における光信号の流れについて説明する。
前記クラウドルータ5は、アグリゲーションネットワーク3から出力される光信号を受信し、電気信号に戻して各データに含まれている宛先アドレスを解読し、そのデータを宛先の加入者の属するサブアクセスドメインの波長のその加入者に割り当てられたスロットの光信号に変換して前記アグリゲーションネットワーク3に送信する。これにより、前記クラウドルータ5においてスイッチングされたデータが、それぞれの宛先である加入者に対応する波長における対応するスロットの光信号に変換されてアグリゲーションネットワーク3に入力され、各サブアクセスドメインに割り当てられた波長λ1〜λnのスロット多重された光信号が前記光多重/分離装置64に入力される。
Next, the flow of optical signals in the downstream direction will be described.
The
前記光多重/分離装置64は、波長λ1〜λnのスロット多重された光信号を波長ごとに分波し、波長λ1の光信号を前記光多重/分離装置61に、波長λ2の光信号を前記光多重/分離装置62に、以下同様に、波長λnの光信号を前記光多重/分離装置63に出力する。
前記光多重/分離装置61は、前記光多重/分離装置64から入力された波長λ1のスロット多重された光信号を各スロットに分離して各スロットに割り当てられた加入者A0〜ANに送信する。同様に、前記光多重/分離装置62は波長λ2のスロット多重された光信号を各スロットに分離して各スロットに割り当てられた加入者B0〜BNに送信し、光多重/分離装置63は波長λnのスロット多重された光信号を各スロットに分離して各スロットに割り当てられた加入者Z0〜ZNに送信する。
このようにして、前記クラウドルータ5でルーティングされたデータは、その宛先の加入者の属するサブアクセスドメインに割り当てられた波長λiのその加入者に割り当てられたスロットに投入されることにより、前記アグリゲーションネットワーク3を介して分離され、その宛先の加入者に配送される。
The optical multiplexer /
The optical multiplexer /
In this way, the data routed by the
図7は、(a−2)波長多重/分離とスロット多重/分離とを、直列と並列併用組み合わせた光アグリゲーションネットワークの一実施の形態の構成例を示す図である。
この実施の形態では、加入者端末装置等から送信要求があったとき、前記光データプレーン制御装置40に対して上り方向の所要の帯域を要求する。また、下り方向では、加入者端末装置等にデータを配送するための通信帯域を前記光データプレーン制御装置40に要求する。光データプレーン制御装置40は、上り方向の各加入者端末装置等からのリソース要求、及び、下り方向の各加入者端末装置等への通信帯域に対して、それぞれ割り当てる波長及び光スロットが重なり合うことが無いように送信する波長及び光スロットを決定し、該決定した波長及び光スロットを含むリソース割当情報を各光多重/分離装置71〜74に通知する。該リソース割当情報を受信した加入者端末装置等は、データを光データプレーン制御装置40により指定された波長及び光スロットの光信号に変換して送信し、各光多重/分離装置71〜74は光データプレーン制御装置40から通知されたリソース割当情報に基づいて制御動作を行う。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of an embodiment of an optical aggregation network in which (a-2) wavelength multiplexing / separation and slot multiplexing / separation are combined in series and parallel.
In this embodiment, when there is a transmission request from a subscriber terminal device or the like, the optical data
図7に示す例では、光データプレーン制御装置40により決定されたリソース割当情報に基づいて、加入者A0は波長λ1で時刻T0からT1まで継続する光信号を送信し、加入者A1は波長λ2で時刻T0からT2までの光信号を送信し、加入者ANは波長λnで時刻T3からT4までの光信号を送信し、これらの光信号は光多重/分離装置71に入力される。
また、加入者B0は波長λnで時刻T5からT6までの光信号を送信し、加入者B1は波長λ1で時刻T1からT7までの光信号を送信し、加入者BNは波長λnで時刻T6からT3までの光信号を送信し、これらの光信号は光多重/分離装置72に入力される。
同様に、加入者Z0は波長λnで時刻T0からT5までの光信号を送信し、加入者Z1は波長λ1で時刻T7からT4までの光信号を送信し、加入者ZNは波長λ2で時刻T2からT4までの光信号を送信し、これらの光信号は光多重/分離装置73に入力される。
In the example shown in FIG. 7, based on the resource allocation information determined by the optical data
In addition, the subscriber B0 transmits an optical signal from the time T5 to T6 at the wavelength λn, the subscriber B1 transmits an optical signal from the time T1 to T7 at the wavelength λ1, and the subscriber BN transmits from the time T6 at the wavelength λn. The optical signals up to T3 are transmitted, and these optical signals are input to the optical multiplexer /
Similarly, subscriber Z0 transmits an optical signal from time T0 to T5 at wavelength λn, subscriber Z1 transmits an optical signal from time T7 to T4 at wavelength λ1, and subscriber ZN transmits at time T2 at wavelength λ2. To T4 are transmitted, and these optical signals are input to the optical multiplexer /
光多重/分離装置71は、波長λ1の時刻T0からT1までの加入者A0からの光信号、波長λ2の時刻T0からT2の加入者A1からの光信号、及び、波長λnの時刻T3からT4の加入者ANからの光信号を合波し、波長λ1、λ2、波長λnが波長多重された光信号を光多重/分離装置74に出力する。
また、光多重/分離装置72は、波長λ1の時刻T1からT7の加入者B1からの光信号、波長λnの時刻T5からT6の加入者B0からの光信号、及び、波長λnの時刻T6からT3の加入者BNからの光信号を合波し、波長λ1及び波長λnが波長多重された光信号を光多重/分離装置74に出力する。
同様に、光多重/分離装置73は、波長λnの時刻T0からT5の加入者Z0からの光信号、波長λ2の時刻T2からT4の加入者ZNからの光信号、及び、波長λ1の時刻T7からT4の加入者Z1からの光信号を合波し、波長λ1、λ2及び波長λnが波長多重された光信号を光多重/分離装置74に出力する。
The optical multiplexer /
Further, the optical multiplexer /
Similarly, the optical multiplexer /
光多重/分離装置74は、前記光多重/分離装置71、72及び73から入力される波長λ1、λ2及びλnが波長多重された光信号を合波する。これにより、図示するように、各加入者からの光信号が各波長において重なり合うことがないように配列された光信号が光多重/分離装置74から前記クラウドルータ5に出力される。
以上が、上り方向の光信号の流れである。
The optical multiplexer /
The above is the flow of the optical signal in the upstream direction.
次に、下り方向の光信号の流れについて説明する。
前記クラウドルータ5によりルーティングされたデータは、その宛先の加入者端末装置等に対して前記光データプレーン制御装置40により割り当てられたリソースの位置に投入される。これにより、加入者端末装置等に対して送信される下り方向の光信号が波長λ1、λ2及びλnの各波長において、それぞれ割り当てられたタイミングで多重された光信号が前記光多重/分離装置74に入力される。
光多重/分離装置74では、前記光データプレーン制御装置40の制御に応じて、入力される波長多重及び時分割多重された光信号を、その加入者端末装置等の属する光多重/分離装置に分配する。すなわち、入力された光信号を各波長に分波し、光データプレーン制御装置40からのリソース割当情報に基づいて各波長の光信号を下段の加入者端末装置等に切り替え接続する光スイッチを制御することにより、前記波長ごとに加入者に割り当てられた光スロットに応じてその加入者が接続されている光多重/分離装置に分配する。
Next, the flow of the optical signal in the downstream direction will be described.
The data routed by the
In the optical multiplexing /
図示する例では、光多重/分離装置74は、波長λ1の時刻T0からT1の光信号、波長λ2の時刻T0からT2の光信号及び波長λnの時刻T3からT4の光信号を光多重/分離装置71に対して出力し、波長λ1の時刻T1からT7の光信号、波長λnの時刻T5からT6及び時刻T6からT3の光信号を光多重/分離装置72に対して出力し、波長λ1の時刻T7からT4の光信号、波長λ2の時刻T2からT4の光信号及び波長λnの時刻T0からT5の光信号を光多重/分離装置73に対して出力するようにスイッチングする。
In the illustrated example, the optical multiplexer /
光多重/分離装置71、72及び73は、前記光多重/分離装置74から出力された光信号を波長ごとに分波し、光データプレーン制御装置40からのリソース割当情報に基づいて各加入者に割り当てられた波長又は光スロットの光信号をそれぞれの加入者端末装置等に出力する。
すなわち、光多重/分離装置71は、波長λ1の時刻T0からT1の光信号を加入者A0に出力し、波長λ2の時刻T0からT2の光信号を加入者A1に出力し、波長λnの時刻T3からT4の光信号を加入者ANに出力する。また、光多重/分離装置72は、波長λnの時刻T5からT6の光信号を加入者B0に出力し、波長λ1の時刻T1からT7の光信号を加入者B1に出力し、波長λnの時刻T6からT3の光信号を加入者BNに出力する。さらに、光多重/分離装置73は、波長λnの時刻T0からT5の光信号を加入者Z0に出力し、波長λ2の時刻T2からT4の光信号を加入者ZNに出力し、波長λ1の時刻T7からT4の光信号を加入者Z1に出力する。
The optical multiplexing /
In other words, the optical multiplexer /
図8は、(a−3)ビット多重/分離と波長多重/分離を並列に用いた光アグリゲーションネットワークの一実施の形態の構成例を示す図である。
この実施の形態では、各加入者端末装置等からのデータのビット列を波長でインターリーブして生成された波長分割多重された光信号を各加入者端末装置等に割り当てられたタイミングで送信するようにしている。この光信号は、図示する例では1ビット幅としている。図8に示す例では、簡単のため、波長がλ1、λ2及びλnの場合を示している。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of an embodiment of an optical aggregation network using (a-3) bit multiplexing / separation and wavelength multiplexing / separation in parallel.
In this embodiment, a wavelength division multiplexed optical signal generated by interleaving a bit string of data from each subscriber terminal device with a wavelength is transmitted at a timing assigned to each subscriber terminal device. ing. This optical signal has a 1-bit width in the illustrated example. In the example shown in FIG. 8, the case where the wavelengths are λ1, λ2, and λn is shown for simplicity.
図示するように、加入者A0はデータに含まれるビット列を複数の波長でインターリーブした波長分割多重された光信号を割り当てられたタイミングで送信する。同様に、加入者A1及び加入者ANもそれぞれに割り当てられたタイミングでその送信データを波長分割多重した光信号を送信する。これら加入者A0〜ANから送信された光信号は、光多重/分離装置81に入力されて合波され、光多重/分離装置81からは加入者A0〜ANからの光信号が多重された光信号が光多重/分離装置84に対して出力される。
As shown in the figure, the subscriber A0 transmits a wavelength division multiplexed optical signal obtained by interleaving a bit string included in data with a plurality of wavelengths at an assigned timing. Similarly, the subscriber A1 and the subscriber AN also transmit optical signals obtained by wavelength-division multiplexing the transmission data at timings assigned to the subscriber A1 and the subscriber AN, respectively. The optical signals transmitted from the subscribers A0 to AN are input to the optical multiplexing / demultiplexing device 81 and multiplexed, and the optical multiplexing / demultiplexing device 81 optically combines the optical signals from the subscribers A0 to AN. The signal is output to the optical multiplexer /
同様に、加入者B0、加入者B1及び加入者BNは、各加入者に割り当てられたタイミングでその送信信号を波長分割多重した光信号を送信する。これらの光信号は光多重/分離装置82に入力されて合波され、光多重/分離装置82からは加入者B0〜BNからの光信号が多重された光信号が光多重/分離装置84に出力される。ここで、加入者B0〜BNに割り当てられているタイミングは、図示するように、前記加入者A0〜ANに割り当てられているタイミングに後続するタイミングとされている。
また、加入者Z0、加入者Z1及び加入者ZNからも、同様に、各加入者に割り当てられたタイミングで対応する加入者からの送信データを波長分割多重した光信号が送信される。そして、これらの光信号は光多重/分離装置83において合波され、光多重/分離装置84に出力される。ここで、加入者Z0〜ZNに割り当てられているタイミングは、図示するように、加入者B0〜BNに割り当てられているタイミングに後続するタイミングである。
Similarly, the subscriber B0, the subscriber B1, and the subscriber BN transmit an optical signal obtained by wavelength division multiplexing the transmission signal at a timing assigned to each subscriber. These optical signals are input to the optical multiplexing / demultiplexing device 82 and multiplexed. From the optical multiplexing / demultiplexing device 82, an optical signal obtained by multiplexing the optical signals from the subscribers B0 to BN is sent to the optical multiplexing /
Similarly, optical signals obtained by wavelength-division multiplexing transmission data from corresponding subscribers are transmitted from the subscribers Z0, Z1 and ZN at the timing assigned to each subscriber. These optical signals are combined in the optical multiplexer / demultiplexer 83 and output to the optical multiplexer /
光多重/分離装置84は、光多重/分離装置81〜83からの光信号を合波して、前記クラウドルータ5に出力する。前述のように、加入者A0〜加入者AN、加入者B0〜加入者BN、及び、加入者Z0〜加入者ZNに割り当てられているビットタイミングは重なっていないので、光多重/分離装置84により合波するだけで、図示するように加入者A0〜AN、加入者B0〜BN及び加入者Z0〜ZNからのデータ順に配置された光信号が光多重/分離装置84から出力される。
以上が、上り方向の光信号の流れである。
The optical multiplexing /
The above is the flow of the optical signal in the upstream direction.
次に、下り方向の光信号の流れについて説明する。
前述のように、前記クラウドルータ5においてルーティングされたデータは、その宛先の加入者に割り当てられた光リソース(この場合は、ビットタイミング)に投入されて、アグリゲーションネットワーク3に入力される。これにより、各加入者宛の光信号が多重された光信号が光多重/分離装置84に入力される。
光多重/分離装置84は、下り方向の光信号をそのタイミングに応じて、前記光多重/分離装置81、82及び83にスイッチングする。すなわち、加入者A0〜ANに割り当てられたタイミングの光信号は光多重/分離装置81に出力し、加入者B0〜BNに割り当てられたタイミングの光信号は光多重/分離装置82に出力し、加入者Z0〜ZNに割り当てられたタイミングの光信号は光多重/分離装置83に出力する。
Next, the flow of the optical signal in the downstream direction will be described.
As described above, the data routed in the
The optical multiplexing /
光多重/分離装置81、82及び83は、前記光多重/分離装置84から入力された光信号をそれぞれの加入者端末装置等に対応するタイミングでその加入者端末装置等に対して出力するように、スイッチングを行う。
すなわち、光多重/分離装置81は、前記光多重/分離装置84から送信された加入者A0〜AN向けの光信号を各加入者A0〜ANに割り当てられたタイミングでスイッチング制御して、加入者A0向けの波長分割多重されたビットを加入者A0に出力し、加入者A1向けのビットを加入者A1に出力し、加入者AN向けのビットを加入者ANに出力する。
The optical multiplexing / demultiplexing devices 81, 82 and 83 output the optical signals input from the optical multiplexing /
In other words, the optical multiplexer / demultiplexer 81 performs switching control on the optical signals for the subscribers A0-AN transmitted from the optical multiplexer /
同様に、光多重/分離装置82は、前記光多重/分離装置84から送信された加入者B0〜BN向けの光信号をそれぞれ対応する加入者に出力するようにスイッチングを行い、光多重/分離装置83は、前記光多重/分離装置84から送信された加入者Z0〜ZN向けの光信号をそれぞれ対応する加入者にスイッチングする。
Similarly, the optical multiplexer / demultiplexer 82 performs switching so that the optical signals for the subscribers B0 to BN transmitted from the optical multiplexer /
上記図6〜図8に記載したアグリゲーションネットワークの実施の形態は、光リソースを用いるものであった。次に、電気信号を用いる実施の形態について説明する。
図9は、(b)STM(Synchronous Transfer Mode:同期転送モード)ベースのアグリゲーションネットワークの一実施の形態の構成を示す図である。
The embodiment of the aggregation network described in FIGS. 6 to 8 uses an optical resource. Next, an embodiment using an electric signal will be described.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an (b) STM (Synchronous Transfer Mode) -based aggregation network.
この実施の形態のアグリゲーションネットワークでは、IPパケットをSTMベースで収集/振分する機能部、例えば、OLT(Optical Line Terminal)等で管理される加入者又は複数加入者のグループ単位のペイロードでSTMベースの多重/分離を行い、クラウドルータ5と接続する。クラウドルータ5は前記ペイロード単位でルーティング(振り分け)を行う。このとき、クラウドルータのリンクと加入者端末装置等のIPアドレスとの対応付けはチャネライズドされたペイロード単位で行う。また、上り/下りの非対称データ量に対応して、通信帯域はチャネライズドされたペイロード単位で上り/下り独立に設定する。
In the aggregation network according to this embodiment, a functional unit that collects / distributes IP packets on an STM basis, for example, a payload managed in units of a group of subscribers or a group of subscribers managed by an OLT (Optical Line Terminal) or the like. Is connected to the
図9に示した例では、マルチプレクサ91で加入者Aグループ、加入者B及び加入者Cグループからの送信信号が多重化され、マルチプレクサ92で加入者Dグループ、加入者Eグループ及び加入者Fグループからの送信信号が多重化される。マルチプレクサ91及び92からの多重化された信号はさらにマルチプレクサ93で多重化され、クラウドルータ5に入力される。
クラウドルータ5でルーティングされたIPパケットは、宛先の加入者端末装置等のIPアドレスに対応するペイロードに配置されてデマルチプレクサ94に供給される。デマルチプレクサ94に入力されたペイロードは、デマルチプレクサ95と96に分配され、さらにデマルチプレクサ95及び96によりそれぞれの宛先の加入者端末装置等に分配される。
In the example shown in FIG. 9, the transmission signals from the subscriber A group, the subscriber B, and the subscriber C group are multiplexed by the
The IP packet routed by the
図10は、(c)MPLS(Multi-Protocol Label Switching)ベースのアグリゲーションネットワークの一実施の形態の構成を示す図である。
この図に示すように、この実施の形態のアグリゲーションネットワークでは、IPパケットをSTMベースで収集/振分する機能部(OLT等)で管理される加入者又は複数加入者のグループ単位でMPLSのパスに収容し、該MPLSパスを多重化し、さらに複数のパスの多重化を重ねてクラウドルータ5と接続する。クラウドルータ5は前記MPLSパス単位でルーティング(振り分け)を行う。このとき、クラウドルータのリンクと加入者端末装置等のIPアドレスの対応付けはMPLS単位で行う。クラウドルータからの下り方向については、上り方向と逆の動作を行い、上りと下りのMPLSパスの帯域は通信量に対応して独立に設定する。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an embodiment of (c) an MPLS (Multi-Protocol Label Switching) -based aggregation network.
As shown in this figure, in the aggregation network of this embodiment, the MPLS path for each group of subscribers or a plurality of subscribers managed by a function unit (such as OLT) that collects and distributes IP packets on an STM basis. The MPLS path is multiplexed, and a plurality of paths are further multiplexed to connect to the
図10に示した例では、MPLS対応ルータ101で加入者Aグループ、加入者B及び加入者CグループからのパケットのMPLSパスが多重化され、MPLS対応ルータ102で加入者グループD、加入者グループE及び加入者グループFからのパケットのMPLSパスが多重化される。そして、MPLS対応ルータ101及び102からの多重化されたMPLSパスはさらにMPLS対応ルータ103で多重化され、クラウドルータ5に接続される。クラウドルータ5はMPLSパス単位でルーティングを行い、宛先の加入者端末装置等に対するMPLSパスにそのパケットを送出する。MPLSパスはMPLS対応ルータ104で分配され、MPLS対応ルータ105又は106でさらに分配されて、それぞれ対応する加入者端末装置等にパケットが転送される。
In the example shown in FIG. 10, MPLS paths of packets from the subscriber A group, the subscriber B, and the subscriber C group are multiplexed by the MPLS
前記図3に関して説明したように、前記クラウドルータ5は、トラヒック量に対応してクロスバースイッチ規模を変更し、使用しないクロスバースイッチ部の電源を落とすことにより消費電力を節減することができるものであるが、さらに消費電力を節減することができる実施の形態について説明する。
図11は、この実施の形態の構成を示す図である。この図と前記図3とを比較すると明らかなように、この実施の形態では、クラウドルータ5の入力側にクロスコネクト装置(XC)25が設けられ、出力側にクロスコネクト装置(XC)26が設けられている。
このクロスコネクト装置25及び25を用いて、トラヒック量に応じて回線を集約し、不使用のクロスバースイッチ部だけではなく、不使用の回線対応部(回線カード)の電源も遮断することにより、さらに消費電力を削減するようにしている。
図示する例では、ルータ#3〜ルータ#Nの回線が集約され、ルータ#3の回線対応部17及び18〜ルータ#Nの回線対応部19及び20、クロスバースイッチ部15〜16を含め、ルータ#3〜ルータ#Nが電源断とされている。
As described with reference to FIG. 3, the
FIG. 11 is a diagram showing the configuration of this embodiment. As is apparent from a comparison between this figure and FIG. 3, in this embodiment, a cross-connect device (XC) 25 is provided on the input side of the
By using these
In the illustrated example, the lines of the
前記図5〜図8に示したような光リソースを用いるアグリゲーションネットワークが用いられている場合には、該アグリゲーションネットワーク3とクラウドルータ5の間に設置されたクロスコネクト装置25及び26により、光リソース(波長、光スロット又は波長と光スロットの組み合わせ)の収容効率を上げた伝送回線でクラウドルータ5と接続し、通信で使用しない回線対応部及びクロスバースイッチ部の電源を断とする。
また、前記図9に示したSTMベースのアグリゲーションネットワークが用いられている場合には、該アグリゲーションネットワーク3とクラウドルータ5の間に設置されたクロスコネクト装置25及び26により、IPパケットを運ぶペイロードの集線を行ってペイロードの収容効率を上げた伝送回線でクラウドルータ5と接続し、通信で使用しない回線対応部及びクロスバースイッチ部の電源を断とする。
さらに、前記図10に示したMPLSベースのアグリゲーションネットワークが用いられている場合には、該アグリゲーションネットワーク3とクラウドルータ5の間に設置されたクロスコネクト装置25及び26により、MPLSパスの収容効率を上げた伝送回線でクラウドルータ5と接続し、通信で使用しない回線対応部及びクロスバースイッチ部の電源を断とする。
When the aggregation network using the optical resources as shown in FIGS. 5 to 8 is used, the optical resources are obtained by the
When the STM-based aggregation network shown in FIG. 9 is used, the payload of the IP packet is transferred by the
Further, when the MPLS-based aggregation network shown in FIG. 10 is used, the MPLS path accommodation efficiency is improved by the
このように、この実施の形態では、クロスコネクト装置(XC)を活用して、クラウドルータの入力/出力回線の光リソース、ペイロード又はMPLSのパス帯域の使用率を上げ、不要な回線カードの電源を落とし、消費電力を削減している。さらに、加入者又は複数加入者のグループの通信帯域の縮小/拡大により通信リソースである光リソース、ペイロード又はMPLSのパス帯域の使用効率を改善し、消費電力の削減を図るものである。 As described above, in this embodiment, the cross-connect device (XC) is utilized to increase the usage rate of the optical resource, payload, or MPLS path bandwidth of the input / output line of the cloud router, and the power supply of unnecessary line cards. To reduce power consumption. Furthermore, the use efficiency of the optical resource, payload, or MPLS path band, which is a communication resource, is improved by reducing / expanding the communication band of a subscriber or a group of a plurality of subscribers, thereby reducing power consumption.
1:ネットワークシステム、2:加入者の端末装置、3:アグリゲーションネットワーク、4:サービスクラウド、5:クラウドルータ、6:サービス提供サーバ、11,12,13,14:シャーシ、15,16:クロスバースイッチ部、17〜20:回線対応部、25,26:クロスコネクト装置、31〜39:光多重/分離装置、40:光データプレーン制御装置、61〜64,71〜74,81〜84:光多重/分離装置、91〜93:マルチプレクサ、94〜96:デマルチプレクサ、101〜106:MPLS対応ルータ
1: Network system 2: Subscriber terminal device 3: Aggregation network 4: Service cloud 5: Cloud router 6:
Claims (8)
集中配置されたルータにより前記アグリゲーションネットワークを介して受信した前記加入者端末装置等から送信されたデータを、そのデータの宛先の加入者端末装置等に割り当てられた通信リソースに対してスイッチングするクラウドルータを有するサービスクラウドと
を有することを特徴とするネットワークシステム。 Communication resources are allocated in units of subscriber terminal devices or groups composed of a plurality of subscriber terminal devices (hereinafter referred to as “subscriber terminal devices, etc.”). An aggregation network that concentrates data transmitted using communication resources allocated to the cloud router and connects the data to the cloud router, and distributes the data transmitted from the cloud router to the destination subscriber terminal device and the like;
A cloud router that switches data transmitted from the subscriber terminal device and the like received via the aggregation network by a centrally arranged router to communication resources allocated to the subscriber terminal device or the like that is the destination of the data A network system comprising a service cloud having
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