JP5753281B2 - 分散ルータ／スイッチアーキテクチャにおけるインサービススループット試験 - Google Patents

Description

本明細書で開示される様々な例示的な実施形態は、一般に、通信ネットワークの診断および保守に関する。

様々な通信サービスのプロバイダは、様々なタイプのリンクを使用して、プロバイダが制御する様々なデバイス間でトラフィックを転送する。これらの転送により、サービスプロバイダ（ＳＰ）は、データを多数のクライアントに効率的に分散することができる。これらのバックボーン伝送リンクは、大きい帯域幅を使用して、使用中に絶え間ない転送を要求し得る映像および音声メッセージングのような優先度の高いデータなどの大量のデータをデバイス間で転送する。ある特定の状況では、ＳＰはバックボーン伝送リンクをリースして、スイッチ、ルータなどのＳＰのデバイス間で、または地理的領域における集約サイト間でそのようなトラフィックを効率的に伝送することができる。

ＳＰなどの顧客向けにリースされた伝送リンクを準備する場合、伝送プロバイダ（ＴＰ）には、顧客（例えば、サービスプロバイダ）によってリースされている伝送リンクに要求される１つまたは複数の性能メトリックの概要を説明したサービスレベルアグリーメント（ＳＬＡ）を遵守することが要求され得る。例えば、イーサネット（登録商標）専用線（ＥＰＬ）またはイーサネット仮想専用線（ＥＶＰＬ）をリースするとき、顧客は１つまたは複数の伝送リンクがロス、遅延、および／またはジッタを最小限に抑えることを要求し得る。また、顧客はデータを伝送するために最小レベルの帯域幅利用可能性を要求し得る。顧客は顧客のデバイス間での伝送用リンクの最初のプロビジョニング中にリースされたリンクを試験することができるが、ＴＰおよび／またはリースされた伝送リンクの条件は最初のプロビジョニングの後に変わることがある。

様々な例示的な実施形態の簡単な概要が提示される。以下の概要においていくつかの簡略化および省略が行われることがあり、これは様々な例示的な実施形態のいくつかの態様を強調し、紹介することを意図するものであって、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。当業者が本発明の概念を作成し、使用することを可能にするのに適した好ましい例示的な実施形態の詳細な説明が以降の項に続く。

様々な実施形態は、通信システムにおいて少なくとも１つの伝送リンクを試験する方法に関してもよく、この方法は、第１の集約回路を含む第１の通信デバイスによって、第２の集約回路を含む第２の通信デバイスの宛先アドレスを含む試験フレームを生成することと、第１の通信デバイスによって、試験フレームを宛先アドレスに送ることと、第２の通信デバイス内のポートによって、第１の通信デバイスから発信する入力フレームを受信することと、第２の通信デバイスによって、入力フレームが試験フレームを含むと判定することと、第２の通信デバイスによって、試験フレームに基づいた応答フレームを作成することと、第２の通信デバイスによって、応答フレームを第１の通信デバイスに送ることとのうちの１つまたは複数を含む。

様々な実施形態は、通信システムにおいて伝送リンクを試験する方法に関してもよく、この方法は、伝送リンクの第１のノードによって、試験宛先アドレスおよび試験送信元アドレスを含む試験フレームを受信することと、第１のノードに対向する第２のノードを介した伝送リンクによって、試験フレームを試験宛先アドレスに向けて転送することと、伝送リンクの第２のノードによって、試験フレームに基づいた応答フレームを受信することであって、応答宛先アドレスが試験送信元アドレスに相当し、応答送信元アドレスが試験宛先アドレスに相当することと、第１のノードを介した伝送リンクによって、応答フレームを転送することとのうちの１つまたは複数を含む。

様々な実施形態は、少なくとも１つの伝送リンクを試験する通信システムに関してもよく、このシステムは、第１の集約回路を含む第１の通信デバイスと、第２の集約回路およびポートを含む第２の通信デバイスとのうちの１つまたは複数を含み、第１の通信デバイスが、第２の通信デバイスの宛先アドレスを含む試験フレームを生成し、試験フレームを第２のデバイスに送り、さらに、第２の通信デバイスが、ポートを介して、第１の通信デバイスから発信する入力フレームを受信し、入力フレームが試験フレームを含むと判定し、試験フレームに基づいた応答フレームを作成し、応答フレームを第１の通信デバイスに送る。

様々な実施形態は、試験宛先アドレスおよび試験送信元アドレスを含む試験フレームを受信する第１のノードと、試験フレームを試験宛先アドレスに向けて転送し、試験フレームに基づいた応答フレームを受信する、第１のノードに対向する伝送リンク内の第２のノードとのうちの１つまたは複数を含む、通信システムにおける伝送リンクに関してもよく、応答宛先アドレスが試験送信元アドレスに相当し、応答送信元アドレスが試験宛先アドレスに相当し、さらに、伝送リンクによって、第１のノードを介して応答フレームを転送する。

少なくとも１つの伝送リンクを介した他のフレームの伝送を中断することなく、第１の通信デバイスを第２の通信デバイスに接続する少なくとも１つの伝送リンクを介して、試験フレームおよび応答フレームが送られる、様々な実施形態が説明される。

様々な実施形態は、それに加えてまたはその代わりに、第１の通信デバイスによって、第２の通信デバイスから受信された応答フレームを含む、少なくとも１つの伝送リンクから受信されたトラフィックに基づいて、少なくとも１つの伝送リンクの性能を測定することを含む。

様々な実施形態は、それに加えてまたはその代わりに、応答を第２の通信デバイスにおける複数の優先度ベースのサービスキューのうちの１つに置くことを含み、試験フレームおよび応答フレームが、ユーザによって構成可能な優先度レベルを有する。

第１の通信デバイスが、試験フレームまたは応答フレームに関連付けられた優先度レベルまたはそれ未満である優先度レベルに割り当てられた少なくとも１つの伝送リンクの性能を測定する、様々な実施形態が説明される。

判定するステップが、第２の通信デバイス内のポートで、入力フレームに含まれる宛先アドレスが第２の通信デバイスの宛先アドレスであると判定することと、入力フレームに含まれるサブタイプが試験フレームに関連付けられたサブタイプであると判定することとをさらに含む、様々な実施形態が説明される。

作成するステップが、宛先アドレスおよび送信元アドレスが入力フレームに含まれると判定することと、応答フレームに、入力フレームに含まれる宛先アドレスに相当する応答送信元アドレス、入力フレームに含まれる送信元アドレスに相当する応答宛先アドレス、および応答フレームに関連付けられたサブタイプを追加することとをさらに含む、様々な実施形態が説明される。

少なくとも１つの伝送リンクがイーサネットリンクを含み、さらに、第１および第２の集約回路が２つ以上の送信元から発信するトラフィックを受信する、様々な実施形態が説明される。

様々な実施形態は、それに加えてまたはその代わりに、少なくとも１つの伝送リンクの目標帯域幅容量（ＴＢＣ）を設定することを含み、第１の通信デバイスが、ＴＢＣよりも低いレートで試験フレームを送るステップを繰り返す。

このようにして、様々な例示的な実施形態により、通信デバイス間の伝送リンクの測定および試験が可能になることは明らかである。特に、顧客が生成した試験フレームの伝送を測定することによって、顧客は、他のデータトラフィックに対する重大な影響なしに、伝送リンクの性能を効率的に測定することができる。

様々な例示的な実施形態をより良く理解するために、添付の図面が参照される。

伝送リンクプロバイダを含む例示的な通信システムを示す図である。 伝送リンクを試験するための例示的な通信システムを示す図である。 伝送リンクを試験するためのフローチャートである。

次に、同様の数字が同様の構成要素またはステップを指す図面を参照すると、様々な例示的な実施形態の広範な態様が開示されている。

図１は、伝送リンクプロバイダを含む例示的な通信システムを示す。通信システム１００は、伝送ネットワーク１１０および顧客デバイス１３０、１５０を含み得る。伝送ネットワーク１１０は、ネットワーク１１１および伝送リンク１１３、１１５を含み得る。通信システム１００は、顧客デバイス１３０、１５０が、デバイスを互いに接続する伝送ネットワーク１１０を使用することによって、イーサネットフレームなどのパケットの形で互いにトラフィックを送ることを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、通信システムの構成要素は、様々なエンティティによって制御され得る。例えば、例示的な一実施形態では、顧客デバイス１３０、１５０を、サービスプロバイダ（ＳＰ）などの顧客によって制御することができ、その結果として、顧客は様々な形のデータをそのクライアントに伝送することができる。顧客としてのＳＰは、伝送プロバイダ（ＴＰ）によって制御される伝送ネットワーク１１０を介してデバイスを接続することができる。ＳＰは、その伝送リンク１１３、１１５およびネットワーク１１１を介して顧客デバイス１３０、１５０間の通信を処理する伝送ネットワーク１１０などの、１つまたは複数のリンクをリースして、そのデバイス間のデータの転送を処理することができる。そのような場合、ＳＰは、ネットワーク自体に対して大した制御を行うことなく、伝送ネットワーク１１０を使用することができる。

伝送ネットワーク１１０は、ネットワーク１１１および１つまたは複数の伝送リンク１１３を含み得る。伝送ネットワーク１１０は、他のデバイスへの様々な他の接続も含み得る。ネットワーク１１１は、例えば、パケットをそのパケットに含まれる情報に基づいて他のデバイスに転送することができるパケット交換ネットワークであってもよい。同様に、伝送リンク１１３、１１５は、パケットをそのパケットに含まれる情報に基づいて伝送することができるイーサネット専用線（ＥＰＬ）またはイーサネット仮想専用線（ＥＶＰＬ）などの物理リンクまたは仮想リンクであってもよい。例えば、伝送リンク１１３がＥＰＬであるとき、伝送リンク１１３は、そのエンドノードのうちの１つで１つまたは複数のイーサネットフレームを受信することができる。次いで、伝送リンク１１３はリンク内でフレームを移動することができ、対向するエンドノードに達すると、フレームをそのフレームのオーバーヘッドに含まれる情報（すなわち、宛先アドレス）に基づいて転送することができる。いくつかの実施形態では、伝送ネットワーク１１０は顧客デバイス１３０、１５０を制御することもできる。これは、サービスプロバイダが伝送プロバイダでもあるときに行われ得る。これは、伝送プロバイダがエンドポイントデバイスを使用して、伝送プロバイダ独自の伝送リンク１１３、１１５の性能を試験するときにも行われ得る。

顧客デバイス１３０、１５０は、１つまたは複数の送信元からパケットの形でデータを受信することができ、そのようなトラフィックをそれに含まれる情報に基づいて方向付けることができるデバイスであってもよい。例えば、顧客デバイスは、スイッチ、ルータ、ブリッジ、または様々な送信元からパケット（例えば、イーサネットフレーム）を受信することができ、これらのパケットをそのパケットのオーバーヘッドに含まれる情報に基づいて転送することができる類似の機器などの集約デバイスであってもよい。いくつかの実施形態では、顧客デバイス１３０、１５０のうちの１つまたは複数は、ハブ、交換局、中央局、または類似のデバイスおよび／もしくはサイトなどの第１のレベルの集約デバイスを含む、より大型の集約デバイスを含み得る。

顧客デバイス１３０、１５０は、モバイル、ＤＳＬ／ＰＯＮ、光ファイバ、または類似のサービスをそのクライアントに提供し得るサービスプロバイダなどの顧客によって制御され得る。いくつかの実施形態では、ＳＰは、トラフィックプロバイダからバックボーンサポートをリースしながら、特定のタイプのサービスをそのクライアントに提供し得る。例えば、ＳＰは、ＴＰからＥＰＬをリースしながら、モバイル接続をそのクライアントに提供し得る。リースされた伝送リンク１１３、１１５は、顧客デバイス１３０、１５０がデバイス間で大量のデータを転送することを可能にし得る。これは、ＳＰがビデオ会議などのデータおよびサービスをそのクライアントにより効率的に提供することを可能にし得る。

伝送リンク１１３、１１５を使用して、顧客デバイス１３０、１５０を接続するとき、ＳＰはサービスライセンスアグリーメント（ＳＬＡ）を使用して、リースされたリンクに対する一連の要件を指定することができる。例えば、ＳＰはＳＬＡを使用して、ＳＰがリースするリンク内の最小帯域幅利用可能性、転送の最小速度、ならびに遅延、ロス、およびジッタの最大量などの、ある特定の性能要件を指定することができる。いくつかの実施形態では、ＳＰはループ試験などの１つまたは複数の診断試験を使用して、リースされたリンクがＳＬＡ要件を満たすかどうかを判定することができる。そのような場合、ＳＰはリンクの最初のプロビジョニング時にそのような診断試験を実施することができる。プロビジョニングされたリンクがＳＬＡ要件を満たさないとき、ＳＰは、別のＴＰからリンクをリースする、またはＴＰに問題を通知する（例えば、ＴＰへのアラーム）などのいくつかの措置を講じることができ、その後、ＴＰは是正措置を講じることができる。

しかし、場合によっては、リースされた伝送リンク１１３、１１５は経時的にその性能を変化させることがある。これは、例えば、伝送ネットワーク内での１つまたは複数の伝送リンク１１３、１１５のロス、またはネットワーク１１１の予期せぬ加入超過によるものであり得る。リースされたリンク上の利用可能な帯域幅容量のそのようなロスは、結果として、ＳＰのクライアントに対する性能を低下させることがある。性能のそのようなロスを回避するために、ＳＰは、最初のプロビジョニング中に実施された試験に類似した診断試験を定期的に実施することができる。しかし、伝送リンク１１３、１１５の性能を判定するために使用される診断試験のいくつかは、すべての他のトラフィックを大幅に遅らせるまたは停止させることがある。例えば、ループ試験で使用される試験フレームが、音声および／またはビデオ会議ならびにストリーミングに使用される同期フレームのような優先度の高いデータの転送を停止させることがあるので、顧客デバイス１５０によって開始された伝送リンク１１３、１１５のループ試験はＳＰのサービスを停止させることがある。その結果、顧客デバイス１５０におけるＳＰは、データトラフィックを変更する診断ループ試験を輻輳が非常に低い期間中に実施するなど、そのような試験が実施される時間帯を制限することができる。

図２は、伝送リンクを試験するための例示的な通信システムを示す。通信システム２００は図１における通信システム１００に類似しており、伝送ネットワーク２１０およびその要素２１１−２１５ならびにコンシューマデバイス２３０、２５０は図１における要素１１０−１５０に類似している。コンシューマ要素２３０は、一連のサービスキュー２３１を含み得る。コンシューマ要素２５０は、試験機器２５１および監視デバイス２５３を含み得る。いくつかの実施形態では、ＳＰは、伝送ネットワーク２１０を介してコンシューマデバイス２３０、２５０間で渡され得る試験フレーム２０１および応答フレーム２０３を使用することができる。フレーム２０１、２０３の伝送は、例えば、コンシューマデバイス２３０、２５０間でイーサネットフレーム２０１、２０３を伝送するために使用される一連のリースされた伝送リンク２１３、２１５の性能（例えば、利用可能な帯域幅）を判定するために測定され得る。

顧客デバイス２３０、２５０は顧客デバイス１３０、１５０と類似していてもよく、複数の送信元からデータパケットを受信する集約デバイスであってもよく、パケットをそのパケットに含まれる情報に基づいて他のデバイスに転送することができる。加えて、顧客デバイス２３０、２５０は、サービスキュー２３１、試験機器２５１、および／または監視デバイス２５３を含むこともできる。例示される実施形態は顧客デバイス２３０、２５０のうちの１つだけにこれらの構成要素を示しているが、顧客デバイス２３０、２５０の様々な実施形態は、構成要素２３１、２５１、２５３のすべてを含み得る。いくつかの実施形態では、発信側顧客デバイス２５０は、受信側顧客デバイス２３０よりも大きい集約デバイスであってもよい。例えば、発信側顧客２５０は中央交換局を備えてもよく、一方、受信側顧客デバイス２３０はスイッチを備えてもよい。

サービスプロバイダは、顧客デバイス２３０、２５０を使用して、伝送リンク２１３、２１５のプロビジョニング後に、他のデータトラフィックに関連するサービスに影響を及ぼすことなく、診断試験を実施することができる。例えば、伝送リンク２１５は、発信側顧客デバイス２５０内の試験機器２５１から試験フレーム２０１を受信することができ、他のデータトラフィックとともに試験フレーム２０１を受信側デバイスに伝送することができる。他の実施形態では、試験機器によって実施される診断試験は、他のトラフィックの伝送を防ぐことができる。例えば、試験機器は、毎秒ｋ個の試験フレーム２０１を作成することができる。レートｋが伝送リンク２１３、２１５のうちの少なくとも１つで利用可能な帯域幅よりも大きい場合、１つまたは複数の伝送リンク２１３、２１５はいかなる他のデータも転送することができないことがある。同様に、非常に高いレートｋは他のデータトラフィックの配信を遅らせることがある。

試験機器２５１は、伝送リンク２１３、２１５の試験を開始することができる内部または外部構成要素を備えてもよい。いくつかの実施形態では、試験機器２５１は、１つまたは複数の試験フレーム２０１を作成する発信側顧客デバイス２５０内に内部回路またはソフトウェアモジュールを備えてもよい。試験機器２５１は、発信側顧客デバイス２５０内のポートに接続することができ、そのポートを介して試験フレーム２０１を伝送リンク２１５に送ることができる。試験機器２５１は、リースされた伝送リンク２１３、２１５の帯域幅利用可能性に基づいて試験フレーム２０１を作成することができる。

いくつかの実施形態では、試験機器２５１はＳＬＡで指定された要求帯域幅を最初に使用することができ、監視デバイス２５３によってコンパイルされた情報に基づいて利用可能な帯域幅を調整することができる。例えば、ＳＬＡは、１Ｍｂ／ｓのチャネル容量（すなわち、帯域幅）を要求することができる。試験機器２５１は、リースされた伝送リンク２１３、２１５に対する一連の３２ビットイーサネット試験フレーム２０１を作成して、受信側顧客デバイス２３０に搬送することができる。いくつかの実施形態では、試験機器２５１は、ＳＬＡによって設定された目標チャネル容量に比例するレート（例えば、目標チャネル容量の５０％）で試験フレーム２０１を作成することができ、利用可能な目標チャネル容量に実質的に等しくなるまで作成レートを上げることができる。

試験フレーム２０１は、伝送リンク２１３、２１５の性能を判定するために発信側および受信側顧客デバイス２５０、２３０によって使用され得る、試験機器２５１によって作成されたパケットを備えてもよい。試験フレーム２０１は、オーバーヘッドおよびペイロードを含む３２ビットイーサネットフレームを備えてもよい。いくつかの実施形態では、試験フレーム２０１のペイロードは、顧客デバイス２３０、２５０内またはネットワーク２１１内の機器によって読み取られないことがある。試験フレーム２０１のオーバーヘッドは、試験フレーム２０１を伝送するために通信ネットワーク２００内のデバイスによって使用される宛先アドレスおよび送信元アドレスを含み得る。宛先アドレスおよび送信元アドレスは、例えば、顧客デバイス２３０、２５０の位置を特定し、ネットワーク内のトラフィックを宛先アドレスに方向付けるためにネットワーク２１１によって使用される媒体アクセスコード（ＭＡＣ）アドレスを備えてもよい。いくつかの実施形態では、宛先アドレスにおけるデバイスは、送信元アドレスなどの、オーバーヘッドの部分をチェックして、パケットが該当する位置から発信されていることを保証することができる。

試験フレーム２０１のオーバーヘッドは、フレームが試験フレームであり、ペイロード内でカプセル化されたいかなる特定のデータも含まないことを示すために顧客デバイス２３０、２５０によって使用され得るイーサネットタイプ（例えば、ＥｔｈｅｒＴｙｐｅ）も含み得る。例えば、通常のデータトラフィックは、ペイロードがインターネットプロトコル、バージョン４（ＩＰｖ４）であることを示すためにそのオーバーヘッド内に２オクテットＥｔｈｅｒＴｙｐｅ指示を含むイーサネットフレームにおいて、伝送され得る。試験機器２５１は、フレームが試験フレームであることを示すＥｔｈｅｒＴｙｐｅを挿入することができる。例えば、試験機器は、使用されるプロトコルがＩＥＥＥ８０２．１ａｇ接続障害管理プロトコル（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｆａｕｌｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｙ．１７３１（ＣＦＭ／ＯＡＭ）用であることを示すための「０ｘ８９０２」またはプロトコルが構成試験プロトコルループバックメッセージ（ＬＢＭ）であることを示すための「０ｘ９０００」のＥｔｈｅｒＴｙｐｅを含み得る。いくつかの実施形態では、試験機器２５１は未定義のセットを使用して、ＣＦＭ／ＬＢＭなどの新しいプロトコルを定義することができる。

受信側顧客デバイス２３０は、伝送リンク２１３、２１５を介して発信側顧客デバイス２５０から送られた少なくとも１つの試験フレーム２０１を受信するポートを含み得る。受信側顧客デバイス２３０内の構成要素は、入力フレームのオーバーヘッドを調べて、入力フレームをどのように処理するかを決定することができる。例えば、構成要素は、入力イーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスを調べ、その宛先が受信側顧客デバイス２３０ではないと判定することができる。そのような場合、受信側顧客デバイス２３０は、入力フレームを通信ネットワーク２００内の別のデバイスに転送することができる。あるいは、受信側顧客デバイス２３０は、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスが受信側顧客デバイス２３０の宛先ＭＡＣアドレスに一致すると判定することができる。そうなった場合、受信側顧客デバイス２３０は入力パケットをさらに処理することができる。

入力パケットを処理するとき、受信側顧客デバイス２３０はＥｔｈｅｒＴｙｐｅを調べて、ペイロードをどのように処理するかを決定することができる。例えば、受信側顧客デバイス２３０は、ＥｔｈｅｒＴｙｐｅを使用して、さらなる処理のために入力フレームのペイロードの内容を特定することができる。例えば、入力パケットが、入力パケットをＩＰｖ６プロトコルを含むものとして特定するＥｔｈｅｒＴｙｐｅを含むとき、受信側顧客デバイス２３０は、ペイロードからＩＰｖ６アドレスを抽出することができる。同様にして、受信側顧客デバイス２３０は、パケットのＥｔｈｅｒＴｙｐｅが使用中の試験プロトコル（例えば、Ｅｔｙｐｅ＝ＣＦＭ ＬＢＭ）に関連付けられていると判定すると、入力試験パケット２０１に応答することができる。

受信側顧客デバイス２３０が試験フレーム２０１を受信したと判定すると、受信側顧客デバイス２３０は応答フレーム２０３を作成することができる。応答フレーム２０３は試験フレーム２０１に類似したものであってもよく、そのオーバーヘッド内およびそのペイロード内に類似のデータを含み得る。しかし、応答フレーム２０３は、応答フレーム２０３が試験フレーム２０１に含まれるオーバーヘッド情報にエコーを返すように、そのアドレス情報を交換することができる。例えば、試験フレーム２０１がｘの宛先アドレスおよびｙの送信元アドレスを含むとき、応答フレーム２０３はｙの宛先アドレスおよびｘの送信元アドレスを含み得る。そのような場合、応答フレーム２０３を発信側顧客デバイス２５０に送り返すことができ、発信側顧客デバイス２５０は、オーバーヘッドの内容により、入力フレームを応答フレーム２０３として特定することができる。

受信側顧客デバイス２３０は、受信側顧客デバイス２３０からの出力パケットの送信をスケジュールするために使用される１つまたは複数のサービスキュー２３１も含み得る。受信側顧客デバイス２３０は、サービスキューを使用して、特定の基準に基づいて出力データパケットの送信をスケジュールすることができる。例えば、サービスキュー２３１は、優先度の高いおよび優先度の低いサービスキュー２３１を含む、優先度ベースのサービスキューであってもよい。そのような実施形態では、優先度の高いサービスキュー２３１でスケジュールされたパケットは、より高いレートでまたは割り当てられたチャネル容量の指定された部分内で受信側顧客デバイス２３０から転送されるようにスケジュールされ得る。当業者であれば、当技術分野で使用される優先度ベースのキューイング技法を知っているであろう。いくつかの実施形態では、ＳＰは異なるタイプのデータに優先度レベルを設定することができる。例えば、音声、映像、および同期パケットまたはフレームを高優先度として分類し、優先度の高いサービスキュー２３１でスケジュールすることができる一方、テキストおよび類似のデータトラフィックを低優先度として分類し、優先度の低いサービスキュー２３１内でスケジュールすることができる。ＳＰは、対応する応答フレーム２０３をサービスキュー２３１のうちの１つに置くために、試験フレーム２０１に優先度レベルを指定することができる。

例えば、試験フレームに低優先度レベルが指定されると、対応する応答フレーム２０３は低優先度レベルに置かれることになり、より優先度の高いキューにおけるスケジュールされたすべてのトラフィックがクリアされた後に、発信側顧客デバイス２５０に送信されるようにスケジュールされ得る。いくつかの実施形態では、応答フレーム２０３は、高優先度レベルに割り当てられなかった帯域幅の部分を使用して発信側顧客デバイス２５０に転送されるようにスケジュールされ得る。低優先度が割り当てられると、試験フレーム２０１および／または応答フレーム２０３はより優先度の高いフレームの転送に最小限の影響しか及ぼさないことがある。対照的に、試験フレーム２０１および／または応答フレーム２０３に高優先度レベルが割り当てられると、そのようなフレームの送信は、試験フレームおよび／または応答フレーム２０１、２０３の優先度レベルまたはそれ未満である優先度レベルの他のフレームの送信に影響を及ぼすことがある。

一度受信側顧客デバイス２３０のポートを介して送られると、応答フレーム２０３は、試験フレーム２０１を送信するために使用される同じ伝送リンク２１３、２１５を使用することができる。いくつかの実施形態では、顧客デバイス２３０、２５０間の伝送ループを完成させるために異なる複数の伝送リンクが使用され得る。そのような場合、診断試験は、伝送ループを完成させるために使用されるすべての伝送リンク２１３、２１５の性能を測定する。

発信側顧客デバイス２５０は、発信側顧客デバイスのポートで受信された入力フレームを監視する監視デバイス２５３も含み得る。監視デバイス２５３は、発信側顧客デバイス２５０のポートで受信された入力フレームを調べることができ、発信側顧客デバイス２５０に監視されたアクティビティに応答させることができるハードウェア構成要素および／またはソフトウェアモジュールを備えてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、監視デバイス２５３は、ポートで受信されたすべてのデータトラフィックを監視することができ、遅延、ジッタ、およびパケットロスなどの性能メトリックを検出することができる。他の実施形態では、監視デバイスは入力フレームのオーバーヘッドを調べることができ、応答フレーム２０３について特定の測定を行うことができる。例えば、監視デバイスは、発信側顧客デバイス２５０のポートで受信された応答フレーム２０３のレートを測定することができる。応答フレーム２０３のこの入力レートは、伝送リンク２１３、２１５に関連付けられた性能メトリックを判定するために試験機器２５１によって作成された試験フレーム２０１の生成レートと比較され得る。監視デバイス２５３によって測定された性能メトリックがＳＬＡによって設定された要件を満たさないとき、発信側顧客デバイス２５３は、ＳＰをトリガしてより多くの伝送リンクをリースさせる、またはＴＰに１つまたは複数の専用伝送リンク２１３、２１５の性能低下を通知するなどの応答を行うことができる。

図３は、伝送リンクを試験するためのフローチャートを示す。通信システム２００は、コンシューマデバイス２３０、２５０を接続する１つまたは複数の伝送リンク２１３、２１５の性能を試験または測定する方法３００を使用することができる。

方法３００はステップ３０１で開始することができ、ステップ３０３に進むことができ、ステップ３０３で、発信側顧客デバイス２５０は試験フレーム２０１を生成することができる。顧客デバイス２５０内に含まれる試験機器２５１は、毎秒ｋ個のイーサネット試験フレーム２０１のレートで試験フレーム２０１を作成することができ、試験フレーム２０１は、受信側デバイス２３０の宛先アドレスを有するオーバーヘッドを含む。ステップ３０５で、発信側顧客デバイス２５０はイーサネット試験フレームを受信側（対象）デバイスに転送することができる。

ステップ３０７において、受信側顧客デバイス２３０は、伝送リンク２１３、２１５を介して、例えば、発信側顧客デバイス２５０から入力フレームを受信することができる。ステップ３０９において、受信側顧客デバイス２３０は、入力フレームのオーバーヘッドを調べて、入力フレームが該当する試験フレーム２０１かどうかを判定することができる。入力フレームが該当する試験フレームではない（例えば、異なる宛先アドレスまたは異なるＥｔｈｅｒＴｙｐｅ）とき、受信側顧客デバイスはステップ３１１に進むことができ、ステップ３１１で受信側顧客デバイスはオーバーヘッド内の情報に基づいてフレームを処理することができる。これは、パケットを宛先アドレスに向けて転送すること、またはＥｔｈｅｒＴｙｐｅによって提供された情報に基づいてフレームを処理することを含み得る。対照的に、ステップ３０９において、入力フレームが該当する試験フレームであると受信側顧客デバイス２３０が判定したとき、受信側顧客デバイス２３０はステップ３１３に進むことができ、ステップ３１３で受信側顧客デバイス２３０は応答フレーム２０３を生成する。

ステップ３１３において、受信側顧客デバイス２３０によって生成された応答フレーム２０３は受信された試験フレーム２０１に対応することができ、そのオーバーヘッド内に類似の情報を含み得る。応答フレーム２０３は、応答フレーム２０３に含まれる宛先アドレスが試験フレーム２０１に含まれる送信元アドレスに対応するように、エコーで返された関連するアドレス情報を有することもできる。

ステップ３１５において、受信側顧客デバイス２５０は、応答フレーム２０３をサービスキュー２３１に置くことによって、応答フレーム２０３の送信をスケジュールすることができる。いくつかの実施形態では、受信側顧客デバイス２５０は複数のサービスキュー２３１を含んでもよく、定義された基準に基づいて応答フレーム２０３をサービスキューのうちの１つに置くことができる。例えば、受信側顧客デバイス２３０が複数の優先度ベースのキューを含むとき、応答フレーム２０３は、試験に関連付けられた優先度レベルに基づいてキュー２３１のうちの１つに置かれ得る。例えば、試験フレーム２０１および／または応答フレーム２０３が低優先度と指定されたとき、受信側顧客デバイス２３０は応答フレーム２０３を優先度の低いキューに置くことができる。ステップ３１７において、受信側デバイス２３０は、サービスキュー２３１のスケジュールに基づいて応答フレーム２０３を送ることができる。

ステップ３１９において、発信側顧客デバイス２５０に含まれる監視デバイス２５３は、伝送リンク２１３、２１５上で受信されたトラフィックを監視することができる。いくつかの実施形態では、監視デバイス２５３は、発信側顧客デバイス２５０への入力パケットを調べて、入力応答パケット２０３を特に監視することができる。入力パケットの測定値に基づいて、監視デバイス２５３および／または発信側顧客デバイス２５０は、試験フレーム２０１および応答フレーム２０３を送信するために使用される伝送リンク２１３、２１５の性能を測定することができる。方法３００はステップ３２１で終了することができ、ステップ３２１で、伝送リンク２１３、２１５の測定された性能は、発信側顧客デバイス２５０をトリガして迅速な措置を取らせることができる。

本発明の様々な例示的な実施形態がハードウェアおよび／またはファームウェアで実施され得ることは上記の説明から明らかである。さらに、様々な例示的な実施形態は、少なくとも１つのプロセッサによって読み取られ実行されて、本明細書に詳細に記載された動作を実行することができる、有形の非一時的機械可読記憶媒体に記憶された命令として実施され得る。有形の機械可読記憶媒体は、パーソナルもしくはラップトップコンピュータ、サーバ、または他のコンピューティングデバイスなどの、機械によって読取り可能な有形の形で情報を記憶するための任意の機構を含み得る。したがって、有形の機械可読記憶媒体は、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、および類似の記憶媒体を含み得る。

本明細書における任意のブロック図は本発明の原理を具体化する例示的な回路の概念図を表すことが当業者によって理解される。同様に、任意のフローチャート、流れ図、状態遷移図、擬似コードなどは、有形の機械可読媒体で実質的に表され、したがって、コンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているかどうかにかかわらず、そのようなコンピュータまたはプロセッサによって実行され得る様々なプロセスを表すことが理解されよう。

様々な例示的な実施形態を、そのある特定の例示的な態様を特に参照しながら詳細に説明してきたが、本発明は他の実施形態が可能であり、その詳細は様々な明白な点において修正が可能であることが理解される。当業者には容易に明らかとなるように、本発明の趣旨および範囲内にとどまりながら、変形および修正を行うことができる。したがって、上記の開示、説明、および図面は例示のみを目的とするものであり、特許請求の範囲のみによって定義される本発明をいかなる形でも限定するものではない。

Claims (13)

1. 通信システムにおいて少なくとも１つのレイヤ２（Ｌ２）伝送リンクを試験する方法であって、
   第１の集約回路を備える第１の通信デバイス（２５０）によって、第２の集約回路を備える第２の通信デバイス（２３０）の宛先アドレスを含む試験フレーム（２０１）を生成すること（３０３）と、
   第１の通信デバイス（２５０）によって、試験フレーム（２０１）を宛先アドレスに送ること（３０５）と、
   第２の通信デバイス（２３０）内のポートによって、第１の通信デバイス（２５０）から発信する入力フレームを受信すること（３０７）と、
   第２の通信デバイス（２３０）のレイヤ２プロトコル実装によって、入力フレームが試験フレーム（２０１）を備えると判定すること（３０９）と、
   第２の通信デバイス（２３０）のレイヤ２プロトコル実装によって、試験フレーム（２０１）に基づいた応答フレーム（２０３）を作成すること（３１３）と、
   試験フレームによって搬送された構成可能な優先度レベルに基づいて、応答を第２の通信デバイス（２３０）における複数のレイヤ２優先度ベースのサービスキュー（２３１）のうちの１つに置くこと（３１５）と、
   第２の通信デバイス（２３０）によって、応答フレーム（２０３）を第１の通信デバイス（２５０）に送ること（３１７）と
   を備える、方法。
2. 少なくとも１つの伝送リンクを介した他のフレームの伝送を中断することなく、第１の通信デバイス（２５０）を第２の通信デバイス（２３０）に接続する少なくとも１つの伝送リンクを介して、試験フレームおよび応答フレーム（２０３）が送られる、請求項１に記載の方法。
3. 第１の通信デバイス（２５０）によって、第２の通信デバイス（２３０）から受信された応答フレーム（２０３）を含む、少なくとも１つの伝送リンクから受信されたトラフィックに基づいて、少なくとも１つの伝送リンクの性能を測定すること（３１９）
   をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 第１の通信デバイス（２５０）が、試験フレーム（２０１）または応答フレーム（２０３）に関連付けられた優先度レベルまたはそれ未満である優先度レベルに割り当てられた少なくとも１つの伝送リンクの性能を測定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 判定するステップが、
   第２の通信デバイス（２３０）内のポートで、入力フレームに含まれる宛先アドレスが第２の通信デバイス（２３０）の宛先アドレスであると判定することと、
   入力フレームに含まれるサブタイプが試験フレーム（２０１）に関連付けられたサブタイプであると判定することと
   をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 作成するステップが、
   宛先アドレスおよび送信元アドレスが入力フレームに含まれると判定することと、
   応答フレーム（２０３）に、
   入力フレームに含まれる宛先アドレスに相当する応答送信元アドレス、
   入力フレームに含まれる送信元アドレスに相当する応答宛先アドレス、および
   応答フレーム（２０３）に関連付けられたサブタイプを追加することと
   をさらに備える、請求項５に記載の方法。
7. 少なくとも１つの伝送リンクがイーサネットリンクであり、さらに、第１および第２の集約回路が２つ以上の送信元から発信するトラフィックを受信する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 少なくとも１つの伝送リンクの目標帯域幅容量（ＴＢＣ）を設定することをさらに含み、第１の通信デバイス（２５０）が、ＴＢＣよりも低いレートで試験フレーム（２０１）を送るステップを繰り返す、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 第１の集約回路を備える第１の通信デバイス（２５０）と、
   第２の集約回路と、複数のレイヤ２優先度ベースのサービスキュー（２３１）と、ポートとを備える第２の通信デバイス（２３０）と
   を備える、少なくとも１つのレイヤ２伝送リンクを試験する通信システムであって、
   第１の通信デバイス（２５０）が、
   第２の通信デバイス（２３０）の宛先アドレスを含む試験フレーム（２０１）を生成し（３０３）、
   試験フレーム（２０１）を第２のデバイス（２３０）に送り（３０５）、
   さらに、第２の通信デバイス（２３０）が、
   ポートを介して、第１の通信デバイス（２５０）から発信する入力フレームを受信し（３０７）、
   入力フレームが試験フレーム（２０１）を備えると判定し（３０９）、
   試験フレーム（２０１）に基づいた応答フレーム（２０３）を作成し（３１３）、
   試験フレームによって搬送された構成可能な優先度レベルに基づいて、応答を複数のレイヤ２優先度ベースのサービスキュー（２３１）のうちの１つに置き（３１５）、
   応答フレーム（２０３）を第１の通信デバイス（２５０）に送る（３１７）、
   レイヤ２プロトコル実装を含む、通信システム。
10. 少なくとも１つの伝送リンクを介した他のフレームの伝送を中断することなく、第１の通信デバイス（２５０）を第２の通信デバイス（２３０）に接続する少なくとも１つの伝送リンクを介して、試験フレームおよび応答フレーム（２０３）が送られ、
    第１の通信デバイス（２５０）が、第２の通信デバイス（２３０）から受信された応答フレーム（２０３）を含む、少なくとも１つの伝送リンクから受信されたトラフィックに基づいて、少なくとも１つの伝送リンクの性能を測定する（３１９）、
    請求項９に記載のシステム。
11. 第１の通信デバイス（２５０）が、試験フレーム（２０１）または応答フレーム（２０３）に関連付けられた優先度レベルまたはそれ未満である優先度レベルに割り当てられた少なくとも１つの伝送リンクの性能を測定する、請求項９または１０に記載のシステム。
12. 第２の通信デバイス（２３０）が、ポートで、入力フレームに含まれる宛先アドレスが第２の通信デバイス（２３０）の宛先アドレスであると判定し、入力フレームに含まれるサブタイプが試験フレーム（２０１）に関連付けられたサブタイプであると判定する、請求項９から１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 少なくとも１つの伝送リンクが、目標帯域幅容量（ＴＢＣ）を有し、第１の通信デバイス（２５０）が、ＴＢＣよりも低いレートで試験フレーム（２０１）を送るステップを繰り返す、請求項９から１２のいずれか一項に記載のシステム。

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