JP3714329B2 - 可変容量リンク装置及び可変容量リンク設定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上位レイヤのリンクを下位レイヤのパス群で構成した階層型ネットワークにおいて、上位レイヤのトラヒック量に応じて、下位レイヤのパス群の容量を変更する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のインターネットをはじめとするデータ通信トラフィックの増大により、大規模大容量ネットワークに課せられる要求条件が変わりつつある。旧来の回線交換型ネットワークにおいては、加入者数を考慮し、交換ノードの対地間の回線を収容するパス容量を設計し、需要に応じた設備投資を計画的に行なうことが可能であった。
【０００３】
このような回線交換型ネットワークにおいては、ノード間を接続するリンクの容量は常に計画的に設計され、その変更・更新の速度は非常に遅い。従って、リンクの容量の変更の頻度は非常に小さく、回線交換ネットワークインフラ設備及びそのオペレーションシステムはこれを前提として設計されている。
【０００４】
一方、データ通信ネットワークにおいては、様々なドラスティックな変動要因がある。インターネットサービスプロバイダの新設・廃止、各種サーバ間のミラーリングによる遠隔データベースバックアップなどがその一例である。前述の回線交換型ネットワークにおける容量変更・更新の速度では、データ通信ネットワークにおけるこれらの変動に柔軟に追従できないので、容量設計上余裕を持たすことにより対処している。
【０００５】
しかしながら、このように周期が短く変更するデータ通信ネットワークのトラフィック特性と、回線交換をベースとしたネットワークとは整合せず、ネットワークの使用効率の面で非常に非効率である。
【０００６】
すなわち、インターネットを代表とするＩＰ(Internet Protocol)やイーサネット（登録商標）などのデータ通信ネットワークは、トラフィックを伝送するための下位レイヤネットワークとして、帯域固定の回線交換型ネットワークであるＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy)を用いたネットワークを利用することが多い。ＳＤＨネットワークは、始点、終点を定め、パスを固定的に設定する方式を持つネットワークであり、一度パスを設定すると、ネットワーク内では常に一定の容量が確保される一方で、パスの容量や経路の変更に多量の時間がかかり、上述したようにその変更の頻度は低い。
【０００７】
また、上位レイヤネットワークとしてＩＰ、イーサネット（登録商標）等を用い、下位レイヤとしてＳＤＨネットワークを用いる場合には、ネットワーク構成が階層化され、管理も別々に行われるため、ネットワーク内で確保される帯域を変更する場合には、上位レイヤでの設定の変更だけでなく、下位レイヤに位置するネットワークでも設定変更を行う必要があり、２重の手間がかかるため、ネットワーク構成の変更に非常に時間がかかる。従って、下位レイヤネットワークの容量に余裕を持たすことにより対処している。従って、ネットワーク資源が有効に利用されていない。
【０００８】
最近、次世代の下位レイヤネットワークとして、光クロスコネクトなどの波長単位でトラフィックを取り扱うネットワークが下位レイヤネットワークとして利用される可能性が出てきているが、現在のところ、光クロスコネクトを用いた光ネットワークでのパスの設定・解除は、従来のＳＤＨネットワークと同様の手法を用いている。従って、このような次世代の下位レイヤネットワークを用いても下位レイヤネットワークの容量に余裕を持たすことにより対処することになる。
【０００９】
また、ＯＩＦ／ＩＥＴＦ等の標準化機関で、ＭＰＬＳと呼ばれるコネクション型のネットワーキング技術をＡＴＭ／ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴもしくは、光レイヤなどをはじめとする回線交換レイヤにまで拡張し、下位のＡＴＭレイヤで提供されるVirtual Path（ＶＰ）、物理レイヤで提供されるＳＤＨパス、さらには、光レイヤで提供される波長パスやファイバまで統一的に管理するGeneralized-MPLSが提唱されている。この技術は、これまで別々のレイヤで管理されていたＡＴＭ装置、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ装置、ＷＤＭ装置、光クロクコネクト装置、ファイバスイッチ等をトラフィック量に応じて柔軟にサービス提供できるようにし、各レイヤの収容設計の冗長性を排除し、サービス提供の迅速性も確保しようという意思に基づくものである。ＯＩＦＵＮＩ１．０の仕様においては、ネットワークリソースの利用に関してはポリシサーバを用いてポリシコントロールすることが記述されている。
【００１０】
しかしながら、上記のＧ−ＭＰＬＳをはじめとする技術群はリンク容量を可変にする仕組みを持っていないので、これらの技術群を用いたとしても、ネットワーク資源の有効利用が図られていないという問題点は解決しない。
【００１１】
すなわち、Ｇ−ＭＰＬＳは、トラフィック量の時間変更に応じてきめ細かく下位レイヤネットワークの容量を制御することはできない。そのため、上位レイヤとして、ＩＰやイーサネット（登録商標）などのネットワークを収容する場合、上位レイヤネットワークのトラフィック変動に備え、下位レイヤネットワーク内では、パスの内部を流れるトラフィックの最大トラフィック量を予め想定し、パスの容量に余裕を持たせ、半永久的にパスを設定することが必要である。そのため、ＳＤＨネットワークでは、実際にネットワークを通過するトラフィック量の総量に対し、はるかに広帯域のネットワークリソースを準備する必要があり、ネットワークのリソースの有効利用という観点で見た場合、極めて非効率である。
【００１２】
上記のように、従来は、トラフィック量が変動した場合にも、下位レイヤにおいてパスの容量は一定であるため、トラフィック量が少ない場合には、下位レイヤのリソースを無駄に使用し、また、突発的にデータトラフィックが急増した場合には、容量が足りず、溢れたトラフィックが失われるといった事態が生じる。Ｇ−ＭＰＬＳなどでは、上位レイヤからの要求に対して、下位レイヤにおいて、パスを設定する仕組みが提案されているが、上位レイヤのトラフィック量に応じて、下位レイヤにおいて積極的に容量を制御するものではない。また、従来技術として、特開平１３−３３３０４５号公報に開示された技術がある。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１３−３３３０４５号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上位レイヤトラヒック量に応じて下位レイヤパス群の容量を変更することにより、ネットワークリソースの効率的な利用を可能とする可変容量リンク装置、及び可変容量リンク設定方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記の構成により達成することができる。
【００１６】
本発明は、主信号系と制御系とを有する可変容量リンク装置であって、
前記主信号系は、
前記可変容量リンク装置に入出力する上位レイヤ信号を収容する上位レイヤ信号収容部と、
下位レイヤパス終端部と
前記上位レイヤ信号を、該上位レイヤ信号のトラフィック量に応じて決められた容量の下位レイヤパス群における各パスに、下位レイヤ信号として振り分け、前記下位レイヤパス終端部に該下位レイヤ信号を渡す信号編集部とを有し、
前記制御系は、
前記上位レイヤ信号収容部を流れるトラフィック量を測定し、そのトラフィック量に応じて下位レイヤパス群の容量の増減を判断するトラフィック量測定部と、
トラフィック量測定部における判断結果に応じて、前記信号編集部を制御する信号編集管理部とを有する。
【００１７】
本発明では、主信号系においては、上位レイヤ信号収容部及び下位レイヤパス終端部を備え、それらの間に信号編集部を設けることにより、上位レイヤ信号の下位レイヤパスへの収容位置を制御することができる。従前からある上位レイヤ信号を下位レイヤパスにマッピングする方式においては、その関係は固定的であったため、上位レイヤ信号の最大値ないしはＳＬＡにより定める最大スループットを収容できるよう下位レイヤパスの容量を設定すると、上位レイヤ信号のバースト性によりスループットが上がらず、下位レイヤパスの帯域の利用効率が上がらない。本発明においては、下位レイヤパスの容量を最大に設定するのではなく、むしろ小さく設定し、トラフィック量測定部において測定されたトラフィック量が増加してきた場合においては、下位レイヤパスを増設し、リンク容量を増加させ、又は、減少した場合には、これを削除することでリンク容量を減少させる。これら増減する下位レイヤパスへの振り分けを、信号編集管理部の制御により信号編集部が行なうことにより、可変容量リンクが実現される。
【００１８】
このような構成とすることにより、上位レイヤのトラフィック容量に応じて随時下位レイヤのパスの設定・開放を行なう機構が実現され、各下位レイヤパスのスループットは向上する。結果として、これら増減する下位レイヤパスを下位レイヤネットワーク内で共有して用いることで、より少ない下位レイヤネットワーク資源でより高スループットなネットワークを構築することが可能となる。
【００１９】
また、本発明は、上位レイヤのリンクを下位レイヤのパス群で構成した階層型ネットワークにおける可変容量リンク設定方法であって、
前記階層型ネットワークは、上位レイヤ信号を編集して下位レイヤのパス群の各パスに振り分ける手段を有するノード装置を有し、
前記ノード装置が、前記上位レイヤのトラフィックデータを取得するトラフィックデータ取得ステップと、
前記ノード装置が、前記トラフィックデータを用いて、下位レイヤパスの増減判断を行う増減判断ステップと、
前記下位レイヤパスの増減を行うことが決定した場合には、前記ノード装置が上位レイヤから下位レイヤへ下位レイヤパスの増設又は減設の要求を送出し、その要求に基づき、他のノード装置との間での下位レイヤシグナリングプロトコルを用いた下位レイヤパスの設定を行うとともに、前記ノード装置と、下位レイヤパスの終点のノード装置において、下位レイヤパスの本数に応じた上位レイヤ信号の編集を行う、増減設ステップとを有することを特徴とする可変容量リンク設定方法。
【００２０】
本発明により、上位レイヤでの判断の結果をトリガーとして、上位レイヤ信号の編集と、下位レイヤパスの増設、減設を実行することで、下位レイヤのリソースを有効利用することができる。すなわち、本発明では、可変容量リンク設定方法を実現するために、ノード装置において今まで独立に動作していた上位レイヤと下位レイヤの制御管理系を接続し、連携して動作させる。上位レイヤと下位レイヤを連携して動作させることで、可変容量リンクを実現するために必要となる上位レイヤ信号の編集と下位レイヤパスの設定とを連携して迅速に行うことが可能となり、変動するトラフィックに合わせた容量のリンクを、下位レイヤシグナリングプロトコルを用いて効率的にオンデマンドに設定することができ、下位レイヤネットワークのリソースの節約と、オンデマンドな帯域の提供を実現することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
[第１の実施の形態]
図１は、本発明の第１の実施の形態における可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【００２３】
同図に示す可変容量リンク装置は、制御系１００と主信号系２００とから構成され、制御系１００には、トラフィック量測定部１１０、信号編集管理部１２０が設けられる。
【００２４】
主信号系２００は、上位レイヤ信号収容部２１０及び下位レイヤパス終端部２３０を備え、それらの間に信号編集部２２０を設けることにより、上位レイヤ信号の下位レイヤパスへの収容位置を制御する。
【００２５】
本実施の形態において、上位レイヤ信号の下位レイヤパスへの収容位置を制御する場合には、下位レイヤパスの容量を最大に設定するのではなく、むしろ小さく設定し、上位レイヤ信号のトラフィック量が増加してきた場合に、下位レイヤパスを増設し、リンク容量を増加させ、又は、減少した場合には、これを削除することでリンク容量を減少させる。これら増減する下位レイヤパスへの振り分けを信号編集部２２０で行なうことにより、容量可変リンクが実現される。
【００２６】
なお、本明細書中、リンクとは、ある上位レイヤ信号を運ぶ容量可変な上位レイヤリンクのことであり本装置はこれを提供するものである。この上位レイヤリンクに可変性を持たせるために、これを収容する下位レイヤパス群の本数を増減させることが本発明の特徴である。リンク容量とは、下位レイヤパス群によって上位レイヤリンクに提供される容量のことであり、その容量は下位レイヤパス群の容量の和に等しい。
【００２７】
このように構成する可変容量リンク装置においては、例えば、あるユーザの上位レイヤトラフィックが減少したために開放されたリソースを、他のユーザの上位レイヤトラフィックが利用できる。従って、上位レイヤ信号の最大総容量に対して下位レイヤ信号の最大総容量を小さく設定することが可能となる。即ち、同じ上位レイヤ信号のスループットを実現するための下位レイヤネットワーク資源量は削減されることになる。
【００２８】
上記に示したように、上記レイヤ信号を下位レイヤパスに効率よく編集、収容するように信号編集を行なうために、トラフィック量測定部１１０では、上位レイヤ信号収容部２１０を流れる上位レイヤトラフィック量を測定し、トラフィック量に基づき下位レイヤパスの設定変更を行うか否かを判断し、その結果を信号編集管理部１２０に渡す。あるいは、トラフィック量測定部１１０は、測定したトラフィックデータをデータベースに格納し、そのデータベースからトラフィックデータを取得するようにしてもよい。なお、測定したトラフィックデータをデータベースに格納しておくことにより、過去のトラヒックデータを利用したトラヒックの予測が可能となる。
【００２９】
信号編集管理部１２０は、トラフィック量測定部１１０より得た情報を元に上位レイヤ信号を下位レイヤパスに効率よく収容するように編集するために信号編集部２２０を制御し、また、同時に下位レイヤパス終端部２３０を制御することにより下位レイヤパスの本数を制御する。これにより、リンク容量を可変とすることができる。
【００３０】
なお、第１１の実施の形態で説明するように、信号編集管理部１２０が、他のノードからのメッセージに基づく通知を受信し、その内容に基づき、信号編集部２２０、下位レイヤパス終端部２３０を制御して、下位レイヤパスの増減を行ってもよい。
【００３１】
このような構成とすることにより、上位レイヤのトラフィック量に応じて随時下位レイヤのパスの設定・開放を行なう機構が実現され、各下位レイヤパスのスループットは向上する。結果として、これら増減する下位レイヤパスを下位レイヤネットワーク内で共有して用いることで、より少ない下位レイヤネットワーク資源でより高スループットなネットワークを構築することが可能となる。なお、信号編集部等の具体例は、後述する第１０の実施の形態において詳細に説明する。
【００３２】
［第２の実施の形態］
図２は、本発明の第２の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。なお、以下の各実施の形態において、図１と同一構成部分については同一符号を付し、その説明を省略する。図２に示す可変容量リンク装置は、前述の図１における制御系１００のトラフィック量測定部１１０として、スループット、又は、パケット廃棄率を測定する機能を有するスループット測定ｏｒパケット廃棄率測定部１１１を設けた構成である。
【００３３】
スループット測定ｏｒパケット廃棄率測定部１１１は、上位レイヤ信号のトラフィック測定パラメータとしてスループットもしくはパケット廃棄率を測定し、その測定値と事前に設定された閾値とを比較する。
【００３４】
測定値が閾値を超過した場合、下位レイヤパスの本数を増やし、信号編集部２２０の編集の設定を変更することにより、可変容量リンクを実現する。また、同様に、閾値を下回ったことを検出し、下位レイヤパスの本数を削減し、信号編集部２２０の設定を変更することによりリンク容量を減少させる。
【００３５】
［第３の実施の形態］
図３は、本発明の第３の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。図３に示す可変容量リンク装置は、前述の図１における制御系１００のトラフィック量測定部１１０として、測定と平均化処理を行なう測定with平均化処理部１１２を設けた構成である。
【００３６】
測定with平均化処理部１１２は、測定パラメータを時間平均する。この測定with平均化処理部１１２を設けたことにより、平均化処理によりごく周期の短いトラフィック変動に対して不必要にリンク間の容量が変動するバタツキを抑える。測定with平均化処理部１１２は、算出した値と、事前に設定された閾値とを比較し、比較結果を信号編集管理部１２０に伝達し、信号編集管理部１２０の制御により、信号編集部２２０の設定を行う。
【００３７】
なお、トラヒックデータと閾値との比較に関しては、第１１の実施の形態で詳細に説明する。
【００３８】
［第４の実施の形態］
図４は、本発明の第４の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。図４に示す可変容量リンク装置の信号編集管理部１２０には、ネットワーク管理オペレーションシステム７００が接続されている。すなわち、可変容量リンク装置が、ネットワーク管理オペレーションシステム７００にアクセスする手段を有し、アクセスして得たデータを信号編集管理部１２０に渡す機能を有している。また、可変容量リンク装置は、下位レイヤパスの増減に応じてデータベースの増減に関する情報をアップロードする手段を含む。
【００３９】
当該可変容量リンク装置に接続されるネットワーク管理オペレーションシステム７００は下位レイヤパスネットワーク情報データベースを保持し、その下位レイヤパスネットワーク情報データベースでは、随時ネットワークリソースの使用状況が更新されている。当該ネットワーク管理オペレーションシステム７００にアクセスして使用状況を読み出すことにより、容量増を行なう場合に、新規に利用するネットワークリソースの検索を行ない、増設できるパスを把握することができる。
【００４０】
また、ネットワーク管理オペレーションシステム７００での下位レイヤパスの管理において、個別パス（リンクを構成する複数のパスの中の個々のパス）に優先度を与えることも可能である。本構成をとることで、可変容量リンク装置では、トラフィック量測定部１１０からの情報に基づき、新規に下位レイヤパスを開通する際に、新たに増設したいパスと既に使用されている下位レイヤパスとの間で競合が起こり、使用可能なネットワークリソースがない場合においても、ネットワーク管理オペレーションシステム７００で設定された優先度を参照することにより、増設しようとするパスの優先度よりも低優先度の下位レイヤパスが存在する場合にはそれを廃止してネットワークリソースを開放した上で、当初目的のパスの開通を行なうことができる。このような操作により競合制御が可能となり、ネットワークリソースの更なる最適化を図ることができる。
【００４１】
［第５の実施の形態］
図５は、本発明の第５の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。図５に示す可変容量リンク装置の信号編集管理部１２０には、Ｇ（Generalized）−ＭＰＬＳプロトコルコア８００が実装されている。なお、Ｇ−ＭＰＬＳプロトコルコア８００は、ソフトウェアやファームウェアとして実装することが可能である。
【００４２】
信号編集管理部１２０は、Ｇ−ＭＰＬＳプロトコルコア８００のＧ−ＭＰＬＳプロトコルにより管理している随時更新されているネットワークリソースの使用状況を参照し、パス容量の増設・減設を行なう。また、下位レイヤパスの容量の増減に応じてデータベースに情報をアップロードする手段を含む。これにより、前述の第４の実施の形態と同様に、容量増を行なう場合に、新規に利用するネットワークリソースの検索を行なうことが可能になる。
【００４３】
また、前述の第４の実施の形態と同様に、Ｇ−ＭＰＬＳプロトコルコア８００により下位レイヤを管理する際に、個別パスの優先度を与えることも可能である。これにより、使用可能なネットワークリソースがない場合においても、増設するパスの優先度よりも低優先度の下位レイヤパスが存在する場合にはそれを廃止してネットワークリソースを開放した上で、当初目的のパスの開通を行なうことが可能となる。このような操作により、ネットワークリソースのさらなる最適化を図ることができる。
【００４４】
さらに、下位レイヤ装置がＧ−ＭＰＬＳプロトコルコア８００によりＧ−ＭＰＬＳ技術を用いてプロビジョニングされている場合に、その優先度処理のための優先度フラグをシムヘッダ内に実装することも可能である。本フラグは、一例として、ＥＸＰフィールドに実装することもできる。このような構成を採った場合、従前のＧ−ＭＰＬＳ技術との互換性を完全に保ったまま可変容量リンク装置を用いた容量可変リンクの実現が可能となる。
【００４５】
［第６の実施の形態］
図６は、本発明の第６の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。図６に示す可変容量リンク装置は、容量可変な上位レイヤリンクを収容する下位レイヤパス群をバーチャルコンカチネーションパスとして管理するものである。これにより、対地が同じ可変容量パス群は、下位レイヤにおいて一つのパスと見做し運用管理ができる。
【００４６】
なお、バーチャルコンカチネーションパスとしての制御は、例えば、信号編集部及び下位レイヤパス終端部において行うことができる。
【００４７】
［第７の実施の形態］
図７は、本発明の第７の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。同図に示す可変容量リンク装置は、トランキング部１０００により信号編集管理部１２０より下位レイヤパス終端部２３０に渡す信号群を、一つの論理的なリンクとして上位レイヤにおけるトランキングされたリンクとして取り扱うものである。この操作により上位レイヤから見た場合の同一対地のリンクが論理的に一つのリンクと見做すことができ、保守運用性の向上を図ることが可能となる。
【００４８】
また、トランキング部１０００が用いるプロトコルとしてＲＰＲ／ＤＰＴプロトコルを用いることが可能であり、レイヤ２におけるスイッチドリングを提供する。この方法を２地点間に適用し、リングをコラプスドリングとして２地点間の２リンクとして扱い、上位レイヤトラフィックが多い場合には２リンクを、少ない場合には１リンクを用いることにより、下位レイヤネットワークのリソースが不要な場合に、これを開放し、容量可変リンクを実現すると同時にネットワークリソースの他への再利用を図ることができる。
【００４９】
また、トランキング部１０００の手段としてＩＥＥＥ８０２．３ａｄに規定されるリンクアグリゲーション技術を用いることも可能である。この方法は、イーサネット（登録商標）におけるトランキングを提供する。この方法を２地点間に適用し、２地点間の複数リンクとして扱い、上位レイヤトラフィック量に応じて各リンクの設定解除を行い、下位レイヤネットワークのリソースが不要な場合これを開放し、容量可変リンクを実現すると同時にネットワークリソースの他への再利用を図ることができる。
【００５０】
［第８の実施の形態］
図８は、本発明の第８の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。図８に示す可変容量リンク装置は、ＬＳＰ信号を処理するＬＳＰ収容部２１３を設けた構成である。ここでは、上位レイヤの信号として特にＭＰＬＳのラベルスイッチパス（ＬＳＰ）信号を用いる。また、この場会、信号編集部としてＬＳＰ編集部を用いる。ＬＳＰ収容部とＬＳＰ編集部とを合わせてラベルスイッチルータ（ＬＳＲ）を用いて実現することが可能である。
【００５１】
ラベルスイッチルータ（ＬＳＲ）を通過してある対地へと転送されるＬＳＰの合計帯域が時間的な変動しても、本発明の下位レイヤパス可変の仕組みにより、下位レイヤでその変動を吸収でき、下位レイヤネットワーク側空きリソースの有効活用により最大容量を増加することが可能となる。
【００５２】
［第９の実施の形態］
図９〜図１２は、本発明の第９の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。第９の実施の形態は、下位レイヤパス終端部として、特定の種類の下位レイヤパスに適合した下位レイヤパス終端部を設ける形態である。
【００５３】
図９に示す可変容量リンク装置は、図１に示す下位レイヤパス終端部２３０の代わりに、ＳＴＳ／ＶＣパス終端部２３１を設けた構成である。ＳＴＳ／ＶＣパス終端部２３１は、下位レイヤの信号が特にＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＳＴＳ／ＶＣパスである場合に利用される。
【００５４】
現在実現されているイーサネット（登録商標）オーバＳＯＮＥＴ技術においては、容量の可変性が実現されていないが、本構成のトラフィック量測定部１１０及び信号編集部２２０、信号編集管理部１２０を備えることにより、ＳＴＳ／ＶＣパス本数を変更することで、容量の可変性を実現することが可能となる。なお、上位レイヤ信号がイーサネット（登録商標）信号である場合、第１０の実施の形態で説明するように、信号編集部２２０には、イーサネット（登録商標）信号をＳＴＳ／ＶＣにマッピングする手段を設ける。
【００５５】
図１０に示す可変容量リンク装置は、図１に示す下位レイヤパス終端部２３０として、光パス終端部２３２を設けた構成である。光パス終端部２３２は、下位レイヤの信号が特に光パスである場合に利用される。
また、図１１に示す可変容量リンク装置は、図１に示す下位レイヤパス終端部２３０として、光トランスポートネットワークレイヤにおける光パスを終端するＯＴＮパス終端部２３３を設けた構成である。ＯＴＮパス終端部２３３は、下位レイヤの光パス信号が特に、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８７２準拠の光パスであるＯＴＮ光パスである場合に利用される。ＯＴＮ光パス本数を変更することで容量の可変性を実現することが可能となる。
【００５６】
なお、Ｇ．８７２準拠の光パスとは、Ｇ.７０７のセクションオーバーヘッダ部分をオーバーヘッドに流用した光パス、あるいはＧ. ７０９準拠の光パスのことである。従って、ＯＴＮパス終端部２３３は、Ｇ.７０９準拠の光パスを終端する、あるいはＧ. ７０７を流用した光パスを終端する。
【００５７】
図１２に示す可変容量リンク装置は、図１に示す下位レイヤパス終端部２３０として、無線伝送における無線パスを終端する無線パス終端部２３４を設けた構成である。無線パス終端部２３４は、下位レイヤの信号が特に無線パスである場合に利用される。無線パス本数を変更することで、容量の可変性を実現することが可能となる。
【００５８】
［第１０の実施の形態］
第１０の実施の形態は、図１３に示すように、上位レイヤ信号収容部２１０として、イーサネット（登録商標）信号を処理するイーサネット（登録商標）信号収容部２１１を用いるものである。また、本実施の形態では、上位レイヤ信号にイーサネット（登録商標）信号を用いる場合における信号編集部などの構成の詳細についても説明する。
【００５９】
イーサネット（登録商標）の仕様においては容量の可変性は実現されていないが、一方でそのトラフィック特性は非常にバースト的特性を持つことが知られている。従前の技術においては、容量可変の仕組みがないため、下位レイヤ側のリソース量は固定で使用されているが、本発明によりこの部分に容量可変の仕組みを持つことにより、下位ネットワーク側空きリソースの有効活用により最大容量を増加することが可能となる。
【００６０】
図１３の信号編集部２２０をＶＬＡＮ設定変更可能なイーサネット（登録商標）スイッチ（Ethernet（登録商標） Switch With VLAN)２２１で実現する構成を図１４に示す。イーサネット（登録商標）スイッチ２２１は、複数のイーサネット（登録商標）を分離したままリンク対地へと転送するネットワークを実現するものである。上位レイヤ信号のトラフィックの増加・減少に応じて下位レイヤ側のパスの開通・廃止を行い、各イーサネット（登録商標）と下位レイヤ側の複数パスとの割り当て関係をＶＬＡＮ設定を変更することで変更し、複数のイーサネット（登録商標）各々に対するリンク側の容量を可変にすることが可能となる。
【００６１】
図１５は、図１４に示す構成をより具体的に示す図である。図１５に示す構成では、上位レイヤ信号としてギガビットイーサネット（登録商標）信号の入出力を行なう。イーサネット（登録商標）スイッチ２２１は、イーサネット（登録商標）信号収容部２１１を通る信号を複数本の１００Ｍｂｉｔ／ｓのイーサネット（登録商標）に分離する。イーサネット（登録商標）スイッチ２２１は、その分離関係の維持のためにポートベースのＶＬＡＮ技術を用いている。
【００６２】
イーサネット（登録商標）信号収容部２１１と同一のネットワークに属する一群の１００Ｍｂｉｔ／ｓのイーサネット（登録商標）は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄに規定されるリングアグリゲーション技術を用いて一つの論理的リンクとして管理される。この個々の１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）を、マッピング機能部（mapper) ２４０が、ＶＣ４パスにマッピング（フレームからタイムスロットへのマッピング）する。さらに、下位レイヤパス終端部２３０において、ＳＤＨネットワークにおけるＶＣパス終端を行い、その一群をＸ本の１５０Ｍｂｉｔ／ｓパスであるＶＣ４コンカチネーションパス（ＶＣ４−Ｘｖ）として管理する。
【００６３】
図１５に示す構成において、ギガビットイーサネット（登録商標）信号中のトラフィック量が変動した場合、トラフィック量測定部１１０により測定された測定結果、及び判断結果に基づき、最適な本数の１００Ｍｂｉｔ／ｓに分解するよう信号編集管理部１２０がＰｏｒｔ−ＶＬＡＮの設定変更、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄトランキング設定変更、及び、下位レイヤパス終端部２３０においてバーチャネルコンカチネーション設定変更を行なう。例えば、ギガビットイーサネット（登録商標）信号のトラフィック量が１００Ｍｂｉｔ／ｓ以下の場合には１本の１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサ、ＶＣ４−１ｖを用いることになるが、最大１Ｇｂｉｔ／ｓの場合には１０本の１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサ、ＶＣ４−１０ｖを用いるよう制御されることになる。
【００６４】
当該制御を実行する際には、信号編集管理部１２０よりネットワーク管理オペレーションシステム７００へと下位レイヤネットワークリソースの利用可能性について問い合わせ処理を行い、空きリソースがある場合にはそのリソースを用いて下位レイヤパス終端部２３０等における容量増加操作を行う。容量増加のためのリソース（パス）の優先度がすでに使用されているネットワークリソースの優先度よりも高い場合には低優先度を廃止してリソースを開放した上で、当該リソースを用いて容量増加操作を行なう。斯くのごとく容量可変リンク装置が実現される。
【００６５】
図１５に示す例では、上位レイヤ側信号として１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）信号ついての例を示したが、他速度のイーサネット（登録商標）信号や、ファイバチャネル信号、ＭＰＬＳのＬＳＰを採用した場合にも同様の構成により適用可能である。
【００６６】
下位レイヤ側パスとしてＳＯＮＥＴ／ＳＤＨにおけるＳＴＳ／ＶＣパスについての例を示したが、下位レイヤのＳＤＨ信号は、通常の光のＳＤＨ信号でなく、無線を用いた信号でもよい。
【００６７】
イーサネット（登録商標）信号収容部を用いる他の例を図１６に示す。可変容量リンク装置は、信号編集部２２０を、個々の上位レイヤのイーサネット（登録商標）信号をそのトラフィック量に応じてイーサネット（登録商標）スイッチ部（ＥＯＳ(Ethernet（登録商標） over SONET) mapping後Crosspointスイッチする構成) ２２４で複数本に分割し、各々のイーサネット（登録商標）信号を下位レイヤ信号にマッピングした後に、マッピングされた下位レイヤ信号のうち、上位レイヤのイーサネット（登録商標）信号のトラフィック量に応じた必要な帯域分だけをストリームデータのクロスポイントスイッチにより下位レイヤパス終端部に受け渡す。これにより、複数のイーサネット（登録商標）を分離したままリンク対地へと転送するネットワークを実現すると同時に個々のイーサネット（登録商標）のリンク容量を可変とすることが可能となる。
【００６８】
図１７は、図１６に示す構成をより詳細に示す図である。この構成では、１０ギガビットイーサネット（登録商標）信号の入出力を行なう。１０ギガビットイーサネット（登録商標）信号収容部２１１と同一のネットワークに属する一群のＧｂＥは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄに規定されるリンクアグリゲーション技術を用いて一つの論理的リンクとして管理される。そして、マッピング機能部(mapper)２２２が、この個々のＧｂＥを２本ずつ束ね、Ethernet（登録商標） Over SONET 技術を用いて、ＯＣ−４８信号にマッピングする。なお、マッピング機能部(mapper)２２２は、デマッピングする機能も有している。さらに、上位レイヤ信号のトラヒック量に応じた必要帯域分のＯＣ−４８信号を、ストリームデータのスイッチングを行なうクロスポイントスイッチにより下位レイヤパス終端部２３０へと接続する。
【００６９】
下位レイヤパス終端部２３０においては、ＩＴＵ−ＴＧ．７０９準拠のＯＣｈとして、ＯＤＵ１が終端され、さらに同一ネットワークに属するＯＤＵ１は、Ｘ本の２．４Ｇｂｉｔ／ｓパスであるＯＤＵ１コンカチネーションパス（ＯＤＵ１−Ｘｖ）として管理する。
【００７０】
本構成の装置において、１０ギガビットイーサネット（登録商標）信号中のトラフィック量が変動した場合、トラフィック量測定部１１０により測定された測定結果、及び判断結果に基づき、最適な本数のＯＣ−４８が下位レイヤパス終端部２３０に接続されるよう、信号編集管理部１２０がクロスポイントスイッチのバーチャルコンカネーション設定変更を行なう。
【００７１】
本制御を実行する際には、信号編集管理部１２０よりＧＭＰＬＳプロトコルコア、もしくはそこに存在するポリシサーバへと下位レイヤネットワークリソースの利用可能性につき問い合わせ処理を行い、空きリソースがある場合にはそのリソースを用いて容量増加操作を行い、あるいは、容量増加のためのリソースの優先度がすでに使用されているネットワークリソースの優先度よりも高い場合には、低優先度を廃止してリソースを開放した上で、当該リソースを用いて容量増加操作を行なう。斯くのごとく可変容量リンク装置が実現される。
【００７２】
図１７に示す例では、上位レイヤ側信号として、１０Ｇｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）信号についての例を示したが、４０Ｇｂｉｔ／ｓのＯＤＵ３信号中に収容される他の信号や、他速度のイーサネット（登録商標）信号や、ファイバチャネル信号、ＭＰＬＳのＬＳＰを採用した場合にも同様の構成により適用可能である。また、図１７の構成において、下位レイヤ信号として光トランスポートネットワークの信号を用いることができ、その場合、図１７の“ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９準拠ＯＣＨ”“ＯＤＵ１−Ｘｖ”を“ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８７２準拠ＯＣＨ”とする。
【００７３】
図１８に、ファイバチャネル信号を用いる場合の構成を示す。上位レイヤ信号収容部として、ファイバチャネル信号収容部２１２を用いる。また、この場合、信号編集部としてファイバチャネルスイッチを用いる。より詳細には、上記のイーサネット（登録商標）を使用した場合における実施の形態において、ＶＬＡＮを、ゾーニング又はＶＳＡＮ（Virtual Storage Area Network）とし、トランキングを、トランキング又はＩＳＬ(Inter-Switch Link)-Trunkingとすることにより、ファイバチャネルの場合も、上記のイーサネット（登録商標）を使用した場合と同様の構成をとることができる。
【００７４】
ファイバチャネルの仕様においてはそもそも容量の可変性は実現されていないが、一方でそのトラフィック特性はイーサネット（登録商標）と同様に非常にバースト的特性を持つことが知られている。従前の技術においては、容量可変の仕組みがないため、下位レイヤのリソース量は固定で使用されているが、この部分に容量可変の仕組みを持つことにより下位レイヤネットワーク側空きリソースの有効活用により最大容量を増加させることが可能となる。
【００７５】
更に、下位レイヤとして無線パス、もしくは、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＳＴＳ／ＶＣパスを採用した場合についても同様に適用可能である。
【００７６】
［第１１の実施の形態］
第１１の実施の形態以降の実施の形態では、複数ノードからなるネットワークにおいて、下位レイヤパスの容量可変を実現する形態について説明する。本実施の形態では、上記の可変容量リンク装置を、階層型ネットワークにおけるノード内に設け、始点ノード、中継点ノード、終点ノードに位置するノードが連携して通信を行うことにより、下位レイヤパスの増減の設定を行う。なお、階層型ネットワークとは、上位レイヤのリンクを下位レイヤの複数のパスで構成したものである。
【００７７】
第１１の実施の形態以降の実施の形態では、下位レイヤネットワークにおいて、上位レイヤから下位レイヤにトラフィックが流入するエッジノードを始点ノード、下位レイヤにおいてトラフィックを中継するコアノードを中継ノード、下位レイヤから上位レイヤにトラフィックが流出するエッジノードを終点ノードとし、時間変動する上位レイヤ信号のトラフィック量に合わせて、下位レイヤネットワーク内におけるリンクの構成パスの設定、及びリンクの構成変更、及び上位レイヤトラフィックの編集を迅速に行い、ネットワークリソースの有効利用を図るための可変容量リンク設定方法について説明する。
【００７８】
図１９は、本実施の形態の可変容量リンク設定方法の概要を説明するための図である。まず、始点ノードが、上位レイヤのトラフィックデータを取得し（ステップ１）、取得したトラフィックデータを用いて、下位レイヤパス本数の増減判断を行う（ステップ２）。増減判断の結果、下位レイヤパスの増設が決定した場合には、下位レイヤパスを増設するための経路を選択し、シグナリングによる下位レイヤパスの設定及び上位レイヤ信号の編集を行う（ステップ３）。増減判断の結果、下位レイヤパスの減設が決定した場合には、シグナリングによる下位レイヤパスの削除及び上位レイヤ信号の編集を行う（ステップ４）。上位レイヤ信号の編集は、上位レイヤ信号を、増設又は減設された下位レイヤパス群に振り分けるために行うものである。
【００７９】
図２０は、本実施の形態における可変容量リンク設定方法の処理を、図１９より詳細に示したフローチャートである。
【００８０】
まず、始点ノードにおいて、始点ノードから終点ノードへのトラフィック量を示すトラフィックデータを取得し（ステップ１１）、当該トラフィックデータから、上位レイヤのトラフィック量に対して、下位レイヤにおける下位レイヤパスの本数が不足しているか、それとも、下位レイヤパス本数が無駄に多く設定されているか、それとも適正な下位レイヤパス本数が設定されているかの判断を行う（ステップ１２）。
【００８１】
下位レイヤパス本数増減判断の結果、下位レイヤにおいて、下位レイヤパス本数が不足し、増設する必要がある場合には、下位レイヤパス本数増加を決定し（ステップ１４）、下位レイヤパスの増設を開始する。下位レイヤパスの増設では、下位レイヤネットワーク内において、下位レイヤパスが設定される経路を探索する（ステップ１７）。
【００８２】
選択した経路に従って、下位レイヤパスを増設、及び下位レイヤパスの始点、終点において、下位レイヤパスの本数に適合するように上位レイヤ信号の編集を行い（ステップ１８）、下位レイヤパスの増設が完了する。
【００８３】
また、下位レイヤパス本数増減判断の結果、下位レイヤにおいて、下位レイヤパス本数が無駄に設定され、減設する必要がある場合、下位レイヤパス本数減少を決定し（ステップ１５）、下位レイヤパスの減設を開始する。下位レイヤパスの減設では、削除する下位レイヤパスを選択し、下位レイヤパスを削除し、上位レイヤ信号を編集し（ステップ１９）、下位レイヤパスの減設が完了する。
【００８４】
また、下位レイヤパス本数増減判断の結果、下位レイヤにおいて、下位レイヤパス本数が適正であると判断した場合（ステップ１６）、処理を終了する。以上のフローを繰り返すことで、可変容量リンク設定が行われる。
【００８５】
図２１は、本発明の第１１の実施の形態における可変容量リンク設定方法を実現するための装置構成を示す。同図に示す装置は、２つのエッジノード１１、１３、１つのコアノード１２からなる。
【００８６】
エッジノード１１、１３は、上位レイヤネットワークと下位レイヤネットワークの境界に位置するノードであり、主信号系として、上位レイヤ信号の処理を行う上位レイヤ機能部１４と、上位レイヤ信号を収容する上位レイヤ信号収容部２１０と、上位レイヤ信号を編集して下位レイヤに伝達する信号編集部２２０と、下位レイヤパスを終端する下位レイヤパス終端部２３０と、下位レイヤパスの方路を決定する、下位レイヤスイッチ部１６とを有する。
【００８７】
また、エッジノード１１、１３の制御系として、トラフィック量を観測し、トラフィックデータを取得し、下位レイヤパス増減を判断するトラフィック量測定部１１０と、信号編集部２２０の設定・管理を行う信号編集管理部１２０、下位レイヤスイッチ部１６と下位レイヤパスの管理制御を行う、下位レイヤパス管理制御部１５を有する。下位レイヤスイッチ部と下位レイヤパス管理制御部を下位レイヤ部と称する。
【００８８】
なお、エッジノード１１、１３における、上位レイヤ信号収容部２１０、信号編集部２２０、下位レイヤパス終端部２３０、トラフィック量測定部１１０、及び信号編集管理部１２０は、第１〜第１０の実施の形態における可変容量リンク装置に相当する。なお、第１〜第１０の実施の形態では、下位レイヤスイッチ部１６と下位レイヤパス管理制御部１５は図示していない。もしくは、信号編集管理部１２０が、下位レイヤパス管理制御部１５の機能を含むようにしてもよい。
【００８９】
コアノード１２は、下位レイヤネットワーク内で下位レイヤの処理を行うノードであり、エッジノードにおける下位レイヤ部を持つノードである。すなわち、コアノード１２は、主信号系として下位レイヤスイッチ部１６を持ち、管理制御系として下位レイヤ管理制御部１５を持つ。なお、コアノード１２の代わりに、エッジノードを配置し、エッジノードの下位レイヤ部分だけを利用してもよい。
【００９０】
図２１の例では、コアノードは１台だけであるが、ネットワークの形態上、コアノードを含まなくてもよい。また、コアノードを２台以上有してもよい。
【００９１】
当該ネットワーク構成において、ノード間の主信号系は、波長多重された伝送路３４、３５で接続されている。すなわち、本実施の形態は、下位レイヤパスとして、波長多重技術を用いた光パスを利用する場合の形態である。
【００９２】
また、制御信号系は、ノード間で接続されており（制御信号伝送路３２、３３）、主信号系と同じ伝送路に波長多重された伝送路を持つか、主信号系とは異なる管理制御信号専用ネットワークを持つ。
【００９３】
本実施の形態では、前述のフローチャートにおけるトラフィックデータの取得において、エッジノード１１における上位レイヤ機能部１４又は、上位レイヤ信号収容部２１０にて、トラフィックを観測し、トラフィック量測定部１１０において、観測したトラフィック量を取得し、データベースにトラフィックデータとして蓄積する。信号編集管理部１２０は、ある定められた時間間隔、又は、任意の時間に、下位レイヤパス増減判断に必要なトラフィックデータをデータベースから取得する。なお、データベースはノード内に設けても良いし、ネットワークを介してノードに接続される外部の装置に設けてもよい。
【００９４】
トラフィック量測定部１１０は、取得したトラフィックデータに、所定の処理を行うことで、下位レイヤパス本数の増減判断を行うための判断データを作成する。
【００９５】
判断データは、取得したトラフィクデータからトラフィックの変化の傾向を抽出し、将来のトラフィック量を予測する方法を用いて作成する。予測の流れを図２２のフローチャートを用いて説明する。
【００９６】
まず、信号編集管理部１２０が、データベースからトラフィックデータを取得し（ステップ４１）、トラフィックデータから、トラフィック量を予測する。トラフィックの予測では、様々な予測方法が考えられるが、ここでは、以下のような予測手法を用いるものとする。
【００９７】
すなわち、ある時間範囲のトラフィックデータから、トラフィックの時間変化について、時間を変数として、最小二乗法により、線形関数のフィッティングを行い、近似線形関数を求める。そして、求めた線形関数から、現在の時間から次の下位レイヤパス本数の増減判断を行う時間までの、時間範囲において、トラフィック量の最大値を求め、その値を判断データとする。
【００９８】
近似では、線形関数以外にも、ｎ次関数、トラフィック量の周期的な変動を考慮した三角関数でのフィッティングを用いることができる。上記の操作により判断データを得る。
【００９９】
得られたトラフィックデータと、現在の下位レイヤパス本数を変数として定めた閾値とを比較することにより、下位レイヤパス本数の増減の判断を行う。閾値は、現在の下位レイヤパス（光パス）本数に依存する関数で定義される。本実施の形態では、下位レイヤパス本数の増加を判断する増加閾値と、下位レイヤパスの減少を判断する減少閾値を用いる。例えば、現在の下位レイヤパス本数をＮ本とすると、Ｎを増加閾値、Ｎ−１を減少閾値とすることができる。なお、閾値と比較するために、実際の測定値を、下位レイヤパス１本の容量で割った値を用いることができる。図２３に、線形近似を用いた場合の判断の例を示す。
【０１００】
判断データが下位レイヤパス本数の増加を決定する増加閾値よりも大きい場合、トラフィック量測定部１１０が、下位レイヤパス本数増加の判断を行い、増加する下位レイヤパス本数の決定した後に、その本数を信号編集管理部に通知する。例えば、図２３に示す例では、パスを1本増加させる。
【０１０１】
判断データが、下位レイヤパス本数の減少を決定する減少閾値よりも小さい場合、トラフィック量測定部１１０は、下位レイヤパス本数減少の判断を行い、減少する下位レイヤパス本数の決定をし、削除する下位レイヤパスを特定した後、信号編集管理部に削除する下位レイヤパスを通知する。増加・減少が行われない場合は、次の判断時まで待機する。
【０１０２】
トラフィックの観測と、下位レイヤパス増減判断は、トラフィックの変動に応じて、適正な時間間隔、又は、ある定められたイベントの発生をトリガとして行う。
【０１０３】
下位レイヤパス増減判断の結果、下位レイヤパスの増設が決定した場合、図２４に示すシグナリングシーケンスに従って、ノード間の通信を行い、下位レイヤパスの設定、及び信号編集部２２０の設定を行う。
【０１０４】
ノード間の下位レイヤパスを設定するシグナリングプロトコルは任意であり、ＲＳＶＰ−ＴＥ、ＣＲ−ＬＤＰ、ＬＤＰなどのプロトコル、又は、これらのプロトコルを拡張したプロトコルを用いることができる。ここでは、下位レイヤパスの設定に、ＲＳＶＰ−ＴＥを拡張したものを用いる。
【０１０５】
以下に、図２４に示す下位レイヤパスの増加時のシグナリングシーケンスを説明する。
【０１０６】
始点ノード５１の信号編集管理部５４から、下位レイヤパス管理制御部５５に下位レイヤパス設定要求メッセージ５９を伝達する。下位レイヤパス設定要求メッセージ５９は、増設するべきパス本数の情報と、下位レイヤパス増設のための設定を下位レイヤのプロトコルを用いて行う旨の指示とを含むものである。
【０１０７】
要求メッセージを受信した下位レイヤパス管理制御部５５は、経路探索プロトコルを用いて始点ノードから終点ノードまでの経路探索を行う。
【０１０８】
経路選択には、ＯＳＰＦ(Open Shortest Path First)や、ＣＳＰＦ(Constrained Shortest Path First) 等のルーティングプロトコルを用いることができるが、他の方式でもよい。本実施の形態では、ＯＳＰＦ、又は、ＣＳＰＦを用いる。
【０１０９】
選択された経路選択情報に基づいて、中継ノード５２に対し、制御信号伝送路を通して、拡張されたPathメッセージ６０（増設すべきパスの情報を含むように拡張されている）を送信する。なお、中継ノードを持たないネットワーク構成でもよく、また、中継ノードを２台以上有していてもよい。本実施の形態では、１台の中継ノード５２が始点ノードと終点ノードの間にあるものとする。
【０１１０】
中継ノード５２は、Pathメッセージ６０を受信すると、下位レイヤパス管理制御部５６が空き波長を検索し、波長が空いていれば、終点ノードに対しPathメッセージ６１を送信する。
【０１１１】
中継ノードが複数台存在する場合は、経路上の全ての中継ノードでPathメッセージを受信、波長の検索を行い、波長が空いていれば、次の中継ノードにPathメッセージを送信する。
【０１１２】
終点ノード５３まで、正常にPathメッセージ６１が到達すると、下位レイヤパス管理制御部５７は、信号編集管理部５８に信号編集部設定要求メッセージ６２を伝達し、終点ノード５３において、信号編集部２２０の設定を行う（ステップ６３）。この要求メッセージ６２は、下位レイヤパスの増設、及び上位レイヤ信号収容部２１０と下位レイヤパスとの接続の指示を含むメッセージである。
【０１１３】
信号編集部２２０の設定が完了すると、信号編集管理部５８は、設定が完了したことを示す通知メッセージ６４を下位レイヤパス管理制御部５７に返信する。
【０１１４】
下位レイヤパス管理制御部５７は、通知メッセージ６４を受け取ると、下位レイヤパスを設定するための波長を予約し（ステップ６５）、中継ノードに対し、Pathメッセージが通ってきた経路に沿って、逆方向にResvメッセージ６６を送信する。中継ノードは、Resvメッセージを受信すると、波長予約し（ステップ６７）、始点ノードにResvメッセージ６８を送信する。
【０１１５】
中継ノードが複数ある場合、中継ノードは、Resvメッセージを受信すると、波長を予約し、次の中継ノードにResvメッセージを送信する。
【０１１６】
始点ノード５１がResvメッセージ６８を受信すると、下位レイヤパス管理制御部が波長の予約を行い（ステップ６９）、信号編集管理部に対し通知メッセージ７０を伝達する。
【０１１７】
信号編集管理部５４は、通知を受信すると、信号編集部２２０を設定し（ステップ７１）、下位レイヤパスの増設、及び、下位レイヤパス本数の増加による容量の増加が完了する。なお、始点ノードにおける信号編集部２２０の設定は、信号編集管理部５４が信号編集部に設定の指示を行うことにより行うこともできる。
【０１１８】
下位レイヤパス増減判断の結果、下位レイヤパス本数の減少が決定した場合、図２５に示すシグナリングシーケンスで、ノード間の通信を行い、下位レイヤパスの増設及び信号編集部２２０の設定を行うことで、下位レイヤパス本数の減少を実現する。
【０１１９】
下位レイヤパス増設の場合と同様に、ノード間の下位レイヤパスを設定するシグナリングプロトコルは任意であり、ＲＳＶＰ−ＴＥ(Resource Reservation Protocol for Traffic Engineering)，ＣＲ−ＬＤＰ（Constraint-based Routing-Label Distribution Protocol) ，ＬＤＰ(Label Distribution Protocol) などのプロトコル、又は、これらのプロトコルを拡張したプロトコルを用いることできる。ここでは、下位レイヤパスの設定にＲＳＶＰ−ＴＥを拡張したプロトコルを適用する。
【０１２０】
次に、図２５のシーケンスを説明する。始点ノード、中継ノード、終点ノードの構成は、図２４と同様である。
【０１２１】
始点ノードの信号編集管理部で、信号編集部２２０の設定を行い、削除する下位レイヤパスを取り外し、信号編集管理部から下位レイヤパス管理制御部に下位レイヤパス削除要求メッセージ７３を伝達する。要求メッセージ７３は、減設するべきパスの情報と、下位レイヤパス減設のための設定を下位レイヤのプロトコルを用いて行う旨の指示とを含むものである。
【０１２２】
下位レイヤパス管理制御部は、要求メッセージ７３を受信すると、パスの削除と波長の開放を行い（ステップ７４）、Path Tearメッセージを中継ノードに送信する（ステップ７５）。
【０１２３】
中継ノードが、Path Tearメッセージを受信すると、下位レイヤパス管理制御部は、パスの削除と波長の開放を行い（ステップ７６）、次の中継ノードに対し、Path Tearメッセージを送信する（ステップ７７）。
【０１２４】
終点ノードの下位レイヤパス管理制御部まで正常にPath Tearメッセージが到達すると、下位レイヤパス管理制御部は、パスの削除と波長の開放を行い（ステップ７８）、信号編集管理部に信号編集部設定要求メッセージ７９を伝達し（ステップ７９）、信号編集管理部から終点ノードにおける信号編集部２２０の設定を行い（ステップ８０）、下位レイヤパスの削除及び、下位レイヤパス本数の減少による容量の減少が完了する。要求メッセージ７９は、パスの削除と、上位レイヤ信号収容部２１０と下位レイヤパスとの切断の指示とを含むメッセージである。
【０１２５】
また、下位レイヤパス本数の減少は、図２６に示す往復のシグナリングシーケンスを用いて行うこともできる。この場合、終点ノードにおける信号編集部の設定の後、信号編集管理部は通知メッセージを下位レイヤパス管理制御部に送信し、下位レイヤパス管理制御部は波長の開放を行う。そして、逆方向にResv Tearメッセージを送信する。中継ノードは、Resv Tearメッセージを受信すると、波長の開放を行い、始点ノードにResv Tearメッセージを送信する。始点ノードがResv Tearメッセージを受信すると、下位レイヤパス管理制御部が波長の開放を行い、信号編集管理部に対し通知メッセージを伝達する。信号編集管理部は、通知を受信すると、信号編集部を設定する。
【０１２６】
上記のように、始点ノードと終点ノード間のパスの増設、削除は、ＲＳＶＰ−ＴＥ(Resource Reservation Protocol for Traffic Engineering)，ＣＲ−ＬＤＰ（Constraint-based Routing-Label Distribution Protocol) ，ＬＤＰ(Label Distribution Protocol) などのプロトコルに基づく下位レイヤのシグナリングプロトコルを用いて行う。本実施の形態では、下位レイヤのシグナリングプロトコルによるパス設定にあたり、始点ノードにおいて、パス容量の増設、減設を指示する情報と、増加容量、減少容量を指定する情報を含む要求メッセージを信号編集管理部から下位レイヤパス管理制御部に送信する。この要求メッセージがトリガーとなって、下位レイヤパス管理制御部は、下位レイヤのプロトコルに基づくパス設定プロセスを起動し、シグナリングを行うことにより下位レイヤパス設定を開始する。
【０１２７】
そして、終点ノードにおいては、上記下位レイヤのプロトコルに基づく、シグナリングメッセージの到着をトリガーとして、下位レイヤパス管理制御部が信号編集管理部に要求メッセージを送信することにより、信号編集管理部が信号編集部２２０の設定を行う。
【０１２８】
上記の処理では、ＲＳＶＰ−ＴＥ(Resource Reservation Protocol for Traffic Engineering)，ＣＲ−ＬＤＰ（Constraint-based Routing-Label Distribution Protocol) ，ＬＤＰ(Label Distribution Protocol) などのプロトコルにおけるメッセージを拡張して使用している。その拡張として、増加又は減少すべき帯域情報を上記プロトコルのシグナリングメッセージの帯域情報に反映させている。また、要求メッセージには、下位レイヤパス設定を行う旨の指示が明示される。
【０１２９】
なお、上記の実施の形態では、ノード間のシグナリングで下位レイヤパスの設定を行っているが、ノード間のシグナリングを用いることに代えて、下位レイヤネットワーク全体を管理するネットワークオペレーティングシステムを用い、ネットワークオペレーティングシステムが各ノードに命令を出すことで、下位レイヤパスの設定を行ってもよい。すなわち、下位レイヤネットワークを管理するネットワーク管理システムが、中継ノードに対して下位レイヤパス設定メッセージを送信する。これにより、下位レイヤパスの設定が行われる。また、始点、終点ノードに対しては、ネットワーク管理システムが、上位レイヤ信号編集の要求メッセージを下位レイヤパス設定と合せて送信する。
【０１３０】
このように、本実施の形態では、上位レイヤから下位レイヤへの下位レイヤパスの増設又は減設の要求に、ノード装置での上位レイヤ信号の編集のトリガーとなる情報を内包するようにシグナリングメッセージを拡張することで、下位レイヤパスの増設、削除のシグナリングと、上位レイヤ信号の編集のためのシグナリングとを統合したので、１回のシグナリングで、下位レイヤパスの増設や削除を行うことができる。このようなシグナリングを実現するために、例えば、上記のようなＲＳＶＰ−ＴＥ等の既存のプロトコルを、上位レイヤの制御と下位レイヤでのパス設定とを連結させて動作するように拡張したプロトコルを使用することができる。
【０１３１】
［第１２の実施の形態］
次に、第１２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、前述の第１１の実施の形態とは異なり、下位レイヤパス増減判断を、始点ノードと、終点ノード間で行う。始点ノードから終点ノードへのトラフィックを下りのトラフィック、終点ノードから始点ノードへのトラフィックを下りのトラフィックとした際に、「上り」と「下り」の対になったものを、下位レイヤパスとして下位レイヤパス本数の増減を行う。これにより、トラフィックの不要な損失を防ぎながら、下位レイヤパスの削除を行うことが可能となる。
【０１３２】
図２７は、本発明の第１２の実施の形態における下位レイヤパス増減判断のフローチャートである。
【０１３３】
下位レイヤパス本数増減判断が開始されると、まず、始点ノードで下位レイヤパス本数の増加を行うか否かの判断を行う（ステップ８１）。下位レイヤパス本数増加と判断した場合、下位レイヤパス増加本数を決定し（ステップ８２）、下位レイヤパス増減判断を終了する。
【０１３４】
下位レイヤパス本数増加をしない場合、始点での下位レイヤパス本数を減少するか否かの判断を行う（ステップ８３）。下位レイヤパス本数を減少しないと判断した場合、下位レイヤパス増減判断を終了する。
【０１３５】
ステップ８３において、下位レイヤパス本数を減少すると判断した場合、終点での下位レイヤパス本数の減少判断を行う（ステップ８４）。下位レイヤパス本数を減少すると判断した場合、下位レイヤパス減少本数を決定し（ステップ８５）、下位レイヤパス増減判断を終了する。
【０１３６】
次に、図２８を用いて下位レイヤパス本数減少のシグナリングシーケンスを説明する。
【０１３７】
始点ノードから終点ノードに対し、終点ノードでの下位レイヤパス本数減少判断を行うために交渉メッセージを送信する（ステップ８６）。終点ノードでは、終点ノードから始点ノードに向かうトラフィック量から、光パス本数の減少判断を行い、結果を始点ノードに通知する（ステップ８７）。始点ノードでは、受け取った結果を元に、下位レイヤパス減少本数増減の判断を行い、減設が決定した場合、下位レイヤパスの削除を実行する。
【０１３８】
下位レイヤパス削除は、「上り」と「下り」を１対の下位レイヤパスとして、下位レイヤを削除する以外は、前述の第１１の実施の形態と同様である。
【０１３９】
また、第１１の実施の形態における図２６と同様に、第１２の実施の形態においても、図２９に示すように、往復のシグナリングシーケンスを用いることができる。
【０１４０】
本実施の形態のように増減する下位レイヤパスが双方向であり、また、パスを流れるトラフィック量が非対称である場合に上記にような交渉メッセージが必要となる。
【０１４１】
すなわち、始点ノードに流入し、始点ノードから終点ノードに向かうトラフィック量だけを観測し下位レイヤパスの増減判断を行うと、終点ノードに流入し、終点ノードから始点ノードに向かうトラフィック量に対して下位レイヤパス容量不足し、トラフィックのロスが発生する可能性がある。そこで、交渉メッセージにより、終点ノードに流入し、終点ノードから始点ノードに向かうトラフィック量も考慮してパスの減少の判断を行うようにしている。
【０１４２】
なお、始点ノードと終点ノードでメッセージの交換を行って下位レイヤパス本数増減判断を行うのではなく、終点ノードからは、終点ノードでの下位レイヤパス増減判断結果の情報を内包するメッセージを始点ノードに対して、自発的に送信し、始点ノードでは、始点ノードでの下位レイヤパス本数増減判断結果と、受信した終点ノードからの下位レイヤパス本数増減結果をもとに、下位レイヤパス本数の増減判断を行うようにしてもよい。すなわち、終点ノードから始点ノードに対して送信される下位レイヤパス本数増減判断結果と、始点ノードでの下位レイヤパス増減判断結果の２つの情報を考慮して、下位レイヤパス本数の増減を行なう。
【０１４３】
［第１３の実施の形態］
次に、本発明の第１３の実施の形態について説明する。
【０１４４】
第１３の実施の形態は、図２１に示す構成において、下位レイヤを、例えば光トランスポートネットワーク、ＳＤＨネットワークとしたり、また、上位レイヤを、ＩＰネットワーク、ギガビットイーサネット（登録商標）ワーク、ファイバチャネルネットワークなどとするものである。
【０１４５】
図３０は、下位レイヤを光トランスポートネットワーク、上位レイヤをＩＰネットワークとした場合の、ノード構成、及びネットワーク構成例である。
【０１４６】
同図に示す構成は、図２１の構成における上位レイヤ機能部１４をＩＰルータ機能部３０１に、上位レイヤ信号収容部２１０を、ＩＰ信号収容部３０６に、下位レイヤスイッチ部１６を、光クロスコネクトスイッチ３０８に、下位レイヤパス管理制御部１５を光パス管理制御部３０２に置き換えたものである。光パス本数増減判断は、下位レイヤパス本数増減判断と同じ手順を用いて行うことができる。
【０１４７】
本発明の信号編集部は光スイッチ、電気によるスイッチなど、どのような形態でも実現可能であるが、特に、電気スイッチで実現したほうが、光スイッチを用いた場合と比較して効果が大きい。
【０１４８】
電気での編集の場合、図１５に示すようにmapper と下位レイヤパスを一対一対応に構成するだけでなく、これを多対一対応にすることが可能である。例えば、イーサネット（登録商標）として １０Ｍ／１００Ｍ／１０００Ｍが混在した場合でも、イーサネット（登録商標）の信号を下位レイヤパスの容量（例えば、２．５Ｇｂｉｔ／ｓ）にあわせるように編集することが可能である。一方、例えば、従来技術の特開平１３−３３３０４５号公報に開示された技術では、ＩＰルータからの信号は負荷分配ユニットに入るため、この構成をとることはできない。すなわち、負荷の分配では、１０Ｍ／１００Ｍ／１０００Ｍが混在した信号を光のパス (２．５Ｇｂｉｔ／ｓ以上が一般的)に収容することができない。
【０１４９】
本発明の実施の形態の場合、分配ではなく編集動作を行っているので、光パスの容量に適合するまで信号を編集することが可能である。例えば、ギガイーサネット（登録商標）５本における速度が平均で２．５Ｇｂｉｔ／ｓである場合に、これら５本の信号を編集し、トラヒック量にあわせて、下位レイヤパスを１乃至２本にと設定変更することが可能である。この機能は特開平１３−３３３０４５号公報に開示された技術では実現できない。更に、本発明では、下位レイヤが無線、ＳＤＨなど細かい単位の場合の編集にも適用可能であるという汎用性を持っている。
【０１５０】
更に、特開平１３−３３３０４５号公報のように光クロスコネクトスイッチを使う場合に比較して、本発明においてはＯ／Ｅの数が少ないという効果がある。光通信システムにおいては、Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部分は非常にコストが高いので、Ｏ／Ｅの数を少なくできることでコストダウンを図ることができる。一方、電気回路部分は製造数が増えるにつれ、また、集積度が上がるにつれて確実にコストダウンが図れるので、本発明では、特開平１３−３３３０４５号公報の技術と比較して一層コストダウンを図ることができる。
【０１５１】
更に、本発明において電気回路を用いた信号編集を行うことにより、必要に応じて装置全体を（制御系の一部をも含んで）集積化することが可能である。これは特開平１３−３３３０４５号公報の技術における構成では得られない効果である。本発明の構成では、集積化による装置の小型化、又は生産工程の削減によるコストダウンなどの効果を得ることが容易である。
【０１５２】
なお、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【０１５３】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、上位レイヤ信号のバースト的な特性に対し、トラフィック量を測定することで、下位レイヤ側のネットワークリソースを動的に設定・開放する機構を実現する可変容量リンク装置を実現することができる。この可変容量リンク装置によれば、ネットワークリソースのより有効な活用が可能となり、投資の削減効果、もしくは、その反映としての通信料金の低減が実現される。
【０１５４】
また、本発明によれば、上位レイヤから、下位レイヤに収容するトラフィックが変動する場合、トラフィック量に合わせて下位レイヤの構成パス本数を増減し、ネットワークとしての下位レイヤにおける容量を制御することが可能となる。これにより、下位レイヤにおけるネットワークリソースを動的に有効利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第７の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第８の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の第９の実施の形態の可変容量リンク装置の構成（１）を示す図である。
【図１０】本発明の第９の実施の形態の可変容量リンク装置の構成（２）を示す図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態の可変容量リンク装置の構成（３）を示す図である。
【図１２】本発明の第９の実施の形態の可変容量リンク装置の構成（４）を示す図である。
【図１３】本発明の第１０の実施の形態の可変容量リンク装置の概要構成を示す図である。
【図１４】図１３の信号編集部２２０をＶＬＡＮ設定変更可能なイーサネット（登録商標）スイッチ（Ethernet（登録商標） Switch With VLAN)２２１で実現する構成を示す図である。
【図１５】図１４に示す構成をより具体的に示す図である。
【図１６】イーサネット（登録商標）信号収容部を用いる他の例を示す図である。
【図１７】図１６に示す構成をより詳細に示す図である。
【図１８】上位レイヤ信号としてファイバチャネル信号を用いる場合の構成を示す図である。
【図１９】第１１の実施の形態の可変容量リンク設定方法の概要を説明するための図である。
【図２０】第１１の実施の形態における可変容量リンク設定方法の処理を、図１９より詳細に示したフローチャートである。
【図２１】本発明の第１１の実施の形態における可変容量リンク設定方法を実現するための装置構成を示す図である。
【図２２】判断データを作成するためのフローチャートを示す図である。
【図２３】線形近似を用いた場合におけるパス増減の判断を示す図である。
【図２４】下位レイヤパスの増設を行うためのシグナリングシーケンスを示す図である。
【図２５】下位レイヤパスの減設を行うためのシグナリングシーケンスを示す図である。
【図２６】下位レイヤパスの減設を行うための往復のシグナリングシーケンスを示す図である。
【図２７】本発明の第１２の実施の形態における下位レイヤパス増減判断のフローチャートである。
【図２８】本発明の第１２の実施の形態における下位レイヤパス本数減少の場合のシグナリングシーケンスを示す図である。
【図２９】本発明の第１２の実施の形態における下位レイヤパス本数減少の場合の往復のシグナリングシーケンスを示す図である。
【図３０】本発明の第１２の実施の形態において、下位レイヤを光トランスポートネットワーク、上位レイヤをＩＰネットワークとした場合の、ノード構成、及びネットワーク構成例である。
【符号の説明】
１００ 制御系
１１０ トラフィック量測定部
１１１ スループット測定ｏｒパケット廃棄率測定部
１１２ 測定with平均化処理部
１２０ 信号編集管理部
２００ 主信号系
２１０ 上位レイヤ信号収容部
２１１ イーサネット（登録商標）（登録商標）信号収容部
２１３ ＬＳＰ収容部
２２０ 信号編集部
２２１ イーサネット（登録商標）（登録商標）スイッチ、Ethernet（登録商標）（登録商標） Switch With VLAN
２２２ マッピング機能部
２２３ クロクポイントスイッチ
２２４ ＥＯＳmapping 後Crosspointスイッチする構成
２３０ 下位レイヤパス終端部
２３１ ＳＴＳ／ＶＣパス終端部
２３２ 光パス終端部
２３３ ＯＴＮパス終端部
２３４ 無線パス終端部
２４０ マッピング機能部
７００ ネットワーク管理オペレーションシステム
８００ Ｇ−ＭＰＬＳプロトコルコア
９００ バーチャルコンカチネーション
１０００ トランキング
１１，１３ エッジノード
１２ コアノード
１４，２２ 上位レイヤ機能部
１５ 下位レイヤパス管理制御部
１６ 下位レイヤスイッチ
３２，３３ 管理制御信号伝送路
３４，３５ 主信号伝送路
５１ 始点ノード
５２ 中継ノード
５３ 終点ノード
５９，６２ 要求メッセージ
６０，６１ Pathメッセージ
６４，７０ 通知メッセージ
６６，６８ Resvメッセージ
３０１ ＩＰルータ機能部
３０２ 光パス管理制御部
３０６ ＩＰ信号収容部
３０７ 光パス終端部
３０８ 光クロスコネクトスイッチ部
３０９ 下位レイヤスイッチ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、上位レイヤのリンクを下位レイヤのパス群で構成した階層型ネットワークにおいて、上位レイヤのトラヒック量に応じて、下位レイヤのパス群の容量を変更する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のインターネットをはじめとするデータ通信トラフィックの増大により、大規模大容量ネットワークに課せられる要求条件が変わりつつある。旧来の回線交換型ネットワークにおいては、加入者数を考慮し、交換ノードの対地間の回線を収容するパス容量を設計し、需要に応じた設備投資を計画的に行なうことが可能であった。
【０００３】
このような回線交換型ネットワークにおいては、ノード間を接続するリンクの容量は常に計画的に設計され、その変更・更新の速度は非常に遅い。従って、リンクの容量の変更の頻度は非常に小さく、回線交換ネットワークインフラ設備及びそのオペレーションシステムはこれを前提として設計されている。
【０００４】
一方、データ通信ネットワークにおいては、様々なドラスティックな変動要因がある。インターネットサービスプロバイダの新設・廃止、各種サーバ間のミラーリングによる遠隔データベースバックアップなどがその一例である。前述の回線交換型ネットワークにおける容量変更・更新の速度では、データ通信ネットワークにおけるこれらの変動に柔軟に追従できないので、容量設計上余裕を持たすことにより対処している。
【０００５】
しかしながら、このように周期が短く変更するデータ通信ネットワークのトラフィック特性と、回線交換をベースとしたネットワークとは整合せず、ネットワークの使用効率の面で非常に非効率である。
【０００６】
すなわち、インターネットを代表とするＩＰ(Internet Protocol)やイーサネット（登録商標）などのデータ通信ネットワークは、トラフィックを伝送するための下位レイヤネットワークとして、帯域固定の回線交換型ネットワークであるＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy)を用いたネットワークを利用することが多い。ＳＤＨネットワークは、始点、終点を定め、パスを固定的に設定する方式を持つネットワークであり、一度パスを設定すると、ネットワーク内では常に一定の容量が確保される一方で、パスの容量や経路の変更に多量の時間がかかり、上述したようにその変更の頻度は低い。
【０００７】
また、上位レイヤネットワークとしてＩＰ、イーサネット（登録商標）等を用い、下位レイヤとしてＳＤＨネットワークを用いる場合には、ネットワーク構成が階層化され、管理も別々に行われるため、ネットワーク内で確保される帯域を変更する場合には、上位レイヤでの設定の変更だけでなく、下位レイヤに位置するネットワークでも設定変更を行う必要があり、２重の手間がかかるため、ネットワーク構成の変更に非常に時間がかかる。従って、下位レイヤネットワークの容量に余裕を持たすことにより対処している。従って、ネットワーク資源が有効に利用されていない。
【０００８】
最近、次世代の下位レイヤネットワークとして、光クロスコネクトなどの波長単位でトラフィックを取り扱うネットワークが下位レイヤネットワークとして利用される可能性が出てきているが、現在のところ、光クロスコネクトを用いた光ネットワークでのパスの設定・解除は、従来のＳＤＨネットワークと同様の手法を用いている。従って、このような次世代の下位レイヤネットワークを用いても下位レイヤネットワークの容量に余裕を持たすことにより対処することになる。
【０００９】
また、ＯＩＦ／ＩＥＴＦ等の標準化機関で、ＭＰＬＳと呼ばれるコネクション型のネットワーキング技術をＡＴＭ／ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴもしくは、光レイヤなどをはじめとする回線交換レイヤにまで拡張し、下位のＡＴＭレイヤで提供されるVirtual Path（ＶＰ）、物理レイヤで提供されるＳＤＨパス、さらには、光レイヤで提供される波長パスやファイバまで統一的に管理するGeneralized-MPLSが提唱されている。この技術は、これまで別々のレイヤで管理されていたＡＴＭ装置、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ装置、ＷＤＭ装置、光クロクコネクト装置、ファイバスイッチ等をトラフィック量に応じて柔軟にサービス提供できるようにし、各レイヤの収容設計の冗長性を排除し、サービス提供の迅速性も確保しようという意思に基づくものである。ＯＩＦＵＮＩ１．０の仕様においては、ネットワークリソースの利用に関してはポリシサーバを用いてポリシコントロールすることが記述されている。
【００１０】
しかしながら、上記のＧ−ＭＰＬＳをはじめとする技術群はリンク容量を可変にする仕組みを持っていないので、これらの技術群を用いたとしても、ネットワーク資源の有効利用が図られていないという問題点は解決しない。
【００１１】
すなわち、Ｇ−ＭＰＬＳは、トラフィック量の時間変更に応じてきめ細かく下位レイヤネットワークの容量を制御することはできない。そのため、上位レイヤとして、ＩＰやイーサネット（登録商標）などのネットワークを収容する場合、上位レイヤネットワークのトラフィック変動に備え、下位レイヤネットワーク内では、パスの内部を流れるトラフィックの最大トラフィック量を予め想定し、パスの容量に余裕を持たせ、半永久的にパスを設定することが必要である。そのため、ＳＤＨネットワークでは、実際にネットワークを通過するトラフィック量の総量に対し、はるかに広帯域のネットワークリソースを準備する必要があり、ネットワークのリソースの有効利用という観点で見た場合、極めて非効率である。
【００１２】
上記のように、従来は、トラフィック量が変動した場合にも、下位レイヤにおいてパスの容量は一定であるため、トラフィック量が少ない場合には、下位レイヤのリソースを無駄に使用し、また、突発的にデータトラフィックが急増した場合には、容量が足りず、溢れたトラフィックが失われるといった事態が生じる。Ｇ−ＭＰＬＳなどでは、上位レイヤからの要求に対して、下位レイヤにおいて、パスを設定する仕組みが提案されているが、上位レイヤのトラフィック量に応じて、下位レイヤにおいて積極的に容量を制御するものではない。また、従来技術として、特開平１３−３３３０４５号公報に開示された技術がある。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１３−３３３０４５号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上位レイヤトラヒック量に応じて下位レイヤパス群の容量を変更することにより、ネットワークリソースの効率的な利用を可能とする可変容量リンク装置、及び可変容量リンク設定方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記の構成により達成することができる。
【００１６】
本発明は、主信号系と制御系とを有する可変容量リンク装置であって、
前記主信号系は、
前記可変容量リンク装置に入出力する上位レイヤ信号を収容する上位レイヤ信号収容部と、
下位レイヤパス終端部と
前記上位レイヤ信号を、該上位レイヤ信号のトラフィック量に応じて決められた容量の下位レイヤパス群における各パスに、下位レイヤ信号として振り分け、前記下位レイヤパス終端部に該下位レイヤ信号を渡す信号編集部とを有し、
前記制御系は、
前記上位レイヤ信号収容部を流れるトラフィック量を測定し、そのトラフィック量に応じて下位レイヤパス群の容量の増減を判断するトラフィック量測定部と、
トラフィック量測定部における判断結果に応じて、前記信号編集部を制御する信号編集管理部とを有する。
【００１７】
本発明では、主信号系においては、上位レイヤ信号収容部及び下位レイヤパス終端部を備え、それらの間に信号編集部を設けることにより、上位レイヤ信号の下位レイヤパスへの収容位置を制御することができる。従前からある上位レイヤ信号を下位レイヤパスにマッピングする方式においては、その関係は固定的であったため、上位レイヤ信号の最大値ないしはＳＬＡにより定める最大スループットを収容できるよう下位レイヤパスの容量を設定すると、上位レイヤ信号のバースト性によりスループットが上がらず、下位レイヤパスの帯域の利用効率が上がらない。本発明においては、下位レイヤパスの容量を最大に設定するのではなく、むしろ小さく設定し、トラフィック量測定部において測定されたトラフィック量が増加してきた場合においては、下位レイヤパスを増設し、リンク容量を増加させ、又は、減少した場合には、これを削除することでリンク容量を減少させる。これら増減する下位レイヤパスへの振り分けを、信号編集管理部の制御により信号編集部が行なうことにより、可変容量リンクが実現される。
【００１８】
このような構成とすることにより、上位レイヤのトラフィック容量に応じて随時下位レイヤのパスの設定・開放を行なう機構が実現され、各下位レイヤパスのスループットは向上する。結果として、これら増減する下位レイヤパスを下位レイヤネットワーク内で共有して用いることで、より少ない下位レイヤネットワーク資源でより高スループットなネットワークを構築することが可能となる。
【００１９】
また、本発明は、上位レイヤのリンクを下位レイヤのパス群で構成した階層型ネットワークにおける可変容量リンク設定方法であって、
前記階層型ネットワークは、上位レイヤ信号を編集して下位レイヤのパス群の各パスに振り分ける手段を有するノード装置を有し、
前記ノード装置が、前記上位レイヤのトラフィックデータを取得するトラフィックデータ取得ステップと、
前記ノード装置が、前記トラフィックデータを用いて、下位レイヤパスの増減判断を行う増減判断ステップと、
前記下位レイヤパスの増減を行うことが決定した場合には、前記ノード装置が上位レイヤから下位レイヤへ下位レイヤパスの増設又は減設の要求を送出し、その要求に基づき、他のノード装置との間での下位レイヤシグナリングプロトコルを用いた下位レイヤパスの設定を行うとともに、前記ノード装置と、下位レイヤパスの終点のノード装置において、下位レイヤパスの本数に応じた上位レイヤ信号の編集を行う、増減設ステップとを有することを特徴とする可変容量リンク設定方法。
【００２０】
本発明により、上位レイヤでの判断の結果をトリガーとして、上位レイヤ信号の編集と、下位レイヤパスの増設、減設を実行することで、下位レイヤのリソースを有効利用することができる。すなわち、本発明では、可変容量リンク設定方法を実現するために、ノード装置において今まで独立に動作していた上位レイヤと下位レイヤの制御管理系を接続し、連携して動作させる。上位レイヤと下位レイヤを連携して動作させることで、可変容量リンクを実現するために必要となる上位レイヤ信号の編集と下位レイヤパスの設定とを連携して迅速に行うことが可能となり、変動するトラフィックに合わせた容量のリンクを、下位レイヤシグナリングプロトコルを用いて効率的にオンデマンドに設定することができ、下位レイヤネットワークのリソースの節約と、オンデマンドな帯域の提供を実現することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
[第１の実施の形態]
図１は、本発明の第１の実施の形態における可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【００２３】
同図に示す可変容量リンク装置は、制御系１００と主信号系２００とから構成され、制御系１００には、トラフィック量測定部１１０、信号編集管理部１２０が設けられる。
【００２４】
主信号系２００は、上位レイヤ信号収容部２１０及び下位レイヤパス終端部２３０を備え、それらの間に信号編集部２２０を設けることにより、上位レイヤ信号の下位レイヤパスへの収容位置を制御する。
【００２５】
本実施の形態において、上位レイヤ信号の下位レイヤパスへの収容位置を制御する場合には、下位レイヤパスの容量を最大に設定するのではなく、むしろ小さく設定し、上位レイヤ信号のトラフィック量が増加してきた場合に、下位レイヤパスを増設し、リンク容量を増加させ、又は、減少した場合には、これを削除することでリンク容量を減少させる。これら増減する下位レイヤパスへの振り分けを信号編集部２２０で行なうことにより、容量可変リンクが実現される。
【００２６】
なお、本明細書中、リンクとは、ある上位レイヤ信号を運ぶ容量可変な上位レイヤリンクのことであり本装置はこれを提供するものである。この上位レイヤリンクに可変性を持たせるために、これを収容する下位レイヤパス群の本数を増減させることが本発明の特徴である。リンク容量とは、下位レイヤパス群によって上位レイヤリンクに提供される容量のことであり、その容量は下位レイヤパス群の容量の和に等しい。
【００２７】
このように構成する可変容量リンク装置においては、例えば、あるユーザの上位レイヤトラフィックが減少したために開放されたリソースを、他のユーザの上位レイヤトラフィックが利用できる。従って、上位レイヤ信号の最大総容量に対して下位レイヤ信号の最大総容量を小さく設定することが可能となる。即ち、同じ上位レイヤ信号のスループットを実現するための下位レイヤネットワーク資源量は削減されることになる。
【００２８】
上記に示したように、上記レイヤ信号を下位レイヤパスに効率よく編集、収容するように信号編集を行なうために、トラフィック量測定部１１０では、上位レイヤ信号収容部２１０を流れる上位レイヤトラフィック量を測定し、トラフィック量に基づき下位レイヤパスの設定変更を行うか否かを判断し、その結果を信号編集管理部１２０に渡す。あるいは、トラフィック量測定部１１０は、測定したトラフィックデータをデータベースに格納し、そのデータベースからトラフィックデータを取得するようにしてもよい。なお、測定したトラフィックデータをデータベースに格納しておくことにより、過去のトラヒックデータを利用したトラヒックの予測が可能となる。
【００２９】
信号編集管理部１２０は、トラフィック量測定部１１０より得た情報を元に上位レイヤ信号を下位レイヤパスに効率よく収容するように編集するために信号編集部２２０を制御し、また、同時に下位レイヤパス終端部２３０を制御することにより下位レイヤパスの本数を制御する。これにより、リンク容量を可変とすることができる。
【００３０】
なお、第１１の実施の形態で説明するように、信号編集管理部１２０が、他のノードからのメッセージに基づく通知を受信し、その内容に基づき、信号編集部２２０、下位レイヤパス終端部２３０を制御して、下位レイヤパスの増減を行ってもよい。
【００３１】
このような構成とすることにより、上位レイヤのトラフィック量に応じて随時下位レイヤのパスの設定・開放を行なう機構が実現され、各下位レイヤパスのスループットは向上する。結果として、これら増減する下位レイヤパスを下位レイヤネットワーク内で共有して用いることで、より少ない下位レイヤネットワーク資源でより高スループットなネットワークを構築することが可能となる。なお、信号編集部等の具体例は、後述する第１０の実施の形態において詳細に説明する。
【００３２】
［第２の実施の形態］
図２は、本発明の第２の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。なお、以下の各実施の形態において、図１と同一構成部分については同一符号を付し、その説明を省略する。図２に示す可変容量リンク装置は、前述の図１における制御系１００のトラフィック量測定部１１０として、スループット、又は、パケット廃棄率を測定する機能を有するスループット測定ｏｒパケット廃棄率測定部１１１を設けた構成である。
【００３３】
スループット測定ｏｒパケット廃棄率測定部１１１は、上位レイヤ信号のトラフィック測定パラメータとしてスループットもしくはパケット廃棄率を測定し、その測定値と事前に設定された閾値とを比較する。
【００３４】
測定値が閾値を超過した場合、下位レイヤパスの本数を増やし、信号編集部２２０の編集の設定を変更することにより、可変容量リンクを実現する。また、同様に、閾値を下回ったことを検出し、下位レイヤパスの本数を削減し、信号編集部２２０の設定を変更することによりリンク容量を減少させる。
【００３５】
［第３の実施の形態］
図３は、本発明の第３の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。図３に示す可変容量リンク装置は、前述の図１における制御系１００のトラフィック量測定部１１０として、測定と平均化処理を行なう測定with平均化処理部１１２を設けた構成である。
【００３６】
測定with平均化処理部１１２は、測定パラメータを時間平均する。この測定with平均化処理部１１２を設けたことにより、平均化処理によりごく周期の短いトラフィック変動に対して不必要にリンク間の容量が変動するバタツキを抑える。測定with平均化処理部１１２は、算出した値と、事前に設定された閾値とを比較し、比較結果を信号編集管理部１２０に伝達し、信号編集管理部１２０の制御により、信号編集部２２０の設定を行う。
【００３７】
なお、トラヒックデータと閾値との比較に関しては、第１１の実施の形態で詳細に説明する。
【００３８】
［第４の実施の形態］
図４は、本発明の第４の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。図４に示す可変容量リンク装置の信号編集管理部１２０には、ネットワーク管理オペレーションシステム７００が接続されている。すなわち、可変容量リンク装置が、ネットワーク管理オペレーションシステム７００にアクセスする手段を有し、アクセスして得たデータを信号編集管理部１２０に渡す機能を有している。また、可変容量リンク装置は、下位レイヤパスの増減に応じてデータベースの増減に関する情報をアップロードする手段を含む。
【００３９】
当該可変容量リンク装置に接続されるネットワーク管理オペレーションシステム７００は下位レイヤパスネットワーク情報データベースを保持し、その下位レイヤパスネットワーク情報データベースでは、随時ネットワークリソースの使用状況が更新されている。当該ネットワーク管理オペレーションシステム７００にアクセスして使用状況を読み出すことにより、容量増を行なう場合に、新規に利用するネットワークリソースの検索を行ない、増設できるパスを把握することができる。
【００４０】
また、ネットワーク管理オペレーションシステム７００での下位レイヤパスの管理において、個別パス（リンクを構成する複数のパスの中の個々のパス）に優先度を与えることも可能である。本構成をとることで、可変容量リンク装置では、トラフィック量測定部１１０からの情報に基づき、新規に下位レイヤパスを開通する際に、新たに増設したいパスと既に使用されている下位レイヤパスとの間で競合が起こり、使用可能なネットワークリソースがない場合においても、ネットワーク管理オペレーションシステム７００で設定された優先度を参照することにより、増設しようとするパスの優先度よりも低優先度の下位レイヤパスが存在する場合にはそれを廃止してネットワークリソースを開放した上で、当初目的のパスの開通を行なうことができる。このような操作により競合制御が可能となり、ネットワークリソースの更なる最適化を図ることができる。
【００４１】
［第５の実施の形態］
図５は、本発明の第５の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。図５に示す可変容量リンク装置の信号編集管理部１２０には、Ｇ（Generalized）−ＭＰＬＳプロトコルコア８００が実装されている。なお、Ｇ−ＭＰＬＳプロトコルコア８００は、ソフトウェアやファームウェアとして実装することが可能である。
【００４２】
信号編集管理部１２０は、Ｇ−ＭＰＬＳプロトコルコア８００のＧ−ＭＰＬＳプロトコルにより管理している随時更新されているネットワークリソースの使用状況を参照し、パス容量の増設・減設を行なう。また、下位レイヤパスの容量の増減に応じてデータベースに情報をアップロードする手段を含む。これにより、前述の第４の実施の形態と同様に、容量増を行なう場合に、新規に利用するネットワークリソースの検索を行なうことが可能になる。
【００４３】
また、前述の第４の実施の形態と同様に、Ｇ−ＭＰＬＳプロトコルコア８００により下位レイヤを管理する際に、個別パスの優先度を与えることも可能である。これにより、使用可能なネットワークリソースがない場合においても、増設するパスの優先度よりも低優先度の下位レイヤパスが存在する場合にはそれを廃止してネットワークリソースを開放した上で、当初目的のパスの開通を行なうことが可能となる。このような操作により、ネットワークリソースのさらなる最適化を図ることができる。
【００４４】
さらに、下位レイヤ装置がＧ−ＭＰＬＳプロトコルコア８００によりＧ−ＭＰＬＳ技術を用いてプロビジョニングされている場合に、その優先度処理のための優先度フラグをシムヘッダ内に実装することも可能である。本フラグは、一例として、ＥＸＰフィールドに実装することもできる。このような構成を採った場合、従前のＧ−ＭＰＬＳ技術との互換性を完全に保ったまま可変容量リンク装置を用いた容量可変リンクの実現が可能となる。
【００４５】
［第６の実施の形態］
図６は、本発明の第６の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。図６に示す可変容量リンク装置は、容量可変な上位レイヤリンクを収容する下位レイヤパス群をバーチャルコンカチネーションパスとして管理するものである。これにより、対地が同じ可変容量パス群は、下位レイヤにおいて一つのパスと見做し運用管理ができる。
【００４６】
なお、バーチャルコンカチネーションパスとしての制御は、例えば、信号編集部及び下位レイヤパス終端部において行うことができる。
【００４７】
［第７の実施の形態］
図７は、本発明の第７の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。同図に示す可変容量リンク装置は、トランキング部１０００により信号編集管理部１２０より下位レイヤパス終端部２３０に渡す信号群を、一つの論理的なリンクとして上位レイヤにおけるトランキングされたリンクとして取り扱うものである。この操作により上位レイヤから見た場合の同一対地のリンクが論理的に一つのリンクと見做すことができ、保守運用性の向上を図ることが可能となる。
【００４８】
また、トランキング部１０００が用いるプロトコルとしてＲＰＲ／ＤＰＴプロトコルを用いることが可能であり、レイヤ２におけるスイッチドリングを提供する。この方法を２地点間に適用し、リングをコラプスドリングとして２地点間の２リンクとして扱い、上位レイヤトラフィックが多い場合には２リンクを、少ない場合には１リンクを用いることにより、下位レイヤネットワークのリソースが不要な場合に、これを開放し、容量可変リンクを実現すると同時にネットワークリソースの他への再利用を図ることができる。
【００４９】
また、トランキング部１０００の手段としてＩＥＥＥ８０２．３ａｄに規定されるリンクアグリゲーション技術を用いることも可能である。この方法は、イーサネット（登録商標）におけるトランキングを提供する。この方法を２地点間に適用し、２地点間の複数リンクとして扱い、上位レイヤトラフィック量に応じて各リンクの設定解除を行い、下位レイヤネットワークのリソースが不要な場合これを開放し、容量可変リンクを実現すると同時にネットワークリソースの他への再利用を図ることができる。
【００５０】
［第８の実施の形態］
図８は、本発明の第８の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。図８に示す可変容量リンク装置は、ＬＳＰ信号を処理するＬＳＰ収容部２１３を設けた構成である。ここでは、上位レイヤの信号として特にＭＰＬＳのラベルスイッチパス（ＬＳＰ）信号を用いる。また、この場会、信号編集部としてＬＳＰ編集部を用いる。ＬＳＰ収容部とＬＳＰ編集部とを合わせてラベルスイッチルータ（ＬＳＲ）を用いて実現することが可能である。
【００５１】
ラベルスイッチルータ（ＬＳＲ）を通過してある対地へと転送されるＬＳＰの合計帯域が時間的な変動しても、本発明の下位レイヤパス可変の仕組みにより、下位レイヤでその変動を吸収でき、下位レイヤネットワーク側空きリソースの有効活用により最大容量を増加することが可能となる。
【００５２】
［第９の実施の形態］
図９〜図１２は、本発明の第９の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。第９の実施の形態は、下位レイヤパス終端部として、特定の種類の下位レイヤパスに適合した下位レイヤパス終端部を設ける形態である。
【００５３】
図９に示す可変容量リンク装置は、図１に示す下位レイヤパス終端部２３０の代わりに、ＳＴＳ／ＶＣパス終端部２３１を設けた構成である。ＳＴＳ／ＶＣパス終端部２３１は、下位レイヤの信号が特にＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＳＴＳ／ＶＣパスである場合に利用される。
【００５４】
現在実現されているイーサネット（登録商標）オーバＳＯＮＥＴ技術においては、容量の可変性が実現されていないが、本構成のトラフィック量測定部１１０及び信号編集部２２０、信号編集管理部１２０を備えることにより、ＳＴＳ／ＶＣパス本数を変更することで、容量の可変性を実現することが可能となる。なお、上位レイヤ信号がイーサネット（登録商標）信号である場合、第１０の実施の形態で説明するように、信号編集部２２０には、イーサネット（登録商標）信号をＳＴＳ／ＶＣにマッピングする手段を設ける。
【００５５】
図１０に示す可変容量リンク装置は、図１に示す下位レイヤパス終端部２３０として、光パス終端部２３２を設けた構成である。光パス終端部２３２は、下位レイヤの信号が特に光パスである場合に利用される。
また、図１１に示す可変容量リンク装置は、図１に示す下位レイヤパス終端部２３０として、光トランスポートネットワークレイヤにおける光パスを終端するＯＴＮパス終端部２３３を設けた構成である。ＯＴＮパス終端部２３３は、下位レイヤの光パス信号が特に、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８７２準拠の光パスであるＯＴＮ光パスである場合に利用される。ＯＴＮ光パス本数を変更することで容量の可変性を実現することが可能となる。
【００５６】
なお、Ｇ．８７２準拠の光パスとは、Ｇ.７０７のセクションオーバーヘッダ部分をオーバーヘッドに流用した光パス、あるいはＧ. ７０９準拠の光パスのことである。従って、ＯＴＮパス終端部２３３は、Ｇ.７０９準拠の光パスを終端する、あるいはＧ. ７０７を流用した光パスを終端する。
【００５７】
図１２に示す可変容量リンク装置は、図１に示す下位レイヤパス終端部２３０として、無線伝送における無線パスを終端する無線パス終端部２３４を設けた構成である。無線パス終端部２３４は、下位レイヤの信号が特に無線パスである場合に利用される。無線パス本数を変更することで、容量の可変性を実現することが可能となる。
【００５８】
［第１０の実施の形態］
第１０の実施の形態は、図１３に示すように、上位レイヤ信号収容部２１０として、イーサネット（登録商標）信号を処理するイーサネット（登録商標）信号収容部２１１を用いるものである。また、本実施の形態では、上位レイヤ信号にイーサネット（登録商標）信号を用いる場合における信号編集部などの構成の詳細についても説明する。
【００５９】
イーサネット（登録商標）の仕様においては容量の可変性は実現されていないが、一方でそのトラフィック特性は非常にバースト的特性を持つことが知られている。従前の技術においては、容量可変の仕組みがないため、下位レイヤ側のリソース量は固定で使用されているが、本発明によりこの部分に容量可変の仕組みを持つことにより、下位ネットワーク側空きリソースの有効活用により最大容量を増加することが可能となる。
【００６０】
図１３の信号編集部２２０をＶＬＡＮ設定変更可能なイーサネット（登録商標）スイッチ（Ethernet（登録商標） Switch With VLAN)２２１で実現する構成を図１４に示す。イーサネット（登録商標）スイッチ２２１は、複数のイーサネット（登録商標）を分離したままリンク対地へと転送するネットワークを実現するものである。上位レイヤ信号のトラフィックの増加・減少に応じて下位レイヤ側のパスの開通・廃止を行い、各イーサネット（登録商標）と下位レイヤ側の複数パスとの割り当て関係をＶＬＡＮ設定を変更することで変更し、複数のイーサネット（登録商標）各々に対するリンク側の容量を可変にすることが可能となる。
【００６１】
図１５は、図１４に示す構成をより具体的に示す図である。図１５に示す構成では、上位レイヤ信号としてギガビットイーサネット（登録商標）信号の入出力を行なう。イーサネット（登録商標）スイッチ２２１は、イーサネット（登録商標）信号収容部２１１を通る信号を複数本の１００Ｍｂｉｔ／ｓのイーサネット（登録商標）に分離する。イーサネット（登録商標）スイッチ２２１は、その分離関係の維持のためにポートベースのＶＬＡＮ技術を用いている。
【００６２】
イーサネット（登録商標）信号収容部２１１と同一のネットワークに属する一群の１００Ｍｂｉｔ／ｓのイーサネット（登録商標）は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄに規定されるリングアグリゲーション技術を用いて一つの論理的リンクとして管理される。この個々の１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）を、マッピング機能部（mapper) ２４０が、ＶＣ４パスにマッピング（フレームからタイムスロットへのマッピング）する。さらに、下位レイヤパス終端部２３０において、ＳＤＨネットワークにおけるＶＣパス終端を行い、その一群をＸ本の１５０Ｍｂｉｔ／ｓパスであるＶＣ４コンカチネーションパス（ＶＣ４−Ｘｖ）として管理する。
【００６３】
図１５に示す構成において、ギガビットイーサネット（登録商標）信号中のトラフィック量が変動した場合、トラフィック量測定部１１０により測定された測定結果、及び判断結果に基づき、最適な本数の１００Ｍｂｉｔ／ｓに分解するよう信号編集管理部１２０がＰｏｒｔ−ＶＬＡＮの設定変更、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄトランキング設定変更、及び、下位レイヤパス終端部２３０においてバーチャネルコンカチネーション設定変更を行なう。例えば、ギガビットイーサネット（登録商標）信号のトラフィック量が１００Ｍｂｉｔ／ｓ以下の場合には１本の１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサ、ＶＣ４−１ｖを用いることになるが、最大１Ｇｂｉｔ／ｓの場合には１０本の１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサ、ＶＣ４−１０ｖを用いるよう制御されることになる。
【００６４】
当該制御を実行する際には、信号編集管理部１２０よりネットワーク管理オペレーションシステム７００へと下位レイヤネットワークリソースの利用可能性について問い合わせ処理を行い、空きリソースがある場合にはそのリソースを用いて下位レイヤパス終端部２３０等における容量増加操作を行う。容量増加のためのリソース（パス）の優先度がすでに使用されているネットワークリソースの優先度よりも高い場合には低優先度を廃止してリソースを開放した上で、当該リソースを用いて容量増加操作を行なう。斯くのごとく容量可変リンク装置が実現される。
【００６５】
図１５に示す例では、上位レイヤ側信号として１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）信号ついての例を示したが、他速度のイーサネット（登録商標）信号や、ファイバチャネル信号、ＭＰＬＳのＬＳＰを採用した場合にも同様の構成により適用可能である。
【００６６】
下位レイヤ側パスとしてＳＯＮＥＴ／ＳＤＨにおけるＳＴＳ／ＶＣパスについての例を示したが、下位レイヤのＳＤＨ信号は、通常の光のＳＤＨ信号でなく、無線を用いた信号でもよい。
【００６７】
イーサネット（登録商標）信号収容部を用いる他の例を図１６に示す。可変容量リンク装置は、信号編集部２２０を、個々の上位レイヤのイーサネット（登録商標）信号をそのトラフィック量に応じてイーサネット（登録商標）スイッチ部（ＥＯＳ(Ethernet（登録商標） over SONET) mapping後Crosspointスイッチする構成) ２２４で複数本に分割し、各々のイーサネット（登録商標）信号を下位レイヤ信号にマッピングした後に、マッピングされた下位レイヤ信号のうち、上位レイヤのイーサネット（登録商標）信号のトラフィック量に応じた必要な帯域分だけをストリームデータのクロスポイントスイッチにより下位レイヤパス終端部に受け渡す。これにより、複数のイーサネット（登録商標）を分離したままリンク対地へと転送するネットワークを実現すると同時に個々のイーサネット（登録商標）のリンク容量を可変とすることが可能となる。
【００６８】
図１７は、図１６に示す構成をより詳細に示す図である。この構成では、１０ギガビットイーサネット（登録商標）信号の入出力を行なう。１０ギガビットイーサネット（登録商標）信号収容部２１１と同一のネットワークに属する一群のＧｂＥは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄに規定されるリンクアグリゲーション技術を用いて一つの論理的リンクとして管理される。そして、マッピング機能部(mapper)２２２が、この個々のＧｂＥを２本ずつ束ね、Ethernet（登録商標） Over SONET 技術を用いて、ＯＣ−４８信号にマッピングする。なお、マッピング機能部(mapper)２２２は、デマッピングする機能も有している。さらに、上位レイヤ信号のトラヒック量に応じた必要帯域分のＯＣ−４８信号を、ストリームデータのスイッチングを行なうクロスポイントスイッチにより下位レイヤパス終端部２３０へと接続する。
【００６９】
下位レイヤパス終端部２３０においては、ＩＴＵ−ＴＧ．７０９準拠のＯＣｈとして、ＯＤＵ１が終端され、さらに同一ネットワークに属するＯＤＵ１は、Ｘ本の２．４Ｇｂｉｔ／ｓパスであるＯＤＵ１コンカチネーションパス（ＯＤＵ１−Ｘｖ）として管理する。
【００７０】
本構成の装置において、１０ギガビットイーサネット（登録商標）信号中のトラフィック量が変動した場合、トラフィック量測定部１１０により測定された測定結果、及び判断結果に基づき、最適な本数のＯＣ−４８が下位レイヤパス終端部２３０に接続されるよう、信号編集管理部１２０がクロスポイントスイッチのバーチャルコンカネーション設定変更を行なう。
【００７１】
本制御を実行する際には、信号編集管理部１２０よりＧＭＰＬＳプロトコルコア、もしくはそこに存在するポリシサーバへと下位レイヤネットワークリソースの利用可能性につき問い合わせ処理を行い、空きリソースがある場合にはそのリソースを用いて容量増加操作を行い、あるいは、容量増加のためのリソースの優先度がすでに使用されているネットワークリソースの優先度よりも高い場合には、低優先度を廃止してリソースを開放した上で、当該リソースを用いて容量増加操作を行なう。斯くのごとく可変容量リンク装置が実現される。
【００７２】
図１７に示す例では、上位レイヤ側信号として、１０Ｇｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）信号についての例を示したが、４０Ｇｂｉｔ／ｓのＯＤＵ３信号中に収容される他の信号や、他速度のイーサネット（登録商標）信号や、ファイバチャネル信号、ＭＰＬＳのＬＳＰを採用した場合にも同様の構成により適用可能である。また、図１７の構成において、下位レイヤ信号として光トランスポートネットワークの信号を用いることができ、その場合、図１７の“ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９準拠ＯＣＨ”“ＯＤＵ１−Ｘｖ”を“ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８７２準拠ＯＣＨ”とする。
【００７３】
図１８に、ファイバチャネル信号を用いる場合の構成を示す。上位レイヤ信号収容部として、ファイバチャネル信号収容部２１２を用いる。また、この場合、信号編集部としてファイバチャネルスイッチを用いる。より詳細には、上記のイーサネット（登録商標）を使用した場合における実施の形態において、ＶＬＡＮを、ゾーニング又はＶＳＡＮ（Virtual Storage Area Network）とし、トランキングを、トランキング又はＩＳＬ(Inter-Switch Link)-Trunkingとすることにより、ファイバチャネルの場合も、上記のイーサネット（登録商標）を使用した場合と同様の構成をとることができる。
【００７４】
ファイバチャネルの仕様においてはそもそも容量の可変性は実現されていないが、一方でそのトラフィック特性はイーサネット（登録商標）と同様に非常にバースト的特性を持つことが知られている。従前の技術においては、容量可変の仕組みがないため、下位レイヤのリソース量は固定で使用されているが、この部分に容量可変の仕組みを持つことにより下位レイヤネットワーク側空きリソースの有効活用により最大容量を増加させることが可能となる。
【００７５】
更に、下位レイヤとして無線パス、もしくは、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＳＴＳ／ＶＣパスを採用した場合についても同様に適用可能である。
【００７６】
［第１１の実施の形態］
第１１の実施の形態以降の実施の形態では、複数ノードからなるネットワークにおいて、下位レイヤパスの容量可変を実現する形態について説明する。本実施の形態では、上記の可変容量リンク装置を、階層型ネットワークにおけるノード内に設け、始点ノード、中継点ノード、終点ノードに位置するノードが連携して通信を行うことにより、下位レイヤパスの増減の設定を行う。なお、階層型ネットワークとは、上位レイヤのリンクを下位レイヤの複数のパスで構成したものである。
【００７７】
第１１の実施の形態以降の実施の形態では、下位レイヤネットワークにおいて、上位レイヤから下位レイヤにトラフィックが流入するエッジノードを始点ノード、下位レイヤにおいてトラフィックを中継するコアノードを中継ノード、下位レイヤから上位レイヤにトラフィックが流出するエッジノードを終点ノードとし、時間変動する上位レイヤ信号のトラフィック量に合わせて、下位レイヤネットワーク内におけるリンクの構成パスの設定、及びリンクの構成変更、及び上位レイヤトラフィックの編集を迅速に行い、ネットワークリソースの有効利用を図るための可変容量リンク設定方法について説明する。
【００７８】
図１９は、本実施の形態の可変容量リンク設定方法の概要を説明するための図である。まず、始点ノードが、上位レイヤのトラフィックデータを取得し（ステップ１）、取得したトラフィックデータを用いて、下位レイヤパス本数の増減判断を行う（ステップ２）。増減判断の結果、下位レイヤパスの増設が決定した場合には、下位レイヤパスを増設するための経路を選択し、シグナリングによる下位レイヤパスの設定及び上位レイヤ信号の編集を行う（ステップ３）。増減判断の結果、下位レイヤパスの減設が決定した場合には、シグナリングによる下位レイヤパスの削除及び上位レイヤ信号の編集を行う（ステップ４）。上位レイヤ信号の編集は、上位レイヤ信号を、増設又は減設された下位レイヤパス群に振り分けるために行うものである。
【００７９】
図２０は、本実施の形態における可変容量リンク設定方法の処理を、図１９より詳細に示したフローチャートである。
【００８０】
まず、始点ノードにおいて、始点ノードから終点ノードへのトラフィック量を示すトラフィックデータを取得し（ステップ１１）、当該トラフィックデータから、上位レイヤのトラフィック量に対して、下位レイヤにおける下位レイヤパスの本数が不足しているか、それとも、下位レイヤパス本数が無駄に多く設定されているか、それとも適正な下位レイヤパス本数が設定されているかの判断を行う（ステップ１２）。
【００８１】
下位レイヤパス本数増減判断の結果、下位レイヤにおいて、下位レイヤパス本数が不足し、増設する必要がある場合には、下位レイヤパス本数増加を決定し（ステップ１４）、下位レイヤパスの増設を開始する。下位レイヤパスの増設では、下位レイヤネットワーク内において、下位レイヤパスが設定される経路を探索する（ステップ１７）。
【００８２】
選択した経路に従って、下位レイヤパスを増設、及び下位レイヤパスの始点、終点において、下位レイヤパスの本数に適合するように上位レイヤ信号の編集を行い（ステップ１８）、下位レイヤパスの増設が完了する。
【００８３】
また、下位レイヤパス本数増減判断の結果、下位レイヤにおいて、下位レイヤパス本数が無駄に設定され、減設する必要がある場合、下位レイヤパス本数減少を決定し（ステップ１５）、下位レイヤパスの減設を開始する。下位レイヤパスの減設では、削除する下位レイヤパスを選択し、下位レイヤパスを削除し、上位レイヤ信号を編集し（ステップ１９）、下位レイヤパスの減設が完了する。
【００８４】
また、下位レイヤパス本数増減判断の結果、下位レイヤにおいて、下位レイヤパス本数が適正であると判断した場合（ステップ１６）、処理を終了する。以上のフローを繰り返すことで、可変容量リンク設定が行われる。
【００８５】
図２１は、本発明の第１１の実施の形態における可変容量リンク設定方法を実現するための装置構成を示す。同図に示す装置は、２つのエッジノード１１、１３、１つのコアノード１２からなる。
【００８６】
エッジノード１１、１３は、上位レイヤネットワークと下位レイヤネットワークの境界に位置するノードであり、主信号系として、上位レイヤ信号の処理を行う上位レイヤ機能部１４と、上位レイヤ信号を収容する上位レイヤ信号収容部２１０と、上位レイヤ信号を編集して下位レイヤに伝達する信号編集部２２０と、下位レイヤパスを終端する下位レイヤパス終端部２３０と、下位レイヤパスの方路を決定する、下位レイヤスイッチ部１６とを有する。
【００８７】
また、エッジノード１１、１３の制御系として、トラフィック量を観測し、トラフィックデータを取得し、下位レイヤパス増減を判断するトラフィック量測定部１１０と、信号編集部２２０の設定・管理を行う信号編集管理部１２０、下位レイヤスイッチ部１６と下位レイヤパスの管理制御を行う、下位レイヤパス管理制御部１５を有する。下位レイヤスイッチ部と下位レイヤパス管理制御部を下位レイヤ部と称する。
【００８８】
なお、エッジノード１１、１３における、上位レイヤ信号収容部２１０、信号編集部２２０、下位レイヤパス終端部２３０、トラフィック量測定部１１０、及び信号編集管理部１２０は、第１〜第１０の実施の形態における可変容量リンク装置に相当する。なお、第１〜第１０の実施の形態では、下位レイヤスイッチ部１６と下位レイヤパス管理制御部１５は図示していない。もしくは、信号編集管理部１２０が、下位レイヤパス管理制御部１５の機能を含むようにしてもよい。
【００８９】
コアノード１２は、下位レイヤネットワーク内で下位レイヤの処理を行うノードであり、エッジノードにおける下位レイヤ部を持つノードである。すなわち、コアノード１２は、主信号系として下位レイヤスイッチ部１６を持ち、管理制御系として下位レイヤ管理制御部１５を持つ。なお、コアノード１２の代わりに、エッジノードを配置し、エッジノードの下位レイヤ部分だけを利用してもよい。
【００９０】
図２１の例では、コアノードは１台だけであるが、ネットワークの形態上、コアノードを含まなくてもよい。また、コアノードを２台以上有してもよい。
【００９１】
当該ネットワーク構成において、ノード間の主信号系は、波長多重された伝送路３４、３５で接続されている。すなわち、本実施の形態は、下位レイヤパスとして、波長多重技術を用いた光パスを利用する場合の形態である。
【００９２】
また、制御信号系は、ノード間で接続されており（制御信号伝送路３２、３３）、主信号系と同じ伝送路に波長多重された伝送路を持つか、主信号系とは異なる管理制御信号専用ネットワークを持つ。
【００９３】
本実施の形態では、前述のフローチャートにおけるトラフィックデータの取得において、エッジノード１１における上位レイヤ機能部１４又は、上位レイヤ信号収容部２１０にて、トラフィックを観測し、トラフィック量測定部１１０において、観測したトラフィック量を取得し、データベースにトラフィックデータとして蓄積する。信号編集管理部１２０は、ある定められた時間間隔、又は、任意の時間に、下位レイヤパス増減判断に必要なトラフィックデータをデータベースから取得する。なお、データベースはノード内に設けても良いし、ネットワークを介してノードに接続される外部の装置に設けてもよい。
【００９４】
トラフィック量測定部１１０は、取得したトラフィックデータに、所定の処理を行うことで、下位レイヤパス本数の増減判断を行うための判断データを作成する。
【００９５】
判断データは、取得したトラフィクデータからトラフィックの変化の傾向を抽出し、将来のトラフィック量を予測する方法を用いて作成する。予測の流れを図２２のフローチャートを用いて説明する。
【００９６】
まず、信号編集管理部１２０が、データベースからトラフィックデータを取得し（ステップ４１）、トラフィックデータから、トラフィック量を予測する。トラフィックの予測では、様々な予測方法が考えられるが、ここでは、以下のような予測手法を用いるものとする。
【００９７】
すなわち、ある時間範囲のトラフィックデータから、トラフィックの時間変化について、時間を変数として、最小二乗法により、線形関数のフィッティングを行い、近似線形関数を求める。そして、求めた線形関数から、現在の時間から次の下位レイヤパス本数の増減判断を行う時間までの、時間範囲において、トラフィック量の最大値を求め、その値を判断データとする。
【００９８】
近似では、線形関数以外にも、ｎ次関数、トラフィック量の周期的な変動を考慮した三角関数でのフィッティングを用いることができる。上記の操作により判断データを得る。
【００９９】
得られたトラフィックデータと、現在の下位レイヤパス本数を変数として定めた閾値とを比較することにより、下位レイヤパス本数の増減の判断を行う。閾値は、現在の下位レイヤパス（光パス）本数に依存する関数で定義される。本実施の形態では、下位レイヤパス本数の増加を判断する増加閾値と、下位レイヤパスの減少を判断する減少閾値を用いる。例えば、現在の下位レイヤパス本数をＮ本とすると、Ｎを増加閾値、Ｎ−１を減少閾値とすることができる。なお、閾値と比較するために、実際の測定値を、下位レイヤパス１本の容量で割った値を用いることができる。図２３に、線形近似を用いた場合の判断の例を示す。
【０１００】
判断データが下位レイヤパス本数の増加を決定する増加閾値よりも大きい場合、トラフィック量測定部１１０が、下位レイヤパス本数増加の判断を行い、増加する下位レイヤパス本数の決定した後に、その本数を信号編集管理部に通知する。例えば、図２３に示す例では、パスを1本増加させる。
【０１０１】
判断データが、下位レイヤパス本数の減少を決定する減少閾値よりも小さい場合、トラフィック量測定部１１０は、下位レイヤパス本数減少の判断を行い、減少する下位レイヤパス本数の決定をし、削除する下位レイヤパスを特定した後、信号編集管理部に削除する下位レイヤパスを通知する。増加・減少が行われない場合は、次の判断時まで待機する。
【０１０２】
トラフィックの観測と、下位レイヤパス増減判断は、トラフィックの変動に応じて、適正な時間間隔、又は、ある定められたイベントの発生をトリガとして行う。
【０１０３】
下位レイヤパス増減判断の結果、下位レイヤパスの増設が決定した場合、図２４に示すシグナリングシーケンスに従って、ノード間の通信を行い、下位レイヤパスの設定、及び信号編集部２２０の設定を行う。
【０１０４】
ノード間の下位レイヤパスを設定するシグナリングプロトコルは任意であり、ＲＳＶＰ−ＴＥ、ＣＲ−ＬＤＰ、ＬＤＰなどのプロトコル、又は、これらのプロトコルを拡張したプロトコルを用いることができる。ここでは、下位レイヤパスの設定に、ＲＳＶＰ−ＴＥを拡張したものを用いる。
【０１０５】
以下に、図２４に示す下位レイヤパスの増加時のシグナリングシーケンスを説明する。
【０１０６】
始点ノード５１の信号編集管理部５４から、下位レイヤパス管理制御部５５に下位レイヤパス設定要求メッセージ５９を伝達する。下位レイヤパス設定要求メッセージ５９は、増設するべきパス本数の情報と、下位レイヤパス増設のための設定を下位レイヤのプロトコルを用いて行う旨の指示とを含むものである。
【０１０７】
要求メッセージを受信した下位レイヤパス管理制御部５５は、経路探索プロトコルを用いて始点ノードから終点ノードまでの経路探索を行う。
【０１０８】
経路選択には、ＯＳＰＦ(Open Shortest Path First)や、ＣＳＰＦ(Constrained Shortest Path First) 等のルーティングプロトコルを用いることができるが、他の方式でもよい。本実施の形態では、ＯＳＰＦ、又は、ＣＳＰＦを用いる。
【０１０９】
選択された経路選択情報に基づいて、中継ノード５２に対し、制御信号伝送路を通して、拡張されたPathメッセージ６０（増設すべきパスの情報を含むように拡張されている）を送信する。なお、中継ノードを持たないネットワーク構成でもよく、また、中継ノードを２台以上有していてもよい。本実施の形態では、１台の中継ノード５２が始点ノードと終点ノードの間にあるものとする。
【０１１０】
中継ノード５２は、Pathメッセージ６０を受信すると、下位レイヤパス管理制御部５６が空き波長を検索し、波長が空いていれば、終点ノードに対しPathメッセージ６１を送信する。
【０１１１】
中継ノードが複数台存在する場合は、経路上の全ての中継ノードでPathメッセージを受信、波長の検索を行い、波長が空いていれば、次の中継ノードにPathメッセージを送信する。
【０１１２】
終点ノード５３まで、正常にPathメッセージ６１が到達すると、下位レイヤパス管理制御部５７は、信号編集管理部５８に信号編集部設定要求メッセージ６２を伝達し、終点ノード５３において、信号編集部２２０の設定を行う（ステップ６３）。この要求メッセージ６２は、下位レイヤパスの増設、及び上位レイヤ信号収容部２１０と下位レイヤパスとの接続の指示を含むメッセージである。
【０１１３】
信号編集部２２０の設定が完了すると、信号編集管理部５８は、設定が完了したことを示す通知メッセージ６４を下位レイヤパス管理制御部５７に返信する。
【０１１４】
下位レイヤパス管理制御部５７は、通知メッセージ６４を受け取ると、下位レイヤパスを設定するための波長を予約し（ステップ６５）、中継ノードに対し、Pathメッセージが通ってきた経路に沿って、逆方向にResvメッセージ６６を送信する。中継ノードは、Resvメッセージを受信すると、波長予約し（ステップ６７）、始点ノードにResvメッセージ６８を送信する。
【０１１５】
中継ノードが複数ある場合、中継ノードは、Resvメッセージを受信すると、波長を予約し、次の中継ノードにResvメッセージを送信する。
【０１１６】
始点ノード５１がResvメッセージ６８を受信すると、下位レイヤパス管理制御部が波長の予約を行い（ステップ６９）、信号編集管理部に対し通知メッセージ７０を伝達する。
【０１１７】
信号編集管理部５４は、通知を受信すると、信号編集部２２０を設定し（ステップ７１）、下位レイヤパスの増設、及び、下位レイヤパス本数の増加による容量の増加が完了する。なお、始点ノードにおける信号編集部２２０の設定は、信号編集管理部５４が信号編集部に設定の指示を行うことにより行うこともできる。
【０１１８】
下位レイヤパス増減判断の結果、下位レイヤパス本数の減少が決定した場合、図２５に示すシグナリングシーケンスで、ノード間の通信を行い、下位レイヤパスの増設及び信号編集部２２０の設定を行うことで、下位レイヤパス本数の減少を実現する。
【０１１９】
下位レイヤパス増設の場合と同様に、ノード間の下位レイヤパスを設定するシグナリングプロトコルは任意であり、ＲＳＶＰ−ＴＥ(Resource Reservation Protocol for Traffic Engineering)，ＣＲ−ＬＤＰ（Constraint-based Routing-Label Distribution Protocol) ，ＬＤＰ(Label Distribution Protocol) などのプロトコル、又は、これらのプロトコルを拡張したプロトコルを用いることできる。ここでは、下位レイヤパスの設定にＲＳＶＰ−ＴＥを拡張したプロトコルを適用する。
【０１２０】
次に、図２５のシーケンスを説明する。始点ノード、中継ノード、終点ノードの構成は、図２４と同様である。
【０１２１】
始点ノードの信号編集管理部で、信号編集部２２０の設定を行い、削除する下位レイヤパスを取り外し、信号編集管理部から下位レイヤパス管理制御部に下位レイヤパス削除要求メッセージ７３を伝達する。要求メッセージ７３は、減設するべきパスの情報と、下位レイヤパス減設のための設定を下位レイヤのプロトコルを用いて行う旨の指示とを含むものである。
【０１２２】
下位レイヤパス管理制御部は、要求メッセージ７３を受信すると、パスの削除と波長の開放を行い（ステップ７４）、Path Tearメッセージを中継ノードに送信する（ステップ７５）。
【０１２３】
中継ノードが、Path Tearメッセージを受信すると、下位レイヤパス管理制御部は、パスの削除と波長の開放を行い（ステップ７６）、次の中継ノードに対し、Path Tearメッセージを送信する（ステップ７７）。
【０１２４】
終点ノードの下位レイヤパス管理制御部まで正常にPath Tearメッセージが到達すると、下位レイヤパス管理制御部は、パスの削除と波長の開放を行い（ステップ７８）、信号編集管理部に信号編集部設定要求メッセージ７９を伝達し（ステップ７９）、信号編集管理部から終点ノードにおける信号編集部２２０の設定を行い（ステップ８０）、下位レイヤパスの削除及び、下位レイヤパス本数の減少による容量の減少が完了する。要求メッセージ７９は、パスの削除と、上位レイヤ信号収容部２１０と下位レイヤパスとの切断の指示とを含むメッセージである。
【０１２５】
また、下位レイヤパス本数の減少は、図２６に示す往復のシグナリングシーケンスを用いて行うこともできる。この場合、終点ノードにおける信号編集部の設定の後、信号編集管理部は通知メッセージを下位レイヤパス管理制御部に送信し、下位レイヤパス管理制御部は波長の開放を行う。そして、逆方向にResv Tearメッセージを送信する。中継ノードは、Resv Tearメッセージを受信すると、波長の開放を行い、始点ノードにResv Tearメッセージを送信する。始点ノードがResv Tearメッセージを受信すると、下位レイヤパス管理制御部が波長の開放を行い、信号編集管理部に対し通知メッセージを伝達する。信号編集管理部は、通知を受信すると、信号編集部を設定する。
【０１２６】
上記のように、始点ノードと終点ノード間のパスの増設、削除は、ＲＳＶＰ−ＴＥ(Resource Reservation Protocol for Traffic Engineering)，ＣＲ−ＬＤＰ（Constraint-based Routing-Label Distribution Protocol) ，ＬＤＰ(Label Distribution Protocol) などのプロトコルに基づく下位レイヤのシグナリングプロトコルを用いて行う。本実施の形態では、下位レイヤのシグナリングプロトコルによるパス設定にあたり、始点ノードにおいて、パス容量の増設、減設を指示する情報と、増加容量、減少容量を指定する情報を含む要求メッセージを信号編集管理部から下位レイヤパス管理制御部に送信する。この要求メッセージがトリガーとなって、下位レイヤパス管理制御部は、下位レイヤのプロトコルに基づくパス設定プロセスを起動し、シグナリングを行うことにより下位レイヤパス設定を開始する。
【０１２７】
そして、終点ノードにおいては、上記下位レイヤのプロトコルに基づく、シグナリングメッセージの到着をトリガーとして、下位レイヤパス管理制御部が信号編集管理部に要求メッセージを送信することにより、信号編集管理部が信号編集部２２０の設定を行う。
【０１２８】
上記の処理では、ＲＳＶＰ−ＴＥ(Resource Reservation Protocol for Traffic Engineering)，ＣＲ−ＬＤＰ（Constraint-based Routing-Label Distribution Protocol) ，ＬＤＰ(Label Distribution Protocol) などのプロトコルにおけるメッセージを拡張して使用している。その拡張として、増加又は減少すべき帯域情報を上記プロトコルのシグナリングメッセージの帯域情報に反映させている。また、要求メッセージには、下位レイヤパス設定を行う旨の指示が明示される。
【０１２９】
なお、上記の実施の形態では、ノード間のシグナリングで下位レイヤパスの設定を行っているが、ノード間のシグナリングを用いることに代えて、下位レイヤネットワーク全体を管理するネットワークオペレーティングシステムを用い、ネットワークオペレーティングシステムが各ノードに命令を出すことで、下位レイヤパスの設定を行ってもよい。すなわち、下位レイヤネットワークを管理するネットワーク管理システムが、中継ノードに対して下位レイヤパス設定メッセージを送信する。これにより、下位レイヤパスの設定が行われる。また、始点、終点ノードに対しては、ネットワーク管理システムが、上位レイヤ信号編集の要求メッセージを下位レイヤパス設定と合せて送信する。
【０１３０】
このように、本実施の形態では、上位レイヤから下位レイヤへの下位レイヤパスの増設又は減設の要求に、ノード装置での上位レイヤ信号の編集のトリガーとなる情報を内包するようにシグナリングメッセージを拡張することで、下位レイヤパスの増設、削除のシグナリングと、上位レイヤ信号の編集のためのシグナリングとを統合したので、１回のシグナリングで、下位レイヤパスの増設や削除を行うことができる。このようなシグナリングを実現するために、例えば、上記のようなＲＳＶＰ−ＴＥ等の既存のプロトコルを、上位レイヤの制御と下位レイヤでのパス設定とを連結させて動作するように拡張したプロトコルを使用することができる。
【０１３１】
［第１２の実施の形態］
次に、第１２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、前述の第１１の実施の形態とは異なり、下位レイヤパス増減判断を、始点ノードと、終点ノード間で行う。始点ノードから終点ノードへのトラフィックを下りのトラフィック、終点ノードから始点ノードへのトラフィックを下りのトラフィックとした際に、「上り」と「下り」の対になったものを、下位レイヤパスとして下位レイヤパス本数の増減を行う。これにより、トラフィックの不要な損失を防ぎながら、下位レイヤパスの削除を行うことが可能となる。
【０１３２】
図２７は、本発明の第１２の実施の形態における下位レイヤパス増減判断のフローチャートである。
【０１３３】
下位レイヤパス本数増減判断が開始されると、まず、始点ノードで下位レイヤパス本数の増加を行うか否かの判断を行う（ステップ８１）。下位レイヤパス本数増加と判断した場合、下位レイヤパス増加本数を決定し（ステップ８２）、下位レイヤパス増減判断を終了する。
【０１３４】
下位レイヤパス本数増加をしない場合、始点での下位レイヤパス本数を減少するか否かの判断を行う（ステップ８３）。下位レイヤパス本数を減少しないと判断した場合、下位レイヤパス増減判断を終了する。
【０１３５】
ステップ８３において、下位レイヤパス本数を減少すると判断した場合、終点での下位レイヤパス本数の減少判断を行う（ステップ８４）。下位レイヤパス本数を減少すると判断した場合、下位レイヤパス減少本数を決定し（ステップ８５）、下位レイヤパス増減判断を終了する。
【０１３６】
次に、図２８を用いて下位レイヤパス本数減少のシグナリングシーケンスを説明する。
【０１３７】
始点ノードから終点ノードに対し、終点ノードでの下位レイヤパス本数減少判断を行うために交渉メッセージを送信する（ステップ８６）。終点ノードでは、終点ノードから始点ノードに向かうトラフィック量から、光パス本数の減少判断を行い、結果を始点ノードに通知する（ステップ８７）。始点ノードでは、受け取った結果を元に、下位レイヤパス減少本数増減の判断を行い、減設が決定した場合、下位レイヤパスの削除を実行する。
【０１３８】
下位レイヤパス削除は、「上り」と「下り」を１対の下位レイヤパスとして、下位レイヤを削除する以外は、前述の第１１の実施の形態と同様である。
【０１３９】
また、第１１の実施の形態における図２６と同様に、第１２の実施の形態においても、図２９に示すように、往復のシグナリングシーケンスを用いることができる。
【０１４０】
本実施の形態のように増減する下位レイヤパスが双方向であり、また、パスを流れるトラフィック量が非対称である場合に上記にような交渉メッセージが必要となる。
【０１４１】
すなわち、始点ノードに流入し、始点ノードから終点ノードに向かうトラフィック量だけを観測し下位レイヤパスの増減判断を行うと、終点ノードに流入し、終点ノードから始点ノードに向かうトラフィック量に対して下位レイヤパス容量不足し、トラフィックのロスが発生する可能性がある。そこで、交渉メッセージにより、終点ノードに流入し、終点ノードから始点ノードに向かうトラフィック量も考慮してパスの減少の判断を行うようにしている。
【０１４２】
なお、始点ノードと終点ノードでメッセージの交換を行って下位レイヤパス本数増減判断を行うのではなく、終点ノードからは、終点ノードでの下位レイヤパス増減判断結果の情報を内包するメッセージを始点ノードに対して、自発的に送信し、始点ノードでは、始点ノードでの下位レイヤパス本数増減判断結果と、受信した終点ノードからの下位レイヤパス本数増減結果をもとに、下位レイヤパス本数の増減判断を行うようにしてもよい。すなわち、終点ノードから始点ノードに対して送信される下位レイヤパス本数増減判断結果と、始点ノードでの下位レイヤパス増減判断結果の２つの情報を考慮して、下位レイヤパス本数の増減を行なう。
【０１４３】
［第１３の実施の形態］
次に、本発明の第１３の実施の形態について説明する。
【０１４４】
第１３の実施の形態は、図２１に示す構成において、下位レイヤを、例えば光トランスポートネットワーク、ＳＤＨネットワークとしたり、また、上位レイヤを、ＩＰネットワーク、ギガビットイーサネット（登録商標）ワーク、ファイバチャネルネットワークなどとするものである。
【０１４５】
図３０は、下位レイヤを光トランスポートネットワーク、上位レイヤをＩＰネットワークとした場合の、ノード構成、及びネットワーク構成例である。
【０１４６】
同図に示す構成は、図２１の構成における上位レイヤ機能部１４をＩＰルータ機能部３０１に、上位レイヤ信号収容部２１０を、ＩＰ信号収容部３０６に、下位レイヤスイッチ部１６を、光クロスコネクトスイッチ３０８に、下位レイヤパス管理制御部１５を光パス管理制御部３０２に置き換えたものである。光パス本数増減判断は、下位レイヤパス本数増減判断と同じ手順を用いて行うことができる。
【０１４７】
本発明の信号編集部は光スイッチ、電気によるスイッチなど、どのような形態でも実現可能であるが、特に、電気スイッチで実現したほうが、光スイッチを用いた場合と比較して効果が大きい。
【０１４８】
電気での編集の場合、図１５に示すようにmapper と下位レイヤパスを一対一対応に構成するだけでなく、これを多対一対応にすることが可能である。例えば、イーサネット（登録商標）として １０Ｍ／１００Ｍ／１０００Ｍが混在した場合でも、イーサネット（登録商標）の信号を下位レイヤパスの容量（例えば、２．５Ｇｂｉｔ／ｓ）にあわせるように編集することが可能である。一方、例えば、従来技術の特開平１３−３３３０４５号公報に開示された技術では、ＩＰルータからの信号は負荷分配ユニットに入るため、この構成をとることはできない。すなわち、負荷の分配では、１０Ｍ／１００Ｍ／１０００Ｍが混在した信号を光のパス (２．５Ｇｂｉｔ／ｓ以上が一般的)に収容することができない。
【０１４９】
本発明の実施の形態の場合、分配ではなく編集動作を行っているので、光パスの容量に適合するまで信号を編集することが可能である。例えば、ギガイーサネット（登録商標）５本における速度が平均で２．５Ｇｂｉｔ／ｓである場合に、これら５本の信号を編集し、トラヒック量にあわせて、下位レイヤパスを１乃至２本にと設定変更することが可能である。この機能は特開平１３−３３３０４５号公報に開示された技術では実現できない。更に、本発明では、下位レイヤが無線、ＳＤＨなど細かい単位の場合の編集にも適用可能であるという汎用性を持っている。
【０１５０】
更に、特開平１３−３３３０４５号公報のように光クロスコネクトスイッチを使う場合に比較して、本発明においてはＯ／Ｅの数が少ないという効果がある。光通信システムにおいては、Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部分は非常にコストが高いので、Ｏ／Ｅの数を少なくできることでコストダウンを図ることができる。一方、電気回路部分は製造数が増えるにつれ、また、集積度が上がるにつれて確実にコストダウンが図れるので、本発明では、特開平１３−３３３０４５号公報の技術と比較して一層コストダウンを図ることができる。
【０１５１】
更に、本発明において電気回路を用いた信号編集を行うことにより、必要に応じて装置全体を（制御系の一部をも含んで）集積化することが可能である。これは特開平１３−３３３０４５号公報の技術における構成では得られない効果である。本発明の構成では、集積化による装置の小型化、又は生産工程の削減によるコストダウンなどの効果を得ることが容易である。
【０１５２】
なお、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【０１５３】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、上位レイヤ信号のバースト的な特性に対し、トラフィック量を測定することで、下位レイヤ側のネットワークリソースを動的に設定・開放する機構を実現する可変容量リンク装置を実現することができる。この可変容量リンク装置によれば、ネットワークリソースのより有効な活用が可能となり、投資の削減効果、もしくは、その反映としての通信料金の低減が実現される。
【０１５４】
また、本発明によれば、上位レイヤから、下位レイヤに収容するトラフィックが変動する場合、トラフィック量に合わせて下位レイヤの構成パス本数を増減し、ネットワークとしての下位レイヤにおける容量を制御することが可能となる。これにより、下位レイヤにおけるネットワークリソースを動的に有効利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第７の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第８の実施の形態の可変容量リンク装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の第９の実施の形態の可変容量リンク装置の構成（１）を示す図である。
【図１０】本発明の第９の実施の形態の可変容量リンク装置の構成（２）を示す図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態の可変容量リンク装置の構成（３）を示す図である。
【図１２】本発明の第９の実施の形態の可変容量リンク装置の構成（４）を示す図である。
【図１３】本発明の第１０の実施の形態の可変容量リンク装置の概要構成を示す図である。
【図１４】図１３の信号編集部２２０をＶＬＡＮ設定変更可能なイーサネット（登録商標）スイッチ（Ethernet（登録商標） Switch With VLAN)２２１で実現する構成を示す図である。
【図１５】図１４に示す構成をより具体的に示す図である。
【図１６】イーサネット（登録商標）信号収容部を用いる他の例を示す図である。
【図１７】図１６に示す構成をより詳細に示す図である。
【図１８】上位レイヤ信号としてファイバチャネル信号を用いる場合の構成を示す図である。
【図１９】第１１の実施の形態の可変容量リンク設定方法の概要を説明するための図である。
【図２０】第１１の実施の形態における可変容量リンク設定方法の処理を、図１９より詳細に示したフローチャートである。
【図２１】本発明の第１１の実施の形態における可変容量リンク設定方法を実現するための装置構成を示す図である。
【図２２】判断データを作成するためのフローチャートを示す図である。
【図２３】線形近似を用いた場合におけるパス増減の判断を示す図である。
【図２４】下位レイヤパスの増設を行うためのシグナリングシーケンスを示す図である。
【図２５】下位レイヤパスの減設を行うためのシグナリングシーケンスを示す図である。
【図２６】下位レイヤパスの減設を行うための往復のシグナリングシーケンスを示す図である。
【図２７】本発明の第１２の実施の形態における下位レイヤパス増減判断のフローチャートである。
【図２８】本発明の第１２の実施の形態における下位レイヤパス本数減少の場合のシグナリングシーケンスを示す図である。
【図２９】本発明の第１２の実施の形態における下位レイヤパス本数減少の場合の往復のシグナリングシーケンスを示す図である。
【図３０】本発明の第１２の実施の形態において、下位レイヤを光トランスポートネットワーク、上位レイヤをＩＰネットワークとした場合の、ノード構成、及びネットワーク構成例である。
【符号の説明】
１００ 制御系
１１０ トラフィック量測定部
１１１ スループット測定ｏｒパケット廃棄率測定部
１１２ 測定with平均化処理部
１２０ 信号編集管理部
２００ 主信号系
２１０ 上位レイヤ信号収容部
２１１ イーサネット（登録商標）（登録商標）信号収容部
２１３ ＬＳＰ収容部
２２０ 信号編集部
２２１ イーサネット（登録商標）（登録商標）スイッチ、Ethernet（登録商標）（登録商標） Switch With VLAN
２２２ マッピング機能部
２２３ クロクポイントスイッチ
２２４ ＥＯＳmapping 後Crosspointスイッチする構成
２３０ 下位レイヤパス終端部
２３１ ＳＴＳ／ＶＣパス終端部
２３２ 光パス終端部
２３３ ＯＴＮパス終端部
２３４ 無線パス終端部
２４０ マッピング機能部
７００ ネットワーク管理オペレーションシステム
８００ Ｇ−ＭＰＬＳプロトコルコア
９００ バーチャルコンカチネーション
１０００ トランキング
１１，１３ エッジノード
１２ コアノード
１４，２２ 上位レイヤ機能部
１５ 下位レイヤパス管理制御部
１６ 下位レイヤスイッチ
３２，３３ 管理制御信号伝送路
３４，３５ 主信号伝送路
５１ 始点ノード
５２ 中継ノード
５３ 終点ノード
５９，６２ 要求メッセージ
６０，６１ Pathメッセージ
６４，７０ 通知メッセージ
６６，６８ Resvメッセージ
３０１ ＩＰルータ機能部
３０２ 光パス管理制御部
３０６ ＩＰ信号収容部
３０７ 光パス終端部
３０８ 光クロスコネクトスイッチ部
３０９ 下位レイヤスイッチ部
Claims (42)
- 主信号系と制御系とを有する可変容量リンク装置であって、
前記主信号系は、
前記可変容量リンク装置に入出力する上位レイヤ信号を収容する上位レイヤ信号収容部と、
下位レイヤパス終端部と、
前記上位レイヤ信号を、該上位レイヤ信号のトラフィック量に応じて決められた容量の下位レイヤパス群における各パスに、下位レイヤ信号として振り分け、前記下位レイヤパス終端部に該下位レイヤ信号を渡す信号編集部とを有し、
前記制御系は、
前記上位レイヤ信号収容部を流れるトラフィック量を測定し、そのトラフィック量に応じて下位レイヤパス群の容量の増減を判断するトラフィック量測定部と、
トラフィック量測定部における判断結果に応じて、前記信号編集部を制御する信号編集管理部とを有し、
前記信号編集管理部は、下位レイヤパスの設定を行う旨の要求を含む要求メッセージを下位レイヤに対して通知することを特徴とする可変容量リンク装置。 - 主信号系と制御系とを有する可変容量リンク装置であって、
前記主信号系は、
前記可変容量リンク装置に入出力する上位レイヤ信号を収容する上位レイヤ信号収容部と、
下位レイヤパス終端部と、
前記上位レイヤ信号を、該上位レイヤ信号のトラフィック量に応じて決められた容量の下位レイヤパス群における各パスに、下位レイヤ信号として振り分け、前記下位レイヤパス終端部に該下位レイヤ信号を渡す信号編集部とを有し、
前記制御系は、
前記上位レイヤ信号収容部を流れるトラフィック量を測定し、そのトラフィック量に応じて下位レイヤパス群の容量の増減を判断するトラフィック量測定部と、
トラフィック量測定部における判断結果に応じて、前記信号編集部を制御する信号編集管理部とを有し、
前記トラフィック量測定部は、
上位レイヤ信号の前記トラフィック量の測定パラメータとしてスループット又は、パケット廃棄率を測定し、測定した値と設定された閾値とを比較し、比較結果を前記信号編集管理部に伝達することを特徴とする可変容量リンク装置。 - 主信号系と制御系とを有する可変容量リンク装置であって、
前記主信号系は、
前記可変容量リンク装置に入出力する上位レイヤ信号を収容する上位レイヤ信号収容部と、
下位レイヤパス終端部と、
前記上位レイヤ信号を、該上位レイヤ信号のトラフィック量に応じて決められた容量の下位レイヤパス群における各パスに、下位レイヤ信号として振り分け、前記下位レイヤパス終端部に該下位レイヤ信号を渡す信号編集部とを有し、
前記制御系は、
前記上位レイヤ信号収容部を流れるトラフィック量を測定し、そのトラフィック量に応じて下位レイヤパス群の容量の増減を判断するトラフィック量測定部と、
トラフィック量測定部における判断結果に応じて、前記信号編集部を制御する信号編集管理部とを有し、
前記トラフィック量測定部は、
上位レイヤ信号の前記トラフィック量の測定パラメータを設定された時間にわたって計測し、計測結果の平均値と設定された閾値とを比較し、比較結果を前記信号編集管理部に伝達することを特徴とする可変容量リンク装置。 - 主信号系と制御系とを有する可変容量リンク装置であって、
前記主信号系は、
前記可変容量リンク装置に入出力する上位レイヤ信号を収容する上位レイヤ信号収容部と、
下位レイヤパス終端部と、
前記上位レイヤ信号を、該上位レイヤ信号のトラフィック量に応じて決められた容量の下位レイヤパス群における各パスに、下位レイヤ信号として振り分け、前記下位レイヤパス終端部に該下位レイヤ信号を渡す信号編集部とを有し、
前記制御系は、
前記上位レイヤ信号収容部を流れるトラフィック量を測定し、そのトラフィック量に応じて下位レイヤパス群の容量の増減を判断するトラフィック量測定部と、
トラフィック量測定部における判断結果に応じて、前記信号編集部を制御する信号編集管理部とを有し、
前記トラフィック量測定部は、
ある時間範囲の時系列のトラフィックデータを取得し、そのトラフィックデータの変化を近似した線形関数における、下位レイヤパス本数の増減判断を行う時刻から次に下位レイヤパス本数の増減判断を行う時刻の範囲での最大値を求め、その最大値を所定の閾値と比較することにより、下位レイヤパス群の容量の増減を判断することを特徴とする可変容量リンク装置。 - 主信号系と制御系とを有する可変容量リンク装置であって、
前記主信号系は、
前記可変容量リンク装置に入出力する上位レイヤ信号を収容する上位レイヤ信号収容部と、
下位レイヤパス終端部と、
前記上位レイヤ信号を、該上位レイヤ信号のトラフィック量に応じて決められた容量の下位レイヤパス群における各パスに、下位レイヤ信号として振り分け、前記下位レイヤパス終端部に該下位レイヤ信号を渡す信号編集部とを有し、
前記制御系は、
前記上位レイヤ信号収容部を流れるトラフィック量を測定し、そのトラフィック量に応じて下位レイヤパス群の容量の増減を判断するトラフィック量測定部と、
トラフィック量測定部における判断結果に応じて、前記信号編集部を制御する信号編集管理部と、
前記信号編集部より前記下位レイヤパス終端部に渡す信号群を一つの論理的なリンクとして扱うためにトランキングする手段と、
を有することを特徴とする可変容量リンク装置。 - 前記トラフィック量測定部は、
上位レイヤ信号の前記トラフィック量の測定パラメータとしてスループット又は、パケット廃棄率を測定し、測定した値と設定された閾値とを比較し、比較結果を前記信号編集管理部に伝達する請求項１、又は３ないし５のうちいずれか１項に記載の可変容量リンク装置。 - 前記トラフィック量測定部は、
上位レイヤ信号の前記トラフィック量の測定パラメータを設定された時間にわたって計測し、計測結果の平均値と設定された閾値とを比較する請求項１、２、４、又は５に記載の可変容量リンク装置。 - 前記トラフィック量測定部は、
ある時間範囲の時系列のトラフィックデータを取得し、そのトラフィックデータの変化を近似した線形関数における、下位レイヤパス本数の増減判断を行う時刻から次に下位レイヤパス本数の増減判断を行う時刻の範囲での最大値を求め、その最大値を所定の閾値と比較することにより、下位レイヤパス群の容量の増減を判断する請求項１ないし３、又は５のうちいずれか１項に記載の可変容量リンク装置。 - 前記可変容量リンク装置は、下位レイヤパスネットワーク情報データベースを有するネットワーク管理オペレーションシステムにアクセスする手段と、
前記ネットワーク管理オペレーションシステムにより管理された下位レイヤネットワークのネットワークリソースの使用状況を読出し、下位レイヤパスの増減に応じて前記データベースに増減に関する情報をアップロードする手段を含む請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の可変容量リンク装置。 - 前記ネットワーク管理オペレーションシステムは、下位レイヤパスに対して個別にパスの優先度を与え、
前記可変容量リンク装置は、前記トラフィック量測定部からの情報に基づき、新規に下位レイヤパスを開通する際に、既に使用されている下位レイヤネットワークリソースとの競合が起こった場合に、前記ネットワーク管理オペレーションシステムで設定された優先度を参照して競合制御を行なう請求項９記載の可変容量リンク装置。 - 前記可変容量リンク装置は、下位レイヤ用にGeneralized-MPLSプロトコルコアを実装し、
前記可変容量リンク装置は、前記Generalized-MPLSプロトコルコアのGeneralized-MPLSプロトコルにより管理された下位レイヤネットワークのネットワークリソースの使用状況を読出し、下位レイヤパスの容量の増減に応じて前記データベースに情報をアップロードする請求項９記載の可変容量リンク装置。 - 前記Generalized-MPLSプロトコルコアで管理された下位レイヤパスに対して個別にパスの優先度が割り当てられ、
前記可変容量リンク装置は、前記トラフィク量測定部からの情報により新規に下位レイヤパスを開通する際に、既に使用されている下位レイヤネットワークリソースとの競合が起こった場合に、優先度を参照して競合制御を行なう請求項１１記載の可変容量リンク装置。 - 下位レイヤパスの優先度をシムヘッダに実装する請求項１２記載の可変容量リンク装置。
- 前記主信号系に、容量可変な下位レイヤパス群をバーチャルコンカチネーションパスとして管理する手段を含む請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の可変容量リンク装置。
- 前記トランキングする手段は、ＲＰＲ／ＤＰＴプトロコルを用いる請求項５記載の可変容量リンク装置。
- 前記トランキングする手段として、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄのリンクアグリゲーション技術を用いる請求項５記載の可変容量リンク装置。
- 前記上位レイヤ信号収容部は、イーサネット信号を処理するイーサネット信号収容部である請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の可変容量リンク装置。
- 前記信号編集部は、
前記イーサネット信号収容部からのイーサネット信号を、上位レイヤ信号のトラフィック量に応じた数の信号に変換するイーサネットスイッチと、
該上位レイヤ信号のトラフィック量に応じた数の信号を下位レイヤ信号にマッピングする手段とを有する請求項１７記載の可変容量リンク装置。 - 前記信号編集部は、
イーサネット信号を下位レイヤ信号であるＳＯＮＥＴ信号にマッピングする手段と、
上位レイヤ信号のトラヒック量に応じた帯域分のＳＯＮＥＴ信号のスイッチングを行うクロスポイントスイッチとを有する請求項１７記載の可変容量リンク装置。 - 前記上位レイヤ信号収容部は、ファイバチャネル信号を処理するファイバチャネル信号収容部である請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の可変容量リンク装置。
- 前記上位レイヤ信号収容部として、ＭＰＬＳのラベルスイッチパス（ＬＳＰ）を処理するラベルスイッチルータ（ＬＳＲ）を用いる請求項１ないし５のうち いずれか１項に記載の可変容量リンク装置。
- 前記下位レイヤリンク終端部を、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨにおけるＳＴＳ／ＶＣパスを終端するＳＯＮＥＴ／ＳＤＨパス終端部とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の可変容量リンク装置。
- 前記下位レイヤリンク終端部を、光トランスポートネットワークレイヤにおける光パスを終端する光パス終端部とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の可変容量リンク装置。
- 前記光パス終端部を、ＩＴＵ−ＴＧ．７０９準拠の光パス終端機能を持つ光パス終端部とする請求項２３記載の可変容量リンク装置。
- 前記光パス終端部は、ＩＴＵ−ＴＧ．７０７定義のＳＤＨ信号のセクションオーバヘッドを流用した光パスを終端する請求項２３記載の可変容量リンク装置。
- 前記下位レイヤパス終端部を、無線伝送における無線パスを終端する無線パス終端部で構成する請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の可変容量リンク装置。
- 上位レイヤのリンクを下位レイヤのパス群で構成した階層型ネットワークにおける可変容量リンク設定方法であって、
前記階層型ネットワークは、上位レイヤ信号を編集して下位レイヤのパス群の各パスに振り分ける手段を有するノード装置を有し、
前記ノード装置が、前記上位レイヤのトラフィックデータを取得するトラフィックデータ取得ステップと、
前記ノード装置が、前記トラフィックデータを用いて、下位レイヤパスの増減判断を行う増減判断ステップと、
前記下位レイヤパスの増減を行うことが決定した場合には、前記ノード装置が上位レイヤから下位レイヤへ下位レイヤパスの増設又は減設の要求を送出し、その要求に基づき、他のノード装置との間での下位レイヤシグナリングプロトコルを用いた下位レイヤパスの設定を行うとともに、
前記ノード装置と、下位レイヤパスの終点のノード装置において、下位レイヤパスの本数に応じた上位レイヤ信号の編集を行う、増減設ステップとを有することを特徴とする可変容量リンク設定方法。 - 前記トラフィックデータ取得ステップにおいて、
前記のノード装置は、上位レイヤのトラフィックを観測し、得られたデータをトラフィックデータとしてデータベースに格納し、
必要に応じて、前記トラフィックデータを前記データベースから読み出す請求項２７記載の可変容量リンク設定方法。 - 前記増減判断ステップにおいて、
前記ノード装置は、前記トラフィックデータから下位レイヤパス本数増減の判断を行うための判断データを作成し、
判断データと所定の閾値とを比較することにより、増設する下位レイヤパス本数又は削除する下位レイヤパス本数を決定する請求項２７に記載の可変容量リンク設定方法。 - 前記判断データは、
トラフィックの変化を用いて予測されたトラフィック量である請求項２９に記載の可変容量リンク設定方法。 - 前記判断データは、
ある時間範囲の時系列のトラフィックデータの変化を近似した線形関数における、下位レイヤパス本数の増減判断を行う時刻から次に下位レイヤパス本数の増減判断を行う時刻の範囲での最大値である請求項３０に記載の可変容量リンク設定方法。 - 前記閾値を、
下位レイヤパス本数を変数とした関数とする請求項２９記載の可変容量リンク設定方法。 - 前記増減判断ステップにおいて、
下位レイヤパスの前記ノード装置と前記他のノード装置の間で、下位レイヤパス本数増減の判断の交渉を行うことで、下位レイヤパス本数の増減判断を行う請求項２７記載の可変容量リンク設定方法。 - 下位レイヤパスの前記ノード装置と前記他のノード装置の間で、前記他のノード装置から前記ノード装置に対して送信される下位レイヤパス本数増減判断結果と、前記ノード装置での下位レイヤパス増減判断結果の２つの情報を考慮して、下位レイヤパス本数の増減を行なう請求項２７記載の可変容量リンク設定方法。
- 前記増減設ステップにおける経路選択を、ＯＳＰＦ又はＣＳＰＦを用いて行う請求項２７記載の可変容量リンク設定方法。
- 前記下位レイヤシグナリングプロトコルは、ＲＳＶＰ−ＴＥ又は、該ＲＳＶＰ−ＴＥを拡張したプロトコルである請求項２７に記載の可変容量リンク設定方法。
- 前記下位レイヤシグナリングプロトコルは、ＣＲ−ＬＤＰ又は、該ＣＲ−ＬＤＰを拡張したプロトコルである請求項２７記載の可変容量リンク設定方法。
- 前記下位レイヤシグナリングプロトコルは、ＬＤＰ又は、該ＬＤＰを拡張したプロトコルである請求項２７記載の可変容量リンク設定方法。
- 上位レイヤから下位レイヤへの下位レイヤパスの増設又は減設の要求に、ノード装置での上位レイヤ信号の編集のトリガーとなる情報を内包することで、下位レイヤパス設定シグナリングメッセージと、上位レイヤ信号の編集のためのシグナリングメッセージとを統合し、１回のシグナリングで、下位レイヤパスの増減設及び、上位レイヤの信号編集を行う請求項２７記載の可変容量リンク設定方法。
- 前記ノード装置における前記要求の送出、及び前記ノード装置と前記他のノード装置間での下位レイヤシグナリングに代えて、ネットワークを集中管理するネットワークオペレーションシステムからのメッセージにより、前記階層型ネットワークにおける各ノード装置が、下位レイヤパスの設定及び上位レイヤ信号の編集を行う請求項２７記載の可変容量リンク設定方法。
- 前記上位レイヤのネットワークを、ＩＰネットワーク、ギガビットイーサネットのネットワーク、ファイバーチャネルネットワークとした請求項２７に記載の可変容量リンク設定方法。
- 前記下位レイヤのネットワークを、ＳＤＨネットワーク又は光トランスポートネットワークとした請求項２７に記載の可変容量リンク設定方法。
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