JP3682246B2 - 光チャネル設定方法および光チャネル設定装置ならびにノードの構成方法 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝達網における光チャネルの経路を設定する光チャネル設定方法および光チャネル設定装置ならびにノードの構成方法に関する。特に、複数の異なる帯域の波長を有するリンクで構成される光伝達網における光チャネル設定方法および光チャネル設定装置ならびにノードの構成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の光チャネル設定方法としては、例えば従来のIPネットワークで用いられているOSPF(Open Shortest Path First) といったネットワークのトポロジ情報を用いて経路計算を行うルーティングプロトコルが用いられている。このOSPFを用いた経路計算方法について説明する。
【0003】
OSPFは、リンクステート型のルーティングプロトコルであり、ネットワークのトポロジ情報を生成してダイクストラ法を用いて光チャネルの設定経路を計算する。トポロジ情報は、隣接関係にあるノード間のリンク情報や隣接ノードから送信されたリンク情報あるいはトポロジ情報をノードが収集してリンク情報リストを生成し、このリンク情報リストを用いて生成されるものである。このリンク情報には、隣接関係にあるノードのアドレスなどの情報、そのリンクのリンクコスト、リンク情報ごとに割り付けられたリンク番号等が含まれている。リンクコストとは、リンクの帯域を元に算出される数値であり、単にそのリンクの帯域の大小だけでなく、その他の諸条件を加味してそのリンクの状況を評価するために導入された概念である。
【0004】
光チャネルの経路計算は、各リンクに与えられるリンクコストを用いて行われる。トポロジ情報に基づいて始点となるノードから目的のノードまでの経路を求めるとともに、その経路の各リンクのリンクコストの総和が最小となる経路を選択する。この選択された経路を用いて光チャネルの設定が行われる。
【0005】
また、光ファイバの断線等による物理的あるいは論理的な接続の解除により隣接ノード間で通信不能になった場合には、リンク断を検出したノードがそのリンクのリンク情報をリンク情報リストから削除し、リンク情報リストに記述されている残りのリンク情報から新たなトポロジ情報を生成する。同時にそのノードは、削除したリンク情報あるいは新しく生成されたトポロジ情報をネットワーク内の他の隣接ノードに通知する。
【0006】
その情報を受信したノードは、保持しているリンク情報リストおよびトポロジ情報を更新するとともに、削除したリンク情報あるいは新しく生成されたトポロジ情報をネットワーク内の他の隣接ノードに通知する。これを繰り返すことにより、ネットワーク内にあるすべてのノードがもつトポロジ情報は、リンク断となったリンクを含まないトポロジ情報に変更され、すべてのノードで同じトポロジ情報を保持することになる。これにより、リンク断となったリンクが光チャネルの経路として選択されることはない。
【0007】
さらに、切断状態にあったリンクが復旧したり新しくノードが追加されたことなどにより、新規リンクの確立を検出したノードは、そのリンクのリンク情報をリンク情報リストに追加し、更新されたリンク情報リストから新たなトポロジ情報を生成する。同時に、追加されたリンク情報あるいは新しく生成されたトポロジ情報をネットワーク内の他の隣接ノードに通知する。
【0008】
その情報を受信したノードは、保持しているリンク情報リストおよびトポロジ情報を更新するとともに、追加したリンク情報あるいは新しく生成されたトポロジ情報をネットワーク内の他の隣接ノードに通知する。これを繰り返すことにより、ネットワーク内にあるすべてのノードがもつトポロジ情報は、新しく追加されたリンクを含むトポロジ情報に変更され、すべてのノードで同じトポロジ情報を保持することになる。これにより、光チャネルの経路として新たなリンクの選択が可能になる。
【0009】
図4は、各ノードで以上示したプロセスを実行する従来の光チャネル設定装置の構成例を示す。ここでは、ノード間で更新されたリンク情報を送受信する例について示すが、ノード間で更新されたトポロジ情報を送受信する場合も同様である。
【0010】
図4において、光伝達網上のノードにおける光チャネル設定装置は、隣接ノードとの間のリンク情報を収集するリンク情報収集部11と、隣接ノードから送信されたリンク情報を受信するリンク情報受信部15と、リンク情報収集部11およびリンク情報受信部15で収集、受信したリンク情報を用いてリンク情報リストを作成するリンク情報リスト作成部12と、そのリンク情報リストからトポロジ情報を作成するトポロジ情報作成部13と、作成されたトポロジ情報を用いて光チャネルの経路を計算する光チャネル経路計算部14とを備える。リンク情報リスト作成部12には、作成されたリンク情報リストのリンク情報が更新されている場合に、このリンク情報を隣接ノードへ送信するリンク情報送信部16が接続される。
【0011】
このように構成される光チャネル設定装置は、図5に示すフローチャートに従ってリンク情報の収集およびトポロジ情報の作成を行う。そして、光チャネルの経路計算処理は、このフローチャートに従って生成されたトポロジ情報を用いて行う。
【0012】
すなわち、リンク情報収集部11は、隣接ノードとの間のリンク情報を収集する(S11)。リンク情報リスト作成部12は、リンク情報収集部11で収集したリンク情報およびリンク情報受信部15が受信した隣接ノードから通知されたリンク情報を用いてリンク情報リストを作成し(S12)、すでに作成されているリンク情報リストのリンク情報と比較する(S13)。ここで、リンク情報に変化があればリンク情報リストを更新するとともに、リンク情報送信部16から隣接ノードへこの更新されたリンク情報を送信する(S14)。続いて、作成/更新されたリンク情報リストからトポロジ情報を作成する(S15)。光チャネルの設定経路の計算は作成されたトポロジ情報を用いて行われるが(S16)、トポロジ情報つまりリンク情報に更新が生じるまでの間は先に作成したトポロジ情報を引き続き使用して光チャネルの設定経路の計算を行う。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、各リンクの1波長当たりの帯域が同一であることが前提になっている。これについて、図6を参照して説明する。図6に示す光伝達網のノード間は光ファイバにより構成されるリンクで接続されているものとする。なお、隣接ノード間の光ファイバ数は複数本であってもよい。
【0014】
ノード31からノード32へ光チャネルを設定する際に、ノード33およびノード34を経由して光チャネルを設定することを考える。設定される光チャネルの帯域が例えばOC−48/STM−16(2.5Gbps相当) とすると、ノード31とノード33の間、ノード33とノード34の間、ノード34とノード32の間の各リンクで必ずOC−48/STM−16(2.5Gbps相当) の帯域の波長が必要になる。このとき、光伝達網内の各リンクの帯域が1波長当たり2.5Gbps のみで構成されていれば、従来技術の適用は可能である。
【0015】
しかし、複数の異なる帯域を有する波長を用いて構成される光伝達網の場合、各リンクで提供される帯域は様々である。例えば図6において、ノード31とノード33、ノード34とノード32の間のリンクでは1波長当たりOC−48/STM−16(2.5Gbps相当) の帯域が提供され、ノード33とノード34の間のリンクでは1波長当たりOC−192/ STM−64(10Gbps相当) の帯域が提供されている場合を考える。ここで、ノード31からノード32までの間にOC−48/STM−16(2.5Gbps相当) の帯域をもつ光チャネルを設定するときに、ノード33およびノード34を経由する経路を選択しても、ノード33とノード34との間でリンクの波長当たりの帯域が異なるので光チャネルの設定ができない。
【0016】
このように、設定される1本の光チャネルは、始点終点間の各リンクで同一の帯域の波長により構成される必要がある。上記の例ではノード31とノード32との間に光チャネルを設定する場合にノード33とノード34との間のリンクを使用できないので、他の経路を選択する必要がある。しかし、既存のOSPF等のルーティングプロトコルでは、設定される光チャネルの帯域を考慮して経路を選択するようにはなっていないので、そのままではノード31とノード32との間の光チャネルの設定に他の経路を選択することはできない。
【0017】
この問題の解決策として、光伝達網内の光チャネルの経路上の中間ノードにおいて、光チャネルを一度終端して別の異なる帯域の光チャネルにより伝送を行う方法が考えられる。例えば、図6に示すノード31とノード32との間を3つの区間に分割し、ノード31とノード33の間ではOC−48/STM−16(2.5Gbps相当) の帯域をもつ光チャネルAを設定し、ノード33とノード34の間ではOC−192/ STM−64(10Gbps相当) の帯域をもつ光チャネルBを設定し、ノード34とノード32の間ではOC−48/STM−16(2.5Gbps相当) の帯域をもつ光チャネルCを設定する。光チャネルAはノード33で終端され、伝送されているデータは帯域の異なる光チャネルBで伝送するためにノード33で電気処理される。光チャネルBについてもノード34で終端され、光チャネルBを用いて伝送されたデータは終端処理されて光チャネルCでノード32まで伝送される。
【0018】
しかし、この方法では光伝達網において、光チャネルを用いたデータ伝送の最大のメリットである光レイヤにおけるカットスルーが実現できず、光チャネルの本来の特徴を活かすことができない。
【0019】
本発明は、複数の異なる帯域を有する波長を用いて構成される光伝達網において、光チャネルの要求帯域に応じた経路を確実に算出して光チャネルの設定を可能とする光チャネル設定方法および光チャネル設定装置ならびにノードの構成方法を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ノード間を接続するリンクに複数の異なる帯域を有する波長が存在する光伝達網で、光伝達網内のリンクの情報を記述したリンク情報からなるリンク情報リストから光伝達網のトポロジ情報を作成し、そのトポロジ情報を用いて設定する光チャネルの経路を計算する光チャネル設定方法において、リンク情報としてリンクの帯域の情報を含むリンク情報を収集し、帯域の情報を含むリンク情報からリンク情報を記述したリンク情報リストを作成し、リンク情報を記述したリンク情報リストから帯域別のトポロジ情報を作成し、設定する光チャネルの帯域に応じた帯域別のトポロジ情報を用いて光チャネルの設定経路を計算する(請求項1)。
【0021】
さらに、リンク情報が更新された場合には光伝達網内のすべてのノードに更新されたリンク情報を伝達し、そのリンク情報を受信したノードは自己が保持するリンク情報リストを更新するとともに、更新されたリンク情報リストを用いて帯域別のトポロジ情報を更新するようにしてもよい(請求項2)。
【0022】
また、本発明は、ノード間を接続するリンクに複数の異なる帯域を有する波長が存在する光伝達網で、光伝達網内のリンクの情報を記述したリンク情報からなるリンク情報リストから光伝達網のトポロジ情報を作成し、そのトポロジ情報を用いて設定する光チャネルの経路を計算する光チャネル設定装置において、リンク情報としてリンクの帯域の情報を含むリンク情報を収集する手段と、帯域の情報を含むリンク情報からリンク情報を記述したリンク情報リストを作成する手段と、リンク情報を記述したリンク情報リストから帯域別のトポロジ情報を作成する手段と、設定する光チャネルの帯域に応じた帯域別のトポロジ情報を用いて光チャネルの設定経路を計算する手段とを備え(請求項3)。
【0023】
さらに、リンク情報が更新されている場合に、光伝達網内のすべてのノードに更新されたリンク情報を伝達する手段と、伝達されたリンク情報を受信し、リンク情報が記述されたリンク情報リストの作成に供する手段と、リンク情報が記述されたリンク情報リストを用いて帯域別のトポロジ情報の作成に共有する手段とを備えてもよい(請求項4)。
【0024】
また、本発明は、ノード間を接続するリンクに複数の異なる帯域を有する波長が存在する光伝達網で、光伝達網内のリンクの情報を記述したリンク情報からなるリンク情報リストから光伝達網のトポロジ情報を作成し、そのトポロジ情報を用いて設定する光チャネルの経路を計算する光チャネル設定装置を含み、光チャネルの設定および解除または波長を識別子とするルーティング処理を行うノードの構成方法において、光チャネル設定装置として請求項3または請求項4に記載の光チャネル設定装置を用いる(請求項5)。
【0025】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の光チャネル設定装置の実施形態を示す。図2は、本発明の光チャネル設定方法の処理手順の一例を示す。ここでは、ノード間で更新されたリンク情報を送受信する例について示すが、ノード間で更新されたトポロジ情報を送受信する場合も同様である。
【0026】
図1において、本実施形態の光チャネル設定装置は、隣接ノードとの間の帯域を含むリンク情報を収集するリンク情報収集部1と、隣接ノードから送信された帯域を含むリンク情報を受信するリンク情報受信部5と、リンク情報収集部1およびリンク情報受信部5で収集したリンク情報を用いてすべての帯域について記述したリンク情報リストを作成するリンク情報リスト作成部2と、そのリンク情報リストから帯域別のトポロジ情報を作成する帯域別トポロジ情報作成部3と、作成された帯域別のトポロジ情報を用いて設定する光チャネルの帯域に応じた経路を計算する帯域別光チャネル経路計算部4とを備える。さらに、リンク情報リスト作成部2には、作成されたリンク情報リストのリンク情報が更新されている場合に、このリンク情報を隣接ノードへ送信するリンク情報送信部6が接続される。
【0027】
このように構成される光チャネル設定装置は、図2に示すフローチャートに従ってリンク情報の収集およびトポロジ情報の作成を行う。そして、光チャネルの経路計算処理は、このフローチャートに従って生成されたトポロジ情報を用いて行う。
【0028】
すなわち、リンク情報収集部1は、隣接ノードとの間の帯域を含むリンク情報を収集する(S1)。リンク情報リスト作成部2は、リンク情報収集部1で収集した帯域を含むリンク情報およびリンク情報受信部15が受信した隣接ノードから通知された帯域を含むリンク情報を用い、すべての帯域について記述したリンク情報リストを作成する(S2)。続いて、作成されたリンク情報リストとすでに作成されているリンク情報リストのリンク情報を比較する(S3)。ここで、帯域を含むリンク情報に変化があればリンク情報リストを更新するとともに、リンク情報送信部6から隣接ノードへこの更新されたリンク情報を送信する(S4)。続いて、作成/更新されたリンク情報リストから帯域別のトポロジ情報を作成する(S5)。光チャネルの設定経路の計算は、作成された帯域別トポロジ情報を用いて行われるが(S6)、帯域別トポロジ情報つまりリンク情報に更新が生じるまでの間は先に作成した帯域別トポロジ情報を引き続き使用して光チャネルの設定経路の計算を行う。
【0029】
以下、図3を参照して本実施形態の具体例について説明する。図3(a) は、図6の光伝達網における帯域を含むリンク情報に基づくリンク情報リストの一例を示す。このリンク情報は、リンク情報収集部1で収集された隣接ノード間のリンク情報、および隣接ノードから通知されたリンク情報であり、ノードのアドレス、リンク番号、リンクで使用される帯域の情報、その帯域に関してリンクに与えられるリンクコストを含む。
【0030】
アドレス31,32,…は、図6に示す各ノード番号に対応し、リンク♯01,♯02,…は各ノード間に設定されるものである。ここでは、ノード31とノード33の間のリンク♯01、ノード32とノード34の間のリンク♯02、ノード34とノード35の間のリンク♯04が 2.5Gbps の帯域を有し、ノード33とノード34の間のリンク♯03が10Gbps の帯域を有し、ノード34とノード36の間のリンク♯05が帯域 2.5Gbps と10Gbps の2種類の光チャネルの設定が可能になっている。その他のリンクについても同様である。
【0031】
ここで、本発明の特徴は、リンクに複数の異なる帯域を有する波長が存在している場合に、図3(a) に示すように帯域ごとのリンク情報を記述してリンク情報リストを作成し、そのリンク情報リストから特定の帯域に関して記述されているリンク情報のみを用いて帯域別のトポロジ情報を作成するところにある。図3(b) は帯域 2.5Gbps のリンクに関するトポロジ情報であり、図3(c) は帯域10Gbps のリンクに関するトポロジ情報である。
【0032】
このように、光伝達網内のリンクに複数の異なる帯域を有する波長が存在している場合には、リンク情報リストから帯域ごとにリンク情報を読み出し、読み出した特定の帯域に関して記述されているリンク情報のみを用いてトポロジ情報を作成する。このとき作成されるトポロジ情報は帯域別の論理トポロジ情報であり、図6に示す実際のトポロジ情報とは異なることになる。たとえば、ノード33とノード34の間のリンク♯03の帯域が10Gbps であるので、10Gbps の帯域のリンクに関するトポロジ情報(図3(c))ではそのリンク♯03は存在しているが、 2.5Gbps の帯域のリンクに関するトポロジ情報(図3(b))ではそのリンク♯03は存在しないことになる。一方、ノード34とノード36の間のリンク♯05は、両方のトポロジ情報に存在することになる。
【0033】
なお、光伝達網内の各リンクの波長の帯域がすべて等しい場合には、帯域別トポロジ情報は1つのみ作成され、従来方法で作成されるトポロジ情報と同一のものとなる。すなわち、本発明の方法および装置は、各リンクを伝搬する光信号の帯域がすべて等しく構成されている光伝達網や、リンクを伝搬する光信号が単一である場合にも適用可能である。
【0034】
光チャネルの設定を行う場合には、光チャネルの始点となるノードにおいて設定される光チャネルに要求される帯域と同じ帯域のリンク情報により作成された帯域別トポロジ情報を用いて光チャネルの経路計算を行う。すなわち、2.5Gbpsの帯域の光チャネルを設定する場合には、図3(b) に示す 2.5Gbps の帯域を有するリンクに関するトポロジ情報を用いて光チャネルの経路計算を行う。また、10Gbps の帯域の光チャネルを設定する場合には、図3(c) に示す10Gbps の帯域を有するリンクに関するトポロジ情報を用いて光チャネルの経路計算を行う。これにより得られる経路は、要求された帯域で始点終点間に光チャネルが設定可能な経路となる。
【0035】
例えば、ノード31とノード32との間に帯域 2.5Gbps の光チャネルを設定する場合には、図3(b) のトポロジ情報を用いてノード31からノード33、ノード36、ノード34を経てノード32へ到達する経路が計算される。また、ノード31とノード32との間に帯域10Gbps の光チャネルを設定する場合には、図3(c) のトポロジ情報を用いてノード31からノード37、ノード38を経てノード32へ到達する経路が計算される。
【0036】
なお、本発明を適用するルーティングプロトコルとしてはOSPFに限らず、作成したリンク情報リストからトポロジ情報を生成して経路を求める方法を用いるルーティングプロトコルであれば他のものでもよい。
【0037】
また、本実施形態では、リンク情報リストおよび帯域別トポロジ情報の更新はリンク情報を用いて行われる場合について説明したが、帯域別トポロジ情報を用いて各情報の更新を行うようにしてもよい。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ノード間を接続するリンクに複数の異なる帯域が存在する光伝達網において、光チャネルを設定する際に要求された帯域を満たす光チャネルの経路を確実に計算することができる。これにより、計算した経路における帯域の不一致による光チャネルの設定の失敗を回避することができ、確実な光チャネルの設定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光チャネル設定装置の実施形態を示すブロック図。
【図2】本発明の光チャネル設定方法の処理手順の一例を示すフローチャート。
【図3】帯域別トポロジ情報の作成例を示す図。
【図4】従来の光チャネル設定装置の構成例を示すブロック図。
【図5】従来の光チャネル設定方法の処理手順の一例を示すフローチャート。
【図6】光伝達網の構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
1 リンク情報収集部
2 リンク情報リスト作成部
3 帯域別トポロジ情報作成部
4 帯域別光チャネル経路計算部
5 リンク情報受信部
6 リンク情報送信部
11 リンク情報収集部
12 リンク情報リスト作成部
13 トポロジ情報作成部
14 光チャネル経路計算部
15 リンク情報受信部
16 リンク情報送信部
31〜38 ノード
Claims (5)
- ノード間を接続するリンクに複数の異なる帯域を有する波長が存在する光伝達網で、光伝達網内のリンクの情報を記述したリンク情報からなるリンク情報リストから光伝達網のトポロジ情報を作成し、そのトポロジ情報を用いて設定する光チャネルの経路を計算する光チャネル設定方法において、
前記リンク情報としてリンクの帯域の情報を含むリンク情報を収集し、
前記帯域の情報を含むリンク情報からリンク情報を記述したリンク情報リストを作成し、
前記リンク情報を記述したリンク情報リストから帯域別のトポロジ情報を作成し、
設定する光チャネルの帯域に応じた前記帯域別のトポロジ情報を用いて光チャネルの設定経路を計算する
ことを特徴とする光チャネル設定方法。 - 請求項1に記載の光チャネル設定方法において、
リンク情報が更新された場合には光伝達網内のすべてのノードに更新されたリンク情報を伝達し、そのリンク情報を受信したノードは自己が保持するリンク情報リストを更新するとともに、前記更新されたリンク情報リストを用いて帯域別のトポロジ情報を更新する
ことを特徴とする光チャネル設定方法。 - ノード間を接続するリンクに複数の異なる帯域を有する波長が存在する光伝達網で、光伝達網内のリンクの情報を記述したリンク情報からなるリンク情報リストから光伝達網のトポロジ情報を作成し、そのトポロジ情報を用いて設定する光チャネルの経路を計算する光チャネル設定装置において、
前記リンク情報としてリンクの帯域の情報を含むリンク情報を収集する手段と、
前記帯域の情報を含むリンク情報からリンク情報を記述したリンク情報リストを作成する手段と、
前記リンク情報を記述したリンク情報リストから帯域別のトポロジ情報を作成する手段と、
設定する光チャネルの帯域に応じた前記帯域別のトポロジ情報を用いて光チャネルの設定経路を計算する手段と
を備えたことを特徴とする光チャネル設定装置。 - 請求項3に記載の光チャネル設定装置において、
前記リンク情報が更新されている場合に、光伝達網内のすべてのノードに更新されたリンク情報を伝達する手段と、
伝達されたリンク情報を受信し、前記リンク情報が記述されたリンク情報リストの作成に供する手段と、
前記リンク情報が記述されたリンク情報リストを用いて前記帯域別のトポロジ情報の作成に共有する手段と
を備えたことを特徴とする光チャネル設定装置。 - ノード間を接続するリンクに複数の異なる帯域を有する波長が存在する光伝達網で、光伝達網内のリンクの情報を記述したリンク情報からなるリンク情報リストから光伝達網のトポロジ情報を作成し、そのトポロジ情報を用いて設定する光チャネルの経路を計算する光チャネル設定装置を含み、光チャネルの設定および解除または波長を識別子とするルーティング処理を行うノードの構成方法において、
前記光チャネル設定装置として請求項3または請求項4に記載の光チャネル設定装置を用いる
ことを特徴とするノードの構成方法。
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JP2003198609A (ja) | 光通信ネットワーク、ノード装置及びそれに用いるパス経路計算方法 |
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