JP5849786B2 - データブロック出力装置、通信システム、データブロック出力方法、及び通信方法 - Google Patents
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Description
TDM(Time Division Multiplexing))技術を基礎とした装置で構築されていた。このTDM網を介した複数局間の周波数同期は、SONET/SDHの物理レイヤにおいて、“0”と“1”との信号からクロック再生をすることによって行われてきた。一方、近年の伝送網は、例えば、IP(Internet Protocol)のようなパケット通信網であることか
ら、ルータやスイッチのようなパケット技術を用いた装置で構築されることが多い。
時刻オフセット={(t2−t1)−(t4−t3)}/2 (式1)
用いることにより、中継による遅延変動の影響を低減して同期精度を上げることができる。したがって、スレーブでの同期精度を向上させるためには、ネットワークの利用状況によらず、競合のない同期メッセージを所定数確保できればよい。競合のない同期メッセージは、すなわち、競合遅延が発生していない同期メッセージであるので、競合のない同期メッセージを所定数確保するためには、同期メッセージの遅延を低減させればよい。
第1のトラフィックのデータブロックを格納する第1のキューと、
前記第1のキューに優先して読み出される第2のトラフィックのデータブロックを格納する第2のキューと、
前記第1のトラフィックの1のデータブロックの読出し完了から次のデータブロックの読出し開始までのデータブロック間の間隔を制御する制御部と、
を備えるデータブロック出力装置である。
第1のノードと第1のトラフィックの上流に位置する第2のノードとを有する通信システムであって、
前記第1のノードは、
前記第1のトラフィックのデータブロックを格納する第1のキューと、
前記第1のキューに優先して読み出される第2のトラフィックのデータブロックを格納する第2のキューと、
前記第1のトラフィックの1のデータブロックの読み出し完了から次のデータブロックの読み出し開始までのデータブロック間の間隔を制御する制御部と、
前記制御部によって制御される前記間隔を前記第2のノードに送信する送信部と、
を備え、
前記第2のノードは、
前記第1のトラフィックのデータブロックを格納する第3のキューと、
前記第1のノードから前記間隔を受信する受信部と、
前記第1のトラフィックのデータブロック間の間隔が前記受信部によって受信された間隔以上の間隔となるように、前記第3のキューからのデータブロックを読み出す読出部と、
を備える、通信システムである。
図5は、第1実施形態における競合パケットの読出し調整方法を説明するための図である。図5には、競合がない場合の同期メッセージの出力と、読出し調整なしの競合トラフィックの出力と、第1実施形態における読出し調整後の競合トラフィックの出力と、第1実施形態における競合後の同期メッセージの出力と、が示される。なお、パケットはデータブロックの一例であって、データブロックはパケットに限られない。データブロックには、他に、フレームがある。本明細書においては、特記されない限り、パケットとフレームとを区別することなく、一律に“パケット”と称する。
図6は、中継装置の構成の概要の一例を示す図である。中継装置は、例えば、ルータ,スイッチ等のパケット中継装置である。中継装置100は、複数のIFカード1と、各IFカード1間でパケットを中継するSWカード2と、中継装置100の各カードの制御を行う制御カード3とを含む。競合パケット間の読出し間隔の調整は、IFカード1において行われる。中継装置は、「データ出力装置」の一例である。「データ出力装置」の一例には、他に、PTPマスタ装置、PTPスレーブ装置等がある。また、中継装置は、「ノード」の一例である。PTPマスタ装置、PTPスレーブ装置等も「ノード」の一例である。ノードとは、ネットワークに存在する通信装置を示す。
と、PROM(Programmable Read Only Memory)等の不揮発性のメモリと、が含まれる。
メモリ12には、各種プログラムやデータが記憶されている。
タ通信プロセッサ等の、通信にかかるデータの処理を行うプロセッサである。データ処理用プロセッサ13は、PHY/MAC回路11によって符号化されたフレーム,SWカード2から転送されてきたフレームを処理する。制御用プロセッサ14は、例えば、CPU(Central Processing Unit)である。制御用プロセッサ14は、PHY/MAC回路1
1,メモリ12,データ処理用プロセッサ13,QoS回路16の管理を行う。
ードウェア構成には、図7に示されるものに限られず、例えば、図7に示される構成に加えて、FPGA(Field Programmable Gate Array),ICロジック素子等が含まれても
よい。また、制御用プロセッサ14とデータ処理用プロセッサ13とは、双方として機能する1つのプロセッサであってもよい。
ラスキュー106aと非優先クラスキュー106nとの2つが示されているが、これに限られず、キューは2つ以上であってもよい。非優先クラスキュー106nは、「第1のキュー」の一例である。優先クラスキュー106aは、「第2のキュー」の一例である。
受けた際に、非優先クラスキュー106nがパケットの読み出し中である場合には、該同期メッセージの競合有りと判定する。また、競合検出部108は、同期メッセージ識別部103から同期メッセージの検出の入力を受けた際に、非優先クラスキュー106nがパケットの読み出し中でない場合には、該同期メッセージの競合無しと判定する。競合検出部108は、同期メッセージ毎の競合の有無を監視部109に出力する。なお、非優先クラスキューが複数ある場合には、競合検出部108は、全非優先クラスキューのパケットの読出し状態を取得する。また、同期メッセージの検出の入力を受けた場合に、1つでもパケット読出し中の非優先クラスキューがあれば、競合検出部108は、該同期メッセージの競合有りと判定する。
値であってもよい。パラメータ決定部110は、「制御部」の一例である。
第1実施形態によれば、中継装置は、同期メッセージの競合確率が第1の閾値以上である場合には、競合トラフィックのパケット間隔を拡張する。これによって、中継装置において競合トラフィックが存在する場合における、競合トラフィックが読み出されていない時間(パケット間隔)が増える。したがって、中継装置において競合トラフィックが存在する場合でも、同期メッセージの競合の確率を抑えることができ、PTPスレーブデバイスが競合のない同期メッセージを所定数確保することができる。これによって、パケットベースの周波数/時刻同期方式の精度が向上する。
第2実施形態では、競合トラフィックのパケット間隔に加え、競合トラフィックのパケット長も調整される。第2実施形態では、第1実施形態と共通する説明は省略される。
PTPでは、マスタデバイスから同期メッセージを周期的に送信することができる。第3実施形態では、中継装置は、同期メッセージの周期を推定し、同期メッセージの周期に合わせてパケット間隔を調整する。第3実施形態においても、第1実施形態及び第2実施形態と重複する説明は、省略される。
グをパラメータ決定部110に出力する。なお、同期メッセージの受信タイミングの推定は、停規定に実行される。受信間隔検出部112は、「推定部」の一例である。
第4実施形態では、中継装置は、競合トラフィックのパケット間隔とパケット長とを調整し、同期メッセージの受信間隔を推定することによって、同期パケットの競合確率を抑える。すなわち、第4実施形態は、第2実施形態と第3実施形態との組み合わせである。
第5実施形態では、隣接するノード間で、連携して競合トラフィックのパケット間隔の調整を行う。第5実施形態においても、第1実施形態から第4実施形態と共通する説明は省略される。
において、PTPスレーブが競合トラフィックを送出又は転送する場合には、PTPスレーブは中継装置#1と同様に、パケット間隔を含む制御パケットを検出し、制御パケットに含まれるパケット間隔に拡げて、競合トラフィックを送出する。
第6実施形態は、競合トラフィックのパケット間隔の調整に加え、競合トラフィックのパケット長の調整も、隣接ノード間で連携して行う。第6実施形態においても、第1実施形態から第5実施形態と共通する説明は省略される。
図21では、便宜上、中継装置100−2の競合検出部108、監視部109、パラメータ決定部110は、1つのブロックに簡略化されて示されている。
第7実施形態は、隣接ノード間で連携して、同期メッセージの受信タイミングに合わせて競合トラフィックのパケット間隔の調整を行う。第7実施形態においても、第1実施形態から第6実施形態と共通する説明は省略される。
レーム検出部113は、パケット間隔のリセットを含む制御フレームを検出すると、読出制御部105にパケット間隔のリセットを指示する。
第8実施形態は、隣接ノード間で連携して、同期メッセージの受信タイミングに合わせた競合トラフィックのパケット間隔の調整と、競合トラフィックのパケット長の調整と、を行う。第8実施形態においても、第1実施形態から第7実施形態と共通する説明は省略される。
制御部105は、入力された受信タイミングで、入力されたパケット間隔を設けるように、競合トラフィックを読み出す。これによって、隣接ノード間の競合トラフィックの上流側に位置するノードにおいて、指定したタイミング、指定したパケット間隔以上の間隔、指定したパケット長以下のパケット長で競合トラフィックが送出されるようになる。
1 IFカード
10a−10d QoS部
101 多重化部
102、107 セレクタ
103 同期メッセージ識別部
104 書込制御部
105 読出制御部
106a 優先クラスキュー
106n 非優先クラスキュー
108 競合検出部
109 監視部
110 パラメータ決定部
111 パケット分割部
112 受信間隔検出部
113 制御フレーム検出部
114 制御フレーム生成部
Claims (13)
- 第1のトラフィックのデータブロックを格納する第1のキューと、
前記第1のキューに優先して読み出される第2のトラフィックのデータブロックを格納する第2のキューと、
前記第1のトラフィックの1のデータブロックの読出し完了から次のデータブロックの読出し開始までのデータブロック間の間隔を制御する制御部と、
前記第1のキューからのデータブロックの読出し完了を待って前記第2のキューから読み出されるデータブロックの発生を監視する監視部とを備え、
前記制御部は、前記第1のキューからの1のデータブロックの読出し完了を待って前記第2のキューから読み出されるデータブロックの発生頻度が所定値以上である場合に、前記第1のトラフィックの1のデータブロックの読出し完了から次のデータブロックの読出し開始までのデータブロック間に所定間隔を設定する、
データブロック出力装置。 - 前記制御部は、前記発生頻度が第2の所定値未満となる場合に、前記間隔をリセットする、
請求項1に記載のデータブロック出力装置。 - 前記制御部は、第1のキューに格納される1のデータブロックの上限サイズを制御する、
請求項1または2に記載のデータブロック出力装置。 - 前記制御部によって制御された上限サイズ以下になるように、前記第1のキューに格納されるデータブロックを分割する分割部、
をさらに備える請求項3に記載のデータブロック出力装置。 - 前記第2のトラフィックのデータブロックの受信のタイミングを推定する推定部をさらに備え、
前記制御部は、前記推定部によって推定されたタイミングに設けられるように前記間隔を制御する、
請求項1−4のいずれか一項に記載のデータブロック出力装置。 - 前記制御部によって制御される前記間隔で、前記第1のキューからデータブロックを読み出す読出部、
をさらに備える請求項1−5のいずれか一項に記載のデータブロック出力装置。 - 前記制御部によって制御された前記間隔を、前記第1のトラフィックの上流に位置する装置に送信する送信部、
をさらに備える請求項1−3,5のいずれか一項に記載のデータブロック出力装置。 - 第1のノードと第1のトラフィックの上流に位置する第2のノードとを有する通信システムであって、
前記第1のノードは、
前記第1のトラフィックのデータブロックを格納する第1のキューと、
前記第1のキューに優先して読み出される第2のトラフィックのデータブロックを格納する第2のキューと、
前記第1のトラフィックの1のデータブロックの読み出し完了から次のデータブロックの読み出し開始までのデータブロック間の間隔を制御する制御部と、
前記制御部によって制御される前記間隔を前記第2のノードに送信する送信部と、
を備え、
前記第2のノードは、
前記第1のトラフィックのデータブロックを格納する第3のキューと、
前記第1のノードから前記間隔を受信する受信部と、
前記第1のトラフィックのデータブロック間の間隔が前記受信部によって受信された間隔以上の間隔となるように、前記第3のキューからのデータブロックを読み出す読出部と、
を備え、
前記第1のノードは、
前記第1のキューからの前記第1のトラフィックの1のデータブロックの読出し完了を待って前記第2のキューから読み出されるデータブロックの発生を監視する監視部をさらに備え、
前記制御部は、前記第1のキューからのデータブロックの読出し完了を待って前記第2のキューから読み出されるデータブロックの発生頻度が所定値以上である場合に、前記第1のトラフィックのデータブロック間に所定間隔を設定する、
通信システム。 - 前記制御部は、前記発生頻度が第2の所定値未満となる場合に、前記間隔をリセットし、
前記送信部は、前記間隔のリセットを前記第2のノードに送信する、
請求項8に記載の通信システム。 - 前記制御部は、第1のキューに格納されるデータブロックの上限サイズを制御し、
前記送信部は、前記上限サイズを前記第2のノードに送信し、
前記第2のノードの前記受信部は、前記上限サイズを受信し、
前記第2のノードは、前記受信部によって受信された前記上限サイズ以下になるように、前記第3のキューに格納されるデータブロックを分割する分割部をさらに備える、
請求項8または9に記載の通信システム。 - 前記第1のノードは、前記第2のキューに格納されるデータブロックの受信のタイミングを推定する推定部をさらに備え、
前記送信部は、前記推定部によって推定されたタイミングを前記間隔とともに前記第2のノードに送信し、
前記第2のノードの前記受信部は、前記間隔とともに前記タイミングを受信し、
前記読出部は、前記受信部によって受信されたタイミングに前記間隔が設けられるように、前記第3のキューからのデータブロックを読み出す、
請求項8−10のいずれか一項に記載の通信システム。 - 第1のトラフィックのデータブロックを第1のキューに格納し、
第2のトラフィックのデータブロックを前記第1のキューに優先して読み出される第2のキューに格納し、
前記第1のトラフィックの1のデータブロックの読出し完了から次のデータブロックの読出し開始までのデータブロック間の間隔を制御し、
前記第1のキューからのデータブロックの読出し完了を待って前記第2のキューから読み出されるデータブロックの発生を監視し、
前記第1のキューからの1のデータブロックの読出し完了を待って前記第2のキューから読み出されるデータブロックの発生頻度が所定値以上である場合に、前記第1のトラフィックの1のデータブロックの読出し完了から次のデータブロックの読出し開始までのデータブロック間に所定間隔を設定する、
データブロック出力方法。 - 第1のノードと第1のトラフィックの上流に位置する第2のノードとを含む通信システムにおいて実行される通信方法であって、
前記第1のノードは、
前記第1のトラフィックのデータブロックを第1のキューに格納し、
第2のトラフィックのデータブロックを前記第1のキューに優先して読み出される第2のキューに格納し、
前記第1のトラフィックの1のデータブロックの読み出し完了から次のデータブロックの読み出し開始までのデータブロック間の間隔を制御し、
制御された前記間隔を前記第2のノードに送信し、
前記第2のノードは、
前記第1のトラフィックのデータブロックを第3のキューに格納し、
前記第1のノードから前記間隔を受信し、
前記第1のトラフィックのデータブロック間の間隔が前記受信された間隔以上の間隔となるように、前記第3のキューからのデータブロックを読み出し、
前記第1のノードは、
前記第1のキューからの前記第1のトラフィックの1のデータブロックの読出し完了を待って前記第2のキューから読み出されるデータブロックの発生を監視し、
前記第1のキューからのデータブロックの読出し完了を待って前記第2のキューから読み出されるデータブロックの発生頻度が所定値以上である場合に、前記第1のトラフィックのデータブロック間に所定間隔を設定する、
通信方法。
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