JP2003258851A - 光通信網、ノード装置及び光通信網管理装置 - Google Patents
光通信網、ノード装置及び光通信網管理装置Info
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Abstract
を実現し、プロテクションに近い高速復旧方法におい
て、予備経路を予め設定しておくことが有効であるが、
複数の現用パスで予備容量を共有すると、その調停管理
が問題となる。波長多重伝送ネットワークでは、一本の
ファイバ障害により様々なノードでの障害が発生するた
め、予備パスへの切替による予備容量の競合が問題とな
る。 【解決手段】現用パスを部分分割した部分パスに分けて
管理を行い、該部分パス毎の障害検出機能を備え、該部
分パス毎の障害検出結果を、切替管理を行なうノードへ
通知する機能を備え、該切替管理ノードが部分パス毎に
予め定められた迂回経路に基づいて切替を行なう機能を
備え、監視を行なう部分パスの監視端点ノードと救済パ
スの切替端点のノードが異なることを特徴とする。
Description
有する装置をメッシュ形式で接続したネットワークにお
いての伝送路、あるいはネットワークを構成する装置の
故障が発生した際に回線の編集機能により、回線のネッ
トワーク上で回線の再設定を実行することにより、回線
を救済する方法に関する。
ヒックの急増や、画像・音声・データからなるマルチメ
ディア通信の需要急増に対応するため、通信網を構成す
る伝送路と通信ノードの高速化と大容量化が進められ、
光ファイバと光信号を使用した光通信装置の導入が進ん
でいる。また、1本のファイバに多数の波長の光信号を
多重して伝送する波長多重信号伝送技術が導入されてい
る。さらに、波長多重信号伝送路における波長多重数を
160波(1波長当りの伝送容量は10Gbps)程度
にまで増加する技術の実用化が検討されている。
して処理していた通信装置に代わり、光信号を電気信号
に変換せず光信号のまま伝送路切替え/回線切替え等の
スイッチング(切替)処理を実施する光クロスコネクト
(以下OXCと称する)や光アドドロップ多重装置(以
下OADMと称する)と呼ばれる光経路設定装置の実用
化が検討されている。
本のファイバの切断によって、波長多重された百波以上
の信号に対して障害が同時発生することとなり、その影
響は甚大なものとなることから高信頼化が必須となる。
ine Terminal Equipment:LT
E)や分岐多重挿入装置(Add Drop Mult
iplexer:ADM)といった既存伝送装置では、
ポイント・ツー・ポイントあるいはリング形のネットワ
ークトポロジにおいて、プロテクションと呼ばれる傷害
復旧(切替)方法を用いて50msec以下の復旧時間
を実現している。ここで、プロテクションとは「予め固
定的に割当てられた予備経路への切替」による復旧方法
の総称である。 前述のようにプロテクションは、予備
経路が予め割当てられているため切替処理が単純であ
り、その結果高速復旧にも有利であるという特徴を有す
る。反面、使用中の経路(現用系)と同一の容量を予備
経路(予備系)に対しても確保しておく必要があり、経
済性の観点からは有利とは言えない場合もある。
タルクロスコネクト装置(Digital Cross
Connect:DXC)では、メッシュ形のネット
ワークトポロジにおいて、フラディングと呼ばれる手法
等を用いて予備経路の探索を行い、障害復旧を行う方法
が実現されている。これはリストレーションと呼ばれ、
「柔軟に変更可能な割当経路への切替」による復旧方法
の総称である。
の発生後に予備経路の探索を実施し、かつ、多数の経路
の探索を実施するため、プロテクションと比較してより
多くの復旧時間を要する。反面、予備系を複数の現用系
にて共用して使用することが可能であるため、経済的に
優れるという特徴も有している。したがってリストレー
ションが有する経済性を確保しつつ、プロテクションに
近い復旧動作の高速性を実現することが望まれる。
ークにおける復旧方法として、パス切替方法とリンク切
替方法とを考える。ここでパスとは、複数のノード装置
を介して、送信端のノード装置と受信端のノード装置と
の間に設定された論理的な通信経路をいい、またリンク
とは、前記パスにおける2つの特定のノード装置間の論
理的な通信経路をいう。すなわち、パスとは複数のリン
クが直列に接続されたものといえる。したがって、ある
ノード間の物理的な通信経路上に、異なる波長の光信号
による複数の異なるパスあるいリンクが存在することも
ありうる。
ド(パス端ノード)が障害検出を行い、予め設定された
迂回経路(予備経路)上の予備パスに再切替する方式で
ある。ここで、復旧動作を高速化するため、予備経路を
予め設定しておくこととする。予備パスは、障害が検出
された使用中のパス(障害現用パス)と共通のリンクを
全く使用しない(link disjoint)予備パ
スが選択されている。障害検出は伝送装置のAIS(A
larm Indication Signal)の様な
障害転送情報やパス端ノードによる健全確認用パケット
の授受によって可能である。 パス切替方法は、さら
に、予め、複数の現用パス毎に予備パスを個々に設定し
ておく方法(パス切替方法1:予備容量の共有なし)
と、異なる現用パスが特定の予備経路を共有する方法
(パス切替方法2:予備容量の共有あり)が考えられ
る。
法をノード間で定義されるリンクに対して適用したもの
である。すなわち、障害が発生したリンクを構成する二
つのノード間で、他の予備経路へ切替るものである。
ク切替方法は、障害監視の端点とその障害を回復するパ
ス又はリンクの端点が一致していることが特徴である。
クにおけるパス切替方法では、一本の光ファイバ伝送路
に複数のパスが収容されるため、その障害によって様々
なノードで障害が検出され、各々のパス毎に障害回復動
作が実行される。予め、予備パスを現用パス毎に占有し
て設定しておく上記パス切替方法1では、切替はパス端
のノードに限定されるため高速な復旧動作が可能であ
る。しかし、この方法は実現が容易ではあるが予備経路
の共有化が行えないので予備容量を多数必要として経済
的でない。
を共有するパス切替方法2では、同時に障害発生した異
なるパス相互間で、予備パスの使用可否に関する調停制
御が必要となる。すなわち、複数の現用パスから障害が
発生した場合、それらの現用パスが共有する予備パスに
対する競合が様々なノードで発生する。こうした競合を
復旧すべきパスの優先度等に応じて調停する方法が大き
な課題となる。
で障害が発生すると、そのノード間に収容されているパ
スに関する障害として受信端のノードが全て検出できる
ため、そのノードが主体(マスタノード)となって切替
の実行を行なうことが可能である。従って、予め、障害
回復に必要となる予備容量を確保しておけば、そのマス
タノードが復旧経路を一元管理して予備への切替を行な
うことができる。また、一元管理することによって、障
害リンクと同一のノード間経路を通る他のパスについて
も、その優先度に応じて切替制御することが可能であ
る。
スの中に伝送路と2つの方路で接続されたノード(2方
路ノード)が存在するとループバックが発生する場合が
あり、予備容量の低減が難しいという問題がある。ま
た、上記パス切替及びリンク切替共に、すべてのノード
が予備パスの管理情報の保持し、更新を行なう必要があ
るため、管理が複雑となる。
方路の伝送路と接続されたアッドドロップノードとと3
方路以上の伝送路と接続されたジャンクションノードと
に分類する。そして、現用パスを送受信端のノードとジ
ャンクションノード間、あるいは隣接するジャンクショ
ンノード間で定義される複数の部分パスに分割する。障
害検出と迂回経路への切替はこの部分パス単位に実施さ
れ、部分パスの端点となる2個のノードでは、その間の
リンクを通過する全てのパスに対してその障害の有無と
部位とを特定できる障害同定機能を設ける。
てパス切替による回線の救済方法を説明する。図1に示
すように、N1(101)〜N21(121)の光伝送
ノード装置がメッシュ状に接続されている。ここではパ
ス切替方法として、異なる現用パスが予備経路上の容量
を共有する方法を説明する。
N5(105)とN17(117)の間に、経路N5−
N4−N3−N7−N11−N10−N9−N14−N
17を使用して接続されている。また、現用パス2(1
70)が、N13(113)とN19(119)の間
に、経路N13−N12−N11−N15−N19を使
用して接続されている。パス切替方法は、障害パス全体
(障害の発生していないリンクも含めて全て)を他の新
たに設定するパスに切り替える方法であり、現用パス1
(160)の迂回経路は、現用パスと共有するリンクが
存在しない(Link Disjoint)経路N17
−N18−N19−N20−N21−N16−N13−
N8−N5を使用した予備パス1(165)とする。ま
た、現用パス2(170)の迂回経路は、同様に(Li
nk Disjoint)経路N19−N20−N21
−N16−N13を使用した予備パス2(175)とす
る。この場合、N19−N20−N21−N16−N1
3の経路(180)は、現用パス1(160)と現用パ
ス2(170)それぞれの迂回経路として共有されるた
め、予備経路を確保するコスト上、有利である。
発生すると、その近傍のノード(N3(103)または
N7(107))で検出された障害情報が現用パス1
(160)の各中間ノードによって転送され、最終的に
現用パス1の送受信端であるN5(105)とN17
(117)においてもその障害が検出されることとな
る。N5(105)とN17(117)には、現用パス
1(160)の予備パス1(165)の経路N17−N
18−N19−N20−N21−N16−N13−N8
−N5に関する情報が予め保持されており、また、予備
パス1(165)の経路上に存在する他の各ノード(N
18、N19、N20、N21、N16、N13、N
8)においても、ネットワーク管理装置200からの情
報配信210によって、事前に予備パス1(165)の
中継ノードたり得る設定がなされている。障害を検出し
たN5(105)とN17(117)とは、内部の接続
経路の設定変更等を実施して、現用パス1(160)を
予備パス1(165)へ切り替えることによって障害が
回復される。
間で発生すると、それを検出した送受信端ノードN13
(113)およびN19(119)によって、現用パス
2(170)迂回経路である予備パス2(175)へ切
替えることにより救済される。
2(195)が同時に発生すると、予備パス1および2
(165および175)において共有されている経路N
19−N20−N21−N16−N13において、予備
容量使用のための競合が発生することとなる。
においては、予備経路として設定されている個々のリン
クは、複数の異なる現用パスの予備パスの一部として共
有されることがあり、複数の障害が同時に発生した場
合、それらの各現用パス相互間で調停を行なう必要があ
る。
される波長多重ネットワークでは、一本のファイバの障
害によって複数の異なる経路を有する現用パスに障害が
発生することとなり、その結果多数のノードで障害が検
出されて、各々切替が実行されることになる。場合によ
っては、このような切替がネットワーク全体の至る所に
波及して、ネットワーク上の各々のパスの設定状態を大
幅に変更しなければならないこともあり得る。
ノードは、その予備経路に関する情報を管理する必要が
あるため、ネットワーク管理装置(150)は、それら
の全ノードに対して情報配信(210)を行なうことと
なり、管理が複雑となる。
リンク切替方法を説明する。ここでも、異なる現用リン
クが予備経路上の容量を共有する方法を前提として説明
を行う。図1と同様に、現用パス1(160)が、N5
(105)とN17(117)の間に、経路N5−N4
−N3−N7−N11−N10−N9−N14−N17
を使用して接続されている。また、現用パス2(17
0)が、N13(113)とN19(119)の間に、
経路N13−N12−N11−N15−N19を使用し
て接続されている。リンク切替は、障害が発生したリン
クのみを他の経路に切り替える方法である。
生すると、障害リンク端のノードN7(107)とN3
(103)において障害が検出される。N7(107)
とN3(103)には、それぞれを現用パス1(16
0)とは別経路にて接続する予備経路N7−N11−N
12−N13−N8−N5−N4−N3(230)の経
路情報が予め保持されており、また予備経路230上に
存在する他の各ノード(N11、N12、N13、N
8、N5、N4)においても、ネットワーク管理装置2
00からの情報配信210によって、事前に予備経路2
30(165)の中継ノードたり得る設定がなされてい
る。ノードN7(107)とN3(103)では上記の
予備経路への切替を実行して障害が回復される。
間で発生すると、障害1(190)の復旧用に使用され
ているN11−N13間を通過しない予備経路N15−
N19−N18−N17−N14−N9−N10−N1
1(240)で救済可能である。
路の共有を前提とすると、その予備容量使用のための競
合が発生する。しかしながら、波長多重信号を収容した
一本のファイバの障害によって多数のパスに障害が発生
した場合においても、パス切替のように複数のノードに
パス障害情報が波及することなく、障害を検出し切替を
実行するのは、障害リンク両端の2ノードだけに集約さ
れるため、予備経路の調停管理を行い易い。また、切替
が、より部分的な領域に収まるので、ネットワークの状
態が大きく変化することがない。
うに切替ノード(N3(103)およびN11(11
1))の近隣に、N7(107)やN4(104)のよ
うな2方路ノードが存在すると、N7(107)および
N11(111)間、あるいはN3(103)およびN
5(105)間に見られるように、切替ノードにおいて
現用パスとその予備経路の折り返し(ループバック)が
発生する。このような現用パスとその予備経路とが重な
り合う経路では、少なくとも現用パスと同一の容量を予
備用に確保する必要があり、経済的ではない。
配置される各ノードでは、切替に関する経路情報を管理
する必要があり、ネットワーク管理装置(150)は、
それらの全ノードに対して情報配信(210)を行なう
こととなり、管理が複雑となる。
3を用いて本復旧方法における切替の基本的な考え方を
説明する。図3において、図1あるいは図2と同様に現
用パス1(160)が、N5(105)とN17(11
7)の間に、経路N5−N4−N3−N7−N11−N
10−N9−N14−N17を使用して接続されてい
る。また、現用パス2(170)が、N13(113)
とN19(119)の間に、経路N13-N12-N11-N15-N19
を使用して接続されている。
発生すると、現用パス1の部分経路N5−N4−N3−
N7−N11を予備経路N5−N8−N13−N12−
N11へ切替えることにより障害が回復される。また、
障害2(195)がN15−N11間で発生した場合に
は、現用パス2が予備経路N13−N16−N21−N
20−N19へ切替えることにより救済される。
うなループバックが発生せず、またパス切替のような送
受信端ノード間のパス全体の切替が不要な場合もあるた
め、障害復旧用の予備経路の利用効率がパス切替および
リンク切替のいずれの場合より改善される。
ードが備えるべき機能や構成について詳細に説明する。
本実施例では、2方路の伝送路と接続されたノード(ア
ッドドロップノードと称する)と3方路以上の伝送路と
接続されたノード(ジャンクションノードと称する)と
に分類する。そして、現用パスを送受信端のノードとジ
ャンクションノード間、あるいは隣接するジャンクショ
ンノード間で定義される複数の部分パスに分割する。障
害検出と迂回経路への切替はこの部分パス単位に実施さ
れ、部分パスの端点となる2個のノードでは、その間の
リンクを通過する全てのパスに対してその障害の有無と
部位とを特定できる障害同定機能を設ける。
N3-N7間で発生すると、部分パスを形成している(隣接
するジャンクションノードである)N3(103)とN
11(111)の双方において障害1(190)が検出
される。N3(103)とN11(111)には、複数
の予備パス経路情報が予め記憶されて有り、後述のアル
ゴリズム等によってそれらの内から適切な経路(例え
ば、ここでは予備パス経路N5、N8、N13、N1
2、N11)が選択され、N3(103)とN11(1
11)が切替制御のマスタとなって、他のジャンクショ
ンノードやアッドドロップノードに予備パス経路への切
替を指示することで切替が実行され障害が回復される。
1間で発生すると、N19(119)とN11(11
1)で障害が検出される。N19(119)とN11
(111)では、予め記憶された複数の予備パス経路情
報の内から、経路N13−N16−N21−N20−N
19が選択され、N19(119)とN11(111)
がマスタとなって他のノードと切替を実行して障害が回
復される。
備経路割当て方法をより具体的に説明する。現用パス
が、N5(105)とN17(117)の間に、経路N
5−N4−N3−N7−N11−N10−N9−N14
−N17を使用して接続されている。ここでは、N5か
らN17への単方向の例を示す。
ド間および送受信端ノードとジャンクションノード間で
部分パス分割を行なう。この結果、全体の現用パスは、
部分パス1(N5−N4−N3)810―1、部分パス
2(N3−N7−N11)810―2、部分パス3(N
11−N10−N9)810―3、部分パス4(N9−
N14−N17)810―4に分割される。予備経路に
ついてもジャンクションノード間を接続する部分経路、
例えば、JJ1(N13−N12−N11)820―2
やJJ2(N3−N2−N1−N6−N9)820―3
として定義され、また、送受信端ノード(2方路ノー
ド)とジャンクションノード間を接続する部分経路、例
えば、AJ1(N5−N8−N13)820―1として
定義される。
2(N3−N7−N11)810―2が障害を受けた場
合、JJ1(N13−N12−N11)とAJ1(N5
−N8−N13)による予備経路N11−N12−N1
3−N8−N5により障害が回復される。また、他の経
路として、JJ2(N3−N2−N1−N6−N9)8
20―3の予備経路N3−N2−N1−N6−N9を選
択可能である。
テーブルの一例を示す。本迂回経路参照テーブル900
は、図9に示すネットワーク構成においてN11(11
1)が保持するものである。図9における部分パス2
(N3−N7−N11)810―2は、N11では部分
パスID番号1に登録されている。部分パスは起点ノー
ドと終点ノードとによって定義され、例えば、図9では
起点ノードIDとその接続ポートID、および終点ノー
ドIDとその接続ポートIDとにより管理している。
の実施例を示す。本迂回路状態テーブル950には、予
備経路に対して、予備として使用可能な伝送容量と、使
用可能容量すなわち空き容量と、現状の使用中の容量
と、使用中の回線の優先度等が記憶されている。
部分パスが切替え可能であるか否かを判断することが可
能となる。また、図11のテーブルに示すように、使用
中の回線(パス)の優先度を同時に記憶しておくこと
で、障害が発生したパスの重要度に応じて復旧動作を実
施することが可能である。また、このような優先度の管
理を各ノードにおいて集中管理することが可能なので、
予備容量の使用に際してその競合制御が容易に可能とな
る。
されている場合には、その容量確保のための競合が発生
する。しかしながら、波長多重された信号を収容する一
本のファイバの障害によって多数の波長の信号に障害が
発生しても、その障害を検出し切替を制御するのは、ジ
ャンクションの2ノードだけであるので、予備容量の調
停管理を行い易い。また、切替がローカルな範囲に閉じ
るので切替の前後においてネットワークの状態が大きく
変化することがないと共に、切替後の予備経路において
ループバックが発生しないため、予備経路の利用効率が
リンク方式より優っている。さらに、予備経路に関する
情報は、上述のように切替制御のマスタとなるジャンク
ションノードだけが管理すればよいため、その結果ネッ
トワーク管理装置(150)は、ジャンクションノード
に対してのみ、情報配信(220)を行なえばよく、管
理が非常に簡略化されることになる。
制御のマスタとなるノード(マスタノード:上記障害1
(190)においてはN3(103)とN11(11
1))と、置き換えられるパスの端点のノード(置換端
ノード:上記障害1(190)においてはN5(10
5)とN17(117))とが異なるという特徴を持っ
ており、上記マスタノードが復旧経路を一元管理して他
のノードを制御することによって予備経路への切替を行
なうことができる。また、一元管理することによって、
障害の発生したリンクを通過する複数パスの優先度に応
じて切替制御することも容易になる。
に、上述のように隣接するジャンクションノード間ある
いは送受信端ノードとジャンクションノード間に限定せ
ず、任意のジャンクションノード間に部分パスを定義
し、障害時にはその部分パスとリンクを共有さいない
(Link Disjoint)経路で置き換えること
によって、マスタノードと置換端ノードとを一致させる
ことも可能である。
ば、ITU-Tで標準化されている光レイヤ(G709)の
管理方法におけるOChの障害監視方法などが使用可能
である。OChではある区間毎にビットエラーレートに
基づいた信号の劣化を計測可能なため、これを利用可能
である。しかしながら、この実施例では、一本のファイ
バの障害により多数の波長の障害が発生すると多数の部
分パス端のノードで障害が検出され、パス切替の様に切
替が実行される。しかし、切替がネットワーク全体に及
ぶことはない。 図4に、本実施例におけるネットワー
ク管理装置及びノード装置の実施例を示す。ノード装置
300は図3におけるアッドドロップノードあるいはジ
ャンクションノード(101〜121)として適用され
るものであり、方路1〜N(310−1〜N)の光ファ
イバ伝送路に対する入力端子、及び方路1〜N(320
−1〜N)の光ファイバ伝送路に対する出力端子を備え
る。波長分離部330は光ファイバ伝送路310から受
信した光信号の強度を増幅する光アンプ330−11〜
1Nと、それによって増幅された波長多重光を個々の波
長あるいは特定の波長帯域に分離する分波器330−2
1〜2Nとからなる。入力インタフェース部350は波
長分離部330から受信した光信号や本ノード装置30
0に接続された図示しないクライアントからの入力信号
311をモニタ(性能監視等)し、切替部370に送信
する。切替部370は入力信号の接続方路を切替えるも
のであり、光スイッチを用いて構成可能であるが、ノー
ド装置300内の適当な位置に光/電気変換器および電
気/光変換器を設置することによって電気スイッチを使
用することも可能である。出力インタフェース部360
は切替部370からの出力信号をモニタして波長多重部
340へ送信するとともに、同じく切替部370によっ
て方路設定された図示しないクライアントへの出力信号
をモニタして出力する機能を有する。波長多重部340
は出力インタフェース部360から受信した光信号を波
長多重する合波器340−21〜2Nと、その波長多重
光を増幅して光ファイバ伝送路320へ出力する光アン
プ340−11〜1Nとから構成される。コントローラ
380−1〜5は、それぞれ波長分離部330、入力イ
ンタフェース部350、切替部370、出力インタフェ
ース部360、波長多重部340を制御する。
ットワーク管理装置150や他のノード装置と通信を行
い、経路設定や障害時の切替等の制御を行うノード制御
装置390を内蔵している。ノード制御装置390に
は、障害時の切替制御に必要な各種データ、すなわち警
報管理情報390−1および切替管理情報390−2お
よび迂回路管理情報390−3が記憶されている。
フェース部390−5を介して接続されたコントローラ
380から障害情報等を受信し、装置内外の障害の種類
や部位を特定した結果が格納されている。切替管理情報
390−2は切替部370における経路設定の状態が記
憶されている。
00が管理する現用パス毎に、ネットワーク管理装置1
50によって設定された迂回経路(最低1経路以上)を
記憶する迂回経路参照テーブルと、この各迂回経路を構
成する、任意のノード間で定義される部分経路の使用状
況を管理する迂回経路状態テーブルとからなる。これら
テーブルの具体的な内容については後述する。迂回経路
管理情報390−3はジャンクションノードとして使用
される場合にのみ備えてもよい。
部インタフェース部390−4を介して通信することに
よって、必要に応じて迂回路管理情報390−3はアッ
プデートされる。また、外部インタフェース部390−
4は、他のノード装置のノード制御部との通信をする機
能も有している。CPU390−6はノード制御装置3
90およびこれを通じてノード装置300全体の管理・
制御を行なう。
装置300とインタフェース部150−8を介して接続
され、各種データベース150−2〜7とCPU150−
1とを備え、複数のノード装置300を含むネットワー
ク全体の管理・制御を行なうことが可能である。ここで
トポロジ管理情報150―2は管理対象のネットワーク
上に配置された各ノード装置300相互の接続関係やそ
の距離(間隔)等に関する情報である。リンク容量情報
150―3は各ノード間のリンクの伝送容量、より具体
的には、可能な波長多重数等に関する情報である。パス
設定情報150―4は、設定されているパスの端点ノー
ドや中間ノード、およびその波長情報等に関する情報で
ある。予備容量情報150―5は、各リンクにおいて予
備経路用に割り当て可能な伝送容量に関する情報であ
る。警報管理情報150―6は、各ノード装置300か
ら受信した全警報情報である。配信テーブル情報150
―7は全てのノード装置300に対する迂回路管理情報
390−3、すなわち迂回経路参照テーブルと迂回経路
状態テーブルの情報である。
装置の動作フローチャートであり、(1)は現用パスを
新たに設定する場合を、また(2)は経路切替が実行さ
れた後や、予め設定していた迂回経路に関する警報等を
受信して、迂回経路を再度設定する場合を示している。
にSTEP1:現用パス設定受付410と、STEP
2:現用パス及び予備パス設計420と、STEP3:
情報配信430の3つのステップよりなる。ここでST
EP1:現用パス設定受付410では、例えば、パス設
定要求有410―1にて要求を受け付ける。
は、例えば、まず、現用パスの候補を探索し(420―
1)、それらの中から1つを選定し(420―2)、そ
の選定した現用パスを部分パスに分割し(420―
3)、各部分パスの迂回路を探索し(420―4)、各
部分パスの迂回路経路を少なくとも1つ選定する(42
0―5)。最後に現用パスと迂回路の伝送容量の適合を
確認し(420―6)、適合しない場合には、もう一
度、現用パスの探索を行い、異なる候補について上記の
処理を繰り返す。この結果、最終的に現用パスと迂回路
の伝送容量が適合すれば(420―6)、現用パス及び
迂回路を確定する(420―7)。
ば、まず、上記で確定した現用パスが設定できるよう、
各ノード装置300に対して切替部370の設定変更
(切替要求)を配信し(430―1)、新規現用パスへ
の切替えを実施する。その後、前記現用パスを構成する
部分パスとそれに対する新規の迂回経路情報の参照テー
ブルを配信する(430―2)。さらに、個々の迂回経
路の使用状況等を記録した状態情報の配信を行なう(4
30―3)。
された後のフローチャートは、主にSTEP1:情報受
付460、STEP2:予備再設計470、STEP
3:情報配信480の3つのステップよりなる。
ード装置から警報や障害復旧のための経路切替が実施さ
れた旨の報告(460―1)を受信すると、STEP2
にて予備再設計470を行なう。予備再設計470で
は、先の報告460−1に基づき、設定していた予備経
路にて警報(障害発生)や経路切替が実施された場合
等、それによって影響を受ける現用パスの有無を検索す
る(470―1)。影響を受ける現用パスが検出される
と、それを複数のの部分パスに分割して(470―
2)、各部分パス毎にその迂回路の候補を探索する(4
70―3)。そしてその候補の中から特定の迂回路経路
を選定して(470―4)、現用パスとの伝送容量の適
合性を確認する(470―5)。ここで、伝送容量が適
合しない場合には、もう一度、部分パス単位に迂回経路
の探索を行い、他の候補を試す。また、適合すれば、迂
回経路として再決定する(470―6)。
て、例えば、前記現用パスを構成する部分パスとそれに
対する新規の迂回経路情報の参照テーブルを配信する
(430―2)。さらに、個々の迂回経路の使用状況等
を記録した状態情報の配信を行なう(430―3)。
ノードにおける切替制御動作のフローチャートであり、
主にSTEP1:障害同定510、STEP2:迂回路
探索520、STEP3:切替処理530、STEP
4:情報送受信540の4つのステップからなる。
ば、自ノードによる障害検出あるいは他ノードによって
検出された障害の通知があると(510―1)、自ノー
ドによって構成される部分パスの中で、障害が発生し自
らがマスタノードとなってその障害を復旧すべき部分パ
スが在るか否か検索を行なう(510―2)。そして、
そのノードにおいて障害を復旧すべき部分パスが無い場
合には、ネットワーク管理装置150に対する情報配信
(STEP4:警報報告処理540−2)を実行する。
もし、そのノードにおいて障害を復旧すべき部分パスが
有る場合には、STEP2:迂回路探索520を実行す
る。
すべき部分パスが複数検出された場合、それらをパスの
重要度等を考慮して優先度順に並び替え(ソート)し
(520―1)、最も優先的に復旧すべき部分パスを選
択し(520―2)する。そして、図10に示す迂回経
路参照テーブルを用いてその部分パスに対応する迂回経
路を参照し520―3)、その迂回経路の使用状態を確
認するため図11に示す迂回経路状態テーブルの情報を
検索する(520―4)。その結果、予備容量の有無を
確認し(520―5)、有れば迂回ルートとして決定す
る(520―6)。また、予備容量が無ければ、当該迂
回経路を使用中の他の現用パスとの優先順位を比較して
(520―7)、障害部分パスの優先順位が迂回経路使
用中の現用パスより高い場合には、その経路を障害部分
パスの迂回経路として採用する。この場合、それまで使
用中であった現用パスはその後、使用不可となる。
使用中の現用パスより低い場合には、障害復旧不可能と
して迂回路を設定せず次の障害パスに進む(520―
8)。ここで、迂回経路が複数設定されていた場合は、
上記の処理を他の迂回経路に対して試行することも可能
である。
り返す。当然、障害部分パス検索510−2において検
出された部分パスが1個の場合、その迂回ルートが決定
次第520−6、上記ループを行うことなく直ちに次の
ステップ(STEP3)へ進むことになる。
ドが制御端末(マスタノード)となって上記で設定した
迂回経路へ切替えるため、障害部分パスと迂回経路を構
成するノードに対して、それらの設定経路の切替要求を
送信する(530―1)。そして各ノードにおいてその
切替処理が実行されると切替応答を受信する(530―
2)ことになる。また、自ノードの設定経路の切替処理
が存在する場合(530―3)には、その切替をも実施
する(530―4)。
間で、STEP4:情報送受信を行なう。STEP4:
情報送受信では、例えば、切替処理報告(540―
1)、警報の報告処理(540―2)、そして、新情報
の受信(540―3)等を行う。
ドドロップ)ノードの動作フローチャートであり、
(1)障害の報告のフローと(2)切替処理のフローと
からなる。
0、STEP2:警報転送620を行なう。例えば、STE
P1:障害検出610では、アッドドロップノードが障
害の監視を行ない障害の検出を行なう。そして障害が検
出された場合、現用パスの下流又は上流に配置されたジ
ャンクションノードに対して警報の転送処理を行なう。
650、STEP2:切替660、STEP3切替応答
670を行なう。STEP1:切替要求受付650で
は、マスタノードとなっているジャンクションノードか
らの切替要求を受信し、STEP2:切替660で切替
を実行し、STEP3切替応答670では上記ジャンク
ションノードに対して切替の可否について報告を行な
う。
害検出とその転送を説明するものであり、図3に示すネ
ットワークにおいてN3(103)、N7(107)、
N11(111)の部分のみを切り出したものである。
各ノードは、方路ごとの伝送ファイバ710−01〜0
6と接続され、各入力ファイバからの波長多重信号を多
重・分離する波長多重分離部720−01〜09を備え
る。インタフェース部730−01〜08は波長多重分
離部720から受信した光信号を終端またはモニタして
切替部740へ入力したり、逆に切替部740からの光
信号を終端またはモニタして波長多重分離部720へ送
信する。、切替部(740−01〜740―03)は各
インタフェース部の接続関係を切りかえるものである。
装置3に、クライアント1(750―02)はノード装
置7に、クライアント3(750―03)はノード装置
11に接続されている。また、各ノードは、制御装置
(760−01〜760―03)により制御されてい
る。制御装置(760−01〜760―03)は、通信
・制御ライン(765−01〜765―02)を通じて
相互に通信することが可能である。ノード3とノード7
の間のLink1(770−01)、およびノード7と
ノード11の間のLink2(770−02)のいずれ
も波長λ1〜4の信号が波長多重されて伝送されてい
る。
ち、伝送ファイバ(710―03)が切断すると、ノー
ド装置7ではλ1〜4の信号に障害が発生した旨の情報
790−01を検出する。しかし既存の警報転送手法を
用いた場合、ノード装置11では、下流においてλ1お
よびλ2の信号のみに障害が発生した旨の転送情報79
0−03を検出する。これは、中間のノード7において
クライアント2(750−02)とアッドドロップされ
るパスを収容する波長やや、接続されていない(未使用
の)波長があると、Link1(770―01)の障害
情報が正確に伝わらないことになる。
情報790−01は、Link1(770−01)の障
害情報790―02として下流・または上流のノードに別途
転送するよう構成する。それによって、ジャンクション
ノード間で各リンクの障害検出情報を通知することが可
能となり、ジャンクションノードが障害情報を取得し、
切替を一元管理して制御することが可能となる。
/SDHやOChのオーバーヘッドを用いたLOS、L
OF、BERに基づく劣化等の警報を使用可能である。
また、ノード間の通信・制御ラインには、波長多重伝送
路の管理・チャネルを使用可能である。この時、通信・
制御ラインは、信号フレームのオーバーヘッドまたは、
ぺーロードを利用することができる。また、制御・管理
専用の通信チャネルであるDCC(Data Comm
unication Channel)を使用して実現
することも可能である。
害の無い現用経路をできる限り使用可能であるので、予
備用量を効率よく使用でき、多重障害発生時にも耐障害
性が強くなる。また、2方路ノードのループバックを行
なわないため、パスのルーティングを行なう際には、2
方路ノードから近接の3方路ノードへの経路と3方路以
上のジャンクションノード間の経路を探索すればよい。
従って、経路探索及び、容量の最適化問題の計算量を減
らすことができる。
ード数が少なく、管理が単純化される。パス切替のよう
に予備経路として現用パスとDisjointなパスを
設定する制約が無く、柔軟に予備経路を設定可能であ
る。また、パス切替よりも制御通信経路が短く、高速復
旧が可能である。さらに、一本のファイバの障害により
様々なノードで障害が検出され、障害回復動作が行われ
るパス切替よりも、予備を割り当てる優先順位の管理を
一元管理可能なため容易に管理できる。迂回経路のテー
ブルを管理するノード数は減少して、テーブルの配信管
理が容易になる。
減効果を示すために、図12のネットワークモデルを使
用し、各ノード間のフルメッシュのデマンドを用い、1
ファイバ断による多数パス同時障害を100%救済に必
要な現用・予備の必要容量を計算した結果を図13に示
す。(a−1) パス切替の共有なし、(a−2) パス
切替の共有あり(第1の実施例)、 (b)リンク切替
の共有あり(第2の実施例)、(c)第3の実施例を比
較した。現用パスの経路は、最短経路パスに設定してあ
る。図12の縦軸は、最短リンクを1とした時の総リン
ク使用量である。仮定したネットワークモデルにおい
て、第3の実施例(c)はリンク切替(b)に比較して
予備容量共有率を改善し、パス切替の共有あり(a−
2)の予備容量共有率に近いことがわかる。
備容量の使用効率を低下させることなく、複数パスの障
害発生時における使用予備経路の調停管理がより簡易に
実施可能な障害復旧手段を提供することが可能となる。
である。
図である。
る図である。
及びノード装置の構成を示す図である。
るパスと迂回経路の設定方法を説明するフローチャート
である。
る動作を説明するフローチャートである。
る動作を説明するフローチャートである。
送を説明する図である。
説明する図である。
ルを説明する図である。
ルを説明する図である。
のためのネットワークモデルを示す図である。
の結果を示す図である。
U、150−2・・・トポロジ管理情報、150−3・・・リ
ンク容量情報、150−4・・・パス設定情報、150−
5・・・予備容量情報、150−6・・・警報監視情報、15
0−7・・・配信テーブル情報、150−8・・・インタフェ
ース部、300・・・ノード装置、310・・・光伝送路入
力、320・・・光伝送路出力、330・・・波長分離部、3
40・・・波長多重部、350・・・入力インタフェース部、
360・・・出力インタフェース部、370・・・切替部、3
80・・・制御部、390・・・ノード制御装置
Claims (14)
- 【請求項1】切替部を備え2方路の光伝送路と接続され
た第1のノードと、切替部を備え3方路以上の前記光伝
送路と接続された第2のノードとを含む複数のノードが
複数の前記光伝送路によって接続されており、少なくと
も2つの前記ノード間に設定した通信経路によって通信
を行う光通信網であって、 前記通信経路に発生した障害を少なくとも1つの前記第
2のノードが検出し、当該ノードが前記障害の迂回経路
を構成するノードを制御することによって、前記障害が
発生した通信経路を前記迂回経路へ切替えることを特徴
とする光通信網。 - 【請求項2】請求項1記載の光通信網であって、 前記第2のノードには障害が発生した場合の迂回経路が
前記通信経路毎に記憶されており、当該ノードが前記記
憶された迂回経路の1つを選択することを特徴とする光
通信網。 - 【請求項3】請求項2記載の光通信網であって、 前記第2のノードにおいて同一の経路を含む迂回経路が
記憶された複数の通信経路において障害が発生した場
合、当該通信経路の優先度に応じて前記迂回経路を選択
することを特徴とする光通信網。 - 【請求項4】請求項1から3のいずれか1つに記載の光
通信網であって、 前記迂回経路を構成するノードを制御する前記第2のノ
ードは前記迂回経路の端点であることを特徴とする光通
信網。 - 【請求項5】光伝送路と接続され前記光伝送路上に設定
された通信経路を切替えるノード装置であって、 前記光伝送路からの波長多重光信号を分波して受信する
波長分離部と、 前記波長分離部によって分波された光信号、あるいは当
該ノード装置の配下に接続されたクライアントからの光
信号をモニタするとともに、前記光信号を切替部へ送信
する入力インタフェース部と、 前記入力インタフェース部からの光信号の経路設定を行
う切替部と、 前記切替部からの光信号を波長多重部あるいは配下に接
続されたクライアントへ送信する出力インタフェース部
と、 前記出力インタフェース部から受信した光信号を波長多
重して前記光伝送路へ出力する波長多重部と、 当該ノード装置を制御する制御部とからなり、 前記制御部は、前記入力インタフェース部によって障害
を有する通信経路である障害経路を検出すると、当該障
害経路を迂回経路へ切替えるよう、前記迂回経路を構成
するノード装置を制御することを特徴とするノード装
置。 - 【請求項6】請求項5記載のノード装置であって、 前記制御部は、 前記通信経路毎に予め複数の迂回経路を記憶する迂回経
路管理部を有し、 前記障害経路を検出すると前記複数の迂回経路の中から
1つを選択することを特徴とするノード装置。 - 【請求項7】請求項6記載のノード装置であって、 前期制御部は、 前記迂回経路と前記迂回経路を構成する複数の部分経路
の使用状況とをパスの優先度によって管理し、 同一の前記部分経路を含む迂回経路が記憶されている複
数の障害経路を検出すると、当該障害経路の優先度と前
記迂回経路を使用中の通信経路の優先度とに応じて前記
迂回経路の割り当てを決定することを特徴とするノード
装置。 - 【請求項8】請求項5から7のいずれか1つに記載のノ
ード装置であって、 当該ノード装置が前記迂回経路の端点であることを特徴
とするノード装置。 - 【請求項9】光伝送路によって接続された複数のノード
装置を管理する光通信網管理装置であって、 前記光伝送路による前記ノード装置相互間の接続関係を
記憶するトポロジ管理情報記憶部と、 前記光伝送路によって接続されたノード装置間の伝送容
量を記憶するリンク容量情報記憶部と、 前記ノード装置間に設定された通信経路の経路を記憶す
るパス設定情報記憶部と、 前記光伝送路によって接続されたノード装置間毎に、余
剰の伝送容量を記憶する予備容量情報記憶部と、 前記ノード装置によって検出された警報情報を記憶する
警報監視情報記憶部と、 前記ノード装置を経由する通信経路毎に、当該通信経路
を構成する複数の経路毎の迂回経路を前記ノード装置別
に記憶する配信テーブル情報記憶部と、 前記ノード装置との通信を行うインタフェース部とを有
し、 前記トポロジ管理情報記憶部と前記リンク容量情報記憶
部と前記パス設定情報記憶部と前記予備容量情報記憶部
と前記警報監視情報記憶部とに記憶された内容から前記
配信テーブル情報記憶部の内容を決定し前記ノード装置
へ送信するとともに、前記ノード装置から受信した障害
または通信経路の変更に関する情報に基づき前記リンク
容量情報記憶部と前記パス設定情報記憶部と前記予備容
量情報記憶部と前記警報監視情報記憶部とに記憶された
内容を更新することを特徴とする光通信網管理装置。 - 【請求項10】請求項9記載の光通信網管理装置であっ
て、 前記配信テーブル情報記憶部に記憶された迂回経路に関
する情報は、当該迂回経路を構成する前記ノード装置を
特定する情報と、当該迂回経路と重複する通信経路の優
先度を識別する情報とを含むことを特徴とする光通信網
管理装置。 - 【請求項11】光伝送路と当該光伝送路によって接続さ
れた複数のノード装置とから構成された光通信網におけ
る通信経路の設定方法であって、 新たな通信経路の設定要求を受け付けるステップと、 前記設定要求に基づき、新たな通信経路とその迂回経路
とを決定するステップと、 前記決定した新たな通信経路とその迂回経路とに関する
情報を、当該経路を構成する前記ノード装置に配信する
ステップとからなることを特徴とする通信経路の設定方
法。 - 【請求項12】請求項11記載の通信経路の設定方法で
あって、 前記新たな通信経路とその迂回経路とを決定するステッ
プは、 前記光通信網を構成するノード装置の接続関係に関する
情報を用いて、前記新たな通信経路の候補を探索する第
1のステップと、 前記探索した新たな通信経路の候補から1つを選定する
第2のステップと、 前記選定した通信経路を、当該通信経路を構成する複数
の部分経路に分割する第3のステップと、 前記光通信網を構成するノード装置の接続関係に関する
情報を用いて、前記複数の部分経路毎にその迂回経路の
候補を探索する第4のステップと、 前記複数の部分経路毎に前記探索した迂回経路の候補か
ら1つを選定する第5のステップと、 前記複数の部分経路の全てにおいて、前記選定した迂回
経路の伝送容量がそれに対応する前記部分経路の伝送容
量と同等以上であることを判定する第6のステップとを
含み、 前記第6のステップにおいて同等以上の判定結果が得ら
れた場合、前記選定した複数の部分経路からなる新たな
通信経路と前記部分経路に対応して選定した迂回経路と
を決定し、 前記第6のステップにおいて同等以上の判定結果が得ら
れない場合、前記同等以上の判定結果が得られるまで前
記第1のステップに戻って前記第2〜6のステップを繰
り返すことを特徴とする通信経路の設定方法。 - 【請求項13】光伝送路によって接続された複数のノー
ド装置から構成された光通信網の通信経路に対する迂回
経路の再設定方法であって、 前記ノード装置または光伝送路に関する障害情報、また
は前記通信経路の設定変更に関する切替情報を受け付け
るステップと、 前記受け付けた情報に基づき、新たな迂回経路とを決定
するステップと、 前記決定した新たな迂回経路に関する情報を、当該迂回
経路を構成する前記ノード装置および当該迂回経路を用
いる通信経路を構成する前記ノード装置に配信するステ
ップとからなることを特徴とする迂回経路の再設定方
法。 - 【請求項14】請求項13記載の迂回経路の再設定方法
であって、 前記受け付けた障害情報または切替情報に基づき、当該
障害または切替によって予め設定された迂回経路が使用
不可となる通信経路を検索する第1のステップと、 前記迂回経路が使用不可となる通信経路を、当該通信経
路を構成する複数の部分経路に分割する第2のステップ
と、 前記光通信網を構成するノード装置の接続関係に関する
情報を用いて、前記複数の部分経路毎にその迂回経路の
候補を探索する第3のステップと、 前記複数の部分経路毎に前記探索した迂回経路の候補か
ら1つを選定する第4のステップと、 前記複数の部分経路の全てにおいて、前記選定した迂回
経路の伝送容量が対応する前記部分経路の伝送容量と同
等以上であることを判定する第5のステップとを含み、 前記第5のステップにて同等以上の判定結果が得られた
場合、前記部分経路に対応して選定した迂回経路を決定
し、 前記第5のステップにて同等以上の判定結果が得られな
い場合、前記同等以上の判定結果が得られるまで前記第
3のステップに戻って前記第3〜5のステップを繰り返
すことを特徴とする迂回経路の再設定方法。
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