(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  発ネットワークノード（Ｎ１）で、第１のデータユニットのオーバーヘッドサブフィールド中に遅延測定リクエスト信号（ＲＥＱ）を挿入し、フレーム化された伝送信号の一部として、パス（Ｐ）またはパスセグメントによって遠端ネットワークノード（ＮＥ２）に前記第１のデータユニットを送信するステップと、
−  前記遠端ネットワークノード（ＮＥ２）で、前記遅延測定リクエスト（ＲＥＱ）を検出すると、第２のデータユニットのオーバーヘッドサブフィールド中に遅延測定返信信号（ＲＥＰ）を挿入し、逆方向へのフレーム化された伝送信号を使用して前記発ネットワークノード（ＮＥ１）に前記第２のデータユニットを送信して戻すステップと、
−  前記発ネットワークノード（ＮＥ１）で、前記遅延測定リクエスト信号（ＲＥＱ）の挿入と前記遅延測定返信信号（ＲＥＰ）の受信との応答時間差を決定するステップと、
−  前記遠端ネットワークノード（ＮＥ２）で、前記遅延測定リクエスト信号（ＲＥＱ）の受信と逆方向への前記遅延測定返信信号（ＲＥＰ）の挿入との時間差（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を示す挿入時間値を決定し、前記発ネットワークノード（ＮＥ１）に前記挿入時間値を伝達するステップと、
−  前記発ネットワークノード（ＮＥ１）で、前記決定した応答時間差および前記受信した挿入時間値から前記パス（Ｐ）またはパスセグメントの遅延値を決定するステップとを含む、伝送ネットワークを介したパス（Ｐ）またはパスセグメントの遅延測定方法。
【請求項２】
定数値が、後続のデータユニットの前記オーバーヘッドサブフィールド中にある形で送信され、前記遅延測定リクエスト信号または前記遅延測定返信信号を送信するために、前記定数値が反転される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記遠端ネットワークノード（ＮＥ２）が、前記オーバーヘッドサブフィールド中にある形で前記挿入時間値を運ぶ、１つまたは複数のデータユニットが後に続く既定の数の後続のデータユニットに対する、反転した定数値を送る、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記時間値の挿入後に前記遠端ネットワークノード（ＮＥ２）が、後続のデータユニットの前記オーバーヘッドサブフィールド中にある形でチェックサム値を送る、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記挿入時間値が、受信方向の転送フレーム（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）と送信方向の転送フレーム（ＲＦ１、ＲＦ２、ＲＦｂ）との間の相対フレーム位相として決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
１つまたは複数のデータユニットを運ぶフレーム化された伝送信号をそれぞれ受信し送信するための少なくとも１つの入力および１つの出力を備える伝送ネットワークのためのネットワークノード（ＮＥ１）であって、
−  第１のデータユニットのオーバーヘッドサブフィールド中に遅延測定リクエスト信号（ＲＥＱ）を挿入し、前記出力でフレーム化された伝送信号の一部として、遠隔ネットワークノード（ＮＥ２）に前記第１のデータユニットを送信するステップと、
−  前記入力で遠隔ネットワークノード（ＮＥ２）から、オーバーヘッドサブフィールド内に遅延測定返信信号（ＲＥＰ）を有する第２のデータユニットを伝送する、逆方向へのフレーム化された伝送信号を受信するステップと、
−  前記遅延測定リクエスト信号（ＲＥＱ）の挿入と前記遅延測定返信信号（ＲＥＰ）の受信との応答時間差を決定するステップと、
−  遠隔ネットワークノード（ＮＥ２）から、遠隔ネットワークノード（ＮＥ２）で決定された前記遅延測定リクエスト信号（ＲＥＱ）の受信と前記遅延測定返信信号（ＲＥＰ）の挿入との時間差（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を示す挿入時間値を受信するステップと、
−  前記決定した応答時間差および前記受信した挿入時間値から前記パス（Ｐ）またはパスセグメントの遅延値を決定するステップとによって、
パス（Ｐ）またはパスセグメントの遅延測定を実行するように構成された、ネットワークノード（ＮＥ１）。
【請求項７】
挿入時間値が全く受信されないときに、そのことを検出し、もしそうであるならば、前記決定した応答時間差からのみ、前記パスまたはパスセグメントの前記値を決定するように構成された、請求項６に記載のネットワークノード（ＮＥ１）。
【請求項８】
チェックサム検査を用いて挿入時間値の欠落を検出するように構成された、請求項７に記載のネットワークノード（ＮＥ１）。
【請求項９】
挿入時間値が欠落した場合には、前記遅延値とともに前記遅延値が低い精度であるという指示を提供するように構成された、請求項７に記載のネットワークノード（ＮＥ１）。
【請求項１０】
１つまたは複数のデータユニットを運ぶフレーム化された伝送信号をそれぞれ受信し送信するための少なくとも１つの入力および１つの出力を備える、伝送ネットワークのためのネットワークノード（ＮＥ２）であって、
−前記入力で発ネットワークノード（ＮＥ１）から、オーバーヘッドサブフィールド内に遅延測定リクエスト信号（ＲＥＱ）を有する第１のデータユニットを伝送する、フレーム化された伝送信号を受信するステップと、
−  前記遅延測定リクエスト信号（ＲＥＱ）を検出すると、第２のデータユニットのオーバーヘッドサブフィールド中に遅延測定返信信号（ＲＥＰ）を挿入し、前記出力で発ネットワークノード（ＮＥ１）に逆方向へのフレーム化された伝送信号の一部として前記第２のデータユニットを送信するステップと、
−  前記遅延測定リクエスト信号（ＲＥＱ）の受信と逆方向への前記遅延測定返信信号（ＲＥＰ）の挿入との時間差（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を示す挿入時間値を決定し、発ネットワークノード（ＮＥ１）に前記挿入時間値を伝達するステップとによって、
パス（Ｐ）またはパスセグメントの遅延測定をサポートするように構成された、ネットワークノード（ＮＥ２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気通信の分野に関し、より詳細には光伝送ネットワークの遅延測定を提供するための方法および関連するネットワーク要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ネットワークでは、ネットワーク要素が、光ファイバリンクを介して物理的に相互接続される。リンクによって送信される光伝送信号は、既定のフレームレートで繰り返す連続するフレーム中に構築される。
【０００３】
光ネットワークを介して末端から末端までデータ信号を送信するための接続は、パスと呼ばれ、たとえばＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合電気通信標準化部門）Ｇ．７０９による光伝送ネットワーク用のサイズｋの光データユニット（ＯＤＵｋ）などの、各後続のフレームに反復的に含まれる多重ユニットによって表される。ＯＤＵｋは、ペイロード部およびオーバーヘッド部を有する。
【０００４】
パスセグメントは、タンデム接続と呼ばれ、確立されると監視目的のために存在し、ＯＤＵｋオーバーヘッド中にそれ独自のタンデム接続監視（ＴＣＭ）オーバーヘッドフィールドを有する。
【０００５】
ＩＴＵ勧告Ｇ．７０９は、パスについては１５．８．２．１．６章で、パスセグメントについては１５．８．２．２．８章で、ＯＤＵｋオーバーヘッド中の既定のオーバーヘッドバイトを使用した遅延測定に関して、パス遅延測定用およびパスセグメント遅延測定用について規定された別々のビットとともに規定している。遅延測定信号は、双方向遅延測定試験の始めに反転された定数値からなる。遅延測定信号の新しい値は、次の遅延測定試験が開始するまで維持される。
【０００６】
遅延測定を遂行するためには、発ネットワークノードが、ＯＤＵｋオーバーヘッドの規定されたサブフィールド中に反転した遅延測定信号を挿入し、これを遠端ネットワークノードに送る。その規定されたサブフィールド中の遅延測定信号の反転を検出すると、遠端ネットワークノードが反転した遅延測定信号を発ネットワークノードに向かってループバックする。発ネットワークノードは、遅延測定信号値が反転された時点と、この反転した遅延測定信号値が遠端ネットワークノードから戻って受信された時点との間のフレーム周期の数を測定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９で規定された遅延測定によれば、遅延測定信号は、フレームオーバーヘッド内の特定の箇所にのみ挿入され得る。対向する方向で両方向リンク上を伝わる信号は、非同期であり、これらのフレーム位相が固定されない位相関係を有するので、遠端ノードは、遅延測定信号を検出すると、逆方向への遅延測定信号を反転することができるまで特定のオーバーヘッド箇所を待たなければならない。これにより、測定した遅延値の粒度が低くなりジッタが大きくなる。ＯＤＵ０の場合、これは、２０ｋｍのファイバ長に相当し１００μ秒まで精度が低下することになる。したがって、より高い精度かつより低いジッタをもつ改良した遅延測定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】
【０００８】
以下で明らかになるこれらのまた他の目的は、遅延測定を実行するための伝送ネットワークおよび対応するネットワークノードを介したパスまたはパスセグメントの遅延測定方法によって達成される。発ネットワークノードは、第１のデータユニットのオーバーヘッドサブフィールド中に遅延測定リクエスト信号を挿入し、フレーム化された伝送信号の一部として、パスまたはパスセグメントによって遠端ネットワークノードに第１のデータユニットを送信する。遠端ネットワークノードは、遅延測定リクエストを検出すると、第２のデータユニットのオーバーヘッドサブフィールド中に遅延測定返信信号を挿入し、逆方向へのフレーム化された伝送信号を使用して、発ネットワークノードに第２のデータユニットを送信して戻す。第１のデータユニットが上記の両方向パスＰの進行方向を表すとき、この第２のデータユニットは上記のパスＰの戻る方向を表す。発ネットワークノードは、遅延測定リクエスト信号の挿入と遅延測定返信信号の受信との時間差を決定する。遠端ネットワークノードは、遅延測定リクエスト信号の受信と逆方向への遅延測定返信信号の挿入との時間差を示す挿入時間値をさらに決定し、発ネットワークノードに挿入時間値を伝達して戻す。次いで、発ネットワークノードは、決定した応答時間差および受信した挿入時間値からパスまたはパスセグメントの遅延値を決定する。
【０００９】
ここで本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】光ネットワークを介した両方向パスに沿ったループバック遅延測定の原理を示す図である。
【図２】対向する方向の伝送フレーム間の遅延挿入のための差の値を示す図である。
【図３】遅延測定を実施するネットワーク要素のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ループバック遅延測定の原理について図１に概略的に示す。２つのネットワーク要素ＮＥ１、ＮＥ２は、両方向パスＰによって接続される。パスＰは、一連の光リンクであり、簡略化のために図示していないが、複数の中間のネットワーク要素を介してつながることができる。パスは、光データユニットＯＤＵｋによって表される。こうした光データユニットは、フレーム化された伝送信号内で多重化した形で伝送され、このフレーム化された伝送信号は、既定の固定フレームレートで繰り返す、連続する伝送フレームを含む。伝送フレームは、サイズｋの光伝送ユニット（ＯＴＵｋ）と呼ばれる。光データユニットは、たとえば、約１００μ秒ごとに（より正確にはＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９、表７−４によれば、９８，４μ秒ごとに）繰り返すＯＤＵ０とすることができる。
【００１２】
各ＯＤＵｋは、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９の１５．８．２．１章および図１５から図１３に記載のパス監視（ＰＭ）フィールドを含むオーバーヘッドセクションを有する。ＰＭフィールドは、パス遅延測定（ＤＭｐ）のためのサブフィールドを含む。
【００１３】
図１では、ネットワーク要素ＮＥ１が、遅延測定サブフィールド中にリクエスト信号ＲＥＱを挿入することによって遅延測定を開始すると仮定する。受信すると、ネットワーク要素ＮＥ２が、逆方向への次のＯＤＵｋの遅延測定サブフィールド中に返信メッセージＲＥＰを挿入することによって、リクエストされたパス測定に対して返信する。ネットワーク要素ＮＥ１は、リクエストメッセージＲＥＱの挿入と返信メッセージＲＥＰの受信との時間差を測定する。
【００１４】
Ｇ．７０９によれば、ＤＭｐ信号は、双方向遅延測定試験の始めに反転された定数値（０または１）からなる。シーケンス．．．０００００１１１１１における０→１の遷移、またはシーケンス．．．１１１１１０００００における１→０の遷移は、パス遅延測定開始ポイントを表し、図１のリクエストメッセージＲＥＱに対応する。ＤＭｐ信号の新しい値は、次の遅延測定試験が開始するまで維持される。
【００１５】
このＤＭｐ信号は、ＤＭｐ発ネットワーク要素ＮＥ１によって挿入され、遠端ネットワーク要素ＮＥ２に送られる。この遠端ネットワーク要素ＮＥ２は、発ネットワーク要素ＮＥ１に向かって反転したＤＭｐをループバックする。このループバックされた反転したＤＭｐ信号は図１の返信メッセージＲＥＰに対応する。
【００１６】
発ネットワーク要素ＮＥ１は、往復遅延を決定するために、ＤＭｐ信号値が反転される時点とこの反転したＤＭｐ信号値が遠端ネットワーク要素ＮＥ２から戻って受信される時点との間のフレーム周期の数を測定する。
【００１７】
典型的には、両方向パスは２方向で対称なので、往復遅延はパス遅延の２倍に等しい。他の用途では、このようにして往復遅延の合計のみが必要とされ、理論的には考え得る非対称性は関係しない。
【００１８】
明らかなのは、適切なＯＤＵｋ／ＯＤＵｋＴオーバーヘッド位置が戻る方向に送り出されるときのみ、逆方向へのＤＭｐ信号の反転がなされ得、これはＯＤＵ０の場合最大１００μ秒かかり得る。これにより、比較的遅延測定粒度が低くなり、ジッタの大きさが最大１００μ秒になる。
【００１９】
ループバックするネットワーク要素ＮＥ２は、進行方向で反転が検出される時点で、進行方向ＯＤＵｋフレームと戻る方向ＯＤＵｋフレームとの間の相対位相差を認識しているので、反転が戻る方向に挿入されるまでに必要な時間を計算することができる。
【００２０】
したがって、本実施形態によれば、ネットワーク要素ＮＥ２は、進行方向の反転の受信と逆方向への反転の挿入との間の時間を示す値を、返信メッセージＲＥＰに加えて、またはその一部として送る。
【００２１】
この値は、たとえば、０．５μ秒のｎ倍の挿入時間を特定する１バイト値とすると、０．５μ秒の粒度を有する０μ秒から１２８μ秒の間の任意の時間を特定することが可能となる。ただし、好ましい実施形態では、値ｎは、０．１μ秒のｎ倍という粒度を有する挿入時間を示す２バイト値である。
【００２２】
挿入時間を示す値は、原理的には任意の利用可能なチャネルを介して送られ得る。たとえば、この値は、占有または今後の使用のために利用可能なＯＤＵオーバーヘッド中の予約フィールドを使用することができる。ただし、この目的のために既存のＤＭサブフィールドを再利用することが好ましい。このＤＭサブフィールドは、パスとパスセグメント別々の遅延測定用に、ＯＤＵにつき１ビットの長さを有し、ＯＤＵごとに繰り返す。したがって、連続するＯＤＵからのＤＭサブフィールドは、挿入時間値の伝送に使用され得る。
【００２３】
戻り方向の互換性を確実にするために、ＤＭサブフィールドの既存の遅延測定プロトコルへの以下の変更が提案される：
すなわち、ループするＮＥに向かうような進行方向のプロトコルの変更はなし。
戻り方向では
−  反転パターンは、通常通り２５６ビットで一定して送られる（２５６以外の値は、その値が固定される限り選択され得る）、
−  続いて、進行方向での反転の受信と戻り方向での反転の挿入との間の時間（０．１μ秒の単位で特定される）を示す２バイト値、
−  続いて、ビットエラーに対して信頼性を保証する直前バイトの１バイトチェックサム、
−  続いて、反転後の最初の２５６ビットに一致する一定の反転パターン。
【００２４】
提示されたプロトコルは、プロトコル補正をサポートするおよびサポートしないネットワーク要素のすべての混合のシナリオで戻り方向の互換性がある：
−  トリガするネットワーク要素がこの特徴をサポートしない場合には、このネットワーク要素は、２バイトの時間値およびループバックするネットワーク要素によって挿入された続くチェックサムを単純に無視して、それによって現行のＧ．７０９の精度を遅延測定にもたらす。
−  ループバックするネットワーク要素がこの特徴をサポートしない場合には、このネットワーク要素は、時間値およびチェックサムを挿入しない。これは、チェックサムミスマッチに基づいてトリガするネットワーク要素によって検出され、それで、このネットワーク要素は、時間値を使用せず、測定結果に対して現行のＧ．７０９の精度を再度提供する。加えて、このネットワーク要素は、測定結果が今日の精度の低さの制約を有することを遅延測定のユーザに示すことができる。
【００２５】
図２に、３つの測定サイクルの挿入時間を概略的に示す。ネットワークノードＮＥ２は、遅延測定リクエストを示す、ＤＭｐビットが反転したフレームＦ１を受信する。反転したＤＭｐビットの受信は、挿入時間の決定を開始する。逆方向への次のフレームＲＦ１は、その後の時間ｔ１で送られ、それに応じてネットワーク要素ＮＥ２は、ＲＦ１のＤＭｐバイトを反転する。したがって挿入時間ｔ１は、発ネットワーク要素ＮＥ１に伝達される。
【００２６】
いくらかの時間を経て、ネットワーク要素ＮＥ２は、別のフレームＦ２（そのＤＭｐバイトは再度反転している）を受信し、それによって２番目の遅延測定をトリガする。両方向パスの２方向の光信号の非同期性に因り、ここで、逆方向への次のフレームＲＦ２のフレーム位相が大きくなった。逆方向への次のＤＭｐが反転され得るまでの挿入時間ｔ２は、発ネットワークノードＮＥ１に再度伝達される。
【００２７】
さらにいくらかの時間を経て、ネットワークノードＮＥ２は、そのＤＭｐバイトが再度反転したフレームＦ３を受信する。逆方向では、最後のフレームＲＦ３ａが、ちょうど送られてきて、その結果逆方向への反転が次のフレームＲＦ３ｂで唯一なされ得る。ここで挿入時間ｔ３は、ほぼ１フレーム長の継続期間であり、すなわち、ＯＤＵ０につきほぼ１００μ秒である。
【００２８】
図３に、上述の遅延測定をサポートすることが可能なネットワークノードＮＥの一実施形態を示す。ネットワークノードＮＥは、光伝送信号用の複数のラインカードＬＣ１−ＬＣｎ、時間と空間ドメインにおいて、任意のラインカードＬＣ１−ＬＣｎ間で光データユニットＯＤＵｋをスイッチすることが可能なスイッチマトリクスＴＳＳを有する。ラインカードは、両方向リンク用の入力ポートおよび対応する出力ポートを含む。
【００２９】
ラインカードＬＣ１について、より詳細に例示的に示す。このラインカードは、受信した信号用にフレーマＦＲａを、また送信信号用にフレーマＦＲｂを含む。スタート／ストップカウンタＣＴは、遅延測定信号の挿入時間を決定するために使用される。そのＤＭｐバイトが反転したＯＤＵｋが受信されると、トリガは、カウンタＣＴを開始するためにフレーマＦＲａから送られる。結果として、次の送信フレーム中のＤＭｐバイトがフレーマＦＲｂによって反転される。これが起こると、フレーマＦＲｂは、カウンタＣＴを停止するために２番目のトリガを与える。カウンタＣＴのカウント値が挿入時間を決定し、この挿入時間は、フレーマＦＲｂによって２５６フレーム後に最初のネットワークノードに向かって逆方向に挿入されることになる。
【００３０】
カウンタＣＴは、挿入時間を示すために使用される同一カウントの粒度を有することができ、次いで挿入時間値として直接使用され得る。さもなければカウンタＣＴは、挿入時間値の適切な粒度に合わせなければならない。
【００３１】
本実施形態は、パス監視フィールドの遅延測定サブフィールドＤＭｐを使用するが、それは、ＯＤＵｋオーバーヘッド内の６つのタンデム接続監視オーバーヘッドフィールドＴＣＭｉ、ｉ＝１から６、のうちのいずれかのうちの、遅延測定サブフィールドＤＭｔｉ、ｉ＝１から６、にも適用することができ、これはＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９の１５．８．２．２章を参照されたい。
【００３２】
遅延測定サブフィールドは、常に、各後続のフレーム内の同一の位置にあり、挿入遅延は、受信および送信方向のフレーム間の相対フレーム位相として決定され得る。したがって、スタート／ストップカウンタは、遅延が測定されるＯＤＵｋの他のオーバーヘッドバイトを介してトリガもされ得る。フレーム化された伝送信号のフレームの連続性に因り、先のフレームの相対フレーム位相を挿入時間として使用することも可能である。
【００３３】
遅延測定は、これらの適正なラインカードの機能性を制御するためのラインカードのそれぞれに備わっているコントローラを使用して、従来型ネットワークノードで実施され得る。あるいは、遅延測定は、セントラルコントローラもしくはネットワークノードのシェルフコントローラを使用して、または２つもしくはそれより多くのネットワークノードのコントローラ間の連動で実施もされ得る。
【００３４】
説明した方法により、測定のジッタを大幅に低減させ粒度を改善してＯＴＮネットワークの遅延のより精度のある測定が可能となる。得られる改善点により、レイテンシベースのルーティングを用いて、加えてネットワーク要素およびそれらの構成部品の遅延特性を特徴づけるための選択肢を改善して、動的なネットワークでルートフラッピングを防ぐことができる。
【００３５】
高い精度の遅延測定により、厳密な遅延制御を必要とするＣＰＲＩ産業共同体によって規定されたＣｏｍｍｏｎ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＣＰＲＩ）を用いた遠隔無線機器と無線機器制御との間をバックホールする移動機器用のＯＴＮパスの使用も可能となる。
【００３６】
上述の遅延測定は、ＦＥＣの実施、マッパー、スイッチングマトリクスなどの機器構成部品を介した転送遅延を含む、ネットワーク要素の遅延特性の簡略化したキャリブレーションおよびキャラクタリゼーションのためにも使用され得る。
【００３７】
説明および図面は、本発明の原理を単に示すだけである。したがって、当業者には、本明細書で明記または図示されてないが、本発明の原理を実施しその趣旨および範囲に含まれる種々の構成を考案することができることが理解されよう。さらに、本明細書で述べてきたすべての例は、主に、当技術を推進するために本発明者によって寄与された本発明の原理および概念を理解する上で読者を支援する教示的目的のためだけものであることを明確に意図し、こうした具体的に述べた例および条件に限定されないものとして解釈されるべきである。さらに、本発明の原理、態様および実施形態ならびにその具体例について述べている本明細書のすべての記述は、その均等物を包含するものである。
【００３８】
当業者には、上述の種々の方法のステップがプログラムされたコンピュータによって実行され得ることが容易に理解されるはずである。本明細書では、いくつかの実施形態は、たとえばデジタルデータ記憶媒体などのマシンまたはコンピュータ可読のプログラム記憶装置を含め、また命令のマシン実行可能プログラムもしくはコンピュータ実行可能プログラムを符号化するものでもあり、前記命令が、前記上述の方法のステップのいくつかまたはすべてを実行する。プログラム記憶装置は、たとえばデジタルメモリ、磁気ディスクおよび磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハードディスクドライブ、または光学的読取り可能デジタルデータ記憶媒体とすることができる。この実施形態は、上述の方法の前記ステップを実行するようにプログラムされたコンピュータを含めるものでもある。
【図１】
0005833253.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005833253.tif 000004