JP2013546235A - イーサネット・ネットワークのためのアダプタ・システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 イーサネット・ネットワークのためのアダプタ・システムを提供する。
【解決手段】 イーサネット・アダプタ・システムは、ネットワークがコンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークであることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンスを、ジェネリック・フレーム・プロシージャ・ヘッダ内に挿入するための送信機を含むことができる。送信機は、アイドル・シーケンスを、リンクに沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内に挿入することができる。本システムは、状態を認識し、受信機によって光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制するための受信機を含むことができる。受信機は、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査することができ、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内にコードを導入することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 イーサネット・アダプタ・システムは、ネットワークがコンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークであることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンスを、ジェネリック・フレーム・プロシージャ・ヘッダ内に挿入するための送信機を含むことができる。送信機は、アイドル・シーケンスを、リンクに沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内に挿入することができる。本システムは、状態を認識し、受信機によって光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制するための受信機を含むことができる。受信機は、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査することができ、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内にコードを導入することができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、コンピュータ・ネットワーキングの分野に関し、より具体的には、イーサネット・ネットワークに関する。
メトロポリタン・エリア(metropolitan area)光ファイバ・ネットワークにわたる長距離接続は、典型的には、ジェネリック・フレーム・プロシージャ(Generic Frame Procedure、GFP)プロトコルに基づいている。メトロポリタン・エリアの距離(100乃至300キロメートル)にわたるデータ伝送は、国際電気通信連合(ITU)の文書G.7041内に記述されており、GFPと呼ばれる。CEE(コンバージド・エンハンスド・イーサネット、Converged Enhanced Ethernet)は、長距離にわたる伝送のために、64/66B符号化(encoding)を使用する。
特許文献1は、光ファイバ伝送のためのシステム及び方法を開示する。この発明のスイッチング部分は、スイッチングが、それぞれサービス・ネットワーク層及びベアラ層おいて行われる従来の通信ネットワークにおけるスイッチングに比べて、比較的単純で容易な保守を保証するように、単層の統合型スイッチング技術を採用している。さらに、この発明は、遠距離通信システム全体にわたって光ファイバを介したデータ伝送を実施して、データ伝送プロセス全体の間に帯域幅リソースに対する要求が満たされ、遠距離通信システムにおいて、異なるサービスのQoS(サービス品質)並びにサービスの高速で遮断のないスイッチングが保証されるようにする。従って、この発明は、帯域幅リソースのオンデマンド式割り当てを実施することができ、ネットワーク・リソース管理における柔軟性を強化すると同時に、加入者は、ユーザの個々のニーズを満たす要求に基づいて帯域幅リソースを求めることができる。
特許文献2は、ユーザ構内でのゲートウェイ装置との通信を可能にするための無線装置を開示する。無線装置は、構内における双方向の無線データ通信のための無線ローカル・エリア・ネットワーク送受信機と、有線通信のためのインターフェースと、無線インターフェースと有線インターフェースとの間でデータを変換するためのプロセッサとを含む。無線装置は、送受信機又はインターフェースを介して、ゲートウェイ装置から命令を受信し、ゲートウェイ装置により配信されるアプリケーション・サービスのためのユーザ構内での通信のために、変換及び通信制御機能を実施して、受送信機及びインターフェースの選択されたものと受送信機及びインターフェースの他方との間に流れる通信のための複数の無線−有線適合の選択されたものを実施する。図2も参照されたい。
特許文献3は、超広帯域インパルスに基づいた少なくとも1つの振幅変調インパルスを用いてデータを表現することと、導電性ガイド媒体上で少なくとも1つのインパルスを送ることと、導電性ガイド媒体上で少なくとも1つのインパルスを受信することと、導電性ガイド媒体上で少なくとも1つのインパルスを受信した後、少なくとも1つの振幅変調インパルスからのデータを復旧することとを含む、データ伝送方法を開示する。少なくとも1つのインパルスは、導電性ガイド媒体において、該導電性ガイド媒体上で送られる波ベースの伝送と共存する。
特許文献4は、入力信号の同期タイミングを保持しながら、光トランスポート・ネットワーク(Optical Transport Network、OTN)上で直接GFPを使用するために、同期イーサネットのような同期入力信号をジェネリック・フレーミング・プロトコル(Generic Framing protocol、GFP)フレーム内にマッピングするためのシステム及び方法を開示する。この発明は、入ってくるクライアント信号のタイミング情報を保持するGFPベースのカプセル化のためのマッピング技術を定める。このマッピング技術は、著しくタイミングを損なうことなく、整数の比である係数を用いて、タイミング信号の周波数を分数倍することができるという概念を利用する。図1も参照されたい。
特許文献5は、半導体基板上に形成された制御ポイントと複数のインターフェース・プロセッサとの協働によりデータ・フローの処理及び柔軟性が強化される、ネットワーク・スイッチ装置、こうした装置のためのコンポーネント、及びこうした装置を動作させる方法を開示する。制御ポイント及びインターフェース・プロセッサは共に、ネットワーク内のデータの流れを方向付ける命令を実行する際に、随意的なスイッチング・ファブリック装置を含む他の要素と協働することができるネットワーク・プロセッサを形成する。
特許文献6は、超広帯域パルスを用いてデータを表現することと、導電性ガイド媒体上で少なくとも1つのパルスを送ることと、導電性ガイド媒体に結合された導電性媒体モデム上で、超広帯域パルスを有する遠距離通信インターフェースにおいて、少なくとも1つのパルスを受信することとを提供するデータ伝送方法を開示し、ここで遠距離通信インターフェースは、通信媒体に結合された有線通信モデム上で、非超広帯域パルスに動作可能に接続される。この方法は、この少なくとも1つのパルスからのデータを復旧することをさらに提供する。
特許文献7は、より安価で、高速で、効率的な通信ネットワーク及び仮想私設ネットワークを実装するための方法及び装置を開示する。このことは、GFPフレーム内にMPLSフレーム及び非MPLSフレームを配置し、GFP層内でMPLS機能を実施し、随意的に、SONET/SDH/OTNクロス接続機能又は波長分割多重方式と統合して、GFP MPLS装置を生成することによって達成される。GFP MPLSスイッチングと呼ばれるこの技術は、中間装置において、あたかもGFP MPLSフレームがMPLSフレームであるかのようにスイッチングを行う。GFP MPLSスイッチ回路は、随意的に調整され、仮想連結されたSONET/SDH/OTN回路に引き継がれ、SONET/SDH/OTN又はWDM上でトランスポートするために、他のTDMトラフィックと多重化される。図5及び図8も参照されたい。
特許文献8は、次のステップ、すなわち、仮想インターフェース・デバイスがデータ・フレームを分類するステップと、仮想インターフェース・デバイスがデータ・フレームをデバイス・インターフェースに出力するステップとを含む、デジタル伝送ネットワークにおいて、異なるデータ・フレームにアクセスしこれを伝送するために、システムを通じてデータを処理する方法を開示する。このシステムは、ユーザのネットワークに接続するのに用いられるユーザ・ネットワーク・インターフェース(UNI)と、データを転送するためにデジタル伝送ネットワークに接続するのに用いられるネットワーク・ネットワーク・インターフェース(NNI)と、マッピング/デマッピング・デバイスと、マッピング/デマッピング・デバイスを介して、UNIと結合し、かつ、NNIと結合する仮想インターフェース・デバイスと、データ・フレームにアクセスしこれを伝送するために、仮想インターフェースと結合してこれを制御する制御デバイスとを含む。
特許文献9は、異なるデータ・フレームにアクセスしこれを伝送するために、デジタル伝送ネットワークにおいて異なるデータ・フレームにアクセスしこれを伝送するシステムを開示し、このシステムは、ユーザのネットワークと結合するのに用いられる少なくとも1つのユーザ・ネットワーク・インターフェース(UNI)と、データを転送するためにデジタル伝送ネットワークと結合するのに用いられる少なくとも1つのネットワーク・ネットワーク・インターフェース(NNI)と、UNI間でデータ形式を変換し、NNI間でデータ形式を変換し、又はNNIとUNIとの間でデータ形式を変換するようにUNI及びNNIと結合されたデータ変換デバイスとを含み、ここで、データ変換デバイスは仮想インターフェース・デバイスを含み、仮想インターフェース・デバイスは、デバイスのアクセス能力を向上させるために、少なくとも2つのデバイス・インターフェースと、仮想インターフェース処理ユニットと、規則データベースと、制御インターフェース・ユニットと、デバイス間インターフェースとを含む。
特許文献10は、異なるデータ・フレームにアクセスしこれを伝送するために、デジタル伝送ネットワークにおいて異なるデータ・フレームにアクセスしこれを伝送するシステムを開示し、このシステムは、加入者のネットワークと結合するのに用いられる少なくとも1つのユーザ・ネットワーク・インターフェース(UNI)、及び/又は、データを転送するためにデジタル伝送ネットワークと結合するのに用いられる少なくとも1つのネットワーク・ネットワーク・インターフェース(NNI)、並びに、UNI間でデータ形式を変換し、又はNNI間でデータ形式を変換し、又はUNIとNNIとの間でデータ形式を変換するのに用いられる、UNI及びNNIと結合されたデータ変換デバイスとを含み、ここで、このデータ変換デバイスは、仮想ブリッジ・デバイスと仮想インターフェース・デバイスとを含み、仮想ブリッジ・デバイスはUNIとNNIとの間でデータをスイッチングし、この仮想ブリッジ・デバイスは制御メッセージを検出し、かつ、制御インターフェース・ユニットを介して、処理のために制御メッセージをデバイスの制御システムに伝送し、制御メッセージ以外のメッセージのデータ・フレームのスイッチングを行い、イーサネット・データ・フレームのアドレス空間の限界を克服する。
イーサネット・ネットワークのためのアダプタ・システムを提供する。
第1の態様によると、デジタル回路により状態を認識し、受信機により光損失状態(a loss of light condition)に変換される同期損失状態(aloss of synchronization condition)をリンク上に強制するための受信機を含むシステムが提供され、受信機は、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査し、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内にコードを導入するように構成される。
本発明の第1の実施形態によると、イーサネット・アダプタ・システムは、ネットワークがコンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークであることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンス(Payload Type Identifier)を、ジェネリック・フレーム・プロシージャ・ヘッダ内に挿入するための送信機を含むことができる。送信機は、リンクに沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内にアイドル・シーケンスを挿入することができる。
本システムはまた、状態を認識し、受信機により光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制するための受信機も含む。受信機は、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査することができ、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内にコードを導入することができる。
認識される状態は、同期損失及び/又は光損失を含むことができる。強制することは、認識されない文字を使用することを含むことができる。
無効なデータ・フレームは、不正な文字及び/又はディスパリティ・エラー(disparity error)を含む。アイドル・シーケンスは、直流バランスを保持するアイドル・シーケンスの対を含むことができる。アイドル・シーケンスは、データ・フレーム毎ベースで制限することができる。受信機により光損失状態に変換される同期損失状態は、タイムアウト値に基づくことができる。
第2の態様によると、デジタル回路により状態を認識し、受信機により光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制することと、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査し、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内にコードを導入することとを含む方法が提供される。
本発明の別の実施形態は、コンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークのためのアダプタ方法である。本方法は、ネットワークがコンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークであることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンスを、ジェネリック・フレーム・プロシージャ・ヘッダ内に挿入することを含むことができる。本方法はまた、アイドル・シーケンスをリンクに沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内に挿入することを含むこともできる。本方法は、状態を認識し、受信機により光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制することをさらに含むことができる。本方法はさらに、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査し、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内にコードを導入することを含むことができる。
認識される状態は、同期損失及び/又は光損失を含むことができる。本方法はまた、同期損失状態をリンク上に強制する際に、認識されない文字を使用することを含むこともできる。
本方法は、無効なデータ・フレームに関して、不正な文字及びディスパリティ・エラーの少なくとも1つを使用することをさらに含むことができる。本方法はさらに、アイドル・シーケンスの対を含むアイドル・シーケンスを使用することにより、直流バランスを保持することを含むことができる。
本方法はまた、アイドル・シーケンスを、データ・フレーム毎ベースで制限することを含むことができる。本方法は、受信機により、タイムアウト値に基づいて、同期損失状態を光損失状態に変換することをさらに含むことができる。
第3の態様によると、有形の媒体内に具体化されたコンピュータ・プログラム製品が提供され、このコンピュータ・プログラム製品は、コンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークを改善するための、有形の媒体に結合されたコンピュータ可読プログラム・コードを含み、コンピュータ可読プログラム・コードは、プログラムに、状態を認識させ、受信機によって光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制させ、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査させ、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内にコードを導入させるように構成される。
本発明の別の実施形態は、コンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークを改善するための、有形の媒体に結合されたコンピュータ可読プログラム・コードである。コンピュータ可読プログラム・コードは、プログラムに、ネットワークがコンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークであることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンスを、ジェネリック・フレーム・プロシージャ・ヘッダ内に挿入させるように構成することができる。コンピュータ可読プログラム・コードはまた、アイドル・シーケンスを、リンクに沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内に挿入することができる。コンピュータ可読プログラム・コードはさらに、状態を認識し、受信機により光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制することができる。コンピュータ可読プログラム・コードはさらに、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査し、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内にコードを導入することができる。
コンピュータ可読プログラム・コードはまた、同期損失状態をリンク上に強制する際に、認識されない文字を使用することができる。コンピュータ可読プログラム・コードはさらに、無効なデータ・フレームに関して、不正な文字及び/又はディスパリティ・エラーを使用することができる。コンピュータ可読プログラムはさらに、アイドル・シーケンスの対を含むアイドル・シーケンスを使用することにより、直流バランスを保持することができる。
コンピュータ可読プログラム・コードはまた、データ・フレーム毎ベースでアイドル・シーケンスを制限することもできる。コンピュータ可読プログラム・コードはさらに、受信機により、タイムアウト値に基づいて、同期損失状態を光損失状態に変換することができる。
ここで本発明の実施形態が、単なる例として添付図面を参照して説明される。
ここで、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を以下により完全に説明する。全体を通じて、同様の符号は同様の要素を指し、接尾辞を有する同様の符号は、単一の実施形態において類似の部品を識別するために使用される。
ここで図1を参照すると、コンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワーク12のためのアダプタ・システム10が、最初に説明される。一実施形態において、システム10は、ネットワークがコンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワーク12であることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンスを、ジェネリック・フレーム・プロシージャヘッダ内に挿入するための送信機14を含む。送信機14は、プロセッサ18又は他の論理回路のようなデジタル回路を含み、システム10内にいずれの数の送信機も存在し得る。送信機14はまた、アイドル・シーケンスを、リンク20に沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内に挿入する。システム10内にはいずれの数のリンク20も存在し得る。
1つの実施形態において、システム10は、状態を認識し、受信機により光損失に変換される同期損失状態をリンク上に強制するための受信機22を含む。受信機22は、プロセッサ19又は他の論理回路のようなデジタル回路を含み、システム10内にはいずれの数の受信機も存在し得る。受信機22は、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査し、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内にコードを導入する。1つの実施形態において、認識される状態は、同期の損失及び/又は光の損失を含む。別の実施形態において、強制することは、認識されない文字を使用することを含む。
1つの実施形態において、無効なデータ・フレームは、不正な文字及び/又はディスパリティ・エラーを含む。別の実施形態において、アイドル・シーケンスは、直流バランスを保持するアイドル・シーケンスの対を含む。
1つの実施形態において、アイドル・シーケンスは、データ・フレーム毎ベースで制限される。別の実施形態において、受信機22により光損失状態に変換される同期損失状態は、タイムアウト値に基づいている。
本発明の1つの実施形態は、ここで図2のフローチャート26を参照して説明される、コンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワーク12のためのアダプタ方法である。この方法は、ブロック28から始まり、ブロック30において、ネットワークがコンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークであることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンスを、ジェネリック・フレーミング・プロシージャ・ヘッダ内に挿入することを含むことができる。この方法はまた、ブロック32において、アイドル・シーケンスを、リンクに沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内に挿入することも含むことができる。この方法は、ブロック34において、状態を認識することと、受信機により光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制することとをさらに含むことができる。この方法はさらに、ブロック36において、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査することと、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内にコードを導入することとを含むことができる。この方法は、ブロック38において終了する。認識される状態は、同期損失及び/又は光損失を含むことができる。
ここで図3のフローチャート40を参照して説明される別の方法の実施形態において、方法が、ブロック42から始まる。この方法は、図2のブロック30、32、34、及び36のステップを含むことができる。この方法はまた、ブロック44において、同期損失状態をリンク上に強制する際に、認識されない文字を使用することを含むことができる。方法は、ブロック46において終了する。
ここで図4のフローチャート48を参照して説明される別の方法実施形態において、方法が、ブロック50から始まる。この方法は、図2のブロック30、32、34、及び36のステップを含むことができる。この方法は、ブロック52において、無効なデータ・フレームに関して、不正な文字及びディスパリティ・エラーの少なくとも1つを使用することをさらに含むことができる。この方法は、ブロック54において終了する。
ここで図5のフローチャート56を参照して説明される別の方法実施形態において、方法が、ブロック58から始まる。この方法は、図2のブロック30、32、34、及び36のステップを含むことができる。この方法はさらに、ブロック60において、アイドル・シーケンスの対を含むアイドル・シーケンスを用いることにより、直流バランスを保持することを含むことができる。この方法は、ブロック62において終了する。
ここで図6のフローチャート64を参照して説明される別の方法の実施形態において、方法が、ブロック66から始まる。この方法は、図2のブロック30、32、34、及び36のステップを含むことができる。この方法はまた、ブロック68において、データ・フレーム毎ベースでアイドル・シーケンスを制限することを含むことができる。この方法は、ブロック70において終了する。
ここで図7のフローチャート72を参照して説明される別の方法の実施形態において、方法が、ブロック74から始まる。この方法は、図2のブロック30、32、34、及び36のステップを含むことができる。この方法は、ブロック76において、タイムアウト値に基づいて、受信機により同期損失状態を光損失状態に変換することをさらに含むことができる。この方法は、ブロック78において終了する。
本発明の別の実施形態は、コンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワーク12を改善するための、有形の媒体に結合されたコンピュータ可読プログラム・コードである。コンピュータ可読プログラム・コードは、プログラムが、ネットワークがコンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワーク12であることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンスを、ジェネリック・フレーム・プロシージャ・ヘッダ内に挿入するように構成することができる。コンピュータ可読プログラム・コードはまた、アイドル・シーケンスを、リンク20に沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内に挿入することもできる。コンピュータ可読プログラム・コードはさらに、状態を認識し、受信機22により光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制することができる。コンピュータ可読プログラム・コードはさらに、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査することができ、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内にコードを導入することができる。
同期損失状態をリンク上に強制する際に、コンピュータ可読プログラム・コードはまた、認識されない文字を用いることもできる。コンピュータ可読プログラム・コードはさらに、無効なデータ・フレームに関して、不正な文字及び/又はディスパリティ・エラーを使用することができる。コンピュータ可読プログラム・コードは付加的に、アイドル・シーケンスの対を含むアイドル・シーケンスを用いることにより、直流バランスを保持することができる。
コンピュータ可読プログラム・コードはまた、データ・フレーム毎ベースでアイドル・シーケンスを制限することもできる。コンピュータ可読プログラム・コードはさらに、タイムアウト値に基づいて、受信機により同期損失状態を光損失状態に変換することできる。
上記に鑑みて、アダプタ・システム10は、コンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワーク12を改善する。例えば、CEEは、長距離にわたる伝送のために64/66B符号化を用いるが、これは、従来の8/10B符号化ネットワークとは両立性がない。
上述のように、メトロポリタン・エリア・光ファイバ・ネットワークにわたる長距離接続は、典型的には、GFPプロトコルに基づいている。これらのプロトコルをコンバージド・ネットワーキングに適合させるために、現在のところ既存のネットワーキング・プロトコルが定めていない以下の特徴を考慮しなければならない。
光損失(LOL)状態及び同期損失(LOS)状態の伝搬は、そうした特徴の1つである。このことは、コンバージド・ネットワーク12を示すように、新しいペイロード・タイプ識別子(PTI)シーケンスをGFPフレーム・ヘッダ内に定めることによって行われる。コンバージド・ファブリックについては、LOL/LOS状態は定められていない。代わりに、システム10は、認識されない文字を用いて、LOS状態をリンク20上に強制する;この状態がコンバージド・データ・フレームに関して認識されると、この状態は、プロトコル特有のタイムアウト値(例えば、システム間チャネル(ISC)チャネルでは0.1ミリ秒、又はFibre Connectivity(FICON)チャネルでは500ミリ秒)に基づいて、リンク受信機22によりLOL状態に変換される。
別の特徴は、データ速度適合のためのものである。8/10Bデータを64/66Bデータにトランスコードするために、8/10Bデータは、個々の文字(データ又は制御シーケンス)に復号される。これが64/66Bデータとして再符号化されるとき、プロトコル特有のアイドル・シーケンスがデータ経路内に挿入される(DCバランスを保持するために、アイドルは対で挿入される)。システム10は、データ・フレーム毎ベースで用いることができる連続するアイドルの最小数及び最大数を定めることができる。システム10はまた、フレームを破損することなく、アイドルを削除するための規則も定める。
別の特徴は、ディスパリティ・バランスのためのものである。システム10により、無効な符号化データ・フレームを探して伝送データ・ストリームを走査し、不一致は、不正な文字又はディスパリティ・エラーを示す。この状態を識別するために、中立ディスパリティ・コードワード(code word)がデータ・ストリーム内に挿入され、伝送のためにGFPペイロード内に組み入れられる。インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション(IBM)社は、現在、System Z上のISC、2008年5月に発表されたParallel Sysplex InfiniBand(PSIFB)などを含む幾つかの固有のプロトコルを市場に提供していることに留意されたい。
システム10は、データ・フレームのストリームを受信し、かつ、受信機においてデータ・フレームが再生されるのを防止する、状態についてのデータ・フレームを検査するための、リンク20の一方の端部にある送信機14、及び、リンクの他方の端部にある受信機22を有するCEEネットワーク12において用いる方法を含む。この方法は、送信機14において、ネットワークがCEEネットワーク12であることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンスを、ジェネリック・フレーミング・プロシージャのフレーム・ヘッダ内に挿入することと、所定の数のアイドル・シーケンスを、リンク20に沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内に挿入することとを含む。この方法はまた、受信機22において、状態(例えば、光損失又は同期損失)を認識することと、受信機によりLOL状態に変換されるLOS状態を強制することと、無効なデータ・フレームを探して受信したデータ・フレームのストリームを走査することと、無効なデータ・フレーム(例えば、不正な文字又はディスパリティ・エラーに起因する)が検出されるたびに、データ・フレームのストリーム内に所定のコードを挿入することとを含む。
システム10は、CEEが、長距離にわたる伝送のために、従来の8/10B符号化ネットワークとは両立性がない64/66B符号化を用いるという事実に対処する。システム10は、拡張された遠距離ネットワーキングのために、ジェネリック・フレーム・プロシージャ(GFP)に基づいて、従来の8/10B符号化データとCEEの間のマッピングを行う。
上述のように、メトロポリタン・エリア距離(100−300km)にわたるデータ伝送は、ジェネリック・フレーム・プロシージャ(GFP)と呼ばれる、国際電気通信連合(ITU)文書G.7041内に記載されている。これは、データをデジタル・ラッパー内にカプセル化することにより、8/10B符号化を用いる標準的なデータコム・プロトコルを、低い費用の増分で、64/66B符号化を用いるインストールされたネットワークにわたってトランスポートすることを可能にするように意図される。この手法は、例えば、IBM適格の波長分割多重方式(WDM)の製品によって用いられる。しかしながら、GFP手法は、コンバージド・ネットワークとも呼ばれる、コンバージド・エンハンスド・イーサネット(CEE)及びファイバ・チャネル・オーバーCEE(FCoCEE)のための近年現れつつあるプロトコルの知識なしで設計されたので、現時点では、GFP上でCEE又はFCoCEEリンクをトランスポートすることができない。
8/10Bトランスポートのための基本的なGFPプロシージャは、8B/10Bデータ・シーケンスの各10ビット文字を復号することと、その結果を8ビットデータ文字又は認識される制御文字のいずれかにマッピングすることとを含む。次に、このデータは、64B/66Bデータ・シーケンスとして再符号化され、制御文字は、所定の組の64/66B制御文字にマッピングされる。GFP用語においては、結果として得られるデータ・シーケンス又は制御文字は、「ワード」として知られる。これは、通常は4バイト量、又は4つの8B/10B文字の40ビット文字列と解釈される、サーバ定義のワードとは異なる。以下は、この議論の残りの部分全体を通じて一貫性を保つために、GFP用語を用いる。
こうした8つのワードのグループはまとめてオクテットにされ、これに付加的な制御フラグ及びエラー・フラグが与えられる(これは、通常は8ビット・バイトと解釈されるサーバ定義のオクテットとは異なることに留意されたい)。次いで、8つのオクテットのグループはまとめて「スーパーブロック」にされ、スクランブルをかけられ、そして、巡回冗長検査(CRC)エラー・チェック・フィールドが付加される。結果として得られるフレームは、サービス品質及び関連した特徴を含む、フロー制御を用いたメトロポリタン・エリア・ネットワーク(MAN)ネットワークを通じた経路指定に準拠している。オリジナルの8/10符号化データは、ネットワークの他方の端部において再構築される。
この方法を用いてコンバージド・ファブリック・データ・フレームを動作させるために、システム10が定める多数の特徴が存在する。第1に、システム10は、GFPネットワークに出入りするときに、データのランニング・ディスパリティ(running disparity)を処理する方法を定める(コンバージド・ファブリックの幾つかの実装は、適切なディスパリティをチェックすることができ、それが正しくない場合にはエラーを生成することに留意されたい)。
オリジナル・データは、DCバランスを保持するといった種々の方法を通じてビット・エラーの低減を助けるように設計された8B/10B符号化を用いる。DCバランスは、コードワード上のランニング・ディスパリティを追跡することによって測定される。ランニング・ディスパリティは、正(0よりも1の方が多く送信された)又は負(1よりも0の方が多く送信された)である。
DCバランスを保持するために、各々の8ビット文字及び認識される特殊制御文字の各々は、2つの可能な10ビット符号化を有する。8ビット文字及び特殊制御文字の多くは、単一のDCバランスの取れた10ビット符号化を有する。これらの符号化は、5つの0及び5つの1を有する。しかしながら、全ての可能な8ビット文字及び特殊制御文字を、DCバランスの取れた10ビット文字に符号化できるわけではない。これらの文字は、4つの0及び6つの1、又は4つの1及び6つの0を有する10ビット符号化を必要とし、DCバランスを保持するために、これらの文字は、2つの可能な符号化、すなわち4つの0及び6つの1を有するもの、及び、4つの1及び6つの0を有する別のものを有する。ランニング・ディスパリティに応じて、8B/10B符号化器は、通常は、伝送するために、2つの可能な符号化のどちらかを選択する。具体的には、伝送される1及び0の数が等しかった場合、ディスパリティは維持され、又は、ディスパリティを正から負に又はその逆に反転させることができる。
8/10Bデータ・フレームが最初にデータ・トランスコーダに入るとき、初期ランニング・ディスパリティは、正又は負のいずれかであると推定することができる(パワーオン・リセット時、又は信号損失状態若しくは同期損失状態からの移行時)。適切な有効コードワード(推定される初期ディスパリティに応じて、+又は−である)を検索するために、ルックアップ・テーブルを与えることができる。一致が見つからない場合、不正なワード、又はランニング・ディスパリティ・エラーを有する正当なワードが検出されている。
1つの実施形態において、システム10は、8B/10Bコード違反に対応する既存のGFPコードを挿入し、次に、このエラー・コードは、有効な8/10Bコードワードとして認識されない中立ディスパリティ・シーケンスに挿入される。システム10はまた、初めのランニング・ディスパリティに応じて、異なるコードワードを使用し、負の初期ディスパリティ又は正の初期ディスパリティのいずれかを示す。これらのコードは、MANアタッチメントと共にデータ・センタ・スイッチ内に組み込まれたGFPトランスコーダによって認識される。ネットワークの他方の端部において、データがGFPトランスコーダから出るとき、このエラー状態は復号され、8/10Bコード・エラーとして認識され、これはサーバによってトランスペアレントに処理される。代替的な実施形態として、復号されたエラー状態を認識し、64/66Bフレーム内にマッピングされるエラー・コードを生成することができる。
システム10が対処する第2の問題は、GFPを用いてカプセル化された8/10B信号についてのデータ速度適合である。8/10B CEE又はFCoCEEトラフィックがGFPトランスコーダに入ると、64/66B符号化プロセスの間に速度適合が行われる。GFPアイドル文字で埋められた、固定長のGFPフレームが用いられ、このアイドル文字は、データがネットワークを出るときに、第2のトランスコーダにより除去される。
データ速度適合は、パケット間ギャップ(IPG)を管理するプロトコル特有の規則によって促進にされる。この場合、システム10は、2つのデータ・ワードの間に挿入されるアイドル文字の最小数及び最大数を指定する。
次いで、GFPマッピングは、64/66Bブロックに再符号化するとき、受信データ、制御、及び/又はIPG情報の全てを保持することができる。1つの実施形態において、システム10は、GFP速度適合のために維持される、最低4つのアイドル文字及び最高6つのアイドル文字を使用する。別の実施形態において、システム10は、対で挿入又は除去されるアイドル文字を使用する。次いで、64/66B符号化データは、より高い帯域幅のMANトランスポート・チャネルに速度適合するように、GFPアイドル文字、管理、及び/又はGFPデータ・フレームの間に挿入される制御フレーム内にマッピングされる。
1つの実施形態において、システム10は、リンクの初期化及び復旧のために使用される、信号の損失(loss of signal)(光の損失とも呼ばれる)及び8/10コードの同期損失のような、プロトコル特有の信号状態を処理するための手段を含む。CEE及びFCoCEEは、現在のストレージ・エリア・ネットワークに類似したセキュリティ要件を有する、スイッチド・ファブリック(switched fabric)である。特に、ファブリック内で生じるいずれの状態変化(スワップされた光ケーブルのような)も、状態変化通知(光損失又は同期損失のような)をネットワーク端点に伝搬する。
1つの実施形態において、システム10は、信号損失状態及び同期損失状態に対処する。例えば、GFPマッピングは、GFPネットワーク上でこれらの状態を伝搬するのに用いることができる、「クライアント信号故障」の表示、即ちCSFを含む。具体的には、GFPフレームのペイロード・ヘッダは、GFPフレーム・ペイロードのコンテンツ及び形式を指定する2つのオクテット・フィールドを含む。これは、ペイロード・タイプ識別子(PTI)と呼ばれる3ビット・サブフィールドを含む。
PTIが100に設定されると、GFPトランスコーダは、ペイロードを、クライアント・データではなく管理情報として認識する。ひとたびシステム10が管理情報を含むものとしてフレームを識別すると、ユーザ・ペイロード識別(User Payload Identification、UPI)と呼ばれる8ビット・フィールドを設定することができる。
例えば、UPI=0000 0001の設定は信号の損失を示し、UPI=0000 0010の設定は、文字同期の損失を示す。これらの状態の両方が、「クライアント信号故障」即ちCSFイベントとして知られる。
GFPデータ・フレーム内でCSFイベントが発生した場合、システム10は、コンバージド・データ・フレームを提供し、残りの64/66Bブロック符号化は、8/10エラー・コードで埋められ、これらは、GFPネットワークの出口において、サーバによりデータ・エラーとして符号化される。これは、適切なエラー処理により、遠隔サーバを強制的に同期損失状態にすることを意図している。
この状態がプロトコル特有のタイムアウト時間(例えば、ファイバ・チャネル・データ・フレームに関しては500ms)より長く持続した場合、又は、光の損失が検出された場合、次いで、システム10は、対応するUPIコードを用いて、インバウンドのGFPトランスコーダがこの状態を伝搬し、下流側サーバにおいて、アウトバウンドのGFPトランスコーダが、信号損失状態及び関連した復旧アクションを強制するように規定する。完全を期すために、GFPネットワーク上でコンバージド・データが伝送されるとき、システム10は、このデータ・タイプについての、これを他のデータ・ペイロードと区別する新しいUPIを定めることに留意されたい。例えば、システム10は、PTI=010であり、FCoCEEが用いられるとき、UPI=1010 1010を設定するように規定する。
要約すれば、システム10は、GFPネットワーク12にわたってトランスペアレントに伝搬するための、8/10B CEE又はFCoCEEリンク20に関する特徴を記載する。これは、リンク20上のランニング・ディスパリティを処理すること、データ速度適合を処理すること、及び/又は光損失状態及び同期損失状態を伝搬することを含む。
システム10はカプセル化を使用し、ここで、下記の表は、GFPヘッダ・フィールドを示し、ユーザ・データ(ESCONなど)についてPTI=000であり、ユーザ管理についてPTI=100である。例えば、システム10においては、8/10Bについての同期損失及び光損失の伝搬は、CEE内にカプセル化される。さらに、データを送る際、システム10は、現在は存在しないCEEチャネルについての固有のPTIを定める(これは一例であり、他のシーケンスを用い得ることに留意されたい)。管理情報を送信するとき、クライアント信号故障、同期損失についてUPI=0000 0010である。
多くのプロトコルは、CEEファブリックにわたる光損失/同期損失状態のトランスペアレントな伝搬を必要とする。このことは、現在のところCEEにより定められてはいない。システム10は、認識されない文字を用いて、LOS状態を強制し、これがCEEスイッチにより認識され、ペイロード特有のタイムアウト値に基づいてLOL状態に変換される(図9を参照されたい)。
さらに、システム10は、ヘッダを、PTI=100(管理情報)、UPI=同期損失に設定し、ペイロードを10B_errで埋める。GFPネットワーク12からの出力は、認識されない8/10文字を生成し、プロトコル特有のタイムアウトの範囲内で、同期損失状態をリンク上に強制する。例えば、ISCチャネルにおいては、:状態が0.1ミリ秒より長く持続した場合、信号損失を推定し;UPIを新しい光識別損失状態にリセットし、クライアント側インターフェースへの光を低下させる;状態が0.5ミリ秒より長く持続した場合、FICONチャネルにおいては、状態が500ミリ秒より長く持続した場合、IBのような他のプロトコルについて同様に進行する。
GFPに基づいたカプセル化されたCEEファブリックに関するディスパリティ・バランスの保持には、図10に示されるような、+及び−の両方のディスパリティ・ワードの定義を使用する。さらに、システム10に関するGFPに基づいたCEEネットワークについてのデータ速度適合規則が、図11に示される。
幾つかの代替的な実施において、フローチャートのブロック内に示された機能は、図中に示された順序とは異なる順序で行われる場合があることに留意されたい。例えば、本明細書に示されるフロー図は例に過ぎないので、連続して示される2つのブロックを、実際には、実質的に同時に実行することができ、又は、関与する機能に応じて、ブロックを逆の順番で実行することもできる。本発明の思想から逸脱することなく、ここに説明されるこれらの図又はステップ(若しくは動作)に対する多くの変形があり得る。例えば、ステップは、同時に及び/又は異なる順番で行うことができ、又はステップを付加し、削除し、及び/又は修正することができる。これらの変形の全てが、特許請求される本発明の一部とみなされる。
本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態を説明するためのものにすぎず、本発明を限定することを意図するものではない。本明細書で用いられる場合、単数形の不定冠詞(「a」、「an」)及び定冠詞(「the」)は、文脈から明らかにそうではないことが示されていない限り、複数形も含むことが意図される。「含む(comprise)」及び/又は「含んでいる(comprising)」という用語は、本明細書において用いられる場合、言及した特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び/又はコンポーネントの存在を指定するが、1つ又は複数のその他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び/又はそれらの群の存在又は追加を排除するものではないこともさらに理解されるであろう。
以下の特許請求の範囲における全ての「手段又はステップと機能との組み合わせ(ミーンズ又はステップ・プラス・ファンクション)」要素の対応する構造、材料、動作及び均等物は、明確に特許請求されている他の特許請求された要素と組み合わせてその機能を実行するための、いかなる構造、材料又は動作をも含むことが意図される。本発明の説明は、例証及び説明の目的で提示されたものであるが、網羅的であることを意図するものでもなく、開示された形態の発明に限定することを意図するものでもない。本発明の範囲及び思想から逸脱することのない多くの修正及び変形が、当業者には明らかであろう。実施形態は、本発明の原理及び実際の適用を最も良く説明するように、及び、当業者が、企図される特定の使用に適するように種々の修正を伴う種々の実施形態について本発明を理解することを可能にするように、選択され、説明された。
本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、当業者であれば、現在及び将来の両方において、特許請求の範囲内に入る種々の改善及び強化を行うことができると理解されるであろう。これらの特許請求の範囲は、説明された本発明に対する適切な保護を維持すると解釈されるべきである。
10:アダプタ・システム
12:コンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワーク
14:送信機
18、19:プロセッサ
20:リンク
22:受信機
12:コンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワーク
14:送信機
18、19:プロセッサ
20:リンク
22:受信機
Claims (25)
- デジタル回路により状態を認識し、受信機により光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制するための受信機であって、前記受信機は、無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査し、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、前記データ・フレームのストリーム内にコードを導入するように構成される、受信機を含むシステム。
- 前記認識される状態は、同期損失及び光損失の少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。
- ネットワークがコンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークであることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンスを、ジェネリック・フレーム・プロシージャ・ヘッダ内に挿入し、かつ、アイドル・シーケンスを、前記リンクに沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内に挿入するための送信機をさらに含む、請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 前記強制することは、認識されない文字を使用することを含む、請求項1、請求項2、又は請求項3に記載のシステム。
- 前記無効なデータ・フレームは、不正な文字及びディスパリティ・エラーの少なくとも1つを含む、請求項1、請求項2、又は請求項3に記載のシステム。
- 前記アイドル・シーケンスは、直流バランスを保持するアイドル・シーケンスの対を含む、請求項3に記載のシステム。
- 前記アイドル・シーケンスは、データ・フレーム毎ベースで制限される、請求項3に記載のシステム。
- 前記受信機により前記光損失に変換される前記同期損失はタイムアウト値に基づいている、請求項1、請求項2、又は請求項3に記載のシステム。
- デジタル回路により状態を認識し、受信機により光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制することと、
無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査し、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、前記データ・フレームのストリーム内にコードを導入することと、
を含む方法。 - 前記状態は、同期損失及び光損失の少なくとも1つである、請求項9に記載の方法。
- ネットワークがコンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークであることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンスを、ジェネリック・フレーム・プロシージャ・ヘッダ内に挿入することと、
アイドル・シーケンスを、前記リンクに沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内に挿入することと、
をさらに含む、請求項9又は請求項10に記載の方法。 - 前記同期損失状態をリンク上に強制する際、認識されない文字を使用することをさらに含む、請求項9、請求項10、又は請求項11に記載の方法。
- 前記無効なデータ・フレームに関して、不正な文字及びディスパリティ・エラーの少なくとも1つを使用することをさらに含む、請求項9、請求項10、又は請求項11に記載の方法。
- アイドル・シーケンスの対を含むアイドル・シーケンスを使用することにより、直流バランスを保持することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- データ・フレーム毎ベースで前記アイドル・シーケンスを制限することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記受信機により、タイムアウト値に基づいて、前記同期損失を光損失状態に変換することをさらに含む、請求項9、請求項10、又は請求項11に記載の方法。
- コンピュータ・プログラムであって、
コンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークを改善するための、コンピュータ可読プログラム・コードを含み、前記コンピュータ可読プログラム・コードは、前記プログラムに、
状態を認識させ、受信機によって光損失状態に変換される同期損失状態をリンク上に強制させ、
無効なデータ・フレームを探して伝送されたデータ・フレームのストリームを走査させ、無効なデータ・フレームが検出されるたびに、前記データ・フレームのストリーム内にコードを導入させる、
ように構成されるコンピュータ・プログラム。 - 前記状態は、同期損失及び光損失の少なくとも1つである、請求項17に記載のコンピュータ・プログラム。
- ネットワークがコンバージド・エンハンスド・イーサネット・ネットワークであることを示すように、ペイロード・タイプ識別子シーケンスを、ジェネリック・フレーム・プロシージャ・ヘッダ内に挿入し、
アイドル・シーケンスを、前記リンクに沿って伝送されるデータ・フレームのストリーム内に挿入する、
ように構成されたプログラム・コードをさらに含む、請求項17又は請求項18に記載のコンピュータ・プログラム。 - 前記同期損失状態をリンク上に強制する際に、認識されない文字を使用するように構成されたプログラム・コードをさらに含む、請求項17、請求項18、又は請求項19に記載のコンピュータ・プログラム。
- 前記無効なデータ・フレームに関して、不正な文字及びディスパリティ・エラーの少なくとも1つを使用するように構成されたプログラム・コードをさらに含む、請求項17、請求項18、又は請求項19に記載のコンピュータ・プログラム。
- アイドル・シーケンスの対を含むアイドル・シーケンスを使用することにより、直流バランスを保持するように構成されたプログラム・コードをさらに含む、請求項19に記載のコンピュータ・プログラム。
- データ・フレーム毎ベースで前記アイドル・シーケンスを制限するように構成されたプログラム・コードをさらに含む、請求項19に記載のコンピュータ・プログラム。
- 前記受信機により、タイムアウト値に基づいて、前記同期損失を光損失状態に変換するように構成されたプログラム・コードをさらに含む、請求項17、請求項18、又は請求項19に記載のコンピュータ・プログラム。
- 前記プログラムがコンピュータ上で実行されるとき、請求項9から請求項16までのいずれかに記載の方法を実施するように適合されたプログラム・コード手段を含む、コンピュータ・プログラム。
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