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技術 伝送装置

出願人 富士通株式会社
発明者 栃尾祐治
出願日 2018年7月20日 (2年5ヶ月経過) 出願番号 2018-137152
公開日 2020年1月23日 (11ヶ月経過) 公開番号 2020-014182
状態 未査定
技術分野 小規模ネットワーク1:ループ方式
主要キーワード 分離元 多重設定 入力側ポート セレクタ装置 出力側ポート スロット領域 収集フラグ コントロールノード
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

リングネットワークにおける多重伝送の処理の負荷を低減することができる伝送装置を提供する。

解決手段

伝送装置は、データ信号を受信するポートと、オーバヘッド及びスロットを含むフレーム信号を一方の隣接ノードとの間で送受信する第1送受信部と、フレーム信号を他方の隣接ノードとの間で送受信する第2送受信部と、第1送受信部から送信されるフレーム信号のオーバヘッドに、ポートに対するデータ信号の割り当てを示すポート情報を付与するポート情報付与部と、第1または第2送受信部で受信されたフレーム信号のオーバヘッドから、ポート情報に基づくスロットに対するデータ信号の割り当てを示すスロット情報を取得するスロット情報取得部と、第1及び第2送受信部の一方で受信されて他方から送信されるフレーム信号のスロットのうち、スロット情報に基づき割り当てられたスロットにデータ信号を収容するフレーム処理部とを有する。

概要

背景

データセンタの普及に伴い、データセンタ間に大容量のイーサネット登録商標、以下同様)信号を伝送する手段の1つとして、OIF(Optical Internetworking group Forum)により規定された「Flex Ethernet」技術の適用が検討されている。「Flex Ethernet」技術によると、国際標準のイーサネットのデータレートとして規定されていない伝送速度のクライアント信号を100GbE(Gigabit Ethernet(登録商標、以下同様))のフレーム信号多重化して収容することができる。このようなクライアント信号としては、例えば10(Gbps)、40(Gbps)、25(Gbps)などのイーサネット信号が挙げられる。

広域に存在する多数のデータセンタから個別にクライアント信号を1つのノード(以下、「親ノード」と表記)に集めてから共通のフレーム信号に多重化する場合、各データセンタと親ノードの間をそれぞれ結ぶ長距離伝送路(例えば光ファイバ)が必要となる。これに対し、互いに近い位置にあるデータセンタ同士を共通のノード(以下、「子ノード」と表記)に接続し、各子ノード及び親ノードをリング状に接続することによりリングネットワーク(例えば特許文献1参照)を構成すれば、伝送路の長さを短縮することができる。

概要

リングネットワークにおける多重伝送の処理の負荷を低減することができる伝送装置を提供する。 伝送装置は、データ信号を受信するポートと、オーバヘッド及びスロットを含むフレーム信号を一方の隣接ノードとの間で送受信する第1送受信部と、フレーム信号を他方の隣接ノードとの間で送受信する第2送受信部と、第1送受信部から送信されるフレーム信号のオーバヘッドに、ポートに対するデータ信号の割り当てを示すポート情報を付与するポート情報付与部と、第1または第2送受信部で受信されたフレーム信号のオーバヘッドから、ポート情報に基づくスロットに対するデータ信号の割り当てを示すスロット情報を取得するスロット情報取得部と、第1及び第2送受信部の一方で受信されて他方から送信されるフレーム信号のスロットのうち、スロット情報に基づき割り当てられたスロットにデータ信号を収容するフレーム処理部とを有する。

目的

そこで本件は、リングネットワークにおける多重伝送の処理の負荷を低減することができる伝送装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

データ信号を受信する1以上のポートと、オーバヘッド及び複数のスロットを含むフレーム信号リングネットワーク内の一方の隣接ノードとの間で送受信する第1送受信部と、前記フレーム信号を前記リングネットワーク内の他方の隣接ノードとの間で送受信する第2送受信部と、前記第1送受信部から送信される前記フレーム信号の前記オーバヘッドに、前記1以上のポートに対する前記データ信号の割り当てを示すポート情報を付与するポート情報付与部と、前記第1送受信部または前記第2送受信部で受信された前記フレーム信号の前記オーバヘッドから、前記ポート情報に基づく前記複数のスロットに対する前記データ信号の割り当てを示すスロット情報を取得するスロット情報取得部と、前記第1送受信部及び前記第2送受信部の一方で受信されて他方から送信される前記フレーム信号の前記複数のスロットのうち、前記スロット情報に基づき割り当てられたスロットに前記データ信号を収容するフレーム処理部とを有することを特徴とする伝送装置

請求項2

前記ポート情報には、前記1以上のポートに対する前記データ信号の帯域の割り当てが含まれることを特徴とする請求項1に記載の伝送装置。

請求項3

前記ポート情報付与部は、前記ポート情報と、前記ポート情報を付与したか否かを示すフラグとを前記オーバヘッドに付与することを特徴とする請求項1または2に記載の伝送装置。

請求項4

前記リングネットワーク内の障害を検出する障害検出部と、前記スロット情報に基づく前記データ信号の収容先を、前記障害の発生箇所に応じて前記第1送受信部から送信される前記フレーム信号または前記第2送受信部から送信される前記フレーム信号に切り替え切替部とを有することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の伝送装置。

請求項5

前記複数のスロットのうち、前記データ信号に割り当てられたスロットが、前記リングネットワーク内の他のノードが受信する前記データ信号と共有されるように、前記スロット情報を前記他のノードに通知する通知部を有することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の伝送装置。

請求項6

オーバヘッド及び複数のスロットを含むフレーム信号をリングネットワーク内の一方の隣接ノードとの間で送受信する第3送受信部と、前記フレーム信号を前記リングネットワーク内の他方の隣接ノードとの間で送受信する第4送受信部と、前記第3送受信部または前記第4送受信部で受信された前記フレーム信号の前記オーバヘッドから、前記リングネットワーク内の複数のノードの各ポートに対するデータ信号の割り当てを示すポート情報を取得するポート情報取得部と、前記ポート情報に基づき、前記フレーム信号の前記複数のスロットに対する前記データ信号のポートごとの割り当てを示すスロット情報を生成する情報生成部と、前記第3送受信部または前記第4送受信部から送信される前記フレーム信号の前記オーバヘッドに前記スロット情報を付与する情報付与部と、前記第3送受信部及び前記第4送受信部でそれぞれ受信した前記フレーム信号から、前記スロット情報に基づき前記複数のスロットに前記データ信号が収容された前記フレーム信号を生成するフレーム生成部とを有することを特徴とする伝送装置。

請求項7

前記ポート情報取得部は、前記第3送受信部または前記第4送受信部で受信された前記フレーム信号の前記オーバヘッドから、前記複数のノードの各ポートの間で送受信される前記データ信号の経路に関する経路情報を取得し、前記複数のノードの各ポートの前記経路情報同士を照合することにより、前記データ信号を互いに送受信する一組のポートを検出するポート検出部と、前記スロット情報に基づいて、前記第3送受信部及び前記第4送受信部の一方が受信した前記フレーム信号から、前記一組のポートの一方が送信した前記データ信号を分離し、前記第3送受信部及び前記第4送受信部の他方から送信される前記フレーム信号の前記複数のスロットのうち、前記一組のポートの他方の前記データ信号に割り当てられたスロットに収容するスロット処理部とを有することを特徴とする請求項6に記載の伝送装置。

請求項8

前記一組のポートの各々の前記データ信号の帯域が異なる場合、前記一組のポートのうち、帯域の大きいポートに対して帯域を削減する帯域制御部を有することを特徴とする請求項7に記載の伝送装置。

請求項9

前記一組のポートの間で前記データ信号が前記伝送装置を通過せずに送受信されるように、前記複数のノードのうち、前記一組のポートの各ノードを設定するノード設定部とを有することを特徴とする請求項7または8に記載の伝送装置。

請求項10

前記ポート情報取得部は、前記第3送受信部または前記第4送受信部で受信された前記フレーム信号の前記オーバヘッドから、前記複数のノードの各ポートの間で送受信される前記データ信号の経路に関する経路情報を取得し、前記複数のノードの各ポートの前記経路情報同士を照合することにより、前記データ信号を互いに送受信する一組のポートを検出するポート検出部と、前記第3送受信部及び前記第4送受信部の一方が受信した前記フレーム信号の前記複数のスロットのうち、前記スロット情報に基づくスロットから、前記一組のポートの一方が送信した前記データ信号を分離し、前記第3送受信部及び前記第4送受信部の他方から送信される前記フレーム信号の前記複数のスロットのうち、前記データ信号の分離元の前記スロットと同一のスロットに収容するスロット処理部とを有することを特徴とする請求項6に記載の伝送装置。

技術分野

0001

本件は、伝送装置に関する。

背景技術

0002

データセンタの普及に伴い、データセンタ間に大容量のイーサネット登録商標、以下同様)信号を伝送する手段の1つとして、OIF(Optical Internetworking group Forum)により規定された「Flex Ethernet」技術の適用が検討されている。「Flex Ethernet」技術によると、国際標準のイーサネットのデータレートとして規定されていない伝送速度のクライアント信号を100GbE(Gigabit Ethernet(登録商標、以下同様))のフレーム信号多重化して収容することができる。このようなクライアント信号としては、例えば10(Gbps)、40(Gbps)、25(Gbps)などのイーサネット信号が挙げられる。

0003

広域に存在する多数のデータセンタから個別にクライアント信号を1つのノード(以下、「親ノード」と表記)に集めてから共通のフレーム信号に多重化する場合、各データセンタと親ノードの間をそれぞれ結ぶ長距離伝送路(例えば光ファイバ)が必要となる。これに対し、互いに近い位置にあるデータセンタ同士を共通のノード(以下、「子ノード」と表記)に接続し、各子ノード及び親ノードをリング状に接続することによりリングネットワーク(例えば特許文献1参照)を構成すれば、伝送路の長さを短縮することができる。

先行技術

0004

特開2002−330146号公報

発明が解決しようとする課題

0005

リングネットワークを用いる場合、各子ノードは共通の伝送路に接続されるため、各子ノードから送信されたクライアント信号はコード多重バイ多重)されて伝送される。このとき、各子ノードに対してクライアント信号の送信タイミングを個別に制御する処理が複雑となるため、その処理の負荷が増加して、伝送遅延が増加するおそれがある。

0006

そこで本件は、リングネットワークにおける多重伝送の処理の負荷を低減することができる伝送装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

1つの態様では、伝送装置は、データ信号を受信する1以上のポートと、オーバヘッド及び複数のスロットを含むフレーム信号をリングネットワーク内の一方の隣接ノードとの間で送受信する第1送受信部と、前記フレーム信号を前記リングネットワーク内の他方の隣接ノードとの間で送受信する第2送受信部と、前記第1送受信部から送信される前記フレーム信号の前記オーバヘッドに、前記1以上のポートに対する前記データ信号の割り当てを示すポート情報を付与するポート情報付与部と、前記第1送受信部または前記第2送受信部で受信された前記フレーム信号の前記オーバヘッドから、前記ポート情報に基づく前記複数のスロットに対する前記データ信号の割り当てを示すスロット情報を取得するスロット情報取得部と、前記第1送受信部及び前記第2送受信部の一方で受信されて他方から送信される前記フレーム信号の前記複数のスロットのうち、前記スロット情報に基づき割り当てられたスロットに前記データ信号を収容するフレーム処理部とを有する。

0008

1つの態様では、他の伝送装置は、オーバヘッド及び複数のスロットを含むフレーム信号をリングネットワーク内の一方の隣接ノードとの間で送受信する第3送受信部と、前記フレーム信号を前記リングネットワーク内の他方の隣接ノードとの間で送受信する第4送受信部と、前記第3送受信部または前記第4送受信部で受信された前記フレーム信号の前記オーバヘッドから、前記リングネットワーク内の複数のノードの各ポートに対するデータ信号の割り当てを示すポート情報を取得するポート情報取得部と、前記ポート情報に基づき、前記フレーム信号の前記複数のスロットに対する前記データ信号のポートごとの割り当てを示すスロット情報を生成する情報生成部と、前記第3送受信部または前記第4送受信部から送信される前記フレーム信号の前記オーバヘッドに前記スロット情報を付与する情報付与部と、前記第3送受信部及び前記第4送受信部でそれぞれ受信した前記フレーム信号から、前記スロット情報に基づき前記複数のスロットに前記データ信号が収容された前記フレーム信号を生成するフレーム生成部とを有する。

発明の効果

0009

1つの側面として、リングネットワークにおける多重伝送の処理の負荷を低減することができる。

図面の簡単な説明

0010

スター型ネットワーク及びリング型ネットワークの一例を示す図である。
互いに接続された2つのリングネットワークの一例を示す構成図である。
リングネットワークにおけるコード多重伝送の一例を示す図である。
フレーム信号の一例を示す図である。
イーサネット信号の割り当て処理の一例を示す図である。
収集メッセージ及び設定メッセージの一例を示す図である。
ポート情報の収集処理及びスロット情報の配信処理の一例を示すシーケンス図(その1)である。
ポート情報の収集処理及びスロット情報の配信処理の一例を示すシーケンス図(その2)である。
追加要求メッセージ及び追加設定メッセージの一例を示す図である。
クライアント信号の追加処理の一例を示すシーケンス図である。
ノード間に障害が発生した場合のリングネットワークにおけるコード多重伝送の一例を示す図である。
障害発生時のノードの伝送経路切り替え処理を示すシーケンス図である。
伝送装置の一例を示す構成図である。
制御部の一例を示す構成図である。
スロットに対するイーサネット信号の割り当て処理の一例を示すフローチャートである。
障害処理の一例を示すフローチャートである。
伝送装置の一例を示す構成図である。
制御部の一例を示す構成図である。
ポート情報データベース及びスロット情報データベースの一例を示す図である。
多重設定テーブル及び分離設定テーブルの一例を示す図である。
送信側スロット情報及び受信側スロット情報の配信処理の一例を示すフローチャートである。
ノード間でイーサネット信号を冗長化した例を示す図である。
伝送装置の他の例を示す構成図である。
ノード間の送信側スロット情報の通知処理の一例を示すフローチャートである。
伝送装置の他の例を示す構成図である。
伝送装置を冗長化させたリングネットワークの一例を示す構成図である。
コントロールノードスルーノードの間の伝送路で障害が発生した場合のフレーム信号の伝送処理の一例を示す図である。
コントロールノードとセレクタ装置の間の伝送路に障害が発生した場合のフレーム信号の伝送処理の一例を示す図である。
コントロールノードに障害が発生した場合のフレーム信号の伝送処理の一例を示す図である。
コントロールノードに障害が発生した場合の伝送経路の切り替え処理を示すシーケンス図である。
リングネットワーク内の各ノードのポート間通信の一例を示す図である。
スイッチ部の一例を示す構成図である。
ポート間通信データベース及びスイッチ設定テーブルの一例を示す図である。
ポート間通信の設定処理の一例を示すシーケンス図である。
リングネットワーク内のノード間の通信の他の例を示す図である。
リングネットワーク内のノード間の通信の他の例を示す図である。
イーサネット信号の送受信の設定処理の一例を示すシーケンス図である。
スロットを変更せずにイーサネット信号を転送する構成の一例を示す図である。
スロットを変更せずにイーサネット信号を転送する構成の他の例を示す図である。
スロットを変更せずにイーサネット信号を転送するための設定処理の一例を示すシーケンス図である。

実施例

0011

図1は、スター型ネットワークGa及びリング型ネットワークGbの一例を示す図である。スター型ネットワークGa及びリング型ネットワークGbには、複数のデータセンタDCとノードX,Yが含まれている。ノードXは、親ノードとして、各データセンタDCのデータを収容したイーサネット信号を、OIFの「Flex Ethernet」技術によりフレーム信号に多重化してノードYに伝送する。

0012

スター型ネットワークGaにおいて、ノードXは、各データセンタDCと個別の伝送路90を介し接続されている。また、リング型ネットワークGbにおいて、ノードXは、子ノードであるノードA〜Eと共通の伝送路91に接続されている。各ノードA〜Eは、互いに近い位置にあるデータセンタDCとそれぞれ個別の伝送路9により接続されている。

0013

各データセンタDCは広域に配置されているため、リング型ネットワークGbの伝送路9,91の距離は、スター型ネットワークGaの伝送路90の距離より短くなる。例えば、スター型ネットワークGaの各伝送路90の平均距離を0.5(km)とし、データセンタDCの数を100とすると、伝送路90の距離の合計は50(km)(=0.5×100)となる。

0014

これに対し、リング型ネットワークGbにおいて、ノードA〜E,Xを結ぶ伝送路91の距離を3(km)とし、データセンタDCごとの伝送路9の平均距離を0.25(km)とすると、伝送路9,91の距離の合計は28(km)(=3+0.25×100)となる。

0015

このため、リング型ネットワークGbを用いた場合、スター型ネットワークGaを用いた場合より光ファイバの施設コストが削減される。なお、リング型ネットワークGbを以下の説明では「リングネットワーク」と表記する。

0016

図2は、互いに接続された2つのリングネットワークNW,NW’の一例を示す構成図である。一方のリングネットワークNWには親ノードのノードX及び子ノードのノードA〜Eが接続されており、各ノードA〜E,Xは互いに隣接している。他方のリングネットワークNW’には親ノードのノードY及び子ノードのノードA’〜E’が接続されており、各ノードA’〜E’,Yは互いに隣接している。

0017

リングネットワークNW,NW’同士はノードX,Yにおいて互いに接続されている。なお、以下の説明では一方のリングネットワークNWの動作について述べるが、他方のリングネットワークNW’の動作もこれと同様である。

0018

ノードXは、ノードYと送信回線#1〜#m及び受信回線#1〜#m(m:正の整数)を介して通信する。ノードXは、OIFの「Flex Ethernet」技術に従って、送信回線#1〜#mを介してフレーム信号をノードYに送信し、受信回線#1〜#mを介してフレーム信号をノードYから受信する。なお、送信回線#1〜#m及び受信回線#1〜#mは個別の伝送路に収容されている。

0019

また、ノードXは右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#k(k:正の整数)を介してノードA〜Eと通信する。図2紙面を正面視した場合、右回り回線#1〜#kは右方向にフレーム信号を伝送し、左回り回線#1〜#kは左方向にフレーム信号を伝送する。なお、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kは、各ノードA〜E,X間において個別の伝送路に収容されている。

0020

ノードA〜E,Xは、その隣接ノードA〜E,Xと右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kを介してフレーム信号を送受信する。例えばノードDは、右回り回線#1〜#kを介して一方の隣接ノードCからフレーム信号を受信し隣接ノードEに送信する。また、ノードDは、左回り回線#1〜#kを介して一方の隣接ノードEからフレーム信号を受信し隣接ノードCに送信する。

0021

ノードXからノードYに送信されるフレーム信号には、ノードA〜Eの少なくとも一部から送信されるデータ信号が収容されている。ノードXには、各ノードA〜Eからデータ信号を収容したフレーム信号が右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kを介して送信される。ノードXは各ノードA〜Eからのデータ信号を1つのフレーム信号に収容してノードYに送信する。これにより、ノードA〜Eからのデータ信号がノードA’〜E’に送信される。

0022

また、ノードXは、ノードA'〜E’からのデータ信号が収容されたフレーム信号をノードYから受信回線#1〜#mを介して受信する。ノードXは、ノードYから受信したフレーム信号からデータ信号を分離し、宛先のノードA〜Eに応じて右回り回線#1〜#kまたは左回り回線#1〜#kのフレーム信号に収容する。各ノードA〜Eは、右回り回線#1〜#kまたは左回り回線#1〜#kのフレーム信号から受信対象のデータ信号を分離する。これにより、ノードA'〜E’からのデータ信号がノードA〜Eに送信される。

0023

以下にノードA〜EからノードYにデータ信号を送信する例を挙げる。

0024

図3は、リングネットワークNWにおけるコード多重伝送の一例を示す図である。図3には、フレーム信号Sa,Sb,Sgが、各ノードA〜EからノードXを通りノードYに伝送される様子が矢印により示されている。また、各ノードA〜E,X,Y間を結ぶ矢印から点線により引き出されたフレーム信号Sa,Sb,Sgは、その矢印の区間に伝送される。

0025

各ノードA〜Eには、コード多重伝送(バイト多重伝送)を行う伝送装置1が設けられている。ノードX,Yには、コード多重伝送を行う伝送装置2,3がそれぞれ設けられている。伝送装置2,3の間では、OIFの「Flex Ethernet」技術に従ったコード多重伝送が行われる。なお、リングネットワークNWはネットワークシステムの一例であり、各ノードA〜Eの伝送装置1は複数の第1伝送装置の一例であり、ノードXの伝送装置2は第2伝送装置の一例である。

0026

ノードA〜Eの伝送装置1には、それぞれ、伝送制御部CNTネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2、フレーム処理部FP、及びポートP1〜Pn(n:正の整数)が設けられている。ノードXの伝送装置2には、伝送制御部CNTx、フレーム処理部FPx、ネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2、及びFlexイーサネットインターフェース部FlexE−IFが設けられている。

0027

各ノードA〜Eの伝送装置1において、ポートP1〜Pnは、「Flex Ethernet」技術に基づき、データ信号の一例であるイーサネット信号を送受信する。ポートP1〜Pnには、イーサネット信号をデータセンタDCに送信する送信ポートとデータセンタDCからイーサネット信号を受信する受信ポートが含まれる。本例では、少なくともポートP1は受信ポートであると仮定する。

0028

イーサネット信号a〜eは、各データセンタDCからクライアント信号としてポートP1に送信される。なお、各伝送装置1において、ポートP1〜Pnの数に限定はない。また、本例では、ポートP1だけにイーサネット信号a〜eが入力される場合を挙げるが、これに限定されず、他のポートP2〜Pnにもイーサネット信号a〜eが入力されてもよい。

0029

ネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2は、リングネットワークNW内の方及び他方の隣接ノードA〜E,Xとの間でフレーム信号Sa,Sbをそれぞれ送受信する。なお、各ノードA〜Eのネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2の一方は第1送受信部の一例であり、他方は第2送受信部の一例である。また、ノードXのネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2の一方は第3送受信部の一例であり、他方は第4送受信部の一例である。

0030

フレーム処理部FPは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2の一方から送信されるフレーム信号Sa,Sbにイーサネット信号a〜eを収容する。また、フレーム処理部FPxは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2で受信したフレーム信号Sa,Sbからイーサネット信号a〜eを分離して1つのフレーム信号Sgに収容する。イーサネット信号a〜eが収容されたフレーム信号SgはFlexイーサネットインターフェース部FlexE−IFからノードYに送信される。また、伝送制御部CNT,CNTxはフレーム信号Sa,Sb,Sgの伝送処理を制御する。

0031

フレーム信号Sa,Sb,Sgは、制御チャネルとして機能するオーバヘッドHと、イーサネット信号a〜eが収容されるスロット#1〜#8とが含まれる。なお、スロット#1〜#8は、フレーム信号Sa,Sb,Sgの全スロットの一部として示されている。

0032

図4は、フレーム信号Sa,Sb,Sgの一例を示す図である。フレーム信号Sa,Sb,Sgには、一例として20個のスロット(#0,#1,・・・,#19)を有するスロット領域と、1023個のスロット領域の間に挿入されたオーバヘッドOH(上記のH)が含まれている。オーバヘッドOHには、各種の制御メッセージが含まれている。なお、フレーム信号Sa,Sb,Sgは、図2の紙面右方向に順次に伝送される(「伝送順」参照)。

0033

各スロットには例えば5(Gbps)相当のイーサネット信号a〜eが収容される。このため、1つの多重化フレームには100(Gbps)(=5×20)のクライアント信号が収容可能である。各スロット内のデータ形式は、一例として66Bブロックが挙げられるが、これに限定されない。

0034

また、オーバヘッドOHには、各スロット内のイーサネット信号a〜eの出力先ポートポート番号を示すカレンダが収容されている。このため、フレーム信号Sa,Sb,Sgを受信した装置(不図示)は、オーバヘッドOHからカレンダを取得して、カレンダに従いスロットからイーサネット信号を分離して出力先ポートに出力することができる。

0035

再び図3を参照すると、ノードBは、リングネットワークNWのマスターノードとして機能し、ノードBと隣接するノードCとの間をブロックする。このため、ノードXに到るフレーム信号Sa,Sbの経路としては、ノードCからノードD及びノードEを通ってノードXに至る経路Raと、ノードBからノードAを通ってノードXに至る経路Rbとが存在する。フレーム信号Saは右回り回線#1〜#kの何れかにより経路Raに沿って伝送され、フレーム信号Sbは左回り回線#1〜#kの何れかにより経路Rbに沿って伝送される。

0036

ノードBの伝送装置1において、ポートP1には10(Gbps)のイーサネット信号bが入力される。なお、図3では、イーサネット信号a〜eを示す1つの四角が5(Gbps)の帯域を表す。このため、イーサネット信号bの2個の四角は10(Gbps)を表す。

0037

ノードBのフレーム処理部FPは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信するフレーム信号Sbのスロット#7,#8にイーサネット信号bを収容する。ノードBのネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されたフレーム信号Sbは、ノードAのネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信される。

0038

ノードAの伝送装置1において、ポートP1には5(Gbps)のイーサネット信号aが入力される。ノードAのフレーム処理部FPは、ネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信されてネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されるフレーム信号Sbのスロット#3にイーサネット信号aを収容する。ノードAのネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されたフレーム信号Sbは、ノードXのネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信される。

0039

このように、経路Rbのフレーム信号SbにはノードA,Bのイーサネット信号a,bが収容される。一方、経路Raのフレーム信号Saにも、上記のノードA,Bと同様の動作によりノードC〜Eのイーサネット信号c,d,eが多重される。ノードEのネットワークインターフェース部NW−IF#2から送信されたフレーム信号Saは、ノードXのネットワークインターフェース部NW−IF#1で受信される。

0040

フレーム信号Sa,Sb,Sg内の「−」(ハイフン)は、イーサネット信号a〜eが収容されていない空きスロットであって、「Flex Ethernet」技術の「unavailable」スロットに該当する。経路Ra,RbからノードXに入力される各フレーム信号Sa,Sbの空きスロットの位置は互い違いの関係を有する。

0041

より具体的には、経路Rbのフレーム信号Sbの空きスロットはスロット#1,#2,#4〜#6であるが、経路Raのフレーム信号Saのスロット#1,#2,#4〜#6にはイーサネット信号e,c,dが収容されている。一方、経路Raのフレーム信号Saの空きスロットはスロット#3,#7,#8であるが、経路Rbのフレーム信号Sbのスロット#3,#7,#8にはイーサネット信号a,bが収容されている。

0042

ノードXの伝送装置2は、経路Ra,Rbから入力された各フレーム信号Sa,Sbを1つのフレーム信号Sgに合成してFlexイーサネットインターフェース部FlexE−IFからノードYの伝送装置3に送信する。このとき、フレーム処理部FPxは、経路Raのフレーム信号Saからイーサネット信号e,c,dを分離し、経路Rbのフレーム信号Sbからイーサネット信号a,bを分離し、イーサネット信号a〜eを共通のフレーム信号Sgの同一スロットに収容する。

0043

これにより、異なる方路から受信された2つのフレーム信号Sa,Sbが1つのフレーム信号Sgに合成される。フレーム処理部FPxは、合成されたフレーム信号SgをFlexイーサネットインターフェース部FlexE−IFに出力する。

0044

このように、ノードXのフレーム処理部FPxは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2でそれぞれ受信したフレーム信号Sa,Sbから、イーサネット信号a〜eが収容されたフレーム信号Sgを生成する。なお、フレーム処理部FPxはフレーム生成部の一例である。

0045

より具体的には、フレーム処理部FPxは、フレーム信号Saのスロット#1,#2,#4〜#6からイーサネット信号e,c,dを取得してフレーム信号Sgのスロット#1,#2,#4〜#6に収容する。また、フレーム処理部FPxは、フレーム信号Sbのスロット#3,#7,#8からイーサネット信号a,bを取得してフレーム信号Sgのスロット#3,#7,#8に収容する。

0046

このため、ノードXの伝送装置2は、リングネットワークNW内の別々の経路Ra,Rbからフレーム信号Sgをそれぞれ受信しても、1つのフレーム信号Sgに合成してノードYに送信することができる。

0047

各伝送装置1.2は、上記のようなコード多重伝送を行うため、以下に述べる処理により各イーサネット信号a〜eをスロット#1〜#8に割り当てる。

0048

図5は、イーサネット信号a〜eの割り当て処理の一例を示す図である。図5において、図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

0049

イーサネット信号a〜eの割り当て処理には、まず、各ノードA〜Eのポート情報を収集するステップと、ノードXから各ノードA〜Eにスロット情報を設定するステップとが含まれる。図5において、実線の矢印はポート情報の伝送方向を例示し、点線の矢印はスロット情報の伝送方向を例示する。

0050

ポート情報は、各ノードA〜Eにおいて、ポートP1〜Pnに対するイーサネット信号a〜eの割り当てを示す。各ノードA〜Eの伝送制御部CNTは、ポート情報を、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されるフレーム信号のオーバヘッドH(OH)に付与する。ポート情報を含むフレーム信号は、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kの何れかを伝送される。

0051

各ノードA〜Eにおいて、ポート情報を含むフレーム信号は、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から一方の隣接ノードA〜E,Xに送信される。このため、ポート情報は、各ノードA〜Eにおいて共通のオーバヘッドHに順次に付与される。これにより、1つのフレーム信号に各ノードA〜Eのポート情報が集められる。なお、ポート情報は、伝送制御部CNTにより予め生成されてもよいし、不図示のネットワーク管理装置(OpSなど)から各伝送装置1に設定されてもよい。

0052

ポート情報を収容するフレーム信号は、一例としてマスターノードのノードBの伝送制御部CNTにより生成され、リングネットワークNW内をノードA,X,E,D,C,B,Aの順で経由してノードXで受信される。なお、フレーム信号Sgを生成するノードは、ノードBに限定されず、ノードXであってもよい。

0053

ノードXの伝送制御部CNTxは、ネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信されたフレーム信号から全ての子ノードA〜Eのポート情報を取得して、各ポート情報に基づいて各ノードA〜Eのスロット情報を生成する。スロット情報は、ポート情報に基づく、フレーム信号Sa,Sb,Sgのスロットに対するポートP1〜Pnごとのイーサネット信号a〜eの割り当てを示す。

0054

伝送制御部CNTxは、スロット情報を、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されるフレーム信号SgのオーバヘッドHに付与する。スロット情報を収容したフレーム信号は、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から一方の隣接ノードEに送信される。フレーム信号Sgは、リングネットワークNWをノードE,D,C,B,Aの順で伝送されてノードXに戻り廃棄される。

0055

各ノードA〜Eの伝送装置1において、伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信されたフレーム信号のオーバヘッドHからスロット情報を取得して、スロット情報に基づいてスロットに対してイーサネット信号a〜eを割り当てる。フレーム処理部FPは、その割り当てに従ってフレーム信号Sa,Sbのスロットにイーサネット信号a〜eを収容する。その結果、図3に示される伝送処理が行われる。

0056

ポート情報は、オーバヘッドHに収容される収集メッセージに含まれる。また、スロット情報は、オーバヘッドHに収容される設定メッセージに含まれる。

0057

図6は、収集メッセージ(符号Gc参照)及び設定メッセージ(符号Gd参照)の一例を示す図である。収集メッセージ及び設定メッセージは、宛先を示すDA(Destination Address)、送信元を示すSA(Source Address)、固定値の「Ethernet Type」、及び動作状態を示す「State」を含む。伝送装置1,2は「State」でメッセージの種類を識別する。

0058

収集メッセージは、「State」が収集モードを示し、各ノードA〜Eのポート情報を含む。ノードA〜Eの伝送制御部CNTは、収集メッセージに自己のノードA〜Eのポート情報を付与する。ポート情報には、ノードA〜Eの識別子、ポートP1〜Pnの識別子であるポートID、イーサネット信号a〜eの帯域、及び送信ポートと受信ポートを区別する情報(以下、「送信/受信」情報と表記)が含まれる。

0059

このように、ポート情報は、ポートP1〜Pnに対するイーサネット信号a〜eの割り当てを示す。ポート情報には、ポートP1〜Pnに対するイーサネット信号a〜eの帯域の割り当てが含まれるため、ノードXの伝送制御部CNTxは、イーサネット信号a〜eに対してその帯域に応じたスロット数割り当てることができる。なお、ポートP1〜Pnごとの帯域は、ポート情報に含まれていなくてもよく、例えばネットワーク管理装置から伝送制御部CNTxに設定されてもよい。

0060

また、収集メッセージには、ノードA〜Eごとに収集フラグが付与される。収集フラグは、ノードA〜Eがポート情報を付与したか否かを示す。収集フラグは、ノードA〜Eごとのポート情報の付与の完了(「1」)または未完了(「0」)を示す。

0061

ノードXの伝送制御部CNTxは、収集フラグから各ノードA〜Eのポート情報の収集が完了したか否かを判定することができる。伝送制御部CNTxは、ポート情報の収集が完了すると、スロット情報を生成する。スロット情報には、ノードXからノードYに送信されるフレーム信号Sgの各スロットの割り当てを示す送信側スロット情報と、ノードYから受信したフレーム信号に含まれるイーサネット信号を収容するフレーム信号の各スロットの割り当てを示す受信側スロット情報とが含まれる。送信側スロット情報は、各ノードA〜Eの受信ポートで受信されるイーサネット信号a〜eに対するスロットの割り当てを示し、受信側スロット情報は、各ノードA〜Eの送信ポートから送信されるイーサネット信号に対するスロットの割り当てを示す。

0062

伝送制御部CNTxは、送信側スロット情報を生成する場合、ポート情報の「送信/受信」情報に従って各ノードA〜Eの受信ポートを特定する。伝送制御部CNTxは、ポート情報が示す帯域に応じて各ノードA〜Eの受信ポートにスロットを割り当てる。このため、図3の例のように、15(Gbps)のイーサネット信号eには3個のスロットが割り当てられ、5(Gbps)のイーサネット信号dには1個のスロットが割り当てられる。したがって、各ノードA〜Eの伝送装置1は、イーサネット信号a〜eの帯域に応じたスロット数を確保することができる。伝送制御部CNTは、割り当て結果に基づいて送信側スロット情報を生成する。

0063

伝送制御部CNTxは、受信側スロット情報を生成する場合、ポート情報の「送信/受信」情報に従って各ノードA〜Eの送信ポートを特定する。伝送制御部CNTxは、例えばノードYから受信するフレーム信号のオーバヘッドからカレンダを取得し、カレンダとポート情報に基づいて受信側スロット情報を生成する。伝送制御部CNTは、送信側スロット情報及び受信側スロット情報を含む設定メッセージを生成してオーバヘッドHに付与する。

0064

設定メッセージは、「State」が設定モードを示し、各ノードA〜Eの送信側スロット情報及び受信側スロット情報を含む。送信側スロット情報及び受信側スロット情報には、ノードA〜Eの識別子、ポートP1〜Pnの識別子であるポートID、及びスロットIDが含まれる。スロットIDは、スロットのフレーム信号内の位置であるスロット番号#1〜#20を示す。

0065

また、送信側スロット情報及び受信側スロットには、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kをそれぞれ識別する右回り回線ID及び左回り回線IDがそれぞれ含まれる。伝送制御部CNTxは、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kからそれぞれ未使用の回線を選択して、各ノードA〜Eで送受信されるイーサネット信号に割り当てる。伝送制御部CNTxは、イーサネット信号ごとに右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kを1つずつ割り当てるため、後述するようにリングネットワークNW内で障害が発生した場合、各ノードA〜Eはフレーム信号を送受信する方路を切り替えて伝送処理を継続することができる。

0066

図3の例を挙げると、ノードDの伝送装置1は、右回り回線#1〜#kを介してフレーム信号Saを隣接ノードEに送信するが、障害に応じて送信方路を切り替えることにより、ノードA,Bと同じ左回り回線#1〜#kを介してフレーム信号Sbを隣接ノードCに送信することができる。また、各ノードA〜Eの伝送装置1は、ノードYからのイーサネット信号を受信する場合も上記と同様に、障害に応じて受信方路を切り替えることにより右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kの何れからもフレーム信号を受信することができる。

0067

各ノードA〜Eの伝送制御部CNTは、その該当する送信側スロット情報に基づいて、受信ポートで受信したイーサネット信号を、右回り回線ID及び左回り回線IDが示す回線#1〜#kの送信対象のフレーム信号Sa,Sbのスロットに割り当てる。フレーム処理部FPは、その割り当てに従って、隣接ノードA〜E,Xに送信されるフレーム信号Sa,Sbの空きスロットにイーサネット信号a〜eを収容する。

0068

このように、フレーム処理部FPは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2の一方で受信されて他方から送信されるフレーム信号Sa,Sbの各スロットのうち、送信側スロット情報に基づき割り当てられたスロットにイーサネット信号a〜eを収容する。

0069

また、各ノードA〜Eの伝送制御部CNTは、その該当する受信側スロット情報に基づいて、送信ポートから送信するイーサネット信号を、右回り回線ID及び左回り回線IDが示す回線#1〜#kの受信対象のフレーム信号のスロットに割り当てる。フレーム処理部FPは、その割り当てに従って、隣接ノードA〜E,Xから受信されるフレーム信号の各スロットのうち、その割り当てられたスロットからイーサネット信号を分離する。

0070

図7及び図8は、ポート情報の収集処理及びスロット情報の配信処理の一例を示すシーケンス図である。まず、図7を参照して説明する。

0071

マスターノードのノードBにおいて、伝送制御部CNTは、収集メッセージ(MSG)を生成し(S1)、ポート情報を収集メッセージに付与する(S2)。伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されるフレーム信号のオーバヘッドHに収集メッセージを付与する。ネットワークインターフェース部NW−IF#1は、収集メッセージを含むフレーム信号を隣接ノードAに送信する。

0072

ノードAにおいて、フレーム信号はネットワークインターフェース#2で受信される。伝送制御部CNTは、フレーム信号から収集メッセージを取得して、収集メッセージにポート情報を付与する(S3)。伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されるフレーム信号のオーバヘッドHに収集メッセージを付与する。ネットワークインターフェース部NW−IF#1は、収集メッセージを含むフレーム信号を隣接ノードXに送信する。また、ノードE,D,Cの伝送制御部CNTも、収集メッセージにポート情報を付与する(S4〜S6)。

0073

ノードXにおいて、フレーム信号は一方のネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信されて他方のネットワークインターフェースNW−IF#1から隣接ノードEに送信される。その後、ノードE,D,CでノードAと同様の処理が実行されることにより、フレーム信号はノードBに戻る。ノードB及びノードAの伝送制御部CNTはポート情報を付与済みであるため、フレーム信号をノードXに転送する。

0074

ノードXにおいて、伝送制御部CNTxは、ネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信されたフレーム信号のオーバヘッドから収集メッセージを取得し、収集メッセージから各ノードA〜Eのポート情報を取得する。このとき、伝送制御部CNTxは、各ノードA〜Eの収集フラグが「1」であることから、全ノードA〜Eのポート情報の収集が完了したと判定する。

0075

伝送制御部CNTxは、ポート情報の収集の完了を判定すると、ポート情報に基づき送信側スロット情報及び受信側スロット情報を生成する。伝送制御部CNTxは、設定メッセージ(MSG)を生成して(S7)、設定メッセージに送信側スロット情報及び受信側スロット情報を付与する(S8)。

0076

次に図8を参照すると、ノードXの伝送制御部CNTxは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から隣接ノードEに送信されるフレーム信号のオーバヘッドに設定メッセージを付与する。

0077

ノードEの伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信されたフレーム信号のオーバヘッドから設定メッセージを取得する。伝送制御部CNTは、設定メッセージからノードEの送信側スロット情報及び受信側スロット情報を取得して、送信側スロット情報及び受信側スロット情報に基づいてイーサネット信号をスロットに割り当てる処理を実行する(S21)。伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から隣接ノードDに送信されるフレーム信号のオーバヘッドHに設定メッセージを付与する。

0078

その後、ノードD,C,B,Aにおいても、伝送制御部CNTは、ノードEと同様のスロット設定を行う(S22〜S25)。ノードXにおいて、伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信されたフレーム信号を廃棄する。このようにして、ポート情報の収集処理及びスロット情報の配信処理は行われる。

0079

このように、ノードA〜Eの伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されるフレーム信号のオーバヘッドHにポート情報を付与する。また、伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信されたフレーム信号のオーバヘッドHから送信側スロット情報及び受信側スロット情報を取得する。

0080

フレーム処理部FPは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2の一方で受信されて他方から送信されるフレーム信号Sa,Sbの各スロットのうち、送信側スロット情報に基づき割り当てられたスロットにイーサネット信号a〜eを収容する。また、フレーム処理部FPは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2の一方で受信されて他方から送信されるフレーム信号Sa,Sbの各スロットのうち、受信側スロット情報に基づき割り当てられたスロットからイーサネット信号を分離する。分離されたイーサネット信号は送信ポートからデータセンタDCに送信される。

0081

また、ノードXの伝送制御部CNTxは、ネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信されたフレーム信号のオーバヘッドHから各ノードA〜Eのポート情報を取得する。また、伝送制御部CNTxは、ポート情報に基づき各ノードA〜Eの送信側スロット情報及び受信側スロット情報を生成する。伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されるフレーム信号のオーバヘッドHに送信側スロット情報及び受信側スロット情報を付与する。

0082

ノードXのフレーム処理部FPxは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2でそれぞれ受信したフレーム信号Sa,Sbから、送信側スロット情報に基づき各スロットにイーサネット信号a〜eが収容されたフレーム信号Sgを生成する。

0083

上記の構成によると、各ノードA〜Eのポート情報は、リングネットワークNW内を右回り方向または左回り方向に流れるフレーム信号のオーバヘッドHに順次に付与されてノードXに伝送される。ノードXの伝送制御部CNTxは、各ノードA〜Eのポート情報に基づきスロット情報を生成する。スロット情報は、リングネットワークNW内右回り方向または左回り方向に流れるフレーム信号のオーバヘッドHに付与されて各ノードA〜Eに順次に伝送される。

0084

したがって、伝送装置1,2によると、リングネットワークNW内を巡回するフレーム信号を用いることにより、各ノードA〜Eからポート情報を容易に収集してノードXに伝送し、ノードXから各ノードA〜Eに容易に送信側スロット情報を伝送することができる。よって、リングネットワークNWにおけるコード多重伝送の処理の負荷が低減される。

0085

なお、本例において、ポート情報とスロット情報はリングネットワークNW内を同一方向に伝送されるが、互いに反対方向に伝送されてもよい。この場合、ノードXにおいて、スロット情報は、ネットワークインターフェース部NW−IF#2から送信されるフレーム信号のオーバヘッドHに付与される。

0086

ノードA〜Eは、クライアント信号が追加された場合、そのポート情報を含む追加要求メッセージをノードXに伝送し、ノードXは、ポート情報から、追加されたイーサネット信号に関するスロット情報を生成して、追加設定メッセージに付与して各ノードA〜Eに伝送する。

0087

図9は、追加要求メッセージ(符号Ge参照)及び追加設定メッセージ(符号Gf参照)の一例を示す図である。追加要求メッセージ及び追加設定メッセージは、収集メッセージ及び設定メッセージとそれぞれ同様のフォーマットを有する。追加要求メッセージの「State」は追加要求モードを示し、追加設定メッセージの「State」は追加設定モードを示す。

0088

図10は、クライアント信号の追加処理の一例を示すシーケンス図である。例えばノードDにおいて、伝送制御部CNTは、クライアント信号が追加されると(S31)、追加要求メッセージ(MSG)を生成する(S32)。伝送制御部CNTは、追加のクライアント信号に関するポート情報を追加要求メッセージに付与し(S33)、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されるフレーム信号のオーバヘッドHに付与する。フレーム信号はノードC,B,Aを経由してノードXに伝送される。

0089

ノードXにおいて、伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信されたフレーム信号SgのオーバヘッドHからポート情報を取得し、そのポート情報に基づきスロット情報を生成する。伝送制御部CNTは、追加設定メッセージを生成して(S34)、追加設定メッセージにスロット情報を付与する(S35)。

0090

ノードXの伝送制御部CNTxは、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されるフレーム信号のオーバヘッドHに追加設定メッセージを付与する。フレーム信号はノードEを経由してノードDで受信される。

0091

ノードDの伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェース部NW−IF#2で受信されたフレーム信号のオーバヘッドHからスロット情報を取得してクライアント信号をスロットに割り当てる設定処理を行う(S36)。このようにして、クライアント信号の追加処理は行われる。

0092

次にリングネットワークNWに障害が発生した場合のノードA〜Eの伝送装置1の動作を述べる。以下の動作は、例えばITU−T(International Telecommunication Union Telecommunication sector)勧告G.8032のリングプロテクション機能の一部に従って行われるが、MAC(Media Access Control)フラッシュの処理は用いられない。

0093

図11は、ノードE,Dの間に障害が発生した場合のリングネットワークNWにおけるコード多重伝送の一例を示す図である。図11において、図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

0094

図3に示された伝送状態において例えばノードE,Dの間に障害が発生すると、ノードE,Dの伝送装置1は、NR(No Request)メッセージの未受信により障害を検出して、SF(Signal Failure)メッセージを送信する。これにより、リングネットワークNW内の各ノードA〜E,Xで障害が検出される。

0095

ノードD,Cの伝送装置1は、障害の発生箇所がノードE,Dの間の区間であることから、イーサネット信号d,cの送信方路を反対側の方路に切り替える。このため、ノードC,Dの各伝送制御部CNTは、イーサネット信号d,cが収容されるフレーム信号を、右回り回線#1〜#kのフレーム信号Saから左回り回線#1〜#kのフレーム信号Sbに切り替える。このため、イーサネット信号d,cは、イーサネット信号a,bが収容されるフレーム信号Sbに収容される。

0096

このため、各ノードA〜Dのフレーム処理部FPは、共通のフレーム信号Sbにイーサネット信号a〜dを収容して伝送する。これにより、フレーム信号Sdは、ノードD,C,B,Aを順次に経由する経路Rdに沿ってノードXに伝送される。

0097

また、ノードEの伝送制御部CNTは、障害発生前と同様に、ネットワークインターフェース部NW−IF#2から送信されるフレーム信号Saにイーサネット信号eを収容する。これにより、フレーム信号Saは経路Rcに沿ってノードXに伝送される。ノードXの伝送制御部CNTxは、各経路Rc,Rdからのフレーム信号Sa,Sbを合成してノードYに転送する。

0098

図12は、障害発生時のノードA〜E,Xの伝送経路の切り替え処理を示すシーケンス図である。各ノードA〜E,Xの伝送装置1,2は、隣接ノードA〜E,Xとの間でNRメッセージを送受信することにより障害の発生を監視する。

0099

ノードEの伝送制御部CNTは、NRメッセージの未受信によりノードE,D間の障害を検出し(S41)、ノードEの検出フラグ(「E」)が付与されたSFメッセージを生成する。SFメッセージは、オーバヘッドHに付与されてノードEからノードXに送信される。その後、SFメッセージはノードXからノードA,B,Cを経由してノードDまで伝送される。

0100

また、ノードDの伝送制御部CNTは、NRメッセージの未受信によりノードE,D間の障害を検出し(S42)、フレーム処理部FPを制御することによりイーサネット信号dの送信方路を切り替え(S43)、ノードEの検出フラグ(「D」)が付与されたSFメッセージを生成する。伝送制御部CNTは、SFメッセージを、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されるフレーム信号のオーバヘッドHに付与する。SFメッセージはノードDからノードCに伝送される。

0101

ノードCの伝送制御部CNTは、SFメッセージから障害を検出し(S44)、フレーム処理部FPを制御することによりイーサネット信号cの送信方路を切り替える(S45)。伝送制御部CNTは、SFメッセージにノードCの検出フラグ(「C」)を追加する。伝送制御部CNTは、SFメッセージを、ネットワークインターフェース部NW−IF#1から送信されるフレーム信号のオーバヘッドHに付与する。SFメッセージはノードCからノードAに伝送される。

0102

ノードBにおいて、伝送制御部CNTは、SFメッセージにノードBの検出フラグ(「B」)を追加する。SFメッセージは、ノードAに伝送されて、ノードAで検出フラグ(「A」)が追加される。その後、SFメッセージは、ノードXを経由してノードEに伝送される。ノードE,Dにおいて、障害発生中、検出フラグ(「E」)を付与されたSFメッセージが送信される。このようにして、伝送経路の切り替え処理は実行される。

0103

次に、ノードA〜Eの伝送装置1の構成を説明する。

0104

図13は、伝送装置1の一例を示す構成図である。伝送装置1は、制御部400、受信器410、送信器414、受信ポート(Rx)419、送信ポート(Tx)420、オーバヘッド(OH)検出部411、オーバヘッド(OH)挿入部413、多重分離部412、送信方路切替部415、受信方路切替部416、情報抽出部417、及び情報付与部418を有する。

0105

制御部400は伝送制御部CNTに該当し、受信ポート419及び送信ポート420はポートP1〜Pnに該当する。受信器410、送信器414、多重分離部412、OH検出部411、及びOH挿入部413は、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kの各々に対応して2個ずつ設けられている。二組の送信器414及び受信器410はネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2に該当する。また、二組の多重分離部412、OH検出部411、及びOH挿入部413と送信方路切替部415と受信方路切替部416はフレーム処理部FPに該当する。

0106

各受信ポート419は、データセンタDCからイーサネット信号を受信し、情報抽出部417に出力する。受信ポート419は、例えば光−電気変換を行うPD(Photo Detector)や復調器などを有する。

0107

情報抽出部417は、イーサネット信号からその経路情報などを抽出して制御部400に出力する。経路情報は、後述するようにリングネットワークNW内のノードA〜E間の通信に用いられる。情報抽出部417は、各イーサネット信号を送信方路切替部415に出力する。

0108

受信方路切替部416は、2つの隣接ノードA〜E,Xからのフレーム信号の受信元の方路(以下、「受信方路」と表記)にそれぞれ対応する多重分離部412からイーサネット信号が入力される。受信方路切替部416は、イーサネット信号を情報付与部418に出力する。情報付与部418は、制御部400の指示に従って経路情報をイーサネット信号に付与する。情報付与部418は、イーサネット信号を送信ポート420に出力する。

0109

各送信ポート420は、イーサネット信号をデータセンタDCに送信する。各送信ポート420は、例えば電気−光変換を行うLDや変調器などを有する。

0110

一方の受信器410は、右回り回線#1〜#kの伝送路910に接続され、他方の受信器410は左回り回線#1〜#kの伝送路912に接続されている。また、一方の送信器414は、右回り回線#1〜#kの伝送路911に接続され、他方の送信器414は左回り回線#1〜#kの伝送路913に接続されている。例えばノードDの伝送装置1は、伝送路910,913を介してノードCと接続され、伝送路911,912を介してノードEと接続されている。なお、各伝送路910〜913は右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kの数だけ設けられている。

0111

受信器410は、例えば光−電気変換を行うPDなどを有する。受信器410は、伝送路910,912からフレーム信号を受信してOH検出部411に出力する。

0112

OH検出部411は、フレーム信号からオーバヘッドHを検出して制御部400に出力する。これにより、制御部400は、制御チャネルを介した各種の制御を実行する。OH検出部411は、フレーム信号のスロット領域のデータを多重分離部412に出力する。

0113

多重分離部412は、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kの数分の多重化回路MUX及び分離回路DMUXを有する。多重化回路MUXは、OH検出部411から見て分離回路DMUXの後段に設けられている。

0114

分離回路DMUXは、OH検出部411から入力されたスロット領域のデータからイーサネット信号を分離する。分離されたイーサネット信号は送信ポート420に出力され、送信ポート420からデータセンタDCに送信される。分離回路DMUXは、制御部400から指示されたタイミングにおいてイーサネット信号がスロットから取り出されるように分離処理を行う。制御部400は、ノードXから受信したフレーム信号のスロットからイーサネット信号を分離する場合に受信側スロット情報に基づき分離回路DMUXに収容タイミングを設定する。

0115

多重化回路MUXは、分離回路DMUXから入力されたスロット領域のデータに、受信ポート419から入力されたイーサネット信号を多重する。多重化回路MUXは、制御部400から指示されたタイミングにおいてイーサネット信号がスロットに収容されるように多重処理を行う。制御部400は、ノードXに送信されるフレーム信号Sa,Sbのスロットにイーサネット信号a〜eを収容する場合に送信側スロット情報に基づき多重化回路MUXに収容タイミングを設定する。

0116

送信方路切替部415は、各受信ポート419からのイーサネット信号の出力先を、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kにそれぞれ対応する2つ多重分離部412から選択することによりフレーム信号の送信先の方路(以下、「送信方路」と表記)を選択する。例えば、ノードDにおいて、送信方路切替部415は、送信方路としてノードE側及びノードC側の方路の一方を選択する。このとき、送信方路切替部415は、送信側スロット情報の右回り回線ID及び左回り回線IDに従ってイーサネット信号の出力先の多重化回路MUXを切り替える。

0117

制御部400は、障害発生時にSFメッセージに応じて送信方路切替部415を制御する。このため、伝送装置1は、図11を参照して述べたように、障害発生時にフレーム信号の送信方路を切り替えることができる。

0118

受信方路切替部416は、各送信ポート420に出力するイーサネット信号の出力元を、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kにそれぞれ対応する2つ多重分離部412から選択することによりフレーム信号の受信方路を選択する。例えば、ノードDにおいて、受信方路切替部416は、受信方路としてノードE側及びノードC側の方路の一方を選択する。このとき、受信方路切替部416は、受信側スロット情報の右回り回線ID及び左回り回線IDに従ってイーサネット信号の出力元の分離回路DMUXを切り替える。

0119

制御部400は、障害発生時にSFメッセージに応じて送信方路切替部415を制御する。このため、伝送装置1は、障害発生時にフレーム信号の受信方路を切り替えることができる。多重分離部412は、スロット領域のデータをフレーム信号としてOH挿入部413に出力する。

0120

OH挿入部413は、制御部400から入力された各種の制御メッセージを含むオーバヘッドHを生成してフレーム信号に挿入する。OH挿入部413は、フレーム信号を送信器414に出力する。

0121

送信器414は、例えば電気−光変換を行うLDなどを有する。送信器414は、伝送路911,913にフレーム信号を送信する。なお、OH検出部411、OH挿入部413、多重分離部412、送信方路切替部415、受信方路切替部416、受信ポート419、及び送信ポート420は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specified IntegratedCircuit)などのハードウェアから構成される回路である。

0122

図14は、制御部400の一例を示す構成図である。制御部400は、CPU(Central Processing Unit)10、ROM(Read Only Memory)11、RAM(Random Access Memory)12、ストレージメモリ13、及びハードウェアインターフェース部(HW−IF)14を有する。CPU10は、互いに信号の入出力ができるように、ROM11、RAM12、ストレージメモリ13、及びHW−IF14と、バス19を介して接続されている。

0123

また、制御部400は、メッセージ検出部140及びメッセージ生成部141を有する。メッセージ検出部140及びメッセージ生成部141は、HW−IF14を介してCPU10と接続されている。HW−IF14、メッセージ検出部140、及びメッセージ生成部141は、例えば、FPGAやASICなどのハードウェアから構成される回路である。なお、メッセージ検出部140及びメッセージ生成部141は、ハードウェアに限定されず、CPU10を駆動するプログラムの機能として構成されてもよい。

0124

ROM11は、CPU10を駆動するプログラムが格納されている。RAM12は、CPU10のワーキングメモリとして機能する。HW−IF14は、CPU10と、メッセージ検出部140、メッセージ生成部141、多重分離部412、送信方路切替部415、受信方路切替部416、情報抽出部417、及び情報付与部418との間の通信を中継する。

0125

CPU10は、ROM11からプログラムを読み込むと、機能として、状態管理部100、収集処理部101、スロット設定部102、信号設定処理部103、シグナリング処理部104、障害検出部105、及び経路切替処理部106を形成する。なお、状態管理部100、収集処理部101、スロット設定部102、信号設定処理部103、シグナリング処理部104、障害検出部105、及び経路切替処理部106は、FPGAなどの回路により構成されてもよい。また、ストレージメモリ13には、ネットワーク構成情報130、ポート情報131、及びタイミング情報132が格納される。

0126

状態管理部100は、ノードA〜Eの状態を管理し、その状態に応じて状態管理部100、収集処理部101、スロット設定部102、信号設定処理部103、シグナリング処理部104、障害検出部105、及び経路切替処理部106に動作を指示する。状態管理部100は、受信した収集メッセージ、設定メッセージ、追加要求メッセージ、追加設定メッセージ、NRメッセージ、及びSFメッセージに応じたシーケンスを実行する。メッセージ検出部140は、OH検出部411で検出されたオーバヘッドHから各メッセージを検出しCPU10に出力する。

0127

収集処理部101はポート情報の収集処理を実行する。収集処理部101は、ストレージメモリ13からポート情報131を読み出しメッセージ生成部141に出力する。メッセージ生成部141は、収集メッセージを生成し、その収集メッセージにポート情報を付与する。メッセージ生成部141は収集メッセージをOH挿入部413に出力する。これにより、メッセージ生成部141は、ポート情報131をフレーム信号のオーバヘッドHに付与する。なお、メッセージ生成部141はポート情報付与部の一例である。

0128

収集処理部101は、メッセージ検出部140において収集メッセージが検出された場合、収集メッセージに自己のノードA〜Eのポート情報を追加する。このとき、その収集メッセージに含まれている他のノードA〜Eのポート情報はそのまま収集メッセージに含まれたままとなる。このため、1つの収集メッセージに、各ノードA〜Eのポート情報が付与される。

0129

スロット設定部102は、メッセージ検出部140において設定メッセージが検出された場合、設定メッセージから送信側スロット情報及び受信側スロット情報を取得する。スロット設定部102は、送信側スロット情報及び受信側スロット情報に基づきタイミング情報132を設定することによりスロット設定を行う。なお、スロット設定部102はスロット情報取得部の一例である。

0130

タイミング情報132は、多重分離部412において、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kごとにイーサネット信号をスロットに収容するタイミング、及びスロットからイーサネット信号を分離するタイミングを示す。タイミング情報132は、例えば送信側スロット情報及び受信側スロット情報のうち、該当するノードIDに対応するスロットIDを、オーバヘッドの検出時刻を基準として多重分離部412内の多重及び分離の時刻に置き換えた情報である。信号設定処理部103は、多重分離部412に対し、タイミング情報132に基づいてイーサネット信号の多重タイミング及び分離タイミングを制御する。

0131

これにより、ノードXに送信されるフレーム信号の各スロット、及びノードXから受信されるフレーム信号の各スロットに対してイーサネット信号が割り当てられる。なお、収集処理部101は、収集メッセージと同様に追加要求メッセージを処理し、スロット設定部102は、設定メッセージと同様に追加設定メッセージを処理する。

0132

シグナリング処理部104は、情報抽出部417からイーサネット信号の経路情報を取得する。経路情報には、例えばデータセンタのネットワーク内のルーティングに関するアドバタイズメントデータやシグナリング要求が含まれる。シグナリング要求には、例えばVRF(Virtual Routing and Forwarding)情報やAS(Autonomous System)情報が含まれる。

0133

シグナリング処理部104は経路情報をメッセージ生成部141に出力する。メッセージ生成部141は、経路情報を含むメッセージを生成する。OH挿入部413は、経路情報を含むメッセージをフレーム信号のオーバヘッドHに挿入する。

0134

これにより、各ノードA〜EからノードXに経路情報が収集される。ノードXは、送信ポート420ごとの経路情報に基づき、リングネットワークNW内の各ノードA〜Eの送信ポート420及び受信ポート419の間で送受信されるイーサネット信号の経路を設定する。

0135

また、シグナリング処理部104は、ノードXからの経路設定に応じた経路情報を生成して情報付与部418に出力する。情報付与部418は、受信ポート419に出力されるイーサネット信号に経路情報を付与する。

0136

障害検出部105は、メッセージ検出部140において検出されるNRメッセージまたはSFメッセージに基づいてリングネットワークNW内の障害を検出する。障害検出部105は、例えばNRメッセージが所定の周期内に受信されない場合、またはSFメッセージが受信された場合に障害を検出する。

0137

経路切替処理部106は、ネットワーク構成情報130とNRメッセージまたはSFメッセージのフラグに基づいてリングネットワークNW内の障害箇所を特定し、障害箇所に応じて送信方路切替部415及び受信方路切替部416を制御する。ネットワーク構成情報130は、例えばノードA〜E,Xの間の接続関係などを示す。

0138

例えば、経路切替処理部106は、図11の例のように、フレーム信号の経路が障害箇所を通過しないようにフレーム信号の送信方路を切り替える。このとき、経路切替処理部106は、タイミング情報132に従い、ポートIDに該当する受信ポート419で受信したイーサネット信号の出力先が、右回り回線ID及び左回り回線IDにそれぞれ該当する右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kの一方から他方に切り替えられるように送信方路切替部415を制御する。

0139

このように、経路切替処理部106は、切替部の一例として、送信側スロット情報に基づくイーサネット信号の収容先を、障害の発生箇所に応じて一方の送信器414から送信されるフレーム信号から他方の送信器414から送信されるフレーム信号に切り替える。このため、伝送装置1は、障害が発生してもフレーム信号の伝送を継続することができる。

0140

次に、伝送装置1の処理について述べる。

0141

図15は、スロットに対するイーサネット信号の割り当て処理の一例を示すフローチャートである。収集処理部101は、隣接ノードA〜Eから収集メッセージが受信されたか否かを判定する(ステップSt1)。

0142

メッセージ生成部141は、収集メッセージが受信されている場合(ステップSt1のYes)、ポート情報及び収集フラグ(=「1」)を収集メッセージに付与する(ステップSt3)。より具体的には、メッセージ生成部141は、受信した収集メッセージにポート情報及び収集フラグを付与する。

0143

また、メッセージ生成部141は、収集メッセージが所定時間内で受信されていない場合(ステップSt1のNo)、収集メッセージを生成する(ステップSt2)。その後、ステップSt3の処理が行われる。このような場合としては、例えば、ノードBのようなマスターノードである場合が挙げられる。メッセージ生成部141は、収集メッセージをOH挿入部413に出力することにより隣接ノードA〜E,Xに送信する(ステップSt4)。

0144

次に、スロット設定部102は、メッセージ検出部140において設定メッセージが受信されたか否かを判定する(ステップSt5)。スロット設定部102は、設定メッセージが受信されていない場合(ステップSt5のNo)、再びステップSt5の処理を行う。また、スロット設定部102は、設定メッセージが受信された場合(ステップSt5のYes)、設定メッセージから送信側スロット情報及び受信側スロット情報を取得し、送信側スロット情報及び受信側スロット情報に基づきスロット設定を行う(ステップSt7)。これにより、タイミング情報132が生成される。

0145

次に、信号設定処理部103は、多重分離部412に対してタイミング情報132に基づきイーサネット信号を多重及び分離するタイミングを制御することによりフレーム信号の伝送処理を行う(ステップSt8)。次に、状態管理部100は、送信ポート420または受信ポート419に対する新たなイーサネット信号の追加の有無を判定する(ステップSt9)。イーサネット信号の追加は、例えば、不図示のネットワーク管理装置から状態管理部100に通知される。

0146

イーサネット信号の追加がない場合(ステップSt9のNo)、再びステップSt8の処理が行われる。イーサネット信号が追加された場合(ステップSt9のYes)、メッセージ生成部141は、追加されたイーサネット信号のポート情報を含む追加要求メッセージを生成する(ステップSt10)。収集処理部101は、追加要求メッセージをOH挿入部413に出力することにより隣接ノードA〜E,Xに送信する(ステップSt11)。

0147

次に、スロット設定部102は、メッセージ検出部140において追加設定メッセージが受信されたか否かを判定する(ステップSt12)。スロット設定部102は、追加設定メッセージが受信されていない場合(ステップSt12のNo)、再びステップSt12の処理を行う。

0148

スロット設定部102は、追加設定メッセージが受信された場合(ステップSt12のYes)、追加設定メッセージからスロット情報を取得し、スロット情報に基づきスロット設定を行う(ステップSt13)。その後、ステップSt8以降の各処理が実行される。このようにして、イーサネット信号の割り当て処理は行われる。

0149

図16は、障害処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、例えばフレーム信号の伝送処理と平行して行われる。

0150

障害検出部105は、NRメッセージまたはSFメッセージに基づいてリングネットワークNW内に障害が発生したか否かを判定する(ステップSt51)。障害が未発生である場合(ステップSt51のNo)、再びステップSt51の処理が実行される。

0151

経路切替処理部106は、障害が発生した場合(ステップSt51のYes)、ネットワーク構成情報130とNRメッセージまたはSFメッセージのフラグとに基づいてフレーム信号の経路の切り替えの要否を判定する(ステップSt52)。経路の切り替えが不要である場合(ステップSt52のNo)、再びステップSt51の処理が実行される。

0152

経路切替処理部106は、経路の切り替えが必要である場合(ステップSt52のYes)、送信方路切替部415に対して送信方路の切り替え制御を行う(ステップSt53)。このため、フレーム信号の経路が、障害の発生箇所を通過しない経路に切り替わる。

0153

障害検出部105は、NRメッセージまたはSFメッセージに基づいてリングネットワークNW内の障害が復旧したか否かを判定する(ステップSt54)。障害が未復旧である場合(ステップSt54のNo)、再びステップSt54の処理が実行される。

0154

経路切替処理部106は、障害が復旧した場合(ステップSt54のYes)、送信方路切替部415に対して送信方路の切り戻し制御を行う(ステップSt55)。このため、フレーム信号の経路が障害の発生前の経路に戻る。その後、ステップSt51以降の各処理が実行される。このようにして、障害処理は行われる。なお、経路切替処理部106は、上記と同様に受信方路も切り替える。

0155

次にノードXの伝送装置2の構成を説明する。

0156

図17は、伝送装置2の一例を示す構成図である。伝送装置2は、制御部500、データ多重部501、データ分離部504、受信器506,510、送信器503,516、OH検出部505,511、及びOH挿入部502,515を有する。さらに伝送装置2は、スイッチ部513、分離処理部512、及び多重処理部514を有する。

0157

制御部500は伝送制御部CNTxに該当する。受信器510、送信器516、多重処理部514、分離処理部512、OH検出部511、及びOH挿入部515は、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kの各々に対応して2個ずつ設けられている。2組の送信器516及び受信器510はネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2に該当する。

0158

また、送信器503及び受信器506はFlexイーサネットインターフェース部FlexE−IFに該当する。OH検出部505,511、OH挿入部502,515、スイッチ部513、分離処理部512、及び多重処理部514は、フレーム処理部FPxに該当する。送信器503は、送信回線#1〜#mの伝送路919に接続され、ノードYにフレーム信号を送信する。受信器506は、受信回線#1〜#mの伝送路918に接続され、ノードYからフレーム信号を受信する。

0159

一方の受信器510は、右回り回線#1〜#kの伝送路914に接続され、隣接ノードEからフレーム信号を受信する。他方の受信器510は、左回り回線#1〜#kの伝送路916に接続され、隣接ノードAからフレーム信号を受信する。一方の送信器516は、右回り回線#1〜#kの伝送路915に接続され、隣接ノードAにフレーム信号を送信する。他方の送信器516は、左回り回線#1〜#kの伝送路917に接続され、隣接ノードEにフレーム信号を送信する。

0160

受信器510は、例えば光−電気変換を行うPDなどを有する。受信器510は、フレーム信号を受信してOH検出部511に出力する。

0161

OH検出部511は、フレーム信号からオーバヘッドHを検出して制御部500に出力する。これにより、制御部500は、制御チャネルを介した各種の制御を実行する。OH検出部511は、フレーム信号のスロット領域のデータを分離処理部512に出力する。

0162

分離処理部512は、制御部500から指示されたタイミングに従って、OH検出部511から入力されたスロット領域のデータからイーサネット信号を分離する。分離処理部512は、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kの数分の分離回路DMUXを有する。なお、分離回路DMUXについては、上述した通りである。分離回路DMUXにより分離されたイーサネット信号はデータ多重部501に入力される。

0163

データ多重部501は、2つの方路に対応する各分離処理部512から入力されたイーサネット信号を、制御部500の指示に従って、送信回線#1〜#mの1つに送信されるフレーム信号Sgの各スロットに応じたタイミングで出力する。これにより、フレーム信号Sgには送信側スロット情報に従ってイーサネット信号が収容される。

0164

したがって、伝送装置2は、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kからそれぞれ伝送されたフレーム信号Sa,Sbから1つのフレーム信号Sgを合成することができる。データ多重部501は、フレーム信号のスロット領域のデータをOH挿入部502に出力する。

0165

OH挿入部502は、制御部500から入力された各種の制御メッセージを含むオーバヘッドHを生成してフレーム信号に挿入する。OH挿入部502は、フレーム信号を送信器503に出力する。送信器503は送信回線#1〜#mを介してフレーム信号を送信する。

0166

このように、データ多重部501は、各方路の受信器510でそれぞれ受信したフレーム信号Sa,Sbから、送信側スロット情報に基づき各スロットにイーサネット信号が収容されたフレーム信号Sgを生成する。このため、伝送装置2は、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kでそれぞれ受信したフレーム信号Sa,Sbから1つのフレーム信号Sgを合成してノードYに送信することができる。なお、データ多重部501は生成部の一例である。

0167

制御部500は、データ多重部501に対し、送信回線#1〜#mごとに、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kのイーサネット信号をフレーム信号Sgに多重するタイミングをスロットIDに基づき制御する。このため、フレーム信号Sgの各スロットには、送信側スロット情報に基づいてイーサネット信号a〜eがその割り当てられたスロットに収容される。

0168

また、受信器506は、例えば光−電気変換を行うPDなどを有する。受信器506は、伝送路918の受信回線#1〜#mを介してフレーム信号を受信してOH検出部505に出力する。

0169

OH検出部505は、フレーム信号からオーバヘッドを検出して制御部500に出力する。これにより、制御部500は、制御チャネルを介した各種の制御を実行する。OH検出部505は、フレーム信号のスロット領域のデータをデータ分離部504に出力する。

0170

データ分離部504は、制御部500から指示されたタイミングに従って、フレーム信号から、ノードA側の伝送路915に送信するイーサネット信号を分離して一方の多重処理部514に出力し、ノードE側の伝送路917に送信するイーサネット信号を分離して他方の多重処理部514に出力する。データ分離部504は、ノードYが設定したカレンダに基づいてイーサネット信号を分離する。

0171

多重処理部514は、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kの数分の多重化回路MUXを有する。多重化回路MUXについては、上述した通りである。多重処理部514は、制御部500から指示されたタイミングに従って、イーサネット信号を右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kのフレーム信号の各スロットに収容する。多重処理部514は、フレーム信号のスロット領域のデータをOH挿入部515に出力する。

0172

OH挿入部515は、制御部500から入力された各種の制御メッセージを含むオーバヘッドを生成してフレーム信号に挿入する。OH挿入部515は、フレーム信号を送信器516にそれぞれ出力する。

0173

送信器516は、例えば電気−光変換を行うLDなどを有する。一方の送信器516は、ノードA側の伝送路915に右回り回線#1〜#kを介してフレーム信号を送信する。他方の送信器516は、ノードE側の伝送路917に左回り回線#1〜#kを介してフレーム信号を送信する。

0174

スイッチ部513は、分離処理部512と多重処理部514の間に接続されている。スイッチ部513は、制御部500からの設定に基づき、分離処理部512から入力されたフレーム信号からイーサネット信号を分離して、多重処理部514に出力するフレーム信号のスロットに収容する。

0175

スイッチ部513は、設定に基づき入力側ポート出力側ポートの間でスイッチングを行う。これにより、一方のスイッチ部513は、イーサネット信号を入力側の左回り回線#1〜#kとは別の左回り回線#1〜#kに出力することができ、他方のスイッチ部513は、イーサネット信号を入力側の右回り回線#1〜#kとは別の右回り回線#1〜#kに出力することができる。

0176

このため、後述するように、リングネットワークNW内のノードA〜E間でイーサネット信号を送受信することができる。なお、このようなリングネットワークNW内のノードA〜E間の通信を行われない場合、スイッチ部513は、入力側及び出力側の左回り回線#1〜#k及び右回り回線#1〜#kが同一となるように設定される。

0177

また、OH検出部505,511、OH挿入部502,515、分離処理部512、多重処理部514、データ多重部501、データ分離部504、及びスイッチ部513は、例えばFPGAやASICなどのハードウェアから構成される回路である。

0178

図18は、制御部500の一例を示す構成図である。制御部500は、CPU20、ROM21、RAM22、ストレージメモリ23、及びハードウェアインターフェース部24を有する。CPU20は、互いに信号の入出力ができるように、ROM21、RAM22、ストレージメモリ23、及びHW−IF24と、バス29を介して接続されている。

0179

また、制御部500は、メッセージ検出部240及びメッセージ生成部241を有する。メッセージ検出部240及びメッセージ生成部241は、HW−IF24を介してCPU20と接続されている。HW−IF24、メッセージ検出部240、及びメッセージ生成部241は、例えば、FPGAやASICなどのハードウェアから構成される回路である。なお、メッセージ検出部240及びメッセージ生成部241は、ハードウェアに限定されず、CPU20を駆動するプログラムの機能として構成されてもよい。

0180

ROM21は、CPU20を駆動するプログラムが格納されている。RAM22は、CPU20のワーキングメモリとして機能する。HW−IF24は、CPU20と、メッセージ検出部240、メッセージ生成部241、多重処理部514、分離処理部512、送データ多重部501、データ分離部504、及びスイッチ部513との間の通信を中継する。

0181

CPU20は、ROM21からプログラムを読み込むと、機能として、状態管理部200、収集処理部201、スロット割り当て部202、データ転送制御部203、シグナリング処理部204、帯域制御部205、ノード設定部206、障害検出部207、及び経路切替処理部208を形成する。なお、状態管理部200、収集処理部201、スロット割り当て部202、データ転送制御部203、シグナリング処理部204、帯域制御部205、ノード設定部206、障害検出部207、及び経路切替処理部208はFPGAなどの回路により構成されてもよい。

0182

また、ストレージメモリ23には、ネットワーク構成情報230、ポート情報データベース231、スロット情報DB232、多重設定テーブル233、分離設定テーブル234、ポート間通信データベース235、及びスイッチ設定テーブル236が格納される。ネットワーク構成情報230は、伝送装置1のネットワーク構成情報130と同様である。

0183

図19は、ポート情報DB231及びスロット情報DB232の一例を示す図である。ポート情報DB231は、各ノードA〜Eから収集されたポート情報から生成される。ポート情報DB231には、ノードA〜EごとのポートID、イーサネット信号の帯域、及び「送信/受信」情報が登録されている。

0184

スロット情報DB232は、ポート情報DB231から生成される。スロット情報DB232には送信側スロット情報及び受信側スロット情報が含まれている。送信側スロット情報及び受信側スロット情報には、上述したようにノードID、ポートID、右回り回線ID、左回り回線ID、及びスロットIDが含まれる。

0185

再び図18を参照すると、状態管理部200は、ノードXの状態を管理し、その状態に応じて収集処理部201、スロット割り当て部202、データ転送制御部203、シグナリング処理部204、帯域制御部205、ノード設定部206、障害検出部207、及び経路切替処理部208に動作を指示する。状態管理部200は、受信した収集メッセージ、設定メッセージ、追加要求メッセージ、追加設定メッセージ、NRメッセージ、及びSFメッセージに応じたシーケンスを実行する。メッセージ検出部240は、OH検出部505,511で検出されたオーバヘッドHから各メッセージを検出しCPU20に出力する。

0186

収集処理部201は、ノードA〜Eから受信したフレーム信号のオーバヘッドHからポート情報を取得する。収集処理部201はポート情報の収集処理を実行する。収集処理部201は、ポート情報からポート情報DB231を生成してストレージメモリ23に格納する。なお、収集処理部201はポート情報取得部の一例である。

0187

また、収集処理部201は、何れかの受信器510で受信されたフレーム信号のオーバヘッドから、各ノードA〜Eの各送信ポート420及び各受信ポート419の間で送受信されるイーサネット信号の経路に関する経路情報を取得する。シグナリング処理部204は、経路情報からポート間通信DB235を生成する。

0188

スロット割り当て部202は、ポート情報DB231に基づき、各ノードA〜Eの受信ポート419からノードYに送信されるフレーム信号、及びノードYから各ノードA〜Eの送信ポート420に送信されるフレーム信号にスロットを割り当てる。スロット割り当て部202は、ノードYからのフレーム信号のスロット割り当てには、ノードYからのフレーム信号のオーバヘッドに付与されたカレンダを用いる。カレンダは、例えばOH検出部505で検出されたオーバヘッドからメッセージ検出部240により抽出されてスロット割り当て部202に出力される。

0189

このように、スロット割り当て部202は、ポート情報DB231に基づき、フレーム信号の各スロットに対するイーサネット信号の送信ポート420及び受信ポート419ごとの割り当てを示す送信側スロット情報及び受信側スロット情報をそれぞれ生成する。このため、スロット割り当て部202は、各ノードA〜Eの送信ポート420及び受信ポート419の使用状態に応じてフレーム信号のスロットを割り当てることができる。なお、スロット割り当て部202は情報生成部の一例である。

0190

スロット割り当て部202は、送信側スロット情報及び受信側スロット情報をスロット情報DB232に登録する。スロット割り当て部202は、送信側スロット情報及び受信側スロット情報をメッセージ生成部241に出力する。

0191

メッセージ生成部241は、設定メッセージを生成して、設定メッセージに送信側スロット情報及び受信側スロット情報を付与する。設定メッセージは、メッセージ生成部241からOH挿入部515に出力される。

0192

このように、メッセージ生成部241は、何れかの送信器516から送信されるフレーム信号のオーバヘッドに送信側スロット情報及び受信側スロット情報を付与する。なお、メッセージ生成部241はスロット情報付与部の一例である。また、収集処理部201及びスロット割り当て部202は、追加要求メッセージ及び追加設定メッセージについても上記と同様に処理する。

0193

データ転送制御部203は、送信側スロット情報及び受信側スロット情報に基づいて多重処理部514及び分離処理部512を制御する。また、データ転送制御部203は、送信側スロット情報に基づき多重設定テーブル233を生成し、カレンダ及び受信側スロット情報に基づき分離設定テーブル234を生成する。データ転送制御部203は、多重設定テーブル233に基づきデータ多重部501を制御し、分離設定テーブル234に基づきデータ分離部504を制御する。

0194

図20は、多重設定テーブル233及び分離設定テーブル234の一例を示す図である。多重設定テーブル233には、送信回線ID(#1〜#m)、右回り回線ID(#1〜#k)、右回り受信スロットID、左回り回線ID(#1〜#k)、及び左回り受信スロットIDが含まれる。ここで、右回り受信スロットIDは、右回り回線#1〜#kを介して受信されたフレーム信号のスロットIDであり、左回り受信スロットIDは、左回り回線#1〜#kを介して受信されたフレーム信号のスロットIDである。

0195

データ多重部501は、送信回線IDに応じた送信回線#1〜#mを介して送信されるフレーム信号に、右回り回線IDに応じた右回り回線#1〜#kのフレーム信号内のイーサネット信号と左回り回線IDに応じた左回り回線#1〜#kのフレーム信号内のイーサネット信号を収容する。イーサネット信号の収容先のスロットは、右回り受信スロットID及び左回り受信スロットIDにより決定される。

0196

また、分離設定テーブル234には、受信回線ID(#1〜#m)、右回り回線ID(#1〜#k)、右回り送信スロットID、左回り回線ID(#1〜#k)、及び左回り送信スロットIDが含まれる。ここで、右回り送信スロットIDは、右回り回線#1〜#kを介して送信されるフレーム信号に収容されるイーサネット信号の分離元のスロットIDであり、左回り送信スロットIDは、左回り回線#1〜#kを介して送信されるフレーム信号に収容されるイーサネット信号の分離元のスロットIDである。

0197

データ分離部504は、受信回線IDに応じた受信回線#1〜#mを介して受信されるフレーム信号からイーサネット信号を分離し、右回り回線IDに応じた右回り回線#1〜#k、及び左回り回線IDに応じた左回り回線#1〜#kのフレーム信号に収容する。イーサネット信号の分離元スロットは、右回り送信スロットID及び左回り送信スロットIDにより決定される。

0198

データ転送制御部203は、送信側スロット情報に基づき、2つの分離処理部512に対し、各ノードA〜Eからのフレーム信号Sa,Sbからイーサネット信号a〜eを分離するタイミングを制御する。データ転送制御部203は、多重設定テーブル233に基づき、データ多重部501に対し、ノードYへのフレーム信号Sgにイーサネット信号a〜eを収容するタイミングを制御する。これにより、リングネットワークNW内の各ノードA〜EからノードYにイーサネット信号a〜eが伝送される。

0199

また、データ転送制御部203は、分離設定テーブル234に基づき、データ分離部504に対し、ノードYからのフレーム信号からイーサネット信号を分離するタイミングを制御する。データ転送制御部203は、受信側スロット情報に基づき、2つの多重処理部514に対し、各ノードA〜Eへのフレーム信号にイーサネット信号を収容するタイミングを制御する。これにより、ノードYからリングネットワークNW内の各ノードA〜Eにイーサネット信号が伝送される。

0200

再び図18を参照すると、シグナリング処理部204は、送信ポート420及び受信ポート419ごとの経路情報から、互いにイーサネット信号を送受信する送信ポート420及び受信ポート419を検出する。シグナリング処理部204は、検出結果に基づきポート間通信DB235及びスイッチ設定テーブル236を生成する。

0201

データ転送制御部203は、スイッチ設定テーブル236に基づきスイッチ部513に対してスイッチング設定を行う。帯域制御部205は、ポート間通信DB235に基づいて、送信ポート420及び受信ポート419の各帯域が相違する場合、帯域の大きいポートに対して帯域を削減する。ノード設定部206は、リングネットワークNW内のノードA〜E間のポート間通信がノードXを介さずに行われる場合、そのノードA〜Eに対して互いにイーサネット信号を送受信するための設定をポート間通信DB235に基づき行う。

0202

障害検出部207は、メッセージ検出部240において検出されたNRメッセージまたはSFメッセージに基づきリングネットワークNW内の障害を検出する。経路切替処理部208は、ノードXの状態と障害発生箇所に応じてフレーム信号の経路が切り替わるように、スロット情報DB232に基づき多重処理部514及び分離処理部512を制御する。

0203

例えば経路切替処理部208は、分離処理部512で分離されるイーサネット信号の回線を、右回り回線IDが示す右回り回線#1〜#kから左回り回線IDが示す左回り回線#1〜#kに切り替える。また、経路切替処理部208は、多重処理部514で多重されるイーサネット信号の回線を、右回り回線IDが示す右回り回線#1〜#kから左回り回線IDが示す左回り回線#1〜#kに切り替える。

0204

また、経路切替処理部208は、回線切り替えに応じて多重設定テーブル233の右回り受信スロットID及び左回り受信スロットIDまたは分離設定テーブル234の右回り送信スロットID及び左回り送信スロットIDを変更する。

0205

次に、伝送装置2の処理について述べる。

0206

図21は、送信側スロット情報及び受信側スロット情報の配信処理の一例を示すフローチャートである。収集処理部201は、隣接ノードA,Eから収集メッセージが受信されたか否かを判定する(スロットSt21)。収集メッセージが受信されていない場合(ステップSt21のNo)、再びステップSt21の処理が行われる。

0207

また、収集処理部201は、収集メッセージが受信された場合(ステップSt21のYes)、収集メッセージの全てのノードA〜Eの収集フラグが「1」であるか否かを判定する(ステップSt22)。収集処理部201は、少なくとも1つの収集フラグが「0」である場合(ステップSt22のNo)、収集メッセージをメッセージ生成部241から隣接ノードEまたは隣接ノードAに送信する(ステップSt33)。その後、再びステップSt21の処理が行われる。

0208

収集処理部201は、全てのノードA〜Eの収集フラグが「1」である場合(ステップSt22のYes)、収集メッセージからポート情報を取得する(ステップSt23)。次に、スロット割り当て部202は、ポート情報に基づいて送信側スロット情報及び受信側スロット情報を生成する(ステップSt24)。次に、メッセージ生成部241は、設定メッセージを生成し(ステップSt25)、一方の送信器516から送信する(ステップSt26)。

0209

次に、データ転送制御部203は、多重処理部514、分離処理部512、データ多重部501、及びデータ分離部504に対しイーサネット信号を多重及び分離するタイミングを制御することによりフレーム信号の伝送処理を行う(ステップSt27)。次に、収集処理部201は、追加要求メッセージが受信されたか否かを判定する(ステップSt28)。追加要求メッセージが受信されていない場合(ステップSt28のNo)、再びステップSt27の処理が行われる。

0210

収集処理部201は、追加要求メッセージが受信された場合(ステップSt28のYes)、追加要求メッセージからポート情報を取得する(ステップSt29)。次に、スロット割り当て部202は、ポート情報に基づいて送信側スロット情報及び受信側スロット情報を生成する(ステップSt30)。各スロット情報はスロット情報DB232に登録される。

0211

メッセージ生成部241は、設定メッセージを生成して(ステップSt31)、隣接ノードAまたは隣接ノードEに送信する(ステップSt32)。その後、ステップSt27以降の各処理が実行される。このようにして、スロット情報の配信処理は行われる。

0212

次に、リングネットワークNW内のノードA〜E間において、ノードYに送信されるイーサネット信号a〜eを冗長化した構成について述べる。

0213

図22は、ノードA,B間でイーサネット信号aを冗長化した例を示す図である。図22において、図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、本例において、ノードA,BのポートP1〜Pnは受信ポート419であると仮定する。

0214

ノードA,BのポートP1〜Pnには、データセンタDC#1〜#r(r:正の整数)がそれぞれ接続されている。データセンタDC#1〜#rは、各ノードA,BのポートP1〜Pnに同じイーサネット信号aをそれぞれ送信する。ノードA,Bには、ノードA,Bの一方のみがイーサネット信号aをフレーム信号Sbに収容するようにスイッチが設けられている。

0215

図23は、伝送装置1の他の例を示す構成図である。図23において、図13と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。図23には、ノードYに送信されるフレーム信号Sbの冗長化に関する機能構成のみが示されている。

0216

各受信ポート419と情報抽出部417の間にはスイッチ421が接続されている。スイッチ421は、受信ポート419で受信されたイーサネット信号を切り替え信号に従って送信方路切替部415に出力するか否かを切り替える。切り替え信号は、例えば不図示のネットワーク管理装置の制御に基づいてCPU10から出力される。この構成によると、ノードA,Bの一方の受信ポート419で受信されたイーサネット信号aだけがフレーム信号Sbに多重される。

0217

冗長化されたイーサネット信号aは、フレーム信号Sbの同一のスロットに収容される。このため、冗長化の際、一方のノードAはイーサネット信号aの送信側スロット情報を他方のノードBに通知する。

0218

図24は、ノードA,B間の送信側スロット情報の通知処理の一例を示すフローチャートである。ステップSt41〜St43は、図22の例におけるノードAの処理を示し、ステップSt44〜St46は、図22の例におけるノードBの処理を示す。

0219

状態管理部100は、例えば、ネットワーク管理装置からの冗長化の要求の有無を判定する(ステップSt41)。要求がない場合(ステップSt41のNo)、以下のステップSt44以降の処理が行われる。

0220

また、状態管理部100は、要求がある場合(ステップSt41のYes)、冗長化するイーサネット信号aの送信側スロット情報を、例えばOH挿入部413からノードEに送信する(ステップSt42)。このとき、スロット情報は、例えばフレーム信号SbのオーバヘッドHに付与される。

0221

次に、状態管理部100は、切り替え信号を出力することによりスイッチ421をオフにする(ステップSt43)。これにより、ノードAにおいてイーサネット信号aが送信方路切替部415に入力されなくなる。

0222

また、状態管理部100は、イーサネット信号aの冗長化のための送信側スロット情報が受信されたか否かを判定する(ステップSt44)。送信側スロット情報が受信されていない場合(ステップSt44のNo)、再びステップSt41以降の各処理が行われる。

0223

スロット情報が受信されている場合(ステップSt44のYes)、信号設定処理部103は送信側スロット情報に基づきスロット設定を行う(ステップSt45)。次に、状態管理部100は、切り替え信号を出力することによりスイッチ421をオンにする(ステップSt46)。これにより、ノードBにおいて、イーサネット信号aが送信方路切替部415に入力されるようになる。その後、ステップSt41以降の各処理が実行される。このようにして、ノードA,E間のスロット情報の通知処理は行われる。

0224

このように、ノードAにおいて、状態管理部100は、イーサネット信号aに割り当てられたスロットが、ノードBが受信するイーサネット信号aと共有されるように、送信側スロット情報をノードBに通知する。このため、イーサネット信号aを異なるノードA,B間で冗長化することができる。なお、状態管理部100は通知部の一例である。

0225

本例において、伝送装置1,2は、複数のフレーム信号を個別の回線を介して伝送するが、これに限定されない。

0226

図25は、伝送装置1の他の例を示す構成図である。図25において、図13と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。図25には、右回り回線#1〜#kのフレーム信号の処理に関する機能構成のみが示されているが、左回り回線#1〜#kのフレーム信号の処理に関する機能構成もこれと同様である。

0227

伝送装置1には、デマッピング部450、マッピング部453、及びフレーマ451,452が追加されている。デマッピング部450、マッピング部453、及びフレーマ451,452は、例えばFPGAなどの回路、LD、各種の光デバイスなどにより構成される。

0228

本例の伝送装置1は、ITU−T勧告G.709に規定されるOTN(Optical Transport Network)の技術を用いて複数の回線分のフレーム信号を1つのOTNフレームに多重して伝送する。フレーマ452は、送信器414から送信されたフレーム信号をODU(Optical channel Data Unit)4またはODUflexに変換して個別の波長光λi(i=1〜m)としてマッピング部453に出力する。マッピング部453は、波長光λ1〜λmを多重してOTNフレームを生成して伝送路911に送信する。

0229

また、デマッピング部450には伝送路910からOTNフレームが入力される。デマッピング部450はOTNフレームから波長光λ1〜λmを分離して各フレーマ451に出力する。フレーマ451は、ODU4またはODUflexからフレーム信号を再生して受信器410に出力する。

0230

このように、回線ごとのフレーム信号を1つのOTNフレームに収容することにより伝送路910,911の数を削減することができる。また、ODUflexを用いた場合、「Flex Ethernet」技術の「FlexE aware mapping」に規定されるように、「unavailable slot」を削除することによって伝送帯域の削減が可能である。

0231

次に、ノードXの伝送装置2を冗長化させたリングネットワークNWについて述べる。

0232

図26は、伝送装置2を冗長化させたリングネットワークNWの一例を示す構成図である。図26において、図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

0233

ノードXとノードAの間にはノードZが追加され、ノードZには、ノードXと同じ伝送装置2が設けられている。各ノードX,Zの伝送制御部CNTxの一方は、コントロールノードとして、上述したフレーム信号の伝送処理を制御するが、他方は、スルーノードとして、フレーム信号をネットワークインターフェース部NW−IF#1,#2の一方から他方にフレーム信号を転送する。

0234

コントロールノード及びスルーノードは、障害発生時、例えば制御チャネルを介した経路切替処理部208同士のネゴシエーション処理により決定される。障害の未発生時、一例として、ノードXはコントロールノードとして機能し、ノードZはスルーノードとして機能する。

0235

ノードC〜Eのフレーム処理部FPは、右回り回線#1〜#kのフレーム信号Saにイーサネット信号を収容する。また、ノードA,Bのフレーム処理部FPは、左回り回線#1〜#kのフレーム信号Sbにイーサネット信号を収容する。

0236

ノードZのフレーム処理部FPはフレーム信号SbをネットワークインターフェースNW−IF#2からネットワークインターフェースNW−IF#1に転送する。このため、フレーム信号SbはノードZを通ってノードXで受信される。このとき、ノードZのスイッチ部513は、フレーム信号Sbが伝送される左回り回線#1〜#kが変更されないようにイーサネット信号を分離処理部512から多重処理部514に出力する。

0237

ノードX,ZのFlexイーサネットインターフェース部FlexE−IFとノードYの間にはセレクタ装置(SEL)6が追加されている。セレクタ装置6は、コントロールノードからの制御に従い、コントロールノードからのフレーム信号SgをノードYに出力する。障害が未発生である場合、セレクタ装置6は、ノードX,Zのうち、ノードXからのフレーム信号Sgを選択してノードYに出力する。

0238

図27は、コントロールノードとスルーノードの間の伝送路で障害が発生した場合のフレーム信号の伝送処理の一例を示す図である。図27において、図26と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

0239

ノードXとノードZの間の伝送路で障害が発生すると、ノードX,Zの伝送制御部CNTxは、NRメッセージに基づき障害を検出して他のノードA〜EにSFメッセージを送信する。ノードA〜Eの伝送制御部CNTは、SFメッセージから障害箇所を検出し、ノードA,Bの経路切替処理部208は送信方路を反対側の方路に切り替える。

0240

これにより、ノードA,Bのフレーム処理部FPは、ネットワークインターフェースNW−IF#2から送信される右回り回線#1〜#kのフレーム信号にイーサネット信号を収容する。このため、各ノードA〜Eのイーサネット信号は共通のフレーム信号に収容されてノードXまで伝送される。

0241

図28は、コントロールノードとセレクタ装置6の間の伝送路に障害が発生した場合のフレーム信号の伝送処理の一例を示す図である。図28において、図26と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

0242

ノードXとセレクタ装置6の間の伝送路で障害が発生すると、ノードX,Zの伝送制御部CNTxは、NRメッセージに基づき障害を検出して他のノードA〜EにSFメッセージを送信する。また、障害の検出後、ノードZは新たなコントロールノードとなり、ノードXは新たなスルーノードとなる。

0243

このため、ノードXのフレーム処理部FPxは、フレーム信号Sa,Sbの合成を停止し、ネットワークインターフェースNW−IF#1で受信されたフレーム信号SaをネットワークインターフェースNW−IF#2に転送する。これにより、フレーム信号SaはノードZまで伝送されるため、ノードZにはフレーム信号Sa,Sbが入力される。

0244

ノードZのフレーム処理部FPxは、フレーム信号Sa,Sbからフレーム信号Sgを合成する。Flexイーサネットインターフェース部FlexE−IFはフレーム信号Sgを送信回線#1〜#mを介してセレクタ装置6に送信する。セレクタ装置6は、コントロールノードのノードZからのフレーム信号SgをノードYに出力する。

0245

図29は、コントロールノードに障害が発生した場合のフレーム信号の伝送処理の一例を示す図である。図29において、図26と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

0246

ノードXの伝送装置2で障害が発生すると、その隣接ノードE,Zの伝送制御部CNT,CNTxは、NRメッセージに基づき障害を検出して他のノードA〜DにSFメッセージを送信する。また、障害の検出後、ノードZは新たなコントロールノードとなる。ノードA〜Eの伝送制御部CNTは、SFメッセージから障害箇所を検出し、ノードC〜Eの経路切替処理部208は送信方路を反対側の方路に切り替える。

0247

これにより、ノードC〜Eのフレーム処理部FPは、ネットワークインターフェースNW−IF#1から送信される左回り回線#1〜#kのフレーム信号にイーサネット信号を収容する。このため、各ノードA〜Eのイーサネット信号は共通のフレーム信号に収容されてノードZまで伝送される。

0248

ノードZのフレーム処理部FPxは、ネットワークインターフェースNW−IF#2で受信されたフレーム信号Sbに収容されたイーサネット信号を、Flexイーサネットインターフェース部FlexE−IFから送信されるフレーム信号Sgに収容する。Flexイーサネットインターフェース部FlexE−IFはフレーム信号Sgを送信回線#1〜#mを介してセレクタ装置6に送信する。セレクタ装置6は、コントロールノードのノードZからのフレーム信号SgをノードYに出力する。

0249

図30は、コントロールノードに障害が発生した場合の伝送経路の切り替え処理を示すシーケンス図である。各ノードA〜E,Xの伝送装置1,2は、隣接ノードA〜E,X,Zとの間でNRメッセージを送受信することにより障害の発生を監視する。

0250

コントロールノードであるノードXの伝送装置2に障害が発生すると、その隣接ノードE,Zの伝送制御部CNT,CNTxは、Rメッセージの未受信によりノードXの障害を検出する(S51)。ノードEの伝送制御部CNTは、障害の検出に応じて送信方路を反対側の方路に切り替える(S52)。このとき、経路切替処理部106は送信方路切替部415を制御する。

0251

また、ノードZの伝送制御部CNTxは、障害の検出(S53)に応じ、ネットワークインターフェースNW−IF#2で受信されたフレーム信号から分離されたイーサネット信号がFlexイーサネットインターフェース部FlexE−IFから送信されるフレーム信号Sgに収容されるように転送設定を変更する(S54)。このとき、経路切替処理部208は、データ分離部504、多重処理部514、及びスイッチ部13を制御する。また、ノードZの伝送制御部CNTxは、障害の検出に応じ新たなコントロールノードとして機能する。

0252

ノードEの伝送制御部CNTは、ノードEの検出フラグが付与され、ノードXの障害を通知するSFメッセージを生成する。SFメッセージは、オーバヘッドHに付与されてノードEから左回り回線#1〜#kを介してノードZに送信される。

0253

ノードDの伝送制御部CNTは、SFメッセージの受信に応じてノードXの障害を検出する(S55)。また、ノードDの伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェースNW−IF#2から送信されるフレーム信号にイーサネット信号が収容されるように送信方路を切り替える(S56)。このとき、経路切替処理部106は送信方路切替部415を制御する。

0254

ノードCの伝送制御部CNTは、SFメッセージの受信に応じてノードXの障害を検出する(S57)。また、ノードCの伝送制御部CNTは、ネットワークインターフェースNW−IF#2から送信されるフレーム信号にイーサネット信号が収容されるように送信方路を切り替える(S58)。このとき、経路切替処理部106は送信方路切替部415を制御する。

0255

また、ノードZの伝送制御部CNTxも、ノードEと同様にSFメッセージを生成して送信する。SFメッセージは、ノードZから左回り回線#1〜#kを介してノードEまで伝送される。なお、ノードEから送信されたSFメッセージには、その受信されたノードA〜Eごとにフラグが付与されるが、SFメッセージが各ノードA〜Eを一巡した後でノードEから送信されるSFメッセージにはフラグが付与されない。

0256

次に、リングネットワークNW内の各ノードA〜Eのポート間通信の一例について述べる。

0257

図31は、リングネットワークNW内の各ノードA〜Eのポート間通信の一例を示す図である。図31において、図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。一例として、ノードDとノードBは、ノードA,B,D,E,Xを通る経路Riに沿って通信する。ノードD,Bにおいて、ポートPnは送信ポート420であり、ポートP1は受信ポート419である。なお、ノードD,BのポートP1,Pnは、イーサネット信号d,bを互いに送受信する一組のポートの一例である。

0258

ノードDのポートP1で受信されたイーサネット信号dは、右回り回線#1〜#kのフレーム信号Saに収容されてノードXまで伝送される。また、ノードBのポートP1で受信されたイーサネット信号bは、左回り回線#1〜#kのフレーム信号Sbに収容されてノードXまで伝送される。

0259

ノードXのフレーム処理部FPxは、フレーム信号Saからイーサネット信号dを分離して、ネットワークインターフェースNW−IF#2から送信されるフレーム信号Smに収容する。フレーム信号Smは、点線の矢印で示されるように、右回り回線#1〜#kを介してノードBに伝送される。ノードBのフレーム処理部FPは、フレーム信号Smからイーサネット信号dを分離してポートPnに出力する。ポートPnはイーサネット信号dをデータセンタDCに送信する。

0260

また、ノードXのフレーム処理部FPxは、フレーム信号Sbからイーサネット信号bを分離して、ネットワークインターフェースNW−IF#1から送信されるフレーム信号Shに収容する。フレーム信号Shは、点線の矢印で示されるように、左回り回線#1〜#kを介してノードDに伝送される。ノードDのフレーム処理部FPは、フレーム信号Shからイーサネット信号bを分離してポートPnに出力する。ポートPnはイーサネット信号bをデータセンタDCに送信する。

0261

ノードXのフレーム処理部FPxは、ノードYに送信するフレーム信号Sgの各スロットのうち、送信側スロット情報に基づいてイーサネット信号d,bが収容されるスロットを、符号Wで示されるように、「unavailable」スロットとして空き状態とする。このため、イーサネット信号d,bがノードYに送信されることはない。

0262

ノードXのフレーム処理部FPxは、ノードYから受信回線#1〜#mを介して受信したフレーム信号から分離したイーサネット信号をフレーム信号Sm,Shに収容する。ノードXの伝送制御部CNTxは、フレーム信号Smの各スロットのうち、受信側スロット情報に基づくスロット#7にイーサネット信号dを収容し、フレーム信号Shの各スロットのうち、受信側スロット情報に基づくスロット#3、#4にイーサネット信号bを収容する。なお、図31において、フレーム信号Sm,Shの他のスロットには、便宜上、「−」が記載されている。

0263

このように、ノードXのフレーム処理部FPxは、イーサネット信号d,bの収容先のフレーム信号を、ノードYに送信されるフレーム信号Sgではなく、隣接ノードA,Eに送信されるフレーム信号Sm,Shに変更する。イーサネット信号d,bの収容先のフレーム信号の変更は、スイッチ部513により行われる。

0264

図32は、スイッチ部513の一例を示す構成図である。スイッチ部513は、複数のシリアルパラレル(S/P)変換回路70、スイッチング回路71、遅延挿入回路72、及び複数のパラレル−シリアル(P/S)変換回路73を有する。

0265

S/P変換回路70及びP/S変換回路73は、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kにそれぞれ対応して設けられている。S/P変換回路70は、入力側の右回り回線#1〜#kまたは左回り回線#1〜#k(「入力側回線」)からイーサネット信号が入力される。P/S変換回路73は、出力側の右回り回線#1〜#kまたは左回り回線#1〜#k(「出力側回線」)にイーサネット信号を出力する。

0266

S/P変換回路70は、イーサネット信号のシリアルデータをパラレルデータに変換して、64B/66Bのコード変換を行う。S/P変換回路70はパラレルデータをスイッチング回路71に出力する。

0267

スイッチング回路71は、スイッチ設定テーブル236に従って、入力側回線と出力側回線の間でパラレルデータをスイッチングする。スイッチング回路71は、パラレルデータを遅延挿入回路72に出力する。遅延挿入回路72は、スイッチ設定テーブル236に従ってパラレルデータを遅延させてP/S変換回路73に出力する。

0268

一例として、入力側回線#2からフレーム信号のスロット領域のデータSxがスイッチング回路71に入力されると、スイッチング回路7は、データSxのスロット#i(i=1〜20)からイーサネット信号xを分離する。ここで、スロット#iは、受信ポート419が受信したイーサネット信号が収容されるスロットであり、送信側スロット情報に基づいてイーサネット信号に割り当てられる。

0269

スイッチング回路71は、点線の矢印で示されるように、イーサネット信号xを、出力側回線#1に出力されるフレーム信号のスロット領域のデータSx’に収容されるようにスイッチングする。これにより、イーサネット信号xはデータSx’のスロット#j(j=1〜20)に収容される。ここで、スロット#jは、送信ポート420から出力されるイーサネット信号が収容されるスロットであり、受信側スロット情報に基づいてイーサネット信号に割り当てられる。

0270

入力側回線#2におけるイーサネット信号xのスロット#iは、送信側スロット情報に基づきスイッチ設定テーブル236に設定される。出力側回線#1におけるイーサネット信号xのスロット#jは、受信側スロット情報に基づきスイッチ設定テーブル236に設定される。このため、シグナリング処理部204は、スロット情報DB232及びポート間通信DB235からスイッチ設定テーブル236を生成する。

0271

図33は、ポート間通信DB235及びスイッチ設定テーブル236の一例を示す図である。ポート間通信DB235には、送信ポート420に関する送信ポート情報と受信ポート419に関する受信ポート情報が含まれる。送信ポート情報及び受信ポート情報には、ノードID、ポートID、及び帯域が含まれる。

0272

スイッチ設定テーブル236には、スイッチ部513を識別するスイッチIDと、入力側及び出力側の回線ID及びスロットIDと、遅延挿入回路72にセットされる遅延時間とが含まれる。上記の例の場合、入力側の回線ID及びスロットIDにはそれぞれ「#2」及び「#i」が設定され、出力側の回線ID及びスロットIDにはそれぞれ「#1」及び「#j」が設定される。

0273

シグナリング処理部104は、各ノードA〜Eから収集したポートP1〜Pnごとの経路情報からポート間通信DB235及びスイッチ設定テーブル236を生成する。

0274

図34は、ポート間通信の設定処理の一例を示すシーケンス図である。データセンタネットワークNd,Nbは、データセンタDCが接続されたネットワークであり、ノードD,Bの伝送装置1の受信ポート419にそれぞれ接続されている。なお、ノードA,C,Eの図示は省略する。

0275

ノードD,Bの伝送装置1は、データセンタネットワークNd,Nbからアドバタイズメントデータを受信する。アドバタイズメントデータは、例えばデータセンタネットワークNd,Nb内のルータにより生成され、ルータから受信ポート419に送信されるイーサネット信号に付与されている。

0276

ノードD,Bにおいて、情報抽出部417はイーサネット信号からアドバタイズメントデータを抽出し、メッセージ生成部241はアドバタイズメントデータからアドバタイズメントメッセージを生成する。アドバタイズメントメッセージは、ノードXに送信されるフレーム信号のオーバヘッドに付与される。ノードXにおいて、メッセージ検出部240はオーバヘッドからアドバタイズメントメッセージを検出して収集処理部201に出力する。

0277

ノードXの伝送装置2は、アドバタイズメントメッセージに対する応答メッセージをノードD,Bに送信する。応答メッセージはフレーム信号のオーバヘッドに付与される。ノードD,Bの伝送装置1は、応答メッセージに応じてデータセンタネットワークNd,Nbに応答を返す。

0278

データセンタネットワークNd,Nbは、応答に対してシグナリング要求をノードD,Bにそれぞれ送信する。アドバタイズメントデータは、例えばデータセンタネットワークNd,Nb内のルータにより生成され、ルータから受信ポート419に送信されるイーサネット信号に付与されている。

0279

ノードD,Bにおいて、情報抽出部417はイーサネット信号d,bからシグナリング要求を抽出し、メッセージ生成部241はアシナリング要求からシグナリングメッセージを生成する。シグナリングメッセージは、ノードXに送信されるフレーム信号のオーバヘッドに付与される。ノードXにおいて、メッセージ検出部240はオーバヘッドからシグナリングメッセージを検出して収集処理部201に出力する。

0280

ノードXにおいて、収集処理部201は、ノードD,BのポートP1,Pnの間で送受信されるイーサネット信号の経路に関する経路情報を取得する(S61)。経路情報にはアドバタイズメントデータ及びシグナリング要求が含まれる。経路情報は、状態管理部200によりシグナリング処理部204に出力される。

0281

シグナリング処理部204は、ノードD,BのポートP1,Pnの経路情報同士を照合する(S62)。これにより、シグナリング処理部204は、イーサネット信号b,dを互いに送受信する一組のポートP1,Pnを検出し、検出結果とポート情報DB231に基づきポート間通信DB235を生成する(S63)。シグナリング処理部204は、例えばシグナリング要求のAS情報やVRF情報が合致する一組のポートP1,Pnを検出する。なお、シグナリング処理部204はポート検出部の一例である。

0282

次に、シグナリング処理部204は、ポート間通信DB235、送信側スロット情報、及び受信側スロット情報に従ってスイッチ設定テーブル236を生成する(S64)。次に、シグナリング処理部204は、イーサネット信号b,dがノードYに送信されないように多重設定テーブル233を変更し、イーサネット信号b,dのスロットに、ノードYからの他のイーサネット信号が収容されないように分離設定テーブル234を変更する(S65)。

0283

次に、帯域制御部205は、ポート間通信DB235に基づき、送信側のポートP1と受信側のポートPnのイーサネット信号d,bの帯域の差を検出する(S66)。つまり、帯域制御部205は、送信ポート420の帯域と受信ポート419の帯域に差があるか否かを判定する。帯域制御部205は、帯域に差がある場合、差をなくすための帯域変更メッセージをメッセージ生成部241に生成させる。

0284

次に、ノードXの伝送装置1は応答メッセージをノードD,Bに送信する。また、ノードXの伝送装置1は、帯域変更メッセージをノードD,Bのうち、帯域の大きいほうのポートP1〜PnのノードDに送信する。帯域変更メッセージには帯域削除指示が含まれており、帯域削除指示はデータセンタネットワークNdに送信される。

0285

一例として、ノードDの送信ポート420の帯域が40(Gbps)であり、ノードBの受信ポート419の帯域が25(Gbps)である場合を挙げると、帯域制御部205は、ノードDの送信ポート420の帯域を15(Gbps)(=40−25)だけ削減するための帯域変更メッセージを生成する。ノードDの伝送装置1は、帯域変更メッセージから得た帯域削除指示をデータセンタネットワークNdに送信する。このため、データセンタネットワークNdから送信ポート420に送信されるイーサネット信号dの帯域は25(Gbps)となり、受信ポート419の帯域に一致する。

0286

このように、帯域制御部205は、一組のポートP1,Pnの各々のイーサネット信号の帯域が異なる場合、帯域の大きいポートP1に対して帯域を削減する。このため、各ポートP1,Pnの帯域が同一となることで無駄な空きスロットが削減され、フレーム信号の伝送効率を向上することができる。

0287

また、スイッチ部513は、送信側スロット情報及び受信側スロット情報に基づいて、受信器510が受信したフレーム信号から、ポートP1が送信したイーサネット信号を分離し、送信器516から送信されるフレーム信号の各スロットのうち、ポートPnのイーサネット信号に割り当てられたスロットに収容する。このため、リングネットワークNW内の各ノードA〜Eのポート間で通信が可能となり、データセンタネットワークNd,Nb間を結ぶ大容量の長距離伝送を実現することができる。なお、スイッチ部513は、スロット処理部の一例である。

0288

例えばスイッチ部513が用いられない場合、ノードYの伝送装置2がフレーム信号から各イーサネット信号を分離してノードX宛てのフレーム信号に再収容すれば、ポート間通信が可能である。しかし、この場合、ノードX,Y間の伝送路をフレーム信号が往復するため、遅延時間が大きくなるという問題がある。したがって、ノードXにスイッチ部513を設けることで、ノードYを経由することのない低遅延のポート間通信を実現することができる。

0289

次に、リングネットワークNW内の各ノードA〜Eのポート間通信の他の例について述べる。

0290

図35は、リングネットワークNW内のノードA〜E間の通信の他の例を示す図である。図35において、図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

0291

一例として、各ノードD,Cの一組のポートP1,Pnがイーサネット信号x,yを送受信すると仮定する。ここで、ポートP1は受信ポート419であり、ポートPnは送信ポート420である。

0292

ノードDのポートP1,Pnは、実線の矢印で示されるように、イーサネット信号x,yを収容したフレーム信号をノードXと送受信する。ノードDのフレーム処理部FPは、ポートP1が受信したイーサネット信号xを、ネットワークインターフェースNW−IF#2から送信されるフレーム信号に収容し、ネットワークインターフェースNW−IF#2で受信されたフレーム信号からイーサネット信号yを分離してポートPnに出力する。

0293

また、ノードCのポートP1,Pnは、点線の矢印で示されるように、イーサネット信号x,yを収容したフレーム信号をノードXと送受信する。ノードCのフレーム処理部FPは、ポートP1が受信したイーサネット信号yを、ネットワークインターフェースNW−IF#2から送信されるフレーム信号に収容し、ネットワークインターフェースNW−IF#2で受信されたフレーム信号からイーサネット信号xを分離してポートPnに出力する。

0294

ノードXの伝送制御部CNTxは、例えば、符号Rtで示されるように2つのスイッチ部513間を接続することで、ネットワークインターフェースNW−IF#1からのフレーム信号から分離したイーサネット信号x,yをネットワークインターフェースNW−IF#1に折り返す。これにより、各ノードD,CのポートP1,Pnは、ノードXを介して通信することができる。

0295

しかし、上記のようにノードXで折り返す経路が通信に用いられた場合、ノードXとノードEの間の伝送路、及びノードDとノードEの間の伝送路に、各イーサネット信号x,yの送信及び受信のための帯域を割り当てる必要がある。

0296

これに対し、各ノードD,CのポートP1,Pnが、ノードXを介さずにイーサネット信号x,yを送受信すれば、ノードXとノードEの間の伝送路、及びノードDとノードEの間の伝送路に帯域が不要となるので、以下の例のように帯域が削減される。

0297

図36は、リングネットワークNW内のノードA〜E間の通信の他の例を示す図である。図36において、図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。各ノードD,CのポートP1,Pnは、ノードXを介さずにイーサネット信号x,yを送受信する。

0298

ノードDのフレーム処理部FPは、ポートP1からのイーサネット信号xを、ネットワークインターフェースNW−IF#1から送信されるフレーム信号に収容する。このとき、ノードDの信号設定処理部103は、ノードC側の送信器414から送信されるフレーム信号にイーサネット信号xが収容されるように多重分離部412を制御する。

0299

また、ノードCのフレーム処理部FPは、ネットワークインターフェースNW−IF#2で受信されたフレーム信号からイーサネット信号xを分離してポートPnに出力する。このとき、ノードDの信号設定処理部103は、ノードD側の受信器410で受信されたフレーム信号からイーサネット信号xが分離されるように多重分離部412を制御する。

0300

このため、イーサネット信号xは、ノードXを通過することなく、ノードDのポートP1からノードCのポートPnに送信される。なお、イーサネット信号yも、イーサネット信号xと同様に処理される。

0301

ノードXの伝送制御部CNTxは、上記のようにイーサネット信号x,yが送受信されるように各ノードC,Dを設定する。

0302

図37は、イーサネット信号x,yの送受信の設定処理の一例を示すシーケンス図である。図37において、図34と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

0303

ポート間通信DB235の生成(S63)の後、ノード設定部206は、ネットワーク構成情報230及びポート間通信DB235に基づき、ポートP1,Pn間の伝送路が最短となる経路を決定する(S71)。ノード設定部206は、図36の例のように、ノードD,CのポートP1,Pn間の経路を、ノードXを通過しない経路に決定した場合、ポートP1,Pn間で送受信されるイーサネット信号x,yにスロットを割り当てる(S72)。イーサネット信号x,yのスロットは、右回り回線#1〜#k及び左回り回線#1〜#kのフレーム信号の空きスロットに割り当てられる。

0304

次に、メッセージ生成部241は、スロットの割り当てに従ってスロット設定メッセージを生成する(S73)。OH挿入部413は、スロット設定メッセージを、ノードD,Cに送信されるフレーム信号のオーバヘッドに付与する。これにより、スロット設定メッセージはノードD,Cに送信される。

0305

ノードD,Cにおいて、スロット設定部102は、メッセージ検出部140からスロット設定メッセージを取得する。スロット設定部102は、スロット設定メッセージが示すスロットの割り当てに従ってタイミング情報132を設定する(S74,S75)。

0306

これにより、イーサネット信号xは、ノードDにおいてフレーム信号に収容されてノードCにおいてフレーム信号から分離される。イーサネット信号yは、ノードCにおいてフレーム信号に収容されてノードDにおいてフレーム信号から分離される。

0307

次にノードD,Cの伝送装置1は、応答メッセージをノードXに送信する。次に、ノードXの伝送装置2は、ノードD,Cに対し通信の開始を指示するための通信開始メッセージを送信する。

0308

このように、ノード設定部206は、一組のポートP1,Pnの間でイーサネット信号x,yがノードXの伝送装置2を通過せずに送受信されるように、ポートP1,Pnの各ノードD,Cを設定する。このため、イーサネット信号x,yに必要な伝送路の帯域を削減することが可能である。

0309

図32を参照して述べたように、スイッチ部513は、ポートP1,Pn間で送受信されるイーサネット信号の収容先のスロットを変更するが、これに限定されない。例えば、スロットを変更せずにイーサネット信号を転送することもできる。

0310

図38は、スロットを変更せずにイーサネット信号を転送する構成の一例を示す図である。転送部513aは、例えばFPGAなどの回路であり、スイッチ部513に代えて設けられている。また、転送部513aには、OH挿入部502及びOH検出部505が接続されている。

0311

転送部513aは、データ転送制御部203の制御に従ってイーサネット信号d,bの転送を行う。転送部513aは、ポート間通信のイーサネット信号d,bを収容したフレーム信号Si,Sjが入力されると、フレーム信号Si,Sjからイーサネット信号d,bを分離し、その分離元のスロット#i,#jを変更せずに他のフレーム信号Si’,Sj’に収容して出力する。

0312

例えば、右回り回線#1から転送部513aに入力されるフレーム信号Siのスロット#iにはイーサネット信号dが収容されている。転送部513aは、イーサネット信号dをフレーム信号Siから分離して、フレーム信号Siと同じ右回り回線#1から出力されるフレーム信号Si’のスロット#iに収容する。

0313

また、左回り回線#1から転送部513aに入力されるフレーム信号Sjのスロット#jにはイーサネット信号bが収容されている。転送部513aは、イーサネット信号bをフレーム信号Sjから分離して、フレーム信号Sjと同じ左回り回線#1から出力されるフレーム信号Sj’のスロット#jに収容する。

0314

このため、イーサネット信号d,bは、収容先のスロットが変更されることなく転送される。

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