JP3625450B2

JP3625450B2 - Optical communication network, node device, and optical communication network management device

Info

Publication number: JP3625450B2
Application number: JP2002050670A
Authority: JP
Inventors: 順柿崎; 茂樹北島; 英明対馬; 隆森; 安史沢田
Original assignee: Hitachi Communication Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Communication Technologies Ltd
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: JP2003258851A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回線の編集機能を有する装置をメッシュ形式で接続したネットワークにおいての伝送路、あるいはネットワークを構成する装置の故障が発生した際に回線の編集機能により、回線のネットワーク上で回線の再設定を実行することにより、回線を救済する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットに代表されるデータトラヒックの急増や、画像・音声・データからなるマルチメディア通信の需要急増に対応するため、通信網を構成する伝送路と通信ノードの高速化と大容量化が進められ、光ファイバと光信号を使用した光通信装置の導入が進んでいる。また、１本のファイバに多数の波長の光信号を多重して伝送する波長多重信号伝送技術が導入されている。さらに、波長多重信号伝送路における波長多重数を１６０波（１波長当りの伝送容量は１０Ｇｂｐｓ）程度にまで増加する技術の実用化が検討されている。
【０００３】
また、従来の光信号を一旦電気信号に変換して処理していた通信装置に代わり、光信号を電気信号に変換せず光信号のまま伝送路切替え／回線切替え等のスイッチング（切替）処理を実施する光クロスコネクト（以下ＯＸＣと称する）や光アドドロップ多重装置（以下ＯＡＤＭと称する）と呼ばれる光経路設定装置の実用化が検討されている。
【０００４】
こうした波長多重光ネットワークでは、一本のファイバの切断によって、波長多重された百波以上の信号に対して障害が同時発生することとなり、その影響は甚大なものとなることから高信頼化が必須となる。
【０００５】
ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨにおける端局装置（ＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＬＴＥ）や分岐多重挿入装置（ＡｄｄＤｒｏｐＭｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：ＡＤＭ）といった既存伝送装置では、ポイント・ツー・ポイントあるいはリング形のネットワークトポロジにおいて、プロテクションと呼ばれる傷害復旧（切替）方法を用いて５０ｍｓｅｃ以下の復旧時間を実現している。ここで、プロテクションとは「予め固定的に割当てられた予備経路への切替」による復旧方法の総称である。前述のようにプロテクションは、予備経路が予め割当てられているため切替処理が単純であり、その結果高速復旧にも有利であるという特徴を有する。反面、使用中の経路（現用系）と同一の容量を予備経路（予備系）に対しても確保しておく必要があり、経済性の観点からは有利とは言えない場合もある。
【０００６】
一方、同じく既存の伝送装置であるディジタルクロスコネクト装置（ＤｉｇｉｔａｌＣｒｏｓｓＣｏｎｎｅｃｔ：ＤＸＣ）では、メッシュ形のネットワークトポロジにおいて、フラディングと呼ばれる手法等を用いて予備経路の探索を行い、障害復旧を行う方法が実現されている。これはリストレーションと呼ばれ、「柔軟に変更可能な割当経路への切替」による復旧方法の総称である。
【０００７】
上述のようにリストレーションでは、障害の発生後に予備経路の探索を実施し、かつ、多数の経路の探索を実施するため、プロテクションと比較してより多くの復旧時間を要する。反面、予備系を複数の現用系にて共用して使用することが可能であるため、経済的に優れるという特徴も有している。したがってリストレーションが有する経済性を確保しつつ、プロテクションに近い復旧動作の高速性を実現することが望まれる。
【０００８】
以上を前提として、メッシュ形のネットワークにおける復旧方法として、パス切替方法とリンク切替方法とを考える。ここでパスとは、複数のノード装置を介して、送信端のノード装置と受信端のノード装置との間に設定された論理的な通信経路をいい、またリンクとは、前記パスにおける２つの特定のノード装置間の論理的な通信経路をいう。すなわち、パスとは複数のリンクが直列に接続されたものといえる。したがって、あるノード間の物理的な通信経路上に、異なる波長の光信号による複数の異なるパスあるいリンクが存在することもありうる。
【０００９】
パス切替方法は、送信端および受信端ノード（パス端ノード）が障害検出を行い、予め設定された迂回経路（予備経路）上の予備パスに再切替する方式である。ここで、復旧動作を高速化するため、予備経路を予め設定しておくこととする。予備パスは、障害が検出された使用中のパス（障害現用パス）と共通のリンクを全く使用しない（ｌｉｎｋｄｉｓｊｏｉｎｔ）予備パスが選択されている。障害検出は伝送装置のＡＩＳ（ＡｌａｒｍＩｎｄｉｃａｔｉｏｎＳｉｇｎａｌ）の様な障害転送情報やパス端ノードによる健全確認用パケットの授受によって可能である。パス切替方法は、さらに、予め、複数の現用パス毎に予備パスを個々に設定しておく方法（パス切替方法１：予備容量の共有なし）と、異なる現用パスが特定の予備経路を共有する方法（パス切替方法２：予備容量の共有あり）が考えられる。
【００１０】
一方、リンク切替方法は、上記パス切替方法をノード間で定義されるリンクに対して適用したものである。すなわち、障害が発生したリンクを構成する二つのノード間で、他の予備経路へ切替るものである。
【００１１】
なお、以上述べたパス切替方法およびリンク切替方法は、障害監視の端点とその障害を回復するパス又はリンクの端点が一致していることが特徴である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
波長多重光ネットワークにおけるパス切替方法では、一本の光ファイバ伝送路に複数のパスが収容されるため、その障害によって様々なノードで障害が検出され、各々のパス毎に障害回復動作が実行される。予め、予備パスを現用パス毎に占有して設定しておく上記パス切替方法１では、切替はパス端のノードに限定されるため高速な復旧動作が可能である。しかし、この方法は実現が容易ではあるが予備経路の共有化が行えないので予備容量を多数必要として経済的でない。
【００１３】
また、異なる現用パスが予備経路上の容量を共有するパス切替方法２では、同時に障害発生した異なるパス相互間で、予備パスの使用可否に関する調停制御が必要となる。すなわち、複数の現用パスから障害が発生した場合、それらの現用パスが共有する予備パスに対する競合が様々なノードで発生する。こうした競合を復旧すべきパスの優先度等に応じて調停する方法が大きな課題となる。
【００１４】
一方、リンク切替方法では、あるノード間で障害が発生すると、そのノード間に収容されているパスに関する障害として受信端のノードが全て検出できるため、そのノードが主体（マスタノード）となって切替の実行を行なうことが可能である。従って、予め、障害回復に必要となる予備容量を確保しておけば、そのマスタノードが復旧経路を一元管理して予備への切替を行なうことができる。また、一元管理することによって、障害リンクと同一のノード間経路を通る他のパスについても、その優先度に応じて切替制御することが可能である。
【００１５】
しかし、リンク切替は、障害が発生したパスの中に伝送路と２つの方路で接続されたノード（２方路ノード）が存在するとループバックが発生する場合があり、予備容量の低減が難しいという問題がある。また、上記パス切替及びリンク切替共に、すべてのノードが予備パスの管理情報の保持し、更新を行なう必要があるため、管理が複雑となる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ノードを２方路の伝送路と接続されたアッドドロップノードとと３方路以上の伝送路と接続されたジャンクションノードとに分類する。そして、現用パスを送受信端のノードとジャンクションノード間、あるいは隣接するジャンクションノード間で定義される複数の部分パスに分割する。障害検出と迂回経路への切替はこの部分パス単位に実施され、部分パスの端点となる２個のノードでは、その間のリンクを通過する全てのパスに対してその障害の有無と部位とを特定できる障害同定機能を設ける。
【００１７】
【発明の実施の形態】
第１の実施例として、図１を用いてパス切替による回線の救済方法を説明する。図１に示すように、Ｎ１（１０１）〜Ｎ２１（１２１）の光伝送ノード装置がメッシュ状に接続されている。ここではパス切替方法として、異なる現用パスが予備経路上の容量を共有する方法を説明する。
【００１８】
図１において、現用パス１（１６０）が、Ｎ５（１０５）とＮ１７（１１７）の間に、経路Ｎ５−Ｎ４−Ｎ３−Ｎ７−Ｎ１１−Ｎ１０−Ｎ９−Ｎ１４−Ｎ１７を使用して接続されている。また、現用パス２（１７０）が、Ｎ１３（１１３）とＮ１９（１１９）の間に、経路Ｎ１３−Ｎ１２−Ｎ１１−Ｎ１５−Ｎ１９を使用して接続されている。パス切替方法は、障害パス全体（障害の発生していないリンクも含めて全て）を他の新たに設定するパスに切り替える方法であり、現用パス１（１６０）の迂回経路は、現用パスと共有するリンクが存在しない（ＬｉｎｋＤｉｓｊｏｉｎｔ）経路Ｎ１７−Ｎ１８−Ｎ１９−Ｎ２０−Ｎ２１−Ｎ１６−Ｎ１３−Ｎ８−Ｎ５を使用した予備パス１（１６５）とする。また、現用パス２（１７０）の迂回経路は、同様に（ＬｉｎｋＤｉｓｊｏｉｎｔ）経路Ｎ１９−Ｎ２０−Ｎ２１−Ｎ１６−Ｎ１３を使用した予備パス２（１７５）とする。この場合、Ｎ１９−Ｎ２０−Ｎ２１−Ｎ１６−Ｎ１３の経路（１８０）は、現用パス１（１６０）と現用パス２（１７０）それぞれの迂回経路として共有されるため、予備経路を確保するコスト上、有利である。
【００１９】
ここで障害１（１９０）がＮ３−Ｎ７間で発生すると、その近傍のノード（Ｎ３（１０３）またはＮ７（１０７））で検出された障害情報が現用パス１（１６０）の各中間ノードによって転送され、最終的に現用パス１の送受信端であるＮ５（１０５）とＮ１７（１１７）においてもその障害が検出されることとなる。Ｎ５（１０５）とＮ１７（１１７）には、現用パス１（１６０）の予備パス１（１６５）の経路Ｎ１７−Ｎ１８−Ｎ１９−Ｎ２０−Ｎ２１−Ｎ１６−Ｎ１３−Ｎ８−Ｎ５に関する情報が予め保持されており、また、予備パス１（１６５）の経路上に存在する他の各ノード（Ｎ１８、Ｎ１９、Ｎ２０、Ｎ２１、Ｎ１６、Ｎ１３、Ｎ８）においても、ネットワーク管理装置２００からの情報配信２１０によって、事前に予備パス１（１６５）の中継ノードたり得る設定がなされている。障害を検出したＮ５（１０５）とＮ１７（１１７）とは、内部の接続経路の設定変更等を実施して、現用パス１（１６０）を予備パス１（１６５）へ切り替えることによって障害が回復される。
【００２０】
同様に障害２（１９５）がＮ１５−Ｎ１１間で発生すると、それを検出した送受信端ノードＮ１３（１１３）およびＮ１９（１１９）によって、現用パス２（１７０）迂回経路である予備パス２（１７５）へ切替えることにより救済される。
【００２１】
従って、前記障害１（１９０）および障害２（１９５）が同時に発生すると、予備パス１および２（１６５および１７５）において共有されている経路Ｎ１９−Ｎ２０−Ｎ２１−Ｎ１６−Ｎ１３において、予備容量使用のための競合が発生することとなる。
【００２２】
このように、パス切替方法による障害復旧においては、予備経路として設定されている個々のリンクは、複数の異なる現用パスの予備パスの一部として共有されることがあり、複数の障害が同時に発生した場合、それらの各現用パス相互間で調停を行なう必要がある。
【００２３】
また、一本のファイバに多数の波長が収容される波長多重ネットワークでは、一本のファイバの障害によって複数の異なる経路を有する現用パスに障害が発生することとなり、その結果多数のノードで障害が検出されて、各々切替が実行されることになる。場合によっては、このような切替がネットワーク全体の至る所に波及して、ネットワーク上の各々のパスの設定状態を大幅に変更しなければならないこともあり得る。
【００２４】
さらに、予備パスに設定された経路上の各ノードは、その予備経路に関する情報を管理する必要があるため、ネットワーク管理装置（１５０）は、それらの全ノードに対して情報配信（２１０）を行なうこととなり、管理が複雑となる。
【００２５】
次に、第２の実施例として、図２を用いてリンク切替方法を説明する。ここでも、異なる現用リンクが予備経路上の容量を共有する方法を前提として説明を行う。図１と同様に、現用パス１（１６０）が、Ｎ５（１０５）とＮ１７（１１７）の間に、経路Ｎ５−Ｎ４−Ｎ３−Ｎ７−Ｎ１１−Ｎ１０−Ｎ９−Ｎ１４−Ｎ１７を使用して接続されている。また、現用パス２（１７０）が、Ｎ１３（１１３）とＮ１９（１１９）の間に、経路Ｎ１３−Ｎ１２−Ｎ１１−Ｎ１５−Ｎ１９を使用して接続されている。リンク切替は、障害が発生したリンクのみを他の経路に切り替える方法である。
【００２６】
例えば、障害１（１９０）がＮ３−Ｎ７間で発生すると、障害リンク端のノードＮ７（１０７）とＮ３（１０３）において障害が検出される。Ｎ７（１０７）とＮ３（１０３）には、それぞれを現用パス１（１６０）とは別経路にて接続する予備経路Ｎ７−Ｎ１１−Ｎ１２−Ｎ１３−Ｎ８−Ｎ５−Ｎ４−Ｎ３（２３０）の経路情報が予め保持されており、また予備経路２３０上に存在する他の各ノード（Ｎ１１、Ｎ１２、Ｎ１３、Ｎ８、Ｎ５、Ｎ４）においても、ネットワーク管理装置２００からの情報配信２１０によって、事前に予備経路２３０（１６５）の中継ノードたり得る設定がなされている。ノードＮ７（１０７）とＮ３（１０３）では上記の予備経路への切替を実行して障害が回復される。
【００２７】
ここでさらに障害２（１９５）がＮ１５−Ｎ１１間で発生すると、障害１（１９０）の復旧用に使用されているＮ１１−Ｎ１３間を通過しない予備経路Ｎ１５−Ｎ１９−Ｎ１８−Ｎ１７−Ｎ１４−Ｎ９−Ｎ１０−Ｎ１１（２４０）で救済可能である。
【００２８】
このようにリンク切替においても、予備経路の共有を前提とすると、その予備容量使用のための競合が発生する。しかしながら、波長多重信号を収容した一本のファイバの障害によって多数のパスに障害が発生した場合においても、パス切替のように複数のノードにパス障害情報が波及することなく、障害を検出し切替を実行するのは、障害リンク両端の２ノードだけに集約されるため、予備経路の調停管理を行い易い。また、切替が、より部分的な領域に収まるので、ネットワークの状態が大きく変化することがない。
【００２９】
一方、リンク切替において、図２に示すように切替ノード（Ｎ３（１０３）およびＮ１１（１１１））の近隣に、Ｎ７（１０７）やＮ４（１０４）のような２方路ノードが存在すると、Ｎ７（１０７）およびＮ１１（１１１）間、あるいはＮ３（１０３）およびＮ５（１０５）間に見られるように、切替ノードにおいて現用パスとその予備経路の折り返し（ループバック）が発生する。このような現用パスとその予備経路とが重なり合う経路では、少なくとも現用パスと同一の容量を予備用に確保する必要があり、経済的ではない。
【００３０】
さらに、パス切替と同様に、予備経路上に配置される各ノードでは、切替に関する経路情報を管理する必要があり、ネットワーク管理装置（１５０）は、それらの全ノードに対して情報配信（２１０）を行なうこととなり、管理が複雑となる。
【００３１】
次に、第３の実施例を説明する。まず、図３を用いて本復旧方法における切替の基本的な考え方を説明する。図３において、図１あるいは図２と同様に現用パス１（１６０）が、Ｎ５（１０５）とＮ１７（１１７）の間に、経路Ｎ５−Ｎ４−Ｎ３−Ｎ７−Ｎ１１−Ｎ１０−Ｎ９−Ｎ１４−Ｎ１７を使用して接続されている。また、現用パス２（１７０）が、Ｎ１３（１１３）とＮ１９（１１９）の間に、経路Ｎ１３−Ｎ１２−Ｎ１１−Ｎ１５−Ｎ１９を使用して接続されている。
【００３２】
ここで障害１（１９０）がＮ３−Ｎ７間で発生すると、現用パス１の部分経路Ｎ５−Ｎ４−Ｎ３−Ｎ７−Ｎ１１を予備経路Ｎ５−Ｎ８−Ｎ１３−Ｎ１２−Ｎ１１へ切替えることにより障害が回復される。また、障害２（１９５）がＮ１５−Ｎ１１間で発生した場合には、現用パス２が予備経路Ｎ１３−Ｎ１６−Ｎ２１−Ｎ２０−Ｎ１９へ切替えることにより救済される。
【００３３】
このように、本実施例は、リンク切替のようなループバックが発生せず、またパス切替のような送受信端ノード間のパス全体の切替が不要な場合もあるため、障害復旧用の予備経路の利用効率がパス切替およびリンク切替のいずれの場合より改善される。
【００３４】
以下、上記の切替を実行するために、各ノードが備えるべき機能や構成について詳細に説明する。本実施例では、２方路の伝送路と接続されたノード（アッドドロップノードと称する）と３方路以上の伝送路と接続されたノード（ジャンクションノードと称する）とに分類する。そして、現用パスを送受信端のノードとジャンクションノード間、あるいは隣接するジャンクションノード間で定義される複数の部分パスに分割する。障害検出と迂回経路への切替はこの部分パス単位に実施され、部分パスの端点となる２個のノードでは、その間のリンクを通過する全てのパスに対してその障害の有無と部位とを特定できる障害同定機能を設ける。
【００３５】
例えば、図３において障害１（１９０）がＮ３−Ｎ７間で発生すると、部分パスを形成している（隣接するジャンクションノードである）Ｎ３（１０３）とＮ１１（１１１）の双方において障害１（１９０）が検出される。Ｎ３（１０３）とＮ１１（１１１）には、複数の予備パス経路情報が予め記憶されて有り、後述のアルゴリズム等によってそれらの内から適切な経路（例えば、ここでは予備パス経路Ｎ５、Ｎ８、Ｎ１３、Ｎ１２、Ｎ１１）が選択され、Ｎ３（１０３）とＮ１１（１１１）が切替制御のマスタとなって、他のジャンクションノードやアッドドロップノードに予備パス経路への切替を指示することで切替が実行され障害が回復される。
【００３６】
同様に、障害２（１９５）がＮ１５−Ｎ１１間で発生すると、Ｎ１９（１１９）とＮ１１（１１１）で障害が検出される。Ｎ１９（１１９）とＮ１１（１１１）では、予め記憶された複数の予備パス経路情報の内から、経路Ｎ１３−Ｎ１６−Ｎ２１−Ｎ２０−Ｎ１９が選択され、Ｎ１９（１１９）とＮ１１（１１１）がマスタとなって他のノードと切替を実行して障害が回復される。
【００３７】
図９を用いて現用パスの部分パス分割と予備経路割当て方法をより具体的に説明する。現用パスが、Ｎ５（１０５）とＮ１７（１１７）の間に、経路Ｎ５−Ｎ４−Ｎ３−Ｎ７−Ｎ１１−Ｎ１０−Ｎ９−Ｎ１４−Ｎ１７を使用して接続されている。ここでは、Ｎ５からＮ１７への単方向の例を示す。
【００３８】
先に説明したように、ジャンクションノード間および送受信端ノードとジャンクションノード間で部分パス分割を行なう。この結果、全体の現用パスは、部分パス１（Ｎ５−Ｎ４−Ｎ３）８１０―１、部分パス２（Ｎ３−Ｎ７−Ｎ１１）８１０―２、部分パス３（Ｎ１１−Ｎ１０−Ｎ９）８１０―３、部分パス４（Ｎ９−Ｎ１４−Ｎ１７）８１０―４に分割される。予備経路についてもジャンクションノード間を接続する部分経路、例えば、ＪＪ１（Ｎ１３−Ｎ１２−Ｎ１１）８２０―２やＪＪ２（Ｎ３−Ｎ２−Ｎ１−Ｎ６−Ｎ９）８２０―３として定義され、また、送受信端ノード（２方路ノード）とジャンクションノード間を接続する部分経路、例えば、ＡＪ１（Ｎ５−Ｎ８−Ｎ１３）８２０―１として定義される。
【００３９】
障害がＮ３−Ｎ７間で発生して、部分パス２（Ｎ３−Ｎ７−Ｎ１１）８１０―２が障害を受けた場合、ＪＪ１（Ｎ１３−Ｎ１２−Ｎ１１）とＡＪ１（Ｎ５−Ｎ８−Ｎ１３）による予備経路Ｎ１１−Ｎ１２−Ｎ１３−Ｎ８−Ｎ５により障害が回復される。また、他の経路として、ＪＪ２（Ｎ３−Ｎ２−Ｎ１−Ｎ６−Ｎ９）８２０―３の予備経路Ｎ３−Ｎ２−Ｎ１−Ｎ６−Ｎ９を選択可能である。
【００４０】
図１０に本発明に使用される迂回経路参照テーブルの一例を示す。本迂回経路参照テーブル９００は、図９に示すネットワーク構成においてＮ１１（１１１）が保持するものである。図９における部分パス２（Ｎ３−Ｎ７−Ｎ１１）８１０―２は、Ｎ１１では部分パスＩＤ番号１に登録されている。部分パスは起点ノードと終点ノードとによって定義され、例えば、図９では起点ノードＩＤとその接続ポートＩＤ、および終点ノードＩＤとその接続ポートＩＤとにより管理している。
【００４１】
図１１には、本発明の迂回路状態テーブルの実施例を示す。本迂回路状態テーブル９５０には、予備経路に対して、予備として使用可能な伝送容量と、使用可能容量すなわち空き容量と、現状の使用中の容量と、使用中の回線の優先度等が記憶されている。
【００４２】
本テーブルを参照することによって、障害部分パスが切替え可能であるか否かを判断することが可能となる。また、図１１のテーブルに示すように、使用中の回線（パス）の優先度を同時に記憶しておくことで、障害が発生したパスの重要度に応じて復旧動作を実施することが可能である。また、このような優先度の管理を各ノードにおいて集中管理することが可能なので、予備容量の使用に際してその競合制御が容易に可能となる。
【００４３】
本実施例においても、予備パス経路が共有されている場合には、その容量確保のための競合が発生する。しかしながら、波長多重された信号を収容する一本のファイバの障害によって多数の波長の信号に障害が発生しても、その障害を検出し切替を制御するのは、ジャンクションの２ノードだけであるので、予備容量の調停管理を行い易い。また、切替がローカルな範囲に閉じるので切替の前後においてネットワークの状態が大きく変化することがないと共に、切替後の予備経路においてループバックが発生しないため、予備経路の利用効率がリンク方式より優っている。さらに、予備経路に関する情報は、上述のように切替制御のマスタとなるジャンクションノードだけが管理すればよいため、その結果ネットワーク管理装置（１５０）は、ジャンクションノードに対してのみ、情報配信（２２０）を行なえばよく、管理が非常に簡略化されることになる。
【００４４】
上記に示した実施例は、障害を検出し切替制御のマスタとなるノード（マスタノード：上記障害１（１９０）においてはＮ３（１０３）とＮ１１（１１１））と、置き換えられるパスの端点のノード（置換端ノード：上記障害１（１９０）においてはＮ５（１０５）とＮ１７（１１７））とが異なるという特徴を持っており、上記マスタノードが復旧経路を一元管理して他のノードを制御することによって予備経路への切替を行なうことができる。また、一元管理することによって、障害の発生したリンクを通過する複数パスの優先度に応じて切替制御することも容易になる。
【００４５】
なお、現用パスを部分パスに分割する際に、上述のように隣接するジャンクションノード間あるいは送受信端ノードとジャンクションノード間に限定せず、任意のジャンクションノード間に部分パスを定義し、障害時にはその部分パスとリンクを共有さいない（ＬｉｎｋＤｉｓｊｏｉｎｔ）経路で置き換えることによって、マスタノードと置換端ノードとを一致させることも可能である。
【００４６】
ここで、部分パスごとの障害検出は、例えば、ＩＴＵ−Ｔで標準化されている光レイヤ（Ｇ７０９）の管理方法におけるＯＣｈの障害監視方法などが使用可能である。ＯＣｈではある区間毎にビットエラーレートに基づいた信号の劣化を計測可能なため、これを利用可能である。しかしながら、この実施例では、一本のファイバの障害により多数の波長の障害が発生すると多数の部分パス端のノードで障害が検出され、パス切替の様に切替が実行される。しかし、切替がネットワーク全体に及ぶことはない。図４に、本実施例におけるネットワーク管理装置及びノード装置の実施例を示す。ノード装置３００は図３におけるアッドドロップノードあるいはジャンクションノード（１０１〜１２１）として適用されるものであり、方路１〜Ｎ（３１０−１〜Ｎ）の光ファイバ伝送路に対する入力端子、及び方路１〜Ｎ（３２０−１〜Ｎ）の光ファイバ伝送路に対する出力端子を備える。波長分離部３３０は光ファイバ伝送路３１０から受信した光信号の強度を増幅する光アンプ３３０−１１〜１Ｎと、それによって増幅された波長多重光を個々の波長あるいは特定の波長帯域に分離する分波器３３０−２１〜２Ｎとからなる。入力インタフェース部３５０は波長分離部３３０から受信した光信号や本ノード装置３００に接続された図示しないクライアントからの入力信号３１１をモニタ（性能監視等）し、切替部３７０に送信する。切替部３７０は入力信号の接続方路を切替えるものであり、光スイッチを用いて構成可能であるが、ノード装置３００内の適当な位置に光／電気変換器および電気／光変換器を設置することによって電気スイッチを使用することも可能である。出力インタフェース部３６０は切替部３７０からの出力信号をモニタして波長多重部３４０へ送信するとともに、同じく切替部３７０によって方路設定された図示しないクライアントへの出力信号をモニタして出力する機能を有する。波長多重部３４０は出力インタフェース部３６０から受信した光信号を波長多重する合波器３４０−２１〜２Ｎと、その波長多重光を増幅して光ファイバ伝送路３２０へ出力する光アンプ３４０−１１〜１Ｎとから構成される。コントローラ３８０−１〜５は、それぞれ波長分離部３３０、入力インタフェース部３５０、切替部３７０、出力インタフェース部３６０、波長多重部３４０を制御する。
【００４７】
また、本ノード装置３００には、上位のネットワーク管理装置１５０や他のノード装置と通信を行い、経路設定や障害時の切替等の制御を行うノード制御装置３９０を内蔵している。ノード制御装置３９０には、障害時の切替制御に必要な各種データ、すなわち警報管理情報３９０−１および切替管理情報３９０−２および迂回路管理情報３９０−３が記憶されている。
【００４８】
ここで警報管理情報３９０−１は、インタフェース部３９０−５を介して接続されたコントローラ３８０から障害情報等を受信し、装置内外の障害の種類や部位を特定した結果が格納されている。切替管理情報３９０−２は切替部３７０における経路設定の状態が記憶されている。
【００４９】
迂回路管理情報３９０−３はノード装置３００が管理する現用パス毎に、ネットワーク管理装置１５０によって設定された迂回経路（最低１経路以上）を記憶する迂回経路参照テーブルと、この各迂回経路を構成する、任意のノード間で定義される部分経路の使用状況を管理する迂回経路状態テーブルとからなる。これらテーブルの具体的な内容については後述する。迂回経路管理情報３９０−３はジャンクションノードとして使用される場合にのみ備えてもよい。
【００５０】
なお、ネットワーク管理装置１５０とは外部インタフェース部３９０−４を介して通信することによって、必要に応じて迂回路管理情報３９０−３はアップデートされる。また、外部インタフェース部３９０−４は、他のノード装置のノード制御部との通信をする機能も有している。ＣＰＵ３９０−６はノード制御装置３９０およびこれを通じてノード装置３００全体の管理・制御を行なう。
【００５１】
ネットワーク管理装置１５０は、各ノード装置３００とインタフェース部１５０−８を介して接続され、各種データベース１５０−２〜７とＣＰＵ１５０−１とを備え、複数のノード装置３００を含むネットワーク全体の管理・制御を行なうことが可能である。ここでトポロジ管理情報１５０―２は管理対象のネットワーク上に配置された各ノード装置３００相互の接続関係やその距離（間隔）等に関する情報である。リンク容量情報１５０―３は各ノード間のリンクの伝送容量、より具体的には、可能な波長多重数等に関する情報である。パス設定情報１５０―４は、設定されているパスの端点ノードや中間ノード、およびその波長情報等に関する情報である。予備容量情報１５０―５は、各リンクにおいて予備経路用に割り当て可能な伝送容量に関する情報である。警報管理情報１５０―６は、各ノード装置３００から受信した全警報情報である。配信テーブル情報１５０―７は全てのノード装置３００に対する迂回路管理情報３９０−３、すなわち迂回経路参照テーブルと迂回経路状態テーブルの情報である。
【００５２】
図５は本実施例におけるネットワーク管理装置の動作フローチャートであり、（１）は現用パスを新たに設定する場合を、また（２）は経路切替が実行された後や、予め設定していた迂回経路に関する警報等を受信して、迂回経路を再度設定する場合を示している。
【００５３】
（１）の現用パスの新規設定フローは、主にＳＴＥＰ１：現用パス設定受付４１０と、ＳＴＥＰ２：現用パス及び予備パス設計４２０と、ＳＴＥＰ３：情報配信４３０の３つのステップよりなる。ここでＳＴＥＰ１：現用パス設定受付４１０では、例えば、パス設定要求有４１０―１にて要求を受け付ける。
【００５４】
ＳＴＥＰ２：現用パス及び予備パス設計では、例えば、まず、現用パスの候補を探索し（４２０―１）、それらの中から１つを選定し（４２０―２）、その選定した現用パスを部分パスに分割し（４２０―３）、各部分パスの迂回路を探索し（４２０―４）、各部分パスの迂回路経路を少なくとも１つ選定する（４２０―５）。最後に現用パスと迂回路の伝送容量の適合を確認し（４２０―６）、適合しない場合には、もう一度、現用パスの探索を行い、異なる候補について上記の処理を繰り返す。この結果、最終的に現用パスと迂回路の伝送容量が適合すれば（４２０―６）、現用パス及び迂回路を確定する（４２０―７）。
【００５５】
ＳＴＥＰ３情報配信（４３０）では、例えば、まず、上記で確定した現用パスが設定できるよう、各ノード装置３００に対して切替部３７０の設定変更（切替要求）を配信し（４３０―１）、新規現用パスへの切替えを実施する。その後、前記現用パスを構成する部分パスとそれに対する新規の迂回経路情報の参照テーブルを配信する（４３０―２）。さらに、個々の迂回経路の使用状況等を記録した状態情報の配信を行なう（４３０―３）。
【００５６】
（２）に示す警報や復旧切替の実施が実行された後のフローチャートは、主にＳＴＥＰ１：情報受付４６０、ＳＴＥＰ２：予備再設計４７０、ＳＴＥＰ３：情報配信４８０の３つのステップよりなる。
【００５７】
ＳＴＥＰ１：情報受付４６０にて配下のノード装置から警報や障害復旧のための経路切替が実施された旨の報告（４６０―１）を受信すると、ＳＴＥＰ２にて予備再設計４７０を行なう。予備再設計４７０では、先の報告４６０−１に基づき、設定していた予備経路にて警報（障害発生）や経路切替が実施された場合等、それによって影響を受ける現用パスの有無を検索する（４７０―１）。影響を受ける現用パスが検出されると、それを複数のの部分パスに分割して（４７０―２）、各部分パス毎にその迂回路の候補を探索する（４７０―３）。そしてその候補の中から特定の迂回路経路を選定して（４７０―４）、現用パスとの伝送容量の適合性を確認する（４７０―５）。ここで、伝送容量が適合しない場合には、もう一度、部分パス単位に迂回経路の探索を行い、他の候補を試す。また、適合すれば、迂回経路として再決定する（４７０―６）。
【００５８】
そしてＳＴＥＰ３情報配信（４８０）として、例えば、前記現用パスを構成する部分パスとそれに対する新規の迂回経路情報の参照テーブルを配信する（４３０―２）。さらに、個々の迂回経路の使用状況等を記録した状態情報の配信を行なう（４３０―３）。
【００５９】
図６は、本実施例におけるジャンクションノードにおける切替制御動作のフローチャートであり、主にＳＴＥＰ１：障害同定５１０、ＳＴＥＰ２：迂回路探索５２０、ＳＴＥＰ３：切替処理５３０、ＳＴＥＰ４：情報送受信５４０の４つのステップからなる。
【００６０】
ＳＴＥＰ１：障害同定５１０では、例えば、自ノードによる障害検出あるいは他ノードによって検出された障害の通知があると（５１０―１）、自ノードによって構成される部分パスの中で、障害が発生し自らがマスタノードとなってその障害を復旧すべき部分パスが在るか否か検索を行なう（５１０―２）。そして、そのノードにおいて障害を復旧すべき部分パスが無い場合には、ネットワーク管理装置１５０に対する情報配信（ＳＴＥＰ４：警報報告処理５４０−２）を実行する。もし、そのノードにおいて障害を復旧すべき部分パスが有る場合には、ＳＴＥＰ２：迂回路探索５２０を実行する。
【００６１】
迂回路探索５２０では、まず、障害を復旧すべき部分パスが複数検出された場合、それらをパスの重要度等を考慮して優先度順に並び替え（ソート）し（５２０―１）、最も優先的に復旧すべき部分パスを選択し（５２０―２）する。そして、図１０に示す迂回経路参照テーブルを用いてその部分パスに対応する迂回経路を参照し５２０―３）、その迂回経路の使用状態を確認するため図１１に示す迂回経路状態テーブルの情報を検索する（５２０―４）。その結果、予備容量の有無を確認し（５２０―５）、有れば迂回ルートとして決定する（５２０―６）。また、予備容量が無ければ、当該迂回経路を使用中の他の現用パスとの優先順位を比較して（５２０―７）、障害部分パスの優先順位が迂回経路使用中の現用パスより高い場合には、その経路を障害部分パスの迂回経路として採用する。この場合、それまで使用中であった現用パスはその後、使用不可となる。
【００６２】
また、障害部分パスの優先順位が迂回経路使用中の現用パスより低い場合には、障害復旧不可能として迂回路を設定せず次の障害パスに進む（５２０―８）。ここで、迂回経路が複数設定されていた場合は、上記の処理を他の迂回経路に対して試行することも可能である。
【００６３】
以上の処理を、全てのパスを行なうまで繰り返す。当然、障害部分パス検索５１０−２において検出された部分パスが１個の場合、その迂回ルートが決定次第５２０−６、上記ループを行うことなく直ちに次のステップ（ＳＴＥＰ３）へ進むことになる。
【００６４】
ＳＴＥＰ３：切替処理５３０では、自ノードが制御端末（マスタノード）となって上記で設定した迂回経路へ切替えるため、障害部分パスと迂回経路を構成するノードに対して、それらの設定経路の切替要求を送信する（５３０―１）。そして各ノードにおいてその切替処理が実行されると切替応答を受信する（５３０―２）ことになる。また、自ノードの設定経路の切替処理が存在する場合（５３０―３）には、その切替をも実施する（５３０―４）。
【００６５】
最後に、ネットワーク管理装置１５０との間で、ＳＴＥＰ４：情報送受信を行なう。ＳＴＥＰ４：情報送受信では、例えば、切替処理報告（５４０―１）、警報の報告処理（５４０―２）、そして、新情報の受信（５４０―３）等を行う。
【００６６】
図７では、本実施例における２方路（アッドドロップ）ノードの動作フローチャートであり、（１）障害の報告のフローと（２）切替処理のフローとからなる。
【００６７】
障害報告では、ＳＴＥＰ１：障害検出６１０、ＳＴＥＰ２：警報転送６２０を行なう。例えば、ＳＴＥＰ１：障害検出６１０では、アッドドロップノードが障害の監視を行ない障害の検出を行なう。そして障害が検出された場合、現用パスの下流又は上流に配置されたジャンクションノードに対して警報の転送処理を行なう。
【００６８】
切替処理では、ＳＴＥＰ１：切替要求受付６５０、ＳＴＥＰ２：切替６６０、ＳＴＥＰ３切替応答６７０を行なう。ＳＴＥＰ１：切替要求受付６５０では、マスタノードとなっているジャンクションノードからの切替要求を受信し、ＳＴＥＰ２：切替６６０で切替を実行し、ＳＴＥＰ３切替応答６７０では上記ジャンクションノードに対して切替の可否について報告を行なう。
【００６９】
図８は、本実施例のノード装置における障害検出とその転送を説明するものであり、図３に示すネットワークにおいてＮ３（１０３）、Ｎ７（１０７）、Ｎ１１（１１１）の部分のみを切り出したものである。各ノードは、方路ごとの伝送ファイバ７１０−０１〜０６と接続され、各入力ファイバからの波長多重信号を多重・分離する波長多重分離部７２０−０１〜０９を備える。インタフェース部７３０−０１〜０８は波長多重分離部７２０から受信した光信号を終端またはモニタして切替部７４０へ入力したり、逆に切替部７４０からの光信号を終端またはモニタして波長多重分離部７２０へ送信する。、切替部（７４０−０１〜７４０―０３）は各インタフェース部の接続関係を切りかえるものである。
【００７０】
クライアント１（７５０―０１）はノード装置３に、クライアント１（７５０―０２）はノード装置７に、クライアント３（７５０―０３）はノード装置１１に接続されている。また、各ノードは、制御装置（７６０−０１〜７６０―０３）により制御されている。制御装置（７６０−０１〜７６０―０３）は、通信・制御ライン（７６５−０１〜７６５―０２）を通じて相互に通信することが可能である。ノード３とノード７の間のＬｉｎｋ１（７７０−０１）、およびノード７とノード１１の間のＬｉｎｋ２（７７０−０２）のいずれも波長λ１〜４の信号が波長多重されて伝送されている。
【００７１】
ここでＬｉｎｋ１（７７０―０１）すなわち、伝送ファイバ（７１０―０３）が切断すると、ノード装置７ではλ１〜４の信号に障害が発生した旨の情報７９０−０１を検出する。しかし既存の警報転送手法を用いた場合、ノード装置１１では、下流においてλ１およびλ２の信号のみに障害が発生した旨の転送情報７９０−０３を検出する。これは、中間のノード７においてクライアント２（７５０−０２）とアッドドロップされるパスを収容する波長やや、接続されていない（未使用の）波長があると、Ｌｉｎｋ１（７７０―０１）の障害情報が正確に伝わらないことになる。
【００７２】
そこで本実施例では、ノード７の検出した情報７９０−０１は、Ｌｉｎｋ１（７７０−０１）の障害情報７９０―０２として下流・または上流のノードに別途転送するよう構成する。それによって、ジャンクションノード間で各リンクの障害検出情報を通知することが可能となり、ジャンクションノードが障害情報を取得し、切替を一元管理して制御することが可能となる。
【００７３】
各ノードの障害検出の方法は、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨやＯＣｈのオーバーヘッドを用いたＬＯＳ、ＬＯＦ、ＢＥＲに基づく劣化等の警報を使用可能である。また、ノード間の通信・制御ラインには、波長多重伝送路の管理・チャネルを使用可能である。この時、通信・制御ラインは、信号フレームのオーバーヘッドまたは、ぺーロードを利用することができる。また、制御・管理専用の通信チャネルであるＤＣＣ（ＤａｔａＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＣｈａｎｎｅｌ）を使用して実現することも可能である。
【００７４】
以上説明したように第３の実施例では、障害の無い現用経路をできる限り使用可能であるので、予備用量を効率よく使用でき、多重障害発生時にも耐障害性が強くなる。また、２方路ノードのループバックを行なわないため、パスのルーティングを行なう際には、２方路ノードから近接の３方路ノードへの経路と３方路以上のジャンクションノード間の経路を探索すればよい。従って、経路探索及び、容量の最適化問題の計算量を減らすことができる。
【００７５】
障害発生時には切替動作に対応する管理ノード数が少なく、管理が単純化される。パス切替のように予備経路として現用パスとＤｉｓｊｏｉｎｔなパスを設定する制約が無く、柔軟に予備経路を設定可能である。また、パス切替よりも制御通信経路が短く、高速復旧が可能である。さらに、一本のファイバの障害により様々なノードで障害が検出され、障害回復動作が行われるパス切替よりも、予備を割り当てる優先順位の管理を一元管理可能なため容易に管理できる。迂回経路のテーブルを管理するノード数は減少して、テーブルの配信管理が容易になる。
【００７６】
以上説明した実施例における予備容量の低減効果を示すために、図１２のネットワークモデルを使用し、各ノード間のフルメッシュのデマンドを用い、１ファイバ断による多数パス同時障害を１００％救済に必要な現用・予備の必要容量を計算した結果を図１３に示す。（ａ−１）パス切替の共有なし、（ａ−２）パス切替の共有あり（第１の実施例）、（ｂ）リンク切替の共有あり（第２の実施例）、（ｃ）第３の実施例を比較した。現用パスの経路は、最短経路パスに設定してある。図１２の縦軸は、最短リンクを１とした時の総リンク使用量である。仮定したネットワークモデルにおいて、第３の実施例（ｃ）はリンク切替（ｂ）に比較して予備容量共有率を改善し、パス切替の共有あり（ａ−２）の予備容量共有率に近いことがわかる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、予備容量の使用効率を低下させることなく、複数パスの障害発生時における使用予備経路の調停管理がより簡易に実施可能な障害復旧手段を提供することが可能となる。
【００７８】
【図面の簡単な説明】
【図１】パス切替による回線の救済方法を説明する図である。
【図２】リンク切替による回線の救済方法を説明する図である。
【図３】第３の実施例による回線の救済方法を説明する図である。
【図４】第３の実施例におけるネットワーク管理装置及びノード装置の構成を示す図である。
【図５】第３の実施例のネットワーク管理装置におけるパスと迂回経路の設定方法を説明するフローチャートである。
【図６】第３の実施例のジャンクションノードにおける動作を説明するフローチャートである。
【図７】第３の実施例のアッドドロップノードにおける動作を説明するフローチャートである。
【図８】第３の実施例におけるノード間の障害情報転送を説明する図である。
【図９】第３の実施例における部分パスと迂回経路を説明する図である。
【図１０】第３の実施例における迂回経路参照テーブルを説明する図である。
【図１１】第３の実施例における迂回経路状態テーブルを説明する図である。
【図１２】第１〜第３の実施例における予備容量比較のためのネットワークモデルを示す図である。
【図１３】第１〜第３の実施例における予備容量比較の結果を示す図である。
【符号の説明】
１５０・・・ネットワーク管理装置、１５０−１・・・ＣＰＵ、１５０−２・・・トポロジ管理情報、１５０−３・・・リンク容量情報、１５０−４・・・パス設定情報、１５０−５・・・予備容量情報、１５０−６・・・警報監視情報、１５０−７・・・配信テーブル情報、１５０−８・・・インタフェース部、３００・・・ノード装置、３１０・・・光伝送路入力、３２０・・・光伝送路出力、３３０・・・波長分離部、３４０・・・波長多重部、３５０・・・入力インタフェース部、３６０・・・出力インタフェース部、３７０・・・切替部、３８０・・・制御部、３９０・・・ノード制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, when a failure occurs in a transmission path in a network in which devices having a line editing function are connected in a mesh form or a device constituting the network is generated, the line is re-established on the line network by the line editing function. The present invention relates to a method of relieving a line by executing setting.
[0002]
[Prior art]
In order to respond to the rapid increase in data traffic represented by the Internet and the rapid increase in demand for multimedia communication consisting of images, audio, and data, the transmission lines and communication nodes constituting the communication network have been increased in speed and capacity. Introduction of optical communication devices using optical fibers and optical signals is progressing. In addition, wavelength multiplexing signal transmission technology has been introduced that multiplexes and transmits optical signals of multiple wavelengths on a single fiber. Furthermore, practical application of a technique for increasing the number of wavelength multiplexing in a wavelength multiplexing signal transmission line to about 160 waves (the transmission capacity per wavelength is 10 Gbps) is being studied.
[0003]
Also, instead of a communication device that once converts and processes a conventional optical signal into an electrical signal, switching processing such as transmission line switching / line switching is performed without converting the optical signal into an electrical signal. The practical application of an optical path setting device called an optical cross-connect (hereinafter referred to as OXC) or an optical add / drop multiplexer (hereinafter referred to as OADM) is being studied.
[0004]
In such a wavelength-division-multiplexed optical network, the failure of a wavelength-multiplexed signal of more than one hundred waves will occur at the same time by cutting one fiber, and the impact will be enormous, so high reliability is essential. It becomes.
[0005]
In existing transmission devices such as terminal equipment (Line Terminal Equipment: LTE) and add / drop multiplexer (ADM) in SONET / SDH, in a point-to-point or ring-type network topology, damage recovery called protection is performed. A recovery time of 50 msec or less is realized by using the (switching) method. Here, the protection is a general term for a recovery method by “switching to a backup route fixedly assigned in advance”. As described above, the protection has a feature that the switching process is simple because the backup route is assigned in advance, and as a result, it is advantageous for high-speed recovery. On the other hand, it is necessary to secure the same capacity for the backup path (standby system) as that of the currently used path (active system), which may not be advantageous from the viewpoint of economy.
[0006]
On the other hand, in the digital cross-connect device (DXC), which is also an existing transmission device, a method for performing recovery by searching for a backup route using a technique called flooding in a mesh-type network topology. Is realized. This is called restoration and is a general term for a recovery method by “switching to an allocation route that can be flexibly changed”.
[0007]
As described above, in the restoration, since a search for a backup route is performed after a failure occurs and a search for a large number of routes is performed, more recovery time is required as compared with protection. On the other hand, since the standby system can be shared and used by a plurality of active systems, it is also economically superior. Therefore, it is desired to realize the high speed of the restoration operation close to protection while securing the economic efficiency of restoration.
[0008]
Based on the above assumptions, a path switching method and a link switching method are considered as restoration methods in a mesh network. Here, a path refers to a logical communication path set between a node apparatus at a transmitting end and a node apparatus at a receiving end via a plurality of node apparatuses, and a link refers to two paths in the path. A logical communication path between specific node devices. That is, it can be said that a path is a plurality of links connected in series. Therefore, there may be a plurality of different paths or links with optical signals of different wavelengths on a physical communication path between certain nodes.
[0009]
The path switching method is a method in which a transmission end node and a reception end node (path end node) detect a failure and reswitch to a backup path on a preset detour path (backup path). Here, in order to speed up the recovery operation, a backup route is set in advance. As the protection path, a protection path that does not use a link in common with the currently used path (failure working path) where the failure is detected is selected. Failure detection can be performed by transmitting / receiving failure transfer information such as AIS (Alarm Indication Signal) of the transmission apparatus and a packet for health check by a path end node. The path switching method further includes a method in which backup paths are individually set for a plurality of working paths in advance (path switching method 1: no sharing of backup capacity), and different working paths share a specific backup path. A method (path switching method 2: with spare capacity sharing) is conceivable.
[0010]
On the other hand, the link switching method is an application of the path switching method to links defined between nodes. That is, switching to another backup path is performed between two nodes constituting a link where a failure has occurred.
[0011]
The path switching method and the link switching method described above are characterized in that the end point of failure monitoring coincides with the end point of the path or link that recovers from the failure.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In a path switching method in a wavelength division multiplexing optical network, a plurality of paths are accommodated in one optical fiber transmission line. Therefore, a failure is detected at various nodes due to the failure, and a failure recovery operation is performed for each path. The In the path switching method 1 in which the protection path is preliminarily occupied and set for each working path, switching is limited to the node at the path end, so that a high-speed recovery operation is possible. However, although this method is easy to implement, it is not economical because a large number of spare capacity is required because the spare path cannot be shared.
[0013]
Further, in the path switching method 2 in which different working paths share the capacity on the backup path, arbitration control regarding availability of the backup path is required between different paths that have failed simultaneously. That is, when a failure occurs from a plurality of working paths, contention for the protection paths shared by these working paths occurs at various nodes. A major problem is a method of arbitrating according to the priority of a path to be recovered from such a conflict.
[0014]
On the other hand, in the link switching method, when a failure occurs between certain nodes, all nodes at the receiving end can be detected as failures related to the paths accommodated between the nodes, so that node switches as the main (master node). Can be executed. Therefore, if a spare capacity necessary for failure recovery is secured in advance, the master node can centrally manage the recovery path and switch to the spare. Further, by centrally managing, it is possible to switch and control other paths passing through the same inter-node route as the failed link according to the priority.
[0015]
However, in link switching, if there is a node (two-way node) connected to the transmission path and the two paths in the path where the failure has occurred, a loopback may occur, and it is difficult to reduce the reserve capacity. There is a problem. In addition, both the path switching and the link switching described above require complicated management because all nodes need to hold and update backup path management information.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, nodes are classified into add-drop nodes connected to two-way transmission lines and junction nodes connected to three-way or more transmission lines. Then, the working path is divided into a plurality of partial paths defined between the transmission / reception end node and the junction node, or between adjacent junction nodes. Fault detection and switching to a detour path are performed for each partial path, and the two nodes that are the endpoints of the partial path specify the presence and location of the fault for all paths that pass through the link between them. A fault identification function is provided.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a first embodiment, a line relieving method by path switching will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, optical transmission node devices N1 (101) to N21 (121) are connected in a mesh shape. Here, as a path switching method, a method in which different working paths share capacity on the backup route will be described.
[0018]
In FIG. 1, a working path 1 (160) is connected between N5 (105) and N17 (117) using a route N5-N4-N3-N7-N11-N10-N9-N14-N17. Yes. The working path 2 (170) is connected between N13 (113) and N19 (119) using a route N13-N12-N11-N15-N19. The path switching method is a method of switching the entire failed path (all including a link where no failure has occurred) to another newly set path, and the detour path of the working path 1 (160) is shared with the working path. It is assumed that the backup path 1 (165) using the path N17-N18-N19-N20-N21-N16-N13-N8-N5 does not exist (Link Disjoint). Similarly, the detour path of the working path 2 (170) is the backup path 2 (175) using the (Link Disjoint) path N19-N20-N21-N16-N13. In this case, since the route (180) of N19-N20-N21-N16-N13 is shared as a detour route for each of the working path 1 (160) and the working path 2 (170), the cost for securing the spare route is increased. It is advantageous.
[0019]
Here, when failure 1 (190) occurs between N3 and N7, failure information detected in the nearby node (N3 (103) or N7 (107)) is transferred by each intermediate node of the working path 1 (160). Eventually, the failure is also detected at N5 (105) and N17 (117), which are the transmitting and receiving ends of the working path 1. In N5 (105) and N17 (117), information on the route N17-N18-N19-N20-N21-N16-N13-N8-N5 of the protection path 1 (165) of the working path 1 (160) is held in advance. Further, in each of the other nodes (N18, N19, N20, N21, N16, N13, N8) existing on the route of the backup path 1 (165), the information distribution 210 from the network management device 200 Settings that can be used as a relay node for the backup path 1 (165) are made in advance. N5 (105) and N17 (117) that have detected the failure are recovered by switching the working path 1 (160) to the backup path 1 (165) by changing the setting of the internal connection route and the like. The
[0020]
Similarly, when the failure 2 (195) occurs between N15 and N11, the transmission / reception end nodes N13 (113) and N19 (119) that detect the failure 2 (195) cause the working path 2 (170) as a backup path 2 (175) as a detour path. Relieved by switching to
[0021]
Therefore, when the failure 1 (190) and the failure 2 (195) occur at the same time, the use of the spare capacity is performed in the routes N19-N20-N21-N16-N13 shared in the backup paths 1 and 2 (165 and 175). Will cause contention.
[0022]
As described above, in failure recovery by the path switching method, individual links set as backup paths may be shared as part of backup paths of different working paths, and multiple failures occur simultaneously. In this case, it is necessary to perform arbitration between these working paths.
[0023]
Also, in a wavelength division multiplexing network in which multiple wavelengths are accommodated in a single fiber, a failure occurs in a working path having a plurality of different paths due to a failure in a single fiber, resulting in a failure in a large number of nodes. Each switch is executed upon detection. In some cases, such switching may spread throughout the entire network, and the setting state of each path on the network may have to be significantly changed.
[0024]
Furthermore, since each node on the route set as the backup path needs to manage information related to the backup route, the network management device (150) distributes information (210) to all the nodes. As a result, management becomes complicated.
[0025]
Next, as a second embodiment, a link switching method will be described with reference to FIG. Here, the description will be made on the assumption that different working links share capacity on the backup path. As in FIG. 1, the working path 1 (160) is connected between N5 (105) and N17 (117) using the route N5-N4-N3-N7-N11-N10-N9-N14-N17. Has been. The working path 2 (170) is connected between N13 (113) and N19 (119) using a route N13-N12-N11-N15-N19. Link switching is a method of switching only a failed link to another route.
[0026]
For example, when failure 1 (190) occurs between N3 and N7, the failure is detected at nodes N7 (107) and N3 (103) at the failure link end. N7 (107) and N3 (103) are routed to backup routes N7-N11-N12-N13-N8-N5-N4-N3 (230), which are connected to each other by a route different from the working path 1 (160). Information is held in advance, and each of the other nodes (N11, N12, N13, N8, N5, and N4) existing on the backup path 230 also reserves in advance by information distribution 210 from the network management device 200. A setting that can be a relay node of the route 230 (165) is made. Nodes N7 (107) and N3 (103) execute the switching to the above-mentioned backup path to recover the failure.
[0027]
Here, when the failure 2 (195) further occurs between N15 and N11, the backup route N15-N19-N18-N17-N14-N9 that does not pass between N11 and N13 used for recovery of the failure 1 (190). -N10-N11 (240) can be relieved.
[0028]
As described above, even in link switching, if it is assumed that the backup path is shared, contention for using the backup capacity occurs. However, even if a failure occurs in a large number of paths due to a failure of a single fiber that accommodates wavelength multiplexed signals, the failure is detected and switched without causing the path failure information to propagate to multiple nodes as in path switching. Is performed only on the two nodes at both ends of the failed link, so that the mediation management of the backup path is easy to perform. In addition, since the switching is within a partial area, the network state does not change greatly.
[0029]
On the other hand, in link switching, if two-way nodes such as N7 (107) and N4 (104) exist in the vicinity of the switching nodes (N3 (103) and N11 (111)) as shown in FIG. As seen between (107) and N11 (111) or between N3 (103) and N5 (105), the working path and its backup route are looped back at the switching node. In such a route in which the working path overlaps with the backup path, it is necessary to secure at least the same capacity as that of the working path for the backup, which is not economical.
[0030]
Further, similarly to path switching, each node arranged on the backup path needs to manage path information related to switching, and the network management device (150) distributes information to all the nodes (210). Management becomes complicated.
[0031]
Next, a third embodiment will be described. First, the basic concept of switching in this restoration method will be described with reference to FIG. In FIG. 3, as in FIG. 1 or FIG. 2, the working path 1 (160) is routed between N5 (105) and N17 (117) along the path N5-N4-N3-N7-N11-N10-N9-N14-. N17 is used for connection. The working path 2 (170) is connected between N13 (113) and N19 (119) using a route N13-N12-N11-N15-N19.
[0032]
If failure 1 (190) occurs between N3 and N7, the failure is recovered by switching the partial route N5-N4-N3-N7-N11 of the working path 1 to the backup route N5-N8-N13-N12-N11. Is done. Further, when the failure 2 (195) occurs between N15 and N11, the working path 2 is relieved by switching to the backup route N13-N16-N21-N20-N19.
[0033]
As described above, in this embodiment, a loopback such as link switching does not occur, and switching of the entire path between the transmitting and receiving end nodes such as path switching may not be required. Utilization efficiency is improved over both path switching and link switching.
[0034]
Hereinafter, functions and configurations that each node should have in order to perform the above switching will be described in detail. In this embodiment, the nodes are classified into nodes connected to two-way transmission paths (referred to as add-drop nodes) and nodes connected to transmission paths equal to or more than three (referred to as junction nodes). Then, the working path is divided into a plurality of partial paths defined between the transmission / reception end node and the junction node, or between adjacent junction nodes. Fault detection and switching to a detour path are performed for each partial path, and the two nodes that are the endpoints of the partial path specify the presence and location of the fault for all paths that pass through the link between them. A fault identification function is provided.
[0035]
For example, when failure 1 (190) occurs between N3 and N7 in FIG. 3, failure 1 (190) occurs in both N3 (103) and N11 (111) forming a partial path (adjacent junction nodes). ) Is detected. N3 (103) and N11 (111) store a plurality of backup path route information in advance. Appropriate routes (for example, backup path routes N5, N8, and N13 here) are selected from among them by an algorithm described later. , N12, N11) are selected, and N3 (103) and N11 (111) become masters of switching control, and switching is executed by instructing other junction nodes or add-drop nodes to switch to the backup path route. Failure is recovered.
[0036]
Similarly, when failure 2 (195) occurs between N15 and N11, the failure is detected at N19 (119) and N11 (111). In N19 (119) and N11 (111), a route N13-N16-N21-N20-N19 is selected from a plurality of pre-stored backup path route information, and N19 (119) and N11 (111) are masters. The fault is recovered by executing switching with other nodes.
[0037]
The working path partial path division and backup path allocation method will be described more specifically with reference to FIG. The working path is connected between N5 (105) and N17 (117) using a route N5-N4-N3-N7-N11-N10-N9-N14-N17. Here, a unidirectional example from N5 to N17 is shown.
[0038]
As described above, partial path division is performed between junction nodes and between a transmission / reception end node and a junction node. As a result, the entire working path is partial path 1 (N5-N4-N3) 810-1, partial path 2 (N3-N7-N11) 810-2, and partial path 3 (N11-N10-N9) 810-3. , Divided into partial paths 4 (N9-N14-N17) 810-4. The spare route is also defined as a partial route connecting the junction nodes, for example, JJ1 (N13-N12-N11) 820-2 or JJ2 (N3-N2-N1-N6-N9) 820-3, and the transmission / reception end It is defined as a partial path connecting the node (two-way node) and the junction node, for example, AJ1 (N5-N8-N13) 820-1.
[0039]
When a failure occurs between N3 and N7 and partial path 2 (N3-N7-N11) 810-2 is damaged, a spare is created by JJ1 (N13-N12-N11) and AJ1 (N5-N8-N13). The failure is recovered by the route N11-N12-N13-N8-N5. Further, as another route, a spare route N3-N2-N1-N6-N9 of JJ2 (N3-N2-N1-N6-N9) 820-3 can be selected.
[0040]
FIG. 10 shows an example of a detour route reference table used in the present invention. This detour route reference table 900 is held by N11 (111) in the network configuration shown in FIG. The partial path 2 (N3-N7-N11) 810-2 in FIG. 9 is registered in the partial path ID number 1 in N11. The partial path is defined by an origin node and an end node. For example, in FIG. 9, the partial path is managed by an origin node ID and its connection port ID, and an end node ID and its connection port ID.
[0041]
FIG. 11 shows an embodiment of the detour state table of the present invention. The detour status table 950 stores, for a backup route, a transmission capacity that can be used as a backup, a usable capacity, that is, a free capacity, a currently used capacity, a priority of a used line, and the like. Has been.
[0042]
By referring to this table, it is possible to determine whether or not the failed partial path can be switched. Also, as shown in the table of FIG. 11, by storing the priority of the line (path) in use at the same time, it is possible to carry out a recovery operation according to the importance of the path where the failure has occurred. is there. In addition, since such priority management can be centrally managed in each node, contention control can be easily performed when the spare capacity is used.
[0043]
Also in the present embodiment, when the backup path is shared, contention for securing the capacity occurs. However, even if a failure occurs in a signal of many wavelengths due to a failure of a single fiber that accommodates a wavelength-multiplexed signal, only the two nodes of the junction detect the failure and control the switching. Easy to manage mediation of reserve capacity. In addition, since the switching is closed to the local range, the network status does not change greatly before and after the switching, and the loopback does not occur in the switched backup path, so the efficiency of the backup path is superior to the link method. Yes. Furthermore, since the information regarding the backup route only needs to be managed by the junction node that becomes the master of the switching control as described above, the network management device (150) distributes the information only to the junction node (220). It is sufficient to perform the management, and the management is greatly simplified.
[0044]
In the embodiment described above, a node that detects a failure and becomes a master for switching control (master node: N3 (103) and N11 (111) in the above failure 1 (190)), and a node at the end point of the replaced path (Replacement end node: N5 (105) and N17 (117) in the failure 1 (190) are different from each other). The master node centrally manages the recovery path and controls other nodes. Thus, it is possible to switch to the backup route. In addition, the unified management makes it easy to perform switching control according to the priority of a plurality of paths passing through a failed link.
[0045]
In addition, when dividing the working path into partial paths, as described above, it is not limited between adjacent junction nodes or between transmission / reception end nodes and junction nodes, but a partial path is defined between arbitrary junction nodes. It is also possible to make the master node and the replacement end node coincide by replacing with a path that does not share a link with a partial path (Link Disjoint).
[0046]
Here, for the failure detection for each partial path, for example, the OCh failure monitoring method in the management method of the optical layer (G709) standardized by ITU-T can be used. Since OCh can measure signal degradation based on the bit error rate for each section, it can be used. However, in this embodiment, when a failure of a large number of wavelengths occurs due to a failure of a single fiber, the failure is detected at a node at a large number of partial path ends, and switching is performed like path switching. However, switching does not span the entire network. FIG. 4 shows an embodiment of the network management device and the node device in this embodiment. The node device 300 is applied as an add-drop node or junction node (101 to 121) in FIG. 3, and includes input terminals and routes for the optical fiber transmission lines of routes 1 to N (310-1 to N). 1 to N (320-1 to N) are provided with output terminals for optical fiber transmission lines. The wavelength demultiplexing unit 330 amplifies the optical amplifiers 330-11 to 1N that amplify the intensity of the optical signal received from the optical fiber transmission line 310, and the wavelength demultiplexed light thus separated into individual wavelengths or specific wavelength bands. It consists of wavers 330-21 to 2N. The input interface unit 350 monitors an optical signal received from the wavelength demultiplexing unit 330 and an input signal 311 from a client (not shown) connected to the node device 300 (performance monitoring or the like), and transmits it to the switching unit 370. The switching unit 370 switches the connection path of the input signal and can be configured using an optical switch. However, the optical / electrical converter and the electrical / optical converter are installed at appropriate positions in the node device 300. It is also possible to use electrical switches. The output interface unit 360 monitors the output signal from the switching unit 370 and transmits it to the wavelength multiplexing unit 340. The output interface unit 360 also has a function of monitoring and outputting an output signal to a client (not shown) that is set by the switching unit 370. Have. The wavelength multiplexing unit 340 is a multiplexer 340-21 to 2N that wavelength-multiplexes the optical signal received from the output interface unit 360, and an optical amplifier 340-11 that amplifies the wavelength multiplexed light and outputs it to the optical fiber transmission line 320. 1N. The controllers 380-1 to 380-5 control the wavelength demultiplexing unit 330, the input interface unit 350, the switching unit 370, the output interface unit 360, and the wavelength multiplexing unit 340, respectively.
[0047]
The node device 300 includes a node control device 390 that communicates with the higher-level network management device 150 and other node devices, and controls path setting and switching at the time of failure. The node control device 390 stores various data necessary for switching control at the time of failure, that is, alarm management information 390-1, switching management information 390-2, and detour management information 390-3.
[0048]
Here, the alarm management information 390-1 stores the failure information and the like received from the controller 380 connected via the interface unit 390-5, and the result of specifying the type and part of the failure inside and outside the apparatus is stored. The switching management information 390-2 stores the path setting status in the switching unit 370.
[0049]
The detour management information 390-3 includes a detour route reference table that stores a detour route (at least one route or more) set by the network management device 150 for each working path managed by the node device 300, and each detour route. And a detour route state table that manages the usage status of partial routes defined between arbitrary nodes. Specific contents of these tables will be described later. The detour route management information 390-3 may be provided only when used as a junction node.
[0050]
The detour management information 390-3 is updated as necessary by communicating with the network management device 150 via the external interface unit 390-4. The external interface unit 390-4 also has a function of communicating with a node control unit of another node device. The CPU 390-6 manages and controls the node control device 390 and the node device 300 as a whole.
[0051]
The network management device 150 is connected to each node device 300 via the interface unit 150-8, includes various databases 150-2 to 7 and a CPU 150-1, and manages and controls the entire network including the plurality of node devices 300. Can be performed. Here, the topology management information 150-2 is information related to the connection relationship between the node devices 300 arranged on the management target network, the distance (interval) thereof, and the like. The link capacity information 150-3 is information regarding the transmission capacity of the link between the nodes, more specifically, the possible number of wavelength multiplexing. The path setting information 150-4 is information relating to end point nodes and intermediate nodes of the set path, wavelength information thereof, and the like. The spare capacity information 150-5 is information regarding the transmission capacity that can be allocated for the spare path in each link. The alarm management information 150-6 is all alarm information received from each node device 300. The distribution table information 150-7 is detour management information 390-3 for all the node devices 300, that is, detour route reference table and detour route state table information.
[0052]
FIG. 5 is an operation flowchart of the network management apparatus according to this embodiment. (1) shows a case where a new working path is set, and (2) shows a detour set in advance after route switching is performed. A case is shown in which a warning regarding a route is received and a detour route is set again.
[0053]
(1) The working path new setting flow mainly includes three steps: STEP 1: working path setting reception 410, STEP 2: working path and backup path design 420, and STEP 3: information distribution 430. Here, in STEP 1: working path setting reception 410, for example, the request is received in the path setting request present 410-1.
[0054]
STEP 2: In working path and protection path design, for example, first, a candidate for a working path is searched (420-1), one of them is selected (420-2), and the selected working path is a partial path. (420-3), search for a detour for each partial path (420-4), and select at least one detour path for each partial path (420-5). Finally, the matching of the transmission capacity between the working path and the detour is confirmed (420-6). If not matched, the working path is searched again, and the above processing is repeated for different candidates. As a result, if the transmission capacity of the working path and the detour finally match (420-6), the working path and detour are determined (420-7).
[0055]
In STEP3 information distribution (430), for example, first, a setting change (switching request) of the switching unit 370 is distributed to each node device 300 (430-1) so that the working path determined above can be set (430-1). Switch to the working path. Thereafter, the reference path of the partial path constituting the working path and the new detour path information corresponding thereto is distributed (430-2). Further, status information recording the usage status of each detour route is distributed (430-3).
[0056]
The flowchart after the execution of the alarm and recovery switching shown in (2) is mainly composed of three steps: STEP 1: Information reception 460, STEP 2: Preliminary redesign 470, STEP 3: Information distribution 480.
[0057]
STEP 1: When the information reception 460 receives a report (460-1) indicating that an alarm or a path switch for failure recovery has been performed from a subordinate node device, a preliminary redesign 470 is performed in STEP 2. In the preliminary redesign 470, based on the previous report 460-1, when there is an alarm (failure occurrence) or a path switch is performed on the set backup path, the presence / absence of a working path that is affected thereby is searched. (470-1). When an affected working path is detected, it is divided into a plurality of partial paths (470-2), and a candidate for the detour is searched for each partial path (470-3). A specific detour route is selected from the candidates (470-4), and the compatibility of the transmission capacity with the working path is confirmed (470-5). Here, when the transmission capacity is not suitable, another route search is performed for each partial path and another candidate is tried. If it matches, it is determined again as a bypass route (470-6).
[0058]
Then, as STEP 3 information distribution (480), for example, a reference table of partial paths constituting the working path and new detour path information corresponding thereto is distributed (430-2). Further, status information recording the usage status of each detour route is distributed (430-3).
[0059]
FIG. 6 is a flowchart of the switching control operation in the junction node according to the present embodiment. Mainly from four steps of STEP 1: failure identification 510, STEP 2: detour search 520, STEP 3: switching processing 530, STEP 4: information transmission / reception 540. Become.
[0060]
STEP 1: In the failure identification 510, for example, when there is a failure detection by the own node or a notification of a failure detected by another node (510-1), a failure occurs in the partial path constituted by the own node. A search is performed as to whether or not there is a partial path for which the failure is to become a master node (510-2). Then, if there is no partial path for which the failure should be recovered in that node, information distribution to the network management device 150 (STEP 4: alarm report processing 540-2) is executed. If there is a partial path that should be recovered from the failure in that node, STEP2: bypass search 520 is executed.
[0061]
In the alternative route search 520, first, when a plurality of partial paths to be recovered from a failure are detected, they are rearranged (sorted) in order of priority in consideration of the importance of the path (520-1), and the highest priority is given. The partial path to be restored is selected (520-2). Then, the detour route reference table shown in FIG. 10 is used to refer to the detour route corresponding to the partial path 520-3), and the detour route state table information shown in FIG. 11 is used to confirm the use status of the detour route. Search (520-4). As a result, the presence / absence of a spare capacity is confirmed (520-5), and if there is, a bypass route is determined (520-6). Also, if there is no spare capacity, the priority order of other working paths that are using the detour route is compared (520-7), and the priority of the failed partial path is higher than the working path that is using the detour route. In this case, the route is adopted as a detour route of the faulty partial path. In this case, the working path that has been in use until then becomes unusable.
[0062]
If the priority of the failed partial path is lower than the working path that is using the detour route, the process proceeds to the next failed path without setting the detour as failure recovery is impossible (520-8). Here, when a plurality of detour routes are set, the above-described processing can be tried for other detour routes.
[0063]
The above processing is repeated until all passes are performed. Naturally, when the number of partial paths detected in the failure partial path search 510-2 is one, as soon as the detour route is determined 520-6, the process immediately proceeds to the next step (STEP 3) without performing the above loop.
[0064]
STEP 3: In the switching process 530, since the own node becomes the control terminal (master node) and switches to the bypass route set above, a request for switching the set route is made to the nodes constituting the failed partial path and the bypass route. Is transmitted (530-1). When the switching process is executed at each node, a switching response is received (530-2). In addition, when there is a switching process of the setting path of the own node (530-3), the switching is also performed (530-4).
[0065]
Finally, STEP 4: information transmission / reception is performed with the network management apparatus 150. STEP 4: In information transmission / reception, for example, switching process report (540-1), alarm report process (540-2), reception of new information (540-3), and the like are performed.
[0066]
FIG. 7 is an operation flowchart of a two-way (add-drop) node in the present embodiment, which is composed of (1) a failure report flow and (2) a switching processing flow.
[0067]
In the failure report, STEP 1: failure detection 610 and STEP 2: alarm transfer 620 are performed. For example, in STEP 1: failure detection 610, the add drop node monitors the failure and detects the failure. When a failure is detected, an alarm transfer process is performed on a junction node arranged downstream or upstream of the working path.
[0068]
In the switching process, STEP 1: switching request reception 650, STEP 2: switching 660, and STEP 3 switching response 670 are performed. STEP 1: The switching request reception 650 receives a switching request from the junction node serving as the master node, and the switching is executed in STEP 2: switching 660. In the STEP 3 switching response 670, whether the switching is possible is reported to the junction node. To do.
[0069]
FIG. 8 is a diagram for explaining failure detection and transfer in the node device according to this embodiment. In the network shown in FIG. 3, only N3 (103), N7 (107), and N11 (111) portions are cut out. It is. Each node includes wavelength multiplexing / demultiplexing units 720-01 to 09 that are connected to transmission fibers 710-01 to 06 for each route and multiplex / demultiplex wavelength multiplexing signals from the respective input fibers. The interface units 730-01 to 08 terminate or monitor the optical signal received from the wavelength demultiplexing unit 720 and input it to the switching unit 740, or conversely terminate or monitor the optical signal from the switching unit 740 to perform wavelength demultiplexing. To the unit 720. The switching units (740-01 to 740-03) are for switching the connection relationship of each interface unit.
[0070]
The client 1 (750-01) is connected to the node device 3, the client 1 (750-02) is connected to the node device 7, and the client 3 (750-03) is connected to the node device 11. Each node is controlled by a control device (760-01 to 760-03). The control devices (760-01 to 760-03) can communicate with each other through the communication / control lines (765-01 to 765-02). In both Link 1 (770-01) between the node 3 and the node 7 and Link 2 (770-02) between the node 7 and the node 11, signals of wavelengths λ1 to λ4 are wavelength-multiplexed and transmitted.
[0071]
Here, when the link 1 (770-01), that is, the transmission fiber (710-03) is disconnected, the node device 7 detects information 790-01 indicating that a failure has occurred in the signals of λ1 to λ4. However, when the existing alarm transfer method is used, the node device 11 detects the transfer information 790-03 indicating that a failure has occurred only in the signals λ1 and λ2 downstream. If there is a wavelength that accommodates a path that is added / dropped to the client 2 (750-02) in the intermediate node 7 or a wavelength that is not connected (unused), the failure information of the Link 1 (770-01) Will not be transmitted accurately.
[0072]
Therefore, in this embodiment, the information 790-01 detected by the node 7 is separately transferred to the downstream or upstream node as the failure information 790-02 of the Link1 (770-01). As a result, it is possible to notify the failure detection information of each link between the junction nodes, and the junction node can acquire the failure information and control the switching in a centralized manner.
[0073]
The failure detection method for each node can use alarms such as degradation based on LOS, LOF, and BER using SONET / SDH and OCh overhead. In addition, management / channels of wavelength multiplexing transmission lines can be used for communication / control lines between nodes. At this time, the communication / control line can use signal frame overhead or payload. It can also be realized using a DCC (Data Communication Channel) which is a communication channel dedicated to control and management.
[0074]
As described above, in the third embodiment, the working route without any obstacle can be used as much as possible. Therefore, the reserve dose can be used efficiently, and the fault tolerance becomes strong even when multiple faults occur. Also, since the loopback of the two-way node is not performed, when the path is routed, the route from the two-way node to the neighboring three-way node and the route between the junction nodes of three or more routes are searched. do it. Therefore, it is possible to reduce the amount of calculation of route search and capacity optimization problems.
[0075]
When a failure occurs, the number of management nodes corresponding to the switching operation is small, and management is simplified. There is no restriction of setting a working path and a Disjoint path as backup paths as in path switching, and a backup path can be set flexibly. In addition, the control communication path is shorter than path switching, and high-speed recovery is possible. Furthermore, it is possible to easily manage the priority order for allocating spares, compared to path switching in which a failure is detected in various nodes due to a single fiber failure and a failure recovery operation is performed. The number of nodes managing the detour route table is reduced, and table distribution management becomes easier.
[0076]
In order to show the effect of reducing the reserve capacity in the embodiment described above, the network model of FIG. 12 is used, a full mesh demand between each node is used, and simultaneous failure of multiple paths due to one fiber break is necessary for 100% relief. FIG. 13 shows the result of calculating the required capacity for current use and spare. (A-1) No path switching sharing, (a-2) Path switching sharing (first embodiment), (b) Link switching sharing (second embodiment), (c) Third The examples were compared. The route of the working path is set to the shortest route path. The vertical axis in FIG. 12 represents the total link usage when the shortest link is 1. In the assumed network model, the third embodiment (c) improves the reserve capacity sharing rate compared to link switching (b) and is close to the reserved capacity sharing rate with path switching sharing (a-2). I understand.
[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a failure recovery means that can more easily perform arbitration management of used backup paths when a failure occurs in a plurality of paths without reducing the use efficiency of backup capacity. It becomes possible.
[0078]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a line relief method by path switching;
FIG. 2 is a diagram for explaining a line relieving method by link switching;
FIG. 3 is a diagram for explaining a line repair method according to a third embodiment;
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a network management device and a node device according to a third embodiment.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a path and detour route setting method in the network management apparatus according to the third embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation in a junction node according to a third embodiment.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation in the add / drop node of the third embodiment;
FIG. 8 is a diagram for explaining failure information transfer between nodes in the third embodiment;
FIG. 9 is a diagram illustrating a partial path and a detour path in the third embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a detour route reference table in the third embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating a detour path state table in the third embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing a network model for comparison of reserve capacity in the first to third embodiments.
FIG. 13 is a diagram showing the result of comparison of reserve capacity in the first to third examples.
[Explanation of symbols]
150: Network management device, 150-1: CPU, 150-2: Topology management information, 150-3: Link capacity information, 150-4: Path setting information, 150-5 ..Reserve capacity information, 150-6 ... alarm monitoring information, 150-7 ... distribution table information, 150-8 ... interface unit, 300 ... node device, 310 ... optical transmission path input , 320: Optical transmission line output, 330: Wavelength demultiplexing unit, 340: Wavelength multiplexing unit, 350: Input interface unit, 360: Output interface unit, 370: Switching unit, 380 ... Control unit, 390 ... Node control device

Claims

There are a plurality of nodes including a switching unit and a first node connected to the two-way optical transmission line, and a second node connected to the switching unit and the three or more optical transmission lines. An optical communication network connected by the optical transmission line and performing communication through a communication path set between at least two of the nodes,
The second node existing on the communication path performs a recovery process when a failure occurs in the transmission path with respect to the other second node existing on the communication path. Managed as a partial route,
At least one of the second nodes located at both ends of the partial path detects a failure of the partial path, and the node is controlled by a node that configures a detour path of the failure. An optical communication network characterized by switching a partial route to the bypass route .

The optical communication network according to claim 1,
In the second node, the bypass route corresponding to the partial route is stored for each communication route, and when a failure occurs in the partial route, the node is stored in one of the stored bypass routes. An optical communication network characterized by selecting one.

The optical communication network according to claim 2,
In the second node, when a failure occurs in a plurality of communication paths including the partial path, and a detour path including the same path corresponding to the partial path is stored in the plurality of communication paths , An optical communication network, wherein the bypass route is selected according to the priority of the communication route .

An optical communication network according to any one of claims 1 to 3,
The optical communication network, wherein the second node that controls a node constituting the detour path is an end point of the detour path.

A node device that is connected to at least three or more optical transmission paths and switches a communication path set on the optical transmission path,
A wavelength demultiplexing unit for demultiplexing and receiving a wavelength multiplexed optical signal from the optical transmission line;
An input interface unit that monitors the optical signal demultiplexed by the wavelength demultiplexing unit, or an optical signal from a client connected under the node device, and transmits the optical signal to the switching unit;
A switching unit for setting a path of an optical signal from the input interface unit;
An output interface unit for transmitting an optical signal from the switching unit to a wavelength multiplexing unit or a client connected to the subordinate unit;
A wavelength multiplexing unit that wavelength-multiplexes the optical signal received from the output interface unit and outputs it to the optical transmission line;
It consists of a control unit that controls the node device,
When the own node device exists on a communication path between other node devices, the control unit communicates with another node device connected to at least three or more optical transmission paths existing on the communication path. A transmission path between node devices is managed as a partial path that performs recovery processing when a failure of the transmission path is detected, and when a failure is found in the partial path by the input interface unit , the partial path is bypassed A node device that controls a node device constituting the detour path so as to switch to a path.

The node device according to claim 5, wherein
The control unit includes a detour route management unit that stores a detour route corresponding to the partial route for each communication route, and selects one of the detour routes when a failure of the partial route is detected. A node device characterized by that.

The node device according to claim 6, wherein
The control unit manages the priority of the usage and the communication path of the detour path and the partial path, said partial path to a plurality of communication paths fails including, the portion in the plurality of communication paths When a detour route including the same route is stored corresponding to the route, the detour route is selected according to the priority of the communication route .

The node device according to any one of claims 5 to 7,
The node device, wherein the node device is an end point of the detour path.

An optical communication network management device that manages a plurality of node devices connected by an optical transmission line,
A topology management information storage unit for storing a connection relationship between the node devices via the optical transmission path;
A link capacity information storage unit for storing a transmission capacity between node devices connected by the optical transmission path;
A path setting information storage unit for storing a path of a communication path set between the node devices;
For each node device connected by the optical transmission path, a reserve capacity information storage unit that stores an excess transmission capacity;
An alarm monitoring information storage unit for storing alarm information detected by the node device;
A transmission path between node apparatuses connected to at least three or more optical transmission paths included in a communication path set between node apparatuses is classified as a partial path, and the communication path is configured for each communication path. A delivery table information storage unit that stores a detour route for each of the plurality of partial routes for each node device ;
An interface unit that communicates with the node device;
The contents of the distribution table information storage unit are stored in the topology management information storage unit, the link capacity information storage unit, the path setting information storage unit, the spare capacity information storage unit, and the alarm monitoring information storage unit. The link capacity information storage unit, the path setting information storage unit, the spare capacity information storage unit, and the alarm monitoring based on information relating to a failure or a change in communication path received from the node device. An optical communication network management apparatus for updating contents stored in an information storage unit.

The optical communication network management device according to claim 9,
The information on the detour path stored in the distribution table information storage unit includes information for specifying the node device that constitutes the detour path, and information for identifying the priority of the communication path that overlaps the detour path. An optical communication network management device.

A method for setting a communication path in an optical communication network composed of an optical transmission line and a plurality of node devices connected by the optical transmission line,
Receiving a request for setting a new communication path;
A first step of searching for a candidate for the new communication path using information relating to a connection relationship of node devices constituting the optical communication network based on the setting request;
A second step of selecting one from candidates for new communication routes the search,
A third step of dividing the selected communication path into a plurality of partial paths constituting the communication path;
A fourth step of searching for candidates for the detour path for each of the plurality of partial paths, using information related to connection relationships of node devices constituting the optical communication network;
A fifth steps of selecting one from candidates for the searched detour route for each of the plurality of partial path,
A sixth step of determining that the transmission capacity of the selected detour path is equal to or greater than the transmission capacity of the corresponding partial path in all of the plurality of partial paths;
Delivering information on the determined new communication path and the detour path to the node device constituting the path ,
When a determination result equal to or higher than that obtained in the sixth step is determined, a new communication path composed of the selected partial paths and a detour path selected corresponding to the partial path are determined,
If a determination result equal to or greater than that in the sixth step is not obtained , the communication returns to the first step and repeats the second to sixth steps until the determination result equal to or greater than that is obtained. How to set the route.

A method of resetting a detour path for a communication path of an optical communication network composed of a plurality of node devices connected by an optical transmission path,
Receiving fault information related to the node device or the optical transmission path, or switching information related to the setting change of the communication path;
A first step of searching for a communication path in which a detour path preset by the fault or switching is unavailable based on the received fault information or switching information;
A second step of dividing a communication path in which the detour path is unusable into a plurality of partial paths constituting the communication path;
A third step of searching for a detour route candidate for each of the plurality of partial routes, using information related to connection relationships of node devices constituting the optical communication network;
A fourth step of selecting one from candidates for the searched detour route for each of the plurality of partial path,
A fifth step of determining, in all of the plurality of partial paths, that the transmission capacity of the selected detour path is equal to or greater than the transmission capacity of the corresponding partial path;
Delivering the information on the determined new detour route to the node device constituting the detour route and the node device constituting the communication route using the detour route ,
When a determination result equal to or greater than that is obtained in the fifth step, a detour route selected corresponding to the partial route is determined,
If a determination result equal to or greater than that in the fifth step is not obtained, the process returns to the third step and repeats the third to fifth steps until the determination result equal to or greater than that is obtained. How to reset the detour route.