JP2003234823A - ルーティング方法及び装置と光通信ネットワーク - Google Patents
ルーティング方法及び装置と光通信ネットワークInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、敷設されたファイバリンクの状態
に適応して、フレキシブルな光パスネットワーキングを
分散制御ネットワーク上で実現するルーティング方法の
提供を目的とする。 【解決手段】 本発明によるルーティング方法は、リン
ク区間毎に伝送信号光の劣化パラメータを定義し、光通
信ネットワークで用いられるルーティングプロトコルを
利用して、リンクを収容するノードが劣化パラメータを
他ノードに対して広告する。この方法は、光パス接続時
に、この劣化パラメータに基づいて、識別再生中継器の
利用の是非を含めた経路選択計算を行なう。
に適応して、フレキシブルな光パスネットワーキングを
分散制御ネットワーク上で実現するルーティング方法の
提供を目的とする。 【解決手段】 本発明によるルーティング方法は、リン
ク区間毎に伝送信号光の劣化パラメータを定義し、光通
信ネットワークで用いられるルーティングプロトコルを
利用して、リンクを収容するノードが劣化パラメータを
他ノードに対して広告する。この方法は、光パス接続時
に、この劣化パラメータに基づいて、識別再生中継器の
利用の是非を含めた経路選択計算を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ルータのような
光パス切替え装置で実現される大容量光パスネットワー
クのルーティングプロトコルに関する。
光パス切替え装置で実現される大容量光パスネットワー
クのルーティングプロトコルに関する。
【０００２】
【従来の技術】インターネット等のデータ通信トラフィ
ックの増大におり、現状で１Ｔbit/sのオーダー、近い
将来には、１０〜１００Ｔbit/s以上のスループットを
有するノード装置の導入が進められようとしている。こ
の程度の大規模な転送能力を有するノード装置を実現す
る手段として、フォトニックルータが有力である（たと
えば、文献 K. Shimano, A. Imaoka, Y. Takigawa, an
d K. I. Sato, in Technical Digest of NFOEC'2001, v
ol.1, p.5, July 2001を参照。）。このノード装置にお
いて、光通信ネットワークの管理は、各ノードで分散的
に行なわれており、光パス接続設定も各ノード間のシグ
ナリング処理に基づいて行なわれる。
ックの増大におり、現状で１Ｔbit/sのオーダー、近い
将来には、１０〜１００Ｔbit/s以上のスループットを
有するノード装置の導入が進められようとしている。こ
の程度の大規模な転送能力を有するノード装置を実現す
る手段として、フォトニックルータが有力である（たと
えば、文献 K. Shimano, A. Imaoka, Y. Takigawa, an
d K. I. Sato, in Technical Digest of NFOEC'2001, v
ol.1, p.5, July 2001を参照。）。このノード装置にお
いて、光通信ネットワークの管理は、各ノードで分散的
に行なわれており、光パス接続設定も各ノード間のシグ
ナリング処理に基づいて行なわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような光通信ネッ
トワークの低コスト化を実現するには、ネットワーク内
部に配備される識別再生中継器の数を極力低減させるこ
とが一つのポイントになる。そのための一つの解決法
は、識別再生中継器をオプション化することである。つ
まり、全ての光パスを特定の区間で識別再生させるので
はなく、光パスの信号対雑音比、若しくは、Ｑ値の劣化
が少ない光パスに対しては、識別再生中継器への収容間
隔をフレキシブルに延伸する方法が挙げられる（たとえ
ば、文献 N.S. Bergano, "Margin Measurements in Op
tical Amplifier," IEEE Photonics Letter誌, vol.5,
304頁, 1993年を参照。）。通常、光パスの品質劣化
は、伝送ファイバの種類、設定する波長パスの帯域によ
って大きく変動する。これは、敷設された伝送ファイバ
の種類に起因した、分散、高次分散、偏波分散の違いの
みならず、四波混合効果、自己位相変調効果及び相互位
相変調効果といった非線形屈折効果の違いによる。この
性質を巧く利用し、収容するファイバリンク若しくは波
長帯域を巧く選択すると、必要とされる識別再生中継間
隔を大幅に延伸化できる可能性がある。
トワークの低コスト化を実現するには、ネットワーク内
部に配備される識別再生中継器の数を極力低減させるこ
とが一つのポイントになる。そのための一つの解決法
は、識別再生中継器をオプション化することである。つ
まり、全ての光パスを特定の区間で識別再生させるので
はなく、光パスの信号対雑音比、若しくは、Ｑ値の劣化
が少ない光パスに対しては、識別再生中継器への収容間
隔をフレキシブルに延伸する方法が挙げられる（たとえ
ば、文献 N.S. Bergano, "Margin Measurements in Op
tical Amplifier," IEEE Photonics Letter誌, vol.5,
304頁, 1993年を参照。）。通常、光パスの品質劣化
は、伝送ファイバの種類、設定する波長パスの帯域によ
って大きく変動する。これは、敷設された伝送ファイバ
の種類に起因した、分散、高次分散、偏波分散の違いの
みならず、四波混合効果、自己位相変調効果及び相互位
相変調効果といった非線形屈折効果の違いによる。この
性質を巧く利用し、収容するファイバリンク若しくは波
長帯域を巧く選択すると、必要とされる識別再生中継間
隔を大幅に延伸化できる可能性がある。
【０００４】敷設されたファイバリンクの状態に適応し
て、前述のようにフレキシブルな光パスネットワーキン
グを分散制御ネットワーク上で実現するには、光パス接
続時に、識別再生中継器の利用の是非を含めた経路選択
計算が行なえることが望ましい。本発明は、このような
課題を解決するルーティング方法の提供を目的とする。
て、前述のようにフレキシブルな光パスネットワーキン
グを分散制御ネットワーク上で実現するには、光パス接
続時に、識別再生中継器の利用の是非を含めた経路選択
計算が行なえることが望ましい。本発明は、このような
課題を解決するルーティング方法の提供を目的とする。
【０００５】また、本発明は、上記ルーティング方法を
実施するルーティング装置の提供を目的とする。
実施するルーティング装置の提供を目的とする。
【０００６】さらに、本発明は、光パス接続時に、識別
再生中継器の利用の是非を含めた経路選択計算が行なえ
る光通信ネットワークの提供を目的とする。
再生中継器の利用の是非を含めた経路選択計算が行なえ
る光通信ネットワークの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するため、本発明によるルーティング方法は、第１の局
面において、リンク区間毎に伝送信号光の劣化パラメー
タを定義し、光通信ネットワークで用いられるルーティ
ングプロトコルを利用して、リンクを収容するノードが
劣化パラメータを他ノードに対して広告する。
するため、本発明によるルーティング方法は、第１の局
面において、リンク区間毎に伝送信号光の劣化パラメー
タを定義し、光通信ネットワークで用いられるルーティ
ングプロトコルを利用して、リンクを収容するノードが
劣化パラメータを他ノードに対して広告する。
【０００８】また、本発明によるルーティング方法は、
第２の局面において、リンク区間とその波長帯域毎に伝
送信号光の劣化パラメータを定義し、光通信ネットワー
クで用いられるルーティングプロトコルを利用して、リ
ンクを収容するノードが劣化パラメータを他ノードに対
して広告する。
第２の局面において、リンク区間とその波長帯域毎に伝
送信号光の劣化パラメータを定義し、光通信ネットワー
クで用いられるルーティングプロトコルを利用して、リ
ンクを収容するノードが劣化パラメータを他ノードに対
して広告する。
【０００９】また、本発明によれば、リンク区間毎に定
義され広告される信号光の劣化パラメータとして、該当
するリンク区間における自然放出光雑音の増大量又は信
号対雑音比の劣化と、信号パルス波形の劣化とを示すパ
ラメータが用いられる。
義され広告される信号光の劣化パラメータとして、該当
するリンク区間における自然放出光雑音の増大量又は信
号対雑音比の劣化と、信号パルス波形の劣化とを示すパ
ラメータが用いられる。
【００１０】さらに、リンク区間毎に定義され広告され
る信号光の劣化パラメータに、該当するリンク区間の伝
送距離が付加される。
る信号光の劣化パラメータに、該当するリンク区間の伝
送距離が付加される。
【００１１】本発明の第３の局面によれば、リンクを介
して接続された複数のルーティング装置を含む光通信ネ
ットワークが提供される。この光通信ネットワークの各
ルーティング装置は、収容するリンク毎に定められたリ
ンク区間の伝送信号光の劣化パラメータを他のルーティ
ング装置へ広告し、他のルーティング装置から広告され
たリンク区間の伝送信号の劣化パラメータを受信する手
段と、リンク区間の伝送信号光の劣化パラメータを用い
て、伝送信号光の経路を選択する手段と、を有する。
して接続された複数のルーティング装置を含む光通信ネ
ットワークが提供される。この光通信ネットワークの各
ルーティング装置は、収容するリンク毎に定められたリ
ンク区間の伝送信号光の劣化パラメータを他のルーティ
ング装置へ広告し、他のルーティング装置から広告され
たリンク区間の伝送信号の劣化パラメータを受信する手
段と、リンク区間の伝送信号光の劣化パラメータを用い
て、伝送信号光の経路を選択する手段と、を有する。
【００１２】本発明の第４の局面によれば、光通信ネッ
トワークにおいてリンクを介して接続されたルーティン
グ装置が提供される。このルーティング装置は、収容す
るリンク毎に定められたリンク区間の伝送信号光の劣化
パラメータを他のルーティング装置へ広告し、他のルー
ティング装置から広告されたリンク区間の伝送信号の劣
化パラメータを受信する手段と、リンク区間の伝送信号
光の劣化パラメータを用いて、伝送信号光の経路を選択
する手段と、を有する。
トワークにおいてリンクを介して接続されたルーティン
グ装置が提供される。このルーティング装置は、収容す
るリンク毎に定められたリンク区間の伝送信号光の劣化
パラメータを他のルーティング装置へ広告し、他のルー
ティング装置から広告されたリンク区間の伝送信号の劣
化パラメータを受信する手段と、リンク区間の伝送信号
光の劣化パラメータを用いて、伝送信号光の経路を選択
する手段と、を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下では、添付図面を参照して本
発明の実施例を説明する。
発明の実施例を説明する。
【００１４】図１には、本発明の第１の実施例による光
通信ネットワークの構成図が示されている。同図には、
説明のため、ノード１、ノード２、ノード３、ノード４
及びノード５、並びに、ノード１とノード２を繋ぐリン
ク１２、ノード１とノード３を繋ぐリンク１３、ノード
２とノード５を繋ぐリンク２５、ノード３とノード４を
繋ぐリンク３４、及び、ノード４とノード５を繋ぐリン
ク４５だけが示されているが、本発明は、種々の形態の
光通信ネットワークに適用される。
通信ネットワークの構成図が示されている。同図には、
説明のため、ノード１、ノード２、ノード３、ノード４
及びノード５、並びに、ノード１とノード２を繋ぐリン
ク１２、ノード１とノード３を繋ぐリンク１３、ノード
２とノード５を繋ぐリンク２５、ノード３とノード４を
繋ぐリンク３４、及び、ノード４とノード５を繋ぐリン
ク４５だけが示されているが、本発明は、種々の形態の
光通信ネットワークに適用される。
【００１５】図２は、図１に示された本発明の第１の実
施例における光通信ネットワークにおけるノードの構成
図である。図２には、一例として、ノード１の構成が示
されているが、ノード２〜５も同様に構成することがで
きる。ノード１は、光パスを交換させる光スイッチ部１
１０と、光パス１５０に接続され伝送信号光を送受する
送受信器を含むユーザーインターフェース部１２０と、
伝送信号光の信号対雑音比若しくはＱ値を回復させる識
別再生中継器１３０と、光スイッチ部１１０、ユーザー
インターフェース部１２０及び識別再生中継器１３０を
制御し、他ノードとのシグナリング処理を行なうノード
制御部１４０と、を含む。
施例における光通信ネットワークにおけるノードの構成
図である。図２には、一例として、ノード１の構成が示
されているが、ノード２〜５も同様に構成することがで
きる。ノード１は、光パスを交換させる光スイッチ部１
１０と、光パス１５０に接続され伝送信号光を送受する
送受信器を含むユーザーインターフェース部１２０と、
伝送信号光の信号対雑音比若しくはＱ値を回復させる識
別再生中継器１３０と、光スイッチ部１１０、ユーザー
インターフェース部１２０及び識別再生中継器１３０を
制御し、他ノードとのシグナリング処理を行なうノード
制御部１４０と、を含む。
【００１６】光ファイバリンクのようなリンクは、リン
ク毎に、公知のコストＣと、本発明によって新たに導入
されたリンク区間の伝送信号光の劣化パラメータαとが
定義される。劣化パラメータの値は、光ファイバリンク
の分散、高次分散、偏波分散、非線形効果、及び、光中
継器の雑音特性などを考慮し、ビーム伝搬法などの数値
解析の結果を踏まえて決定された値が用いられる。この
ようにして設定された劣化パラメータは、各ファイバリ
ンクを収容しているノードのノード制御部で管理され
る。
ク毎に、公知のコストＣと、本発明によって新たに導入
されたリンク区間の伝送信号光の劣化パラメータαとが
定義される。劣化パラメータの値は、光ファイバリンク
の分散、高次分散、偏波分散、非線形効果、及び、光中
継器の雑音特性などを考慮し、ビーム伝搬法などの数値
解析の結果を踏まえて決定された値が用いられる。この
ようにして設定された劣化パラメータは、各ファイバリ
ンクを収容しているノードのノード制御部で管理され
る。
【００１７】図３は、本発明の第１実施例によるノード
のノード制御部で管理されている光パス経路情報の説明
図である。光パス経路情報は、たとえば、リンク番号Ｌ
ｉｊ毎に、リンクＬｉｊによって繋がれる第１及び第２
の二つのノードのノード番号Ｉ及びＪと、そのリンクＬ
ｉｊのコストＣｉｊと、そのリンクＬｉｊの劣化パラメ
ータαｉｊとによって表わされる。
のノード制御部で管理されている光パス経路情報の説明
図である。光パス経路情報は、たとえば、リンク番号Ｌ
ｉｊ毎に、リンクＬｉｊによって繋がれる第１及び第２
の二つのノードのノード番号Ｉ及びＪと、そのリンクＬ
ｉｊのコストＣｉｊと、そのリンクＬｉｊの劣化パラメ
ータαｉｊとによって表わされる。
【００１８】各ノードは、そのノードが収容するリンク
毎に定められたリンク区間の伝送信号光の劣化パラメー
タを他のノードへ広告する。たとえば、図３において、
各リンク番号Ｌｉｊに対応するノード番号Ｉのノードが
そのリンクを収容するノードであるならば、ノードＩ
は、リンクＬｉｊに関する劣化パラメータαｉｊを他の
ノードへ広告する。
毎に定められたリンク区間の伝送信号光の劣化パラメー
タを他のノードへ広告する。たとえば、図３において、
各リンク番号Ｌｉｊに対応するノード番号Ｉのノードが
そのリンクを収容するノードであるならば、ノードＩ
は、リンクＬｉｊに関する劣化パラメータαｉｊを他の
ノードへ広告する。
【００１９】図４は、本発明の第１の実施例による劣化
パラメータの広告処理の説明図である。伝送信号光の劣
化パラメータは、リンク番号と共に、たとえば、ＯＳＰ
Ｆパケット(IETF Internet Draft RFC1131/1247/1583)
のSub-TLV（同図のOpaque Information)に格納され、こ
の情報が各ノード間で相互交換される。これにより、各
ノードのノード制御部１４０は、図３に示されたような
光パス経路情報を収集することができる。
パラメータの広告処理の説明図である。伝送信号光の劣
化パラメータは、リンク番号と共に、たとえば、ＯＳＰ
Ｆパケット(IETF Internet Draft RFC1131/1247/1583)
のSub-TLV（同図のOpaque Information)に格納され、こ
の情報が各ノード間で相互交換される。これにより、各
ノードのノード制御部１４０は、図３に示されたような
光パス経路情報を収集することができる。
【００２０】各ノードのノード制御部１４０は、光パス
経路情報を用いて、伝送信号光の経路、すなわち、光パ
ス経路を選択、決定する。
経路情報を用いて、伝送信号光の経路、すなわち、光パ
ス経路を選択、決定する。
【００２１】たとえば、図１に示した光通信ネットワー
クにおいて、ノード１からノード４へ光パスを設定する
場合を考える。光パスの候補として、 （光パス候補１）ノード１→ノード３→ノード４ （光パス候補２）ノード１→ノード５→ノード４ （光パス候補３）ノード１→ノード２→ノード５→ノー
ド４ の３通りの光パスが考えられる。
クにおいて、ノード１からノード４へ光パスを設定する
場合を考える。光パスの候補として、 （光パス候補１）ノード１→ノード３→ノード４ （光パス候補２）ノード１→ノード５→ノード４ （光パス候補３）ノード１→ノード２→ノード５→ノー
ド４ の３通りの光パスが考えられる。
【００２２】ここで、従来のリンクのコストに基づく最
短パスツリー(Shortest Path Tree)作成法によると、光
パス候補１〜３のコストは、図３に示された光パス経路
情報を用いた場合、それぞれ、 （光パス候補１）Ｓ１＝Ｃ１３＋Ｃ３４＝３０＋１０＝
４０ （光パス候補２）Ｓ２＝Ｃ１５＋Ｃ４５＝２０＋１０＝
３０ （光パス候補３）Ｓ３＝Ｃ１２＋Ｃ２５＋Ｃ４５＝２０
＋２０＋１０＝５０ となるので、コストの総和が最小となる光パス候補２が
ノード１からノード４への光パスとして選択される。
短パスツリー(Shortest Path Tree)作成法によると、光
パス候補１〜３のコストは、図３に示された光パス経路
情報を用いた場合、それぞれ、 （光パス候補１）Ｓ１＝Ｃ１３＋Ｃ３４＝３０＋１０＝
４０ （光パス候補２）Ｓ２＝Ｃ１５＋Ｃ４５＝２０＋１０＝
３０ （光パス候補３）Ｓ３＝Ｃ１２＋Ｃ２５＋Ｃ４５＝２０
＋２０＋１０＝５０ となるので、コストの総和が最小となる光パス候補２が
ノード１からノード４への光パスとして選択される。
【００２３】これに対し、本発明の第１の実施例では、
ファイバリンクの伝送品質を考慮に入れた伝送信号光の
劣化パラメータに基づいて光パスを決定する。本発明の
第１の実施例による伝送信号光の劣化パラメータに基づ
く光パス選択法は、たとえば、光パス候補の伝送信号光
の劣化パラメータの総和が、エラーフリー伝送に要求さ
れる期待値αｔｈのような閾値を上回る場合には、経路
の途中で伝送信号光を識別再生することが必要であると
判定する。そして、この光パス候補を棄却して、別の光
候補パスの劣化パラメータの総和を調べ、劣化パラメー
タの総和が閾値よりも小さくなる光パス候補を最終的に
光パスとして選択する。
ファイバリンクの伝送品質を考慮に入れた伝送信号光の
劣化パラメータに基づいて光パスを決定する。本発明の
第１の実施例による伝送信号光の劣化パラメータに基づ
く光パス選択法は、たとえば、光パス候補の伝送信号光
の劣化パラメータの総和が、エラーフリー伝送に要求さ
れる期待値αｔｈのような閾値を上回る場合には、経路
の途中で伝送信号光を識別再生することが必要であると
判定する。そして、この光パス候補を棄却して、別の光
候補パスの劣化パラメータの総和を調べ、劣化パラメー
タの総和が閾値よりも小さくなる光パス候補を最終的に
光パスとして選択する。
【００２４】図１〜３に示した光パス伝送情報を使用し
た場合の光パス経路決定処理について、図５を参照して
説明する。この例では、ノード１からノード４への三つ
の光候補パス、 （光パス候補１）ノード１→ノード３→ノード４ （光パス候補２）ノード１→ノード５→ノード４ （光パス候補３）ノード１→ノード２→ノード５→ノー
ド４ のうち、たとえば、識別再生中継の回数が少ない二つの
光パス候補、すなわち、光パス候補１及び光パス候補２
に対する劣化パラメータの総和は、それぞれ、 （光パス候補１）α１３＋α３４＜αｔｈ （光パス候補２）α１５＋α４５＞αｔｈ となる。光パス候補２は、リンク１２とリンク４５の伝
送信号光の劣化パラメータの総和が閾値αｔｈを上回る
ので、たとえば、光パス候補３のように識別再生中継を
１回付加する必要がある。よって、識別再生中継の回数
が少ない光候補パス１が最終的な最短経路の光パスとし
て決定される。
た場合の光パス経路決定処理について、図５を参照して
説明する。この例では、ノード１からノード４への三つ
の光候補パス、 （光パス候補１）ノード１→ノード３→ノード４ （光パス候補２）ノード１→ノード５→ノード４ （光パス候補３）ノード１→ノード２→ノード５→ノー
ド４ のうち、たとえば、識別再生中継の回数が少ない二つの
光パス候補、すなわち、光パス候補１及び光パス候補２
に対する劣化パラメータの総和は、それぞれ、 （光パス候補１）α１３＋α３４＜αｔｈ （光パス候補２）α１５＋α４５＞αｔｈ となる。光パス候補２は、リンク１２とリンク４５の伝
送信号光の劣化パラメータの総和が閾値αｔｈを上回る
ので、たとえば、光パス候補３のように識別再生中継を
１回付加する必要がある。よって、識別再生中継の回数
が少ない光候補パス１が最終的な最短経路の光パスとし
て決定される。
【００２５】このような本発明の第１の実施例によるル
ーティング方法のフローチャートを図６に示す。
ーティング方法のフローチャートを図６に示す。
【００２６】ステップ１：各ノードが収容するリンク毎
にリンク区間の伝送信号光の劣化パラメータを定義す
る。
にリンク区間の伝送信号光の劣化パラメータを定義す
る。
【００２７】ステップ２：各ノードが収容するリンク毎
に定義されたリンク区間の伝送信号光の劣化パラメータ
を他のノードへ広告する。
に定義されたリンク区間の伝送信号光の劣化パラメータ
を他のノードへ広告する。
【００２８】ステップ３：光パスの経路設置を行なうノ
ードにおいて、リンク区間の伝送信号光の劣化パラメー
タを用いて、識別再生中継の利用を抑制した最短経路を
選択する。
ードにおいて、リンク区間の伝送信号光の劣化パラメー
タを用いて、識別再生中継の利用を抑制した最短経路を
選択する。
【００２９】このように、本発明の第１の実施例のルー
ティング方法によれば、識別再生中継器の利用を抑制し
た光パスの経路設定が可能になる。
ティング方法によれば、識別再生中継器の利用を抑制し
た光パスの経路設定が可能になる。
【００３０】或いは、たとえば、本発明の第１の実施例
では、リンクのコストの総和の小さい方から順番に光パ
ス候補を選択し、選択された光パス候補の劣化パラメー
タの総和が閾値よりも小さくなった場合に、その光パス
候補を最終的な光パスとして選択してもよい。図７は、
このような本発明の第１の実施例による最短経路の設定
処理の一例のフローチャートである。
では、リンクのコストの総和の小さい方から順番に光パ
ス候補を選択し、選択された光パス候補の劣化パラメー
タの総和が閾値よりも小さくなった場合に、その光パス
候補を最終的な光パスとして選択してもよい。図７は、
このような本発明の第１の実施例による最短経路の設定
処理の一例のフローチャートである。
【００３１】ステップ１１：始点ノード（たとえば、ノ
ード１）から終点ノード（たとえば、ノード４）までの
光候補パスのコストの総和（たとえば、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３）を計算する。
ード１）から終点ノード（たとえば、ノード４）までの
光候補パスのコストの総和（たとえば、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３）を計算する。
【００３２】ステップ１２：コストの総和が最初となる
光候補パス（たとえば、光候補パス２）を選択する。
光候補パス（たとえば、光候補パス２）を選択する。
【００３３】ステップ１３：選択された光パス候補（た
とえば、光候補パス２）の劣化パラメータの総和（たと
えば、α１５＋α４５）が閾値（たとえば、αｔｈ）よ
りも小さいかどうかを判定する。小さい場合、ステップ
１６へ進み、それ以外の場合、ステップ１４へ進む。
とえば、光候補パス２）の劣化パラメータの総和（たと
えば、α１５＋α４５）が閾値（たとえば、αｔｈ）よ
りも小さいかどうかを判定する。小さい場合、ステップ
１６へ進み、それ以外の場合、ステップ１４へ進む。
【００３４】ステップ１４：次の光パス候補（たとえ
ば、光候補パス１、光候補パス３）があるかどうかを判
定する。
ば、光候補パス１、光候補パス３）があるかどうかを判
定する。
【００３５】次の光候補パスが存在する場合、ステップ
１２へ戻り、残りの光パス候補の中でコストの総和が最
小となる光パス候補（たとえば、光候補パス１）を選択
し、次に、ステップ１３で、光候補パスの劣化パラメー
タの総和と閾値を比較する。上述の例では、光候補パス
１の劣化パラメータの総和は、α１３＋α３４＜αｔ ｈ
の条件を満たすので、ステップ１６へ進む。
１２へ戻り、残りの光パス候補の中でコストの総和が最
小となる光パス候補（たとえば、光候補パス１）を選択
し、次に、ステップ１３で、光候補パスの劣化パラメー
タの総和と閾値を比較する。上述の例では、光候補パス
１の劣化パラメータの総和は、α１３＋α３４＜αｔ ｈ
の条件を満たすので、ステップ１６へ進む。
【００３６】ステップ１５：全ての光パス候補につい
て、選択された光パス候補の劣化パラメータの総和が閾
値よりも小さい、という条件が満たされないので、コス
トの総和が最小となる光パス候補を最短経路として設定
する。
て、選択された光パス候補の劣化パラメータの総和が閾
値よりも小さい、という条件が満たされないので、コス
トの総和が最小となる光パス候補を最短経路として設定
する。
【００３７】ステップ１６：選択された光パス候補の劣
化パラメータの総和が閾値よりも小さい、という条件を
満たす光パス候補の中で、コストの総和が最小となる光
候補パスが選択されているので、この選択された光候補
パスを最短経路として設定する。
化パラメータの総和が閾値よりも小さい、という条件を
満たす光パス候補の中で、コストの総和が最小となる光
候補パスが選択されているので、この選択された光候補
パスを最短経路として設定する。
【００３８】以上の処理によって、識別再生中継器の利
用を抑制した光パスの経路設定が行なわれる。
用を抑制した光パスの経路設定が行なわれる。
【００３９】次に、本発明の第２の実施例によるルーテ
ィグ方法について説明する。第２の実施例で用いられる
ルーティングプロトコルの動作と、実現される機能は、
第１の実施例の場合と基本的に同じである。第２の実施
例は、伝送信号の劣化パラメータ（以下では、信号劣化
パラメータと称することもある。）を、各リンク区間毎
に定義するのではなく、各リンク区間の波長帯域毎に定
義する点で第１の実施例とは相異する。つまり、信号光
劣化パラメータは、リンクＩＤ及び波長帯域ＩＤと共に
ＯＳＰＦパケットのSub-TLVに格納され、これらの情報
がノード相互間で交換される。図８には、このような本
発明の第２の実施例による劣化パラメータの広告処理の
例が示されている。
ィグ方法について説明する。第２の実施例で用いられる
ルーティングプロトコルの動作と、実現される機能は、
第１の実施例の場合と基本的に同じである。第２の実施
例は、伝送信号の劣化パラメータ（以下では、信号劣化
パラメータと称することもある。）を、各リンク区間毎
に定義するのではなく、各リンク区間の波長帯域毎に定
義する点で第１の実施例とは相異する。つまり、信号光
劣化パラメータは、リンクＩＤ及び波長帯域ＩＤと共に
ＯＳＰＦパケットのSub-TLVに格納され、これらの情報
がノード相互間で交換される。図８には、このような本
発明の第２の実施例による劣化パラメータの広告処理の
例が示されている。
【００４０】図９は、本発明の第２の実施例による波長
帯域ＩＤと信号光劣化パラメータの設定例を示す図であ
る。本例では、１５５０ｎｍ帯に零分散波長が存在する
分散シフトファイバを使用し、同図の（ａ）には波長に
対する分散が示され、（ｂ）には波長に対する信号光劣
化パラメータが示されている。同図からわかるように、
長波長帯へ進むと共に信号光劣化パラメータが大きくな
り、信号品質劣化の度合いが大きくなる。
帯域ＩＤと信号光劣化パラメータの設定例を示す図であ
る。本例では、１５５０ｎｍ帯に零分散波長が存在する
分散シフトファイバを使用し、同図の（ａ）には波長に
対する分散が示され、（ｂ）には波長に対する信号光劣
化パラメータが示されている。同図からわかるように、
長波長帯へ進むと共に信号光劣化パラメータが大きくな
り、信号品質劣化の度合いが大きくなる。
【００４１】たとえば、本発明の第１の実施例では、信
号光劣化パラメータとして、各ファイバリンクの波長依
存性を踏まえた上で、その最悪値が広告される。ノード
１→ノード５→ノード４の区間では、識別再生中継器が
必要であると判定されている。
号光劣化パラメータとして、各ファイバリンクの波長依
存性を踏まえた上で、その最悪値が広告される。ノード
１→ノード５→ノード４の区間では、識別再生中継器が
必要であると判定されている。
【００４２】これに対し、本発明の第２の実施例では、
ファイバリンクの波長依存性も広告することにより、あ
る特定波長では、たとえば、ノード１→ノード５→ノー
ド４のようなルートであっても、識別再生中継器を用い
る必要がないと判定され、ノード１とノード４の間で光
パスを設定できる可能性がある。
ファイバリンクの波長依存性も広告することにより、あ
る特定波長では、たとえば、ノード１→ノード５→ノー
ド４のようなルートであっても、識別再生中継器を用い
る必要がないと判定され、ノード１とノード４の間で光
パスを設定できる可能性がある。
【００４３】このように、本発明の第２の実施例による
ルーティング方法によれば、ファイバリンクの波長依存
性を考慮に入れた最短パスツリーの作成が可能となり、
識別再生中継器の利用を抑制した光パスの経路設定が可
能になる。
ルーティング方法によれば、ファイバリンクの波長依存
性を考慮に入れた最短パスツリーの作成が可能となり、
識別再生中継器の利用を抑制した光パスの経路設定が可
能になる。
【００４４】次に、本発明の第３の実施例によるルーテ
ィング方法について説明する。第３の実施例で用いられ
るルーティングプロトコルの動作と、実現される機能
は、第２の実施例の場合と基本的に同じである。第３の
実施例では、信号光劣化パラメータとして、各ファイバ
区間の信号対雑音比の劣化と、信号光パルス波形の劣化
を示すパラメータ距離情報が利用される。図１０には、
このような本発明の第３の実施例による劣化パラメータ
の広告処理の例が示されている。
ィング方法について説明する。第３の実施例で用いられ
るルーティングプロトコルの動作と、実現される機能
は、第２の実施例の場合と基本的に同じである。第３の
実施例では、信号光劣化パラメータとして、各ファイバ
区間の信号対雑音比の劣化と、信号光パルス波形の劣化
を示すパラメータ距離情報が利用される。図１０には、
このような本発明の第３の実施例による劣化パラメータ
の広告処理の例が示されている。
【００４５】各リンクでは、光ファイバ損失と、この損
失を補償する光増幅中継器で付加される自然放出雑音の
影響とによって、信号対雑音比が劣化する。これは、デ
ィジタル情報を運ぶ光信号の光子数ゆらぎを増大させる
ことに他ならない。ところが、通常の光ファイバ伝送シ
ステムで用いられる強度変調直接検波（ＩＭ−ＤＤ）方
式においては、エラーフリー伝送を実現するには、２２
ｄＢ以下の信号対雑音比を実現する必要がある。したが
って、過度な信号対雑音比の劣化が存在すると、信号伝
送が不可能になる。このように、信号対雑音比は伝送制
限を与える要因になる。
失を補償する光増幅中継器で付加される自然放出雑音の
影響とによって、信号対雑音比が劣化する。これは、デ
ィジタル情報を運ぶ光信号の光子数ゆらぎを増大させる
ことに他ならない。ところが、通常の光ファイバ伝送シ
ステムで用いられる強度変調直接検波（ＩＭ−ＤＤ）方
式においては、エラーフリー伝送を実現するには、２２
ｄＢ以下の信号対雑音比を実現する必要がある。したが
って、過度な信号対雑音比の劣化が存在すると、信号伝
送が不可能になる。このように、信号対雑音比は伝送制
限を与える要因になる。
【００４６】一方、信号光波形劣化も伝送制限を与える
要因となる。すなわち、信号光波形劣化が生じると、デ
ィジタル信号が符号間干渉を起こし、受信器において各
ビットの１、０識別が不可能になるため、伝送制限を与
える。信号光波形劣化の要因には、光ファイバの分散、
高次分散（分散スロープ）、偏波分散、非線形屈折率を
挙げることができる。特に、非線形屈折率の存在は、信
号光パルスの自己位相変調によるスペクトル広がり、四
波混合や相互位相変調と呼ばれる各波長チャネル間のク
ロストークを引き起こす。
要因となる。すなわち、信号光波形劣化が生じると、デ
ィジタル信号が符号間干渉を起こし、受信器において各
ビットの１、０識別が不可能になるため、伝送制限を与
える。信号光波形劣化の要因には、光ファイバの分散、
高次分散（分散スロープ）、偏波分散、非線形屈折率を
挙げることができる。特に、非線形屈折率の存在は、信
号光パルスの自己位相変調によるスペクトル広がり、四
波混合や相互位相変調と呼ばれる各波長チャネル間のク
ロストークを引き起こす。
【００４７】光ファイバ伝送システムでは、図１１に示
されるように、信号対雑音比と信号光波形劣化の二つの
要因により与えられる両方の制限を満足した条件で伝送
可能であることが知られている。最短パスツリーを作成
する際に、各ノード装置は、本発明の第３実施例による
プロトコルを用いることで、該当するノード間における
信号対雑音比劣化パラメータの総和 Σαｎ，ｓｎｒ と、信号光波形劣化パラメータの総和 Σαｎ，ｉｓｉ を、別個に導出する。そして、Σαｎ，ｓｎｒ及びΣα
ｎ，ｉｓｉを、夫々に対応して定義された閾値α
ｔｈ，ｓｎｒ及びαｔｈ，ｉｓｉと比較し、少なくとも
一方の総和が閾値を超えた場合に、識別再生中継器を用
いることにする。
されるように、信号対雑音比と信号光波形劣化の二つの
要因により与えられる両方の制限を満足した条件で伝送
可能であることが知られている。最短パスツリーを作成
する際に、各ノード装置は、本発明の第３実施例による
プロトコルを用いることで、該当するノード間における
信号対雑音比劣化パラメータの総和 Σαｎ，ｓｎｒ と、信号光波形劣化パラメータの総和 Σαｎ，ｉｓｉ を、別個に導出する。そして、Σαｎ，ｓｎｒ及びΣα
ｎ，ｉｓｉを、夫々に対応して定義された閾値α
ｔｈ，ｓｎｒ及びαｔｈ，ｉｓｉと比較し、少なくとも
一方の総和が閾値を超えた場合に、識別再生中継器を用
いることにする。
【００４８】このような処理を実現することにより、光
ファイバを伝搬する信号光の劣化要因を切り分けた上で
必要とされる識別再生中継器を選択できるようになるの
で、選択の精度を高めることが可能である。
ファイバを伝搬する信号光の劣化要因を切り分けた上で
必要とされる識別再生中継器を選択できるようになるの
で、選択の精度を高めることが可能である。
【００４９】最後に、本発明の第４の実施例について説
明する。第４の実施例は、信号光劣化パラメータとし
て、各ファイバ区間の距離情報と、単位長さ当たりの劣
化パラメータが用いられる。たとえば、本発明の第３の
実施例で使用された、信号対雑音比劣化パラメータ、及
び、信号波形劣化パラメータが、ファイバリンクの単位
長さ当たりの数値で、信号劣化パラメータとして定義さ
れる。図１２には、このような本発明の第４の実施例に
よる劣化パラメータの広告処理の例が示されている。
明する。第４の実施例は、信号光劣化パラメータとし
て、各ファイバ区間の距離情報と、単位長さ当たりの劣
化パラメータが用いられる。たとえば、本発明の第３の
実施例で使用された、信号対雑音比劣化パラメータ、及
び、信号波形劣化パラメータが、ファイバリンクの単位
長さ当たりの数値で、信号劣化パラメータとして定義さ
れる。図１２には、このような本発明の第４の実施例に
よる劣化パラメータの広告処理の例が示されている。
【００５０】このように、信号劣化パラメータを単位長
さ当たりの数値で定義し、かつ、各ファイバ区間の距離
情報を保持することによって、この距離情報を、接続す
る光パスの遅延管理に利用できるという更なる効果が得
られる。たとえば、第１のノードと第２のノードの区間
に光パス（リンクＩＤ＝１）が二重に設定されている場
合に、これらの光パス間の遅延差を管理するために、距
離情報を用いることが可能である。また、光パス接続時
にも、遅延に極めて敏感なユーザを収容する場合には、
伝搬遅延が最小となるような経路で光パスが設定される
ようにすることが可能である。
さ当たりの数値で定義し、かつ、各ファイバ区間の距離
情報を保持することによって、この距離情報を、接続す
る光パスの遅延管理に利用できるという更なる効果が得
られる。たとえば、第１のノードと第２のノードの区間
に光パス（リンクＩＤ＝１）が二重に設定されている場
合に、これらの光パス間の遅延差を管理するために、距
離情報を用いることが可能である。また、光パス接続時
にも、遅延に極めて敏感なユーザを収容する場合には、
伝搬遅延が最小となるような経路で光パスが設定される
ようにすることが可能である。
【００５１】上記の本発明の実施例によるルーティング
方法は、ソフトウェア（プログラム）で構築することが
可能であり、コンピュータのＣＰＵによってこのプログ
ラムを実行することにより本発明の実施例によるルーテ
ィング方法を実現することができる。構築されたプログ
ラムは、ディスク装置等に記録しておき必要に応じてコ
ンピュータにインストールされ、フレキシブルディスク
ディスク、メモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記録媒
体に格納して必要に応じてコンピュータにインストール
され、或いは、通信回線等を介してコンピュータにイン
ストールされ、コンピュータのＣＰＵによって実行され
る。
方法は、ソフトウェア（プログラム）で構築することが
可能であり、コンピュータのＣＰＵによってこのプログ
ラムを実行することにより本発明の実施例によるルーテ
ィング方法を実現することができる。構築されたプログ
ラムは、ディスク装置等に記録しておき必要に応じてコ
ンピュータにインストールされ、フレキシブルディスク
ディスク、メモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記録媒
体に格納して必要に応じてコンピュータにインストール
され、或いは、通信回線等を介してコンピュータにイン
ストールされ、コンピュータのＣＰＵによって実行され
る。
【００５２】以上、本発明の代表的な実施例を説明した
が、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特
許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能であ
る。
が、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特
許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能であ
る。
【００５３】
【発明の効果】本発明のルーティング方法によって光パ
スを接続することにより、光通信ねとワークに配備され
る識別再生中継器のオプション化が可能となり、光パス
の接続コストの低減が可能となる。
スを接続することにより、光通信ねとワークに配備され
る識別再生中継器のオプション化が可能となり、光パス
の接続コストの低減が可能となる。
【００５４】また、同一のファイバリンク経路を通過す
る光パスにおいて、各ファイバリンクの波長依存性に起
因して光パスの信号品質劣化の度合いが異なるような状
況であっても、本発明のルーティング方法によれば、こ
のような波長依存性に適応しつつ、柔軟に光パスを収容
する経路及び識別再生中継器を選択することが可能にな
る。
る光パスにおいて、各ファイバリンクの波長依存性に起
因して光パスの信号品質劣化の度合いが異なるような状
況であっても、本発明のルーティング方法によれば、こ
のような波長依存性に適応しつつ、柔軟に光パスを収容
する経路及び識別再生中継器を選択することが可能にな
る。
【図１】本発明の第１の実施例による光通信ネットワー
クの構成図である。
クの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例によるノードの構成図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第１の実施例による光パス経路情報の
説明図である。
説明図である。
【図４】本発明の第１の実施例による劣化パラメータの
広告処理の説明図である。
広告処理の説明図である。
【図５】本発明の第１の実施例による光パス経路決定処
理の説明図である。
理の説明図である。
【図６】本発明の第１の実施例によるルーティング方法
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施例による最短経路の設定処
理の一例のフローチャートである。
理の一例のフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施例による劣化パラメータの
広告処理の説明図である。
広告処理の説明図である。
【図９】本発明の第２の実施例による波長帯域ＩＤと信
号劣化パラメータの設定例の説明図である。
号劣化パラメータの設定例の説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施例による劣化パラメータ
の広告処理の説明図である。
の広告処理の説明図である。
【図１１】光ファイバ伝送システムにおける伝送可能条
件の説明図である。
件の説明図である。
【図１２】本発明の第４の実施例による劣化パラメータ
の広告処理の説明図である。
の広告処理の説明図である。
１，２，３，４，５ ノード
１２，１３，１５，２５，３４，４５ リンク
１１０ 光スイッチ部
１２０ ユーザーインターフェース部
１３０ 識別再生中継器
１４０ ノード制御部
１５０ 光パス
フロントページの続き
(72)発明者 島崎 大作
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 塩本 公平
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
Ｆターム(参考） 5K002 BA06 DA05 DA09 DA13 FA01
5K030 GA04 JL03 JL07 LA17 LB05
5K051 AA02 BB00 CC00 DD09 DD14
FF02 FF11 FF16 HH16 LL02
Claims (12)
- 【請求項１】 リンクを介して接続された複数のノード
を含む光通信ネットワークにおいて、 各ノードが収容するリンク毎にリンク区間の伝送信号光
の劣化パラメータを定義する手順と、 各ノードが収容するリンク毎に定義されたリンク区間の
伝送信号光の劣化パラメータを該各ノードから他のノー
ドへ広告する手順と、を有するルーティング方法。 - 【請求項２】 リンクを介して接続された複数のノード
を含む光通信ネットワークにおいて、 各ノードが収容するリンク毎に定められたリンク区間の
伝送信号光の劣化パラメータを該各ノードから他のノー
ドへ広告する手順と、 ノードにおいて、リンク区間の伝送信号光の劣化パラメ
ータを用いて、伝送信号光の経路を選択する手順と、を
有するルーティング方法。 - 【請求項３】 上記リンク区間の伝送信号光の劣化パラ
メータは、各リンク区間の各波長帯域に対応して定義さ
れている、請求項１又は２記載のルーティング方法。 - 【請求項４】 上記リンク区間の伝送信号光の劣化パラ
メータは、該リンク区間における自然放出光雑音の増大
量を含む、請求項１乃至３のうち何れか一項記載のルー
ティング方法。 - 【請求項５】 上記リンク区間の伝送信号光の劣化パラ
メータは、該リンク区間における信号対雑音比の劣化を
含む、請求項１乃至３のうち何れか一項記載のルーティ
ング方法。 - 【請求項６】 上記リンク区間の伝送信号光の劣化パラ
メータは、該リンク区間における信号光波形の劣化を含
む、請求項１乃至３のうち何れか一項記載のルーティン
グ方法。 - 【請求項７】 上記リンク区間の伝送信号光の劣化パラ
メータは、該リンク区間の距離情報を含む、請求項１乃
至６のうち何れか一項記載のルーティング方法。 - 【請求項８】 リンクを介して接続された複数のルーテ
ィング装置を含む光通信ネットワークであって、 各ルーティング装置は、 収容するリンク毎に定められたリンク区間の伝送信号光
の劣化パラメータを他のルーティング装置へ広告し、他
のルーティング装置から広告されたリンク区間の伝送信
号の劣化パラメータを受信する手段と、 リンク区間の伝送信号光の劣化パラメータを用いて、伝
送信号光の経路を選択する手段と、を有する、光通信ネ
ットワーク。 - 【請求項９】 光通信ネットワークにおいてリンクを介
して接続されたルーティング装置であって、 収容するリンク毎に定められたリンク区間の伝送信号光
の劣化パラメータを他のルーティング装置へ広告し、他
のルーティング装置から広告されたリンク区間の伝送信
号の劣化パラメータを受信する手段と、 リンク区間の伝送信号光の劣化パラメータを用いて、伝
送信号光の経路を選択する手段と、を有する、ルーティ
ング装置。 - 【請求項１０】 光通信ネットワークにおいてリンクを
介して接続されたルーティング装置であって、 光パスを交換させる光スイッチ手段と、 光パスに接続され伝送信号光を送受する送受信器と、 伝送信号光の信号対雑音比若しくはＱ値を回復させる識
別再生中継手段と、 上記光スイッチ手段、上記送受信器及び上記識別再生中
継手段を制御し、他ルーティング装置とのシグナリング
処理を行なうノード制御手段と、を有し、 上記ノード制御手段は、 収容するリンク毎に定められたリンク区間の伝送信号光
の劣化パラメータを他のルーティング装置へ広告し、他
のルーティング装置から広告されたリンク区間の伝送信
号の劣化パラメータを取得し、リンク区間の伝送信号光
の劣化パラメータを保持する手段と、 保持された上記リンク区間の伝送信号光の劣化パラメー
タを用いて、伝送信号光の経路を選択する手段と、を具
備する、ルーティング装置。 - 【請求項１１】 光通信ネットワークにおいてリンクを
介して接続されたノードに、 収容するリンク毎に定められたリンク区間の伝送信号光
の劣化パラメータを他のノードへ広告し、他のノードか
ら広告されたリンク区間の伝送信号の劣化パラメータを
取得し、リンク区間の伝送信号光の劣化パラメータを保
持する機能と、 保持された上記リンク区間の伝送信号光の劣化パラメー
タを用いて、伝送信号光の経路を選択する機能と、を実
現させるノード制御プログラム。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の制御プログラムを記
録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002031397A JP2003234823A (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | ルーティング方法及び装置と光通信ネットワーク |
| CA002418384A CA2418384A1 (en) | 2002-02-06 | 2003-02-04 | Optical network, optical cross-connect apparatus, photonic-ip network, and node |
| US10/359,533 US20030147645A1 (en) | 2002-02-06 | 2003-02-05 | Optical network, optical cross-connect apparatus, photonic-IP network, and node |
| EP03002482A EP1335627A3 (en) | 2002-02-06 | 2003-02-05 | Optical network, optical cross-connect apparatus, photonic-IP network and node |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002031397A JP2003234823A (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | ルーティング方法及び装置と光通信ネットワーク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003234823A true JP2003234823A (ja) | 2003-08-22 |
Family
ID=27774817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002031397A Pending JP2003234823A (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-07 | ルーティング方法及び装置と光通信ネットワーク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003234823A (ja) |
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| JP2005277689A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Fujitsu Ltd | 光スイッチ及びそれを備えたネットワークシステム |
| JP2007028144A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Hitachi Communication Technologies Ltd | 光ネットワーク装置及び光ネットワーク |
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| JP2015204623A (ja) * | 2014-04-10 | 2015-11-16 | 富士通株式会社 | Ｎタプル分離光経路の階層的誘導検索 |
-
2002
- 2002-02-07 JP JP2002031397A patent/JP2003234823A/ja active Pending
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