JP2005354135A - パス正常性確認方法 - Google Patents

Abstract

【課題】常時はノード装置間のリンク監視を行いながら、パス設定をする際にパスの正常性を正しく確認することができるパス正常性確認方法を得る。
【解決手段】ノード装置間のリンク監視を常時行うとともに、パス設定要求を受けるとリンク監視を中止し、入口ノード装置１０から出口ノード装置１２までのルートを定め、ルート上に存在する各ノード装置１０，１１，１２のスイッチ部３０，３１，３２の設定を変更してルート上にパスを予約し、入口ノード装置１０から出口ノード装置１２に向けて正常性の確認信号を送信し、出口ノード装置１２から正常の応答信号を受け取ることでパスの正常性を確認する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、ネットワークリソースを予約してノード装置間で光パスを設定する光通信ネットワークに関するものであり、特にパスの正常性を確認するパス正常性確認方法に関するものである。

従来、光通信ネットワークにおいては、パスは所定のルートに固定されて設けられていた。そして、ルートを変更する必要が生じた場合には、オペレータが手動によりスイッチの設定を変更してルートを変更していた。さらに、この変更作業の後、設定の通りに信号が導通しているかを確認するという作業を行っていた。この一連の作業を自動化すべく、ユーザ装置からのパス設定要求に従い、パスを設定する方式が、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）において、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multiprotocol Label Switching）と呼ばれるプロトコルにより標準化されようとしている。

このプロトコルにおいては、ユーザ装置がネットワークに対しパス設定要求をだすと、ネットワーク内にて入口ノード装置から出口ノード装置までのルートが計算され、コントロールプレーン上にてリソースの予約が行われる。そして、コントロールプレーンから各ノード装置に対して設定の切り替えが行われ、信号が伝送されるデータプレーン上に要求されたパスが確立する。

ＩＥＴＦの提案に基づいて、データプレーンへのパスの設定方法を説明する。図５は従来のパス設定方式を示すブロック図である。図５において、ユーザ装置１０１から、コントロールプレーン１２０とデータプレーン１２１からなるネットワークを介在して、ユーザ装置１０２に対してパスを設定するものとする。

ユーザ装置１０１から、コントロールプレーン１２０とデータプレーン１２１からなるネットワークを介在してユーザ装置１０２に対してパスを設定する。ユーザ装置１０１がパス設定要求を出すと、入口ノード装置にあたるノード装置１１０を起点としてルートを計算し、ノード装置１１１を通って、出口ノード装置にあたるノード装置１１２までのルートを算出する。ノード装置１１０とノード装置１１１間のリンクは試験信号１３０によって正常性が確認されており、また、ノード装置１１１とノード装置１１２間のリンクは試験信号１３１によって正常性が確認されている。

図５の中に、コントロールプレーン１２０上で行われる、ＲＦＣ３４７１およびＲＦＣ３４７３等で規定されたＧＭＰＬＳ拡張ＲＳＶＰ−ＴＥ（Resource Reservation Protocol Traffic Engineering）を用いた場合のパス設定シーケンスを示す。ユーザ装置１０１とユーザ装置１０２間において、“Path”、“Resv”、“ResvConf”のメッセージ送受信が、ノード装置１１０、ノード装置１１１及びノード装置１１２を介して行われ、ネットワークリソースが予約される。そして、データプレーン１２１上にパス１４０が設定される。

データプレーン上では、ノード装置間の各リンクは、試験信号１３０と試験信号１３１によって、少なくとも一回は正常性が確認されている。ノード装置１１０、ノード装置１１１及びノード装置１１２にて、コントロールプレーン上で予約された通りに、内包するスイッチ部１５０、スイッチ部１５１及びスイッチ部１５２を制御して、パス１４０を設定する。そして、ユーザ信号がデータプレーン上を流れる（例えば、非特許文献１）。

ＩＥＴＦドラフト draft-ietf-ccamp-lmp-10.txt

一般に、ノード間のリンク監視は、異常事態に迅速に対応するためにも、常時行っていることが望ましい。このとき、リンク間の正常性を確認している状態で、パスを設定しようとしてノード装置の設定を変更すると、リンク監視はノード装置の設定の変更をリンク間の異常として認識し警報を報知する。すなわち、正常なリンクを異常と判断してしまうため、パス設定に対して重大な支障をきたすことになる。

本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、常時はノード装置間のリンク監視を行いながら、パス設定をする際にこれを異常と誤認識することがなく、パスの正常性を正しく確認することができるパス正常性確認方法を得ることを目的としている。

上記目的を達成するため、この発明に係るパス正常性確認方法は、回線を終端するインタフェース部、回線の交換を行うスイッチ部及びこれらを制御する制御部を有する複数のノード装置が設けられたネットワークにおいて、各ノード装置の空き帯域を予約して要求されたパスを設定する際に行うパス正常性確認方法であって、ノード装置間のリンク監視を常時行うとともに、パス設定要求を受けるとリンク監視を中止し、入口ノード装置から出口ノード装置までのルートを定め、ルート上に存在する各ノード装置のスイッチ部の設定を変更してルート上にパスを予約し、入口ノード装置から出口ノード装置に向けて正常性の確認信号を送信し、出口ノード装置から正常の応答信号を受け取ることでパスの正常性を確認する。

この発明に係るパス正常性確認方法においては、パスを設定しようとする際に、常時行われているノード装置間のリンク監視が中止される。そのため、パス設定の際に行われるノード装置のスイッチ部の設定の変更をリンク監視が異常として誤認識してしまうことがない。そのため、御警報が報知されることもない。

以下に添付図面を参照して、この発明のパス正常性確認方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は本発明によるパス正常性確認方法に係る実施の形態１を示す図である。ユーザ装置１から、コントロールプレーン５０とデータプレーン５１からなるネットワークを介在して、ユーザ装置２に対してパスを設定する。ユーザ装置１がパス設定要求を出すと、入口ノード装置にあたるノード装置１０を起点としてルートを計算し、ノード装置１１を通って、出口ノード装置にあたるノード装置１２までのルートを算出する。ノード装置１０は、回線を終端するインタフェース部４０、４１と、回線の交換を行うスイッチ部３０と、インタフェース部４０、４１及びスイッチ部３０の制御を行う制御部２０から構成されている。ノード装置１１及びノード装置１２も同様である。ノード装置１０のインタフェース部４１とノード装置１１のインタフェース部４２の間、及びノード装置１１のインタフェース部４３とノード装置１２のインタフェース部４４の間は、パスとして占有されていない時は、常時隣接するノード装置間でリンクの正常性確認（リンク監視）が行われている。

図２は本発明の実施の形態１のパス設定シーケンスを示すタイミングチャートである。ＲＦＣ３４７１およびＲＦＣ３４７３等で規定されたＧＭＰＬＳ拡張ＲＳＶＰ−ＴＥに基づき、ユーザ装置１はメッセージ“Path”を発する。入口ノード装置にあたるノード装置１０はこの“Path”を受けると、まず、ノード装置１０とノード装置１１との間で常時行っているリンク監視を中止する。そして、下流のノード装置１１に対してパス設定準備要求（リンク監視中止要求）を送信する。ノード装置１１はパス設定準備要求（リンク監視中止要求）を受けると、ノード装置１１とノード装置１２との間で常時行っているリンク監視を中止する。そして、下流のノード装置１２に対してパス設定準備要求（リンク監視中止要求）を送信する。

出口ノード装置であるノード装置１２はパス設定準備要求（リンク監視中止要求）を受けると、リンク監視を中止し、その後ノード装置１１へパス設定準備応答を返信する。これを受け取ったノード装置１１は、ノード装置１０へパス設定準備応答を返信する。入口ノード装置であるノード装置１０が、パス設定準備応答を受けると、ノード装置１１に対してメッセージ“Path”を送信する。ノード装置１１は“Path”を受けるとスイッチ部の設定の切り替えを行い、下流のノード装置１２に対して“Path”を送信する。出口ノード装置になるノード装置１２は、“Path”を受けるとスイッチ部の設定の切り替えを行い、入口ノード装置であるノード装置１０に対して正常性確認準備応答を返信するとともに、インタフェース部４５（図１参照）からデータプレーン５１上に試験信号（上り方向の試験信号）を送信する。

入口ノード装置であるノード装置１０は、ノード装置１２からの正常性確認準備応答を受けると、データプレーン５１上の上り方向の試験信号の正常性を確認する。一方、データプレーン５１上にインタフェース部４０から試験信号（下り方向の試験信号）を送信し、さらに出口ノード装置のノード装置１２に正常性確認要求を送信する。ノード装置１２は正常性確認要求を受けると、下り方向の試験信号の正常性を確認し、その結果を正常性確認応答にて返信する。

ノード装置１０は、自ノード装置から発した上り方向の試験信号の正常性確認結果と、ノード装置１２から受信した正常性確認応答に含まれる下り方向の試験信号の正常性確認結果から、入口ノード装置１０と出口ノード装置１２間のパスの正常性を認識する。

そして、このパスの正常性が確認できたならば、ノード装置１０は、ノード装置１２に対してパス切替要求を送信する。ノード装置１２はパス切替要求を受けると、ユーザ装置２に対してメッセージ“Path”を送信する。ユーザ装置２は、ＧＭＰＬＳ拡張ＲＳＶＰ−ＴＥの手順に従い、“Resv”を応答する。このメッセージは、ノード装置１２、ノード装置１１、ノード装置１０の順に中継されてユーザ装置１へ伝達される。

メッセージ“Resv”を受け取ったユーザ装置１は、その応答として“ResvConf”を出力する。この“ResvConf”は、ノード装置１０、ノード装置１１、ノード装置１２の順に中継されてユーザ装置２へ伝達される。このようにして、パスの正常性が確認されユーザ装置１とユーザ装置２の間にパスが設定される。

正常性が確認できない場合は、コントロールプレーン５０（図１参照）では検出されなかった障害が、データプレーン５１にて検出されることがある。データプレーン５１を構成するスイッチ等の要素が正常であれば、パス設定が確実に完了する時間分を待機した後も、正常性が確認できない場合は、該当ルートを使用不可とし、他のルートを算出して、同様の手順により正常性を確認する。

なお、上述のシーケンスでは、ノード装置１２において正常性確認準備応答とともに送信された上り方向の試験信号は、ノード装置１０における正常性の確認に間に合うように、パス設定準備応答を返信した後から正常性確認準備応答を送信するまでの間に送信を開始すればよい。また、下り方向の試験信号も、ノード装置１２における正常性の確認に間に合うように、パス設定準備要求を送信した後から正常性確認要求を送信するまでの間に送信を開始すればよい。

また、上述のシーケンスでは、ノード装置１１とノード装置１２は、パス設定準備要求（リンク監視中止要求）によるリンク監視の中断後、“Path”を受けてからスイッチ部の設定を行ったが、パス設定準備要求に、切替を指定するポート番号を付加して、パス設定準備応答後にスイッチ部の設定を開始するという手順にしてもよい。

以上のように本実施の形態のパス正常性確認方法においては、ノード装置間のリンク監視を常時行うとともに、パス設定要求を受けるとリンク監視を中止し、入口ノード装置１０から出口ノード装置１２までのルートを定め、ルート上に存在する各ノード装置のスイッチ部の設定を変更してルート上にパスを予約し、入口ノード装置１０から出口ノード装置１２に向けて正常性の確認信号を送信し、出口ノード装置１２から正常の応答信号を受け取ることでパスの正常性を確認する。

そして、本実施の形態のパス正常性確認方法においては、パスを設定しようとする際に、常時行われているノード装置間のリンク監視が中止される。ノード装置間のリンク監視を常時行っている状態から、不要な警報を発することなくパスを設定し、入口ノード装置１０と出口ノード装置１２間でパスの導通を確認してから、ユーザ装置１及びユーザ装置２にパスを提供することができる。

また、入口ノード装置１０は、自ノード装置から発した試験信号が出口ノード装置１２に正常に伝達されたか否かの正常性確認結果も含めてパスの正常性を確認する。そのため、パス設定の際に行われるノード装置のスイッチ部の設定の変更をリンク監視が異常として誤認識してしまうことがなく、信頼性が向上し性能が高まる。

さらにまた、パスの正常性が確認できない場合、他のルートを算出し、ルートに関して正常性を確認する。そのため、伝送が出来なくなることが無くなり、利便性が向上する。

なお、試験信号は、ノード装置１０とノード装置１２との間で閉じている必要はなく、ユーザ装置１またはユーザ装置２にとどくまで送信してもよい。これにより、入口ノード装置１０と出口ノード装置１２における正常性確認に加えて、ユーザ装置１，２まで含めた正常性確認を行うことができる。

実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２のパス設定シーケンスを示すタイミングチャートである。実施の形態１と同様に、パス設定要求を受けた入口ノード装置１０は、下流のノードに対して、パス設定準備要求（リンク監視中止要求）を送信する。このパス設定準備要求（リンク監視中止要求）によって、ルート上の各ノードに対して、リンク監視を中止させてスイッチ設定を行う準備を整える。その後、“Path”を送信して、スイッチ部３０、３１及び３２（図１参照）の設定を行っていく。

ノード装置１２は、“Path”を受け取ると、スイッチ部３２の切替制御を行うとともに、インタフェース部４５（図１参照）に対してネットワーク側へのデータの折り返し設定と、後述するオーバヘッドバイトへのノードＩＤ書込みを行う。そして、正常性確認準備応答を返信する。

ノード装置１０は、ノード装置１２からの正常性確認準備応答を受けると、データプレーン５１（図１参照）上に試験信号を送信する。データプレーン５１上を流れる試験信号は、ノード装置１２で折り返され、ノード装置１０に戻される。そして、ノード装置１２によって折り返される時に、試験信号のオーバヘッドバイトに、ノード装置１２のＩＤ番号が付加される。

試験信号に付加されるＩＤ番号は、ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network）／ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）であれば、セクショントレースに用いるＪ０バイトを使用して付加してもよいし、ＯＴＮ（Optical Transport Network）であれば、ＴＴＩ（Trail Trace Identifier）バイトを使用して付加してもよい。

ノード装置１０にて、受信した試験信号の正常性が確認でき、オーバヘッドバイトにノード装置１２のＩＤ番号を認識することができれば、ノード装置１０からノード装置１２へのパスの正常性と、ノード装置１２からノード装置１０へのパスの正常性が確認できたことになる。

以上のように、本実施の形態のパス正常性確認方法においては、応答信号に出口ノード装置１２のＩＤ番号が付加される。そのため、パスの正常性の確認をさらに正確に行うことができ、信頼性がさらに向上する。

また、出口ノード装置１２が入口ノード装置１０に送信する試験信号は、入口ノード装置１０が送信した試験信号が折り返されたものである。このように、出口ノード装置１２側で試験信号を折り返すために、入口ノード装置１０だけで、データプレーンの正常性確認を行うことができ、パス設定に要する手順を簡略化することができる。

なお、上述のシーケンスでは、入口ノード装置であるノード装置１０からデータプレーン上に試験信号を送信したが、出口ノード装置であるノード装置１２から送信を行ってもよい。この場合は、ノード装置１０にて試験信号を折り返し、ノード装置１２にてパスの正常性確認を実施する。

実施の形態３.
図４は本発明の実施の形態３のパス設定シーケンスを示すタイミングチャートである。本実施の形態においては、まず、実施の形態２の手順により、ユーザ装置１とユーザ装置２の間にパスが設定される。そして、データプレーン５１上に、入口ノード装置であるノード装置１０から送信し、出口ノード装置であるノード装置１２で折り返された試験信号により、入口ノード装置と出口ノード装置間のパスの正常性は確認されている。

本実施の形態においては、ノード装置１０、１１及び１２に、それぞれ内包されているスイッチ部３０、３１及び３２が切替えられた後に、データプレーン５１上に、ユーザ装置１から送信されるユーザ信号（下り方向のユーザ信号）と、ユーザ装置２から送信されるユーザ信号（上り方向のユーザ信号）とが流される。

ノード装置１０は、ノード装置１２におけるユーザ信号の正常性を確認するために、ユーザ信号正常性確認要求を送信する。ノード装置１２は、下り方向のユーザ信号の正常性とユーザ装置２からのユーザ信号の正常性を確認して、ユーザ信号正常性確認応答を返信する。

ノード装置１０は、自ノードで確認したユーザ信号の正常性と、ノード装置１２から返信されてきたユーザ信号正常性確認応答の結果から、ユーザ信号の正常性を判断する。ユーザ信号の正常性が確認できれば、ノード装置１１に対して、ユーザ信号の正常性の監視を行う監視開始要求を送信する。ノード装置１１は、ユーザ信号の監視を開始するとともに、ノード装置１２に対して監視開始要求を送信する。ノード装置１２は、ユーザ信号の監視を開始し、監視開始応答を返信する。そのため、信頼性がさらに向上する。

ノード装置１０またはノード装置１２にてユーザ信号の正常性が確認できない場合は、ユーザ装置とネットワーク間に障害等の問題がある場合と、ユーザ装置の信号を送信する準備が整っていない場合が考えられる。後者の場合は、切替スイッチとしてミリ秒オーダの時間を要する光スイッチのようなタイプのスイッチを用いた時に、コントロールプレーン５０の状態とデータプレーン５１の状態が異なってしまうために生じることがある。この状態で監視を開始すると、ネットワークとして正常にもかかわらず、障害として誤報を発してしまう。

本実施の形態においては、上記のような場合に、コントロールプレーン５０からの制御後に、データプレーン５１においてユーザ信号の導通を確認してから監視を開始するために、コントロールプレーン５０とデータプレーン５１の状態を一致させ、不要な警報を抑制することができる。

ネットワークリソースを予約してノード装置間で光パスを設定する光通信ネットワークに好適なものであり、特にパスの正常性を確認して確実にデータ転送を実行する高信頼性が要求されるネットワークに好適なものである。

本発明によるパス正常性確認方法に係る実施の形態１を示す図である。 本発明の実施の形態１のパス設定シーケンスを示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２のパス設定シーケンスを示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態３のパス設定シーケンスを示すタイミングチャートである。 従来のパス設定方式を示すブロック図である。

符号の説明

１,２ ユーザ装置
１０ ノード装置（入口ノード装置）
１１ ノード装置
１２ ノード装置（出口ノード装置）
２０，２１，２２ 制御部
４０〜４５ インタフェース部
３０，３１，３２ スイッチ部
５０ コントロールプレーン
５１ データプレーン

Claims (8)

1. 回線を終端するインタフェース部、回線の交換を行うスイッチ部及びこれらを制御する制御部を有する複数のノード装置が設けられたネットワークにおいて、前記各ノード装置の空き帯域を予約して要求されたパスを設定する際に行うパス正常性確認方法であって、
   前記ノード装置間のリンク監視を常時行うとともに、パス設定要求を受けると該リンク監視を中止し、
   入口ノード装置から出口ノード装置までのルートを定め、該ルート上に存在する各ノード装置のスイッチ部の設定を変更して該ルート上にパスを予約し、
   前記入口ノード装置から前記出口ノード装置に向けて正常性の確認信号を送信し、
   前記出口ノード装置から正常の応答信号を受け取ることで前記パスの正常性を確認する ことを特徴とするパス正常性確認方法。
2. 前記入口ノード装置は、自ノード装置から発した試験信号が前記出口ノード装置に正常に伝達されたか否かの正常性確認結果も含めて前記パスの正常性を確認する
   ことを特徴とする請求項１に記載のパス正常性確認方法。
3. 前記入口ノード装置は、さらに、前記出口ノード装置が送信する試験信号が前記入口ノード装置に正常に伝達されたか否かの正常性確認結果も含めて前記パスの正常性を認識することを特徴とする請求項２に記載のパス正常性確認方法。
4. 前記出口ノード装置は、前記試験信号に自らのＩＤ番号を付加して前記入口ノード装置に送信する
   ことを特徴とする請求項３に記載のパス正常性確認方法。
5. 前記出口ノード装置が前記入口ノード装置に送信する前記試験信号は、前記入口ノード装置が送信した前記試験信号が折り返されたものである
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のパス正常性確認方法。
6. 前記パス上にユーザ信号を伝送させ、このユーザ信号が正常に伝達されるか否かの正常性確認結果も含めて前記パスの正常性を認識する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のパス正常性確認方法。
7. 前記パス上に伝送させたユーザ信号が正常に伝達されたことを確認してから、伝送路の監視を再開させる
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のパス正常性確認方法。
8. 前記パスの正常性が確認できない場合、他のルートを算出し、該ルートに関して正常性を確認する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のパス正常性確認方法。
   
   
   

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