JP6654592B2 - Communication device - Google Patents
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Description
本発明は、通信のトラヒックを制御する技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling communication traffic.
一般に、アクセスネットワークを構成する通信装置には他の通信装置と通信するための通信インタフェースが複数備えられていることが多い。このような通信装置は、複数の通信インタフェースを介して入力されたトラヒックを多重化し、多重化したトラヒックを、エッジルータを介してコアネットワークに転送する。例えば、コアネットワークは、通信事業者間を接続する大容量の基幹通信ネットワークであり、エッジルータは通信装置が所属するネットワークとコアネットワークとを接続するルータである。通信装置は、通信フレームに含まれるCOS(Cost of Service)等の値に基づいて当該フレームの優先度を識別するとともに、VLAN ID等の識別子に基づいて送信元のユーザを識別する。 In general, a communication device forming an access network often includes a plurality of communication interfaces for communicating with other communication devices. Such a communication device multiplexes traffic input via a plurality of communication interfaces, and transfers the multiplexed traffic to a core network via an edge router. For example, the core network is a large-capacity trunk communication network that connects communication carriers, and the edge router is a router that connects the network to which the communication device belongs and the core network. The communication device identifies the priority of the frame based on a value such as COS (Cost of Service) included in the communication frame, and identifies the user of the transmission source based on an identifier such as a VLAN ID.
一方、近年では、トラヒックの増加が著しいモバイル端末を効率的に収容するため、高密度に配置した多数のRE(Radio Equipment)をREC(Radio Equipment Controls)に集約するC−RAN(Centralized Radio Access Network)が検討されている。このようなRE−REC間を接続するネットワークはフロントホールと呼ばれ、レイヤ2スイッチを用いることによってより低コストなフロントホールを構成する技術の標準化が進んでいる(例えば、IEEE 802.1CM)。
On the other hand, in recent years, a C-RAN (Centralized Radio Access Network) that aggregates a large number of REs (Radio Equipment) arranged at a high density into RECs (Radio Equipment Controls) in order to efficiently accommodate mobile terminals with a remarkable increase in traffic. ) Are being considered. Such a network connecting between the REs and the RECs is called a fronthaul, and the standardization of a technology for forming a lower-cost fronthaul by using a
フロントホールでは、RE−REC間におけるエンド・トゥ・エンド(e2e:end-to-end)でのトラヒックの転送に許容される遅延時間(e2e遅延)の制約が厳しい。例えば、CPRI(Common Public Radio Interface)では、最大許容遅延時間が100μsと規定されている。e2e遅延の主な要因には、ブリッジでの転送処理に要する処理遅延や、ブリッジ間の物理的な伝送に要する伝搬遅延、パケット同士の競争遅延等が挙げられる。競争遅延とは、優先度が同じフロー間で生じるキューイングによる遅延のことである。例えば、優先度が同じ2つのパケットが同時にブリッジに入力され、これらが同じポートから出力される場合、一方のパケットの転送は他方のパケットの転送が完了するまでの時間待機させられる。 In the fronthaul, there are severe restrictions on the delay time (e2e delay) allowed for the transfer of traffic end-to-end (e2e: end-to-end) between RE and REC. For example, CPRI (Common Public Radio Interface) specifies a maximum allowable delay time of 100 μs. The main factors of the e2e delay include a processing delay required for transfer processing in a bridge, a propagation delay required for physical transmission between bridges, a competition delay between packets, and the like. A contention delay is a queuing delay that occurs between flows of the same priority. For example, when two packets having the same priority are input to the bridge at the same time and output from the same port, the transfer of one packet is made to wait for the transfer of the other packet to be completed.
また、今後、モバイル網への適用が検討されているTDD(時分割多重:Time Division Duplex)方式では、RE−REC間の上りトラヒック及び下りトラヒックが時分割で送信されることになる。この場合、各REの送信タイミングが同期されるため、フロントホールネットワークはパケット間の競争が発生しやすい環境となる可能性がある。 Further, in the TDD (Time Division Duplex) system which is being considered for application to a mobile network, uplink traffic and downlink traffic between RE and REC are transmitted in a time division manner. In this case, since the transmission timing of each RE is synchronized, there is a possibility that the fronthaul network becomes an environment in which competition between packets is likely to occur.
さらに、REとRECとの間での機能分割についても様々な手法が検討されている。これらの機能分割手法が採用された場合、データのパケット化によりフロントホールの通信帯域が可変帯域となることが考えられる。この場合、フロントホールでは、通信量に応じたトラヒックの転送が行われることが想定される。従来のCPRIでは転送データ量が固定されるため、各REの送信タイミングを予めずらしておく等の単純な手法により、パケット間の競争を避けることができた。一方で、通信帯域が可変となった場合には、従来のCPRIのような単純な手法でパケット間の競争を抑制することができない、という課題がある。 Further, various methods are being studied for functional division between the RE and the REC. When these function dividing methods are adopted, it is conceivable that the communication band of the fronthaul becomes a variable band due to packetization of data. In this case, it is assumed that traffic is transferred at the fronthaul according to the traffic. In the conventional CPRI, since the transfer data amount is fixed, competition between packets can be avoided by a simple method such as shifting the transmission timing of each RE in advance. On the other hand, when the communication band becomes variable, there is a problem that competition between packets cannot be suppressed by a simple method such as the conventional CPRI.
レイヤ2スイッチを用いてフロントホールネットワークを構成する場合、リングプロトコルを用いたリングトポロジの他に、SPB(Shortest Path Bridging)やIEEE 802.1Qcaなど、各ノード間でIS−IS(Intermediate System to Intermediate System)プロトコルに基づく経路情報の交換を行うことによって転送経路を決定する手法が考えられる。このように構成されたフロントホールネットワークでは、RE−RCE間の接続状態に基づいて動的に転送経路が決定されるため、ネットワークの状態に応じて自律的に変化する柔軟なネットワークを構成することができる。特に、IEEE 802.1Qcaを用いた場合、利用するルーティングアルゴリズムによっては、単純に最短経路を転送経路として選択するだけでなく、様々な選択基準を設定することも可能である。
When a fronthaul network is configured using a
従来、レイヤ2ネットワークにおいて、スイッチ又はスイッチ間のリンクの故障による通信断(以下「リンク断」という。)を検知する手法として、例えばIEEE802.1agにおけるContinuity Check(以下「CC」という。)が一般に用いられてきた。CCによるリンク断の検知は、各リンクで定期的にOAM(Operations, Administration, Maintenance)フレームを送信することによって接続の正常性を確認するものであり、汎用性が高い。しかしながら、その汎用性の高さ故にOAMフレームの送信間隔には限界があり、最小値が3.3msに規定されている。そのため、リンク断を迅速に検知することができない可能性があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a
上記事情に鑑み、本発明は、レイヤ2ネットワークにおけるリンク断をより迅速に検知することができる技術を提供することを目的としている。
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique capable of detecting a link disconnection in a
本発明の一態様は、自装置におけるフローの入力状況を観測するトラヒックモニタと、前記入力状況に基づいて、新たなフローが自装置に到着するタイミングを推定する到着タイミング推定部と、推定された前記タイミングでの自装置におけるフローの入力状況に基づいて、各フローの転送経路上における異常の発生を検知する異常検知部と、ある転送経路上の異常が検知された場合に、異常が検知された前記転送経路に代わる他の代替経路を決定する代替経路設定部と、を備える通信装置である。 One aspect of the present invention is a traffic monitor that observes an input state of a flow in its own device, and an arrival timing estimating unit that estimates a timing at which a new flow arrives at its own device based on the input state. An abnormality detection unit that detects the occurrence of an abnormality on the transfer path of each flow based on the input state of the flow in the own device at the timing, and when an abnormality on a certain transfer path is detected, the abnormality is detected. An alternative path setting unit that determines another alternative path that replaces the transfer path.
本発明の一態様は上記の通信装置であって、前記到着タイミング推定部は、前記フローの入力状況に基づいて、新たなフローが自装置に到着するタイミングのパターンを推定し、推定した前記パターンに基づいて自装置に新たなフローが到着する到着予想時刻を予測し、前記異常検知部は、前記到着予想時刻において、予測されたフローの入力が観測されない場合に、前記フローの転送経路上において異常が発生したと判定する。 One aspect of the present invention is the communication device described above, wherein the arrival timing estimating unit estimates a pattern of a timing at which a new flow arrives at the own device based on an input state of the flow, and the estimated pattern Predicts the expected arrival time at which a new flow arrives at the own device based on the estimated arrival time, and the abnormality detection unit, when the predicted flow input is not observed at the expected arrival time, on the transfer path of the flow It is determined that an abnormality has occurred.
本発明の一態様は上記の通信装置であって、前記代替経路設定部は、前記代替経路の候補として予め決定された複数の候補経路から、前記異常が検知されたフローの転送経路と重複しない候補経路を前記転送経路の代替経路として選択する。 One aspect of the present invention is the communication device described above, wherein the alternative route setting unit does not overlap with a transfer route of the flow in which the abnormality is detected, from a plurality of candidate routes predetermined as the alternative route candidates. A candidate route is selected as an alternative route for the transfer route.
本発明の一態様は上記の通信装置であって、前記代替経路設定部は、異常が検知された複数のフローの転送経路に共通する経路を抽出し、前記代替経路の候補として予め決定された複数の候補経路から、前記共通する経路を含まない候補経路を前記複数のフローの転送経路の代替経路として選択する。 One embodiment of the present invention is the communication device described above, wherein the alternative route setting unit extracts a route common to the transfer routes of the plurality of flows in which the abnormality is detected, and is predetermined as the alternative route candidate. From among the plurality of candidate routes, a candidate route that does not include the common route is selected as an alternative route for the transfer routes of the plurality of flows.
本発明の一態様は上記の通信装置であって、受信フレームを宛先のアドレスに対応付けられた出力ポートに出力するスイッチング部をさらに備え、前記代替経路設定部は、決定した前記代替経路への切り替えを前記スイッチング部に指示する。 One aspect of the present invention is the communication device described above, further comprising a switching unit that outputs a received frame to an output port associated with a destination address, wherein the alternative route setting unit determines the alternative route to the determined alternative route. Switching is instructed to the switching unit.
本発明により、レイヤ2ネットワークにおけるトラヒック断の検知をより迅速に検知することが可能となる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to detect the traffic disconnection in a
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態におけるフロントホールネットワーク100の構成例を示す図である。フロントホールネットワーク100は一以上のノード1(図中のNode)と、いずれかのノード1に接続するRE2(Radio Equipment)及びREC3(Radio Equipment Controls)とを備える。図1は、一以上のノード1の例として、ノード1−1〜ノード1−5を示す。各ノード1はフロントホールネットワーク100を構成するレイヤ2スイッチとして機能する。なお、フロントホールネットワーク100のトポロジは図1に例示するリング型に限定されず、バス型やスター型、メッシュ型等のどのようなトポロジであってもよい。フロントホールネットワーク100では、そのトポロジに応じたルーティングプロトコル(例えば、リングプロトコルやIS−IS等)によって転送経路が決定される。
<First embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a
また、図1は、ノード1に接続するRE2の例としてRE2−1〜2−4を示す。具体的には、RE2−1はノード1−1に、RE2−2はノード1−2に、RE2−3はノード1−3に、RE2−4はノード1−4に、それぞれ接続する。REC3はノード1−5に接続し、各RE2とエンド・トゥ・エンドの通信を行う。
FIG. 1 illustrates RE2-1 to 2-4 as examples of RE2 connected to the
図2は、第1実施形態のフロントホールネットワーク100における各RE2とREC3との間の転送経路の設定例を示す図である。例えば、転送経路R1は、RE2−1を起点とし、ノード1−1、ノード1−2、ノード1−3、ノード1−4、ノード1−5の順に経由してREC3に到達する転送経路を表している。転送経路R2は、RE2−2を起点とし、ノード1−2、ノード1−3、ノード1−4、ノード1−5の順に経由してREC3に到達する転送経路を表している。転送経路R3は、RE2−3を起点とし、ノード1−3、ノード1−4、ノード1−5の順に経由してREC3に到達する転送経路を表している。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of setting a transfer path between each
図3は、第1実施形態におけるノード1の機能構成の具体例を示すブロック図である。ノード1は、本発明の通信装置の一例である。ノード1は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、プログラムを実行する。ノード1は、プログラムの実行によって第1通信部101、第2通信部102、第3通信部103、スイッチング部104、トラヒックモニタ105、到着パターン推定部106、到着時刻予測部107、異常検知部108及び代替経路設定部109を備える装置として機能する。なお、ノード1の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a specific example of the functional configuration of the
第1通信部101及び第2通信部102は、自装置と他のノード1とを接続するための通信インタフェースを含んで構成される。例えば、ノード1−1は、第1通信部101を介してノード1−5と通信し、第2通信部102を介してノード1−2と通信する。
The
第3通信部103は、自装置とRE2又はREC3とを接続するための通信インタフェースを含んで構成される。例えば、ノード1−1は第3通信部103を介してRE2−1と通信し、ノード1−5は第3通信部103を介してREC3と通信する。
The
スイッチング部104は、レイヤ2のスイッチング機能を有する機能部である。レイヤ2のスイッチング機能は、受信フレームを、宛先のMAC(Media Access Control)アドレスに対応づけられた出力ポートに出力する機能である。例えば、ノード1−1のスイッチング部104は、RE2−1からREC3宛てに送信されたフレームを第3通信部103から取得し、取得したフレームの宛先がREC3であることを識別する。スイッチング部104は、自装置からREC3までの転送経路において自装置の次に位置するノード1−2に接続された第2通信部102に取得したフレームを出力する。
The
トラヒックモニタ105は、自装置に入力されるフローを観測する。ここでいうフローとは、フロントホールネットワーク100において発生するエンド・トゥ・エンド(e2e:end-to-end)の個々のトラヒックを意味する。トラヒックモニタ105は、観測されたフローの入力時刻(入力状況の一例)を示す情報(以下「時刻情報」という。)を、到着パターン推定部106及び異常検知部108に出力する。
The
到着パターン推定部106及び到着時刻予測部107は、本発明における到着タイミング推定部の一例である。到着パターン推定部106は、トラヒックモニタ105から出力される時刻情報に基づいて、個々のフローが自装置に到着するタイミングのパターン(以下「到着パターン」という。)を推定する。到着パターン推定部106は、推定された到着パターンを示す情報(以下「到着パターン情報」という。)を到着時刻予測部107に出力する。
The arrival
到着時刻予測部107は、到着パターン推定部106から出力される到着パターン情報に基づいて、新たなフローが自装置に到着する時刻(以下「到着時刻」という。)を予測する。到着時刻予測部107は、予測された到着時刻(以下「到着予想時刻」という。)を示す情報(以下「到着時刻情報」という。)を異常検知部108に出力する。
The arrival
異常検知部108は、トラヒックモニタ105から出力される時刻情報と、到着時刻予測部107から出力される到着時刻情報とに基づいて、各フローの転送経路上における異常の発生を検知する。具体的には、異常検知部108は、到着時刻予測部107によって予測されたフローごとの到着予想時刻と、トラヒックモニタ105によって観測された各フローの入力時刻とを比較し、両時刻の差が所定の閾値以上である場合に、当該フローの転送経路上において異常が発生したと判定する。異常検知部108は、異常が検知された転送経路を示す情報(以下「異常検知情報」という。)を代替経路設定部109に出力する。
The
代替経路設定部109は、異常検知部108から出力される異常検知情報に基づいて、異常が検知された転送経路に代わる他の代替経路を決定する。代替経路設定部109は、決定された代替経路を示す情報(以下「代替経路情報」という。)をスイッチング部104に出力するとともに、スイッチング部104に対して転送経路を代替経路に切り替えることを指示する。スイッチング部104は、代替経路設定部109による経路切り替えの指示に応じて転送経路を代替経路に切り替える。
The alternative
図4、図5及び図6は、第1実施形態におけるフロントホールネットワーク100の動作例を示す図である。図4は通常時における動作例を示し、図5及び図6は異常検知時における動作例を示す。まず、図4について説明する。
FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6 are diagrams illustrating an operation example of the
図4に示されるように、通常時におけるRE2〜REC3間の転送経路が例えばRUS{1,2,3,4,5}及びRDS{5,4,3,2,1}であると仮定する。ここでRUSは上り方向(RE2からREC3に向かう方向)の転送経路を意味し、RDSは下り方向(REC3からRE2に向かう方向)の転送経路を意味する。{}内の数字は、転送経路を構成するノード1の識別子を表し、図中の各ノード1を示すマル内に記載された数字に対応する。{}内の数字は、左端が転送経路の始点に、右端が転送経路の終点にそれぞれ対応し、転送経路の始点から終点までのノード1の順序を表す。
As shown in FIG. 4, if it is a transfer path between RE2~REC3 during the normal, for example, R US {1,2,3,4,5} and R DS {5,4,3,2,1} Assume. Wherein R US means transfer path (direction toward the REC3 from RE2) upstream, R DS means the transfer path (direction from REC3 RE2) downstream. The numbers in the parentheses indicate the identifiers of the
すなわち、RUS{1,2,3,4,5}は、ノード1−1を始点、ノード1−5を終点として、ノード1−1、ノード1−2、ノード1−3、ノード1−4、ノード1−5の順にフレームが転送される転送経路を表す。同様に、RDS{5,4,3,2,1}は、ノード1−5を始点、ノード1−1を終点として、ノード1−5、ノード1−4、ノード1−3、ノード1−2、ノード1−1の順にフレームが転送される転送経路を表す。 That is, R US {1, 2, 3, 4, 5} has the node 1-1 as a start point and the node 1-5 as an end point. 4, and a transfer path through which frames are transferred in the order of the nodes 1-5. Similarly, R DS {5, 4, 3, 2, 1} has node 1-5 as a start point and node 1-1 as an end point, and has nodes 1-5, 1-4, 1-3, and 1 -2, the transfer path in which the frame is transferred in the order of the node 1-1.
このような転送経路RUS及びRDSでフレームが転送されている通常時において、転送経路上のノード1−1〜1−5では、トラヒックモニタ105が入力フローを観測し、到着パターン推定部106が、各フローの入力が観測された時刻に基づいて、自装置における上り方向のフロー(以下「上りフロー」という。)の到着パターンと、下り方向のフロー(以下「下りフロー」という。)の到着パターンを推定する。例えば、到着パターン推定部106は、上りフロー及び下りフローのそれぞれについてフローが受信される周期を推定(以下「受信周期」という。)する。そして、到着時刻予測部107が、推定された到着パターンに基づいて、次の受信周期で自装置に到着するフローの到着時刻(到着予想時刻)を予測する。
In normal time when the frame is in such a transfer path R US and R DS is transferred, the node 1-1 to 1-5 on the transfer path, the
続いて、図5について説明する。図4で説明した通常時のフロントホールネットワーク100において、図5に示される箇所(ノード1−2)に障害が発生したと仮定する。この場合、RE2から送信された転送経路RUSの上りフローFUSは、ノード1−2以降のノードに転送されない。そのため、転送経路上でノード1−2以降に位置するノード1−3、1−4及び1−5では、通常時に予測された到着予想時刻になっても上りフローF1が受信されることはない。この場合、異常検知部108は、到着予想時刻付近でフローの入力が観測されないことから、転送経路RUS上において異常が発生したことを検知する。そして、異常検知部108は、転送経路RUSを示す異常検知情報を代替経路設定部109に出力することにより、転送経路RUSにおいて異常が検知されたことを代替経路設定部109に通知する。
Next, FIG. 5 will be described. In the
続いて、図6について説明する。図5で想定した転送経路RUS上の異常が検知されると、代替経路設定部109は、検知された異常の影響を受ける可能性のある転送経路に代わる代替経路を決定する。図6は、ノード1−5の代替経路設定部109が、異常が検知された転送経路RDS{5,4,3,2,1}の代替経路を転送経路RDS’{5,6,7,8,1}に決定した例を示す。
Next, FIG. 6 will be described. An abnormality on the assumption transfer path R US is detected that in FIG. 5, an alternative
ここで、代替経路は、少なくとも変更前の転送経路と異なる転送経路であればよい。例えば、代替経路は、接続上構成しうる転送経路のうち変更前の転送経路と異なる転送経路の中から任意に選択されてもよいし、通常時の転送経路に対して所定の代替経路が予め対応づけられていてもよい。ただし、通信の復旧可能性を高めるためには、代替経路は、可能な限り変更前の転送経路と異なる(重複しない)リンクで構成されることが望ましい。 Here, the alternative route may be any transfer route that is at least different from the transfer route before the change. For example, the alternative route may be arbitrarily selected from transfer routes that are different from the transfer route before the change among the transfer routes that can be configured on connection, or a predetermined alternative route may be set in advance for the normal transfer route. It may be associated. However, in order to increase the recovery possibility of the communication, it is desirable that the alternative route is configured by a link that is different from the transfer route before the change as much as possible (does not overlap).
また、代替経路設定部109は、ある代替経路(以下「第1の代替経路」という。)に切り替えてもなお異常が検知される場合には、第1の代替経路に代わる第2の代替経路を決定し、スイッチング部104に対して、第1の代替経路をさらに第2の代替経路に切り替えることを指示してもよい。また、各ノード1が異常検知情報を共有することで、転送経路上の障害部位をある程度特定できる場合もある。このような場合、代替経路設定部109は、自装置及び他のノード1の異常検知情報に基づいて被疑部位の絞り込みや推定を行い、被疑部位に含まれないノード1で構成可能な転送経路を代替経路として決定してもよい。
In addition, when an abnormality is detected even after switching to a certain alternative route (hereinafter, referred to as a “first alternative route”), the alternative
代替経路設定部109は、異常が検知された転送経路を、上記のように決定された代替経路に切り替えることをスイッチング部104に対して指示する。スイッチング部104は、代替経路設定部109による経路切り替えの指示に応じて転送経路を、代替経路設定部109によって決定された代替経路に切り替える。
The alternative
例えば、本実施形態のフロントホールネットワーク100のようなリング型のトポロジを持つネットワークはリングプロトコルによって実現されるが、この場合VLAN(Virtual Local Area Network)ごとに設けられるブロッキングポートを変更することによって、代替経路への切り替えを迅速に行うことができる。一方、ルーティングプロトコルを用いればフロントホールネットワーク100を任意のトポロジで構成することも可能であるが、転送経路がリンクコスト等に基づいて定められている場合には、上り方向と下り方向とで転送経路が同じ経路で対称的に設定されることが望ましい。この場合、代替経路はルーティングテーブルに予め登録されていてもよい。
For example, a network having a ring topology such as the
このように構成された第1実施形態のノード1は、自装置に到着したフローの到着パターン(例えば周期性)に基づいて自装置に到着するフローの到着予想時刻を予測し、その予測結果と実際のトラヒックの流入状況とを比較することにより、レイヤ2ネットワークにおけるリンク断をより迅速に検知することができる。
The
<第2実施形態> <Second embodiment>
第2実施形態では、予め設定された転送経路に代替経路を決定するのではなく、動的に代替経路を決定する構成の一例を説明する。図7は、第2実施形態におけるノード1aの機能構成の具体例を示すブロック図である。第2実施形態におけるノード1aは、代替経路設定部109に代えて代替経路設定部109aを備える点で第1実施形態におけるノード1と異なる。他の機能部は第1実施形態におけるノード1と同様であるため、図3と同じ符号を付すことにより、それらの他の機能部についての説明を省略する。
In the second embodiment, an example of a configuration that dynamically determines an alternative route instead of determining an alternative route for a preset transfer route will be described. FIG. 7 is a block diagram illustrating a specific example of the functional configuration of the node 1a according to the second embodiment. The node 1a according to the second embodiment differs from the
例えば、フロントホールネットワーク100が、ルーティングプロトコルによって任意のトポロジに構成されている場合、代替経路設定部109aは代替経路の候補となる転送経路(以下「候補経路」という。)を予め複数生成しておく。候補経路は、どのようなパス計算アルゴリズムに基づいて決定されてもよい。また、候補経路のパス計算は、必ずしもノード1aで実行される必要はなく、フロントホールネットワーク100にネットワーク内のルーティングを管理するコントローラ等が存在する場合、これらのコントローラ等の他の装置がパス計算を実行してもよい。この場合、代替経路設定部109aは、これらの他の装置から候補経路の情報を取得してもよい。
For example, when the
代替経路設定部109aは、候補経路を構成するリンクのうち使用中のリンクのコスト値を使用されていないリンクのコスト値よりも高く設定することで、現在の転送経路とはなるべく異なるリンクで構成されるように代替経路を決定する。以下、第2実施形態における代替経路の決定方法の具体例を説明する。
The alternative
例えば、各フローの識別子をfとし、あるフローfについて計算された候補経路の集合をPfとする。まずノード1は、候補経路の集合Pfの中からある1つの転送経路を決定し、決定した転送経路で通常時のフレーム転送を行う。ここで、あるフローfについて決定された転送経路Rfを、経路を構成するリンク及びスイッチ(ノード1a)Oiの集合としてRf{O1,O2,O3,…}と表す。iはリンク及びスイッチの識別子であり1以上の整数である。
For example, the identifier of each flow is f, the set of computed candidate route for a flow f and P f. First node 1 determines the one transfer path is from the set P f candidate path, performing the transfer of frames during normal at the determined transfer path. Here, the determined transfer path R f for a flow f, R f as a set of links constituting a route and switch (node 1a) O i {O 1, O 2,
ノード1aは、第1実施形態と同様の方法で自装置に入力されるフローを観測し、到着予定であって未到着のフローの集合Nを生成する。例えば、この集合Nは異常検知部108によって生成される。代替経路設定部109aは、集合Nに含まれる各フローの転送経路を参照し、各転送経路に共通するリンク又はスイッチOx(Ox in Pf、f∈N)を抽出する。そして、代替経路設定部109aは、集合Nに含まれる各フローについて、Pfに含まれる転送経路のうちOxを要素に含まない経路を代替経路として選択する。
The node 1a observes a flow input to its own device in the same manner as in the first embodiment, and generates a set N of unarrived flows that are scheduled to arrive. For example, the set N is generated by the
このように構成された第2実施形態のノード1aは、現在の転送経路とは異なるリンク又はスイッチを経由する経路を代替経路として設定することが可能となる。このような構成を備える第2実施形態のノード1aによれば、代替経路への切り替えによるリンク断の復旧可能性をより高めることが可能となる。 The node 1a of the second embodiment configured as described above can set a route that passes through a link or a switch different from the current transfer route as an alternative route. According to the node 1a of the second embodiment having such a configuration, it is possible to further increase the possibility of recovery from a link break due to switching to an alternative route.
<変形例>
トラヒックモニタ105は、必ずしも全てのフローについて切り替えタイミングを推定する必要はなく、転送経路が同じフロー群から一部のフローをサンプリングし、サンプリングしたフローについてのみ切り替えタイミングを推定してもよい。
<Modification>
The
異常検知部108は、検知した異常の通知を代替経路設定部109又は109aに対して行うだけでなく、他のスイッチ(ノード1又は1a)や管理装置等に通知してもよい。
The
異常検知部108は、各受信周期における入力フローの観測結果に基づいて、異常検知を受信周期ごとに行ってもよいし、複数の受信周期における入力フローの観測結果を総合して異常検知を行ってもよい。
The
異常検知部108は、あるフローについて異常が検知された場合であっても、同じ転送経路を持つ他のフローが到着予想時刻に到着している場合には、その転送経路は正常であると判定してもよい。
Even if an abnormality is detected for a certain flow, the
上述した実施形態におけるノード1又は1aをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
The
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments and includes a design and the like within a range not departing from the gist of the present invention.
本発明は、レイヤ2ネットワークにおいてスイッチとして機能する通信装置に適用可能である。
The present invention is applicable to a communication device that functions as a switch in a
100…フロントホールネットワーク、 1,1−1〜1−5,1a…ノード、 101…第1通信部、 102…第2通信部、 103…第3通信部、 104…スイッチング部、 105…トラヒックモニタ、 106…到着パターン推定部、 107…到着時刻予測部、 108…異常検知部、 109,109a…代替経路設定部、 2,2−1〜2−4…RE(Radio Equipment)、 3…REC(Radio Equipment Controls) Reference Signs List 100: fronthaul network, 1, 1-1 to 1-5, 1a: node: 101: first communication unit, 102: second communication unit, 103: third communication unit, 104: switching unit, 105: traffic monitor , 106: arrival pattern estimation unit, 107: arrival time prediction unit, 108: abnormality detection unit, 109, 109a: alternative route setting unit, 2, 2-1 to 2-4: RE (Radio Equipment), 3: REC ( Radio Equipment Controls)
Claims (5)
前記入力状況に基づいて、新たなフローが自装置に到着するタイミングを推定する到着タイミング推定部と、
推定された前記タイミングでの自装置におけるフローの入力状況に基づいて、各フローの転送経路上における異常の発生を検知する異常検知部と、
ある転送経路上の異常が検知された場合に、異常が検知された前記転送経路に代わる他の代替経路を決定する代替経路設定部と、
を備える通信装置。 A traffic monitor for observing the input status of the flow in the own device;
An arrival timing estimating unit that estimates a timing at which a new flow arrives at its own device based on the input situation;
An abnormality detection unit that detects occurrence of an abnormality on the transfer path of each flow based on the input state of the flow in the own device at the estimated timing,
When an abnormality on a certain transfer path is detected, an alternative path setting unit that determines another alternative path in place of the transfer path where the abnormality is detected,
A communication device comprising:
前記異常検知部は、前記到着予想時刻において、予測されたフローの入力が観測されない場合に、前記フローの転送経路上において異常が発生したと判定する、
請求項1に記載の通信装置。 The arrival timing estimating unit estimates a pattern of a timing at which a new flow arrives at the own device based on an input state of the flow, and estimates an arrival arrival of a new flow at the own device based on the estimated pattern. Predict the time,
The abnormality detection unit determines that an abnormality has occurred on the transfer route of the flow when the predicted flow input is not observed at the expected arrival time,
The communication device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の通信装置。 The alternative path setting unit, from a plurality of candidate paths predetermined as the alternative path candidates, select a candidate path that does not overlap with the transfer path of the flow in which the abnormality is detected as an alternative path of the transfer path,
The communication device according to claim 1.
請求項1から3のいずれか一項に記載の通信装置。 The alternative route setting unit extracts a route common to the transfer routes of the plurality of flows in which the abnormality is detected, and selects a candidate that does not include the common route from a plurality of candidate routes predetermined as the alternative route candidates. Selecting a route as an alternative route for the transfer routes of the plurality of flows,
The communication device according to claim 1.
前記代替経路設定部は、決定した前記代替経路への切り替えを前記スイッチング部に指示する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の通信装置。 A switching unit that outputs the received frame to an output port associated with the destination address,
The alternative path setting unit instructs the switching unit to switch to the determined alternative path,
The communication device according to claim 1.
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