JP5076581B2 - 光通信システムおよびノード装置およびサービスクラス設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１７ Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｉｎｇ（ＲＰＲ）等のパケットリングネットワークに利用する。特に、サービスクラスの設定技術に関する。

従来、通信キャリアのネットワークは複数のリングを接続したマルチリング構成をとるのが一般的であった。従来、このようなネットワークに最も多く利用されてきたのはＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ（ＳＤＨ）規格に基づくリングである。

ＳＤＨは時分割多重の技術であるため、一定の帯域が常に保証されるという利点がある反面、現用経路に障害が発生した場合に、予備経路に迂回するために、常に、本来必要な帯域の２倍を確保しなくてはならないという問題がある。

そこで、ＩＥＥＥ８０２．１７Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｉｎｇ（ＲＰＲ）というパケットリング技術がＩＥＥＥにおいて規格化された。ＲＰＲでは４つのサービスクラスが定義されている。クラスＡ０およびＡ１では帯域が保証されるが、クラスＣは帯域が保証されないベストエフォートのサービスクラスである。クラスＢではＣｏｍｍｉｔｔｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ（ＣＩＲ）とＥｘｃｅｓｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ（ＥＩＲ）という２つの帯域が定義され、最大ではＥＩＲのトラフィックを流すことができるが、そのうち帯域が保証されるのはＣＩＲまでである。

ＣＩＲを超えた分のトラフィックはベストエフォートとして扱われる。ＲＰＲではベストエフォートのトラフィックに対しては予備の帯域を常に確保しておく必要が無いので、ＳＤＨよりも帯域の利用効率を高くできるという利点がある。

再特ＷＯ２００４／０９５７７９号公報 再特ＷＯ２００５／０２７４２７号公報 特開２００３−２２９８７６号公報

上述したＲＰＲでは、複数のリングを経由するトラフィックがあった場合に、複数のリングで一貫したサービスクラスを適用することができないという課題がある。以下、図１を用いてこの課題を説明する。図１は光通信ネットワークの構成例を示す図である。

図１において、パケットリング２−Ａ内のノード装置１−ａのトリビュタリポート３−ａから入力され、パケットリング２−Ｂ内のノード装置１−ｊのトリビュタリポート３−ｊから出力されるある一群のトラフィック（以下、パケットフロー）を考える。

このパケットフローを構成する各パケットには、ノード装置１−ａにおけるリング内ヘッダとしてＲＰＲＭＡＣヘッダが付加される。このとき、ヘッダ中のＳｅｒｖｉｃｅ Ｃｌａｓｓ（ＳＣ）フィールドで、このパケットフローに適用されるサービスクラスが、何らかのポリシーに基づいて指定される。

このパケットフローはノード装置１−ｄおよび１−ｅを経て結合ノード装置６−ａにより受信され、ここでＲＰＲＭＡＣヘッダが削除され、結合ノード装置６−ｂに転送される。結合ノード装置６−ｂはパケットリング２−Ｂ内でノード装置１−ｊにパケットフローを転送するため、新しいＲＰＲＭＡＣヘッダを付加する。

ところがこのとき、結合ノード装置６−ｂはこのパケットフローを他のパケットフロー、例えば、ノード装置１−ｃから結合ノード装置６−ａを経て転送されたパケットフローと区別することができないし、パケットリング２−Ａにおいて、このパケットフローにどのサービスクラスが適用されたかを知ることもできない。したがって、パケットリング２−Ｂにおいて、このパケットフローにはパケットリング２−Ａで適用されたのとは無関係なサービスクラスが適用されることになる。

このように、あるパケットフローが複数のパケットリングを経由して転送される場合に、従来は、第１のパケットリングの入口ノード装置がリング内ＭＡＣのサービスクラスを設定しても、そのパケットリングの出口ノード装置においてリング内ＭＡＣヘッダが削除されるため、第２のパケットリング以降では、サービスクラスが第１のパケットリングで設定されたサービスクラスと無関係に設定されてしまう。あるいは、サービスクラスを手動で設定しなくてはならないという問題がある。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、異なるパケットリングを経由するパケットフローに対し、異なるパケットリングで一貫したサービスクラスを適用することができる光通信システムおよびノード装置およびサービスクラス設定方法を提供することを目的とする。

本発明は、パケットを送受信する複数のノード装置が互いに第一の双方向伝送路を介してリング状に接続されたパケットリングを複数備え、いずれか２つの前記パケットリング相互間は、１つまたは複数の第二の双方向伝送路を介して相互に接続され、この第二の双方向伝送路の各々は、それぞれの前記パケットリング内のいずれか一つの前記ノード装置に接続された光通信システムである。

ここで、本発明の特徴とするところは、前記パケットリング間で設定されるリング間サービスクラスと前記パケットリング内で設定されるリング内サービスクラスとの対応関係が記録されたテーブルを備え、前記パケットリング内を伝送するパケットは、リング内ヘッダ情報として前記リング内サービスクラスの情報を含み、リング間ヘッダ情報として前記テーブルに基づいて決定された前記リング内サービスクラスに対応する前記リング間サービスクラスの情報を含み、このパケットが前記パケットリング間を転送するときには、前記リング内ヘッダ情報が削除され、他パケットリングから到着したパケットに付加された前記リング間ヘッダ情報に含まれる前記リング間サービスクラスの情報を抽出する手段と、この抽出する手段により抽出された前記リング間サービスクラスの情報に基づき前記テーブルを参照して前記到着したパケットに設定すべき前記リング内サービスクラスを決定する手段と、この決定する手段により決定した前記リング内サービスクラスの情報を含むリング内ヘッダ情報を前記到着したパケットに付加する手段とを備えたところにある。

このように、本発明では、第１のパケットリングの入口ノード装置において、リング内ヘッダに加えてリング間ヘッダを付加し、このリング間ヘッダにもサービスクラスを設定する。あるパケットリングから他のパケットリングにはパケットを転送する際には、リング内ヘッダは削除するがリング間ヘッダは削除しない。すなわち、リング間ヘッダでサービスクラスを引き継ぐことにより、全てのパケットリングで一貫したサービスクラスを設定することができる。

また、前記テーブルは、同一の前記パケットリング間サービスクラスに対応する前記パケットリング内サービスクラスがパケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成することができる。

すなわち、より多くのパケットリングを経由するパケットほど廃棄率がより高くなるが、これによれば、より多くのパケットリングを経由するパケットほどより高いサービスクラスを設定することができるため、転送経路の長短に関わらずパケットの廃棄率を一定に調整することができる。

あるいは、転送先となる前記パケットリング内の輻輳の有無を検出する輻輳検出手段と、この輻輳検出手段が輻輳を検出しているときには、パケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成されたテーブルを用い、前記輻輳検出手段が輻輳を検出していないときには、パケットの転送元および転送先の前記パケットリング内で同一内容のテーブルを用いる手段とを備えることもできる。

これによれば、パケットの転送先のパケットリング内で輻輳が検出された場合に限定し、パケットの転送元のパケットリング内と比較してパケットの転送先となるパケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるようにすることができるため、必要以上に優位なサービスクラスの付加を回避することができる。これにより、帯域の利用効率を向上させることができる。

また、パケットリング間を転送されるパケットに、複数の前記リング間ヘッダ情報を、そのヘッダ情報が有効となる区間を指定して付加する手段を備えることができる。

これによれば、所定の区間を指定してその区間内だけで有効となるサービスクラス設定を行うことができる。

本発明をノード装置としての観点から観ることもできる。すなわち、本発明は、本発明の光通信システムに適用されるノード装置であって、本発明の特徴とするところは、他パケットリングから到着したパケットに付加された前記リング間ヘッダ情報に含まれる前記リング間サービスクラスの情報を抽出する手段と、この抽出する手段により抽出された前記リング間サービスクラスの情報に基づき前記テーブルを参照して前記到着したパケットに設定すべき前記リング内サービスクラスを決定する手段と、この決定する手段により決定した前記リング内サービスクラスの情報を含むリング内ヘッダ情報を前記到着したパケットに付加する手段とを備えたところにある。

また、前記テーブルは、同一の前記パケットリング間サービスクラスに対応する前記パケットリング内サービスクラスがパケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成することができる。

あるいは、転送先となる前記パケットリング内の輻輳の有無を検出する輻輳検出手段と、この輻輳検出手段が輻輳を検出しているときには、パケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成されたテーブルを用い、前記輻輳検出手段が輻輳を検出していないときには、パケットの転送元および転送先の前記パケットリング内で同一内容のテーブルを用いる手段とを備えることもできる。

また、パケットリング間を転送されるパケットに、複数の前記リング間ヘッダ情報を、そのヘッダ情報が有効となる区間を指定して付加する手段を備えることができる。

本発明を光通信ネットワークとしての観点から観ることもできる。すなわち、本発明は、本発明の光通信システムを含む光通信ネットワークである。

本発明をサービスクラス設定方法としての観点から観ることもできる。すなわち、本発明は、本発明のノード装置が実行するサービスクラス設定方法であって、本発明の特徴とするところは、他パケットリングから到着したパケットに付加された前記リング間ヘッダ情報に含まれる前記リング間サービスクラスの情報を抽出するステップと、この抽出するステップにより抽出された前記リング間サービスクラスの情報に基づき前記テーブルを参照して前記到着したパケットに設定すべき前記リング内サービスクラスを決定するステップと、この決定するステップにより決定した前記リング内サービスクラスの情報を含むリング内ヘッダ情報を前記到着したパケットに付加するステップとを実行するところにある。

また、前記テーブルは、同一の前記パケットリング間サービスクラスに対応する前記パケットリング内サービスクラスがパケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成することができる。

あるいは、転送先となる前記パケットリング内の輻輳の有無を検出し、輻輳を検出しているときには、パケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成されたテーブルを用い、輻輳を検出していないときには、パケットの転送元および転送先の前記パケットリング内で同一内容のテーブルを用いることもできる。

また、パケットリング間を転送されるパケットに、複数の前記リング間ヘッダ情報を、そのヘッダ情報が有効となる区間を指定して付加することができる。

本発明を汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その汎用の情報処理装置に、本発明のノード装置の機能に相応する機能を実現させるプログラムまたは本発明のサービスクラス設定方法の手順に相応する手順を実行させるプログラムとしての観点から観ることもできる。

本発明のプログラムは記録媒体に記録されることにより、前記汎用の情報処理装置は、この記録媒体を用いて本発明のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記汎用の情報処理装置に本発明のプログラムをインストールすることもできる。

これにより、汎用の情報処理装置を用いて、本発明のノード装置の機能に相応する機能を実現し、本発明のサービスクラス設定方法の手順に相応する手順を実行させることができる。

なお、本発明のプログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。

本発明によれば、複数のパケットリングを経由するパケットが、いずれのパケットリングにおいても所定のサービスクラスの適用を受けることができるため、複数のパケットリングを経由した場合でも所定のサービス品質を保ちながらパケット転送を行うことができる。

（第一実施例）
本発明の第一実施例の光通信ネットワークを図１ないし図７を参照して説明する。図１に示す光通信ネットワークは、２つのパケットリング２−Ａおよび２−Ｂからなる。各パケットリング２−Ａおよび２−Ｂには、それぞれ５つのノード装置１−ａ〜１−ｅおよび１−ｆ〜１−ｊと１つの結合ノード装置６−ａおよび６−ｂが含まれ、各ノード装置１−ａ〜１−ｅおよび１−ｆ〜１−ｊと結合ノード装置６−ａおよび６−ｂとは時計回りのリングレット４−０と反時計回りのリングレット４−１とにより接続されている。

結合ノード装置６−ａおよび６−ｂは、双方向のリング間リンク５により接続されている。また、ノード装置１−ａ〜１−ｊは双方向のトリビュタリポート３−ａ〜３−ｊをそれぞれ備え、ここからパケットをリング内に送信（ａｄｄ）したり、リング外から受信（ｄｒｏｐ）したりする。

図３にノード装置１−ａ〜１−ｊの構成を示す。図３を用いて、まず、パケットをａｄｄする動作を説明する。トリビュタリポート３から入力されたクライアント信号（Ｅｔｈｅｒｎｅｔパケット、ＩＰパケット等）は、ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ付加部２１とＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部２２により図２に示すようなＲＰＲパケットに変換される。

ここでは、ＲＰＲＭＡＣヘッダ１２がリング内ヘッダであり、ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１がリング間ヘッダである。また、リング間サービスクラスをリング間ＭＡＣのサービスクラスと呼び、リング内サービスクラスをリング内ＭＡＣのサービスクラスと呼ぶ。

図２において、ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１は、ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ付加部２１で付加されるもので、リング間ＭＡＣヘッダとして用いられる。ＲＰＲＭＡＣヘッダ１２はＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部２２で付加されるもので、リング内ＭＡＣヘッダとして用いられる。パケット１０はクライアント信号のパケットである。

ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１には送信元ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣアドレス、宛先ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣアドレス、サービスクラス（以下、ＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳ）等の情報が含まれ、ＲＰＲＭＡＣヘッダ１２には送信元ＲＰＲＭＡＣアドレス、宛先ＲＰＲＭＡＣアドレス、サービスクラス（以下、ＲＰＲＳＣ）等の情報が含まれる。

図３に戻ると、ＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部２２から出力されたＲＰＲパケットは、スイッチ２０において、宛先ＲＰＲＭＡＣアドレスに応じてリングレット４−０またはリングレット４−１のどちらに送信されるかが決まる。一般的には、宛先までの距離が近い方のリングレットに送信される。

リングレット４−０に送信される場合は光送信器２５−１で光信号に変換され、光ファイバ２７−２に送出される。リングレット４−１に送信される場合は光送信器２５−２で光信号に変換され、光ファイバ２７−４に送出される。

次に、パケットをｄｒｏｐする動作を説明する。リングレット４−０から受信されるＲＰＲパケットは、光ファイバ２７−１から光受信器２６−１に入力され、電気信号に変換されてスイッチ２０に入力される。同様に、リングレット４−１から受信されるＲＰＲパケットは、光ファイバ２７−３から光受信器２６−２に入力され、電気信号に変換されてスイッチ２０に入力される。スイッチ２０において、ＲＰＲパケットの宛先ＲＰＲＭＡＣアドレスが、このノード装置のアドレスである場合には、そのパケットはＲＰＲＭＡＣヘッダ削除部２３でＲＰＲＭＡＣヘッダが削除され、さらにＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ削除部２４でＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダが削除され、クライアント信号としてトリビュタリポート３から出力される。

スイッチ２０においてｄｒｏｐされなかったＲＰＲパケット、すなわち、宛先ＲＰＲＭＡＣアドレスがこのノード装置以外のアドレスであった場合には、そのＲＰＲパケットはこのノード装置でａｄｄされるクライアント信号とパケット多重されて、再びリングレット４−０または４−１に送出される。

すなわち、リングレット４−０から受信されたＲＰＲパケットは光送信器２５−１から再びリングレット４−０（光ファイバ２７−２）に送出され、また、リングレット４−１から受信されたＲＰＲパケットは光送信器２５−２から再びリングレット４−１（光ファイバ２７−４）に送出される。

図４に結合ノード装置６の構成を示す。結合ノード装置６の構成および動作はノード装置１の構成および動作とほとんど同じであるが、ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ付加部２１およびＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ削除部２４が無いことと、トリビュタリポート３の代わりにリング間リンク５に接続されていることが異なる。

結合ノード装置６では、スイッチ２０において、ＲＰＲＭＡＣアドレスが、同じパケットリング２に属するノード装置１または結合ノード装置６のアドレス以外である場合に、そのＲＰＲパケットがｄｒｏｐされる。ｄｒｏｐされるパケットはＲＰＲＭＡＣヘッダ削除部２３においてＲＰＲＭＡＣヘッダが削除され、ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣパケットとしてリング間リンク５に送出される。

また、リング間リンク５から受信されたＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣパケットは、ＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部２２においてＲＰＲＭＡＣヘッダが付加され、スイッチ２０に入力される。以後の動作は既に説明したノード装置１の動作と同様である。

本実施例の特徴を強く有するのは、ＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部２２であって、この構成を図５に示す。ＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部２２は、図５に示すように、他パケットリングから到着したパケット１０に付加されたＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１に含まれるリング間ＭＡＣのサービスクラスの情報を抽出するリング間サービスクラス情報抽出部３０と、このリング間サービスクラス情報抽出部３０により抽出されたリング間ＭＡＣのサービスクラスの情報に基づきテーブル３２を参照して到着したパケット１０に設定すべきリング内ＭＡＣのサービスクラスを決定するリング内サービスクラス決定部３１と、このリング内サービスクラス決定部３１により決定したリング内ＭＡＣのサービスクラスの情報を含むＲＰＲＭＡＣヘッダ１２を到着したパケット１０に付加するリング内ヘッダ付加部３３とを備える。なお、ヘッダ処理部３４は、本発明とは直接関係の無い一般的なヘッダ処理を行う機能ブロックであり、詳細な説明は省略する。

次に、本実施例の動作を説明する。図１を参照し、ノード装置１−ａのトリビュタリポート３−ａに入力された音声通信のパケットフローを、ノード装置１−ｊのトリビュタリポート３−ｊに転送する場合を考える。ノード装置１−ａにおいて、このパケットフローに含まれる全てのパケット１０にＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１とＲＰＲＭＡＣヘッダ１２とが付加される。

ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１の送信元ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣアドレスにはトリビュタリポート３−ａのアドレスが設定され、宛先ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣアドレスには、トリビュタリポート３−ｊのアドレスが設定される。

また、ＲＰＲＭＡＣヘッダ１２の送信元ＲＰＲＭＡＣアドレスにはノード装置１−ａのアドレスが設定され、宛先ＲＰＲＭＡＣアドレスには結合ノード装置６−ａのアドレスが設定される。

このパケットフローは音声信号なので高いサービスクラスで扱う必要があり、ＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳには“０”が設定される。ＲＰＲＳＣはテーブル３２の図７の対応表を参照し、ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１のＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳに基づいて決定される。ここで、ＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳが“０”なので、これに対応する“Ａ０”をＲＰＲＳＣに設定する。

パケット１０はリングレット４−１に送出され、ノード装置１−ｄおよび１−ｅを経由して結合ノード装置６−ａによりｄｒｏｐされる。ＲＰＲＳＣが“Ａ０”なので、仮に途中で輻輳が発生したとしても、ＲＰＲＳＣが“Ｂ”や“Ｃ”のパケットより優先して転送される。

結合ノード装置６−ａでは、ｄｒｏｐしたパケットからＲＰＲＭＡＣヘッダ１２を削除し、これを結合ノード装置６−ｂに送信する。結合ノード装置６−ｂにおいて、パケットには再びＲＰＲＭＡＣヘッダ１２が付加される。このとき、送信元ＲＰＲＭＡＣアドレスには結合ノード装置６−ｂのアドレスが設定され、宛先ＲＰＲＭＡＣアドレスにはノード装置１−ｊのアドレスが設定される。ここでもＲＰＲＳＣはテーブル３２の図７の対応表を参照し、ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１のＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳに基づいて決定される。

ここではＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳが“０”なので、これに対応する“Ａ０”をＲＰＲＳＣに設定する。パケット１０はリングレット４−１に送出され、ノード装置１−ｈおよび１−ｉを経由してノード装置１−ｊによりｄｒｏｐされる。ここでもＲＰＲＳＣが“Ａ０”なので、仮に途中で輻輳が発生したとしても、ＲＰＲＳＣが“Ｂ”や“Ｃ”のパケットより優先して転送される。ノード装置１−ｊでは、ｄｒｏｐしたパケットからＲＰＲＭＡＣヘッダ１２とＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１とを削除し、トリビュタリポート３−ｊに出力する。

以上の動作をＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部２２の動作の観点から図６のフローチャートに示す。ＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部２２に、他パケットリングからパケット１０が到着すると（Ｓ１）、リング間サービスクラス情報抽出部３０によりパケット１０のＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１からリング間ＭＡＣのサービスクラス情報を抽出する（Ｓ２）。続いて、リング内サービスクラス決定部３１はテーブル３２を参照し（Ｓ３）、リング内ＭＡＣのサービスクラスを決定する（Ｓ４）。テーブル３２の対応表は図７のとおりである。ヘッダ処理部３４が一般的な他のヘッダ処理が完了したら（Ｓ５）、リング内ヘッダ付加部３３は、決定したリング内ＭＡＣのサービスクラスの情報を含むＲＰＲＭＡＣヘッダ１２をパケット１０に付加する（Ｓ６）。

（第二実施例）
本発明の第二実施例は、構成は第一実施例と全く同じ光通信ネットワークであるが、結合ノード装置６−ａまたは６−ｂのＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部２２においてリング内サービスクラス決定部３１がＲＰＲＳＣを決定する方法が異なっている。第一実施例と同じく、ノード装置１−ａのトリビュタリポート３−ａに入力された音声通信のパケットフローを、ノード装置１−ｊのトリビュタリポート３−ｊに転送する場合を考えると、結合ノード装置６−ｂのＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部２２においてＲＰＲＭＡＣヘッダ１２を付加する際に、ＲＰＲＳＣはテーブル３２の図８の対応表に基づいて決定される。図８の対応表では、図７の対応表と比べて、同じＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳに対応するＲＰＲＳＣが１クラスずつ高くなっている。

したがって、例えば、パケットリング２−Ａ内でＲＰＲＳＣとしてクラスＢが適用されたパケットフローには、パケットリング２−Ｂ内ではクラスＡ１が適用される。一般に、パケットの廃棄率は、多くのパケットリングを経由するほど高くなる。例えば、クラスＢでノード装置１−ａからノード装置１−ｊに転送されたパケットは、同じクラスＢでノード装置１−ｈからノード装置１−ｊに転送されたパケットよりも廃棄される可能性が高い。本実施例では２つ目のパケットリングにおいて、１つ目のパケットリングよりも高いサービスクラスを適用することにより、この問題を緩和することができる。

（第三実施例）
本発明の第三実施例は、構成は第一および第二実施例と全く同じ光通信ネットワークであるが、結合ノード装置６−ａまたは６−ｂにおいてＲＰＲＳＣを決定する方法が異なっている。第一、第二実施例と同じく、ノード装置１−ａのトリビュタリポート３−ａに入力された音声通信のパケットフローを、ノード装置１−ｊのトリビュタリポート３−ｊに転送する場合を考える。

結合ノード装置６−ｂにおいてＲＰＲＭＡＣヘッダ１２を付加する際に、パケットリング２−Ｂ内で輻輳が発生していない場合は、ＲＰＲＳＣはテーブル３２の図７の対応表に基づいて決定される。一方、パケットリング２−Ｂ内で輻輳が発生している場合は、ＲＰＲＳＣはテーブル３２の図８の対応表に基づいて決定される。ＲＰＲでは、あるノード装置がパケットリング内で輻輳を検出すると、フェアネス通知フレームを用いて他のノード装置に通知する。したがって、フェアネス通知フレームをモニタして解析することにより、パケットリング内で輻輳が生じているかどうかを検出することができる。

この輻輳を検出する手段は、例えば、ＲＰＲＭＡＣヘッダ削除部２３に設けておき、ＲＰＲＭＡＣヘッダを削除する際に、その中のフェアネス通知フレームをモニタすることにより実現できる。輻輳の検出結果は、ＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部２２内のリング内サービスクラス決定部３１に通知される。

このように、パケットリング内の輻輳状態を加味してリング内サービスクラス決定部３１により適用するサービスクラスを決定することにより、帯域の利用効率を高めることができる。

第二実施例では２つめ以降のパケットリングで１つめのパケットリングより高いサービスクラスを適用することにより、経由するリングの数が多いほどパケット廃棄率が高くなるという問題を緩和した。しかしその反面、２つめ以降のパケットリングでは高いサービスクラスが適用される割合が高くなり、その分帯域の利用効率が下がる。

本実施例ではパケットリング内に輻輳が発生した場合のみ図８の対応表に従って高いサービスクラスを適用することにより、輻輳が発生していない場合の帯域利用効率を高めることができる。

（第四実施例）
本発明の第四実施例の光通信ネットワークを、図９を参照して説明する。図９に示す光通信ネットワークは、４つのパケットリング２−Ａ、２−Ｂ、２−Ｃ、２−Ｄからなる。パケットリング２−Ｂと２−Ｃを含む領域を領域７とする。

ノード装置１−ａのトリビュタリポート３−ａから入力されたパケットフローを、ノード装置１−ｒのトリビュタリポート３−ｒに転送する場合を考えると、ノード装置１−ａにおいて、このパケットフローにはＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１とＲＰＲＭＡＣヘッダ１２とが付加される。このときのＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳは“４”、ＲＰＲＳＣはテーブル３２の図７の対応表に従って“Ｂ”とする。

第一から第三の実施例と同様に、パケットフローは結合ノード装置６−ａに送られ、ここでＲＰＲＭＡＣヘッダ１２が削除される。パケットフローは更に結合ノード装置６−ｂに送られる。

本実施例の特徴として、領域７の中では領域７の外とは異なるサービスクラスを適用する。このため、領域７の中のパケットには第二のＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１３を付加し、そのＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳを既存の第一のＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダとは独立に設定する。このときのパケット構成を図１０に示す。

例えば、領域７内ではＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳとして常に“０”を適用したいとする。このとき、領域７の入り口である結合ノード装置６−ｂにおいて、各パケットには第二のＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１３が付加され、ＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳは“０”に設定される。このパケットにはさらにＲＰＲＭＡＣヘッダ１２が付加されるが、ここでＲＰＲＳＣを決めるためには、第二のＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１３のＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳが参照され、図７の対応表に従って、ＲＰＲＳＣは“Ａ０”と決定される。

結合ノード装置６−ｃにおいてＲＰＲＭＡＣヘッダ１２は削除されるが、結合ノード装置６−ｄにおいてＲＰＲＭＡＣヘッダを付加する際には再び第二のＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１３のＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳが参照され、図７の対応表に従って、ＲＰＲＳＣは“Ａ０”と決定される。パケットフローが領域７の出口である結合ノード装置６−ｅに転送されると、ここでＲＰＲＭＡＣヘッダ１２が削除されるとともに、第二のＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１３も削除される。

結合ノード装置６−ｆにおいてＲＰＲＭＡＣヘッダを付加する際には、第1のＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ１１のＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳが参照され、図７の対応表においてＥｔｈｅｒｎｅｔＣｏＳの値“４”に対応するＲＰＲＳＣとして“Ｂ”が決定される。

以上のように、複数のＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダをスタックしその有効となる区間を指定する手段を設けることにより、ある特定の領域でのみ特別なサービスクラスを適用するといった、階層的なサービスクラスの設定を行うことができる。この手段は、例えば、ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ付加部２１内に設けられ、ユーザからのサービスクラスの設定およびその区間指定に関する情報を受け付ける機能を有する。

第一ないし第四実施例では、パケットリング間は１つのリング間リンクで接続されるとしたが、本発明はリング間リンクが複数ある光通信ネットワークにも適用することができる。

第一ないし第四実施例ではパケットリング間はリング間リンク５により直接結合したが、パケットリング間がＥｔｈｅｒｎｅｔネットワークであっても全く同様に動作する。

（プログラムの実施例）
汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その汎用の情報処理装置に、本実施例のノード装置１−ａ〜１−ｊまたは結合ノード装置６−ａ、６−ｂの機能に相応する機能を実現させるプログラムの実施例を説明する。

本実施例のプログラムは記録媒体に記録されることにより、前記汎用の情報処理装置は、この記録媒体を用いて本実施例のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本実施例のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記汎用の情報処理装置に本実施例のプログラムをインストールすることもできる。

これにより、汎用の情報処理装置を用いて、本実施例のノード装置１−ａ〜１−ｊまたは結合ノード装置６−ａ、６−ｂの機能に相応する機能を実現することができる。

なお、本実施例のプログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。

本発明によれば、複数のパケットリングを経由するパケット転送において、複数のパケットリングを経由した場合でも所定のサービス品質を保ながらパケット転送を行うことに利用できる。

光通信ネットワークの構成例を示す図。 ＲＰＲパケットの構成図。 ノード装置の構成図。 結合ノード装置の構成図。 ＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部の構成図。 ＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部の動作を示すフローチャート。 第一実施例におけるテーブルの対応表の一例を示す図。 第二実施例におけるテーブルの対応表の一例を示す図。 第四実施例における光通信ネットワークの構成図。 第四実施例におけるＲＰＲパケットの構成図。

符号の説明

１−ａ〜１−ｒ ノード装置
２−Ａ〜２−Ｄ パケットリング
３−ａ〜３−ｒ トリビュタリポート
４−０、４−１ リングレット
５ リング間リンク
６−ａ〜６−ｆ 結合ノード装置
７ 領域
１０ パケット
１１ ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ
１２ ＲＰＲＭＡＣヘッダ
１３ 第二のＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ
２０ スイッチ
２１ ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ付加部
２２ ＲＰＲＭＡＣヘッダ付加部
２３ ＲＰＲＭＡＣヘッダ削除部
２４ ＥｔｈｅｒｎｅｔＭＡＣヘッダ削除部
２５−１、２５−２ 光送信器
２６−１、２６−２ 光受信器
２７−１〜２７−４ 光ファイバ
３０ リング間サービスクラス情報抽出部
３１ リング内サービスクラス決定部
３２ テーブル
３３ リング内ヘッダ付加部
３４ ヘッダ処理部

Claims (12)

1. パケットを送受信する複数のノード装置が互いに第一の双方向伝送路を介してリング状に接続されたパケットリングを複数備え、いずれか２つの前記パケットリング相互間は、１つまたは複数の第二の双方向伝送路を介して相互に接続され、この第二の双方向伝送路の各々は、それぞれの前記パケットリング内のいずれか一つの前記ノード装置に接続された光通信システムにおいて、
   前記パケットリング間で設定されるリング間サービスクラスと前記パケットリング内で設定されるリング内サービスクラスとの対応関係が記録されたテーブルを備え、
   前記パケットリング内を伝送するパケットは、リング内ヘッダ情報として前記リング内サービスクラスの情報を含み、リング間ヘッダ情報として前記テーブルに基づいて決定された前記リング内サービスクラスに対応する前記リング間サービスクラスの情報を含み、このパケットが前記パケットリング間を転送するときには、前記リング内ヘッダ情報が削除され、
   他パケットリングから到着したパケットに付加された前記リング間ヘッダ情報に含まれる前記リング間サービスクラスの情報を抽出する手段と、
   この抽出する手段により抽出された前記リング間サービスクラスの情報に基づき前記テーブルを参照して前記到着したパケットに設定すべき前記リング内サービスクラスを決定する手段と、
   この決定する手段により決定した前記リング内サービスクラスの情報を含むリング内ヘッダ情報を前記到着したパケットに付加する手段と
   を備え、
   前記テーブルは、同一の前記パケットリング間サービスクラスに対応する前記パケットリング内サービスクラスがパケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成された
   ことを特徴とする光通信システム。
2. パケットを送受信する複数のノード装置が互いに第一の双方向伝送路を介してリング状に接続されたパケットリングを複数備え、いずれか２つの前記パケットリング相互間は、１つまたは複数の第二の双方向伝送路を介して相互に接続され、この第二の双方向伝送路の各々は、それぞれの前記パケットリング内のいずれか一つの前記ノード装置に接続された光通信システムにおいて、
   前記パケットリング間で設定されるリング間サービスクラスと前記パケットリング内で設定されるリング内サービスクラスとの対応関係が記録されたテーブルを備え、
   前記パケットリング内を伝送するパケットは、リング内ヘッダ情報として前記リング内サービスクラスの情報を含み、リング間ヘッダ情報として前記テーブルに基づいて決定された前記リング内サービスクラスに対応する前記リング間サービスクラスの情報を含み、このパケットが前記パケットリング間を転送するときには、前記リング内ヘッダ情報が削除され、
   他パケットリングから到着したパケットに付加された前記リング間ヘッダ情報に含まれる前記リング間サービスクラスの情報を抽出する手段と、
   この抽出する手段により抽出された前記リング間サービスクラスの情報に基づき前記テーブルを参照して前記到着したパケットに設定すべき前記リング内サービスクラスを決定する手段と、
   この決定する手段により決定した前記リング内サービスクラスの情報を含むリング内ヘッダ情報を前記到着したパケットに付加する手段と、
   転送先となる前記パケットリング内の輻輳の有無を検出する輻輳検出手段と、
   この輻輳検出手段が輻輳を検出しているときには、パケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成されたテーブルを用い、前記輻輳検出手段が輻輳を検出していないときには、パケットの転送元および転送先の前記パケットリング内で同一内容のテーブルを用いる手段と
   を備えたことを特徴とする光通信システム。
3. パケットリング間を転送されるパケットに、複数の前記リング間ヘッダ情報を、そのヘッダ情報が有効となる区間を指定して付加する手段を備えた請求項１または２に記載の光通信システム。
4. パケットを送受信する複数のノード装置が互いに第一の双方向伝送路を介してリング状に接続されたパケットリングを複数備え、いずれか２つの前記パケットリング相互間は、１つまたは複数の第二の双方向伝送路を介して相互に接続され、この第二の双方向伝送路の各々は、それぞれの前記パケットリング内のいずれか一つの前記ノード装置に接続された光通信システムに適用される前記ノード装置において、
   前記パケットリング間で設定されるリング間サービスクラスと前記パケットリング内で設定されるリング内サービスクラスとの対応関係が記録されたテーブルを備え、
   前記パケットリング内を伝送するパケットは、リング内ヘッダ情報として前記リング内サービスクラスの情報を含み、リング間ヘッダ情報として前記テーブルに基づいて決定された前記リング内サービスクラスに対応する前記リング間サービスクラスの情報を含み、このパケットが前記パケットリング間を転送するときには、前記リング内ヘッダ情報が削除され、
   他パケットリングから到着したパケットに付加された前記リング間ヘッダ情報に含まれる前記リング間サービスクラスの情報を抽出する手段と、
   この抽出する手段により抽出された前記リング間サービスクラスの情報に基づき前記テーブルを参照して前記到着したパケットに設定すべき前記リング内サービスクラスを決定する手段と、
   この決定する手段により決定した前記リング内サービスクラスの情報を含むリング内ヘッダ情報を前記到着したパケットに付加する手段と
   を備え、
   前記テーブルは、同一の前記パケットリング間サービスクラスに対応する前記パケットリング内サービスクラスがパケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成された
   ことを特徴とするノード装置。
5. パケットを送受信する複数のノード装置が互いに第一の双方向伝送路を介してリング状に接続されたパケットリングを複数備え、いずれか２つの前記パケットリング相互間は、１つまたは複数の第二の双方向伝送路を介して相互に接続され、この第二の双方向伝送路の各々は、それぞれの前記パケットリング内のいずれか一つの前記ノード装置に接続された光通信システムに適用される前記ノード装置において、
   前記パケットリング間で設定されるリング間サービスクラスと前記パケットリング内で設定されるリング内サービスクラスとの対応関係が記録されたテーブルを備え、
   前記パケットリング内を伝送するパケットは、リング内ヘッダ情報として前記リング内サービスクラスの情報を含み、リング間ヘッダ情報として前記テーブルに基づいて決定された前記リング内サービスクラスに対応する前記リング間サービスクラスの情報を含み、このパケットが前記パケットリング間を転送するときには、前記リング内ヘッダ情報が削除され、
   他パケットリングから到着したパケットに付加された前記リング間ヘッダ情報に含まれる前記リング間サービスクラスの情報を抽出する手段と、
   この抽出する手段により抽出された前記リング間サービスクラスの情報に基づき前記テーブルを参照して前記到着したパケットに設定すべき前記リング内サービスクラスを決定する手段と、
   この決定する手段により決定した前記リング内サービスクラスの情報を含むリング内ヘッダ情報を前記到着したパケットに付加する手段と、
   転送先となる前記パケットリング内の輻輳の有無を検出する輻輳検出手段と、
   この輻輳検出手段が輻輳を検出しているときには、パケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成されたテーブルを用い、前記輻輳検出手段が輻輳を検出していないときには、パケットの転送元および転送先の前記パケットリング内で同一内容のテーブルを用いる手段と
   を備えたことを特徴とするノード装置。
6. パケットリング間を転送されるパケットに、複数の前記リング間ヘッダ情報を、そのヘッダ情報が有効となる区間を指定して付加する手段を備えた請求項４または５に記載のノード装置。
7. 請求項１ないし３のいずれかに記載の光通信システムを含む光通信ネットワーク。
8. 汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その汎用の情報処理装置に、請求項４ないし６のいずれかに記載のノード装置の機能に相応する機能を実現させるプログラム。
9. パケットを送受信する複数のノード装置が互いに第一の双方向伝送路を介してリング状に接続されたパケットリングを複数備え、いずれか２つの前記パケットリング相互間は、１つまたは複数の第二の双方向伝送路を介して相互に接続され、この第二の双方向伝送路の各々、それぞれの前記パケットリング内のいずれか一つの前記ノード装置に接続された光通信システムに適用される前記ノード装置が実行するサービスクラス設定方法において、
   前記パケットリング内を伝送するパケットは、リング内ヘッダ情報として前記パケットリング内で設定されるリング内サービスクラスの情報を含み、リング間ヘッダ情報として、前記パケットリング間で設定されるリング間サービスクラスと前記リング内サービスクラスとの対応関係を記録したテーブルに基づいて決定された前記リング内サービスクラスに対応する前記リング間サービスクラスの情報を含み、このパケットが前記パケットリング間を転送するときには、前記リング内ヘッダ情報が削除され、
   他パケットリングから到着したパケットに付加された前記リング間ヘッダ情報に含まれる前記リング間サービスクラスの情報を抽出するステップと、
   この抽出するステップにより抽出された前記リング間サービスクラスの情報に基づき前記テーブルを参照して前記到着したパケットに設定すべき前記リング内サービスクラスを決定するステップと、
   この決定するステップにより決定した前記リング内サービスクラスの情報を含むリング内ヘッダ情報を前記到着したパケットに付加するステップと
   を実行し、
   前記テーブルは、同一の前記パケットリング間サービスクラスに対応する前記パケットリング内サービスクラスがパケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成された
   ことを特徴とするサービスクラス設定方法。
10. パケットを送受信する複数のノード装置が互いに第一の双方向伝送路を介してリング状に接続されたパケットリングを複数備え、いずれか２つの前記パケットリング相互間は、１つまたは複数の第二の双方向伝送路を介して相互に接続され、この第二の双方向伝送路の各々、それぞれの前記パケットリング内のいずれか一つの前記ノード装置に接続された光通信システムに適用される前記ノード装置が実行するサービスクラス設定方法において、
    前記パケットリング内を伝送するパケットは、リング内ヘッダ情報として前記パケットリング内で設定されるリング内サービスクラスの情報を含み、リング間ヘッダ情報として、前記パケットリング間で設定されるリング間サービスクラスと前記リング内サービスクラスとの対応関係を記録したテーブルに基づいて決定された前記リング内サービスクラスに対応する前記リング間サービスクラスの情報を含み、このパケットが前記パケットリング間を転送するときには、前記リング内ヘッダ情報が削除され、
    他パケットリングから到着したパケットに付加された前記リング間ヘッダ情報に含まれる前記リング間サービスクラスの情報を抽出するステップと、
    この抽出するステップにより抽出された前記リング間サービスクラスの情報に基づき前記テーブルを参照して前記到着したパケットに設定すべき前記リング内サービスクラスを決定するステップと、
    この決定するステップにより決定した前記リング内サービスクラスの情報を含むリング内ヘッダ情報を前記到着したパケットに付加するステップと、
    転送先となる前記パケットリング内の輻輳の有無を検出するステップと、
    輻輳を検出しているときには、パケットの転送元の前記パケットリング内と比較してパケットの転送先となる前記パケットリング内の方がより高いサービスクラスの設定となるように構成されたテーブルを用い、輻輳を検出していないときには、パケットの転送元および転送先の前記パケットリング内で同一内容のテーブルを用いるステップと
    を実行するサービスクラス設定方法。
11. パケットリング間を転送されるパケットに、複数の前記リング間ヘッダ情報を、そのヘッダ情報が有効となる区間を指定して付加する請求項９または１０に記載のサービスクラス設定方法。
12. 汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その汎用の情報処理装置に、請求項９ないし１１のいずれかに記載のサービスクラス設定方法の手順に相応する手順を実行させるプログラム。

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