JP2016119562A - Network system and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、TDM(時分割多重化)方式を用いたネットワークシステムおよびその制御方法に関する。 The present invention relates to a network system using a TDM (Time Division Multiplexing) method and a control method thereof.
TDMネットワークシステムでは、実トラヒックに追従するように各パスに帯域(タイムスロット:TS)を割り当てることにより、効率的なネットワークリソースの管理を可能にしている。なお、パスとは、例えば送信元、宛先、パス優先度等の組合せによって定義されるものとする(非特許文献1)。 In the TDM network system, efficient management of network resources is enabled by allocating a band (time slot: TS) to each path so as to follow actual traffic. Note that a path is defined by a combination of a transmission source, a destination, a path priority, and the like (Non-Patent Document 1).
図8に示すPONシステムでは、上位装置であるOLT(加入者終端装置)が下位装置であるONU(加入者装置)からトラヒック情報を収集し、各ONUのトラヒック情報に基づくDBA(動的帯域割当)制御により各ONUに割り当てる帯域(TS)を決定し、OLTから各ONUへ通知している。各ONUは、OLTから割り当てられた帯域(TS)でデータ転送を行う。 In the PON system shown in FIG. 8, the OLT (subscriber terminal device), which is a higher-level device, collects traffic information from ONUs (subscriber devices), which are lower-level devices, and DBA (dynamic band allocation based on the traffic information of each ONU. ) A bandwidth (TS) to be allocated to each ONU is determined by control, and notified from the OLT to each ONU. Each ONU performs data transfer in a band (TS) allocated from the OLT.
なお、PONシステムにおいて、トラヒック情報の収集および割当帯域の通知を行う制御信号のやりとりには、MPCPというプロトコルが使われ、各ノードに専用のチャネル(制御信号用の帯域リソース)が排他的に確保される。 In the PON system, a protocol called MPCP is used for exchanging control signals for collecting traffic information and notifying allocated bands, and a dedicated channel (band resources for control signals) is exclusively reserved for each node. Is done.
図9に示すリングネットワークシステムでは、多数のノード1〜4が光ファイバケーブルを介してループ状に接続され、各ノードの制御部が自ノードのトラヒック情報を含む制御信号を特定のノード1に転送し、その特定のノード1の帯域割当制御部が各ノード2〜4のパスに割り当てる帯域(TS)を決定し、当該割当帯域情報を含む制御信号を生成して各ノード2〜4の制御部に送信する。各ノード2〜4の制御部は、自ノード宛ての制御信号の情報をもとに、割り当てられた帯域(TS)でデータ転送を行う。
In the ring network system shown in FIG. 9, a large number of
図9に示すリングネットワークシステムにおける制御信号用のTSテーブルの一例を図10に示す。ノード2〜ノード13から帯域割当制御を行う特定のノード1に制御信号を送信するタイムスロットをTS1〜TS12とする。このとき、例えばノード13とノード1との間のリンクに着目すると、12TSの帯域が必要になる。
An example of the TS table for control signals in the ring network system shown in FIG. 9 is shown in FIG. The time slots for transmitting a control signal from the
帯域割当制御では、下位装置(ONUまたはノード)から上位装置(OLTまたは特定のノード)へのトラヒック情報の収集頻度を高めることにより、精度の高い帯域割当が可能となり、ネットワークリソースの使用効率を高めることができる。ただし、大規模ネットワークでは、下位装置数の増加に伴い、トラヒック情報を収集する制御信号の帯域負荷が増大することから、効率的な制御信号の伝送形態が必要になっている。その一つとして、メディエータ(中間集約装置)を用いて制御信号(トラヒック情報)を転送するパスを集約する方法が考えられている。 In bandwidth allocation control, by increasing the collection frequency of traffic information from a lower level device (ONU or node) to a higher level device (OLT or specific node), it becomes possible to allocate bandwidth with high accuracy and increase the use efficiency of network resources. be able to. However, in a large-scale network, as the number of lower-level devices increases, the bandwidth load of the control signal for collecting traffic information increases, so an efficient control signal transmission form is required. As one of the methods, a method of consolidating paths for transferring control signals (traffic information) using a mediator (intermediate aggregation device) is considered.
なお、図8に示すPONシステムを多段接続構成したネットワークシステムでは、制御信号を中継するノードが固定であり、かつ接続点となる全てのノードが中継役を担うため、既存のPONとは異なる追加機能を多くのノードに配備し、かつ稼働させる必要がある。一方、図9および図10に示すリングネットワークシステムでは、メディエータを有する集約ノードの位置は任意に設定可能であるが、ネットワークリソースの使用効率を高める位置にメディエータを配置でき、かつネットワーク環境の変化等に応じて配置位置を動的に変更できることが望ましい。 In addition, in the network system in which the PON system shown in FIG. 8 is configured in a multistage connection, the nodes that relay control signals are fixed, and all the nodes that serve as connection points play a role of relay. Functions need to be deployed and run on many nodes. On the other hand, in the ring network system shown in FIG. 9 and FIG. 10, the position of the aggregation node having the mediator can be arbitrarily set, but the mediator can be arranged at a position to increase the use efficiency of the network resource, and the network environment can be changed. It is desirable that the arrangement position can be dynamically changed according to the situation.
本発明は、メディエータを設定する集約ノードの位置を決定し、集約した制御信号を効率よく転送することが可能なネットワークシステムおよびその制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a network system capable of determining the position of an aggregation node for setting a mediator and efficiently transferring an aggregated control signal, and a control method therefor.
第1の発明は、複数のノードがリング状に接続され、特定ノードを除く各ノードがパス数に応じた情報量を含む第1の制御信号を特定ノードに送信し、特定ノードが各ノードの情報量に応じてそれぞれに割り当てる帯域を決定し、その割当帯域情報を含む第2の制御信号を生成して各ノードに通知するネットワークシステムにおいて、各ノードの一部または全部は、集約対象のノード(以下、被集約ノードという)および自ノードが送信する第1の制御信号を集約し、第1の集約制御信号として特定ノードに送信するメディエータの設定が可能な構成とし、特定ノードは、メディエータを設定するノード(以下、集約ノードという)を決定し、当該ノードのメディエータの機能を起動する制御を行う手段を備え、集約ノードは、被集約ノードおよび自ノードが送信する第1の制御信号を集約した第1の集約制御信号を特定ノードに向けて送信する構成である。 In the first invention, a plurality of nodes are connected in a ring shape, each node excluding the specific node transmits a first control signal including an amount of information corresponding to the number of paths to the specific node, and the specific node In a network system that determines a band to be allocated to each according to the amount of information, generates a second control signal including the allocated band information, and notifies each node, a part or all of each node is an aggregation target node (Hereinafter referred to as an aggregated node) and a configuration in which a first control signal transmitted by the own node is aggregated and a mediator configured to transmit to the specific node as the first aggregated control signal can be set. A node for determining a node to be set (hereinafter referred to as an aggregation node) and controlling the activation of the mediator function of the node is provided. And the node is configured to be transmitted to a specific node of the first aggregation control signal which integrates a first control signal to be transmitted.
第1の発明のネットワークシステムにおいて、特定ノードは、集約ノードおよび特定ノードにおける被集約ノード数の偏差、または集約情報量の偏差が閾値以下となるノードを集約ノードとして決定する構成である。 In the network system of the first invention, the specific node is configured to determine, as an aggregation node, a node at which the deviation of the aggregation node and the number of nodes to be aggregated at the specific node or the deviation of the aggregate information amount is equal to or less than a threshold value.
第1の発明のネットワークシステムにおいて、特定ノードは、集約ノードに対して、所定のノードの割当帯域情報を集約した第2の集約制御信号を送信する手段を備え、集約ノードは、第2の集約制御信号をそれぞれ対応する所定のノードの第2の制御信号に分割して転送する手段を備える。 In the network system of the first invention, the specific node includes means for transmitting a second aggregation control signal in which the allocated band information of a predetermined node is aggregated to the aggregation node, and the aggregation node includes the second aggregation Means for dividing and transferring the control signal into second control signals of the corresponding predetermined nodes, respectively.
第1の発明のネットワークシステムにおいて、特定ノードは、ノード間の伝搬遅延が最大となる2つのノードのうち、制御信号の送信方向に対して上流側のノードとする。 In the network system of the first invention, the specific node is a node upstream of the transmission direction of the control signal, out of the two nodes having the maximum propagation delay between the nodes.
第2の発明は、複数のノードがリング状に接続され、特定ノードを除く各ノードがパス数に応じた情報量を含む第1の制御信号を特定ノードに送信し、特定ノードが各ノードの情報量に応じてそれぞれに割り当てる帯域を決定し、その割当帯域情報を含む第2の制御信号を生成して各ノードに通知するネットワークシステムの制御方法において、各ノードの一部または全部は、集約対象のノード(被集約ノード)および自ノードが送信する第1の制御信号を集約し、第1の集約制御信号として特定ノードに送信するメディエータの設定が可能な構成とし、特定ノードは、メディエータを設定するノード(集約ノード)を決定し、当該ノードのメディエータの機能を起動する制御を行い、集約ノードは、被集約ノードおよび自ノードが送信する第1の制御信号を集約した第1の集約制御信号を特定ノードに向けて送信する。 In the second invention, a plurality of nodes are connected in a ring shape, each node excluding the specific node transmits a first control signal including an amount of information corresponding to the number of paths to the specific node, and the specific node In a network system control method for determining a bandwidth to be allocated to each according to the amount of information, generating a second control signal including the allocated bandwidth information and notifying each node, a part or all of each node is aggregated The target node (aggregated node) and the first control signal transmitted by the own node are aggregated, and a mediator configured to transmit to the specific node as the first aggregated control signal can be set. The node to be set (aggregation node) is determined and control is performed to activate the function of the mediator of the node. The aggregation node transmits the aggregated node and the own node. The first aggregation control signal which integrates a first control signal and transmits it to the particular node.
第2の発明のネットワークシステムの制御方法において、特定ノードは、集約ノードおよび特定ノードにおける被集約ノード数の偏差、または集約情報量の偏差が閾値以下となるノードを集約ノードとして決定する。 In the network system control method according to the second aspect of the present invention, the specific node determines, as an aggregation node, a node at which the deviation of the aggregation node and the number of nodes to be aggregated at the specific node or the deviation of the aggregate information amount is equal to or less than a threshold value.
第2の発明のネットワークシステムの制御方法において、特定ノードは、集約ノードに対して、所定のノードの割当帯域情報を集約した第2の集約制御信号を送信し、集約ノードは、第2の集約制御信号をそれぞれ対応する所定のノードの第2の制御信号に分割して転送する。 In the network system control method according to the second invention, the specific node transmits a second aggregation control signal obtained by aggregating the allocated bandwidth information of a predetermined node to the aggregation node, and the aggregation node performs the second aggregation. The control signal is divided and transferred to the second control signal of the corresponding predetermined node.
第2の発明のネットワークシステムの制御方法において、特定ノードは、ノード間の伝搬遅延が最大となる2つのノードのうち、制御信号の送信方向に対して上流側のノードとする。 In the control method of the network system according to the second aspect, the specific node is a node upstream of the transmission direction of the control signal, out of the two nodes having the maximum propagation delay between the nodes.
本発明は、特定ノードの制御によりネットワークシステムにおける集約ノードが均等になるように配置することにより、被集約ノードの制御信号を効率よく集約して特定ノードに転送することができ、ネットワークリソースの使用効率を高めることができる。また、特定ノードの制御により集約ノードの配置を動的に変更できるので、例えばパスの増減設が生じた場合やファイバ断などの故障が発生した場合にも柔軟に対応することができる。 In the present invention, by arranging the aggregation nodes in the network system to be equal by the control of the specific nodes, the control signals of the aggregated nodes can be efficiently aggregated and transferred to the specific nodes, and the use of network resources Efficiency can be increased. In addition, since the arrangement of the aggregation nodes can be dynamically changed by controlling the specific node, for example, it is possible to flexibly cope with a case where a path is increased or decreased or a failure such as a fiber break occurs.
図1は、本発明のネットワークシステムの制御信号転送例1を示す。
図1において、ネットワークシステムは、ノード1〜4がループ状に接続された構成である。ここでは、ネットワークシステムは片方向リングとして制御信号が一方向のみに転送されるものとして説明するが、図3に示すように双方向リングとして制御信号が双方向に転送される形態でもよい。
FIG. 1 shows a control signal transfer example 1 of the network system of the present invention.
In FIG. 1, the network system has a configuration in which
ノード1〜4には、各ノードのパス数に応じたトラヒック情報を収集してDBA制御を行う帯域割当制御部21の機能と、他のノードが送信するトラヒック情報を含む制御信号を集約して転送するメディエータ22の機能と、メディエータ22の機能を起動させて集約ノードを設定する集約ノード設定部23の機能が配備される。初期状態では各機能は起動されておらず、以下に示す手順に従って所定のノードの対応する機能が起動される。なお、図1では各ノードにおける各機能部は起動されたもの以外は省略または点線で示している。
The
ここで、任意のノードの帯域割当制御部21の機能を起動して特定ノードとするか、あるいはネットワークシステムの各ノード間の伝搬遅延時間が既知であり、ノード間の伝搬遅延が最大となる2つのノードのうち、制御信号の転送方向に対して上流側のノードの帯域割当制御部21の機能を起動して特定ノードとする。すなわち、特定ノードは、他のノードからそれぞれのパス数に応じたトラヒック情報を収集し、各ノードに対して帯域割当を行うノードであり、自ら制御信号を送信する必要がないので、制御信号の伝搬遅延が最長となるノードに設定することにより、各ノードから特定ノードに対する制御信号の転送完了時間を最小限に抑えることができる。この特定ノードを決める処理は、各ノードの上位装置が行ってもよいし、任意のノードが行ってもよい。図1の例では、ノード1を特定ノードとしている。帯域割当制御部21の機能が起動した特定ノード1は、他のノード2〜4からそれぞれのパス数に応じたトラヒック情報を収集し、各ノードに対して帯域割当を行う。
Here, the function of the bandwidth
また、特定ノード1は、集約ノード設定部23の機能を起動し、他のノードの中から集約ノードを決定してそのメディエータ22の機能を起動する。集約ノードは、ネットワークシステムの規模に応じた数と、それらができるだけ「均等」になるように決められるが、「均等」の概念と決定方法については後述する。
Further, the
ここでは、特定ノード1の集約ノード設定部23がノード3を集約ノードに決定し、ノード3のメディエータ22の機能を起動すると、ノード2が被集約ノードとなる。ノード3のメディエータ22は、ノード2から送信されたトラヒック情報と、自ノードのトラヒック情報とを集約して連結した集約制御信号を生成し、特定ノード1に転送する。特定ノード1の帯域割当制御部21は、ノード3から送信された集約制御信号を受信すると、ノード2およびノード3の各トラヒック情報に分解して取得する。ノード4は自ノードのトラヒック情報のみを特定ノード1に送信する。特定ノード1の帯域割当制御部21は、各ノードのトラヒック情報に応じてそれぞれに割り当てる帯域を決定し、その割当帯域情報を含む制御信号をノード2〜4に向けて送信する。
Here, when the aggregation
また、ノード3に設定されたメディエータ22の機能として、図2に示すように、ノード1の帯域割当制御部21がノード3およびその下流のノード4の割当帯域情報を集約した集約制御信号をノード3に送信すると、ノード3のメディエータ22が当該集約制御信号を分離し、自ノード宛ての制御信号(割当帯域)を終端するとともに、ノード4宛ての制御信号(割当帯域)を中継転送する処理を行ってもよい。すなわち、この場合のメディエータ22は、転送経路の上流のノード2(被集約ノード)のトラヒック情報と自ノードのトラヒック情報とを集約・連結して送信する機能と、転送経路の下流のノード4の制御信号(割当帯域)を分離・中継する機能とを有する。
Further, as a function of the
また、図3に示すように、各ノードのトラヒック情報を含む制御信号の転送方向と、各ノードの割当帯域情報を含む制御信号の転送方向とを逆とすれば、ノード3のメディエータ22において、トラヒック情報が集約されるノード2(被集約ノード)と、割当帯域情報を分割転送するノード2は対称形となり、ノード1の帯域割当制御部21におけるトラヒック情報または割当帯域情報を含む制御信号の処理が容易になる。
Further, as shown in FIG. 3, if the transfer direction of the control signal including the traffic information of each node is reversed from the transfer direction of the control signal including the allocated bandwidth information of each node, the
以下、図10に示すリングネットワークシステムを例に、特定ノード1の集約ノード設定部(図1〜図3に示す23)がメディエータを設定する集約ノードの決定方法について説明する。
図4は、メディエータを設定する集約ノードの決定手順例1を示す。
図5は、メディエータを設定する集約ノードの決定手順例2を示す。
Hereinafter, taking the ring network system shown in FIG. 10 as an example, a method of determining an aggregation node in which the aggregation node setting unit (23 shown in FIGS. 1 to 3) of the
FIG. 4 shows a procedure example 1 for determining an aggregation node for setting a mediator.
FIG. 5 shows a procedure example 2 for determining an aggregation node for setting a mediator.
図4および図5において、特定ノード1の集約ノード設定部では、各ノードと事前のやりとりにより、または上位装置からの設定により、リングネットワークのノード構成情報と、各ノードが管理すべきパス数と、当該パス数に応じた情報量を対応付けて保存しているものとする。当該パス数に応じた情報量は、帯域割当制御部を有する特定ノード1に通知すべきトラヒック情報量であり、その転送に要する所要TS数と割当TS位置が対応付けられる。ここで、各ノードの情報量は、1パス当たりの情報量をAバイト(図4,図5では 100バイト)とし、管理すべきパス数をBとすると、A×Bとなる。また、1TSに収納可能な情報量を3750バイトとする。
4 and 5, the aggregation node setting unit of the
まず、特定ノード1の集約ノード設定部(図1〜図3に示す23)は、リングネットワークの規模に応じた集約ノードの数を決め、さらに集約ノードがリングネットワーク上で「均等」になるように、被集約ノード数を基準に候補となるノードを決める。例えば、リングネットワーク上のノード数がNの場合、集約ノード数+1(特定ノード分)の値は、√N(Nの平方根)程度が適当であることがわかっている。それは、集約ノード数が多すぎると、被集約ノード数が減る一方で、集約ノードから特定ノードに転送される集約制御信号が増えて集約効率が低下するためである。図4および図5に示すように、全ノード数が13であれば、√13≒3.6 となり、集約ノードと特定ノードを合わせた数を3とすれば、集約ノード数は2となる。次に、集約ノードと特定ノードを除くノード(被集約ノード)の合計数は10となるので、それを3分割し、被集約ノードの数が3または4となる集約ノードおよび特定ノードの配置を暫定的に「均等」とする。図4および図5に示す全ノード数が13で特定ノード1の場合、集約ノードの候補となるノードは、ノード6とノード10、ノード5とノード9、ノード5とノード10となる。
First, the aggregation node setting unit (23 shown in FIGS. 1 to 3) of the
図4の例では、ノード6およびノード10を集約ノードとしたときに、ノード6の被集約ノード数が4であり、被集約ノード2,3,4,5とノード6の情報量を合わせた集約情報量が3800バイトとなり、ノード10の被集約ノード数が3であり、被集約ノード7,8,9とノード10の情報量を合わせた集約情報量が2800バイトとなり、ノード1の被集約ノード数が3であり、ノード11,12,13とノード1の情報量を合わせた集約情報量は2300バイトとなる。なお、ノード1ではトラヒック情報を集約するわけではないが、便宜的に被集約ノード数および集約情報量を算定している。ここでは、ノード6の集約情報量が1TSに収容可能な情報量の3750バイトを超えるので、集約制御信号を転送するには2TSが必要になる。したがって、各ノードが送信する制御信号の割当TS位置は、集約ノードにおけるメディエータの処理に1TSを当てるとして図4に示すようにTS1〜TS7となる。
In the example of FIG. 4, when the
図5の例では、ノード5およびノード9を集約ノードとしたときに、図4の例と同様にノード5の被集約ノード数が3および集約情報量が2900バイトとなり、ノード9の被集約ノード数が3および集約情報量が3300バイトとなり、ノード1の被集約ノード数が4および集約情報量が2700バイトとなる。ここでは、ノード5およびノード9の集約情報量が1TSに収容可能な情報量の3750バイトに収まる。したがって、各ノードが送信する制御信号の割当TS位置は、集約ノードにおけるメディエータの処理に1TSを当てるとして図5に示すようにTS1〜TS6となる。
In the example of FIG. 5, when the
このように、ネットワーク全体の所要TS数は、図4の場合が7TS、図5の場合は6TSとなる。したがって、図5のように、ノード5およびノード9を集約ノードとして決定した場合には、よりネットワークリソースの使用効率を高めることができる。
Thus, the required number of TSs for the entire network is 7 TS in the case of FIG. 4 and 6 TS in the case of FIG. Therefore, as shown in FIG. 5, when the
また、被集約ノード数の偏差、集約情報量および所要TS数の偏差に閾値を設定し、当該閾値以下となる偏差が得られる集約ノードの組合せを一意に決定してもよい。例えば、被集約ノード数の偏差の閾値として1、集約情報量の偏差の閾値として400 、所要TS数の偏差の閾値として0とする。 Further, a threshold may be set for the deviation in the number of nodes to be aggregated, the amount of aggregated information, and the deviation in the number of required TSs, and a combination of aggregation nodes that can obtain a deviation equal to or less than the threshold may be uniquely determined. For example, 1 is set as the threshold for deviation of the number of nodes to be aggregated, 400 is set as the threshold for deviation of the aggregated information amount, and 0 is set as the threshold for deviation of the required TS number.
図4のノード6、ノード10、ノード1における被集約ノード数(4,3,3)の偏差は0.58であり、図5のノード5、ノード9、ノード1における被集約ノード数(3,3,4)の偏差は0.58であり、両偏差は閾値以下であり、かつ同等であることがわかる。図4のノード6、ノード10、ノード1における集約情報量(3800,2800,2300)の偏差は764 であり、図5のノード5、ノード9、ノード1における集約情報量(2900,3300,2700)の偏差は306 であり、図5の集約ノードの組合せにおける集約情報量の偏差が閾値以下であることがわかる。また、図4のノード6およびノード10における所要TS数(2,1)の偏差が0.71であり、図5のノード5およびノード9における所要TS数(1,1)の偏差は0であり、図5の集約ノードの組合せにおける所要TS数の偏差の閾値以下であることがわかる。
The deviation of the aggregated node numbers (4, 3, 3) in the
このように、メディエータを設定する集約ノードの均等化条件として、被集約ノード数の偏差、集約情報量および所要TS数の偏差を考慮し、上記閾値の条件を満足する集約ノードの組合せが見つかった時点で、ネットワークリソースの使用効率を高める配置として決定するようにしてもよい。ただし、すべての集約ノードの組合せについて上記計算を行って最適解を求める方法では、ネットワークの規模とともに計算時間が急増するため現実的ではないので、例えば被集約ノード数を基準に所定数の候補を選出し、それらの中で集約情報量および所要TS数の偏差が最小になるものを選択してもよい。 As described above, a combination of aggregation nodes satisfying the above threshold condition was found in consideration of the deviation of the number of aggregated nodes, the amount of aggregated information, and the deviation of the required number of TSs as the equalization condition of the aggregation nodes for setting the mediator. At this point, it may be determined as an arrangement that increases the use efficiency of network resources. However, the method for calculating the optimal solution by performing the above calculation for all the aggregation node combinations is not practical because the calculation time increases rapidly with the scale of the network. For example, a predetermined number of candidates are selected based on the number of aggregated nodes. You may select and select those that minimize the deviation between the aggregate information amount and the required number of TSs.
図5に示すノード5およびノード9を集約ノードに設定した場合の制御信号用のTSテーブルを図6に示す。被集約ノード2〜4のトラヒック情報は、TS1〜TS3でそれぞれ集約ノード5に送信され、TS4で集約ノード5のトラヒック情報も含めて集約され、集約制御信号としてTS5で帯域割当制御部を有する特定ノード1に向けて送信される。被集約ノードであるノード6〜ノード8のトラヒック情報は、TS1〜TS3でそれぞれ集約ノードであるノード9に送信され、TS4でノード9のトラヒック情報も含めて集約され、集約制御信号としてTS6で帯域割当制御部を有するノード1に向けて送信される。ノード10〜ノード13のトラヒック情報は、TS1〜TS4でそれぞれ帯域割当制御部を有するノード1に向けて送信される。
FIG. 6 shows a TS table for control signals when the
ここで、ノード13とノード1との間のリンクに着目すると、図10に示す従来構成における所要帯域は12TSであるが、図6に示す本発明における所要帯域は6TS(図4の場合でも7TS)となり、大幅に低減している。この低減したTSの部分をデータ通信用に利用すれば、収容トラヒック量を増大させることができる。あるいは、低減したTSの部分をトラヒック情報の収集に再度利用すれば、同一リソース量における収集頻度を高めることができる。
Here, focusing on the link between the
図7は、メディエータの構成例を示す。ここでは、図6のノード9に設定されるメディエータを例に説明する。
図7において、ノード9のメディエータの制御部31は、図6に示す制御信号用の情報が書き込まれたTSテーブル32に従って、ノード6〜8からTS1〜TS3で送信された制御信号と、ノード9自身の制御信号を集約した集約制御信号をTS6でノード1に送信し、ノード5からTS5で送信された集約制御信号をスルーしてノード1に送信する処理を実行する。具体的には、以下のような構成により実行される。
FIG. 7 shows a configuration example of the mediator. Here, a mediator set in the
In FIG. 7, the
ノード間を接続する光伝送路から分岐した光信号がメディエータに入力する。その光信号は、波長フィルタ33で制御信号用波長とデータ信号用波長に分離され、制御信号用波長の光信号が光スイッチ34に入力する。光スイッチ34は、制御部31のTDM制御により、TS1〜TS3で送信されたノード6〜8の制御信号と、TS5で送信されたノード5の集約制御信号を分離して出力する。ノード6〜8の制御信号は、光/電気変換器35で電気信号に変換されてバッファ36に蓄積される。集約処理部37は、制御部31の制御により、バッファ36に蓄積されたノード6〜8の制御信号と、ノード9自身の制御信号を集約した集約制御信号を出力する。この集約制御信号は、電気/光変換器38で光信号に変換されて光スイッチ39に入力する。光スイッチ39は、制御部31のTDM制御により、電気/光変換器38から入力するノード9の集約制御信号をTS6で出力し、光スイッチ34から入力するノード5の集約制御信号をTS5で出力し、それぞれ光伝送路に送出する。すなわち、ノード5の集約制御信号は、TS5で光スイッチ34から光スイッチ39を介して光伝送路に出力される。
An optical signal branched from the optical transmission line connecting the nodes is input to the mediator. The optical signal is separated into a control signal wavelength and a data signal wavelength by the
なお、ここに示した光スイッチ34,39は、1×2スイッチを想定したが、SOA(Semiconductor Optical Amplifier )を用いた3個のオンオフ光スイッチと2個の光カプラとを用いても構成することができる。 The optical switches 34 and 39 shown here are assumed to be 1 × 2 switches, but may be configured by using three on / off optical switches using SOA (Semiconductor Optical Amplifier) and two optical couplers. be able to.
以上の説明では、初期設定として特定ノードが決まり、さらに特定ノードが各ノードの情報量に応じて集約ノードを決める手順を示したが、各ノードは特定ノードおよび集約ノードになりうる帯域割当制御部21の機能、メディエータ22の機能、集約ノード設定部23の機能を有するので、特定ノードおよび集約ノードを動的に変更することも可能である。
In the above description, the specific node is determined as the initial setting, and the specific node determines the aggregation node according to the amount of information of each node. However, each node can be a specific node and an aggregation node. 21 functions,
特定ノードを動的に変更するケースは、ノード増減設が行われた際や故障発生時が挙げられる。ノード増減設が行われた場合、各ノード間の伝搬遅延が変化するため、それまで伝搬遅延が最大となっているリンクが変わる場合がある。この場合には、上記のアルゴリズムで再設計を行い、特定ノードの配備位置を決定する。また、故障発生時、例えばファイバ断が発生した際には、制御信号を送る向きを変更する必要があるノードが生じ、それまでの特定ノードの配備位置を変更した方がよい場合があり、同様に再設計を行う。 Cases in which a specific node is dynamically changed include when a node is increased or decreased or when a failure occurs. When node increase / decrease is performed, since the propagation delay between the nodes changes, the link having the maximum propagation delay may change. In this case, redesign is performed with the above algorithm, and the deployment position of the specific node is determined. In addition, when a failure occurs, for example, when a fiber break occurs, there is a node that needs to change the direction in which the control signal is sent, and it may be better to change the deployment position of the specific node so far. Redesign.
集約ノードを動的に変更するケースは、パスの増減設が行われた際や故障発生時が挙げられる。パス増減設が行われた場合、各ノードが送信すべきトラヒック情報量に変化が生じるため、再設計を行い集約ノードの配備位置を決定する。また、故障、例えばファイバ断が発生した場合、制御信号を送る向きを変更する必要があるノードが生じ、それまでの集約ノードの配備位置を変更した方がよい場合があり、同様に再設計を行う。 Cases in which the aggregate node is dynamically changed include when a path is increased or decreased or when a failure occurs. When path increase / decrease is performed, the amount of traffic information to be transmitted by each node changes, so redesign is performed and the deployment position of the aggregation node is determined. In addition, when a failure such as a fiber break occurs, there may be a node that needs to change the direction in which the control signal is sent, and it may be better to change the deployment position of the previous aggregation node. Do.
また、帯域割当制御部21の機能、メディエータ22の機能、集約ノード設定部23の機能を全ノードに配備せず、例えば収容するトラヒックが多いノードに限定してそれらの機能を配備してもよい。このように一部のノードのみに各機能部が配置される場合は、特定ノードおよび集約ノードを決める設計演算の際に考慮する必要がある。
Further, the function of the bandwidth
1〜13 ノード
21 帯域割当制御部
22 メディエータ
23 集約ノード設定部
31 制御部
32 TSテーブル
33 波長フィルタ
34,39 光スイッチ
35 光/電気変換器(O/E)
36 バッファ
37 集約処理部
38 電気/光変換器(E/O)
1 to 13
36
Claims (8)
前記各ノードの一部または全部は、集約対象のノード(以下、被集約ノードという)および自ノードが送信する前記第1の制御信号を集約し、第1の集約制御信号として前記特定ノードに送信するメディエータの設定が可能な構成とし、
前記特定ノードは、前記メディエータを設定するノード(以下、集約ノードという)を決定し、当該ノードのメディエータの機能を起動する制御を行う手段を備え、
前記集約ノードは、前記被集約ノードおよび自ノードが送信する前記第1の制御信号を集約した前記第1の集約制御信号を前記特定ノードに向けて送信する構成である
ことを特徴とするネットワークシステム。 A plurality of nodes are connected in a ring shape, and each node except the specific node transmits a first control signal including an amount of information corresponding to the number of paths to the specific node, and the specific node corresponds to the information amount of each node. In a network system that determines a bandwidth to be allocated to the network, generates a second control signal including the allocated bandwidth information, and notifies each node,
Part or all of each of the nodes aggregates the aggregation target node (hereinafter referred to as an aggregated node) and the first control signal transmitted by the own node, and transmits the aggregated first control signal to the specific node as a first aggregated control signal To configure the mediator to be
The specific node includes means for determining a node for setting the mediator (hereinafter referred to as an aggregation node) and performing control for starting the function of the mediator of the node,
The network node is configured to transmit the first aggregated control signal obtained by aggregating the first control signal transmitted by the aggregated node and the own node toward the specific node. .
前記特定ノードは、前記集約ノードおよび前記特定ノードにおける被集約ノード数の偏差、または前記集約情報量の偏差が閾値以下となるノードを前記集約ノードとして決定する構成である
ことを特徴とするネットワークシステム。 The network system according to claim 1,
The network system is characterized in that the specific node is configured to determine, as the aggregate node, a node whose aggregate node and a deviation of the number of aggregated nodes in the specific node, or a deviation of the aggregate information amount is a threshold value or less. .
前記特定ノードは、前記集約ノードに対して、所定のノードの割当帯域情報を集約した第2の集約制御信号を送信する手段を備え、
前記集約ノードは、前記第2の集約制御信号をそれぞれ対応する所定のノードの前記第2の制御信号に分割して転送する手段を備えた
ことを特徴とするネットワークシステム。 The network system according to claim 1,
The specific node includes means for transmitting, to the aggregation node, a second aggregation control signal in which the allocated band information of a predetermined node is aggregated,
The said aggregation node is provided with the means to divide | segment and transfer the said 2nd aggregation control signal to the said 2nd control signal of the respectively corresponding predetermined | prescribed node. The network system characterized by the above-mentioned.
前記特定ノードは、ノード間の伝搬遅延が最大となる2つのノードのうち、制御信号の送信方向に対して上流側のノードとする
ことを特徴とするネットワークシステム。 The network system according to claim 1,
The specific node is a node upstream of a transmission direction of a control signal, out of two nodes having a maximum propagation delay between the nodes.
前記各ノードの一部または全部は、集約対象のノード(以下、被集約ノードという)および自ノードが送信する前記第1の制御信号を集約し、第1の集約制御信号として前記特定ノードに送信するメディエータの設定が可能な構成とし、
前記特定ノードは、前記メディエータを設定するノード(以下、集約ノードという)を決定し、当該ノードのメディエータの機能を起動する制御を行い、
前記集約ノードは、前記被集約ノードおよび自ノードが送信する前記第1の制御信号を集約した前記第1の集約制御信号を前記特定ノードに向けて送信する
ことを特徴とするネットワークシステムの制御方法。 A plurality of nodes are connected in a ring shape, and each node except the specific node transmits a first control signal including an amount of information corresponding to the number of paths to the specific node, and the specific node corresponds to the information amount of each node. In a network system control method for determining a bandwidth to be allocated to a node, generating a second control signal including the allocated bandwidth information and notifying each node,
Part or all of each of the nodes aggregates the aggregation target node (hereinafter referred to as an aggregated node) and the first control signal transmitted by the own node, and transmits the aggregated first control signal to the specific node as a first aggregated control signal To configure the mediator to be
The specific node determines a node for setting the mediator (hereinafter referred to as an aggregation node), and performs control to activate the function of the mediator of the node,
The aggregation node transmits the first aggregation control signal obtained by aggregating the first control signal transmitted by the aggregated node and the own node toward the specific node. .
前記特定ノードは、前記集約ノードおよび前記特定ノードにおける被集約ノード数の偏差、または前記集約情報量の偏差が閾値以下となるノードを前記集約ノードとして決定する
ことを特徴とするネットワークシステムの制御方法。 In the network system control method according to claim 5,
The network node control method, wherein the specific node determines, as the aggregate node, a node in which the aggregate node and a deviation in the number of aggregated nodes in the specific node, or a deviation in the aggregate information amount is a threshold value or less. .
前記特定ノードは、前記集約ノードに対して、所定のノードの割当帯域情報を集約した第2の集約制御信号を送信し、
前記集約ノードは、前記第2の集約制御信号をそれぞれ対応する所定のノードの前記第2の制御信号に分割して転送する
ことを特徴とするネットワークシステムの制御方法。 In the network system control method according to claim 5,
The specific node transmits, to the aggregation node, a second aggregation control signal in which allocated bandwidth information of a predetermined node is aggregated,
The network node control method, wherein the aggregation node divides and transfers the second aggregation control signal to the second control signal of a corresponding predetermined node.
前記特定ノードは、ノード間の伝搬遅延が最大となる2つのノードのうち、制御信号の送信方向に対して上流側のノードとする
ことを特徴とするネットワークシステムの制御方法。 In the network system control method according to claim 5,
The specific node is a node upstream of the transmission direction of the control signal, out of the two nodes having the maximum propagation delay between the nodes.
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