JP2015115871A - 通信ネットワーク、データ転送経路の設定方法及び通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信パスの識別子が異なる複数の網を接続する装置において、双方の網間の通信パスの対応関係をメモリに保持することなくデータ通信を実現する。【解決手段】複数の通信装置間で通知される情報に基づきデータ転送経路が設定される第１の網と、事前に予めデータ転送経路が設定される第２の網とを備え、第１の網において新規にデータ転送経路を設定する際、第２の網のデータ転送経路識別子から第１の網の新規データ転送経路識別子を計算する手段と、計算結果であるデータ転送経路識別子を第１の網へ通知する手段と、受信されるデータパケットに含まれる第１の網のデータ転送識別子から第２の網のデータ転送識別子を計算する手段と、計算結果である第２の網のデータ転送識別子をデータパケットに付与する手段、とを具備する。【選択図】 図２

Description

本発明は、通信ネットワーク、データ転送経路の設定方法及び通信装置に係り、特に、データ転送経路（通信パス）の識別子が異なる複数の網を接続し、データを送受信する通信ネットワーク、データ転送経路の設定方法及び通信装置に関する。

通信事業者は従来、自律分散制御方式であるＩＰ／ＭＰＬＳ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）技術を用いた通信網を構築しエンドユーザに対し通信サービスを提供してきたが、近年では、集中制御方式であるＭＰＬＳ−ＴＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ−Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｆｉｌｅ）技術を用いた通信網を構築する場合もある。これら２つの方式を相互接続する方式について、特許文献１や特許文献２で開示されている。
また、特許文献３では、リンク振り分けのための計算キーを、ヘッダ内の送信元識別情報及び宛先識別情報を入力値として、ハッシュ関数などの一方向関数を用いて計算することが開示されている。

特開２０１３−２６８２９号公報 特開２０１３−１６８７３２号公報 特開２００３−２１８９２０号公報

特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても、自律分散方式で構築した通信網（以下、自律分散網と呼ぶ）における通信パス（以下、オンデマンドパスと呼ぶ）と集中制御方式で構築した通信網（以下、集中制御網と呼ぶ）における通信パス（以下、静的設定パスと呼ぶ）との対応関係について開示されている。

集中制御網では、通信パスを通信網の管理者によりあらかじめ設定し、自律分散網では、通信パスを、通信装置間でやりとりされる制御情報により、自動的に設定する。

自律分散網と集中制御網とを接続する通信装置（以下、エッジ装置と呼ぶ）において、オンデマンドパスと静的設定パスを接続して通信する。網制御を実施するプロトコルとしてＭＰＬＳを用いる場合を例にすると、オンデマンドパスのパス識別子であるラベルと静的設定パスのパス識別子であるラベルとの対応を取る。

通常、静的設定パスは通信網の管理者によりあらかじめ設定されており、必要に応じて追加設定、削除といった操作がなされる。一方、オンデマンドパスは、特許文献２にその概要が開示されているように、通信装置間でやりとりされる制御情報により、自動的に設定される。よって、オンデマンドパスが設定されるたびに、対応する静的設定パスを選択し、それらのラベルの対応関係をエッジ装置に設定する。

上記ラベルの対応を取る場合に以下の課題がある。なお、これらは特許文献１及び特許文献２いずれにおいても開示されていない。

エッジ装置ではラベルの対応関係を保持する記憶領域が必要になる。例えばＭＰＬＳでは規格で定められたように２の２０乗のラベルが存在するため、最大で約１００万個の対応関係を保持する記憶領域が必要となる。例えば、従来装置におけるトンネルラベルデータベースが上述の記憶領域に該当する。トンネルラベルデータベースは受信したパケット中のオンデマンドパスラベルと、当該パケットに付与する静的設定パスラベルとの対応関係を保持するものである。

上記の記憶領域を物理ポートごとに用意する必要があるため、エッジ装置に搭載するメモリデバイスの容量が非常に大きくなる。このため、メモリデバイスへのアクセス回路規模も大きくなり、ハードウェアが複雑化、処理遅延増大、消費電力増大という課題がある。

なお、集中制御網と自律分散網以外の網であっても、パス設定の識別子が異なる網間では同様の課題が発生しうる。

本発明は、以上の点に鑑み、通信パスの識別子が異なる複数の網を接続する装置において、双方の網間の通信パスの対応関係をメモリに保持することなくデータ通信を実現にすることを目的のひとつとする。また、本発明は、自律分散網と集中制御網とを接続する装置において、自律分散網内の通信パスと集中制御網内の通信パスとの対応関係をメモリに保持することなく、データ通信を実現可能にすることを目的のひとつとする。

事前に設定した静的設定パスのラベルから、ある規則に従って計算したラベルをオンデマンドパスに割り当てるように制御する手段と、データパケットごとの受信処理において、オンデマンドパスのラベルから静的設定パスのラベルを計算する手段とを備え、ラベルの対応関係をエッジ装置内で保持することを不要とする。

本発明の第１の解決手段によると、
複数の通信装置間で通知される情報に基づきデータ転送経路が設定される第１の網と、予めデータ転送経路が設定される第２の網との間に設置される通信装置であるエッジ装置を備え、
前記エッジ装置は、
前記第１の網から、前記第２の網を介したデータ転送経路を設定するためのパケットを受信すると、予め設定された前記第２の網の転送経路識別子から予め定められた規則で計算された前記第１の網の転送経路識別子を前記第１の網の通信装置へ通知し、
通知された転送経路識別子を用いて送信されたデータパケットを第１の網の前記通信装置から受信する前記ネットワークシステムが提供される。

本発明の第２の解決手段によると、
複数の通信装置間で通知される情報に基づきデータ転送経路が設定される第１の網と、予めデータ転送経路が設定される第２の網とを備えたネットワークシステムにおけるデータ転送経路の設定方法であって、
前記第１の網から、前記第２の網を介したデータ転送経路を設定するためのパケットを受信すると、予め設定された前記第２の網の転送経路識別子から前記第１の網の転送経路識別子を予め定められた規則で計算し、
計算された前記第１の網の転送経路識別子を前記第１の網の通信装置へ通知し、
通知された転送経路識別子を用いて送信されたデータパケットを第１の網の前記通信装置から受信する前記データ転送経路の設定方法が提供される。

本発明の第３の解決手段によると、
複数の通信装置間で通知される情報に基づきデータ転送経路が設定される第１の網と、予めデータ転送経路が設定される第２の網との間に設置される通信装置であって
前記第１の網から、前記第２の網を介したデータ転送経路を設定するためのパケットを受信すると、予め設定された前記第２の網の転送経路識別子から予め定められた規則で計算された前記第１の網の転送経路識別子を前記第１の網の通信装置へ通知する送信処理部と、
通知された転送経路識別子を用いて送信されたデータパケットを第１の網の前記通信装置から受信する受信処理部と
を備えた通信装置が提供される。

本発明によれば、通信パスの識別子が異なる複数の網を接続する装置において、双方の網間の通信パスの対応関係をメモリに保持することなくデータ通信を実現することができる。例えば、自律分散網と集中制御網とを接続する装置において、自律分散網内の通信パスと集中制御網内の通信パスとの対応関係をメモリに保持することなく、データ通信を実現可能である。

本実施形態におけるネットワーク構成例。 第１の実施形態におけるＭＰＬＳ−ＴＰ装置の機能ブロック図。 第２の実施形態におけるＭＰＬＳ−ＴＰ装置の機能ブロック図。 集中制御サーバの機能ブロック図。 ＩＰ／ＭＰＬＳラベルデータベース例。 パス設定シーケンス例。 ＩＰ／ＭＰＬＳ網内のデータパケットフォーマット。 ＭＰＬＳ−ＴＰ網内のデータパケットフォーマット。 制御メッセージパケットフォーマット。 ＭＰＬＳヘッダフォーマット。 リソース予約メッセージ処理時のラベル計算例。 データパケット転送処理時のラベル計算例。 ラベルの他の計算例。

本発明の実施形態として、伝送網にＭＰＬＳ−ＴＰ網を用いる場合を一例として記載するが、集中制御で通信パスを確立するプロトコルを利用する他の網（他の集中制御網）であってもよく、そのような他の網であっても同様の効果が得られる。また、通信網にＩＰ／ＭＰＬＳ網を用いる場合を一例として記載するが、自律分散で通信パスを確立するプロトコルを利用する他の網（他の自律分散網）であってもよく、そのような他の網であっても同様の効果が得られる。また、ＭＰＬＳ−ＴＰ網とＩＰ／ＭＰＬＳ網は、互いに異なるデータ転送経路の識別子を用いる適宜の網（第１の網と第２の網）であってもよい。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態では従来のエッジ装置におけるＩＰ／ＭＰＬＳ網内のラベルとＭＰＬＳ−ＴＰ網内のラベルの対応関係を保持する機能をＩＰ／ＭＰＬＳ網内のラベルからＭＰＬＳ−ＴＰ網内のラベルを計算する機能で代替し、ハードウェアの簡略化を実現する。

図１に、本実施形態を適用するパケット伝送システムの構成例を示す。ＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００により構成されるＩＰ／ＭＰＬＳ網２０及び２１間を、ＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００（以下、伝送装置とも呼ぶ）により構成されるＭＰＬＳ−ＴＰ網３０で接続している。また、ＭＰＬＳ−ＴＰ網３０内のＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００の管理及び制御を行う集中制御サーバ（制御サーバ）１００が、各ＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００と接続されている。本ネットワークでは、ＩＰ／ＭＰＬＳ網２０のオンデマンドパスを、トンネルの形でＭＰＬＳ−ＴＰ網３０の静的設定パスへ収容（マッピング）することで、ユーザ端末に対し接続性が提供される。トンネルは例えば、ＩＰ／ＭＰＬＳ網２０、２１とＭＰＬＳ−ＴＰ網３０の境界に位置するエッジ装置間で設定される。例えば、ユーザサイトＡ４０１、ユーザサイトＢ４０２におけるユーザ端末がＩＰ／ＭＰＬＳルータと接続し通信を行う場合、ＩＰ／ＭＰＬＳ網のオンデマンドパス２０１に対し、エッジ装置でＭＰＬＳ−ＴＰ網の静的設定パス３０１をマッピングすることにより接続し、ユーザサイトＡ４０１とユーザサイトＢ４０２との間の通信サービスが提供される。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図２は、ＭＰＬＳ−ＴＰ網３０を構成する伝送装置３００のうち、ＩＰ／ＭＰＬＳ網２０、２１とＭＰＬＳ−ＴＰ網３０の境界に位置するエッジ装置の構成図を示している。エッジ装置は１個以上のＭＰＬＳ−ＴＰインタフェース（ＭＰＬＳ−ＴＰ−ＩＦ）３１０と、１個以上のＩＰ／ＭＰＬＳ接続インタフェース（ＩＰ／ＭＰＬＳ接続ＩＦ）３２０と、装置制御部３４０と、スイッチ部３５０とを備える。

装置制御部３４０は、集中制御サーバ１００と接続し、集中制御サーバ１００から受信した設定情報をスイッチ部３５０、ＭＰＬＳ−ＴＰ−ＩＦ３１０、及び、ＩＰ／ＭＰＬＳ接続ＩＦ３２０に設定する機能を有する。また、装置制御部３４０は、ＩＰ／ＭＰＬＳのＩＰレイヤの経路を決定するルーティングプロトコル及びＭＰＬＳのパスを確立するシグナリングプロトコルの制御パケットを、集中制御サーバ１００との間で送受信する機能を有する。

スイッチ部３５０は、パケットの転送元のＩＦとＭＰＬＳのラベルから、転送先のＩＦを特定し、適切なＭＰＬＳ−ＴＰ−ＩＦ３１０、又はＭＰＬＳ−ＴＰ網ＩＦ３２０へとパケットを転送する。

ＭＰＬＳ−ＴＰ−ＩＦ３１０は、他のＭＰＬＳ−ＴＰ装置（伝送装置）３００と接続されるインタフェースであり、例えば、受信処理部３１１、ＳＷ送信処理部３１４、ＳＷ受信処理部３１５、送信処理部３１８、ＩＦ制御部３１９を有する。

ＩＦ制御部３１９は、装置制御部３４０と接続し、装置制御部３４０から通知された設定情報をＭＰＬＳ−ＴＰ−ＩＦ３１０の各構成部に対して設定する機能と、各構成部に設定されている情報を読み出して、装置制御部３４０へ通知する機能を有する。

受信処理部３１１は接続しているＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００からパケットを受信する。受信処理部３１１は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００とＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００間を接続するＯｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ（ＯＳＩ）参照モデルのデータリンク層のプロトコルを終端する。データリンク層プロトコルが例えばイーサネット（登録商標）の場合、受信処理部３１１は、イーサネットフレームの終端処理を実行する。また、受信処理部３１１は、受信したイーサネットフレームの送信元ＭＡＣアドレスを学習し、送信処理部３１８と情報共有する。また、受信処理部３１１は、受信したパケットを解析し、受信したパケットがデータパケットの場合、ＳＷ送信処理部３１４へ受信したデータを転送する。

ＳＷ送信処理部３１４は受信処理部３１１から受信したパケットをスイッチ部３５０へ転送する。

ＳＷ受信処理部３１５はスイッチ部３５０からパケットを受信し、送信処理部３１８へと転送する。

送信処理部３１８はデータパケットをＳＷ受信処理部３１５から受信すると、受信したパケットを解析し、受信処理部３１１と共有しているＭＡＣアドレスの情報からＭＡＣヘッダを生成し、パケットに付与してＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００へ送信する。

ＩＰ／ＭＰＬＳ接続ＩＦ３２０は、ＩＰ／ＭＰＬＳ網２０を構成する他のＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００と接続するインタフェースである。ＩＰ／ＭＰＬＳ接続ＩＦ３２０は、受信処理部３２１、ＭＰＬＳ−ＴＰトンネル処理部３２２、ＩＰ／ＭＰＬＳラベル入替部３２３、ＳＷ送信処理部３２４、ＳＷ受信処理部３２５、ＭＰＬＳ−ＴＰトンネル削除部３２６、送信処理部３２７、ＩＰ／ＭＰＬＳラベルデータベース３２９、ＩＦ制御部３３０、及び、ラベル計算部３３３を有する。

ＩＦ制御部３３０は、装置制御部３４０と接続し、装置制御部３４０から通知された設定情報をＭＰＬＳ−ＴＰ網ＩＦ３１０の各構成部に対して設定する機能と、各構成部に設定されている情報を読み出して、装置制御部３３０へ通知する機能を有する。また、ＩＦ制御部３３０は、ＩＰ／ＭＰＬＳのルーティングプロトコル及びシグナリングプロトコルの制御パケットを装置制御部３４０との間で送受信する機能を有する。

受信処理部３２１は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００からパケットを受信する機能を有する。また、受信したパケットがＩＰ／ＭＰＬＳの制御メッセージ（ルーティングプロトコル及びシグナリングプロトコルの制御パケット）であった場合は、ＩＦ制御部３３０経由で集中制御サーバ１００に転送する。

図７及び８に、本システムのＩＰ／ＭＰＬＳ網内、及び、ＭＰＬＳ−ＴＰ網内におけるデータパケット６００の構造をそれぞれ示す。図９に、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間の制御メッセージ６５０の構造を示す。

ＩＰ／ＭＰＬＳ網内のデータパケット６００は、Ｌ２の情報が格納されるＬ２ヘッダ６０１と、ＩＰ／ＭＰＬＳラベルを含むＩＰ／ＭＰＬＳパスヘッダ６０３と、ＩＰの情報が格納されるＩＰヘッダ６０４と、ペイロード６０５とを含む。ＭＰＬＳ−ＴＰ網内のデータパケット６００は、トンネルラベルを含むＭＰＬＳ−ＴＰパスヘッダ６０２をさらに含む。ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間の制御メッセージ６５０はＬ２の情報が格納されるＬ２ヘッダ６０１と、ＩＰの情報が格納されるＩＰヘッダ６０４と制御メッセージ６０６とを含む。

図１０にＭＰＬＳ−ＴＰパスヘッダ６０２及びＩＰ／ＭＰＬＳパスヘッダ６０３に共通のパケットフォーマットを示す。ラベル７０１は２０ビットの領域で、ここにトンネルラベルまたはＩＰ／ＭＰＬＳラベルを格納する。このビット数は標準規格により予め定められている。他の規格を用いる場合は、適宜のビット数でもよい。ＴＣ７０２は３ビットの領域で、サービス品質を表す。Ｓ７０３は１ビットの領域で、当該パケット中にパスヘッダまだ続く場合は０、当該ヘッダが最後のパスヘッダである場合は１となる。ＴＴＬ７０４は８ビットの領域で、当該パケットの寿命（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｌｉｖｅ）を表す。

図２に戻り、ＩＰ／ＭＰＬＳ接続ＩＦの説明を続ける。ＭＰＬＳ−ＴＰトンネル処理部３２２は、ラベル計算部３３３とラベル情報を交換し、パケットにＭＰＬＳ−ＴＰパスヘッダ６０２を付与する機能を有する。例えば、ＭＰＬＳ−ＴＰトンネル処理部３２２は、受信データパケット６００のＩＰ／ＭＰＬＳパスヘッダ６０３に含まれるＩＰ／ＭＰＬＳラベルをラベル計算部３３３へ送る。ラベル計算部３３３からトンネルラベルが送り返されるので、これを含むＭＰＬＳ−ＴＰパスヘッダ６０２を作成し、受信データパケット６００に追加し、スイッチ送信処理部３２４に転送する。

ＩＰ／ＭＰＬＳラベル入替部３２３は、ＩＰ／ＭＰＬＳラベルデータベース３２９を検索し、パケットのＩＰ／ＭＰＬＳラベルを変換する機能を有する。例えば、ＭＰＬＳ−ＴＰ網への入側のＩＰ／ＭＰＬＳ網のラベルを、ＭＰＬＳ−ＴＰ網からの出力側のＩＰ／ＭＰＬＳ網のラベルに変換する。

図５にＩＰ／ＭＰＬＳラベルデータベース３２９で保持される情報例を示す。ＩＰ／ＭＰＬＳラベルデータベース３２９は、ＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００内の物理ポートごとに個別に存在し、受信したパケット内に存在するＩＰ／ＭＰＬＳラベル５０１を検索キーとし、変換後のＩＰ／ＭＰＬＳラベル５０２が検索結果となるように保持される。ＩＰ／ＭＰＬＳラベル入替部３２３は、受信したパケットごとにＩＰ／ＭＰＬＳラベルデータベース３２９を検索し、得られたラベルでパケット中のＩＰ／ＭＰＬＳラベルを置き換え、スイッチ送信処理部３２４に転送する。

ＳＷ送信処理部３２４はＩＰ／ＭＰＬＳラベル入替部３２３から受信したパケットをスイッチ部３５０へと転送する。

ラベル計算部３３３は、ＭＰＬＳ−ＴＰトンネル処理部３２２から受信した、受信パケット（例えばデータパケット）６００のＩＰ／ＭＰＬＳパスヘッダ６０３に含まれるＩＰ／ＭＰＬＳラベルから、あらかじめ設定された特定の計算式に従い新たなラベルを算出し、ＭＰＬＳ−ＴＰトンネル処理部３２２へ応答する機能をもつ。新たなラベルの算出については後述する。

ＳＷ受信処理部３２５はスイッチ部３５０からパケットを受信し、ＭＰＬＳヘッダ挿入部３２６へと転送する。

ＭＰＬＳ−ＴＰトンネル削除部３２６は、受信パケットの先頭に存在するＭＰＬＳ−ＴＰパスヘッダ６０２を削除し、送信処理部３２７へ転送する。

送信処理部３２７はＭＰＬＳ−ＴＰトンネル削除部３２６から受信したパケットをＩＰ／ＭＰＬＳ網２０へ送信する機能を有する。また、集中制御サーバ１００からＩＦ制御部３３０経由で受信したルーティングプロトコルの制御パケット及びシグナリングプロトコルの制御パケットをＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００へ送信する。

図４は、制御サーバの機能ブロック図である。本実施形態の集中制御サーバ１００について、図４を参照して以下に説明する。集中制御サーバ１００は、例えば、装置設定部１１０と、設定処理部１２０と、管理者設定部１３０と、ルーティング処理部１４０と、パス計算部１４１と、ルーティングデータベース１５０と、パス情報データベース１５２とを備える。

装置設定部１１０は、ＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００と接続し、設定処理部１２０からの装置設定情報、ルーティングプロトコル及びシグナリングプロトコルの制御パケットを転送する機能を備える。また、ＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００から送信されるＩＰ／ＭＰＬＳのシグナリングプロトコルやルーティングプロトコルの制御パケットを受信し、設定処理部１２０に転送する機能を有する。

管理者設定部１３０は、管理者が集中制御サーバ１００に対して、静的に設定を行う際のメッセージを外部から受信し、設定処理部１２０に送信する機能を備える。例えば、管理者が操作する端末からメッセージを入力してもよいし、ＧＵＩを備え、管理者の操作により設定に関する情報を入力してもよい。

設定処理部１２０は、装置設定部１１０に対し、装置設定情報、ルーティングプロトコル及びシグナリングプロトコルの制御信号を送信する機能を備える。また、設定処理部１２０は、装置設定部１１０から受信した制御パケットを判定し、ルーティング処理部１４０、パス計算部１４１の中から適切なものを選択して制御パケットを送信する機能を備える。

ルーティング処理部１４０は、受信したＩＰ／ＭＰＬＳのルーティングプロトコルの制御パケットを処理し、またＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００に対する制御パケットを生成し、送信する機能を備える。ルーティングプロトコルとしては、例えばＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）、ＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等が使用される。このルーティングプロトコルの処理によりルーティングデータベース１５０において、ルーティング情報テーブルを構築する。

ルーティング情報テーブルは例えば、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００と接続するＭＰＬＳ−ＴＰ装置ＩＤと、ＭＰＬＳ−ＴＰ装置ＩＤに該当する装置内のＩＰ／ＭＰＬＳ網ＩＦ ＩＤと、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００と接続するために設定されるＩＰ／ＭＰＬＳ網ＩＦ ＩＰアドレスと、該当するＩＰ／ＭＰＬＳ網ＩＦと接続するＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００のＩＦのＩＰアドレスと、宛先ＩＰアドレスと、ＩＰ／ＭＰＬＳルータアドレスが次ホップとなる、複数の宛先ＩＰアドレスとを含む。

パス計算部１４１は、ＩＰ／ＭＰＬＳ網２０から受信したシグナリングプロトコルを処理する機能を備える。シグナリングプロトコルとしては、例えばＬＤＰ（Ｌａｂｅｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ − Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）等が使用される。また、パス計算部１４１は、シグナリングプロトコルにより確立されるＩＰ／ＭＰＬＳ網２０のパスに対し、ＭＰＬＳ−ＴＰ網３０内のパスを、ルーティング情報データベース１５０、パス情報データベース１５２を参照して対応付ける機能を持つ。さらに、シグナリングプロトコルにより確立されるＩＰ／ＭＰＬＳ網２０のパスのラベルを、対応付けたＭＰＬＳ−ＴＰ網内３０のパスのラベル（トンネルラベル）を元に、あらかじめ設定された特定の計算式により算出する機能を持つ。パス計算部１４１は、上述のラベルをパス情報データベース１５２に登録する機能を備える。

パス計算部１４１は、パス情報データベース１５２の情報に従い、該当するＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００のＩＰ／ＭＰＬＳラベルデータベース３２９を操作するメッセージをＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００に送信する機能を備える。

パス情報データベース１５２はＭＰＬＳ−ＴＰ網パス情報テーブルとマッピング情報テーブルを有する。

ＭＰＬＳ−ＴＰ網パス情報テーブルは、ＭＰＬＳ−ＴＰ網内に設定されているパスの経由装置情報を保持する。具体的には、ＭＰＬＳ−ＴＰ網パスＩＤと、パスが経由する装置ＩＤと、該当する装置の入力ＩＦ ＩＤと、出力ＩＦ ＩＤと、該当する装置から出力する際にパケットに付与される出力ラベルを含む。

ＭＰＬＳ−ＴＰ網パスＩＤはパスを特定するために使用される。また、入力側のエッジ装置ＩＤと出力ＩＦ ＩＤ、出力側のエッジ装置ＩＤと入力ＩＦ ＩＤを保持し、中継するＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００が存在する場合は、中継する各装置の装置ＩＤ、入力ＩＦ ＩＤ、出力ＩＦ ＩＤ、出力ラベルを、経由する装置の順序に従い保持する。

マッピング情報テーブルは、ＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスと、ＭＰＬＳ−ＴＰ網のパスのマッピングに関する情報を保持する。具体的には、ＩＰ／ＭＰＬＳ網パスＩＤと、ＭＰＬＳ−ＴＰ網パスＩＤと、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００と接続するＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００のＩＤと、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００と接続しているＩＦのＩＤと、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００からＭＰＬＳ−ＴＰ網へ入力されるデータパケットに付与されるラベルと、ＭＰＬＳ−ＴＰ網からＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００へ出力するデータパケットに付与するラベルと、該当するＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスの宛先アドレスを対応付けて保持する。

第１の実施形態における動作を、例を挙げて説明する。本動作例では、図１に示すように、ユーザサイトＡとユーザサイトＢとの間で（両サイトの装置間で）、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００−２及び２００−３間を経由するパスを確立するために、ＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００−１及び３００−２間を接続するＭＰＬＳ−ＴＰ網のパスをマッピングすることで接続性を提供する。本実施例では、パス確立のプロトコルとしてＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）を例に説明する。

ＲＳＶＰ−ＴＥでは、１つの通信路を確立するにあたり、片方向ずつ処理する。以下、図１におけるユーザサイトＡからユーザサイトＢへの片方向パスについて記載するが、逆方向パスも同様の手順で処理し、双方向の通信路を確立できる。

ＲＳＶＰ−ＴＥではＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスの最上流（データ送信元）のＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００から、最下流（データ着信先）のＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００のアドレス、要求帯域、優先度（例えば、セットアッププライオリティ）等を含むパスメッセージを宛先のＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００まで転送することで、パスの確立を開始する。そして、パスメッセージを受信した最下流のＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００から、次ホップに送信する際に付与するＩＰ／ＭＰＬＳラベル、要求帯域等を含むリソース予約メッセージを、最上流のＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００まで転送することで、パスを確立する。また、ＲＳＶＰ−ＴＥで確立されるＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスの経路は、パスメッセージ内に明示的に指定することができ、指定されない区間については、ルーティングテーブルに従って決定する。

ＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスの確立前に、集中制御サーバ１００のルーティング処理部１４０は、エッジのＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００を経由してＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００とルーティングプロトコルの制御パケットを送受信し、処理することで、ルーティング情報テーブル５００を作成し、作成したルーティング情報テーブル５００をルーティングデータベース１５０で保持する。

また管理者は、管理者設定部１３０経由で、パス計算部１４１を操作し、ＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスを確立する際に経由すると推定されるエッジ装置間を接続する静的設定パス（静的設定パスのラベル）をパス情報データベース１５２のＭＰＬＳ−ＴＰ網パス情報テーブルに登録する。なお、ＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスを確立する際に経由すると推定される全てのエッジ装置間を接続する静的設定パスを登録してもよい。本実施例においては、全てのエッジ装置間を接続する静的設定パスのラベル７０１に関し、下位１０ビットはすべて０であるものとする。すなわち、ヘッダフォーマットにおいては２０ビットのビット長を有するが、静的設定パスは実質的に１０ビットのビット長で表すことができる。なお、静的設定パスに何ビット割り当てるかは１０ビットに限らず、ヘッダフォーマットで定められたビット長より短い適宜のビット長でもよい。

以下、パスの確立動作例を図６のシーケンスに沿って説明する。

まず、Ｓ２００−Ｓ２０４において、パスを設定するためのパスメッセージ６１０をＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００−１が受信すると集中制御サーバ１００に転送され、パス計算部１４１が、パスメッセージ６１０により確立予定のＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスの宛先アドレス（宛先ルータ）、セッションＩＤ、パスメッセージ６１０を受信したＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００−１の装置ＩＤ及び入力ＩＦ ＩＤ等をパスメッセージ６１０取得し保持する。

次に集中制御サーバ１００は（又はＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００−１は）、ＭＰＬＳ−ＴＰ３００−２を経由して次ホップのＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００−３にパスメッセージ６１１を送信する。

Ｓ２０５−Ｓ２０９において、リソース予約メッセージ６１２をＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００−３からＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００−２が受信すると集中制御サーバ１００に転送され、集中制御サーバのパス設定部１４１が、セッションＩＤ、ＩＰ／ＭＰＬＳ出力ラベル、リソース予約メッセージ６１２を受信したＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００−２の装置ＩＤ及び出力ＩＦ ＩＤ等をリソース予約メッセージ６１２から取得する。ＩＰ／ＭＰＬＳ出力ラベルはリソース予約メッセージ６１２のＬａｂｌｅ：ｂのｂとして受信したものであり、ここでは１００を受信したものとする。

これらの取得した情報とパスメッセージ６１０受信時に保持していた情報を、セッションＩＤに基づいて対応付け、パス情報データベース１５２のマッピング情報テーブルへ新規にエントリを登録する。ここで、パス計算部１４１は、確立予定のＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスを収容するＭＰＬＳ−ＴＰ網の静的設定パスを選択する。例えば、パス情報データベース１５２のＭＰＬＳ−ＴＰ網パス情報テーブルに記憶された静的設定パスのラベルのうちひとつを選択する。パス計算部１４１は、選択された静的設定パスのラベル（トンネルラベル）からあらかじめ設定された計算式により、確立予定のＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスのラベルを算出する。

ここでＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスのラベルを算出について説明する。

本実施例では、一例として、静的設定パスのラベルが６５５３６（二進数で０００１ ００００ ００００ ００００ ００００）であり、あらかじめ設定された計算式（予め定められた規則）として、選択した静的設定パスのラベルに、当該ポートですでに設定されているパス（当該静的設定パスに対してすでに設定されたＩＰ／ＭＰＬＳ網のパス）の数とさらに１６を加算する、という単純なものを用いるとする。図１１に示すように、ここでは最初のパスを設定しているので、すでに設定されているパスの数は０であり、計算結果は６５５５２（二進数で０００１ ００００ ００００ ０００１ ００００）となる。さらに、新しいパスを設定する場合、２番目のパスは計算結果が６５５５３、３番目のパスは計算結果が６５５５４となる。このように、既に設定されているパスの数を加算することで、新たにパスを設定する際に計算結果が重複せず、ＩＰ／ＭＰＬＳ網のパス毎にラベルを異なる値にできる。なお、この例で１６を加算するのは、使用できないビットが予め定められている場合にそれらのビットを考慮したものであり、１６以外の適宜の数でもよいし、規格によっては０でもよい。

なお、ＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスのラベルを算出は上述の手法以外でもよく、ＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスのラベルを互いに異なるようにする適宜の手法を用いてもよい。

例えば、ＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスのラベルは予め定められた第１ビット長（本実施例では２０ビット）の第１ビット列に対し、ＭＰＬＳ−ＴＰ網の静的設定パスのラベルは、第１ビット長の第１ビット列うち、第１ビット長より短い第２ビット長の第２ビット列（本実施例では上位１０ビット）を用いて表す。第１ビット長と第２ビット長の差に相当するビット列の値を変更することで、ＭＰＬＳ−ＴＰ網の静的設定パスのラベルとＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスのラベルの相互変換を行う。例えば、ＭＰＬＳ−ＴＰ網の静的設定パスのラベルに対して、第１ビット列のうち第２ビット列以外の第３ビット列（本実施例では下位１０ビット）で表される値のいずれかを加算してＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスのラベルを計算してもよい。

なお、上述の例では、ＭＰＬＳ−ＴＰ網の静的設定パスのラベルを、パスヘッダのラベル７０１の上位１０ビットを用いて表しているが、下位のビットを用いてもよいし、中間のビットを用いてもよい。上位ビットや中間のビットを用いた場合は、下位に適宜のビット列が続くため、値としてみれば第２ビット長（例えば１０ビット）以上の値になるが、ＭＰＬＳ−ＴＰ網の静的設定パスのラベルは実質的に第２ビット長（例えば１０ビット）で表される。

また、上述の例は、新たに設定するパス毎に加算する値を変えているが、必ずしも連続する値を加算しなくてもよい。例えば、新しいパスを設定する場合、１番目のパスは最下位のビット（又は適宜のビット）を１にし、２番目のパスはその隣のビット（例えば最下位から２番目のビット）を１にし、３番目のパスはさらに隣のビット（例えば最下位から３番目のビット）を１にするというように、単純なビット操作によりパスを計算してもよい。なお、この場合はひとつの静的設定パスに対して作成できるＩＰ／ＭＰＬＳ網のラベルの数は少なくなる。

また、ＩＰ／ＭＰＬＳ網に相当する第１の網のラベルのビット数と、ＭＰＬＳ−ＴＰ網に相当する第２の網のラベルのビット数が異なっても良い場合は、図１３に示すように、第２ビット長の第２の網のパスのラベルに対して、所定ビット長の識別情報を付加する（ビット列を付け加える）ことで第１の網のパスのラベルを計算してもよい。この場合は、後述するデータフレームの受信時には、第１の網のパスのラベルの第２の網のパスのラベルに対応するビット以外を削除して第１の網のパスのラベルを計算することができる。

この算出されたラベルは、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００からＭＰＬＳ−ＴＰ網へ入力されるデータパケットに付与されるラベルであり、Ｓ２０８のリソース予約メッセージ６１３で集中制御サーバ１００からＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００−２へ通知される。図６のリソース予約メッセージ６１３のＬａｂｅｌ：ａのａとして６５５５２が通知される。

また、パス計算部１４１はＳ２１０により、リソース予約メッセージ６１２で受信したＩＰ／ＭＰＬＳ出力ラベル（１００）と、リソース予約メッセージ６１３で送信したラベル（６５５５２）をＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００−１のＩＰ／ＭＰＬＳラベルデータベース３２９へ設定する。これによりＩＰ／ＭＰＬＳ網のパスとＭＰＬＳ−ＴＰ網のパスとで接続性が確立する。

次にデータパケットについて説明する。
まず、Ｓ２１１−Ｓ２１２においてデータパケットがＩＰ／ＭＰＬＳルータ２００−２により転送され、ＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００−１で受信される。当該パケットは、ＩＰ／ＭＰＬＳ接続ＩＦ３２０で受信処理部３２１、ＭＰＬＳ−ＴＰトンネル処理部３２２、ＩＰ／ＭＰＬＳラベル入替３２３、ＳＷ送信処理部３２４を通った後、スイッチ３５０を経由してＭＰＬＳ−ＴＰ−ＩＦ３１０において、ＳＷ受信処理部３１５、送信処理部３１８を経て、次のＭＰＬＳ−ＴＰ装置２００−３へ向かって送信される。これらの各処理は図２で説明したとおりであるが、ＭＰＬＳ−ＴＰトンネル処理部３２２について具体的に説明する。

ＭＰＬＳ−ＴＰトンネル処理部３２２では受信したデータパケット６００のＩＰ／ＭＰＬＳヘッダ６０３からＩＰ／ＭＰＬＳラベルを取り出し、ラベル計算３３３へ送信する。本実施例では６５５５２がラベル計算３３３へ送られる。ラベル計算３３３では、この６５５５２（二進数で０００１ ００００ ００００ ０００１ ００００）をもとにあらかじめ設定された特定の計算式により、トンネルラベルを計算する。この計算式として、ここではラベルの下位１０ビットをすべて０に置き換えるものとする。

図１２に示すように、算出結果は６５５３６（二進数で０００１ ００００ ００００ ００００ ００００）であるから、これをＭＰＬＳ−ＴＰトンネル処理部３２２へ送り返す。同様に、２番目のパスではＩＰ／ＭＰＬＳラベルが６５５５３、３番目のパスではＩＰ／ＭＰＬＳラベルが６５５５４であるが、計算結果は６５５３６となる。

ＭＰＬＳ−ＴＰトンネル処理部３２２はラベル計算３３３から送られた６５５３６をトンネルラベルとしたＭＰＬＳ−ＴＰパスヘッダを生成し、受信したデータパケットに付与し、ＩＰ／ＭＰＬＳラベル入替３２３へ送信する。ＩＰ／ＭＰＬＳラベル入替３２３以降の処理は上述の通りであり、データパケットはＭＰＬＳ−ＴＰ３００−１から出力される。

ＭＰＬＳ−ＴＰ３００−２では、トンネルラベル（ここでは６５５３６）をもとに、ＩＰ／ＭＰＬＳラベル（ここでは１００、図中のｂ）へ付け替えて送信する。

このようにユーザサイトＡからユーザサイトＢへ、ＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００−１においてＩＰ／ＭＰＬＳ網から受信したデータパケットを正しくＭＰＬＳ−ＴＰ網のパスへ転送することができる。

本実施形態によれば、通信パスの識別子が異なる複数の網を接続する装置において、双方の網間の通信パスの対応関係をメモリに保持することなくデータ通信を実現することができる。例えば、自律分散網と集中制御網とを接続する装置において、自律分散網内の通信パスと集中制御網内の通信パスとの対応関係をメモリに保持することなく、データ通信を実現可能である。これによりハードウェアが単純化され、処理高速化、消費電力低減が可能となる。また、集中制御網の複数のパスを集中制御網のひとつのパスに集約できる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、第１の実施形態に加え、ＩＰ／ＭＰＬＳ標準で規定されているＰＨＰ（Ｐｅｎａｌｔｉｍａｔｅ Ｈｏｐ Ｐｏｐｐｉｎｇ）機能を利用することにより、さらにハードウェアを簡略化できることを説明する。

ＰＨＰは、ＩＰ／ＭＰＬＳ網の出口ＩＰ／ＭＰＬＳルータの直前の装置において、ＩＰ／ＭＰＬＳパスヘッダを削除する機能である。図１であれば、エッジ装置であるＭＰＬＳ−ＴＰ装置３００−２が出口ＩＰ／ＭＰＬＳルータの直前の装置に該当する。ＰＨＰを用いるエッジ装置機能構成図を図３に示す。

図２と比較して、図３ではＩＰ／ＭＰＬＳラベル入替部３２３とＩＰ／ＭＰＬＳラベルデータベース３２９が削除可能である。これは、本機能でラベル変換したところで、ＰＨＰによりＩＰ／ＭＰＬＳラベルそのものを削除するため、結局なんの意味もないためである。また、図２のＭＰＬＳ−ＴＰトンネル削除３２６が図３ではラベル削除３３４となっているが、ラベル削除３３４ではＰＨＰを実行し、ＭＰＬＳ−ＴＰパスヘッダのみならず、ＩＰ／ＭＰＬＳパスヘッダも削除するためである。

エッジ装置の他の機能は実施例１と共通である。

制御サーバ１００においては、ＰＨＰを実施するエッジ装置に対してＩＰ／ＭＰＬＳラベルデータベース３２９を操作するメッセージを送信する必要がなくなるが、その他の機能は実施例１と共通である。

以上、ＩＰ／ＭＰＬＳ網とＭＰＬＳ−ＴＰ網を接続したパスを確立する挙動は、エッジ装置においてＩＰ／ＭＰＬＳパスヘッダを削除する点を除いて実施例１と共通である。

２０、２１ ＩＰ／ＭＰＬＳ網
３０ ＭＰＬＳ―ＴＰ網
１００ 集中制御サーバ
１４１ パス計算部
２００ ＩＰ／ＭＰＬＳルータ
３００ ＭＰＬＳ―ＴＰ装置
３３２ ＭＰＬＳ―ＴＰトンネル処理部
３３３ ラベル計算部
６０２ 集中制御網内のパスヘッダ
６０３ 自律分散網内のパスヘッダ
７０１ パスヘッダ内のパス識別子格納領域

Claims (13)

1. 複数の通信装置間で通知される情報に基づきデータ転送経路が設定される第１の網と、予めデータ転送経路が設定される第２の網との間に設置される通信装置であるエッジ装置を備え、
   前記エッジ装置は、
   前記第１の網から、前記第２の網を介したデータ転送経路を設定するためのパケットを受信すると、予め設定された前記第２の網の転送経路識別子から予め定められた規則で計算された前記第１の網の転送経路識別子を前記第１の網の通信装置へ通知し、
   通知された転送経路識別子を用いて送信されたデータパケットを第１の網の前記通信装置から受信する前記ネットワークシステム。
2. 予め設定された前記第２の網の転送経路識別子から前記第１の網の転送経路識別子を計算し、前記エッジ装置へ送信する制御サーバ
   をさらに備える請求項１に記載のネットワークシステム。
3. 前記エッジ装置は
   前記第１の網からデータ転送経路を設定するためのパケットを受信すると、前記制御サーバへ転送し、
   該パケットの応答パケットに、前記第２の網の転送経路識別子から計算された前記第１の網の転送経路識別子を含めて前記第１の網の通信装置へ通知する請求項２に記載のネットワークシステム。
4. 前記エッジ装置は
   前記第１の網の通信装置からデータパケットを受信すると、データパケットに含まれる前記第１の網の転送経路識別子から前記第２の網の転送経路識別子を計算し、
   計算された前記第２の網の転送経路識別子をデータパケットに付与して前記第２の網に転送する請求項１に記載のネットワークシステム。
5. 第１の網の転送経路識別子は予め定められた第１ビット長の第１ビット列を有し、
   第２の網の転送経路識別子は、第１ビット長の第１ビット列うち、第１ビット長より短い第２ビット長の第２ビット列を用いて表され、
   第２の網のデータ転送識別子に対して、第１ビット列のうち第２ビット列以外の第３ビット列で表される値のいずれかを加算して第１の網のデータ転送識別子を計算する請求項１に記載のネットワークシステム。
6. 前記エッジ装置は、
   前記第１の網の通信装置からデータパケットを受信すると、データパケットに含まれる第１の網の転送経路識別子から、第２の網の転送経路識別子に対応するビット列以外を削除して又は予め定められた値に置き換えて第１の網の転送経路識別子を計算する請求項５に記載のネットワークシステム。
7. 第１の網の転送経路識別子は予め定められた第１ビット長を有し、
   第２の網の転送経路識別子は、第１ビット長より短い第２ビット長で表され、
   第２の網のデータ転送識別子に所定ビット長の識別情報を付加することで第１の網のデータ転送識別子を計算する請求項１に記載のネットワークシステム。
8. 前記エッジ装置は、
   前記第１の網の通信装置からデータパケットを受信すると、データパケットに含まれる第１の網の転送経路識別子から、第２の網の転送経路識別子に対応するビット以外を削除して第１の網の転送経路識別子を計算する請求項７に記載のネットワークシステム。
9. 前記制御サーバは、
   第２の網のひとつの転送経路識別子に対して、所定ビット長の互いに異なる識別情報をそれぞれ付加して第１の網の複数のデータ転送識別子を計算し、
   前記エッジ装置は、
   前記第１の網の通信装置からデータパケットを受信すると、データパケットに含まれる第１の網の転送経路識別子から、第２の網の転送経路識別子に対応するビット以外を削除して又は予め定められた値に置き換えてデータパケットを転送することで、第１の網の複数のデータ転送経路を第２の網のひとつのデータ転送経路に集約する請求項１に記載のネットワークシステム。
10. 前記第１の網は複数の通信装置により自律的にデータ転送経路を設定する自律分散制御網であり、
    前記第２の網は、データ転送経路が静的に予め設定される集中制御網である請求項１に記載のネットワークシステム。
11. 前記データ転送経路は、前記第２の網を挟んで複数の第１の網の間にまたがる請求項１に記載のネットワークシステム。
12. 複数の通信装置間で通知される情報に基づきデータ転送経路が設定される第１の網と、予めデータ転送経路が設定される第２の網とを備えたネットワークシステムにおけるデータ転送経路の設定方法であって、
    前記第１の網から、前記第２の網を介したデータ転送経路を設定するためのパケットを受信すると、予め設定された前記第２の網の転送経路識別子から前記第１の網の転送経路識別子を予め定められた規則で計算し、
    計算された前記第１の網の転送経路識別子を前記第１の網の通信装置へ通知し、
    通知された転送経路識別子を用いて送信されたデータパケットを第１の網の前記通信装置から受信する前記データ転送経路の設定方法。
13. 複数の通信装置間で通知される情報に基づきデータ転送経路が設定される第１の網と、予めデータ転送経路が設定される第２の網との間に設置される通信装置であって
    前記第１の網から、前記第２の網を介したデータ転送経路を設定するためのパケットを受信すると、予め設定された前記第２の網の転送経路識別子から予め定められた規則で計算された前記第１の網の転送経路識別子を前記第１の網の通信装置へ通知する送信処理部と、
    通知された転送経路識別子を用いて送信されたデータパケットを第１の網の前記通信装置から受信する受信処理部と
    を備えた通信装置。

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