(57)【要約】  【課題】ＲＰＲリングネットワークを構成するリングの一部の区間の帯域を他の区間の帯域よりも高く設定しても、他の区間の物理容量を増加することを要しない技術を提供する。  【解決手段】複数のＲＰＲ局装置と、前記複数のＲＰＲ局装置を連結するリングとを備え、隣接するＲＰＲ局装置間が、前記リングの区間を規定し、少なくとも１つの区間に他の区間と異なる帯域が割り当てられ、前記各ＲＰＲ局装置は、他のＲＰＲ局装置に前記リングを通じてフレームを送信する場合に、このフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値を上限とする伝送帯域でフレームを送信するＲＰＲリングネットワークシステムである。【選択図】図１
2006287425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＲＰＲ(Resilient Packet Ring)局装置と、
前記複数のＲＰＲ局装置を連結するリングとを備え、
隣接するＲＰＲ局装置間が、前記リングの区間を規定し、
少なくとも１つの区間に他の区間と異なる帯域が割り当てられ、
前記各ＲＰＲ局装置は、他のＲＰＲ局装置に前記リングを通じてフレームを送信する場合に、このフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値を上限とする伝送帯域でフレームを送信する
ＲＰＲリングネットワークシステム。
【請求項２】
全ての区間が同一の物理容量を有し、
前記各区間に、前記物理容量を上限とした任意の帯域が論理的に割り当てられている
請求項１記載のＲＰＲリングネットワークシステム。
【請求項３】
前記リングは、相反する方向にフレームを伝送する２つのリングレットを含み、
前記各ＲＰＲ局装置は、前記２つのリングレットに同一のデータを含むフレームを送出するときに、各リングレット上をフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値に応じた伝送帯域でフレームを各リングレットに送出する
請求項１又は２記載のＲＰＲリングネットワークシステム。
【請求項４】
前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域の全部又は一部が、フェアネスアルゴリズムに基づいて制御される
請求項１〜３のいずれかに記載のＲＰＲリングネットワークシステム。
【請求項５】
前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域を除く領域が、予め確保された帯域が保証される帯域として規定されている
請求項１〜４のいずれかに記載のＲＰＲリングネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Resilient Packet Ring(ＲＰＲ)リングネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信分野では、インターネット(Internet)の普及に伴って、ＩＰ(Internet Protocol)通信の通信量の増加が著しい。従来、ＩＰ通信の主目的はデータ通信にむけられて
いた。このため、音声通信等に比べてリアルタイム性の要求が低く、障害発生時の復旧のために要求される時間として、比較的寛容な時間が要求されていた。
【０００３】
しかし、ＩＰ通信の需要が着実に伸び続けた結果、ＩＰ通信の適用範囲が広がっている。同時に、ネットワークの信頼性への要求が高くなってきた。近年のＲＰＲ技術の誕生によって、ＩＰ通信においても高い信頼性を確保できるようになった。
【０００４】
ＲＰＲは、Ethernet（登録商標）などのデータトラフィックに最適化し、ＷＡＮ(Wide Area Network)の信頼性に耐えうるリングネットワークとして開発された技術である。こ
の技術によれば、Ethernet（登録商標）フレームをＲＰＲフレームにエンキャプシュレーション(encapsulation)して収容しＲＰＲのリングネットワーク上で転送することができ
る。
【０００５】
図８及び図９は、従来のＲＰＲにおけるフレーム送受信方式を示す図である。図８及び図９には、ＳＯＮＥＴ装置２１,２２,２３及び２４が連結されたＳＯＮＥＴリング(SONET
Ring：ＲＰＲリング)２０と、各ＳＯＮＥＴ装置２１,２２に接続されたＲＰＲ装置１１,１２とを含むＲＰＲリングネットワークが示されている。
【０００６】
ＳＯＮＥＴリング２０は、アウターリング(リングレット０(Ringlet0))と、インナーリング(リングレット１(Ringlet1))とを備えている。リングレット０では、ＲＰＲフレームが右回りに流れ(経路２０−１)、リングレット１では、ＲＰＲフレームが左回りに流れる(経路２０−２)。図８は、ＲＰＲ装置１１からＲＰＲ装置１２へのデータの流れを示し、図９は、ＲＰＲ装置１２からＲＰＲ装置１１へのデータの流れを示す。
【０００７】
通常、リングレット０及び１(経路２０−１及び２０−２)には、同じ信号(ＲＰＲフレ
ーム)が送出され、受信側のＲＰＲ装置が各経路２０−１及び２０−２から受信した信号
の一方を選択して取り込む。このため、例えば、ＲＰＲ装置１１とＲＰＲ装置１２との間の通信容量を増加しようとした場合には、ＳＯＮＥＴリング２０上のＳＯＮＥＴ装置間の帯域(bandwidth)を全て同じ帯域にする必要があった。
【０００８】
この制約によって、ＳＯＮＥＴリング２０の一部の区間(ＳＯＮＥＴ装置間)の帯域(通
信容量)を増加する場合には、全ての区間の帯域の増加が必要であった。例えば、図７に
示すように、ＳＯＮＥＴ装置２１とＳＯＮＥＴ装置２２との間の帯域を、ＯＣ−４８(2.4
Gbps(Giga bit per second))からＯＣ−１９２(9.6Gbps)に変更したい場合には、残りの区間(ＳＯＮＥＴ装置２２−２３間，ＳＯＮＥＴ装置２３−２４及びＳＯＮＥＴ装置２４
−２１間)も、ＯＣ−１９２に変更しなければならなかった。
【０００９】
従って、ＳＯＮＥＴリングの一部の区間の帯域を増加するためには、全ての区間に対し、増加分の物理回線(光ファイバー)を用意する必要があった。従って、一部の区間の帯域増加に必要なコストが上昇していた。また、他の区間で増加した物理容量を使用する必要がない場合には、図１０に示すように、不必要な帯域が生じていた。
【００１０】
本願に係る先行技術文献として、以下の文献がある。
【特許文献１】特開２００３−３２４４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、ＲＰＲリングの一部の区間の帯域(通信容量)を他の区間の帯域よりも高く設定しても、他の区間の物理容量を増加することを要しない技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために以下の構成を採用した。
【００１３】
即ち、本発明は、複数のＲＰＲ(Resilient Packet Ring)局装置と、
前記複数のＲＰＲ局装置を連結するリングとを備え、
隣接するＲＰＲ局装置間が、前記リングの区間を規定し、
少なくとも１つの区間に他の区間と異なる帯域が割り当てられ、
前記各ＲＰＲ局装置は、他のＲＰＲ局装置に前記リングを通じてフレームを送信する場合に、このフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値を上限とする伝送帯域でフレームを送信する
ＲＰＲリングネットワークシステムである。
【００１４】
好ましくは、本発明によるＲＰＲリングネットワークシステムは、
前記少なくとも１つの区間が、他の区間よりも大きい物理容量を有し、
前記各区間には、その区間の物理容量を上限とする帯域が割り当てられている、ように構成することができる。
【００１５】
好ましくは、本発明によるＲＰＲリングネットワークシステムは、
全ての区間が同一の物理容量を有し、
前記各区間に、前記物理容量を上限とした任意の帯域が論理的に割り当てられている、ように構成することができる。
【００１６】
好ましくは、本発明によるＲＰＲリングネットワークシステムは、
前記リングは、相反する方向にフレームを伝送する２つのリングレットを含み、
前記各ＲＰＲ局装置は、前記２つのリングレットに同一のデータを含むフレームを送出するときに、各リングレット上をフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値に応じた伝送帯域でフレームを各リングレットに送出する、ように構成することができる。
【００１７】
好ましくは、本発明によるＲＰＲリングネットワークシステムは、
前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域の全部又は一部が、フェアネスアルゴリズムに基づいて制御される、ように構成することができる。
【００１８】
好ましくは、本発明によるＲＰＲリングネットワークシステムは、
前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域を除く領域が、予め確保された帯域が保証される帯域として規定されている、ように構成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＲＰＲリングネットワークを構成するリングの一部の区間の帯域(通
信容量)を他の区間の帯域よりも高く設定しても、他の区間の物理容量を増加することを
要しない技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００２１】
〔第１実施形態〕
〈ＲＰＲネットワークの構成〉
図１は、本発明の実施形態１におけるＲＰＲネットワークシステムの構成例を示す図である。図１において、ＲＰＲネットワークシステムは、次のように構成されている。複数のＳＯＮＥＴ(Synchronous Optical NETwork)装置２１,２２,２３及び２４が、ＲＰＲの
ＳＯＮＥＴリング２０(以下、「リング２０」と表記)によって連結されている。
【００２２】
リング２０は、少なくとも二重のリングレットとして、２つのリングレット(リングレ
ット０及び１)からなる。リングレット０は、右回り(EAST方向)にＳＯＮＥＴフレームを
転送する経路２０−１を構成する。リングレット１は、左回り(WEST方向)にＳＯＮＥＴフレームを転送する経路２０−２を構成する。
【００２３】
各ＳＯＮＥＴ装置２１,２２,２３及び２４には、ＲＰＲ装置が接続される。図１では、ＳＯＮＥＴ装置２１に接続されたＲＰＲ装置１１と、ＳＯＮＥＴ装置２２に接続されたＲＰＲ装置１２と、ＳＯＮＥＴ装置２３に接続されたＲＰＲ装置１３と、ＳＯＮＥＴ装置２４に接続されたＲＰＲ装置１４とが示されている。
【００２４】
ＳＯＮＥＴ装置とＲＰＲ装置とで、ＲＰＲ局装置(ＲＰＲ station：「ＲＰＲノード」
又は「ノード」とも呼ばれる。以下「ステーション」と表記する)が構成される。図１で
は、ＳＯＮＥＴ装置２１とＲＰＲ装置１１とからなるステーションＡと、ＳＯＮＥＴ装置２２とＲＰＲ装置１２とからなるステーションＢと、ＳＯＮＥＴ装置２３とＲＰＲ装置１３とからなるステーションＣと、ＳＯＮＥＴ装置２４とＲＰＲ装置１４とからなるステーションＤとが示されている。
【００２５】
ＲＰＲ装置は、レイヤ２(データリンク層)に係る処理を行う装置であり、特に、レイヤ２のＭＡＣ層をサポートするＲＰＲに係る処理として、ＲＰＲフレームの生成等を実行する。ＳＯＮＥＴ装置は、レイヤ１(物理層)をサポートするＳＯＮＥＴに従って、ＲＰＲを格納したＳＯＮＥＴフレームの生成、リングレットへの又はからの送出(“add”と表現される)／取り込み(“drop”と表現される)、等を実行する。
【００２６】
各ＲＰＲ装置は、外部ネットワークに接続されており、外部ネットワークから信号(例
えばＩＰ信号)を受信したり、外部ネットワークへＩＰ信号を送出したりする。ＲＰＲ装
置は、外部ネットワークからＩＰ信号(例えば、イーサネット（登録商標）フレーム(以下、「ＬＡＮフレーム」と称する))を受信すると、ＬＡＮフレームがカプセル化(encapsulated)されたＲＰＲフレームを生成し、ＳＯＮＥＴ装置に入力する。
【００２７】
ＳＯＮＥＴ装置は、ＲＰＲ装置からのＲＰＲフレームを格納したＳＯＮＥＴフレームを生成し、リングレット０及び１の少なくとも一方に送出する(“add”)。ＳＯＮＥＴ装置
は、各リングレット０及び１からこれらを流れるＳＯＮＥＴフレームを取り出し、そのＳＯＮＥＴフレームの宛先が自装置であるか否かを判定する。
【００２８】
このとき、宛先が自装置であれば、ＳＯＮＥＴ装置は、そのＳＯＮＥＴフレームを自装置内に取り込む(“drop”)。これに対し、ＳＯＮＥＴフレームの宛先が自装置でなければ、ＳＯＮＥＴ装置は、そのＳＯＮＥＴフレームを再び元のリングレットに戻す。これによ
って、ＳＯＮＥＴフレームは、次のＳＯＮＥＴ装置へ向かって流れる。
【００２９】
ＳＯＮＥＴ装置内にＳＯＮＥＴフレームが取り込まれると、このＳＯＮＥＴフレームからＲＰＲフレームが取り出され、ＲＰＲ装置に入力される。ＲＰＲ装置は、ＲＰＲフレームからＬＡＮフレームを取り出し、外部ネットワークへ送出する。以上の構成を持つＲＰＲリングネットワークは、外部ネットワーク間を結ぶ中継網として利用することができる。
【００３０】
図１に示すＲＰＲリングネットワークでは、隣接するステーション間が、ＳＯＮＥＴリング２０(以下、「リング２０」と表記する)の区間(ステーション区間)を規定する。図１に示す例では、ステーションＡとＢとの間、ステーションＢとＣとの間、ステーションＣとＤとの間、ステーションＤとＡとの間が、リング２０の区間として規定される。以下、説明の便宜のため、これらの各区間を「区間１」,「区間２」,「区間３」,「区間４」と
呼ぶ。
【００３１】
図１に示す例では、区間１では、ＳＯＮＥＴ装置２１と２２との間が、リングレット０／１を収容するＯＣ−１９８(9.6Gbps)の物理回線(光ファイバ)で接続されている。これ
に対し、各区間２,３,４では、ＳＯＮＥＴ装置間が、リングレット０／１を収容するＯＣ−４８(2.4Gbps)の物理回線で接続されている。ＯＣ−１９８及びＯＣ−４８は、ＳＯＮ
ＥＴで規定されたディジタル・ハイアラーキ(伝送速度：「通信容量」又は「帯域(bandwidth)」と呼ばれる)である。
【００３２】
図１に示すＲＰＲリングネットワークは、全ての区間にＯＣ−４８が適用されたリング２０の一部の区間(区間１)の物理回線容量を、ＯＣ−１９８に変更(増加)した場合が想定されている。
【００３３】
この場合、区間１を流れるＳＯＮＥＴフレーム(以下、単に「フレーム」と表記)に対して、９．６Ｇｂｐｓを上限とする帯域を割り当てることができる。これに対し、区間２〜４の物理回線容量は、２．４Ｇｂｐｓである。このため、各区間２〜４には、２．４Ｇｂｐｓを上限とする帯域を割り当てることができる。
【００３４】
図２は、図１に示したＲＰＲリングネットワークにおける帯域の割り当て例を示す図である。図２に示す例では、各区間の物理容量の最大値が、各区間で使用可能な帯域として割り当てられている。
【００３５】
即ち、９．６Ｇｂｐｓの帯域が、区間１(ＳＯＮＥＴ装置２１−２２間)に割り当てられている。一方、２．４Ｇｂｐｓの帯域が、区間２(ＳＯＮＥＴ装置２２−２３間)，区間３(ＳＯＮＥＴ装置２３−２４間)及び区間４(ＳＯＮＥＴ装置２４−２１間)に割り当てられている。
【００３６】
各区間１−４に割り当てられる帯域は、非予約帯域(Unreserved Rate=EIR(Excess Information Rate))領域と、予約帯域(Reserved Rate=CIR(Committed Information Rate))領
域と、拡張予約帯域(Extended Reserved Rate)領域とに分類される。
【００３７】
予約帯域(ＣＩＲ)領域は、予め使用する帯域を確保する帯域保証サービスにより帯域が保証される領域である。拡張予約帯域領域は、予約帯域領域が拡張された領域であり、予約帯域領域と同様に取り扱われる。非予約帯域(ＥＩＲ)領域は、その区間の全帯域から予約帯域(拡張予約帯域を含む)が除かれた残りの帯域を、フェアネス(fairness)機能による制御で許容された分まで使用するベストエフォート型サービスによって制御される領域である。なお、ＣＩＲ及びＥＩＲは、IEEE Draft p802.17/D3.3 の5.6.2章における“servi
ce classes”において規定されている。
【００３８】
フェアネス機能は、フェアネスアルゴリズムに従って、ステーション間で公平にフレームをリングに送出(add)できるように各ステーションの使用帯域を制御する公知技術であ
り、ＲＰＲの特徴の一つでもある。
【００３９】
各ステーションは、フェアネスアルゴリズムに従って、次のように動作する。例えば、図１に示すステーションＡが、経路２０−１の輻輳を検知すると、その経路２０−１に関して１つ上流側のステーション(ステーションＤ)へ、フェアネス・フレームを、経路２０−２を用いて通知する。
【００４０】
フェアネス・フレームは、ステーションＡが確保を望む帯域を示す情報を含んでいる。ステーションＤは、フェアネス・フレームを受信すると、通知された帯域を超えないように、自身の使用帯域を調整する。通知された帯域は、さらに１つ上流のステーション(ス
テーションＣ)に通知される。輻輳が生じていない場合には、定期的に、現在の転送レー
ト(使用帯域)を示すフェアネス・フレームが、上流のステーションに対して通知される。
【００４１】
フェアネス機能は、上述したような動作を実現するために、各ステーションにおいて、輻輳の検知、確保すべき帯域の検知、フェアネス・フレームの作成及び送信、通知された帯域に基づく使用帯域の調整、フェアネス・フレームの転送、現在の転送レートの検知等を実行する。フェアネス機能は、例えば、ステーション(ＲＰＲ装置)に具備されるＣＰＵ等のプロセッサが記憶装置(メモリ)に格納されたプログラムを実行することによって実現される。
【００４２】
図２に示す例では、２．４Ｇｂｐｓを上回り且つ９．６Ｇｂｐｓ以下の帯域が、拡張予約帯域として、区間１に割り当てられている。また、６２２Ｍｂｐｓ(厳密にはＯＣ−１
２(Optical Carrier-Level 12 =622.08Mbps))を上回り且つ２．４Ｇｂｐｓ以下の帯域が
区間１−４に共通な予約帯域として割り当てられている。そして、６２２Ｍｂｐｓ以下の帯域が非予約帯域として割り当てられている。上記したフェアネス機能は、この非予約帯域に適用され、この非予約帯域の各ステーションにおける使用帯域がフェアネスアルゴリズムに従って調整される。
【００４３】
上記したような各区間に割り当てられた帯域の情報は、ステーション(ＲＰＲ装置)に搭載された記憶装置上に格納され、ステーション(ＲＰＲ装置)に搭載されたプロセッサ(Ｃ
ＰＵ等)がプログラムの実行によってフレームの送信の使用帯域を決定する場合に使用さ
れる。
【００４４】
そして、各ステーションは、他のステーションにフレームを送信する場合には、そのフレームが宛先のステーションに到達するまでに通過する(流れる)区間上に割り当てられた帯域を考慮し、区間の帯域の中で最小となる帯域を上限として、フレームの送信に使用する伝送帯域を決定する決定部５０を有する。決定部５０は、例えば、フレームの送信開始時に、次のようにして伝送帯域を決定する。
【００４５】
〈１〉決定部５０は、フレームの宛先となるステーションを特定し(ＲＰＲフレームの
宛先ＭＡＣアドレスから特定できる)、その宛先ステーションに到達するまでに通過する
区間を特定する。
【００４６】
〈２〉次に、決定部５０は、記憶装置に格納された各区間への帯域の割り当て状態を示す情報を参照し、通過区間中での帯域の最小値を求める。このとき、区間が一つであれば、その区間に割り当てられた帯域が最小値となる。
【００４７】
例えば、ステーションＡがステーションＢへ経路２０−１を用いてフレームを伝送する場合には、区間１に割り当てられた９．６Ｇｂｐｓが最小値となる。或いは、ステーションＡがステーションＣへ経路２０−１を用いてフレームを伝送する場合には、区間１及び２の各帯域が参照され、区間２に割り当てられた２．４Ｇｂｐｓが最小値となる。
【００４８】
〈３〉最小値が決まると、決定部５０は、この最小値を上限として、フレームの送信に使用する伝送帯域を決定する。例えば、決定部５０は、当該最小値が割り当てられた区間に設けられた各領域について使用帯域を決定して確保する。例えば、区間２を元に伝送帯域を決定する場合には、区間２の帯域を構成する予約帯域領域及び非予約帯域領域から使用可能な帯域を確保し、これらの合計を伝送帯域とする。
【００４９】
そして、決定部５０によって決定された伝送帯域でフレームがリング２０に送出される。決定部５０は、ＲＰＲ装置が備えるプロセッサがプログラムを実行することによって実現する機能として構成することできる。
【００５０】
図３は、各ステーションＡ〜Ｄとして適用可能なステーションの機能ブロックと、各機能部間でやりとりされるフレームのフォーマットとを示す図である。図３において、ステーション３０は、物理層処理部(ＰＨＹ)３１と、ＭＡＣ処理部(ＭＡＣ)３２と、ＲＰＲフレーマ３３と、ＧＦＰ(Generic Framing Procedure)フレーマ３４と、ＳＯＮＥＴフレー
マ３５とを備えている。
【００５１】
ＰＨＹ３１は、外部ネットワークからのイーサネット（登録商標）フレーム（以下「ＬＡＮフレーム」と表記）を受信し、物理層に係る処理を施す。ＰＨＹ３１は、受信ＬＡＮフレーム（図３〈１〉）からプリアンプル及びＳＦＤ(Start Frame Delimiter)が外され
たＬＡＮフレーム(図３〈２〉)をＭＡＣ３２に入力する。
【００５２】
ＭＡＣ３２は、データリンク層(ＬＬＣ、ＭＡＣ)に係る処理をＬＡＮフレームに施した後、ＲＰＲフレーマに入力する。ＲＰＲフレーマ３３は、入力されたＬＡＮフレーム(図
３〈２〉)がデータ部(service data unit)に格納(カプセル化)されたＲＰＲフレーム(図
３〈３〉)を生成し、ＧＦＰフレーマ３４に入力する。
【００５３】
ＧＦＰフレーマ３４は、ＲＰＲフレームがペイロードに格納されたＧＦＰフレーム(図
３〈４〉)を生成し、ＳＯＮＥＴフレーマ３５に入力する。ＳＯＮＥＴフレーマ３５は、
ＧＦＰフレームが格納されたＳＯＮＥＴフレーム(図３〈５〉)を生成して出力する。ＳＯＮＥＴフレーマ３５から出力されたＳＯＮＥＴフレームは、リングレットに送出(add)さ
れる。
【００５４】
リングレットから取り込み(drop)されたＳＯＮＥＴフレームは、ＳＯＮＥＴフレーマ３５に入力される。その後、上記した処理と逆の処理が行われ、最終的にＬＡＮフレーム(
図３〈１〉)がＰＨＹ３１から出力され、外部ネットワークへ送られる。
【００５５】
図４は、ＲＰＲフレーマ３３で生成されるＲＰＲフレームのフォーマット説明図である。図４において、ＲＰＲフレームのベースコントロール(base Control)フィールドには、“ｒｌ”ビットと、“ｆｅ”ビットと、“ｓｃ”ビットとを含んでいる。
【００５６】
“ｒｌ”ビットは、リングレットの識別子として機能する。“ｒｌ”ビットは、１ビットで構成され、値“０”はリングレット０への送出を示し、値“１”はリングレット１への送出を示す。
【００５７】
“ｆｅ”ビットは、フェアネス制御の適用の有無を示す識別子として機能する。“ｆｅ”ビットは、１ビットで構成される。“ｆｅ”ビットの値“０”は「フェアネス適用無し(not fairness eligible)」を示し、値“１”は「フェアネス適用あり(fairness eligible)」を示す。
【００５８】
“ｓｃ”ビットは、ＲＰＲフレームの帯域のクラス識別子として機能する。は、２ビットで構成される。“ｓｃ”ビットの値“１１”は、ＲＰＲフレームが拡張予約帯域に割り当てられたフレームであることを示す。“ｓｃ”ビットの値“１１”及び“０１”は、ＲＰＲフレームが予約帯域に割り当てられたフレームであることを示す。“ｓｃ”ビットの値“００”は、ＲＰＲフレームが非予約帯域に割り当てられたフレームであることを示す。
【００５９】
これらの“ｒｌ”，“ｆｅ”及び“ｓｃ”の値は、ＲＰＲフレーマ３３において決定及び格納される。ＲＰＲフレームが非予約帯域に割り当てられる場合には、“ｒｌ”，“ｆｅ”及び“ｓｃ”の値は、それぞれ、“０／１”，“１”及び“００”となる。ＲＰＲフレームが予約帯域に割り当てられる場合には、“ｒｌ”，“ｆｅ”及び“ｓｃ”の値は、それぞれ、“０／１”，“０”及び“１０／０１”となる。ＲＰＲフレームが拡張予約帯域に割り当てられる場合には、“ｒｌ”，“ｆｅ”及び“ｓｃ”の値は、それぞれ、“０／１”，“０”及び“１１”となる。
【００６０】
ステーションがＲＰＲフレームの送信を開始する場合、ＲＰＲフレームの送信に必要な帯域が確保される。このとき、ＲＰＲフレームがその宛先のステーションに到達するまでに通過する区間に割り当てられた帯域の種類に応じて、使用可能な種類の帯域から、使用帯域が確保される。
【００６１】
例えば、ステーション１がステーション２へ区間１を用いてＲＰＲフレームを送信する場合、区間１は、拡張予約帯域の使用が許容されている(図２参照)。従って、ステーション１は、拡張予約帯域及び予約帯域のそれぞれから、ＲＰＲフレームの送信に使用する帯域を確保する。
【００６２】
ここでは、拡張予約帯域は、区間１のみに割り当てられているので、拡張予約帯域の全てを使用帯域として確保することができる。一方、予約帯域については、予め定められた使用帯域、又はその時点で確保可能な帯域が使用帯域として確保される。
【００６３】
さらに、非予約帯域中から、フェアネスアルゴリズムに従って許容された帯域を使用帯域として確保することができる。このようにして、拡張予約帯域，予約帯域及び非予約帯域からそれぞれ確保された使用帯域の合計が、ＲＰＲフレームの伝送レート(伝送帯域)になる。
【００６４】
ＲＰＲフレーマ３３は、拡張予約帯域，予約帯域及び非予約帯域からそれぞれ確保された使用帯域に従って、送信対象のＲＰＲフレームのベース制御フィールド(図４)に、対応するビット値を設定する。上記した使用帯域の決定は、同一のＲＰＲフレームをリングレット０及び１の双方に送出する場合には、リングレット毎に実行することができる。
【００６５】
本実施形態におけるＲＰＲフレーマ３３は、リングレット０及び１に同じＲＰＲフレームを送出する場合に、リングレット０及び１に対し、異なる伝送レートでＲＰＲフレームを送出することができる。
【００６６】
図５は、図３に示したＲＰＲフレーマ３３の一部の構成(帯域制御部分)を模式的に示す図である。図５には、ＲＰＲフレーマ３３内に設けられるシェーパ４１Ａ,４２Ａ,４３Ａ
,４１Ｂ,４２Ｂ及び４３Ｂ、並びにバッファ４４Ａ及び４４Ｂが示されている。シェーパ４１Ａ,４２Ａ及び４３Ａ並びにバッファ４４Ａは、リングレット０用の構成であり、シ
ェーパ４１Ｂ,４２Ｂ及び４３Ｂ並びにバッファ４４Ｂは、リングレット１用の構成であ
る。
【００６７】
図５に示す例では、データの優先順位に応じた数のシェーパが用意されている。図５に示す例では、３段階の優先順位(例えば優先順位１,２,３)が規定され、各優先順位に応じた３つのシェーパがリングレット毎に用意されている。
【００６８】
図５において、上位レイヤからのデータは、ＲＰＲフレーマ３３内でＲＰＲフレームに格納される。このとき、ＲＰＲフレーマ３３内で、ベース制御フィールドにビット値が設定される。
【００６９】
各シェーパは、ＲＰＲフレームのベース制御フィールドに設定されたビット値(“ｒｌ
”,“ｆｅ”及び“ｓｃ”ビット)を読み取り、ＲＰＲフレームが拡張予約帯域，予約帯域及び非予約帯域のいずれに割り当てられたフレームであるかを判別する。また、各シェーパには、制御情報として、拡張予約帯域，予約帯域及び非予約帯域からそれぞれ確保された使用帯域の情報を受け取る(図５の一点鎖線矢印参照)。シェーパは、使用帯域の情報に基づき、対応するＲＰＲフレームを、バッファに書き込む。バッファは、送信バッファとして使用される。
【００７０】
上記した制御情報は、例えば、ステーション(ＲＰＲ装置)に搭載されたプロセッサがプログラムの実行によって算出し、ＲＰＲフレーマ３３に入力することで、シェーパに与えることができる。
【００７１】
具体的な動作は次の通りである。例えば、優先順位１に対応するデータＡに係るＲＰＲフレームを処理するシェーパ４１Ａ及び４１Ｂに着目する。また、図５に示す構成が、ステーションＡ(図１)に搭載されており、ステーションＡがステーションＢにＲＰＲフレームを、リングレット０及び１を用いて送信する場合を想定する。さらに、ステーションＢ,Ｃ,Ｄがフレームを送出していないと仮定する。また、図５と異なり、シェーパ４１Ａ及び４１Ｂのみが動作している場合を仮定する。
【００７２】
この場合、ステーションＡは、リングレット０について、拡張予約帯域，予約帯域及び非予約帯域の全て(９．６ｂｐｓ)を使用帯域として確保することができる。一方、ステーションＡは、リングレット１について、予約帯域及び非予約帯域の全て(２．４Ｇｂｐｓ)を使用帯域として確保することができる。使用帯域の情報は、各シェーパ４１Ａ及び４１Ｂに入力される。
【００７３】
リングレット０側では、シェーパ４１Ａは、入力される使用帯域の情報に基づいて、拡張予約帯域，予約帯域及び非予約帯域の各使用帯域に応じた数のＲＰＲフレームをバッファ４４Ａに書き込む。これによって、９．６Ｇｂｐｓ分のＲＰＲフレームがバッファ４４Ａに書き込まれる。バッファ４４Ａに書き込まれたＲＰＲフレームは、適宜のタイミングで読み出され、ＳＯＮＥＴフレームに格納されてリングレット０に送出される。
【００７４】
リングレット１側では、リングレット０側と同様に、シェーパ４１Ｂが、使用帯域の情報に基づいて、予約帯域及び非予約帯域の各使用帯域に応じた数のＲＰＲフレームをバッファ４４Ｂに書き込む。これによって、２．４Ｇｂｐｓ分のＲＰＲフレームがバッファ４４Ｂに書き込まれる。バッファ４４Ｂに書き込まれたＲＰＲフレームは、適宜のタイミングで読み出され、ＳＯＮＥＴフレームに格納されてリングレット１に送出される。
【００７５】
このような構成により、本実施形態によるステーションは、リングレット０及び１に対して異なる伝送レート(通信容量)を決定し、異なる伝送レートでＲＰＲフレームを送出することができる。このようなシェーパによる流量の制限(帯域制御)は、ハードウェア（値はプロビジョニング設定）を用いた構成による制御またはソフトウェアによる制御の双方を適用可能である。
【００７６】
以上説明した第１実施形態によるＲＰＲネットワークシステムによれば、通信容量を増やしたい区間のみ物理帯域(光ファイバー容量)を追加し、既存のリングネットワーク網はそのままで信号の送受信が可能となる。従って、全体のコストを必要最低限の増加で抑えることが可能となる。
【００７７】
また、ＲＰＲの規格をベースとしたフェアネスアルゴリズムを変更することなく帯域制御が可能となるため、ＲＰＲ装置の制御も複雑な帯域制御計算が必要でなくなる。このため、容易に必要な箇所のみの帯域変更が行えることが可能となる。
【００７８】
〈第２実施形態〉
図６は、本発明の第２実施形態におけるＲＰＲネットワークシステムの構成例を示す図である。第１実施形態は、帯域を増やしたい区間の物理容量のみを増加した例を示した。これに対し、第２実施形態では、全ての区間が同じ物理容量(例えばOC-48(2.4Gbps))を持つ。
【００７９】
図６には、複数のステーション１２１,１２２,１２３,１２４及び１２５がリング２０
Ａによって連結されたＲＰＲネットワークシステムが示されている。隣接する隣接ステーション間(区間)は、ＯＣ−４８の物理回線で接続されている。即ち、各区間に対し２．４Ｇｂｐｓを上限値として帯域を割り当てることができる。第２実施形態では、各区間に対し、異なる帯域の上限値が設定される場合について説明する。
【００８０】
図６には、仮想コンカチネーション(Virtual concatenation)を用いて各区間に帯域が
論理的に割り当てられた例が示されている。図４に示す例では、ＳＴＳ３Ｃ−ｎｖ(Concatenated Synchronous Transport Signal level 3：ｎは自然数)を帯域の区切り単位とし
て、ステーション１２１−１２２間にはＳＴＳ３Ｃ−１２ｖ、ステーション１２２−１２３間にはＳＴＳ３Ｃ−１６ｖ、ステーション１２３−１２４間にはＳＴＳ３Ｃ−１０ｖ、ステーション１２４−１２５にはＳＴＳ３Ｃ−１４ｖ、ステーション１２５−１２１間にはＳＴＳ３Ｃ−１２ｖが、それぞれ、論理的な帯域として割り当てられている。但し、ここでは、論理的な帯域の割り当てをＳＴＳ３Ｃ−ｎｖで示したが、更に細かく割り当てを制御したい場合はＳＴＳ１−ｎｖを区切り単位に適用しても良い。
【００８１】
図７は、図６に示した各区間に対する帯域の種類の割り当て状態を示す図である。図７に示す例では、ＳＴＳ３Ｃ−５ｖ(７７５Ｍｂｐｓ)までの帯域が全区間に共通な非予約帯域(ＥＩＲ)領域として割り当てられ、且つＳＴＳ３Ｃ−５ｖからＳＴＳ３Ｃ−１０ｖ(１
．５５Ｇｂｐｓ)までの帯域が全区間に共通な予約帯域(ＣＩＲ)領域として割り当てられ
ている。
【００８２】
さらに、ステーション１２１−１２２間、及びステーション１２５−１２１間に対し、ＳＴＳ３Ｃ−１０ｖからＳＴＳ３Ｃ−１２ｖまでの帯域が、拡張予約帯域領域として割り当てられている。また、ステーション１２４−１２５間に対し、ＳＴＳ３Ｃ−１０ｖからＳＴＳ３Ｃ−１４ｖ(２．１７Ｇｂｐｓ)までの帯域が、拡張予約帯域領域として割り当てられている。そして、ステーション１２２−１２３間に対し、ＳＴＳ３Ｃ−１０ｖからＳＴＳ３Ｃ−１６ｖ(２．４Ｇｂｐｓ)までの帯域が、拡張予約帯域領域として割り当てられている。
【００８３】
ステーションの構成は、第１実施形態で説明した構成(図３及び図５)を適用することができる。即ち、ＲＰＲフレーマ３３内の帯域制御部分において、各リングレット０及び１に対し、異なる伝送レートでＲＰＲフレームを送出することができる。
【００８４】
第２実施形態によれば、ＲＰＲリングネットワークで、物理容量を上限として、区間毎に任意の(異なる)帯域を割り当ててフレームを送受信することが可能となる。このとき、二つのリングレットに異なる伝送レートで同一のフレームを送信することができる。
【００８５】
上述したように、本実施形態によれば、ＥＯＳ(Ethernet（登録商標） Over SONET)の
通信ネットワークにおいて、Ethernet（登録商標）のResilient Packet Ring(ＲＰＲ)装
置がIEEE802.17の勧告に従ってフレームを送受信する場合において、各区間に適した帯域を割り当てて効率的な通信を実現することができる。
【００８６】
〈その他〉
上述した実施形態は、以下の発明を開示する。
【００８７】
（付記１）  複数のＲＰＲ(Resilient Packet Ring)局装置と、
前記複数のＲＰＲ局装置を連結するリングとを備え、
隣接するＲＰＲ局装置間が、前記リングの区間を規定し、
少なくとも１つの区間に他の区間と異なる帯域が割り当てられ、
前記各ＲＰＲ局装置は、他のＲＰＲ局装置に前記リングを通じてフレームを送信する場合に、このフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値を上限とする伝送帯域でフレームを送信する
ＲＰＲリングネットワークシステム。（１）
（付記２）  前記少なくとも１つの区間が、他の区間よりも大きい物理容量を有し、
前記各区間には、その区間の物理容量を上限とする帯域が割り当てられている
付記１記載のＲＰＲリングネットワークシステム。
【００８８】
（付記３）  全ての区間が同一の物理容量を有し、
前記各区間に、前記物理容量を上限とした任意の帯域が論理的に割り当てられている
付記１記載のＲＰＲリングネットワークシステム。（２）
（付記４）  前記リングは、相反する方向にフレームを伝送する２つのリングレットを含み、
前記各ＲＰＲ局装置は、前記２つのリングレットに同一のデータを含むフレームを送出するときに、各リングレット上をフレームが流れる区間に割り当てられた帯域の最小値に応じた伝送帯域でフレームを各リングレットに送出する
付記１又は２記載のＲＰＲリングネットワークシステム。（３）
（付記５）  前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域の全部又は一部が、フェアネスアルゴリズムに基づいて制御される
付記１〜４のいずれかに記載のＲＰＲリングネットワークシステム。（４）
（付記６）  前記各区間に割り当てられた帯域のうち、全ての区間について共通な領域を除く領域が、予め確保された帯域が保証される帯域として規定されている
付記１〜５のいずれかに記載のＲＰＲリングネットワークシステム。（５）
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１実施形態におけるＲＰＲリングネットワークシステムの構成例を示す図である。
【図２】図１に示したＲＰＲリングネットワークの各区間に対する帯域割り当ての例を示す図である。
【図３】ＲＰＲ局装置(ステーション)の構成例と、ＲＰＲ局装置内で扱われるフレームのフォーマットとを示す図である。
【図４】ＲＰＲフレームフォーマットの説明図である。
【図５】ＲＰＲフレームの帯域制御部の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態におけるＲＰＲリングネットワークシステムの構成例を示す図である。
【図７】図６に示したＲＰＲリングネットワークの各区間に論理的に割り当てられた帯域の例を示す図である。
【図８】ＲＰＲリングネットワークの例を示す図である。
【図９】ＲＰＲリングネットワークの例を示す図である。
【図１０】従来技術の問題点(不必要な帯域)を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・ＲＰＲ局装置(ステーション)
１１,１２,１３,１４・・・ＲＰＲ装置
２０・・・ＳＯＮＥＴリング(リング)
２１,２２,２３,２４,２５・・・ＳＯＮＥＴ装置
３３・・・ＲＰＲフレーマ
４１Ａ,４１Ｂ・・・シェーパ
４４Ａ,４４Ｂ・・・バッファ
１２１〜１２５・・・ＲＰＲ局装置(ステーション)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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