JP2008098934A - 通信装置および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチの選択性に制限のある通信装置を含んだ通信網においても、自律分散的な経路計算を可能とする。
【解決手段】リンク接続性の制限が存在する場合は、その旨をネットワークの他装置に対して広告し、ＯＳＰＦもしくはＩＳ−ＩＳプロトコルのルーティングエリア内にある通信装置全体で当該情報を共有する。あるいは、ＲＯＡＤＭ装置に接続されるリンクを二種類に色分けし、色分けに際しては、各リンクがリング網の内部リンクか外部に接続されるリンクであるかのいずれかについて色分けする。その上で、各リンクが時計回り方向のリンクグループに属するか、それとは逆に反時計回り方向のリンクグループに属するかを明確化する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ＩＰルータ、ＴＤＭ、クロスコネクト装置、光クロスコネクト装置とＲＯＡＤＭ(Reconfigurable
Optical Add Drop Multiplexer)装置等で実現されるネットワークに生成または削除される光パスの自律分散的な経路計算法に関する。

インターネット等のデータ通信トラフィックの増大により、ＩＰルータと光クロスコネクト（ＯＸＣ）装置、ＲＯＡＤＭ装置が統合運用されるフォトニックＩＰネットワークが次世代ネットワークに導入されようとしている。

このようなネットワークにおいては、前述したような光クロスコネクト装置もしくはＲＯＡＤＭ装置を経由し、ＩＰルータ間に接続される光パスの生成制御はＧＭＰＬＳ(Generalized Multi-Protocol Label Switching)で実施される。

ＧＭＰＬＳ技術による光パスのルーティング手段として、ＯＳＰＦ（例えば、非特許文献１参照）もしくはＩＳ−ＩＳプロトコル（例えば、非特許文献２参照）のようなリンクステート型ルーティングプロトコルが用いられる。

ＯＳＰＦとＩＳ−ＩＳプロトコルはリンクステート型プロトコルと呼ばれ、両者はほぼ同等の動作を実現する。これらプロトコルの動作の概要を図１〜図３を参照して説明する。図１はリンクステート型プロトコル動作の概要を説明する図であり、図２はオーバレイモデル連携を説明する図であり、図３はピアモデル連携を説明する図である。

なお、本明細書における全ての図および表では、例えば、ＲＯＡＤＭ装置♯ＡをＲＯＡＤＭ♯Ａのように記す。

リンクステート型プロトコルを実装した各通信装置は、自通信装置に接続されたリンク状態情報を自律的に“広告”する。“広告”する相手先は、ＯＳＰＦプロトコル的に隣接関係にある対向通信装置である。前記リンク状態情報を受信した対向通信装置は、当該情報をさらに別の対向通信装置に“広告”していく。

このようなプロセスを各通信装置が実施することにより、ある一定の範囲のネットワーク内部の全ての通信装置のルーティングデータベース部に、前述の全てのリンク状態情報を保持することができる。

ＧＭＰＬＳプロトコルのフレームワークにおいては、各通信装置に接続されるリンクの物理的な制約条件等を示す情報要素が付加されて通信網に広告される。

光ファイバ網の制約条件を考慮に入れるためのプロトコル拡張としては、下記のような情報要素がＯＳＰＦおよびＩＳ−ＩＳプロトコルに行われている（非特許文献３参照）。

パスの始点ノードにおいて、パスの経路探索を実施する際には、上記のような広告情報を元に経路計算を行う。経路計算の基本アルゴリズムはＤｉｊｋｓｔｒａ法（非特許文献４参照）などで行われるが、上記の経路制約条件を加味しながら終点ノードまでの経路探索を行う。

ＧＭＰＬＳプロトコルによるパスの経路計算方式はソースルーティング方式を基本としている。つまり、図１に示すように、ＲＯＡＤＭリング網を介してＩＰルータ♯Ａおよび♯Ｂ相互間で光パスを開通する場合には、ＯＳＰＦもしくはＩＳ−ＩＳプロトコルから収集したリンク状態情報をベースに光パスのＮｅｘｔ Ｈｏｐを計算する。

ＲＯＡＤＭリングの内部リンク情報をＩＰルータが保持しない場合（オーバレイモデルと呼ばれるＩＰルータとＲＯＡＤＭリング装置の連携方式の場合）、ＩＰルータ♯Ａは、図２に示すように、ＲＯＡＤＭ装置♯ＡまでのＮｅｘｔ Ｈｏｐまでの経路を計算して完了し、その上で、光パス開通のシグナリングメッセージをＮｅｘｔ Ｈｏｐ装置であるＲＯＡＤＭ装置♯Ａに送信する。ＲＯＡＤＭリング内部から先の経路計算については、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａの役割となる。

逆に、ＲＯＡＤＭリングの内部リンク情報をＩＰルータが保持する場合（ピアモデルと呼ばれるＩＰルータとＲＯＡＤＭリング装置の連携方式の場合）、ＩＰルータ♯Ａは、図３に示すように、ＯＳＰＦもしくはＩＳ−ＩＳプロトコルといったリンクステート型プロトコルにより、ＩＰルータ♯Ｂまでの経路を全て計算して完了し、その上で、光パス開通のシグナリングメッセージをＮｅｘｔ Ｈｏｐ装置であるＲＯＡＤＭ装置♯Ａに送信する。光パス経路は、ＩＰルータ♯Ａでの経路計算結果で確定しており、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ等の装置においては経路の計算を実施しない。

特許３５８６５８６号 特許３６３９１０９号 ＲＦＣ２３２８、"ＯＳＰＦ Ｖｅｒｓｉｏｎ２"Ａｐｒｉｌ １９９８ ＲＦＣ１１９５、"ＯＳＩ ＩＳ−ＩＳ ｆｏｒ ＩＰ ａｎｄ Ｄｕａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ"、Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １９９０ ＲＦＣ４２０３、"ＯＳＰＦ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ ｉｎ ＭＰＬＳ"、Ｏｃｔｏｂｅｒ ２００５ Ａ．Ｖ．エイホ、Ｊ．Ｅ．ホップクロフト、Ｊ．Ｄ．ウルマン著、大野義夫訳、"情報処理シリーズII データ構造とアルゴリズム"、培風館、１９９９年３月３０日、ｐｐ１８０−１８１ ＲＦＣ３４７３、"ＧＭＰＬＳ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ−ＲＳＶＰ−ＴＥ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ"、Ｊａｎｕａｒｙ ２００３

本発明が解決しようとする課題は、ピアモデル方式に基づき、ＩＰルータ等の装置とＲＯＡＤＭリング装置（例えば、特許文献１または２参照）の連携が行われる場合に発生する課題を解決する方法に関する。課題を図４および図５を参照して説明する。

具体的には、リング網に適用されるＲＯＡＤＭ装置のスイッチング機能制約問題の解決法に関する。図４に示すように、ＲＯＡＤＭ装置は時計回り方向と反時計回り方向にＮＮＩ(Network-Network Interface)−ＩＦ（インタフェース）を有し、そのいずれかに光パスを接続する装置である。ＲＯＡＤＭ装置内部は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐスイッチで構成されている。

クライアント装置と接続するＲＯＡＤＭ装置のＵＮＩ(User-Network
Interface)−ＩＦ部は、時計回り方向のＡｄｄ／Ｄｒｏｐスイッチポートに接続されるか、反時計回りの方向のＡｄｄ／Ｄｒｏｐスイッチポートに接続されるかによって、接続可能な光パスの方向が決定する。つまり、時計回りポートに接続されたＵＮＩ−ＩＦからは反時計回り方向のＮＮＩ−ＩＦを経由して他のＲＯＡＤＭ装置まで“パス”を開通させることは不可能である。

現状のＧＭＰＬＳ技術で発生している問題の具体例を以下に示す。図５に示すように、自ＩＰルータからＲＯＡＤＭ装置を経由して対向のＩＰルータまで光パスを接続する際に発生する問題の詳細を以下に説明する。

ＩＰルータのインタフェースは、自分自身の対向側のＲＯＡＤＭ装置のＵＮＩ−ＩＦに接続され収容されている。ところが、現状のＧＭＰＬＳ技術では、ＩＰルータが、前記ＵＮＩ−ＩＦが時計回り方向か、それとも反時計回り方向のＡｄｄ／Ｄｒｏｐスイッチポートに接続されているのかどうかを把握する手段を提供していない。

そのため、ＩＰルータにおいて、ＧＭＰＬＳ制御方式で一般的であるソースルーティング方式で光パス経路の計算を実施しても、当該ＩＰルータが接続されているＲＯＡＤＭ装置のＵＮＩ−ＩＦが時計回りもしくは反時計回りポートに接続されているかどうかの情報を正しく保有していないため、ＲＯＡＤＭリング内部も含めた光パス経路が正しく計算される保証はない。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、ＲＯＡＤＭ装置のようにスイッチの選択性に制限のある通信装置を含んだ通信網においても、自律分散的な経路計算を可能とするスキームを提供し、ＩＰルータとＲＯＡＤＭ装置、ＯＸＣ装置やＴＤＭクロスコネクト装置とＲＯＡＤＭ装置を配備といった組み合わせでも光パスの経路設計や開通業務に関して統合的なオペレーションを可能とする通信装置および通信システムを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題に関して主に２種類の解決法を示すものである。以下に、本発明の手段と作用の概要を示す。

（第一の課題解決法）
第一の解決法を図６に示す。図６の解決方法は、スイッチにリンク接続性の制限が存在する場合は、その旨をネットワークの他装置に対して広告し、ＯＳＰＦもしくはＩＳ−ＩＳプロトコルのルーティングエリア内にある通信装置全体で当該情報を共有するものである。

すなわち、本発明は、複数の通信装置が自律分散的に各通信装置のリンク状態を広告してパスの経路計算を実施する通信網に適用される前記通信装置であって、本発明の特徴とするところは、パスの経路を選択する際に、入力リンクおよび出力リンクの組み合わせに制限があるときには、自通信装置から広告するリンク状態情報に、当該リンクから物理的に出力方路として選択可能もしくは選択不可能であるリンクの識別情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えたところにある（第一の発明）。

これにより、スイッチの接続性に制限のある通信装置を具備したネットワークにおいて、パスを生成しようとする通信装置が、スイッチの接続性に制限のある装置も含めて、オペレータから入力されたパスの終点ＮｏｄｅＩＤおよび終点ＵＮＩ−ＩＦのＩＤおよび始点ＵＮＩ−ＩＦのＩＤの３つの情報をベースに、自律的にパスの開通経路を計算し、ＧＭＰＬＳシグナリングによりパス開通が可能となる。

さらに、前記広告手段は、出力方路として選択可能であるリンクの識別情報を広告しているのか、あるいは、出力方路として選択不可能であるリンクの識別情報を広告しているのかを明示する情報を付与する手段を含むことができる（第二の発明）。

これにより、広告すべきリンクの識別情報を削減することが可能である。例えば、全体で１０本のリンクを接続している通信装置のうち、あるＬｉｎｋから接続性に制約があるリンクが１本だけである場合は、接続可能なリンクの識別情報を付与するのではなく、接続不可能なリンクの識別情報を付与することにより、広告する識別情報量を削減し、制御網の通信帯域を節約することができる。

また、リング状通信網を構成する各通信装置のリング状通信網外部に接続するリンクについては、接続可能な内部リンクの経路毎のグループに分類した上で管理する管理手段を備えることができる（第三の発明）。

これにより、ＲＯＡＤＭリングネットワークにおいて、光パスを生成しようとするＲＯＡＤＭ装置が、当該ＲＯＡＤＭ装置に対してオペレータから入力された光パスの終点ＮｏｄｅＩＤおよび終点ＵＮＩ−ＩＦのＩＤ、および始点ＵＮＩ−ＩＦのＩＤの３つの情報をベースに、時計回りの経路を選択するべきであるか、あるいは、反時計回りの経路を選択するべきであるかを自律的に計算した上で、光パスを生成することができる。

前述の手段とその効果は、リング状通信網の場合には、その内部から外部に接続されるリンクを二つもしくはその整数倍のグループに分割し、それぞれのリンクに新たにリンクの識別情報もしくはＩＰアドレスを付与することにより実現される（第十の発明）。

これにより、それぞれのグループがリング網内部のいずれかのリンクにスイッチされることが可能であるか、外部装置に対して明示する手段が確保される。

（第二の課題解決法）
第二の解決法を図７に示す。図７の解決方法は、ＲＯＡＤＭリング網に特化した解決方法である。ＲＯＡＤＭ装置に接続されるリンクを二種類に色分けする方法であり、色分けに際しては、まず、各リンクがリング網の内部リンクか外部に接続されるリンクであるかのいずれかについて色分けすることも手段の一つとして選ぶ。

その上で、各リンクが時計回り方向のリンクグループに属するか、それとは逆に反時計回り方向のリンクグループに属するかを明確化する。リング網外部接続リンクが反時計回りのポートに接続されている場合は、リング網内部リンクも反時計回り方向の経路を選択する必要があるが、そういった経路計算処理をリング網外部の装置において実現する手段を提供する。

すなわち、本発明は、複数の通信装置が自律分散的に各通信装置のリンク状態を広告してパスの経路計算を実施するリング状通信網に適用される前記通信装置であって、本発明の特徴とするところは、リング状通信網内部の各通信装置から広告されるリンク状態情報に、当該リンクがリング状通信網内部接続リンクであるか、あるいは、当該リンクがリング状通信網外部接続リンクであるかを識別する情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えたところにある（第四の発明）。

これにより、パスを開通させようとする始点ノード装置においても、これから開通させようとするパス経路としてリング網外部接続リンクを選択した場合に、次のリンクはリング網内部の経路を選択し、かつ経路選択の接続性に制限があることを把握することができる。

また、リング状通信網内部の各通信装置から広告されるリンク状態情報に、内部リンクが時計回りまたは反時計回りのいずれの方向性を有するかを識別する情報を付与すると共に、外部リンクが時計回りまたは反時計回りのいずれの方向性を有する前記内部リンクに属するかを識別する情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えることができる（第五の発明）。

これにより、各リンクがリング状通信網において時計回り方向のリンクグループに属するか、それとは逆に反時計回り方向のリンクグループに属するかを明確化することができる。外部リンクが反時計回りのポートに接続されている場合は、内分リンクも反時計回り方向の経路を選択する必要があるが、そういった経路計算処理をリング状通信網外部の装置において実現することができる。

さらに、リング状通信網外部から外部リンクを経由して内部リンクに至る経路を選択する際には、リング状通信網の入り口となる通信装置から外部側に向けた方向のリンク状態情報と、当該リンクの方向性を識別する情報とを参照し、当該リンクが時計回りの方向性を有するときには、反時計回り方向性を有する内部リンクを選択し、当該リンクが反時計回りの方向性を有するときには、時計回りの方向性を有する内部リンクを選択する手段を備えることができる（第六の発明）。

これは現在のＧＭＰＬＳプロトコルの実装により近い形態について限定したものである。つまり、ＧＭＰＬＳプロトコルにおいては、双方向リンクの属性情報の設定は、片方向リンクをベースに設定される。図８で例を説明する。ノード♯Ａとノード♯Ｂの両者が存在する場合には、ノード♯Ａからノード♯Ｂに向かう方向の属性情報は、ノード♯Ａで設定される。これとは逆に、ノード♯Ｂからノード♯Ａに向かう方向の属性情報は、ノード♯Ｂで設定される。

したがって、図８のノード♯Ａから広告されるリング状通信網外部接続リンクの属性情報については、リング状通信網から出力される方向のリング状通信網外部接続リンク属性として広告される。よって、当該リンクを当該リング状通信網の入力リンクとして選択するには、読み替え処理（ここで、読み替え処理とは、時計回り方向のリンクとし広告されている当該リンクの属性情報を、入力リンクとしては反時計回り方向のグループに所属するリンクであるとして処理することを意味する）を実施し、当該リンクが時計回り方向のリンクとして広告されている場合は、反時計回り方向のグループに所属するリンクをリング状通信網内部経路として選択して経路計算を実施する。

前述の手段とその効果は、リング状通信網の場合には、その内部から外部に接続されるリンクを二つもしくはその整数倍のグループに分割し、それぞれのリンクに新たにリンクの識別情報もしくはＩＰアドレスを付与することにより実現される（第十の発明）。

これにより、それぞれのグループがリング網内部のいずれかのリンクにスイッチされることが可能であるか、外部装置に対して明示する手段が確保される。

（本発明の通信システムとしての観点）
本発明を通信システムの観点から観ることもできる。すなわち、本発明は、複数の通信装置が自律分散的に各通信装置のリンク状態を広告してパスの経路計算を実施する通信システムであって、本発明の特徴とするところは、前記通信装置は、パスの経路を選択する際に、入力リンクおよび出力リンクの組み合わせに制限があるときには、自通信装置から広告するリンク状態情報に、当該リンクから物理的に出力方路として選択可能もしくは選択不可能であるリンクの識別情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えたところにある（第七の発明）。

あるいは、本発明は、複数の通信装置が自律分散的に各通信装置のリンク状態を広告してパスの経路計算を実施するリング状通信網に構築される通信システムであって、本発明の特徴とするところは、前記通信装置は、リング状通信網内部の各通信装置から広告されるリンク状態情報に、当該リンクがリング状通信網内部接続リンクであるか、あるいは、当該リンクがリング状通信網外部接続リンクであるかを識別する情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えたところにある（第八の発明）。

あるいは、本発明の特徴とするところは、前記通信装置は、リング状通信網内部の各通信装置から広告されるリンク状態情報に、内部リンクが時計回りまたは反時計回りのいずれの方向性を有するかを識別する情報を付与すると共に、外部リンクが時計回りまたは反時計回りのいずれの方向性を有する前記内部リンクに属するかを識別する情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えたところにある（第九の発明）。

本発明は、ＲＯＡＤＭ装置のようにスイッチの選択性に制限のある装置を含んだ通信網においても、自律分散的な経路計算を可能とするスキームを提供し、ＩＰルータとＲＯＡＤＭ装置、ＯＸＣ装置やＴＤＭクロスコネクト装置とＲＯＡＤＭ装置を配備といった組み合わせでも光パスの経路設計や開通業務に関して統合的なオペレーションを可能とする。

（第一実施例）
本発明の第一実施例を図９および図１０に示す。

（実施構成）
図９に示すように、Ａｄｄスイッチを実装したＲＯＡＤＭ装置によりリングネットワークが構成されている。ここの実施例では、ＲＯＡＤＭ装置により構成された２つのリングネットワークがＮｏｄｅ♯Ａ１および♯Ｂ１において連結されている。

ＲＯＡＤＭ装置のＡｄｄスイッチには、導波路型のＰｌａｎｅｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＰＬＣ）スイッチが適用されている。ＲＯＡＤＭリング内部の波長は１０Ｇｂｉｔ／ｓｅｃのＯＴＮ信号が３２波多重されており、各ＲＯＡＤＭ装置において波長分割多重されてきた光信号をＡｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ（ＡＷＧ）分波器で分波し、波長チャネル単位にＡｄｄスイッチに入力する。

ＲＯＡＤＭ装置において、光パスをＡｄｄせずに次のＲＯＡＤＭ装置までＴｈｒｏｕｇｈさせる場合は、当該Ａｄｄ／Ｄｒｏｐスイッチを経由した光信号は、再びＡＷＧ合波器で合波されて波長分割多重された状態で次のＲＯＡＤＭ装置まで伝送される。

一方、ＲＯＡＤＭ装置において、光パスをＤｒｏｐさせる場合は、当該Ａｄｄスイッチを経由し、ＵＮＩ−ＩＦに光パスが接続される。

Ｎｏｄｅ♯Ａ１および♯Ｂ１以外の各ＲＯＡＤＭ装置のＵＮＩ−ＩＦには、ＩＰルータが接続されている。ＩＰルータは１０ＧｂＥインタフェースが接続されているが、ＲＯＡＤＭ装置のＵＮＩ−ＩＦにおいて当該信号はＯＴＮ信号にラッピングされて収容される。

ＲＯＡＤＭ装置の制御パッケージには、ＧＭＰＬＳプロトコルソフトウェアが実装されており、ＯＳＰＦプロトコルを通じて、ＲＯＡＤＭ装置ＮＮＩ−ＩＦ間リンクの状態情報を広告し、ＩＰルータのＯＳＰＦプロトコルとも相互接続されることにより、ＩＰルータとＲＯＡＤＭ装置との間のＵＮＩ−ＩＦ区間リンクの状態情報も含めて交換される。その結果、当該リンク状態情報は、ＲＯＡＤＭ装置とＩＰルータ装置とを含めたＯＳＰＦプロトコルの管理エリア全体のリンク状態情報を取得および保持している。ここでＯＳＰＦプロトコルの管理エリアとは、ＯＳＰＦプロトコルで定義されるルーティングエリアを指す。

本実施例において、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３のＵＮＩ−ＩＦはＥａｓｔ側、♯Ａ１のＵＮＩ−ＩＦはＷｅｓｔ側のＡｄｄスイッチに接続されている。当該ＵＮＩ−ＩＦとＩＰルータ♯Ａ３１および対向ＲＯＡＤリングのＲＯＡＤ装置♯Ｂ１のリンクから選択可能な経路には制約があり、ＩＰルータ♯Ａ３１から対向ＲＯＡＤＭ装置♯Ｂ１まで光パスを開通させる場合の経路は、ＲＯＡＤ装置♯Ａ３からＥａｓｔ方向（反時計回り）の経路を辿り、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ２とＲＯＡＤＭ装置♯Ａ１とを経由してＲＯＡＤＭ装置♯Ｂ１となる。ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３において、光パス経路をＷｅｓｔ側に選択することは物理的に不可能である。

図１０に示しているＧＭＰＬＳプロトコルソフトウェアと本発明の機能を実現するソフトウェアが実装されている機能部とは、前述の制約条件を考慮に入れた処理を実現する。本図に示すように、ＲＯＡＤＭ装置のＵＮＩポートとＮＮＩポートとの接続性に関する制限情報は、シナリオ制御＆リソース管理機能部１２に保持されており、当該情報はリソース管理ＤＢ１３に保持されている。

前記ＵＮＩポートとＮＮＩポートとの接続性に関する制限情報については、ＮＮＩポートおよびＵＮＩポートの状態情報（動作中か動作不能か等）と共にルーティングプロトコル制御部１４に伝達される。ここで、ＯＳＰＦプロトコルに挿入されるＬＳＡ情報を生成し、ルーティングプロトコルコア機能部１５でＬＳＡが生成および他ノードへの広告が実行されると同時に、ＯＳＰＦプロトコル処理により制御プレーンの転送経路表を作成し、パケット転送テーブル１７に出力する。

同時に、ルーティングプロトコルコア機能部１５は、他ノードから広告されてきたＬＳＡ情報を収集し、収集した情報を制約経路計算機能部１６に渡す。制約経路計算機能部１６は、光パスの開通命令を受け付けたシグナリングプロトコル制御部１８からの要求に従い、本実施例で説明する方法により光パスの経路計算を実行し、経路計算の結果を再度、シグナリングプロトコル制御部１８に返却する。

返却した経路計算の結果情報をシグナリングプロトコルコア機能部１９に送信し、シグナリングプロトコルコア機能部１９は受け取った経路情報をＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルのＥｘｐｌｉｃｉｔ Ｒｏｕｔｅ Ｏｂｊｅｃｔ（ＥＲＯ）（例えば、非特許文献５参照）に挿入して通知する。ＥＲＯオブジェクト波、当該ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルの転送経路情報として利用し、指定された転送経路上にあるＲＯＡＤＭ装置は、当該ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルを受信した上でＥＲＯオブジェクトに指定されている次のＲＯＡＤＭ装置にＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルを転送すると共に、ＥＲＯオブジェクトに指定されている経路で光パスが開通されるように光スイッチを制御する。

（本発明の適用形態）
ＩＰルータにおいて、ＲＯＡＤＭ装置の経路選択制約条件を考慮に入れて経路計算を実施し、光パスを開通させる手段として、以下の手段を適用する。

つまり、各ＲＯＡＤＭ装置は、自通信装置から広告されるリンク状態情報に、当該リンクから物理的に出力方路として選択可能（もしくは選択不可能）であるリンクの識別番号情報を付与した上でリンク情報を広告する。

ここで、ＲＯＡＤＭ装置から広告される情報は、出力方路として選択可能な経路を広告している旨の識別情報を付与し、出力方路として選択不可能であるリンクのＩＤ情報を広告していることを他装置に知らしめる。

本実施例では、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ１等から広告されるリンク情報にＲＯＡＤＭ装置♯Ａ１等のＮｏｄｅＩＤ(Advertising
Router IDとして広告)に加えて以下の情報要素が含まれている。

ここで、Ｓｅｌｅｃｔａｂｌｅ Ｌｉｎｋ ＩＤおよびＵｎｓｅｌｅｃｔａｂｌｅ Ｌｉｎｋ ＩＤは、両者を同時に広告しなくてもよい。また、Ｓｅｌｅｃｔａｂｌｅ Ｌｉｎｋ ＩＤであるか、Ｕｎｓｅｌｅｃｔａｂｌｅ Ｌｉｎｋ ＩＤであるかを識別する手段として、情報要素番号を用いているが、例えば、Ｓｅｌｅｃｔａｂｌｅ Ｌｉｎｋ ＩＤ情報の内部に、数ｂｉｔ分情報を加えて、Ｓｅｌｅｃｔａｂｌｅ Ｌｉｎｋ ＩＤであるかＵｎｓｅｌｅｃｔａｂｌｅ Ｌｉｎｋ ＩＤのいずれかであるかを識別できる情報要素を付加してもよい。

また、他のＲＯＡＤＭ装置とＩＰルータ装置と同様に、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３とＩＰルータ装置♯Ａ３１との間には、複数のＵＮＩリンクが接続されているが、これらリンクは２種類に色分けされており、別々のＬｉｎｋ ＩＤが付与されている。

具体的には、２種類のＴｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌｉｎｋ ＩＤ（例えば、非特許文献３参照）を付与し、それぞれのＬｉｎｋ ＩＤについて以下の情報要素を付与している。ここで、情報要素は本発明に関係の深いものに限定して記載している。

このような情報を付加することにより、スイッチの方路選択性に制約のあるＲＯＡＤＭ装置の外部装置においても、当該制約を考慮に入れた経路計算が可能となる。また、同様の情報を他のＲＯＡＤＭ装置、ＲＯＡＤＭ装置♯Ｂ１を含む別のＲＯＡＤＭ装置からも広告されており、網全体で共有されている。

このような仕組みにより、ＩＰとＲＯＡＤＭ装置、もしくはＯＸＣ、ＴＤＭクロスコネクト装置とＲＯＡＤＭ装置との統合的な自律分散ルーティングが可能となる。

本実施例において、他のＲＯＡＤＭ装置とＩＰルータ装置と同様に、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３とＩＰルータ装置♯Ａ３１との間のＵＮＩリンクについて２種類に色分けし、２種類のＬｉｎｋ ＩＤを付与してリンク状態情報を広告させる例を記載したが、それぞれのＵＮＩリンクについて個別もしくは異なる組み合わせでＬｉｎｋ ＩＤを付与してもよい。

重要な点は、リング網を構成する各通信装置のＵＮＩ−ＩＦリンクは接続可能な経路毎のグループに色分けもしくは識別番号を付与した上で管理し、付与したＬｉｎｋ ＩＤ単位で接続可能（もしくは接続不可能）な経路を明示することにある。

以下に、ＩＰルータ♯Ａ３１において、前記広告情報を収集し、この収集情報に基づき経路探索を行う際の一例を示す。ここで、ＩＰルータ♯Ｂ３１向けの光パスの経路探索を例に記述する。本実施例は、あまり効率的な経路探索アルゴリズムではないが、本発明の効果を明確にするための一例を示す。
・ＳＴＥＰ１
ＩＰルータ♯Ａ３１では、前記実施例に従ってＯＳＰＦで広告された情報を全て収集し、その上で基本的にはＤｉｊｋｓｔｒａアルゴリズムにより、経路を探索する。

ＩＰルータ♯Ａ３１に接続されているリンクから以下のような初期状態の経路表を作成する。

・ＳＴＥＰ２
本ＳＴＥＰでは、Ｄｉｊｋｓｔｒａアルゴリズムに従いＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３までの経路とコストを探索する。つまり最短コストのＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３から各装置に接続するのに必要なコストを計算する。

ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３で接続されているリンク情報から、次に最短コストで到達可能なノードはＲＯＡＤＭ装置♯Ａ２であり、＋１０のコストで接続可能であることがわかる。

ただし、Ｒｏｕｔｅｒ♯Ａ３１から広告されたＬｉｎｋ Ｓｔａｔｅ情報より、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ２に接続されているＬｏｃａｌ Ｌｉｎｋ３０．２．２に接続可能なＲｏｕｔｅｒ♯Ａ３１側のＬｉｎｋは、Ｒｏｕｔｅｒ♯Ａ３１におけるＩＤが３０．３１．３．２であることが明らかとなり、当該選択リンク情報を保持する。

・ＳＴＥＰ２’
同様のＳＴＥＰを繰り返すことにより、ＩＰ Ｒｏｕｔｅｒ♯Ｂ３１の経路を発見することが可能である。

ここで、ＲＯＡＤＭ装置♯Ｂ３とＩＰ Ｒｏｕｔｅｒ♯Ｂ３１との間のＬｉｎｋが３１．３１．３．１（ＲＯＡＤＭ装置♯Ｂ３側のＬｏｃａｌ ＩＰアドレス）が付与されたリンクを選択するが、その手段として、ＲＯＡＤ装置♯Ｂ３から広告されている下表のリンク状態情報を利用して選択される。

上述したような情報の広告およびＴｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌｉｎｋ ＩＤの付与方法により、ＩＰルータ♯Ａ３１は、例えば、以下のような動作アルゴリズムによりＩＰルータ♯Ｂ３１までの経路を選択可能である。

このように本発明により、ＲＯＡＤＭ装置のようなリンクの接続性に制約のあるような装置を配備した通信網においてもＩＰルータ、ＯＸＣ装置、ＴＤＭクロスコネクト装置等、ＧＭＰＬＳプロトコル技術で想定されているあらゆる装置の組み合わせでパスの経路計算を自律分散的に実施することが可能となる。

（第二実施例）
第二実施例を図１１に示す。本実施例の基本構成は、第一実施例と同じであるが、本実施例においては、ＲＯＡＤＭリングが一つになっている。また、光スイッチについては、ＰＬＣスイッチではなく、波長選択スイッチ（ＷＳＳ）が適用されている。波長選択スイッチは、機能的には、分波機能と方路切替機能とが集積化されているものであり、分波器、ＰＬＣスイッチ、合波器の３つを集積したものである。

本実施例においては、前述した第二の解決法によりＲＯＡＤＭ装置を含んだ通信網の経路計算方法を説明する。

図１１に示すように、ＲＯＡＤＭスイッチに接続されるリンクを二種類に色分けする。色分けに際しては、まず、各リンクがリング網の内部リンクか外部に接続されるリンクであるかのいずれかについて色分ける。

本実施例において、ＲＯＡＤＭ装置は、リング網内部の各ＲＯＡＤＭ装置から広告されるリンク状態情報に、当該リンクがリング網内部接続リンクである、あるいは、当該リンクがリング網外部接続リンクであることを識別する情報を付与した上でリンク情報を広告する。

これにより、パスを開通させようとする始点ノード装置においても、これから開通させようとするパス経路としてリング網外部接続リンクを選択した場合に、次のリンクはリング網内部の経路を選択し、かつ、経路選択の接続性に制限があることを把握することが可能となる。

次に、リング網を構成する各ＲＯＡＤＭ装置は、リング網内部のリンク状態情報に、時計回りおよび反時計回りの方向性を識別する情報を付与し、かつ、リング網外部接続リンク（もしくはＵＮＩインタフェース）についても、時計回りおよび反時計回りのいずれかに属することを識別する情報を付与する。

これにより、各リンクがリング網において時計回りの方向のリンクグループに属するか、それとは逆に反時計回り方向のリンクグループに属するかを明確化することが可能である。

本実施例では、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ１等から広告されるリンク情報に下表の情報要素が含まれている。

ここで、Ｌｉｎｋ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎは、当該広告情報に該当するリンクが時計回りのグループか、反時計回りのグループかのいずれかについての識別情報を与えるものである。ここで、広告しているＬｉｎｋの状態情報は片方向分の情報である。

つまり、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３から広告される反時計回り（Ｅａｓｔ方向）のＬｉｎｋはＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３からＲＯＡＤＭ装置♯Ａ２に接続されるリンクの状態情報である。当該リンクの広告情報を下表に示す。ここで、情報要素は本発明に関係の深いものに限定している。

同様にＲＯＡＤＭ装置♯Ａ１のリング外部接続リンクに関する広告情報は、

となっている。

従って、図１２に示すように、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３１からＲＯＡＤＭ装置♯Ａ１を経由してＲＯＡＤＭ装置♯Ｂ３１までは同一の時計回り方向性を示すＬｉｎｋを選択して計算する。

ところで、ＩＰルータ♯Ａ３１からＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３に接続するリンクに関し、ＩＰルータ♯Ａ３１から広告されるリンク状態情報はＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３に入力されるリンクの状態情報に対応し、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３から広告されるリンク状態情報はＩＰルータ♯Ａ３１に入力されるリンクの状態情報に対応する。これら両者の情報を踏まえて双方向リンクとみなし、双方向光パスの経路計算を実施する。

ここで、ＩＰルータ♯Ａ３１においては、当該リンクが接続しようとする対向のＲＯＡＤＭリングの時計回り、あるいは、反時計回りのいずれのグループに属するか判別しようが無いので、当該情報は通常付与しない。それに対し、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３から広告されるリンク状態情報には、反時計回りのグループに属する旨の状態情報が付与されている。

図１２に示すように、ＲＯＡＤＭ装置♯Ａ３から外部に接続する場合は、反時計回り方向に属するが、当該リンクを逆方向から見た場合は時計回り方向に接続されるリンクとみなすことができる。つまり、リング網外部側からリング網外部接続リンクを経由し、リング網内部に至る経路を選択する際には、リング網の入り口となる装置から外部側に向けた方向のリンク状態情報と、リング網外部接続リンク情報に付与された反時計回りの方向性を識別する情報とを参照し、当該リング網外部接続リンク情報が反時計回りの方向性を持つリング内部接続リンクを選択することにより、ＲＯＡＤＭ装置内部において時計回りの方向で双方向光パスを開通させることが可能である。

このような情報を付加することにより、スイッチの方路選択性に制約のあるＲＯＡＤＭ装置の外部装置においても、当該制約を考慮に入れた経路計算が可能となる。また、同様の情報を他のＲＯＡＤＭ装置、ＲＯＡＤＭ装置♯Ｂ１を含む別のＲＯＡＤＭリング装置からも広告されており、網全体で共有されている。

このような仕組みにより、ＩＰとＲＯＡＤＭ装置、もしくはＯＸＣ、ＴＤＭクロスコネクト装置とＲＯＡＤＭ装置の統合的な自律分散ルーティングが可能となる。

本発明によれば、ＲＯＡＤＭ装置のようにスイッチの選択性に制限のある装置を含んだ通信網においても、自律分散的な経路計算を可能とするスキームを提供し、ＩＰルータとＲＯＡＤＭ装置、ＯＸＣ装置やＴＤＭクロスコネクト装置とＲＯＡＤＭ装置を配備といった組み合わせでも光パスの経路設計や開通業務に関して統合的なオペレーションを可能とするので、ネットワーク事業者における効率の良いネットワーク設計および運営に寄与することができる。

リンクステート型プロトコル動作の概要を説明する図。 オーバレイモデル連携を説明する図。 ピアモデル連携を説明する図。 課題を説明する図。 課題を説明する図。 課題解決方法の概要を示す図。 課題解決方法の概要を示す図。 ＧＭＰＬＳプロトコルにおける広告の様子を示す図。 第一実施例を説明する図。 第一実施例を説明する図。 第二実施例を説明する図。 第二実施例を説明する図。

符号の説明

１０ ＧＭＰＬＳソフトウェアおよび本発明を実現するプログラム
１１ ＳＷおよびインタフェースパッケージ制御および状態監視通信ＩＦ
１２ シナリオ制御＆リソース管理機能部
１３ リソース管理ＤＢ
１４ ルーティングプロトコル制御部
１５ ルーティングプロトコルコア機能部
１６ 制約経路計算機能部
１７ パケット転送テーブル
１８ シグナリングプロトコル制御部
１９ シグナリングプロトコルコア機能部
２０ スイッチパッケージ
２１ 合波器
２２ 分波器
２３ ＰＬＣスイッチ
２４ ＡｄｄＷＳＳ
２５ ＤｒｏｐＷＳＳ
３０ インタフェースパッケージ
３２ 波長多重双方向リング

Claims (10)

1. 複数の通信装置が自律分散的に各通信装置のリンク状態を広告してパスの経路計算を実施する通信網に適用される前記通信装置において、
   パスの経路を選択する際に、入力リンクおよび出力リンクの組み合わせに制限があるときには、自通信装置から広告するリンク状態情報に、当該リンクから物理的に出力方路として選択可能もしくは選択不可能であるリンクの識別情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えた
   ことを特徴とする通信装置。
2. 前記広告手段は、出力方路として選択可能であるリンクの識別情報を広告しているのか、あるいは、出力方路として選択不可能であるリンクの識別情報を広告しているのかを明示する情報を付与する手段を含む請求項１記載の通信装置。
3. リング状通信網を構成する各通信装置のリング状通信網外部に接続するリンクについては、接続可能な内部リンクの経路毎のグループに分類した上で管理する管理手段を備えた請求項２記載の通信装置。
4. 複数の通信装置が自律分散的に各通信装置のリンク状態を広告してパスの経路計算を実施するリング状通信網に適用される前記通信装置において、
   リング状通信網内部の各通信装置から広告されるリンク状態情報に、当該リンクがリング状通信網内部接続リンクであるか、あるいは、当該リンクがリング状通信網外部接続リンクであるかを識別する情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えた
   ことを特徴とする通信装置。
5. 複数の通信装置が自律分散的に各通信装置のリンク状態を広告してパスの経路計算を実施するリング状通信網に適用される前記通信装置において、
   リング状通信網内部の各通信装置から広告されるリンク状態情報に、内部リンクが時計回りまたは反時計回りのいずれの方向性を有するかを識別する情報を付与すると共に、外部リンクが時計回りまたは反時計回りのいずれの方向性を有する前記内部リンクに属するかを識別する情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えた
   通信装置。
6. リング状通信網外部から外部リンクを経由して内部リンクに至る経路を選択する際には、
   リング状通信網の入り口となる通信装置から外部側に向けた方向のリンク状態情報と、当該リンクの方向性を識別する情報とを参照し、
   当該リンクが時計回りの方向性を有するときには、反時計回り方向性を有する内部リンクを選択し、当該リンクが反時計回りの方向性を有するときには、時計回りの方向性を有する内部リンクを選択する手段を備えた
   請求項５記載の通信装置。
7. 複数の通信装置が自律分散的に各通信装置のリンク状態を広告してパスの経路計算を実施する通信システムにおいて、
   前記通信装置は、パスの経路を選択する際に、入力リンクおよび出力リンクの組み合わせに制限があるときには、自通信装置から広告するリンク状態情報に、当該リンクから物理的に出力方路として選択可能もしくは選択不可能であるリンクの識別情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えた
   ことを特徴とする通信システム。
8. 複数の通信装置が自律分散的に各通信装置のリンク状態を広告してパスの経路計算を実施するリング状通信網に構築される通信システムにおいて、
   前記通信装置は、リング状通信網内部の各通信装置から広告されるリンク状態情報に、当該リンクがリング状通信網内部接続リンクであるか、あるいは、当該リンクがリング状通信網外部接続リンクであるかを識別する情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えた
   ことを特徴とする通信システム。
9. 複数の通信装置が自律分散的に各通信装置のリンク状態を広告してパスの経路計算を実施するリング状通信網に構築される通信システムにおいて、
   前記通信装置は、リング状通信網内部の各通信装置から広告されるリンク状態情報に、内部リンクが時計回りまたは反時計回りのいずれの方向性を有するかを識別する情報を付与すると共に、外部リンクが時計回りまたは反時計回りのいずれの方向性を有する前記内部リンクに属するかを識別する情報を付与した上でリンク状態情報を広告する広告手段を備えた
   通信システム。
10. 通信網内部から外部に接続されるリンクを二つもしくはその整数倍のグループに分割し、
    それぞれのリンクに新たにリンクの識別情報もしくはＩＰアドレスを付与する
    請求項７ないし９のいずれかに記載の通信システム。

Images