JP2013026803A - Node device, communication system, and failure switching method - Google Patents

Node device, communication system, and failure switching method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent interruption of communications when a plurality of active communication paths have gone wrong by using a small capacity standby communication path, but without increasing the power consumption of a device which switches communication paths.SOLUTION: A node device comprises: a large grain switching function unit; a small grain switching function unit; a filter function unit which reduces the band of high order communication paths between the large grain switching function unit and the small grain switching function unit; a multiplexing/separation function unit between bypass high order communication paths connected to the small grain switching function unit; and a control function unit. When the control function unit detects failure in a communication path between the node device and another node device, the filter function unit reduces the band of signals on a single or a plurality of high order communication paths corresponding to the faulty communication path, and the small grain switching function unit connects the band reduced signal to the bypass high order communication path, whereby the communication paths are switched over.

Description

本発明は、拠点間の通信路によりトラフィックを転送する通信網の故障復旧技術に関連するものであり、特に、少ない予備(迂回)通信路の容量で、装置規模の増大を回避しながら、現用通信路の通信途絶を防止し、通信網の高信頼化を実現するための技術に関するものである。   The present invention relates to a failure recovery technique for a communication network that transfers traffic through a communication path between bases, and in particular, with a small spare (detour) communication path capacity, while avoiding an increase in device scale, The present invention relates to a technique for preventing communication interruption of a communication path and realizing high reliability of a communication network.

大規模な通信ネットワークのバックボーンである基幹通信網は、ノード装置を光ファイバなどで接続して構成される。基幹通信網は、当該ノード装置とクライアント装置との間のインターフェースであるUNI(User Network Interface)によりクライアント信号を受信し、クライント装置の様々な信号種別のトラフィックをクライアントが指定したサービス品質(サービスクラス)で、複数拠点間で転送する機能を提供する。また、場合によっては、基幹通信網の入り口で、複数クライアントの信号を、波長多重、時分割多重、可変長非同期のパケット信号の統計多重などの様々な多重方式を用いて、より大容量な高次の通信路に多重し転送する機能を提供する。このような基幹通信網で転送されるトラフィックは増加し続け、数T〜数百Tbps(例えば、単一のWDMシステムで100Gbps×80波の80Tbps)にも達すると予想されている。   A backbone communication network, which is the backbone of a large-scale communication network, is configured by connecting node devices with optical fibers or the like. The backbone communication network receives a client signal through a UNI (User Network Interface) that is an interface between the node device and the client device, and the service quality (service class) in which traffic of various signal types of the client device is specified by the client. ) Provides a function for transferring between multiple sites. Also, in some cases, at the entrance of the backbone communication network, the signals of multiple clients can be transferred to a higher capacity by using various multiplexing methods such as wavelength multiplexing, time division multiplexing, and statistical multiplexing of variable length asynchronous packet signals. Provides a function of multiplexing and transferring to the next communication path. Traffic transferred in such a backbone communication network continues to increase, and is expected to reach several T to several hundred Tbps (for example, 80 Gbps of 100 Gbps × 80 waves in a single WDM system).

近年、基幹通信網のトラフィックを効率的に転送するため、WDM(Wavelength Division Multiplexing)にて波長多重された波長を光クロスコネクトなどで切り替えて通信を行う光回線交換、ITU-T勧告G.709[非特許文献1]で規定されるTDM(Time Division Multiplexing)回線交換、IETF、及びITU-Tで規定されるMPLS-TP(Multi-Protocol Label Switching Transport Profile)[非特許文献2]等のパケットベースの回線交換、等の複数のテクノロジをノード装置に実装し、多重、交換を行う技術が検討されている[非特許文献3]。   In recent years, in order to efficiently transfer the traffic of the backbone communication network, optical line switching, in which communication is performed by switching the wavelength-multiplexed wavelength by WDM (Wavelength Division Multiplexing) with an optical cross-connect, etc. Packets such as TDM (Time Division Multiplexing) circuit switching specified in [Non-Patent Document 1], IETF, and MPLS-TP (Multi-Protocol Label Switching Transport Profile) [Non-Patent Document 2] specified in ITU-T A technology for performing multiplexing and switching by mounting a plurality of technologies such as base circuit switching on a node device has been studied [Non-Patent Document 3].

即ち、処理の規模が転送帯域に比例しない光クロスコネクト等の方法で大容量のトラフィックを大容量の回線交換で処理することによりノード負荷・消費電力を抑えつつ、小粒度のトラフィックを、時分割多重、またはパケット多重により高効率に大容量回線に多重して、効率的に基幹通信網を構築している。   In other words, processing of large-capacity traffic by high-capacity circuit switching using a method such as optical cross-connect, whose processing scale is not proportional to the transfer bandwidth, reduces node load and power consumption, and time-divides small-grain traffic The backbone communication network is efficiently constructed by multiplexing to a large capacity line with high efficiency by multiplexing or packet multiplexing.

さて、上述した基幹通信網等の通信網においては一般に、通信網内で冗長な予備リソースを割り当てることにより、信頼性の向上を実現している。しかし、転送されるトラフィックに必要な信頼性の度合いは様々であるため、全てのトラフィックに対して一律に予備リソースを割り当ててしまうと過剰なリソースを提供することになり非効率である。そこで、複数のトラフィックに対し、その信頼性の度合い(クラス、優先度等)を考慮し、必要に応じて故障復旧のためのリソースを提供し、想定サービスに対して過剰な転送リソースの提供を排除することで、省リソースに通信網の高信頼性を実現することが求められる。   In a communication network such as the above-described backbone communication network, generally, an improvement in reliability is realized by allocating redundant spare resources in the communication network. However, since the degree of reliability required for the traffic to be transferred varies, if all the traffic is uniformly assigned a spare resource, excessive resources are provided, which is inefficient. Therefore, considering the degree of reliability (class, priority, etc.) for multiple traffic, provide resources for failure recovery as necessary, and provide excessive transfer resources for assumed services By eliminating, it is required to save resources and realize high reliability of the communication network.

特に、現在の基幹通信網のクライアントが基幹通信網を利用して、拠点間で転送させるトラフィックはEthernet等のパケット/フレーム単位でデータを送信するパケットデータによるトラフィックが主流となっており、その転送要求品質も多様化している。例えば、その中には最低帯域保証のような転送帯域を部分的に保証する(その他の部分は保証されないことをクライアントが許容している)サービスクラスもある。このようなサービスクラスのクライアントに対しては、通信網に故障が発生した最低保証帯域以上の予備リソースを割当てる必要がある場合もあれば必要性が無い場合もある。クライアントの転送要求の多様化に従い、基幹通信網の高信頼化技術もこれまで以上に多くのサービスメニューを用意する必要が生じている。   In particular, the traffic to be transferred between bases by clients of the current backbone communication network using the backbone communication network is mainly traffic by packet data that transmits data in units of packets / frames such as Ethernet. The required quality is also diversifying. For example, there are service classes that partially guarantee the transfer bandwidth such as the minimum bandwidth guarantee (the client allows the other parts to be not guaranteed). For such a service class client, there may be a case where it is necessary or not necessary to allocate a spare resource exceeding the minimum guaranteed bandwidth in which a failure has occurred in the communication network. In accordance with the diversification of client transfer requests, it is also necessary to prepare more service menus than ever before for the high reliability technology of the backbone communication network.

ITU-T Recommendation G.709ITU-T Recommendation G.709 IETF RFC5921IETF RFC5921 M. Fukutoku, et. al, OFC/NFOEC 2011, NMC5 (2011).M. Fukutoku, et.al, OFC / NFOEC 2011, NMC5 (2011). IETF RFC3630IETF RFC3630 IETF RFC3476IETF RFC3476 IETF RFC3209IETF RFC3209 IETF RFC3213IETF RFC3213 ITU-T Recommendation G.7041ITU-T Recommendation G.7041

上述した基幹通信網における従来の故障復旧技術には以下で説明する課題がある。   The conventional failure recovery technology in the above-described backbone communication network has the problems described below.

故障復旧においては、故障した現用通信路を予備通信路(迂回通信路とも呼ぶ)に切り替えることにより、現用通信路での通信の途絶を防止している。基幹通信網における代表的な故障復旧技術として、光クロスコネクト等の切替装置により、現用通信路の故障時に予備通信路に切り替えるプロテクション方式がある。例えば、1:1プロテクション等の予備通信路を1つの現用通信路が占有するプロテクション、及び1:NプロテクションやM:Nプロテクション等の予備共用プロテクションなどがある。   In failure recovery, communication failure in the working communication path is prevented by switching the failed working communication path to a standby communication path (also called a bypass communication path). As a typical failure recovery technique in a backbone communication network, there is a protection method in which a switching device such as an optical cross connect is used to switch to a standby communication channel when a working communication channel fails. For example, there are protection in which one active communication path occupies a backup communication path such as 1: 1 protection, and backup shared protection such as 1: N protection and M: N protection.

このうち、予備共用プロテクションは、予備通信路を複数の現用通信路で共用する方式であり、省リソースで高信頼化を実現する故障復旧方式として位置づけられる。しかしながら、この方式を光パス網(波長パス網)など通信路のリソースが物理リソースと対応する網で構成すると、予備帯域を同時に複数のクライアントが共有できなくなるという問題がある。   Among these, the backup shared protection is a method in which the backup communication path is shared by a plurality of active communication paths, and is positioned as a failure recovery method that realizes high reliability by saving resources. However, if this method is configured by a network in which communication path resources correspond to physical resources, such as an optical path network (wavelength path network), there is a problem that a plurality of clients cannot share a spare band at the same time.

この理由は、光パス網のリソースは、波長等の物理リソースと固定的に結びついて管理されているため、物理リソースを複数に分解できないからである。このため、同じ予備通信路を共用する複数の現用通信路に故障が発生した場合、そのうち一つの現用通信路が占有する形でしか予備リソースを使用することができず、一度には単一の現用通信路しか復旧できず、それ以外の通信路の通信が途絶する課題があった。   This is because the resources of the optical path network are managed in a fixed connection with physical resources such as wavelengths, so that the physical resources cannot be decomposed into a plurality of resources. For this reason, when a failure occurs in a plurality of active communication channels sharing the same standby communication channel, a spare resource can be used only in a form occupied by one of the active communication channels. There was a problem that only the working communication path could be restored and communication on other communication paths was interrupted.

図1に、通信路を切り替える方式の第1の従来例として、上記の予備共用プロテクションに相当する例を示す。   FIG. 1 shows an example corresponding to the above-described pre-shared protection as a first conventional example of a method for switching communication paths.

図1に示す第1の従来例では、大容量通信路を大粒度切替装置1、2で切り替えて故障復旧を行う。ここで、大容量通信路とは、通信網における通信路の最大帯域の通信路であり、大粒度切替装置とは、通信網における通信路の最大帯域の粒度(大容量通信路の粒度)以上の粒度で切り替えを行う装置である。大粒度切替装置は、例えば、大容量通信路が波長パスの場合は、光クロスコネクト装置が該当する。なお、小容量通信路とは、大容量通信路の容量未満の通信路である。   In the first conventional example shown in FIG. 1, the large-capacity communication path is switched by the large granularity switching devices 1 and 2 to perform failure recovery. Here, the large-capacity communication path is a communication path of the maximum bandwidth of the communication path in the communication network, and the large granularity switching device is equal to or greater than the granularity of the maximum bandwidth of the communication path in the communication network (granularity of the large-capacity communication path). It is a device that performs switching at a granularity. The large granularity switching device corresponds to, for example, an optical cross-connect device when the large-capacity communication path is a wavelength path. The small capacity communication path is a communication path having a capacity less than that of the large capacity communication path.

大粒度切替装置は、大容量通信路の帯域と同帯域の粒度でしか通信路を切り替えできないため、故障時用の迂回通信路を複数の現用通信路で共用した場合、複数の現用通信路が同時故障となると、一つの現用通信路しか迂回通信路を利用することができない。すなわち、図1(a)に示す通常状態から、図1(b)に示すように2本の現用通信路に故障が発生した場合、1本分の現用通信路のみを迂回通信路に切り替えることができる。   Since the large-grain switching device can switch the communication path only with the same granularity as the bandwidth of the large-capacity communication path, if the detour communication path for failure is shared by multiple active communication paths, multiple active communication paths If a simultaneous failure occurs, only one working communication path can use the detour communication path. That is, when a failure occurs in two active communication paths as shown in FIG. 1B from the normal state shown in FIG. 1A, only one active communication path is switched to a bypass communication path. Can do.

なお、実運用上、故障した複数の現用通信路の優先順位がはっきりしている場合など、このような動作が適する場合もあるが、より一般的な場合である複数の現用通信路を対等に処理したい場合には、適さない方法である。   Note that, in actual operation, such an operation may be appropriate, such as when the priority order of a plurality of failed working channels is clear, but a plurality of working channels, which are more general cases, are equivalent. If you want to handle it, it is not a suitable method.

複数の現用通信路にて故障が発生した場合でも通信の途絶を防止するためには、迂回通信路の帯域を複数の現用通信路で共用するための仕組みが必要である。そのような仕組みの従来例を、通信路を切り替える方式の第2の従来例として図2に示す。   In order to prevent communication interruption even if a failure occurs in a plurality of working communication paths, a mechanism for sharing the bypass communication path bandwidth among the plurality of working communication paths is required. A conventional example of such a mechanism is shown in FIG. 2 as a second conventional example of a method for switching communication channels.

第2の従来例では、大容量通信路を、小粒度切替装置3、4で切り替えて故障復旧を行う。ここで、小粒度切替装置とは、通信網における通信路に収容可能なトラフィックの最大帯域の粒度(大容量通信路の粒度)未満の粒度で切り替えを行う機能を備えた装置であり、例えば、ATMやMPLS-TPのような、全てフレーム/パケット単位で処理を行う装置が該当する。   In the second conventional example, the large-capacity communication path is switched by the small granularity switching devices 3 and 4 to perform failure recovery. Here, the small granularity switching device is a device having a function of switching at a granularity less than the granularity of the maximum bandwidth of traffic that can be accommodated in the communication path in the communication network (granularity of the large capacity communication path), for example, A device that performs processing in units of frames / packets, such as ATM and MPLS-TP, is applicable.

小粒度切替装置を利用した場合は、複数の現用通信路にて故障が発生した際に、現用通信路の通信の帯域を絞り込むことにより、迂回通信路の帯域を複数の現用通信路で共用することができる。すなわち、図2(a)に示す通常状態から、図2(b)に示すように2本の現用通信路に故障が発生した場合、帯域を絞り込むことにより、2本分の現用通信路を迂回通信路に切り替えることができる。   When a small granularity switching device is used, when a failure occurs in multiple active channels, the bandwidth of the detour communication channel is shared by multiple active channels by narrowing down the communication band of the active channel be able to. That is, when a failure occurs in the two active communication paths as shown in FIG. 2B from the normal state shown in FIG. 2A, the current communication paths for two lines are bypassed by narrowing the bandwidth. It can be switched to a communication path.

なお、複数のレイヤ(階梯)からなるマルチレイヤの通信網では、小粒度切替装置と大粒度切替装置の双方を備え、どちらでも通信路を切り替えることを可能とする構成も考えられる。この場合、大粒度切替装置を利用して通信路を切り替えるか、もしくは、小粒度切替装置を利用して通信路を切り替えるかのいずれかであり、大粒度切替装置を利用して通信路を切り替える場合は図1に示した第1の従来例と同様であり、小粒度切替装置を利用して通信路を切り替える場合は図2に示した第2の従来例と同様である。   It should be noted that a multi-layer communication network composed of a plurality of layers (tiers) includes both a small granularity switching device and a large granularity switching device, and can be configured to enable switching of communication paths in either case. In this case, either the communication path is switched using the large granularity switching device or the communication path is switched using the small granularity switching device, and the communication path is switched using the large granularity switching device. The case is the same as that of the first conventional example shown in FIG. 1, and the case of switching the communication path using the small granularity switching device is the same as the second conventional example shown in FIG.

上記のように、図2に示した第2の従来例では、迂回通信路の帯域を複数の現用通信路で共用でき、通信の途絶を防止できるという利点がある。   As described above, the second conventional example shown in FIG. 2 has an advantage that the band of the bypass communication path can be shared by a plurality of working communication paths, and communication interruption can be prevented.

しかし、現在の技術では、第2の従来例のように通信路の切り替えを、全てフレーム単位で処理を行う小粒度切替装置で行う場合、回線帯域の増加に比例して装置の処理量が大きくなり、大容量の場合は消費電力や装置規模が増大するという問題がある。これにより、特に近年のトラフィック増加のスピードに対応するためのスケーラビリティに問題が生じる。   However, in the current technology, when the communication path switching is performed by a small granularity switching device that performs processing in units of frames as in the second conventional example, the processing amount of the device increases in proportion to the increase in the line bandwidth. In the case of a large capacity, there is a problem that power consumption and device scale increase. This causes a problem in scalability particularly to cope with the recent increase in traffic.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、予備通信路への切り替えを行うことにより現用通信路の通信の故障復旧を行う通信網において、少ない容量の予備通信路を用い、かつ、通信路の切り替えを行う装置の消費電力や設備量を増大させることなく、複数の現用通信路の故障時に通信途絶を防止することを可能とした技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problem, and in a communication network that performs failure recovery of communication on the working communication path by switching to the backup communication path, a spare communication path with a small capacity is used, and It is an object of the present invention to provide a technique capable of preventing communication interruption at the time of failure of a plurality of active communication paths without increasing the power consumption and the amount of equipment of a device for switching communication paths.

上記の課題を解決するために、本発明は、クライアント装置と低次通信路を介して接続されるとともに、当該低次通信路を収容する高次通信路を介して他のノード装置と接続されるノード装置であって、
大粒度の通信路切替機能を備えた大粒度切替機能部と、
小粒度の通信路切替機能を備えた小粒度切替機能部と、
前記大粒度切替機能部と前記小粒度切替機能部との間で高次通信路の帯域を削減するフィルタ機能部と、
前記小粒度切替機能部に接続される迂回高次通信路へ信号を送信する際の信号多重処理、及び迂回高次通信路から当該小粒度切替機能部が信号を受信する際の信号分離処理を行う多重・分離機能部と、
故障検出機能、前記大粒度切替機能部及び前記小粒度切替機能部に対する切替命令機能、及び前記フィルタ機能部に対するフィルタ動作設定機能を含む制御機能部と、を備え、
前記制御機能部が、前記ノード装置及び前記他のノード装置との間の通信路の故障を検出した際に、前記フィルタ機能部が、当該故障した通信路に対応する単数あるいは複数の高次通信路の信号の帯域を削減し、前記小粒度切替機能部が、当該帯域の削減された信号を前記迂回高次通信路に接続することにより通信路切替を行うことを特徴とするノード装置として構成される。
In order to solve the above-described problems, the present invention is connected to a client device via a low-order communication path and to other node devices via a high-order communication path that accommodates the low-order communication path. A node device,
A large granularity switching function unit equipped with a large granularity communication path switching function;
Small granularity switching function unit with small granularity channel switching function,
A filter function unit that reduces a bandwidth of a high-order communication path between the large granularity switching function unit and the small granularity switching function unit;
Signal multiplexing processing when transmitting a signal to a detour high-order communication path connected to the small-grain switching function section, and signal separation processing when the small-grain switching function section receives a signal from the detour high-order communication path A multiplexing / demultiplexing function unit to perform,
A control function unit including a failure detection function, a switching command function for the large granularity switching function unit and the small granularity switching function unit, and a filter operation setting function for the filter function unit,
When the control function unit detects a failure in the communication path between the node device and the other node device, the filter function unit detects one or more higher-order communication corresponding to the failed communication path. Configured as a node device that reduces a bandwidth of a signal of a path, and the small granularity switching function unit switches the communication path by connecting the signal with the reduced bandwidth to the bypass high-order communication path Is done.

前記制御機能部は、通信路の優先度を識別する機能を備え、通信路の故障を検出した際に、当該通信路の優先度に応じて、前記フィル多機能部で削減する帯域値を変更するように構成してもよい。   The control function unit has a function of identifying the priority of the communication channel, and when a communication channel failure is detected, the bandwidth value to be reduced by the fill multifunction unit is changed according to the priority of the communication channel. You may comprise.

また、前記制御機能部は、通信路の故障状態、もしくは故障を検出した高次通信路の優先度を識別する機能を備え、前記通信路の故障状態、もしくは前記優先度に応じて、前記大粒度切替機能部による通信路切替と、前記小粒度切替機能部による通信路切替のうちのいずれを実施するかを決定するように構成してもよい。   Further, the control function unit has a function of identifying a failure state of a communication channel or a priority of a higher-order communication channel in which a failure is detected, and depending on the failure state of the communication channel or the priority, You may comprise so that it may determine which of the channel switching by a particle size switching function part and the channel switching by the said small particle size switching function part is implemented.

また、前記制御機能部は、通信路の故障を検出した際に、当該通信路の故障状態に応じて、前記フィル多機能部で削減する帯域値を変更するように構成してもよい。   The control function unit may be configured to change a band value to be reduced by the fill multi-function unit according to a failure state of the communication channel when a communication channel failure is detected.

また、前記ノード装置において、前記大粒度切替機能部の数は複数であり、当該複数の大粒度切替機能部により、前記小粒度切替機能部を共有するように構成してもよい。   In the node device, the number of large granularity switching function units may be plural, and the plurality of large granularity switching function units may be configured to share the small granularity switching function unit.

また、例えば、前記大粒度切替機能部を光クロスコネクト装置により構成するとともに、前記小粒度切替機能部をTDMクロスコネクト装置により構成する、もしくは、前記小粒度切替機能部及び前記フィルタ機能部をパケットスイッチにより構成するようにしてもよい。   Further, for example, the large granularity switching function unit is configured by an optical cross-connect device and the small granularity switching function unit is configured by a TDM cross-connect device, or the small granularity switching function unit and the filter function unit are packetized. You may make it comprise with a switch.

また、本発明は、上述したノード装置を光ファイバにより接続した通信システムとして構成することもできる。   The present invention can also be configured as a communication system in which the above-described node devices are connected by optical fibers.

更に、本発明は、クライアント装置と低次通信路を介して接続されるとともに、当該低次通信路を収容する高次通信路を介して他のノード装置と接続されるノード装置が実行する故障切替方法であって、
前記ノード装置は、大粒度の通信路切替機能を備えた大粒度切替機能部と、小粒度の通信路切替機能を備えた小粒度切替機能部と、前記大粒度切替機能部と前記小粒度切替機能部との間で高次通信路の帯域を削減するフィルタ機能部と、を含み、前記故障切替方法は、
通信路の故障を検出した際に、当該通信路の故障状態、もしくは故障を検出した通信路に対応する高次通信路の優先度を判別するステップと、
前記通信路の故障状態、もしくは前記優先度に応じて、前記大粒度切替機能部による通信路切替と、前記小粒度切替機能部による通信路切替のうちのいずれを実施するかを決定するステップと、
前記小粒度切替機能部による通信路切替を行う場合に、前記フィルタ機能部が、当該故障した通信路に対応する単数あるいは複数の高次通信路の信号の帯域を削減し、前記小粒度切替機能部が、当該帯域の削減された信号を迂回高次通信路に接続することにより通信路切替を行うステップとを備えたことを特徴とする故障切替方法として構成してもよい。
Furthermore, the present invention is a failure that is executed by a node device that is connected to a client device via a low-order communication path and that is connected to another node device via a high-order communication path that accommodates the low-order communication path. A switching method,
The node device includes a large granularity switching function unit having a large granularity channel switching function, a small granularity switching function unit having a small granularity channel switching function, the large granularity switching function unit, and the small granularity switching unit. A filter function unit that reduces a bandwidth of a high-order communication path with the function unit, and the failure switching method includes:
Determining a priority of a higher order communication path corresponding to a failure state of the communication path or a communication path in which the failure is detected when a communication path failure is detected;
Determining which of the communication path switching by the large granularity switching function section and the communication path switching by the small granularity switching function section is to be performed according to the failure state of the communication path or the priority; ,
When the communication path is switched by the small granularity switching function section, the filter function section reduces the band of the signal of one or a plurality of higher order communication paths corresponding to the failed communication path, and the small granularity switching function The unit may comprise a step of switching the communication path by connecting the signal with the reduced bandwidth to the bypass higher-order communication path.

本発明によれば、予備通信路への切り替えを行うことにより現用通信路の通信の故障復旧を行う通信網において、少ない容量の予備通信路を用い、かつ、通信路の切り替えを行う装置の消費電力や設備量を増大させることなく、複数の現用通信路の故障時に通信途絶を防止することを可能とした技術を提供することが可能となる。   According to the present invention, in a communication network that performs failure recovery of a communication on an active communication path by switching to a backup communication path, consumption of a device that uses a spare communication path with a small capacity and switches the communication path It is possible to provide a technique that can prevent communication interruption at the time of failure of a plurality of active communication paths without increasing the power and the amount of equipment.

通信路を切り替える方式の第1の従来例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st prior art example of the system which switches a communication path. 通信路を切り替える方式の第2の従来例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd prior art example of the system which switches a communication path. 本発明の実施の形態に係る通信システムの概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of the communication system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る通信システムの概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of the communication system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る通信システムの原理構成図である。It is a principle lineblock diagram of a communications system concerning an embodiment of the invention. 第1の実施の形態に係る通信システムの構成図(通常状態)である。It is a block diagram (normal state) of the communication system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る通信システムの構成図(故障切替状態)である。It is a block diagram (failure switching state) of the communication system which concerns on 1st Embodiment. 制御機能部が記憶する情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the information which a control function part memorize | stores. 高優先波長パスが故障した場合における切替手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching procedure in case a high priority wavelength path fails. 低優先波長パスが故障した場合における切替手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching procedure in case a low priority wavelength path fails. 制御機能部が保持するテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the table which a control function part hold | maintains. 制御機能部が保持するテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the table which a control function part hold | maintains. 故障状態遷移の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a failure state transition. 制御機能部が保持するテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the table which a control function part hold | maintains. 制御機能部が保持するテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the table which a control function part hold | maintains. 第4の実施の形態に係る通信システムの構成図である。It is a block diagram of the communication system which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施の形態に係る通信システムの構成図である。It is a block diagram of the communication system which concerns on 5th Embodiment. 第6の実施の形態に係る通信システムの構成図である。It is a block diagram of the communication system which concerns on 6th Embodiment. 第6の実施の形態において、故障の無い正常状態を示す図である。In a 6th embodiment, it is a figure showing a normal state without a failure. 第6の実施の形態において、故障時の状態を示す図である。In a 6th embodiment, it is a figure showing a state at the time of failure. 第7の実施の形態に係る通信システムの構成図である。It is a block diagram of the communication system which concerns on 7th Embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

(実施の形態の概要)
<システム概要>
図3は、本発明の実施の形態に係る通信システムの概要を説明するための図である。図3に示すように、本発明の実施の形態に係る通信システムは、ノード装置50及びノード装置60が通信網70に接続されて構成されている。
(Outline of the embodiment)
<System overview>
FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the communication system according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the communication system according to the embodiment of the present invention is configured by connecting a node device 50 and a node device 60 to a communication network 70.

各ノード装置は、小粒度切替装置(52、62)と大粒度切替装置(51、61)の双方を備える。図3に示すように、大容量通信路は、大粒度切替装置(51、61)を通して通信網70に接続され、通常状態(図3(a))では、大容量通信路が小粒度切替装置(52、62)を通過しない。そして、故障が発生した場合(図3(b))にのみ、小粒度切替装置(52、62)にトラフィックを経由させ、小粒度切替装置(52、62)を小さい帯域で使用するように構成されている。通信路が故障状態となる時間は、通常状態である時間よりも大幅に短いため、本発明の技術によれば、小粒度切替装置(52、62)を使用する時間を大幅に抑え消費電力を抑えることができる。   Each node device includes both a small granularity switching device (52, 62) and a large granularity switching device (51, 61). As shown in FIG. 3, the large capacity communication path is connected to the communication network 70 through the large granularity switching devices (51, 61). In the normal state (FIG. 3A), the large capacity communication path is connected to the small granularity switching apparatus. (52, 62) is not passed. Only when a failure occurs (FIG. 3 (b)), the small granularity switching device (52, 62) is made to pass traffic, and the small granularity switching device (52, 62) is used in a small band. Has been. Since the time during which the communication path is in the failure state is significantly shorter than the time in the normal state, according to the technology of the present invention, the time for using the small granularity switching device (52, 62) is greatly reduced and power consumption is reduced. Can be suppressed.

また、図4に示すように、小粒度切替装置を使用する時間が短いことを利用して、通信網内の複数の大容量通信路グループ(すなわち、複数の大粒度切替装置51、61)が小粒度切替装置52、62をシェアする構成を採用することもできる。これにより、通信網全体で必要となる小粒度切替装置の規模を削減することができる。   Further, as shown in FIG. 4, a plurality of large capacity channel groups (that is, a plurality of large granularity switching devices 51 and 61) in the communication network are used by utilizing the short time for using the small granularity switching devices. A configuration in which the small particle size switching devices 52 and 62 are shared can also be adopted. Thereby, the scale of the small granularity switching device required for the entire communication network can be reduced.

一方、故障状態のときにのみにトラフィックを小粒度切替装置に通過させ、小粒度切替装置と多重・分離機能により帯域を共有することで、複数の現用通信路に迂回通信路の帯域を配分し、複数の現用通信路で同時に迂回通信路を使用することができるようになる。   On the other hand, by passing the traffic through the small granularity switching device only in the case of a failure, and sharing the bandwidth with the small granularity switching device by the multiplexing / demultiplexing function, the bandwidth of the detour communication path is allocated to multiple active communication paths. The detour communication path can be used simultaneously with a plurality of working communication paths.

<ノード装置の原理構成>
図5に、本発明の実施の形態に係る通信システムの原理構成図を示す。図5では、通信網30(転送網と呼んでもよい)に接続された対向する2つのノード装置10、20が示されている。また、一例として、図5では、故障状態を示している。
<Principle configuration of node device>
FIG. 5 shows a principle configuration diagram of a communication system according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 shows two opposing node devices 10 and 20 connected to a communication network 30 (which may be called a transfer network). As an example, FIG. 5 shows a failure state.

2つのノード装置10、20は同じ機能を有するため、以下の機能構成の説明では、ノード装置10を中心にして説明する。   Since the two node devices 10 and 20 have the same function, the description of the functional configuration below will focus on the node device 10.

図5に示すように、本発明の実施の形態に係るノード装置10は、大粒度切替機能部11、小粒度切替機能部12、帯域フィルタ機能部13、多重・分離機能部14、及び制御機能部15を有する。以下のそれぞれの機能部の機能を説明する。なお、以下で説明する機能は、基本的に他の実施の形態における対応する機能部も有する機能である。   As shown in FIG. 5, the node device 10 according to the embodiment of the present invention includes a large granularity switching function unit 11, a small granularity switching function unit 12, a band filter function unit 13, a multiplexing / demultiplexing function unit 14, and a control function. Part 15. The functions of the following functional units will be described. In addition, the function demonstrated below is a function which also has a corresponding function part in other embodiment fundamentally.

大粒度切替機能部11は、高次通信路に接続され、高次通信路を大容量の切替単位で切り替える機能を備える。この機能としては、例えば、大容量通信路に適した回線交換方式を採用する切替機能が適用される。   The large granularity switching function unit 11 is connected to a higher order communication path and has a function of switching the higher order communication path in units of large capacity switching. As this function, for example, a switching function employing a circuit switching method suitable for a large-capacity communication path is applied.

ここで、高次通信路とは通信網の物理IFの最大帯域と同じ粒度の通信路である。本実施の形態では、例えば、通信網としてOTN網(ITU-T Recommendation G. 709)を想定しており、その場合、物理IFとしては、OTU(Optical-channel Transport Unit)IFが該当する。もちろん、本発明を適用できる通信網はOTN網に限られるわけではない。   Here, the high-order communication path is a communication path having the same granularity as the maximum bandwidth of the physical IF of the communication network. In the present embodiment, for example, an OTN network (ITU-T Recommendation G. 709) is assumed as a communication network, and in this case, an OTU (Optical-channel Transport Unit) IF corresponds to the physical IF. Of course, the communication network to which the present invention can be applied is not limited to the OTN network.

小粒度切替機能部12は、低次通信路を小容量の切替単位で切り替える機能を備える。小粒度切替機能部12は、帯域フィルタ機能部13に接続されるとともに、多重・分離機能部14を介して高次通信路(迂回用高次通信路)に接続される。上記切り替える機能として、例えば、小容量の通信路切替に適したパケット交換方式を採用する切替機能が適用される。   The small granularity switching function unit 12 has a function of switching a low-order communication path in units of small capacity switching. The small granularity switching function unit 12 is connected to the band filter function unit 13 and is also connected to a higher-order communication path (a detour higher-order communication path) via the multiplexing / demultiplexing function unit 14. As the switching function, for example, a switching function that adopts a packet switching method suitable for switching a small-capacity communication path is applied.

ここで、低次通信路とは高次通信路に多重(1:1の場合も含む)もしくはマッピング可能な通信路のことである。   Here, the low-order communication path is a communication path that can be multiplexed (including 1: 1) or mapped to a high-order communication path.

帯域フィルタ機能部13は、大粒度切替機能部11と小粒度切替機能部12との間に備えられ、大粒度切替機能部11から小粒度切替機能部12へ接続される低次通信路のトラフィックの一部を制御機能部15の指定した方法で選択し、制御機能部15の指定した帯域までトラフィックをフィルタする機能を備える。制御機能部15が指定する帯域としては、例えば、最低保証帯域の帯域値などがある。   The band filter function unit 13 is provided between the large granularity switching function unit 11 and the small granularity switching function unit 12, and traffic of a low-order communication path connected from the large granularity switching function unit 11 to the small granularity switching function unit 12. Is selected by a method designated by the control function unit 15 and the traffic is filtered to a band designated by the control function unit 15. Examples of the bandwidth designated by the control function unit 15 include a bandwidth value of the minimum guaranteed bandwidth.

多重・分離機能部14は、複数の低次通信路のトラフィックを高次通信路へ多重する機能、及び、高次通信路に多重されている低次通信路を分離する機能を備える。   The multiplexing / separation function unit 14 has a function of multiplexing traffic of a plurality of low-order communication paths to a high-order communication path and a function of separating low-order communication paths multiplexed in the high-order communication path.

制御機能部15は、大粒度切替機能部11、小粒度切替機能部12の切替装置への入力点、出力点を指定して切替命令を与える機能を備える。ここで、入力点/出力点は、切替制御の単位となる、入力/出力IFの波長、タイムスロット、Ethernetフレームで利用されるVLAN IDなどの物理/論理ラベルや、ファイバポート等である。また、制御機能部15は、帯域フィルタ機能部13に対し、フィルタするトラフィックの決定方法、及びフィルタ後の帯域を指定する機能を備える。   The control function unit 15 has a function of designating an input point and an output point to the switching device of the large granularity switching function unit 11 and the small granularity switching function unit 12 and giving a switching command. Here, the input point / output point is a physical / logical label such as a wavelength of an input / output IF, a time slot, a VLAN ID used in an Ethernet frame, a fiber port, or the like, which is a unit of switching control. In addition, the control function unit 15 includes a function for determining the traffic to be filtered and a band after filtering for the band filter function unit 13.

制御機能部15は、また、通過する低次通信路と接続される高次通信路の故障検出機能または他の通信路の割込み検出機能を備え、通信路毎に故障状態を把握する機能を備える。ここで、他の通信路の割込みとは他の通信路が、それまでリソースを利用していた通信路のリソースを奪って使用することを意味する。制御機能部15は、更に、故障検出もしくは通信路割込みをトリガとして、大粒度切替機能部11の切替状態、小粒度切替機能部12の切替状態、および帯域フィルタ機能部13のトラフィックの決定方法とフィルタ後の帯域値の変更命令を送出する機能を備える。また、隣接するノードと制御リンクを通じて制御情報を交換する機能も備える。   The control function unit 15 also includes a failure detection function of a higher-order communication path connected to a passing lower-order communication path or an interrupt detection function of another communication path, and a function of grasping a failure state for each communication path. . Here, the interruption of the other communication path means that the other communication path deprives and uses the resource of the communication path that has been using the resource. The control function unit 15 further uses a failure detection or communication path interrupt as a trigger to determine the switching state of the large granularity switching function unit 11, the switching state of the small granularity switching function unit 12, and the traffic determination method of the band filter function unit 13. It has a function of sending a band value change command after filtering. It also has a function of exchanging control information with a neighboring node through a control link.

更に、ノード装置10は、低次通信路と高次通信路の2種の通信路用のIFを備える。通信網への接続元となるクライアント装置側には低次通信路用のIF、転送網の内部用には高次通信路のIFを備える。低次通信路は小粒度切替機能部12の通信路切替単位、高次通信路は大粒度切替機能部11の通信路切替単位とすることができ、各切替機能部の接続状態を設定することで、ノード間に通信路を動的に生成することができる。   Further, the node device 10 includes IFs for two types of communication paths, a low-order communication path and a high-order communication path. The client device that is a connection source to the communication network includes an IF for a low-order communication path, and an IF for a high-order communication path for an internal transfer network. The low-order communication path can be a communication path switching unit of the small granularity switching function unit 12, and the high-order communication path can be a communication path switching unit of the large granularity switching function unit 11, and the connection state of each switching function unit is set. Thus, a communication path can be dynamically generated between nodes.

また、ノード装置10は、大粒度切替機能部11の接続部(ポート、IF等)が、小粒度切替機能部12へ接続されているのか、または直接高次通信路に接続されているのかを、接続部(ポート、IF等)毎に接続状態を記憶管理する機能を備える。この機能は、例えば、制御機能部15に備えられる。   Further, the node device 10 determines whether the connection unit (port, IF, etc.) of the large granularity switching function unit 11 is connected to the small granularity switching function unit 12 or directly connected to the higher order communication path. A function of storing and managing the connection state for each connection unit (port, IF, etc.) is provided. This function is provided in the control function unit 15, for example.

本実施の形態に係るノード装置10では、故障や通信路割込みが検出されておらず、迂回通信路等への切り替えをしていない通常状態では、大容量の通信路が大粒度切替機能部11を通過する形で通信路を設定する。このようにして、通常時は、小粒度切替機能部12に大容量通信路に対する負荷がかからないようにする。一方、故障や通信路割込みを検出した場合は、影響を受けた複数の通信路を削減し、多重した上で、小粒度切替機能部12により迂回高次通信路に接続させる。このようにして、帯域の小さくなる迂回通信路利用時は、帯域削減機能、多重機能等と連携しやすい小粒度切替機能部12が活用される。   In the node apparatus 10 according to the present embodiment, in a normal state where no failure or communication path interrupt has been detected and switching to a detour communication path or the like has not been performed, a large capacity communication path has a large granularity switching function unit 11. Set the communication path so that it passes through. In this way, normally, the small granularity switching function unit 12 is not subjected to a load on the large capacity communication path. On the other hand, when a failure or a communication path interruption is detected, a plurality of affected communication paths are reduced and multiplexed, and the small granularity switching function unit 12 is connected to the detour higher-order communication path. In this way, the small granularity switching function unit 12 that is easy to cooperate with the bandwidth reduction function, the multiplexing function, etc. is utilized when using the detour communication path with a reduced bandwidth.

<故障発生時の通信路切替処理手順例>
次に、故障発生時における、現用通信路から迂回通信路への通信路切替処理の概要例を説明する。なお、以下で説明する各ステップの具体例については、後述する第1の実施の形態で詳細に説明される。
<Example of communication path switching processing procedure when a failure occurs>
Next, an example of a communication path switching process from the working communication path to the detour communication path when a failure occurs will be described. A specific example of each step described below will be described in detail in a first embodiment described later.

ここでの切替後の通信路として使用される迂回通信路はオペレータによるCLI(Command Line Interface)入力(制御機能部がCLIを備える場合)により、もしくは制御機能部15がIETF RFC3630[非特許文献4]で規定されるOSPF-TE(Open Shortest Path First)等のプロトコルにより収集したネットワークリソース情報を参照し決定しDijkstra法などの経路探索アルゴリズムにより事前に設定する。または、故障発生後に同様な方法で制御機能部15が故障パスと重ならない経路を探索して計算してもよい。なお、本発明において経路探索方法は特定の方法に限られるものではなく、本発明は経路計算手法には依存しない。ここでCLIとは、テキストベースでコマンドを入力して、オペレータの操作機能を提供するヒューマンインターフェースのことである。CLI入力とは、オペレータがCLIで期待された命令(コマンド)をキーボード等により入力することを意味する。   The detour communication path used as the communication path after switching here is a CLI (Command Line Interface) input by the operator (when the control function section includes a CLI), or the control function section 15 is IETF RFC3630 [Non-Patent Document 4]. ] Is determined by referring to the network resource information collected by a protocol such as OSPF-TE (Open Shortest Path First) specified in the above, and set in advance by a route search algorithm such as the Dijkstra method. Alternatively, after the failure occurs, the control function unit 15 may search and calculate a route that does not overlap the failure path in the same manner. In the present invention, the route search method is not limited to a specific method, and the present invention does not depend on the route calculation method. Here, the CLI is a human interface that provides an operator's operation function by inputting a command on a text basis. CLI input means that an operator inputs a command (command) expected by the CLI using a keyboard or the like.

ステップ100)制御機能部15が高次通信路もしくは低次通信路の故障を検出する。高次通信路の故障の場合は収容されている低次通信路が特定される。また、ここでの低次通信路の故障とは、高次通信路にマッピング(収容)された部分での故障等、本実施の形態に係る切り替えにより救済できる部分の故障である。また、高次通信路の故障とは、高次通信路を収容しているリンク(光ファイバ)の故障を含む。   Step 100) The control function unit 15 detects a failure in the higher order communication path or the lower order communication path. In the case of a failure in the higher order communication path, the accommodated lower order communication path is specified. Further, the failure in the low-order communication path here means a failure in a portion that can be relieved by switching according to the present embodiment, such as a failure in a portion mapped (accommodated) in the high-order communication path. The failure of the higher order communication path includes the failure of the link (optical fiber) that accommodates the higher order communication path.

ステップ200)制御機能部15(25)は、故障している通信路を迂回ルートに切り替えるための切替設定を算出し(もしくは事前に設定された値を用いることもできる)、迂回通信路の始点、及び終点における大粒度切替機能部11、21、及び小粒度切替機能部12、22に対して迂回ルートへ切り替えるための切替命令を送信する。また、同時に小粒度切替機能部12、22を経由する通信路数と迂回ルート用の高次通信路の帯域を基に、帯域フィルタ機能部13(23)においてそれぞれの通信路の帯域を決定するための方法を指定し、それぞれの通信路についてフィルタ後の帯域を決定し、帯域フィルタ機能部13(23)に通知する。また、小粒度切替機能部12(22)を経由する通信路数と迂回ルート用の高次通信路の帯域を基に多重・分離機能部14(24)の多重・分離設定、高次通信路に多重されるそれぞれの低次通信路の識別情報が決定され、多重・分離機能部14(24)に通知される。さらに低次通信路に設定された識別情報と低次通信路の対応付け情報は制御リンクを通して受信側ノード装置20の制御機能部25に伝えられる。   Step 200) The control function unit 15 (25) calculates a switching setting for switching the failed communication path to the detour route (or a value set in advance can be used), and the starting point of the detour communication path And a switching command for switching to a detour route to the large granularity switching function units 11 and 21 and the small granularity switching function units 12 and 22 at the end point. At the same time, the band filter function unit 13 (23) determines the band of each communication channel based on the number of communication channels passing through the small granularity switching function units 12 and 22 and the band of the high-order communication channel for the bypass route. The method for specifying is specified, the band after filtering is determined for each communication path, and the band filter function unit 13 (23) is notified. The multiplexing / demultiplexing setting of the multiplexing / demultiplexing function unit 14 (24) based on the number of communication paths passing through the small granularity switching function unit 12 (22) and the bandwidth of the higher-order communication path for the detour route, the higher-order communication path The identification information of each low-order communication channel that is multiplexed is determined and notified to the multiplexing / demultiplexing function unit 14 (24). Further, the identification information set in the lower order communication path and the lower order communication path association information are transmitted to the control function unit 25 of the receiving side node device 20 through the control link.

ステップ300)制御機能部15(25)からの切替命令を受信した大粒度切替機能部11(21)、および小粒度切替機能部12(22)は切替命令に従って切替設定を行う。   Step 300) The large granularity switching function unit 11 (21) and the small granularity switching function unit 12 (22) that have received the switching command from the control function unit 15 (25) perform switching setting according to the switching command.

ステップ400)制御機能部15(25)からの帯域フィルタ設定命令を受信した帯域フィルタ機能部13(23)はその内容に従いフィルタ設定を行う。   Step 400) Upon receiving the band filter setting command from the control function unit 15 (25), the band filter function unit 13 (23) performs the filter setting according to the contents.

ステップ500)制御機能部15(25)からの多重・分離設定命令を受信した多重・分離機能部14(24)はその情報に従い、送信側では低次通信路から高次通信路への多重設定と、受信側では高次通信路から低次通信路への分離設定を行う。なお多重する際は、ラベル、タイムスロット/波長等のリソース情報により高次通信路に多重されるそれぞれの低次通信路の識別情報が付与される。   Step 500) Upon receiving the multiplexing / demultiplexing setting command from the control function unit 15 (25), the multiplexing / demultiplexing function unit 14 (24) performs multiplexing setting from the lower order communication path to the higher order communication path on the transmission side according to the information. On the receiving side, a separate setting from a higher order communication path to a lower order communication path is performed. When multiplexing, identification information of each low-order communication path multiplexed on the high-order communication path is given by resource information such as a label, time slot / wavelength, and the like.

分離側では、受信した、低次通信路に設定された識別情報と低次通信路の対応付け情報をもとに高次通信路に収容した通信路を分離し低次通信路として出力する。   On the separation side, the communication path accommodated in the high-order communication path is separated based on the received identification information set in the low-order communication path and the correspondence information of the low-order communication path, and is output as the low-order communication path.

以上に述べたノード構成を利用して上記手順の処理を行うことで、低装置規模かつ信頼性を担保することが可能な通信路の故障切替機能が実現される。なお、上記手順におけるステップ300〜ステップ500の順序は一例であり、これに限られるわけではなく、順序を変えてもよい。   By performing the above-described procedure using the node configuration described above, a communication path failure switching function capable of ensuring a small device scale and reliability can be realized. Note that the order of Step 300 to Step 500 in the above procedure is an example, and the order is not limited to this, and the order may be changed.

(第1の実施の形態)
次に、本発明に係る技術のより具体的な一例である第1の実施の形態について説明する。
(First embodiment)
Next, a first embodiment, which is a more specific example of the technology according to the present invention, will be described.

図6、図7に、第1の実施の形態に係る通信システムを示す。当該通信システムは、通信網300に接続された対向する2つのノード装置100、200を備える。図6は、故障切替を実施していない通常状態を示し、図7は、故障切替を実施した後の状態を示している。   6 and 7 show a communication system according to the first embodiment. The communication system includes two opposing node devices 100 and 200 connected to the communication network 300. FIG. 6 shows a normal state where failure switching is not performed, and FIG. 7 shows a state after failure switching is performed.

図6に示すように、切り替えが発生していない状態では、大容量トラフィックに対して効率の悪い小粒度切替機能部(本実施の形態ではODUクロスコネクト装置)は適用しない。図7に示すように、故障や通信路割り込み(これらを総称して"故障"と呼ぶこととしてもよい)により切り替えが必要な場合は、帯域をフィルタし、小粒度切替機能部を切り替え後の通信に適用する。以下、第1の実施の形態のノード装置の各機能を説明するが、2つのノード装置は同じ機能を有するため、ノード装置100を中心にして説明する。   As shown in FIG. 6, in a state where no switching has occurred, a small granularity switching function unit (in this embodiment, an ODU cross-connect device) that is inefficient for large-capacity traffic is not applied. As shown in FIG. 7, when switching is necessary due to a failure or communication path interruption (which may be collectively referred to as “failure”), the band is filtered and the small granularity switching function unit is switched. Applies to communication. Hereinafter, each function of the node device according to the first embodiment will be described. Since the two node devices have the same function, the node device 100 will be mainly described.

図6、7に示すように、第1の実施の形態に係るノード装置100は、大粒度切替機能部としての光クロスコネクト装置101、小粒度切替機能部としてのODUクロスコネクト装置102、帯域フィルタ機能部103、多重・分離機能部104、及び制御機能部105を有する。   As shown in FIGS. 6 and 7, the node device 100 according to the first embodiment includes an optical cross-connect device 101 as a large granularity switching function unit, an ODU cross-connect device 102 as a small granularity switching function unit, and a bandpass filter. A function unit 103, a multiplexing / demultiplexing function unit 104, and a control function unit 105 are included.

大粒度切替機能部としての光クロスコネクト装置101は、通信路の一形態である波長パス(前述した高次通信路に対応する)の切り替えを、電気処理を利用しないで行う装置である。また、大粒度切替機能部として、光クロスコネクト装置101に代えて、ファイバクロスコネクト装置を用いてもよい。ファイバクロスコネクト装置とは、入力のファイバポートと出力のファイバポートとを切り替える装置のことである。   An optical cross-connect device 101 as a large-grain switching function unit is a device that performs switching of a wavelength path (corresponding to the above-described higher-order communication path) that is one form of a communication path without using electrical processing. Further, a fiber cross-connect device may be used instead of the optical cross-connect device 101 as the large granularity switching function unit. The fiber cross-connect device is a device that switches between an input fiber port and an output fiber port.

小粒度切替機能部としてのODUクロスコネクト装置102は、ODU(Optical Data Unit)パスの切替機能を持った装置であり、ITU-T G.709で規定されるODUコネクションを切り替える機能を備えた装置である。なお、ODUクロスコネクト装置と同義であるODU-SWを用いてもよい。ODU-SWは、G.709で規定されるODU信号を切り替える機能を備える装置である。   The ODU cross-connect device 102 as a small granularity switching function unit is a device having an ODU (Optical Data Unit) path switching function, and a device having a function of switching an ODU connection defined by ITU-T G.709. It is. An ODU-SW that is synonymous with the ODU cross-connect device may be used. The ODU-SW is a device having a function of switching an ODU signal defined by G.709.

帯域フィルタ機能部103は、トラフィックのポリシング機能を備えた帯域フィルタ回路である。ここで、ポリシング機能とは規定値以上の帯域の流入を監視し、トラフィックのクラス分けや廃棄を行う機能である。帯域フィルタ回路は、例えばLSIやFPGAなどの処理回路に実装する。   The band filter function unit 103 is a band filter circuit having a traffic policing function. Here, the policing function is a function for monitoring the inflow of a band exceeding a specified value and classifying or discarding traffic. The band filter circuit is mounted on a processing circuit such as an LSI or FPGA, for example.

多重・分離機能部104は、ODUパスのOTU(Optical Transfer Unit)への多重、OTUパスに多重されているODUパスの分離を実現する装置である。   The multiplexing / demultiplexing function unit 104 is a device that realizes multiplexing of an ODU path to an OTU (Optical Transfer Unit) and separation of an ODU path multiplexed in the OTU path.

本実施の形態での制御機能部105は、計算機に制御ソフトウェアもしくはファームウェアをインストールすることにより実現する。また、本実施の形態では、制御リンクとしてイーサネットケーブルを使用する。   The control function unit 105 in the present embodiment is realized by installing control software or firmware in a computer. In this embodiment, an Ethernet cable is used as the control link.

また、光クロスコネクト装置101の通信網300側には、クライアント信号の信号フォーマットを受信するIF(Interface)であるTributary IFが実装される。例えば、クロスコネクトのポートと光ファイバコネクタ、Tributary IFの構成となる。   In addition, a Tributary IF that is an IF (Interface) that receives a signal format of a client signal is mounted on the communication network 300 side of the optical cross-connect device 101. For example, a cross-connect port, an optical fiber connector, and a tributary IF are configured.

Tributary IFとしては、ODUクロスコネクト装置102(小粒度切替機能部)へと接続されるものと、ODUクロスコネクト装置102を介さずに、直接Trunk IF (ノード装置100が備える基幹網側の長距離IF)に接続され、当該Trunk IFを介して高次パス(高次通信路)である波長パス(波長パスの信号としてOTUを利用する。)に接続されるものがある。制御機能部105は、各Tributary IFがこのどちらに属するかの情報、また、各Tributary IFの信号フォーマットおよびビットレートの情報をメモリ等の記憶手段に記憶している。制御機能部105が記憶する情報の例を図8に示す。   The Tributary IF is connected to the ODU cross-connect device 102 (small granularity switching function unit), and is directly connected to the Trunk IF (the long distance on the backbone network side included in the node device 100 without going through the ODU cross-connect device 102). Some of them are connected to a wavelength path (using an OTU as a wavelength path signal) that is a higher-order path (higher-order communication path) via the Trunk IF. The control function unit 105 stores information about which Tributary IF belongs to this, and information on the signal format and bit rate of each Tributary IF in a storage unit such as a memory. An example of information stored in the control function unit 105 is shown in FIG.

ここでIFの信号フォーマットとはIFが送信する信号の通信規格の種別を意味する。例えばEthernet IFならばEthernet信号である。なお、大粒度切替機能部と小粒度切替機能部が同一装置にて実現される場合、大粒度切替機能部と小粒度切替機能部は、バス接続することが可能であり、その場合、図8の表に示した標準の信号フォーマット以外の独自のフォーマットも用いることができる。
本例では、本実施の形態のノード装置に接続されるクライアント装置のIF速度が100Gbpsであり、本実施の形態のノード装置の備えるTributary IFおよびTrunk IFの速度も100Gbpsであるとする。
Here, the IF signal format means the type of communication standard of the signal transmitted by the IF. For example, Ethernet IF is an Ethernet signal. When the large granularity switching function unit and the small granularity switching function unit are realized in the same device, the large granularity switching function unit and the small granularity switching function unit can be connected by bus, in which case, FIG. Original formats other than the standard signal formats shown in the table can also be used.
In this example, it is assumed that the IF speed of the client device connected to the node device of this embodiment is 100 Gbps, and the speed of the Tributary IF and the Trunk IF included in the node device of this embodiment is also 100 Gbps.

また、本実施の形態における低次通信路である低次パスは、本実施の形態のノード装置100に接続されているクライアント装置のIF(CL-IFと記述)を起点とし、対向のクライアント装置のIFを終点とする。低次パスを始点から終点まで通過する際、クライアント装置から送信され、ノード装置100で受信されたトラフィックに対して以下のような処理が行われる。   The low-order path, which is a low-order communication path in the present embodiment, starts from the IF (described as CL-IF) of the client apparatus connected to the node apparatus 100 of the present embodiment, and is the opposite client apparatus. The IF is the end point. When passing through the low-order path from the start point to the end point, the following processing is performed on the traffic transmitted from the client device and received by the node device 100.

クライアント装置から送信された信号は、ノード装置100内の光クロスコネクト装置101(大粒度切替機能部)のポートと接続されるように配置されたTributary IFで受信する。受信されたクライアント信号はIFに備えられるGFP(Generic Framing Procedure)[非特許文献8]、 (Generic Mapping Procedure)[非特許文献1]等の信号マッピング機能によりODU信号に変換される。ODU信号はTrunk IFにて高次パスのOTUのフォーマットに変換され、Trunk IFにより対向ノード装置200のTrunk IFまで伝送される。このような処理を行うTrunk IFには、ODUフレームの多重分離を行う多重分離機能、及び信号フォーマットを変換する機能であるOTNフレーマ回路を備えている。
ここで、低次パスのODUのフォーマットとは例えばODU 0〜4, ODU flexなどITU-T G.709で規定されるフォーマットであり、高次パスのOTUのフォーマットとは例えばOTU1〜4などのITU-T G.709で定められるフォーマットである。なお、光デバイスのみで処理可能な場合、電気処理によるフォーマット変換無しに、論理的な階梯定義上の変換が実施可能な場合もある。ここでは高次通信路である高次パスとは、低次パスを収容できる通信路であることを意味する。
A signal transmitted from the client device is received by a tributary IF arranged so as to be connected to a port of the optical cross-connect device 101 (large granularity switching function unit) in the node device 100. The received client signal is converted into an ODU signal by a signal mapping function such as GFP (Generic Framing Procedure) [Non-Patent Document 8] and (Generic Mapping Procedure) [Non-Patent Document 1] provided in the IF. The ODU signal is converted into a high-order path OTU format by the Trunk IF, and transmitted to the Trunk IF of the opposite node device 200 by the Trunk IF. The Trunk IF that performs such processing includes a demultiplexing function that demultiplexes ODU frames and an OTN framer circuit that is a function of converting a signal format.
Here, the low-order path ODU format is a format defined by ITU-T G.709, such as ODU 0-4, ODU flex, and the high-order path OTU format is, for example, OTU 1-4, etc. This is a format defined by ITU-T G.709. When processing is possible only with an optical device, there is a case where conversion on the logical definition can be performed without format conversion by electrical processing. Here, a high-order path that is a higher-order communication path means a communication path that can accommodate a lower-order path.

対向装置200で受信されたトラフィックはTrunk IFでODU信号に変換され、Tributary IFでさらにクライアントIFの信号フォーマットに変換され、終点のクライアント装置まで送信される。   The traffic received by the opposite device 200 is converted to an ODU signal by the Trunk IF, further converted to the signal format of the client IF by the Tributary IF, and transmitted to the client device at the end point.

前述したように、光クロスコネクト装置101(大粒度切替機能部)に接続されているTributary IFは、ODUクロスコネクト装置102(小粒度切替機能部)を介さずに高次パスに接続されるIFと、ODUクロスコネクト装置102(小粒度切替機能部)へと接続されるIFがある。パス開通時または、故障が発生していない通常の状態では、制御機能部105がTributary IFの配置箇所を識別し、低次パスが、ODUクロスコネクト装置102(小粒度切替機能部)を介さず直接高次パスへつながるTrunk IFへ接続されているTributary IFに対して接続されるよう光クロスコネクト装置101(大粒度切替機能部)の接続状態を設定する。ここで、Tributary IFの配置箇所を識別するとは光クロスコネクト装置101のポートとTributary IFとの接続状態(どのポートと、どのTributary IFが接続されているか)を判別することを意味する。   As described above, the Tributary IF connected to the optical cross-connect device 101 (large granularity switching function unit) is the IF connected to the higher-order path without passing through the ODU cross-connect device 102 (small granularity switching function unit). And an IF connected to the ODU cross-connect device 102 (small granularity switching function unit). When the path is opened or in a normal state where no failure has occurred, the control function unit 105 identifies the location of the Tributary IF, and the low-order path does not pass through the ODU cross-connect device 102 (small granularity switching function unit). The connection state of the optical cross-connect device 101 (large granularity switching function unit) is set so as to be connected to the Tributary IF connected to the Trunk IF directly connected to the higher-order path. Here, identifying the location of the Tributary IF means that the connection state between the port of the optical cross-connect device 101 and the Tributary IF (which port and which Tributary IF is connected) is determined.

また、制御機能部105は低次通信路(低次パス)とそれに対応する高次通信路(高次パス)を最初に設定する際、各通信路(パス)のクラス情報を識別し、記憶する。   Further, when the control function unit 105 first sets a low-order communication path (low-order path) and a corresponding higher-order communication path (high-order path), the control function unit 105 identifies and stores class information of each communication path (path). To do.

上記のような状態で、切り替えが必要な故障が発生した場合、図7に示すように、故障したパスが高優先波長パスである場合は、故障したパスの全てについて光クロスコネクト装置101、201により切り替えを行うことで現用パスと同じ容量をもった迂回パスに対する切り替えを行う。   In the above-described state, when a failure that requires switching occurs, as shown in FIG. 7, when the failed path is a high-priority wavelength path, the optical cross-connect devices 101 and 201 for all of the failed paths. By switching the switch, the detour path having the same capacity as the working path is switched.

故障したパスが低優先波長パスである場合は、故障したパスの一部もしくは全てについて、光クロスコネクト装置101、201(小粒度切替機能部)と、ODUクロスコネクト装置102、202(小粒度切替機能部)それぞれの接続設定を変えることにより、ODUクロスコネクト装置102、202(小粒度切替機能部)から接続されている高次パスの帯域(ODUの場合、タイムスロット(G.709標準の用語ではTributary Slot))を、故障した複数の低優先パスに分割して割当て、迂回パスである当該高次パスへの切り替えを行う。ノード装置200側でも同様である。ODUクロスコネクト装置102、202は、TDMクロスコネクト装置の一種である。   If the failed path is a low-priority wavelength path, for some or all of the failed paths, the optical cross-connect devices 101 and 201 (small granularity switching function unit) and the ODU cross-connect devices 102 and 202 (small granularity switching) Function part) By changing the connection settings of each, the bandwidth of the higher-order path connected from the ODU cross-connect devices 102 and 202 (small granularity switching function part) (in the case of ODU, the time slot (G.709 standard terminology) Then, the Tributary Slot)) is divided and assigned to a plurality of failed low-priority paths, and switching to the higher-order path, which is a bypass path, is performed. The same applies to the node device 200 side. The ODU cross-connect devices 102 and 202 are a type of TDM cross-connect device.

以下、高優先波長パスが故障した場合、及び低優先波長パスが故障した場合のそれぞれの場合についての動作をフローチャートを参照して説明する。なお、本実施の形態では、高次通信路が波長パスであり、波長パスが故障した場合とは、ノード装置間における波長パスの故障を検出した場合の他、ノード装置間において、波長パスが収容する低次パスの故障を検出した場合を含む。例えば、高(低)優先の低次パス(クライアントパス)を収容する波長パスを高(低)優先波長パスとしてよい。また、波長パスのレベルで高(低)優先を定めてもよい。   Hereinafter, operations in each of the cases where the high-priority wavelength path fails and the low-priority wavelength path fails will be described with reference to flowcharts. In the present embodiment, the higher-order communication path is a wavelength path, and the case where the wavelength path fails means that the wavelength path between the node devices is different from the case where the failure of the wavelength path between the node devices is detected. This includes the case where a failure in the accommodated lower-order path is detected. For example, a wavelength path that accommodates a low-order path (client path) with high (low) priority may be a high (low) priority wavelength path. Also, high (low) priority may be set at the wavelength path level.

図9は、高優先波長パスが故障した場合における切替手順を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing a switching procedure when the high-priority wavelength path fails.

始点ノード100における制御機能部105にて故障を検出し、検出したパスが高優先波長パスであるか低優先波長パスであるか判別される(ステップ1)。つまり、故障したパス(故障した低次パスもしくは故障した高次パス、又は、故障した低次パスを収容する高次パス)の優先度が判別される。ここでは、波長パスが故障し、それが高優先波長パスであると判別され、光クロスコネクト装置101での迂回パスへの切り替えを行うと決定し、切り替えのための接続状態を決定する(ステップ2)。   A failure is detected by the control function unit 105 in the start node 100, and it is determined whether the detected path is a high priority wavelength path or a low priority wavelength path (step 1). That is, the priority of the failed path (failed low-order path or failed high-order path, or high-order path accommodating the failed low-order path) is determined. Here, it is determined that the wavelength path has failed and is a high-priority wavelength path, and it is determined to switch to the detour path in the optical cross-connect device 101, and the connection state for switching is determined (step) 2).

制御機能部105は、故障した高優先波長パスに接続されていたクライアントIFが迂回用の波長パスに接続されるように光クロスコネクト装置101の接続状態を変更する命令を、光クロスコネクト装置101に送信する(ステップ3)。   The control function unit 105 issues a command to change the connection state of the optical cross-connect device 101 so that the client IF connected to the failed high-priority wavelength path is connected to the bypass wavelength path. (Step 3).

光クロスコネクト装置101は命令に従って接続状態を変更し、光クロスコネクト装置101を通過するパスが切替えられる(ステップ4)。すなわち、クライアントIFの接続されるTributary IFを迂回波長パスに接続されるTributary IFに変更する。この動作をそれぞれの故障パスについて行う。   The optical cross-connect device 101 changes the connection state according to the command, and the path passing through the optical cross-connect device 101 is switched (step 4). That is, the Tributary IF connected to the client IF is changed to the Tributary IF connected to the bypass wavelength path. This operation is performed for each failure path.

また、始点ノード装置100で検出した故障や、切り替えのための設定情報は、制御機能部105が制御リンクを通じて対向のノード装置200の制御機能部205に制御メッセージにより通知する(ステップ21)。このときの制御プロトコルには、GMPLS(IETF RFC3476[非特許文献5])プロトコル群(RSVP-TE(RFC3209[非特許文献6])、CR-LDP(RFC3213[非特許文献7])、OSPF-TE(RFC3630)など)を用いる。   The control function unit 105 notifies the control function unit 205 of the opposite node device 200 of the failure detected in the start node device 100 and the setting information for switching by a control message through the control link (step 21). Control protocols at this time include GMPLS (IETF RFC3476 [Non-Patent Document 5]) protocol group (RSVP-TE (RFC3209 [Non-Patent Document 6])), CR-LDP (RFC3213 [Non-Patent Document 7]), OSPF- TE (RFC3630) etc. is used.

対向のノード装置200においても同様に光クロスコネクト装置201の接続状態を変更し、クライアントIFの接続されるTributary IFを迂回波長パスに接続されるTributary IFに変更する(ステップ23、24)。   Similarly, in the opposite node device 200, the connection state of the optical cross-connect device 201 is changed, and the tributary IF connected to the client IF is changed to the tributary IF connected to the bypass wavelength path (steps 23 and 24).

図10は、低優先波長パスが故障した場合における切替手順を示すフローチャートである。なお、図10のフローチャートで順不同と記載した手順における処理の順番は任意であり、図10では手順の一例が示されている。   FIG. 10 is a flowchart showing a switching procedure when the low-priority wavelength path fails. Note that the order of processing in the procedure described as out of order in the flowchart of FIG. 10 is arbitrary, and FIG. 10 shows an example of the procedure.

始点ノード100の制御機能部105にて故障を検出し、検出したパスが高優先波長パスであるか低優先波長パスであるか判別される(ステップ31)ここでは、故障したパスが低優先波長パスであると判別されたものとする。   The control function unit 105 of the source node 100 detects a failure and determines whether the detected path is a high-priority wavelength path or a low-priority wavelength path (step 31). It is assumed that the path is determined.

制御機能部105は、ODUクロスコネクト装置102と多重・分離機能部104に接続される波長パスに、故障した低優先波長パスに収容されるパスが迂回されるように、ODUクロスコネクト装置102および光クロスコネクト装置101への接続命令のための設定情報を算出する(ステップ32、35)。   The control function unit 105 includes the ODU cross-connect device 102 and the wavelength path connected to the ODU cross-connect device 102 and the multiplexing / demultiplexing function unit 104 so that the path accommodated in the failed low-priority wavelength path is bypassed. Setting information for a command to connect to the optical cross-connect device 101 is calculated (steps 32 and 35).

また、同時に故障した低優先波長パスの数と、それぞれの低優先波長パスに収容される低次パス(ここでは故障パスとも呼ぶ)の帯域をチェックし、迂回経路となる高次通信路(波長パス)の帯域の分割量と分割後の帯域の故障パスへの割当量を決定し、それぞれの故障パスの迂回経路上での帯域を決定する。(故障前の低次パスである現用パスの帯域より少なくなる。)(ステップ32)
この際、それぞれの故障パスに割り当てられる帯域は、予めパス開通時に定められた各クライアントパスの最低帯域保証量を、あらかじめパス開通時に定められたクライアントパスの優先度順に割り当てる。また、決定された各故障パスの迂回経路上での帯域にしたがって、帯域フィルタ機能部103の動作の基準となる、各パスの帯域フィルタ量が決定され(ステップ34)、さらに、各故障パスの帯域と高次通信路のIFとなるTrunk IFの帯域に基づいて、多重・分離回路での多重方法を決定する(ステップ31)。
It also checks the number of low-priority wavelength paths that have failed at the same time and the bandwidth of the low-order paths (also referred to as failure paths) accommodated in the respective low-priority wavelength paths. Path) and the allocation amount of the divided band to the faulty path are determined, and the band on the detour path of each faulty path is determined. (The bandwidth is smaller than the bandwidth of the working path, which is a low-order path before the failure.) (Step 32)
At this time, for the bandwidth allocated to each failed path, the minimum bandwidth guarantee amount of each client path determined in advance when the path is opened is allocated in the order of the priority of the client path determined in advance when the path is opened. Further, according to the determined band on the detour path of each faulty path, the bandpass filter amount of each path that serves as a reference for the operation of the bandpass filter function unit 103 is determined (step 34). A multiplexing method in the multiplexing / demultiplexing circuit is determined based on the bandwidth and the bandwidth of the Trunk IF that is the IF of the higher-order communication path (step 31).

例えば、3本の低優先クライアントパスが故障し(もしくは、これらを収容する3本の低優先波長パスが故障し)、それぞれのクライアントパス属性情報が以下の通りであるとする。
・ クライアントパス1
> 最大利用帯域100Gbps、最低必要帯域40Gbps、優先度高
・ クライアントパス2
> 最大利用帯域100Gbps、最低必要帯域40Gbps、優先度高
・ クライアントパス3
> 最大利用帯域100Gbps、最低必要帯域30Gbps、優先度低
この場合、これら3つのクライアントパスで、迂回経路となる高次パス帯域100Gbps分の帯域を分割して利用する。はじめに、優先度高であるクライアントパス1、クライアントパス2に、最低必要帯域の40Gbpsを割り当てる。クライアントパス3に対しては、クライアントパス1、クライアントパス2の帯域を割り当てた後、高次パスに残っている帯域が、クライアントパス3の必要帯域30Gbpsを上限として割り当てられる。(この説明のケース場合は20 Gbpsが割り当てられる。)ここでは、フィルタ量は最低保証帯域を超える帯域とした。フィルタ量は、最低保証帯域を超える帯域の一部のみとしても良い。
For example, assume that three low-priority client paths fail (or three low-priority wavelength paths that accommodate them) fail, and the client path attribute information is as follows.
-Client path 1
> Maximum use bandwidth 100Gbps, minimum required bandwidth 40Gbps, high priority, client path 2
> Maximum bandwidth 100Gbps, minimum bandwidth 40Gbps, high priority, client path 3
> Maximum bandwidth 100 Gbps, minimum required bandwidth 30 Gbps, low priority In this case, these three client paths divide and use the bandwidth for the high-order path bandwidth 100 Gbps, which is the detour route. First, the minimum required bandwidth of 40 Gbps is allocated to client path 1 and client path 2 that have high priority. For the client path 3, after the bandwidths of the client path 1 and the client path 2 are allocated, the bandwidth remaining in the higher-order path is allocated with the required bandwidth of the client path 3 being 30 Gbps as an upper limit. (In this case, 20 Gbps is allocated.) Here, the filter amount is a band exceeding the minimum guaranteed band. The filter amount may be only a part of the band exceeding the minimum guaranteed band.

パスの優先度毎にどちらの切り替えを行うかは、例えば、制御機能部105が図11に示すテーブルを保持することにより管理することができる。例えば、制御機能部105は、ある波長パスの故障を検出したときに、当該波長パスに収容されているパスの優先度情報を参照し、その情報が"1"であるとすると、図11のテーブルにより、高優先の切替方式で切り替えを行うと決定する。   Which switching is performed for each path priority can be managed, for example, by the control function unit 105 holding the table shown in FIG. For example, when the control function unit 105 detects a failure in a certain wavelength path, the control function unit 105 refers to the priority information of the path accommodated in the wavelength path, and the information is “1”. According to the table, it is determined that the switching is performed by the switching method with high priority.

また、低優先切替時の帯域決定方法は、前述したように、制御機能部105が故障低次パス本数と迂回経路となる高次パス帯域を考慮して決定する方法の他に、事前に優先度に応じて絶対値もしくは現用通信路帯域に対する割合を決定しておく方法をとることも可能である。この場合は、例えば図12に示すテーブルを制御機能部105が保持する。この場合、例えば、制御機能部105は、ある波長パスの故障を検出したときに、当該波長パスに収容されているパスの優先度情報を参照し、その情報が例えば"N"であるとすると、図12のテーブルにより、低優先の切替方式で切り替えを行うと判断し、更に、現用パスの帯域の20パーセントの帯域で迂回路での通信を行うと決定する。   In addition, as described above, the bandwidth determination method at the time of low priority switching is prioritized in advance in addition to the method in which the control function unit 105 determines in consideration of the number of failed low-order paths and the high-order path bandwidth serving as a detour path. It is also possible to take a method of determining the absolute value or the ratio to the working channel band according to the degree. In this case, for example, the control function unit 105 holds the table shown in FIG. In this case, for example, when the control function unit 105 detects a failure in a certain wavelength path, it refers to the priority information of the path accommodated in the wavelength path, and the information is, for example, “N”. Based on the table of FIG. 12, it is determined that the switching is performed by the low priority switching method, and further, it is determined that the communication on the detour is performed in the bandwidth of 20% of the bandwidth of the working path.

図10に戻り、以上に記載した制御機能部105の決定事項(大粒度切替機能部、および小粒度切替機能部の設定方法、フィルタ設定、多重・分離器設定)が、光クロスコネクト装置101及びODUクロスコネクト装置102、帯域フィルタ機能部103、多重・分離機能部104に通知される(ステップ37)。
また、上記の情報は、制御リンクを通じて対向のノード装置200の制御機能部205にも通知され、装置内への命令が送信される(ステップ51、52)。このときの制御プロトコルには、GMPLSプロトコル群(RSVP-TE、CR-LDP、OSPF-TE)やOTNのオーバーヘッド情報(主信号以外の管理情報を定義した信号領域)等を用いる。
Returning to FIG. 10, the determination items (setting method, filter setting, multiplexer / separator setting of the large granularity switching function unit and the small granularity switching function unit) of the control function unit 105 described above are the optical cross-connect device 101 and The ODU cross-connect device 102, band filter function unit 103, and multiplexing / demultiplexing function unit 104 are notified (step 37).
The information is also notified to the control function unit 205 of the opposite node device 200 through the control link, and a command to the device is transmitted (steps 51 and 52). As a control protocol at this time, a GMPLS protocol group (RSVP-TE, CR-LDP, OSPF-TE), overhead information of OTN (signal region in which management information other than the main signal is defined), or the like is used.

始点ノード装置100、終点ノード装置200は、故障した高優先波長パスに接続されていたクライアントIFが迂回用の波長パスに接続されるように光クロスコネクト装置の接続状態を変更する(ステップ38、53)。また、帯域フィルタ機能部103、203は指定したパスを指定された帯域にフィルタまたはシェイピングするように帯域を変更する(ステップ39、54)。ODUクロスコネクト装置102、202は指定されたパスが指定されたポート(Tributary slot)に接続されるように接続状態を変更する(ステップ40、55)。多重・分離機能部104、204は、受信ODUクロスコネクトから接続されるODUパス信号をTrunk IFを通して高次パスに多重するとともに、高次パスである波長パスからTrunk IFを通じて受信する信号について、信号に付与された低次パスの識別子情報(ODUのTributary スロット番号、パケットもしくはフレームに記されたシーケンス番号など)を参照し、多重されている通信路を分離し、ODUクロスコネクト装置104、204に接続させる(ステップ41、56)。   The start node device 100 and the end node device 200 change the connection state of the optical cross-connect device so that the client IF connected to the failed high-priority wavelength path is connected to the detour wavelength path (step 38, 53). The band filter function units 103 and 203 change the band so as to filter or shape the specified path to the specified band (steps 39 and 54). The ODU cross-connect devices 102 and 202 change the connection state so that the designated path is connected to the designated port (tributary slot) (steps 40 and 55). The multiplexing / demultiplexing function units 104 and 204 multiplex the ODU path signal connected from the reception ODU cross-connect to the high-order path through the Trunk IF, and perform signal processing on the signal received through the Trunk IF from the wavelength path that is a high-order path Referring to low-order path identifier information (ODU Tributary slot number, sequence number written in packet or frame, etc.) given to the Connect (steps 41 and 56).

(第2の実施の形態)
波長パスは一般に複数リンクが接続されて構成されており、波長パスの故障が発生する場合、複数のリンクが故障している場合がある。そこで、本実施の形態では、第1の実施の形態で説明した低優先波長パスの切り替えを、通信網300で2箇所以上のリンクが連続して故障する多重故障が発生した場合の、一つ目の故障以降の2つ目の故障に対する故障の切り替えに適用する。
(Second Embodiment)
A wavelength path is generally configured by connecting a plurality of links. When a wavelength path failure occurs, a plurality of links may fail. Therefore, in this embodiment, the switching of the low-priority wavelength path described in the first embodiment is performed in the case where a multiple failure in which two or more links continuously fail in the communication network 300 occurs. Applies to failure switching for the second failure after the eye failure.

制御機能部105(205)は、単一故障か多重故障かを把握する機能を備えており、図13に示すように、二段階以上の故障状態遷移を管理し、各故障状態の場合に、第1の実施の形態におけるどちらの切替方式を適用するか予め設定している。その場合の設定情報(制御機能部105が保持する)の例を図14に示す。   The control function unit 105 (205) has a function of grasping whether it is a single failure or multiple failures, as shown in FIG. 13, manages two or more stages of failure state transition, and in the case of each failure state, Which switching method in the first embodiment is applied is preset. An example of setting information (held by the control function unit 105) in that case is shown in FIG.

図14に示すとおり、故障状態が一段階(単一故障)の場合は、第1の実施の形態の高優先波長パスに対する処理を行い、故障状態が2段階以上の場合は、第1の実施の形態の低優先波長パスに対する処理を行う。   As shown in FIG. 14, when the failure state is one stage (single failure), the processing for the high priority wavelength path of the first embodiment is performed, and when the failure state is two or more stages, the first implementation is performed. The low-priority wavelength path of the form is processed.

また、事前に故障状態に応じて絶対値もしくは現用通信路帯域に対する割合を決定しておく方法をとることも可能である。   It is also possible to take a method in which the absolute value or the ratio to the working channel band is determined in advance according to the failure state.

この場合は、制御機能部105(205)が、例えば図15に示すテーブルを保持し、当該テーブルを参照することにより、故障状態に応じた切替方式を決定する。この場合、例えば、制御機能部105は、ある波長パスの故障を検出したときに、当該故障の故障状態を把握する。そして、故障状態が例えば"N"であるとすると、図15のテーブルにより、低優先の切替方式で切り替えを行うと判断し、更に、現用パスの帯域の20パーセントの帯域で迂回路での通信を行うと決定する。   In this case, the control function unit 105 (205) holds the table shown in FIG. 15, for example, and refers to the table to determine the switching method according to the failure state. In this case, for example, when the control function unit 105 detects a failure of a certain wavelength path, the control function unit 105 grasps the failure state of the failure. If the failure state is, for example, “N”, it is determined from the table in FIG. 15 that switching is performed by the low priority switching method, and further, communication on the detour is performed in a bandwidth of 20% of the bandwidth of the working path. Decide to do.

高次通信路(高次パス)に多重故障が発生している場合は、単一故障発生時に比べより通信網のリソースが不足する。本実施の形態によれば、このような状態となった場合に、第1の実施の形態の低優先波長パスに対する切替処理を行い、低次パス間で帯域を分割して使用することで、一定のリソースの範囲でより多くの低次通信路に対して接続性を確保することができ、通信網のサバイバビリティを向上させることができる。   When multiple failures occur in a high-order communication path (high-order path), the resources of the communication network are more insufficient than when a single failure occurs. According to the present embodiment, when such a state occurs, the switching process for the low-priority wavelength path of the first embodiment is performed, and the band is divided and used between the low-order paths. Connectivity can be ensured for more low-order communication paths within a certain resource range, and the survivability of the communication network can be improved.

(第3の実施の形態)
第1、第2の実施の形態に記載の切替動作は、通信路の故障をトリガとするものであるが、ノード装置100、200が高優先通信路の割込み機能(例えば、RSVP-TEで規定されるプリエンプション機能)を備え、高優先通信路の割込み機能により、第1、第2の実施の形態に記載の切替動作を実施することができる。ここで、高優先通信路の割込み機能とは、高優先通信路が低優先通信路を奪って利用する機能を意味する。すなわち、高優先波長パスの割込み機能をトリガとした場合は、第1、第2の実施の形態における故障発生を割込み発生として動作させることになる。なお、本発明の実施の形態では、割込みを受けた場合、故障の場合と同じ動作を行うので、「故障」を「割込み」を含む意味に解釈してよい。
(Third embodiment)
The switching operations described in the first and second embodiments are triggered by a communication channel failure, but the node devices 100 and 200 have a high-priority communication channel interrupt function (for example, specified by RSVP-TE). Switching operation described in the first and second embodiments can be performed by the interrupt function of the high-priority communication path. Here, the interrupt function of the high-priority communication path means a function that the high-priority communication path takes and uses the low-priority communication path. That is, when the interrupt function of the high priority wavelength path is used as a trigger, the failure occurrence in the first and second embodiments is operated as an interruption occurrence. In the embodiment of the present invention, when an interrupt is received, the same operation as in the case of a failure is performed, so that “failure” may be interpreted to include “interrupt”.

(第4の実施の形態)
第1〜第3の実施の形態に係るノード装置である始点ノード100、終点ノード200間に光クロスコネクト装置110、210を配置し、通信システムを構成するようにしてもよい。この場合の構成例を第4の実施の形態として図16に示す。
(Fourth embodiment)
The optical cross-connect devices 110 and 210 may be arranged between the start point node 100 and the end point node 200 that are node devices according to the first to third embodiments to configure a communication system. A configuration example in this case is shown in FIG. 16 as a fourth embodiment.

ここでの光クロスコネクト装置110、210とは具体的にはMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等やWSS(Wavelength selective switch)などの光スイッチと、AWG(Arrayed Waveguide Grating)、波長インターリーバ、光カプラ、WSS(WSSはクロスコネクト機能としてだけでなく、多重・分離機能にも使用することができる)等の波長多重・分離器を接続して構成したノード装置である。図16の構成では、光スイッチ、波長多重・分離器のそれぞれにWSSが使用されている。   Specifically, the optical cross-connect devices 110 and 210 here are optical switches such as MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) and WSS (Wavelength selective switch), AWG (Arrayed Waveguide Grating), wavelength interleaver, and optical coupler. , And WSS (WSS can be used not only as a cross-connect function but also as a multiplexing / demultiplexing function). In the configuration of FIG. 16, WSS is used for each of the optical switch and the wavelength multiplexer / demultiplexer.

この構成では、ODUクロスコネクト装置102、202に接続される波長パス、及びODUクロスコネクト装置102、202と接続のない波長パスの何れについても同一の光ファイバに多重することができる。これにより少ない光ファイバで発明の技術を用いた通信網を構成し、より効率的に大規模なネットワークを構築でき、大規模なネットワークにおいても発明の取り組む課題をより効率的に解決することができる。   In this configuration, both the wavelength path connected to the ODU cross-connect devices 102 and 202 and the wavelength path not connected to the ODU cross-connect devices 102 and 202 can be multiplexed on the same optical fiber. As a result, a communication network using the technology of the invention can be configured with fewer optical fibers, a large-scale network can be constructed more efficiently, and the problems addressed by the invention can be more efficiently solved even in a large-scale network. .

なお、本実施の形態では光クロスコネクト機能と、波長多重機能の一体化したWSS等の光スイッチングデバイスを適用することもできる。また、クライアントIFに接続される光SW(光クロスコネクト装置101、201)についてもWSSを用いることができる。また、WSSの代わりにMEMSやPLC(Planer Lightwave Circuit)-SWベースのマトリクス-SWのような光SWとAWGを組み合せた構成を採用しても良い。   In this embodiment, an optical switching device such as an WSS in which an optical cross-connect function and a wavelength multiplexing function are integrated can be applied. The WSS can also be used for the optical SW (optical cross-connect devices 101 and 201) connected to the client IF. Further, instead of WSS, a configuration combining optical SW and AWG such as MEMS or PLC (Planer Lightwave Circuit) -SW-based matrix-SW may be adopted.

(第5の実施の形態)
第1〜第4の実施の形態におけるノード装置のODUクロスコネクト装置102、202をMPLS-TPスイッチ等のパケットSW(111、211)で代替してノード装置を構成してもよい。この場合の構成例を図17に示す。
(Fifth embodiment)
The node apparatus may be configured by replacing the ODU cross-connect apparatuses 102 and 202 of the node apparatus in the first to fourth embodiments with a packet SW (111, 211) such as an MPLS-TP switch. A configuration example in this case is shown in FIG.

また、パケットSWを利用する場合は、フィルタ機能をパケットSWのベストエフォート式のパケット多重機能を活用して、小粒度切替機能部に加え、フィルタ機能部を実現し、フィルタ機能部と小粒度切替機能部の両方をパケットSW111、211で同時に実現することができる。ここで、パケットSW111、211のベストエフォート式のパケット多重機能とは、多重される通信路が、多重された後に必ずしも多重される前の帯域を確保する保証の無い、IPパケットやEthernetパケットを利用した多重方式である。パケットSW111、211のベストエフォート式のパケット多重機能を多重・分離機能部として用いた具体的な動作は、第1〜第4の実施の形態の多重・分離機能部の動作の場合と同様である。   In addition, when using packet SW, the filter function is realized by utilizing the best effort packet multiplexing function of packet SW, in addition to the small granularity switching function unit, realizing the filter function unit, and switching the filter function unit and small granularity. Both functional units can be realized simultaneously by the packets SW111 and 211. Here, the best-effort packet multiplexing function of the packets SW111 and 211 uses an IP packet or an Ethernet packet for which the multiplexed communication path does not necessarily guarantee a bandwidth before being multiplexed after being multiplexed. Multiplex method. The specific operation using the best effort packet multiplexing function of the packets SW111 and 211 as the multiplexing / demultiplexing function unit is the same as the operation of the multiplexing / demultiplexing function unit of the first to fourth embodiments. .

(第6の実施の形態)
本実施の形態では、図18に示すように、第1〜第5の実施の形態におけるノード装置をリング状、もしくはメッシュ状に光ファイバにより接続して、大粒度切替機能と、小粒度切替機能を、通信路の故障状況に応じて使い分けて切り替えて利用し、一定の設備資源の範囲で故障耐性の強い通信システムを構築している。
(Sixth embodiment)
In this embodiment, as shown in FIG. 18, the node devices in the first to fifth embodiments are connected in an optical fiber in a ring shape or mesh shape, and a large granularity switching function and a small granularity switching function Are used by switching them according to the failure status of the communication channel, and a communication system having high failure resistance is constructed within a certain facility resource range.

ここで状況に応じての具体的な例として、故障の無い状態では、大粒度切替機能を利用して設定した通信路で通信を行い、故障が発生した状態では、小粒度通信路機能を利用して通信を行う。リング状またはメッシュ状に接続する場合も、各ノード装置については、図5、図16、図17等の構成と同様の装置構成をとることができる。   Here, as a specific example according to the situation, when there is no failure, communication is performed on the communication channel set using the large granularity switching function, and when a failure occurs, the small granularity communication channel function is used. And communicate. Even when connected in a ring shape or a mesh shape, each node device can have the same device configuration as the configuration of FIG. 5, FIG. 16, FIG.

図19A、19Bに、本発明の実施の形態に係るノード装置を4ノード(ノード#1〜ノード#4)、光ファイバでリング状に接続した構成例を示す。図19A、19Bでは各ノード装置の構成の図示を簡略化し、ノード装置の機能部のうち、小粒度切替機能部と大粒度切替機能部を除き省略している。図19Aは故障の無い状態を示し、図19Bは故障時の状態を示している。   19A and 19B show a configuration example in which the node devices according to the embodiment of the present invention are connected in a ring shape with four nodes (node # 1 to node # 4) and optical fibers. 19A and 19B, the configuration of each node device is simplified and omitted from the functional units of the node device except for the small granularity switching function unit and the large granularity switching function unit. FIG. 19A shows a state without a failure, and FIG. 19B shows a state at the time of failure.

故障の無い状態(図19A)では、通信路A,B,Cがノード#1、ノード#3、ノード#4の大粒度切替機能部により構成されている。また、ノード間では通信路A,B,Cが同一の光ファイバに多重されている。なお、この状態では、通信路A,B,Cは小粒度切替機能部を通過していない。   In a state where there is no failure (FIG. 19A), the communication paths A, B, and C are configured by the large granularity switching function units of the node # 1, the node # 3, and the node # 4. In addition, communication paths A, B, and C are multiplexed on the same optical fiber between nodes. In this state, the communication channels A, B, and C do not pass through the small granularity switching function unit.

ノード#1とノード#3を接続する光ファイバ故障が発生した場合は、通信路A,B,Cが通信断となる。通信断が発生して故障が検出されると、第1〜第5の実施の形態に示した方法により迂回経路に切り替えが行われ、図19Bに示すような状態になる。通信路A,B,Cは、帯域を削減されノード#1、ノード#4の小粒度切替機能部を通過する。また、小粒度切替機能部の前/後において、高次通信路(WDMの場合は光ファイバ)に多重もしくは高次通信路から分離される。ノード#2では、それぞれの通信路は多重され高次通信路となっているため、大粒度切替機能部を通過する。   When an optical fiber failure connecting the node # 1 and the node # 3 occurs, the communication paths A, B, and C are disconnected. When a communication interruption occurs and a failure is detected, switching to the detour path is performed by the method shown in the first to fifth embodiments, and the state shown in FIG. 19B is obtained. The communication paths A, B, and C are reduced in bandwidth and pass through the small granularity switching function units of the node # 1 and the node # 4. In addition, before / after the small granularity switching function unit, it is multiplexed on the higher order communication path (optical fiber in the case of WDM) or separated from the higher order communication path. In node # 2, since each communication path is multiplexed and becomes a higher order communication path, it passes through the large granularity switching function unit.

(第7の実施の形態)
本発明の実施の形態に係るノード装置を、例えば第6の実施の形態の通信網にて使用する場合、図20に示したように、異なる光ファイバに接続される大粒度切替機能部(例えばWSS等)間で、小粒度切替機能部を共有する構成を採用してもよい。すなわち、この場合、ノード装置500は、複数の大粒度切替機能部501(例えばWSS等)を備え、これら複数の大粒度切替機能部501が、1つの小粒度切替機能部502を共有する。ノード装置600についても同様である。
(Seventh embodiment)
When the node device according to the embodiment of the present invention is used in the communication network of the sixth embodiment, for example, as shown in FIG. 20, a large-grain switching function unit (for example, connected to a different optical fiber) You may employ | adopt the structure which shares a small granularity switching function part between WSS etc.). That is, in this case, the node device 500 includes a plurality of large granularity switching function units 501 (for example, WSS), and the plurality of large granularity switching function units 501 share one small granularity switching function unit 502. The same applies to the node device 600.

ファイバ断等の故障を想定すると、異なる光ファイバに収容される波長パスは、同時に故障する確率が低いため、同時に故障する確率が低い波長パス(この場合、異なる光ファイバに収容される波長パス)間で、小粒度切替機能部を効果的に共有することができる。これによって、小粒度切替機能部の消費電力や帯域に対する必要規模が大きい場合、効率的に小粒度切替機能部を共有し、帯域が増加した場合でも通信網の装置規模を削減することができる。   Assuming failure such as fiber breakage, the wavelength paths accommodated in different optical fibers have a low probability of failure at the same time, so the wavelength paths with low probability of failure at the same time (in this case, wavelength paths accommodated in different optical fibers) It is possible to effectively share the small granularity switching function unit. Thus, when the required scale for the power consumption and bandwidth of the small granularity switching function unit is large, the small granularity switching function unit can be efficiently shared, and the device scale of the communication network can be reduced even when the bandwidth is increased.

例えば、大粒度切替機能部501をWSSで、小粒度切替機能部502をパケットファブリック(パケットスイッチングを実現する回路)で構成した場合、WSSを通過する波長パスが故障した際に迂回ルートの一部として使用することになるパケットファブリックを共有することができる。   For example, when the large granularity switching function unit 501 is configured by WSS and the small granularity switching function unit 502 is configured by packet fabric (a circuit that realizes packet switching), a part of the detour route when a wavelength path passing through the WSS fails The packet fabric that will be used as a can be shared.

(実施の形態のまとめ、効果)
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、現用通信路の優先度や故障状態に応じて、通信路帯域、及び通信路を適用する際の通信路制御粒度(切替対象となる通信路の帯域粒度)、転送技術(波長、TDM、パケット等)を変更するノード装置が提供される。
(Summary of the embodiment, effects)
As described above, according to the embodiment of the present invention, the communication channel bandwidth and the communication channel control granularity when applying the communication channel (to be switched) according to the priority and the failure state of the working communication channel. A node device for changing the communication channel bandwidth granularity) and the transfer technology (wavelength, TDM, packet, etc.) is provided.

実際の通信網では、現用通信路が故障している確率は、予備通信路である迂回通信路が故障している確率より小さい。このため、本発明の実施の形態では、複数の回線で帯域を同一時間帯に共用する機能等、回線帯域に比例して規模が増大し、大容量通信路に対しては不向きなパケット交換式の装置などを利用する時間を、迂回経路利用時に限ることで、通信網全体としては統計的に、帯域量に依存して規模が増大する装置の必要量を削減することが可能になる。一方で、回線を共用して、少ない通信網の容量においても、より多くの回線の継続性を担保する、ロバストな回線サービスを提供することが可能となる。   In an actual communication network, the probability that the working channel is broken is smaller than the probability that the detour channel that is the backup channel is broken. For this reason, in the embodiment of the present invention, a packet switching system that increases in scale in proportion to the line bandwidth, such as a function for sharing the bandwidth in the same time zone with a plurality of lines, and is unsuitable for a large capacity communication path. By limiting the time for using this device or the like to the time of using the detour route, it is possible to statistically reduce the necessary amount of the device whose scale increases depending on the bandwidth amount for the entire communication network. On the other hand, it is possible to provide a robust line service that guarantees the continuity of more lines even with a small communication network capacity by sharing the lines.

すなわち、本発明の実施の形態で説明した技術によれば、基幹通信網において、少ない予備通信路で通信網の高信頼化を実現する冗長化機能が実現できる。   That is, according to the technology described in the embodiment of the present invention, a redundancy function for realizing high reliability of the communication network can be realized with a small number of spare communication paths in the backbone communication network.

大容量通信に適した光クロスコネクト等の例えば芯線単位又は波長単位でパスを切り替える大粒度切替装置と、小容量通信に適した、例えばフレーム単位で収容パスを切り替える小粒度切替装置、帯域フィルタ機能、多重・分離機能を効果的に配備(故障状態の時のみ、帯域を削減して小粒度切替装置を使用可能な構成、)することで、予備通信路を共用する現用通信路が同時に故障した場合にも、予備リソースをシェアして通信を継続させ、転送帯域の全断のリスクを低減することができる。
また、上記のような切替動作を、大容量回線に対して装置規模増大の原因となる小粒度切替装置を部分的のみに配備し、小粒度の切り替えが不要の場合は、大粒度切替装置にて処理することができる。本発明の実施の形態では、現用通信路が使われている状態であるか、迂回通信路が使われている状態であるか切替状態を識別し、切替時に帯域を削減する機能を備えるため、切替経路の帯域が通常時より小さくできるという特徴がある。このため、故障がなく現用通信路が使用されている通常時は、効率の良い大粒度切替機能を利用し、帯域の小さくなる切替時には小粒度切替機能を提供することができる。これにより、少ない予備通信路で通信網の高信頼化を実現する冗長化機能が実現できる。また、大きな粒度で処理が必要な場合は、大容量トラフィックの処理に適した光クロスコネクト等の大粒度切替装置を利用することができるため、増大するトラフィックに対して従来技術に比べて拡張性が担保できる。
A large-grain switching device that switches paths in units of cores or wavelengths, such as optical cross-connects suitable for large-capacity communication, and a small-grain switching device that switches accommodation paths in units of frames, for example, suitable for small-capacity communications , By effectively deploying the multiplexing / demultiplexing function (a configuration that can use the small-grain switching device by reducing the bandwidth only in the case of a failure), the working communication channel that shares the backup communication channel has failed simultaneously Even in this case, it is possible to continue the communication by sharing the spare resource and reduce the risk of total interruption of the transfer band.
In addition, if the switching operation as described above is only partially deployed with a small granularity switching device that causes an increase in the device scale for large capacity lines, and switching to a small granularity is not necessary, Can be processed. In the embodiment of the present invention, it is possible to identify whether the working communication path is in use or the detour communication path is used, and to identify the switching state, and to have a function of reducing the bandwidth at the time of switching, There is a feature that the bandwidth of the switching path can be made smaller than normal. For this reason, an efficient large granularity switching function can be used during normal times when there is no failure and the working communication path is used, and a small granularity switching function can be provided when switching the bandwidth is reduced. As a result, a redundancy function for realizing high reliability of the communication network with a small number of spare communication paths can be realized. In addition, when processing with a large granularity is required, a large-scale switching device such as an optical cross-connect suitable for processing large-capacity traffic can be used. Can be secured.

本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible within the scope of the claims.

1、2、51、61 大粒度切替装置
3、4、52、62 小粒度切替装置
10、20、50、60、100、200、500、600 ノード装置
11、21、501、601 大粒度切替機能部
12、22、502、602 小粒度切替機能部
13、23、503、603 帯域フィルタ機能部
14、24、504、604 多重・分離機能部
15、25 制御機能部
101、201 光クロスコネクト装置
102、202 ODUクロスコネクト装置
103、203 帯域フィルタ機能部
104、204 多重・分離機能部
105、205 制御機能部
110、210 光クロスコネクト装置
111、211 パケットSW
30、70、300 通信網
1, 2, 51, 61 Large granularity switching device 3, 4, 52, 62 Small granularity switching device 10, 20, 50, 60, 100, 200, 500, 600 Node devices 11, 21, 501, 601 Large granularity switching function Units 12, 22, 502, 602 Small granularity switching function units 13, 23, 503, 603 Band filter function units 14, 24, 504, 604 Multiplexing / demultiplexing function units 15, 25 Control function units 101, 201 Optical cross-connect device 102 202 ODU cross-connect device 103, 203 Band filter function unit 104, 204 Multiplexing / demultiplexing function unit 105, 205 Control function unit 110, 210 Optical cross-connect device 111, 211 Packet SW
30, 70, 300 Communication network

Claims (8)

クライアント装置と低次通信路を介して接続されるとともに、当該低次通信路を収容する高次通信路を介して他のノード装置と接続されるノード装置であって、
大粒度の通信路切替機能を備えた大粒度切替機能部と、
小粒度の通信路切替機能を備えた小粒度切替機能部と、
前記大粒度切替機能部と前記小粒度切替機能部との間で高次通信路の帯域を削減するフィルタ機能部と、
前記小粒度切替機能部に接続される迂回高次通信路へ信号を送信する際の信号多重処理、及び迂回高次通信路から当該小粒度切替機能部が信号を受信する際の信号分離処理を行う多重・分離機能部と、
故障検出機能、前記大粒度切替機能部及び前記小粒度切替機能部に対する切替命令機能、及び前記フィルタ機能部に対するフィルタ動作設定機能を含む制御機能部と、を備え、
前記制御機能部が、前記ノード装置及び前記他のノード装置との間の通信路の故障を検出した際に、前記フィルタ機能部が、当該故障した通信路に対応する単数あるいは複数の高次通信路の信号の帯域を削減し、前記小粒度切替機能部が、当該帯域の削減された信号を前記迂回高次通信路に接続することにより通信路切替を行う
ことを特徴とするノード装置。
A node device that is connected to a client device via a low-order communication path and connected to another node device via a high-order communication path that accommodates the low-order communication path,
A large granularity switching function unit equipped with a large granularity communication path switching function;
Small granularity switching function unit with small granularity channel switching function,
A filter function unit that reduces a bandwidth of a high-order communication path between the large granularity switching function unit and the small granularity switching function unit;
Signal multiplexing processing when transmitting a signal to a detour high-order communication path connected to the small-grain switching function section, and signal separation processing when the small-grain switching function section receives a signal from the detour high-order communication path A multiplexing / demultiplexing function unit to perform,
A control function unit including a failure detection function, a switching command function for the large granularity switching function unit and the small granularity switching function unit, and a filter operation setting function for the filter function unit,
When the control function unit detects a failure in the communication path between the node device and the other node device, the filter function unit detects one or more higher-order communication corresponding to the failed communication path. A node device, wherein a bandwidth of a signal on a path is reduced, and the small granularity switching function unit switches a communication path by connecting the signal with the reduced bandwidth to the bypass high-order communication path.
前記制御機能部は、通信路の優先度を識別する機能を備え、通信路の故障を検出した際に、当該通信路の優先度に応じて、前記フィル多機能部で削減する帯域値を変更する
ことを特徴とする請求項1に記載のノード装置。
The control function unit has a function of identifying the priority of the communication channel, and when a communication channel failure is detected, the bandwidth value to be reduced by the fill multifunction unit is changed according to the priority of the communication channel. The node device according to claim 1, wherein:
前記制御機能部は、通信路の故障状態、もしくは故障を検出した高次通信路の優先度を識別する機能を備え、前記通信路の故障状態、もしくは前記優先度に応じて、前記大粒度切替機能部による通信路切替と、前記小粒度切替機能部による通信路切替のうちのいずれを実施するかを決定する
ことを特徴とする請求項1に記載のノード装置。
The control function unit has a function of identifying a failure state of a communication channel or a priority of a higher-order communication channel in which a failure is detected, and the large granularity switching is performed according to the failure state of the communication channel or the priority. The node device according to claim 1, wherein it is determined which of a communication path switching by a functional unit and a communication path switching by the small granularity switching functional unit is to be performed.
前記制御機能部は、通信路の故障を検出した際に、当該通信路の故障状態に応じて、前記フィル多機能部で削減する帯域値を変更する
ことを特徴とする請求項3に記載のノード装置。
The said control function part changes the zone | band value reduced in the said fill multifunctional part according to the failure state of the said communication path, when the failure of a communication path is detected. Node device.
前記大粒度切替機能部の数は複数であり、当該複数の大粒度切替機能部により、前記小粒度切替機能部を共有する
ことを特徴とする請求項1ないし4のうちいずれか1項に記載のノード装置。
5. The number of the large granularity switching function units is plural, and the small granularity switching function unit is shared by the plurality of large granularity switching function units. 6. Node equipment.
前記大粒度切替機能部を光クロスコネクト装置により構成するとともに、
前記小粒度切替機能部をTDMクロスコネクト装置により構成する、もしくは、前記小粒度切替機能部及び前記フィルタ機能部をパケットスイッチにより構成する
ことを特徴とする請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載のノード装置。
While configuring the large grain size switching function unit with an optical cross-connect device,
The small granularity switching function unit is configured by a TDM cross-connect device, or the small granularity switching function unit and the filter function unit are configured by a packet switch. The node device described in 1.
請求項1ないし6のうちいずれか1項に記載のノード装置を光ファイバにより接続した通信システム。   A communication system in which the node devices according to any one of claims 1 to 6 are connected by an optical fiber. クライアント装置と低次通信路を介して接続されるとともに、当該低次通信路を収容する高次通信路を介して他のノード装置と接続されるノード装置が実行する故障切替方法であって、
前記ノード装置は、大粒度の通信路切替機能を備えた大粒度切替機能部と、小粒度の通信路切替機能を備えた小粒度切替機能部と、前記大粒度切替機能部と前記小粒度切替機能部との間で高次通信路の帯域を削減するフィルタ機能部と、を含み、前記故障切替方法は、
通信路の故障を検出した際に、当該通信路の故障状態、もしくは故障を検出した通信路に対応する高次通信路の優先度を判別するステップと、
前記通信路の故障状態、もしくは前記優先度に応じて、前記大粒度切替機能部による通信路切替と、前記小粒度切替機能部による通信路切替のうちのいずれを実施するかを決定するステップと、
前記小粒度切替機能部による通信路切替を行う場合に、前記フィルタ機能部が、当該故障した通信路に対応する単数あるいは複数の高次通信路の信号の帯域を削減し、前記小粒度切替機能部が、当該帯域の削減された信号を迂回高次通信路に接続することにより通信路切替を行うステップと
を備えたことを特徴とする故障切替方法。
A failure switching method executed by a node device connected to a client device via a low-order communication path and connected to another node device via a high-order communication path that accommodates the low-order communication path,
The node device includes a large granularity switching function unit having a large granularity channel switching function, a small granularity switching function unit having a small granularity channel switching function, the large granularity switching function unit, and the small granularity switching unit. A filter function unit that reduces a bandwidth of a high-order communication path with the function unit, and the failure switching method includes:
Determining a priority of a higher order communication path corresponding to a failure state of the communication path or a communication path in which the failure is detected when a communication path failure is detected;
Determining which of the communication path switching by the large granularity switching function section and the communication path switching by the small granularity switching function section is to be performed according to the failure state of the communication path or the priority; ,
When the communication path is switched by the small granularity switching function section, the filter function section reduces the band of the signal of one or a plurality of higher order communication paths corresponding to the failed communication path, and the small granularity switching function A fault switching method, wherein the unit includes a step of switching the communication path by connecting the signal with the reduced bandwidth to the detour higher-order communication path.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015050666A (en) * 2013-09-02 2015-03-16 富士通株式会社 Transmission device, transmission system, and transmission method
JP2016052103A (en) * 2014-09-02 2016-04-11 日本電信電話株式会社 Communication system, resource switching method, control device, and program
JPWO2015098028A1 (en) * 2013-12-25 2017-03-23 日本電気株式会社 Optical node device, optical communication system, and optical communication path switching method
JP2021093739A (en) * 2014-09-25 2021-06-17 日本電気株式会社 Optical network management device and optical path setting method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007053793A (en) * 2003-02-21 2007-03-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Device and method for recovering path failure in communications network
JP2008054058A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Fujitsu Ltd Data transmitting method and device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007053793A (en) * 2003-02-21 2007-03-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Device and method for recovering path failure in communications network
JP2008054058A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Fujitsu Ltd Data transmitting method and device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6014024182; Mitsunori Fukutoku 他: 'Optimized Multi-Layer Optical Networkusing In-Service ODU / Wavelength Path Re-grooming' Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC/NFOEC), 2011 and the National Fiber Optic , 20110306 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015050666A (en) * 2013-09-02 2015-03-16 富士通株式会社 Transmission device, transmission system, and transmission method
US9912429B2 (en) 2013-09-02 2018-03-06 Fujitsu Limited Transmission device and transmission system for transmitting and receiving time division multiplexing signal in optical transport network
JPWO2015098028A1 (en) * 2013-12-25 2017-03-23 日本電気株式会社 Optical node device, optical communication system, and optical communication path switching method
JP2016052103A (en) * 2014-09-02 2016-04-11 日本電信電話株式会社 Communication system, resource switching method, control device, and program
JP2021093739A (en) * 2014-09-25 2021-06-17 日本電気株式会社 Optical network management device and optical path setting method
JP7070736B2 (en) 2014-09-25 2022-05-18 日本電気株式会社 Optical network management device and optical path setting method

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