前回までに,光ネットワークを支える伝送装置としてROADM*光クロスコネクト(OXC)*を解説しました。今回は,これらの光伝送装置とIPルーターを統合管理して,信頼性の高いネットワーク運用を可能にする「GMPLS」技術を紹介します。

 これまでのIPネットワークの用途といえば,Webサイトの閲覧や電子メールの送受信など,リアルタイム性の低いものでした。しかし最近になって,IP電話やテレビ会議システムなどリアルタイム性を重視する通信サービスの需要が増え,サービス品質を保証したネットワークの必要性が顕在化しています。

 そこで登場したのがMPLS(multiprotocol label switching)*技術です。MPLSはIP-VPN*などのネットワーク・サービスで既に応用されており,IPルーターを対象としたきめ細かい品質制御を可能にしています。

 今回紹介するGMPLS(generalized MPLS)は名前のとおり,MPLSをより一般化した技術です。IPルーターのようなパケット・スイッチに加えて,時分割多重方式のクロスコネクト(TDM-XC:time division multiplexer-cross connect)やOXC(optical cross connect)といった伝送機器も制御対象とした点が特徴です。

信頼性の高いネットワーク運用を可能に


 GMPLSによって,IPルーターと光伝送機器を統合して制御できることは,通信事業者に大規模なネットワークを運用しやすくなるというメリットをもたらします。

 例えば,国際的に見ても多くの通信事業者は,顧客へサービス提供するサービス網と,転送機能を主に担うコア網の2階層構造を採用しています。サービス網では主にIPルーターを,コア網では主に光伝送機器を利用します。


図1 GMPLSでネットワークの運用負荷を軽減
従来の管理方法では,サービス網とコア網の連携に人手を介する必要があった。GMPLSによって両者を統合して制御できる。

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 そのため,サービス網とコア網はこれまで別々に管理しなくてはならず,網全体を見るためには人手を介して両者を連携させる必要がありました。しかしGMPLSを導入すれば,標準のインタフェースを用いてサービス網とコア網を統一的に扱えます(図1[拡大表示])。

 さらにはサービス網の装置が故障し,通信トラフィックのう回が発生した場合も,GMPLS技術は有効です。特定の経路にトラフィックが集中することなく,自動的に経路の帯域を制御できるからです。

 このようにGMPLS技術は,サービス網とコア網の協調性を高めることにより,より信頼性の高いネットワーク運用を可能にします。

 現在世界各国でGMPLS技術を採用した研究ネットワークの構築が活発化しています。日本では,GMPLSを採用したネットワークとして,情報通信研究機構(NICT)*が運用する研究ネットワーク「JGN II」がよく知られており,世界的にも有名です。

 GMPLSも従来のネットワーク技術と同様に,研究ネットワークで運用ノウハウを蓄積し,商用ネットワークへ普及していくことが期待されます。

光信号用にもトンネルを用意

 GMPLSは前述したようにMPLSを拡張した技術です。その仕組みを説明します。


図2 MPLSを拡張し,光信号用にもトンネルを用意したGMPLS
IPパケット用のトンネル(LSP)に加えて,時分割多重信号LSP,光信号LSPも用意。これによって,IPルーターと光伝送機器を統合制御できる。

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 MPLSでは,特定のパケットやフレームを,LSP(label switched path)と呼ばれるトンネルに割り当て,そのトンネル単位で転送制御しています。GMPLSではその概念を一般化し,パケットのみならず,時分割多重信号や光信号のLSPも用意しました。IPパケットのLSPを,時分割多重信号LSPに収容し,さらに光信号LSPに収容する階層構造を採用することで,GMPLSはIPと光ネットワークを統合制御します(図2[拡大表示])。

 このように異なる階層のLSPを制御するために必要となるのが基本ルールです。GMPLSの基本ルールの勧告は,標準化団体である「IETF(Internet Engineering Task Force)」が作成しています。基本ルールに該当するのは,LSPの生成・削除・移設を実現するシグナリング・プロトコル,LSPの経路計算を自動化するルーティング・プロトコルなどです。

 次回は,Tビット/秒を超えるトラフィックが流れ込む,最新の波長分割多重(WDM)伝送技術について解説します。


萩本 和男 NTT未来ねっと研究所 所長
山林 由明 NTT未来ねっと研究所 フォトニックトランスポートネットワーク研究部長
今宿 亙 NTT未来ねっと研究所 フォトニックトランスポートネットワーク研究部 ネットワーキング方式研究グループ 主任研究員
出典:日経コミュニケーション 2005年12月15日号 154ページより
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