JP2005323185A - Optical network and its controller - Google Patents

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Yutaka Katsuyama
豊 勝山
Osanori Koyama
長規 小山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical network capable of easily configuring and extending a network at a low cost. <P>SOLUTION: In the optical IP network, a main router 20a and a plurality of general routers 22a are coupled annularly by optical fibers 24, and the main network is coupled with an upper network through the main router 20a. In the optical IP network, the main router 20a has an upper optical interface 204 and a main optical interface 201a connected to the upper network and the main network respectively and mutually converting a light signal and an electric signal, and a main-layer 3 switch 202a controlling the transmission and reception of the electric signal between the upper optical interface 204 and the main optical interface 201a. In the optical IP network, the general router 22a has a general optical interface 201a being connected to the main network and mutually converting the light signal and the electric signal, and the main-layer 3 switch 202a conducts the routing of a packet on the basis of a static routing information. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光ネットワーク及びその制御装置に関する。   The present invention relates to an optical network and a control device thereof.

IT化を進展させるため、光ファイバネットワークの広範囲な導入が期待されており、このような光ネットワークの構築方法が検討されている。例えば、特許文献1には、システムの拡充変更に柔軟に対応するためのリング型の光ネットワークが開示されている。   In order to advance IT, a wide range of optical fiber networks are expected to be introduced, and a method for constructing such an optical network is being studied. For example, Patent Document 1 discloses a ring-type optical network for flexibly responding to system expansion and change.

図37に示すように、この光ネットワーク60は、複数の収集ノード62がリング状に接続されたリング型ネットワーク64を複数備えており、各リング型ネットワーク64が連結ノード66により結合されている。収集ノード62の具体的な構成として、個別のネットワークへの伝送装置(TDM、ルータ、PBX)に接続されるADM(多重化装置)を備えており、連結ノード66は、収集ノード62と置換可能に構成される。   As shown in FIG. 37, the optical network 60 includes a plurality of ring networks 64 in which a plurality of collection nodes 62 are connected in a ring shape, and the ring networks 64 are connected by a connection node 66. As a specific configuration of the collection node 62, an ADM (multiplexer) connected to a transmission device (TDM, router, PBX) to an individual network is provided, and the connection node 66 can be replaced with the collection node 62. Configured.

このように構成された光ネットワーク60は、WDM(Wavelength Division Multiplexing)技術、即ち、複数の異なる波長の光信号を多重化伝送する技術によって、各収集ノード62が、多重化された光信号から対応する波長の光信号を収集することができる。
特開2001−230794号公報(第4−7頁、第4図)
The optical network 60 configured as described above is configured so that each collection node 62 can cope with multiplexed optical signals by using a WDM (Wavelength Division Multiplexing) technique, that is, a technique for multiplexing and transmitting optical signals having different wavelengths. It is possible to collect an optical signal having a wavelength to be selected.
JP 2001-230794 A (page 4-7, FIG. 4)

上述した従来の光ネットワークによれば、各収集ノード62に対応する光信号の波長を異なるリング型ネットワーク64間においても相違させなければならないため、ネットワークを拡大するにつれて、各収集ノード62が備えるADMの波長分離精度を高める必要がある。ところが、このような高精度のADMを使用する場合には、ネットワークの構築コストが高くなるため、光ネットワークの広域化を妨げるおそれがあった。   According to the above-described conventional optical network, the wavelength of the optical signal corresponding to each collection node 62 must be different between the different ring networks 64. Therefore, as the network is expanded, the ADM included in each collection node 62 is provided. It is necessary to improve the wavelength separation accuracy. However, when such a high-precision ADM is used, the cost for constructing the network is high, which may hinder the widening of the optical network.

例えば、CWDM(Coarse WDM)方式の場合には、設定された波長の間隔が20nmと広く、1500nm帯では1470〜1610nmの8波長が一般的であるため、設置可能な収集ノード62の個数が制限されて光ネットワークを広範囲に導入することが困難である一方、CWDM方式よりも波長間隔が密なDWDM(Dense WDM)方式の場合には、波長間隔を狭くして設定波長を数十から百波長以上とすることも可能であるが、設置コストが大幅に高くなる。   For example, in the case of the CWDM (Coarse WDM) system, the set wavelength interval is as wide as 20 nm, and eight wavelengths of 1470 to 1610 nm are generally used in the 1500 nm band, so the number of collection nodes 62 that can be installed is limited. However, in the case of the DWDM (Dense WDM) method, which has a narrower wavelength interval than the CWDM method, it is difficult to introduce a wide range of optical networks. Although it is possible to set it as the above, installation cost becomes high significantly.

本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、ネットワークの構築、拡大を容易且つ安価に行うことができる光ネットワークの提供を目的とし、更に、この光ネットワークにおける通信品質の劣化を防止することができる制御装置の提供を目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and aims to provide an optical network capable of easily and inexpensively constructing and expanding a network. Further, the present invention provides communication quality in the optical network. It is an object of the present invention to provide a control device that can prevent deterioration.

本発明の前記目的は、主ルータ及び複数の一般ルータが光ファイバによりリング状に結合されてメインネットワークが構成され、該メインネットワークが前記主ルータを介して上位ネットワークに結合される光IPネットワークであって、前記主ルータは、前記上位ネットワーク及びメインネットワークにそれぞれ接続され光信号と電気信号とを相互変換する上位光インターフェース及びメイン光インターフェースと、前記上位光インターフェース及びメイン光インターフェース間で電気信号の送受信を制御するメインレイヤ3スイッチとを備え、前記一般ルータは、前記メインネットワークに接続され光信号と電気信号とを相互変換する一般光インターフェースを備えており、前記メインレイヤ3スイッチは、静的ルーティング情報に基づいてパケットのルーティングを行う光ネットワークにより達成される。   The object of the present invention is an optical IP network in which a main router and a plurality of general routers are coupled in a ring shape by optical fibers to form a main network, and the main network is coupled to an upper network through the main router. The main router is connected to the upper network and the main network, respectively, and converts an optical signal and an electric signal between the upper optical interface and the main optical interface, and an electric signal between the upper optical interface and the main optical interface. A main layer 3 switch that controls transmission and reception, the general router includes a general optical interface that is connected to the main network and converts between an optical signal and an electrical signal, and the main layer 3 switch is a static Based on routing information It is achieved by an optical network for routing packets Te.

また、本発明の前記目的は、主ルータ及び複数の一般ルータが、サービスリング及びコントロールリングを含む少なくとも2重の光ファイバによりリング状に結合されてメインネットワークが構成され、該メインネットワークが前記主ルータを介して上位ネットワークに結合される光IPネットワークであって、
前記主ルータ及び一般ルータは、レイヤ3スイッチと、該レイヤ3スイッチのポートに接続された波長指定の光トランシーバとを備えており、前記サービスリングには、波長多重光信号が搬送され、前記コントロールリングには、波長制御信号が搬送される光ネットワークにおいて、前記主ルータ又は一般ルータに接続される制御装置であって、前記サービスリングを搬送される波長多重光信号に含まれる波長と、当該波長による通信が行われる前記主ルータ又は一般ルータのポートとの対応関係を示すWDMテーブルと、前記レイヤ3スイッチが備えるルーティングテーブルから収集したルーティング情報及び前記WDMテーブルの情報に基づいて、前記各レイヤ3スイッチのポート間における指定波長によるリンク状態を表すポートベースロジカルリンク行列情報を生成するロジカルリンク情報生成部とを備える制御装置により達成される。
In addition, the object of the present invention is to form a main network by connecting a main router and a plurality of general routers in a ring shape by at least double optical fibers including a service ring and a control ring, and the main network is the main network. An optical IP network coupled to an upper network through a router,
The main router and the general router include a layer 3 switch and a wavelength-designated optical transceiver connected to a port of the layer 3 switch, and a wavelength multiplexed optical signal is carried in the service ring, and the control The ring includes a control device connected to the main router or a general router in an optical network in which a wavelength control signal is carried, the wavelength included in the wavelength multiplexed optical signal carried in the service ring, and the wavelength Each layer 3 based on the WDM table indicating the correspondence with the ports of the main router or the general router in which communication is performed according to the routing information collected from the routing table provided in the layer 3 switch and the information in the WDM table. A port base that indicates the link state between the switch ports by the specified wavelength. It is achieved by a control device and a logical link information generation unit for generating a logical link matrix information.

本発明の光ネットワークによれば、ネットワークの構築、拡大を容易且つ安価に行うことができる。また、本発明の制御装置によれば、この光ネットワークにおける通信品質の劣化を防止することができる。   According to the optical network of the present invention, it is possible to easily and inexpensively construct and expand the network. Also, according to the control device of the present invention, it is possible to prevent the deterioration of communication quality in this optical network.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(基本構成)
図1は、本発明に係る光ネットワークの基本構成を説明するための概略図である。図1に示すように、この光ネットワークは、メインスイッチング装置であるノードルータ10、及び、複数のサブスイッチング装置であるエッジルータ12,12が、単一モード(SM)光ファイバによってリング状に結合されたディストリビューションリングDを備えている。
(Basic configuration)
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a basic configuration of an optical network according to the present invention. As shown in FIG. 1, this optical network includes a node router 10 as a main switching device and edge routers 12 and 12 as a plurality of sub-switching devices coupled in a ring shape by a single mode (SM) optical fiber. Distribution ring D provided.

ノードルータ10は、ディストリビューションリングDに対して上位の光リングであるフィーダリングFに接続されており、各エッジルータ12は、ディストリビューションリングDに対して下位の光リングであるアクセスリングAに接続されている。アクセスリングAには、複数のユーザIF(ユーザインタフェース)14が接続されている。フィーダリングF、ディストリビューションリングD及びアクセスリングAは、いずれも0系及び1系の二重の光ファイバリングにより構成されており、それぞれのリング長は、例えば、100〜300km、10〜100km、30km以下である。   The node router 10 is connected to a feeder ring F that is an optical ring higher than the distribution ring D, and each edge router 12 is connected to an access ring A that is an optical ring lower than the distribution ring D. It is connected. A plurality of user IFs (user interfaces) 14 are connected to the access ring A. The feeder ring F, the distribution ring D, and the access ring A are all configured by 0-system and 1-system double optical fiber rings, and each ring length is, for example, 100 to 300 km, 10 to 100 km, 30 km or less.

図2は、図1に示す光ネットワークの一部構成図である。図2に示すように、主ルータ20及び複数の一般ルータ22,22,・・・,22が、0系及び1系の二重の光ファイバリング24,26に接続されている。主ルータ20は、図1に示す構成においてノードルータ10又はエッジルータ12に対応しており、主ルータ20がノードルータ10の場合には、一般ルータ22がエッジルータ12に対応する一方、主ルータ20がエッジルータ12の場合には、一般ルータ22がユーザIF14に対応する。   FIG. 2 is a partial configuration diagram of the optical network shown in FIG. As shown in FIG. 2, a main router 20 and a plurality of general routers 22, 22,..., 22 are connected to 0-system and 1-system duplex optical fiber rings 24,. The main router 20 corresponds to the node router 10 or the edge router 12 in the configuration shown in FIG. 1. When the main router 20 is the node router 10, the general router 22 corresponds to the edge router 12, while the main router 20 When 20 is the edge router 12, the general router 22 corresponds to the user IF 14.

図2に示すように、主ルータ20及び一般ルータ22は、いずれも光IF(光インターフェイス)201−0,201−1及びレイヤ3スイッチ202−0,202−1が、二重の各光リング24,26に対応させて設けられている。光リング24,26における光信号の伝送は、主に0系を利用して各光IF201−0間で行われ、レイヤ3スイッチ202−0により、OSI(Open System Interconnection)参照モデルの第3層であるネットワーク層においてルーティング処理される。光IF201−0は、電気信号と光信号とを相互変換する製品であり、例えば、1000Base-LX規格の光トランシーバ(OTR:Optical Transceiver)や、異なる波長の光を合分波するカプラやスプリッタを組み合わせたものを用いることができる。また、主ルータ20および一般ルータ22のレイヤ3スイッチ202−0,202−1の作動は、コントローラ30により制御される。コントローラ30の制御については後述する。   As shown in FIG. 2, each of the main router 20 and the general router 22 includes optical IFs (optical interfaces) 201-0 and 201-1 and layer 3 switches 202-0 and 202-1 each having a double optical ring. 24 and 26 are provided. Transmission of the optical signal in the optical rings 24 and 26 is performed between the optical IFs 201-0 mainly using the 0 system, and the third layer of the OSI (Open System Interconnection) reference model by the layer 3 switch 202-0. Is routed at the network layer. The optical IF 201-0 is a product that mutually converts an electrical signal and an optical signal. For example, a 1000Base-LX standard optical transceiver (OTR: Optical Transceiver) or a coupler or splitter that multiplexes and demultiplexes light of different wavelengths. Combinations can be used. The operation of the layer 3 switches 202-0 and 202-1 of the main router 20 and the general router 22 is controlled by the controller 30. Control of the controller 30 will be described later.

上述した光ネットワークにおいて、波長多重により1つの波長で直接リンクが確立されるトラフィックを分類しておく。すなわち、光リング24,26の内部におけるトラフィックを、図3に示すように、ハブドトラフィック、All-To-Allトラフィック及びOne-By-Oneトラフィックに分類する。ハブドトラフィックとは、主ルータ20を経由して上位の光リング(例えば、主ルータ20が図1に示すノードルータ10の場合には、フィーダリングF)と通信するトラフィックである。All-To-Allトラフィックは、各一般ルータ22の間で通信するトラフィックである。One-By-Oneトラフィックは、主ルータ20とこれに隣接する一般ルータ22との間、又は、隣接する2つの一般ルータ22,22の間で通信するトラフィックである。したがって、主ルータ20とこれに隣接する一般ルータ22との間のトラフィックは、ハブドトラフィックにもなり、One-By-Oneトラフィックにもなる。また、One-By-Oneトラフィックは、1つの波長で伝送可能なので、この波長をAll-By-One波長と称する。   In the above-described optical network, traffic for which a direct link is established at one wavelength by wavelength multiplexing is classified. That is, the traffic inside the optical rings 24 and 26 is classified into hub traffic, all-to-all traffic, and one-by-one traffic as shown in FIG. The hubd traffic is traffic that communicates with an upper optical ring (for example, feeder ring F when the main router 20 is the node router 10 shown in FIG. 1) via the main router 20. All-To-All traffic is traffic communicated between the general routers 22. One-By-One traffic is traffic that communicates between the main router 20 and the adjacent general router 22 or between the two adjacent general routers 22 and 22. Therefore, the traffic between the main router 20 and the general router 22 adjacent to the main router 20 becomes both hubd traffic and one-by-one traffic. Also, since One-By-One traffic can be transmitted with one wavelength, this wavelength is referred to as an All-By-One wavelength.

(第1の実施形態:WDS1ネットワーク)
図4は、本発明の第1の実施形態に係る光ネットワーク(WDS1ネットワーク)を示す一部構成図である(WDSは、WDM with Distributed Switchingの略)。図4に示す構成は、上述した基本構成の図2に対応するものであり、図1におけるディストリビューションリングD又はアクセスリングAのいずれかに対応している。この点は、以下の実施形態においても同様である。
(First embodiment: WDS1 network)
FIG. 4 is a partial configuration diagram showing an optical network (WDS1 network) according to the first embodiment of the present invention (WDS is an abbreviation for WDM with Distributed Switching). The configuration shown in FIG. 4 corresponds to FIG. 2 of the basic configuration described above, and corresponds to either distribution ring D or access ring A in FIG. This also applies to the following embodiments.

図4に示すように、主ルータ20a及び複数の一般ルータ22a,22a,・・・,22aは、光リング24(図4では0系の光リングのみを示している)に接続されており、メインネットワークが構成されている。   As shown in FIG. 4, the main router 20a and the plurality of general routers 22a, 22a,..., 22a are connected to the optical ring 24 (only the 0-system optical ring is shown in FIG. 4). The main network is configured.

主ルータ20a及び一般ルータ22aは、それぞれ光IFであるOTR(光トランシーバ)201a及びレイヤ3スイッチ202aを備えている。主ルータ20aのOTR201aは、メインネットワークに接続されるメイン光インターフェースであり、一般ルータ22aのOTR201aは、メインネットワークに接続される一般光インターフェースである。   The main router 20a and the general router 22a include an OTR (optical transceiver) 201a and a layer 3 switch 202a, which are optical IFs, respectively. The OTR 201a of the main router 20a is a main optical interface connected to the main network, and the OTR 201a of the general router 22a is a general optical interface connected to the main network.

また、主ルータ20aは、上位光インターフェース204を介して上位の光リング(例えば、主ルータ20aが図1におけるノードルータ10の場合に、フィーダリングF)に接続されており、上位光インターフェース204とOTR201aとの間に、レイヤ3スイッチ(メインレイヤ3スイッチ)202aが介在されている。各一般ルータ22aは、下位光インターフェース205を介して下位の光リング(例えば、一般ルータ22aが図1におけるエッジルータ12の場合に、アクセスリングA)にそれぞれ接続されている。   The main router 20a is connected to the upper optical ring (for example, feeder ring F when the main router 20a is the node router 10 in FIG. 1) via the upper optical interface 204. A layer 3 switch (main layer 3 switch) 202a is interposed between the OTR 201a and the OTR 201a. Each general router 22a is connected to a lower optical ring (for example, access ring A when the general router 22a is the edge router 12 in FIG. 1) via the lower optical interface 205.

主ルータ20a又は一般ルータ22aにおけるレイヤ3スイッチ202aの構成を図5に示す。レイヤ3スイッチ202aは、上位ポート2021a及び下位ポート2022aを備え、更に、ルーティングテーブル2023a、ARP(Address Resolution Protocol)テーブル2024a及びMAC(Media Access Control)アドレステーブル2025aを備えている。主ルータに設置されるレイヤ3スイッチの場合、上位ポート2021aは、上位光インターフェース204に接続され、下位ポート2022aは、OTR(メイン光インターフェース)201aに接続される。一般ルータ22aに設置される場合、上位ポート2021aは、OTR201aに、下位ポート2022aは、下位光インターフェース205に接続される。   The configuration of the layer 3 switch 202a in the main router 20a or the general router 22a is shown in FIG. The layer 3 switch 202a includes an upper port 2021a and a lower port 2022a, and further includes a routing table 2023a, an ARP (Address Resolution Protocol) table 2024a, and a MAC (Media Access Control) address table 2025a. In the case of a layer 3 switch installed in the main router, the upper port 2021a is connected to the upper optical interface 204, and the lower port 2022a is connected to an OTR (main optical interface) 201a. When installed in the general router 22a, the upper port 2021a is connected to the OTR 201a, and the lower port 2022a is connected to the lower optical interface 205.

ルーティングテーブル2023aは、宛先ネットワークアドレス(D−NA)に基づいて、パケットの次の行き先となるアドレス(ネクストホップ)を決定するためのテーブルである。具体的な内容は、ルーティングテーブル2023aが設置されているルータが、ノードルータ10、エッジルータ12又はユーザIF14のいずれであるかによって相違する。ルーティングテーブル2023aの一例を、図6に示す。   The routing table 2023a is a table for determining an address (next hop) as a next destination of a packet based on a destination network address (D-NA). The specific contents differ depending on whether the router in which the routing table 2023a is installed is the node router 10, the edge router 12, or the user IF 14. An example of the routing table 2023a is shown in FIG.

ARPテーブル2024a及びMACアドレステーブル2025aには、ルーティングテーブル2023aに基づいて決定される送信先にパケットを送信するための情報が設定される。ARPテーブル2024aは、IP(Internet Protocol)アドレスとMACアドレスとの対応関係を示すテーブルであり、MACアドレステーブル2025aは、MACアドレスと出力ポートとの対応関係を示すテーブルである。ARPテーブル2024a及びMACアドレステーブル2025aについても、具体的な内容は、それらが設置されたルータがノードルータ10、エッジルータ12又はユーザIF14のいずれであるかによって相違する。ARPテーブル2024a及びMACアドレステーブル2025aの一例を、それぞれ図7及び図8に示す。   Information for transmitting a packet to a transmission destination determined based on the routing table 2023a is set in the ARP table 2024a and the MAC address table 2025a. The ARP table 2024a is a table showing the correspondence between IP (Internet Protocol) addresses and MAC addresses, and the MAC address table 2025a is a table showing the correspondence between MAC addresses and output ports. The specific contents of the ARP table 2024a and the MAC address table 2025a also differ depending on whether the router in which they are installed is the node router 10, the edge router 12, or the user IF 14. An example of the ARP table 2024a and the MAC address table 2025a is shown in FIGS. 7 and 8, respectively.

本実施形態においては、各ノード(ノードルータ10、エッジルータ12又はユーザIF14)において下位に位置するノードへのルーティング情報を、ルーティングテーブル2023a、ARPテーブル2024a及びMACアドレステーブル2025aにおいて、管理者自身が予め明示的に設定しており、このルーティング情報に従ってパケットを送信する静的ルーティングを行っている。尚、上記以外のIPアドレスについては、ARP(Address Resolution Protocol)やアドレス学習機能に基づいて、動的ルーティングが行われる。   In the present embodiment, the administrator himself / herself stores routing information to nodes located at lower levels in each node (node router 10, edge router 12 or user IF 14) in the routing table 2023a, ARP table 2024a, and MAC address table 2025a. It is explicitly set in advance, and static routing is performed in which packets are transmitted according to this routing information. For IP addresses other than those described above, dynamic routing is performed based on ARP (Address Resolution Protocol) and an address learning function.

このように構成された光ネットワークによれば、上位光リングから主ルータ20に入力された光信号は、上位光インターフェース204において電気信号に変換された後、レイヤ3スイッチ202aにおいてルーティング処理されて、上位光リング又は光リング24に向けて搬送される。光リング24に向けられた信号は、OTR201aにおいて再び光信号に変換され、光リング24を一方向に流れる。   According to the optical network configured as described above, an optical signal input from the upper optical ring to the main router 20 is converted into an electrical signal in the upper optical interface 204, and then routed in the layer 3 switch 202a. It is transported toward the upper optical ring or optical ring 24. The signal directed to the optical ring 24 is converted again into an optical signal in the OTR 201a, and flows through the optical ring 24 in one direction.

一般ルータ22aにおいては、通過する光信号がOTR201aにおいて電気信号に変換され、レイヤ3スイッチ202aにおいて、各パケットのヘッダに付与されている宛先ネットワークアドレス(D−NA)が抽出される。D−NAは、ルーティングテーブル2023aに記載されているネットワークアドレスと比較され、一致するものがあれば、表中の対応するネクストホップとしてのIPアドレスを得ることができる。図5の例では、D−NA=NAkの場合である。この後、ARPテーブル2024aからIPアドレスに対応するMACアドレスを取得し、MACアドレステーブル2025aから対応するポートの情報を取得することができる。図5の場合は、ポート2022aがこれに対応する。抽出されたパケットのD−NAがルーティングテーブル2023aに記載されているネットワークアドレスと一致しなかった場合は、図6に示すように、デフォルトルートとして指定された宛先のMACアドレスを取得し、指定されたポートに送出される。このように、3つのテーブル2023a,2024a,2025aに記載されたデータから、全てのパケットのルーティングを実行することができる。 In the general router 22a, the passing optical signal is converted into an electric signal in the OTR 201a, and the destination network address (D-NA) given to the header of each packet is extracted in the layer 3 switch 202a. The D-NA is compared with the network address described in the routing table 2023a, and if there is a match, the IP address as the corresponding next hop in the table can be obtained. In the example of FIG. 5, D−NA = NA k . Thereafter, the MAC address corresponding to the IP address can be acquired from the ARP table 2024a, and the corresponding port information can be acquired from the MAC address table 2025a. In the case of FIG. 5, the port 2022a corresponds to this. If the D-NA of the extracted packet does not match the network address described in the routing table 2023a, the MAC address of the destination specified as the default route is acquired as shown in FIG. Sent to the specified port. In this manner, all packets can be routed from the data described in the three tables 2023a, 2024a, and 2025a.

このように、送信されたパケットが、対応する下位リングに向けたものであれば当該下位リングに搬送される一方、対応する下位リングに向けたものでなければOTR201aにおいて再び光信号に変換されて、光リング24上を隣接する一般ルータ22aに向けて送信される。トラフィックの伝送は、光リング24内の全ての送信先に対して単一の波長(All-By-One波長)を用いて行うことができる。   In this way, if the transmitted packet is directed to the corresponding lower ring, it is conveyed to the lower ring, whereas if it is not directed to the corresponding lower ring, it is converted again to an optical signal in the OTR 201a. , Transmitted to the adjacent general router 22a on the optical ring 24. The transmission of traffic can be performed using a single wavelength (All-By-One wavelength) for all transmission destinations in the optical ring 24.

上記のように、図6に示す情報は管理者が明示的に記述する静的ルーティングである。また、図7及び図8において、区分の欄に静的と記載された項目については管理者が明示的に記述し、上記のようにこの内容に従ってルータ間のパケット転送が可能である。一方、区分の欄に動的と記載された上記以外の項目については、レイヤ3スイッチに実装されている公知の機能であるARPおよびアドレス学習機能により、自動的にデータが取得される。   As described above, the information shown in FIG. 6 is static routing explicitly described by the administrator. 7 and 8, the administrator explicitly describes the item described as static in the section, and packet transfer between routers is possible according to this content as described above. On the other hand, for items other than the above described as dynamic in the category column, data is automatically acquired by the ARP and address learning function, which are well-known functions implemented in the layer 3 switch.

本実施形態に係る光ネットワークは、シンプルな構成によりネットワークを容易に構築することができ、ユーザ数が少ない場合におけるOne-By-Oneトラフィック(図3参照)の伝送に好適である。光ファイバによるブロードバンド通信の提供は高コストが問題であり、特にユーザ数が少ない地方では、1ユーザ当たりのコストが高くなる。WDS1ネットワークは、複数のユーザが1つの光リングを共有する最も簡単な構成であり、極めて経済性に優れた解を提供することができる。例えば、OTRに1000Base-LXを使用すれば、1心の光ファイバリングで10ユーザに100Mbpsを、100ユーザに10Mbpsの帯域を保証できる。   The optical network according to the present embodiment can be easily constructed with a simple configuration, and is suitable for transmission of One-By-One traffic (see FIG. 3) when the number of users is small. The provision of broadband communication by optical fiber is a problem of high cost, and the cost per user is high particularly in a region where the number of users is small. The WDS1 network is the simplest configuration in which a plurality of users share one optical ring, and can provide an extremely economical solution. For example, if 1000Base-LX is used for the OTR, a single optical fiber ring can guarantee a bandwidth of 100 Mbps for 10 users and a bandwidth of 10 Mbps for 100 users.

(第2の実施形態:WCSネットワーク)
図9は、本発明の第2の実施形態に係る光ネットワーク(WCSネットワーク)を示す一部構成図であり(WCSは、WDM with Central Switchingの略)、第1の実施形態と同様に、主ルータ20b及び複数の一般ルータ22b,22b,・・・,22bが、光リング24に接続されている。主ルータ20bは、上位光インターフェース204を介して上位の光リングに接続されており、各一般ルータ22bは、下位光インターフェース205を介して下位の光リングにそれぞれ接続されている。
(Second embodiment: WCS network)
FIG. 9 is a partial configuration diagram showing an optical network (WCS network) according to the second embodiment of the present invention (WCS is an abbreviation of WDM with Central Switching). As in the first embodiment, FIG. A router 20 b and a plurality of general routers 22 b, 22 b,..., 22 b are connected to the optical ring 24. The main router 20b is connected to the upper optical ring via the upper optical interface 204, and each general router 22b is connected to the lower optical ring via the lower optical interface 205, respectively.

本実施形態における各一般ルータ22bには、それぞれ異なる波長λ1〜λnが割り当てられている。このように、各一般ルータと主ルータとの間で直接リンクを取るように割り振った波長をハブド波長という。ハブド波長λ1〜λnは、例えば、低密度波長分割多重(CWDM)に規定された20nm間隔の8波(1470,1490,1510,1530,1550,1570,1590及び1610nm)からそれぞれ異なる波長を選択して設定することができる。 Different wavelengths λ 1 to λ n are assigned to the respective general routers 22b in the present embodiment. In this way, the wavelength allocated so as to establish a direct link between each general router and the main router is called a hubd wavelength. The hubded wavelengths λ 1 to λ n have different wavelengths from, for example, 8 waves (1470, 1490, 1510, 1530, 1550, 1570, 1590, and 1610 nm) at 20 nm intervals specified in low density wavelength division multiplexing (CWDM). You can select and set.

一般ルータ22bは、光IFであるADM(Add/Drop Module)210b及び波長指定OTR211bを備えている。ADM210bは、一般ルータ22b毎に個別に設定されたハブド波長λ1〜λnのいずれかの光信号をアド/ドロップするものであり、例えば、波長依存性のある光フィルタを有する既存品を使用することができる。また、波長指定OTR211bは、予め定められた指定波長の光信号と電気信号とを相互変換するOTRであり、それぞれの指定波長を各一般ルータ22bのハブド波長λ1〜λnに一致させている。 The general router 22b includes an ADM (Add / Drop Module) 210b that is an optical IF and a wavelength designation OTR 211b. The ADM 210b adds / drops one of the optical signals of the hub wavelengths λ 1 to λ n individually set for each general router 22b, and uses, for example, an existing product having a wavelength-dependent optical filter. can do. The wavelength designation OTR 211b is an OTR that mutually converts an optical signal having a predetermined wavelength and an electrical signal, and matches each designated wavelength with the hubred wavelengths λ 1 to λ n of each general router 22b. .

また、主ルータ20bは、光IFである信号変換装置220bと、レイヤ3スイッチ202bとを備えている。信号変換装置220bは、各一般ルータ22bのハブド波長λ1〜λnに対応する複数の波長指定OTR221bと、複数の異なる波長の光信号を合波するカプラ222bと、波長多重光信号を分波するスプリッタ223bとを備えている。カプラ222b及びスプリッタ223bは、例えば、波長依存性のある光フィルタを有する既存品を使用することができる。 The main router 20b includes a signal conversion device 220b that is an optical IF and a layer 3 switch 202b. The signal conversion device 220b includes a plurality of wavelength designation OTRs 221b corresponding to the hubded wavelengths λ 1 to λ n of each general router 22b, a coupler 222b that multiplexes optical signals of a plurality of different wavelengths, and a wavelength multiplexed optical signal. Splitter 223b. For the coupler 222b and the splitter 223b, for example, an existing product having a wavelength-dependent optical filter can be used.

主ルータ20bが備えるレイヤ3スイッチ202bは、図10に示すように、上位ポート2021b及び下位ポート2022bを備え、更に、ルーティングテーブル2023b、ARPテーブル2024b及びMACアドレステーブル2025bを備えている。ルーティングテーブル2023b、ARPテーブル2024b及びMACアドレステーブル2025bの内容は、それらが設置されたルータがノードルータ10又はエッジルータ12のいずれであるかによって相違し、管理者が予め明示的に設定する。ルーティングテーブル2023b、ARPテーブル2024b及びMACアドレステーブル2025bの一例を、それぞれ図11、図12及び図13に示す。   As shown in FIG. 10, the layer 3 switch 202b included in the main router 20b includes an upper port 2021b and a lower port 2022b, and further includes a routing table 2023b, an ARP table 2024b, and a MAC address table 2025b. The contents of the routing table 2023b, the ARP table 2024b, and the MAC address table 2025b differ depending on whether the router in which they are installed is the node router 10 or the edge router 12, and the administrator explicitly sets in advance. Examples of the routing table 2023b, the ARP table 2024b, and the MAC address table 2025b are shown in FIGS. 11, 12, and 13, respectively.

図10は、エッジルータに設けられたレイヤ3スイッチ202bを表している。接続されているアクセスリングにユーザIFkがあり、このユーザのネットワークアドレスをNAu-IFkとすると、レイヤ3スイッチ202bは、パケットの宛先がNAu-IFkであるか否かを順次判定し、該当すれば、当該波長に対応する下位ポート2022bに転送する。一方、すべて該当しなければ、上位ポート2021bへ転送する。ルーティングテーブル2023b、ARPテーブル2024b及びMACアドレステーブル2025bは、このような判定を行えるように設定する。この詳細は、WDS1ネットワークに対し、図6〜図8について記載した内容と同じである。ただし、図9に示したWCSネットワークの場合は、レイヤ3スイッチが主ルータにのみ設置されるので、ユーザIFの場合は存在しない。したがって、エッジルータのレイヤ3スイッチの場合、該当するユーザのネットワークアドレスNAu-IFkに転送するには、ネクストホップは、ユーザ所有のルータのアドレスあるいは直接ユーザの端末に転送する直接のルーティングとなる。 FIG. 10 shows the layer 3 switch 202b provided in the edge router. When there is a user IF k in the connected access ring and the network address of this user is NA u-IFk , the layer 3 switch 202b sequentially determines whether the destination of the packet is NA u-IFk , If applicable, the data is transferred to the lower port 2022b corresponding to the wavelength. On the other hand, if all of them are not applicable, the data is transferred to the upper port 2021b. The routing table 2023b, ARP table 2024b, and MAC address table 2025b are set so that such a determination can be made. The details are the same as described for FIGS. 6-8 for the WDS1 network. However, in the case of the WCS network shown in FIG. 9, since the layer 3 switch is installed only in the main router, there is no user IF. Therefore, in the case of the layer 3 switch of the edge router, in order to transfer to the network address NA u-IFk of the corresponding user, the next hop is the address of the user-owned router or the direct routing directly transferred to the user terminal. .

レイヤ3スイッチ202bがノードルータに設置されている場合は、図10において、NAu-IFkをNAARkに変更すれば、上記手順がそのまま成立する。ここで、NAARkは、リング上のエッジルータkに接続されたアクセスリング上における全てのユーザのネットワークアドレスを示す。NAARkに転送する場合、直接当該ユーザ所有のルータをネクストホップとするか、あるいは、当該エッジルータをネクストホップとする。後者の場合は、エッジルータからそのユーザまでの転送を、そのエッジルータにゆだねることになる。このように、本実施形態においても、第1の実施形態と同様、パケットのルーティングが静的ルーティングによって行われる。 When the layer 3 switch 202b is installed in the node router, the above procedure is established as it is if NA u-IFk is changed to NA ARk in FIG. Here, NA ARk indicates the network addresses of all users on the access ring connected to the edge router k on the ring. When forwarding to NA ARk , the user-owned router is directly set as the next hop, or the edge router is set as the next hop. In the latter case, the transfer from the edge router to the user is left to the edge router. As described above, also in the present embodiment, as in the first embodiment, routing of packets is performed by static routing.

このように構成された光ネットワークによれば、上位光リングから主ルータ20bに入力された光信号は、上位光インターフェース204において電気信号に変換された後、レイヤ3スイッチ202bを経て、信号変換装置220bにおいて波長多重光信号となって、光リング24に搬送される。すなわち、レイヤ3スイッチ202bにおいて、宛先となるいずれかの波長指定OTR221bに中継された電気信号は、当該波長指定OTR221bの指定波長λ1〜λnと同一波長の光信号に変換され、他の波長指定OTR221bからの光信号とカプラ222bにおいて合波される。 According to the optical network configured as described above, an optical signal input from the upper optical ring to the main router 20b is converted into an electrical signal by the upper optical interface 204, and then passes through the layer 3 switch 202b to be a signal conversion device. In 220b, it becomes a wavelength multiplexed optical signal and is conveyed to the optical ring 24. That is, in the layer 3 switch 202b, the electrical signal relayed to any one of the wavelength designation OTRs 221b that is the destination is converted into an optical signal having the same wavelength as the designated wavelengths λ 1 to λ n of the wavelength designation OTR 221b, The optical signal from the designated OTR 221b and the coupler 222b are combined.

光リング24を一方向に搬送される波長多重光信号が、一般ルータ22bにおけるADM210bに入力されると、波長λ1〜λnのうち指定された波長の光信号が取り込まれて、対応する波長指定OTR211bに入力され、それ以外の波長の光信号は通過する。波長指定OTR211bは、入力された光信号を電気信号に変換して、下位リングあるいは直接ユーザに送信する。 When a wavelength multiplexed optical signal carried in one direction through the optical ring 24 is input to the ADM 210b in the general router 22b, an optical signal having a designated wavelength among the wavelengths λ 1 to λ n is taken in and the corresponding wavelength is received. Optical signals of other wavelengths are input to the designated OTR 211b and pass through. The wavelength designation OTR 211b converts the input optical signal into an electrical signal and transmits it to the lower ring or directly to the user.

主ルータ20bにおけるパケットの転送は、レイヤ3スイッチ202bにおけるルーティングテーブル2023b、ARPテーブル2024b及びMACアドレステーブル2025bに基づいて行われ、当該主ルータ20bを介して下位のネットワークに宛てられたパケット信号のみが光リング24を搬送される。したがって、他の主ルータ20bに対する下位ネットワークにも、上記と同じ波長のハブド波長λ1〜λnを使用することができるので、光ネットワークの拡充性を高めることができる。 The packet transfer in the main router 20b is performed based on the routing table 2023b, the ARP table 2024b, and the MAC address table 2025b in the layer 3 switch 202b, and only the packet signal addressed to the lower network via the main router 20b is transmitted. The optical ring 24 is conveyed. Therefore, since the hubed wavelengths λ 1 to λ n having the same wavelength as described above can be used for the subordinate network to the other main router 20b, the expandability of the optical network can be improved.

一方、いずれかの一般ルータ22における波長指定OTR211bに入力された電気信号は、指定波長λ1〜λnの光信号に変換されて、ADM210bを介して光リング24上に送出される。スプリッタ223bは、光リング24から入力された波長多重化信号を複数の指定波長λ1〜λnに分波して、それぞれ対応する波長指定OTR221bに入力する。 On the other hand, the electrical signal input to the wavelength designation OTR 211b in any one of the general routers 22 is converted into an optical signal having the designated wavelengths λ 1 to λ n and transmitted onto the optical ring 24 via the ADM 210b. The splitter 223b demultiplexes the wavelength multiplexed signal input from the optical ring 24 into a plurality of designated wavelengths λ 1 to λ n and inputs the demultiplexed signals to the corresponding wavelength designation OTR 221b.

本実施形態に係る光ネットワークは、第1の実施形態の構成(図4参照)に対し、僅かな部品の追加でユーザ数の増大に対応することが可能であり、高い拡張性を有している。すなわち、第1の実施形態における光リングはそのままで、光部品やOTRを追加するだけで帯域を大幅に増加させることができる。例えば、8波長を採用すれば、第1の実施形態の構成に比べて8倍の帯域を保証することができる。   The optical network according to the present embodiment can cope with an increase in the number of users with the addition of a small number of parts, and has high expandability, compared to the configuration of the first embodiment (see FIG. 4). Yes. That is, the bandwidth can be increased significantly by simply adding optical components and OTR without changing the optical ring in the first embodiment. For example, if eight wavelengths are employed, it is possible to guarantee a band eight times that of the configuration of the first embodiment.

本実施形態の構成は、主ルータ20bと一般ルータ22bとの間で直接通信を行うことができるハブド波長(指定波長λ1〜λn)を使用するので、ハブドトラフィック(図3参照)を最短で伝送可能である。尚、all-to-allトラフィックあるいはOne-By-Oneトラフィックは、主ルータ20b経由で行うことができる。 Since the configuration of the present embodiment uses a hubd wavelength (designated wavelengths λ 1 to λ n ) that allows direct communication between the main router 20b and the general router 22b, hubd traffic (see FIG. 3) is used. It can be transmitted in the shortest time. All-to-all traffic or One-By-One traffic can be performed via the main router 20b.

(第3の実施形態:WDS2ネットワーク)
図14は、本発明の第3の実施形態に係る光ネットワーク(WDS2ネットワーク)を示す一部構成図であり、第1の実施形態と同様に、主ルータ20c及び複数の一般ルータ22c,22c,・・・,22cが、光リング24に接続されている。主ルータ20cは、上位光インターフェース204を介して上位の光リングに接続されており、各一般ルータ22cは、下位光インターフェース205を介して下位の光リングにそれぞれ接続されている。本実施形態における各一般ルータ22cには、第2の実施形態と同様、それぞれ異なる波長λ1〜λnが割り当てられている。
(Third embodiment: WDS2 network)
FIG. 14 is a partial configuration diagram showing an optical network (WDS2 network) according to the third embodiment of the present invention. Similar to the first embodiment, FIG. 14 shows a main router 20c and a plurality of general routers 22c, 22c, .., 22c are connected to the optical ring 24. The main router 20c is connected to the upper optical ring via the upper optical interface 204, and each general router 22c is connected to the lower optical ring via the lower optical interface 205, respectively. Different wavelengths λ 1 to λ n are assigned to the general routers 22 c in this embodiment, as in the second embodiment.

一般ルータ22cは、光IFであるADM(Add/Drop Module)210c、波長指定OTR211c及びレイヤ3スイッチ202cを備えている。ADM210cは、複数波長をアド/ドロップするものである。例えば、各一般ルータ22c間で同一に設定されたAll-By-One波長λ0の光信号、及び、一般ルータ22c毎に個別に設定されたハブド波長λ1〜λnの光信号をアド/ドロップするものであり、例えば、第2の実施形態に示す8波からそれぞれ異なる波長を選択して設定することができる。また、波長指定OTR211cは、予め定められた指定波長の光信号と電気信号とを相互変換するOTRであり、1つの一般ルータ22cに対して、All-By-One波長λ0と同じ指定波長を有する波長指定OTR211cと、対応するハブド波長λ1〜λnと同じ指定波長を有する波長指定OTR211cとが設けられている。 The general router 22c includes an ADM (Add / Drop Module) 210c that is an optical IF, a wavelength designation OTR 211c, and a layer 3 switch 202c. The ADM 210c adds / drops a plurality of wavelengths. For example, an optical signal having an All-By-One wavelength λ 0 set identically between the general routers 22c and an optical signal having a hubd wavelength λ 1 to λ n individually set for each general router 22c are added / added. For example, different wavelengths can be selected and set from the eight waves shown in the second embodiment. The wavelength designation OTR 211c is an OTR that mutually converts an optical signal having a predetermined wavelength and an electrical signal, and has the same designated wavelength as the All-By-One wavelength λ 0 for one general router 22c. And a wavelength designation OTR 211c having the same designated wavelength as the corresponding hubped wavelengths λ 1 to λ n .

また、主ルータ20cは、光IFである信号変換装置220c及びレイヤ3スイッチ202cを備えている。信号変換装置220cは、各一般ルータ22cでアド/ドロップされている全ての波長、例えば、All-By-One波長λ0及びハブド波長λ1〜λnに対応する複数の波長指定OTR221cと、複数の異なる波長の光信号を合波するカプラ222cと、波長多重光信号を分波するスプリッタ223cとを備えている。 The main router 20c includes a signal conversion device 220c that is an optical IF and a layer 3 switch 202c. The signal conversion device 220c includes a plurality of wavelength designation OTRs 221c corresponding to all wavelengths added / dropped by each general router 22c, for example, All-By-One wavelength λ 0 and hubped wavelengths λ 1 to λ n , Are provided with a coupler 222c for multiplexing optical signals of different wavelengths and a splitter 223c for demultiplexing wavelength-multiplexed optical signals.

レイヤ3スイッチ202cの構成を図15及び図16に示す。図15は、光リングがアクセスリングであり、一般ルータが図1に示すユーザIF14に相当する場合において、ユーザIF14に設けられたレイヤ3スイッチ202cの構成図である。また、図16は、図1に示すエッジルータ12に設けられたレイヤ3スイッチ202cの構成図である。図15及び図16に示すように、レイヤ3スイッチ202cは、上位ポート2021c及び下位ポート2022cを備え、更に、ルーティングテーブル2023c、ARPテーブル2024c及びMACアドレステーブル2025cを備えている。   The configuration of the layer 3 switch 202c is shown in FIGS. FIG. 15 is a configuration diagram of the layer 3 switch 202c provided in the user IF 14 when the optical ring is an access ring and the general router corresponds to the user IF 14 shown in FIG. FIG. 16 is a configuration diagram of the layer 3 switch 202c provided in the edge router 12 shown in FIG. As shown in FIGS. 15 and 16, the layer 3 switch 202c includes an upper port 2021c and a lower port 2022c, and further includes a routing table 2023c, an ARP table 2024c, and a MAC address table 2025c.

ルーティングテーブル2023c、ARPテーブル2024c及びMACアドレステーブル2025cの内容は、第2の実施形態と同様であり、管理者などが予め明示的に設定する。ルーティングテーブル2023c、ARPテーブル2024c及びMACアドレステーブル2025cの一例を、それぞれ図17、図18及び図19に示す。図17に示すルーティングテーブル2023cにおいて、「フローに従う」と記載されている箇所は、図20に示すフローチャートに従って決定される。   The contents of the routing table 2023c, the ARP table 2024c, and the MAC address table 2025c are the same as those in the second embodiment, and are explicitly set in advance by an administrator or the like. Examples of the routing table 2023c, the ARP table 2024c, and the MAC address table 2025c are shown in FIGS. 17, 18 and 19, respectively. In the routing table 2023c shown in FIG. 17, the portion described as “Follow the flow” is determined according to the flowchart shown in FIG.

図15は、ユーザIFkのレイヤ3スイッチで、当該ユーザのネットワークアドレスNAk宛のパケットがどうかを判断し、NAk宛であれば下位に接続されているユーザ宛に下位ポート2022cを経由して転送する。NAk宛でなければ接続されているアクセスリング24上における他のユーザのネットワークアドレスNAAR宛であるかどうかを判断する。NAAR宛であればall-by-One波長λ0に転送する。NAAR宛でなければリング上のユーザではないのでハブド波長λkに転送する。 FIG. 15 is a layer 3 switch of the user IF k , and determines whether there is a packet addressed to the network address NA k of the user, and if it is addressed to NA k , the user is connected to the lower level via the lower port 2022c. Forward. If it is not addressed to NA k , it is determined whether it is addressed to the network address NA AR of another user on the connected access ring 24. If it is addressed to the NA AR , it is transferred to the all-by-One wavelength λ 0 . If it is not destined for the NA AR , it is not a user on the ring, so it is transferred to the hubded wavelength λ k .

図16は、エッジルータにおけるレイヤ3スイッチの構成例である。前の例と同様に、受信したパケットの宛先ネットワークアドレスD−NAが下位のアクセスリングに接続されているユーザのネットワークアドレスNAu-IFkと一致すれば、当該ポートに転送する。各ユーザIFに1つずつハブド波長があるため、この波長により転送が可能である。どのNAu-IFkとも一致しない場合、上位のディストリビューションリングに接続されているユーザのアドレスNADRと一致すれば、上位のλaboへ転送する。一致しなければ、λkへ転送する。この例では、下位のアクセスリングにall-by-One波長λ0が存在する。アクセスリング内でのトラフィック用として使用されれば、エッジルータでの転送は不要になる。この場合は、エッジルータで光/電気変換を行わず、光信号のままアクセスリング24へ転送することも可能であり、図16はその状態を示す。これに対応するネットワークは、図22のようになる。 FIG. 16 is a configuration example of a layer 3 switch in the edge router. As in the previous example, if the destination network address D-NA of the received packet matches the network address NA u-IFk of the user connected to the lower access ring, the packet is transferred to the port. Since each user IF has one hubd wavelength, transfer is possible using this wavelength. If it does not match any NA u-IFk , if it matches the address NA DR of the user connected to the higher distribution ring, it is transferred to the higher λ abo . If it does not match, and transfers it to the λ k. In this example, the all-by-One wavelength λ 0 exists in the lower access ring. If used for traffic within the access ring, forwarding at the edge router is not required. In this case, it is also possible to transfer the optical signal as it is to the access ring 24 without performing optical / electrical conversion at the edge router, and FIG. 16 shows this state. The network corresponding to this is as shown in FIG.

この実施例においても、光リングはそのままで光部品やOTRを追加変更するだけで帯域を増加させることができる。すなわち、ユーザ数が少ない地域において、当初は必要なサービスのみWDS1ネットワークにより提供している場合でも、光リングを変更することなく増加したユーザを収容することが可能であり、拡張性に優れたネットワークである。   Also in this embodiment, the band can be increased only by adding and changing the optical components and OTR without changing the optical ring. That is, in an area where the number of users is small, it is possible to accommodate an increased number of users without changing the optical ring even when only the necessary services are initially provided by the WDS1 network, and a network with excellent expandability. It is.

このように構成された光ネットワークによれば、パケットに対して2種類の波長を設定し、一方の波長をall-by-One波長λ0に、他方の波長をハブド波長λ1〜λnに割り振ることで、all-by-One波長とハブド波長とを1つの光リングに多重化することができ、上述した第1の実施形態及び第2の実施形態に係るパケット伝送を、同一の構成で実現することができる。本実施形態に係る光ネットワークによれば、例えば、図3に示す種々のトラフィックにおいて、特定のトラフィック量が大きいことが予め判明している場合に、予め波長を割り振ることが容易である。 According to the optical network configured as described above, two types of wavelengths are set for the packet, one wavelength is set to the all-by-one wavelength λ 0 and the other wavelength is set to the hubed wavelengths λ 1 to λ n . By allocating, all-by-One wavelength and hubd wavelength can be multiplexed on one optical ring, and the packet transmission according to the first embodiment and the second embodiment described above can be made with the same configuration. Can be realized. According to the optical network according to the present embodiment, for example, when it is known in advance that a specific traffic amount is large in various traffics illustrated in FIG. 3, it is easy to allocate wavelengths in advance.

本実施形態においては、一般ルータ22cにおいてアド/ドロップする波長を、All-By-One波長λ0及び対応するいずれかのハブド波長λ1〜λnの2種類としているが、All-By-One波長λ0を設定せずに、一般ルータ22c毎に固有のハブド波長λ1〜λnを2種類設定してもよい。また、必ずしも2波長に限定されるものではなく、3つ以上の波長を一般ルータ22cにおいて挿抜するようにしてもよい。 In the present embodiment, the wavelengths to be added / dropped by the general router 22c are two types of the All-By-One wavelength λ 0 and any of the corresponding hubred wavelengths λ 1 to λ n. Instead of setting the wavelength λ 0 , two types of unique hubped wavelengths λ 1 to λ n may be set for each general router 22 c. Moreover, it is not necessarily limited to two wavelengths, and three or more wavelengths may be inserted / removed by the general router 22c.

2波長以上の複数波長に対し静的ルーティングを定める方法を、図20に示すフローに従って説明する。まず、リング内の波長種別としてハブド波長を入れ、All-to-All波長をλata、All-to-All波長をλaboと表す。また、λata、あるいはλaboのうち特定のノードへ直接リンクする波長をλpと表す。図20のフローに従い、管理者が設定すべき全ユーザに対し、以下のように明示的な静的ルーティングを記述する。まず、上位リング内のトラフィックで特定のルータに接続されているユーザへの転送先を記述する場合、このルータに直接リンクするλpが存在すれば、波長λpのOTRが接続されているポートへフォワーディングするよう、ルーティングテーブルにネクストホップ(この場合、特定のルータのレイヤ3スイッチ)、ARPテーブルにIPアドレスとMACアドレス(この場合、ネクストホップのIPアドレスとMACアドレス)、および、MACアドレステーブルにポート(この場合、波長λpのOTRが接続されているポート)を記述する。λpが存在しなければ、λataかλaboのどちらかの波長ポートへフォワーディングするよう記述する。この場合、他のルータを経由することになるので、経由するルータ数の少ない方を選定する。 A method for determining static routing for a plurality of wavelengths of two or more will be described according to the flow shown in FIG. First, a hubd wavelength is entered as a wavelength type in the ring, and an All-to-All wavelength is represented as λ ata and an All-to-All wavelength is represented as λ abo . Further, a wavelength that directly links to a specific node in λ ata or λ abo is expressed as λ p . According to the flow of FIG. 20, explicit static routing is described as follows for all users to be set by the administrator. First, when describing the forwarding destination to a user connected to a specific router with traffic in the upper ring, if there is λ p that directly links to this router, the port to which the OTR of wavelength λ p is connected Next hop (in this case, a layer 3 switch of a specific router) in the routing table, IP address and MAC address (in this case, the IP address and MAC address of the next hop in this case), and MAC address table in the routing table Describes the port (in this case, the port to which the OTR of wavelength λ p is connected). If λ p does not exist, it is described to forward to either λ ata or λ abo wavelength port. In this case, since it goes through another router, the one with the smaller number of routers going through is selected.

λataもλaboも存在しなければ、λhが存在するはずであり、このポートへフォワーディングする。同様に、下位のリング内のトラフィックについても、波長種別に添字1をつけて表すことにすれば、図20のフローに従って定められる。下位リング内でもλp1が存在すれば、まずここにフォワーディングするよう記述する。λp1がなければλata1あるいはλabo1が存在するので、経由するルータが少ない方を選定する。次に、リング外へのトラフィックでネクストホップが明らかな場合である。これは、上位のルータを経由してリング外へ転送されるパケットである。この場合、上位のルータへのλhが存在すればこれを最速の転送先として選定する。なければ、λataかλaboのどちらか経由するルータ数の少ない方を選定する。最後に残るものは、管理者が把握しているアドレス以外のものである。これは、外部へのトラフィックであるため、上位の主ルータへ全て転送する。テーブルでは、公知のデフォルトルータとして記述すれば可能である。 If neither λ ata nor λ abo exists, λ h should exist and forward to this port. Similarly, the traffic in the lower ring is also determined according to the flow of FIG. 20 if the subscript 1 is added to the wavelength type. If λ p1 exists also in the lower ring, first describe that forwarding is performed here. If λ p1 does not exist, λ ata1 or λ abo1 exists, so the one with fewer routers to be selected is selected. Next, it is a case where the next hop is clear in the traffic outside the ring. This is a packet that is transferred out of the ring via the upper router. In this case, if λ h to the upper router exists, it is selected as the fastest transfer destination. If there is not, select the router with the smaller number of routers via either λ ata or λ abo . What remains is something other than the address that the administrator knows. Since this is traffic to the outside, all traffic is transferred to the upper main router. In the table, it can be described as a known default router.

このように、複数波長からフローに従って適切な波長を選定すれば、図17に示す内容が一般的に完成する。   Thus, if an appropriate wavelength is selected from a plurality of wavelengths according to the flow, the contents shown in FIG. 17 are generally completed.

一方、ユーザ数が大幅に増加した場合、静的ルーティングの設定は管理者の負担増となる。これには、動的ルーティングが公知の技術として知られている。代表的なものとして、例えば、OSPF(Open Shortest Path First)を用いることができる。   On the other hand, when the number of users increases significantly, the setting of static routing increases the burden on the administrator. For this, dynamic routing is known as a known technique. As a representative one, for example, OSPF (Open Shortest Path First) can be used.

但し、OSPFを動作させるには、定まった要求条件を満たす必要がある。すなわち、バックボーンエリアという特別のエリアを定義し、ルーティング対象のルータが全てバックボーンエリアに属するように設定する必要がある。WDMを用いた従来の光ネットワークでは、この条件に合う構成方法が見出されていなかった。図14に示す本実施形態の構成によれば、主ルータ20cを指名ルータとし、ハブド波長で定義され各一般ルータ22cと直接通信するリンクからなるエリアをバックボーンエリアとすれば、OSPFを適用することができる。OSPFの適用は、図1を参照して、アクセスリングAだけでなく、ディストリビューションリングDに対して複数のアクセスリングAを接続した形態でも可能である。具体的な適用方法を図21に示す。   However, in order to operate OSPF, it is necessary to satisfy predetermined requirements. That is, it is necessary to define a special area called a backbone area so that all routing target routers belong to the backbone area. In a conventional optical network using WDM, a configuration method that meets this condition has not been found. According to the configuration of this embodiment shown in FIG. 14, if the main router 20c is a designated router, and an area composed of links that are defined by hub wavelengths and directly communicate with each general router 22c is a backbone area, OSPF is applied. Can do. The OSPF can be applied not only to the access ring A but also to a form in which a plurality of access rings A are connected to the distribution ring D with reference to FIG. A specific application method is shown in FIG.

(第4の実施形態:WDS3ネットワーク)
図23は、本発明の第4の実施形態に係る光ネットワーク(WDS3ネットワーク)を示す一部構成図であり、第1の実施形態と同様に、主ルータ20d及び複数の一般ルータ22d,22d,・・・,22dが、光リング24に接続されている。主ルータ20dは、上位光インターフェース204を介して上位の光リングに接続されており、各一般ルータ22dは、下位光インターフェース205を介して下位の光リングにそれぞれ接続されている。本実施形態における各一般ルータ22dには、第2の実施形態と同様、それぞれ異なる波長λ1〜λnが割り当てられている。
(Fourth embodiment: WDS3 network)
FIG. 23 is a partial configuration diagram showing an optical network (WDS3 network) according to the fourth embodiment of the present invention. Similar to the first embodiment, FIG. 23 shows a main router 20d and a plurality of general routers 22d, 22d, .., 22d are connected to the optical ring 24. The main router 20d is connected to the upper optical ring via the upper optical interface 204, and each general router 22d is connected to the lower optical ring via the lower optical interface 205, respectively. Different wavelengths λ 1 to λ n are assigned to the respective general routers 22d in the present embodiment, as in the second embodiment.

一般ルータ22dは、光IFである信号変換装置220d及びレイヤ3スイッチ202dを備えている。信号変換装置220dは、割り当てられたハブド波長λ1〜λnに対応する複数の波長指定OTR221dと、複数の異なる波長の光信号を合波するカプラ222dと、波長多重光信号を分波するスプリッタ223dとを備えている。 The general router 22d includes a signal conversion device 220d, which is an optical IF, and a layer 3 switch 202d. The signal conversion device 220d includes a plurality of wavelength designation OTRs 221d corresponding to the assigned hubded wavelengths λ 1 to λ n , a coupler 222d for multiplexing optical signals of a plurality of different wavelengths, and a splitter for demultiplexing wavelength multiplexed optical signals. 223d.

また、主ルータ20dは、一般ルータ22dと同様に、信号変換装置220d及びレイヤ3スイッチ202dを備えている。主ルータ20dの構成については、上述した第3の実施形態と同様である。   The main router 20d includes a signal conversion device 220d and a layer 3 switch 202d, like the general router 22d. The configuration of the main router 20d is the same as that in the third embodiment described above.

このように構成された光ネットワークによれば、第3の実施形態における主ルータ20cにおいて行われる指定波長λ1〜λnの分波及び合波が、各一般ルータ22dにおいても行われるため、主ルータ20c及び各一般ルータ22dにおけるルータ間の通信に多くの波長を割り当てることができ、All-to-All伝送(図3参照)に好適である。 According to the optical network configured in this manner, the demultiplexing and multiplexing of the designated wavelengths λ 1 to λ n performed in the main router 20c in the third embodiment are also performed in each general router 22d. Many wavelengths can be allocated for communication between routers in the router 20c and each general router 22d, which is suitable for all-to-all transmission (see FIG. 3).

本実施形態においても、第3の実施形態と同様に、ルーティングを静的に行うことができる。その他、第3の実施形態で示した変形例を適用することができる。   Also in the present embodiment, routing can be performed statically as in the third embodiment. In addition, the modification shown in the third embodiment can be applied.

(第5の実施形態:2重光ネットワーク)
第1の実施形態から第4の実施形態においては、図2に示す2重の光リング24,26のうち、一方の0系光リング24の接続状態について説明したが、他方の1系光リング26についても、上記各実施形態と同様に構成することができる。この場合、二重の光リング24,26をいずれも同一の構成にしてもよく、或いは、異なる構成にしてもよい。
(Fifth embodiment: double optical network)
In the first to fourth embodiments, the connection state of one 0-system optical ring 24 of the double optical rings 24 and 26 shown in FIG. 2 has been described, but the other 1-system optical ring is described. 26 can be configured in the same manner as in the above embodiments. In this case, the double optical rings 24 and 26 may have the same configuration or different configurations.

例えば、図24に示すように、二重の光リング24,26のいずれも、図4に示す第1の実施形態に係る光ネットワーク(WDS1ネットワーク)と同様に構成し、一方をサービスリングとし、他方をコントロールリングとして使用することができる。図24において、図4に示す構成と同様の部分には同一の符号を付している。   For example, as shown in FIG. 24, each of the double optical rings 24 and 26 is configured in the same manner as the optical network (WDS1 network) according to the first embodiment shown in FIG. The other can be used as a control ring. In FIG. 24, the same reference numerals are given to the same parts as those shown in FIG.

また、図25に示すように、0系の光リング24を図14に示す第3の実施形態に係る光ネットワーク(WDS2ネットワーク)と同様に構成し、1系の光リング26を図4に示す第1の実施形態に係る光ネットワーク(WDS1ネットワーク)と同様に構成することで、1系の光リング26をバックアップ用として使用することができる。図25において、図4及び図14に示す構成と同様の部分に同一の符号を付して、説明を省略する。   25, the 0-system optical ring 24 is configured in the same manner as the optical network (WDS2 network) according to the third embodiment shown in FIG. 14, and the 1-system optical ring 26 is shown in FIG. By configuring in the same manner as the optical network (WDS1 network) according to the first embodiment, the 1-system optical ring 26 can be used for backup. In FIG. 25, the same components as those shown in FIG. 4 and FIG.

同様に、第4の実施形態に係る光ネットワーク(WDS3ネットワーク)を、第1の実施形態に係る光ネットワーク(WDS1ネットワーク)でバックアップする構成(図34)、第4の実施形態に係る光ネットワーク(WDS3ネットワーク)を、第3の実施形態に係る光ネットワーク(WDS2ネットワーク)でバックアップする構成(図35)、第4の実施形態に係る光ネットワーク(WDS3ネットワーク)を、第4の実施形態に係る光ネットワーク(WDS3ネットワーク)でバックアップする構成(図36)なども可能である。   Similarly, the optical network (WDS3 network) according to the fourth embodiment is backed up by the optical network (WDS1 network) according to the first embodiment (FIG. 34), and the optical network according to the fourth embodiment ( WDS3 network) is backed up by the optical network according to the third embodiment (WDS2 network) (FIG. 35), the optical network according to the fourth embodiment (WDS3 network) is the optical network according to the fourth embodiment. A configuration (FIG. 36) for backup with a network (WDS3 network) is also possible.

(第6の実施形態:制御装置による光ネットワークの通信品質劣化の防止)
IPネットワークは、コネクションレス型通信であり、通信品質が劣化する場合がある。これは、特定のルータにトラフィックが集中すると伝送遅延が生じたり、最悪の場合はパケットの破棄が生じて通信が不能になる等のおそれを本質的に有している。このため、何らかの対策が必要になるが、従来のように、OSPFにより複数経路を指定してトラフィックを分散させたり、0系ルートの障害発生時に1系ルートに迂回させるなどの動的ルーティングを使用する手法では、その効果が限定的なものであった。
(Sixth embodiment: prevention of optical network communication quality degradation by control device)
An IP network is connectionless communication, and communication quality may deteriorate. This inherently has the risk that if traffic concentrates on a specific router, transmission delay will occur, or in the worst case, packets will be discarded and communication will become impossible. For this reason, some measures are required, but as before, dynamic routing is used, such as distributing traffic by specifying multiple paths using OSPF, or detouring to the system 1 route when a system 0 route failure occurs However, the effect is limited.

上記各実施形態に示す本発明の光ネットワークでは、特にユーザ数の少ない場合は経済性を優先した静的ルーティングをとることや、動的/静的ルーティングの混在など、最適化により多様な構成になる。本実施形態においては、このような多様な構成に適用できる妥当な解を見出すため、1つの光リングに割り当てられた制御装置の構成について説明する。この制御装置によれば、ネットワークの状態を把握して通信品質劣化の防止を図ることができ、大容量の光IPネットワークでありながら品質の優れた解を提供する大きな効果を有する。   In the optical network of the present invention shown in each of the above-described embodiments, various configurations can be achieved by optimization such as static routing giving priority to economy and mixing of dynamic / static routing, especially when the number of users is small. Become. In the present embodiment, a configuration of a control device assigned to one optical ring will be described in order to find an appropriate solution applicable to such various configurations. According to this control device, it is possible to grasp the state of the network and prevent communication quality deterioration, and it has a great effect of providing a solution with excellent quality despite being a large capacity optical IP network.

本発明の一実施形態に係る制御装置は、図25に示す光ネットワークの主ルータ20に接続されたコントローラ30である。尚、この制御装置は、一般ルータ22に接続することも可能である。   The control device according to an embodiment of the present invention is a controller 30 connected to the main router 20 of the optical network shown in FIG. This control device can also be connected to the general router 22.

図25に示す光ネットワークは、番号0が付与された主ルータ20cと、それぞれに番号1〜nが付与された一般ルータ22cとが、0系リング24により接続されてWDS2ネットワークが構成されている。また、主ルータ20a及び一般ルータ22aは、1系リング26により接続されてWDS1ネットワークが構成されている。   In the optical network shown in FIG. 25, a main router 20c assigned number 0 and a general router 22c assigned numbers 1 to n are connected by a 0-system ring 24 to form a WDS2 network. . Further, the main router 20a and the general router 22a are connected by a 1-system ring 26 to form a WDS1 network.

0系リング24においては、All-By-One波長λ0、及び、各一般ルータ22cに割り当てられたハブド波長λ1〜λnの2波長が、一般ルータ22cに伝送される。一方、1系リング26では、共通のAll-By-One波長λ0が伝送される。各ルータ20,22の0系と1系のレイヤ3スイッチ202a,202cは、互いに電気的に接続されている。本実施形態の制御装置は、このようなネットワークの状態とリンクの状態を表現するため、WDMテーブル、及び、PB−LLM(ポートベース・ロジカルリンク行列:Port-Based Logical Link Matrix)格納部を備えている。 In the 0-system ring 24, the All-By-One wavelength λ 0 and the two wavelengths of the hubred wavelengths λ 1 to λ n allocated to each general router 22c are transmitted to the general router 22c. On the other hand, in the 1-system ring 26, a common All-By-One wavelength λ 0 is transmitted. The 0-system and 1-system layer 3 switches 202a and 202c of the routers 20 and 22 are electrically connected to each other. The control apparatus of this embodiment includes a WDM table and a PB-LLM (Port-Based Logical Link Matrix) storage unit in order to express such a network state and a link state. ing.

WDMテーブルは、光リング24,26中を伝搬する光の波長とレイヤ3スイッチ202c,202aのポートとの対応を表すもので、PB−LLMは、レイヤ3スイッチ202c,202aのポート間のリンクとそれに使われる光の波長を指定するものである。   The WDM table represents the correspondence between the wavelengths of light propagating in the optical rings 24 and 26 and the ports of the layer 3 switches 202c and 202a. The PB-LLM is a link between the ports of the layer 3 switches 202c and 202a. It specifies the wavelength of the light used for it.

図25に示す光ネットワークにおけるWDMテーブルの一例を図26に示す。主ルータから接続順に、一般ルータ1,2,・・・,nと続き、最後に主ルータに戻るように表された各ルータに対し、各波長λ0〜λnがレイヤ3スイッチ202c,202aのポートに接続されていれば、その番号が指定される。一方、接続されていなければ0が指定される。図26に示す例では、All-By-One波長λ0は、全ルータ20c,22cで0系のレイヤ3スイッチ202cの1番ポートに接続されている。また、波長λ1は、主ルータ20cのポート2から出て1番の一般ルータ22cのポート2に接続されており、2番〜n番の一般ルータ22cは通過して、主ルータ20cのポートに戻る。すなわち、波長λ1は、主ルータ20cと1番の一般ルータ22cとの間におけるハブド波長を指定している。同様に、λ2,・・・,λnも、対応する2番〜n番の一般ルータ22cとの間におけるハブド波長を指定している。また、0系光リング24の波長λ1〜λnは、OSPFにより動的ルーティングされるリンクに使用され、λ0は静的ルーティングされるリンクに使用される。1系の光リングでは、波長λ0がall-by-One波長として指定されている。
図27は、上述したPB−LLMの一例を示す。図27に示すように、PB−LLMは、ルータの数をM(=n+1)とすれば、M×Mの正方行列で表すことができ、その要素は2種類のサブ行列LiiとLij (i≠j)からなる。対角要素のLiiをスイッチサブ行列(SW-SM: Switch Sub Matrix)と称し、非対角要素のLijをハーフネクストホップサブ行列(HNH-SM: Half Next-Hop Sub Matrix)と称する。Liiは、ルータiにおけるレイヤ3スイッチ自身のポート間の転送状態を表し、Lijは、ルータiのレイヤ3スイッチからルータjのレイヤ3スイッチへの転送状態を表す。以下の説明では、各ルータのレイヤ3スイッチは同じポート数pであると仮定し、SW-SM及びHNH-SMを、p×pの正方行列で表す。尚、ポート数が異なる場合は最大のポート数をpとすれば、以下の説明はそのまま成立する。
図25に示す光ネットワークの主ルータ20について、SW-SMの一例を図28に示す。図28において、対角要素は同一ポートを意味するが、同一ポートへの転送は存在しないので、SW-SMの対角要素は常に0である。また、このネットワークでは、0系と1系の2つのレイヤ3スイッチ202c,202aがあるが、このポートに通し番号をつけている。
0系のレイヤ3スイッチ202cは、n+2個のポートがあり、λ0,λ1,・・・,λnのOTRを接続するn+1個のポート、及び、1系のレイヤ3スイッチ202aと接続する1個のポートを有する。図28では、この部分を破線で示している。また、1系のレイヤ3スイッチ202aは、0系のレイヤ3スイッチ202cと接続する1番のポートと、λ0のOTRを接続する2番目のポートを有する。すなわち、全ポートは、n+4個になる。各要素の値は、転送ありの場合1であり、なしの場合0である。図25に示す構成においては、0系のレイヤ3スイッチ202cと1系のレイヤ3スイッチ202aとのポート間接続は、0系レイヤ3スイッチ202cのn+2番のポートと、1系のレイヤ3スイッチ202aの1番(全体のn+3番)のポートとが接続されるだけであるから、送受に対応する2つの要素が1となり、他は全て0である。
An example of the WDM table in the optical network shown in FIG. 25 is shown in FIG. In order of connection from the main router, the general routers 1, 2,..., N continue, and finally, each of the wavelengths λ 0 to λ n is assigned to the layer 3 switches 202 c, 202 a. If it is connected to a port, that number is specified. On the other hand, 0 is designated if not connected. In the example shown in FIG. 26, the All-By-One wavelength λ 0 is connected to the first port of the 0-system layer 3 switch 202c in all the routers 20c and 22c. The wavelength λ 1 is output from the port 2 of the main router 20c and connected to the port 2 of the first general router 22c, and passes through the second to n-th general routers 22c to pass through the port of the main router 20c. Return to. That is, the wavelength λ 1 designates a hubd wavelength between the main router 20c and the first general router 22c. Similarly, λ 2 ,..., Λ n designates a hubd wavelength with the corresponding second to n-th general routers 22c. The wavelengths λ 1 to λ n of the 0-system optical ring 24 are used for links dynamically routed by OSPF, and λ 0 is used for links that are statically routed. In the 1-system optical ring, the wavelength λ 0 is designated as an all-by-One wavelength.
FIG. 27 shows an example of the above-described PB-LLM. As shown in FIG. 27, if the number of routers is M (= n + 1), the PB-LLM can be represented by an M × M square matrix whose elements are two types of sub-matrices Lii and Lij (i ≠ j). The diagonal element Lii is referred to as a switch submatrix (SW-SM), and the non-diagonal element Lij is referred to as a half next-hop submatrix (HNH-SM). Lii represents a transfer state between the ports of the layer 3 switch itself in the router i, and Lij represents a transfer state from the layer 3 switch of the router i to the layer 3 switch of the router j. In the following description, it is assumed that the layer 3 switch of each router has the same number of ports p, and SW-SM and HNH-SM are represented by a p × p square matrix. If the number of ports is different and the maximum number of ports is p, the following description is valid.
FIG. 28 shows an example of SW-SM for the main router 20 of the optical network shown in FIG. In FIG. 28, diagonal elements mean the same port, but there is no transfer to the same port, so the diagonal element of SW-SM is always zero. In this network, there are two layer 3 switches 202c and 202a of system 0 and system 1, and serial numbers are assigned to these ports.
The 0-system layer 3 switch 202c has n + 2 ports, and is connected to the n + 1 ports connecting the OTRs of λ 0 , λ 1 ,..., Λ n and the 1-system layer 3 switch 202a. Has one port. In FIG. 28, this portion is indicated by a broken line. The 1-system layer 3 switch 202a has a 1st port connected to the 0-system layer 3 switch 202c and a second port connecting the OTR of λ 0 . That is, the total number of ports is n + 4. The value of each element is 1 when there is transfer, and 0 when there is no transfer. In the configuration shown in FIG. 25, the inter-port connection between the 0-system layer 3 switch 202c and the 1-system layer 3 switch 202a is the n + 2 port of the 0-system layer 3 switch 202c and the 1-system layer 3 switch 202a. No. 1 (total n + 3) port is connected, so two elements corresponding to transmission / reception are 1 and all others are 0.

同じネットワークに対し、HNH−SMの一例を図29に示す。この例は、主ルータ20(0番ルータ)から1番の一般ルータ22への転送を表すL01と、同じく主ルータ20(0番ルータ)から2番の一般ルータ22への転送を表すL02、及び、1番の一般ルータ22から2番の一般ルータ22、2番の一般ルータ22から3番の一般ルータ22への転送をそれぞれ表すL12とL23の構成を示している。HNH−SMは、光のリンクの有無を表すもので、リンクがある場合はその光の波長を表す数字を入力する一方、リンクがない場合は0を入力する。例えば、L01の(11)要素は131となっているが、これは、図26のWDMテーブルに従って、主ルータ20(0番ルータ)の1番ポートから1番目の一般ルータ22の1番ポートへλ0の波長のリンクがあり、この波長λ0が1310nmであることを示している。このように、各要素の数字は、実際の波長の1/10で表示されており、例えば、λ0:1310nm→131、λ1:1470nm→147、λ2:1490nm→149、・・・のように表される。同様に、L01の(22)要素は147となっているが、これは、主ルータ20(0番ルータ)の2番ポートと1番目の一般ルータ22の2番ポートが波長1470nmで接続されていることを表している。また、L01の(n+4,n+4)要素は131であるが、これは、主ルータ20(0番ルータ)及び1番目の一般ルータ22における各1系レイヤ3スイッチの2番ポートが波長1310nmで接続されていることを表している。この要素は、制御用に使用される。 FIG. 29 shows an example of HNH-SM for the same network. In this example, L 01 represents transfer from the main router 20 (0th router) to the first general router 22, and L represents transfer from the main router 20 (0th router) to the second general router 22 as well. 02 , and L 12 and L 23 respectively representing transfers from the first general router 22 to the second general router 22 and from the second general router 22 to the third general router 22. HNH-SM indicates the presence or absence of an optical link. When there is a link, a number indicating the wavelength of the light is input, and when there is no link, 0 is input. For example, the (11) element of L 01 is 131, which is the 1st port of the first general router 22 from the 1st port of the main router 20 (0th router) according to the WDM table of FIG. to have a link with a wavelength of lambda 0, it indicates that this wavelength lambda 0 is 1310 nm. As described above, the number of each element is displayed by 1/10 of the actual wavelength. For example, λ 0 : 1310 nm → 131, λ 1 : 1470 nm → 147, λ 2 : 1490 nm → 149,. It is expressed as follows. Similarly, the (22) element of L 01 is 147. This is because the 2nd port of the main router 20 (0th router) and the 2nd port of the first general router 22 are connected at a wavelength of 1470 nm. It represents that. The (n + 4, n + 4) element of L 01 is 131. This is because the second port of each 1-system layer 3 switch in the main router 20 (0th router) and the first general router 22 has a wavelength of 1310 nm. Indicates that it is connected. This element is used for control.

主ルータ20(0番ルータ)から2番の一般ルータ22へのリンクを表すL02についても同様であり、主ルータ20(0番ルータ)の3番ポートから2番目の一般ルータ22の2番ポートへ波長1490nmにより接続され、1系レイヤ3スイッチ間が1310nmの波長でリンクされていることを示している。
また、1番のルータ22から2番の一般ルータ22へのリンクは、L12によって表され、それぞれの1番ポート間と制御用ポート間で1310nmの波長によりリンクがあることを示している。2番のルータ22から3番の一般ルータ22へのリンクも同様である。尚、このHNH−SMは、Lij (i≠j)でi→jへのリンクを、Lji でj→iへのリンクを表しているが、信号は光リング中を一方向に転送されることから、一般にLij ≠Ljiである。
The same applies to L 02 representing the link from the main router 20 (0th router) to the 2nd general router 22, and the 2nd of the 2nd general router 22 from the 3rd port of the main router 20 (0th router). It shows that the system is connected to the port at a wavelength of 1490 nm and the system 1 layer 3 switch is linked at a wavelength of 1310 nm.
The link from the first router 22 to the second general router 22 is represented by L 12 , indicating that there is a link with a wavelength of 1310 nm between each first port and between the control ports. The same applies to the link from the second router 22 to the third general router 22. This HNH-SM represents a link from i to j by Lij (i ≠ j) and a link from j to i by Lji, but the signal is transferred in one direction in the optical ring. Therefore, generally Lij ≠ Lji.

本実施形態の制御装置は、上述したWDMテーブル及びPB−LLM格納部を備えることにより、光ネットワークにおける通信品質を高めることができる。この制御装置は、例えば、図25に示すコントローラ30として、主ルータ20のレイヤ3スイッチ202a,202cに接続することができ、以下に示す制御プログラムを有することにより、ネットワーク全体を制御することができる。コントローラ30から出力される制御信号は、光リング24あるいは26を経由し、光リング上の全レイヤ3スイッチ202c、202aを制御する。以下、図25に示す光ネットワークの構成に基づいて説明する。   The control apparatus of this embodiment can improve the communication quality in an optical network by providing the WDM table and the PB-LLM storage unit described above. This control device can be connected to the layer 3 switches 202a and 202c of the main router 20 as the controller 30 shown in FIG. 25, for example, and can control the entire network by having the control program shown below. . A control signal output from the controller 30 passes through the optical ring 24 or 26 and controls all the layer 3 switches 202c and 202a on the optical ring. Hereinafter, description will be made based on the configuration of the optical network shown in FIG.

まず、この制御装置の機能を実行させる一般的なフローを図30に示す。図25のネットワ−クを構築する場合、0系リングを伝送させる波長λ1〜λn
からなるリンクをOSPFによる動的ルーティング(図21参照)により設定すると共に、波長λ0からなるリンクを静的ルーティング(図6〜図8参照)により設定する。また、1系リング上の波長λ0についても、同様に静的ルーティングにより設定する。これにWDMテーブルを加えて、初期設定として制御装置に入力する。制御装置は、設定値の入力後、この値をもとに各レイヤ3スイッチに書き込む情報を自動生成する。制御装置は、自動生成された値を各レイヤ3スイッチのファイルに書き込み、ルーティングテーブル他、必要な情報を設定する。次に、制御装置は、各レイヤ3スイッチのルーティング情報を収集し、これを基に、PB−LLMを自動生成する。PB−LLMにはリンクの有無の情報と、リンク有りの場合は波長の値が必要である。前者はルーティングテーブルの情報そのものであり、後者はポートのIDとして前述した波長に対応する整数を付与しておくことで可能である。これを生成すると、入力したWDMテーブルと合わせ、制御装置は全てのネットワーク情報を把握したことになる。このように、本実施形態の制御装置は、上記制御プログラムに基づいて、各レイヤ3スイッチのポート間における指定波長によるリンク状態を表すポートベースロジカルリンク行列情報を自動生成するロジカルリンク情報生成部を備えている。
First, FIG. 30 shows a general flow for executing the functions of the control device. When constructing the network of FIG. 25, wavelengths λ 1 to λ n for transmitting the 0-system ring
Is set by dynamic routing by OSPF (see FIG. 21), and a link having the wavelength λ 0 is set by static routing (see FIGS. 6 to 8). Similarly, the wavelength λ 0 on the 1-system ring is set by static routing. A WDM table is added to this and input to the control device as an initial setting. After inputting the set value, the control device automatically generates information to be written in each layer 3 switch based on this value. The control device writes the automatically generated value to the file of each layer 3 switch, and sets necessary information such as a routing table. Next, the control device collects routing information of each layer 3 switch, and automatically generates a PB-LLM based on the collected routing information. The PB-LLM needs information on the presence / absence of a link and the value of the wavelength when there is a link. The former is the routing table information itself, and the latter is possible by assigning an integer corresponding to the above-mentioned wavelength as the port ID. When this is generated, the control apparatus grasps all the network information together with the input WDM table. As described above, the control device according to the present embodiment includes a logical link information generation unit that automatically generates port-based logical link matrix information representing a link state based on a specified wavelength between ports of each layer 3 switch based on the control program. I have.

本実施形態に係る制御装置を有効に機能させるため、図25に示す光ネットワークの構成において、一般ルータ22が備えるADM210cとして、図31に示す波長可変ADMを適用することが好ましい。この波長可変ADMは、特定の波長λx(x=1,2,・・・,n)のみをアド/ドロップする複数の単波長ADM51と、波長の入出力が行われるIN/OUT部52との間に、スライドフェルール53をスライド可能に挿入した構成となっている。スライドフェルール53は、各単波長ADM51の入出力幅と同じ間隔で光導波部が並んでいる光透過部531と、全反射フィルタを含む光反射部532とを内部に備えている。典型例として、アド/ドロップする波長がn波であり、対応する単波長ADM51をn個並べた場合、スライドフェルール53はn個の光透過部531とn個の光反射部532を含む。図31に示す状態では、光透過部531が1個だけ外れた位置にあるため、アド/ドロップする波長はλ1,λ2,・・・,λn-1で、λnだけ反射される。このため、結果的にλnは、この波長可変ADMを通過することになる。 In order to make the control device according to the present embodiment function effectively, it is preferable to apply the wavelength variable ADM shown in FIG. 31 as the ADM 210c included in the general router 22 in the configuration of the optical network shown in FIG. The wavelength tunable ADM includes a plurality of single wavelength ADMs 51 that add / drop only a specific wavelength λx (x = 1, 2,..., N), and an IN / OUT unit 52 that performs wavelength input / output. A slide ferrule 53 is slidably inserted therebetween. The slide ferrule 53 includes therein a light transmission part 531 in which optical waveguide parts are arranged at the same interval as the input / output width of each single wavelength ADM 51, and a light reflection part 532 including a total reflection filter. As a typical example, when the wavelength to be added / dropped is n waves and n corresponding single-wavelength ADMs 51 are arranged, the slide ferrule 53 includes n light transmitting portions 531 and n light reflecting portions 532. In the state shown in FIG. 31, since only one light transmission part 531 is off, the wavelengths to be added / dropped are λ 1 , λ 2 ,..., Λ n−1 and reflected by λ n. . Therefore, as a result, λ n passes through the wavelength tunable ADM.

このようにスライドフェルール53をスライドさせることで、波長可変ADMにおいてアド/ドロップする波長及び通過する波長を可変にすることができる。また、光透過部531を全部挿入すると全波長をアド/ドロップすることができ、これはカプラ又はスプリッタと等価である。すなわち、WDS3ネットワーク(図23参照)の光部品とすることができる。一方、光反射部532を全て挿入すると全波長は通過し、アド/ドロップ波長はなくなる。この場合は、ユーザがまだ存在しない状態で、後に新規ユーザが発生した場合、光透過部を1つ変えるようにスライドさせると、λ1をアド/ドロップすることができる。 By sliding the slide ferrule 53 in this manner, the wavelength to be added / dropped and the wavelength to pass through in the wavelength tunable ADM can be made variable. Further, if all the light transmission parts 531 are inserted, all wavelengths can be added / dropped, which is equivalent to a coupler or a splitter. That is, it can be an optical component of the WDS3 network (see FIG. 23). On the other hand, when all the light reflecting portions 532 are inserted, all wavelengths pass and the add / drop wavelength disappears. In this case, when a new user is generated later in a state where no user exists, λ 1 can be added / dropped by sliding the light transmitting part to change by one.

この波長可変ADMは、手動でスライドさせることもできる。また、図示していないが、アクチュエータにより与えた信号によって固定長だけスライドさせれば、遠隔地からでも自動的に波長を増減あるいは新規追加することができる。図31では波長の順を、下からλ1,λ2,・・・,λnとしたが、これをサイクリックにしたもの(すなわち、λ2,λ3,・・・,λn,λ1あるいはλ3,λ4,・・・,λn,λ1,λ2など)を複数準備しておき、異なるルータに配置すれば増減させる波長を変化させることができる。 This tunable ADM can also be slid manually. In addition, although not shown in the figure, the wavelength can be automatically increased / decreased or newly added even from a remote place by sliding it by a fixed length according to the signal given by the actuator. In FIG. 31, the order of the wavelengths is λ 1 , λ 2 ,..., Λ n from the bottom, but this is a cyclic one (that is, λ 2 , λ 3 ,..., Λ n , λ 1 or λ 3 , λ 4 ,..., Λ n , λ 1 , λ 2, etc.) are prepared and arranged in different routers, the wavelength to be increased or decreased can be changed.

本発明では、図30に示すフローにおいて、PB−LLMの自動生成後に、1系のリングを経由してレイヤ3スイッチに信号を送出し、これに接続されているアクチュエータを動作させて、ADM210cの挿抜波長を自動設定する。この後、制御装置は、レイヤ3スイッチの各ポートのトラフィック量を自動で定期的にモニタし、総トラフィック量が基準量を超過するか否かを判定する。超過した場合、超過トラフィックが1系リング(コントロールリング)26の収容可能トラフィックを超過しなければ1系リング(コントロールリング)26へ迂回させる。超過すれば当該ADMに新規波長を追加するようWDMテーブルを書き換え、再度、レイヤ3スイッチ202c、202aの設定と、ADM210cの挿抜波長を自動設定するフローに入る。   In the present invention, in the flow shown in FIG. 30, after the automatic generation of the PB-LLM, a signal is sent to the layer 3 switch via the ring of system 1 and the actuator connected thereto is operated, so that the ADM 210c Automatically set the insertion / extraction wavelength. Thereafter, the control device automatically and periodically monitors the traffic amount of each port of the layer 3 switch, and determines whether or not the total traffic amount exceeds the reference amount. If the excess traffic does not exceed the traffic that can be accommodated in the system 1 ring (control ring) 26, the system is diverted to the system 1 ring (control ring) 26. If it exceeds, the WDM table is rewritten so as to add a new wavelength to the ADM, and the process again enters the flow for automatically setting the layer 3 switches 202c and 202a and the insertion / extraction wavelength of the ADM 210c.

以上のように、トラフィック集中に対応でき、通信品質の劣化を防ぐことができる。ここで、トラフィックのモニターは、レイヤ3スイッチに備わっている公知の技術を用いることができる。また、ユーザの追加が発生した場合、前述したように、波長を追加することで帯域を追加することができる。追加する波長の情報を追加すれば、図30に示すフローと同じフローで実行できる。   As described above, it is possible to cope with traffic concentration and prevent deterioration of communication quality. Here, for monitoring the traffic, a known technique provided in the layer 3 switch can be used. Further, when a user is added, as described above, a band can be added by adding a wavelength. If information on the wavelength to be added is added, the process can be executed in the same flow as that shown in FIG.

(第7の実施形態:制御装置による光ネットワークの障害復旧)
上記第6の実施形態に示す制御装置は、ネットワークに障害が発生した場合、これを自動的に回避する復旧機能を持たせることもできる。IPネットワークでは、通常OSPFなど動的ルーティングプロトコルによって復旧させる技術が公知であるが、上記各実施形態における光ネットワークでは、静的ルーティングを使用する場合もあるため、上述した公知技術では対応できない。本発明では、制御装置が、WDMテーブルとPB−LLMによってネットワークの状態を把握しているため、自動復旧が可能である。本実施形態の制御装置は、図25に示す光ネットワークに配置されたコントローラ30であり、0系の光リング24を復旧させる場合について以下説明する。
(Seventh embodiment: optical network failure recovery by control device)
The control device shown in the sixth embodiment may have a recovery function that automatically avoids a failure in the network. In an IP network, a technique for recovery using a dynamic routing protocol such as OSPF is generally known. However, in the optical network in each of the above embodiments, static routing may be used, and thus the above-described known technique cannot be used. In the present invention, since the control device grasps the state of the network by the WDM table and the PB-LLM, automatic recovery is possible. The control device of the present embodiment is the controller 30 arranged in the optical network shown in FIG. 25, and the case where the 0-system optical ring 24 is restored will be described below.

第6の実施形態において説明したように、静的ルーティング情報は、図30に示すフローに従い、各レイヤ3スイッチに書き込まれ、ルーティングが行われている。障害発生により別ルートに切り替える場合、制御装置がレイヤ3スイッチのルーティングテーブルを書き換える。復旧方法の概要を図32に示す。   As described in the sixth embodiment, the static routing information is written to each layer 3 switch according to the flow shown in FIG. 30, and routing is performed. When switching to another route due to the occurrence of a failure, the control device rewrites the routing table of the layer 3 switch. An overview of the recovery method is shown in FIG.

障害の検出は、各レイヤ3スイッチで動作しているMIB(Management Information Base)の情報を利用する。MIBの情報は、SNMP(Simple Network Management Protocol)により取得することができる。制御装置は、復旧プログラムを有し、SNMPマネージャの機能を実装してある。各レイヤ3スイッチのSNMPエージェントはマネージャからの指令によりMIBのデータを制御装置に返す。また、レイヤ3スイッチの書き換えは、制御装置からテルネットにより直接ルーティングテーブルを書き換える。   The failure detection uses information of MIB (Management Information Base) operating in each layer 3 switch. MIB information can be acquired by SNMP (Simple Network Management Protocol). The control device has a recovery program and implements the SNMP manager function. The SNMP agent of each layer 3 switch returns MIB data to the control device in response to a command from the manager. In addition, the rewriting of the layer 3 switch directly rewrites the routing table from the control device by telnet.

制御装置が行う復旧フローを図33に示す。図33に示すように、PB−LLMは、最初に自動的に生成されているので、制御装置は、これを初期値(=LM0)として保持する。ついで、制御装置は、PB−LLMの情報をもとに各レイヤ3スイッチのポートの状況をSNMPエージェント経由で収集する。これを行うため、公知のMIBのifOpenStatusの値を使用することとし、リンクのupとdownに対し状態値を得ることができる。全てのポートに対し状態値を取得した後、up状態のポートに光の波長ID値を対応させ、downを0としてPB−LLMを更新する。更新したPB−LLMをLM1とし、初期値のLM0との引き算を行うことで判定行列Judgeを求める。初期に設定されたリンクに対応するポートが全てupならば2つの行列は同一であり、Judgeはゼロ行列になる。これは障害発生がない場合であり、この後一定間隔毎にポートのモニタを続ける。障害発生によりdownとなったポートが生じた場合、Judgeの当該ポートに対応する要素に負の値が入る。この要素の番号で障害箇所を抽出できる。障害発生箇所の0系リンクを1系リンクに切り替えるよう該当するレイヤ3スイッチのルーティングテーブルを書き換えることで、迂回ルートを確保する。 FIG. 33 shows a recovery flow performed by the control device. As shown in FIG. 33, since the PB-LLM is automatically generated first, the control device holds this as an initial value (= LM 0 ). Next, the control device collects the port status of each layer 3 switch via the SNMP agent based on the information of the PB-LLM. In order to do this, the value of the known MIB ifOpenStatus is used, and status values can be obtained for link up and down. After obtaining the state values for all the ports, the wavelength ID value of the light is made to correspond to the ports in the up state, and down is set to 0 to update the PB-LLM. The updated PB-LLM and LM 1, obtaining the judgment matrix Judge by performing subtraction between the LM 0 initial value. If the ports corresponding to the initially set links are all up, the two matrices are identical and Judge is a zero matrix. This is a case where no failure has occurred, and the port monitoring is continued at regular intervals thereafter. When a port that is down due to a failure occurs, a negative value is entered in the element corresponding to the Judge port. The fault location can be extracted by the number of this element. A rerouting route is secured by rewriting the routing table of the corresponding layer 3 switch so that the 0-system link at the failure location is switched to the 1-system link.

また、同制御装置は、モニター情報と制御対象を変えることにより、以下に示す機能を付加し、伝送品質の向上を図る大きな効果を有する。即ち、制御装置は、0系のリングを伝送されるパケットをモニターし、OSI第4層のプロトコルとしてUDP (User Datagram Protocol)を使用しているパケットを1系に迂回させ、サービス種別対応の品質制御機能を有する。   In addition, the control device has the great effect of improving the transmission quality by adding the following functions by changing the monitor information and the control target. In other words, the control device monitors the packets transmitted through the 0-system ring, bypasses packets using UDP (User Datagram Protocol) as the protocol of the OSI layer 4 to the 1-system, and provides quality corresponding to the service type. Has a control function.

制御装置は、0系のリングを伝送されるパケットをモニターし、ポート番号を抽出して特定のアプリケーションを使用しているパケットを選別して1系に迂回させ、アプリケーション種別対応の品質制御機能を有する。   The control device monitors the packets transmitted on the 0-system ring, extracts the port number, selects packets using a specific application, bypasses them to the 1-system, and provides a quality control function corresponding to the application type. Have.

制御装置は、0系のリングを伝送されるパケットをモニターし、特定宛先アドレスへのパケットが基準量を超えた場合、当該パケットを遮断して0系のネットワークへの転送を停止するDOS攻撃を防止する。   The control device monitors the packet transmitted through the 0-system ring, and when the packet to a specific destination address exceeds the reference amount, it intercepts the packet and stops the transfer to the 0-system network. To prevent.

本発明に係る光ネットワークの基本構成を説明するための概略図。Schematic for demonstrating the basic composition of the optical network which concerns on this invention. 図1に示す光ネットワークの一部構成図。FIG. 2 is a partial configuration diagram of the optical network shown in FIG. 1. トラフィック分類を説明するための図。The figure for demonstrating traffic classification. 本発明の第1の実施形態に係る光ネットワーク(WDS1ネットワーク)を示す一部構成図。1 is a partial configuration diagram showing an optical network (WDS1 network) according to a first embodiment of the present invention. 主ルータ又は一般ルータにおけるレイヤ3スイッチの構成図。The block diagram of the layer 3 switch in a main router or a general router. ルーティングテーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of a routing table. ARPテーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of an ARP table. MACアドレステーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of a MAC address table. 本発明の第2の実施形態に係る光ネットワーク(WCSネットワーク)を示す一部構成図。The partial block diagram which shows the optical network (WCS network) which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 主ルータが備えるレイヤ3スイッチの構成図。The block diagram of the layer 3 switch with which a main router is provided. ルーティングテーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of a routing table. ARPテーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of an ARP table. MACアドレステーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of a MAC address table. 本発明の第3の実施形態に係る光ネットワーク(WDS2ネットワーク)を示す一部構成図。The partial block diagram which shows the optical network (WDS2 network) which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. ユーザIFに設けられたレイヤ3スイッチの構成図。The block diagram of the layer 3 switch provided in user IF. エッジルータに設けられたレイヤ3スイッチの構成図。The block diagram of the layer 3 switch provided in the edge router. ルーティングテーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of a routing table. ARPテーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of an ARP table. MACアドレステーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of a MAC address table. ルーティングテーブルにおける処理を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the process in a routing table. 動的ルーティングを説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating dynamic routing. 図14に示す光ネットワークの変形例を示す構成図。The block diagram which shows the modification of the optical network shown in FIG. 本発明の第4の実施形態に係る光ネットワーク(WDS3ネットワーク)を示す一部構成図。The partial block diagram which shows the optical network (WDS3 network) which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る光ネットワーク(バックアップネットワーク)を示す一部構成図。The partial block diagram which shows the optical network (backup network) which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 図24に示す光ネットワークの変形例を示す構成図。The block diagram which shows the modification of the optical network shown in FIG. 図25に示す光ネットワークにおけるWDMテーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of the WDM table in the optical network shown in FIG. 図25に示す光ネットワークにおけるPB−LLMの一例を示す図。The figure which shows an example of PB-LLM in the optical network shown in FIG. 図25に示す光ネットワークにおけるSW-SMの一例を示す図。The figure which shows an example of SW-SM in the optical network shown in FIG. 図25に示す光ネットワークにおけるHNH-SMの一例を示す図。The figure which shows an example of HNH-SM in the optical network shown in FIG. 本発明の第6の実施形態に係る光ネットワークにおける制御装置の機能を説明するためのフロー図。The flowchart for demonstrating the function of the control apparatus in the optical network which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 波長可変ADMの概略構成図。The schematic block diagram of wavelength variable ADM. 障害復旧方法の概要を説明するためのフロー図。The flowchart for demonstrating the outline | summary of a failure recovery method. 制御装置が行う復旧フロー図。The restoration flow figure which a control device performs. 図24に示す光ネットワークの変形例を示す構成図。The block diagram which shows the modification of the optical network shown in FIG. 図24に示す光ネットワークの変形例を示す構成図。The block diagram which shows the modification of the optical network shown in FIG. 図24に示す光ネットワークの変形例を示す構成図。The block diagram which shows the modification of the optical network shown in FIG. 従来の光ネットワークの概略構成図。The schematic block diagram of the conventional optical network.

符号の説明Explanation of symbols

10 ノードルータ
12 エッジルータ
14 ユーザIF
20 主ルータ
22 一般ルータ
24,26 光リング
201 OTR
202 レイヤ3スイッチ
204 上位光インターフェース
205 下位光インターフェース
10 Node router 12 Edge router 14 User IF
20 Main router 22 General router 24, 26 Optical ring 201 OTR
202 Layer 3 switch 204 Upper optical interface 205 Lower optical interface

Claims (18)

主ルータ及び複数の一般ルータが光ファイバによりリング状に結合されてメインネットワークが構成され、該メインネットワークが前記主ルータを介して上位ネットワークに結合される光IPネットワークであって、
前記主ルータは、前記上位ネットワーク及びメインネットワークにそれぞれ接続され光信号と電気信号とを相互変換する上位光インターフェース及びメイン光インターフェースと、前記上位光インターフェース及びメイン光インターフェース間で電気信号の送受信を制御するメインレイヤ3スイッチとを備え、
前記一般ルータは、前記メインネットワークに接続され光信号と電気信号とを相互変換する一般光インターフェースを備えており、
前記メインレイヤ3スイッチは、静的ルーティング情報に基づいてパケットのルーティングを行う光ネットワーク。
A main router and a plurality of general routers are coupled in a ring shape with an optical fiber to form a main network, and the main network is an optical IP network coupled to an upper network through the main router,
The main router is connected to the higher-level network and the main network, respectively, and controls transmission / reception of an electrical signal between the higher-order optical interface and the main optical interface, and a higher-order optical interface and a main optical interface that mutually convert an optical signal and an electrical signal. Main layer 3 switch to
The general router includes a general optical interface that is connected to the main network and mutually converts an optical signal and an electrical signal;
The main layer 3 switch is an optical network that performs packet routing based on static routing information.
前記メイン光インターフェース及び一般光インターフェースは、入出力ポートを有する光トランシーバを備えており、
前記静的ルーティング情報は、ルーティングテーブル、ARPテーブル及びMACアドレステーブルに明示的に記述された情報である請求項1に記載の光ネットワーク。
The main optical interface and the general optical interface include an optical transceiver having an input / output port,
The optical network according to claim 1, wherein the static routing information is information explicitly described in a routing table, an ARP table, and a MAC address table.
前記メイン光インターフェース及び一般光インターフェースが備える前記光トランシーバは、単一のAll-by-One波長の光波を出力する請求項2に記載の光ネットワーク。 The optical network according to claim 2, wherein the optical transceiver included in the main optical interface and the general optical interface outputs a light wave having a single All-by-One wavelength. 前記メイン光インターフェースが備える前記光トランシーバは、複数の波長の光波を出力し、
前記メイン光インターフェースは、異なる波長の光波を合波して波長多重光信号を生成するカプラと、波長多重光信号を異なる波長の光波に分波するスプリッタとを備える請求項2に記載の光ネットワーク。
The optical transceiver included in the main optical interface outputs light waves of a plurality of wavelengths,
The optical network according to claim 2, wherein the main optical interface includes a coupler that multiplexes optical waves of different wavelengths to generate a wavelength multiplexed optical signal, and a splitter that splits the wavelength multiplexed optical signal into optical waves of different wavelengths. .
複数の前記一般光インターフェースが備える前記光トランシーバは、1又は複数の指定波長の光波を出力し、
前記一般光インターフェースは、前記指定波長の光波のみをアド/ドロップするアドドロップモジュールを備える請求項4に記載の光ネットワーク。
The optical transceiver included in the plurality of general optical interfaces outputs light waves of one or a plurality of designated wavelengths,
The optical network according to claim 4, wherein the general optical interface includes an add / drop module that adds / drops only a light wave having the designated wavelength.
前記指定波長のうち少なくとも1つが、前記各一般ルータに固有のハブド波長である請求項5に記載の光ネットワーク。 The optical network according to claim 5, wherein at least one of the designated wavelengths is a hubd wavelength unique to each general router. 前記主ルータ及び一般ルータ間において前記ハブド波長により形成されるリンクのルーティングプロトコルとして、OSPF(Open Shortest Path First)が採用されている請求項6に記載の光ネットワーク。 The optical network according to claim 6, wherein OSPF (Open Shortest Path First) is adopted as a routing protocol of a link formed by the hubd wavelength between the main router and a general router. 前記指定波長のうち少なくとも1つが、前記ハブド波長であり、他の少なくとも1つが、前記各一般ルータ間で共通なAll-by-One波長である請求項5に記載の光ネットワーク。 6. The optical network according to claim 5, wherein at least one of the designated wavelengths is the hubd wavelength, and at least one other is an All-by-One wavelength common among the general routers. 前記スプリッタにおいて分波される光波のうち、前記All-by-One波長の光波が前記カプラに直接入力される請求項8に記載の光ネットワーク。 The optical network according to claim 8, wherein the light wave having the All-by-One wavelength among the light waves demultiplexed by the splitter is directly input to the coupler. 前記主ルータ及び一般ルータ間において前記ハブド波長により形成されるリンクのルーティングプロトコルとして、OSPFが採用されており、
前記主ルータ及び一般ルータ間において前記All-by-One波長により形成されるリンクのルーティングプロトコルとして、静的ルーティングプロトコルが採用されている請求項8又は9に記載の光ネットワーク。
OSPF is adopted as a routing protocol for the link formed by the hubd wavelength between the main router and the general router,
The optical network according to claim 8 or 9, wherein a static routing protocol is adopted as a routing protocol of a link formed by the All-by-One wavelength between the main router and the general router.
主ルータ及び複数の一般ルータが、サービスリング及びコントロールリングを含む少なくとも2重の光ファイバによりリング状に結合されてメインネットワークが構成され、該メインネットワークが前記主ルータを介して上位ネットワークに結合される光IPネットワークであって、
前記主ルータ及び一般ルータは、レイヤ3スイッチと、該レイヤ3スイッチのポートに接続された波長指定の光トランシーバとを備えており、
前記サービスリングには、波長多重光信号が搬送され、前記コントロールリングには、波長制御信号が搬送される光ネットワーク。
A main router and a plurality of general routers are connected in a ring shape by at least double optical fibers including a service ring and a control ring to form a main network, and the main network is connected to an upper network via the main router. An optical IP network,
The main router and the general router each include a layer 3 switch and a wavelength-designated optical transceiver connected to a port of the layer 3 switch.
An optical network in which wavelength multiplexed optical signals are carried on the service ring, and wavelength control signals are carried on the control ring.
前記一般ルータは、前記光トランシーバの指定波長に対応して、該指定波長の光波のみをアド/ドロップするアドドロップモジュールを更に備え、
前記アドドロップモジュールは、アド/ドロップする波長を可変できるように構成されている請求項11に記載の光ネットワーク。
The general router further includes an add / drop module for adding / dropping only a light wave of the designated wavelength corresponding to the designated wavelength of the optical transceiver,
The optical network according to claim 11, wherein the add / drop module is configured to change a wavelength to be added / dropped.
前記アドドロップモジュールは、特定の波長のみをアド/ドロップする複数の単波長アドドロップモジュールと、波長の入出力が行われる入出力部と、前記単波長アドドロップモジュールと入出力部との間にスライド可能に挿入されたスライドフェルールとを備え、
前記スライドフェルールは、前記単波長アドドロップモジュールの入出力部の間隔と同じ間隔で光導波部が設けられた光透過部と、全反射フィルタを含む光反射部とを備えている請求項12に記載の光ネットワーク。
The add / drop module includes a plurality of single wavelength add / drop modules for adding / dropping only a specific wavelength, an input / output unit for inputting / outputting wavelengths, and the single wavelength add / drop module and the input / output unit. With a slide ferrule inserted slidably,
13. The slide ferrule includes a light transmission part in which optical waveguide parts are provided at the same interval as the input / output part of the single wavelength add / drop module, and a light reflection part including a total reflection filter. The optical network described.
請求項11に記載の光ネットワークにおいて、前記主ルータ又は一般ルータに接続される制御装置であって、
前記サービスリングを搬送される波長多重光信号に含まれる波長と、当該波長による通信が行われる前記主ルータ又は一般ルータのポートとの対応関係を示すWDMテーブルと、
前記レイヤ3スイッチが備えるルーティングテーブルから収集したルーティング情報及び前記WDMテーブルの情報に基づいて、前記各レイヤ3スイッチのポート間における指定波長によるリンク状態を表すポートベースロジカルリンク行列情報を生成するロジカルリンク情報生成部とを備える制御装置。
The optical network according to claim 11, wherein the control device is connected to the main router or a general router,
A WDM table indicating a correspondence relationship between a wavelength included in a wavelength multiplexed optical signal carried on the service ring and a port of the main router or a general router in which communication by the wavelength is performed;
A logical link that generates port-based logical link matrix information representing a link state by a specified wavelength between ports of each layer 3 switch based on routing information collected from a routing table provided in the layer 3 switch and information in the WDM table A control device comprising an information generation unit.
請求項12に記載の光ネットワークにおいて、前記主ルータ又は一般ルータに接続される制御装置であって、
前記サービスリングを搬送される波長多重光信号に含まれる波長と、当該波長による通信が行われる前記主ルータ又は一般ルータのポートとの対応関係を示すWDMテーブルと、
前記レイヤ3スイッチが備えるルーティングテーブルから収集したルーティング情報及び前記WDMテーブルの情報に基づいて、前記各レイヤ3スイッチのポート間における指定波長によるリンク状態を表すポートベースロジカルリンク行列情報を生成するロジカルリンク情報生成部とを備え、
前記ポートベースロジカルリンク行列情報に基づいて前記アドドロップモジュールがアド/ドロップする波長を変化させる制御装置。
The optical network according to claim 12, wherein the control device is connected to the main router or a general router,
A WDM table indicating a correspondence relationship between a wavelength included in a wavelength multiplexed optical signal carried on the service ring and a port of the main router or a general router in which communication by the wavelength is performed;
A logical link that generates port-based logical link matrix information representing a link state by a specified wavelength between ports of each layer 3 switch based on routing information collected from a routing table provided in the layer 3 switch and information in the WDM table An information generation unit,
A control device that changes a wavelength to be added / dropped by the add / drop module based on the port-based logical link matrix information.
前記レイヤ3スイッチの各ポートのトラフィック量を定期的にモニタし、総トラフィック量が基準量を超過する場合に、前記アドドロップモジュールのアド/ドロップ波長を変化させて、前記WDMテーブルを更新する請求項15に記載の制御装置。 The traffic amount of each port of the layer 3 switch is periodically monitored, and when the total traffic amount exceeds a reference amount, the add / drop wavelength of the add / drop module is changed to update the WDM table. Item 16. The control device according to Item 15. 前記ポートベースロジカルリンク行列情報に基づいて、前記レイヤ3スイッチのポートの状態値を取得し、該状態値を初期値と比較することにより、前記サービスリングにおける障害発生箇所を抽出する請求項14又は15に記載の制御装置。 15. The failure occurrence location in the service ring is extracted by acquiring a state value of a port of the layer 3 switch based on the port-based logical link matrix information and comparing the state value with an initial value. 15. The control device according to 15. 前記障害発生箇所の抽出に基づいて、前記レイヤ3スイッチのルーティングテーブルを書き換えることにより、前記サービスリングからコントロールリングに迂回させる請求項17に記載の制御装置。 The control device according to claim 17, wherein the control ring is bypassed from the service ring by rewriting a routing table of the layer 3 switch based on the extraction of the failure occurrence location.
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