JP2002057713A - ネットワーク故障に対する保護を与えるためにネットワーク構成要素間でトラフィックをルーティングする方法 - Google Patents
ネットワーク故障に対する保護を与えるためにネットワーク構成要素間でトラフィックをルーティングする方法Info
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Abstract
ホームアプローチングを提供すること。 【解決手段】 本発明のネットワーク構成要素間でトラ
フィックをルーティングする方法は、第1ネットワーク
構成要素から第2ネットワーク構成要素へトラフィック
需要をルーティングするステップと、第2ネットワーク
構成要素内でトラフィック需要を処理するステップとか
らなり、トラフィック需要に関連する信号のコピーは、
(i)前記信号が付属のネットワーク構成要素にルーテ
ィングされながら、第2ネットワーク構成要素内で保持
されるか、(ii)前記信号が、付属のネットワーク構
成要素以外のネットワーク構成要素にルーティングされ
ながら、前記付属のネットワーク構成要素にルーティン
グされるかのいずれか、あるいは両方であることを特徴
とする。
Description
あるいは他の種類のネットワークが、ネットワークのリ
ンク、スパン、ノード、あるいは他の構成素子の故障か
ら保護する技術に関し、特に、このような故障が発生し
た場合、ネットワーク内でトラフィックの道筋を変更す
る技術に関する。
いる。例えば、波長分割多重化(wavelength division
multiplexig:WDM)を用いた、全光学ネットワーク
は様々な通信のアプリケーション用に開発されている。
WDM技術により、異なる波長を有する複数の光学信号
を1本の光ファイバ内に多重化することができる。各波
長は光学キャリアとして機能し、他の波長から独立して
用いられ、その結果異なる波長が、異なる変調フォーマ
ットを用いて、異なる情報信号を搬送できる。1つの実
現例においては各波長は、同期光学ネットワーク/同期
デジタルハイラルキ(synchronous optical network/sy
nchronous digital hierarchy:SONET/SDH)
を表す変調信号のクライアントペイロードを搬送し、そ
して各クライアントは、SONETレートの時分割多重
化(time division multiplexed:TDM)アプリケー
ションであり、共通の搬送された信号は、OC−xフォ
ーマットである。ここで「OC」とは光学キャリアを表
し、「x」はレートを表す。例えばOC−3フォーマッ
ト、OC−4フォーマット、OC−192フォーマット
等である。
ティング素子、例えば波長切換クロスコネクト(wavele
ngth switching cross-connects)、波長アダプタ、波
長交換クロスコネクト(wavelength interchanging cro
ss-connects)等である。波長切換クロスコネクトは、
ある入力用ファイバ上の来入波長を、別の出力用ファイ
バにクロスコネクト(接続)する際に波長変換を行わな
いものをいう。この種のルーティングデバイスのみが光
学ネットワークに具備されている場合には、ネットワー
クは1個の波長を用いて端末間の需要をルーティングす
る。ある需要に割り当てられた主ネットワークパスが故
障した場合には、この需要は主パスとまったく同一の波
長を用いて第2(予備)のパス上で搬送しなければなら
ない。波長アダプタは、クライアント−ネットワークの
インタフェースにおいて、波長の変換が可能となるデバ
イスである。波長交換クロスコネクト(wavelength int
erchanging cross-connects)とは、来入する波長を異
なる出力用ファイバにクロスコネクト(接続)する際
に、波長の変換を行うものである。
ワーク内の故障に対する保護を提供する1つのアプロー
チは、完全な冗長性を具備すること、例えばネットワー
クの各主接続に対し専用のバックアップ、すなわち第2
接続をネットワークを含むようにすることである。主接
続のリンク、スパン、ノードが故障した場合には、トラ
フィックは第2接続の対応する素子に切り替えられる。
保護アプローチを示す。このアプローチは、デュアルホ
ーミング(dual homing)と称する。同図はソースネッ
トワーク要素NE−Aと宛先ネットワーク要素NE−Z
を含むネットワークの一部を示す。NE−Aに関連して
デュアルホームネットワーク要素10−1,10−2の
組10が配置されている。NE−Zに関連してデュアル
ホームネットワーク要素12−1,12−2の組12が
配置されている。各ネットワーク要素はそれぞれルー
タ,交換器或いはクロスコネクトに対応している。従来
のデュアルホーミングアプローチにおいては、NE−A
とNE−Zの間の1つのデマンドは2つのデマンドセグ
メントS1とS2に変換される。そしてそれぞれのデマ
ンドが元の一つのデマンドと同じ容量を必要としてい
る。この2つのデマンドS1とS2はNE−Aからデュ
アルホームネットワーク要素の組10にルーティングさ
れ、さらにデュアルホームネットワーク要素の組12に
ルーティングされ、デュアルホームネットワーク要素の
組12からNE−Zにルーティングされる。このデュア
ルホーミングアプローチは、ノードの故障に対して保護
を与えることは出来るが、デマンドが二重となるためネ
ットワークの容量が増加し、そのためコスト高となる。
プローチの応用例は、複数の管理領域,動作領域或いは
他の種類の領域にネットワークが分割される。このよう
な構成に於いては、トラフィックはある領域から別の領
域に、この2つの領域の間のゲートウエイとして機能す
るノードを介してハンドオフされる。ところが上記した
従来のデュアルホーミングアプローチは、このようなア
プリケーション、或いは他の重要なアプリケーションに
於いて十分、且つ効率的な故障保護を提供することが出
来ない。
の二重ホーミングアプローチに関連した問題を解決する
新たな二重ホームアプローチングを提供する。
ーク、或いは他の種類のネットワークに於いて、ネット
ワークの故障を保護する改善したデュアルホームアプロ
ーチを提供する。
ドは、第1ネットワーク構成要素から第2ネットワーク
構成要素にルーティングされる。そして第2ネットワー
ク構成要素は、デュアルホーム構成要素の組の内の1
つ、或いはデュアルホーム構成要素に接続されたもので
あり、そしてリング型伝送、或いは網型伝送の構成要素
でもよい(請求項8,9)。
デマンド(需要)を、このデマンドに関連した信号のコ
ピーが、(i)少なくとも1つ付属のネットワーク要素
にルーティングされながら第2のネットワーク構成要素
で保持される信号と、(ii)付属のネットワーク構成
要素以外の少なくとも1つのネットワーク構成要素にル
ーティングされながら少なくとも1つの付属のネットワ
ーク要素にルーティングされる信号の少なくとも一方で
あるようにして、処理する(請求項1のステップ
(B))。例えば、本発明により実行されたマルチドロ
ップ接続においては信号のコピーは第2ネットワーク要
素及び1つ或いは複数の付属のネットワーク要素でドロ
ップされる。他の実施例として本発明で実行されたマル
チキャスト接続に於いては、信号の1つ或いは複数のコ
ピーが第2ネットワーク構成要素から複数の付属のネッ
トワーク構成要素にマルチキャストされる。
アルホーミングアプローチよりも必要とされる容量を少
なくしながらネットワークの故障に対する保護を改善で
きる。更に又本発明はファイバーの切断、或いは他の故
障に対しリンクレベルの保護を提供できる。さらに本発
明によればリンクの故障は主デュアルホーム構成要素と
第2デュアルホーム構成要素の間の切り替えを強制する
ことはない。本発明によれば従来のデュアルアーキテク
チャーに比較すると複雑でなくなる。
アダプタ,波長交換デバイス或いは他の種類の光学ルー
タを含む複合ファイバベースの光学ネットワークに適し
たものであり、更に一般的には他の種類のネットワー
ク、或いは他の種類の伝送媒体にも適用可能である。
(以下、ネットワークノードと称する)の間のトラフィ
ック需要をルーティングする例を用いて説明する。しか
し本発明は特定のトラフィック需要,ネットワーク構成
要素,ネットワークに限定されるものではなく、一般的
なネットワークの故障に対する保護を改善するネットワ
ークトラフィックルーティングに適用できる。例えば、
本発明のネットワークの故障保護技術は、光学ネットワ
ークのみならず電話回線、或いは他の電気通信ネットワ
ークにも適用できる。本明細書に於いてネットワークと
は、光学ネットワーク,電気通信ネットワーク,混成光
−電気通信ネットワークを含む。
ホーミングアプローチを実行するネットワークの一部を
示す。このネットワークの一部はネットワーク構成要素
NE−A,リング型伝送ネットワーク15−1,15−
2,15−3を含むリング型伝送ネットワーク15と、
デュアルホームネットワーク構成要素16−1,16−
2からなる組16を含む。リング型伝送ネットワーク1
5は、例えばSONET/SDH或いは公知の従来方法
で構成された光学リングである。本発明によれば、リン
グ型伝送ネットワーク15はネットワーク構成要素NE
−Aとデュアルホームネットワーク構成要素16−1,
16−2からなる組16との間を接続する。ある需要が
NE−Aからリング型伝送ネットワーク15のリング型
伝送ネットワーク15−1を介してリング型伝送ネット
ワーク15−2にルーティングされる。リング型伝送ネ
ットワーク15−2において対応する信号のコピーがド
ロップされ、信号は引き続きリング型伝送ネットワーク
15−3に送られる。反対方向に於いては、信号選択動
作を用いてリング型伝送ネットワーク15−3からの元
の信号、或いはリング型伝送ネットワーク15−2から
の信号のコピーの何れかが選択される。コピーのドロッ
プと信号の選択動作は、通信ネットワークの技術分野に
於いて公知であり、詳細な説明は割愛する。
のデュアルホームアプローチに比較して或る通信需要に
対するルーティングを二重にすることなくノードの故障
を保護できる。更に又、本発明のアプローチは、リング
のキャパシティー(容量)を節約でき、これによりネッ
トワーク故障の保護を更に強化することが出来る。例え
ば本発明は、光ファイバーの切断、或いは他の故障に対
しリンクレベルの保護を与えることが出来る。本発明は
従来のデュアルアーキテクチャーに比較して複雑でな
い。
送メカニズム、例えば、これはadd-drop(追加−取り出
し) 多重化(add-drop multiplexer;ADM)或いは
他の同様なデバイスと共に二重リング相互作用メカニズ
ム(DRI)、或いは二重ノード相互作用メカニズム
(DNI)を用いる。
ローチをリング型のネットワークで実施した例を示す。
この実施例に於いては、ネットワーク構成要素17−
1,17−2を具備した第2のリング型伝送ネットワー
ク17がネットワーク構成要素NE−Aとリング型伝送
ネットワーク15との間に接続されている。通信デマン
ド(需要)がNE−Aからリング型伝送ネットワーク1
5のネットワーク構成要素17−1,17−2を介して
ルーティングされ、その後、図2で記載したようにルー
ティングされる。本発明の二重ホーミングアプローチ
は、様々な種類のリング型伝送ネットワークで実行でき
る。
20−2,20−3,20−4,20−5からなる単一
リング20を含むネットワークの一部を介して通信需要
が伝送される状態を示す。このトラフィック需要は、ロ
ーカルトラフィックとデュアルホームトラフィックの両
方を含んでいる。図5は図4のトラフィック需要が図1
の従来のデュアルホームアプローチに従ってルーティン
グされる状態を示す。従来のアプローチは、図5に示す
ような2本の別々のリング20A,20Bを必要とす
る。リング20Aは2個の光ファイバーリングが用いら
れ、二重ホームトラフィックに対応する保護されていな
い通信需要をルーティングし、一方リング20Bは4個
の光ファイバーリングが用いられ、局部トラフィック需
要に対応する保護された需要をルーティングする。合計
で6本の光ファイバーがこの実施例では従来の二重ホー
ムアプローチを用いて図4のトラフィック需要をルーテ
ィングするのに必要である。
グアプローチに従って図4のトラフィック需要がルーテ
ィングされる状態を示す。このアプローチに於いては単
一のリング20Cを用いてトラフィック需要の組がルー
ティングされる。この実施例に於いてはこの単一リング
は、4本のファイバーを含み、ネットワークキャパシテ
ィー(容量)は従来のアプローチを用いる際に必要とさ
れる6本の光ファイバーに対し33%の節約となる。更
に、これ以上の節約は、図1の従来の二重ホーミング構
成(或るトラフィック需要を2つのセグメントS1,S
2に分け、さらにキャパシティーを追加する構成)に対
し達成できる。
ルホーミングアプローチを示す。このアプローチは、網
型の伝送とマルチドロップのメカニズムを用いる。同図
は相互に接続されたネットワーク構成要素30−1,3
0−2,30−3,30−4,30−5,30−6を有
する網型伝送ネットワーク30を含むネットワークの一
部を示す。デュアルホーミングの構成要素の組32は、
デュアルホームネットワーク構成要素16−1,16−
2を有する。本発明によればマルチドロップ接続は網型
伝送ネットワーク30内で行われる。具体的に説明する
と、同図に示したマルチドロップ接続は、ネットワーク
構成要素30−6に関連するポイントをドロップ/ブリ
ッジと、そして選択することを含む。あるトラフィック
需要に関連する信号のコピーは、ネットワーク構成要素
30−6でドロップされ、信号は更にネットワーク構成
要素30−3に送信される。ブリッジングと信号選択機
能は、ネットワーク構成要素30−6内で実行される。
一実施例であり、他の方法でも当然実行することが出来
る。一つの可能性としては、ネットワーク構成要素30
−3或いは1つ或いは複数のネットワーク構成要素が、
ドロップ/ブリッジポイントと選択ポイントとして機能
することもできる。
ルホーミングアプローチを示す。このアプローチは、網
型伝送とマルチキャストメカニズムを利用している。こ
の実施例における網型伝送ネットワークは、相互に接続
されたネットワーク構成要素30−1,30−2,30
−3,30−4,30−5,30−6を有する網型伝送
ネットワーク30を有する。そしてデュアルホーム構成
要素の組32は、デュアルホームネットワーク構成要素
16−1,16−2を有する。本発明によればマルチキ
ャスト接続は、1つ或いは複数のネットワーク構成要素
を用いて実現される。具体的に説明すると、同図に示し
たマルチキャスト接続は、ネットワーク構成要素30−
5に関連するマルチキャスト/ブリッジと選択ポイント
を有する。或るトラフィック需要に関連する信号は、ネ
ットワーク構成要素30−5からネットワーク構成要素
30−2とネットワーク構成要素30−6にマルチキャ
ストされる。ネットワーク構成要素30−2から信号は
更にネットワーク構成要素30−3に向かって進む。ブ
リッジングと信号選択機能はネットワーク構成要素30
−5内で実行される。
に示した特定のマルチキャスト接続は、単なる一実施例
で他の方法でも実行することが出来る。例えば、ネット
ワーク構成要素30−5以外のネットワーク構成要素
が、マルチキャスト/ブリッジと選択ポイントとして機
能することが出来る。
トワーク30を介して伝送されるトラフィック需要の例
を示す。この実施例におけるトラフィック需要は短い矢
印で示された局部的なトラフィックと長い矢印で示され
たデュアルホームのトラフィックの両方を含む。図10
は、図1の従来のデュアルホーミングアプローチにより
図9のトラフィック需要がルーティングされる方法を示
す。この従来のアプローチは、デュアルホームトラフィ
ックの伝送に網型伝送ネットワーク30Aを介したルー
ティングを利用し、そしてこれは5ユニットの容量を必
要とする、或いはある接続に対して構成要素同士の部分
に対しては1ユニットを必要とする。局部的なトラフィ
ックの伝送に対しては、網型伝送ネットワーク30Bを
介してルーティングし、これは9ユニットの容量を必要
とし、この実施例では全部で14ユニットの容量が必要
となる。網型伝送ネットワーク30B内の点線は保護容
量を示し、これは9ユニットの局部トラフィック容量の
要件の中に含まれる。
のマルチドロップメカニズムに従って図9のトラフィッ
ク需要がルーティングされる状態を示す。このアプロー
チに於いては、局部的なトラフィックとデュアルホーム
トラフィックが網型伝送ネットワーク30Cを介してル
ーティングされる。全部で13単位の容量がこの実施例
では必要とされ、その結果図10に示した従来のルーテ
ィングに対し約7%の節約がなされる。網型伝送ネット
ワーク30C内の点線は保護容量を示し、これは全容量
内に含まれる。
効率的なトランスポートレイヤーソリューションを用い
ることにより従来のデュアルホーミングアプローチに対
し大幅に容量を節約できる。
するのに用いられるネットワークノード200を表す。
ネットワークノード200は、図3−5の実施例の中の
ノードAまたはノードZに対応する。
ラ210と、交換網212と、OC−xポート215を
有する第1ランカード214と、OC−xポート217
を有する第2ラインカード216とを有する。ネットワ
ークノード200は、説明を簡単にするために単純化し
て示してある。例えば、ネットワークノード200はあ
る種のアプリケーションによってはさらに多くの数のラ
インカードおよびポートを含む。
とメモリ222とを有する。プロセッサ220は、例え
ば、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、A
SIC、あるいは他の処理デバイスおよびこれらのデバ
イスの組合せである。メモリ222は、RAM、RO
M、あるいは他の種類のメモリデバイス、あるいはこれ
らのメモリデバイスの組合せである。メモリ222は、
ネットワーク容量に対する需要を記憶する需要データベ
ース、および特定の需要に対応するネットワークを通過
するルーティングパスを指定するルーティングテーブル
を記憶するのに用いられる。
ワークの素子、あるいは多数のノード、あるいは中央制
御装置を含む他の種類のネットワークの素子である。ノ
ードと中央制御装置は、コンピュータ、プロセッサベー
スの切換機、あるいは他の種類のプロセッサベースのデ
バイスを表し、本明細書に記載したネットワーク保護技
術を提供する。本発明は、数百個単位のノードを含む複
数のサブネットワークを含む、地方ネットワーク、国内
ネットワーク、国際ネットワークの使用に適し、そして
いかなるネットワークのアプリケーションにも用いるこ
とができる。
C−xトラフィックを例に説明したが、本発明は他の所
望のトラフィック、あるいはネットワーク伝送媒体を用
いたネットワークにも適用できる。本明細書で使用され
る「トランク」とは、光ファイバトランクのみならず他
の種類の伝送媒体も含む。さらにまた本明細書に記載し
たIPレイヤは、ATM、フレームリレー、マルチプロ
トコルラベル交換(multi-protocol label-switched:
MPLS)、他の種類のパケットベースのサービスを用
いても実現することができる。本発明は様々な変形例が
考えられるが、これはいずれも特許請求の範囲の記載に
含まれる。
で記載したものは本発明の一実施例の態様関係を示すも
ので本発明の範囲を限定するものと解釈してはならな
い。
保護を与える従来のデュアルホーミングアプローチを表
す図。
デュアルホーミングアプローチを表す図。
チリングで実行した状態を表す図。
組を表す図。
来のデュアルホーミングアプローチに従ってルーチング
される方法を表す図。
ュアルホーミングアプローチに従ってルーチングされる
方法を表す図。
ニズムを利用したデュアルホーミングアプローチを表す
図。
ニズムを利用したデュアルホーミングアプローチを表す
図。
表す図。
従来のデュアルホーミングアプローチに従ってルーチン
グされる方法を表す図。
従来のマルチドロップメカニズムに従ってルーチングさ
れる方法を表す図。
ロック図。
要素 17 第2リング型伝送ネットワーク 17−1,17−2 ネットワーク構成要素 20 単一リング 20−1,20−2,20−3,20−4,20−5
ネットワーク構成要素 20A,20B リング 30 網型伝送ネットワーク 30−1,30−2,30−3,30−4,30−5,
30−6 ネットワーク構成要素
Claims (12)
- 【請求項1】(A) 第1ネットワーク構成要素から第
2ネットワーク構成要素へトラフィック需要をルーティ
ングするステップと、 (B) 前記第2ネットワーク構成要素内でトラフィッ
ク需要を処理するステップと からなり、前記トラフィック需要に関連する信号のコピ
ーは、 (i)前記信号が付属のネットワーク構成要素にルーテ
ィングされながら、第2ネットワーク構成要素内で保持
されるか、 (ii)前記信号が前記付属のネットワーク構成要素以
外のネットワーク構成要素にルーティングされながら、
前記付属のネットワーク構成要素にルーティングされ
か、の少なくとも一方であることを特徴とするネットワ
ーク故障に対する保護を与えるためにネットワーク構成
要素間でトラフィックをルーティングする方法 - 【請求項2】前記第1ネットワーク構成要素は、トラフ
ィック需要のソースネットワーク構成要素を含むことを
特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】前記第2ネットワーク構成要素は、リング
型伝送ネットワーク構成要素を含むことを特徴とする請
求項1記載の方法。 - 【請求項4】前記第2ネットワーク構成要素は、網型伝
送ネットワーク構成要素を含むことを特徴とする請求項
1記載の方法。 - 【請求項5】前記トラフィック需要に関連する信号のコ
ピーが生成され、第2ネットワーク構成要素で保持さ
れ、前記信号は別のネットワーク構成要素に送られるこ
とを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項6】前記信号のコピーは、第2ネットワーク構
成要素を含む複数のネットワーク構成要素の各々で生成
されることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項7】前記トラフィック需要に関連する信号のコ
ピーは、第2ネットワーク構成要素により生成された信
号のマルチキャストの少なくとも一部であり、そして少
なくとも2つの他のネットワーク構成要素にマルチキャ
ストされることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項8】前記第2ネットワーク構成要素は、デュア
ルホームネットワーク構成要素の組内の構成要素である
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項9】前記付属のネットワーク構成要素は、デュ
アルホームネットワーク構成要素の組内の構成要素であ
ることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項10】1つ或いは複数の付属のネットワーク構
成要素に接続され、前記付属ネットワーク構成要素の内
の1つから受信したトラフィック需要を処理するよう動
作するネットワーク構成要素を含み、前記トラフィック
需要に関連する信号のコピーは、 (i)前記信号が付属のネットワーク構成要素にルーテ
ィングされながら、前記ネットワーク構成要素内で保持
されるか、 (ii)前記信号が付属のネットワーク構成要素以外の
ネットワーク構成要素にルーティングされながら、前記
付属のネットワーク構成要素にルーティングされるかの
少なくとも一方であることを特徴とするネットワーク故
障に対する保護を与えるためにネットワーク構成要素間
でトラフィックをルーティングする装置 - 【請求項11】前記トラフィック需要は、トラフィック
需要のソースネットワーク構成要素から或るネットワー
ク構成要素で受信することを特徴とする請求項10記載
の装置。 - 【請求項12】第1ネットワーク構成要素と、 前記第1ネットワーク構成要素に接続された第2ネット
ワーク構成要素とからなり、 前記第1ネットワーク構成要素はトラフィック需要を第
2ネットワーク構成要素にルーティングし、 前記第2ネットワーク構成要素は、トラフィック需要を
処理し、前記トラフィック需要に関連する信号のコピー
は、 (i)前記信号が付属のネットワーク構成要素にルーテ
ィングされながら、第2ネットワーク構成要素内で保持
されるか、 (ii)前記信号が付属のネットワーク構成要素以外の
ネットワーク構成要素にルーティングされながら、前記
付属のネットワーク構成要素にルーティングされるか
の少なくとも一方であることを特徴とするネットワーク
故障に対する保護を与えるためにネットワーク構成要素
間でトラフィックをルーティングする装置
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