JP5090312B2 - 管理制御システム及び管理装置 - Google Patents

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本発明は、管理制御システム及び管理装置に係り、特に、選択的に光信号再生もしくは波長変換をするノード装置と光信号再生不可もしくは波長変換不可のノード装置を配備したメッシュネットワークにおける管理制御システム及び管理装置に関する。
バックボーンネットワークを構築するノード装置として、波長毎に再生中継を行う中継ノード装置が提案されてきた。中継ノード装置は、図２７に示すように波長を多重及び分離するＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)伝送機能部、再生処理及び波長変換を行う再生機能部、入力光信号を所望の出力ポートへ出力するスイッチング機能部で構成されたスイッチング部及び前記スイッチング機能部を制御するための制御部で構成されている。
現在、経済化を実現するために図２８に示すように、上記の再生中継・波長変換機能部を省き、光信号再生もしくは波長変換を行わない無中継ノード装置を配置するネットワークが期待されている。しかしながら、伝送距離及びホップ数によっては光信号の伝達ができないこと、波長衝突による収容率の低下（例えば、非特許文献１参照）という問題が生じる。このため、部分的に中継ノード装置を配置したネットワークが提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
また、更なる経済化のために、図２９に示すように再生もしくは波長変換が必要な光信号のみ再生もしくは波長変換し、再生もしくは波長変換が不必要な光信号は無中継で伝送する選択型再生中継ノード装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
一方、オペレーション稼動軽減のために通信路開通要求から通信路開通までを自動的に設定することを一つの目的としたGMPLS(Generalized Multi-Protocol Label Switching)が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。
特開平１０−３０３８６３号公報 H. Zang, et. al., "A Review Of Routing And Wavelength Assignment Approaches For Wavelength-Routing Optical WDM Networks", Optical Networks Magazine, pp. 47-60, Jan. 2000. G. Shen and R. S. Tucker, "Translucent Optical Networks: The Way Forward", IEEE Com. Mag., pp. 48-54, Feb. 2007. IETF RFC 3471 Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Signaling Functional Description
しかしながら、選択中継ノード装置と無中継ノード装置で構成されたネットワークにおいて、通信路を開通する上で光信号を選択的に再生もしくは波長変換を行い、自動的に通信路開通を行う制御システムが必要である。
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、上記の２つのノード装置で構成されたネットワークにおいて、光信号を選択的に再生もしくは波長変換を行い、自動的に光信号再生もしくは波長変換を行うことが可能な管理制御システム及び管理装置を提供することを目的とする。
図１は、本発明の原理構成図である。
本発明（請求項１）は、光メッシュネットワーク上に、光信号再生不可もしくは波長変換不可な無中継ノード装置２１０，２２０，３１０，３２０と、選択的に光信号再生もしくは波長変換を行う選択中継ノード装置４００と、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を保持する管理装置１００とを配備した光通信システムであって、
管理装置１００は、
光メッシュネットワーク全体のリンク毎もしくは予め決められた経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を、記憶手段に登録、またはモニタリングし、集中的に管理する手段と、
取得した通信路開通要求をトリガとして、始点ノードから終点ノードまでの通信路計算を行い、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報に基づいて、通信路計算結果が所定の制約内の劣化値の範囲であるかに基づいて光信号の再生の要否を判断し、また、始点ノードと選択中継ノード装置間に割り当てた波長が、該選択中継ノード装置と終点ノード間で使用可能かを確認し、波長変換の要否を判断する再生・波長変換判定手段１１０と、
再生・波長変換判定手段の結果に基づく再生・波長制御メッセージを、選択中継ノード装置に送信する送信手段１０１と、を有する。
本発明（請求項２）は、光メッシュネットワーク上に、光信号再生不可もしくは波長変換不可な無中継ノード装置２１０，２２０，３１０，３２０と、選択的に光信号再生もしくは波長変換を行う選択中継ノード装置４００と、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を保持する管理装置１００とを配備した光通信システムであって、
光メッシュネットワークが、
無中継ノード装置で構成されたサブネットワークを備え、該サブネットワークの境界面に選択中継ノード装置を配備した構成であり、
サブネットワークの各々におけるリンク毎もしくは予め決められた該サブネットワーク通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を、記憶手段に登録、もしくは、モニタリングし、サブネットワーク毎に集中的に管理するサブネットワーク管理装置を備え、
管理装置１００は、
取得した通信路開通要求をトリガとして、始点ノードから終点ノードまでの通信路計算を行い、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報に基づいて、通信路計算結果が所定の制約内の劣化値の範囲であるかに基づいて光信号の再生の要否を判断し、また、始点ノードと選択中継ノード装置間に割り当てた波長が、該選択中継ノード装置と終点ノード間で使用可能かを確認し、波長変換の要否を判断する再生・波長変換判定手段と、
再生・波長変換判定手段の結果に基づく再生・波長制御メッセージを、選択中継ノード装置に送信する送信手段と、
を有し、
サブネットワーク管理装置は、
通信路開通要求をトリガとして、伝送劣化情報もしくは経路情報を、管理装置と交換する手段を有する。
本発明（請求項３）は、光メッシュネットワーク上に、光信号再生不可もしくは波長変換不可な無中継ノード装置２１０，２２０，３１０，３２０と、選択的に光信号再生もしくは波長変換を行う選択中継ノード装置４００と、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を保持する管理装置１００とを配備した光通信システムであって、
管理装置１００は、
取得した通信路開通要求をトリガとして、始点ノードから終点ノードまでの通信路計算を行い、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報に基づいて、通信路計算結果が所定の制約内の劣化値の範囲であるかに基づいて光信号の再生の要否を判断し、また、始点ノードと選択中継ノード装置間に割り当てた波長が、該選択中継ノード装置と終点ノード間で使用可能かを確認し、波長変換の要否を判断する再生・波長変換判定手段と、
再生・波長変換判定手段の結果に基づく再生・波長制御メッセージを、選択中継ノード装置に送信する送信手段と、
光ファイバもしくはノード装置が新設されたとき、または、故障復旧が完了したときをトリガとして、伝送劣化情報もしくは経路情報を更新するメッセージをネットワーク内のノード装置と交換とする手段と、を有する。
また、本発明（請求項４）は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、伝送劣化情報として、伝送路におけるファイバ分散値、もしくは、非線形特性による劣化、ネットワーク内のノード装置におけるフィルタリング効果、もしくは、クロストークによる劣化の情報を含む。
また、本発明（請求項５）は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、予め定められた通信路経路を、仮想波長リソースグループと同一経路とする。
本発明（請求項６）は、光メッシュネットワーク上に、光信号再生不可もしくは波長変換不可な無中継ノード装置と、選択的に光信号再生もしくは波長変換を行う選択中継ノード装置と、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を保持する管理装置とを配備した光通信システムにおける管理装置であって、
光メッシュネットワーク全体のリンク毎もしくは予め決められた経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を、記憶手段に登録、またはモニタリングし、集中的に管理する手段と、
取得した通信路開通要求をトリガとして、始点ノードから終点ノードまでの通信路計算を行い、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報に基づいて、通信路計算結果が所定の制約内の劣化値の範囲であるかに基づいて光信号の再生の要否を判断し、また、始点ノードと選択中継ノード装置間に割り当てた波長が、該選択中継ノード装置と終点ノード間で使用可能かを確認し、波長変換の要否を判断する再生・波長変換判定手段と、
再生・波長変換判定手段の結果に基づく再生・波長制御メッセージを、選択中継ノード装置に送信する送信手段と、を有する。
本発明（請求項７）は、光メッシュネットワーク上に、光信号再生不可もしくは波長変換不可な無中継ノード装置と、選択的に光信号再生もしくは波長変換を行う選択中継ノード装置と、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を保持する管理装置とを配備した光通信システムにおける管理装置であって、
取得した通信路開通要求をトリガとして、始点ノードから終点ノードまでの通信路計算を行い、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報に基づいて、通信路計算結果が所定の制約内の劣化値の範囲であるかに基づいて光信号の再生の要否を判断し、また、始点ノードと選択中継ノード装置間に割り当てた波長が、該選択中継ノード装置と終点ノード間で使用可能かを確認し、波長変換の要否を判断する再生・波長変換判定手段と、
再生・波長変換判定手段の結果に基づく再生・波長制御メッセージを、選択中継ノード装置に送信する送信手段と、
光ファイバもしくはノード装置が新設されたとき、または、故障復旧が完了したときをトリガとして、伝送劣化情報もしくは経路情報を更新するメッセージをネットワーク内のノード装置と交換とする手段と、を有する。
上記のように本発明によれば、選択中継ノード装置と無中継ノード装置を配備したメッシュネットワークにおいて、管理装置がノード装置からの通信路開通要求をトリガとして、再生または波長変換の要否を判断し、その結果に基づく制御メッセージを選択的に光信号再生、または、波長変換を行う選択ノード装置に送信することで、伝送劣化によって光信号が届かないことや波長衝突による収容率低下を避けることができ、信号品質を満たしながら伝送を行うことが可能となる。
本発明における「管理制御システム」とは、クライアント装置もしくは無中継ノード装置、もしくは、選択中継ノード装置からの通信路開通要求等のトリガ信号の受信を契機として、光信号再生もしくは波長変換を行うかの要否判断情報を管理装置と交換することによって選択中継ノード装置における光信号再生もしくは波長変換を行うシステムである。
「クライアント装置」とは、光クロスコネクト、ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)、TDMクロスコネクト、PBT(Provider Backbone Transport)装置、MSPP(Multi-Service Provisioning Platform)、ルータ、T-MPLS(Transport-Multi Protocol Label Switching)、 Layer２スイッチ、伝送装置等である。
本発明における「無中継ノード」とは、図２８に示す通り、波長を多重及び分離するＷＤＭ伝送機能部、入力信号を別経路へ伝送するスイッチング機能部で構成されたスイッチング部、及び前記スイッチング機能部を制御するための制御部から構成される。
本発明における「選択中継ノード」とは、図２９に示す通り、波長を多重及び分離するＷＤＭ伝送機能部、入力信号を別経路へ伝送するスイッチング機能部、光信号再生・波長変換機能部で構成されたスイッチング部、及びスイッチング部を制御するための制御部で構成される。
本発明における「トリガ信号」とは、通信路設定要求、通信路設定変更要求、グループ通信路設定要求、グループ通信路設定変更要求、オペレータ操作である。
本発明における「管理装置」とは、NMS (Network Management System)、NRM(Network Resource Manager)、PCE(Path computation Element)、EMS(Element Management System)、GMPLS(Generalized Multi Protocol Label Switching)に該当する管理機能を実現する管理サーバもしくはノード装置である。
本発明における「通信路」とは、上記ノード装置によって設定されるパス、リンク、それをグループ化したものを指す。例えば、TDMパス、波長パスをグループ化したVCATパス、仮想的に波長パスをグループ化した仮想波長リソースグループである。
本発明における「通信路計算方法」は、Dijkstraアルゴリズムもしくはk-shortest-path経路計算アルゴリズムもしくはBellman-Fordアルゴリズム等である。
本発明における「伝送劣化値計算」とは、各ノード間のファイバ分散値、非線形特性による劣化、各ノード装置におけるフィルタリング効果、クロストークによる劣化値を上記の通信路計算方法で求めた経路に基づいてたし合わせていくことで求めていく（文献：ITU-T G.680）。
本発明における「光信号再生の要否判断」とは、伝送劣化計算結果に基づいて計算結果が規定の制約内の劣化値の範囲であるかを確認し光信号再生の要否を決定する。
本発明における「波長変換の要否判断」とは、始点ノードと選択中継ノード間に割り当てた波長が、選択中継ノードと終点ノード間で使用可能かを確認し、波長変換の要否を決定する。
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
本発明の「通信路設定方式」は、集中制御方式と、分散制御方式が存在する。集中制御方式は、管理サーバから通信路を設定するノード各々に通信路設定メッセージを送信することで通信路を設定する。シーケンスは図２に示すように、管理サーバからIngress(始点ノード)及びTransit(中継ノード)、Egress（終点ノード）に通信路設定メッセージを送信して、リソース割当を行う方式である。分散制御方式は、通信路を設定するノード各々が自律分散的に通信路設定メッセージをやりとりして通信路を設定する。分散制御方式は、１wayシグナリング方式と2wayシグナリング方式の２通りの方式があり、図３に示すように、1wayシグナリング方式は、IngressノードからTransitノードを経由してEgressノードにパス設定メッセージを送信して、片道でリソース割当を行う方式である。図４に示すように、2wayシグナリング方式は、往路ではIngressからTransitを経由してEgressへ通信路設定メッセージを送信し、復路ではEgressからIngressまでリソース割当メッセージを送信する方式である。
シグナリングプロトコルとして例えば、RSVP-TE(Resource reServation Protocol Traffic Engineering)を使用した場合、Pathメッセージを通信路設定メッセージまたはリソース割当メッセージとして、Resvメッセージをリソース割当メッセージとして使用することが可能である。
本発明における「通信路設定メッセージ」とは、リソースを予約状態もしくはリソースの設定を行う制御情報を含んだメッセージのことである。
本発明における「光信号再生要否・波長変換要否メッセージ」とは、光信号再生の要否判断の情報、及び入力ポートの波長情報と出力ポートの波長情報を含んだ波長変換の要否情報を含んだメッセージのことである。
本発明における「リソース割当メッセージ」とは、ノード装置に対してリソースの設定を行う制御情報を含んだメッセージのことである。
本発明における「リソース割当」とは、通信路設定メッセージに基づいてノード装置の入力ポートと出力ポートを設定することである。
本明細書において、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第９の実施の形態は、集中制御方式における通信路設定方式である。第７、第８の実施の形態は分散制御方式の2wayシグナリング方式による通信路設定方式であるが、1wayシグナリング方式でも可能である。また、複数のメンバ通信路をグループ化して設定する場合は、一度の通信路設定メッセージにメンバ情報を含ませ、一度に設定する方法と、メンバ毎に別の通信路設定メッセージを送信する方法がある。第１０の実施の形態は、集中制御方式及び分散制御方式どちらでも実現可能である。
以下に説明する第１、第２、第３、第４、第７の実施の形態では、図５に示すような拠点集約配備方式に適用した場合について説明する。拠点集約配備方式とは、無中継ノード装置で構成されたサブネットワークと、サブネットワークの境界面で選択的に光信号再生、もしくは、波長変換を行う選択中継ノード装置を配備した光メッシュネットワーク構成を指す。
また、第５、第６、第８の実施の形態では、図６に示すような分散配備方式に適用した場合について説明する。分散配備方式とは、光信号再生不可、もしくは、波長変換不可な無中継ノード装置と、選択的に光信号再生、もしくは、波長変換を行う選択中継ノード装置を分散的に配備した光メッシュネットワーク構成を指す。
［第1の実施の形態］
図７は、本発明の第1の実施の形態における管理制御システムの構成図である。
同図に示すシステムは、拠点集約配備方式における光ネットワークを集中的に管理する管理サーバ１００、サブネットワーク２００、３００、これら２つのサブネットワーク２００，３００の間に配備される選択中継ノード装置４００から構成される。
サブネットワーク２００，３００の無中継ノード装置２２０、３１０は、図８に示すように制御部１０とスイッチング部２０に大きく分けられる。
制御部１０は、管理サーバ１００と通信路設定メッセージを交換するための制御メッセージ送受信インタフェース（ＩＦ）１１、管理サーバ１００と伝送劣化情報もしくは波長割当情報を更新するメッセージを交換するための伝送劣化情報送信ＩＦ１４、通信経路情報送信ＩＦ１５、波長割当情報送信IF１６で構成されている。
スイッチング部２０は、前述した伝送劣化情報、もしくは、波長割り当て情報を更新する際の伝送劣化値を検出するための伝送劣化値検出機能部２２、スイッチング機能部２５、データ転送用ＩＦ２４，２６，制御用ＩＦ２１から構成されている。
選択中継ノード装置４００は、制御部１０とスイッチング部３０に分けられる。制御部１の構成は、上記の図８の制御部１０の構成と同様である。スイッチング部３０は、図９に示すように、無中継ノード装置のスイッチング部２０に加えて、波長変換を行う波長変換機能部３２と、光信号を再生する光信号再生機能部３３を有する。
管理サーバ１００は、図１０に示すように、前述の無中継ノード装置２２０，３１０と通信路設定メッセージを交換するための制御メッセージ受信ＩＦ１０１、光信号再生判断部１０３、波長変換判断部１０４を送受信ＩＦ１０８、通信経路情報送受信ＩＦ１０９、波長割当情報送受信ＩＦ１１１から構成されている。
伝送劣化情報ＤＢ１０５は、各ノード間の伝送路におけるファイバ分散値、非線形特性による劣化、各ノード装置におけるフィルタリング効果、クロストークによる劣化値を保持する。
通信経路情報ＤＢ１０６は、通信路開通要求ノード間の経路情報を保持する。
波長割当情報ＤＢ１０７は、割り当てた波長を登録しておく。
図１１は、本発明の第１の実施の形態における管理制御システムのシーケンスチャートである。
通信路開通要求を受信した管理サーバ１００は、経路計算機能部１１０において、通信路経路計算（ステップ１０２）、経路における伝送劣化値の計算を行い（ステップ１０３）、波長割当情報ＤＢ１０７を参照して波長割当情報を確認し（ステップ１０４）、光信号再生判断部１０３、波長変換判断部１０４において選択中継ノード装置４００における光信号再生もしくは波長変換の要否を判断する（ステップ１０５，１０６）。
次に、管理サーバ１００は、通信路設定メッセージを始点ノード装置２１０（ステップ１０７）、無中継ノード装置２２０、終点ノード３２０（ステップ１０９）に送信し、選択中継ノード装置４００においては、前述の要否判断メッセージ及び通信路設定メッセージを送信する（ステップ１０８）。
前述のメッセージを受信した選択中継ノード装置４００は、その情報からノード設定を行い、光信号再生機能部３３もしくは波長変換機能部３２へ通信路を設定する。
以上のシーケンスからパス開通が実現される。
［第２の実施の形態］
図１２は、本発明の第２の実施の形態における管理制御システムの構成を示す。
同図において、前述の第１の実施の形態の図４の構成と同一部分には同一符号を付しその説明を省略する。図１２に示すシステムは、第１の実施の形態と同様に、拠点集約配備方式において、集中的に管理する管理サーバ１００を配置した構成である。
無中継ノード装置２２０、３１０及び選択中継ノード装置４００は、前述の第１の実施の形態と同等の機能を有するが、動作シーケンスが異なる。
図１３は、本発明の第２の実施の形態における管理制御システムのシーケンスチャートである。
通信路開通要求を受信した管理サーバ１００は、制御メッセージ送受信ＩＦ１０１により、通信路設定メッセージを始点ノード装置２１０、無中継ノード装置２２０，選択中継ノード装置４００、終点ノード装置３２０に送信する（ステップ２０２）。選択中継ノード装置４００において、通信路設定メッセージを受信した後に、光信号再生機能部３３、波長変換機能部３２において光信号再生情報及び波長変換情報についての問い合わせメッセージを管理サーバ１００に送信する（ステップ２０３）。
問い合わせメッセージを受信した管理サーバ１００は、経路計算機能部１１０における通信路経路計算、再生光信号再生判断部１０３における経路の伝送劣化値の計算（ステップ２０５）、波長変換判断部１０４における波長割当情報の確認（ステップ２０６）を行い、選択中継ノード装置４００における光信号再生もしくは波長変換を行う要否判断を行い（ステップ２０７）、その情報を選択中継ノード装置４００に送信する（ステップ２０８）。前述のメッセージを受信した選択中継ノード装置４００は、その情報からノード設定を行い、光信号再生機能部３３もしくは波長変換機能部３２へ通信路を設定する。
以上のシーケンスからパス開通が実現される。
［第３の実施の形態］
図１４は、本発明の第３の実施の形態における管理制御システムの構成を示す。
本実施の形態は第１、第２の実施の形態と同様に、拠点集約配備方式である。
同図に示す管理制御システムは、各サブネットワーク２００，３００毎に集中的に管理するサブネットワーク管理サーバ１３０、１４０を配置した構成である。
無中継ノード装置２００，３００、選択中継ノード装置４００及び個々のサブネットワーク管理サーバ１３０，１４０の構成は、前述の第１の実施の形態の管理サーバ１００と同様の機能を有する。
図１５は、本発明の第３の実施の形態における管理制御システムのシーケンスチャートである。
通信路開通要求を受信した管理サーバ１３０は、経路計算機能部１１０において通信路経路計算し（ステップ３０２）、サブネットワーク３００における伝送劣化値及び波長割当情報を得るために、問い合わせメッセージを管理サーバ１４０に送信する（ステップ３０３，３０４）。
問い合わせメッセージを受信した管理サーバ１４０は、サブネットワーク３００内の経路計算機能部１１０における通信路経路計算（ステップ３０５）、光信号再生判断部１０３における伝送劣化値計算（ステップ３０６）、波長変換判断部１０４における波長割り当て情報を確認し（ステップ３０７）、管理サーバ１３０に返却する（ステップ３０８）。
管理サーバ１３０は、受信した情報を元にネットワーク全体経路における伝送劣化値の計算（ステップ３０９）、波長割当情報の確認を行い（ステップ３１０）、選択中継ノード装置４００における光信号再生の要否判断（ステップ３１１）、もしくは、波長変換の要否判断（ステップ３１２）を行う。
次に、管理サーバ１３０は、通信路設定メッセージを始点ノード装置２１０、無中継ノード装置２２０，選択中継ノード装置４００、終点ノード装置３１０に送信する（ステップ３１３）。選択中継ノード装置４００には、前述の要否判断及び通信路設定メッセージも送信する（ステップ３１３，３１４）。前述のメッセージを受信した選択中継ノード装置４００は、その情報からノード設定を行い、光信号再生機能部３３もしくは波長変換機能部３２へ通信路を設定する。
以上のシーケンスからパス開通が実現される。
［第４の実施の形態］
図１６は、本発明の第４の実施の形態における管理制御システムの構成を示す。
本実施の形態は第１〜第３の実施の形態と同様に、拠点集約配備方式である。
同図に示す管理制御システムも、第３の実施の形態と同様に、各サブネットワーク２００，３００毎に集中的に管理するサブネットワーク管理サーバ１３０、１４０を配置した構成であり、その機能は第３の実施の形態で示したものと同等である。
図１７は、本発明の第４の実施の形態における管理制御システムのシーケンスチャートである。
通信路開通要求を受信した管理サーバ１３０は、通信路設定メッセージを始点ノード装置２１０、無中継ノード装置２２０，選択中継ノード装置４００、終点ノード３１０に返信する（ステップ４０２）。
選択中継ノード装置４００は、通信路設定メッセージを受信した後に、光信号再生情報、波長変換情報の問い合わせメッセージを、サブネットワーク２００を管理する管理サーバ１３０に送信する（ステップ４０３）。
受信した管理サーバ１３０は、経路計算機能部１１０において通信路経路を計算し、サブネットワーク３００における伝送劣化値及び波長割当情報を得るために問い合わせメッセージを管理サーバ１４０に送信する（ステップ４０４）。管理サーバ１４０は、サブネットワーク３００内の経路計算（ステップ４０５）、伝送劣化値計算（ステップ４０６）、波長割り当て情報を確認を行い（ステップ４０７）、その情報を管理サーバ１３０に返却する（ステップ４０８）。
管理サーバ１３０は、受信した情報を元にネットワーク全体経路における伝送劣化値の計算（ステップ４０９）、波長割当情報を確認し（ステップ４１０）、選択中継ノード装置４００における光信号再生の要否判断（ステップ４１１）、もしくは、波長変換の要否判断（ステップ４１２）を行う。その情報を選択中継ノード装置４００に送信する（ステップ４１３）。前述のメッセージを受信した選択中継ノード装置４００は、その情報からノード設定を行い、光信号再生機能部３３もしくは波長変換機能部３２へ通信路を設定する。
以上のシーケンスからパス開通が実現される。
［第５の実施の形態］
本実施の形態における管理制御システムは、分散配備方式である。
図１８は、本発明の第５の実施の形態における管理制御システムの構成を示す。
同図に示す管理サーバ１００は、分散配備方式の光ネットワークを集中的に管理する。
個々の、始点ノード装置５１０、無中継ノード装置５４１，５４２，５４３，５４４，５４５、選択中継ノード装置５２０，５３０、終点ノード装置５５０、管理サーバ１００は、第１の実施の形態と同等の機能を有する。
本実施の形態における管理制御システムの動作は、第１の実施の形態の図１１に示す動作と同様であるので、その説明を省略する。
［第６の実施の形態］
本実施の形態は、第５の実施の形態と同様に分散配備方式である。
図１９は、本発明の第６の実施の形態における管理制御システムの構成を示す。
同図に示す管理サーバ１００は、分散配備方式の光ネットワークを集中的に管理する。
個々の、始点ノード装置５１０、無中継ノード装置５４１，５４２，５４３，５４４，５４５、選択中継ノード装置５２０，５３０、終点ノード装置５５０、管理サーバ１００は、第２の実施の形態と同等の機能を有する。
本実施の形態における管理制御システムの動作は、第２の実施の形態の図１３に示す動作と同様であるので、その説明を省略する。
［第７の実施の形態］
図２０は、本発明の第７の実施の形態における管理制御システムの構成を示す。
本実施の形態は、図２０に示すように拠点集約配備方式において、管理サーバを用いずに隣接するノード間の伝送劣化情報もしくは波長割当情報を選択中継ノード装置で管理するものである。
選択中継ノード装置８００に接続されるサブネットワーク６００は、始点ノード装置６１０、無中継ノード装置６２０、６３０、６４０から構成され、選択中継ノード装置８００に接続されるサブネットワーク７００は、無中継ノード装置７１０、７２０，７３０、終点ノード装置７４０から構成される。
当該システムにおける無中継ノード装置は、制御部とスイッチング部に大きく分けることができ、図２１に示すように制御部４０は、シグナリング機能部４２とルーティング機能部４３と光信号再生判断部４４と波長変換判断部４５とを有する経路計算機能部４１、伝送劣化情報ＤＢ４６、通信経路情報ＤＢ４７、波長割当情報ＤＢ４８、制御用ＩＦ４９から構成される。
伝送劣化情報ＤＢ４６は、各ノード間の伝送路におけるファイバ分散値、非線形特性による劣化、各ノード装置におけるフィルタリング効果、クロストークによる劣化値を保持する。
通信経路情報ＤＢ４７は、通信路開通要求ノード間の経路情報を保持する。
波長割当情報ＤＢ４８は、割り当てた波長を登録しておく。
選択中継ノード装置８００は、前述の第１の実施の形態の選択中継ノード装置４００と同様の機能を有する。
図２２は、本発明の第７の実施の形態における管理制御システムのシーケンスチャートである。
本実施の形態における動作は、前述の第１の実施の形態の管理サーバ１００で行う作業を、Ingressノード６１０に置き換えたものである。
通信路開通要求を受信したIngressノード６１０は、経路計算機能部４１において、通信路経路計算（ステップ５０２）、経路における伝送劣化値の計算を行い（ステップ５０３）、波長割当情報ＤＢ４８を参照して波長割当情報を確認し（ステップ５０４）、光信号再生判断部５５、波長変換判断部４５において選択中継ノード装置８００における光信号再生（ステップ５０５）もしくは波長変換の要否を判断する（ステップ５０６）。
次に、Ingressノード６１０は、前述の要否判断情報、及び、リソース予約状態とする制御情報を含むメッセージをサブネットワーク６００の無中継ノード装置６２０（ステップ５０７）に送信し、無中継ノード装置６２０は、選択中継ノード装置８００に送信し（ステップ５０８）、選択中継ノード装置８００はEgressノード７４０に送信する（ステップ５０９）。前述のメッセージを受信した選択中継ノード装置８００は、その情報からノード設定を行い、光信号再生機能部３３もしくは波長変換機能部３２へ通信路を設定する。
［第８の実施の形態］
図２３は、本発明の第８の実施の形態における管理制御システムの構成を示す。
本実施の形態における管理制御システムは、図２３に示すように、分散配備方式において、隣接するノード間の伝送劣化情報もしくは、波長割り当て情報を選択中継ノード装置８１０，８２０が管理する場合の構成である。
無中継ノード及び選択中継ノード装置は前述の第７の実施の形態と同様の機能を有する。
また、本実施の形態における動作は、第７の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。
［第９の実施の形態］
本実施の形態では、ノード装置を新設、もしくは、故障復旧したときの伝送劣化値更新方法について説明する。
図２４は、本発明の第９の実施の形態における伝送劣化値更新時の構成を示す。また、図２５は、本発明の第９の実施の形態におけるシーケンスを示す。
まず、管理サーバ１０００から新設または故障復旧したノードに対して、伝送劣化値更新メッセージを送信する。前述のメッセージを受信した新設または故障復旧したノード１１００から中継ノード１２００，１３００、終端ノード１４００に対して、伝送劣化値更新メッセージを送信する（ステップ６０１）。受信したノードは、伝送劣化値検出機能部でメッセージ伝送劣化値を見積り（ステップ６０２）、その値を付加した伝送劣化値更新メッセージを管理サーバ１０００に送信する（ステップ６０３）。管理サーバ１０００は、伝送劣化値更新メッセージから伝送劣化値を抽出して伝送劣化値情報として記憶手段に蓄積する（ステップ６０４）。
［第１０の実施の形態］
本実施の形態では、予め定められた通信路経路と仮想波長リソースグループと同一経路とした場合の管理方法について説明する。この管理方法は、第１〜第８の実施の形態における管理制御システムに適用することができる。
図２６は、本発明の第１０の実施の形態の概要を示す図である。
同図に示すように、例えばノードＡからＣの経路に対しては、仮想波長リソースグループ＃１として10Gの帯域波長を10波分割当て、また、ノードＢからノードＤの経路に対しては仮想波長リソースグループ＃２として10Gの帯域波長を70波分割り当てる。このとき始点ノードＡから終点ノードＣの通信経路はＡ→Ｂ→Ｃであり、始点ノードＢから終点ノードＥの通信経路はＢ→Ｄ→Ｅと経路を決めているとする。経路と仮想波長リソースグループが１対１対応であるため、パス在庫及び設備在庫の管理を容易にすることが可能となる。
上記の第１、第２、第３、第４、第７の実施の形態は、図５に示すような拠点集約配備方式において、管理区域毎にサブネットワークで分ける場合に適用可能である。また、第３、第４の実施の形態は、サブネットワークのノード数が多い場合に適用することで負荷分散による処理の高速化が見込める。
また、第５、第６、第８の実施の形態は、図６に示すような分散配備方式において、ノード数が多い、もしくは、ノード間距離が長い等の伝送劣化値が大きい場合に適用可能である。第７、第８の実施の形態は、管理情報を各ノード装置に持たせることで、負荷を分散させることができる。
なお、上記の管理サーバの構成要素の動作をプログラムとして構築し、管理サーバとして利用されるコンピュータにインストールする、または、ネットワークを流通させることが可能である。
また、構築されたプログラムを、ハードディスクや、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記憶媒体に格納し、コンピュータにインストールする、または、配布することが可能である。
なお、本発明は、上記の実施の形態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。
本発明は、光信号再生が不可もしくは波長変換不可なノード装置と選択的に光信号再生もしくは波長変換を行うノード装置を配備したメッシュネットワークに適用可能である。
本発明の原理構成図である。 本発明の集中制御方式の例である。 本発明の分散制御方式における１wayシグナリング方式の例である。 本発明の分散制御方式における２wayシグナリング方式の例である。 本発明おいて想定する拠点集約配備方式のメッシュネットワークの概要図である。 本発明において想定する分散配備方式のメッシュネットワークの概要図である。 本発明の第１の実施の形態における管理制御システムの構成図である。 本発明の第１の実施の形態における無中継ノード装置の構成図である。 本発明の第１の実施の形態における選択中継ノードのスイッチング部の構成図である。 本発明の第１の実施の形態における管理サーバの構成図である。 本発明の第１の実施の形態における１wayシグナリング方式を用いた場合の管理制御システムのシーケンスチャートである。 本発明の第２の実施の形態における管理制御システムの構成図である。 本発明の第２の実施の形態における管理制御システムのシーケンスチャートである。 本発明の第３の実施の形態における管理制御システムの構成図である。 本発明の第３の実施の形態における管理制御システムのシーケンスチャートでる。 本発明の第４の実施の形態における管理制御システムの構成図である。 本発明の第４の実施の形態における管理制御システムのシーケンスチャートである。 本発明の第５の実施の形態における管理制御システムの構成図である。 本発明の第６の実施の形態における管理制御システムの構成図である。 本発明の第７の実施の形態における管理制御システムの構成図である。 本発明の第７の実施の形態における無中継ノード装置の制御部の構成図である。 本発明の第７の実施の形態における管理制御システムのシーケンスチャートである。 本発明の第８の実施の形態における管理制御システムの構成図である。 本発明の第９の実施の形態における伝送劣化更新時の構成図である。 本発明の第９の実施の形態における管理制御システムのシーケンスチャートである。 本発明の第１０の実施の形態の概要図である。 従来のバックボーンネットワークにおける中継ノード装置の構成図である。 無中継ノード装置の構成図である。 選択中継ノードの構成図である。
符号の説明
１０ 制御部
１１ 制御メッセージ送受信インタフェース
１４ 伝送劣化情報送信インタフェース
１５ 通信経路情報送信インタフェース
１６ 波長割当情報送信インタフェース
１７ 制御用インタフェース
２０ スイッチング部
２１ 制御用インタフェース
２２ 伝送劣化値検出機能部
２４ データ転送用インタフェース
２５ スイッチング機能部
２６ データ転送用インタフェース
３０ スイッチング部
３１ 制御用インタフェース
３２ 波長変換機能部
３３ 光信号再生機能部
３４ 伝送劣化値検出機能部
３５ シグナリングメッセージ受信機能部
３６ データ転送用インタフェース
３７ スイッチング機能部
３８ データ転送用インタフェース
４０ 制御部
４１ 経路計算機能部
４２ シグナリング機能部
４３ ルーティング機能部
４４ 光信号再生判断部
４５ 波長変換判断部
４６ 伝送劣化情報データベース
４７ 通信経路情報データベース
４８ 波長割当情報データベース
４９ 制御用インタフェース
１００，１０００ 管理装置、管理サーバ
１０１ 制御メッセージ送信手段、制御メッセージ送受信インタフェース
１０３ 光信号再生判断部
１０４ 波長変換判断部
１０５ 伝送劣化情報データベース
１０６ 通信経路情報データベース
１０７ 波長割当情報データベース
１０８ 伝送劣化情報送受信インタフェース
１０９ 通信経路情報送受信インタフェース
１１１ 波長割当情報送受信インタフェース
１１０ 再生・波長変換判定手段
１３０，１４０ 管理サーバ
２００，３００、６００，７００ サブネットワーク
２１０、５１０，６１０，９１０ 無中継ノード装置（始点ノード）
２２０、３１０、５４１，５４２，５４３，５４４，５４，６２０，６３０，６４０，７１０，７２０，７３０，９２０，９３０，９４０，９５０，９６０ 無中継ノード装置
３００ サブネットワーク
３２０、５５０，７４０，９７０ 無中継ノード（終点ノード）
４００，５２０，５３０，８１０，８２０ 選択中継ノード装置
１１００ 新設ノード
１２００，１３００ 中継ノード装置
１４００ 終端ノード装置

Claims (7)

  1. 光メッシュネットワーク上に、光信号再生不可もしくは波長変換不可な無中継ノード装置と、選択的に光信号再生もしくは波長変換を行う選択中継ノード装置と、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を保持する管理装置とを配備した光通信システムであって、
    前記管理装置は、
    前記光メッシュネットワーク全体のリンク毎もしくは予め決められた経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を、記憶手段に登録、またはモニタリングし、集中的に管理する手段と、
    取得した通信路開通要求をトリガとして、始点ノードから終点ノードまでの通信路計算を行い、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報に基づいて、通信路計算結果が所定の制約内の劣化値の範囲であるかに基づいて光信号の再生の要否を判断し、また、始点ノードと前記選択中継ノード装置間に割り当てた波長が、該選択中継ノード装置と終点ノード間で使用可能かを確認し、波長変換の要否を判断する再生・波長変換判定手段と、
    前記再生・波長変換判定手段の結果に基づく再生・波長制御メッセージを、前記選択中継ノード装置に送信する送信手段と、
    を有することを特徴とする管理制御システム。
  2. 光メッシュネットワーク上に、光信号再生不可もしくは波長変換不可な無中継ノード装置と、選択的に光信号再生もしくは波長変換を行う選択中継ノード装置と、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を保持する管理装置とを配備した光通信システムであって、
    前記光メッシュネットワークが、
    前記無中継ノード装置で構成されたサブネットワークを備え、該サブネットワークの境界面に前記選択中継ノード装置を配備した構成であり、
    前記サブネットワークの各々におけるリンク毎もしくは予め決められた該サブネットワーク通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を、記憶手段に登録、もしくは、モニタリングし、前記サブネットワーク毎に集中的に管理するサブネットワーク管理装置を備え、
    前記管理装置は、
    取得した通信路開通要求をトリガとして、始点ノードから終点ノードまでの通信路計算を行い、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報に基づいて、通信路計算結果が所定の制約内の劣化値の範囲であるかに基づいて光信号の再生の要否を判断し、また、始点ノードと前記選択中継ノード装置間に割り当てた波長が、該選択中継ノード装置と終点ノード間で使用可能かを確認し、波長変換の要否を判断する再生・波長変換判定手段と、
    前記再生・波長変換判定手段の結果に基づく再生・波長制御メッセージを、前記選択中継ノード装置に送信する送信手段と、
    を有し、
    前記サブネットワーク管理装置は、
    前記通信路開通要求をトリガとして、伝送劣化情報もしくは経路情報を、前記管理装置と交換する手段を有する
    ことを特徴とする管理制御システム。
  3. 光メッシュネットワーク上に、光信号再生不可もしくは波長変換不可な無中継ノード装置と、選択的に光信号再生もしくは波長変換を行う選択中継ノード装置と、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を保持する管理装置とを配備した光通信システムであって、
    前記管理装置は、
    取得した通信路開通要求をトリガとして、始点ノードから終点ノードまでの通信路計算を行い、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報に基づいて、通信路計算結果が所定の制約内の劣化値の範囲であるかに基づいて光信号の再生の要否を判断し、また、始点ノードと前記選択中継ノード装置間に割り当てた波長が、該選択中継ノード装置と終点ノード間で使用可能かを確認し、波長変換の要否を判断する再生・波長変換判定手段と、
    前記再生・波長変換判定手段の結果に基づく再生・波長制御メッセージを、前記選択中継ノード装置に送信する送信手段と、
    光ファイバもしくはノード装置が新設されたとき、または、故障復旧が完了したときをトリガとして、伝送劣化情報もしくは経路情報を更新するメッセージを前記ネットワーク内のノード装置と交換とする手段と、
    を有することを特徴とする管理制御システム。
  4. 前記伝送劣化情報は、
    伝送路におけるファイバ分散値、もしくは、非線形特性による劣化、前記ネットワーク内のノード装置におけるフィルタリング効果、もしくは、クロストークによる劣化の情報を含む
    請求項１乃至３のいずれか１項記載の管理制御システム。
  5. 前記予め定められた通信路経路を、
    仮想波長リソースグループと同一経路とする
    請求項１乃至３のいずれか１項記載の管理制御システム。
  6. 光メッシュネットワーク上に、光信号再生不可もしくは波長変換不可な無中継ノード装置と、選択的に光信号再生もしくは波長変換を行う選択中継ノード装置と、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を保持する管理装置とを配備した光通信システムにおける管理装置であって、
    前記光メッシュネットワーク全体のリンク毎もしくは予め決められた経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を、記憶手段に登録、またはモニタリングし、集中的に管理する手段と、
    取得した通信路開通要求をトリガとして、始点ノードから終点ノードまでの通信路計算を行い、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報に基づいて、通信路計算結果が所定の制約内の劣化値の範囲であるかに基づいて光信号の再生の要否を判断し、また、始点ノードと前記選択中継ノード装置間に割り当てた波長が、該選択中継ノード装置と終点ノード間で使用可能かを確認し、波長変換の要否を判断する再生・波長変換判定手段と、
    前記再生・波長変換判定手段の結果に基づく再生・波長制御メッセージを、前記選択中継ノード装置に送信する送信手段と、
    を有することを特徴とする管理装置。
  7. 光メッシュネットワーク上に、光信号再生不可もしくは波長変換不可な無中継ノード装置と、選択的に光信号再生もしくは波長変換を行う選択中継ノード装置と、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報もしくは経路情報を保持する管理装置とを配備した光通信システムにおける管理装置であって、
    取得した通信路開通要求をトリガとして、始点ノードから終点ノードまでの通信路計算を行い、リンク毎もしくは予め決められた通信路経路毎の伝送劣化情報に基づいて、通信路計算結果が所定の制約内の劣化値の範囲であるかに基づいて光信号の再生の要否を判断し、また、始点ノードと前記選択中継ノード装置間に割り当てた波長が、該選択中継ノード装置と終点ノード間で使用可能かを確認し、波長変換の要否を判断する再生・波長変換判定手段と、
    前記再生・波長変換判定手段の結果に基づく再生・波長制御メッセージを、前記選択中継ノード装置に送信する送信手段と、
    光ファイバもしくはノード装置が新設されたとき、または、故障復旧が完了したときをトリガとして、伝送劣化情報もしくは経路情報を更新するメッセージを前記ネットワーク内のノード装置と交換とする手段と、
    を有することを特徴とする管理装置。
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