JP6946433B2 - 伝送レート調整方法およびネットワークデバイス - Google Patents

Description

本願は、2016年12月23日に中国特許庁に提出された、「伝送レート調整方法およびネットワークデバイス」という名称の中国特許出願第201611205246．8号の優先権を主張し、その全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

本願は、通信技術の分野に関し、具体的には、伝送レート調整方法およびネットワークデバイスに関する。

フレキシブルイーサネット(登録商標)（flexible Ethernet, FlexE）では、同期デジタル階層または光伝送ネットワーク（SDH／OTN）技術を参照して、フレキシブル・イーサネット(登録商標)・リンク・グループFlexE groupの各物理インタフェースでの情報伝送のためにFlexEフレームフォーマットが構築され、時分割多重化TDMタイムスロット分割が実行される。SDH／OTNバイトインターリーブとは異なり、FlexEのTDMタイムスロット分割粒度は66ビットであり、タイムスロット間のインターリーブは、66ビットの間隔で実行される。例えば、100GE物理インタフェースの場合、FlexEフレームは8つの行を含み、各行の最初の66bブロックの位置は、FlexEオーバーヘッド領域であり、タイムスロット分割のためのペイロード領域は、オーバーヘッド領域に続く。FlexEフレームは、粒度として64／66bビットブロックを使用し、20×1023の64／66bビットブロックベアラ空間に対応し、20のタイムスロットに分割される。各タイムスロットの帯域幅は、約5Gbps（20で割られた100GEインタフェースのおおよその帯域幅）であり、公称レートは5Gbps未満である。

FlexEフレームは、物理インタフェースの負荷能力を使用して伝送される。したがって、FlexEサービスタイムスロットの実際のレートは、物理インタフェースのレート特性によって制約される。例えば、100GE物理インタフェースの符号化レートは、66／64×100Gbps＝103．125Gbpsであり、100GE物理インタフェースの物理インタフェースレート偏移は＋／−100ppmである。この場合、実際のレートは、103．125Gbps＋／−100ppmである。さらに、マルチチャネルアライン符号ブロック（1／16384）の帯域幅を、既存のマルチチャネルパラレル100GEイーサネット(登録商標)インタフェースの帯域幅から除去する必要がある。したがって、100G FlexEフレームのビットレートは、（16383／16384）×（66／64）×100Gbps＋／−100ppmであり、100G FlexEフレームのペイロード領域の総レートは、（（1023×20）／（1023×20＋1））×（16383／16384）×（66／64）×100Gbps＋／−100ppmである。各タイムスロットのレートは、（（1023×1）／（1023×20＋1））×（16383／16384）×（66／64）×100Gbps＋／−100ppmであり、これは、（66／64）×5Gbps＋／−100ppmとは異なる。

FlexEでは、フレキシブル・イーサネット(登録商標)・リンク・グループFlexE Groupを形成するために、いくつかの物理インタフェースをカスケード接続して束ねることが許されており、いくつかのイーサネット(登録商標)サービスを運ぶためのいくつかの伝送チャネルを形成するために、FlexE Groupの、すべてのタイムスロットを組み合わせることができる。例えば、10GEサービスを運ぶための1つの伝送チャネルを形成するために、2つのタイムスロットが組み合わされ、25GEサービスを運ぶための1つの伝送チャネルを形成するために、5つのタイムスロットが組み合わされ、150GEサービスを運ぶための1つの伝送チャネルを形成するために、30のタイムスロットが組み合わされる。伝送チャネルで運ばれるサービスは、順次伝送される指定の66b符号ブロックである。66b符号ブロックは、イーサネット(登録商標)MACデータストリームが符号化された後に生成されるオリジナル64／66b符号ブロックストリームと一致する。50GEサービスなどのサービスの典型的な符号化レートは（66／64）×50Gbps＋／−100ppmであることに留意されたい。フレキシブル・イーサネット(登録商標)・リンク・グループFlexE group内の10のタイムスロットを組み合わせることによって形成される伝送チャネルの伝送レートへの適応を実施するために、アイドル追加または削除を実行する必要がある。アイドル追加または削除は、主に、イーサネット(登録商標)グループ間のアイドルバイトの数と、アイドルバイトに対応する64／66b符号ブロック（8つのアイドルバイト）の数とを調整することである。

既存のIEEE802．3アイドル調整メカニズムでは、データパケットに対応するデータバイト間にアイドルバイトが存在することは許されず、符号化されたデータ符号ブロック間にアイドル符号ブロックが存在することは許されない。この場合、システムは、ノードの上流ベアラ伝送チャネルにおけるサービスのレートとノードの下流ベアラ伝送チャネルにおけるサービスのレートとの間に比較的大きな差が存在するケースに適応するために、データパケットまたはデータパケットに対応する数の64／66b符号ブロックをバッファする必要がある。FlexEは、サービスレートの調整および適応を実施するためにIEEE 802．3アイドル調整メカニズムを直接使用する。例えば、ネットワークノードの、上流および下流のFlexEインタフェースにおけるサービスのベアラ伝送チャネルのタイムスロットの帯域幅および数が調整／増加される。上流データ入力レートと下流データ出力レートとの間に大きな差が存在する場合、かなりのデータバッファを使用する必要がある。その結果、デバイスの複雑度および伝送遅延が増加する。現在、このアイドル追加または削除レート調整メカニズムは、サービスからODUflexへのマッピングおよび適応を実施するためにOTNにも適用されている。この場合、OTNも、サービスレートの調整および適応を実施し、サービスをODUflexにマッピングするためにIEEE 802．3アイドル調整メカニズムを直接使用する。しかしながら、サービスが無損失であることを保証するために、ベアラ伝送チャネルとして機能するODUflexの帯域幅をゆっくりと調整するためのメカニズムしか使用することができない。

本発明の実施形態は、サービスの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのレートの差の様々なケース、特に、サービスのエンドツーエンド伝送帯域幅の迅速な調整が実行されるときに上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのレート間に比較的大きな差が存在するケースに適応するために、サービスデータストリームの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのレートの差に基づいてネットワークノードで効率的なアイドル追加または削除ベースのレート調整を実行する伝送レート調整方法を提供する。さらに、ネットワークノードデータバッファ、ネットワークノード処理遅延、およびエンドツーエンドサービス伝送遅延が低減される。

本発明の実施形態の第1の態様は、伝送レート調整方法であって、ネットワークデバイスによって上流デバイスから、第1のデータパケットを含むターゲットデータストリームを取得するステップであって、第1のデータパケットが、少なくとも2つの非アイドルユニットを含む、ステップと、帯域幅調整を実行する必要があるときに、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間でパディングユニットを挿入または削除するステップであって、パディングユニットが、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用され、帯域幅間の差が、実行する必要がある帯域幅調整の値である、ステップとを含む伝送レート調整方法を提供する。本発明の実施形態では、パディングユニットは、迅速な段階的な伝送レート調整を実施するために非アイドルユニット間に挿入される。

本発明の実施形態の第1の態様に関連して、本発明の実施形態の第1の態様の第1の実施態様では、ネットワークデバイスによってターゲットデータストリームを取得するステップの後に、本方法は、帯域幅調整を実行する必要があるときに、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて第1のデータパケットと第1のデータパケットの隣接データパケットとの間でパディングユニットを挿入または削除するステップであって、パディングユニットが、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用され、帯域幅間の差が、実行する必要がある帯域幅調整の値である、ステップをさらに含む。本発明の実施形態では、パディングユニットは、迅速な段階的な伝送レート調整を実施するためにデータパケット間に挿入される。

本発明の実施形態の第1の態様に関連して、本発明の実施形態の第1の態様の第2の実施態様では、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間でパディングユニットを挿入または削除するステップは、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間でプリセットパディング符号ブロックを挿入または削除するステップであって、プリセットパディング符号ブロックが、符号ブロックタイプフィールドによって示され、プリセットパディング符号ブロックが、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用され、帯域幅間の差が、実行する必要がある帯域幅調整の値である、ステップを含む。本発明の実施形態で具体的に説明されているように、挿入または削除されるパディングユニットが、プリセットパディング符号ブロックであることにより、本発明の実施形態の実現可能性が高くなる。

本発明の実施形態の第1の態様に関連して、本発明の実施形態の第1の態様の第3の実施態様では、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間でパディングユニットを挿入または削除するステップは、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間で典型的なアイドル符号ブロックを挿入または削除するステップであって、典型的なアイドル符号ブロックが、符号ブロックタイプフィールドによって示され、典型的なアイドル符号ブロックが、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用され、帯域幅間の差が、実行する必要がある帯域幅調整の値である、ステップを含む。本発明の実施形態で具体的に説明されているように、挿入または削除されるパディングユニットが、典型的なアイドル符号ブロックであることにより、本発明の実施形態の実現可能性が高くなる。

本発明の実施形態の第1の態様から第1の態様の第3の実施態様のいずれか1つに関連して、本発明の実施形態の第1の態様の第4の実施態様では、ネットワークデバイスによってターゲットデータストリームを取得するステップの後に、本方法は、レート適応のためのレート差が帯域幅間の差より小さいときに、 レート適応に必要なレート差に基づいてターゲットデータストリーム内でパディングユニットを挿入または削除するステップであって、挿入または削除されるパディングユニットが、レート適応を実行するために使用される、ステップをさらに含む。本発明の実施形態で説明されているように、伝送レートのわずかな調整中にパディングユニットが挿入または削除されるため、本発明の実施形態におけるレート調整方法はより多様になる。

本発明の実施形態の第1の態様から第1の態様の第3の実施態様のいずれか1つに関連して、本発明の実施形態の第1の態様の第5の実施態様では、ネットワークデバイスによってターゲットデータストリームを取得するステップの後に、本方法は、パディングユニットを削除し、削除後に残っているデータユニットを次のネットワークデバイスまたはユーザ機器に送信するステップをさらに含む。本発明の実施形態で説明されているように、すべてのパディングユニットおよびアイドルユニットが削除され、データユニットのみが、次のデバイスに送信されることにより、本発明の実施形態の実現可能性および操作性が高くなる。

本発明の実施形態の第2の態様は、ネットワークデバイスであって、ターゲットデータストリームを取得するように構成される取得ユニットであって、ターゲットデータストリームが、第1のデータパケットを含み、第1のデータパケットが、少なくとも2つの非アイドルユニットを含む、取得ユニットと、帯域幅調整を実行する要があるときに、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間でパディングユニットを挿入または削除するように構成される第1の調整ユニットであって、パディングユニットが、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用される、第1の調整ユニットと含むネットワークデバイスを提供する。本発明の実施形態では、パディングユニットは、迅速な段階的な伝送レート調整を実施するために非アイドルユニット間に挿入される。

本発明の実施形態の第2の態様に関連して、本発明の実施形態の第2の態様の第1の実施態様では、ネットワークデバイスは、帯域幅調整を実行する必要があるときに、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて第1のデータパケットと第1のデータパケットの隣接データパケットとの間でパディングユニットを挿入または削除するように構成される第2の調整ユニットをさらに含む。本発明の実施形態では、パディングユニットは、迅速な段階的な伝送レート調整を実施するためにデータパケット間に挿入される。

本発明の実施形態の第2の態様に関連して、本発明の実施形態の第2の態様の第2の実施態様では、第1の調整ユニットは、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間でプリセットパディング符号ブロックを挿入または削除するように構成される第1の調整モジュールであって、プリセットパディング符号ブロックが、符号ブロックタイプフィールドによって示され、プリセットパディング符号ブロックが、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用される、第1の調整モジュールを含む。本発明の実施形態で具体的に説明されているように、挿入または削除されるパディングユニットが、プリセットパディング符号ブロックであることにより、本発明の実施形態の実現可能性が高くなる。

本発明の実施形態の第2の態様に関連して、本発明の実施形態の第2の態様の第3の実施態様では、第1の調整ユニットは、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間で典型的なアイドル符号ブロックを挿入または削除するように構成される第2の調整モジュールであって、典型的なアイドル符号ブロックが、符号ブロックタイプフィールドによって示され、典型的なアイドル符号ブロックが、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用される、第2の調整モジュールを含む。本発明の実施形態で具体的に説明されているように、挿入または削除されるパディングユニットが、典型的なアイドル符号ブロックであることにより、本発明の実施形態の実現可能性が高くなる。

本発明の実施形態の第2の態様から第2の態様の第3の実施態様のいずれか1つに関連して、本発明の実施形態の第2の態様の第4の実施態様では、ネットワークデバイスは、レート適応に必要なレート差に基づいてターゲットデータストリーム内でパディングユニットを挿入または削除するように構成される第3の調整ユニットであって、挿入または削除されるパディングユニットが、レート適応を実行するために使用され、レート適応のためのレート差が、帯域幅間の差より小さい、第3の調整ユニットをさらに含む。本発明の実施形態で説明されているように、伝送レートのわずかな調整中にパディングユニットが挿入または削除されるため、本発明の実施形態におけるレート調整方法はより多様になる。

本発明の実施形態の第2の態様から第2の態様の第3の実施態様のいずれか1つに関連して、本発明の実施形態の第2の態様の第5の実施態様では、ネットワークデバイスは、パディングユニットを削除し、削除後に残っているデータユニットを次のネットワークデバイスまたはユーザ機器に送信するように構成される処理ユニットをさらに含む。本発明の実施形態で説明されているように、すべてのパディングユニットおよびアイドルユニットが削除され、データユニットのみが、次のデバイスに送信されることにより、本発明の実施形態の実現可能性および操作性が高くなる。

本発明の実施形態の第3の態様は、ネットワークデバイスを提供する。ネットワークデバイスは、入力インタフェースと、出力インタフェースと、プロセッサと、メモリと、バスとを含む。入力インタフェース、出力インタフェース、プロセッサ、およびメモリは、バスを使用して接続される。入力インタフェースは、上流デバイスに接続されて入力結果を取得するように構成される。出力インタフェースは、下流デバイスに接続されて結果を出力するように構成される。プロセッサは、メモリからレート調整プログラムを呼び出し、このプログラムを実行するように構成される。メモリは、受信データストリームおよびレート調整プログラムを記憶するように構成される。プロセッサがメモリ内のプログラム命令を呼び出すことにより、ネットワークデバイスは、第1の態様から第1の態様の第5の実施態様のうちのいずれか1つによる伝送レート調整方法を実行する。

前述の技術的解決策から、本発明の実施形態が以下の利点を有することが分かる。

本発明の実施形態で提供される技術的解決策では、ネットワークデバイスは、ターゲットデータストリームを取得し、その場合、ターゲットデータストリームは、第1のデータパケットを含み、第1のデータパケットは、少なくとも2つの非アイドルユニットを含み、また、帯域幅調整を実行する要があるときに、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間でパディングユニットを挿入または削除し、その場合、パディングユニットは、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用される。本発明の実施形態は、サービスが、ノードの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルにおけるサービスの伝送レートの差に適応することができ、ネットワークノードデータバッファ、ネットワークノード処理遅延、およびサービス伝送遅延が低減されるように、ネットワークノードの上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルにおけるサービスの伝送レートの迅速な調整をサポートすることができる。

IEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムの概略図である。 本発明の一実施形態によるネットワークアーキテクチャの概略図である。 本発明の一実施形態による伝送レート調整方法の一実施形態の概略図である。 本発明の一実施形態による64／66b符号化における符号ブロックの概略構造図である。 本発明の一実施形態による典型的なアイドル符号ブロックの概略構造図である。 本発明の一実施形態によるプリセットパディング符号ブロックの概略構造図である。 本発明の一実施形態による、プリセットパディング符号ブロックをデータパケットに挿入する概略図である。 本発明の一実施形態による、典型的なアイドル符号ブロックをデータパケットに挿入する概略図である。 本発明の一実施形態による制御符号ブロックの概略構造図である。 本発明の一実施形態による典型的なエンドツーエンドサービス帯域幅調整プロセスの概略図である。 本発明の一実施形態による帯域幅調整の特定の適用シナリオである。 本発明の一実施形態による帯域幅調整の別の特定の適用シナリオである。 本発明の一実施形態によるCPRIの複数の物理インタフェースオプションの概略図である。 本発明の一実施形態によるODUflex独立ネットワーキングの概略図である。 本発明の一実施形態によるFlexEおよびOTNハイブリッドネットワーキングの概略図である。 本発明の一実施形態によるネットワークデバイスの一実施形態の概略図である。 本発明の一実施形態によるネットワークデバイスの別の実施形態の概略図である。 本発明の一実施形態によるネットワークデバイスの別の実施形態の概略図である。

本発明の実施形態は、サービスの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのレートの差の様々なケース、特に、サービスのエンドツーエンド伝送帯域幅の迅速な調整が実行されるときに上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのレート間に比較的大きな差が存在するケースに適応するために、サービスデータストリームの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのレートの差に基づいてネットワークノードで効率的なアイドル追加または削除ベースのレート調整を実行する伝送レート調整方法を提供する。さらに、ネットワークノードデータバッファ、ネットワークノード処理遅延、およびエンドツーエンドサービス伝送遅延が低減される。

当業者に本発明の解決策をより良く理解してもらうために、以下では、本発明の実施形態の添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

本発明の明細書、特許請求の範囲、および添付図面において、用語「第1の」、「第2の」、「第3の」、および「第4の」など（もしあれば）は、同様の対象を区別するためのものであり、必ずしも特定の順序または順番を示すものではない。この仕方で使用される用語は、適切な状況で交換可能であり、したがって、本明細書に記載の実施形態は、図示のまたは本明細書に記載の順序と異なる他の順序で実施することができることを理解されたい。さらに、用語「含む（include）」または「含む（contain）」および任意の他の変種は、非排他的な包含を扱うことを意図しており、例えば、ステップまたはユニットのリストを含むプロセス、方法、システム、製品、またはデバイスは、それらの明示的に列挙されているステップまたはユニットに必ずしも限定されず、明示的に列挙されていないまたはそのようなプロセス、方法、製品、もしくはデバイスに固有である他のステップまたはユニットを含むことができる。

現在、IEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムは、ネットワークノード（すなわちネットワークデバイス）が、ネットワークノードの、上流および下流の伝送チャネル帯域幅の伝送レートの差に適応するために、データ符号ブロックを含むデータストリームにレート調整を実行するときに使用される。上流データ入力レートが、下流データ出力レートよりはるかに低い場合、パディングユニットは存在しないか、またはパディングユニットは、データストリームに含まれるデータ符号ブロック間に存在することを許される。ネットワークノードは、データ符号ブロックを含むデータストリームをバッファする必要がある。データストリーム内の異なるデータパケットに属する対応するデータ符号ブロックグループ間のアイドルパディングユニットが追加または削除される、言い換えれば、パディングユニットが挿入または削除される。これは、完全なデータパケットをバッファする必要がある。さらに、このIEEE802．3ベースのアイドル追加または削除メカニズムは、インタフェースで64／66b符号化イーサネット(登録商標)サービスデータストリームに伝送適応が実行されるときに伝送レート調整を実施することにしか適用できず、一般公衆無線インタフェースCPRI、SDH、またはOTNなどのTDMサービスのデータストリームおよび100GEに対応していない64／66b符号化を使用するイーサネット(登録商標)サービス（8b／10b符号化を使用するGEサービスなど）のデータストリームに伝送適応が実行されるときに伝送レート調整を実施することには適用できない。

CPRIには典型的に、64／66bおよび8b／10bの2つの符号化フォーマットのデータストリームがある。64／66b符号化フォーマットのCPRIサービスデータストリームには、3つの64／66b符号化符号ブロックタイプしかない。長さ16×256×nバイトのスーパーフレーム構造は、3つのタイプの符号ブロック、すなわち開始符号ブロック、データ符号ブロック、および終了符号ブロックに符号化される。例えば、伝送レートは12165．12Mbit／sであり、64／66b符号化CPRI Option 9が使用され、n＝24であり、スーパーフレーム長は16×256×24＝98304バイトである。この場合、伝送レート調整を実施する目的で、IEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムに従ってスーパーフレーム間（同様にデータパケット間）、言い換えれば、終了符号ブロックと開始符号ブロックとの間でアイドル符号ブロックを挿入または削除するためには、ほとんど1つの完全なスーパーフレームのデータをバッファする必要がある。8b／10b符号化フォーマットのCPRIデータストリームは、64／66b符号化フォーマットのそれに変換する必要がある。符号化フォーマットのないSDHまたはOTNなどを含むTDMサービスデータストリームが64／66b符号化フォーマットのそれに変換される場合、1つのタイプの符号ブロック、すなわちデータ符号ブロックのみが存在し得る。言い換えれば、開始符号ブロックおよび終了符号ブロックは存在しない。したがって、レート調整を実施する目的で、終了符号ブロックと開始符号ブロックとの間のアイドルバイトに関してアイドル追加または削除を実行するために、既存のIEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムを使用することはできない。

既存のIEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムがFlexEシステムに適用される場合、FlexEシステムにおけるアイドル追加または削除メカニズムは図1に示されるものである。図1は、IEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムの概略図である。図1に示すように、例えば、ノードの下流伝送チャネルにおけるサービスの出力レート（OR、Output Rate）が100Gbpsであり、ノードの上流伝送チャネルにおけるサービスの入力レート（IR、Input Rate）が5Gbpsである場合、下流出力レート−上流入力レート＝OR−IR＝100Gbps−5Gbps＝95Gbpsである。Min Buffer Size＝MaxPacketLength×（OR−IR）／ORである場合、Min Buffer Size＝0．95×76800＝72960bit＝72．96kBである。実際の使用では、少なくとも1つの最長フレームをバッファすることが通常設定される。最長フレームJumbo frame size＝9．6kB＝9．6×8×1000＝76800bitであり、伝送遅延＝Min Buffer Size／OR＝768nsから1μsである。これは、ネットワークノードが各サービスに対してこのようなバッファ能力を備えることを必要とし、その結果、デバイスに高い要求を提示する。実際には、小さなバッファ能力を有する設計が通常使用される。したがって、FlexEでは、比較的大きなバッファを有する設計を導入することを期待せずに段階的なサービス帯域幅調整をサポートするために、損失を伴うサービス調整が許されている。

IEEE 802．3アイドル追加または削除メカニズムがOTNシステムに適用される場合、OTN ODUflex帯域幅調整は、無損失サービス調整を重要視する。したがって、ネットワークノードのバッファ能力が固定値である場合、ODUflex帯域幅容量調整の速度が制限され、サービスの上流ベアラ伝送チャネルまたは下流ベアラ伝送チャネルとして機能するODUflexの帯域幅またはレートは非常にゆっくりと増加または低減される必要がある。この方法は、複雑で時間がかかり、サービス帯域幅の迅速な調整には役立たない。

光インターネットワーキングフォーラムOIFのFlexEおよび国際電気通信連合電気通信標準化部門ITU−TのOTN（G．709）に加えて、本発明の実施形態は、サービスからインタフェースへの伝送レート調整を実施するために、SDH／OTNなどのサービスストリームにアイドルバイトが存在しないサービスタイプにも適用することができる。最初の2つは現在、IEEE 802．3アイドル追加または削除メカニズムを使用しており、これは、OTNではIMPメカニズムとも呼ばれている。IMPの説明は、2つの側面、すなわちサービス伝送レート調整およびサービスからODUflexへのマッピング処理を含む。現在、ODUflexの無損失帯域幅調整は、小さなスロープでのゆっくりとした調整である。本発明の実施形態が導入されると、大きなスロープでのODUflexの段階的かつ迅速な無損失帯域幅調整（増加および低減を含む）がサポートされ得る。OIF FlexEは、現在、段階的な帯域幅調整を使用しているが、無損失調整能力を有していない、言い換えれば、ノードバッファ能力が制限される場合、パケット損失および一時的なサービスの中断などを含むサービス障害が発生する。本発明の実施形態が導入されると、ノードに対する高いデータバッファ要求はなくなり、ノードに対する複雑度要求が大幅に低減され、サービス帯域幅の段階的な無損失調整がサポートされ得る。

本発明の実施形態は、図2に示すネットワークアーキテクチャに適用することができる。このネットワークアーキテクチャでは、始端カスタマ機器（Customer Equipment, CE）が、データパケットを含むFlexE Clientサービスを始端プロバイダ機器（Provider equipment, PE）に送信する。PEは、ネットワークノードである。本発明の実施形態で提供される伝送レート調整方法によれば、ネットワークノードは、データパケットを含むFlexE Clientサービスのデータストリームを処理して転送し、これにより、終端CEは、終端PEからFlexE clientサービスを取得する。FlexE Clientサービスの逆の伝送方向は、終端CEから始端CEへの方向であり、現在の方向とは逆である。原理は同じであり、詳細は説明しない。

本発明の実施形態における最小ユニットのデータ構造は、64／66b符号ブロック、128／130b符号ブロック、もしくは8／10b符号ブロックなどの、符号化処理が実行される符号ブロックの符号ブロック構造であってもよく、またはデータもしくは非データ（非データはアイドルバイトを含む）指示情報を搬送する、符号化処理が実行されないバイトの構造であってもよく、またはこれらの組み合わせの構造であってもよい。64／66b符号ブロックなどの符号ブロック構造の場合、64／66b符号ブロックに対応する符号化前の8バイトのデータバイトのタイプの組み合わせは、64／66b符号ブロックの同期ヘッダタイプおよび符号ブロックタイプによって明確に示される。組み合わせは、全データバイトの組み合わせまたは非全データバイトの組み合わせである。非全データバイトの組み合わせの1つのケースは、8バイトすべてが符号化前のアイドルパディングバイトであるもの、言い換えれば、64／66b符号ブロックの同期ヘッダがその符号ブロックがデータ符号ブロックまたは非データ符号ブロックであることを示すために使用されるものである。符号化処理が実行されないバイトの組み合わせ構造は、nバイトの組み合わせであってもよい。nが1である場合、この組み合わせは1バイトを含む。例えば、1Gbpsイーサネット(登録商標)GMIIインタフェースでは、1バイトが、ユニットとして使用され、何らかの制御情報が、そのバイトがデータまたは非データバイトであることを示すために使用される。制御バイトとも呼ばれる非データバイトは、バイトの実際の内容に基づいてアイドルバイトまたは他のタイプの非データバイトに分類され得る。別の例として、10Gbpsイーサネット(登録商標)XGMIIインタフェースでは、4バイトが、ユニットとして使用され、4ビットに関する情報は、それぞれXGMIIにおける4バイトのタイプを示すために使用される。別の例として、100GEイーサネット(登録商標)CGMIIインタフェースにおいて8バイトをユニットとして使用するバイト組み合わせ構造では、1バイト、すなわち8ビットが、8バイトの組み合わせがデータバイトまたは非データバイト（制御バイトとも呼ばれる）の組み合わせ構造である特定のケースを示すために使用される。最小ユニットのデータ構造は、本発明では限定されない。理解を容易にするために、以下の実施形態では、64／66b符号ブロックを、説明のために最小ユニットのデータ構造ユニットとして使用する。

そこで、本発明の一実施形態は、伝送レート調整方法およびこの方法に基づくネットワークデバイスを提供する。伝送レート調整方法は、ネットワークノードによってターゲットデータストリームを取得するステップであって、ターゲットデータストリームが、第1のデータパケットを含み、第1のデータパケットが、少なくとも2つの非アイドルユニットを含む、ステップと、帯域幅調整を実行する必要があるときに、要求と、ノードの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルにおけるサービスのレートの差とに基づいてサービス・データ・ユニット・シーケンス・ストリーム内の任意の2つの非アイドルユニット間でパディングユニットを挿入または削除するステップであって、これにより、ネットワークノードが、ノードの上流伝送チャネルから下流伝送チャネルへ通過するサービスの伝送レートに関してマッチングを実行する、ステップとを含む。

上で説明したように、FlexEが、ベアラネットワーク伝送インタフェースとして使用される場合、FlexEインタフェースのタイムスロットの組み合わせが、伝送チャネルとして使用される。サービスエンドツーエンド伝送チャネル接続を形成するために、複数の伝送チャネルが、ノードを使用して直列に接続される。段階的な増加または低減調整は、通常、サービスエンドツーエンド伝送チャネル接続の帯域幅を増加または低減するために実行され、具体的には、ベアラネットワークがサービスエンドツーエンド伝送チャネル接続の帯域幅を増加させる調整およびベアラネットワークがサービスエンドツーエンド伝送チャネル接続の帯域幅を低減する調整を含む。ベアラネットワークは、開始ネットワークノード、中間ネットワークノード、および終端ネットワークノードなどの複数のネットワークノードを含む。帯域幅が増加される場合、最初に、ベアラネットワーク内の終端ネットワークノードの下流伝送チャネルのベアラ能力帯域幅が段階的に増加され、次に、終端ネットワークノードの上流伝送チャネルのベアラ能力帯域幅が段階的に増加され、終端ネットワークノードが調整を完了した後、ベアラネットワーク内の残りのネットワークノードの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのサービスベアラ能力帯域幅が、前方に向かって逐次調整され、最終的に、ベアラネットワーク内の各ノードにおけるサービスの上流伝送チャネル帯域幅および下流伝送チャネル帯域幅はほぼ同じになるが、＋／−100ppmの差が存在することは許容される。帯域幅が低減される場合、最初に、ベアラネットワーク内の開始ネットワークノードの上流伝送チャネルのサービスベアラ能力帯域幅が段階的に低減され、次に、開始ネットワークノードの下流伝送チャネルのサービスベアラ能力帯域幅が低減され、開始ネットワークノードが調整を完了した後、ベアラネットワーク内の残りのネットワークノードの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのサービスベアラ能力帯域幅が、後方に向かって逐次調整され、最終的に、ベアラネットワーク内の各ノードの上流伝送チャネル帯域幅および下流伝送チャネル帯域幅はほぼ同じになるが、＋／−100ppmの差が存在することは許容される。ネットワークノードにおけるサービスの下流チャネル帯域幅は、前述の2つのケースの両方において一時的に上流チャネル帯域幅より大きくなる。ベアラネットワークが全体である場合、ベアラネットワーク内のすべてのインタフェースの伝送チャネル帯域幅は、集中制御によって調整することができる。ネットワークノードが制御信号を受信する時間が異なるため、一部のノードにおけるサービスの上流チャネル帯域幅は、一時的に下流チャネル帯域幅より大きくなり、または上流チャネル帯域幅は、一時的に下流チャネル帯域幅より小さくなり、帯域幅管の差は比較的大きくなる。本発明のこの実施形態では、2つの異なるケースを別々に説明する。

本発明のこの実施形態は、ベアラネットワーク全体が各ノードにおけるサービスの上流伝送チャネル帯域幅と下流伝送チャネル帯域幅との差に適応するという観点から、すなわち、エンドツーエンドサービスの観点から説明することができ、またはベアラネットワーク内のネットワークノードが上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルの帯域幅を調整するという観点から説明することができる。ネットワークノードの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルは、OTNインタフェースにおけるODUflexまたはFlexEフレキシブルイーサネット(登録商標)インタフェース、単一の伝送チャネルとして機能するネイティブCPRIインタフェース、および単一の伝送チャネルとして機能するネイティブイーサネット(登録商標)インタフェースなどのタイムスロットの組み合わせとすることができる。さらなる例は本明細書に記載されていない。実際の使用では、代替的に、伝送チャネル／ネットワークインタフェースは、ODUk／OTNインタフェース、VCコンテナ／SDHインタフェース、従来のイーサネット(登録商標)Eth、IB、または単一の伝送チャネルとして機能するFCインタフェースなどであってもよい。これは本明細書では特に限定されない。

以下では、2つの観点、すなわち、ネットワークは、サービスエンドツーエンド伝送チャネル接続の帯域幅を調整（増加または低減）し、ノードは、ノードの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルにおけるサービスのレート帯域幅の差に適応するために、サービスに対してアイドル追加または削除を実行し、サービスの伝送レートを調整するという観点から説明が提供される。

図3を参照すると、始端CEによって終端CEに送信されるサービスが複数のPEで伝送される場合、このサービスは、FlexEインタフェースおよびタイムスロットに基づいて2つのノード間に伝送チャネルを構築する1つの始端PE、1つ以上の中間PE、および1つの終端PEを通過することができる。複数の伝送チャネルがエンドツーエンドサービス伝送チャネル接続を形成するように直列に接続されるケースを例として使用する。本発明のこの実施形態における伝送レート調整方法の一実施形態は、以下のステップを含む。

301．始端ノードは、ターゲットデータストリームを取得し、その場合、ターゲットデータストリームは、第1のデータパケットを含み、第1のデータパケットは、少なくとも2つの非アイドル符号ブロックを含む。

始端ノードは、ターゲットデータストリームを取得する。ターゲットデータストリームは、所望の情報を搬送する第1のデータパケットを含む。この実施形態では、サービスターゲットデータストリームは、FlexE Client信号として使用され、伝送チャネルとして使用される、FlexEインタフェースにおけるタイムスロットの組み合わせで搬送および伝送される。所望の情報は、データ符号ブロック、開始符号ブロック、および終了符号ブロックなどを含み、データ符号ブロック、開始符号ブロック、および終了符号ブロックは、非アイドル符号ブロックであり、ランダムに挿入または削除できない。第1のデータパケットは、データパケットの開始を示すために使用される開始符号ブロックと、データパケットの終了を示すために使用される終了符号ブロックとを含むことができる。データパケットは、サービス情報を搬送する複数のデータ符号ブロックをさらに含むことができ、データ符号ブロックは、開始符号ブロックと終了符号ブロックとの間に配置される。図4に示すように、開始符号ブロックのタイプは0x78とすることができ、8つのタイプの終了符号ブロックが存在し得る。パケットの終了を示す8つの符号ブロックタイプには、0x87、0x99、0xAA、0xB4、0xCC、0xD2、0xE1、および0xFFがある。データパケットは、0x78タイプの開始符号ブロックと、0x87、0x99、0xAA、0xB4、0xCC、0xD2、0xE1、および0xFFタイプのうちのいずれか1つの終了符号ブロックとを含むことができることが分かる。

302．始端ノードは、ノードの上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルにおけるサービスの帯域幅レートの差に基づいてターゲットデータストリーム内でパディングユニットを挿入または削除し、下流インタフェースの伝送チャネルを介してターゲットデータストリームを中間ノードに送信する。

始端ノードの、上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルの帯域幅レートの差は非常に大きい可能性がある。ネットワークノードの下流ネットワークインタフェースのレートが、ネットワークノードの上流ネットワークインタフェースのレートより大きく、上流インタフェースおよび下流インタフェースのレートの差が、特定の閾値より大きい場合、例えば、下流伝送チャネルのレートが、上流伝送チャネルのレートより大きい場合、ネットワークノードは、上流インタフェースからターゲットデータストリームを受信し、レート調整および適応要求（上流インタフェースおよび下流インタフェースのレートの差、すなわち下流インタフェースのレートから上流インタフェースのレートを引くことによって得られる差）に基づいてパディングユニットを挿入し、ターゲットデータストリームを下流に送信する。パディングユニットは、データパケット内のデータ符号ブロック間またはデータパケット間の符号ブロック間に配置されてもよく、パディングユニットは、ネットワークノードの上流インタフェースおよび下流インタフェースのレートの差に適応しこれを調整するために使用される。具体的には、パディングユニットが挿入されると、ネットワークノードの上流インタフェースおよび下流インタフェースのそれぞれの伝送チャネルにおけるサービスのレートとサービスのレートとの差が解消され、サービスは、ノードの上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルにおけるサービスのレートに別々に適合することができる。例えば、下流インタフェースのレートが上流インタフェースのレートより5Gbps高い場合、パディングユニットは、挿入されるパディングユニットがノードの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルにおけるサービスのレートの5Gbpsの差に適応することができるように挿入される。ネットワークノードの下流ネットワークインタフェースのレートが、ネットワークノードの上流ネットワークインタフェースのレートより小さく、上流インタフェースおよび下流インタフェースのレートの差が、特定の閾値より大きい場合、ネットワークノードは、上流インタフェースからターゲットデータストリームを受信し、上流レートと下流レートとの差に適応するために特定数のパディングユニットを削除し、ターゲットデータストリームを下流に送信する。例えば、下流インタフェースのレートが上流インタフェースのレートより5Gbps低い場合、削除後に得られるデータストリームが下流インタフェースのレートに適応することができるように、5Gbpsのパディングユニットが削除される。

始端ノードによって挿入されるパディングユニットは、プリセットパディング符号ブロックまたは典型的なアイドル符号ブロックとすることができることに留意されたい。典型的なアイドル符号ブロックは、IEEE802．3における既知のアイドルデータ構造ユニット、すなわち、既知のアイドル符号ブロックまたは既知のアイドル文字の組み合わせであり、プリセットパディング符号ブロックは、既知のアイドル構造からこの符号ブロックを区別するための識別子フィールドを含む符号ブロックである。プリセットパディング符号ブロックの機能は、典型的なアイドル符号ブロックの機能と同じであってもよく、両方の符号ブロックは、レート調整を実行するために使用することができる。実際の適用では、異なる状況に応じて異なる処理手段を使用することができる。この実施形態では、既知のアイドル構造が典型的なアイドル符号ブロックである例を説明に使用する。例えば、挿入されるパディングユニットが、プリセットパディング符号ブロックおよび典型的なアイドル符号ブロックの両方を含む場合、プリセットパディング符号ブロックは、データパケット内の2つの非アイドル符号ブロック間に挿入され、典型的なアイドル符号ブロックは、2つのデータパケット間に挿入される。ノードは、データ符号ブロック間に挿入されたプリセットパディング符号ブロックが確実になくなるように、プリセットパディング符号ブロックを直接削除し、コンテキスト符号ブロックに基づいて、挿入された典型的なアイドル符号ブロックを削除することができる。典型的なアイドル符号ブロックの符号ブロック構造を図5に示す。典型的なアイドル符号ブロックの符号ブロックタイプは、図5の最初の4つの0x1E符号ブロックタイプのうちの少なくともいずれかの構造であってもよく、または図5の5番目の0x4B符号ブロックタイプの反復シーケンス順序セット符号ブロックであってもよい。例えば、プリセットパディング符号ブロックの符号ブロック構造は、図6に示す3つの符号ブロックタイプのうちのいずれか1つであってもよく、他の形式の構造は逐一列挙しない。図6の3つの符号ブロックタイプは、プリセット識別子フィールドを含む。識別子フィールドは、図5の典型的なアイドル符号ブロック内のフィールドとは異なる。挿入されるパディングユニットが典型的なアイドル符号ブロックのみを含む場合、データパケット内の2つの非アイドル符号ブロック間または2つのデータパケット間に典型的なアイドル符号ブロックを挿入することを含めて、典型的なアイドル符号ブロックを任意の位置に挿入することができる。挿入される典型的なアイドル符号ブロックは、図5に示す最初の4つのタイプの既知のアイドル符号ブロックまたは反復される5番目のタイプの既知のアイドル符号ブロックであってもよい。削除されるパディングユニットが典型的なアイドル符号ブロックのみを含む場合、データパケット内の典型的なアイドル符号ブロックおよびデータパケット間の典型的なアイドル符号ブロックを含む、任意の位置の典型的なアイドル符号ブロックを削除することができる。

始端ノードの下流インタフェースの伝送チャネルの帯域幅レートは、始端ノードの上流インタフェースの伝送チャネルの帯域幅レートより大きくてもよいことが理解されよう。始端ノードは、上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルにおけるサービスの帯域幅レートの差を補償するために特定数のパディングユニットをターゲットデータストリームに挿入し、これにより、サービスは、ノードの上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルにおけるサービスの帯域幅レートに別々に適合することができる。反対に、始端ノードの下流インタフェースの伝送チャネルの帯域幅レートは、始端ノードの上流インタフェースの伝送チャネルの帯域幅レートより小さくてもよいことが理解されよう。始端ノードは、上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルにおけるサービスの帯域幅レートの差に適応するためにターゲットデータストリーム内で特定数のパディングユニットを削除し、これにより、サービスは、ノードの上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルにおけるサービスの帯域幅レートに別々に適合することができる。

303．中間ノードは、上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルの帯域幅レートの差に基づいてターゲットデータストリーム内でパディングユニットを挿入または削除し、下流伝送チャネルを介してターゲットデータストリームを次の中間ノードまたは終端ノードに送信する。

ネットワークノードが中間ノードである場合に、中間ノードが、始端ノードまたは前の中間ノードからターゲットデータストリームを取得した後、中間ノードの上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルの帯域幅レートの差が非常に大きい場合、中間ノードの処理プロセスは、ステップ302と同様であり、本明細書では詳細は再度説明しない。パディングユニットがプリセットパディング符号ブロックであるときに、下流伝送チャネルの帯域幅レートが上流伝送チャネルの帯域幅レートよりはるかに大きい場合に、中間ノードがデータ符号ブロック間にプリセットパディング符号ブロックを挿入するプロセスは、図7に示されている。データパケットを含むデータストリームを受信した後、中間ノードは、データパケット内の非アイドル符号ブロック間にプリセットパディング符号ブロックを挿入する。パディングユニットが典型的なアイドル符号ブロックである場合に、中間ノードが非アイドル符号ブロック間に典型的なアイドル符号ブロックを挿入するプロセスは、図8に示されている。データパケットを含むデータストリームを受信した後、中間ノードは、データパケット内の非アイドル符号ブロック間に典型的なアイドル符号ブロックを挿入する。

中間ノードの下流インタフェースのレートが中間ノードの上流インタフェースのレートより大きい場合、中間ノードは、送信された符号ブロックタイプに基づいて、挿入する必要があるパディングユニットの符号ブロックタイプを決定することが理解されよう。例えば、送信された前の符号ブロックタイプがデータ符号ブロックである場合、中間ノードは、プリセットパディング符号ブロックを挿入し、プリセットパディング符号ブロックを送信し、プリセットパディング符号ブロックの具体的な構造は、図6に示されている。中間ノードの下流インタフェースのレートが中間ノードの上流インタフェースのレートより小さい場合、中間ノードは、上流レートと下流レートとの特定の差に基づいて、ターゲットデータストリームの差と同じサイズの削除可能ユニットを削除する。削除可能ユニットは、前に挿入されたパディングユニットであってもよく、またはターゲットデータストリーム内の前もって知られているアイドル符号ブロックであってもよい。送信された前の符号ブロックタイプが非データ符号ブロックタイプである場合、中間ノードは、送信された前の符号ブロックタイプとタイプが一致するシーケンス順序セット符号ブロックを挿入する。

304．終端ノードは、上流インタフェースおよび下流インタフェースのレートの差に基づいてターゲットデータストリーム内でパディングユニットを挿入または削除し、ターゲットクライアントノードにとって許容可能なデータフォーマットに基づいてサービスを下流ターゲットクライアントノードに送信する。

ネットワークノードが終端ノードである場合、終端ノードは、中間ノードからターゲットデータストリームを受信する。本発明におけるアイドル追加または削除動作がサービスの伝送レートを調整するために使用される場合、下流ターゲットクライアントノードにとって許容可能なデータフォーマットに対する制約および制限をさらに考慮する必要がある。例えば、64／66b符号化CPRIサービスの場合、ターゲットデータストリームに挿入された、プリセットパディング符号ブロックまたは既知の典型的なアイドル符号ブロックを含むすべてのパディングユニットを削除する必要がある。別の例として、ターゲットクライアントノードが、単一の伝送チャネルとして従来のイーサネット(登録商標)インタフェースを使用することによってしかサービスデータストリームを受信することができない場合、既存の典型的なアイドル符号ブロックのみが、パディングユニットとして機能することを許され、データパケット間に配置される必要がある。プリセットパディング符号ブロックまたは既知の典型的なアイドル符号ブロックを含む、データパケット内の非アイドル符号ブロック間のすべてのパディングユニットが除去される必要がある。データパケット間のパディングユニットは、ターゲットデータストリームがサービスデータを受信するためのターゲットクライアントデバイスの要求を満たすように調整される。本発明において、ターゲットクライアントデバイスが、特別なデータフォーマット要求を有さず、中間ノードの出力フォーマットを受信することができる場合、終端ノードの上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルの帯域幅レートの差に適応するために、終端ノードはさらに、実際の要求に基づいて、対応するターゲットデータストリーム内でパディングユニットをランダムに挿入または削除することができ、特別な処理を実行する必要はない。

本発明のこの実施形態で説明されているように、ターゲットデータストリームを受信した後、ネットワークノードは、ネットワークノードの上流インタフェースおよび下流インタフェースの伝送チャネルにおけるサービスの帯域幅レートの差に適応し、ネットワークノードデータバッファ、ネットワークノード処理遅延、およびエンドツーエンドサービス伝送遅延を低減するために、ターゲットデータストリーム内でパディングユニットを挿入または削除し、サービスの伝送レートを調整する。

本発明のこの実施形態では、図9に示されるように、図9は、802．3 40−GE／100−GEサービスまたはイーサネット(登録商標)サービスがFlexEで運ばれるときまたはイーサネット(登録商標)サービスがOTNで運ばれるときに使用されるバイト形式制御文字を示し、FCサービスおよびIBサービスなどの他のサービスの文字も同様であることに留意されたい。IDLE／LPI文字バイトは、符号ブロックタイプが0x1Eタイプの符号ブロックのC0からC7、すなわち8つの連続アイドルバイトに対応する。Sequence ordered set符号ブロックのタイプは、0x4Bであり、O0＝0x0である。Signalingコマンドセット符号ブロックのタイプは、0x4Bであり、O0＝0xF（これはFCサービスに特に使用され、イーサネット(登録商標)サービスには適用できない）である。イーサネット(登録商標)サービスにおける64／66b符号ブロック形式のデータユニットの場合、0x1Eタイプの符号ブロックは、削除可能な符号ブロックである。反復Sequence ordered set符号ブロックのタイプが0x4Bであり、O0＝0x0である場合、この符号ブロックもまた削除することができる。別のタイプのデータユニットの場合、1文字バイトが例えば最小データユニットである場合、追加または削除オブジェクトは、既存の典型的なアイドルバイトまたは既存のプリセットアイドルバイトである。別の粒度のデータユニットに関する詳細は説明しない。

挿入されたパディングユニットが、プリセットパディング符号ブロックおよび典型的なアイドル符号ブロックの両方を含む場合、プリセットパディング符号ブロックが、既知のアイドル構造からプリセットパディング符号ブロックを区別するための識別子フィールドを含むため、終端ノードは、非アイドル符号ブロック間に挿入されたプリセットパディング符号ブロックが確実になくなるように、プリセットパディング符号ブロックを直接削除することができることが理解されよう。挿入されたパディングユニットがプリセットパディング符号ブロックを含まない場合、終端ノードは、コンテキスト符号ブロックに基づいて、挿入された典型的なアイドル符号ブロックを削除する。具体的には、例えば、現在の典型的なアイドル符号ブロックが前の開始符号ブロックと次の終了符号ブロックとの間に現れるとき、コンテキスト符号ブロックに基づいて、現在の典型的なアイドル符号ブロックが、データパケット内にあり、既存のプロトコルのアイドル要求を満たさないと判定される。したがって、現在の典型的なアイドル符号ブロックは削除する必要がある。

始端CEによって終端CEに送信されるサービスが、複数のPEで伝送されるとき、このサービスは、代替的に、1つの始端PEおよび1つの終端PE（中間ノードを除く）を通過してもよいことに留意されたい。処理ステップは、前述の実施形態と同様であり、本明細書では詳細は再度説明しない。

以下では、ベアラネットワークがサービスのために提供されるエンドツーエンド伝送チャネル接続の帯域幅を調整する実施形態を、言い換えれば、要求に基づいてエンドツーエンドサービスのためのエンドツーエンド伝送チャネル接続の帯域幅を調整する観点から一実施形態を説明する。

この実施形態がOTNサービスに適用され、サービスの下流チャネル帯域幅が一時的にサービスの上流チャネル帯域幅より大きい場合、本発明のこの実施形態は、図10に示すエンドツーエンドサービス伝送チャネル接続の帯域幅を調整する典型的なプロセスシナリオにさらに適用することができる。エンドツーエンドサービス帯域幅調整には、2つのシナリオ、すなわち帯域幅の増加および帯域幅の低減があり得る。帯域幅調整を実行する必要があるとき、始端ノードと終端ノードとの間のすべてのネットワークノードのそれぞれは、ホップバイホップでエンドツーエンドサービス帯域幅調整を実施するために次のネットワークノードと帯域幅調整ネゴシエーションを実行する必要がある。例えば、始端ノードは、帯域幅調整要求を開始し、ホップバイホップで帯域幅調整要求を下流に転送する。終端ノードが、帯域幅調整要求を受信し、帯域幅調整肯定応答を上流に返し、始端ノードが、帯域幅調整肯定応答を受信したら、帯域幅調整動作を実行することができると判定される。

通常、帯域幅が増加されるとき、伝送チャネルの帯域幅は、終端ノードから始端ノードへの方向、すなわち下流から上流への方向に順に増加される。帯域幅が低減されるとき、伝送チャネルの帯域幅は、始端ノードから終端ノードへの方向、すなわち上流から下流への方向に順に低減される。したがって、帯域幅調整プロセスでは、上流伝送チャネルの帯域幅は、下流伝送チャネルの帯域幅より小さい場合があり、言い換えれば、下流伝送チャネルの帯域幅は、上流伝送チャネルの帯域幅より大きい場合がある。中間ノードでは、有効パケットデータの損失または蓄積などの問題が発生しないため、サービスは無損失である。

帯域幅が増加される場合、具体的な適用シナリオは図11に示されるものである。イーサネット(登録商標)サービスのサービス帯域幅が10Gbpsから50Gbpsに増加され、現在のイーサネット(登録商標)サービスストリーム帯域幅が、従来の10GEの帯域幅と等しい10Gbpsであると仮定する。イーサネット(登録商標)サービスをサポートするために、始端CEからPE1までのチャネルの帯域幅は、フレキシブルイーサネット(登録商標)における2つの5Gbpsタイムスロットの帯域幅の合計であり、PE1からPE2までのチャネルの帯域幅もまた、フレキシブルイーサネット(登録商標)における2つの5Gbpsタイムスロットの帯域幅の合計である。PE2からPE3までのチャネルの帯域幅、PE3からPE4までのチャネルの帯域幅、およびPE4から終端CEまでのチャネルの帯域幅は、それぞれフレキシブルイーサネット(登録商標)における2つの5Gbpsタイムスロットの帯域幅の合計である。しかしながら、上流チャネル帯域幅と下流チャネル帯域幅との間には＋／−100ppmのわずかな差が存在する可能性がある。

始端CEは、最初に、第1のホップインタフェースを使用して、第1のホップ伝送チャネルの帯域幅を増加させるようにネットワークに要求する。具体的には、現時点において、始端CEのオーバーヘッド処理ユニット（OHPU）のような管理ユニットが、第1のホップ伝送チャネルの第1のホップインタフェースのシグナリングチャネルを使用して要求を送信することができる。PE1デバイスは、この要求を受信し、この要求を下流にあるPE2に伝送する。この要求は、出口PE4まで順次送信される。出口PE4は、サービス帯域幅増加要求を対応する終端CEに転送する。

終端CEが、増加に同意し、肯定応答を返信した後、出口PE4は、PE4から終端CEまでの最後のホップチャネルの帯域幅を、2つの5Gbpsタイムスロットから10の5Gbpsタイムスロットに直接調整する。したがって、段階的な帯域幅調整が、出口PE4から終端CEまでの最後のホップチャネルで実施される。この場合、出口PE4に関して、サービスの上流チャネル帯域幅は10Gbpsであり、下流チャネル帯域幅は50Gbpsであり、比較的大きな差が存在する。この場合、出口PE4は、図3に示した実施形態の方法に従ってサービスのレート調整を実行する必要がある。しかしながら、終端CEが、本発明のこの実施形態におけるアイドル調整メカニズムに対応することができていない場合、出口PE4は、IEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムに従ってレート調整を実行する必要がある、言い換えれば、任意選択の調整オプションが、規則によって制約される。これは、出口PE4が比較的高いデータバッファ能力をサポートする設計を必要とする。

出口PE4は、終端チャネルの調整が成功したことを知り、他の要因による制限が存在しなければ、出口PE4は、PE4の上流にある前のノードPE3からの帯域幅増加要求に対して肯定応答を返信することができる。肯定応答がPE3に到着した後、PE3は、PE3からPE4までのサービスチャネルの調整を実行することができる。PE3は、サービスの下流チャネルのタイムスロットの数を2から10に変更する。この場合、チャネル帯域幅は、10Gbpsから50Gbpsに変更される。出口PE4は、50Gbpsの10のタイムスロットを有する上流チャネルからデータを受信する。この場合、出口PE4の上流サービスチャネルおよび下流サービスチャネルの両方の帯域幅が、50Gbpsの10のタイムスロットである。しかしながら、上流チャネルおよび下流チャネルの帯域幅の間には＋／−100ppmの小さな差が存在する可能性がある。PE4は、図3に示した実施形態の方法で引き続きレート調整を実行することもできるし、IEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムに従ってレート調整を実行することもできる。この場合、PE3の上流チャネルの帯域幅は10Gbpsであり、下流の帯域幅は50Gbpsであり、比較的大きな差が存在する。したがって、図3に示した実施形態の方法に従ってサービスの帯域幅調整を実行する必要がある。

最後から2番目のホップチャネルの帯域幅を順に調整した後、他の要因による制限が存在しなければ、PE3は、PE3の上流にある前のノードPE2からの帯域幅増加要求に対して肯定応答を返信することができる。肯定応答がPE2に到着した後、PE2は、PE2からPE3までのサービスチャネルの調整を実行することができる。PE2は、サービスの下流チャネルのタイムスロットの数を2から10に変更する。この場合、チャネル帯域幅は、10Gbpsから50Gbpsに変更される。PE3は、50Gbpsの10のタイムスロットを有するチャネルからデータを受信する。この場合、PE3の上流サービスチャネルおよび下流サービスチャネルの両方の帯域幅が、50Gbpsの10のタイムスロットである。しかしながら、上流チャネルおよび下流チャネルの帯域幅の間には＋／−100ppmの小さな差が存在する可能性がある。PE3は、図3に示した実施形態の方法に従って引き続きレート調整を実行することもできるし、IEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムに従ってレート調整を実行することもできる。この場合、PE2の上流チャネルの帯域幅は10Gbpsであり、下流チャネルの帯域幅は50Gbpsであり、比較的大きな差が存在する。したがって、図3に示した実施形態の方法に従ってサービスの帯域幅調整を実行する必要がある。同様に、エンドツーエンドサービスのために、下流から上流にかけて2つのデバイスごとの間のチャネルにホップバイホップで帯域幅増加調整が実行される。

入口PE1が、下流チャネルの帯域幅が適切に調整されたことを知った後、下流チャネルは、ボトルネックを有さない、言い換えれば、ボトルネックは、始端CEと入口PE1との間にのみ存在する。この場合、入口PE1は、始端CEからの帯域幅増加要求に対して肯定応答を返信することができる。肯定応答を受信した後、始端CEは、要求に基づいてエンドツーエンドサービスチャネルの帯域幅を調整するために、始端CEの下流から出口PE4までのサービスチャネルの帯域幅を50Gbpsに即座に調整することができる。

始端CEは通常、始端CEの下流チャネル帯域幅レートでデータパケットを自動的に送信することに留意されたい。何かしらパケットがあればパケットが継続的に送信され、パケットがなければ既知のアイドル構造ユニットが送信され、パケット送信中に始端CEの下流ポートの帯域幅が変更されてもレート調整を実行する必要はない。

帯域幅が低減される場合、具体的な適用シナリオは図11に示されるものである。イーサネット(登録商標)サービスのサービス帯域幅が50Gbpsから10Gbpsに低減され、現在のイーサネット(登録商標)サービスストリーム帯域幅が、従来の50GEの帯域幅と等しい50Gbpsであると仮定する。イーサネット(登録商標)サービスをサポートするために、始端CEからPE1までのチャネルの帯域幅は、フレキシブルイーサネット(登録商標)における10の5Gbpsタイムスロットの帯域幅の合計であり、PE1からPE2までのチャネルの帯域幅もまた、フレキシブルイーサネット(登録商標)における10の5Gbpsタイムスロットの帯域幅の合計である。PE2からPE3までのチャネルの帯域幅、PE3からPE4までのチャネルの帯域幅、およびPE4から終端CEまでのチャネルの帯域幅は、それぞれフレキシブルイーサネット(登録商標)における10の5Gbpsタイムスロットの帯域幅の合計である。しかしながら、上流チャネル帯域幅と下流チャネル帯域幅との間には＋／−100ppmのわずかな差が存在する可能性がある。

始端CEは、最初に、第1のホップインタフェースを使用して、第1のホップ伝送チャネルの帯域幅を低減するようにネットワークに要求する。具体的には、現時点において、始端CEの管理ユニットが、第1のホップインタフェースのシグナリングチャネルを使用して要求を送信することができる。入口PE1デバイスが、要求を受信する。特別な事情がなければ、入口PE1は、肯定応答を返信することができる。

PE1が、低減に同意し、肯定応答を返信した後、始端CEは、最初のホップチャネルの帯域幅を10のタイムスロットから2つのタイムスロットに直接調整する、言い換えれば、この帯域幅は、50Gbpsから10Gbpsに変更される。したがって、段階的な帯域幅調整が、始端CEから入口PE1までの最初のホップチャネルで実施される。始端CEは通常、始端CEの下流チャネル帯域幅レートでデータパケットを自動的に送信することに留意されたい。何かしらパケットがあればパケットが継続的に送信され、パケットがなければ既知のアイドル構造が送信され、パケット送信中に始端CEの下流ポートの帯域幅が変更されてもレート調整を実行する必要はない。この場合、入口PE1に関して、サービスの上流チャネル帯域幅は10Gbpsであり、下流チャネル帯域幅は50Gbpsであり、比較的大きな差が存在する。この場合、入口PE1は、図3に示した実施形態の方法に従ってサービスのレート調整を実行する必要がある。

入口PE1は、始端CEから入口PE1までのチャネルの調整が成功したことを知る。他の要因による制限が存在しなければ、PE1は、サービス帯域幅低減要求を次のノードPE2に送信することができる。要求がPE2に到着した後、特別な事情がなければ、PE2は、PE1に肯定応答を返信することができる。

肯定応答を受信した後、PE1は、PE1の下流サービスチャネルの調整を実行する。PE1は、サービスの下流チャネルのタイムスロットの数を10から2に変更する。この場合、下流チャネル帯域幅は、50Gbpsから10Gbpsに変更される。PE2は、50Gbpsの10のタイムスロットを有する上流チャネルからデータを受信する。この場合、PE1の上流サービスチャネルおよび下流サービスチャネルの両方の帯域幅が、50Gbpsの10のタイムスロットである。しかしながら、上流チャネルおよび下流チャネルの帯域幅の間には＋／−100ppmの小さな差が存在する可能性がある。PE1は、図3に示した実施形態の方法に従って引き続きレート調整を実行することもできるし、IEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムに従ってレート調整を実行することもできる。この場合、PE2の上流チャネルの帯域幅は10Gbpsであり、下流の帯域幅は50Gbpsであり、比較的大きな差が存在する。したがって、図3に示した実施形態の方法に従ってサービスの帯域幅調整を実行する必要がある。同様に、エンドツーエンドサービスのために、上流から下流にかけて2つのデバイスごとの間のチャネルにホップバイホップで帯域幅低減調整が実行される。

出口PE4の上流チャネル帯域幅が適切に調整された後、PE4は、下流終端CEからの調整を要求し続けることができる。しかしながら、最後のチャネルの調整が実行される前、出口PE4の上流チャネルと下流チャネルとの間には明らかな差が存在する。図3に示した実施形態の方法に従ってレート調整を実行する必要がある。しかしながら、終端CEが、本発明の調整メカニズムに対応することができていない場合、出口PE4は、IEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムに従ってレート調整を実行する必要がある、言い換えれば、制約規則が存在する。これは、出口PE4が比較的高いデータバッファ能力をサポートする設計を必要とする。

任意選択で、従来のネットワークデバイスなどのネットワークノードは、挿入されたパディングユニットを識別することができない。説明のための例として終端CEを使用する本発明のこの実施形態では、終端CEはパディングユニットを識別することができないと仮定する。この場合、終端CEの最後のホップネットワークデバイス、すなわち終端PEは、データストリーム内のすべてのパディングユニットを削除する必要がある。例えば、64／66b符号化CPRIサービスの場合、プリセットパディング符号ブロックまたは既知の典型的なアイドル符号ブロックを含む、ターゲットデータストリームに挿入されたすべてのパディングユニットを削除する必要がある。例えば、ターゲットクライアントノードが、単一の伝送チャネルとして従来のイーサネット(登録商標)インタフェースを使用することによってしかサービスデータストリームを受信することができない場合、既存の典型的なアイドル符号ブロックのみが、パディングユニットとして機能することを許され、データパケット間に配置される必要がある。

任意選択で、既存のすべての既知のアイドル符号ブロックをさらに削除することができ、プリセットパディング符号ブロックまたは既知の典型的なアイドル符号ブロックを含む、データパケット内の非アイドル符号ブロック間のすべてのパディングユニットは除去される必要がある。終端PEは、データパケットのみを終端CEに送信することができる。

データパケットを送信する必要がないとき、始端CEは、パディングユニットを送信することができる。パディングユニットは、プリセットパディング符号ブロックまたは典型的なアイドル符号ブロックとすることができる。終端PEによって受信されるデータストリームは、データパケットを含んでもよく、またはパディングユニットなどを含んでもよい。

任意選択で、調整プロセスにおいて、各ネットワークデバイスPEは、レート適応を実施するためにIEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムをさらに実行することができる。

この実施形態は、OTNに適用され、上流チャネルの帯域幅が下流チャネルの帯域幅より一時的に大きい例を説明に使用する。実際には、図12に示すように、始端CEと終端CEとの間のベアラネットワークが全体である場合、ベアラネットワーク内のチャネル帯域幅調整は、集中制御によって実行される。帯域幅要求が、始端CEから入口PEインタフェースに送信され、入口PEは、この要求を集中コントローラに転送する。集中コントローラは、別々の調整のためにすべてのPE間のチャネルを同時に制御することができ、その場合、この調整は、帯域幅の増加および帯域幅の低減を含む。制御信号が配信される時間および制御信号が各PEに到着する時間が異なるため、PE間のチャネルの帯域幅は、完全に順序がバラバラに調整される。この場合、任意のPEに関して、下流チャネルの帯域幅は、上流チャネルの帯域幅より大きくてもよく、または上流チャネルの帯域幅は、下流チャネルの帯域幅より大きくてもよい。

以下では、帯域幅の増加の例を使用して説明する。入口CEは、入口PEを使用してネットワークに帯域幅の増加を要求する。入口PEは、ネットワークの集中コントローラにこの要求を報告する。すべての下流ノードの2つのノードごとの間のチャネルの帯域幅が適切に増加されることが保証されるまで、始端CEへの肯定応答は一時停止される。言い換えれば、調整が完了するまで、始端CEから有効データパケットを送信するための帯域幅がどのチャネルの帯域幅も超えないことが保証される。

特別な事情がなければ、ネットワークの集中コントローラは、すべてのPEに命令を送信し、PE1、PE2、PE3、PE4、およびPE5は、対応する下流チャネルの帯域幅を別々に調整する、具体的には帯域幅を増加させる。この方法により、すべての下流チャネルの調整を同時に並行して実行することが可能であり、別のチャネルの調整の成功を待つ必要がない。総消費時間が比較的短い。例えば、ベアラネットワーク帯域幅は、10Gbpsから50Gbpsに増加される。命令を受信する順番はPE1、PE5、PE3、PE2、およびPE4であると仮定する。この場合、調整プロセス全体には7つの段階がある。一部のネットワークノードに関しては、上流チャネル帯域幅が、下流チャネル帯域幅より大きい可能性がある。しかしながら、CE−PE1チャネルの帯域幅が最後に増加され、ベアラネットワークに実際に入る有効トラフィックが制約されるため、下流の中間ノードにパケットデータの蓄積が存在しないことを保証することができる。以下の表に、異なるデバイス間のインタフェースレートを示す。

例えば、段階2では、PE1−PE2チャネルの帯域幅のみが50Gbpsである。この場合、PE2の上流チャネル帯域幅は、PE2の下流チャネル帯域幅より大きい。しかしながら、ネットワーク入口における始端CEの有効サービストラフィックは、不可避的に10Gbps未満である。この場合、PE1は、大量のアイドルパディングユニットを追加するために、図3に示した実施形態の方法に従ってサービスのレート調整を実行し、この場合、パディング後のレートは50Gbpsである。サービスは、PE2に送信される。PE2の上流チャネル帯域幅は50Gbpsであり、PE2の下流チャネル帯域幅は10Gbpsである。挿入された過剰なパディングユニットを削除するために、図3に示した実施形態の方法を使用してレート調整を実行する必要がある。始端CEの入口帯域幅が増加されず、ネットワークに流入する有効サービスデータが制限されるならば、ベアラネットワーク内のどのノードにも有効データの蓄積は発生しない。

逆のプロセスにおいて、帯域幅が低減される場合、最初に、始端CEの入口チャネル帯域幅が、有効サービストラフィックを制限するために低減され、次に、下流チャネルの帯域幅が同時に並行して低減される。

本発明のこの実施形態は、CPRIサービス、OTNサービス、およびSDHサービスを含む、サービスストリーム中にアイドルバイトが存在しないタイプのサービスにさらに適用することができることに留意されたい。

CPRIサービスは、図13に示す複数の物理インタフェースオプションを有する。

CPRIサービスが64／66b符号化フォーマットである場合、例えば、符号化前のCPRI line bit rate option 8のレートは、20×491．52Mbit／sであり、10GEサービス帯域幅より小さい。これら2つの間のレート差は、約491．52：500である。フレキシブルイーサネット(登録商標)インタフェースの場合、2つの5Gbpsタイムスロットは、10GEの帯域幅とほぼ等しい。このCPRIレートオプションの符号ブロックストリームは、以下の通りであり、アイドル符号ブロックを含まない。

端から端までのすべてのベアラチャネルの帯域幅が約10Gbpsであると仮定する。＋／−100ppmの周波数差があっても、チャネルの帯域幅全体は、CPRIの帯域幅より大きくなる。したがって、図3に示した実施形態の方法に従って入口PE1でレート調整（適切な数のアイドルパディング符号ブロックの挿入を主に含む）を実行する必要があり、また、図3に示した実施形態の方法に従ってPE2およびPE3などでもレート調整を実行する必要がある。挿入パディング符号ブロックは、異なるチャネル間の＋／−100ppmのレート差に適応するために適切に追加または削除される。

出口PEから終端CEまでのリンクにおいて、ネイティブCPRI信号を出力する必要がある場合、すべてのパディングユニットを完全に削除する必要があり、オリジナルデータフォーマットの要求に基づいて、有効CPRIデータのみが送信される、言い換えれば、挿入されたパディングユニットを含まないオリジナルCPRIデータストリームが送信されることに留意されたい。

CPRIサービスが、8／10b符号化フォーマットである場合、例えばCPRI line bit rate option 6が、最初に、8／10b符号化によって図13の同じ形式の64／66b符号ブロックに変換され、次に、エンドツーエンド伝送が、5Gbpsタイムスロットチャネルを使用して実行される。調整プロセスは、CPRIサービスが64／66b符号化フォーマットであるときに使用される前述の調整方法で実行され、本明細書では詳細は説明しない。

OTN／SDHサービスの場合、OTNまたはSDHデータは通常、ユニットとしてバイトを使用する。変換によって64／66bデータ符号ブロックを取得するために8バイトごとに1つの同期ヘッダを追加すれば、すべてのOTN／SDHサービスを、以下の形式の符号ブロックストリーム（具体的には、データ符号ブロックのみが含まれる）に変換することができ、開始符号ブロックおよび終了符号ブロックは存在しない。データ符号ブロックのみを含むサービスストリームに対してアイドル調整を実行するためには、本発明のこの実施形態における調整方法しか使用することができず、既存のIEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムは適用できない。OTN／SDHサービスの符号ブロックストリームは以下の通りである。

前述のように、OTN／SDHサービスから符号ブロックストリームへの変換が実施され、変換された符号ブロックストリームは、FlexEタイムスロットグループまたはOTN ODUflexなどのチャネルで搬送および伝送することができる。ベアラチャネルの帯域幅が、OTN／SDHサービスの符号ブロックストリームの正味帯域幅以上である場合、ネットワークノードは、本発明のこの実施形態における方法に従って下流ベアラチャネルの帯域幅に基づいてサービスのデータストリーム内でパディングユニットを追加または削除することができる。

代替的に、SDH／OTNサービスは、SDH／OTNフレームフォーマットを参照して、64／66b符号化フォーマットなどの別のフレームフォーマットのデータストリームに変換されてもよく、前述のCPRIサービスを処理する方法を参照して処理されてもよい。本明細書では詳細は再度説明しない。

転送および伝送、レート調整および適応、ならびに上流ODUflexから下流ODUflexへのOTNサービスのマッピングに関して、図14は、ネットワークノードの上流チャネルおよび下流チャネルの両方がODUflexであるケースを示す。ODUflexは、サービスを運ぶためのFlexEタイムスロットグループと同様であり、両方とも本発明のこの実施形態で説明されるネットワークノードにおけるサービスの上流チャネルおよび下流チャネルであり、サービスを搬送するためにインタフェース間のチャネルとして使用される。図14は、エンドツーエンドサービスのために使用されるすべてのチャネルがOTN ODUflexチャネルであるケースを示す。ネットワークノードは、チャネル内でサービスを切り替え、本発明のこの実施形態における方法を使用してレート調整を実行することができ、またはIEEE802．3アイドル追加または削除メカニズムを使用してレート調整を実行することができる。図3に示した実施形態における方法が使用された後、ODUflex帯域幅調整は、段階的な調整を実行し、サービスが無損失であることを保証することができる。具体的には、ODUflexはまた共通のODUkであってもよい。図15は、FlexEおよびOTNハイブリッドネットワーキングを示す。1つのネットワークインタフェースは、ODUflexを使用し、他のネットワークインタフェースは、フレキシブルイーサネット(登録商標)インタフェースおよびネイティブCPRIインタフェースのタイムスロットを含む。実際の使用では、代替的に、ネットワークインタフェースは、ODUk／OTNインタフェース、SDHインタフェース、または従来のイーサネット(登録商標)インタフェースなどであってもよい。これは本明細書では特に限定されない。

以上、本発明の実施形態における伝送レート調整方法について説明したが、以下では、本発明の一実施形態におけるネットワークデバイスについて説明する。図16を参照すると、本発明のこの実施形態におけるネットワークデバイスの一実施形態は以下を含む。

図16は、本発明の一実施形態によるネットワークデバイスの概略構造図である。構成または性能の違いにより、ネットワークデバイス1600に比較的大きな違いが生じる可能性がある。ネットワークデバイス1600は、1つ以上の中央処理装置（CPU）1610（例えば、1つ以上のプロセッサ）と、1つ以上のメモリ1620と、アプリケーションプログラム1633またはデータ1632を記憶するための1つ以上の記憶媒体1630（例えば、1つ以上の大容量記憶デバイス）とを含むことができる。メモリ1620および記憶媒体1630は、一時的な記憶または恒久的な記憶のために使用することができる。記憶媒体1630に記憶されるプログラムは、1つ以上のモジュール（図に示されていない）を含むことができ、各モジュールは、サーバのための一連の命令動作を含むことができる。さらに、プロセッサ1610は、記憶媒体1630と通信し、ネットワークデバイス1600において記憶媒体1630内の一連の命令動作を実行するように構成することができる。ネットワークデバイス1600は、1つ以上の電源1640、1つ以上の有線もしくは無線ネットワークインタフェース1650、1つ以上の入力／出力インタフェース1660、および／またはWindows Server（商標）、Mac OS X（商標）、Unix（商標）、Linux（登録商標）、もしくはFreeBSD（商標）などの1つ以上のオペレーティングシステム1631をさらに含むことができる。当業者であれば、図16に示すネットワークデバイスの構造がネットワークデバイスへの制限を構成するものではなく、ネットワークデバイスは図に示すものより多くのまたは少ない部分、またはいくつかの部分の組み合わせ、または異なる配置の部分を含むことができることを理解できよう。

以下、図16を参照して、ネットワークデバイスの各構成部分について詳細に説明する。

メモリ1620は、ソフトウェアプログラムおよびモジュールを記憶するように構成することができ、プロセッサ1610は、ネットワークデバイスの様々な機能アプリケーションおよびデータ処理を実行するために、メモリ1620に記憶されたソフトウェアプログラムおよびモジュールを動作させる。メモリ1620は、主にプログラム記憶領域およびデータ記憶領域を含むことができる。プログラム記憶領域は、オペレーティングシステム、または少なくとも1つの機能に必要なアプリケーションプログラム（音声再生機能または画像再生機能など）などを記憶することができる。データ記憶領域は、ネットワークデバイスの使用状況などに基づいて生成されたデータ（音声データまたは電話帳など）を記憶することができる。さらに、メモリ1620は、高速ランダムアクセスメモリを含むことができ、また、不揮発性メモリ、例えば少なくとも1つの磁気ディスク記憶デバイス、フラッシュメモリデバイス、または別の揮発性固体記憶デバイスをさらに含むことができる。本発明のこの実施形態で提供されるレート伝送調整メカニズムのプログラムおよび受信データストリームは、メモリ1620に記憶され、プログラムおよびデータストリームを使用する必要があるときにプロセッサ1610によってメモリ1620から呼び出される。

プロセッサ1610は、ネットワークデバイスの制御センタであり、指定の調整メカニズムに従って伝送レートを調整することができる。プロセッサ1610は、様々なインタフェースおよびラインを使用してネットワークデバイス全体のすべての部分に接続され、伝送レート調整を実施するために、メモリ1620に記憶されたソフトウェアプログラムおよび／またはモジュールを動作させるまたは実行することならびにメモリ1620に記憶されたデータを呼び出すことによってデバイスの様々な機能およびデータ処理を実行する。

任意選択で、プロセッサ1610は、1つ以上の処理ユニットを含んでもよい。

本発明のこの実施形態では、プロセッサ1610は、図3のステップ301からステップ304を実行するように構成され、本明細書では詳細は再度説明しない。

本発明のこの実施形態では、入力インタフェース1650および出力インタフェース1660は、入力および出力に関して外部デバイスを制御するように構成される。プロセッサ1610は、ネットワークデバイスの内部バスを使用して入力インタフェース1650および出力インタフェース1660に接続される。入力インタフェース1650および出力インタフェース1660は、プロセッサ1610と上流および下流の外部デバイスとの間でデータ伝送を最終的に実施するために、上流および下流の外部デバイスに別々に接続される。データは、入力インタフェース1650および出力インタフェース1660を介して異なるデバイス間で伝送することができる。サービスの出力レートが、要求に基づいて帯域幅を変更するという要求を満たすように迅速に調整され、ノードデータバッファ、ノード処理遅延、およびエンドツーエンド伝送遅延が低減される。

図16は、本発明の実施形態におけるネットワークデバイスをハードウェア処理の観点から詳細に説明している。以下では、本発明の一実施形態におけるネットワークデバイスをモジュール機能エンティティの観点から詳細に説明する。図17を参照すると、本発明のこの実施形態におけるネットワークデバイスの一実施形態は、
ターゲットデータストリームを取得するように構成される取得ユニット1701であって、ターゲットデータストリームが、第1のデータパケットを含み、第1のデータパケットが、少なくとも2つの非アイドルユニットを含む、取得ユニット1701と、
帯域幅調整を実行する必要があるときに、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間でパディングユニットを挿入または削除するように構成される第1の調整ユニット1702であって、パディングユニットが、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用される、第1の調整ユニット1702と
を含む。

本発明のこの実施形態では、ターゲットデータストリームは、入力インタフェース1650を使用して上流デバイスから取得され、ターゲットデータストリームは、メモリ1620に記憶される。サービスの上流帯域幅と下流帯域幅との差に適応し、ネットワークノードデータバッファ、ネットワークノード処理遅延、およびエンドツーエンドサービス伝送遅延を低減するためにネットワークインタフェースの上流レートおよび下流レートを迅速に調整する目的で、プロセッサ1610は、メモリ1620に記憶されたレート調整プログラムを呼び出し、出力インタフェース1660を使用して、処理されたターゲットデータストリームを下流デバイスに送信する。

任意選択で、ネットワークデバイスは、
帯域幅調整を実行する必要があるときに、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて第1のデータパケットと第1のデータパケットの隣接データパケットとの間でパディングユニットを挿入または削除するように構成される第2の調整ユニット1703
をさらに含むことができる。

任意選択で、第1の調整ユニット1702は、
実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間でプリセットパディング符号ブロックを挿入または削除するように構成される第1の調整モジュール17021であって、プリセットパディング符号ブロックが、符号ブロックタイプフィールドによって示され、プリセットパディング符号ブロックが、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用される、第1の調整モジュール17021
をさらに含むことができる。

任意選択で、第1の調整ユニット1702は、
実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間で典型的なアイドル符号ブロックを挿入または削除するように構成される第2の調整モジュール17022であって、典型的なアイドル符号ブロックが、符号ブロックタイプフィールドによって示され、典型的なアイドル符号ブロックが、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用される、第2の調整モジュール17022
をさらに含むことができる。

本発明のこの実施形態で説明されるように、サービスの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのレートの差の様々なケース、特に、サービスのエンドツーエンド伝送帯域幅の迅速な調整が実行されるときに上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのレート間に比較的大きな差が存在するケースに適応するために、ネットワークノードが、ターゲットデータストリームを受信した後、サービスデータストリームの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのレートの差に基づいて、効率的なアイドル追加または削除ベースのレート調整がネットワークノードで実行される。さらに、ネットワークノードデータバッファ、ネットワークノード処理遅延、およびエンドツーエンドサービス伝送遅延が低減される。

図18を参照すると、本発明の一実施形態におけるネットワークデバイスの別の実施形態は、
ターゲットデータストリームを取得するように構成される取得ユニット1701であって、ターゲットデータストリームが、第1のデータパケットを含み、第1のデータパケットが、少なくとも2つのデータユニットを含む、取得ユニット1701と、
帯域幅調整を実行する必要があるときに、実行する必要がある帯域幅調整の値に基づいて任意の2つの非アイドルユニット間にパディングユニットを挿入するように構成される第1の調整ユニット1702であって、パディングユニットが、ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅とネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用される、第1の調整ユニット1702と
を含む。

任意選択で、ネットワークデバイスは、
レート適応に必要なレート差に基づいてターゲットデータストリーム内でパディングユニットを挿入または削除するように構成される第3の調整ユニット1704であって、挿入または削除されるパディングユニットが、レート適応を実行するために使用され、レート適応のためのレート差が、帯域幅間の差より小さい、第3の調整ユニット1704
をさらに含むことができる。

任意選択で、ネットワークデバイスは、
パディングユニットを削除し、削除後に残っているデータユニットを次のネットワークデバイスまたはユーザ機器に送信するように構成される処理ユニット1705
をさらに含むことができる。

本発明のこの実施形態で説明されているように、サービスの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのレートの差に適応するためにネットワークノードの上流レートおよび下流レートを迅速に調整する目的で、ターゲットデータストリームを受信した後、ネットワークデバイスは、サービスデータストリームの上流伝送チャネルおよび下流伝送チャネルのレートの差に基づいてターゲットデータストリーム内でパディングユニットを挿入または削除する。さらに、ネットワークノードデータバッファ、ネットワークノード処理遅延、およびエンドツーエンドサービス伝送遅延が低減される。

簡便かつ簡単な説明のために、前述のシステム、装置、およびユニットの詳細な動作プロセスについては、前述の方法の実施形態における対応するプロセスを参照することとし、本明細書では詳細が説明されていないことが、当業者によって明確に理解され得る。

本願で提供されるいくつかの実施形態では、開示されたシステム、装置、および方法を他の方法で実施することができることを理解されたい。例えば、説明された装置の実施形態は単なる例である。例えば、ユニットの分割は、単なる論理的な機能の分割であり、実際の実施態様では他の分割であってもよい。例えば、複数のユニットまたはコンポーネントは、組み合わされても別のシステムに統合されてもよく、または、一部の特徴は、無視されても実行されなくてもよい。さらに、提示したまたは述べた相互結合または直接結合または通信接続は、いくつかのインタフェースを使用して実施されてもよい。装置またはユニット間の間接結合または通信接続は、電気的形態、機械的形態、または他の形態で実施されてもよい。

別々の部分として説明されたユニットは、物理的に別々であってもなくてもよく、ユニットとして提示された部分は、物理的なユニットであってもなくてもよく、1つの位置に配置されても、複数のネットワークユニットに分散されてもよい。ユニットの一部または全部は、実施形態の解決策の目的を達成するために実際の必要に基づいて選択されてもよい。

さらに、本発明の実施形態における機能ユニットは、1つの処理ユニットに統合されてもよく、またはこれらのユニットのそれぞれは、物理的に単独で存在してもよく、または2つ以上のユニットが、1つのユニットに統合される。統合ユニットは、ハードウェアの形態で実施されてもよく、またはソフトウェア機能ユニットの形態で実施されてもよい。

統合ユニットが、ソフトウェア機能ユニットの形態で実施され、独立した製品として販売または使用される場合、統合ユニットは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。このような理解に基づいて、本質的に、本発明の技術的解決策、または従来技術に寄与する部分、または技術的解決策の全部もしくは一部は、ソフトウェア製品の形態で実施されてもよい。コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体に記憶され、コンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスなどであってもよい）に、本発明の実施形態で説明した方法のステップの全部または一部を実行するように命令するためのいくつかの命令を含む。前述の記憶媒体は、USBフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、読み出し専用メモリ（Read−Only Memory, ROM）、ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory, RAM）、磁気ディスク、または光ディスクなどの、プログラムコードを記憶することができる任意の媒体を含む。

前述の実施形態は、単に本発明の技術的解決策を説明することを意図しており、本発明を限定することを意図していない。本発明は、前述の実施形態を参照して詳細に説明されているが、当業者であれば、本発明の実施形態の技術的解決策の精神および範囲から逸脱することなく、前述の実施形態で説明した技術的解決策をさらに修正することができるし、その技術的特徴の同等の交換を行うことができることを理解するであろう。

1600 ネットワークデバイス
1610 プロセッサ
1620 メモリ
1630 記憶媒体
1631 オペレーティングシステム
1632 データ
1633 アプリケーションプログラム
1640 電源
1650 入力インタフェース
1660 出力インタフェース
1701 取得ユニット
1702 第1の調整ユニット
1703 第2の調整ユニット
1704 第3の調整ユニット
1705 処理ユニット
17021 第1の調整モジュール
17022 第2の調整モジュール

Claims (9)

1. 伝送レート調整方法であって、
   ネットワークデバイスによってターゲットデータストリームを取得するステップであって、前記ターゲットデータストリームが、第1のデータパケットを含み、前記第1のデータパケットが、少なくとも2つの非アイドルユニットを含む、ステップと、
   帯域幅調整を実行する必要があるときに、実行する必要がある前記帯域幅調整の値に基づいて前記第1のデータパケット内の任意の2つの非アイドルユニット間で第1のパディングユニットを挿入または削除するステップであって、前記第1のパディングユニットが、前記ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅と前記ネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用される、ステップと
   を含み、
   帯域幅調整を実行する必要があるときに、実行する必要がある前記帯域幅調整の前記値に基づいて前記第1のデータパケットと前記第1のデータパケットの隣接データパケットとの間で第2のパディングユニットを挿入または削除するステップ
   をさらに含み、前記第1のパディングユニットはプリセットパディング符号ブロックであり、前記第2のパディングユニットは典型的なアイドル符号ブロックであることを特徴とする伝送レート調整方法。
2. 前記プリセットパディング符号ブロックが、符号ブロックタイプフィールドによって示され、前記プリセットパディング符号ブロックが、前記ネットワークデバイスの前記上流伝送チャネルの前記帯域幅と前記ネットワークデバイスの前記下流伝送チャネルの前記帯域幅との前記差に適応するために使用される、
   請求項1に記載の調整方法。
3. 前記典型的なアイドル符号ブロックが、符号ブロックタイプフィールドによって示され、前記典型的なアイドル符号ブロックが、前記ネットワークデバイスの前記上流伝送チャネルの前記帯域幅と前記ネットワークデバイスの前記下流伝送チャネルの前記帯域幅との前記差に適応するために使用される、
   請求項1に記載の調整方法。
4. ネットワークデバイスによってターゲットデータストリームを取得する前記ステップの後に、前記方法が、
   レート適応に必要なレート差に基づいて前記ネットワークデバイス後の第2のネットワークデバイスによって前記ターゲットデータストリーム内で前記第1のパディングユニットおよび前記第2のパディングユニットを挿入または削除するステップであって、前記挿入または削除されるパディングユニットが、レート適応を実行するために使用され、前記レート適応のための前記レート差が、前記帯域幅間の前記差より小さい、ステップ
   をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の調整方法。
5. ネットワークデバイスによってターゲットデータストリームを取得する前記ステップの後に、前記方法が、
   前記ネットワークデバイス後の第2のネットワークデバイスによって前記第1のパディングユニットを削除し、前記削除後に残っているデータユニットを次のネットワークデバイスまたはユーザ機器に送信するステップ
   をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の調整方法。
6. ネットワークデバイスであって、
   ターゲットデータストリームを取得するように構成される取得ユニットであって、前記ターゲットデータストリームが、第1のデータパケットを含み、前記第1のデータパケットが、少なくとも2つの非アイドルユニットを含む、取得ユニットと、
   帯域幅調整を実行する要があるときに、実行する必要がある前記帯域幅調整の値に基づいて前記第1のデータパケット内の任意の2つの非アイドルユニット間で第1のパディングユニットを挿入または削除するように構成される第1の調整ユニットであって、前記第1のパディングユニットが、前記ネットワークデバイスの上流伝送チャネルの帯域幅と前記ネットワークデバイスの下流伝送チャネルの帯域幅との差に適応するために使用される、第1の調整ユニットと
   を備え、
   帯域幅調整を実行する必要があるときに、実行する必要がある前記帯域幅調整の前記値に基づいて前記第1のデータパケットと前記第1のデータパケットの隣接データパケットとの間で第2のパディングユニットを挿入または削除するように構成される第2の調整ユニット
   をさらに備え、前記第1のパディングユニットはプリセットパディング符号ブロックであり、前記第2のパディングユニットは典型的なアイドル符号ブロックであることを特徴とするネットワークデバイス。
7. 前記プリセットパディング符号ブロックが、符号ブロックタイプフィールドによって示され、前記プリセットパディング符号ブロックが、前記ネットワークデバイスの前記上流伝送チャネルの前記帯域幅と前記ネットワークデバイスの前記下流伝送チャネルの前記帯域幅との前記差に適応するために使用される、
   請求項6に記載のネットワークデバイス。
8. 前記典型的なアイドル符号ブロックが、符号ブロックタイプフィールドによって示され、前記典型的なアイドル符号ブロックが、前記ネットワークデバイスの前記上流伝送チャネルの前記帯域幅と前記ネットワークデバイスの前記下流伝送チャネルの前記帯域幅との前記差に適応するために使用される、
   請求項6に記載のネットワークデバイス。
9. コンピュータによって実行された時、前記コンピュータに請求項1から5のいずれか一項に記載の方法を実行させる命令が記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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