Ｒ
広域イーサネット

一部帯域確保対応機能

＆Ｄ
ホットコー
ナー

多重化機能

R&D 広域イーサネット網の高度化技術
NTTアクセスサービスシステム研究所

し ぶ やとものりそ澁谷 知範

ねよしあき

まどころ/曽根 由明

たかひろ/間所 峻洋

た か ぎ

ゆ う き/高木 祐貴

NGN時代の広域イーサネットサービス（NGNイーサ）では，ユーザサービス要望の多様化とネットワークの経済化への対応が求められています．ここでは，これらを実現するイーサネット網の高度化技術について紹介します．

り組んでいます(1) ．

NGNイーサとは化機能について紹介します（図１）．

昨今のNGNイーサを取り巻く新たな一部帯域確保対応機能

NGN時代の広域イーサネットサービ

動向としては，データセンタ・クラウドス（NGNイーサ）は，従来の専用線サー技術の進展に伴う多様な付加サービスの従来のNGNイーサは帯域確保型サービスに比べ，高速な回線品目を安価に提供，ネットワークコストの大幅な低減，ビスであるため，契約帯域の総和が中継提供することが可能なサービスとして，この２点が求められています．

網の物理帯域を下回る場合や，ユーザ2008年から商用展開されてきました．

ここでは，ユーザ拠点に設置されるトラフィックの使用帯域が契約帯域を下NTTアクセスサービスシステム研究所でONU（Optical Network Unit）から回る場合には未使用帯域が生じます．

は，イーサネット網のさらなる高度化を中継網への接続機能までを提供する光

この未使用帯域を活用する観点から，目指し，L2（Layer 2）技術やオペレーアクセスシステムにおいて，新たに開発私たちは契約した確保帯域範囲内のトション技術等の研究開発に継続して取した①一部帯域確保対応機能と②多重ラフィックを確保し，ネットワークの帯広域イーサネット網
中継装置
中継装置

MORP

集線装置

中継装置

中継装置

MORP
集線装置

集線装置
…

開発機能①：一部帯域確保対応機能

Mux
多重化機能

OSU

局内装置

LAG

OSU

…

OSU

OSU

OSU

一部帯域確保対応OSU

開発機能②：多重化機能

局内装置アクセス回線

アクセス回線
ONU
UNI

ユーザ

ONU
UNI

ユーザ

…

ONU
UNI

ユーザ

…

ONU
UNI

ユーザ
OSU: Optical Subscriber Unit
UNI: User Network Interface

図１

ONU
UNI

ユーザ
MORP: Multiple Open Rings Protocol
LAG: Link Aggregation GroupNGN イーサで新たに開発したアクセス技術

NTT技術ジャーナル 2013.1251

能となります．

域が余っているときには契約した最大帯

リングタグ内の識別子を参照することで，域範囲内で柔軟に使用可能とする，一輻輳状態に応じたQoS制御を実施する

部帯域確保対応機能を新たに開発しまことが可能となります．

した（図２）．主要な技術は以下の３つ（3） QoS情報識別機能です．

QoS情報識別機能は，ユーザのネッ際は，ユーザを収容するアクセス収容装（1） 帯域監視機能

トワーク内で任意に設定された多様な優置（MC: Media Converter），MCを帯域監視機能は，確保帯域またはベ

先度のトラフィックを，中継装置のQoS収容するL2スイッチ（収容スイッチ），ストエフォート帯域のどちらで転送すべ制御に円滑に引き継ぐための機能です．

中継光伝送装置などが必要ですが，小きか，フレームごとにユーザトラフィッ

具体的には，IPヘッダのToS（Type

需要エリアにおいては，ユーザの数が少クの流量を監視する機能です．具体的of Service）/TC（ Traffic Class），なくなるため，１ユーザ当りのネット(2)多重化機能
広域イーサネットサービスを提供するには，アクセス装置において，契約時にVLANタグの CoS（ Class of Ser-

ワークコストが増大します（図３（a））．

指定したCIR（Committed Informa-vice）， VID（ VLAN IDentifier） な

そこで私たちは，ネットワークコストをtion Rate）の範囲内までは従来と同様

ど，ユーザの指定するフレーム内の識別抑制する観点から収容スイッチの機能，にユーザトラフィックをすべて確保して子により，確保帯域とベストエフォートおよび長距離光伝送装置をMCに集約転送します．

帯域に振り分けることを実現しています．

させた多重化機能を開発しました（図３

C I R を超 過 する場 合 には， P I R

フレーム内の多様な識別子を用いたユー（b））．この多 重 化 機 能 搭 載 M C では，（Peak Information Rate）まではベスザトラフィックの優先制御を実現するこ

ユーザフレームに対してV L A N タグをトエフォートクラスとして転送可能とし，とで，ユーザ要望に対して，よりきめ細付与し，ユーザフレームの送信元回線をPIRを超過する場合に廃棄します．

かな対応を可能とします．

識別することにより，複数回線を多重し上述した帯域監視機能，カラーリン（2） カラーリング機能

ます．

カラーリング機能は，帯域監視機能

グ機能，QoS情報識別機能を局内装置以下に，この多重化機能を実現するの結果を基に，中継装置がユーザフレーに搭載することで，中継装置と連携したために適用した技術を２点紹介します．

ムごとに確保帯域またはベストエフォー

一部帯域確保対応が可能となります．

（1） 経路冗長化技術

ト帯域のどちらで転送すべきかを識別可

これによって，今後のデータセンタ・ク

リングトポロジによる冗長プロトコル能とするための，カラーリングタグを付

ラウド時代を見据え，増加が見込まれるであるMORP（Multiple Open Rings

与する機能です．中継装置はこのカラーバーストトラフィックにも柔軟に対応可

Protocol）(3) を採用した広域イーサネッ

集線装置
…
…

OSU

OSU

OSU

一部帯域確保対応OSU

局内装置①帯域監視機能②カラーリング機能③QoS情報識別機能

ONU

廃棄
低優先：
ベストエフォート型転送

高優先：
ギャランティ型転送
時間

ONU

…

ONU

図２52

ユ 物理帯域ー 最大帯域
ザト （PIR）
ラフィ 確保帯域ッ （CIR）
ク流量

NTT技術ジャーナル 2013.12

一部帯域確保対応機能の概要

Ｒ＆Ｄ
ホットコーナー

中継装置

中継装置

中継網

中継装置

中継光伝送装置

中継装置

収容スイッチ

収容スイッチ

MCMC

MCLAG
長距離伝送ユーザ拠点γ

小需要エリア

ユーザ拠点α ユーザ拠点β

小需要エリアでは，１ユーザ当りの設備コストが大きい

ユーザ拠点γ

小需要エリアでの設備コストを抑制
可能（a） 一般的な広域イーサネットサービスのネットワーク構成イメージ

図３（b） 多重化機能を利用したネットワーク構成イメージ多重化機能の概要

トサービス網 に対 応 するため， L A G（図３②）．なお，IEEE802.3zで標準（Link Aggregation Group）とEthernet化されている1000BASE-SX（最大550(3)OAM （Operation，Administrationm），1000BASE-LX（最大５km）もand Maintenance）を組み合わせた経サポートしており，ユーザのロケーショ路冗長化技術を開発しました．これにンと接続先の中継網の距離によって，最より，リングトポロジを構成することな

適 なSFP（ Small Form factor Plug-く，MORPと同等の信頼性を確保しまgable）モジュールを選択することが可した．また，一方の経路で通信断が発能です．

生した際に，即時に他方の経路に自動切替させることが可能です（図３①）．

②最大40 kmまで伝送可能●

多重化機能搭載
MC

通常
エリア

小需要
エリア

ユーザ拠点α ユーザ拠点β①LAGとETH-OAMを●組み合わせた経路冗長技術

中継装置

中継光伝送装置

中継光伝送装置

収容スイッチ

通常
エリア

中継網

中継装置

（3） 特集： NGNが提供する新しいコミュニケー
ションとそれを支える技術， NTT技術
ジャーナル，Vol.19，No.4，pp.32-49，2007．

今後の展望

さらに，Ethernet OAM技術の監視機

広域イーサネット網の高度化技術とし（左から）澁谷 知範/ 曽根 由明/

能であるETH-CC（Ethernet Continu-て，一部帯域確保対応機能，多重化機

間所 峻洋/ 高木 祐貴

ity Check function）とLAGを連携動能の各開発システムを紹介しました．こ

作させることで，物理層の通信断のみなれらの技術により，N G N イーサでの新らず，データリンク層の通信断が発生したな付加サービスの提供，経済的な設備た場合も経路切替を可能としました．

網構築が実現され，広域イーサネット（2） 長距離伝送技術

サービスのさらなる利用の拡大が期待さ

多 重 化 機 能 搭 載 M C は， 中 継 光 伝れます．

送装置を新設せずに長距離伝送を実現するために，シングルモードファイバで最 大 4 0 k m まで伝 送 可 能 な長 延 化 モジュール（ZX-SFP）に対応しています■参考文献（1） 丸吉・成川・大倉： NGN時代に向けた次世
代イーサネット技術， NTT技術ジャーナル，Vol.21，No.5，pp.22-23，2009.
（2） IEEE 802.1ac

広域イーサネット網技術の開発により，広域イーサネットサービスの導入，高度化に貢献してきました．今後もさらなる展開と普及に向けて，研究開発に取り組んでいきます．

◆問い合わせ先NTTアクセスサービスシステム研究所
TEL 046-859-4967
FAX 046-859-5514
E-mail aed lab.ntt.co.jp

NTT技術ジャーナル 2013.1253