JP2004297238A

JP2004297238A - クロスコネクト装置及び光クロスコネクト装置、ならびにそれを用いた回線救済方法

Info

Publication number: JP2004297238A
Application number: JP2003084087A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Mori; 智博森; Yasuyuki Fukashiro; 康之深代; Hideaki Tsushima; 英明対馬; Shigeo Minami; 繁夫南
Original assignee: Hitachi Communication Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Communication Technologies Ltd
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】従来の回線救済方法では、メッシュ形に相互接続されたネットワークにおいて障害が発生した場合、帯域の効率的な利用と同時に、回線の設定されたノードの故障時においても、当該回線を高速にリルートする回線救済方法が必要であった。
【解決手段】ノード毎に、検出した障害や受信した切替制御情報に応じて、回線の切替制御に関する情報を生成・転送する機能や、その情報の転送先を決定する機能、及び自ノードの回線を編集するなどの行動を決定する機能をもたせることで、ネットワークを管理する上位装置による回線の再設定が不要で、かつ高速な回線救済を可能とした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の伝送路を有し、その伝送路あるいは伝送路中に多重されて収容される回線を編集可能な装置、及び回線を中継伝送する装置群をメッシュ状に配置し相互接続することで形成されるネットワークに関する。特に、ネットワーク上に発生した障害を検知した際に、いくつかの装置間で情報を交換し、また、回線の編集を行うことで前記障害の影響を受ける回線の救済を図る切替方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気信号を用いた回線設定および編集用のスイッチに代わって、回線編集の際に光信号を電気変換することのない光スイッチを用いる光クロスコネクト（ＯＸＣ：ＯｐｔｉｃａｌＣｒｏｓｓＣｏｎｎｅｃｔ）装置を適用し、これをメッシュ状に配置し相互接続した、オールオプティカルネットワークを実用化する為の方式の検討・実験などが行われている。
【０００３】
また、ＩＴＵ−Ｔ勧告のＳＤＨ（ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＤｉｇｉｔａｌＨｉｅｒｅｒｃｈｙ）に準拠した装置を用いたネットワークの形態としては、図４に示すように、装置を直線的に配置したリニア形（図４（ａ））、あるいは円形に配置したリング形（図４（ｂ））がある。そして、これらの形態のネットワークにて障害が発生した際には、それぞれの形態に応じた回線の切替方式が、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７８３及びＧ．８４１などにＭＳＰ切替（ＭｕｌｉｐｌｅｘＳｅｃｔｉｏｎＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）として規定されている。
【０００４】
これに対して、前述の光クロスコネクト装置をメッシュ状に配置したネットワークにおいては、上記ＭＰＳ切替のような回線の切替方式が確立していない為、現状では各ノード間の接続構成として、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７８３に示されているような、回線１本に対して常に予備の回線をもつ「１＋１冗長構成」、又はｎ本の回線に対して１本の予備回線を持つ「１：Ｎ冗長構成」等の構成を適用し、伝送路障害における回線の高速復旧を実現するとともに、装置内のスイッチ部を二重化するなどして装置故障への対応を図っている。
【０００５】
光ネットワークの回線救済方法としては、例えば文献１に記載の発明がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２２６３０号公報（段落
【０００７】〜
【０００８】、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述の「１＋１冗長構成」を適用した場合、ネットワークの通信帯域の半分が予備回線として設定されている為、信頼性は高いものの、経済性に乏しい構成といえる。
【００１０】
また、前述の「１：Ｎ冗長構成」を適用することで経済性は向上するが、どちらの場合もノードに障害が発生した場合にそのノードを回避するような回線の再設定を短時間に実行することが容易でないという問題がある。
【００１１】
さらに、光クロスコネクト装置に適用される光スイッチについては、これまでのＳＤＨ装置に適用されている電気スイッチと比較した場合、構造的な差異により、スイッチング速度が電気スイッチに及んでいない為、復旧の高速化も課題となっている。
【００１２】
これに加えて、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９においてＯＴＮフレーム内には種々のオーバヘッド情報が定義されており、その中にも回線の復旧を目的としたバイトの定義はされているものの、その利用法が定義されていない為、現時点ではこのオーバヘッドを用いる為の手法を確立する必要がある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
クロスコネクト装置をメッシュ状に接続したネットワーク上に障害が発生した際に、その影響を受ける回線を救済する方法としては、ＳＤＨ装置において確立されているように、救済の必要な回線において、障害を回避するように回線を編集する手法を確立することで解決できる。
【００１４】
例えば、ある伝送路の障害の場合、その伝送路を通る全ての回線について、他の伝送路へ迂回するように回線を編集し回線を救済することができる。また、あるノードに発生した障害の場合は、そのノードを通過する全ての回線について、他のノードを経由するような回線の編集を実施することで救済することができる。
【００１５】
具体的には、メッシュ形ネットワークにおいて、発生した障害を検知したノードが、障害の影響を受ける回線の編集を必要とするノードと、回線の迂回ルート上にあるノードとの間で、迂回ルートへの回線の切替に関する情報を授受し、該当する全ての回線を編集し、迂回ルートへ切り替えることで救済可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
まず、本発明におけるネットワークおよび光クロスコネクト装置の構成について概要を説明する。図２は本発明におけるネットワークの構成の一例である。伝送路２３０より入力された光信号を波長多重装置によって複数の回線に分離し、光クロスコネクト装置（ＯＸＣ２１０）によって回線の編集を行い、編集された回線を波長多重（ＷＤＭ：ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）装置２２０にて多重し伝送路へ入力する構成を複数相互接続したものとなっている。また、それぞれの光クロスコネクト装置（ＯＸＣ２１０）については、伝送路２３０及びユーザ回線２４０を収容する機能を有する。
【００１７】
図３は本発明における光クロスコネクト装置（ＯＸＣ２１０）の構成の一例である。装置のインタフェースとしては、ユーザインタフェース部（ＵｓｅｒＮｅｔｗｏｒｋＩｎｔｅｒｆａｃｅ：ＵＮＩ３４０）及びネットワークインタフェース部（ＮｅｔｗｏｒｋＮｏｄｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ：ＮＮＩ３３０）を有し、ユーザインタフェースには、ＳＤＨ伝送装置、ＡＴＭ伝送装置、高速ＩＰルータ装置などの光インタフェースを有する装置が接続される。ネットワークインタフェースについては、通常波長多重（ＷＤＭ）装置３２０といった、ノード間を接続する為の装置が接続される。
【００１８】
また、光スイッチ部（３１０−１、３１０−２）は、ユーザインタフェース部（ＵＮＩ３４０）及びネットワークインタフェース（ＮＮＩ３３０）部からの回線の接続状態を変更する機能（クロスコネクト機能）を有する。
【００１９】
この機能は、ネットワークにおける回線設定の他、障害発生時においても障害の影響を受ける回線を救済する際にも利用される。また、光クロスコネクト装置３００にいては、前述の各機能を制御するための制御部３５０を有する。各ノードにおける制御部３５０とネットワーク全体を管理し制御を行うネットワーク管理装置とが接続されており、回線の設定や障害時の復旧処理の際などにおいて、各ノードへの制御が行われる。
【００２０】
次に、前記説明したネットワーク構成および光クロスコネクト装置を用いた本発明による回線救済方法について説明する。
【００２１】
まず、図６を用いて本発明による回線救済方法の概要を説明する。図６（ａ）はメッシュ形のネットワークで、メッシュの格子点に配置された光クロスコネクト装置を分岐点ノード６１０と呼び、回線の編集は主にこのノードにて行う。また、分岐点ノード間を結ぶ伝送路上に配置される光クロスコネクト装置あるいはリピータなどを、中継ノード６２０と呼ぶことにする。
【００２２】
このネットワークにおいては、いくつかの分岐点ノードを経由するような回線６４０を設定することができる。図６（ｂ）は、前述の回線６４０に障害６５０が発生した状態を示す。この回線を救済するためには、例えば障害を回避するための迂回ルート６６０を検索・決定し、迂回ルート上の分岐点ノード６１０−２、６１０−３、６１０−６、６１０−７間にて切替制御情報の授受を行い、各ノードで必要な回線の編集を行うことで、図６（ｃ）に示すように障害からの復旧を図ることができる。
【００２３】
次に、本発明の救済方法の詳細を説明する。
【００２４】
図７は図６のネットワークにおいて、その監視制御を行う管理装置７１０と、ネットワーク上の各ノードの制御部からの信号が接続されるネットワーク管理網７２０とを示したものであり、ネットワークの運用においては管理装置７１０にてそれぞれのノードへの各種初期設定を行った後、ネットワーク全体の回線設定を行う。
【００２５】
図７（ｂ）は回線の運用を開始する前に、回線の切替を実施する際に分岐点ノードが参照する情報を管理装置が分岐点ノードに対し配信されている状態を示したものである。この配信された情報をパステーブル７４０と呼ぶことにする。
【００２６】
パステーブル７４０の内容としては、図８に示すように、当該分岐点ノード及びその状態に関する分岐点ノード情報８１０、当該分岐点ノードが収容している回線に関する回線情報８２０、当該分岐点ノードが収容している回線を迂回する際に設定可能な迂回ルートに関する迂回ルート情報８３０、当該分岐ノードの各種インタフェースに関するインタフェース情報８４０、当該ノード若しくはインタフェース部分における障害の発生などに関する障害情報８５０、メッシュネットワークにおける当該ノードの位置づけなどに関するネットワーク情報８６０などを格納しているものとする。
【００２７】
なお、迂回ルート情報８３０については、発生した障害の種別あるいは発生場所に応じて、複数の迂回ルートが関連付けられて設定されているものとし、迂回ルートを決定した際に使用するインタフェースについても同様に関連付けられているものとする。
【００２８】
これらのパステーブル７４０は、共通のフォーマット上に各ノード固有の情報を持っており、個々の情報については、管理装置７１０がネットワークにおいて回線の設計を行う際に決定するものとする。
【００２９】
更に具体的には、パステーブル７４０中には、回線のＩＤ、回線の優先度、回線の状態に関する情報、回線が使用しているインタフェースに関する情報（波長、インタフェースのＩＤ、スイッチ状態等）、回線が接続されている他の分岐点ノードに関する情報（ノードＩＤ、インタフェースＩＤ等）、障害発生により影響を受ける回線に関する情報、迂回ルートの正常性に関する情報、迂回ルートが経由する分岐点ノードに関する情報、迂回ルートを伝達する情報、回線の編集に利用する光インタフェース部に関する情報、スイッチの状態を示す情報等も併せて保有するものとする。
【００３０】
次に、回線救済シーケンスの例を図９に示す。図９（ａ）に障害の発生した位置及び回線の迂回ルート、迂回ルート上の分岐点ノードの番号を示す。図９（ｂ）は図９（ａ）において発生した障害９１０をノードＢ９１０−３にて検出した場合に、迂回ルート上の各分岐点ノードにおける切替制御情報の授受などの動作を示すシーケンス図である。
【００３１】
分岐点ノードＡ９１０−２から分岐点ノードＢ９１０−３に向かう方向に回線が設定されているとして、その間の伝送路で障害９００が発生した時についての各ノードの動作を説明する。
【００３２】
なお、分岐点ノードＡ（９１０−２）及び分岐点ノードＢ（９１０−３）及び分岐点ノードＣ（９１０−６）及び分岐点ノードＤ（９１０−７）におけるパステーブル内のデータの例を、それぞれ図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）に示す。
【００３３】
障害９００を検出した分岐点ノードＢ９１０−３が、分岐点ノードＡ９１０−２及び回線の下流の分岐点ノード９１０−４に向けて警報を転送する（９３０−０１）。
【００３４】
その後、分岐点ノードＢ９１０−３は、前述のパステーブルを参照し、障害９００に応じた回線の迂回ルートから、例えば優先度の高いものを１つ選択する。この時、パステーブル内には、分岐点ノードＢ９１０−３が選択した迂回ルートに関連づけられた情報として、その迂回ルート９２０上に配置され、分岐点ノードＢ９１０−３に最も近い分岐点ノードＤ９１０−７が、切替要求発出先ノードＩＤ（図１０、１０３０）として定義されており、このデータを参照し、分岐点ノードＤ９１０−７に対し、切替制御情報として切替要求９３０−２を発出する。
【００３５】
発出の際には、先程と同様に、選択した迂回ルート９２０に関連付けられている情報である、切替要求発出先インタフェースＩＤ（図１０、１０３１）を参照し、当該の伝送路インタフェースに対し、切替要求９３０−２をＯＴＮフレームへマッピングした信号を送出する。
【００３６】
次に、分岐点ノードＢ９１０−３から発出された切替要求９３０−２を受信した分岐点ノードＤ９１０−７も同様にパステーブルを参照し、切替要求送信元ノードＩＤを検索し、これに関連付けられている切替要求転送先ノードＩＤ１０７０に格納してあるデータが示す分岐点ノードＣ９１０−６に対して切替要求を転送する。
【００３７】
転送の際にも前述と同様に、切替応答転送先インタフェースＩＤ１０７１を参照した上で切替制御情報を転送する。以下同様に、図９（ｂ）に示すシーケンスに従い、当該の分岐点ノードが順次、自身のパステーブルを参照し、切替制御情報の挿入・転送を行う。その際に、自身のスイッチにおける接続状態の変更（９３０−０９、９３０−１１、９３０−１３、９３０−１８）も、切替制御情報に応じて行う。
【００３８】
このようにして回線の切替に関与すべきノード間において、自身が持つパステーブルを参照し、ＯＴＮレイヤのＡＰＳ／ＰＣＣバイトに対して切替の状態に応じた切替制御情報を挿入若しくは転送することで、最終的に障害の発生した回線の救済を行う。
【００３９】
次に、切替制御情報の検出・生成・挿入・転送の手法について説明する。図１に、本発明における、回線の救済時に使用する切替制御情報の制御機能に関するブロック図を示す。入力インタフェース部１１０における切替制御情報分離部１２１〜１２Ｎでは、図５に示す伝送路から入力された信号のＯＴＮレイヤのフレーム５００中に定義されているＯＤＵｋオーバヘッド５１０において、本発明にて切替制御情報として利用するＡＰＳ／ＰＣＣバイト５１１を検出し、図１における切替制御情報転送部１６０へ入力する機能を持つ。
【００４０】
切替制御情報転送部１６０においては、切替制御情報分離部１２１〜１２Ｎから入力された切替制御情報を監視し、ネットワーク上の障害発生を示す場合に、切替に必要な情報に変換あるいは必要な情報を付加した後、出力インタフェース部１４０内において、切替制御情報を転送すべき当該切替制御情報挿入部へ出力する。
【００４１】
この時の切替制御情報転送部１６０の動作においても、パステーブルを参照し、情報の検出・生成・挿入・転送を行う。切替制御情報転送部１６０から出力された切替制御情報は、出力インタフェース１４０上の切替制御情報挿入部１５１〜１５ＮにてＯＴＮレイヤのフレームにマッピングされ、伝送路へ出力される。ここで、切替制御情報の内容については、図１２にその例を示す。
【００４２】
以上に述べた手法は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９におけるＯＴＮフレーム内のＡＰＳ／ＰＣＣバイトを用いて切替制御情報の授受を行った場合の説明であるが、これはＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０７に準拠したＳＤＨフレームを用いたクロスコネクト装置、及びこれをメッシュ状に配置したネットワークに対しても適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】
本発明により、クロスコネクト装置をメッシュ状に接続したネットワークにおいて障害が発生した場合に、影響を受ける回線を高速に救済することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光クロスコネクト装置の構成を示す図である。
【図２】本発明のメッシュ形ネットワークの構成を示す図である。
【図３】本発明の光クロスコネクト装置の構成を示す図である。
【図４】ネットワークの形態を示す図である。
【図５】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９に定義されたＯＴＮフレームの内容を説明する図である。
【図６】本発明の実施例の概要を説明する図である。
【図７】本発明の実施例を説明する図である。
【図８】本発明における各装置が有する情報の一例を説明する図である。
【図９】本発明の実施例を説明する図である。
【図１０】本発明におけるパステーブルデータの一例を説明する図である。
【図１１】本発明におけるパステーブルデータの一例を説明する図である。
【図１２】本発明の実施例における切替制御情報の一例を説明する図である。
【符号の説明】１１０・・・入力インタフェース部、１３０・・・スイッチ部、１４０・・・出力インタフェース部、１６０・・・切替制御情報転送部、２１０・・・光クロスコネクト装置、２２０・・・波長多重装置、２３０・・・伝送路、２４０・・・ユーザ回線、３００・・・光クロスコネクト装置、３１０・・・光スイッチ部、３２０・・・波長多重装置、３３０・・・ネットワークノードインタフェース、３４０・・・ユーザネットワークインタフェース、３５０・・・制御部、６１０・・・分岐点ノード、６２０・・・中継ノード、６３０・・・伝送路、６４０・・・回線、６６０・・・迂回ルート、７１０・・・管理装置、７２０・・・ネットワーク管理網、７４０・・・パステーブル

Claims

第１の伝送路からの光信号を受信して経路設定を行い、第２の伝送路へ前記受信した光信号を出力する光クロスコネクト装置であって、
前記第１の伝送路からの光信号を受信し、該受信光信号に含まれる切替制御情報を抽出する少なくとも１つの入力インタフェース部と、
前記受信光信号の経路設定を行う光スイッチ部と、
前記光スイッチ部からの光信号を前記第２の伝送路へ出力する少なくとも１つの出力インタフェース部と、
前記所定の入力インタフェース部にて抽出した切替制御情報を、前記所定の出力インタフェース部へ転送する切替制御情報転送部とからなり、
前記出力インタフェース部は、前記光スイッチ部からの光信号に前記切替制御情報転送部からの切替制御情報を多重して前記第２の伝送路へ出力することを特徴とする光クロスコネクト装置。
請求項１に記載の光クロスコネクト装置であって、
前記第１および第２の伝送路で送受信する光信号は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９におけるＯＴＮフレームを用いて転送されることを特徴とする光クロスコネクト装置。
請求項２に記載の光クロスコネクト装置であって、
前記切替制御情報は前記勧告のオーバヘッド情報として規定されたＡＰＳ／ＰＣＣバイトであることを特徴とする光クロスコネクト装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の光クロスコネクト装置であって、
前記切替制御情報は、
回線の迂回ルートを示す迂回ルート情報と、
回線救済に関与させるノードを示す救済ノード情報と
を含むこと特徴とする光クロスコネクト装置。
第１の伝送路からの信号を受信して経路設定を行い、第２の伝送路へ前記受信した信号を出力するクロスコネクト装置であって、
前記第１の伝送路からの信号を受信し、該受信信号に含まれる切替制御情報を抽出する少なくとも１つの入力インタフェース部と、
前記受信光信号の経路設定を行うスイッチ部と、
前記スイッチ部からの信号を前記第２の伝送路へ出力する少なくとも１つの出力インタフェース部と、
前記所定の入力インタフェース部にて抽出した切替制御情報を、前記所定の出力インタフェース部へ転送する切替制御情報転送部とからなり、
前記出力インタフェース部は、前記スイッチ部からの信号に前記切替制御情報転送部からの切替制御情報を多重して前記第２の伝送路へ出力することを特徴とするクロスコネクト装置。
請求項５に記載のクロスコネクト装置であって、
前記第１および第２の伝送路で送受信する信号は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０７におけるＳＤＨフレームを用いて転送されることを特徴とするクロスコネクト装置。
請求項６に記載のクロスコネクト装置であって、
前記切替制御情報は前記勧告のオーバヘッド情報として規定されたＡＰＳバイトであることを特徴とするクロスコネクト装置。
請求項５〜７のいずれかに記載のクロスコネクト装置であって、
前記切替制御情報は、
回線の迂回ルートを示す迂回ルート情報と、
回線救済に関与させるノードを示す救済ノード情報と
を含むこと特徴とするクロスコネクト装置。
光クロスコネクト装置を含む複数のノード装置が伝送路によってメッシュ状に配置されたメッシュネットワークにおける故障回線の救済方法であって、
伝送路障害を検出した前記メッシュネットワークの格子点に配置された分岐点ノードは、予め設定された複数の迂回ルートから１つを選択し、前記選択された迂回ルートに含まれるノード装置に切替制御情報を転送し、
前記切替制御情報が転送されたノード装置は、該制御情報に基づいて経路設定を行う
ことを特徴とするメッシュネットワークにおける故障回線の救済方法。
クロスコネクト装置を含む複数のノード装置が伝送路によってメッシュ状に配置されたメッシュネットワークにおける故障回線の救済方法であって、
伝送路障害を検出した前記メッシュネットワークの格子点に配置された分岐点ノードは、予め設定された複数の迂回ルートから１つを選択し、前記選択された迂回ルートに含まれるノード装置に切替制御情報を転送し、
前記切替制御情報が転送されたノード装置は、該制御情報に基づいて経路設定を行う
ことを特徴とするメッシュネットワークにおける故障回線の救済方法。