JP4247212B2 - 光伝送システム - Google Patents

Description

この発明は基幹網などに適用される光伝送システムに関する。特にこの発明は、全光ネットワークとして知られるシステムと、この種のシステムにおける伝送パスの取り扱いに関する。

近年の情報伝送システムでは複数のノードをリンクを介してメッシュ状に接続し、メッシュネットワークを形成することが多い。メッシュネットワークの伝送リソースを複数の通信パスに割り付けるには、ルーティングアルゴリズムによる最適ルート検索の手法が従来から適用されている。

ルーティングアルゴリズムは、例えば帯域幅（通信処理能力）、ノードホップ数（距離）、信頼性（稼働時間率）、伝送遅延などにより指定されるルーティングメトリックを最適化するというポリシーのもとで最適ルートを検索する。この種のアルゴリズムには、比較的大規模なネットワークに用いられるＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）のようなルーティングプロトコルが知られている。

ところで近年では、ノードにおいて光信号を電気信号に変換すること無く光のまま、トランスペアレントに伝送するネットワークが注目されている。この種のネットワークは全光ネットワークと称され、リンク上に複数の論理的な帯域を設けることができる。
既存の全光ネットワークにおいては、送信端ノードと受信端ノードとを繋ぐパスを各リンク上に１つ、または負荷分散のため同じトポロジで複数割り付けるようになっている。しかしながら、全光ネットワークにおいてリンク上、またはパス上でトラフィックの輻そうや伝送路障害などが生じた際にトラフィックを迂回させる機能は知られていない。よって伝送トラフィックは輻そうや障害などの影響をそのまま受けてしまうことになる。

ネットワーク上に設定される各々の伝送パスにおいて、その中を流れるトラフィックが輻そうした場合にはこの輻そうを回避するために当該伝送パスを他の（より伝送容量の大きい）伝送リソースに移動させることが従来考えられている。この中で、光カットスルー方式の波長伝送を用いて輻そう回避を行う場合、１つの伝送リソース（波長）に対して１本の伝送パスしか割り当てられない（パス毎に宛先ノードが異なることによる）。このため、複数本のパスにて一斉に輻そうが発生した場合、パス本数分の伝送リソースを輻そう回避のために準備する必要があり、（トラフィック量）÷（ネットワーク全体の伝送リソース容量）で量られる伝送効率の必要以上の低下を招くことが考えられる。または、用意できる伝送リソース数が限られた状況において、その数を超えるパス本数分の輻そう回避が要求され対応できなくなることが考えられる。

ネットワークにおける伝送障害に対する伝送パスのプロテクションは従来、障害の発生した伝送路を挟んだ両側にある伝送ノード間で、パスを迂回させて行っている。この方法は、光カットスルー方式の波長伝送を用いてプロテクションを行う場合でも、障害伝送路を通る複数本のパスを一斉にプロテクションすることができる（全パスの迂回路から戻るノードが同じことによる）。これにより、パスの切り替え時間ひいては当該パス上を伝送されるトラフィックへの影響を最小限に抑えられる。しかしながら一方、当該迂回経路は伝送パスの両端点ノードに対して遠回りの経路となる場合がある。これにより、迂回経路を用いた伝送のために必要以上に伝送リソースが使用され、リソースの効率的な使用を阻むことが起き得る。またこれは、必要以上の伝送遅延の増大や伝送品質の低下を招く可能性を持っている。

プロテクションの実施に際しては、障害の発生した伝送路に関する情報が何らかの手段により当該伝送路を挟む両側のノード間で共有する。従来はこの共有を、当該伝送路とは物理的に別の、ネットワーク監視制御情報を専用で伝送する伝送路を用いて行っている。しかしながら、このネットワーク監視制御情報の伝送に、物理的に別の専用伝送路を用いずトラフィック伝送と物理的に同じ伝送路を用いる場合、伝送路の障害発生により当該伝送が途絶えてしまい、障害の発生した伝送路に関する情報を共有しプロテクションを行うことができなくなると考えられる。

下記特許文献１〜３に、伝送システムにおけるパス設定方法や負荷分散方法が開示される。しかしながらこれらの文献はいずれも全光ネットワークを対象とするものではない。
特開２００１−１９７０７５号公報 特開２００１−１９７０７１号公報 特開２００１−２４６９９号公報

以上述べたような背景から、光伝送システムにおける障害対策とプロテクション技術の開発が急務となっている。
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、耐障害性能を高めた光伝送システムを提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、ネットワークを形成する複数のノードを備える光伝送システムにおいて、前記ネットワーク上に設定済みの伝送パスのイングレスノードを上流側端点とし当該伝送パスのイーグレスノードを下流側端点とする複数の伝送パスに共通するパスの断片を、これらの伝送パス間に共通するパスの断片の本数×ホップ数（経由ノード数）を最大とすべく、前記複数の伝送パスに関係するノードが各伝送パスの経路情報を用いて自律的に検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記パスの断片をパストンネルとして設定し、このパストンネルにおいて前記複数の伝送パスを束ねて伝送する伝送手段とを具備することを特徴とする光伝送システムが提供される。

このような手段を講じることにより、ネットワーク上の各パスのうち定められた評価指標に従う組み合わせが抽出されて１本のパストンネルに束ねられる。輻そうが発生した場合、当該パストンネルを１本のパスとして他の伝送リソースに移動させることにより、伝送効率の必要以上の低下を抑えることが可能になる。または、限られた伝送リソースで輻そう回避できるパスの本数を改善することができる。なおパスを束ねる対象は、同じノードを始点とするパスについてとすると都合がよい。

この発明によれば、耐障害性能を高めた光伝送システムを提供することができる。

［第１の実施形態］
この実施形態では複数本の伝送パスをまとめてパストンネルに束ねる手順を開示する。図１は伝送ネットワークの一例を示す図である。同図中、ノードＡ〜Ｂ，Ａ〜Ｄ，Ａ〜Ｅ，Ａ〜Ｆ，Ａ〜Ｌ，Ｂ〜Ｄ，Ｂ〜Ｅ，Ｇ〜Ｄ，Ｇ〜Ｅ，Ｇ〜Ｍ，Ｈ〜Ｄ，Ｈ〜Ｋ，Ｈ〜Ｌの１３本のパスが既に設定されているとする。

図２はパストンネルを作成する手順を示すフローチャートである。図２において、まず各イングレスノードにおいて、挿入している各伝送パスのパス終端ノードに至るまでの通過ホップノードのリストを作成する（ステップＳ２１）。イングレスノードとは各伝送パスの上流側端点となるノードである。ステップＳ２１では、図３に示すように各パスのイングレスノード〜イーグレスノード間の経路（通過ホップノード）が抽出される。ノードＡをイングレスノードとするパスの経路は、ノードＡが抽出する。ノードＢ，Ｇ，Ｈをイングレスノードとするパスについては、ノードＢ，Ｇ，Ｈが行う。

図２の次のステップでは、このリストから各伝送パスについて、各イングレスノードから１ホップ分、２ホップ分、…パス終端ノードに至るまでのホップ分のパスの断片を抽出し、同じ断片の得られた本数をカウントして「パスの断片」対「本数」の集計テーブルを作成する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２では、図４に示すように、図３で抽出されたパス経路の中からイングレスノードより１ホップ分、２ホップ分、…イーグレスノードに至るまでのホップ分のパスの断片が抽出される。ノードＡをイングレスノードとするパスの断片は、ノードＡが抽出する。ノードＢ，Ｇ，Ｈをイングレスノードとするパスについては、ノードＢ，Ｇ，Ｈが行う。

次に、作成された集計テーブルについて規定の評価指標を計算し、指標が最大となるパスの断片に対して、１本のパストンネルに束ねる事を決定する（ステップＳ２３）。このステップにおいて、図４で抽出したパスの各断片に対して「各伝送パス間に共通するパスの断片の本数×ホップ数（経由ノード数）が最大となることを最適とする」という評価指標を当てはめると図５に示す結果が得られる。例えばノードＡをイングレスノードとする伝送パスの断片として、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄの評価が最大（○）となる。

また、図４で抽出したパスの各断片に対して「各伝送パス間に共通するパスの断片の本数が最大となることを最適とする」という評価指標を当てはめると図６に示す結果が得られる。例えばノードＡをイングレスノードとする伝送パスの断片として、Ａ→Ｂの評価が最大（○）となる。ステップＳ２３では、いずれかの手法により最適評価となるパスの断片が選択される。この選択されたパスの断片が、一つ目のパストンネルとなる。ノードＡをイングレスノードとするパスのトンネルは、ノードＡが選択する。ノードＢ，Ｇ，Ｈをイングレスノードとするパスについては、ノードＢ，Ｇ，Ｈが選択処理を行う。

このとき、決定したパストンネル及びそれに含まれるパスの断片が、集計テーブルから削除される（ステップＳ２４）。すなわち図７，図８に示すように、図５，図６で選択したパストンネルとは別の更なるパストンネルがまだ作成できるかを調べるために、図５，図６で用いた集計テーブルから選択したパストンネルおよびそれに含まれるパスの断片を削除する。

次に、集計テーブル上に複数本の同じパスの断片が存在しているか否かが判定される（ステップＳ２５）。すなわち図９，図１０に示すように、図７，図８の集計テーブルを用いて更なるパストンネルの候補となるパスの断片が存在するか否かが判断される。パスの断片が存在する場合は、該当するパスの断片を抽出して上記した図５，図６の手順へ戻り更なるパストンネルを選択する。この例では、図９の場合のみノードＡがこの判断と抽出を行う。

パスの断片があれば（ステップＳ２５でＹＥＳ）処理手順はステップＳ２３に戻る。ステップＳ２３、Ｓ２４は集計テーブル上に同じパスの断片が無くなるまで繰り返される。ステップＳ２５で、集計テーブル上に同じパスの断片が無くなれば（ステップＳ２５でＮＯ）、パストンネルの選択が終了し、図１１，図１２に示す選択結果に従いパストンネルを作成し、図１３，図１４に示すようにネットワーク上の各伝送パスを束ね、各イングレスノードから決定したパストンネルを設定する（ステップＳ２６）。

以上で述べたパストンネルの実ネットワークへの適用例として、ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ネットワーク上での各伝送パスと見立てられるＬＳＰ（Label Switching Path）に対して、それらをLabel Stackingすることによりパストンネルとして束ねることが挙げられる。また、このようにパストンネルに束ねられた複数の伝送パスを光伝送ネットワーク上の１つの伝送波長信号に割り当てることにより、複数の伝送パスを各々の伝送波長信号に割り当てるよりも効率的にトラフィック伝送を行うことができる。

以上のパストンネル設定において、伝送パスに輻そうが発生した状況でその輻そう発生箇所を判定し、当該輻そう発生箇所がパストンネルとして設定されるパスの断片に含まれる場合、当該パスを対象にパストンネルに束ねることができる。このような手法によれば、輻そう発生時にパストンネルを他の伝送リソースに移動したにもかかわらず輻そうを回避することができない（輻そうの発生箇所がパストンネルの設定箇所と異なる（図１５）という状態を避けられる。

また、伝送パス毎に「パストンネルに束ねられることへの可否」を示す属性を与え、この属性が「可」であるパスのみを対象として前記パストンネルに束ねるようにしても良い。このような手法によれば、元の伝送リソースにおける全てのパスがパストンネルとして他の伝送リソースに移動することにより輻そうが改善されない（図１６）という状況を避け、輻そう状況に合わせた動的なパストンネル設定による輻そう回避が実行できる。このようにして輻そうを回避した状態を図１７に示す。

［第２の実施形態］
この実施形態では、複数本の伝送パスの各々について遠回りを最小にできる迂回経路を検索し、一斉プロテクションを行うためのパストンネルを作成する方法を開示する。
図１８は、この実施形態におけるパストンネルおよび迂回パストンネルの作成方法を示すフローチャートである。このフローチャートの処理手順は、実行する前段階で伝送ネットワーク上に既に伝送パスが設定されていることを条件とし、２段階の手順から成る。

まず、伝送パス毎にその迂回経路を検索し、その迂回経路の始点ノード・終点ノードを判定する（ステップＳ１８１）。すなわち、伝送ネットワーク上に設定される各パスが通過するリンク（その一部）に対して、存在する迂回経路を構成するリンクの始点ノード・終点ノードを判定する。なお、迂回経路の始点ノード・終点ノード間が１ホップとなる（則ち隣り合う）伝送パスに対しては、「障害の発生した伝送路を挟んだ両側にあるノード間でパスを迂回させる」ことと等価になる。これは既存技術による迂回方式であり、従来のプロテクション技術を用いることができる。

次に、ステップＳ１８１で抽出した各パスの迂回経路の始点ノード・終点ノード情報から、定められた評価指標に従って各パスを束ねることが可能なパストンネルを見つけて設定する（ステップＳ１８２）。すなわち判定された各パスの迂回可能リンクの始点ノード・終点ノード情報をもとに、パストンネルの設定、及びそれに対応する迂回パストンネル(Backup Path Tunnel)を設定する。ここでも、パストンネルのホップ数が１となる場合は、「障害の発生した伝送路を挟んだ両側にあるノード間でパスを迂回させる」ことと等価になるので、既存のプロテクション技術を用いる。

ステップＳ１８１における手順の詳細を以下に述べる。
まず、伝送パスの迂回経路を検索し、その迂回経路（となるリンク）の始点ノード・終点ノードを判定する手順につき図１９を参照して説明する。図２０はその前提となるネットワーク例である。図１９のステップＳ１９１においては、「該当パスの伝送を行う各ノードで、該当パスが通過するリンクの中から連続する２ホップ以上の長さを持つリンクの組み合わせを抽出する」という処理が行われる。ネットワーク上のノードＡ〜Ｅの各ノードはルーティングプロトコルによりネットワークトポロジ情報を交換し、図２０に示されるネットワークトポロジを既知であるとする。よって各ノードは自律的に、”該当パスが通過するリンクの中から連続する２ホップ以上の長さを持つリンクの組み合わせ”として、ＡＣ，ＡＤ，ＡＥ，ＢＤ，ＢＥ，ＣＥ（隣り合わないノードによるリンク組み合わせ）を抽出できる。

ステップＳ１９２では、「リンクの各組み合わせに対して、Node disjointな迂回経路リンクが存在するかを判断する。存在する場合には、その迂回経路のRouting Costを計算しておく。リンクの当該組み合わせの始点ノード・終点ノードを迂回経路リンクの始点ノード・終点ノードの候補とする」という処理が行われる。ステップＳ１９１と同じ理由により、各ノードは自律的にリンクの各組み合わせに対するNode disjointな迂回経路の存在を判断できる。Node disjointな迂回経路とは、ネットワークトポロジから伝送パスＡＥの通過するリンクＡＢ，ＢＣ，ＣＤ，ＤＥ、およびノードＡ〜Ｅのうちリンクの当該組み合わせに関連しないノード（組み合わせＡＣではノードＢ，Ｄ，Ｅ、ＡＤではＢ，Ｃ，Ｅ、ＡＥではＢ，Ｃ，Ｄ、ＢＤではＡ，Ｃ，Ｅ、ＢＥではＡ，Ｃ，Ｄ、ＣＥではＡ，Ｂ，Ｄ）を除いたトポロジで検索した（迂回）経路のことを意味する。図の場合、リンクＡＥの場合のみ迂回経路が存在すると判断される。この経路に対するルーチングコスト（Routing Cost：ＲＣ）は５＋ｒ＋１＝６＋ｒとなり、始点ノード・終点ノードの候補は｛Ａ，Ｅ｝となる。これ以降も各ノードは自律的に各手順を実行することができる。

ステップＳ１９３では、始点ノード・終点ノードの候補がまだ残っているかが判断される。ステップＳ１９２で候補が見つかった場合など、初めてステップＳ１９３に入った場合には”Ｙｅｓ”分岐となり、ステップＳ１９４に進む。
ステップＳ１９４では、始点ノード・終点ノードの候補のうち、区間が重なるものがあるか否かが判定される。図２０では候補が１組しかないため”Ｎｏ”分岐となり、ステップＳ１９５へ進む。この時点で候補｛Ａ，Ｅ｝が迂回経路の始点ノード・終点ノードとして確定する。この認識はノードＡ〜Ｅの各々が持つことができるが、後でパストンネルを設定する際は始点となるノードＡのみがこの認識を適用する。

次に、ネットワーク例として図２１，図２２を参照してステップＳ１９５以下の手順につき説明する。図２１ではステップＳ１９２において、リンクＡＣ，ＡＤ，ＡＥ，ＢＤ，ＢＥ，ＣＥの組み合わせが全て候補となる。図２２ではリンクＡＤ，ＢＥの組み合わせが候補となる。図２１，図２２ともステップＳ１９３，１９４において、図２１では候補｛Ａ，Ｅ｝の区間に他候補の区間は全て重なり、図２２では｛Ａ，Ｄ｝，｛Ｂ，Ｅ｝の区間はノードＢ〜Ｅ間で重なっているため、”Ｙｅｓ”分岐となりステップＳ１９５に進む。

ステップＳ１９５では、「候補のうち、その間を通過する該当パス上のホップ数が最大となるものが２つ以上あるか？」が判定される。図２１の場合は、最大ホップ数となるのは｛Ａ，Ｅ｝＝４ホップの１つだけなので、”Ｎｏ”分岐となりステップＳ１９６へ進む。図２２の場合は、｛Ａ，Ｄ｝＝３ホップ，｛Ｂ，Ｅ｝＝３ホップの２つなので、”Ｙｅｓ”分岐となりステップＳ１９８へ進む。

ステップＳ１９８では、「ホップ数が最大のものの中から、迂回経路のRouting Costのより少ないものを選択し、迂回経路リンクの始点ノード・終点ノードとする。」という処理が行われる。図２２において｛Ａ，Ｄ｝＝ＲＣ：５＋２＝７，｛Ｂ，Ｅ｝＝ＲＣ：４＋１＝５となるので、候補｛Ｂ，Ｅ｝を迂回経路の始点ノード・終点ノードとして確定する。この認識はノードＡ〜Ｅの各々が持つことができるが、後でパストンネルを設定する際は始点となるノードＢのみがこの認識を適用する。その後、処理手順はステップＳ１９７に進む。

一方、ステップＳ１９６では、「ホップ数が最大のものを、迂回経路リンクの始点ノード・終点ノードとする。」という処理が行われる。ここでは候補｛Ａ，Ｅ｝が迂回経路の始点ノード・終点ノードとして確定する。この認識はノードＡ〜Ｅの各々が持つことができるが、後でパストンネルを設定する際は始点となるノードＡのみがこの認識を適用する。その後、処理手順はステップＳ１９７へ進む。

ステップＳ１９７では、「候補のうち、（上記始点終点判定に使われた）区間が重なる候補を削除する。」という処理が行われる。図２１では｛Ａ，Ｃ｝，｛Ａ，Ｄ｝，｛Ａ，Ｅ｝，｛Ｂ，Ｄ｝，｛Ｂ，Ｅ｝，｛Ｃ，Ｅ｝の全ての候補が削除される。図２２では｛Ａ，Ｄ｝，｛Ｂ，Ｅ｝の候補が削除される。そののち処理手順はステップＳ１９３に戻り、この時点では候補が残っていないので”Ｎｏ”分岐となり、判定終了（ＥＮＤ）となる。他の例として図２３，図２４のトポロジを持つネットワークにおいても、上記判定手順を同様に用いて各図中の判定結果を得られる。

図２５に例示した伝送ネットワークに対し上記判定手順を適用した場合、図２６に示す判定結果が得られる。この結果を、図１８のステップＳ１８２でパストンネルを設定するために用いる。
ステップＳ１８２における手順の詳細を以下に述べる。ステップＳ１８２では、複数本の伝送パスが各々持つ迂回経路の始点ノード・終点ノード情報から、定められた評価指標に従って各パスを束ねることが可能なパストンネルおよび当該パストンネルに対応する迂回パストンネルを見つけて設定する処理がなされる。

従来の伝送パスのプロテクションにおいては、障害の発生したリンク（伝送路）を挟む両側にあるノードの間で、可能な場合に限りパスを迂回させる。図２５のネットワークにおいては、図２７に示す迂回パストンネルが、プロテクション可能なリンク障害に対して設定される。図２５のネットワーク上に設定されている各伝送パスに対応して、リンク障害発生時にプロテクションを行う迂回パストンネルを通る迂回パスの本数を図２８に示す。

図２９を参照して、この実施形態におけるパストンネルおよび迂回パストンネルの作成手順を示す。ネットワーク例として図２６を用いる。図２６においては、図２５で設定されているノードＡ〜Ｃ，Ａ〜Ｄ，Ａ〜Ｅ，Ａ〜Ｌ，Ｂ〜Ｄ，Ｂ〜Ｅ，Ｇ〜Ｄ，Ｇ〜Ｅ，Ｇ〜Ｍ，Ｈ〜Ｄ，Ｈ〜Ｋ，Ｈ〜Ｌの１２本の各パスに対応する迂回経路リンクの始点〜終点ノードである、ノードＡ〜Ｃ，Ａ〜Ｄ（２本），Ａ〜Ｌ，Ｂ〜Ｄ（２本），Ｉ〜Ｄ（３本），Ｉ〜Ｋ（３本）が既に判定されている。

まず図３０に示すように、図２６で示された各始点〜終点間の各パスに沿った経路（通過ホップノード）を抽出し、そのリストを作成する（図２９のステップＳ２９１）。ノードＡを始点ノードとする経路は、ノードＡが抽出する。ノードＢ，Ｉを始点ノードとする経路については、ノードＢ，Ｉが抽出する。抽出されたリストの模式図を図３０に示す。

次に、抽出した経路の中から始点ノードより２ホップ分、…迂回リンクの終点ノードに至るまでのホップ分のパスの断片を抽出する（ステップＳ２９２）。ノードＡを始点ノードとするパスの断片は、ノードＡが抽出する。ノードＢ，Ｉを始点ノードとするパスについては、ノードＢ，Ｉが行う。抽出されたパス断片のリストを図３１に示す。またこのステップでは抽出されたリストから同じ断片の得られた本数をカウントして「パスの断片」対「本数」の集計テーブルを作成する。

次のステップでは抽出された集計テーブルにつき規定の評価指標を計算し、指標が最適となるパスの断片を選択する（ステップＳ２９３）。抽出されたパスの各断片（図３１に示す）に対し、「各伝送パス間に共通するパスの断片の本数が最大となることを最適とする」という評価指標を当てはめ、最適評価となるパスの断片を選択すると図３２の結果を得る。また、図３１のテーブルに対し「｛（対象とするパスの断片の迂回経路上でのルーティングコスト（Routing Cost）−当該パスの断片の伝送パス上でのルーティングコスト）÷パスの断片の本数｝が最小となることを最適とする」という評価指標を当てはめると、図３３の結果を得る。ここで選択されたパスの断片が、一つ目のパストンネルとなる。ノードＡを始点ノードとするパストンネルは、ノードＡが選択する。ノードＢ，Ｉを始点ノードとするパスについては、ノードＢ，Ｉが選択する。

次に、図３４，図３５に示すように、図３２，図３３で選択したパストンネルとは別の更なるパストンネルがまだ作成できるかを調べるために、図３２，図３３で用いた集計テーブルから選択したパストンネルおよびそれに含まれるパスの断片を削除する（ステップＳ２９４）。次に、図３６，図３７に示すように、図３４，図３５での削除がされた集計テーブルを用いて更なるパストンネルの候補となるパスの断片が存在するか否かを判断する（ステップＳ２９５）。パスの断片が存在する場合（ＹＥＳ）は、該当するパスの断片を抽出して図３２，図３３の手順へ戻り更なるパストンネルを選択する。この例では、図３７の場合のみノードＡ，Ｉがこの判断と抽出を行う。

該当するパスの断片が存在しない場合（ＮＯ）は、パストンネルの選択が終了となる。よって図３８，図３９に示す選択結果に従いパストンネルを作成し、図４０，図４１に示すようにネットワーク上の各伝送パスを束ねる。なおこの実施形態における伝送パスのプロテクションにおいて、図２５のネットワーク上に設定されている各パスに対応して、リンク障害発生時にプロテクションを行う迂回パストンネルを通る迂回パスの本数は、図４２，図４３の［ ］内に示される数となる。図２８に示された数と比較して、伝送リソースの使用を抑え効率化した迂回パストンネルの設定となっている。

以上の手順によれば、障害の発生した伝送路を通る各伝送パスについて、その迂回経路が従来と比較して当該伝送パスの両端点ノードに対してより遠回りしないような迂回経路の候補が検索され、利用される。ただし「複数本のパスを一斉にプロテクションすることでパスの切り替え時間ひいては当該パス上を伝送されるトラフィックへの影響を最小限に抑える」という従来技術の利点を継承するために、各伝送パス間でそれら候補を相互に見て同じ始点ノード・終点ノードとなれるものを抽出し、一斉にプロテクションできるように束ねることとする。具体的には、パストンネルとして束ねるようにする。なお実現の観点からは、迂回経路として束ねる対象は、障害の発生した伝送路を通る複数本のパスのうち、同じノードを始点とするパスについてとする。

［第３の実施形態］
この実施形態では、想定される伝送路障害に対して予め当該障害状況の通知経路を設定しておき、障害の発生／解除時には設定された通知経路を用いることにより滞りなく障害状況通知を行う手順を説明する。ここでは図２５に示すネットワークを例とする。

図４４は、障害状況通知のための経路設定および通知手順を示すフローチャートである。図４４において、先ず、伝送ネットワーク上の各ノード、則ち図２５中のノードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ毎に、当該ノードの持つ各伝送リンクを通過する各伝送パスの迂回経路およびその始点ノード・終点ノードを検索する（ステップＳ４４１）。例えばノードＡではリンクＦ〜Ａ，Ｂ〜Ａ，ノードＢではリンクＡ〜Ｂ，Ｉ〜Ｂ，Ｃ〜Ｂ，…毎に、そのリンクを通過する各伝送パスの迂回経路およびその始点ノード・終点ノードが検索される。これは、各ノードにおいてそれが持つ各リンクにおける障害発生を想定することを意味する。ノードの検索方法には図１８の手順を用いることができる。図４５には一例として、ノードＣがリンクＢ〜Ｃ間について、通過する各パスの迂回経路と始点ノード・終点ノードを検索した結果を示す。図４６には別の一例として、ノードＬがリンクＫ〜Ｌ間について、通過する各パスの迂回経路と始点ノード・終点ノードを検索した結果を示す。

次に、上記各ノードの各リンクを通過する各パスについて、その迂回経路の始点ノード・終点ノード間の当該パス上に当該ノードが存在しているか否かを判断する（ステップＳ４４２）。図４７には一例として、図４６の結果を元に、ノードＬのリンクＫ〜Ｌ間を通過するパスＡ〜Ｌについて、始点ノード・終点ノードであるＡ，Ｌの間に当該ノードＬが存在している（図中”On the path”）判断が示される（ステップＳ４４２でＹＥＳ）。また、通過するパスＨ〜Ｌについては、始点ノード・終点ノードであるＩ，Ｋの間に当該ノードＬが存在していない（図中“Not on the path”）判断が示される（ステップＳ４４２でＮＯ）。なお図示しないが、図４５の結果を元にノードＣのリンクＢ〜Ｃ間を通過する各パスについては、各始点ノード・終点ノードの間に当該ノードＣが存在していると判断される。

次に、”On the path”が判断された各パスについて、当該ノードから各終点ノードまで各パス上を辿りそこから各始点ノードまで各迂回経路を辿る各経路を、当該ノードから当該リンクを挟んだ１ホップ上流のノードまでのLink disjointな経路と共に設定する（ステップＳ４４４）。図４８および図４９のパスＡ〜Ｌにおいて、その一例を示す。図４８のノードＣにおいてリンクＢ〜Ｃを通過するパス、およびノードＣから終点ノードまでの経路および始点ノードまでの迂回経路は、各経路に通し番号（（１−１）など）を付して示すと、以下のようになる。
（１−１）Ａ〜Ｃ：Ｃ→Ｄ→Ｆ→Ａ｛ＲＣ＝９｝
（１−２）Ａ〜Ｄ：［Ｃ→］Ｄ→Ｆ→Ａ｛ＲＣ＝９｝
（１−３）Ａ〜Ｅ：［Ｃ→］Ｄ→Ｆ→Ａ｛ＲＣ＝９｝
（１−４）Ａ〜Ｌ：［Ｃ→Ｋ→］Ｌ→Ｄ→Ｆ→Ａ｛ＲＣ＝１０｝
（１−５）Ｂ〜Ｄ：［Ｃ→］Ｄ→Ｌ→Ｋ→Ｊ→Ｉ→Ｂ｛ＲＣ＝９｝
（１−６）Ｂ〜Ｅ：［Ｃ→］Ｄ→Ｌ→Ｋ→Ｊ→Ｉ→Ｂ｛ＲＣ＝９｝
（１−７）Ｇ〜Ｄ：［Ｃ→］Ｄ→Ｌ→Ｋ→Ｊ→Ｉ｛ＲＣ＝８｝
（１−８）Ｇ〜Ｅ：［Ｃ→］Ｄ→Ｌ→Ｋ→Ｊ→Ｉ｛ＲＣ＝８｝
（１−９）Ｇ〜Ｍ：［Ｃ→］Ｋ→Ｊ→Ｉ｛ＲＣ＝５｝
（１−１０）Ｈ〜Ｄ：［Ｃ→］Ｄ→Ｌ→Ｋ→Ｊ→Ｉ｛ＲＣ＝８｝
（１−１１）Ｈ〜Ｋ：［Ｃ→］Ｋ→Ｊ→Ｉ｛ＲＣ＝５｝
（１−１２）Ｈ〜Ｌ：［Ｃ→］Ｋ→Ｊ→Ｉ｛ＲＣ＝５｝
さらに、ノードＣからリンクＢ〜Ｃを挟んだ１ホップ上流のノードＢまでのLink disjointな経路を次に示す（１−１３）。
（１−１３）｛Ｂ〜Ｃ｝：Ｃ→Ｋ→Ｊ→Ｉ→Ｂ｛ＲＣ＝６｝
ノードＡまでの通知経路として（１−１）〜（１−４）のＲＣを、ノードＢまでの通知経路として（１−５）〜（１−６）および（１−１３）のＲＣを、ノードＩまでの通知経路として（１−７）〜（１−１２）のＲＣを各々比較し、ノードＡまでの通知経路をＣ→Ｄ→Ｆ→Ａ、ノードＢまでの通知経路をＣ→Ｋ→Ｊ→Ｉ→Ｂ、ノードＩまでの通知経路をＣ→Ｋ→Ｊ→Ｉと設定する。
図４９のノードＬにおいてリンクＫ〜Ｌを通過するパスＡ〜Ｌについて、ノードＬ（終点ノード）から始点ノード（ノードＡ）までの迂回経路は（２−１）となる。
（２−１）Ａ〜Ｌ：Ｌ→Ｄ→Ｆ→Ａ｛ＲＣ＝８｝、
そしてノードＬからリンクＫ〜Ｌを挟んだ１ホップ上流のノードＫまでのLink disjointな経路は、（２−２）となる。
（２−２）｛Ｋ〜Ｌ｝：Ｌ→Ｄ→Ｃ→Ｋ｛ＲＣ＝４｝
以上の結果から、ノードＡまでの通知経路をＬ→Ｄ→Ｆ→Ａ、ノードＫまでの通知経路をＬ→Ｄ→Ｃ→Ｋと設定する。

一方、”Not on the path”判断がされた各パスについては、当該ノードから当該リンクを挟んだ１ホップ上流のノードまでのLink disjointな経路を（可能な場合）設定する（ステップＳ４４３）。図４９のノードＬにおいてリンクＫ〜Ｌを通過するパスＨ〜Ｌについて、ノードＬからリンクＫ〜Ｌを挟んだ１ホップ上流のノードＫまでのLink disjointな経路は（３−１）のようになる。
（３−１）｛Ｋ〜Ｌ｝：Ｌ→Ｄ→Ｃ→Ｋ｛ＲＣ＝４｝
よって、ノードＫまでの通知経路としてＬ→Ｄ→Ｃ→Ｋが選択されるが、図４９においては既に当該通知経路が設定されているので、重ねて当該経路を設定はしない。以上の障害状況通知経路設定は、当該伝送ネットワークの運用準備段階で行われる（図４４の点線囲み部分）。

次に、伝送ネットワークの運用実施段階に入り、該当リンクに伝送障害が発生した場合（ステップＳ４４５でＹＥＳ）、上記で設定した通知経路を用い、該当リンクにおける障害発生／解除の情報が通知される（ステップＳ４４６）。図５０は図４８の設定の下実際に障害が発生した場合の障害通知、図５１、図５２は当該障害通知によるパスの切り替え結果を示す。

なお図５１は「各伝送パス間に共通するパスの断片の本数が最大となることを最適とする」ことを評価指標として選択された迂回パストンネルによる切り替えを示す。図５２は「｛（対象とするパスの断片の迂回経路上でのルーティングコスト（Routing Cost）−当該パスの断片の伝送パス上でのルーティングコスト）÷パスの断片の本数｝が最小となることを最適とする」ことを評価指標として選択された迂回パストンネルによる切り替えを示す。

図５３は図４９の設定がなされた状態で実際に障害が発生した場合の障害通知を示す。図５４、図５５は当該障害通知によるパスの切り替え結果を示す。ここで図５４は図５１に対応する評価指標に基づく迂回パストンネルによる切り替えを示し、図５５は図５２に対応する評価指標に基づく迂回パストンネルによる切り替えを示す。

このように本実施形態では、ネットワーク運用実行前の準備段階で、トラフィック伝送と同様に、ネットワーク監視制御情報を伝送する伝送路上での障害発生に備えてその迂回経路を設定するようにする。そしてネットワーク運用中に伝送路の障害が発生した時点で、先ず障害伝送路に関する情報を当該迂回経路により通知し、次にトラフィック伝送をそれ向けに設定された迂回経路を用いてプロテクションするようにしている。以上のことから、耐障害性能を高めた光伝送システムを提供することが可能になる。

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明に係わる伝送ネットワークの第１の例を示す図。 パストンネルの作成手順を示すフローチャート。 図１のネットワークにおける各伝送パスの通過ホップノードリストを示す図。 図３から抽出した各伝送パスの断片の集計テーブルを示す図。 図４に対し「各伝送パス間に共通するパスの断片の本数×ホップ数（経由ノード数）が最大となることを最適とする」の評価指標でパストンネルを決定する手法を示す模式図。 図４に対し「各伝送パス間に共通するパスの断片の本数が最大となることを最適とする」の評価指標でパストンネルを決定する手法を示す模式図。 図５で決定されたパストンネルおよびその断片を削除した集計テーブルを示す図。 図６で決定されたパストンネルおよびその断片を削除した集計テーブルを示す図。 図７の集計テーブルから更にパストンネル候補を抽出した状態のテーブルを示す図。 図８の集計テーブルから更にパストンネル候補を抽出した状態のテーブルを示す図。 「各伝送パス間に共通するパスの断片の本数×ホップ数（経由ノード数）が最大となることを最適とする」という評価指標に基づき設定されるパストンネルを示す図。 「各伝送パス間に共通するパスの断片の本数が最大となることを最適とする」という評価指標に基づき設定されるパストンネルを示す図。 図１の伝送ネットワークに図１１のテーブルを適用した状態のパストンネルを示す図。 図１の伝送ネットワークに図１２のテーブルを適用した状態のパストンネルを示す図。 パストンネル設定箇所以外で輻そうが発生した状態を示す図。 全てのパスがパストンネルとして移動した状態を示す図。 輻そう状況に合わせた動的なパストンネルを設定した状態を示す図。 この発明の第２の実施の形態に係わるパストンネルおよび迂回パストンネルの作成方法を示すフローチャート。 迂回経路となるリンクの始点ノード・終点ノードを判定する手順を示すフローチャート。 迂回経路となるリンクの始点ノード・終点ノードの第１の判定例を示す模式図。 迂回経路となるリンクの始点ノード・終点ノードの第２の判定例を示す模式図。 迂回経路となるリンクの始点ノード・終点ノードの第３の判定例を示す模式図。 迂回経路となるリンクの始点ノード・終点ノードの第４の判定例を示す模式図。 迂回経路となるリンクの始点ノード・終点ノードの第５の判定例を示す模式図。 本発明に係わる伝送ネットワークの第２の例を示す図。 図２５の各パスに対し抽出された迂回経路リンクの始点ノード・終点ノードを示す図。 図２５における各リンクに対し既存の技術により設定される迂回パストンネルを示す図。 図２５の各パスに対応する、図２７のトンネルを通る迂回パスの本数を示す図。 この発明の実施の形態に係わるパストンネルおよび迂回パストンネルの作成手順を示すフローチャート。 図２６における各パスの迂回経路始点ノード・終点ノード間の通過ホップノードリストを示す図。 図３０から抽出された各伝送パスの断片の集計テーブルを示す図。 図３１に対し「各伝送パス間に共通するパスの断片の本数が最大となることを最適とする」という評価指標でパストンネルを決定する手法を示す模式図。 図３１に対し「｛（対象とするパスの断片の迂回経路上でのルーティングコスト（Routing Cost）−当該パスの断片の伝送パス上でのルーティングコスト）÷パスの断片の本数｝が最小となることを最適とする」という評価指標でパストンネルを決定する手法を示す模式図。 図３２で決定されたパストンネルおよびその断片を削除した集計テーブルを示す図。 図３３で決定されたパストンネルおよびその断片を削除した集計テーブルを示す図。 図３４の集計テーブルから更にパストンネル候補を抽出した状態のテーブルを示す図。 図３５の集計テーブルから更にパストンネル候補を抽出した状態のテーブルを示す図。 図３２の手法に基づき設定されるパストンネルを示す図。 図３３の手法に基づき設定されるパストンネルを示す図。 図２５、図２６に対し「各伝送パス間に共通するパスの断片の本数が最大となることを最適とする」という評価指標に基づき設定されるパストンネルを示す図。 図２５、図２６に対し「｛（対象とするパスの断片の迂回経路上でのルーティングコスト（Routing Cost）−当該パスの断片の伝送パス上でのルーティングコスト）÷パスの断片の本数｝が最小となることを最適とする」という評価指標に基づき設定されるパストンネルを示す図。 図２５の各パスに対応する、図４０のトンネルを通る迂回パスの本数を示す図。 図２５の各パスに対応する、図４１のトンネルを通る迂回パスの本数を示す図。 障害状況通知経路設定および通知手順を示すフローチャート。 図２５のノードＣのリンク（Ｂ〜Ｃ）を通過する各パスに対する迂回経路の始点ノード・終点ノードを示す図。 図２５のノードＬのリンク（Ｋ〜Ｌ）を通過する各パスに対する迂回経路の始点ノード・終点ノードを示す図。 ノードＬが図４６の各パスにおける始点ノード・終点ノード間上にあるかを判断する手順を示す模式図。 ノードＣから障害状況通知経路を設定する手順を示す模式図。 ノードＬから障害状況通知経路を設定する手順を示す模式図。 リンク（Ｂ〜Ｃ）の障害発生をノードＣから通知する状態を示す模式図。 リンク（Ｂ〜Ｃ）の障害発生に対してパスの切り替えを実施した状態の一例を示す模式図。 リンク（Ｂ〜Ｃ）の障害発生に対してパスの切り替えを実施した状態の他の例を示す模式図。 リンク（Ｋ〜Ｌ）の障害発生をノードＬから通知した状態を示す模式図。 リンク（Ｋ〜Ｌ）の障害発生に対してパスの切り替えを実施した状態の一例を示す模式図。 リンク（Ｋ〜Ｌ）の障害発生に対してパスの切り替えを実施した状態の他の例を示す模式図。

符号の説明

Ａ〜Ｍ…ノード

Claims (3)

1. ネットワークを形成する複数のノードを備える光伝送システムにおいて、
   前記ネットワーク上に設定済みの伝送パスのイングレスノードを上流側端点とし当該伝送パスのイーグレスノードを下流側端点とする複数の伝送パスに共通するパスの断片を、これらの伝送パス間に共通するパスの断片の本数×ホップ数（経由ノード数）を最大とすべく、前記複数の伝送パスに関係するノードが各伝送パスの経路情報を用いて自律的に検出する検出手段と、
   この検出手段により検出された前記パスの断片をパストンネルとして設定し、このパストンネルにおいて前記複数の伝送パスを束ねて伝送する伝送手段とを具備することを特徴とする光伝送システム。
2. 前記伝送手段は、
   伝送パスに輻そうが発生した状況でその輻そう発生箇所を判定し、当該輻そう発生箇所がパストンネルとして設定されるパスの断片に含まれる場合、当該パスを対象にパストンネルに束ねて伝送することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
3. 前記伝送手段は、
   伝送パス毎に「パストンネルに束ねられることへの可否」を示す属性を与え、この属性が「可」である伝送パスのみを対象として前記パストンネルに束ねることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。

Images