JP2005012306A - ノード装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】過剰な冗長構成を採ることなく救済できないパスが削減でき、高速な切り替えが実現できるノード装置を得ること。
【解決手段】ある現用パス(現用b)に障害が発生した場合は、現用パス(現用b)を予備パス(予備a)に切り替える。その結果、予備パス(予備a)が現用パス(現用b)に占有され、予備パスがなくなる。そこで、シグナリングをはしらせ、新たにリンクa5を予備パスとして確保する。そして、障害が起きていない現用パスと現用bの信号が通っている予備aとのAPS切替先を、シグナリングにより確保した予備パス(リンクa5)に変更する。その後、障害が起きていたパス(現用b)が復帰した場合は、予備パス(予備a)に回避させていたパスを元の現用パス(現用b)に切り戻す。シグナリングにより確保した予備パス(リンクa5)はパスを解放し、APS切替先を予備パス(予備a)に戻す。
【選択図】 図1
【解決手段】ある現用パス(現用b)に障害が発生した場合は、現用パス(現用b)を予備パス(予備a)に切り替える。その結果、予備パス(予備a)が現用パス(現用b)に占有され、予備パスがなくなる。そこで、シグナリングをはしらせ、新たにリンクa5を予備パスとして確保する。そして、障害が起きていない現用パスと現用bの信号が通っている予備aとのAPS切替先を、シグナリングにより確保した予備パス(リンクa5)に変更する。その後、障害が起きていたパス(現用b)が復帰した場合は、予備パス(予備a)に回避させていたパスを元の現用パス(現用b)に切り戻す。シグナリングにより確保した予備パス(リンクa5)はパスを解放し、APS切替先を予備パス(予備a)に戻す。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光通信ネットワークにおいてパスの経路を切り替えるクロスコネクト装置や挿入・分離多重変換装置(ADM:Add/Drop Multiplexer)などのノード装置に係り、特にノード装置が実現する障害復旧方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、光通信ネットワークにおいては、信頼性、運用性を向上させるための障害復旧方式として、多重セクション切替方式やリング切替方式などが採用されている。これらの切替方式では、パスとして現用系と予備系を用意し、障害時には現用系から予備系に切り替え、障害を救済することができる。さらに、オペレーションシステムからの指示により、保守時など経路を変更する必要が生じた場合にも切り替えが行えるようになっている。以下、図5を参照して、従来のノード装置が実現していた障害復旧方式を説明する。
【0003】
図5では、例えばITU−T勧告G.783に基づく多重セクション切替方式(障害復旧方式)で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成が示されている。図5に示す光通信ネットワークでは、多重セクション切替方式で用いる冗長構成は、ノード装置101とノード装置102の間に、n本の現用パス103と1本の予備パス104とを用意する1:n構成となっている。現用パス103は、往路と復路にそれぞれn本設けられ、予備パス104は、往路と復路にそれぞれ1本の予備パスが設けられている。
【0004】
障害が発生したときは、次のように復旧動作が行われる。例えば、往路現用パスbに障害110が発生した場合を考える。受信側に予期せぬ信号を流さないために、切り替えは送信側から行われる。すなわち、まずノード装置101にて往路現用パスbを予備パス104に切り替え、次にノード装置102にて往路現用パスbを予備パス104に切り替える。そして、ノード装置102にて復路現用パスbを予備パス104に切り替え、ノード装置101にて復路現用パスbを予備パス104に切り替える。
【0005】
このとき、切り替えるパスの指定は、オーバーヘッド情報内に設定されるAPS(Automatic Protection Switching:自動保護切替)バイトを用いて伝達するようになっている。なお、通信網のバックボーンを形成するSONET(Synchronous Optical Network)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy)では、APSバイトとして、K1バイトとK2バイトが割り当てられている。
【0006】
障害110を検出したノード装置102では、K1バイトとK2バイトを用いて、ノード装置101に対し現用パスbが切り替えを要求していることを知らせる。切替要求を受信したノード装置101は、要求されたパスを救済するため、予備パス104に切り替えを行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の1:n構成の障害復旧方式では、救済できるパスが1本しかないので、複数のパスに障害が起きた場合に、救済できない障害パスが生じる。すなわち、現用パスbを予備パスに切り替えている状態で、現用パスaに障害が発生しても、その障害パスaを救済することができない。
【0008】
その対策として、予備パスを増やすことは、信頼性を向上させることはできるが、ネットワーク全体の帯域使用率を低下させてしまうので好ましくない。また、障害が発生してから新たにルート検索を行い、回避できる帯域を確保して救済処置を採っていたのでは、復旧に時間を要してしまい、SONET/SDHなどに要求される高速な復旧を行うことができない。
【0009】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、過剰な冗長構成を採ることなく救済できないパスが削減でき、高速な切り替えが実現できるノード装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかるノード装置は、障害救済のために設けられる冗長構成における複数パスの1つに出力先に切り替えることができ、かつその切替先を内部回路等からの指示に従って変更できる冗長切替手段を備えるノード装置によって構成される通信ネットワークにおいて、前記ノード装置は、前記冗長切替手段が切替実行する切替先の設定を前記パスの設定状態に応じて変更し、かつパス毎に設定された切替先に変更する障害復旧制御手段を備えたことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、冗長切替手段が切替実行する切替先の設定を、障害救済のために設けられる冗長構成における複数パスの設定状態に応じて変更し、かつパス毎に設定された切替先に変更することができる。具体的には、前記パス設定状態が複数の現用系に対し1本の予備系が確保されている1:n構成である場合において、ある現用系に障害が発生し、予備系が占有された場合に、シグナリングにより新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てる、あるいは、ルーティングによりルート検索を行い確保したルートにおいてシグナリングを実施し新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てる。そして、その新たな予備系を前記冗長切替手段が切替実行する切替先に設定する。その後、障害が起きた現用系が復旧した場合には、切り戻しを行い、新たに確保した予備パスを開放して、元の予備系に前記冗長切替手段が切替実行する切替先を変更することができる。加えて、予備系が使用されていない場合に使用することができるエクストラトラフィックに対して前記冗長切替手段を制御し、他に帯域があるときは回避先を確保してエクストラトラフィックを回避させ、その後に、現用系を予備系に切り替えさせることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるノード装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0013】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。図1において、光通信ネットワークノード内に在る装置1とノード装置2との間には、往路と復路に、n本の現用パス(現用a、現用b、…、現用n)3と、1本の予備パス(予備a)4とがそれぞれ張られている。すなわち、n本の現用パスと1本の予備パス(予備a)を用いて1:nの冗長構成を形成している。
【0014】
そして、この実施の形態1では、ノード装置1とノード装置2との間には、往路と復路に、パスとして使用されていない空き帯域のリンクとして1本のリンクa5が存在するとしている。また、ノード装置1とノード装置2は、それぞれ、他のノード装置に接続されており、パスとして使用されていない空き帯域のリンクとして、往路と復路に、ノード装置1には、リンクb6が接続され、ノード装置2には、リンクc7が接続されているとしている。これらのリンクa5,リンクb6およびリンク7cは、この実施の形態1において一定条件下に予備パスとして使用される。なお、パス及びリンクは全て双方向である。
【0015】
ここで、ノード装置1,2の構成は、図示省略したが、図1に示すように、障害救済のために設けられる冗長構成における複数パスの1つに出力先に切り替えることができ、かつその切替先を制御部等からの指示に従って変更できる冗長切替部を備えるノード装置であって、冗長切替部はAPS切替部であり、多入力多出力のマトリックススイッチを備えている。このマトリックススイッチは、複数のセレクタを組み合わせて構成することもでき、光信号のまま切替を行うことができる光スイッチで構成することもできる。
【0016】
また、制御部は、APS切替部が切替実行する切替先の設定をパス設定状態に応じて変更し、かつパス毎に設定された切替先に変更できるようになっている。具体的には、制御部は、図1に示すように、パス設定状態が複数の現用系に対し1本の予備系が確保されている1:n構成である場合において、ある現用系に障害が発生し、予備系が占有された場合に、シグナリングにより新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てるとともに、その新たな予備系をAPS切替部が切替実行する切替先に設定する。
【0017】
そして、制御部は、障害が起きた現用系が復旧した場合に、切り戻しを行い、新たに確保した予備パスを開放して、元の予備系にAPS切替部が切替実行する切替先を変更することができるようになっている。
【0018】
これによって、この実施の形態1では、次のような障害復旧方式が実現できる。すなわち、ある現用パス(現用b)に障害が発生した場合は、現用パス(現用b)を予備パス(予備a)に切り替える。このとき、高速に切り替えを行うことと双方向パスの切り替えを行うことから、切り替えるパスの指定は、オーバーヘッド情報のAPSバイトを用いて伝達する。SONET/SDHでは、K1バイトとK2バイトを用いて、障害を検出したノード装置は、対向するノード装置に対し、現用パスが切り替えを要求していることを伝達する。切替要求を受信したノード装置は、要求されたパスを救済するため、予備パス(予備a)への切り替えを行う。
【0019】
その結果、予備パス(予備a)が現用パス(現用b)に占有されたため、予備パスがなくなってしまう。そこで、シグナリングをはしらせ、新たにリンクa5を予備パスとして確保する。そして、障害が起きていない現用パスと現用bの信号が通っている予備aとのAPS切替先を、シグナリングにより確保した予備パス(リンクa5)に変更する。これによって、新たに別のパスに障害が起きた場合は、APS切替を用いた高速切替によって予備パス(リンクa5)に回避させることができ、ネットワークの信頼性を向上させることができる。
【0020】
また、先に障害が起きていたパス(現用b)が復帰した場合は、予備パス(予備a)に回避させていたパスを元の現用パス(現用b)に切り戻す。シグナリングにより確保した予備パス(リンクa5)はパスを解放し、APS切替先を予備パス(予備a)に戻す。リンクa5は空き帯域になり、別のパス設定要求に従い、現用パスや予備パスとして使用できるようになる。
【0021】
以下、図2を参照して具体的に説明する。なお、図2は、図1に示すノード装置が実現する障害復旧方式を説明する切替シーケンス図である。図2において、手順T1〜手順T5は、冗長構成内でのAPS切替動作を示している。手順T6〜手順T9は、新たな予備系へのAPS切替設定を示している。手順T10〜手順T14は障害回復による切り戻し動作を示している。手順15〜手順T19は予備系の設定を元に戻し、手順T6〜手順T9で確保した予備系を解放する動作を示している。
【0022】
往路の現用パス(現用b)で障害10が発生した場合、ノード装置2は障害10を検出すると、ノード装置1に対し、K1バイトとK2バイトを用いて現用bの切替要求を送信する(手順T1)。ノード装置1では、往路の現用パス(現用b)での送信を往路の予備パス(予備a)に切り替える(手順T2)。これを受けて、ノード装置2では、往路の現用パス(現用b)での受信を往路の予備パス(予備a)に切り替え(手順T3)、復路の現用パス(現用b)での送信を復路の予備パス(予備a)に切り替える(手順T4)。そして、ノード装置1では、復路の現用パス(現用b)での受信を復路の予備パス(予備a)に切り替える(手順T5)。このようにして冗長構成内でのAPS切替が行われる。
【0023】
次に、ノード装置1では、予備系がなくなってしまったので、新たな予備系を確保すべく、リンクa5に対してパス設定要求を行う(手順T6)。そして、ノード装置1は、ノード装置2の応答(Ack)11を受けてパスが確立されたことを認識すると、APS切替先をリンクa5にすることを送信する(手順T7)。ノード装置2は、応答(Ack)12を返すとともにAPS切替先をリンクa5にするための設定変更を行う(手順T8)。ノード装置1は、ノード装置2からの応答(Ack)12を受けて、APS切替先をリンクa5にするための設定変更を行う(手順T9)。このようにして、新たな予備系が確立し、新たな予備系へのAPS切替が可能になる。
【0024】
次に、現用パスが復旧した場合、ノード装置2では、往路の現用パス(現用b)の復旧を検出すると(手順T10)、往路の予備パス(予備a)での受信を解放する(手順T11)。一方、ノード装置1は、K1バイトとK2バイトの切替指示に従い、復路の予備パス(予備a)での受信を解放し(手順T12)、往路の予備パス(予備a)での送信を解放する(手順T13)。そして、ノード装置2は、復路の予備パス(予備a)での送信を解放する(手順T14)。このようにして切り戻しの動作が行われる。
【0025】
その後、帯域を有効活用するため、リンクa5の解放処理を行う。すなわち、ノード装置2は、APS切替先を予備パス(予備a)にすることを送信する(手順T15)。ノード装置1は、応答(Ack)13を返すとともに、APS切替先を予備パス(予備a)にする設定変更を行う(手順T16)。ノード装置2では、ノード装置1からの応答(Ack)13を受けて、APS切替先を予備パス(予備a)に設定変更する(手順T17)。そして、ノード装置2では、リンクa5を予備パスとして保持しておく必要がなくなるため、リンクa5に対するパス解放要求を出し(手順T18)、リンクaを解放する(手順T19)。ノード装置1は、応答(Ack)を返す(手順T19)。このようにして、リンクa5は、予備系から解放され、別のパスとして使用することが可能になる。
【0026】
ここで、手順T6〜手順T9の新規予備系設定動作によって予備パスをリンクa5にしているときに、新たに現用パスに障害が起きた場合は、そのパスを予備パス(リンクa5)に切り替える。そして、冗長系を維持するため、シグナリングにより、さらに別の予備パスを確保する。
【0027】
予備パスは、ノード装置1とノード装置2の間を直結している必要はなく、他のノード装置を中継して接続されていてもよい。図1では、ノード装置1と他のノード装置との間で接続されているリンクb6と、ノード装置2と他のノード装置との間で接続されているリンクc7を用いて予備パスを形成することができる。このとき、中継するノード装置では、ノード装置1とノード装置2との間でのAPS切替とするため、K1バイトとK2バイトは入力値をスルーして出力する。これらの解放処理は上記の手順で行われる。
【0028】
以上のように、実施の形態1による障害復旧方式では、冗長構成内では扱えない新たな障害が発生した場合には、新たな回避先を確保するようにしたので、救済できないパスを減らすことができ、APS切替を用いた高速な障害復旧が可能になる。また、障害が復旧した場合は、確保したパスを解放するので、過剰な帯域を占有し続けることなく、高信頼なネットワークを構築することができる。
【0029】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。図3において、光通信ネットワーク内に在るノード装置1とノード装置2の間には、n本の現用パス3と1本の予備パス4が張られている。
【0030】
ここで、ノード装置1,2の構成は、図示省略したが、図3に示すように、障害救済のために設けられる冗長構成における複数パスの1つに出力先に切り替えることができ、かつその切替先を制御部等からの指示に従って変更できる冗長切替部を備えるノード装置であって、冗長切替部はAPS切替部であり、多入力多出力のマトリックススイッチを備えている。このマトリックススイッチは、複数のセレクタを組み合わせて構成することもでき、光信号のまま切替を行うことができる光スイッチで構成することもできる。
【0031】
また、制御部は、APS切替部が切替実行する切替先の設定をパス設定状態に応じて変更し、かつパス毎に設定された切替先に変更できるようになっている。具体的には、制御部は、図3に示すように、パス設定状態が複数の現用系に対し1本の予備系が確保されている1:n構成である場合において、ある現用系に障害が発生し、予備系が占有された場合に、ルーティングによりルート検索を行ってルートを確保し、その確保したルートにおいてシグナリングを実施し新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てるとともに、その新たな予備系をAPS切替部が切替実行する切替先に設定する。
【0032】
そして、制御部は、障害が起きた現用系が復旧した場合に、切り戻しを行い、新たに確保した予備パスを開放して、元の予備系にAPS切替部が切替実行する切替先を変更することができるようになっている。
【0033】
これによって、この実施の形態2では、次のような障害復旧方式が実現できる。すなわち、現用パス3に障害が起きたとき、予備パス4に現用パス3を回避させる。その結果、予備パス4が占有されてしまい、他の現用パス3に起きた障害は回避させることができない。この場合、実施の形態2では、例えば実施の形態1にて説明したように他に使用可能なリンクがないときに、ルーティングによりルート検索を行う。
【0034】
そして、現用パス及び予備パス以外のルートで検索されたルート11に対し、シグナリングにより帯域を確保する。このとき、ルート11がすでに別のパスに使用されていたり、障害などのために、パスとして確立できない場合は、他のルート12に対してシグナリングを行い、予備パスとして確立する。
【0035】
このようにして検索されたルート11,12は、ノード装置1とノード装置2の間を直結している必要はなく、他の一台以上のノード装置10を中継していても構わない。新たに確立された予備パスに対し、現用パスのAPS切替先となるような設定変更を行う。
【0036】
そして、新たに現用パスに対して障害が発生した場合は、ルーティングにより検索し確立した予備パスにAPS切替を行う。先に障害が発生したパスが復旧した場合には、予備パスに切替えていたパスを切り戻す。そして、APS切替先も元に戻して、新たに確立した予備パスは解放する。
【0037】
以上のように、実施の形態2による障害復旧方式では、障害発生時の予備パスを確保するためにルーティングを行うので、より確実に回避先を見つけることができる。
【0038】
実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。図4において、光通信ネットワーク内に在るノード装置1とノード装置2の間には、n本の現用パス3と1本の予備パス4が張られている。ここでのノード装置1,2は、実施の形態1,2と同様の構成によって障害復旧方式を実現するが、この実施の形態3では、特に、現用パス3に障害が起きていないとき、予備パス4にエクストラトラフィック20を通すことができるようになっている。
【0039】
すなわち、実施の形態1,2にて説明した制御部は、現用パス3に障害が起きていない、つまり予備系が使用されていない場合に使用することができるエクストラトラフィックに対してAPS切替部を制御し、他に帯域があるときは回避先を確保してエクストラトラフィックを回避させ、その後に、現用系を予備系に切り替えさせることを行うようになっている。
【0040】
これによって、この実施の形態3では、次のような障害復旧方式が実現できる。すなわち、現用パス3に障害が起きたときは、エクストラトラフィック20は切断され、予備パス4は、障害が起きた現用パスに切り替わる。このため、通常、エクストラトラフィック20は優先度の低いパスに流しておくことになる。
【0041】
これに対し、この実施の形態3では、他に空き帯域があれば、エクストラトラフィックの回避先として回避パス21を確保しておく。回避パス21は、優先順位を最低にしておき、他のパス設定要求があった場合は解放できるようにする。例えば、回避パス21と同じリンクを通るパス22の設定要求があった場合は、回避パス21は解放する。
【0042】
エクストラトラフィック20の回避先への切り替えにAPS切替を用いる。現用パス3に障害が起きたときは、まず、エクストラトラフィック20を回避パス21に切り替える。次に、現用パス3をエクストラトラフィック20が流れていた予備パス4に切り替える。2段階の切り替えになるが、APS切替を用いているので、高速な切り替えが可能になる。同時に、エクストラトラフィック20も救済することができる。そして、現用パス3が復帰した場合は、現用パス3の切り戻しを行い、回避させたエクストラトラフィック20も元の予備パス4に切り戻す。
【0043】
ここで、障害発生に備えてエクストラトラヒック20の回避パス21を確保するが、エクストラトラフィック20のある/なしに関わらず、他のパス設定要求を優先させるので、ネットワーク全体の帯域効率を変えることはない。
【0044】
以上のように、実施の形態3による障害復旧方式では、予備パスに流れるエクストラトラフィックを最大限の努力で救済することができるので、エクストラトラフィックの信頼性を向上させることができ、光パスなどの大容量信号を流すことが可能になる。
【0045】
なお、実施の形態1〜3では、SONET/SDHを用いたAPS切替を説明したが、デジタル多重化の方式は、SONET/SDHに限らず、OTN(Optical Transport Network)でもよい。この場合は、APS切替は、オーバーヘッドバイトAPS/PCC(Automatic Protection Switching and Protection Communication Channel)を用いることになる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、冗長切替手段が切替実行する切替先の設定を、障害救済のために設けられる冗長構成における複数パスの設定状態に応じて変更し、かつパス毎に設定された切替先に変更することができる。具体的には、前記パス設定状態が複数の現用系に対し1本の予備系が確保されている1:n構成である場合において、ある現用系に障害が発生し、予備系が占有された場合に、シグナリングにより新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てる、あるいは、ルーティングによりルート検索を行い確保したルートにおいてシグナリングを実施し新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てる。そして、その新たな予備系を前記冗長切替手段が切替実行する切替先に設定する。その後、障害が起きた現用系が復旧した場合には、切り戻しを行い、新たに確保した予備パスを開放して、元の予備系に前記冗長切替手段が切替実行する切替先を変更することができる。したがって、過剰な冗長構成を採ることなく救済できないパスが削減でき、高速な切り替えが実現できるノード装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。
【図2】図1に示すノード装置が実現する障害復旧方式を説明する切替シーケンス図である。
【図3】この発明の実施の形態2であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。
【図4】この発明の実施の形態3であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。
【図5】従来のノード装置が実現していた障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。
【符号の説明】
1,2 ノード装置、3 現用パス、4 予備パス、5,6,7 パスとして使用されていない帯域のリンク、11,12 検索ルート、20 エクストラトラフィック、21 回避パス。
【発明の属する技術分野】
この発明は、光通信ネットワークにおいてパスの経路を切り替えるクロスコネクト装置や挿入・分離多重変換装置(ADM:Add/Drop Multiplexer)などのノード装置に係り、特にノード装置が実現する障害復旧方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、光通信ネットワークにおいては、信頼性、運用性を向上させるための障害復旧方式として、多重セクション切替方式やリング切替方式などが採用されている。これらの切替方式では、パスとして現用系と予備系を用意し、障害時には現用系から予備系に切り替え、障害を救済することができる。さらに、オペレーションシステムからの指示により、保守時など経路を変更する必要が生じた場合にも切り替えが行えるようになっている。以下、図5を参照して、従来のノード装置が実現していた障害復旧方式を説明する。
【0003】
図5では、例えばITU−T勧告G.783に基づく多重セクション切替方式(障害復旧方式)で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成が示されている。図5に示す光通信ネットワークでは、多重セクション切替方式で用いる冗長構成は、ノード装置101とノード装置102の間に、n本の現用パス103と1本の予備パス104とを用意する1:n構成となっている。現用パス103は、往路と復路にそれぞれn本設けられ、予備パス104は、往路と復路にそれぞれ1本の予備パスが設けられている。
【0004】
障害が発生したときは、次のように復旧動作が行われる。例えば、往路現用パスbに障害110が発生した場合を考える。受信側に予期せぬ信号を流さないために、切り替えは送信側から行われる。すなわち、まずノード装置101にて往路現用パスbを予備パス104に切り替え、次にノード装置102にて往路現用パスbを予備パス104に切り替える。そして、ノード装置102にて復路現用パスbを予備パス104に切り替え、ノード装置101にて復路現用パスbを予備パス104に切り替える。
【0005】
このとき、切り替えるパスの指定は、オーバーヘッド情報内に設定されるAPS(Automatic Protection Switching:自動保護切替)バイトを用いて伝達するようになっている。なお、通信網のバックボーンを形成するSONET(Synchronous Optical Network)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy)では、APSバイトとして、K1バイトとK2バイトが割り当てられている。
【0006】
障害110を検出したノード装置102では、K1バイトとK2バイトを用いて、ノード装置101に対し現用パスbが切り替えを要求していることを知らせる。切替要求を受信したノード装置101は、要求されたパスを救済するため、予備パス104に切り替えを行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の1:n構成の障害復旧方式では、救済できるパスが1本しかないので、複数のパスに障害が起きた場合に、救済できない障害パスが生じる。すなわち、現用パスbを予備パスに切り替えている状態で、現用パスaに障害が発生しても、その障害パスaを救済することができない。
【0008】
その対策として、予備パスを増やすことは、信頼性を向上させることはできるが、ネットワーク全体の帯域使用率を低下させてしまうので好ましくない。また、障害が発生してから新たにルート検索を行い、回避できる帯域を確保して救済処置を採っていたのでは、復旧に時間を要してしまい、SONET/SDHなどに要求される高速な復旧を行うことができない。
【0009】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、過剰な冗長構成を採ることなく救済できないパスが削減でき、高速な切り替えが実現できるノード装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかるノード装置は、障害救済のために設けられる冗長構成における複数パスの1つに出力先に切り替えることができ、かつその切替先を内部回路等からの指示に従って変更できる冗長切替手段を備えるノード装置によって構成される通信ネットワークにおいて、前記ノード装置は、前記冗長切替手段が切替実行する切替先の設定を前記パスの設定状態に応じて変更し、かつパス毎に設定された切替先に変更する障害復旧制御手段を備えたことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、冗長切替手段が切替実行する切替先の設定を、障害救済のために設けられる冗長構成における複数パスの設定状態に応じて変更し、かつパス毎に設定された切替先に変更することができる。具体的には、前記パス設定状態が複数の現用系に対し1本の予備系が確保されている1:n構成である場合において、ある現用系に障害が発生し、予備系が占有された場合に、シグナリングにより新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てる、あるいは、ルーティングによりルート検索を行い確保したルートにおいてシグナリングを実施し新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てる。そして、その新たな予備系を前記冗長切替手段が切替実行する切替先に設定する。その後、障害が起きた現用系が復旧した場合には、切り戻しを行い、新たに確保した予備パスを開放して、元の予備系に前記冗長切替手段が切替実行する切替先を変更することができる。加えて、予備系が使用されていない場合に使用することができるエクストラトラフィックに対して前記冗長切替手段を制御し、他に帯域があるときは回避先を確保してエクストラトラフィックを回避させ、その後に、現用系を予備系に切り替えさせることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるノード装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0013】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。図1において、光通信ネットワークノード内に在る装置1とノード装置2との間には、往路と復路に、n本の現用パス(現用a、現用b、…、現用n)3と、1本の予備パス(予備a)4とがそれぞれ張られている。すなわち、n本の現用パスと1本の予備パス(予備a)を用いて1:nの冗長構成を形成している。
【0014】
そして、この実施の形態1では、ノード装置1とノード装置2との間には、往路と復路に、パスとして使用されていない空き帯域のリンクとして1本のリンクa5が存在するとしている。また、ノード装置1とノード装置2は、それぞれ、他のノード装置に接続されており、パスとして使用されていない空き帯域のリンクとして、往路と復路に、ノード装置1には、リンクb6が接続され、ノード装置2には、リンクc7が接続されているとしている。これらのリンクa5,リンクb6およびリンク7cは、この実施の形態1において一定条件下に予備パスとして使用される。なお、パス及びリンクは全て双方向である。
【0015】
ここで、ノード装置1,2の構成は、図示省略したが、図1に示すように、障害救済のために設けられる冗長構成における複数パスの1つに出力先に切り替えることができ、かつその切替先を制御部等からの指示に従って変更できる冗長切替部を備えるノード装置であって、冗長切替部はAPS切替部であり、多入力多出力のマトリックススイッチを備えている。このマトリックススイッチは、複数のセレクタを組み合わせて構成することもでき、光信号のまま切替を行うことができる光スイッチで構成することもできる。
【0016】
また、制御部は、APS切替部が切替実行する切替先の設定をパス設定状態に応じて変更し、かつパス毎に設定された切替先に変更できるようになっている。具体的には、制御部は、図1に示すように、パス設定状態が複数の現用系に対し1本の予備系が確保されている1:n構成である場合において、ある現用系に障害が発生し、予備系が占有された場合に、シグナリングにより新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てるとともに、その新たな予備系をAPS切替部が切替実行する切替先に設定する。
【0017】
そして、制御部は、障害が起きた現用系が復旧した場合に、切り戻しを行い、新たに確保した予備パスを開放して、元の予備系にAPS切替部が切替実行する切替先を変更することができるようになっている。
【0018】
これによって、この実施の形態1では、次のような障害復旧方式が実現できる。すなわち、ある現用パス(現用b)に障害が発生した場合は、現用パス(現用b)を予備パス(予備a)に切り替える。このとき、高速に切り替えを行うことと双方向パスの切り替えを行うことから、切り替えるパスの指定は、オーバーヘッド情報のAPSバイトを用いて伝達する。SONET/SDHでは、K1バイトとK2バイトを用いて、障害を検出したノード装置は、対向するノード装置に対し、現用パスが切り替えを要求していることを伝達する。切替要求を受信したノード装置は、要求されたパスを救済するため、予備パス(予備a)への切り替えを行う。
【0019】
その結果、予備パス(予備a)が現用パス(現用b)に占有されたため、予備パスがなくなってしまう。そこで、シグナリングをはしらせ、新たにリンクa5を予備パスとして確保する。そして、障害が起きていない現用パスと現用bの信号が通っている予備aとのAPS切替先を、シグナリングにより確保した予備パス(リンクa5)に変更する。これによって、新たに別のパスに障害が起きた場合は、APS切替を用いた高速切替によって予備パス(リンクa5)に回避させることができ、ネットワークの信頼性を向上させることができる。
【0020】
また、先に障害が起きていたパス(現用b)が復帰した場合は、予備パス(予備a)に回避させていたパスを元の現用パス(現用b)に切り戻す。シグナリングにより確保した予備パス(リンクa5)はパスを解放し、APS切替先を予備パス(予備a)に戻す。リンクa5は空き帯域になり、別のパス設定要求に従い、現用パスや予備パスとして使用できるようになる。
【0021】
以下、図2を参照して具体的に説明する。なお、図2は、図1に示すノード装置が実現する障害復旧方式を説明する切替シーケンス図である。図2において、手順T1〜手順T5は、冗長構成内でのAPS切替動作を示している。手順T6〜手順T9は、新たな予備系へのAPS切替設定を示している。手順T10〜手順T14は障害回復による切り戻し動作を示している。手順15〜手順T19は予備系の設定を元に戻し、手順T6〜手順T9で確保した予備系を解放する動作を示している。
【0022】
往路の現用パス(現用b)で障害10が発生した場合、ノード装置2は障害10を検出すると、ノード装置1に対し、K1バイトとK2バイトを用いて現用bの切替要求を送信する(手順T1)。ノード装置1では、往路の現用パス(現用b)での送信を往路の予備パス(予備a)に切り替える(手順T2)。これを受けて、ノード装置2では、往路の現用パス(現用b)での受信を往路の予備パス(予備a)に切り替え(手順T3)、復路の現用パス(現用b)での送信を復路の予備パス(予備a)に切り替える(手順T4)。そして、ノード装置1では、復路の現用パス(現用b)での受信を復路の予備パス(予備a)に切り替える(手順T5)。このようにして冗長構成内でのAPS切替が行われる。
【0023】
次に、ノード装置1では、予備系がなくなってしまったので、新たな予備系を確保すべく、リンクa5に対してパス設定要求を行う(手順T6)。そして、ノード装置1は、ノード装置2の応答(Ack)11を受けてパスが確立されたことを認識すると、APS切替先をリンクa5にすることを送信する(手順T7)。ノード装置2は、応答(Ack)12を返すとともにAPS切替先をリンクa5にするための設定変更を行う(手順T8)。ノード装置1は、ノード装置2からの応答(Ack)12を受けて、APS切替先をリンクa5にするための設定変更を行う(手順T9)。このようにして、新たな予備系が確立し、新たな予備系へのAPS切替が可能になる。
【0024】
次に、現用パスが復旧した場合、ノード装置2では、往路の現用パス(現用b)の復旧を検出すると(手順T10)、往路の予備パス(予備a)での受信を解放する(手順T11)。一方、ノード装置1は、K1バイトとK2バイトの切替指示に従い、復路の予備パス(予備a)での受信を解放し(手順T12)、往路の予備パス(予備a)での送信を解放する(手順T13)。そして、ノード装置2は、復路の予備パス(予備a)での送信を解放する(手順T14)。このようにして切り戻しの動作が行われる。
【0025】
その後、帯域を有効活用するため、リンクa5の解放処理を行う。すなわち、ノード装置2は、APS切替先を予備パス(予備a)にすることを送信する(手順T15)。ノード装置1は、応答(Ack)13を返すとともに、APS切替先を予備パス(予備a)にする設定変更を行う(手順T16)。ノード装置2では、ノード装置1からの応答(Ack)13を受けて、APS切替先を予備パス(予備a)に設定変更する(手順T17)。そして、ノード装置2では、リンクa5を予備パスとして保持しておく必要がなくなるため、リンクa5に対するパス解放要求を出し(手順T18)、リンクaを解放する(手順T19)。ノード装置1は、応答(Ack)を返す(手順T19)。このようにして、リンクa5は、予備系から解放され、別のパスとして使用することが可能になる。
【0026】
ここで、手順T6〜手順T9の新規予備系設定動作によって予備パスをリンクa5にしているときに、新たに現用パスに障害が起きた場合は、そのパスを予備パス(リンクa5)に切り替える。そして、冗長系を維持するため、シグナリングにより、さらに別の予備パスを確保する。
【0027】
予備パスは、ノード装置1とノード装置2の間を直結している必要はなく、他のノード装置を中継して接続されていてもよい。図1では、ノード装置1と他のノード装置との間で接続されているリンクb6と、ノード装置2と他のノード装置との間で接続されているリンクc7を用いて予備パスを形成することができる。このとき、中継するノード装置では、ノード装置1とノード装置2との間でのAPS切替とするため、K1バイトとK2バイトは入力値をスルーして出力する。これらの解放処理は上記の手順で行われる。
【0028】
以上のように、実施の形態1による障害復旧方式では、冗長構成内では扱えない新たな障害が発生した場合には、新たな回避先を確保するようにしたので、救済できないパスを減らすことができ、APS切替を用いた高速な障害復旧が可能になる。また、障害が復旧した場合は、確保したパスを解放するので、過剰な帯域を占有し続けることなく、高信頼なネットワークを構築することができる。
【0029】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。図3において、光通信ネットワーク内に在るノード装置1とノード装置2の間には、n本の現用パス3と1本の予備パス4が張られている。
【0030】
ここで、ノード装置1,2の構成は、図示省略したが、図3に示すように、障害救済のために設けられる冗長構成における複数パスの1つに出力先に切り替えることができ、かつその切替先を制御部等からの指示に従って変更できる冗長切替部を備えるノード装置であって、冗長切替部はAPS切替部であり、多入力多出力のマトリックススイッチを備えている。このマトリックススイッチは、複数のセレクタを組み合わせて構成することもでき、光信号のまま切替を行うことができる光スイッチで構成することもできる。
【0031】
また、制御部は、APS切替部が切替実行する切替先の設定をパス設定状態に応じて変更し、かつパス毎に設定された切替先に変更できるようになっている。具体的には、制御部は、図3に示すように、パス設定状態が複数の現用系に対し1本の予備系が確保されている1:n構成である場合において、ある現用系に障害が発生し、予備系が占有された場合に、ルーティングによりルート検索を行ってルートを確保し、その確保したルートにおいてシグナリングを実施し新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てるとともに、その新たな予備系をAPS切替部が切替実行する切替先に設定する。
【0032】
そして、制御部は、障害が起きた現用系が復旧した場合に、切り戻しを行い、新たに確保した予備パスを開放して、元の予備系にAPS切替部が切替実行する切替先を変更することができるようになっている。
【0033】
これによって、この実施の形態2では、次のような障害復旧方式が実現できる。すなわち、現用パス3に障害が起きたとき、予備パス4に現用パス3を回避させる。その結果、予備パス4が占有されてしまい、他の現用パス3に起きた障害は回避させることができない。この場合、実施の形態2では、例えば実施の形態1にて説明したように他に使用可能なリンクがないときに、ルーティングによりルート検索を行う。
【0034】
そして、現用パス及び予備パス以外のルートで検索されたルート11に対し、シグナリングにより帯域を確保する。このとき、ルート11がすでに別のパスに使用されていたり、障害などのために、パスとして確立できない場合は、他のルート12に対してシグナリングを行い、予備パスとして確立する。
【0035】
このようにして検索されたルート11,12は、ノード装置1とノード装置2の間を直結している必要はなく、他の一台以上のノード装置10を中継していても構わない。新たに確立された予備パスに対し、現用パスのAPS切替先となるような設定変更を行う。
【0036】
そして、新たに現用パスに対して障害が発生した場合は、ルーティングにより検索し確立した予備パスにAPS切替を行う。先に障害が発生したパスが復旧した場合には、予備パスに切替えていたパスを切り戻す。そして、APS切替先も元に戻して、新たに確立した予備パスは解放する。
【0037】
以上のように、実施の形態2による障害復旧方式では、障害発生時の予備パスを確保するためにルーティングを行うので、より確実に回避先を見つけることができる。
【0038】
実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。図4において、光通信ネットワーク内に在るノード装置1とノード装置2の間には、n本の現用パス3と1本の予備パス4が張られている。ここでのノード装置1,2は、実施の形態1,2と同様の構成によって障害復旧方式を実現するが、この実施の形態3では、特に、現用パス3に障害が起きていないとき、予備パス4にエクストラトラフィック20を通すことができるようになっている。
【0039】
すなわち、実施の形態1,2にて説明した制御部は、現用パス3に障害が起きていない、つまり予備系が使用されていない場合に使用することができるエクストラトラフィックに対してAPS切替部を制御し、他に帯域があるときは回避先を確保してエクストラトラフィックを回避させ、その後に、現用系を予備系に切り替えさせることを行うようになっている。
【0040】
これによって、この実施の形態3では、次のような障害復旧方式が実現できる。すなわち、現用パス3に障害が起きたときは、エクストラトラフィック20は切断され、予備パス4は、障害が起きた現用パスに切り替わる。このため、通常、エクストラトラフィック20は優先度の低いパスに流しておくことになる。
【0041】
これに対し、この実施の形態3では、他に空き帯域があれば、エクストラトラフィックの回避先として回避パス21を確保しておく。回避パス21は、優先順位を最低にしておき、他のパス設定要求があった場合は解放できるようにする。例えば、回避パス21と同じリンクを通るパス22の設定要求があった場合は、回避パス21は解放する。
【0042】
エクストラトラフィック20の回避先への切り替えにAPS切替を用いる。現用パス3に障害が起きたときは、まず、エクストラトラフィック20を回避パス21に切り替える。次に、現用パス3をエクストラトラフィック20が流れていた予備パス4に切り替える。2段階の切り替えになるが、APS切替を用いているので、高速な切り替えが可能になる。同時に、エクストラトラフィック20も救済することができる。そして、現用パス3が復帰した場合は、現用パス3の切り戻しを行い、回避させたエクストラトラフィック20も元の予備パス4に切り戻す。
【0043】
ここで、障害発生に備えてエクストラトラヒック20の回避パス21を確保するが、エクストラトラフィック20のある/なしに関わらず、他のパス設定要求を優先させるので、ネットワーク全体の帯域効率を変えることはない。
【0044】
以上のように、実施の形態3による障害復旧方式では、予備パスに流れるエクストラトラフィックを最大限の努力で救済することができるので、エクストラトラフィックの信頼性を向上させることができ、光パスなどの大容量信号を流すことが可能になる。
【0045】
なお、実施の形態1〜3では、SONET/SDHを用いたAPS切替を説明したが、デジタル多重化の方式は、SONET/SDHに限らず、OTN(Optical Transport Network)でもよい。この場合は、APS切替は、オーバーヘッドバイトAPS/PCC(Automatic Protection Switching and Protection Communication Channel)を用いることになる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、冗長切替手段が切替実行する切替先の設定を、障害救済のために設けられる冗長構成における複数パスの設定状態に応じて変更し、かつパス毎に設定された切替先に変更することができる。具体的には、前記パス設定状態が複数の現用系に対し1本の予備系が確保されている1:n構成である場合において、ある現用系に障害が発生し、予備系が占有された場合に、シグナリングにより新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てる、あるいは、ルーティングによりルート検索を行い確保したルートにおいてシグナリングを実施し新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てる。そして、その新たな予備系を前記冗長切替手段が切替実行する切替先に設定する。その後、障害が起きた現用系が復旧した場合には、切り戻しを行い、新たに確保した予備パスを開放して、元の予備系に前記冗長切替手段が切替実行する切替先を変更することができる。したがって、過剰な冗長構成を採ることなく救済できないパスが削減でき、高速な切り替えが実現できるノード装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。
【図2】図1に示すノード装置が実現する障害復旧方式を説明する切替シーケンス図である。
【図3】この発明の実施の形態2であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。
【図4】この発明の実施の形態3であるノード装置が実現する障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。
【図5】従来のノード装置が実現していた障害復旧方式で用いる冗長構成を備える光通信ネットワークの構成を示す図である。
【符号の説明】
1,2 ノード装置、3 現用パス、4 予備パス、5,6,7 パスとして使用されていない帯域のリンク、11,12 検索ルート、20 エクストラトラフィック、21 回避パス。
Claims (5)
- 障害救済のために設けられる冗長構成における複数パスの1つに出力先に切り替えることができ、かつその切替先を内部回路等からの指示に従って変更できる冗長切替手段を備えるノード装置によって構成される通信ネットワークにおいて、
前記ノード装置は、
前記冗長切替手段が切替実行する切替先の設定を前記パスの設定状態に応じて変更し、かつパス毎に設定された切替先に変更する障害復旧制御手段、
を備えたことを特徴とするノード装置。 - 前記障害復旧制御手段は、前記パス設定状態が複数の現用系に対し1本の予備系が確保されている1:n構成である場合において、ある現用系に障害が発生し、予備系が占有された場合に、シグナリングにより新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てるとともに、その新たな予備系を前記冗長切替手段が切替実行する切替先に設定することを特徴とする請求項1に記載のノード装置。
- 前記障害復旧制御手段は、前記パス設定状態が複数の現用系に対し1本の予備系が確保されている1:n構成である場合において、ある現用系に障害が発生し、予備系が占有された場合に、ルーティングによりルート検索を行い確保したルートにおいてシグナリングを実施し新たな帯域を確保して予備系を新規に割り当てるとともに、その新たな予備系を前記冗長切替手段が切替実行する切替先に設定することを特徴とする請求項1または2に記載のノード装置。
- 前記障害復旧制御手段は、障害が起きた現用系が復旧した場合に、切り戻しを行い、新たに確保した予備パスを開放して、元の予備系に前記冗長切替手段が切替実行する切替先を変更することを特徴とする請求項3に記載のノード装置。
- 前記障害復旧制御手段は、予備系が使用されていない場合に使用することができるエクストラトラフィックに対して前記冗長切替手段を制御し、他に帯域があるときは回避先を確保してエクストラトラフィックを回避させ、その後に、現用系を予備系に切り替えさせることを特徴とする請求項2〜4のいずれか一つに記載のノード装置。
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A762 | Written abandonment of application |
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