JP2012151603A - 光伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理に必要なハード資源を削減することの出来る光伝送装置を提供する。
【解決手段】光伝送装置に入力されたＨＯ ＯＤＵの信号は、ＬＯ ＯＤＵに分解されるが、集約ＯＤＵを形成すべきものと指定されたＬＯ ＯＤＵについては、個別のＬＯ ＯＤＵにまで分解せず、集約ＯＤＵを形成するＬＯ ＯＤＵ群の単位までで分解をやめる。そして、集約ＯＤＵについてのクロックの抽出とアラーム処理を、個別のＬＯ ＯＤＵについて行うのではなく、集約ＯＤＵというまとまった単位で行なう。これにより、集約ＯＤＵについては、個別にＬＯ ＯＤＵ単位でクロック抽出とアラーム処理を行うためのハードウェア構成が不要となり、ハードウェア資源の節約になる。
【選択図】図５

Description

以下の実施形態は、光伝送装置に関する。

近年のネットワークトラフィックの増加に伴い、大容量で拠点間接続を実現するネットワークが必要である。特に、企業ネットワークを構築する場合、データセンターと複数拠点間のような、１対多のネットワーク接続（多地点接続）が重要である。

図１は、従来の技術を説明する図である。
大容量で拠点間を接続する技術としては、ＩＴＵ−Ｔの勧告G.709 規定のＯＤＵ（Optical channel Data Unit）による接続が有効であるが、拠点ごとに帯域を個別に決定する1対多のネットワーク接続（多地点接続）を行う際は、図１（ａ）に示す通り、point-to-point (p2p)ＯＤＵを複数本設定して接続する形を取る必要がある。その場合には、各ＯＤＵを個々に管理することになるばかりなく、独自に経路を設定することになるので、ネットワーク内部の一部エリアに対し、複数経路のパスを設定する可能性がありうる。

例として、図１（ａ）に示す通り、ネットワーク装置Ｘと、Ｙ、Ｚ間をそれぞれ接続する場合を考える。中継ノードとしては、ノードＡ〜Ｅがあるものとする。（１）のパスをまず最適に設定した後に、同じサービスオペレータが（２）のパスの設定を要求する場合、Ａ−Ｃ間が帯域不足のためＡ−Ｂ−Ｄ−Ｃ間の経路をネットワークオペレータが提供することがある。しかし、（１）、（２）の通信を設定する場合、図１（ｂ）の通り、（１）、（２）の経路のいずれもＡ−Ｂ−Ｄ−Ｃ−Ｅの経路を用いて設定できることがある。この結果として、図１（ｂ）の方が全体としての管理するリンク数（場合によればノード数も）が少なくなるため、一拠点から多地点に対して経路を設定する場合は、できるだけ経路を集約して設定した方が双方にとって運用上効率的である。ここで、パスとは、拠点間の通信に使われる通信経路のことであり、複数の中継ノードを含む。一方、リンクというのは、ノード間の物理的な接続経路のことである。

すなわち、図１（ａ）の場合、Ｘ−Ｙ間の経路（１）を最適に形成し、次に、Ｘ−Ｚ間の経路（２）を続いて形成する。しかし、（２）の経路では、Ａ−Ｃ間の帯域が足りなくなるため、ノードＢ、Ｄを経由して、Ａ−Ｂ−Ｄ−Ｃの経路を形成する。ここで、図１（ｂ）のように、経路（１）、（２）について、Ａ−Ｅ間をまとめて設定すると、図１（ａ）では、リンク数は５リンク（Ａ−Ｅ，Ａ−Ｂ、Ｂ−Ｄ、Ｄ−Ｃ、Ｃ−Ｅ）で、ポート数は、１０ポートとなる。一方、図１（ｂ）では、リンク数は４リンク（Ａ−Ｂ，Ｂ−Ｄ，Ｄ−Ｃ，Ｃ−Ｅ）で、ポート数は８ポートとなる。したがって、図１（ｂ）の方が、管理するリンク数やポート数が少なくてすむことが分かる。

図２は、従来の中継ノードのブロック構成図である。
入力された光信号は、Ｏｃｈ／ＯＴＵ ＨＯ ＯＤＵ（Optical ch/Optical channel Transport Unit/High Order channel Optical Data Unit)処理部１０に入力される。Ｏｃｈ／ＯＴＵ ＨＯ ＯＤＵ処理部１０では、光信号を構成する階層化されたフレーム構成のうち、外側のフレーム（ＨＯ ＯＤＵ）のオーバヘッドの処理と、ペイロードの内部の抽出を行なう。ＨＯ ＯＤＵのペイロードから抽出されたＬＯ ＯＤＵ（Low Order Optical channel Data Unit)は、個別にそれぞれ用意されているＬＯ ＯＤＵ処理部１１−１〜１１−３に入力される。ＬＯ ＯＤＵ処理部１１−１〜１１−３では、受信されたＬＯ ＯＤＵがバッファに格納され、クロックの抽出が行なわれた後、ＳＷ（SWitch)内部処理部１２−１、１２−２に入力される。ＳＷ内部処理部１２−１、１２−２では、ＬＯ ＯＤＵをバッファ処理し、そのペイロードからＯＰＵ(Optical channel Payload Unit)を抽出し、スイッチ（ＳＷ）１３内部での切り替え単位である内部フレームを生成して、スイッチ１３に出力する。このＯＰＵを抽出する処理は、ＴＳ（Tributary Slot）処理に対応する。

スイッチ１３でスイッチング処理が行われた内部フレームは、ＳＷ内部処理部１５−１、１５−２に入力され、内部フレームからＬＯ ＯＰＵに再構築される。そして、再構築されたＬＯ ＯＰＵは、ＬＯ ＯＤＵ処理部１６−１、１６−２において、オーバヘッド等が挿入され、ＨＯ ＯＤＵ処理部１７−１、１７−２に入力される。ＨＯ ＯＤＵ処理部１７−１、１７−２は、受信したＬＯ ＯＤＵをＨＯ ＯＤＵのペイロードに格納すると共に、オーバヘッドを生成して、ＨＯ ＯＤＵを組み立て、送出する。なお、システムクロック１４は、ＳＷ内部処理部１２−１、１２−２、１５−１、１５−２、スイッチ１３に動作クロックを供給するものである。

従来技術では、エッジノードの電子エッジスイッチ間に専用チャネルを形成するものや、エンドツーエンドの最適パス設定を行なうものや、トラフィックパターンと独立な効率的パス設定を行なうものや、経路コストが最小の経路等について事前に情報を抽出するものなどがある。

特開２０００−９２０００号公報 特開平７−６６８３４号公報 特開２００５−３４１５８９号公報 特開２００９−２６０７０５号公報

ITU-T Recommendation G.709 (http://itu.int/rec/T-REC-G.709) ITU-T Recommendation G.798 14.3.7

図３は、従来の問題点を説明する図である。
ところで、経路を集約してパスを提供することによって、提供すべき中継ノード/ポート数(総和)が削減されたとしても、提供されるパスは(リンクがＨＯ ＯＴＵ／ＯＤＵ（High Order Optical channel Transport Unit/Optical channel Data Unit)単位で提供されるのに対して)、ＬＯ ＯＤＵ単位で提供される。そのため、経由する各ノードは、図３に示す通りＬＯ ＯＤＵ(の一部)を抽出して交換機能(SW)を経由する構成になり、各ＬＯ ＯＤＵ毎にクロック処理、アラーム(ＯＤＵ ＡＩＳ)処理が必要になる（非特許文献２参照)。そのため、パスが集約されている区間に対してのハード削減処理量が一層望まれる。

以下の実施形態においては、処理に必要なハード資源を削減することの出来る光伝送装置を提供する。

本実施形態の一側面における光伝送装置は、一拠点から多地点にパスをはり一対多の通信を行うネットワークにおける光伝送装置において、入力された光信号の上位層のデータユニットから下位層のデータユニットを抽出する処理において、ネットワーク内で該パスが共有する区間でのデータ伝送時に、該区間を共有するパスを使って伝送される複数の下位層のデータユニットを一まとまりとして、他の下位層のデータユニットから分離する受信側上位層データユニット処理部と、該一まとまりの複数の下位層のデータユニットに対し、該一まとまりの複数の下位層のデータユニットを単位としてクロック抽出を行なうと共に、該一まとまりの複数の下位層のデータユニットを単位としてアラーム処理を行う受信側下位層データユニット処理部と、該受信側下位層データユニット処理部の出力を、スイッチング用内部フレームに分解して、スイッチングを行い、スイッチング後に該スイッチング用内部フレームから下位層のデータユニットを生成するスイッチング部と、該スイッチング後に形成された下位層のデータユニットのうち、該区間を共有するパスを使って伝送される一まとまりの複数の下位層のデータユニットに対し、該受信側下位層データユニット処理部で得られたアラーム情報を挿入する送信側下位層データユニット処理部と、該送信側下位層データユニット処理部からの下位層のデータユニットを上位層のデータユニットに組み立て、送出する送信側上位層データユニット処理部とを備える。

以下の実施形態によれば、処理に必要なハード資源を削減することの出来る光伝送装置が提供される。

従来の技術を説明する図である。 従来の中継ノードのブロック構成図である。 従来の問題点を説明する図である。 本実施形態の概要を説明する図である。 本実施形態の光伝送装置の動作を示す図である。 ＨＯ ＯＤＵ ＰＳＩ処理テーブルの構成例を示した図である。 本実施形態の光伝送装置のブロック構成図である。 図４におけるノードＢの動作を示した図である。 アラーム転送処理の削減に関して説明する図である。 集約ＯＤＵ処理を設定するための動作の説明図（その１）である。 集約ＯＤＵ処理を設定するための動作の説明図（その２）である。 ネットワークのトポロジー検出と集約ＯＤＵ処理の設定に関する説明図（その１）である。 ネットワークのトポロジー検出と集約ＯＤＵ処理の設定に関する説明図（その２）である。 ネットワークのトポロジー検出と集約ＯＤＵ処理の設定に関する説明図（その３）である。 ネットワークのトポロジー検出と集約ＯＤＵ処理の設定に関する説明図（その４）である。 ネットワークのトポロジー検出と集約ＯＤＵ処理の設定に関する説明図（その５）である。 ネットワークのトポロジー検出と集約ＯＤＵ処理の設定に関する説明図（その６）である。

以下の実施形態は、コア網にてＯＴＮ(Optical transport network)などで定義される回線にて複数拠点間接続を実現するネットワークに適用されるものである。
以下の実施形態では、光伝送装置は、一拠点から複数の拠点に複数のＯＤＵパスを設定し、かつ一部の区間に対してＯＤＵパスを集約して(i.e. 共通のリンクで)提供する際に、この集約ＯＤＵパスを提供する、または、中継する装置である。その際、該集約区間に対し、一ＯＤＵセグメント（１つのＯＤＵパスを形成し、ＬＯ ＯＤＵのクロック生成と、アラーム処理を一括して行う単位を一ＯＤＵセグメント、あるいは、集約ＯＤＵと呼ぶ）を形成し、かつ、ＯＤＵ毎のアラーム転送機能を維持する機能を提供することで、該区間におけるクロック処理などのハード処理を削減する。

図４は、本実施形態の概要を説明する図である。
ＯＴＮがＳＤＨ(ＴＤＭ回線)と異なる点は、ＳＤＨはいわば4:1, 16:1などの固定的な多重であるが、ＯＴＮでは、ＯＤＵに基づくフレキシブルな多重を実現するものである。

図４（ａ）のように、複数のＯＤＵパスを設定したとき、複数のＯＤＵパスが共通に通過するリンクの箇所において、図４（ｂ）のように、複数のＯＤＵをまとめて１つの集約ＯＤＵを形成し、集約ＯＤＵごとのアラームの転送機能を維持する。すなわち、集約ＯＤＵを処理する中継装置では、集約ＯＤＵで転送されるＯＤＵ単位でアラーム情報の継承をし、クロックの生成を集約ＯＤＵ単位で行なう。

図５は、本実施形態の光伝送装置の動作を示す図である。
図５においては、既存（普通）のＬＯ ＯＤＵのスイッチング処理機能については構成の記載を割愛している。

図５の下部に示す装置の例として、図５上部の図におけるノードＣを想定している。左側からの入力ＯＤＵとしては集約ＯＤＵを含むＯＤＵがＨＯ ＯＤＵとして入力される。ＨＯ ＯＤＵをＬＯ ＯＤＵに分解する処理（Ｏｃｈ／ＯＴＵ ＨＯ ＯＤＵ処理部１０）において、集約ＯＤＵと普通（既存）のＯＤＵとの区別行う。区別を実現するために本装置では、ＨＯ ＯＤＵ ＰＳＩ（Payload Structure Identifier)処理部２０において、各ＴＳ（Tributary Slot)が、集約ＯＤＵに含まれることを示す識別子ＰＳＩを認識する。ＨＯ ＯＤＵ ＰＳＩ処理部２０は、その認識のためのテーブルをＨＯ ＯＤＵ ＰＳＩ処理テーブルとして有する。集約されたＯＤＵに対しては、ＴＳ処理後に、次リンクにおけるＯＤＵ生成のために必要な主信号の交換と、関連するアラーム転送、識別子の引き継ぎ処理を行う。

すなわち、集約ＯＤＵを処理するための、集約ＯＤＵ処理部２１が設けられる。集約ＯＤＵ処理部２１では、スイッチング処理テーブル、ＯＤＵ オーバヘッド（ＯＨ）情報連携部、ＴＴＩ（Trail Trace Identifier)連動処理機能、アラーム転出・ＡＩＳ生成・挿入処理機能を備える。集約ＯＤＵ処理部２１は、ＬＯ ＯＤＵ処理部１１ａに対し、ＯＤＵ ＯＨの情報の抽出と、アラームの検出を指示する。得られたＯＤＵ ＯＨの情報は、ＬＯ ＯＤＵ処理部１６−１、１６−２において、対応する集約ＯＤＵのＯＨに埋め込まれる。また、得られたアラーム情報からエラーが発生しているか否かを検出し、エラーが発生している場合にはＡＩＳを生成して、これを、ＬＯ ＯＤＵ処理部１６−１、１６−２において、対応する集約ＯＤＵに挿入する。

また、集約ＯＤＵ処理部２１は、ＴＴＩ連動処理機能を用いて、ＴＳ処理部（ＳＷ内部処理部）１２ａに対し、内部フレームへのスイッチング処理識別子の付与等を行なわせる。また、集約ＯＤＵ処理部２１は、集約ＯＤＵに含まれるＴＳ相当のデータ（ＴＳそのものでなくても良いが、ＴＳと同程度の階層のデータ）を含む内部フレームのスイッチング処理を、スイッチング処理テーブルに基づいて、スイッチ１３に指示する。

図６は、ＨＯ ＯＤＵ ＰＳＩ処理テーブルの構成例を示した図である。
構成例としては、ＨＯ ＯＤＵにおけるＴＳ番号と、ＯＤＵ種別を対応させた表から構成される。この表に基づき、図５で示した “Ｏｃｈ／ＯＴＵ ＨＯ ＯＤＵ処理”が行われる。たとえば、ＯＤＵ３の場合はITU-T G.709の図１９−２０Ａに沿ってＰＳＩを抽出し、ＰＳＩにある、ＯＤＴＵ（Optical channel Data Tributary Unit)情報 vs ＴＳ情報を抜き出す。そのとき、同時に、ＴＳ番号とＯＤＵ種別を対応させた図６上部の表と対応させることで、集約ＯＤＵに含まれるＴＳと既存のＯＤＵに含まれるＴＳとを区分けすることが可能である。

図６に示されるＴＳ番号とＯＤＵ種別を対応させた表（ＨＯ ＯＤＵ ＰＳＩ処理テーブル）においては、ＴＳ番号に対応して、そのＴＳが含まれるＯＤＵが集約ＯＤＵなのか、既存のＯＤＵなのかが登録される。ＯＤＴＵ Ｔｙｐｅ（ＬＯ ＯＤＵ種別）は、データ長が可変のＯＤＵｆｌｅｘなのか、データ長が固定のＯＤＵなのかの情報が登録される。集約ＯＤＵを設定する場合には、そこに含まれるＴＳの数が、集約されるパスの数にしたがって変化するので、データ長が可変のＯＤＵｆｌｅｘ（ＯＤＴＵ３．ｔｓ）を設定する。既存のＯＤＵの場合には、含まれるパスの数が固定であるので、データ長が固定であるＯＤＴＵ１３、２３でも、可変であるＯＤＴＵ３．ｔｓのどちらを設定しても良い。

ＰＳＩは、ＯＴＵフレームのオーバヘッドに含まれるペイロードの構成を特定する情報である。本実施形態では、ＰＳＩが示すペイロードタイプは、２１か２２を使用する。このＰＳＩ＝２１、あるいは、２２というのは、ITU-T G.709に規定されたペイロードタイプである。ＰＳＩには、各ＴＳについて、ＯＤＴＵタイプと、Tributary port番号が対応付けられて格納される。

ＨＯ ＯＤＵ ＰＳＩ処理テーブルにおいて、集約ＯＤＵに含まれると示されたＬＯ ＯＤＵは、集約ＯＤＵ処理用のＬＯ ＯＤＵ処理部に入力されて処理される。一方、既存のＯＤＵに含まれると示されたＬＯ ＯＤＵは、既存のＯＤＵ処理用のＬＯ ＯＤＵ処理部に入力されて、処理される。

図７は、本実施形態の光伝送装置のブロック構成図である。
図７において、図２と同様な構成要素には同様な参照符号を付し、説明を省略する。
集約ＯＤＵ処理の実現で、ＬＯ ＯＤＵ処理部１１ａにおける余分な処理、特に、クロック抽出処理(Clock generator)が削減可能になる。図２でも示した通り、従来の方式においては、各ＬＯ ＯＤＵに分離する際、各ＬＯ ＯＤＵ処理部に入力されるそれぞれのＬＯ ＯＤＵ毎にクロック処理を行うが、本実施形態では、集約できるＯＤＵを集約して、まとめて処理することで、集約ＯＤＵに含まれる各ＬＯ ＯＤＵに対する個別のクロック処理は不要になる。

ITU-T勧告G.798では、ＬＯ ＯＤＵ単位でスイッチング可能になるが、既存のスイッチング処理では、スイッチング向けの内部フレームを生成する。この単位は、ＴＳ相当が望ましく、結果的には、集約しようが個別にスイッチングしようがＬＯ ＯＤＵ処理は、このＴＳ単位に行われる。本実施形態では、集約ＯＤＵは、ＳＷ内部処理部１２ａ内部でＴＳ単位に振り分ける機能が必要となるものの、回路構成上は、この部分での大差は発生しないため、結果として、不要になったＬＯ ＯＤＵ処理部１１ａの処理が減る分の回路削減効果が得られる。また、使用するポートが減るため、入力ポートと出力ポートを関連付けたＯＤＵ交換テーブルの数も減らすことが出来る。

図８は、図４におけるノードＢの動作を示した図である。
図８において、図７と同様な構成には同様な参照符号を付し、説明を省略する。
図８のノードは、ノードの両側に集約ＯＤＵが存在するケースである。すなわち、図８下図のようなノードＢの場合の動作を示す。

図７の場合と同様に、左側から入力されたＨＯ ＯＤＵがＬＯ ＯＤＵに分解される際に、集約ＯＤＵについてはこれを単位として分解され、ＬＯ ＯＤＵ処理部１１ａに入力される。集約ＯＤＵ内には、複数のＬＯ ＯＤＵが存在するが、集約ＯＤＵを単位にバッファ処理と、クロック抽出が行なわれる。ＬＯ ＯＤＵ処理部１１ａで処理された集約ＯＤＵには、ＳＷ内部処理部１２ａにおいて、バッファ処理とＯＰＵ抽出が施される。そして、ＴＳ相当の単位で、交換処理用内部フレームが作られ、ＳＷ１３で交換処理される。交換処理後は、同一の集約ＯＤＵに含まれるＴＳ相当の内部フレームが、同一のＳＷ内部処理部１５ａに入力される。そして、内部フレームから取り出されたＴＳ相当のデータがＯＰＵに組み立てられ、ＬＯ ＯＤＵ処理部１６−１を介して、ＨＯ ＯＤＵ処理部１７−１において、１つのＨＯ ＯＤＵに組み立てられ、送出される。

図９は、アラーム転送処理の削減に関して説明する図である。
アラーム転送処理は、ＬＯ ＯＤＵ処理においてＡＩＳ(Alarm Indication Signal)処理を行う場合について、ＬＯ ＯＤＵ処理を集約ＯＤＵでまとめて処理することによって、削減することが出来る。ＨＯ ＯＤＵでＡＩＳが生成された場合には、ＳＦ（Signal Failure)がＬＯ ＯＤＵレベルでも検出されるので、ＨＯ ＯＤＵのレベルでもＬＯ ＯＤＵのレベルでも、ＡＩＳをどちらのレベルでも扱ってよい。一方、ＨＯ ＯＤＵレベルでＳＦを検出するがＡＩＳを生成せず、ＳＦだけがＬＯ ＯＤＵレベルに通知される場合には、ＬＯ ＯＤＵレベルでＡＩＳを生成する必要がある。この場合には、集約ＯＤＵの処理でＡＩＳを生成し、集約ＯＤＵに含まれるＯＤＵの宛先にＡＩＳを通知すればよい。したがって、アラーム転送処理を集約ＯＤＵについてまとめて処理することが出来るので、ＬＯ ＯＤＵ処理部の数を減らすことが出来、ハードウェア削減効果が得られる。

図９（ａ）は、従来のアラームの処理を示す。ノードＢでＬＯ ＯＤＵレベルのＳＦが検出されるとＡＩＳが生成されるが、ＡＩＳは、ノードＣで一旦終端される。そして、新たに同内容を有するＡＩＳが生成されて転送される。図９（ｂ）は、本実施形態のアラーム処理である。ノードＢでは、集約ＯＤＵについてＳＦが検出されると、ＡＩＳが生成される。このＡＩＳがノードＣに通知されるが、ノードＣでは、集約ＯＤＵをまとめて処理するので、個別のＬＯ ＯＤＵにまでは分解しないで、集約ＯＤＵに含まれるＯＤＵの宛先にＡＩＳを転送する。

ところで、集約ＯＤＵに含まれる複数のＯＤＵについては、初めは個別にパスを設定するため、図４（ａ）の状態であるが、集約ＯＤＵの処理を適用した図４（ｂ）の状態に変更する手順が必要である。

図１０及び図１１は、集約ＯＤＵ処理を設定するための動作の説明図である。
図１０において、図５と同様の構成要素には、同様の参照符号を付し、説明を省略する。

図１０は、図４（ａ）から図４（ｂ）にＯＤＵ構成を変更するための設定方法を示したもので、起点側(図４のノードＡ)から集約ＯＤＵを設定・形成(制御)していく方式と、そのための装置構成を示したものである。すでに集約区間を含む、個別のＯＤＵのパス設定が済んでいる状態で実行する。

ノードＡから図１１（ａ）のフォーマットを例とする通知信号のＨＯ ＯＤＵ ＧＣＣ（High Order Optical channel Data Unit General Communication Channel)にＯＤＵパスの種類やトポロジーなどを設定して、各ノードに通知することで実現可能である。通知信号のＨＯ ＯＤＵ ＧＣＣは、事前に把握した経由ノード情報と、そのＯＤＵ情報を収容し、各ノードの通知信号処理部３０で読み取られることにより、Hop by Hop でパスを集約するかしないか設定していく。

図１０は、分岐が発生するノードＣ（図１０上図参照）についての構成と処理を示したものである。ノードＣは、図１１（ａ）のフォーマットの通知信号を通知信号処理部３０で処理後、ノードＢ側については、集約ＯＤＵの終端に必要な設定(ＨＯ ＯＤＵ, ＬＯ ＯＤＵを含む)をし、図５で示した集約ＯＤＵ処理部設定、さらに、ノードＤ、Ｅ側に向けたＬＯ ＯＤＵ情報を設定する。
この処理によって、図５、または、図１０で示したＨＯ ＯＤＵ処理部は、従来のＯＤＵ, 集約ＯＤＵの区別を行なう。

通知信号は、Ｏｃｈ／ＯＴＵ ＨＯ ＯＤＵ処理部１０で受信され、内容が通知信号処理部３０に通知される。通知信号処理部３０は、ＨＯ ＯＤＵ ＰＳＩ処理テーブル２０ａによって通知信号のＯＤＵパスの情報から、自ノードがそこに含まれるか判断する。そして、通知信号処理部３０は、ＨＯ ＯＤＵ ＰＳＩ処理テーブル２０ａを参照して、どのＯＤＵに集約ＯＤＵ処理を行うべきかを決定し、集約ＯＤＵの処理設定をＬＯ ＯＤＵ処理部１１ａにすると共に、ＴＳ処理部（ＳＷ内部処理部）１２ａにＴＳ処理設定を行なう。また、通知信号処理部３０は、ＬＯ ＯＤＵ処理部１６−１、１６−２にＬＯ ＯＤＵ処理設定を行い、Ｏｃｈ／ＯＴＵ ＨＯ ＯＤＵ処理部１７−１、１７−２に、ＯＤＵ多重設定を行なう。また、通知信号自身は、Ｏｃｈ／ＯＴＵ ＨＯ ＯＤＵ処理部１７−１、１７−２から、次のノードに送信される。

図１１（ａ）の通知信号のフォーマットでは、ＯＴＵフレームのヘッダにあるＧＣＣヘッダが集約ＯＤＵの情報の通知に使用されることが示されている。ＧＣＣヘッダには、ネットワーク管理者が予め決めたネットワーク構成がＯＤＵ種別やノード間接続関係（トポロジー）として、記録されている。図１１（ａ）のＧＣＣヘッダの中の情報は、図１１（ｂ）のネットワーク構成を記述したものである。ＯＤＵｋは、ＯＤＵパスの種類で、ａ〜ｃは、ＴＳが何個ペイロードに含まれているかを示すものである。今の場合、ノードＡ〜Ｃのリンクにおいて、２以上のＯＤＵパスが設けられているので、集約ＯＤＵパスを設定することができる。

図１０及び図１１で示した集約ＯＤＵ処理の設定方法は、事前にネットワークのトポロジーが明確になっている場合であるが、ネットワークのトポロジー自体を検出・設定するアルゴリズムの使用も考えられる。

図１２〜図１７は、ネットワークのトポロジー検出と集約ＯＤＵ処理の設定に関する説明図である。
図１２及び図１３は、ＯＤＵ設定アルゴリズムの例とそのフローチャートである。図１２及び図１３に示したものは、起点ＡからＢ、Ｃ、Ｄ，ＥにＯＤＵパスを形成することを前提とし、トポロジー上は、一対多通信用のパスを形成するものであり、極力多くの集約区間を設定することを実現するものである。

図１２は、ＯＤＵ設定アルゴリズムの概要を示す。起点ノードＡからみて、隣接ノード(Ａ以外)が終点ノード(ノードＡ、Ｆ以外)であり、終点ノードからみて所要の帯域を満足する場合は、その区間にＯＤＵを形成し、同時に当該帯域での接続となるＯＤＵを一対多ＯＤＵの未処理リストから外す。終点ノードが存在しない場合、次に、残りの帯域に対して最適な経路をリンクに課せられた重みに沿って選択し、そのリンク先のノードから、再び終点ノードを検索し、順次ツリーを伸ばしていく。これにより、上流(起点)からみると、常にＯＤＵパスは集約され、入力ポートに対しては必ず一ポートのみを定義する形でツリーパスが形成されることになる。この重みは、ＯＤＵ帯域ならびに区間の運用コストまたは消費電力などで決定されるものであり、帯域だけで決定される必要はない。

図１２において、まず、ノードＡからみて、ノードＢが隣接かつ終点であることを判断し、かつ、帯域を満たすことを確認し、Ａ−Ｂ間で経路を成立させる（１）。次に、ノードＣが隣接かつ終点であることを確認するが、今帯域不足であるとする。したがって、Ａ−Ｂ間と同時にはＡ−Ｃ間には経路を用いないことを決定する（２）。Ａ−Ｆ間で、Ａ−Ｂ間帯域を除く、ＯＤＵ帯域総和がＡ−Ｆ間通信を収容できるか判断し、収容できる場合にはＡ−Ｆ間の経路を仮決定する（３）。次に、ノードＡ，Ｆ（Ａ−Ｆ間）から見て、ノードＣ，Ｄが隣接かつ終点であることを判断する。ノードＣの帯域条件を優先して探索し、帯域がＯＤＵ帯域総和を満足する場合にはＦ−Ｃ間の経路を決定し、同時にＦ−Ｄ間の経路も決定する。この結果、Ｆ−Ｃ間のＯＤＵ帯域総和は、Ａ−Ｄ間に提供する帯域を除いて提供する（４）、（５）。次に、ノードＣからみて、ノードＥを隣接かつ終点であることを判断し、Ｃ−Ｅ間経路を形成する（６）。

図１３は、各ノード装置が実行する、図１２のアルゴリズムを実行するための処理のフローチャートである。
ステップＳ１０において、まず、起点のノードを指定する。ステップＳ１１において、起点または、ＯＤＵパスが構成済みのノードから見て、隣接リンク上に終端ノードが存在して、かつ、帯域が満足するか判断する。ステップＳ１１の判断がＮｏの場合には、ステップＳ１３において、そのような隣接リンクが存在はしているか否かを判断する。ステップＳ１３の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ１４において、当該リンクを処理対象からはずし、優先検索の対象に設定して（重みに予め決められた値を加算して（重みは、処理の開始時には０に初期設定しておく））、ステップＳ１１に戻る。ステップＳ１３の判断がＮｏの場合には、ステップＳ１５に進む。

ステップ１１の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ１２において、該当リンクにＯＤＵパスを形成し、形成されたＯＤＵパスの帯域を、当該リンクの帯域から除外する。ステップＳ１５において、残りのネットワーク内リンクから最適（最小）の重みのリンクを抽出する。次に、ステップＳ１６において、抽出したリンクが残りのＯＤＵ帯域の総和を満足するか否かを判断する。

ステップＳ１６の判断がＮｏの場合には、ステップＳ１７において、当該リンクを処理対象からはずし、ステップＳ１８において、残りリンクはあるか否か判断する。ステップＳ１８の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ１５に進み、Ｎｏの場合には、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１６の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ１９において、当該リンクを採用する決定をし、ステップＳ２０において、そのリンク先のノードが終端ノードか否かを判断する。ステップＳ２０の判断がＮｏの場合には、ステップＳ２１において、構成済みノードに当該ノードを設定し、当該リンクにＯＤＵパスを形成し、ステップＳ１１に戻る。

ステップＳ２０の判断がＹｅｓの場合は、ステップＳ２２に進み、全ての終端ノードを選択したか否かを判断する。ステップＳ２２の判断がＮｏの場合には、ステップＳ１２に戻り、Ｙｅｓの場合には、処理を終了する。

なお、ステップＳ１１の判断において、複数のリンクが該当する場合には、複数回ステップＳ１１以下の処理を行う。ＯＤＵパスの形成順序は、中継ノードにならない終点ノードであるノードから形成し、終点かつ中継ノードについては、重みが最適な（最小な）ものを中継ノードとし、残りを終点ノードとして処理する。

図１４は、図１２及び図１３のトポロジー決定処理を実行する装置構成図である。
図１４において、図５と同様な構成要素には同様の参照符号を付し、説明を省略する。
図１４において、図１２及び図１３のアルゴリズムを実行するためのアルゴリズム実行部４１を中心に、ＯＴＵ／ＯＤＵの処理部を各インタフェースすなわちＨＯ ＯＤＵ単位での送信処理部４０、受信処理部４３を備えるほか、アルゴリズム実行部４１内のアルゴリズムの結果に基づきスイッチを制御する交換処理部４２からなる。アルゴリズム実行部４１は、図１３の処理フローを実行する。

アルゴリズム実行部４１における情報のやりとりは、リンク間でプロトコルをやりとりする伝達手段(例えばＧＣＣ等、図１１で示される通知信号等)で実現される。この情報は、受信処理部４３において抽出し収集する。

この情報をもとに、アルゴリズムを実行するにあたり必要となる隣接ノード接続情報を、交換処理部４２から入手して、送信処理部４０を経由して、通知信号のＧＣＣなどで該当の情報を伝搬する。

アルゴリズム実行部４１は、上記の結果に基づき、スイッチ内部処理（ＴＳ処理部１２ａ）、すなわち、ＯＤＵならびにＴＳをもとにした、内部フレーム処理に基づくスイッチングを行うが、これは、図１５の通り、各ノードで対象となる複数のＯＤＵの設定条件によって異なる。

図１５のステップＳ３０にあるように、アルゴリズム実行部４１において、転送先装置が終点ノードのみと判断された場合には、（１）の処理を行い、そうでない場合には、ステップＳ３１にあるように、アルゴリズム処理部４１において、ＯＤＵを分離すべきとの判断が出ないか否かが判断される。ステップＳ３１の判断がＮｏの場合には、（２）の処理を行い、Ｙｅｓの場合には、（３）の処理を行う。

（１）の場合は、終端処理だけになるので図１４では受信処理の設定を行うのみである。これは上流から通知される、ＨＯ ＯＤＵ ＰＳＩ情報(図６下のテーブル)を受信し、ＯＤＵ処理を行う。

（２）の場合は、図１６の通り、上流から通知されるＨＯ ＯＤＵ情報にある集約ＯＤＵに関し、該当のＯＤＵをそのまま下流側の送信処理部４０にスイッチングして渡すことになる。このスイッチングテーブルを交換処理部４２で形成(スイッチングは、図７で示した内部フレーム処理に従い、テーブルもこの処理単位のポートで形成される)する。下流側のＯｃｈ／ＯＴＵ ＨＯ ＯＤＵ処理部１７は、集約ＯＤＵの帯域すなわちＴＳ配置をＨＯ ＯＤＵに多重するのに必要なＰＳＩを生成し、多重を行い、この情報を次のノードに渡す。

（３）の場合は、図１７の通り、スイッチの単位が集約ＯＤＵのＴＳ単位で分割される点ならびに、複数の送信処理部４０のアルゴリズム結果情報を渡す点が異なるが、その他は、図１６と同じ動作をおこなう。

上記の実施形態では、ノード毎に、本実施形態の処理を分散制御することを示したが、管理サーバー経由で各ノードの制御機能を集約し、集中制御することも可能である。
上記の実施形態によれば、一拠点から複数の拠点に複数のＯＤＵパスを設定し、かつ、一部の区間に対してＯＤＵパスを集約して(i.e. 共通のリンクで)提供する。そして、集約区間に対し、一ＯＤＵセグメントを形成し、かつ、ＯＤＵ毎のアラーム転送機能を維持する機能を提供することで、該集約区間におけるクロック処理などのハード処理を削減する。

したがって、ＯＤＵパスを集約して提供することにより、使用ポート数の削減・ＯＤＵ交換テーブル数の削減ができる。

１０ Ｏｃｈ／ＯＴＵ ＨＯ ＯＤＵ処理部
１１−１、１１−２、１１−３、１１ａ ＬＯ ＯＤＵ処理部
１２−１、１２−２、１２ａ ＳＷ内部処理部（ＴＳ処理部）
１３ スイッチ
１４ システムクロック
１５、１５−１、１５−２、１５ａ ＳＷ内部処理部
１６−１、１６−２ ＬＯ ＯＤＵ処理部
１７−１、１７−２ ＨＯ ＯＤＵ処理部
２０、２０ａ ＨＯ ＯＰＵ ＰＳＩ処理テーブル
２１ 集約ＯＤＵ処理部
３０ 通知信号処理部
４０ 送信処理部
４１ アルゴリズム実行部
４２ 交換処理部
４３ 受信処理部

Claims (6)

1. 一拠点から多地点にパスをはり一対多の通信を行うネットワークにおける光伝送装置において、
   入力された光信号の上位層のデータユニットから下位層のデータユニットを抽出する処理において、ネットワーク内で該パスが共有する区間でのデータ伝送時に、該区間を共有するパスを使って伝送される複数の下位層のデータユニットを一まとまりとして、他の下位層のデータユニットから分離する受信側上位層データユニット処理部と、
   該一まとまりの複数の下位層のデータユニットに対し、該一まとまりの複数の下位層のデータユニットを単位としてクロック抽出を行なうと共に、該一まとまりの複数の下位層のデータユニットを単位としてアラーム処理を行う受信側下位層データユニット処理部と、
   該受信側下位層データユニット処理部の出力を、スイッチング用内部フレームに分解して、スイッチングを行い、スイッチング後に該スイッチング用内部フレームから下位層のデータユニットを生成するスイッチング部と、
   該スイッチング後に形成された下位層のデータユニットのうち、該区間を共有するパスを使って伝送される一まとまりの複数の下位層のデータユニットに対し、該受信側下位層データユニット処理部で得られたアラーム情報を挿入する送信側下位層データユニット処理部と、
   該送信側下位層データユニット処理部からの下位層のデータユニットを上位層のデータユニットに組み立て、送出する送信側上位層データユニット処理部と、
   を備えることを特徴とする光伝送装置。
2. 前記受信側下位層データユニット処理部は、前記一まとまりの複数の下位層のデータユニットからオーバヘッド情報を抽出し、前記送信側下位層データユニット処理部が、該抽出されたオーバヘッド情報を前記一まとまりの複数の下位層のデータユニットに埋め込むことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 前記ネットワークに接続される光伝送装置に対し、該光伝送装置の上流側の光伝送装置は、形成されるパスの情報を通知する通知信号を送信し、
   各光伝送装置は、該通知信号に格納される情報に基づいて、どのパスを使用する下位層のデータユニットを一まとまりの複数の下位層のデータユニットとして扱うか設定することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
4. 前記形成されるパスは、アルゴリズムを実行することによって、回線が有している全体の帯域、ネットワーク上のリンク帯域、端点間の関係に応じて自動的に形成されることを特徴とする請求項３に記載の光伝送装置。
5. 前記形成されるパスの情報に基づいて、スイッチング単位のデータユニットの、これより上位のデータユニット内での配置を決定し、決定された配置を隣接リンクに通知する通知部と、
   該隣接リンクから該スイッチング単位のデータユニットの配置を受信する受信部と、
   該スイッチング単位のデータユニットの配置に基づき、どのように交換処理を実行するかを指示する交換処理部と、
   を有することを特徴とする請求項４に記載の光伝送装置。
6. 一拠点から多地点にパスをはり一対多の通信を行うネットワークにおける光伝送装置の制御方法において、
   該光伝送装置は、
   入力された光信号の上位層のデータユニットから下位層のデータユニットを抽出する処理において、ネットワーク内で該パスが共有する区間でのデータ伝送時に、該区間を共有するパスを使って伝送される複数の下位層のデータユニットを一まとまりとして、他の下位層のデータユニットから分離し、
   該一まとまりの複数の下位層のデータユニットに対し、該一まとまりの複数の下位層のデータユニットを単位としてクロック抽出を行ない、
   該一まとまりの複数の下位層のデータユニットを単位としてアラーム処理を行い、
   該下位層のデータユニットを、スイッチング用内部フレームに分解して、スイッチングを行い、
   スイッチング後に該スイッチング用内部フレームから下位層のデータユニットを生成し、
   該スイッチング後に形成された下位層のデータユニットのうち、該区間を共有するパスを使って伝送される一まとまりの複数の下位層のデータユニットに対し、該アラーム処理で得られたアラーム情報を挿入し、
   該スイッチング後の下位層のデータユニットを上位層のデータユニットに組み立て、送出する、
   ことを特徴とする制御方法。