JP4016023B2 - Packet transmission system - Google Patents

Packet transmission system Download PDF

Info

Publication number
JP4016023B2
JP4016023B2 JP2004276066A JP2004276066A JP4016023B2 JP 4016023 B2 JP4016023 B2 JP 4016023B2 JP 2004276066 A JP2004276066 A JP 2004276066A JP 2004276066 A JP2004276066 A JP 2004276066A JP 4016023 B2 JP4016023 B2 JP 4016023B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical path
packet
lsp
traffic
node
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004276066A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006094060A (en
Inventor
博之 井辺
多寿子 富岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2004276066A priority Critical patent/JP4016023B2/en
Publication of JP2006094060A publication Critical patent/JP2006094060A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4016023B2 publication Critical patent/JP4016023B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

本発明は、パケットベースでのスイッチングを行う伝送網上に、カットスルー技術を適用した全光ネットワークなどをオーバレイして形成されるパケット伝送システムに関する。   The present invention relates to a packet transmission system formed by overlaying an all-optical network or the like to which cut-through technology is applied on a transmission network that performs packet-based switching.

インターネット技術の進歩は早い。通信網を流れるトラフィックは、1990年代初めは固定電話トラフィックが主であったのに、現在ではその大部分がインターネットを流れるデータトラフィックである。インターネットやブロードバンドの爆発的な普及により、インターネットを支えるメトロ、および幹線系のトラフィックも急激に増大している。このような背景から、既存の通信ネットワークに収容可能なトラフィックは限界に近づいてきている。   Advances in Internet technology are fast. The traffic flowing through the communication network was mainly fixed telephone traffic in the early 1990s, but now most of it is data traffic flowing through the Internet. With the explosive spread of the Internet and broadband, the metro and trunk line traffic that supports the Internet is also increasing rapidly. From this background, the traffic that can be accommodated in the existing communication network is approaching its limit.

そこで、光クロスコネクトをノードとするフォトニックネットワークを既存ネットワークにオーバレイし、既存ネットワークに収容しきれないトラフィックをフォトニックネットワークに移し替えるという技術が検討されている(例えば特許文献1、および非特許文献1を参照)。既存ネットワークのトラフィックはフォトニックネットワークに設定される光パスに収容され、これにより中間ノードがカットスルーされる。必要に応じて一時的に光パスを設定するほうが、光パスを固定的に設定するよりもフォトニックネットワークへの初期投資を少なくすることができる。   Therefore, a technique for overlaying a photonic network having an optical cross-connect as a node on an existing network and transferring traffic that cannot be accommodated in the existing network to the photonic network has been studied (for example, Patent Document 1 and Non-Patent Documents). Reference 1). The traffic of the existing network is accommodated in the optical path set in the photonic network, whereby the intermediate node is cut through. Setting the optical path temporarily as needed can reduce the initial investment in the photonic network than setting the optical path fixedly.

特に非特許文献1においては、各ノードに備わる光トランシーバの数を限定することでシステムのコストダウンを図るようにしている。その代償として光パスで常時メッシュトポロジを形成できないために、光パスを設定する処理、および解放する処理が頻繁に必要になる。その手順にはGMPLS(Generalized Multi Protocol Label Switching)などが用いられる。この種のプロトコルにおいては、位置付けに応じてイングレスノード、またはイーグレスノードと称されるノードが主体となってパス設定に係わるシグナリングが実施される。光パスの設定・解放に伴い、パケットトラフィックはデフォルト波長のLSP(ラベルスイッチパス)と光パスとの間を行き来する。
特開2002−016950号公報 電子情報通信学会 2003年ソサイエティ大会B−6−140
In particular, Non-Patent Document 1 attempts to reduce the cost of the system by limiting the number of optical transceivers provided in each node. In exchange for this, a mesh topology cannot always be formed with an optical path, so that a process for setting and releasing an optical path is frequently required. For this procedure, GMPLS (Generalized Multi Protocol Label Switching) or the like is used. In this type of protocol, signaling related to path setting is performed mainly by a node called an ingress node or an egress node according to the positioning. As the optical path is set and released, packet traffic travels between the default wavelength LSP (label switch path) and the optical path.
JP 2002-016950 A IEICE 2003 Society Conference B-6-140

ところで上記のようなアーキテクチャでは、同じイングレスノードとイーグレスノードとの組み合わせでも、LSPと光パスとの間でのパケット伝送にかかる遅延量が異なる。光パスは途中のノードをカットスルーするのに対し、LSPにおいては、パケット(すなわちラベルドパケット)はノードごとにLSR(ラベルスイッチルータ)でストアアンドフォワードでスイッチングされる。よってほとんどの場合にはLSPでのパケット遅延量のほうが大きい。ただし遅延量は様々な要因で時々刻々と変化するため、LSPの遅延量が光パスに比較してどの程度大きいかということを予め知ることはできない。また経路によっては必ずしもLSPの方が遅いとは限らず、光パスの遅延が大きいこともある。   By the way, in the architecture as described above, even in the combination of the same ingress node and egress node, the amount of delay for packet transmission between the LSP and the optical path differs. The optical path cuts through a node on the way, whereas in LSP, a packet (that is, a labeled packet) is switched store-and-forward by an LSR (label switch router) for each node. Therefore, in most cases, the packet delay amount in the LSP is larger. However, since the delay amount changes from moment to moment due to various factors, it is impossible to know in advance how large the delay amount of the LSP is compared to the optical path. Further, depending on the route, the LSP is not always slower, and the delay of the optical path may be large.

このようなネットワークにおいて光パスの設定・解放が実施されると、トラフィックを移す先のパス(移行先パス)に入れられたパケットが、トラフィックを移す前のパス(移行元パス)に入れられたパケットを追い越してしまうことがある。このことはトラフィックをLSPから光パスに移行させる場合と、逆にトラフィックを光パスからLSPに再移行させる場合との、いずれの場合にも起こり得る。   When an optical path is set and released in such a network, the packet placed in the path to which traffic is transferred (migration destination path) is put in the path before the traffic is transferred (migration source path). May overtake packets. This can occur in both cases where traffic is transferred from the LSP to the optical path, and conversely, when traffic is transferred again from the optical path to the LSP.

例えば光パス設定処理時に、連続する2つのパケットのうち先行する一方がLSPに流れ、後続する他方が光パスに流れたとする。このとき両パスの遅延の違いから、後続のパケットのほうが先にイーグレスノードに達する場合がある。このように光パス設定時にはパケット間の順序が逆転することがあり、光パスの解放処理時にも同様の現象が起こり得る。   For example, it is assumed that, during the optical path setting process, one of the two consecutive packets that has flowed to the LSP and the other that has flowed to the optical path. At this time, due to the difference in delay between the two paths, the subsequent packet may reach the egress node first. As described above, the order between packets may be reversed when an optical path is set, and the same phenomenon may occur during an optical path release process.

パケットの順序が入れ替わることを避けるためにラベルドパケットをバッファリングし、LSPへの送出が完了したのちにパス切り替えを行うようにすることが考えられている。このほか、さらに効果的な対策が模索されている。   In order to avoid changing the order of the packets, it is considered that the labeled packets are buffered and the path is switched after the transmission to the LSP is completed. In addition, more effective measures are being sought.

本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、パケットの順序逆転を防止してパケットロスの発生を抑圧し、これにより通信品質の向上を図ったパケット伝送システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a packet transmission system that prevents packet loss from occurring by preventing reversal of packet order, thereby improving communication quality.

上記目的を達成するために本発明の一態様によれば、複数のノードと、前記複数のノードそれぞれの出力ポートから任意のノードとの間に複数設定されるラベルスイッチパスを介してラベルドパケットを転送する第1ネットワークと、カットスルー型の光パスを前記複数のノード間に設定可能な第2ネットワークとを具備するパケット伝送システムにおいて、前記ラベルドパケットに個別に優先度を付与して優先度の高いラベルドパケットほど伝送遅延の短いラベルスイッチパスに挿入する優先度付与手段と、前記複数のラベルスイッチパスを介して転送されるパケットトラフィックを前記出力ポートごとに計測するトラフィック計測手段と、このトラフィック計測手段により計測されたパケットトラフィックが規定の閾値を超えた場合に前記光パスを前記第2ネットワーク内に設定するパス設定手段と、このパス設定手段により設定された光パスに、前記優先度の高いラベルドパケットを転送するラベルスイッチパスのトラフィックを優先的に移行させるトラフィック移行手段とを具備することを特徴とするパケット伝送システムが提供される。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a labeled packet is transmitted through a plurality of nodes and a plurality of label switch paths set between an arbitrary node from an output port of each of the plurality of nodes. In a packet transmission system comprising a first network for transferring a second network and a second network capable of setting a cut-through type optical path between the plurality of nodes, priority is given to the labeled packets by giving priority to them individually Prioritizing means for inserting into the label switch path with a shorter transmission delay as the labeled packet having a higher degree, traffic measuring means for measuring the packet traffic transferred through the plurality of label switch paths for each output port , If the packet traffic measured by this traffic measurement means exceeds the specified threshold, The path setting means for setting an optical path in the second network, and the traffic of the label switch path for transferring the labeled packet having a high priority are preferentially transferred to the optical path set by the path setting means. A packet transmission system comprising a traffic transfer means is provided.

このような手段を講じることにより、優先度を高く設定されたラベルドパケットは、第1ネットワーク内において伝送遅延の少ないLSP(高優先LSPと称する)を介して転送されるため、途中ノードにおける遅延時間が短い。また高優先LSPは、トラフィックの輻そうが近づいた場合に優先的に第2のネットワーク上の光パスに切り替えられる。このような処理により、パスの切替処理に際して優先度の高いラベルドパケットの遅延時間の変動を少なくすることができる。これによりLSP終点ノードにおいて、ラベルドパケットの順序逆転を最小にすることが可能になる。例えば、ラベルドパケットをバッファリングして順序の逆転を防ぐにあたっても、ラベルドパケットの遅延時間が大きくなることがない。従って通信品質を向上させることが可能になる。 By taking such a measure, a labeled packet set with a high priority is transferred via an LSP with a low transmission delay (referred to as a high priority LSP) in the first network. The time is short. The high priority LSP is preferentially switched to the optical path on the second network when the traffic congestion approaches. By such processing, it is possible to reduce fluctuations in delay time of labeled packets having high priority during path switching processing. This makes it possible to minimize the order reversal of labeled packets at the LSP end point node. For example, the delay time of the labeled packet does not increase even when the labeled packet is buffered to prevent the order from being reversed. Therefore, communication quality can be improved.

また優先度の低いラベルドパケットの遅延時間は、もともと保証する必要が無い。低優先パケットのパス切り替えが必要となる時点においては既に高優先パケットが第2ネットワーク側に迂回されており、競合相手が少なくなることから、低優先パケットにおける順序逆転をも防止することができる。これにより通信品質をさらに向上させることが可能になる。   Also, there is no need to guarantee the delay time of labeled packets with low priority. When the path switching of the low priority packet is necessary, the high priority packet has already been detoured to the second network side, and the number of competitors is reduced. Therefore, order reversal in the low priority packet can also be prevented. As a result, the communication quality can be further improved.

本発明によれば、パケットの順序逆転を防止できるようになり、これによりパケットロスの発生を抑圧して通信品質の向上を図ったパケット伝送システムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent packet order reversal, thereby providing a packet transmission system in which occurrence of packet loss is suppressed and communication quality is improved.

図1は、本発明に係わるパケット伝送システムの実施の形態を示すシステム図である。図1のシステムは、複数のノード103(103−1〜103−5)を備える。各ノード103−1〜103−5は、それぞれラベルスイッチルータ(LSR)101(101−1〜101−5)と、フォトニッククロスコネクト(PXC)102(102−1〜102−5)とを備える。   FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a packet transmission system according to the present invention. The system of FIG. 1 includes a plurality of nodes 103 (103-1 to 103-5). Each of the nodes 103-1 to 103-5 includes a label switch router (LSR) 101 (101-1 to 101-5) and a photonic cross connect (PXC) 102 (102-1 to 102-5). .

各ノード103−1〜103−5は光伝送路104−1〜104−6を介して適宜接続される。各光伝送路104−1〜104−6は波長多重される複数の光リンクからなり、このうち1つの波長λ0をデフォルト波長としてノード間をホップバイホップで接続する。すなわち、波長λ0はノードごとに必ず光−電気変換され、信号の電気的処理が行われる。波長λ0はネットワークの制御信号の伝送や、L2/L3レイヤのパケットの転送に用いられる。L2/L3レイヤを通るパケットは、宛先に到着するまでに通過したノードのラベルスイッチルータ101によりでスイッチングされる。   The nodes 103-1 to 103-5 are appropriately connected via the optical transmission lines 104-1 to 104-6. Each of the optical transmission lines 104-1 to 104-6 is composed of a plurality of wavelength-multiplexed optical links, and one of the wavelengths λ0 is a default wavelength, and the nodes are connected hop-by-hop. That is, the wavelength λ0 is always subjected to photoelectric conversion for each node, and electrical processing of the signal is performed. The wavelength λ0 is used for transmission of network control signals and L2 / L3 layer packets. The packet passing through the L2 / L3 layer is switched by the label switch router 101 of the node that has passed through until reaching the destination.

図1においてL2/L3レイヤと示される面内で、LSR間を接続する点線の矢印は、各ノード間が論理的にメッシュ接続されている様子を示す。各ノードをメッシュに接続する論理的ルートは、ラベルスイッチパス(LSP)と呼ばれる。メッシュ接続はあくまでも論理的にであって、実際にはこのネットワークを通過するパケットはホップバイホップにLSRでスイッチングされながらLSP内を進んで行く。   In the plane indicated as the L2 / L3 layer in FIG. 1, dotted arrows connecting the LSRs indicate that the nodes are logically mesh-connected. The logical route that connects each node to the mesh is called a label switch path (LSP). The mesh connection is only logical, and in practice, packets passing through this network proceed through the LSP while being switched hop-by-hop by LSR.

LSRは自ノードを通過するLSPのトラフィック測定機能を備える。各ノード103−1〜103−5は、或るLSPのトラフィックが増大したことを検出すると、そのLSPのトラフィックをL1レイヤでカットスルーさせる。具体的には、そのLSPが通過するルートに沿ってPXCを経由するL1レイヤの光パスを設定し、LSPのトラフィックを光パスに移しかえる。   The LSR has a function of measuring traffic of an LSP passing through its own node. When each node 103-1 to 103-5 detects that the traffic of a certain LSP has increased, it cuts through the traffic of that LSP at the L1 layer. Specifically, an L1 layer optical path passing through the PXC is set along the route through which the LSP passes, and the LSP traffic is transferred to the optical path.

PXCは任意の入力ポートに入力された任意の波長の光を電気信号に変換することなく、また波長変換も行わず光のまま任意の出力ポートに接続する機能を持つ。従って光パスは始点ノードから始まって、波長変換されないままいくつかのPXCを通過して終点ノードにまで届く。   The PXC has a function of connecting light of an arbitrary wavelength input to an arbitrary input port to an arbitrary output port without converting the light into an electric signal and without performing wavelength conversion. Therefore, the optical path starts from the start point node, passes through several PXCs without being wavelength-converted, and reaches the end point node.

図1において、例えばLSR101−1と101−3とを接続するLSPをL1レイヤでカットスルーする場合、そのLPSが物理的にはLSR101−1、101−2、101−3を通っているとする。ノード103−1,103−2,103−3に対して光パス設定要求を行い、波長等の条件を満たして要求が受け入れられれば、PXC102−1,102−2,102−3を通る光パス105が設定される。なお、光パス設定要求を発出するノード(イングレス:ingress)はノード103−1,103−2,103−3のいずれかである。   In FIG. 1, for example, when an LSP that connects LSRs 101-1 and 101-3 is cut through in the L1 layer, it is assumed that the LPS physically passes through LSRs 101-1, 101-2, and 101-3. . If an optical path setting request is made to the nodes 103-1, 103-2, and 103-3 and the request is accepted by satisfying the conditions such as the wavelength, the optical paths that pass through the PXCs 102-1, 102-2, and 102-3 105 is set. Note that a node (ingress) issuing an optical path setting request is one of the nodes 103-1, 103-2, and 103-3.

光パス105が無事設定されると、ノード103−1はLSR101−1に入力されるLSR101−3に向けて張られたLSPのトラフィックをPXC102−1向けに振り向け、光パス105によってノード103−3に届くようにする。ノード103−3ではPXC102−3に届いている光パス105のトラフィックをLSR101−3の方に振り向ける。このようにするとノード103−2がカットスルーされ、LSR101−2の負荷が減少する。   When the optical path 105 is successfully set, the node 103-1 directs the LSP traffic that is stretched toward the LSR 101-3 input to the LSR 101-1 toward the PXC 102-1, and the node 103-3 is transmitted by the optical path 105. To reach. The node 103-3 directs the traffic of the optical path 105 reaching the PXC 102-3 to the LSR 101-3. In this way, the node 103-2 is cut through and the load on the LSR 101-2 is reduced.

図1のシステムにおいて、フォトニックネットワークに光パスを設定するために、IETF(Internet Engineering Task Force)により標準化されたMPLS(Multi-Protocol Label Switching)が用いられる。近年ではこれを拡張したGMPLS(Generalized MPLS)が使用されることが多い。このほか、ラベル分配プロトコル(Label Distribution Protocol:LDP)やリソース予約のために用いられるRSVP−TE(Resource Reservation Protocol−Traffic Engineering)が知られている。「ラベル」を「波長」と解釈することにより、これらのプロトコルを光パス設定処理のために利用することができる。   In the system of FIG. 1, MPLS (Multi-Protocol Label Switching) standardized by IETF (Internet Engineering Task Force) is used to set an optical path in a photonic network. In recent years, GMPLS (Generalized MPLS), which is an extension of this, is often used. In addition, there are known label distribution protocol (LDP) and RSVP-TE (Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering) used for resource reservation. By interpreting “label” as “wavelength”, these protocols can be used for optical path setting processing.

上記プロトコルを用いた光パスの設定処理においては、ラベルスイッチパス(LSP)上を流れるトラフィックが予め定めたしきい値を超えた時に、光パス設定要求メッセージが、LSPの始点(イングレス:ingress)ノードに到着する。光パス設定要求メッセージを受け取ったLSPの始点ノードは、LSPの終点(イーグレス:egress)ノードに光パス要求メッセージを送信する。光パス要求メッセージを受け取ったLSP終点ノードからの光パスリザーブメッセージがLSPの始点に戻ることにより、光パスが設定される。   In the optical path setting process using the above protocol, when the traffic flowing on the label switch path (LSP) exceeds a predetermined threshold, the optical path setting request message is sent to the start point of the LSP (ingress). Arrives at the node. The start node of the LSP that has received the optical path setup request message transmits the optical path request message to the end point (egress) node of the LSP. The optical path is set by returning the optical path reserve message from the LSP end point node that has received the optical path request message to the start point of the LSP.

LSPの始点ノードは光パス設定が完了した時点、あるいは、特定の待ち時間を経たのちパケットのラベル値を変更し、ラベルドパケットを光パスに流す。光パスは、経由する途中ノードを光信号の状態で通過する。一方、LSP上を転送されるラベルドパケットは、途中ノードで一旦電気信号に変換された後、ラベルスイッチを経て、再度、光信号に変換される。   The start point node of the LSP changes the label value of the packet when the optical path setting is completed or after a specific waiting time, and flows the labeled packet to the optical path. The optical path passes through the intermediate node in the state of an optical signal. On the other hand, a labeled packet transferred on the LSP is once converted into an electric signal at a midway node, and then converted into an optical signal again through a label switch.

図1のネットワークアーキテクチャを持つ既存のシステムでは、光パスを一旦張った後、一定時間が経過したら、光パス内のトラフィックによらず光パスを強制的に解放するようにしている。従って光パスが解放された後、対応するLSPにトラフィックがまだ多ければ光パス設定要求が再び発生することになる。   In the existing system having the network architecture of FIG. 1, after a certain time has elapsed after the optical path is established, the optical path is forcibly released regardless of the traffic in the optical path. Therefore, after the optical path is released, if there is still a lot of traffic in the corresponding LSP, an optical path setting request is generated again.

LSP上を進むパケットはLSRを通るたびにスイッチングされる。LSRは入力されたパケットを、ストアアンドフォワードで対応する出力ポートのバッファにキューイングする。バッファが空ならばパケットは即座にLSRの外に出て行くが、バッファに他のパケットがたまっていると順番が来るまで出力されない。一方、PXCは入力と出力を線として繋いでいるだけなので、光パス上を進むパケットはPXCをほとんど素通りするだけである。従って、同じ宛先のパケットでもLSPを通過する場合と、光パスを通過する場合とでは、遅延の性能が明らかに異なる。   Packets traveling on the LSP are switched each time they pass through the LSR. The LSR queues the input packet in the buffer of the corresponding output port by store and forward. If the buffer is empty, the packet will immediately go out of the LSR, but if there are other packets in the buffer, they will not be output until the turn comes. On the other hand, since the PXC only connects the input and the output as a line, a packet traveling on the optical path almost passes through the PXC. Accordingly, the delay performance is clearly different between the case where packets of the same destination pass through the LSP and the case where they pass through the optical path.

トラフィックが多いLSPのパケットは、通過ノードのバッファに蓄積される。この状態でLSP上を流れるパケットを光パスに切り替えると、光パスを流れるパケットがLSPを流れるパケットを追い越し、LSP終点ノードにおいてパケットの順序が入れ替わる可能性が出てくる。   LSP packets with high traffic are stored in the buffer of the transit node. When a packet flowing on the LSP is switched to the optical path in this state, there is a possibility that the packet flowing on the optical path overtakes the packet flowing on the LSP, and the order of the packets is switched at the LSP end point node.

すなわち、トラフィックが少ない場合には出力ポートの競合が生じないために、遅延は大きくない。これに対してトラフィックが増加すると出力ポートの競合が発生し、ラベルドパケットの遅延が急激に大きくなる。トラフィック量が大きくなった段階で、LSPの始点ノードにおいて、ラベルドパケットをLSPから光パスに切り替えたときに、LSPの終点ノードでは、LSPを転送されたラベルドパケットの遅延が大きくなっており、光パス上を転送されてきたラベルドパケットの方が先に到着する可能性がある。以下に、このような不具合を解消可能な本発明の実施の形態につき開示する。   That is, when there is little traffic, there is no contention for the output port, so the delay is not large. On the other hand, when traffic increases, output port contention occurs, and the delay of labeled packets increases rapidly. When the labeled packet is switched from the LSP to the optical path at the start point node of the LSP when the traffic amount becomes large, the delay of the labeled packet transferred by the LSP is increased at the end point node of the LSP. There is a possibility that the labeled packet transferred on the optical path arrives first. In the following, an embodiment of the present invention capable of solving such problems is disclosed.

図2は、図1のノード103−1、103−2、103−3におけるLSPと光パスとの収容関係を説明する図である。この図は、図1におけるLSP始点ノードであるLSR101−1とOXC102−1のノードから、LSR101−2とOXC102−2のノードを経て、LSP終点ノードであるLSR101−3とOXC102−3のノードに至るLSPと光パスとを示す。図2のLSR101−1には例えば外部IP(Internet Protocol)ネットワークからIPパケットが入力され、LSR101−3から、外部IPネットワークへ向けてIPパケットが出力される。   FIG. 2 is a diagram illustrating the accommodation relationship between the LSP and the optical path in the nodes 103-1, 103-2, and 103-3 in FIG. This figure is changed from the LSP start point nodes LSR 101-1 and OXC 102-1 in FIG. 1 to the LSP end point nodes LSR 101-3 and OXC 102-2 through the LSR 101-2 and OXC 102-2 nodes. LSP and optical path to reach. 2 receives an IP packet from an external IP (Internet Protocol) network, for example, and outputs an IP packet from the LSR 101-3 toward the external IP network.

外部IPネットワークにおいては、例えばIPv4の場合には、IPヘッダのTOS領域にパケットの優先度を示す3ビットの領域が確保されている。最近のIPルータは、エンドシステムから出力されるIPパケットのTOS領域に優先度を入力することにより、優先度の高いパケットを低遅延で転送する仕組みが備わっている。この機能はDiffServと称される。   In the external IP network, for example, in the case of IPv4, a 3-bit area indicating the priority of the packet is secured in the TOS area of the IP header. Recent IP routers have a mechanism for transferring high priority packets with low delay by inputting priorities into the TOS area of IP packets output from an end system. This function is called DiffServ.

IPルータは、出力ポートにパケットをキューイングする優先度を、TOS領域に示される優先度に応じて変化させる。図1に示すフォトニックネットワークにおいても、DiffServのように、パケットの優先度を認識するとともに高優先パケットを低遅延で転送するようにする。   The IP router changes the priority of queuing the packet to the output port according to the priority indicated in the TOS area. Also in the photonic network shown in FIG. 1, as in DiffServ, the priority of a packet is recognized and a high priority packet is transferred with a low delay.

図2におけるLSR101−1は、エッジLSRとして機能する。すなわちLSR101−1は、外部ネットワークから入力されるIPパケットに、その優先度に応じてラベルを付加する機能を有する。ラベルには32ビットの領域が設けられており、その中に優先度を記載可能な3ビットの実験ビットが定義されている。エッジLSRは、入力されるIPパケットのTOS領域3ビットの優先度領域を、ラベルの実験ビットにコピーする。   The LSR 101-1 in FIG. 2 functions as an edge LSR. That is, the LSR 101-1 has a function of adding a label to an IP packet input from an external network according to its priority. The label is provided with a 32-bit area, in which three experimental bits capable of describing the priority are defined. The edge LSR copies the priority area of the 3-bit TOS area of the input IP packet to the experimental bit of the label.

なおラベルの優先度をマッピングする手法はこれに限定らず、IPヘッダのプロトコル種別に応じて変更すること、TCPやUDPヘッダのポート番号に応じてラベルの優先度にマッピングすることなどが考えられる。また、入力するIPパケットの優先度に応じて複数のLSPを設定することも考えられる。高優先のIPパケットは、高優先LSP上を転送し、低優先のIPパケットは、低優先LSP上を転送する。   The method for mapping the priority of the label is not limited to this, and it may be changed according to the protocol type of the IP header, or may be mapped to the priority of the label according to the port number of the TCP or UDP header. . It is also conceivable to set a plurality of LSPs according to the priority of the input IP packet. High priority IP packets are transferred on the high priority LSP, and low priority IP packets are transferred on the low priority LSP.

図2には、煩雑を避けるためイングレスのエッジLSR101−1からイーグレスのエッジLSR101−3の間に2本のLSPを示す。この2本のLSPは、低優先LSP201と高優先LSP202とする。実際には、3ビットすなわち8段階の優先度が設定できるので、8本のLSPを設定してもよい。エッジLSR101−1に入力する高優先のIPパケットは、高優先LSP202上を転送され、低優先のIPパケットは、低優先LSP201上を転送される。   FIG. 2 shows two LSPs between the ingress edge LSR 101-1 and the egress edge LSR 101-3 to avoid complications. These two LSPs are a low priority LSP 201 and a high priority LSP 202. Actually, three bits, that is, eight levels of priority can be set, so eight LSPs may be set. The high priority IP packet input to the edge LSR 101-1 is transferred on the high priority LSP 202, and the low priority IP packet is transferred on the low priority LSP 201.

高優先LSP上のラベルドパケットは、LSR101−1、101−2、101−3において、優先的に転送される。LSRは、LSRに入力するラベルドパケットのラベル値に応じて、転送ラベルテーブルを参照して、出力ラベル値と出力ポートが決定されるスイッチである。同一出力ポートに転送されるラベルドパケットが集中すると、出力ポートの競合状態が生じる。   Labeled packets on the high priority LSP are preferentially transferred in the LSRs 101-1, 101-2, and 101-3. The LSR is a switch in which an output label value and an output port are determined by referring to a transfer label table according to a label value of a labeled packet input to the LSR. When labeled packets transferred to the same output port concentrate, an output port race condition occurs.

一般にスイッチ内部の動作速度は、出力ポートから出力されるデータレートより高速に設定している。従って、出力ポートが競合してもスイッチ内部でパケットが即座に廃棄されることはない。しかしながら出力ポートから出力されるデータレートを上回るレートでラベルドパケットを送信することはできない。そこでスイッチ出力にバッファメモリを設けることにより、出力ポートの競合が生じてもすぐにパケットが廃棄されないようにしている。この出力ポートのバッファは、必ずしも、スイッチの出力側に設ける必要はなく、スイッチの入力側に設けて、仮想的な出力バッファとすることも可能である。   Generally, the operating speed inside the switch is set to be higher than the data rate output from the output port. Therefore, even if the output port competes, the packet is not immediately discarded inside the switch. However, a labeled packet cannot be transmitted at a rate exceeding the data rate output from the output port. Therefore, by providing a buffer memory for the switch output, packets are not discarded immediately even if output port contention occurs. The buffer of the output port is not necessarily provided on the output side of the switch, but can be provided on the input side of the switch to be a virtual output buffer.

トラフィックが増加すると、出力バッファメモリにラベルドパケットが蓄積されてくる。ラベルドパケットが蓄積された状況において、高優先ラベルドパケットは、すぐに出力され、低優先ラベルドパケットは、バッファメモリに蓄積される。この結果、高優先ラベルドパケットは、低遅延でLSPを転送することができる。   As traffic increases, labeled packets accumulate in the output buffer memory. In a situation where labeled packets are accumulated, the high priority labeled packets are output immediately, and the low priority labeled packets are accumulated in the buffer memory. As a result, the high priority labeled packet can transfer the LSP with low delay.

ここで、高優先ラベルドパケットは、ラベルドパケットのラベルの実験ビット3ビットに優先度を記載して識別する方法と、ラベルパス単位で優先度をつけることによって、特定の入力ラベルに関して優先度を高くする方法などが考えられている。   Here, a high-priority labeled packet is assigned a priority with respect to a specific input label by assigning a priority in a label path unit and a method for identifying and identifying the priority in the experimental bit 3 bits of the label of the labeled packet. A method to raise it is considered.

LSR101−1、101−2、101−3は、スイッチの出力ポート単位に存在するバッファメモリのラベルドパケット蓄積量により、出力ポート単位のトラフィックを監視する機能を持つ。出力データレート以上のトラフィックがバッファメモリに入ると、ラベルドパケットは蓄積される。この蓄積量と、予め定めたしきい値とを比較し、ラベルドパケットの蓄積量がしきい値を超えたときに、LSR101−1、101−2、101−3は蓄積されているすべてのラベルドパケットの中で最も優先度の高いラベルドパケットを選び出す。最も優先度の高いラベルドパケットが複数存在する場合は、そのグループの中から、他の属性を用いてラベルドパケットが転送される1本のLSPを選択する。他の属性とは、ノードのホップ数の多さ、距離、帯域の太さなどが挙げられる。   The LSRs 101-1, 101-2, and 101-3 have a function of monitoring traffic in units of output ports based on the accumulated amount of labeled packets in the buffer memory existing in units of output ports of the switch. When traffic above the output data rate enters the buffer memory, the labeled packet is accumulated. This accumulated amount is compared with a predetermined threshold value, and when the accumulated amount of labeled packets exceeds the threshold value, the LSRs 101-1, 101-2, and 101-3 are all accumulated. A labeled packet having the highest priority among the labeled packets is selected. When there are a plurality of labeled packets having the highest priority, one LSP to which the labeled packet is transferred is selected from the group using another attribute. Other attributes include the number of hops of a node, distance, bandwidth thickness, and the like.

選択されたラベルドパケットが転送されるLSPは、優先度が高いパスになっている。このLSPの始点ノード101−1に向けて、光パス設定要求メッセージを送信する。光パス設定要求メッセージを受け取ったLSPの始点ノード101−1は、該当するLSPの終点ノード101−3に向けて光パス要求メッセージを送信する。光パス要求メッセージを受け取ったLSPの終点ノード101−3は、光パスリザーブメッセージをLSPの始点ノードに出力する。途中ノード101−2は、光パスリザーブメッセージにより、OXC102−2の設定を行う。また、光パスリザーブメッセージを受け取ったLSP始点ノード101−1では、OXC102−1の設定を行うとともに、今まで高優先LSP上を転送してきたラベルドパケットを、光パス203上に移す。この手順における光パス設定のためのシグナリングには、IETFで標準化されているGMPLSの枠組みを利用することができる。このほか類似のシグナリングプロトコルを用いて光パスを設定してもよい。   The LSP to which the selected labeled packet is transferred has a high priority path. An optical path setting request message is transmitted toward the start point node 101-1 of this LSP. The LSP start point node 101-1 that has received the optical path setting request message transmits an optical path request message toward the corresponding end point node 101-3 of the LSP. Receiving the optical path request message, the end point node 101-3 of the LSP outputs an optical path reserve message to the start point node of the LSP. The midway node 101-2 sets the OXC 102-2 by the optical path reserve message. In addition, the LSP start node 101-1 that has received the optical path reserve message sets the OXC 102-1 and moves the labeled packet that has been transferred on the high priority LSP so far onto the optical path 203. The GMPLS framework standardized by IETF can be used for signaling for setting up an optical path in this procedure. In addition, an optical path may be set using a similar signaling protocol.

以上の説明では、出力バッファメモリに蓄積されているラベルドパケットの中で最も優先度が高いLSPを選択するようにする。優先度が最も高いLSPが複数存在する場合は、さらに他の属性を用いて一本のLSPを選択するようにする。このほか、優先度の高いLSPが複数存在する場合であっても、MPLSで標準化されているラベルのスタックを利用して、ラベルをプッシュし、最も優先度が高い複数のLSPを、一本のラベルでまとめることが可能である。このような、複数のLSPをまとめたトンネルLSPを、LSPを設定する際に同時に設定しておくと良い。   In the above description, the LSP having the highest priority among the labeled packets stored in the output buffer memory is selected. When there are a plurality of LSPs with the highest priority, a single LSP is selected using another attribute. In addition, even when there are a plurality of high-priority LSPs, the labels are pushed using a stack of labels standardized by MPLS, and a plurality of LSPs with the highest priority are It is possible to group them with labels. Such a tunnel LSP in which a plurality of LSPs are collected may be set at the same time when the LSP is set.

ノードの出力バッファメモリの蓄積量が多くなり、しきい値を越えた際に、トンネルLSPの始点ノードに対して、光パス設定要求を出して、上記と同様に、光パスを設定する。設定した光パス上に、トンネルLSP全体を移すことにより、複数の高優先LSPを光パスに移すことが可能となる。   When the accumulated amount of the output buffer memory of the node increases and exceeds the threshold value, an optical path setting request is issued to the start node of the tunnel LSP, and the optical path is set in the same manner as described above. By moving the entire tunnel LSP onto the set optical path, a plurality of high priority LSPs can be transferred to the optical path.

優先度の高いラベルドパケットは、LSP上で転送される場合において、途中ノードの遅延時間が短い。したがって、優先度の高いラベルドパケットを光パス上に切り替えて転送しても、LSP終点ノードにおいて、ラベルドパケットの順序が入れ替わることがないか、あるいは、入れ替わったとしても、わずかなパケット量となる。そのため、ラベルドパケットの順序を入れ替わらないようにするためのバッファメモリの容量を小さくできる。結果的に、高優先パケットは、常に小さい遅延時間でパケットを転送することが可能となる。さらに、低優先パケットについては、高優先のデータトラフィックが光パスに移行されることにより、低優先LSPに余裕ができ、遅延が緩和される。   A labeled packet having a high priority has a short delay time at a midway node when transferred on the LSP. Therefore, even if a labeled packet with a high priority is switched and transferred on the optical path, the order of the labeled packets is not changed at the LSP end node, or even if the order is changed, a small amount of packets Become. Therefore, the capacity of the buffer memory for preventing the order of the labeled packets from being changed can be reduced. As a result, high priority packets can always be transferred with a small delay time. Further, for low priority packets, high priority data traffic is transferred to the optical path, so that low priority LSPs can be afforded and delays are alleviated.

図3は、本発明に係わるノード装置の一実施の形態を示す機能ブロック図である。図3のノード103はラベルスイッチルータ101と、フォトニッククロスコネクト102とを備える。フォトニッククロスコネクト102は、光マトリクススイッチ11と、波長多重MUX/DMUX12と、光マトリクススイッチ制御部20とを備える。なお図3において簡略のため、光マトリクススイッチ11を光空間マトリクススイッチとする。波長多重MUX/DMUX12は波長λ0、λ1、λ2の3波長を分離多重できるものとし、このうちλ0をデフォルト波長とする。光マトリクススイッチ11は、同一の波長の中で、任意のポートを選択できる機能を有する。なお波長数は3に制約されるものではない。   FIG. 3 is a functional block diagram showing an embodiment of a node device according to the present invention. The node 103 in FIG. 3 includes a label switch router 101 and a photonic cross connect 102. The photonic cross connect 102 includes an optical matrix switch 11, a wavelength multiplexing MUX / DMUX 12, and an optical matrix switch control unit 20. For simplicity, the optical matrix switch 11 is an optical space matrix switch in FIG. The wavelength multiplexing MUX / DMUX 12 can separate and multiplex three wavelengths λ0, λ1, and λ2, and λ0 is the default wavelength. The optical matrix switch 11 has a function of selecting an arbitrary port within the same wavelength. The number of wavelengths is not limited to three.

フォトニッククロスコネクト102は、光伝送路104を介して異なるノードに接続される。波長多重MUX/DMUX12から入出力されるデフォルト波長λ0の光信号は、ラベルスイッチルータ101のデフォルト光トランシーバ部13より電気信号に変換される。変換された電気信号は、ラベルスイッチ機能部14において、電気信号に含むラベル情報に基づき該当する出力ポートにスイッチされる。   The photonic cross connect 102 is connected to different nodes via the optical transmission path 104. The optical signal of the default wavelength λ0 input / output from the wavelength multiplexing MUX / DMUX 12 is converted into an electrical signal by the default optical transceiver unit 13 of the label switch router 101. The converted electrical signal is switched to the corresponding output port in the label switch function unit 14 based on the label information included in the electrical signal.

ラベルスイッチ機能部14に入出力される電気信号は、ヘッダ部分と可変長データとで構成されるパケットデータである。パケットデータには固定長のラベルが付加されているため、ラベルドパケットと称される。ラベルドパケットが、ラベルスイッチ機能部14により適切な出力ポートを選択してスイッチするためには、ラベル値と出力ポートの関係を示すラベルテーブルを参照する必要がある。このラベルテーブルを作成する機能はルータ部16が備える。   The electrical signal input / output to / from the label switch function unit 14 is packet data composed of a header portion and variable length data. Since a fixed-length label is added to the packet data, it is called a labeled packet. In order for the labeled packet to select and switch an appropriate output port by the label switch function unit 14, it is necessary to refer to a label table indicating the relationship between the label value and the output port. The router unit 16 has a function of creating this label table.

ルータ部16は、通常のIP(Internet Protocol)ルータの機能とラベルテーブル作成機能を有する。ノード103がネットワークのエッジデバイスとして動作する場合には、ルータ部16はIPネットワークなどの外部ネットワークと接続される。すなわちルータ部16は、IPネットワークとの間でのIPパケットの送受信機能を有する。隣接ノードとの間はデフォルト波長λ0により接続される。   The router unit 16 has a function of a normal IP (Internet Protocol) router and a label table creation function. When the node 103 operates as an edge device of the network, the router unit 16 is connected to an external network such as an IP network. That is, the router unit 16 has a function of transmitting and receiving IP packets with the IP network. Adjacent nodes are connected by default wavelength λ0.

ノード103がネットワークのエッジデバイスとして動作する場合、ルータ部16は、外部から入力されるIPパケットのヘッダ部のTOS領域を参照してIPパケットの優先度を認識することができる。   When the node 103 operates as an edge device of the network, the router unit 16 can recognize the priority of the IP packet with reference to the TOS area of the header part of the IP packet input from the outside.

ラベルスイッチ機能部14は、ルータ部16からのIPパケットに既定のデフォルトラベルを付加して隣接ノードに転送する。デフォルトラベルが入力されたラベルスイッチ機能部14は、必ずラベルを落として本来のIPパケットの状態に戻したうえでルータ部16に入力する。このようにして形成されるネットワークは、立ち上がりに際して、ホップバイホップで接続されるIPルータネットワークとして振舞うことができる。   The label switch function unit 14 adds a predetermined default label to the IP packet from the router unit 16 and transfers it to the adjacent node. The label switch function unit 14 to which the default label has been inputted always drops the label and returns it to the original IP packet state before inputting it to the router unit 16. The network formed in this way can behave as an IP router network connected hop-by-hop at the time of startup.

この仕組みによりルータ部16は、例えばOSPF(Open Shortest Path First)などのダイナミックルーティングプロトコルを動作させることができる。ルータ部16は、ダイナミックルーティングプロトコルを用いてフォワーディングテーブルを自動的に作成することが可能となる。外部ネットワークからルータ部16に入力されるIPパケットの宛先IPアドレスを参照することにより、次のホップのノードに該当するデフォルトラベルを選択することができる。   With this mechanism, the router unit 16 can operate a dynamic routing protocol such as OSPF (Open Shortest Path First). The router unit 16 can automatically create a forwarding table using a dynamic routing protocol. By referring to the destination IP address of the IP packet input to the router unit 16 from the external network, the default label corresponding to the node of the next hop can be selected.

上記の外部からのIPパケットの転送の仕組みと同様に、ルータ部16内部(図示せず)のラベルテーブル作成機能や光パス設定/解放制御部17から入出力する制御用IPパケットは、本ネットワーク内すべてのノードのラベルテーブル作成機能や光パス設定/解放制御部と通信が可能となる。   Similar to the above-described external IP packet transfer mechanism, a label table creation function inside the router unit 16 (not shown) and an IP packet for control input / output from the optical path setup / release control unit 17 It is possible to communicate with the label table creation function and the optical path setting / release control unit of all the nodes.

本発明に係わるパケット伝送システムでは、フォワーディングテーブル完成後、ノード間フルメッシュのラベルスイッチパス(LSP)を設定する。ラベルテーブルを作成するためにはコネクションのためのLSPシグナリングを行う必要がある。LSPシグナリングに関してはMPLSの手法を用いることができる。MPLSでは、LSPの始点ノードからパス要求メッセージを下流ノードに流し、LSPの終点ノードから始点ノードに向けて、リザーブメッセージを用いてホップバイホップでラベル値を決めていくことにより、ラベルテーブルを作成する。   In the packet transmission system according to the present invention, an inter-node full mesh label switch path (LSP) is set after the completion of the forwarding table. In order to create a label table, it is necessary to perform LSP signaling for connection. The MPLS technique can be used for LSP signaling. In MPLS, a label table is created by flowing a path request message from a start node of an LSP to a downstream node and determining a label value hop-by-hop using a reserve message from the end node of the LSP to the start node. To do.

エッジルータとして動作する場合、入力するIPパケットの優先度に応じて、同様の優先度をラベルの3ビットの実験ビット領域にマッピングする。または、入力するIPパケットの優先度に応じて、複数のLSPを設定して、暗黙的にLSPに優先度を設定することも可能である。   When operating as an edge router, the same priority is mapped to the 3-bit experimental bit area of the label according to the priority of the input IP packet. Alternatively, it is possible to set a plurality of LSPs according to the priority of the input IP packet and to implicitly set the priority to the LSP.

トラフィック計測部19は、ラベルスイッチ機能部14において測定した出力ポート単位のデータトラフィック量を測定する。具体的には、ラベルスイッチ機能部14において出力ポート単位にバッファキューを設け、キューに保持されるデータ量をトラフィック計測部19がモニタリングすることなどが考えられる。これ以外の手法を用いてデータトラフィック量を測定してもなんら問題はない。   The traffic measuring unit 19 measures the amount of data traffic in units of output ports measured by the label switch function unit 14. Specifically, a buffer queue may be provided for each output port in the label switch function unit 14, and the traffic measurement unit 19 may monitor the amount of data held in the queue. There is no problem even if the data traffic volume is measured using other methods.

LSP優先識別部18は、ラベルドパケットの優先順位を識別する。具体的には、ラベル部分の実験ビット3ビットで明示的に示された優先度を識別することや、LSPを設定したときに暗黙的に優先度が分かる場合は、それを記憶しておく手段を有しているものとする。   The LSP priority identification unit 18 identifies the priority order of the labeled packet. Specifically, the priority explicitly indicated by the experimental bit 3 bits of the label portion is identified, or if the priority is implicitly known when the LSP is set, means for storing the priority It shall have.

LSPがフルメッシュに張られると、ノード103を通過するパケットはデフォルト光トランシーバ部13を介してラベルスイッチ機能部14に入力されるが、ここで折り返され、デフォルト光トランシーバ部13を介して隣接ノードに転送される。この状況において、予め設定された閾値を超えるデータトラフィックがトラフィック計測部19により観測されると、光パス設定要求のためのトリガと最も優先度の高いLSPの識別子を光パス設定/解放制御部17に向け発生する。   When the LSP is stretched to a full mesh, a packet passing through the node 103 is input to the label switch function unit 14 via the default optical transceiver unit 13, but is turned back here and is connected to the adjacent node via the default optical transceiver unit 13. Forwarded to In this situation, when data traffic exceeding a preset threshold is observed by the traffic measuring unit 19, a trigger for an optical path setting request and an identifier of the LSP having the highest priority are set as the optical path setting / release control unit 17. Occurs towards.

トリガを受けた光パス設定/解放制御部17は、該当するLSPの始点ノードに向けて、光パス設定要求メッセージを送出する。光パス設定要求メッセージは、ルータ部16を介して、ラベルスイッチ機能部14でラベルドパケット化され、デフォルト光トランシーバ部13によりλ0の光信号に変換され、ホップバイホップで、LSPの始点ノードの光パス設定/解放制御部17に到着する。   Upon receiving the trigger, the optical path setup / release control unit 17 sends an optical path setup request message toward the start node of the corresponding LSP. The optical path setup request message is converted into a labeled packet by the label switch function unit 14 via the router unit 16, converted into an optical signal of λ0 by the default optical transceiver unit 13, and is transmitted hop-by-hop by the start node of the LSP. Arrives at the optical path setting / release control unit 17.

光パス設定要求メッセージを受けたLSPの始点ノードの光パス設定/解放制御部17は、LSPの終点ノードに向けて光パス要求メッセージを送出する。この部分のシグナリングに関する手順は、MPLSをより一般的に拡張したGMPLS(Generalized MPLS)として標準化が進められている。光パス要求メッセージを受け取った光パス終点ノードの光パス設定/解放制御部17では、光パスリザーブメッセージを始点ノードに戻して、光パスが通過するノードと始点ノードの光マトリクススイッチ制御部20を介して、光マトリクススイッチ11を切り替える。   Upon receiving the optical path setup request message, the optical path setup / release control unit 17 of the start point node of the LSP sends an optical path request message toward the end point node of the LSP. The procedure relating to this part of signaling is being standardized as GMPLS (Generalized MPLS), which is a more general extension of MPLS. The optical path setup / release control unit 17 of the optical path end point node that has received the optical path request message returns the optical path reserve message to the start point node, and sets the optical matrix switch control unit 20 of the node through which the optical path passes and the start point node. Then, the optical matrix switch 11 is switched.

光パスの始点ノードは、波長可変トランシーバ部15の波長をGMPLSの仕組みで決定した波長に設定し、LSPを流れていたデータを、波長可変トランシーバ部15を介して転送する。この切り替えは、ラベルテーブルを変更することによっても、ラベル値を変更することによっても実現することが可能である。   The starting point node of the optical path sets the wavelength of the wavelength tunable transceiver unit 15 to the wavelength determined by the GMPLS mechanism, and transfers the data flowing through the LSP via the wavelength tunable transceiver unit 15. This switching can be realized by changing the label table or by changing the label value.

光パスの途中ノードにおいては、光信号が光マトリクススイッチ11を光のまま通過するため、データパケットの遅延時間は光の通過時間のみで決定される。以上のように、各ノード103は出力ポート単位にトラフィックを監視し、光パスに移行させるべき状態(トラフィックが閾値を超えて増大した、など)を検出すると、該当する出力ポートの中で最も優先度の高いLSPのために、光パス設定手続きを開始する。   At an intermediate node in the optical path, the optical signal passes through the optical matrix switch 11 as light, so that the delay time of the data packet is determined only by the optical transit time. As described above, each node 103 monitors traffic in units of output ports, and when detecting a state to be transferred to an optical path (traffic increased beyond a threshold value, etc.), the node 103 has the highest priority among the corresponding output ports. The optical path setup procedure is started for a high-level LSP.

光パス設定/解放制御部17は光パス生存時間を計測するためのタイマ(図示せず)を備える。光パス始点ノードの光パス設定/解放制御部17は光パス終点ノードに向けて光パス解放メッセージを出力することにより、生存時間を超過した光パスを解放する。光パスの始点ノードでは、波長可変トランシーバ部15を介して転送していたデータを、デフォルト光トランシーバ部13を経由するようにして、LSPに戻す。   The optical path setup / release control unit 17 includes a timer (not shown) for measuring the optical path lifetime. The optical path setup / release control unit 17 of the optical path start point node releases an optical path whose lifetime has been exceeded by outputting an optical path release message toward the optical path end point node. At the start node of the optical path, the data transferred through the wavelength tunable transceiver unit 15 is returned to the LSP through the default optical transceiver unit 13.

以上のように本実施形態では、すべてのノードで共通の波長の光信号を送受信するデフォルト光トランシーバ部13と、共通波長以外で波長を可変できる複数の波長可変トランシーバ部15とを有するラベルスイッチルータ101と、フォトニッククロスコネクト102とを備える複数のノード103がメッシュ接続されるネットワークを前提とする。そして、デフォルト光トランシーバ部13を用いてラベルスイッチルータ101間で制御パケットを送受信する。この制御パケットを用いて、ノード103間の優先度ごとのフルメッシュラベルスイッチパスを設定する。このとき、各ノード103で出力ポート単位にラベルスイッチパスを流れるトラフィック量を測定する。測定した出力ポート単位のトラフィック量が、あらかじめ設定したトラフィックしきい値を超えた、最も優先度が高いラベルスイッチパスを、光パスの中に収容する。光パスは、規定時間の経過ののちに解放される。   As described above, in the present embodiment, the label switch router having the default optical transceiver unit 13 that transmits and receives an optical signal having a common wavelength in all nodes and the plurality of wavelength variable transceiver units 15 that can vary the wavelength other than the common wavelength. Assume a network in which a plurality of nodes 103 including 101 and a photonic cross-connect 102 are mesh-connected. Then, the control packet is transmitted and received between the label switch routers 101 using the default optical transceiver unit 13. Using this control packet, a full mesh label switch path for each priority between the nodes 103 is set. At this time, the amount of traffic flowing through the label switch path is measured for each output port at each node 103. The label switch path with the highest priority in which the measured traffic volume per output port exceeds a preset traffic threshold is accommodated in the optical path. The optical path is released after a specified time.

以上の動作を行う全光ネットワークにおいて、光パス始点ノードで光パスが設定された時点で、最も優先度の高いLSPを光パスに収容しても、最も優先度の高いLSP上のパケットは遅延時間が短い。このため光パス終点ノードにおいてLSP上のパケットを追い抜くことがない。または、追い抜くパケットが生じたとしてもその量を最小限にできる。   In the all-optical network performing the above operation, even when the LSP with the highest priority is accommodated in the optical path at the time when the optical path is set at the optical path start point node, the packet on the LSP with the highest priority is delayed. The time is short. Therefore, packets on the LSP are not overtaken at the optical path end point node. Alternatively, the amount of packets that can be overtaken can be minimized.

ここで、最も優先度の高いLSPが複数存在する場合には、優先度以外のLSPの属性に応じて、光パスに収容するLSPを決定しても良い。優先度以外のLSPの属性とは、LSPのノードホップ数が考えられる。   Here, when there are a plurality of LSPs with the highest priority, the LSP accommodated in the optical path may be determined according to the attributes of the LSP other than the priority. The LSP attribute other than the priority may be the number of LSP node hops.

さらに、最も優先度の高いLSPが複数存在する場合には、ラベルをプッシュすることにより複数のLSPを一本のトンネルLSPにまとめた上で、光パスに収容することが考えられる。この場合は、ラベルスイッチ機能部14においてラベルのプッシュとポップが実行される。   Furthermore, when there are a plurality of LSPs with the highest priority, it is conceivable that a plurality of LSPs are combined into a single tunnel LSP by pushing a label and then accommodated in an optical path. In this case, the label switch function unit 14 executes label push and pop.

これらのことから本発明によれば、LSP上から光パス上にラベルドパケットの転送を切り替える際に、ラベルドパケットの順番を入れ替えずに、さらに、遅延が大きくならないパケット伝送システムを実現することが可能になる。   Thus, according to the present invention, when switching the transfer of labeled packets from the LSP to the optical path, a packet transmission system that does not increase the delay without changing the order of the labeled packets is realized. Is possible.

なお本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the implementation stage, it can embody by modifying a component in the range which does not deviate from the summary. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.

本発明に係わるパケット伝送システムの実施の形態を示すシステム図。1 is a system diagram showing an embodiment of a packet transmission system according to the present invention. 図1のノード103−1、103−2、103−3におけるLSPと光パスとの収容関係を説明する図。The figure explaining the accommodation relationship of LSP and the optical path in the nodes 103-1, 103-2, and 103-3 of FIG. 本発明に係わるノード装置の一実施の形態を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows one Embodiment of the node apparatus concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101(101−1〜101−5)…ラベルスイッチルータ、102(102−1〜102−5)…フォトニッククロスコネクト(PXC)、103(103−1〜103−5)…ノード、11…光マトリクススイッチ、12…DMUX、13…デフォルト光トランシーバ部、14…ラベルスイッチ機能部、15…波長可変トランシーバ部、16…ルータ部、17…解放制御部、18…LSP優先識別部、19…トラフィック計測部、20…光マトリクススイッチ制御部、104…光伝送路、105,203…光パス、201…低優先LSP、202…高優先LSP   101 (101-1 to 101-5) ... label switch router, 102 (102-1 to 102-5) ... photonic cross-connect (PXC), 103 (103-1 to 103-5) ... node, 11 ... light Matrix switch, 12 ... DMUX, 13 ... Default optical transceiver unit, 14 ... Label switch function unit, 15 ... Wavelength variable transceiver unit, 16 ... Router unit, 17 ... Release control unit, 18 ... LSP priority identification unit, 19 ... Traffic measurement , 20 ... Optical matrix switch control unit, 104 ... Optical transmission line, 105, 203 ... Optical path, 201 ... Low priority LSP, 202 ... High priority LSP

Claims (3)

複数のノードと、前記複数のノードそれぞれの出力ポートから任意のノードとの間に複数設定されるラベルスイッチパスを介してラベルドパケットを転送する第1ネットワークと、カットスルー型の光パスを前記複数のノード間に設定可能な第2ネットワークとを具備するパケット伝送システムにおいて、
前記ラベルドパケットに個別に優先度を付与して優先度の高いラベルドパケットほど伝送遅延の短いラベルスイッチパスに挿入する優先度付与手段と、
前記複数のラベルスイッチパスを介して転送されるパケットトラフィックを前記出力ポートごとに計測するトラフィック計測手段と、
このトラフィック計測手段により計測されたパケットトラフィックが規定の閾値を超えた場合に前記光パスを前記第2ネットワーク内に設定するパス設定手段と、
このパス設定手段により設定された光パスに、前記優先度の高いラベルドパケットを転送するラベルスイッチパスのトラフィックを優先的に移行させるトラフィック移行手段とを具備することを特徴とするパケット伝送システム。
A plurality of nodes, a first network that transfers a labeled packet through a plurality of label switch paths set between an output port of each of the plurality of nodes and an arbitrary node, and a cut-through optical path In a packet transmission system comprising a second network that can be set between a plurality of nodes,
Priority giving means for individually giving priority to the labeled packet and inserting the higher priority packet into a label switch path with a shorter transmission delay;
Traffic measuring means for measuring packet traffic transferred through the plurality of label switch paths for each output port ;
Path setting means for setting the optical path in the second network when packet traffic measured by the traffic measuring means exceeds a predetermined threshold;
A packet transmission system comprising: traffic shifting means for preferentially transferring the traffic of the label switch path for transferring the labeled packet having a high priority to the optical path set by the path setting means.
前記トラフィック移行手段は、前記光パスに移行すべきラベルスイッチパスが複数存在する場合に、ノードホップ数、伝送距離、および伝送帯域の少なくともいずれかの属性に基づいて1のラベルスイッチパスを選択してこの選択したラベルスイッチパスを前記光パスに移行させることを特徴とする請求項1に記載のパケット伝送システム。 When there are a plurality of label switch paths to be transferred to the optical path, the traffic shift means selects one label switch path based on at least one of the attributes of the number of node hops, the transmission distance, and the transmission band. The packet transmission system according to claim 1, wherein the selected label switch path is shifted to the optical path . さらに、前記光パスに移行すべきラベルスイッチパスが複数存在する場合に、当該複数のラベルスイッチパスを1のラベルスイッチパスに集約するラベルスタック手段を具備することを特徴とする請求項1に記載のパケット伝送システム。 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a label stack unit that aggregates the plurality of label switch paths into one label switch path when there are a plurality of label switch paths to be transferred to the optical path. Packet transmission system.
JP2004276066A 2004-09-22 2004-09-22 Packet transmission system Expired - Lifetime JP4016023B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004276066A JP4016023B2 (en) 2004-09-22 2004-09-22 Packet transmission system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004276066A JP4016023B2 (en) 2004-09-22 2004-09-22 Packet transmission system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006094060A JP2006094060A (en) 2006-04-06
JP4016023B2 true JP4016023B2 (en) 2007-12-05

Family

ID=36234609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004276066A Expired - Lifetime JP4016023B2 (en) 2004-09-22 2004-09-22 Packet transmission system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4016023B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111301318A (en) * 2020-02-28 2020-06-19 深圳市点蓝新能源技术有限公司 Vehicle double-path CAN communication method and system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5691388B2 (en) * 2010-10-25 2015-04-01 富士通株式会社 Reception device, communication device, and reception method
JP2013192128A (en) * 2012-03-15 2013-09-26 Fujitsu Telecom Networks Ltd Relay device and relay method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111301318A (en) * 2020-02-28 2020-06-19 深圳市点蓝新能源技术有限公司 Vehicle double-path CAN communication method and system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006094060A (en) 2006-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8693339B2 (en) LDP extension for forwarding path congestion notification
EP2957078B1 (en) Replacing an existing network communications path
JP3762749B2 (en) Restoration protection method and apparatus
US6956868B2 (en) Labeled optical burst switching for IP-over-WDM integration
JP4161557B2 (en) Packet transfer method and apparatus
RU2474969C2 (en) Transparent bypass and associated mechanisms
Porwal et al. Traffic Analysis of MPLS and Non MPLS Network including MPLS Signaling Protocols and Traffic distribution in OSPF and MPLS
US20030043745A1 (en) Path modifying method, label switching node and administrative node in label transfer network
JP4199514B2 (en) Method for interconnecting networks and apparatus therefor
US20030067919A1 (en) Labeled analog burst switching for any high-layer-over-signal channel integration
US9264131B1 (en) Fast re-route for optical networks
EP1318648B1 (en) Fast path recovery method in label switching networks, and network arrangement to carry out the method
US8619551B2 (en) Protection path reservation method and node unit
JP4016023B2 (en) Packet transmission system
JP4028557B2 (en) Optical network, node device, and optical cut-through link setting method
JP3788993B2 (en) Optical transmission system
KR100369936B1 (en) An Efficient Restoration Mechanism Using Bandwidth Sharing Method In MPLS
Zhang et al. Explicit routing for traffic engineering in labeled optical burst-switched WDM networks
JP3869436B2 (en) Packet transmission system and traffic migration method
WO2019216840A2 (en) Traffic engineering system on multi-protocol label switching network using dtm technology
Klinkowski et al. QoS guarantees in IP optical networks using MPLS/MPLambdaS
CN105227479B (en) Quick heavy-route processing method and processing device
JP3788992B2 (en) Optical transmission system
JP5486553B2 (en) Path setting method and path setting device
KR100377202B1 (en) Method of optimal routing for traffic engineering in telecommunication system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040922

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070109

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070508

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070706

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070911

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070914

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4016023

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130921

Year of fee payment: 6