JP4472208B2 - Communication system, communication method, and MPLS / ATM conversion program - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、IPトラヒックに品質保証を提供する技術に関する。さらに詳述すると、本発明は、ATM(Asynchronous Transfer Mode)とMPLS(MultiProtocol Label Switching)との相互変換を行うための通信システム及び通信方法及びプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
IP(Internet Protocol)を使用することで、多様なネットワークを繋いで一つの大規模なインターネットワークとしつつ各ネットワークをシームレスに動作させることが可能となる。しかしながら、可変長のIPパケットを扱う場合に遅延時間の制御が困難となり、厳密な伝送品質の保証は困難となる。伝送品質は、一般に、伝送遅延、揺らぎ(遅延のばらつき)、最低保証速度、ピーク速度などがパラメータとされる。そのような伝送品質を保証する技術として、ATMがある。このため、ATM網上にIP網を構築する網構成が有力視されている。ATMを利用してIPトラヒックに品質保証を提供する従来の技術としては、LANE(Local Area Network Emulation)やMPOA(Multiprotocol over ATM)がある。
【0003】
また、ATMを利用するものに特に限定されないが、IPトラヒックに品質保証を提供するための技術として、MPLSがある。MPLSでは、CR−LDP(Constraint-based Routing-Label Distribution Protocol)と呼ばれるプロトコルを用い、可変長のIPパケットに、要求する品質に応じたラベルを付加し、そのラベルに従って品質制御を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のLANEでは、LAN間通信はルータ経由の通信となり、ルータでは品質保証を提供しない。従って、ルータを跨いだIPトラヒックの品質は保証されない。
【0005】
また、MPOAにより品質保証を提供しようとする場合、一般にIPアドレスとATMアドレスとは相関関係がないので、アドレス変換を行うにはサーバで対応関係を把握する等の複雑な処理が必要となる。またMPOAは、MPLSが提供しようとしている品質に比べ優先度指定が不可能などの問題がある上に、プロトコルの複雑さから普及していないのが現状である。
【0006】
また、MPLSにより品質保証を提供しようとする場合、ATM網で使用する固定長のATMセルのヘッダをMPLSのラベルとして利用することにより品質保証提供は可能である。ところが、この場合、ATM網内の全てのATM交換機のソフトウェアの変更が必要となる。このため、新規にATMベースのMPLS網を構築するとなると、多大な時間や莫大なコストがかかり、導入は容易でない。また、MPLSは未だ確立した技術でなく、ATMのバックボーン網まで導入した場合には、厳密な品質保証や運用管理面で懸念が残る。
【0007】
そこで、本発明は、IPトラヒックに容易に品質保証を提供できる通信システム及び通信方法及びMPLS/ATM変換プログラムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項1記載の通信システムは、バックボーンATM網を構成するバックボーンATM交換機と、バックボーンATM交換機と接続する終端ATM交換機と、MPLS網を構成する機能を備えたラベルエッジルータと、ラベルエッジルータと終端ATM交換機とを接続するMPLS/ATM変換機能部とを備えて自営通信網を構成し、MPLS/ATM変換機能部は、ラベルエッジルータがラベル設定を要求するIPアドレスを予め定めたアドレス変換規則に従ってATMアドレスに変換する機能と、終端ATM交換機がバックボーンATM交換機から受信したATMアドレスをアドレス変換規則に従ってIPアドレスに復元する機能と、ラベルエッジルータが発信するMPLSメッセージを予め定めたメッセージ対応関係に従ってATMメッセージに変換する機能と、終端ATM交換機がバックボーンATM交換機から受信するATMメッセージをメッセージ対応関係に従ってMPLSメッセージに復元する機能と、ラベルエッジルータがラベル設定を要求するIPアドレスと、該IPアドレスに設定されるラベルと、該ラベルについて設定されるMPLS回線及びATM回線との対応関係を管理する機能とを有するものとしている。
【0009】
また、請求項5記載の通信方法は、バックボーンATM網を構成するバックボーンATM交換機と、バックボーンATM交換機と接続する終端ATM交換機と、MPLS網を構成する機能を備えたラベルエッジルータと、ラベルエッジルータと終端ATM交換機とを接続するMPLS/ATM変換機能部とを備えて自営通信網を構成し、MPLS/ATM変換機能部により、ラベルエッジルータがラベル設定を要求するIPアドレスを予め定めたアドレス変換規則に従ってATMアドレスに変換し、終端ATM交換機がバックボーンATM交換機から受信したATMアドレスをアドレス変換規則に従ってIPアドレスに復元し、ラベルエッジルータが発信するMPLSメッセージを予め定めたメッセージ対応関係に従ってATMメッセージに変換し、終端ATM交換機がバックボーンATM交換機から受信するATMメッセージをメッセージ対応関係に従ってMPLSメッセージに復元し、ラベルエッジルータがラベル設定を要求するIPアドレスと、該IPアドレスに設定されるラベルと、該ラベルについて設定されるMPLS回線及びATM回線との対応関係を管理するようにしている。
【0010】
また、請求項6記載のMPLS/ATM変換プログラムは、自営通信網において、バックボーンATM交換機に接続する終端ATM交換機と、MPLS網を構成する機能を備えたラベルエッジルータとを接続するために、終端ATM交換機に備えられるコンピュータに、ラベルエッジルータがラベル設定を要求するIPアドレスを予め定めたアドレス変換規則に従ってATMアドレスに変換する機能と、終端ATM交換機がバックボーンATM交換機から受信したATMアドレスをアドレス変換規則に従ってIPアドレスに復元する機能と、ラベルエッジルータが発信するMPLSメッセージを予め定めたメッセージ対応関係に従ってATMメッセージに変換する機能と、終端ATM交換機がバックボーンATM交換機から受信するATMメッセージをメッセージ対応関係に従ってMPLSメッセージに復元する機能と、ラベルエッジルータがラベル設定を要求するIPアドレスと、該IPアドレスに設定されるラベルと、該ラベルについて設定されるMPLS回線及びATM回線との対応関係を管理する機能とを実現させるためのものである。
【0011】
したがって、MPLSの持つ品質要求機能をラベルエッジルータで実現し、実際の品質保証をATM網で実現することができる。例えば次の通りである。即ち、ラベルエッジルータは、MPLSの持つ品質要求機能に基き、要求品質を指定した宛先IPアドレスに対応するラベルを要求する(当該ラベルを要求したラベルエッジルータを発信側ラベルエッジルータと呼ぶ。)。当該ラベル要求のMPLSメッセージは、発信側ラベルエッジルータに接続されたMPLS/ATM変換機能部(以下、発信側MPLS/ATM変換機能部と呼ぶ。)により、予め定めたメッセージ対応関係に従って回線設定要求のATMメッセージに変換される。当該ATMメッセージは、発信側MPLS/ATM変換機能部に接続された終端ATM交換機(以下、発信側終端ATM交換機と呼ぶ。)によりバックボーンATM交換機に送信され、さらにATMバックボーン網を転送され、宛先IPアドレスが属する相手側の終端ATM交換機(以下、着信側終端ATM交換機と呼ぶ。)に到着する。当該ATMメッセージは、着信側終端ATM交換機に接続されたMPLS/ATM変換機能部(以下、着信側MPLS/ATM変換機能部と呼ぶ。)によりラベル要求のMPLSメッセージに復元され、着信側MPLS/ATM変換機能部に接続されたラベルエッジルータ(即ち、ラベルを要求されたラベルエッジルータである。以下、着信側ラベルエッジルータと呼ぶ。)に送信される。ラベル要求に応じた着信側ラベルエッジルータがラベルを通知すると、当該ラベル通知のMPLSメッセージは、着信側MPLS/ATM変換機能部により回線設定完了のATMメッセージに変換され、さらに着信側終端ATM交換機によりバックボーンATM交換機に送信され、さらにATMバックボーン網を転送され、発信側終端ATM交換機に到着する。当該ATMメッセージは、発信側MPLS/ATM変換機能部でラベル通知のMPLSメッセージに復元され、ラベルを要求した発信側ラベルエッジルータに送信される。以上の動作により、発信側ラベルエッジルータと着信側ラベルエッジルータとの間に品質保証の提供可能な論理的な通信路が構成される。ここで、MPLSでは宛先IPアドレスに対応するラベルを要求するが、ATM網内の回線設定にはATMアドレスが必要である。そこで、発信側MPLS/ATM変換機能部により宛先IPアドレスを予め定めたアドレス変換規則に従ってATMアドレスに変換するようにしている。当該変換されたATMアドレスに基いて、回線設定要求のATMメッセージは、バックボーンATM網を転送され、着信側終端ATM交換機に到達することとなる。着信側終端ATM交換機が受信したATMアドレスは、予め定めたアドレス変換規則に従ってIPアドレスに復元される。これにより、着信側ラベルエッジルータは当該IPアドレスに対してラベルを設定できる。また、MPLS/ATM変換機能部により、MPLS回線とATM回線との対応関係を管理しているので、ATMの回線設定不可等の他のメッセージを受信した場合でも、対象となる回線を特定でき、適切な処理が可能となる。
【0012】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の通信システムにおいて、IPアドレス及びATMアドレスは組織階層的に割り当てられるとともに、MPLS/ATM変換機能部は、IPアドレスをATMアドレスに変換するに際して、当該IPアドレスの一部又は全部を含むようにATMアドレスに変換する機能を有するものとしている。
【0013】
終端ATM交換機、ラベルエッジルータ、さらにラベルエッジルータに接続する通信端末は、組織階層的に配置される。これに合わせて、これらの機器のATMアドレスまたはIPアドレスを組織階層的に割り当てる。この場合、バックボーンATM交換機では、ATMアドレスに含まれるIPアドレスの部分から、データを転送すべき終端ATM交換機を特定することができる。また、IPアドレスからATMアドレスへの変換及びATMアドレスからIPアドレスへの復元に際して、IPアドレスとATMアドレスとの対応関係を把握し管理する等の複雑な処理は不要であり、IPアドレスをATMアドレスにそのまま書き込む又はATMアドレスからIPアドレスを取り出すことによりアドレス変換を容易かつ高速に行える。
【0014】
また、請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の通信システムにおいて、MPLS/ATM変換機能部は、IPアドレスから変換されたATMアドレスにMPLS変換認識用コードを書き込む機能を有するとともに、終端ATM交換機がバックボーンATM交換機から受信したATMアドレスについてMPLS変換認識用コードの有無を調べ、該MPLS変換認識用コードが有れば、当該ATMアドレスをアドレス変換規則に従ってIPアドレスに復元する機能を有するものとしている。したがって、終端ATM交換機にATM端末が接続されている場合に、ラベルエッジルータに対するMPLS/ATM変換処理をすべきか、またはATM端末に対する通常のATM処理をすべきか等を容易に判断できる。
【0015】
また、請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の通信システムにおいて、MPLS/ATM変換機能部は、MPLSメッセージまたはATMメッセージの変換または復元に際して、予め定めたパラメータ対応関係に従って当該メッセージに含まれるパラメータの変換または復元も併せて行う機能を有するものとしている。IPトラヒックに、より柔軟かつ高度の品質保証の提供が可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0017】
図1から図19に本発明の通信システムの実施の一形態を示す。この通信システムは、バックボーンATM網10を構成するバックボーンATM交換機4と、バックボーンATM交換機4と接続する終端ATM交換機3と、MPLS網を構成する機能を備えたラベルエッジルータ2と、ラベルエッジルータ2と終端ATM交換機3とを接続するMPLS/ATM変換機能部1とを備えて自営通信網を構成するものである。
【0018】
バックボーンATM交換機(中継用ATM交換機とも呼ばれる)4は、例えば本実施形態では説明の便宜上4台とし、ループ状に通信回線で接続されてバックボーンATM網(中継用ATM網とも呼ばれる)10を構成している。バックボーンATM交換機4には、例えば利用者の敷地内等に設置される終端ATM交換機3(以下、加入者系ATM交換機3と呼ぶ)が接続される。加入者系ATM交換機3は、ラベルエッジルータ2やATM端末を収容するATM交換機である。例えば、A支店(図1中の符号11で示す)及びB支店(図1中の符号12で示す)には加入者系ATM交換機3がそれぞれ設置されており、加入者系ATM交換機3はバックボーンATM交換機4と接続されている。従って、A支店11とB支店12間で通信を行う場合には、必ずバックボーンATM網10を経由するようになっている。
【0019】
ラベルエッジルータ(以下、LERと略記する)2は、IPトラヒックをMPLSドメイン(即ちMPLSが適用される領域)に収容する機能を備える既知の情報処理装置である。LER2は、MPLS/ATM変換機能部1を介して加入者系ATM交換機3に接続されるとともに、IPトラヒックによる通信を行なう通信端末5が接続される。
【0020】
通信端末5は、エンド−エンドの双方向の通信を行なうための装置であり、例えば本実施形態では、通信機能を備えLANに接続される既知のパーソナルコンピュータ等である。以下、通信端末をLAN端末5と呼ぶ。例えばA支店11のLAN端末5aは、LER2aに通信回線を介して接続され、LER2aは加入者系ATM交換機3aに通信回線を介して接続される。B支店12のLAN端末5bも同様に、LER2bに通信回線を介して接続され、LER2bは加入者系ATM交換機3bに通信回線を介して接続される。
【0021】
本実施形態のMPLS/ATM変換機能部1は、主に次の三つの機能を有する。第一に、LER2がラベル設定を要求するIPアドレスを予め定めたアドレス変換規則に従ってATMアドレスに変換する機能と、加入者系ATM交換機3がバックボーンATM交換機4から受信したATMアドレスをアドレス変換規則に従ってIPアドレスに復元する機能を有する。第二に、LER2が発信するMPLSメッセージを予め定めたメッセージ対応関係に従ってATMメッセージに変換する機能と、加入者系ATM交換機3がバックボーンATM交換機3から受信するATMメッセージをメッセージ対応関係に従ってMPLSメッセージに復元する機能を有する。第三に、ラベルエッジルータがラベル設定を要求するIPアドレスと、当該IPアドレスに設定されるラベルと、当該ラベルについて設定されたMPLS回線及びATM回線との対応関係を管理する機能を有する。
【0022】
本実施形態のMPLS/ATM変換機能部1は、例えばソフトウェア(MPLS/ATM変換プログラム)によって実現される。MPLS/ATM変換プログラムは、加入者系ATM交換機3にセットアップされ、加入者系ATM交換機3が備えるコンピュータ(処理装置)に上記の機能を実現させる。ただし、MPLS/ATM変換機能部1が有する機能のうちハードウェア化が可能である機能は、ハードウェアとして実現しても良いことは勿論である。以下、MPLS/ATM変換機能部1を有する加入者系ATM交換機3、即ちMPLS/ATM変換プログラムがセットアップされた加入者系ATM交換機3を、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)と表す。
【0023】
本実施形態では、LER2と加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)間で使用するプロトコルは、例えばCR−LDPとする。また、加入者系ATM交換機3とバックボーンATM交換機4間及びバックボーンATM網10内で使用するプロトコルは、例えばPNNI(Private Network-Network Interface)とする。
【0024】
先ず、MPLS/ATM変換機能部1が有するIPアドレスとATMアドレスの変換及び復元機能について説明する。本発明は、自営通信網を構成するので、IPアドレス及びATMアドレスともに自由に設定することができる。したがって、IPアドレスとATMアドレスとの間に一定の関係を持たせるように、通信機器にIPアドレスまたはATMアドレスを割り当てることが可能であり、または各通信機器のIPアドレスとATMアドレスとを予め把握しておくこともできる。
【0025】
例えば、本実施形態では、IPアドレスとATMアドレスとの相互変換を容易にするため、IPアドレスとATMアドレスに明確な関係を持たせたアドレス割当を行う。例えば図1の例に示すように、加入者系ATM交換機3、LER2、LAN端末5等のネットワーク機器は、一般に利用者の組織構成に対応して組織的に配置され構成される。そこで、本実施形態では、IPアドレス及びATMアドレスは、利用者の組織階層に従って組織階層的に割り当てられるものとしている。そして、MPLS/ATM変換機能部1は、IPアドレスをATMアドレスに変換するに際して、当該IPアドレスの一部又は全部を含むようにATMアドレスに変換する機能を有するものとしている。
【0026】
例えばIPv4の場合、IPアドレスは、4バイトで構成される。そこで、各バイトに次の役割を割り当てるようにする。例えば1バイト目を「本店または支店を識別する部分」とする。そして、例えば2バイト目を「本店または支店内の事業所(営業所等)を識別する部分」とする。そして、例えば3バイト目を「事業所内のLAN(セグメント)を識別する部分」とする。そして、例えば4バイト目を「LAN内の端末を識別する部分」とする。従って、例えば「A」支店の「B」営業所のLAN「C」の端末「D」には、「A.B.C.D」というIPアドレスが与えられるイメージになる。
【0027】
一方、ATMアドレスも組織階層に従って割り当てるものとし、IPアドレスと同一の「本店または支店を識別する部分」及び「本店または支店内の事業所(営業所等)を識別する部分」を有するようにする。ATMアドレスは、例えば図17に示すように、AFI(Authority and Format Identifier)部13、NP(Network Prefix)部14、ESI(End System Identifier)部15、SEL(Selector)部16からなる。各部13,14,15,16の括弧内の数字は、バイト数を示す。AFI部13において16進数表示で示す「49」とは、ローカルフォーマットであることを表す。ESI部15にはATM端末(ATM交換機に直接接続され、ATMアドレスを持つ端末)を識別するためのMACアドレスが書き込まれる。SEL部16はATM端末が任意に設定するものである。例えば「A」支店の「B」営業所のMACアドレスが「MACE」であるATM端末には、図17に示すATMアドレスが与えられることになる。
【0028】
ここで、バックボーンATM網10でのメッセージ中継は、例えばATMアドレスのうちNP部14の上位2バイト(図17の例では「A」「B」の2バイトの部分)のみで行う。したがって、他の部分(図17の例では「C」「D」「MACE」等)は無視される。即ち、ATMアドレス中の「本店または支店を識別する部分」(図17の例では「A」)及び「本店または支店内の事業所(営業所等)を識別する部分」(図17の例では「B」)に基いて、バックボーンATM網10でのメッセージ中継が行われる。
【0029】
また、本実施形態では、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)にはLER2だけでなくATM端末が接続される場合があることも想定し、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)がバックボーンATM交換機4から受信したATMアドレスについて、LER2に対するMPLS/ATM変換処理をすべきか、またはATM端末に対する通常のATM処理をすべきか等を容易に判断できるように、MPLS変換認識用コードを定義する。そして、本実施形態のMPLS/ATM変換機能部1では、IPアドレスから変換されたATMアドレスにMPLS変換認識用コードを書き込む機能を有するとともに、加入者系ATM交換機3がバックボーンATM交換機4から受信したATMアドレスについてMPLS変換認識用コードの有無を調べて該MPLS変換認識用コードが有った場合に当該ATMアドレスをアドレス変換規則に従ってIPアドレスに復元する機能を有するものとしている。
【0030】
以上のようなIPアドレス及びATMアドレスの割り当てを行なう場合におけるIPアドレスからATMアドレスへの変換処理の手順の一例を図19に示す。即ち、ATMアドレスのAFI部13は、ローカルフォーマットであることを表すコード(16進数では「49」)とする(ステップ1)。そして、NP部14には、LER2が要求する宛先IPアドレス(ただし、IPアドレスのプレフィックスの場合もある)と、プレフィックス長PL(例えばIPv4のIPアドレスの場合は32ビットを表す「32」)を書き込む(ステップ2)。なお、当該書き込んだ以外のNP部14の残りの部分は全て「0」とする。そして、バックボーンATM網10でのメッセージ中継において無視されるESI部15には、MPLS変換認識用コード(以下、MPLS用特番と呼ぶ)を書き込む(ステップ3)。例えば、本実施形態では、MPLS用特番としてESI部15を全て「0」とする。SEL部16は、例えば本実施形態では使用せず、全て「0」とする(ステップ4)。
【0031】
図4は、例えば「A.B.C.D」であるIPアドレスをATMアドレスに変換するイメージを示す。上記したようにバックボーンATM網10でのメッセージ中継は、ATMアドレスのうちNP部14の上位2バイトのみで行なわれ、他の部分は無視されるから、バックボーンATM網10においては、図4に示す変換されたATMアドレスは、図17に示すATMアドレスと同じ扱いをされることになる。即ち、図4に示す変換されたATMアドレスは、「A」支店の「B」営業所の加入者系ATM交換機3に到達可能なアドレスとなる。
【0032】
ところで、IPアドレスのプレフィックスをNP部14に書き込む場合とは、例えば次のような場合である。即ち、図4の例はIPアドレスが「A.B.C.D」であるLAN端末5に対して回線を設定する場合を示しているが、MPLSではLANに対して回線を設定する場合がある。つまり、あるLANに属するすべてのLAN端末5に回線を設定する場合がある。例えば「A」支店の「B」営業所のLAN「C」に対して回線を設定する場合は、NP部14は例えば図18に示すものとなる。即ち、「A」支店の「B」営業所のLAN「C」を示すIPアドレスの一部(IPアドレスのプレフィックス)と、プレフィックス長PL(この場合例えば24ビットを表す「24」)とがNP部14に書き込こまれる。これによって、IPアドレスが「A.B.C.*」(*は任意)のLAN端末5に回線が設定されることとなる。本明細書において、LER2がラベル設定を要求する「IPアドレス」には、このようなIPアドレスのプレフィックス(即ち、IPアドレスの一部)である場合をも含むものとする。
【0033】
一方、ATMアドレスからIPアドレスへの復元処理は、例えば図5に示す手順で行う。即ち、先ずESI部15のMPLS用特番を検出し、ATMアドレスからIPアドレスへ変換する必要があることを認識する(ステップ5)。次いで、プレフィックス長PLを検出する(ステップ6)。次いで、プレフィックス長PLに基きIPアドレスを復元する(ステップ7)。
【0034】
次に、MPLS/ATM変換機能部1が有するMPLSメッセージとATMメッセージとの相互変換機能について説明する。加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)では、例えば図6に示すメッセージ変換テーブル17を参照して、LER2から受信したMPLSメッセージを対応するATMメッセージに変換し、バックボーンATM交換機4に向けて送信できるようにする。一方、バックボーンATM交換機4から受信したATMメッセージを対応するMPLSメッセージに変換し、LER2に向けて送信できるようにする。メッセージ変換テーブル17は、例えば加入者系ATM交換機3が備える記憶装置に記録される。メッセージ変換テーブル17中に存在しないメッセージは、例えば「変換の必要なし」として無視される。
【0035】
また、本実施形態のMPLS/ATM変換機能部1は、MPLSメッセージまたはATMメッセージの変換または復元に際して、予め定めたパラメータ対応関係に従って当該メッセージに含まれるパラメータの変換または復元も併せて行う機能を有するものとしている。表1にMPLSとATMのサービスとの対応例を、表2にMPLSのトラヒックパラメータに対応する各ATMサービスのトラヒックパラメータの例をそれぞれ示す。
【表1】
【表2】
なお、本実施形態では、MPLSのトラヒックパラメータのうちEBS(Excess Burst Size)、Frequency、WeightはATM網では使用しないものとする。また、ATMメッセージからMPLSメッセージへの変換時には、DSのFrequencyのみFrequentとし、他は不使用(EBS=0、Frequency=Unspecified、Weight=0)とする。
【0036】
次に、MPLS/ATM変換機能部1が有するMPLS回線とATM回線との対応関係を管理する機能について説明する。MPLS/ATM変換機能部1では、MPLS回線とATM回線の対応関係の管理することで、MPLSまたはATMメッセージを受信した時に、どのMPLS回線及びATM回線に関するメッセージなのかを識別する。例えば、本実施形態のMPLS/ATM変換機能部1は、管理テーブル18を備え、管理テーブル18に必要なデータを記録して、MPLS回線とATM回線との対応関係を管理する(図16参照)。管理テーブル18は、例えば加入者系ATM交換機3が備える記憶装置に記録される。なお、管理テーブル18の行に該当するデータのまとまりを本実施形態では管理レコード19と呼ぶ。
【0037】
以上のような機能を備える加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)が、LER2から各種のMPLSメッセージを受信した場合、またバックボーンATM交換機4から各種のATMメッセージを受信した場合の処理の一例を、メッセージの種別毎に図7から図15のフローチャートに示し、以下これに従って説明する。
【0038】
加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)は、LER2aからラベル要求のMPLSメッセージ(Label Request)を受信すると、例えば図7のフローチャートに示す処理を実行する。先ず、MPLSメッセージ(Label Request)が有効であるか否か調べる(ステップ101)。なお、メッセージが有効であるか否かとは、当該メッセージが所定のフォーマットに違反するか否か、例えば必須パラメータが含まれているか等のエラーの有無をチェックするものである。有効であれば(ステップ101;Yes)、MPLS/ATM変換機能部1にて宛先IPアドレスをATMアドレスに変換する(ステップ102)。そして、必要なパラメータ変換を行う(ステップ103)。そして、転送先のバックボーンATM交換機4が存在するか否か確認する(ステップ104)。転送先のバックボーンATM交換機4が存在すれば(ステップ104;Yes)、次いでリソースの確保が可能であるか否か、即ち要求された伝送品質が提供可能であるか否か確認する(ステップ105)。リソース確保可能であれば(ステップ105;Yes)、ラベル要求のMPLSメッセージ(Label Request)を回線設定要求のATMメッセージ(SETUP)に変換し、当該ATMメッセージ(SETUP)を上記変換した所定パラメータとともに、バックボーンATM交換機4に向けて送信する(ステップ106)。そして、LER2から受信したMPLSメッセージ(Label Request)中のLSPID(Label Switched Path Identifier)と宛先IPアドレスとを管理テーブル18に記録する。さらに、これに対応させて、バックボーンATM交換機4へ送信したATMメッセージ(SETUP)のCR(Call Reference)を管理テーブル18に記録する(ステップ107)。一方、MPLSメッセージ(Label Request)が有効でない場合(ステップ101;No)、または転送先のバックボーンATM交換機4が存在しない場合(ステップ104;No)、またはリソース確保できない場合(ステップ105;No)は、LER2にエラーを通知すべくMPLSメッセージ(Notification)を送信する(ステップ108)。
【0039】
また、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)は、バックボーンATM交換機4から回線設定要求のATMメッセージ(SETUP)を受信すると、例えば図8のフローチャートに示す処理を実行する。先ず、ATMメッセージ(SETUP)が有効であるか否か調べ(ステップ201)、有効であれば(ステップ201;Yes)、宛先ATMアドレスのESI部15がMPLS用特番であるか否か調べる(ステップ202)。宛先ATMアドレスのESI部15がMPLS用特番であれば、IPアドレスに復元する必要があることを認識し(ステップ202;Yes)、ATMアドレスからIPアドレスへの変換を行う(ステップ203)。そして、必要なパラメータ変換を行う(ステップ204)。そして、転送先のLER2が存在するか否か確認する(ステップ205)。転送先のLER2が存在すれば(ステップ205;Yes)、次いでリソースの確保が可能であるか否か、即ち要求された伝送品質が提供可能であるか否か確認する(ステップ206)。リソース確保可能であれば(ステップ206;Yes)、回線設定要求のATMメッセージ(SETUP)をラベル要求のMPLSメッセージ(Label Request)に変換し、当該MPLSメッセージを上記変換した所定パラメータとともに、LER2に向けて送信する(ステップ207)。そして、バックボーンATM交換機4から受信したATMメッセージ(SETUP)のCRと、LER2に送信したMPLSメッセージ(Label Request)中のLSPIDと宛先IPアドレスとを管理テーブル18に対応させて記録する。一方、宛先ATMアドレスのESI部15がMPLS用特番でない場合は(ステップ202;No)、当該ATMアドレスを有するATM端末に対して通常のATM処理が行われる(ステップ209)。また、ATMメッセージ(SETUP)が有効でない場合(ステップ201;No)、または転送先のLER2が存在しない場合(ステップ205;No)、またはリソース確保できない場合(ステップ206;No)は、バックボーンATM交換機4に回線解放のATMメッセージ(RELEASE)を送信する(ステップ210)。
【0040】
また、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)は、LER2からラベル通知のMPLSメッセージ(Label Mapping)を受信すると、例えば図9のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、MPLSメッセージ(Label Mapping)が有効であるか否か調べ(ステップ301)、有効であれば(ステップ301;Yes)、対応する設定待ちのATM回線が存在するか調べる(ステップ302)。即ち、LER2から受信したMPLSメッセージ(Label Mapping)中のLSPIDや宛先IPアドレスをキーとして管理テーブル18から該当する管理レコード19を検索し、該当するMPLS回線及びATM回線の組み合わせを把握する。そして、対応するATM回線が存在すれば(ステップ302;Yes)、VPI/VCI(Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier)を決定し(ステップ303)、ラベル通知のMPLSメッセージ(Label Mapping)を回線設定完了のATMメッセージ(CONNECT)に変換してバックボーンATM交換機4に向けて送信する(ステップ304)。そして、LER2から受信したMPLSメッセージ(Label Mapping)中のMPLS用のラベルと、バックボーンATM交換機4に送信したATMメッセージ(CONNECT)のVPI/VCIとを、管理テーブル18上の該当する管理レコード19に追加して記録する。従って、LSPIDと宛先IPアドレスとラベルとCRとVPI/VCIとが管理レコード19として関連付けられて管理テーブル18上で管理される(ステップ305)。一方、MPLSメッセージ(Label Mapping)が有効でない場合(ステップ301;No)、または対応する設定待ちのATM回線が存在しない場合(ステップ302;No)は、LER2にエラーを通知すべくMPLSメッセージ(Notification)を送信する(ステップ306)。
【0041】
また、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)は、バックボーンATM交換機4から回線設定完了のATMメッセージ(CONNECT)を受信すると、例えば図10のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、ATMメッセージ(CONNECT)が有効であるか否か調べ(ステップ401)、有効であれば(ステップ401;Yes)、対応する設定待ちのMPLS回線が存在するか調べる(ステップ402)。MPLS/ATM変換機能部1では、例えばバックボーンATM交換機4から受信したATMメッセージ(CONNECT)のCRをキーとして管理テーブル18から該当する管理レコード19を検索し、該当するMPLS回線及びATM回線の組み合わせを把握する。そして、対応する設定待ちのMPLS回線が存在すれば(ステップ402;Yes)、MPLS用のラベルを決定し(ステップ403)、回線設定完了のATMメッセージ(CONNECT)をラベル通知のMPLSメッセージ(Label Mapping)に変換してLER2に向けて送信する(ステップ404)。なお、本実施形態では、MPLS用のラベルとして、ATMセルのVPI/VCIを用いるものとしている。そして、バックボーンATM交換機4から受信したATMメッセージ(CONNECT)のVPI/VCIと、LER2に送信したMPLSメッセージ(Label Mapping)中に含まれ当該送信に際して決定されたMPLS用のラベルとを、管理テーブル18上の該当する管理レコード19に追加して記録する。従って、LSPIDと宛先IPアドレスとラベルとCRとVPI/VCIとが対応付けられて管理テーブル18上で管理される(ステップ405)。一方、ATMメッセージ(CONNECT)が有効でない場合(ステップ401;No)、または対応する設定待ちのMPLS回線が存在しない場合(ステップ402;No)は、バックボーンATM交換機4からの当該ATMメッセージ(CONNECT)は無視される(ステップ406)。
【0042】
また、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)は、バックボーンATM交換機4から回線解放のATMメッセージ(RELEASE)を受信すると、例えば図11のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、ATMメッセージ(RELEASE)が有効であるか否か調べ(ステップ501)、有効であれば(ステップ501;Yes)、対応するMPLS回線が存在するか調べる(ステップ502)。MPLS/ATM変換機能部1では、例えばバックボーンATM交換機4から受信したATMメッセージ(RELEASE)のCRをキーとして管理テーブル18から該当する管理レコード19を検索し、該当するMPLS回線を把握する。そして、対応するMPLS回線が存在すれば(ステップ502;Yes)、次いでバックボーンATM交換機4から受信した当該ATMメッセージ(RELEASE)が、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)が先に送信した回線設定要求のATMメッセージ(SETUP)に対する応答か否か確認する(ステップ503)。当該応答であれば(ステップ503;Yes)、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)が要求した回線設定は、例えば帯域不足等で完了されなかったものと判断し、LER2に向けて通知のMPLSメッセージ(Notification)を送信する(ステップ504)。そして、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレスとATMのCRとの対応関係管理を終了する(ステップ505)。
【0043】
一方、当該ATMメッセージ(RELEASE)が加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)が先に送信した回線設定要求のATMメッセージ(SETUP)に対する応答ではない場合は(ステップ503;No)、次に当該ATMメッセージ(RELEASE)が加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)が以前に受信した回線設定要求のATMメッセージ(SETUP)に対応するものか否か確認する(ステップ507)。当該ATMメッセージ(SETUP)に対応するものであれば(ステップ507;Yes)、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)に以前に要求された回線設定は、要求側の何らかの事情で取り消すように要請されたものと判断し、当該ATMメッセージ(SETUP)に関して、ラベル要求のMPLSメッセージ(Label Request)をLER2に送信済みであるか否か確認する(ステップ508)。MPLSメッセージ(Label Request)をLER2に既に送信してれば(ステップ508;Yes)、当該LER2に向けてラベル解放のMPLSメッセージ(Label Release)を送信する(ステップ509)。そして、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレス及びラベルと、ATMのCR及びVPI/VCIとの対応関係管理を終了する(ステップ505)。他方、LER2にMPLSメッセージ(Label Request)を未だ送信していない場合は(ステップ508;No)、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレス及びラベルと、ATMのCR及びVPI/VCIとの対応関係管理を終了する(ステップ505)。
【0044】
また、バックボーンATM交換機4から受信したATMメッセージ(RELEASE)が、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)が先に送信したATMメッセージ(SETUP)に対する応答ではなく(ステップ503;No)、しかも以前に受信したATMメッセージ(SETUP)に対応するものでもない場合には(ステップ507;No)、設定済みの回線の解放を要求されたケースとなる。この場合、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)では、対向するLER2がラベル要求側か否か確認し(ステップ510)、ラベル要求側であれば(ステップ510;Yes)、ラベル取消のMPLSメッセージ(Label Withdraw)を送信する(ステップ511)。ラベル要求側でなければ即ちラベルを要求された側であれば(ステップ510;No)、ラベル解放のMPLSメッセージ(Label Release)を送信する(ステップ509)。そして、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレス及びラベルと、ATMのCR及びVPI/VCIとの対応関係管理を終了する(ステップ505)。この他、ATMメッセージ(RELEASE)が有効でない場合(ステップ501;No)、または対応する設定待ちのMPLS回線が存在しない場合(ステップ502;No)は、当該ATMメッセージ(RELEASE)は無視される(ステップ506)。
【0045】
また、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)は、LER2からラベル解放のMPLSメッセージ(Label Release)を受信すると、例えば図12のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、当該MPLSメッセージ(Label Release)が有効であるか否か調べる(ステップ601)。有効であれば(ステップ601;Yes)、次いで当該MPLSメッセージが、既に加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)がLER2に送信してあるラベル取消のMPLSメッセージ(Label Withdraw)への応答であるか否か判断する(ステップ602)。当該応答でなければ(ステップ602;No)、対応するATM回線が存在するか否か調べる(ステップ603)。即ち、MPLS/ATM変換機能部1では、LER2から受信したMPLSメッセージ(Label Release)中のLSPIDや宛先IPアドレスをキーとして管理テーブル18から該当する管理レコード19を検索し、該当するATM回線を把握する。そして、対応するATM回線が存在すれば(ステップ603;Yes)、ラベル解放のMPLSメッセージ(Label Release)を回線解放のATMメッセージ(RELEASE)に変換してバックボーンATM交換機4に向けて送信する(ステップ604)。そして、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレス及びラベルと、ATMのCR及びVPI/VCIとの対応関係管理を終了する(ステップ605)。一方、当該ラベル解放のMPLSメッセージ(Label Release)が有効でない場合(ステップ601;No)、または当該MPLSメッセージ(Label Release)が送信済みのMPLSメッセージ(Label Withdraw)への応答である場合(ステップ602;Yes)、または対応するATM回線が存在しない場合(ステップ603;No)は、当該MPLSメッセージ(Label Release)は無視される(ステップ606)。
【0046】
また、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)は、LER2からラベル要求取消のMPLSメッセージ(Label Abort Request)を受信すると、例えば図13のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、当該MPLSメッセージ(Label Abort Request)が有効であるか否か調べる(ステップ701)。有効であれば(ステップ701;Yes)、このMPLSメッセージ(Label Abort Request)と対応するラベル要求のMPLSメッセージ(Label Request)に対し、ラベル通知のMPLSメッセージ(Label Mapping)で既に応答しているか否か、例えば管理テーブル18の管理レコード19の内容から確認する(ステップ702)。未だ応答していなければ(ステップ702;No)、バックボーンATM交換機4に回線解放のATMメッセージ(RELEASE)を送信する(ステップ703)。そして、LER2には通知のMPLSメッセージ(Notification)を送信する(ステップ704)。そして、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレスとATMのCRとの対応関係管理を終了する(ステップ705)。一方、当該ラベル要求取消のMPLSメッセージ(Label Abort Request)が有効でない場合(ステップ701;No)、またはラベル通知のMPLSメッセージ(Label Mapping)で既に応答している場合(ステップ702;Yes)は、当該MPLSメッセージ(Label Abort Request)は無視される(ステップ706)。
【0047】
また、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)は、LER2からラベル取消のMPLSメッセージ(Label Withdraw)を受信すると、例えば図14のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、当該MPLSメッセージ(Label Withdraw)が有効であるか否か調べる(ステップ801)。有効であれば(ステップ801;Yes)、対応するATM回線が存在するか調べる(ステップ802)。即ち、MPLS/ATM変換機能部1では、LER2から受信したMPLSメッセージ(Label Withdraw)中のLSPIDや宛先IPアドレスをキーとして管理テーブル18から該当する管理レコード19を検索し、該当するATM回線を把握する。そして、対応するATM回線が存在すれば(ステップ802;Yes)、バックボーンATM交換機4にATMメッセージ(RELEASE)を送信する(ステップ803)。そして、LER2にはMPLSメッセージ(Label Release)を送信する(ステップ804)。そして、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレス及びラベルと、ATMのCR及びVPI/VCIとの対応関係管理を終了する(ステップ805)。一方、当該ラベル取消のMPLSメッセージ(Label Withdraw)が有効でない場合(ステップ801;No)、または対応するATM回線が存在しない場合(ステップ802;No)は、当該MPLSメッセージ(Label Abort Request)は無視される(ステップ806)。
【0048】
また、加入者系ATM交換機3(MPLS/ATM変換機能部1)は、LER2から通知のMPLSメッセージ(Notification)を受信すると、例えば図15のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、当該MPLSメッセージ(Notification)が有効であるか否か調べる(ステップ901)。有効であれば(ステップ901;Yes)、当該MPLSメッセージ(Notification)が特定のMPLS回線に関するメッセージであるか否か調べ、さらに対応するATM回線が存在するか否か、例えば管理テーブル18の管理レコード19の内容から調べる(ステップ902)。例えばMPLSメッセージ(Notification)の内容が、LSP(Label Switched Path)設定の失敗等に起因する特定のMPLS回線に関するメッセージであって、対応するATM回線が存在すれば(ステップ902;Yes)、バックボーンATM交換機4に回線解放のATMメッセージ(RELEASE)を送信する(ステップ903)。そして、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレス及びラベルと、ATMのCR及びVPI/VCIとの対応関係管理を終了する(ステップ904)。一方、当該MPLSメッセージ(Notification)が特定のMPLS回線に関するメッセージではなく対応するATM回線が存在しない場合(ステップ902;No)は、重大なシステム障害を通知するメッセージであるか否か確認する(ステップ905)。重大なシステム障害を通知するメッセージであれば(ステップ905;Yes)、バックボーンATM交換機4に、すべてのATM回線に対する回線解放のATMメッセージ(RELEASE)を送信する(ステップ906)。そして、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレス及びラベルと、ATMのCR及びVPI/VCIとの対応関係管理を終了する(ステップ904)。この他、当該MPLSメッセージ(Notification)が有効でない場合(ステップ901;No)、または当該MPLSメッセージ(Notification)が特定のMPLS回線に関するメッセージではなく重大なシステム障害を通知するメッセージではない場合は(ステップ905;No)、当該MPLSメッセージ(Notification)は無視される(ステップ907)。
【0049】
次に、以上のように構成される通信システムの品質保証提供可能な論理的な通信路の設定例(図1)、品質保証提供可能な論理的な通信路の設定不可例(図2)、品質保証提供可能な論理的な通信路の解放例(図3)について説明する。なお、本発明に係る主要なメッセージ及び動作のみ記し、明記しない部分(例えばLAN端末5とLER2間の通信等)は、既知の通信技術及び通信方法によるものとする。
【0050】
先ず、品質保証提供可能な論理的な通信路の設定例を図1を用いて説明する。図1は、自営通信網のA支店11のLAN端末5aからB支店12のLAN端末5bにIPトラヒックを送信するために、LER2aからLER2bに品質保証提供可能である論理的な通信路の設定をする場合を示したものである。従って、本例では、A支店11側が送信側、B支店12側が受信側となる。
【0051】
ここで、送信側LAN端末のIPアドレスを例えば「a.a.1.1」とする。また、送信側LER2aのIPアドレスを例えば「a.a.1.0」とする。一方、受信側LAN端末のIPアドレスを例えば「b.b.2.2」とする。また、受信側LER2bのIPアドレスを例えば「b.b.2.0」とする。
【0052】
LER2aは、IPアドレス「b.b.2.2」に対するラベル要求を行うべく、ラベル要求のMPLSメッセージ(Label Request)を加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)に送信する。図1中矢印7aは当該メッセージ送信のイメージを示す。この場合のMPLSメッセージのパラメータは例えば、LSPID=L1、宛先IPアドレス=b.b.2.2、要求品質=(PDR=W、PBS=B、CDR=W、CBS=B、EBS=0、Frequency=Frequent)とする。
【0053】
加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)は、LER2aからラベル要求のMPLSメッセージ(Label Request)を受信すると、先に説明した図7のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、MPLSメッセージ(Label Request)が有効であるか否か調べ(ステップ101)、有効であれば(ステップ101;Yes)、MPLS/ATM変換機能部1にて宛先IPアドレスをATMアドレスに変換する(ステップ102)。
【0054】
そして、必要なパラメータ変換を行う(ステップ103)。MPLS/ATM変換機能部1では、例えばMPLSメッセージ中のパラメータにおいてPDR=CDR、PBS=CBS等であるから、MPLSにおいて要求されたサービスがDSであると判断してATM網ではCBRとして扱うものとし、パラメータをPCR=W’、CDVT=B’に変換する。ここで、W’とB’は、MPLSで用いるWとBの単位(byte/sec)を、ATMで用いる単位(cell/sec)にそれぞれ変換したものである。
【0055】
そして、転送先のバックボーンATM交換機4aが存在するか否か確認する(ステップ104)。転送先のバックボーンATM交換機4aは存在するから(ステップ104;Yes)、次いでリソースの確保が可能であるか否か、即ち要求された伝送品質が提供可能であるか否か確認する(ステップ105)。リソース確保可能であれば(ステップ105;Yes)、ラベル要求のMPLSメッセージ(Label Request)を回線設定要求のATMメッセージ(SETUP)に変換し、当該ATMメッセージ(SETUP)を上記変換した所定パラメータとともに、バックボーンATM交換機4aに向けて送信する(ステップ106)。図1中矢印7bは当該送信のイメージを示す。この場合のATMメッセージのパラメータは、宛先ATMアドレス=Z(AFI=49、NP=b.b.2.2.32.0.0.0.0.0.0.0、ESI=0.0.0.0.0.0、SEL=0)、CR=R1、要求品質=CBR(PCR=W’、CDVT=B’)となる。
【0056】
そして、MPLSメッセージ(Label Request)中のLSPID(=L1)と(図16中符号20参照)、宛先IPアドレス(=b.b.2.2)と(図16中符号21参照)、ATMメッセージ(SETUP)中のCR(=R1)とを(図16中符号22参照)、管理テーブル18aに記録し、対応付けて管理する(ステップ107)。
【0057】
バックボーンATM交換機4aは、加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)からATMメッセージ(SETUP)を受信すると、当該メッセージの中継を行う。バックボーンATM交換機4aでは、宛先ATMアドレスのNP部14の2バイト即ち「b.b」から転送先をバックボーンATM交換機4bに決定する。そして、ATMメッセージ(SETUP)をバックボーンATM交換機4bに送信する。図1中矢印7cは当該送信のイメージを示す。この場合のATMメッセージのパラメータは、ATMアドレス=Z(AFI=49、NP=b.b.2.2.32.0.0.0.0.0.0.0、ESI=0.0.0.0.0.0、SEL=0)、CR=R2、要求品質=CBR(PCR=W’、CDVT=B’)である。なお、CRは、各ATM交換機が個別に管理し、加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)とバックボーンATM交換機4aとで一致している必要はない。
【0058】
バックボーンATM交換機4bは、バックボーンATM交換機4aからATMメッセージ(SETUP)を受信すると、当該メッセージの中継を行う。バックボーンATM交換機4bでは、宛先ATMアドレスのNP部14の2バイト即ち「b.b」から加入者系ATM交換機3bに転送を決定する。そして、ATMメッセージ(SETUP)を加入者系ATM交換機3bに送信する。図1中矢印7dは当該送信のイメージを示す。この場合のATMメッセージのパラメータは、ATMアドレス=Z(AFI=49、NP=b.b.2.2.32.0.0.0.0.0.0.0、ESI=0.0.0.0.0.0、SEL=0)、CR=R3、要求品質=CBR(PCR=W’、CDVT=B’)である。
【0059】
加入者系ATM交換機3b(MPLS/ATM変換機能部1)は、バックボーンATM交換機4bから回線設定要求のATMメッセージ(SETUP)を受信すると、先に説明した図8のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、ATMメッセージ(SETUP)が有効であるか否か調べ(ステップ201)、有効であれば(ステップ201;Yes)、宛先ATMアドレスのESI部15がMPLS用特番であるか否か調べる(ステップ202)。宛先ATMアドレスのESI部15はMPLS用特番であるから、MPLS/ATM変換機能部1はIPアドレスに変換する必要があることを認識し(ステップ202;Yes)、ATMアドレスからIPアドレスへの変換を行う(ステップ203)。即ち、ATMアドレスのNP部14から宛先IPアドレス「b.b.2.2」を得る。
【0060】
そして、必要なパラメータ変換を行う(ステップ204)。即ち、送信側である加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)のMPLS/ATM変換機能部1にて行われたパラメータ変換と逆の変換を行う。これにより、要求品質が「PDR=W、PBS=B、CDR=W、CBS=B、EBS=0、Frequency=Frequent」であると認識する。
【0061】
そして、転送先のLER2bが存在するか否か確認する(ステップ205)。転送先のLER2bは存在するから(ステップ205;Yes)、次いでリソースの確保が可能であるか否か、即ち要求された伝送品質が提供可能であるか否か確認する(ステップ206)。リソース確保可能であれば(ステップ206;Yes)、回線設定要求のATMメッセージ(SETUP)をラベル要求のMPLSメッセージ(Label Request)に変換し、当該MPLSメッセージを上記変換した所定パラメータとともに、LER2bに向けて送信する(ステップ207)。図1中矢印7eは当該送信のイメージを示す。この場合のMPLSメッセージのパラメータは、LSPID=L2、宛先IPアドレス=b.b.2.2、要求品質=(PDR=W、PBS=B、CDR=W、CBS=B、EBS=0、Frequency=Frequent)となる。
【0062】
そして、ATMメッセージ(SETUP)中のCR(=R3)と(図16中符号23)、MPLSメッセージ(Label Request)中のLSPID(=L2)と(図16中符号24)、宛先IPアドレス(=b.b.2.2)とを(図16中符号25)、管理テーブル18bに記録し、対応付けて管理する(ステップ208)。なお、LSPIDは加入者系ATM交換機3bで独自に設定して構わない。従って、管理テーブル18bで記録管理されるLSPID(=L2)が、LER2aが発行したMPLSメッセージ(Label Request)に含まれるLSPID(=L1)と一致している必要はない。
【0063】
LER2bは、加入者系ATM交換機3b(MPLS/ATM変換機能部1)からラベル要求のMPLSメッセージ(Label Request)を受信すると、MPLS用のラベルを決定する。なお、本実施形態では、ラベルとして、ATMセルのVPI/VCIを用いるものとしている。そして、ラベル通知のMPLSメッセージ(Label Mapping)を加入者系ATM交換機3b(MPLS/ATM変換機能部1)に向けて送信する。図1中矢印7fは当該送信のイメージを示す。この場合のMPLSメッセージのパラメータは、LSPID=L2、宛先IPアドレス=b.b.2.2、例えばラベル(VPI/VCI)=P1/C1とする。
【0064】
加入者系ATM交換機3b(MPLS/ATM変換機能部1)は、LER2bからラベル通知のMPLSメッセージ(Label Mapping)を受信すると、先に説明した図9のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、MPLSメッセージ(Label Mapping)が有効であるか否か調べ(ステップ301)、有効であれば(ステップ301;Yes)、対応する設定待ちのATM回線が存在するか調べる(ステップ302)。即ち、MPLS/ATM変換機能部1では、LER2bから受信したMPLSメッセージ(Label Mapping)中のLSPID(=L2)や宛先IPアドレス(=b.b.2.2)をキーとして管理テーブル18bから該当する管理レコード19を検索し、該当するATM回線(CR=R3)を把握する(ステップ302;Yes)。そして、VPI/VCIを決定し(ステップ303)、ラベル通知のMPLSメッセージ(Label Mapping)を回線設定完了のATMメッセージ(CONNECT)に変換してバックボーンATM交換機4bに向けて送信する(ステップ304)。図1中矢印7gは当該送信のイメージを示す。この場合のATMメッセージのパラメータは、CR=R3、VPI/VCI=P2/C2である。
【0065】
そして、管理テーブル18bの所定管理レコード19に、LER2bから受信したMPLSメッセージ(Label Mapping)中のMPLS用のラベル(=P1/C1)と(図16中符号26)、バックボーンATM交換機4bに送信したATMメッセージ(CONNECT)のVPI/VCI(=P2/C2)と(図16中符号27)を記録する。これにより、MPLSのLSPID(=L2)と、宛先IPアドレス(=b.b.2.2)と、ラベル(=P1/C1)と、ATMのCR(=R3)と、VPI/VCI(=P2/C2)とが管理テーブル18b上で対応付けて管理される(ステップ305)。
【0066】
バックボーンATM交換機4bは、加入者系ATM交換機3bから回線設定完了のATMメッセージ(CONNECT)を受信すると、当該メッセージを中継するべくバックボーンATM交換機4aに送信する。図1中矢印7hは当該送信のイメージを示す。この場合のATMメッセージのパラメータは、CR=R2、例えばVPI/VCI=P3/C3とする。
【0067】
バックボーンATM交換機4aは、バックボーンATM交換機4bから回線設定完了のATMメッセージ(CONNECT)を受信すると、当該メッセージを中継するべく加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)に送信する。図1中矢印7iは当該送信のイメージを示す。この場合のATMメッセージのパラメータは、CR=R1、例えばVPI/VCI=P4/C4とする。
【0068】
加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)は、バックボーンATM交換機4aから回線設定完了のATMメッセージ(CONNECT)を受信すると、先に説明した図10のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、ATMメッセージ(CONNECT)が有効であるか否か調べ(ステップ401)、有効であれば(ステップ401;Yes)、対応する設定待ちのMPLS回線が存在するか調べる(ステップ402)。MPLS/ATM変換機能部1では、例えばバックボーンATM交換機4aから受信したATMメッセージ(CONNECT)のCR(=R1)をキーとして管理テーブル18から該当する管理レコード19を検索し、該当するMPLS回線を把握する(ステップ402;Yes)。そして、MPLS用のラベルを決定し(ステップ403)、回線設定完了のATMメッセージ(CONNECT)をラベル通知のMPLSメッセージ(Label Mapping)に変換してLER2aに向けて送信する(ステップ404)。図1中矢印7jは当該送信のイメージを示す。この場合のMPLSメッセージのパラメータは、LSPID=L1、 宛先IPアドレス=b.b.2.2、例えばラベル(VPI/VCI)=P5/C5とする。
【0069】
そして、管理テーブル18aの所定管理レコード19に、バックボーンATM交換機4aから受信したATMメッセージ(CONNECT)のVPI/VCI(=P4/C4)と(図16中符号28)、LER2aに送信したMPLSメッセージ(Label Mapping)中のMPLS用のラベル(=P5/C5)と(図16中符号29)を記録する。これにより、MPLSのLSPID(=L1)と、宛先IPアドレス(=b.b.2.2)と、ラベル(=P5/C5)と、ATMのCR(=R1)と、VPI/VCI(=P4/C4)とが管理テーブル18a上で対応付けて管理される(ステップ405)。
【0070】
LER2aにラベル通知されることにより、宛先IPアドレス(=b.b.2.2)にラベルが設定され、LER2aとLER2bとの間で品質保証提供可能な論理的な通信路が設定される。LER2a,LER2bによりラベルを利用したMPLSの持つ品質要求機能が実現され、実際の品質保証は、加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1),バックボーンATM交換機4a,バックボーンATM交換機4b,加入者系ATM交換機3bにより設定されたATM回線で実現される。
【0071】
次に、品質保証提供可能な論理的な通信路の設定不可例を図2を用いて説明する。図2は、自営通信網のA支店11のLAN端末5aがB支店12のLAN端末5bにIPトラヒックを送信するべく、LER2aからLER2bに品質保証提供可能な論理的な通信路を設定しようとしたが、バックボーンATM交換機4aとバックボーンATM交換機4bとの間で帯域が不足し、設定できなかった場合を示したものである。
【0072】
LER2aがラベル要求のMPLSメッセージ(Label Request)を加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)に送信する処理(図2中矢印8aは当該送信のイメージを示す)は、図1に示した例と同様である。
【0073】
また、加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)が、回線設定要求のATMメッセージ(SETUP)を所定パラメータとともに、バックボーンATM交換機4aに向けて送信する処理(図2中矢印8bは当該送信のイメージを示す)は、図1に示した例と同様である。
【0074】
バックボーンATM交換機4aは、加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)からATMメッセージ(SETUP)を受信すると、宛先ATMアドレスのNP部14の2バイト即ち「b.b」からバックボーンATM交換機4bに転送を決定し、当該メッセージの中継を試みる。しかし、バックボーンATM交換機4aは、要求された伝送品質に対する帯域不足を認識したため、ATMメッセージ(SETUP)の送信を行わない。図2中矢印8cは当該送信中止のイメージを示す。
【0075】
そして、バックボーンATM交換機4aは、回線解放のATMメッセージ(RELEASE)を加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)に送信する。図2中矢印8dは当該送信のイメージを示す。この場合のATMメッセージのパラメータは、CR=R1、状況=帯域不足とする。
【0076】
加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)は、バックボーンATM交換機4aから回線解放のATMメッセージ(RELEASE)を受信すると、先に説明した図11のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、ATMメッセージ(RELEASE)が有効であるか否か調べ(ステップ501)、有効であれば(ステップ501;Yes)、対応するMPLS回線が存在するか調べる(ステップ502)。MPLS/ATM変換機能部1では、例えばバックボーンATM交換機4aから受信したATMメッセージ(RELEASE)のCR(=R1)をキーとして管理テーブル18から該当する管理レコード19を検索し、該当するMPLS回線を把握する(ステップ502;Yes)。次いで、バックボーンATM交換機4aから受信した当該ATMメッセージ(RELEASE)が、加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)が先に送信したATMメッセージ(SETUP)に対する応答か否か確認する(ステップ503)。当該ATMメッセージ(RELEASE)は、加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)が先に送信したATMメッセージ(SETUP)に対する応答であるから(ステップ503;Yes)、LER2aに向けて通知のMPLSメッセージ(Notification)を送信する(ステップ504)。図2中矢印8eは当該送信のイメージを示す。この場合のMPLSメッセージのパラメータは、LSPID=L1、理由=帯域不足とする。そして、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレスとATMのCRとの対応関係管理を終了する(ステップ505)。
【0077】
次に、品質保証提供可能な論理的な通信路の解放例を図3を用いて説明する。図3は、図1にて設定した品質保証提供可能な論理的な通信路をLER2aから解放する場合を示したものである。
【0078】
LER2aは、IPアドレス「b.b.2.2」に対するラベル解放を行うべく、ラベル解放のMPLSメッセージ(Label Release)を加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)に送信する。図3中矢印9aは当該メッセージ送信のイメージを示す。この場合のMPLSメッセージのパラメータは例えば、LSPID=L1、宛先IPアドレス=b.b.2.2である。
【0079】
加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)は、LER2aからラベル解放のMPLSメッセージ(Label Release)を受信すると、先に説明した図12のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、MPLSメッセージ(Label Release)が有効であるか否か調べる(ステップ601)。有効であれば(ステップ601;Yes)、次いで当該MPLSメッセージが、既に加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)からLER2aに送信済みであるMPLSメッセージ(Label Withdraw)への応答であるか否か判断する(ステップ602)。当該応答ではないから(ステップ602;No)、対応するATM回線が存在するか否か調べる(ステップ603)。即ち、MPLS/ATM変換機能部1では、LER2aから受信したMPLSメッセージ(Label Release)中のLSPID(=L1)や宛先IPアドレス(=b.b.2.2)をキーとして管理テーブル18から該当する管理レコード19を検索し、該当するATM回線(CR=R1)を把握する(ステップ603;Yes)。そして、ラベル解放のMPLSメッセージ(Label Release)を回線解放のATMメッセージ(RELEASE)に変換してバックボーンATM交換機4aに向けて送信する(ステップ604)。図3中矢印9bは当該送信のイメージを示す。この場合のATMメッセージのパラメータは、CR=R1とする。そして、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレス及びラベルと、ATMのCR及びVPI/VCIとの対応関係管理を終了する(ステップ605)。
【0080】
バックボーンATM交換機4aは、加入者系ATM交換機3a(MPLS/ATM変換機能部1)から回線解放のATMメッセージ(RELEASE)を受信すると、当該メッセージを中継するべくバックボーンATM交換機4bに送信する。図3中矢印9cは当該送信のイメージを示す。この場合のATMメッセージのパラメータは、CR=R2である。
【0081】
バックボーンATM交換機4bは、バックボーンATM交換機4aから回線解放のATMメッセージ(RELEASE)を受信すると、当該メッセージを中継するべく加入者系ATM交換機3bに送信する。図3中矢印9dは当該送信のイメージを示す。この場合のATMメッセージのパラメータは、CR=R3である。
【0082】
加入者系ATM交換機3b(MPLS/ATM変換機能部1)は、バックボーンATM交換機4bから回線解放のATMメッセージ(RELEASE)を受信すると、先に説明した図11のフローチャートに示す処理を実行する。即ち、ATMメッセージ(RELEASE)が有効であるか否か調べ(ステップ501)、有効であれば(ステップ501;Yes)、対応するMPLS回線が存在するか調べる(ステップ502)。即ち、MPLS/ATM変換機能部1では、バックボーンATM交換機4bから受信したATMメッセージ(RELEASE)のCR(=R3)をキーとして管理テーブル18から該当する管理レコード19を検索し、該当するMPLS回線を把握する(ステップ502;Yes)。加入者系ATM交換機3b(MPLS/ATM変換機能部1)は、バックボーンATM交換機4aから設定済みの回線の解放を要求されており(ステップ503;No、ステップ507;No)、加入者系ATM交換機3b(MPLS/ATM変換機能部1)と対向するLER2bはラベル要求側でなくラベルを要求された側であるから(ステップ510;No)、LER2bに向けてラベル解放のMPLSメッセージ(Label Release)を送信する(ステップ509)。図3中矢印9eは当該送信のイメージを示す。この場合のMPLSメッセージのパラメータは、LSPID=L2、宛先IPアドレス=b.b.2.2とする。そして、該当する管理レコード19を管理テーブル18上から削除し、該当するMPLSのLSPID及び宛先IPアドレス及びラベルと、ATMのCR及びVPI/VCIとの対応関係管理を終了する(ステップ505)。
【0083】
以上のように本発明の通信システム及び通信方法によれば、加入者系ATM交換機3に簡易に実現可能なMPLS/ATM変換機能部1を実装し、LER2と加入者系ATM交換機3を接続することにより、MPLSの持つ品質要求機能をLER2で実現し、実際の品質保証はATM網で行うことができる。上記説明から明らかなように、バックボーンATM網10には変更を加える必要はまったくない。また、MPLSドメインを新たに構築することなく、MPLS/ATM変換機能部1を実装した加入者系ATM換機3にLER2を接続するのみでMPLSの品質機能を導入することができる。したがって、既存のATM網を利用して、IPトラヒックに容易に品質保証を提供することができる。
【0084】
また、本発明では、IPアドレスとATMアドレスを共に例えば組織階層に合わせた体系にすることにより、IPアドレスとATMアドレスに明確な関係を持たせることで、容易かつ高速にアドレス変換可能である。
【0085】
また、MPLS回線とATM回線との対応関係を管理することで、ATMの回線設定不可等の他のメッセージを受信した場合でも、CRやLSPIDにより対象となる回線を認識でき、適切な処理が可能となる。
【0086】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。IPアドレスとATMアドレスを共に組織階層に合わせた体系にし、IPアドレスとATMアドレスに明確な関係を持たせることは、容易かつ高速なアドレス変換を行うための本発明の好適な一例ではあるが、必ずしもこの例に限定されるものではない。例えば小規模自営通信網等で、予め全てのIPアドレスとATMアドレスを把握できる場合等には、MPLS/ATM変換機能部1にてIPアドレスとATMアドレスとの対応関係を把握できる変換対応表等を保持しておき、当該変換対応表に基いてアドレス変換を行なうようにしても良い。この場合、MPLS/ATM変換機能部1は、加入者系ATM交換機3を構成するコンピュータにMPLS/ATM変換プログラムを実行させて実現させるものに必ずしも限定されない。例えば、加入者系ATM換機3とLER2とを接続するゲートウェイ装置としてMPLS/ATM変換機能部1を実現させても良い。
【0087】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1記載の通信システム及び請求項5記載の通信方法及び請求項6記載のMPLS/ATM変換プログラムによれば、バックボーンATM網には変更を加えることなく、MPLSの持つ品質要求機能をラベルエッジルータで実現して、実際の品質保証はATM網で行うことができる。したがって、例えば既存のATM網を利用して、IPトラヒックに容易に品質保証を提供することができる。また、MPLS回線とATM回線との対応関係を管理することで、ATMの回線設定不可等の他のメッセージを受信した場合でも、対象となる回線を認識でき、適切な処理が可能となる。
【0088】
さらに、請求項2記載の通信システムによれば、IPアドレスとATMアドレスに明確な関係を持たせることで、容易かつ高速にアドレス変換可能である。
【0089】
さらに、請求項3記載の通信システムによれば、MPLS/ATM変換機能部にてMPLS変換認識用コードの有無を調べることで、終端ATM交換機にATM端末が接続されている場合に、ラベルエッジルータに対するMPLS/ATM変換処理をすべきか、またはATM端末に対する通常のATM処理をすべきか等を容易に判断することができる。
【0090】
さらに、請求項4記載の通信システムによれば、MPLSメッセージまたはATMメッセージの変換または復元に際して、メッセージに含まれるパラメータの変換も併せて行うようにしているので、IPトラヒックに、より柔軟かつ高度の品質保証の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の通信システムの実施の一形態を示す概略構成図であり、品質保証提供可能な論理的な通信路の設定例を示す。
【図2】本発明の通信システムの実施の一形態を示す概略構成図であり、品質保証提供可能な論理的な通信路の設定不可例を示す。
【図3】本発明の通信システムの実施の一形態を示す概略構成図であり、品質保証提供可能な論理的な通信路の解放例を示す。
【図4】IPアドレスからATMアドレスへ変換する一例を示す概念図である。
【図5】ATMアドレスからIPアドレスへ変換する処理の一例を示すフローチャートである。
【図6】MPLSメッセージとATMメッセージの対応関係を表すメッセージ変換テーブルの一例を示す概念図である。
【図7】MPLS/ATM変換機能部を実装した終端ATM交換機が、ラベルエッジルータからラベル要求のMPLSメッセージを受信した場合の処理の一例を示すフローチャートである。
【図8】MPLS/ATM変換機能部を実装した終端ATM交換機が、バックボーンATM交換機から回線設定要求のATMメッセージを受信した場合の処理の一例を示すフローチャートである。
【図9】MPLS/ATM変換機能部を実装した終端ATM交換機が、ラベルエッジルータからラベル通知のMPLSメッセージを受信した場合の処理の一例を示すフローチャートである。
【図10】MPLS/ATM変換機能部を実装した終端ATM交換機が、バックボーンATM交換機から回線設定完了のATMメッセージを受信した場合の処理の一例を示すフローチャートである。
【図11】MPLS/ATM変換機能部を実装した終端ATM交換機が、バックボーンATM交換機から回線解放のATMメッセージを受信した場合の処理の一例を示すフローチャートである。
【図12】MPLS/ATM変換機能部を実装した終端ATM交換機が、ラベルエッジルータからラベル解放のMPLSメッセージを受信した場合の処理の一例を示すフローチャートである。
【図13】MPLS/ATM変換機能部を実装した終端ATM交換機が、ラベルエッジルータからラベル要求取消のMPLSメッセージを受信した場合の処理の一例を示すフローチャートである。
【図14】MPLS/ATM変換機能部を実装した終端ATM交換機が、ラベルエッジルータからラベル取消のMPLSメッセージを受信した場合の処理の一例を示すフローチャートである。
【図15】MPLS/ATM変換機能部を実装した終端ATM交換機が、ラベルエッジルータから通知のMPLSメッセージを受信した場合の処理の一例を示すフローチャートである。
【図16】MPLS回線とATM回線との対応関係を管理するための管理テーブルの一例を示す概念図である。
【図17】本発明におけるATM端末のATMアドレスの一例を示す概念図である。
【図18】IPアドレスからATMアドレスへ変換した一例を示す概念図である。
【図19】IPアドレスからATMアドレスへ変換する処理の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
1 MPLS/ATM変換機能部
2 LER(ラベルエッジルータ)
3 加入者系ATM交換機(終端ATM交換機)
4 バックボーンATM交換機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for providing quality assurance for IP traffic. More specifically, the present invention relates to a communication system, a communication method, and a program for performing mutual conversion between ATM (Asynchronous Transfer Mode) and MPLS (MultiProtocol Label Switching).
[0002]
[Prior art]
By using IP (Internet Protocol), various networks can be connected to form a large internetwork, and each network can be operated seamlessly. However, when dealing with variable-length IP packets, it becomes difficult to control the delay time, and it is difficult to guarantee strict transmission quality. The transmission quality generally has parameters such as transmission delay, fluctuation (delay variation), minimum guaranteed speed, and peak speed. ATM is a technique for guaranteeing such transmission quality. For this reason, a network configuration for constructing an IP network on an ATM network is considered promising. Conventional techniques for providing quality assurance for IP traffic using ATM include LANE (Local Area Network Emulation) and MPOA (Multiprotocol over ATM).
[0003]
In addition, although not particularly limited to those using ATM, MPLS is a technology for providing quality assurance for IP traffic. In MPLS, a protocol called CR-LDP (Constraint-based Routing-Label Distribution Protocol) is used, a label corresponding to the required quality is added to a variable-length IP packet, and quality control is performed according to the label.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional LANE, communication between LANs is communication via a router, and the router does not provide quality assurance. Therefore, the quality of IP traffic across routers is not guaranteed.
[0005]
In addition, when providing quality assurance by MPOA, since there is generally no correlation between an IP address and an ATM address, complicated processing such as grasping a correspondence relationship by a server is required to perform address conversion. In addition, MPOA is not widely used due to the complexity of the protocol in addition to the problem that priority designation is impossible compared to the quality that MPLS intends to provide.
[0006]
Further, when providing quality assurance by means of MPLS, it is possible to provide quality assurance by using a header of a fixed-length ATM cell used in the ATM network as an MPLS label. However, in this case, it is necessary to change the software of all ATM exchanges in the ATM network. For this reason, when a new ATM-based MPLS network is constructed, it takes a lot of time and enormous costs and is not easy to introduce. In addition, MPLS is not a well-established technology, and when it is introduced to an ATM backbone network, there are concerns about strict quality assurance and operation management.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a communication system and communication method and an MPLS / ATM conversion program that can easily provide quality assurance for IP traffic.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, a communication system according to
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, there are provided a backbone ATM switch constituting a backbone ATM network, a terminal ATM switch connected to the backbone ATM switch, a label edge router having a function of constituting an MPLS network, and a label edge router. And an MPLS / ATM conversion function unit for connecting a terminal ATM switch and a terminal ATM switch to configure a private network, and the MPLS / ATM conversion function unit determines an IP address for which a label edge router requests a label setting in advance. The ATM address received from the backbone ATM switch is restored to the IP address according to the address conversion rule, and the MPLS message transmitted from the label edge router is converted into an ATM message according to a predetermined message correspondence. In other words, the ATM message received by the terminating ATM switch from the backbone ATM switch is restored to the MPLS message according to the message correspondence relationship, and the label address is requested by the label edge router, the label set to the IP address, The correspondence between the MPLS line and the ATM line set for the label is managed.
[0010]
According to another aspect of the present invention, there is provided an MPLS / ATM conversion program for terminating a terminal ATM switch connected to a backbone ATM switch and a label edge router having a function of configuring an MPLS network in a private network. A function that the label edge router converts an IP address that requires label setting into an ATM address according to a predetermined address conversion rule, and a terminal ATM switch that converts the ATM address received from the backbone ATM switch into a computer provided in the ATM switch A function for restoring the IP address according to the rules, a function for converting an MPLS message transmitted from the label edge router into an ATM message according to a predetermined message correspondence relationship, and an ATM message received from the backbone ATM switch by the terminating ATM switch. A function for restoring a message to an MPLS message according to a message correspondence relationship, an IP address for which a label edge router requests label setting, a label set for the IP address, and an MPLS line and an ATM line set for the label And a function for managing the correspondence.
[0011]
Therefore, the quality requirement function of MPLS can be realized by the label edge router, and actual quality assurance can be realized by the ATM network. For example: That is, the label edge router requests a label corresponding to the destination IP address for which the required quality is specified based on the quality request function of MPLS (the label edge router that has requested the label is referred to as an originating label edge router). . The MPLS message of the label request is sent to the line setting request according to a predetermined message correspondence relationship by an MPLS / ATM conversion function unit (hereinafter referred to as a calling side MPLS / ATM conversion function unit) connected to the calling side label edge router. To ATM messages. The ATM message is transmitted to the backbone ATM switch by the terminating ATM switch connected to the originating side MPLS / ATM conversion function unit (hereinafter referred to as the originating side terminating ATM switch), further transferred to the ATM backbone network, and sent to the destination IP. Arrives at the terminating ATM exchange on the opposite side to which the address belongs (hereinafter referred to as the terminating ATM exchange). The ATM message is restored to the MPLS message of the label request by the MPLS / ATM conversion function unit (hereinafter referred to as the called-side MPLS / ATM conversion function unit) connected to the terminating-end ATM exchange, and the called-side MPLS / ATM. The data is transmitted to a label edge router connected to the conversion function unit (that is, a label edge router for which a label is requested, hereinafter referred to as a called label edge router). When the receiving side label edge router responding to the label request notifies the label, the MPLS message of the label notification is converted into a line setting complete ATM message by the receiving side MPLS / ATM conversion function unit, and further received by the terminating side terminating ATM exchange. It is transmitted to the backbone ATM exchange, further transferred through the ATM backbone network, and arrives at the originating end ATM exchange. The ATM message is restored to the MPLS message of the label notification by the originating side MPLS / ATM conversion function unit, and transmitted to the originating side label edge router that requested the label. With the above operation, a logical communication path capable of providing quality assurance is configured between the originating label edge router and the terminating label edge router. Here, MPLS requests a label corresponding to the destination IP address, but an ATM address is required for line setting in the ATM network. Therefore, the destination MPLS address / ATM conversion function unit converts the destination IP address into an ATM address according to a predetermined address conversion rule. Based on the converted ATM address, the ATM message of the line setting request is transferred through the backbone ATM network and reaches the terminating end ATM exchange. The ATM address received by the terminating-end ATM switch is restored to an IP address according to a predetermined address conversion rule. As a result, the called label edge router can set a label for the IP address. In addition, since the correspondence between the MPLS line and the ATM line is managed by the MPLS / ATM conversion function unit, the target line can be identified even when other messages such as ATM line setting impossible are received, Appropriate processing becomes possible.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the communication system according to the first aspect, the IP address and the ATM address are assigned in an organizational hierarchy, and the MPLS / ATM conversion function unit converts the IP address into the ATM address. The IP address is converted into an ATM address so as to include a part or all of the IP address.
[0013]
The terminal ATM switch, the label edge router, and the communication terminals connected to the label edge router are arranged in an organizational hierarchy. In accordance with this, ATM addresses or IP addresses of these devices are assigned in an organizational hierarchy. In this case, the backbone ATM switch can specify the terminal ATM switch to which data is to be transferred from the IP address part included in the ATM address. Further, when converting from an IP address to an ATM address and restoring from an ATM address to an IP address, complicated processing such as grasping and managing the correspondence between the IP address and the ATM address is unnecessary, and the IP address is converted into the ATM address. Address conversion can be performed easily and at high speed by writing the data as it is or by extracting the IP address from the ATM address.
[0014]
The invention described in
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the communication system according to any one of the first to third aspects, wherein the MPLS / ATM conversion function unit has a predetermined parameter correspondence relationship when converting or restoring an MPLS message or an ATM message. Accordingly, the function included in the message is also converted or restored. It is possible to provide more flexible and high quality assurance for IP traffic.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
[0017]
1 to 19 show an embodiment of a communication system according to the present invention. This communication system includes a
[0018]
The backbone ATM switch (also referred to as a relay ATM switch) 4 is, for example, four in the present embodiment for convenience of explanation, and is connected by a loop communication line to form a backbone ATM network (also referred to as a relay ATM network) 10. ing. The
[0019]
A label edge router (hereinafter abbreviated as LER) 2 is a known information processing apparatus having a function of accommodating IP traffic in an MPLS domain (that is, an area to which MPLS is applied). The
[0020]
The
[0021]
The MPLS / ATM
[0022]
The MPLS / ATM
[0023]
In the present embodiment, a protocol used between the
[0024]
First, the IP address / ATM address conversion and restoration function of the MPLS / ATM
[0025]
For example, in this embodiment, in order to facilitate mutual conversion between an IP address and an ATM address, address assignment is performed with a clear relationship between the IP address and the ATM address. For example, as shown in the example of FIG. 1, network devices such as the
[0026]
For example, in the case of IPv4, the IP address is composed of 4 bytes. Therefore, the following roles are assigned to each byte. For example, the first byte is a “part identifying the main store or branch”. For example, the second byte is “a part for identifying a business office (a sales office or the like) in a head office or a branch”. For example, the third byte is set as “a part for identifying a LAN (segment) in the office”. For example, the fourth byte is a “part for identifying a terminal in the LAN”. Accordingly, for example, the terminal “D” of the LAN “C” of the “B” sales office of the “A” branch office is given an IP address of “ABCD”.
[0027]
On the other hand, the ATM address is also assigned according to the organizational hierarchy, and has the same “portion identifying head office or branch” and “portion identifying office (branch office, etc.) in the head office or branch” that is the same as the IP address. . The ATM address includes, for example, an AFI (Authority and Format Identifier)
[0028]
Here, the message relay in the
[0029]
In the present embodiment, it is assumed that not only LER2 but also an ATM terminal may be connected to the subscriber ATM switch 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1), and the subscriber ATM switch 3 (MPLS). / ATM conversion function unit 1) can easily determine whether to perform MPLS / ATM conversion processing for LER2 or normal ATM processing for an ATM terminal for the ATM address received from the
[0030]
FIG. 19 shows an example of the procedure for converting IP addresses to ATM addresses when assigning IP addresses and ATM addresses as described above. That is, the
[0031]
FIG. 4 shows an image in which an IP address “ABCD”, for example, is converted into an ATM address. As described above, the message relay in the
[0032]
By the way, the case where the IP address prefix is written in the
[0033]
On the other hand, restoration processing from an ATM address to an IP address is performed, for example, according to the procedure shown in FIG. That is, first, the MPLS special number of the
[0034]
Next, the mutual conversion function between the MPLS message and the ATM message that the MPLS / ATM
[0035]
The MPLS / ATM
[Table 1]
[Table 2]
In this embodiment, it is assumed that EBS (Excess Burst Size), Frequency, and Weight are not used in the ATM network among MPLS traffic parameters. In addition, when converting from an ATM message to an MPLS message, only the frequency of the DS is set to Frequent and the others are not used (EBS = 0, Frequency = Unspecified, Weight = 0).
[0036]
Next, the function of managing the correspondence between the MPLS line and the ATM line that the MPLS / ATM
[0037]
When the subscriber ATM switch 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1) having the above-described functions receives various MPLS messages from the
[0038]
When the subscriber ATM exchange 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1) receives an MPLS message (Label Request) for a label request from the
[0039]
When the subscriber ATM exchange 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1) receives an ATM message (SETUP) for a line setting request from the
[0040]
When the subscriber ATM exchange 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1) receives an MPLS message (Label Mapping) for label notification from the
[0041]
When the subscriber ATM exchange 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1) receives an ATM message (CONNECT) indicating completion of line setting from the
[0042]
When the subscriber ATM exchange 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1) receives a line release ATM message (RELEASE) from the
[0043]
On the other hand, when the ATM message (RELEASE) is not a response to the ATM message (SETUP) of the line setup request previously transmitted by the subscriber ATM exchange 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1) (
[0044]
Further, the ATM message (RELEASE) received from the
[0045]
When the subscriber ATM exchange 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1) receives an MPLS message (Label Release) for label release from the
[0046]
When the subscriber ATM exchange 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1) receives an MPLS message (Label Abort Request) for canceling the label request from the
[0047]
When the subscriber ATM exchange 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1) receives an MPLS message (Label Withdraw) for canceling a label from the
[0048]
When the subscriber ATM exchange 3 (MPLS / ATM conversion function unit 1) receives the notification MPLS message (Notification) from the
[0049]
Next, an example of setting a logical communication path capable of providing quality assurance of the communication system configured as described above (FIG. 1), an example of setting a logical communication path capable of providing quality assurance (FIG. 2), An example (FIG. 3) of releasing a logical communication path that can provide quality assurance will be described. It should be noted that only main messages and operations according to the present invention are described, and unspecified parts (for example, communication between the
[0050]
First, an example of setting a logical communication path capable of providing quality assurance will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows the setting of logical communication paths that can provide quality assurance from
[0051]
Here, it is assumed that the IP address of the transmitting LAN terminal is “aa.1.1”, for example. Further, the IP address of the
[0052]
The
[0053]
When the
[0054]
Then, necessary parameter conversion is performed (step 103). In the MPLS / ATM
[0055]
Then, it is confirmed whether or not the transfer destination
[0056]
Then, LSPID (= L1) in the MPLS message (Label Request) (see
[0057]
When the
[0058]
When the
[0059]
When the
[0060]
Then, necessary parameter conversion is performed (step 204). That is, the reverse conversion is performed to the parameter conversion performed in the MPLS / ATM
[0061]
Then, it is confirmed whether or not the transfer destination LER2b exists (step 205). Since the transfer destination LER2b exists (step 205; Yes), it is then checked whether resources can be secured, that is, whether the requested transmission quality can be provided (step 206). If resources can be secured (step 206; Yes), the ATM message (SETUP) of the line setting request is converted into an MPLS message (Label Request) of the label request, and the MPLS message is sent to the
[0062]
Then, CR (= R3) in the ATM message (SETUP) (
[0063]
When the
[0064]
When the
[0065]
Then, the MPLS label (= P1 / C1) in the MPLS message (Label Mapping) received from the
[0066]
When the
[0067]
When the
[0068]
When the
[0069]
Then, in the
[0070]
By label notification to
[0071]
Next, an example in which a logical communication path that can provide quality assurance cannot be set will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows that the LAN terminal 5a of the A branch 11 of the private communication network tries to set a logical communication path capable of providing quality assurance from the
[0072]
The processing in which the
[0073]
Further, the
[0074]
When the
[0075]
Then, the
[0076]
When the
[0077]
Next, an example of releasing a logical communication path capable of providing quality assurance will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a case where the logical communication path capable of providing quality assurance set in FIG. 1 is released from the
[0078]
The
[0079]
When the
[0080]
When the
[0081]
When the
[0082]
When the
[0083]
As described above, according to the communication system and the communication method of the present invention, the MPLS / ATM
[0084]
Further, in the present invention, the IP address and the ATM address are both adapted to the organizational hierarchy, for example, so that the IP address and the ATM address have a clear relationship, so that the address conversion can be performed easily and at high speed.
[0085]
Also, by managing the correspondence between MPLS lines and ATM lines, even if other messages such as ATM line settings not possible are received, the target line can be recognized by CR or LSPID, and appropriate processing is possible It becomes.
[0086]
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Although it is a suitable example of the present invention for performing easy and high-speed address conversion, it is a system in which both the IP address and the ATM address are adapted to the organizational hierarchy and the IP address and the ATM address have a clear relationship. It is not necessarily limited to this example. For example, when all IP addresses and ATM addresses can be grasped in advance in a small-scale private communication network or the like, a conversion correspondence table or the like in which the correspondence between IP addresses and ATM addresses can be grasped by the MPLS / ATM
[0087]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the communication system according to
[0088]
Furthermore, according to the communication system of the second aspect, the IP address and the ATM address can be easily and quickly converted by giving a clear relationship between the IP address and the ATM address.
[0089]
Further, according to the communication system according to
[0090]
Furthermore, according to the communication system of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a communication system according to the present invention, and shows an example of setting a logical communication path capable of providing quality assurance.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a communication system according to the present invention, showing an example in which a logical communication path that can provide quality assurance cannot be set.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a communication system according to the present invention, showing an example of releasing a logical communication path capable of providing quality assurance;
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of conversion from an IP address to an ATM address.
FIG. 5 is a flowchart showing an example of processing for converting an ATM address to an IP address.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of a message conversion table representing the correspondence between an MPLS message and an ATM message.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of processing in a case where a terminal ATM switch equipped with an MPLS / ATM conversion function unit receives an MPLS message for a label request from a label edge router.
FIG. 8 is a flowchart showing an example of processing in a case where a terminating ATM switch equipped with an MPLS / ATM conversion function unit receives a line setting request ATM message from a backbone ATM switch.
FIG. 9 is a flowchart showing an example of processing when a terminating ATM switch equipped with an MPLS / ATM conversion function unit receives an MPLS message for label notification from a label edge router;
FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing when a terminating ATM switch equipped with an MPLS / ATM conversion function unit receives a line setting completion ATM message from a backbone ATM switch.
FIG. 11 is a flowchart showing an example of processing in a case where a terminating ATM switch equipped with an MPLS / ATM conversion function unit receives a line release ATM message from a backbone ATM switch.
FIG. 12 is a flowchart showing an example of processing in a case where a terminating ATM switch equipped with an MPLS / ATM conversion function unit receives an MPLS message for label release from a label edge router.
FIG. 13 is a flowchart showing an example of processing when a terminating ATM switch equipped with an MPLS / ATM conversion function unit receives an MPLS message for canceling a label request from a label edge router.
FIG. 14 is a flowchart showing an example of processing in a case where a terminating ATM switch equipped with an MPLS / ATM conversion function unit receives an MPLS message for label cancellation from a label edge router.
FIG. 15 is a flowchart showing an example of processing in a case where a terminating ATM switch equipped with an MPLS / ATM conversion function unit receives a notification MPLS message from a label edge router;
FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating an example of a management table for managing the correspondence between an MPLS line and an ATM line.
FIG. 17 is a conceptual diagram showing an example of an ATM address of an ATM terminal in the present invention.
FIG. 18 is a conceptual diagram showing an example of conversion from an IP address to an ATM address.
FIG. 19 is a conceptual diagram illustrating an example of processing for converting an IP address to an ATM address.
[Explanation of symbols]
1 MPLS / ATM conversion function
2 LER (label edge router)
3 Subscriber ATM switch (Terminal ATM switch)
4 Backbone ATM switch
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