WO2014091515A1

WO2014091515A1 - 伝送システム、受信部および揺らぎ測定方法

Info

Publication number: WO2014091515A1
Application number: PCT/JP2012/007865
Authority: WO
Inventors: 恭深川
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-06-19
Anticipated expiration: 2015-06-10
Also published as: JPWO2014091515A1

Abstract

　伝送システムは、一定周期でＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットを送信する送信部と、該ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットを受信する受信部１３とを備える。受信部１３は、揺らぎが無いものとして各ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達予定時刻を算出する到達予定時刻算出部２３と、ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの実際の到達時刻を測定する到達時刻測定部２２と、ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットごとに到達予定時刻と到達時刻との時間差を算出する時間差算出部２４と、該時間差に基づいて各ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの揺らぎ時間を判定する揺らぎ時間判定部２５とを備える。

Description

伝送システム、受信部および揺らぎ測定方法

　本発明は、パケットを伝送する伝送システム、パケットを受信する受信部、およびパケットの揺らぎを測定する方法に関する。

　従来のネットワークは、大きくＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy)とパケットネットワークの２種類に分かれていたが、近年、ＳＤＨからパケットネットワークへのサービスの移行が進みつつある。そのため、パケットネットワークにおいてもＳＤＨのようなトランスポート伝送を行う方式が要望され、現在ＰＢＢ－ＴＥ（Provider Backbone Bridge - Traffic Engineering）、ＭＰＬＳ－ＴＰ（Multi Protocol Label Switching ? Transport Profile）といった、パケットトランスポート方式の標準化が急速に進められている。

　パケット伝送は低コストで効率的にトラフィックを収容する事ができるため、各種サービスのパケット伝送化が進みつつあるが、従来のパケット伝送には保守/管理を行う機能がＳＤＨに比べ大きく不足していた。そのため、パケット伝送においても保守/管理機能を向上させる必要性があり、標準化団体において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）およびＭＰＬＳでのＯＡＭ(Operation, Administration, and Maintenance)機能が規定され、またＭＰＬＳ－ＴＰのＯＡＭについても、ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force)にて標準化が進められている。

特開２００６－２１１２３３号公報

　保守/管理を行なう機能が乏しかった従来のパケット伝送においては、ＯＡＭを実装することにより画期的な保守/運用性の向上が見込まれる。しかしながら、ＳＤＨ網からパケット網への移行を注意深く考えた場合、パケット伝送とＳＤＨ伝送の伝送方式の違い、および取込むサービスに対する保守/運用の違いから、標準のＭＰＬＳ－ＴＰのＯＡＭ機能では、通信事業者がサービス品質を維持する上で必要なＳＤＨと同等の保守/運用を実現するにはほど遠く、まだ以下のような問題がある。

　図１（ａ）および（ｂ）は、ＳＤＨ伝送とパケット伝送の伝送方式の違いを説明するための図である。ＳＤＨ伝送は、図１（ａ）に示すように、データの有無に関係なく常時フレームが流れているのに対し、パケット伝送は、図１（ｂ）に示すようにデータが存在している場合にのみパケットが流れる。そのため、ＳＤＨ伝送のデータをパケット化するとパケットは常に一定周期で送信されることになり、また、受信側では一定周期でパケットからＳＤＨフレームへの変換を行なわなければならない。

　ところが、パケットネットワークにおいては、パケット間の並列処理、またはパケットのシリアル伝送処理のために、揺らぎが発生する。「揺らぎ」とは、受信側に到達したパケットの時間間隔が一定ではなくなる現象である。

　図２（ａ）および（ｂ）は、伝送方式に起因する揺らぎの発生を説明するための図である。ＳＤＨ伝送方式は時分割多重方式を採用しているため、図２（ａ）に示すように各チャンネルからのフレームは、予め定められたタイムスロットに挿入されて多重化される。従って、ＳＤＨ伝送方式では、受信側に到達するフレーム間隔は一定となり、揺らぎは生じない。

　一方、パケット伝送方式の場合、図２（ｂ）に示すように、パケットの合流地点において２つのパケットが衝突した場合、先着のパケットが送信されている間には、後着のパケットは送信を待たされる、すなわち遅延が発生する。従って、合流後のパケットの時間間隔は一定にはならず、揺らぎが発生する。この揺らぎは、パケットの優先度を高優先にした場合も生じる。パケット伝送ではパケット長は可変であり、ネットワークを伝送されるパケットには、パケット長が長いものや短いものが混在している。このような場合、合流地点において長いパケットと衝突した場合には遅延が大きくなり、短いパケットと衝突した場合には遅延が小さくなるので、揺らぎが大きくなる。

　図３は、ストア・アンド・フォワード処理による遅延を説明するための図である。伝送装置内でＦＣＳ（Frame Check Sequence）の計算、パケット長のチェック、パケットヘッダの付与／削除／変更等の処理を行う場合、一度メモリ１０２内にパケットを格納した後にそれらの処理を行う。従って、パケットをメモリに格納する時間およびパケットをメモリから読み出す時間分の遅延が発生する。

　図４（ａ）および（ｂ）は、パケット長に依存する遅延を説明するための図である。図４（ａ）および（ｂ）において、伝送装置１００，１０１は、パケット伝送区間においてＦＣＳの計算、パケット長のチェック、パケットヘッダの付与／削除／変更等の処理を行う装置である。上述したように、これらの処理は、パケットをメモリに格納した状態で行われる。従って、図４（ａ）に示すように、短いパケットであればメモリへの格納時間およびメモリからの読出時間が短いので、遅延が小さくなる。一方、図４（ｂ）に示すように、長いパケットの場合、メモリへの格納時間およびメモリからの読出時間が長くなるので、遅延が大きくなる。パケット伝送区間には様々な長さのパケットが混在して流れているので、パケット長に依存する遅延により揺らぎが発生する。

　図５（ａ）および（ｂ）は、揺らぎによる影響を説明するための図である。図５（ａ）および（ｂ）において、伝送装置１１０は、ＳＤＨ伝送区間から受信したＳＤＨフレームをパケットに変換してパケット伝送区間に送信する装置であり、伝送装置１１１は、パケット伝送区間から受信したパケットから元のＳＤＨフレームを再生し、ＳＤＨ伝送区間に送信する装置である。

　図５（ａ）に示すようにパケット伝送区間で発生する揺らぎが小さい場合、伝送装置１００で受信したＳＤＨフレームが一定周期であれば、伝送装置１１１で再生されるＳＤＨフレームも一定周期となる。一方、図５（ｂ）に示すようにパケット伝送区間で発生した揺らぎが大きいと、伝送装置１１１では期待したタイミングでパケットが受信できなくなり、一定周期でＳＤＨフレームへの変換ができずに、フレームが欠落するおそれがある。

　そのため、パケットネットワークにおいて揺らぎの監視は不可欠であるが、標準のＭＰＬＳ－ＴＰのＯＡＭには揺らぎを監視する機能は定義されていない。

　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、パケットネットワークにおいて揺らぎを測定できる技術を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明のある態様の伝送システムは、一定周期で揺らぎ測定用パケットを送信する送信部と、該揺らぎ測定用パケットを受信する受信部とを備える。受信部は、揺らぎが無いものとして各揺らぎ測定用パケットの到達予定時刻を算出する到達予定時刻算出部と、揺らぎ測定用パケットの実際の到達時刻を測定する到達時刻測定部と、揺らぎ測定用パケットごとに到達予定時刻と到達時刻との時間差を算出する時間差算出部と、時間差に基づいて各揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間を判定する揺らぎ時間判定部とを備える。

　本発明の別の態様は、一定周期で送信された揺らぎ測定用パケットを受信する受信部である。この受信部は、揺らぎが無いものとして各揺らぎ測定用パケットの到達予定時刻を算出する到達予定時刻算出部と、揺らぎ測定用パケットの実際の到達時刻を測定する到達時刻測定部と、揺らぎ測定用パケットごとに到達予定時刻と到達時刻との時間差を算出する時間差算出部と、時間差に基づいて各揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間を判定する揺らぎ時間判定部とを備える。

　本発明のさらに別の態様は、一定周期で揺らぎ測定用パケットを送信するステップと、該揺らぎ測定用パケットを受信するステップとを備える揺らぎを測定する方法である。受信ステップは、揺らぎが無いものとして各揺らぎ測定用パケットの到達予定時刻を算出するステップと、揺らぎ測定用パケットの実際の到達時刻を測定するステップと、揺らぎ測定用パケットごとに到達予定時刻と到達時刻との時間差を算出するステップと、時間差に基づいて各揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間を判定するステップとを備える。

　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

　本発明によれば、パケットネットワークにおいて揺らぎを測定できる技術を提供できる。

図１（ａ）および（ｂ）は、ＳＤＨ伝送とパケット伝送の伝送方式の違いを説明するための図である。図２（ａ）および（ｂ）は、伝送方式に起因する揺らぎの発生を説明するための図である。ストア・アンド・フォワード処理による遅延を説明するための図である。図４（ａ）および（ｂ）は、パケット長に依存する遅延を説明するための図である。図５（ａ）および（ｂ）は、揺らぎによる影響を説明するための図である。本発明の実施形態に係る伝送システムを示す図である。送信部の構成を説明するための図である。受信部の構成を説明するための図である。揺らぎが無い状態でのＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの流れを示す図である。揺らぎ測定を開始してから最初のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが受信部に実際に到達した様子を示す図である。揺らぎ測定を開始してから２番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが受信部に実際に到達した様子を示す図である。揺らぎ測定を開始してから３番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが受信部に実際に到達した様子を示す図である。揺らぎ測定を開始してから４番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが受信部に実際に到達した様子を示す図である。本発明の実施形態に係る伝送システムの一例を示す図である。

　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

　図６は、本発明の実施形態に係る伝送システム１０を示す。図６に示す伝送システム１０は、ＳＤＨフレームをパケット化して伝送するパケットネットワークシステムである。

　本実施形態に係る伝送システム１０は、パケットの揺らぎを測定可能な伝送システムである。図６に示すように、伝送システム１０は、第１送受信装置１１Ａと、第２送受信装置１１Ｂとを備える。

　第１送受信装置１１Ａおよび第２送受信装置１１Ｂは、それぞれ、送信部１２と、受信部１３と、監視制御部１４とを備える。伝送システム１０は、双方向のパケット伝送、すなわち、第１送受信装置１１Ａの送信部１２から第２送受信装置１１Ｂの受信部１３へのパケット伝送と、第２送受信装置１１Ｂの送信部１２から第１送受信装置１１Ａの受信部１３へのパケット伝送が可能である。監視制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェース等から構成され、装置内の監視・制御および各装置との通信を行う。

　送信部１２には、ＳＤＨネットワークからＳＤＨフレームが入力される。送信部１２は、ＳＤＨネットワークからのＳＤＨフレームを所定の条件に基づいて転送用のパケット（以下、適宜「データパケット」と呼ぶ）に変換し、対向する受信部１３に送信する。各データパケットには、転送先情報等を有するヘッダが付加される。Ｅｔｈｅｒｎｅｔの場合、ヘッダにはＤＡ（Destination Address）、ＳＡ（Source Address）、Ｔｙｐｅ等の情報が含まれる。

　送信部１２から送信されたパケットは、パケットネットワークを介して受信部１３により受信される。パケットは、送信部１２から受信部１３まで伝送される間に、１つまたは複数の中継装置（図示せず）を経由してもよい。

　受信部１３は、パケットネットワークから受信したデータパケットを元のＳＤＨフレームに再生し、ＳＤＨネットワークに送信する。

　図７は、送信部１２の構成を説明するための図である。図７に示すように、送信部１２は、データパケット生成部１５と、ＯＡＭパケット生成部１６とを備える。

　データパケット生成部１５は、ＳＤＨネットワークからＳＤＨフレームを受信し、該ＳＤＨフレームからデータパケットを生成する。データパケット生成部１５は、受信したＳＤＨフレームが所定のフレーム長を超える場合、ＳＤＨフレームを分割して複数のデータパケットを生成してもよい。データパケット生成部１５は、データパケットに所定のヘッダを付与し、パケットネットワークに送信する。

　ＯＡＭパケット生成部１６は、ＯＡＭパケットを生成し、パケットネットワークに送信する。ＯＡＭパケットは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、ＭＰＬＳ、ＭＰＬＳ－ＴＰなどにおいて規定されているＯＡＭ機能を実現するためのパケットであり、データパケットと多重されて送信される。

　例えばＭＰＬＳ－ＴＰにおいては、以下のようなＯＡＭが標準化されている。
・ＣＣ／ＣＶ（Continuity Checks/Connectivity Verification）機能
　ＭＰＬＳ－ＴＰパスの終端点であるＭＥＰ(Maintenance End Point)間で、一定周期にてＯＡＭパケットを転送し合い、ＯＡＭパケットを連続して受信できなくなると、ＭＥＰ間で故障が発生したと判断し警報通知を行う接続性確認機能。
・ＴＥＳＴ（Diagnostic Tests）機能
　ＭＰＬＳ－ＴＰパスの中間点であるＭＩＰ(Maintenance Intermediate Point)、または対向のＭＥＰを指定してＭＥＰからテスト用ＯＡＭパケットを送信し、指定したＭＩＰ、ＭＥＰからの応答有無、また応答されたＯＡＭパケットの正当性をチェックすることで指定区間の疎通の正常性を確認する機能。
・ＰＭ（Performance Monitor）機能
　ＭＥＰ間で、遅延測定用ＯＡＭパケットを送信/受信した時の時刻を、ＯＡＭパケットを用いて受け渡し、時刻差分によりＭＥＰ間の遅延時間を測定するＤＭ(Delay Measurement)機能。また、ＤＭ同様に送受信したパケット数を、ＯＡＭを用いて受け渡しし、実際に送受信したパケット数との差分でパケットロスを監視するＬＭ（Loss Measurement）機能。

　本実施形態において、ＯＡＭパケット生成部１６は、接続性確認（ＣＣ／ＣＶ）機能を実現するために、ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットを生成し、一定周期で送信する。そして、本実施形態に係る伝送システム１０では、この一定周期で送信されるＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットを利用して、パケットの揺らぎを測定する。言い換えると、ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットを、「揺らぎ測定用パケット」として用いる。勿論、ＯＡＭパケット生成部１６は、ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの他に、ＰＭ機能などの他のＯＡＭ機能を実現するためのＯＡＭパケットを送信してもよい。

　図８は、受信部１３の構成を説明するための図である。図８に示すように、受信部１３は、受信処理部２０と、フレーム再生部２１と、到達時刻測定部２２と、到達予定時刻算出部２３と、時間差算出部２４と、揺らぎ時間判定部２５とを備える。

　受信処理部２０は、パケットネットワークからパケットを受信する。受信処理部２０が受信するパケットには、データパケットおよびＯＡＭパケットが含まれる。受信処理部２０は、受信したデータパケットからヘッダを外す処理を行って、該データパケットをフレーム再生部２１に出力する。また、到達時刻測定部２２は、受信したＯＡＭパケットを監視制御部１４（図６参照）に出力する。上述したように、ＯＡＭパケットには、ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが含まれる。

　フレーム再生部２１は、受信処理部２０から入力されたデータパケットから元のＳＤＨフレームを再生し、ＳＤＨネットワークに送信する。

　到達時刻測定部２２は、ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが実際に受信処理部２０に到達した時刻を測定する。到達時刻測定部２２は、揺らぎ測定を開始してから最初に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケット（以下、適宜「基準パケット」と呼ぶ）の時刻を基準時刻ｔ_ｂとし、それ以降に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達時刻を順次測定する。以下では、揺らぎ測定を開始してからｎ番目（ｎは２以上の整数）に受信処理部２０に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達時刻をｔｎとする。

　到達予定時刻算出部２３は、パケットネットワークに揺らぎがないものとして、各ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達予定時刻を算出する。到達予定時刻算出部２３もまた、揺らぎ測定を開始してから最初に受信したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケット（基準パケット）の到達時刻を基準時刻ｔ_ｂとし、それ以降に到達するＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達予定時刻を算出する。

　上述したように、送信部１２は、一定の送信周期でＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットを送信している。従って、パケットネットワーク上に揺らぎが無いとすれば、対向する受信部１３におけるＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの受信周期Ｔも一定となる。到達予定時刻算出部２３は、揺らぎが無い状態でのＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの受信周期Ｔの情報を有している。この受信周期Ｔの情報は、受信するＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットのヘッダに記載されている。到達予定時刻算出部２３はこの受信周期Ｔに基づいて、基準時刻以降に到達するＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到着予定時刻を算出することができる。すなわち、基準時刻ｔ_ｂにＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの受信周期Ｔを加えれば、それが揺らぎ測定を開始してから２番目に到着するＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達予定時刻となる。揺らぎ測定を開始してからｎ番目に受信処理部２０に到達するＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達予定時刻ｔ_ｅｎは、以下のように表すことができる。
　ｔ_ｅｎ＝ｔ_ｂ＋（ｎ－１）×Ｔ

　時間差算出部２４は、基準時刻以降に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットごとに、到達予定時刻ｔ_ｅｎと到達時刻ｔｎとの時間差ｔ_ｄｎを算出する。揺らぎ測定を開始してからｎ番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの時間差ｔ_ｄｎは、以下のように表すことができる。
　ｔ_ｄｎ＝ｔ_ｅｎ－ｔｎ

　揺らぎ時間判定部２５は、時間差算出部２４で算出された時間差ｔ_ｄｎに基づいて、基準時刻ｔ_ｂ以降に到達した各ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの揺らぎ時間ｔ_ｆｎを判定する。「揺らぎ時間」とは、揺らぎが無い状態でのＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到着時刻から実際のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到着時刻までの遅延である。

　揺らぎ時間判定部２５は、基準時刻ｔ_ｂ以降に到達したｎ番目のＣＣ／ＣＶ用パケットの到達時刻ｔｎが到達予定時刻ｔ_ｅｎよりも遅いまたは同じである場合、時間差算出部２４により算出された時間差ｔ_ｄｎを該ｎ番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの揺らぎ時間ｔ_ｆｎと判定する。ここで判定されたｔ_ｆｎは、「暫定的な」揺らぎ時間である。これは、到達予定時刻の基準とした最初のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが揺らぎにより遅延している可能性があるからである。基準時刻ｔ_ｂ以降に到達したｎ番目のＣＣ／ＣＶ用パケットの到達時刻ｔｎが到達予定時刻ｔ_ｅｎと同じである場合、時間差ｔ_ｄｎ＝０となるので、揺らぎ時間ｔ_ｆｎ＝０、すなわち揺らぎ無しと判定される。

　一方、揺らぎ時間判定部２５は、基準時刻ｔ_ｂ以降に到達したｎ番目のＣＣ／ＣＶ用パケットの到達時刻ｔｎが到達予定時刻ｔ_ｅｎよりも早い場合、基準としたＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが揺らぎにより遅延していたと判断する。パケットトランスポートであるＭＰＬＳ－ＴＰネットワークでは、パスルートが固定されているため、パケットが到達予定時刻より早く到達することは実際にはありえない。従って、ＣＣ／ＣＶ用パケットの到達時刻ｔｎが到達予定時刻ｔ_ｅｎよりも早くなった場合には、基準としたＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが揺らぎにより遅延していたと判断できる。

　揺らぎ時間判定部２５により基準としたＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが遅延していたと判断された場合、到達時刻測定部２２および到達予定時刻算出部２３は、到達時刻ｔｎが到達予定時刻ｔ_ｅｎよりも早くなったＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットを新たな基準パケットとする。そして、その新たな基準パケットの到達時刻ｔｎを新たな基準時刻ｔ_ｂ’に設定して、それ以降に到達するＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達時刻の測定および到達予定時刻の算出を行う。これにより、揺らぎによる遅延の無いＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが基準パケットとなるので、それ以降に到達するＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットに関して正確な揺らぎ時間を測定することができる。

　また、揺らぎ時間判定部２５は、基準としたＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが遅延していたと判断された場合、新たな基準パケットの到達予定時刻ｔ_ｅｎと到達時刻ｔｎとの差分を補正時間とし、新たな基準時刻ｔ_ｂ’以前に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの「暫定的な」揺らぎ時間ｔ_ｆｎを補正する。具体的には、新たな基準時刻ｔ_ｂ’以前に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの「暫定的な」揺らぎ時間ｔ_ｆｎを、補正時間分遅らせる。これにより、新たな基準時刻ｔ_ｂ’以前に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットに関しても、正確な揺らぎ時間を測定することができる。このように、本実施形態に係る伝送システム１０によれば、各パケットの揺らぎ時間を測定できるので、第１送受信装置１１Ａと第２送受信装置１１Ｂをつなぐ経路の揺らぎを測定できる。

　次に、図９～図１３を参照して、本実施形態に係る伝送システム１０の動作の一例を説明する。図９は、揺らぎが無い状態でのＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの流れを示す。ここでは、パケットネットワークに揺らぎが無い状態では、図９に示すように、４時刻周期でＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが受信部に到達するものとする。

　しかしながら、実際のパケットネットワークでは、揺らぎが有る状態でＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが受信部に到達する。図１０は、揺らぎ測定を開始してから最初のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが受信部に実際に到達した様子を示す。ここでは、図１０に示すように、最初のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが１時刻分だけ遅延していたとする。到達時刻測定部２２および到達予定時刻算出部２３は、この最初に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達時刻を基準時刻ｔ_ｂとして、以降に到達するＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達時刻ｔｎの測定および到達予定時刻ｔ_ｅｎの算出を行う。

　図１１は、揺らぎ測定を開始してから２番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが受信部に実際に到達した様子を示す。ここでは、図１１に示すように、２番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが基準時刻ｔ_ｂから５時刻分経過したときに受信部に実際に到達したとする。一方、到達予定時刻算出部２３により算出される２番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達予定時刻ｔ_ｅ２は、基準時刻ｔ_ｂから４時刻分経過したときである。従って、揺らぎ時間判定部２５は、２番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達時刻ｔ２が到達予定時刻ｔ_ｅ２よりも遅いので、到達予定時刻ｔ_ｅ２と到達時刻ｔ２の時間差ｔ_ｄｎ＝１時刻分を２番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの暫定的な揺らぎ時間ｔ_ｆ２と判定する。

　図１２は、揺らぎ測定を開始してから３番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが受信部に実際に到達した様子を示す。ここでは、図１２に示すように、３番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが基準時刻ｔ_ｂから８時刻分経過したときに受信部に実際に到達したとする。一方、到達予定時刻算出部２３により算出される３番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達予定時刻ｔ_ｅ３は、基準時刻ｔ_ｂから８時刻分経過したときである。従って、揺らぎ時間判定部２５は、３番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達時間ｔ３が到達予定時刻ｔ_ｅ３と同じであるので、３番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの揺らぎ時間ｔ_ｆ３＝０、すなわち揺らぎ無しと判定する。

　図１３は、揺らぎ測定を開始してから４番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが受信部に実際に到達した様子を示す。ここでは、図１３に示すように、４番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが基準時刻ｔ_ｂから１１時刻分経過したときに受信部に実際に到達したとする。一方、到達予定時刻算出部２３により算出される４番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達予定時刻ｔ_ｅ４は、基準時刻ｔ_ｂから１２時刻分経過したときである。従って、揺らぎ時間判定部２５は、４番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達時刻ｔ４が到達予定時刻ｔ_ｅ４よりも１時刻分早いので、基準とした最初に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが揺らぎにより遅延していたと判断する。

　このとき、到達時刻測定部２２および到達予定時刻算出部２３は、４番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットを新たな基準パケットとする。そして、その新たな基準パケットの到達時刻ｔ４を新たな基準時刻ｔ_ｂ’に設定して、それ以降に到達するＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの到達時刻の測定および到達予定時刻の算出を行う。これにより、揺らぎによる遅延の無いＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットが基準パケットとなるので、それ以降に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットに関して正確な揺らぎ時間を測定することができる。

　またこのとき、揺らぎ時間判定部２５は、到達予定時刻ｔ_ｅ４と到達時刻ｔ４との差分である１時刻分を補正時間とし、新たな基準時刻ｔ_ｂ’以前に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットの「暫定的な」揺らぎ時間ｔ_ｆｎを補正する。すなわち、最初のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットは基準パケットであったが、揺らぎ時間ｔ_ｆ１＝１時刻分に補正される。また、２番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットに関しては、揺らぎ時間ｔ_ｆ２＝１時刻分から揺らぎ時間ｔ_ｆ１＝２時刻分に補正される。また、３番目のＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットに関しては、揺らぎ時間ｔ_ｆ３＝０から揺らぎ時間ｔ_ｆ１＝１時刻分に補正される。このように、本実施形態によれば、新たな基準時刻ｔ_ｂ’以前に到達したＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットに関しても、正確な揺らぎ時間を測定することができる。

　図１４は、本発明の実施形態に係る伝送システム１０の一例を示す。図１４に示す伝送システム１０は、第１～第８送受信装置１１Ａ～１１Ｈを用いて構成されたパケットネットワークシステムである。

　図１４において、実線の経路は揺らぎが相対的に小さい経路を表し、破線の経路は揺らぎが相対的に中ぐらいの経路を表し、一点鎖線の経路は揺らぎが相対的に大きい経路を表す。本実施形態に係る伝送システム１０において、各送受信装置で測定された揺らぎ時間情報は、監視制御部１４（図６参照）によって経路判定部２６に送られる。経路判定部２６は、受信した揺らぎ時間情報に基づいて、図１４に示すように送受信装置間をつなぐ各経路の揺らぎの大きさをまとめ、揺らぎの少ないパケット経路を判定する。各送受信装置の送信部１２は、経路判定部２６の判定結果に基づいて、送信すべきデータパケットの揺らぎに対する許容度に応じて経路を切り替える。例えば、送信すべきデータパケットが揺らぎに対する許容度が低い場合、送信部１２は、該データパケットの経路を経路判定部２６により判定された揺らぎの少ない経路に切り替える。

　本実施形態に係る伝送システム１０によれば、図１４に示すようにパケットネットワーク上の揺らぎを常に測定し、揺らぎの増加を検出することで、揺らぎによる伝送障害が発生する前に伝送経路を切り替えるなどの対処を行うことができる。

　また、本実施形態に係る伝送システム１０によれば、揺らぎに弱いＳＤＨ等のサービスをパケットネットワークに導入する前に、パケットネットワークの揺らぎを測定し、導入可能か否かの判断を行うことができる。

　また、本実施形態で揺らぎ測定用パケットとして用いているＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットは、パケットネットワーク上をポイントツーポイントで伝送されるため、パケットネットワークの全ての経路にＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットを伝送させることで、全ての経路の揺らぎを測定することができる。これにより、揺らぎに対する許容度が低いサービス（例えば音声通話など）のデータパケットが揺らぎが小さい経路を通るようにパケットネットワークを設計することが可能となる。

　ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットは、パケットネットワーク上で常に一定周期で送信されているため、ネットワークの揺らぎを常時測定することができる。さらに、送信側の送受信装置が本発明の実施形態のような揺らぎ測定機能をサポートしていない場合であっても、ＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭさえサポートしていれば、「揺らぎ測定機能をサポートしていない送受信装置」から「揺らぎ測定機能をサポートしている送受信装置」に向かう経路の揺らぎを測定することができる。

　上述の実施形態では、揺らぎ測定用パケットとしてＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットを用いたが、一定周期で送信されるパケットであれば、揺らぎ測定用パケットはＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットに限定されない。

　以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　１０　伝送システム、　１２　送信部、　１３　受信部、　１４　監視制御部、　１５　データパケット生成部、　１６　ＯＡＭパケット生成部、　２０　受信処理部、　２１　フレーム再生部、　２２　到達時刻測定部、　２３　到達予定時刻算出部、　２４　時間差算出部、　２５　揺らぎ時間判定部。

　本発明は、パケットを伝送するパケットネットワークシステムに利用できる。

Claims

　一定周期で揺らぎ測定用パケットを送信する送信部と、該揺らぎ測定用パケットを受信する受信部とを備える伝送システムであって、
　前記受信部は、
　揺らぎが無いものとして各揺らぎ測定用パケットの到達予定時刻を算出する到達予定時刻算出部と、
　揺らぎ測定用パケットの実際の到達時刻を測定する到達時刻測定部と、
　揺らぎ測定用パケットごとに前記到達予定時刻と前記到達時刻との時間差を算出する時間差算出部と、
　前記時間差に基づいて各揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間を判定する揺らぎ時間判定部と、
　を備えることを特徴とする伝送システム。
　前記到達予定時刻算出部は、ある揺らぎ測定用パケットの到達時刻を基準時刻として、以降に到達する揺らぎ測定用パケットの到達予定時刻を算出し、
　前記到達時刻測定部は、前記ある揺らぎ測定用パケットの到達時刻を基準時刻として、以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻を測定し、
　前記揺らぎ時間判定部は、前記基準時刻以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻が到達予定時刻よりも遅いまたは同じである場合、前記時間差を該揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間と判定することを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
　前記到達予定時刻算出部および前記到達時刻測定部は、前記基準時刻以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻が前記到達予定時刻よりも早い場合、該揺らぎ測定用パケットの到達時刻を新たな基準時刻に設定することを特徴とする請求項２に記載の伝送システム。
　前記揺らぎ時間判定部は、前記基準時刻以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻が前記到達予定時刻よりも早い場合、該到達予定時刻と該到達時刻との差分を補正時間とし、前記新たな基準時刻以前に到達した揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間を補正することを特徴とする請求項３に記載の伝送システム。
　判定された各揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間に基づいて、揺らぎの少ない経路を判定する経路判定部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の伝送システム。
　前記送信部は、送信すべきデータパケットの揺らぎに対する許容度が低い場合、該データパケットの経路を前記経路判定部により判定された揺らぎの少ない経路に切り替えることを特徴とする請求項５に記載の伝送システム。
　前記揺らぎ測定用パケットは、ＭＰＬＳ－ＴＰのＯＡＭに標準で定義されたＣＣ／ＣＶ機能で使用されるＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の伝送システム。
　一定周期で送信された揺らぎ測定用パケットを受信する受信部であって、
　揺らぎが無いものとして各揺らぎ測定用パケットの到達予定時刻を算出する到達予定時刻算出部と、
　揺らぎ測定用パケットの実際の到達時刻を測定する到達時刻測定部と、
　揺らぎ測定用パケットごとに前記到達予定時刻と前記到達時刻との時間差を算出する時間差算出部と、
　前記時間差に基づいて各揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間を判定する揺らぎ時間判定部と、
　を備えることを特徴とする受信部。
　前記到達予定時刻算出部は、ある揺らぎ測定用パケットの到達時刻を基準時刻として、以降に到達する揺らぎ測定用パケットの到達予定時刻を算出し、
　前記到達時刻測定部は、前記ある揺らぎ測定用パケットの到達時刻を基準時刻として、以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻を測定し、
　前記揺らぎ時間判定部は、前記基準時刻以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻が到達予定時刻よりも遅いまたは同じである場合、前記時間差を該揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間と判定することを特徴とする請求項８に記載の受信部。
　前記到達予定時刻算出部および前記到達時刻測定部は、前記基準時刻以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻が前記到達予定時刻よりも早い場合、該揺らぎ測定用パケットの到達時刻を新たな基準時刻に設定することを特徴とする請求項９に記載の受信部。
　前記揺らぎ時間判定部は、前記基準時刻以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻が前記到達予定時刻よりも早い場合、該到達予定時刻と該到達時刻との差分を補正時間とし、前記新たな基準時刻以前に到達した揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間を補正することを特徴とする請求項１０に記載の受信部。
　前記揺らぎ測定用パケットは、ＭＰＬＳ－ＴＰのＯＡＭに標準で定義されたＣＣ／ＣＶ機能で使用されるＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットであることを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の受信部。
　揺らぎを測定する方法であって、
　一定周期で揺らぎ測定用パケットを送信するステップと、該揺らぎ測定用パケットを受信するステップとを備え、
　前記受信ステップは、
　揺らぎが無いものとして各揺らぎ測定用パケットの到達予定時刻を算出するステップと、
　揺らぎ測定用パケットの実際の到達時刻を測定するステップと、
　揺らぎ測定用パケットごとに前記到達予定時刻と前記到達時刻との時間差を算出するステップと、
　前記時間差に基づいて各揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間を判定するステップと、
　を備えることを特徴とする方法。
　前記到達予定時刻算出ステップは、ある揺らぎ測定用パケットの到達時刻を基準時刻として、以降に到達する揺らぎ測定用パケットの到達予定時刻を算出するステップを備え、
　前記到達時刻測定ステップは、前記ある揺らぎ測定用パケットの到達時刻を基準時刻として、以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻を測定するステップを備え、
　前記揺らぎ時間判定ステップは、前記基準時刻以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻が到達予定時刻よりも遅いまたは同じである場合、前記時間差を該揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間と判定するステップを備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
　前記到達予定時刻算出ステップおよび前記到達時刻測定ステップは、前記基準時刻以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻が前記到達予定時刻よりも早い場合、該揺らぎ測定用パケットの到達時刻を新たな基準時刻に設定するステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
　前記揺らぎ時間判定ステップは、前記基準時刻以降に到達した揺らぎ測定用パケットの到達時刻が前記到達予定時刻よりも早い場合、該到達予定時刻と該到達時刻との差分を補正時間とし、前記新たな基準時刻以前に到達した揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間を補正するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
　判定された各揺らぎ測定用パケットの揺らぎ時間に基づいて、揺らぎの少ない経路を判定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
　前記送信ステップは、送信すべきデータパケットの揺らぎに対する許容度が低い場合、該データパケットの経路を前記経路判定ステップで判定された揺らぎの少ない経路に切り替えるステップを備えることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
　前記揺らぎ測定用パケットは、ＭＰＬＳ－ＴＰのＯＡＭに標準で定義されたＣＣ／ＣＶ機能で使用されるＣＣ／ＣＶ用ＯＡＭパケットであることを特徴とする請求項１３から１８のいずれかに記載の方法。