JP2009212634A

JP2009212634A - ノード装置、パケットスイッチ装置、通信システム、およびパケットデータの通信方法

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Publication number: JP2009212634A
Application number: JP2008051621A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Tsuchiya; 雅彦土屋
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2009-09-17
Also published as: US20090219818A1

Abstract

【課題】通信品質クラス分けが異なる場合でも、クラス別の輻輳状態に応じて、パケットデータの転送をクラス別に制御する。
【解決手段】ＲＰＲノード装置２０は、パケットスイッチ装置４０から、第１の通信品質クラス分けのクラス毎に出力されたパケットデータを第２の通信品質クラス分けのクラス毎にＲＰＲ６０に出力する。ＲＰＲノード装置２０は、第２の通信品質クラス分けのクラス毎の輻輳の発生および解除を検出するクラス別輻輳検出部２８と、第２の通信品質クラス分けと、第１の通信品質クラス分けとの対応関係を記憶するクラス対応テーブル３２と、クラス対応テーブル３２を参照して、変換された第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象としてパケットスイッチ装置４０に通知するクラス指定ポーズフレーム送信部３４とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノード装置、パケットスイッチ装置、通信システム、およびパケットデータの通信方法に関する。

特許文献１（特開２００６−２６２１６９号公報）には、ＩＥＥＥ８０２．１７で規定されるリング型ネットワークであるＲＰＲ（Resilient Packet Ring：リング型パケット転送方式）技術が記載されている。ＲＰＲは、片方向リングを逆向きに２つ組み合わせたデュアルリング構成でデータ転送を行い、帯域共有型のパケットリングを提供する。当該文献には、複数のＲＰＲ間を相互接続するリング間接続方法および装置が記載されている。また、ＩＥＥＥ８０２．１７で規定されるＲＰＲ規格では、３〜５クラスの優先度を定義しており、それらの通信帯域を動的に変更する制御方法を採用している。

特許文献２（特開２００７−１９４７３２号公報）には、上位ネットワークとユーザ宅内側ネットワークとの間にある加入者線終端装置と加入者収容装置が、優先度クラスキュー毎にデータ蓄積状態を監視し、ユーザ宅内側のネットワークおよび上位ネットワークに優先度クラスキューの番号を付与したポーズフレームを送信する技術が記載されている。これにより、トラフィックの転送の一時停止／再開を優先度クラス単位で要求するようになっている。

特許文献３（特開平６−１０４９１７号公報）には、輻輳制御回路で、品質クラス／出力回線対応に設けられたキュー毎に、セルの紛失率を測定し、予め品質クラス対応に定められた許容セル紛失率を越えるキューに対して、予備帯域を瞬時に割り当てる技術が記載されている。

特許文献４（特開平８−１６７８９８号公報）には、パケット加速度またはパケット加速度比の上限が異なる可変速度網を相互に接続するポイントに、一方の可変速度網から他方の可変速度網へパケットが転送される際に、パケット加速度またはパケット加速度比の上限を転送先の値に変更する技術が記載されている。ここで、一方の可変速度端末装置から他方の可変速度端末装置にパケットを送信する際、これらの装置間にある網間接続装置が輻輳を検出すると、網間接続装置は送信元の可変速度端末装置の方向に流れるパケット等に輻輳予測信号を挿入して送信元の可変速度端末装置に出力する。これにより、送信元の可変速度端末装置は、パケット送信速度を低減する。

特許文献５（特表２００２−５１９９１２号公報）には、ＩＥＥＥ８０２．３により規定される衝突検出を有する搬送波感知多重システム（ＣＳＭＡ／ＣＤ）を用いるローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）のような情報ネットワークにおいて、フロー制御を実施するシステムが記載されている。ここで、特定の時間中に情報フレームのような情報パケットが情報パケット源から下流の宛先に送信されるのを禁止するべく、下流の宛先から情報パケット源にＰＡＵＳＥフレームのような制御フレームが供給される構成が記載されている。
特開２００６−２６２１６９号公報特開２００７−１９４７３２号公報特開平６−１０４９１７号公報特開平８−１６７８９８号公報特表２００２−５１９９１２号公報

ところで、特許文献１に記載されたようなＲＰＲでは、ＩＥＥＥ８０２．１７で規定された帯域保証型、最低帯域保障型、ベストエフォート型等のＱｏＳ（Quality of Service）クラスを定義し通信を行う。一方、ＲＰＲにデータトラフィックをＡＤＤするためには、ＡＤＤ地点にＲＰＲノード装置を設置し、パケットスイッチ装置から出力されるパケットデータをＲＰＲノードを介してＲＰＲに出力する。ここで、パケットスイッチ装置とＲＰＲノード間の通信がＩＥＥＥ８０２．３で規定される場合、パケットスイッチおよびＲＰＲノード間のデータ転送は、イーサネット（登録商標）ポート単位でフロー制御が行われるようになっている。そのため、同一ポート内にＲＰＲの複数のＱｏＳクラスのトラフィックが混在している場合でも、クラス別に送信停止、送信開始の制御ができないという問題があった。

これにより、従来、パケットスイッチ装置側で、通信輻輳中ではない通信可能なＱｏＳクラスのデータ通信も停止させてしまうという問題があった。また、パケットスイッチ装置におけるＱｏＳ制御がＲＰＲシステム内のＱｏＳ制御に継承できず、パケットスイッチ装置から送信されたパケットがＲＰＲノード装置に受信された後に、ＲＰＲノード装置で廃棄される場合があるという問題もあった。

特許文献３に記載の技術では、予め予備帯域を準備しておく必要がある。また、特許文献４や５に記載の技術では、クラス別のフロー制御を行えない。

また、上述したように、パケットスイッチ装置とＲＰＲノード間の通信がＩＥＥＥ８０２．３で規定される場合等には、パケットスイッチ装置とＲＰＲノード間の通信品質クラス分けと、ＲＰＲの通信品質クラス分けとが異なることになる。しかし、特許文献２に記載の技術では、このような規格の異なる通信品質クラス分けがされている場合にクラス別のフロー制御を行うことができない。

本発明の目的は、上述した課題である、通信品質クラス分けが異なる場合に、クラス別に送信停止、送信開始の制御ができないという問題を解決するノード装置、パケットスイッチ装置、通信システム、およびパケットデータの通信方法を提供することにある。

本発明によれば、
ポートから受信した第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎のパケットデータを、前記第１の通信品質クラス分けとは異なる第２の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にリング型ネットワークに出力する際の、前記第２の通信品質クラス分けにおけるクラス毎の輻輳の発生および解除を検出する輻輳検出部と、
前記第２の通信品質クラス分けにおける各クラスと、前記第１の通信品質クラス分けにおける各クラスとの対応関係を記憶するクラス対応テーブルと、
前記クラス対応テーブルを参照して、前記輻輳検出部が輻輳の発生または解除を検出した前記第２の通信品質クラス分けのクラスを前記第１の通信品質クラス分けにおける対応するクラスに変換するクラス変換部と、
前記クラス変換部が変換した前記第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として前記ポートに通知する通知部と、
を含むノード装置が提供される。

本発明によれば、
第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にパケットデータを出力するポートを含むとともに、前記第１の通信品質クラス分けとは異なる第２の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にパケットデータを送受信するリング型ネットワークに接続されるパケットスイッチ装置であって、
前記ポートは、前記リング型ネットワークにおける前記第２の通信品質クラス分けにおけるクラス毎の前記パケットデータの輻輳の発生および解除に基づき、当該輻輳の発生または解除が検出された前記第２の通信品質クラス分けのクラスを前記第１の通信品質クラス分けにおける対応するクラスに変換した前記第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として、当該クラスの前記パケットデータの前記ポートからの出力を停止または開始するクラス別出力制御部を含むパケットスイッチ装置が提供される。

本発明によれば、
第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にパケットデータを出力するパケットスイッチ装置と、
前記パケットスイッチ装置から出力された前記パケットデータを受信し、当該パケットデータを前記第１の通信品質クラス分けとは異なる第２の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にリング型ネットワークに出力するノード装置と、
を含み、
前記ノード装置は、
前記第２の通信品質クラス分けにおけるクラス毎の輻輳の発生および解除を検出する輻輳検出部と、
前記第２の通信品質クラス分けにおける各クラスと、前記第１の通信品質クラス分けにおける各クラスとの対応関係を記憶するクラス対応テーブルと、
前記クラス対応テーブルを参照して、前記輻輳検出部が輻輳の発生または解除を検出した前記第２の通信品質クラス分けのクラスを前記第１の通信品質クラス分けにおける対応するクラスに変換するクラス変換部と、
前記クラス変換部が変換した前記第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として前記パケットスイッチ装置に通知する通知部と、
を含み、
前記パケットスイッチ装置は、前記データ読出停止または読出開始の対象のクラスの通知を受信し、当該クラスの前記パケットデータの前記ノード装置への出力を停止または開始するクラス別出力制御部を含む通信システムが提供される。

本発明によれば、
パケットデータを第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎に出力するポートから前記パケットデータを受信し、当該パケットデータを前記第１の通信品質クラス分けとは異なる第２の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にリング型ネットワークに出力するステップと、
前記第２の通信品質クラス分けにおけるクラス毎の輻輳の発生および解除を検出するステップと、
前記第２の通信品質クラス分けにおける各クラスと、前記第１の通信品質クラス分けにおける各クラスとの対応関係を記憶するクラス対応テーブルを参照して、前記輻輳の発生および解除を検出するステップで輻輳の発生または解除が検出された前記第２の通信品質クラス分けのクラスを前記第１の通信品質クラス分けにおける対応するクラスに変換するステップと、
前記クラスに変換するステップで変換された前記第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として前記ポートに通知するステップと、
を含むパケットデータの通信方法が提供される。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、通信品質クラス分けが異なる場合でも、クラス別の輻輳状態に応じて、パケットデータの転送をクラス別に制御することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図５は、本実施の形態におけるノード装置の構成の一例を示す図である。
ノード装置１９は、リング型ネットワークポート２１を有する。ノード装置１９は、リング型ネットワークポート２１を介してリング型ネットワーク５９に接続されており、リング型ネットワーク５９を構成している。ノード装置１９は、他のポートから受信した第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎のパケットデータを、第１の通信品質クラス分けとは異なる第２の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にリング型ネットワーク５９に出力する際の、第２の通信品質クラス分けにおけるクラス毎の輻輳の発生および解除を検出するクラス別輻輳検出部（輻輳検出部）２８と、第２の通信品質クラス分けにおける各クラスと、第１の通信品質クラス分けにおける各クラスとの対応関係を記憶するクラス対応テーブル３２と、クラス対応テーブル３２を参照して、クラス別輻輳検出部２８が輻輳の発生または解除を検出した第２の通信品質クラス分けのクラスを第１の通信品質クラス分けにおける対応するクラスに変換するクラス変換部３０と、クラス変換部３０が変換した第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として他のポートに通知する通知部３３と、を含む。

図６は、本実施の形態におけるノード装置の構成の一例を示す図である。
パケットスイッチ装置４０は、第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にパケットデータを出力するポートであるクラス別輻輳制御ポート４２を含む。また、パケットスイッチ装置４０は、第１の通信品質クラス分けとは異なる第２の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にパケットデータを送受信するリング型ネットワーク５９にリング型ネットワークポート２１を介して接続される。ここで、クラス別輻輳制御ポート４２は、リング型ネットワークポート２１と直接接続されていてもよく、他のポートを介して接続されていてもよい。クラス別輻輳制御ポート４２は、リング型ネットワーク５９における第２の通信品質クラス分けにおけるクラス毎のパケットデータの輻輳の発生および解除に基づき、当該輻輳の発生または解除が検出された第２の通信品質クラス分けのクラスを第１の通信品質クラス分けにおける対応するクラスに変換した第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として、当該クラスのパケットデータのポートからの出力を停止または開始するクラス別出力制御部４３を含む。

図７は、本実施の形態におけるノード装置およびパケットスイッチ装置を含む通信システムの構成の一例を示す図である。
通信システム１０は、第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にパケットデータを出力するパケットスイッチ装置４０と、パケットスイッチ装置４０から出力されたパケットデータを受信し、当該パケットデータを第１の通信品質クラス分けとは異なる第２の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にリング型ネットワーク５９に出力するノード装置１９と、を含む。
ノード装置１９は、図５に示したのと同様の構成を有する。通知部３３は、クラス変換部３０が変換した第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象としてパケットスイッチ装置４０に通知する。パケットスイッチ装置４０は、図６に示したのと同様の構成を有する。

次に、具体例を説明する。
以下の実施の形態において、リング型ネットワーク５９がＲＰＲ（Resilient Packet Ring）、ノード装置１９がＲＰＲノード装置である場合を例として説明する。以下の実施の形態において、ＲＰＲを構成するＲＰＲノード装置に、ＲＰＲのＱｏＳ（Quality of Service）クラス（第２の通信品質分けで分類されたクラス）毎の輻輳検出機能、ＲＰＲのＱｏＳクラスとパケットスイッチ側のＱｏＳクラス（第１の通信品質分けで分類されたクラス）の変換機能、および輻輳状態のパケットスイッチ装置への通知機能を設ける。また、パケットスイッチ装置に、ＲＰＲノード装置からパケットスイッチ側のＱｏＳクラス毎の輻輳状態の通知を受信する機能、パケットスイッチ側のＱｏＳクラス毎にＲＰＲノード装置へ向けたパケットデータの送信を停止および開始する機能を設ける。これにより、ＱｏＳクラス毎のフロー制御を実現する。以下、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態におけるＲＰＲノード装置およびパケットスイッチ装置を含む通信システムの構成を示す図である。
通信システム１０は、ＲＰＲノード装置２０およびパケットスイッチ装置４０を含む。ＲＰＲノード装置２０は、ＲＰＲポート２２、ＲＰＲクラス別出力キュー２４、クラス別輻輳制御ポート２６、クラス別輻輳検出部２８、クラス変換部３０、クラス対応テーブル３２、および入力キュー３６を含む。クラス別輻輳制御ポート２６は、クラス指定ポーズフレーム送信部３４を含む。クラス指定ポーズフレーム送信部３４は、図５および図７の通知部３３に対応する。

パケットスイッチ装置４０は、クラス別輻輳制御ポート４２、およびパケット装置クラス別出力キュー５０を含む。クラス別輻輳制御ポート４２は、ポーズフレーム判別部４４、ポーズフレームクラス識別部４６（識別部）、およびクラス別読出部４８を含む。ポーズフレーム判別部４４、ポーズフレームクラス識別部４６、およびクラス別読出部４８は、図６のクラス別出力制御部４３に対応する。パケットスイッチ装置４０は、たとえばブリッジ（Ｌａｙｅｒ２スイッチ）、ルータ（Ｌ３スイッチ）等とすることができる。

図１に示したＲＰＲノード装置２０およびパケットスイッチ装置４０の各構成要素は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。ＲＰＲノード装置２０およびパケットスイッチ装置４０の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。

ＲＰＲノード装置２０のクラス別輻輳制御ポート２６は、ＲＰＲクラス別出力キュー２４を介してＲＰＲポート２２に接続してＲＰＲ６０に接続する。ＲＰＲ６０は、ＲＰＲポート２２と同様の複数のＲＰＲポートを含むことができる。また、クラス別輻輳制御ポート２６は、パケットスイッチ装置４０のクラス別輻輳制御ポート４２と相互に接続する。本実施の形態において、クラス別輻輳制御ポート２６とクラス別輻輳制御ポート４２との間の通信は、ＩＥＥＥ８０２．３で規定された構成とすることができる。

クラス別輻輳検出部２８は、ＲＰＲクラス別出力キュー２４から送信されるＲＰＲクラス別のデータトラフィックを監視する。各ＲＰＲクラス別出力キュー２４には、それぞれＲＰＲＱｏＳクラス別輻輳検出閾値が設定されている。各ＲＰＲクラス別出力キュー２４は、設定されたＲＰＲＱｏＳクラス別輻輳検出閾値に基づき、ＲＰＲ６０における通信の輻輳発生と輻輳解除とを検出する。クラス別輻輳検出部２８は、各ＲＰＲクラス別出力キュー２４の輻輳発生と輻輳解除との検出結果を受け、ＲＰＲＱｏＳクラス別に輻輳状態を検出する。クラス別輻輳検出部２８は、ＲＰＲＱｏＳクラス別の輻輳状態の変化があると、そのＲＰＲＱｏＳクラスの輻輳状態の変化をクラス変換部３０に通知する。クラス変換部３０は、クラス対応テーブル３２を参照して、クラス別輻輳検出部２８から通知されたＲＰＲＱｏＳクラスに対応するパケットスイッチ装置４０でのＱｏＳクラスを検出する。クラス変換部３０は、対応するパケットスイッチ装置４０でのＱｏＳクラスをクラス指定ポーズフレーム送信部３４に通知する。

図２は、クラス対応テーブル３２の内部構成の一例を示す図である。
クラス対応テーブル３２は、ＲＰＲのＱｏＳクラスと、パケットスイッチ側のＱｏＳクラスとを対応付けて記憶する。ＲＰＲのＱｏＳクラスとしては、たとえばＩＥＥＥ８０２．１７で規定されるクラス分けを用いることができる。ここで、一例として、優先度が高い順に、Ａ０、Ａ１、Ｂｃｉｒ、Ｂｅｉｒ、およびＣの５つが設定された例を示す。クラスＡ０およびＡ１は、完全な帯域保証型トラフィック、クラスＢ（Ｂｃｉｒ、Ｂｅｉｒ）は、最低帯域保証型トラフィック、クラスＣはベストエフォート型トラフィックである。また、パケットスイッチ側のＱｏＳクラスとしては、優先度が高い順に、７、６、５、４、３、２、１、０の８つが設定されている。クラス対応テーブル３２において、ＲＰＲのＱｏＳクラスとパケットスイッチ側のＱｏＳクラスとの対応関係は適宜設定可能であるが、通信品質の高低に応じて、通信品質の高いもの同士、通信品質の低いもの同士を対応付けることができる。このような対応付けとすることにより、ある程度自動的に対応付けを行うようにすることができる。

クラス指定ポーズフレーム送信部３４は、クラス変換部３０から通知を受けた対応するパケットスイッチ装置４０のＱｏＳクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として指定したポーズフレームを生成する。クラス別ポーズフレーム送信部３４は、生成したポーズフレームをＲＰＲ６０側から入力キュー３６に入力されたデータパケットに付加して、クラス別輻輳制御ポート４２に送信する。

図３は、クラス指定ポーズフレーム送信部３４が送信するポーズフレームの構成の一例を示す図である。
ここでは、ＩＥＥＥ８０２．３で規定されるポーズフレームに対してＩＥＥＥ８０２．１ＱのＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）ＴＡＧ識別子を挿入し、ＶＬＡＮＴＡＧ識別子を優先度識別子８２として用いる例を示す。ポーズフレーム７０は、宛先アドレス７１、送信元アドレス７２、ＴＡＧ識別子７３、優先度７４、ＣＦＩ（Canonical Format Indicator）７５、ＶＬＡＮＴＡＧ７６、ＴＹＰＥ７７、ＭＡＣＣｏｎｔｒｏｌ７８、ＰＡＵＳＥＴＩＭＥ７９、Ｒｅｓｅｒｖｅｄ８０、およびＦＣＳ（Frame Check Sequence）８１等のフィールドを含む。このうち、ＴＡＧ識別子７３、優先度７４、ＣＦＩ７５、およびＶＬＡＮＴＡＧ７６は、ＶＬＡＮＴＡＧ識別子である。

ＰＡＵＳＥＴＩＭＥ７９は、データパケットの停止、送信開始、また送信停止時間を指示可能である。この機能はＩＥＥＥ８０２．３に則った制御をそのまま用いることができる。

ＲＰＲノード装置２０からデータパケットおよびポーズフレーム７０が送信されると、パケットスイッチ装置４０のポーズフレーム判別部４４は、ポーズフレームをデータパケットから分離する。ポーズフレーム判別部４４は、分離したポーズフレームをポーズフレームクラス識別部４６に送信する。ポーズフレームクラス識別部４６は、ポーズフレーム判別部４４から送信されたポーズフレーム７０の優先度識別子８２に基づきＱｏＳクラスを識別する。ポーズフレームクラス識別部４６は、識別したＱｏＳクラスとＰＡＵＳＥＴＩＭＥ７９に指定された指示とをクラス別読出部４８に通知する。クラス別読出部４８は、ポーズフレームクラス識別部４６から通知されたＱｏＳクラスのパケット装置クラス別出力キュー５０からの読出しと送信処理を停止する。これにより、そのＱｏＳクラスのクラス別輻輳制御ポート２６への送信フレームが停止される。

次に、図１から図３を参照して、ＱｏＳクラス別フロー制御の動作を説明する。
クラス別輻輳検出部２８がいずれかのＲＰＲＱｏＳクラスの輻輳発生を検出すると、クラス別輻輳検出部２８は、輻輳が発生したＲＰＲＱｏＳクラスおよび輻輳が発生したことをクラス変換部３０に通知する。クラス変換部３０は、クラス対応テーブル３２を参照して、対応するパケットスイッチ装置４０のＱｏＳクラスを検出する。たとえば、クラス別輻輳検出部２８が、ＲＰＲＱｏＳクラス「Ａ１」の輻輳発生を検出すると、クラス変換部３０はクラス対応テーブル３２を参照して、ＲＰＲＱｏＳクラス「Ａ１」に対応するパケットスイッチ側ＱｏＳクラス「５」を読み出す。そして、クラス変換部３０は、パケットスイッチ側ＱｏＳクラス「５」と輻輳が発生した旨をクラス指定ポーズフレーム送信部３４に通知する。クラス指定ポーズフレーム送信部３４は、クラス別輻輳制御ポート２６からクラス別輻輳制御ポート４２へ向けて、図３に示したようなポーズフレーム７０を送信する。このとき、優先度７４フィールドには、パケットスイッチ側ＱｏＳクラス「５」を示す情報が記入される。また、ＰＡＵＳＥＴＩＭＥ７９には、データパケットの停止の指示が記入される。なお、とくに制限されないが、優先度識別子８２のＶＬＡＮＴＡＧ７６等には、意味を持たないようなたとえば「０」という値を記入することができる。

また、たとえばクラス別輻輳検出部２８が、ＲＰＲＱｏＳクラス「Ａ０」の輻輳を検出した場合について説明する。図２を参照すると、ＲＰＲＱｏＳクラス「Ａ０」にはパケットスイッチ側ＱｏＳクラス「７」と「６」とが対応付けられている。この場合、クラス指定ポーズフレーム送信部３４は、優先度７４フィールドにパケットスイッチ側ＱｏＳクラス「７」を示す情報を記入したポーズフレームと、優先度７４フィールドにパケットスイッチ側ＱｏＳクラス「６」を示す情報を記入したポーズフレームとの２つのポーズフレームをクラス別輻輳制御ポート４２に送信する。

パケットスイッチ装置４０において、ポーズフレーム判別部４４は、クラス指定ポーズフレーム送信部３４からデータパケットおよびポーズフレームを受信する。そして、ポーズフレーム判別部４４は、受信したポーズフレームをデータパケットから分離する。次いで、ポーズフレーム判別部４４は、分離したポーズフレームをポーズフレームクラス識別部４６に送信する。ポーズフレームクラス識別部４６は、受信したポーズフレームの優先度７４フィールドからクラス情報を、ＰＡＵＳＥＴＩＭＥ７９フィールドから送信停止か、送信開始か、一定時間送信停止かのポーズ制御内容をそれぞれ取り出し、クラス別読出部４８に通知する。クラス別読出部４８は、ポーズフレームクラス識別部４６からの通知に基づき、指定されたクラスのパケット装置クラス別出力キュー５０からのデータの読み出しの停止、開始、一定時間の停止等の制御を実施する。これにより、クラス別のポーズ制御が実施する。

次に、本実施の形態における通信システム１０による効果を説明する。
本実施の形態における通信システム１０によれば、ＲＰＲ６０に出力されるパケットデータと、パケットスイッチ装置４０から出力されるパケットデータの通信品質クラス分けが異なる場合でも、クラス別の輻輳状態に応じて、パケットデータの転送をクラス別に制御することができる。
本実施の形態における通信システム１０によれば、ＲＰＲノード装置２０とパケットスイッチ装置４０との間の通信路上のデータトラフィックについて、ＲＰＲのＱｏＳクラスの輻輳状態に応じたフロー制御を実施することができる。従って、ＲＰＲのＱｏＳ制御をパケットスイッチ装置にも連携させることができる。そのため、あるＲＰＲのＱｏＳクラスのトラフィックに輻輳が生じた場合でも、ＲＰＲノード装置２０とパケットスイッチ装置４０との間で他のＱｏＳクラスのトラフィックまでもが停止されるのを防ぐことができる。また、ＲＰＲ内部で動的に変動するＱｏＳクラス毎のトラフィック流量に対して、パケットスイッチ装置４０から、パケットロスを生ずることなくパケットデータの送信を行うことができる。

また、ＲＰＲのように、完全な帯域保証型トラフィックであるクラスＡ０およびＡ１を保証するためには、パケットスイッチ装置４０側でも完全な帯域保証型トラフィックを保証する必要があるため、通常、パケットスイッチ装置４０とＲＰＲノード装置２０との双方に帯域調整用のシェーパ回路を実装して、双方のノードの出力地点で、帯域を制限する必要がある。しかし、本実施の形態における通信システム１０によれば、パケットスイッチ装置４０からパケットロスを生じることなくパケットデータの送信を行うことができる。そのため、ＲＰＲノード装置２０にのみシェーパ回路を設けて、パケットスイッチ装置４０側にシェーパ回路等を実装しなくても完全な帯域保証型トラフィックを保証するようにすることができる。

さらに、パケットスイッチ装置４０からＲＰＲノード装置２０を介してＲＰＲに接続する際、マイクロフロー毎の公平送信制御機能や優先送信制御機能を実現するためには、通常、パケットスイッチ装置４０およびＲＰＲノード装置２０の各クラス別出力キューそれぞれにさらに物理（仮想）キューを設けて送信制御する必要がある。しかし、パケットスイッチ装置４０からパケットロスを生じることなくパケットデータの送信を行うことができる。そのため、ＲＰＲノード装置２０において、パケットスイッチ装置４０側の機能を有効活用することができるので、パケットスイッチ装置４０にのみこのような物理キューを設けて、ＲＰＲノード装置２０へ物理キュー等を実装しなくてもマイクロフロー毎の公平送信制御機能や優先送信制御機能を実現することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

以上の実施の形態においては、ＩＥＥＥ８０２．１ＱのＶＬＡＮＴＡＧを優先度通知に用いる例を示したが、ＲＰＲノード装置２０とパケットスイッチ装置４０の間で優先度を通知する優先度識別子を別に定義してもよい。ＲＰＲのＱｏＳクラスとパケットスイッチ装置のＱｏＳクラスとの変換を行うので、ＩＰフローやＩＰ優先度、ＭＡＣフローやＭＡＣ優先度と言った任意のフローのトラフィック制御を実現することができる。図４は、図３に示したポーズフレームの他の例を示す図である。ここで、ポーズフレーム９０は、優先度識別子９９として、データ通信で用いられるＯＳＩ７階層の、ＭＡＣ層、ＩＰ層、トランスポート層（４層）等様々なレイヤのトラフィックをフロー制御対象として定義することができる。優先度識別子９９としては、（１）ＭＡＣＦｌｏｗＤＡ＋ＳＡ、（２）ＭＡＣＣｏＳ、（３）ＶＬＡＮ、（４）ＩＰＦｌｏｗＤＡ＋ＳＡ、（５）ＩＰＴＯＳ／ＤＳＣＰ、（６）Ｍｐｌｓｅｘｐ−ｂｉｔ、（７）ＴＣＰ／ＵＤＰＤＰ／ＳＰ等を用いることができる。

さらに、以上の実施の形態においては、パケットスイッチ装置４０とＲＰＲノード装置２０を別々の装置のように記載したが、ＲＰＲノード装置２０は、パケットスイッチ装置４０内に組み込まれた構成とすることもできる。

また、以上の実施の形態においては、ノード装置１９（ＲＰＲノード装置２０）がクラス変換部３０およびクラス対応テーブル３２を有する構成を示したが、パケットスイッチ装置４０がクラス変換部３０およびクラス対応テーブル３２を含む構成とすることもできる。この場合、ノード装置１９側で、クラス別輻輳検出部２８が第２の通信品質クラス分けのクラスの輻輳発生と輻輳解除を検出し、通知部３３がそれをパケットスイッチ装置４０のクラス変換部３０に通知する。クラス変換部３０は、クラス対応テーブル３２を参照して、クラス別出力制御部４３に対応する第１の通信品質クラス分けにおけるクラスを通知する。これにより、上述したのと同様の処理を行うことができる。

また、クラス対応テーブル３２の対応付けは、必要に応じて外部から適宜変更可能な構成とすることができる。このように外部からクラス対応テーブル３２の対応付けを行うようにすることにより、異なる通信品質クラスの対応のさせ方が柔軟になり、より適切に輻輳制御を行うことができる。

本発明の実施の形態におけるＲＰＲノード装置およびパケットスイッチ装置を含む通信システムの構成を示すブロック図である。クラス対応テーブルの内部構成の一例を示す図である。クラス指定ポーズフレーム送信部が送信するポーズフレームの構成の一例を示す図である。クラス指定ポーズフレーム送信部が送信するポーズフレームの構成の他の例を示す図である。本発明の実施の形態におけるノード装置の構成の一例を示す図である。本発明の実施の形態におけるノード装置の構成の一例を示す図である。本発明の実施の形態におけるノード装置およびパケットスイッチ装置を含む通信システムの構成の一例を示す図である。

符号の説明

１０通信システム
１９ノード装置
２０ＲＰＲノード装置
２１リング型ネットワークポート
２２ＲＰＲポート
２４ＲＰＲクラス別出力キュー
２６クラス別輻輳制御ポート
２８クラス別輻輳検出部
３０クラス変換部
３２クラス対応テーブル
３３通知部
３４クラス指定ポーズフレーム送信部
３６入力キュー
４０パケットスイッチ装置
４２クラス別輻輳制御ポート
４３クラス別出力制御部
４４ポーズフレーム判別部
４６ポーズフレームクラス識別部
４８クラス別読出部
５０パケット装置クラス別出力キュー
５９リング型ネットワーク
６０ＲＰＲ
７０ポーズフレーム
７１宛先アドレス
７２送信元アドレス
７３ＴＡＧ識別子
７４優先度
７５ＣＦＩ
７６ＶＬＡＮＴＡＧ
７７ＴＹＰＥ
７８ＭＡＣＣｏｎｔｒｏｌ
７９ＰＡＵＳＥＴＩＭＥ
８０Ｒｅｓｅｒｖｅｄ
８１ＦＣＳ
８２優先度識別子
９０ポーズフレーム
９３優先度
９９優先度識別子

Claims

ポートから受信した第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎のパケットデータを、前記第１の通信品質クラス分けとは異なる第２の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にリング型ネットワークに出力する際の、前記第２の通信品質クラス分けにおけるクラス毎の輻輳の発生および解除を検出する輻輳検出部と、
前記第２の通信品質クラス分けにおける各クラスと、前記第１の通信品質クラス分けにおける各クラスとの対応関係を記憶するクラス対応テーブルと、
前記クラス対応テーブルを参照して、前記輻輳検出部が輻輳の発生または解除を検出した前記第２の通信品質クラス分けのクラスを前記第１の通信品質クラス分けにおける対応するクラスに変換するクラス変換部と、
前記クラス変換部が変換した前記第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として前記ポートに通知する通知部と、
を含むノード装置。
請求項１に記載のノード装置において、
前記クラス対応テーブルは、前記第１の通信品質クラス分けにおけるクラスと前記第２の通信品質クラス分けにおけるクラスとを、通信品質の高低に応じて、通信品質の高いもの同士、通信品質の低いもの同士を対応付けて記憶するノード装置。
請求項１または２に記載のノード装置において、
前記第２の通信品質クラス分けは、帯域保証型のＱｏＳ（Quality of Service）クラスを含むノード装置。
請求項１から３いずれかに記載のノード装置において、
前記リング型ネットワークは、ＲＰＲ（Resilient Packet Ring）であるノード装置。
請求項１から３いずれかに記載のノード装置において、
前記ポートと前記ノード装置との間の通信は、ＩＥＥＥ８０２．３で規定され、
前記第２の通信品質クラス分けは、ＩＥＥＥ８０２．１７で規定されるノード装置。
請求項１から５いずれかに記載のノード装置において、
前記通知部は、前記第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として指定したポーズフレームを前記ポートに送信するノード装置。
第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にパケットデータを出力するポートを含むとともに、前記第１の通信品質クラス分けとは異なる第２の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にパケットデータを送受信するリング型ネットワークに接続されるパケットスイッチ装置であって、
前記ポートは、前記リング型ネットワークにおける前記第２の通信品質クラス分けにおけるクラス毎の前記パケットデータの輻輳の発生および解除に基づき、当該輻輳の発生または解除が検出された前記第２の通信品質クラス分けのクラスを前記第１の通信品質クラス分けにおける対応するクラスに変換した前記第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として、当該クラスの前記パケットデータの前記ポートからの出力を停止または開始するクラス別出力制御部を含むパケットスイッチ装置。
請求項７に記載のパケットスイッチ装置において、
前記パケットスイッチ装置は、前記第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にパケットデータを前記リング型ネットワークに出力するノード装置を介して前記リング型ネットワークに接続され、
前記ポートは、前記ノード装置から前記データ読出停止または読出開始の対象のクラスの通知を受信し、当該クラスの前記パケットデータの前記ポートからの出力を停止または開始するパケットスイッチ装置。
第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にパケットデータを出力するパケットスイッチ装置と、
前記パケットスイッチ装置から出力された前記パケットデータを受信し、当該パケットデータを前記第１の通信品質クラス分けとは異なる第２の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にリング型ネットワークに出力するノード装置と、
を含み、
前記ノード装置は、
前記第２の通信品質クラス分けにおけるクラス毎の輻輳の発生および解除を検出する輻輳検出部と、
前記第２の通信品質クラス分けにおける各クラスと、前記第１の通信品質クラス分けにおける各クラスとの対応関係を記憶するクラス対応テーブルと、
前記クラス対応テーブルを参照して、前記輻輳検出部が輻輳の発生または解除を検出した前記第２の通信品質クラス分けのクラスを前記第１の通信品質クラス分けにおける対応するクラスに変換するクラス変換部と、
前記クラス変換部が変換した前記第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として前記パケットスイッチ装置に通知する通知部と、
を含み、
前記パケットスイッチ装置は、前記データ読出停止または読出開始の対象のクラスの通知を受信し、当該クラスの前記パケットデータの前記ノード装置への出力を停止または開始するクラス別出力制御部を含む通信システム。
請求項９に記載の通信システムにおいて、
前記クラス対応テーブルは、前記第１の通信品質クラス分けにおけるクラスと前記第２の通信品質クラス分けにおけるクラスとを、通信品質の高低に応じて、通信品質の高いもの同士、通信品質の低いもの同士を対応付けて記憶する通信システム。
請求項９または１０に記載の通信システムにおいて、
前記第２の通信品質クラス分けは、帯域保証型のＱｏＳクラスを含む通信システム。
請求項９から１１いずれかに記載の通信システムにおいて、
前記リング型ネットワークは、ＲＰＲである通信システム。
請求項９から１２いずれかに記載の通信システムにおいて、
前記パケットスイッチ装置と前記ノード装置との間の通信は、ＩＥＥＥ８０２．３で規定され、
前記第２の通信品質クラス分けは、ＩＥＥＥ８０２．１７で規定される通信システム。
請求項９から１３いずれかに記載の通信システムにおいて、
前記ノード装置の前記通知部は、前記第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として指定したポーズフレームを前記パケットスイッチ装置に送信し、
前記パケットスイッチ装置は、前記第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎の出力キューに蓄積されたパケットデータを前記ノード装置に出力し、
当該パケットスイッチ装置は、
前記ノード装置から送信された前記ポーズフレームに基づき、データ読出停止または読出開始の対象として指定された前記第１の通信品質クラス分けのクラスを識別する識別部と、
前記識別部が識別した前記クラスの前記出力キューからの前記パケットデータの読み出しを停止または開始するクラス別読出部と、
をさらに含む通信システム。
パケットデータを第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎に出力するポートから前記パケットデータを受信し、当該パケットデータを前記第１の通信品質クラス分けとは異なる第２の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎にリング型ネットワークに出力するステップと、
前記第２の通信品質クラス分けにおけるクラス毎の輻輳の発生および解除を検出するステップと、
前記第２の通信品質クラス分けにおける各クラスと、前記第１の通信品質クラス分けにおける各クラスとの対応関係を記憶するクラス対応テーブルを参照して、前記輻輳の発生および解除を検出するステップで輻輳の発生または解除が検出された前記第２の通信品質クラス分けのクラスを前記第１の通信品質クラス分けにおける対応するクラスに変換するステップと、
前記クラスに変換するステップで変換された前記第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として前記ポートに通知するステップと、
を含むパケットデータの通信方法。
請求項１５に記載のパケットデータの通信方法において、
前記ポートに通知するステップにおいて、前記第１の通信品質クラス分けのクラスをデータ読出停止または読出開始の対象として指定したポーズフレームを前記ポートに送信するパケットデータの通信方法。
請求項１５または１６に記載のパケットデータの通信方法において、
前記ポートに通知するステップにおける通知に基づき、当該クラスの前記パケットデータの前記ポートからの出力を停止または開始するステップをさらに含むパケットデータの通信方法。
請求項１５から１７いずれかに記載のパケットデータの通信方法において、
前記第２の通信品質クラス分けは、帯域保証型のＱｏＳクラスを含むパケットデータの通信方法。
請求項１５から１８いずれかに記載のパケットデータの通信方法において、
前記リング型ネットワークは、ＲＰＲであるパケットデータの通信方法。
請求項１５から１９いずれかに記載のパケットデータの通信方法において、
前記ポートからの前記パケットデータの出力は、ＩＥＥＥ８０２．３で規定され、
前記第２の通信品質クラス分けは、ＩＥＥＥ８０２．１７で規定されるパケットデータの通信方法。
請求項１６に記載のパケットデータの通信方法において、
前記第１の通信品質クラス分けで分類されたクラス毎の出力キューに蓄積されたパケットデータを前記ポートから出力するステップと、
前記ポートに通知するステップにおける通知の前記ポーズフレームに基づき、データ読出停止または読出開始の対象として指定された前記第１の通信品質クラス分けのクラスを識別するステップと、
前記クラスを識別するステップにおいて識別された前記クラスの前記出力キューからの前記パケットデータの読み出しを停止または開始するステップと、
を含むパケットデータの通信方法。