JP2013058963A - 通信装置および通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】通信トラフィックのフレームをスイッチング可能な通信装置において、優先トラフィックの品質を向上させると共に、廃棄される場合のフレームを検出する。
【解決手段】通信トラフィックのフレームをスイッチングする通信装置は、マルチキャリア信号光を受信し、受信フレームを復調し、受信フレームの転送先ポートおよび優先度を確認し、受信フレームを優先度に応じたバッファキューにバッファする。通信装置は、前記バッファキューにおいてバッファあふれが発生し、該バッファキューが一定の優先度以上の受信フレームを収容している場合、受信フレームを破棄する。その後、キューに格納されたフレームを転送先ポートに転送し、転送されたフレームからマルチキャリア信号光を生成し送信する。
【選択図】図３
【解決手段】通信トラフィックのフレームをスイッチングする通信装置は、マルチキャリア信号光を受信し、受信フレームを復調し、受信フレームの転送先ポートおよび優先度を確認し、受信フレームを優先度に応じたバッファキューにバッファする。通信装置は、前記バッファキューにおいてバッファあふれが発生し、該バッファキューが一定の優先度以上の受信フレームを収容している場合、受信フレームを破棄する。その後、キューに格納されたフレームを転送先ポートに転送し、転送されたフレームからマルチキャリア信号光を生成し送信する。
【選択図】図３
Description
本発明は、通信分野において、通信トラフィックの品質向上に寄与する通信装置および通信方法に関するものである。
現状の通信ネットワークでは、トラフィックを転送する際に統計多重効果を利用して帯域利用効率を向上させると共に経済性の向上を図っている場合がある。統計多重効果を利用してトラフィックを転送する場合、通信トラフィックをスイッチする通信装置において輻輳が発生すると、ある率でフレームが廃棄されるため通信の品質が劣化してしまうという問題がある（特許文献１）。ネットワークの通信品質を向上させる試みとして、イーサネット（登録商標）ネットワークでは、イーサネットフレームにClass of Service（ＣｏＳ）というタグを設けてフレームの優先順位を示す仕組みが規定されている（非特許文献１）。また、Internet Protocol（ＩＰ）ネットワークでは、パケットにType of Service（ＴｏＳ）／DiffServ Code Point（ＤＳＣＰ）フィールドを設けてパケットの優先順位を示す仕組みが規定されている（非特許文献２）。
Glen Kramer and Biswanath Mukherjee, "Supporting differentiated classes of service in Ethernet passive optical networks," Journal of optical networking August & September 2002, Vol.1, No. 8&9, pp.280-298.
The Internet Engineering Task Force (IETF) Request for comments (RFC) 2472, "Definition of the Differentiated Services Field (DS Field) in the IPv4 and IPv6 Headers"
IEEE802.3 CSMD/CD (Ethernet) ACCESS METHOD, http://standards.ieee.org/about/get/802/802.3.html
しかしながら、上述の方式を利用してトラフィックの品質を制御する場合においても、トラフィックの輻輳発生時に優先トラフィックを確実には保証できないばかりか、どのフレームが廃棄されたのかを検出することが困難であるという課題がある。
そこで本発明は、通信トラフィックのフレームをスイッチング可能な通信装置において、優先トラフィックの品質を向上させると共に、廃棄される場合のフレームを検出する通信装置および通信方法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通信装置は、通信トラフィックのフレームをスイッチングする通信装置であって、マルチキャリア信号光を受信し、受信フレームを復調する復調手段と、前記受信フレームの転送先ポートおよび優先度を確認する受信フレーム確認手段と、前記受信フレームを優先度に応じたバッファキューにバッファするバッファ手段と、前記バッファキューにおいてバッファあふれが発生し、該バッファキューが一定の優先度以上の受信フレームを収容している場合、受信フレーム破棄の命令を送る制御手段と、破棄を命令された受信フレームを破棄する破棄手段と、前記キューに格納された受信フレームを前記転送先ポートに転送する手段と、前記転送されたフレームからマルチキャリア信号光を生成し送信する手段とを備える。
また、前記マルチキャリア信号光は、トラフィックの優先度に応じて信号の各サブキャリアにトラフィックを割り当てた信号光であり、前記復調手段、前記受信フレーム確認手段、前記バッファ手段、および前記破棄手段は、サブキャリア毎に備えられることも好ましい。
また、前記破棄手段が破棄した受信フレームの情報を上位システムに警報として送出する手段をさらに備えることも好ましい。
また、前記制御手段は、前記転送先ポートへ転送される受信フレームの転送インタフェース速度の和が、前記転送先のインタフェース容量より大きい場合、バッファあふれが発生したと判断し、受信フレームを破棄するも好ましい。
また、前記制御手段は、バッファあふれが発生したと判断された場合、後から到着した受信フレームを廃棄することも好ましい。
上記目的を実現するため本発明による通信方法は、通信トラフィックのフレームをスイッチングする通信方法であって、マルチキャリア信号光を受信し、受信フレームを復調する復調ステップと、前記受信フレームの転送先ポートおよび優先度を確認する受信フレーム確認ステップと、前記受信フレームを優先度に応じたバッファキューにバッファするバッファステップと、前記バッファキューにおいてバッファあふれが発生し、該バッファキューが一定の優先度以上の受信フレームを収容している場合、受信フレーム破棄の命令を送る制御ステップと、破棄を命令された受信フレームを破棄する破棄ステップと、前記キューに格納された受信フレームを前記転送先ポートに転送するステップと、前記転送されたフレームからマルチキャリア信号光を生成し送信するステップとを含む。
本発明により、マルチキャリア信号をスイッチングする装置において、トラフィックの優先度に応じて信号の各サブキャリアにトラフィックを割り当て、優先トラフィックと非優先トラフィックを分離して転送することで、優先トラフィックを保護すると共に、廃棄フレームを検出することが可能になる。
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に、本発明による通信装置の機能ブロック図を示す。本装置は、通信トラフィックのフレームをスイッチングする通信装置であって、マルチキャリア信号の各サブキャリアにトラフィックを割り当て、優先トラフィックと非優先トラフィックを分離して転送することで、優先トラフィックの品質を向上させると共に、廃棄される場合にはそのフレームを検出する機能を有する。
本装置は、１〜Ｍの送信側ポート１、１〜Ｍの受信側ポート２、スイッチ部３、およびそれらを制御する制御部４から構成されている。送信側ポート１は、マルチキャリア信号送信インタフェース１１、送信フレーム確認部１２、バッファ部１３、フレーム廃棄管理部１４から構成される。また、受信側ポート２は、マルチキャリア信号受信インタフェース２１、受信フレーム確認部２２、バッファ部２３、フレーム廃棄管理部２４から構成される。
マルチキャリア信号送信インタフェース１１は、マルチキャリア信号を生成し、送信する機能を有する。バッファ部１３から転送されてきた各信号を、サブキャリア信号送信器１１１によって各サブキャリアにマッピングする。サブキャリア信号送信器１１１は、送信信号処理部１１３と光電変換部１１２から構成される。送信信号処理部１１３は、送信信号を変調する機能を有する。また、光電変換部１１２では、電気信号を光信号に変換して合波器に送信する。
マルチキャリア信号受信インタフェース２１は、マルチキャリア信号を受信すると共に復調する機能を有する。復調されたマルチキャリア信号は、サブキャリア信号受信器２１１から、サブキャリア毎に受信フレーム確認部２２に転送される。サブキャリア信号受信器２１１は、受信信号処理部２１３と光電変換部２１２から構成される。光電変換部２１２は、受信した光信号を電気信号に変換する機能を有する。受信信号処理部２１３では、受信した信号を復調し、受信フレーム確認部２２に送信する。
送信フレーム確認部１２は、フレームのQuality of Service（ＱｏＳ）を確認する。ＱｏＳの優先度については、運用ポリシーにて決定する。
受信フレーム確認部２２は、復調された信号に収容されているフレームの転送先を確認すると共に、フレームのQuality of Service（ＱｏＳ）を確認する。ＱｏＳの優先度については、運用ポリシーにて決定する。
送信側バッファ部１３、および受信側バッファ部２３は、それぞれ送信フレーム、受信フレームを一時的にバッファする機能を有する。ここでバッファされたフレームは、優先度に応じたキューにて管理される。
送信側フレーム廃棄管理部１４、および受信側フレーム廃棄管理部２４は、制御部４からの命令に基づき、受信フレームまたは送信フレームを破棄する。
スイッチ部３は、インタフェースから受信した信号を、制御部４により指定されたポートに転送する機能を有する。
制御部４は、各送信側ポート１、各受信側ポート２、およびスイッチ部３を制御する機能を有する。受信フレーム確認部２２において確認されたフレームの転送先に基づいて、スイッチ部３を制御する。また、フレーム確認部１２、２２にて確認した優先度に基づき、バッファ部１３、２３のキューにて管理されたフレームの廃棄を管理する。フレーム廃棄が必要な場合には、各送信側ポート１、および各受信側ポート２のフレーム廃棄管理部１４、２４にフレーム廃棄の命令を送る。また、破棄されたフレーム情報をネットワーク管理装置等の上位システムに警報として送出する。
図２に本発明による通信装置のスイッチ部の構成を示す。スイッチ部３は、受信したフレームを制御部４によって指定されたポートに転送する機能を有する。高優先度のＱｏＳフレームが同一の切替器（Ｒｋ）（ｋは１〜ｘ）に集中する場合は、受信側バッファ２３に収容しきれないフレームを廃棄する。非優先度のＱｏＳのフレームの場合は、帯域容量に制限を設けない。インタフェース容量を超える場合であっても転送するが、送信側バッファ１３からあふれたフレームは廃棄する。
図３に本発明による通信装置の動作フロー図を示す。以下に、各動作について説明する。
（Ｓ１）開始：スイッチ機能の動作を開始する。
（Ｓ２）信号受信：マルチキャリア信号受信インタフェースにおいて受信された信号が復調され、サブキャリア毎に受信フレーム確認部に転送される。
（Ｓ３）受信フレーム確認：受信フレーム確認部において、受信フレームの宛先ポートとＱｏＳ値が確認され、ぞれぞれ制御部およびフレーム廃棄管理部に通知される。ここで、ＱｏＳ値の定義は運用ポリシーに基づくこととする。
（Ｓ４）受信バッファ：受信フレーム確認部によって確認されたフレームが、優先度、および入力ポート、宛先ポートの組合せごとのキューに収容される。
（Ｓ５）容量？：転送先ポートの空き容量を確認する。ここでは、ステップ３の受信フレーム確認において確認された、ある宛先ポートへの受信フレームの転送インタフェース速度の和を転送容量とし、その転送容量をインタフェース容量と比較して容量に空きがあるか否かを判断する。
ここで、パラメータを下記のようにおき、次の式で容量を判断する。
・転送先ポートの残り容量：ＩＦｃａｐ
・転送先ポートへ転送される受信フレームの転送インタフェース速度：ＩＦｓｕｂ［ｉ，ｊ］（ｉは受信側ポート番号を示す。ｊはサブキャリア番号を示す。）
・転送先のインタフェース容量：ＩＦｄｅｓｔ
ただし、ｋは、ある受信側ポートにおいて、ある宛先ポートへ転送されるサブキャリア数、ｌはある宛先ポートへ転送されるサブキャリアを有する受信側ポート数を示す。
このとき、ＩＦｃａｐ＜＝０の場合：空き容量不足、ＩＦｃａｐ＞０の場合：空き容量ありとなる。空き容量がある場合はステップ６へ進む。空き容量が不足している場合は、ステップ７へ進む。
（Ｓ６）スイッチング：ステップ５において、空き容量があった場合は、受信フレーム確認部において確認された情報に基づき、フレームを宛先ポートへ転送する。
（Ｓ７）優先度？：転送すべきフレームが優先フレームである場合は、ステップ８へ進む。一方、非優先フレームである場合は、ステップ１０へ進む。
（Ｓ８）廃棄処理：受信フレーム確認部において確認された情報に基づき、フレームを宛先ポートへ転送する。ここでは、先着フレームを優先して転送する。そのため、受信バッファ部の優先キューに収容されているフレームを廃棄するにあたり、後から到着したフレームを廃棄する。
（Ｓ９）警報：ステップ８において廃棄された優先フレーム情報を警報として送出する。
（Ｓ１０）廃棄処理：ステップ７において非優先フレームであった場合は、受信フレーム確認部において確認された情報に基づき、フレームを宛先ポートへ転送する。このとき、送信バッファ部のキューに収容しきれないフレームを廃棄する。
（Ｓ１１）終了：一連の動作終了。開始へ戻る。
（Ｓ１）開始：スイッチ機能の動作を開始する。
（Ｓ２）信号受信：マルチキャリア信号受信インタフェースにおいて受信された信号が復調され、サブキャリア毎に受信フレーム確認部に転送される。
（Ｓ３）受信フレーム確認：受信フレーム確認部において、受信フレームの宛先ポートとＱｏＳ値が確認され、ぞれぞれ制御部およびフレーム廃棄管理部に通知される。ここで、ＱｏＳ値の定義は運用ポリシーに基づくこととする。
（Ｓ４）受信バッファ：受信フレーム確認部によって確認されたフレームが、優先度、および入力ポート、宛先ポートの組合せごとのキューに収容される。
（Ｓ５）容量？：転送先ポートの空き容量を確認する。ここでは、ステップ３の受信フレーム確認において確認された、ある宛先ポートへの受信フレームの転送インタフェース速度の和を転送容量とし、その転送容量をインタフェース容量と比較して容量に空きがあるか否かを判断する。
ここで、パラメータを下記のようにおき、次の式で容量を判断する。
・転送先ポートの残り容量：ＩＦｃａｐ
・転送先ポートへ転送される受信フレームの転送インタフェース速度：ＩＦｓｕｂ［ｉ，ｊ］（ｉは受信側ポート番号を示す。ｊはサブキャリア番号を示す。）
・転送先のインタフェース容量：ＩＦｄｅｓｔ
このとき、ＩＦｃａｐ＜＝０の場合：空き容量不足、ＩＦｃａｐ＞０の場合：空き容量ありとなる。空き容量がある場合はステップ６へ進む。空き容量が不足している場合は、ステップ７へ進む。
（Ｓ６）スイッチング：ステップ５において、空き容量があった場合は、受信フレーム確認部において確認された情報に基づき、フレームを宛先ポートへ転送する。
（Ｓ７）優先度？：転送すべきフレームが優先フレームである場合は、ステップ８へ進む。一方、非優先フレームである場合は、ステップ１０へ進む。
（Ｓ８）廃棄処理：受信フレーム確認部において確認された情報に基づき、フレームを宛先ポートへ転送する。ここでは、先着フレームを優先して転送する。そのため、受信バッファ部の優先キューに収容されているフレームを廃棄するにあたり、後から到着したフレームを廃棄する。
（Ｓ９）警報：ステップ８において廃棄された優先フレーム情報を警報として送出する。
（Ｓ１０）廃棄処理：ステップ７において非優先フレームであった場合は、受信フレーム確認部において確認された情報に基づき、フレームを宛先ポートへ転送する。このとき、送信バッファ部のキューに収容しきれないフレームを廃棄する。
（Ｓ１１）終了：一連の動作終了。開始へ戻る。
以下では、本発明の実施例について記述する。
実施例１：通信装置のポート１に入力されたマルチキャリア信号の優先トラフィックがポート１１に出力され、非優先トラフィックがポート１５に出力される例について説明する。次のような状態を想定する。
・マルチキャリア信号のビットレート（各インタフェースのビットレート）：１００Ｇｂｐｓ
・サブキャリアの数：１００（サブキャリア番号１〜１００）
・サブキャリア信号のビットレート：１Ｇｂｐｓ
・マルチキャリア信号の入力ポート番号：１
・マルチキャリア信号の出力ポート番号：優先トラフィックの場合１１、非優先トラフィックの場合１５
・優先トラフィック：入力マルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜２０
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・非優先トラフィック：入力マルチキャリア信号のサブキャリア番号２１〜１００
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・インタフェース初期状態：他のポートに入力信号なし
・信号プロトコル：イーサネット（非特許文献３）
実施例１：通信装置のポート１に入力されたマルチキャリア信号の優先トラフィックがポート１１に出力され、非優先トラフィックがポート１５に出力される例について説明する。次のような状態を想定する。
・マルチキャリア信号のビットレート（各インタフェースのビットレート）：１００Ｇｂｐｓ
・サブキャリアの数：１００（サブキャリア番号１〜１００）
・サブキャリア信号のビットレート：１Ｇｂｐｓ
・マルチキャリア信号の入力ポート番号：１
・マルチキャリア信号の出力ポート番号：優先トラフィックの場合１１、非優先トラフィックの場合１５
・優先トラフィック：入力マルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜２０
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・非優先トラフィック：入力マルチキャリア信号のサブキャリア番号２１〜１００
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・インタフェース初期状態：他のポートに入力信号なし
・信号プロトコル：イーサネット（非特許文献３）
以下、動作フローに従って説明する。
（Ｓ１）開始：スイッチ機能の動作を開始する。
（Ｓ２）信号受信：マルチキャリア信号受信インタフェースにおいて受信された信号が復調され、サブキャリア毎に受信フレーム確認部に転送される。
（Ｓ３）受信フレーム確認：受信したイーサネットフレームの宛先ポートを確認し、ＣｏＳ値によりＱｏＳを確認する（非特許文献３）。ＱｏＳ確認の結果、サブキャリア番号１〜２０のフレームについては、それぞれ独立したギガビットイーサネットの優先フレームであり、宛先ポートは１１である。サブキャリア番号２１〜１００のフレームは、それぞれ独立したギガビットイーサネットの非優先フレームであり、宛先ポートは１５である。
（Ｓ４）受信バッファ：受信フレームを確認されたフレームが、優先度、および入力ポート、宛先ポートの組合せごとのキューに収容される。ここでは、次のキューにフレームが収容される。
キュー（１）：サブキャリア番号１〜２０に収容された優先フレーム
キュー（２）：サブキャリア番号２１〜１００に収容された非優先フレーム
（Ｓ５）容量？：転送先ポートの空き容量を確認する。転送先ポート１１については、ｌ＝１、ｋ＝２０であることから、
となる。転送先ポート１５については、ｌ＝１、ｋ＝８０であることから、
となる。以上のように本例では、転送先ポート１１へのトラフィックは２０Ｇｂｐｓであり、転送先ポート１５へのトラフィックは８０Ｇｂｐｓであることから、サブキャリア番号１〜１００までの各フレーム転送先ポートの容量は空いている。そのため、次のステップであるスイッチングへ進む。
（Ｓ６）スイッチング：受信フレームを、宛先ポートへ転送する。宛先ポートへ転送されたフレームは、マルチキャリア信号送信インタフェースにおいて各サブキャリア信号にマッピングされ送信される。
（Ｓ１１）終了：一連の動作終了。開始へ戻る。
（Ｓ１）開始：スイッチ機能の動作を開始する。
（Ｓ２）信号受信：マルチキャリア信号受信インタフェースにおいて受信された信号が復調され、サブキャリア毎に受信フレーム確認部に転送される。
（Ｓ３）受信フレーム確認：受信したイーサネットフレームの宛先ポートを確認し、ＣｏＳ値によりＱｏＳを確認する（非特許文献３）。ＱｏＳ確認の結果、サブキャリア番号１〜２０のフレームについては、それぞれ独立したギガビットイーサネットの優先フレームであり、宛先ポートは１１である。サブキャリア番号２１〜１００のフレームは、それぞれ独立したギガビットイーサネットの非優先フレームであり、宛先ポートは１５である。
（Ｓ４）受信バッファ：受信フレームを確認されたフレームが、優先度、および入力ポート、宛先ポートの組合せごとのキューに収容される。ここでは、次のキューにフレームが収容される。
キュー（１）：サブキャリア番号１〜２０に収容された優先フレーム
キュー（２）：サブキャリア番号２１〜１００に収容された非優先フレーム
（Ｓ５）容量？：転送先ポートの空き容量を確認する。転送先ポート１１については、ｌ＝１、ｋ＝２０であることから、
（Ｓ６）スイッチング：受信フレームを、宛先ポートへ転送する。宛先ポートへ転送されたフレームは、マルチキャリア信号送信インタフェースにおいて各サブキャリア信号にマッピングされ送信される。
（Ｓ１１）終了：一連の動作終了。開始へ戻る。
実施例２：ポート１とポート２に入力された信号の優先トラフィックがポート１１に出力され、非優先トラフィックがポート１５に出力される例である。次のような状態を想定する。
・マルチキャリア信号のビットレート（各インタフェースのビットレート）：１００Ｇｂｐｓ
・サブキャリアの数：１００（サブキャリア番号１〜１００）
・サブキャリア信号のビットレート：１Ｇｂｐｓ
・マルチキャリア信号の入力ポート番号：１、２
・マルチキャリア信号の出力ポート番号：優先トラフィックの場合１１、非優先トラフィックの場合１５
・優先トラフィック：
−ポート１に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜２０
−ポート２に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜４０
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・非優先トラフィック：
−ポート１に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号２１〜１００
−ポート２に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号４１〜１００
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・インタフェース初期状態：他のポートに入力信号なし
・信号プロトコル：イーサネット（非特許文献３）
・マルチキャリア信号のビットレート（各インタフェースのビットレート）：１００Ｇｂｐｓ
・サブキャリアの数：１００（サブキャリア番号１〜１００）
・サブキャリア信号のビットレート：１Ｇｂｐｓ
・マルチキャリア信号の入力ポート番号：１、２
・マルチキャリア信号の出力ポート番号：優先トラフィックの場合１１、非優先トラフィックの場合１５
・優先トラフィック：
−ポート１に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜２０
−ポート２に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜４０
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・非優先トラフィック：
−ポート１に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号２１〜１００
−ポート２に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号４１〜１００
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・インタフェース初期状態：他のポートに入力信号なし
・信号プロトコル：イーサネット（非特許文献３）
以下、動作フローに従って説明する。
（Ｓ１）開始：スイッチ機能の動作を開始する。
（Ｓ２）信号受信：マルチキャリア信号受信インタフェースにおいて受信された信号が復調され、サブキャリア毎に受信フレーム確認部に転送される。
（Ｓ３）受信フレーム確認：受信したイーサネットフレームの宛先ポートを確認し、ＣｏＳ値によりＱｏＳを確認する。ここでは、ポート１に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜２０のフレームは優先フレームであり、宛先ポートは１１である。また、ポート２に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜４０のフレームは優先フレームであり、宛先ポートは１１である。
一方、ポート１に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号２１〜１００のフレーム、およびポート２に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号４１〜１００のフレームは非優先フレームであり、宛先ポートは１５である。
（Ｓ４）受信バッファ：受信フレームを確認されたフレームが、優先度、および入力ポート、宛先ポートの組合せごとのキューに収容される。ここでは、次のキューにフレームが収容される。
・ポート１の受信バッファキュー（１）：サブキャリア番号１〜２０に収容された優先フレーム
・ポート１の受信バッファキュー（２）：サブキャリア番号２１〜１００に収容された非優先フレーム
・ポート２の受信バッファキュー（１）：サブキャリア番号１〜４０に収容された優先フレーム
・ポート２の受信バッファキュー（２）：サブキャリア番号４１〜１００に収容された非優先フレーム
（Ｓ５）容量？：転送先ポートの空き容量を確認する。転送先ポート１１については、ｌ＝１のときｋ＝２０、ｌ＝２のときｋ＝４０であることから、
となる。転送先ポート１５については、ｌ＝１のときｋ＝８０、ｌ＝２のときｋ＝６０であることから、
となる。以上のように本例では、転送先ポート１１へのトラフィックは、ポート１からのトラフィックは２０Ｇｂｐｓであり、ポート２からのトラフィックは４０Ｇｂｐｓであることから、転送先ポート１１については、空き容量がある。そのため、転送先ポート１１へのトラフィックに関しては、ステップ６の「スイッチング」処理に進む。一方、宛先ポート１５へのトラフィックは、ポート１からのトラフィックは８０Ｇｂｐｓであり、ポート２からのトラフィックは６０Ｇｂｐｓであることから、転送先ポート１５については、容量が不足している。そのため、転送先ポート１５へのトラフィックに関しては、ステップ７の「優先度？」処理を行う。
（Ｓ６）スイッチング：受信フレームを、宛先ポートへ転送する。宛先ポートへ転送されたフレームは、マルチキャリア信号送信インタフェースにおいて各サブキャリア信号にマッピングされ送信される。
（Ｓ７）優先度？：容量が不足になっている転送先ポートの収容フレームは、非優先フレームである。
（Ｓ１０）廃棄処理：送信側バッファにおいて、あふれた分のフレームが廃棄される。廃棄されずに送信されるフレームは、マルチキャリア信号送信インタフェースにおいて各サブキャリア信号にマッピングされ送信される。
（Ｓ１１）終了：一連の動作終了。開始へ戻る。
（Ｓ１）開始：スイッチ機能の動作を開始する。
（Ｓ２）信号受信：マルチキャリア信号受信インタフェースにおいて受信された信号が復調され、サブキャリア毎に受信フレーム確認部に転送される。
（Ｓ３）受信フレーム確認：受信したイーサネットフレームの宛先ポートを確認し、ＣｏＳ値によりＱｏＳを確認する。ここでは、ポート１に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜２０のフレームは優先フレームであり、宛先ポートは１１である。また、ポート２に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜４０のフレームは優先フレームであり、宛先ポートは１１である。
一方、ポート１に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号２１〜１００のフレーム、およびポート２に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号４１〜１００のフレームは非優先フレームであり、宛先ポートは１５である。
（Ｓ４）受信バッファ：受信フレームを確認されたフレームが、優先度、および入力ポート、宛先ポートの組合せごとのキューに収容される。ここでは、次のキューにフレームが収容される。
・ポート１の受信バッファキュー（１）：サブキャリア番号１〜２０に収容された優先フレーム
・ポート１の受信バッファキュー（２）：サブキャリア番号２１〜１００に収容された非優先フレーム
・ポート２の受信バッファキュー（１）：サブキャリア番号１〜４０に収容された優先フレーム
・ポート２の受信バッファキュー（２）：サブキャリア番号４１〜１００に収容された非優先フレーム
（Ｓ５）容量？：転送先ポートの空き容量を確認する。転送先ポート１１については、ｌ＝１のときｋ＝２０、ｌ＝２のときｋ＝４０であることから、
（Ｓ６）スイッチング：受信フレームを、宛先ポートへ転送する。宛先ポートへ転送されたフレームは、マルチキャリア信号送信インタフェースにおいて各サブキャリア信号にマッピングされ送信される。
（Ｓ７）優先度？：容量が不足になっている転送先ポートの収容フレームは、非優先フレームである。
（Ｓ１０）廃棄処理：送信側バッファにおいて、あふれた分のフレームが廃棄される。廃棄されずに送信されるフレームは、マルチキャリア信号送信インタフェースにおいて各サブキャリア信号にマッピングされ送信される。
（Ｓ１１）終了：一連の動作終了。開始へ戻る。
実施例３：ポート１とポート２に入力されたマルチキャリア信号の優先トラフィックがポート１１に出力され、非優先トラフィックがポート１５に出力される例である。ここでは、優先トラフィックの宛先ポートの容量が超過する場合を想定する。次のような状態とする。
・マルチキャリア信号のビットレート（各インタフェースのビットレート）：１００Ｇｂｐｓ
・サブキャリアの数：１００（サブキャリア番号１〜１００）
・サブキャリア信号のビットレート：１Ｇｂｐｓ
・マルチキャリア信号の入力ポート番号：１、２
・マルチキャリア信号の出力ポート番号：優先トラフィックの場合１１、非優先トラフィックの場合１５
・優先トラフィック：
−ポート１に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜５０
−ポート２に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜６０
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・非優先トラフィック：
−ポート１に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号５１〜１００
−ポート２に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号６１〜１００
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・インタフェース初期状態：他のポートに入力信号なし
・信号プロトコル：イーサネット（非特許文献３）
・マルチキャリア信号のビットレート（各インタフェースのビットレート）：１００Ｇｂｐｓ
・サブキャリアの数：１００（サブキャリア番号１〜１００）
・サブキャリア信号のビットレート：１Ｇｂｐｓ
・マルチキャリア信号の入力ポート番号：１、２
・マルチキャリア信号の出力ポート番号：優先トラフィックの場合１１、非優先トラフィックの場合１５
・優先トラフィック：
−ポート１に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜５０
−ポート２に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜６０
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・非優先トラフィック：
−ポート１に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号５１〜１００
−ポート２に入力されるマルチキャリア信号のサブキャリア番号６１〜１００
（それぞれ独立したギガビットイーサネットトラフィックとする。）
・インタフェース初期状態：他のポートに入力信号なし
・信号プロトコル：イーサネット（非特許文献３）
以下、動作フローに従って説明する。
（Ｓ１）開始：スイッチ機能の動作を開始する。
（Ｓ２）信号受信：マルチキャリア信号受信インタフェースにおいて受信された信号が復調され、サブキャリア毎に受信フレーム確認部に転送される。
（Ｓ３）受信フレーム確認：受信したイーサネットフレームの宛先ポートを確認し、ＣｏＳ値によりＱｏＳを確認する。ここでは、ポート１に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜５０のフレームは優先フレームであり、宛先ポートは１１である。また、ポート２に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜６０のフレームは優先フレームであり、宛先ポートは１１である。
一方、ポート１に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号５１〜１００のフレーム、およびポート２に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号６１〜１００のフレームは非優先フレームであり、宛先ポートは１５である。
（Ｓ４）受信バッファ：受信フレームを確認されたフレームが、優先度、および入力ポート、宛先ポートの組合せごとのキューに収容される。ここでは、次のキューにフレームが収容される。
・ポート１の受信バッファキュー（１）：サブキャリア番号１〜５０に収容された優先フレーム
・ポート１の受信バッファキュー（２）：サブキャリア番号５１〜１００に収容された非優先フレーム
・ポート２の受信バッファキュー（１）：サブキャリア番号１〜６０に収容された優先フレーム
・ポート２の受信バッファキュー（２）：サブキャリア番号６１〜１００に収容された非優先フレーム
（Ｓ５）容量？：転送先ポートの空き容量を確認する。転送先ポート１１については、ｌ＝１のときｋ＝５０、ｌ＝２のときｋ＝６０であることから、
となる。転送先ポート１５については、ｌ＝１のときｋ＝５０、ｌ＝２のときｋ＝４０であることから、
となる。以上のように本例では、転送先ポート１１へのトラフィックは、ポート１からのトラフィックは５０Ｇｂｐｓであり、ポート２からのトラフィックは６０Ｇｂｐｓであることから、転送先ポート１１については、容量が不足している。そのため、転送先ポート１１へのトラフィックに関しては、ステップ７の「優先度？」処理に進む。一方、宛先ポート１５へのトラフィックは、ポート１からのトラフィックは５０Ｇｂｐｓであり、ポート２からのトラフィックは４０Ｇｂｐｓであることから、転送先ポート１５については、空き容量がある。そのため、転送先ポート１５へのトラフィックに関しては、ステップ６の「スイッチング」処理を行う。
（Ｓ６）スイッチング：受信フレームを、宛先ポートへ転送する。宛先ポートへ転送されたフレームは、マルチキャリア信号送信インタフェースにおいて各サブキャリア信号にマッピングされ送信される。
（Ｓ７）優先度？：容量が不足になっている転送先ポートの収容フレームは、優先フレームである。
（Ｓ８）廃棄処理：受信側バッファにおいて、転送先ポートにおいてあふれる分のフレームが廃棄される。ここでは、サブキャリア番号５１から６０のフレームが廃棄される。廃棄されずに送信されるフレームは、マルチキャリア信号送信インタフェースにおいて各サブキャリア信号にマッピングされ送信される。
（Ｓ９）警報：ステップ８において優先フレームを廃棄された。そのため、警報としてサブキャリア番号５１から６０のフレームが廃棄されたことを送出する。
（Ｓ１１）終了：一連の動作終了。開始へ戻る。
（Ｓ１）開始：スイッチ機能の動作を開始する。
（Ｓ２）信号受信：マルチキャリア信号受信インタフェースにおいて受信された信号が復調され、サブキャリア毎に受信フレーム確認部に転送される。
（Ｓ３）受信フレーム確認：受信したイーサネットフレームの宛先ポートを確認し、ＣｏＳ値によりＱｏＳを確認する。ここでは、ポート１に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜５０のフレームは優先フレームであり、宛先ポートは１１である。また、ポート２に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号１〜６０のフレームは優先フレームであり、宛先ポートは１１である。
一方、ポート１に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号５１〜１００のフレーム、およびポート２に入力されたマルチキャリア信号のサブキャリア番号６１〜１００のフレームは非優先フレームであり、宛先ポートは１５である。
（Ｓ４）受信バッファ：受信フレームを確認されたフレームが、優先度、および入力ポート、宛先ポートの組合せごとのキューに収容される。ここでは、次のキューにフレームが収容される。
・ポート１の受信バッファキュー（１）：サブキャリア番号１〜５０に収容された優先フレーム
・ポート１の受信バッファキュー（２）：サブキャリア番号５１〜１００に収容された非優先フレーム
・ポート２の受信バッファキュー（１）：サブキャリア番号１〜６０に収容された優先フレーム
・ポート２の受信バッファキュー（２）：サブキャリア番号６１〜１００に収容された非優先フレーム
（Ｓ５）容量？：転送先ポートの空き容量を確認する。転送先ポート１１については、ｌ＝１のときｋ＝５０、ｌ＝２のときｋ＝６０であることから、
（Ｓ６）スイッチング：受信フレームを、宛先ポートへ転送する。宛先ポートへ転送されたフレームは、マルチキャリア信号送信インタフェースにおいて各サブキャリア信号にマッピングされ送信される。
（Ｓ７）優先度？：容量が不足になっている転送先ポートの収容フレームは、優先フレームである。
（Ｓ８）廃棄処理：受信側バッファにおいて、転送先ポートにおいてあふれる分のフレームが廃棄される。ここでは、サブキャリア番号５１から６０のフレームが廃棄される。廃棄されずに送信されるフレームは、マルチキャリア信号送信インタフェースにおいて各サブキャリア信号にマッピングされ送信される。
（Ｓ９）警報：ステップ８において優先フレームを廃棄された。そのため、警報としてサブキャリア番号５１から６０のフレームが廃棄されたことを送出する。
（Ｓ１１）終了：一連の動作終了。開始へ戻る。
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 送信側ポート
２ 受信側ポート
３ スイッチ部
４ 制御部
１１ マルチキャリア信号送信インタフェース
１２ 送信フレーム確認部
１３ バッファ部
１４ フレーム廃棄管理部
２１ マルチキャリア信号受信インタフェース
２２ 受信フレーム確認部
２３ バッファ部
２４ フレーム廃棄管理部
１１１ サブキャリア信号送信器
１１２ 光電変換部
１１３ 送信信号処理部
２１１ サブキャリア信号受信器
２１２ 光電変換部
２１３ 受信信号処理部
２ 受信側ポート
３ スイッチ部
４ 制御部
１１ マルチキャリア信号送信インタフェース
１２ 送信フレーム確認部
１３ バッファ部
１４ フレーム廃棄管理部
２１ マルチキャリア信号受信インタフェース
２２ 受信フレーム確認部
２３ バッファ部
２４ フレーム廃棄管理部
１１１ サブキャリア信号送信器
１１２ 光電変換部
１１３ 送信信号処理部
２１１ サブキャリア信号受信器
２１２ 光電変換部
２１３ 受信信号処理部
Claims (6)
- 通信トラフィックのフレームをスイッチングする通信装置であって、
マルチキャリア信号光を受信し、受信フレームを復調する復調手段と、
前記受信フレームの転送先ポートおよび優先度を確認する受信フレーム確認手段と、
前記受信フレームを優先度に応じたバッファキューにバッファするバッファ手段と、
前記バッファキューにおいてバッファあふれが発生し、該バッファキューが一定の優先度以上の受信フレームを収容している場合、受信フレーム破棄の命令を送る制御手段と、
破棄を命令された受信フレームを破棄する破棄手段と、
前記キューに格納された受信フレームを前記転送先ポートに転送する手段と、
前記転送されたフレームからマルチキャリア信号光を生成し送信する手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 前記マルチキャリア信号光は、トラフィックの優先度に応じて信号の各サブキャリアにトラフィックを割り当てた信号光であり、
前記復調手段、前記受信フレーム確認手段、前記バッファ手段、および前記破棄手段は、サブキャリア毎に備えられることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。 - 前記破棄手段が破棄した受信フレームの情報を上位システムに警報として送出する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
- 前記制御手段は、前記転送先ポートへ転送される受信フレームの転送インタフェース速度の和が、前記転送先のインタフェース容量より大きい場合、バッファあふれが発生したと判断し、受信フレームを破棄する手段であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
- 前記制御手段は、バッファあふれが発生したと判断された場合、後から到着した受信フレームを廃棄することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置。
- 通信トラフィックのフレームをスイッチングする通信方法であって、
マルチキャリア信号光を受信し、受信フレームを復調する復調ステップと、
前記受信フレームの転送先ポートおよび優先度を確認する受信フレーム確認ステップと、
前記受信フレームを優先度に応じたバッファキューにバッファするバッファステップと、
前記バッファキューにおいてバッファあふれが発生し、該バッファキューが一定の優先度以上の受信フレームを収容している場合、受信フレーム破棄の命令を送る制御ステップと、
破棄を命令された受信フレームを破棄する破棄ステップと、
前記キューに格納された受信フレームを前記転送先ポートに転送するステップと、
前記転送されたフレームからマルチキャリア信号光を生成し送信するステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
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|---|---|---|---|
| JP2011196927A JP5737758B2 (ja) | 2011-09-09 | 2011-09-09 | 通信装置および通信方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1155323A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-02-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ａｔｍ通信網 |
| US20030043430A1 (en) * | 2001-09-04 | 2003-03-06 | Doron Handelman | Optical packet switching apparatus and methods |
| JP2006014162A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Yokogawa Electric Corp | 通信システム |
-
2011
- 2011-09-09 JP JP2011196927A patent/JP5737758B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US20030043430A1 (en) * | 2001-09-04 | 2003-03-06 | Doron Handelman | Optical packet switching apparatus and methods |
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