JP5091322B2 - ノード間の複数のパスを有するネットワーク及びそのようなネットワークに対するノード - Google Patents

Description

本発明は、２つのネットワークノード間に少なくとも２つのパスが提供されるネットワーク、ネットワークノード及びそのようなネットワークを動作させる方法に関する。

ネットワーク通信は周知である。ネットワークにおいて、多くの場合、ネットワークを介して供給元ノードから供給先ノードにトラフィックを送信するのが望ましい。そのような対のノード間の通信の信頼性を保証するために、通信チャネルを保護することが周知である。

そのような方式において、ネットワークを介する主接続（primary connection）が確立される。更に保護接続は、ネットワークを介する、異なるパスを使用して確立される。保護接続は、正常な使用状況下では使用されない。保護接続は、信号の損失、継続性の損失、誤り率の増加又はフレームのドロップ等により主接続に障害が起きた場合にのみ動作する。

信号保護接続は、特定の主接続専用であってもよく（１：１保護）、あるいは所定の接続が維持されることの重要性に依存して複数の主接続間で共有されてもよい（１：ｎ保護）。そのような保護方式については、内容が本明細書に参考として取り入れられる国際電気通信連合（ＩＴＵ）勧告Ｇ．８０８．１及びＧ８４１において説明されている。

本発明の第１の態様によると、互いに異なる第１のパス及び第２のパスを通ってノードのネットワークを介して接続される第１のノード及び第２のノードを含む複数のノードを含むネットワークであって、第１のノードと第２のノードとの間のトラフィックが第２のパスではなく第１のパスを介して送信される第１の動作モードと、トラフィックが第１のパス及び第２のパスを介して送信される第２の動作モードとを有し、第１のノードと第２のノードとの間のトラフィックの要求レベルに基づいて動作モードを選択するように構成されるモード選択器を含むネットワークが提供される。

従って、これはデータを送信するために主に第１のパスを使用し、必要になった場合にのみ第２のパスが使用されることになる。特に有利な一実施形態において、第２のパスは、第１のノードと第２のノードとの間のトラフィックが第２のパスのみを介して送出される第３の動作モードをネットワークが有するように保護パスを含み、モード選択器は、第１のパスに障害がある場合にこのモードを選択するように構成される。これらの手段により、障害がない時には通常アイドル状態であり、障害が発生した時に動作する周知の保護パスが利用できるようになる。

第１のパス及び第２のパスは異なってもよい。それらのパスは、ネットワークにおいて中間ノードの異なる集合を通過してもよい。これは、保護パスにおいて典型的なことである。

トラフィックの要求レベルに依存する動作モードの選択は、リンクを介して送信されるデータが受信される際のレートに依存してもよい。例えば、リンクに対するデータが受信される際のレートの単純な計算が採用される。従って、モード選択器は、レートを閾値と比較する比較手段を含んでもよい。レートが閾値を超える場合、第２の動作モードが選択されてもよい。閾値は、８０％又は１００％等の第１のパスの利用可能な帯域幅に対する割合であってもよい。

ネットワークは、第１のパスと第２のパスとの間のデータの割当に優先順位を割り当てるように動作可能である優先順位割当器を更に含んでもよい。第２のパスが保護パスを含む場合、ネットワークの障害が原因で第２のパスに潜在的にルーティングされる保護パスに対するデータは、トラフィックレベルが原因で第２のパスに潜在的に割り当てられるデータに割り当てられる優先順位より高い優先順位を有してもよい。第１のノードは、データに割り当てられた優先順位に依存して第１のパス又は第２のパスにデータを割り当てるように構成されるのが好ましい。

本発明の第２の態様によると、第１のネットワークインタフェース及び第２のネットワークインタフェースを含み且つネットワーク中の供給先ノードにデータを送出する際に使用されるネットワークノードであって、ネットワークノードが第２のネットワークインタフェースではなく第１のネットワークインタフェースを使用して供給先に対するデータを送信する第１の動作モードと、供給先ノードに対するデータが第１のネットワークインタフェース及び第２のネットワークインタフェースを介して送信される第２の動作モードとを有し、供給先ノードに対するトラフィックの要求レベルに基づいて動作モードを選択するように構成されるモード選択器を含むネットワークノードが提供される。

これにより、ネットワークノードと供給先ノードとの間のトラフィックが副次的なパスを要求した場合にその副次的なパスが選択可能になる。一般に、使用時には、第１のネットワークインタフェースは供給先ノードへのネットワークを介する第１のパスに接続され、第２のネットワークインタフェースは供給先ノードへのネットワークを介する第２のパスに接続される。

ネットワークノードは、障害時に、第１のネットワークインタフェースから供給先ノードへのリンクに障害がある場合に供給先ノードに対するトラフィックを第２のネットワークインタフェースを介して送出する保護スイッチを含んでもよい。特に有利な一実施形態において、第２のパスは、第１のパスに障害がある場合に第２の動作モードが選択されるように保護パスを含む。これらの手段により、障害がない時にはアイドル状態であり、障害が発生した時に動作する周知の保護パスが利用できるようになる。

第１のパス及び第２のパスは異なってもよい。それらのパスは、ネットワークにおいて中間ノードの異なる集合を通過してもよい。これは、保護パスにおいて典型的なことである。

トラフィックの要求レベルに依存する動作モードの選択は、リンクを介して送信されるデータが受信される際のレートに依存してもよい。例えば、リンクに対するデータが受信される際のレートの単純な計算が採用される。従って、モード選択器は、レートを閾値と比較する比較手段を含んでもよい。レートが閾値を超える場合、第２の動作モードが選択されてもよい。閾値は、８０％又は１００％等の、第１のパスの利用可能な帯域幅に対する割合であってもよい。

ネットワークは、第１のパスと第２のパスとの間のデータの割当に優先順位を割り当てるように動作可能である優先順位割当器を更に含んでもよい。第２のパスが保護パスを含む場合、ネットワークの障害が原因で第２のパスに潜在的にルーティングされる保護パスに対するデータは、トラフィックレベルが原因で第２のパスに潜在的に割り当てられるデータに割り当てられる優先順位より高い優先順位を有してもよい。第１のノードは、データに割り当てられた優先順位に依存して第１のパス又は第２のパスにデータを割り当てるように構成されるのが好ましい。

本発明の第３の態様によると、互いに異なる第１のパス及び第２のパスを通ってノードのネットワークを介して接続される第１のノード及び第２のノードを含む複数のノードを含むネットワークを動作させる方法であって、第１のノードと第２のノードとの間のトラフィックが第２のパスではなく第１のパスを介して送信される第１の動作モード、並びにトラフィックが第１のパス及び第２のパスを介して送信される第２の動作モードでのネットワークの動作を含み、動作モードは、第１のノードと第２のノードとの間のトラフィックのレベルに基づいて選択される方法が提供される。

従って、これはデータを送信するために主に第１のパスを使用するが、必要になった場合にのみ第２のパスが使用されることになる。特に有利な一実施形態において、第２のパスは、第１のノードと第２のノードとの間のトラフィックが第２のパスのみを介して送出される第３の動作モードでネットワークが動作するように保護パスを含み、第３のモードは、第１のパスに障害がある場合に選択される。これらの手段により、障害がない時には通常アイドル状態であり、障害が発生した時に動作する周知の保護パスが利用できるようになる。

第１のパス及び第２のパスは異なってもよい。それらのパスは、ネットワークにおいて中間ノードの異なる集合を通過してもよい。これは、保護パスにおいて典型的なことである。

トラフィックの要求レベルに依存する動作モードの選択は、リンクを介して送信されるデータが受信される際のレートに依存してもよい。例えば、リンクに対するデータが受信される際のレートの単純な計算が採用される。従って、モード選択器は、レートを閾値と比較する比較手段を含んでもよい。レートが閾値を超える場合、第２の動作モードが選択されてもよい。閾値は、８０％又は１００％等の、第１のパスの利用可能な帯域幅に対する割合であってもよい。

方法は、第１のパスと第２のパスとの間のデータの割当に優先順位を割り当てるステップを含んでもよい。第２のパスが保護パスを含む場合、ネットワーク原因で第２のパスに潜在的にルーティングされる保護パスに対するデータは、トラフィックレベルが原因で第２のパスに潜在的に割り当てられるデータに割り当てられる優先順位より高い優先順位を有してもよい。データは、データに割り当てられた優先順位に依存して第１のパス又は第２のパスに割り当てられるのが好ましい。

本発明の第４の態様によると、ネットワーク中の供給先ノードにデータを送出するように第１のネットワークインタフェース及び第２のネットワークインタフェースを含むネットワークを動作させる方法であって、ネットワークノードが第２のネットワークインタフェースではなく第１のネットワークインタフェースを使用して供給先に対するデータを送信する第１の動作モード、並びに供給先ノードに対するデータが第１のネットワークインタフェース及び第２のネットワークインタフェースを介して送信される第２の動作モードでネットワークノードを動作させることを含み、モードは、供給先ノードに対するトラフィックのレベルに基づいて選択される方法が提供される。

これにより、ネットワークノードと供給先ノードとの間のトラフィックが副次的なパスを要求した場合にその副次的なパスが選択可能になる。一般に、使用中、第１のネットワークインタフェースは供給先ノードへのネットワークを介する第１のパスに接続され、第２のネットワークインタフェースは供給先ノードへのネットワークを介する第２のパスに接続される。

ネットワークノードは、第１のインタフェースから供給先ノードへのリンクに障害がある場合に供給先ノードに対するトラフィックを第２のネットワークインタフェースを介して送出する保護スイッチを含んでもよい。特に有利な一実施形態において、第２のパスは、第１のパスに障害がある場合に第２の動作モードが選択されるように保護パスを含む。これらの手段により、障害がない時には通常アイドル状態であり、障害が発生した時に動作する周知の保護パスが利用できるようになる。

第１のパス及び第２のパスは異なってもよい。それらのパスは、ネットワークにおいて中間ノードの異なる集合を通過してもよい。これは、保護パスにおいて典型的なことである。

トラフィックの要求レベルに依存する動作モードの選択は、リンクを介して送信されるデータが受信される際のレートに依存してもよい。例えば、リンクに対するデータが受信される際のレートの単純な計算が採用される。従って、モード選択器は、レートを閾値と比較する比較手段を含んでもよい。レートが閾値を超える場合、第２の動作モードが選択されてもよい。閾値は、８０％又は１００％等の、第１のパスの利用可能な帯域幅に対する割合であってもよい。

方法は、第１のパスと第２のパスとの間のデータの割当に優先順位を割り当てることを更に含んでもよい。第２のパスが保護パスを含む場合、ネットワークの障害が原因で第２のパスに潜在的にルーティングされる保護パスに対するデータは、トラフィックレベルが原因で第２のパスに潜在的に割り当てられるデータに割り当てられる優先順位より高い優先順位を有してもよい。第１のノードは、データに割り当てられた優先順位に依存して第１のパス又は第２のパスにデータを割り当てるように構成されるのが好ましい。

本発明の任意の態様の任意のノードは、複数のインタフェース及び関連する機器を含んでもよい。ノードのインタフェースは、顧客用インタフェース又はネットワーク用インタフェースの双方を含んでもよく、上記で示されるネットワークインタフェースは、そのようなインタフェースのいずれか又は全てを示してもよい。そのようなインタフェースは、ネットワークに対する入口インタフェース又は出口インタフェースを表してもよい。インタフェースは、ネットワークの相互接続のために更なるネットワークに更に接続されてもよい。

モード選択器の挙動又はモードの選択は、ネットワークノードに対して遠隔地に配置されてもよいネットワーク管理装置から制御可能であってもよい。そのようなネットワーク管理装置は、第２のモードの動作を選択的に無効にするように構成されてもよいため、ネットワークのオペレータにより、ネットワーク、ノード又は方法は従来の保護回路の動作に戻ることができる。

本発明の一実施形態に係るネットワークを示す概略図である。 データが図１の種々のリンクに割り当てられる方法を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態に係るネットワークを添付の図面の図１に示す。これは、ネットワーク１を介して接続される２つのネットワークノードＡ及びＢを含む。ノードは、主パス２及び副次的なパス３の２つのパスにより接続される。各パス２、３は、複数の中間ノード４を含む。２つのパス２、３は、種々の中間ノードを通過するという点において異なる。主パスは、ノードＡの主ネットワークインタフェース５から開始し、ノードＢの主ネットワークインタフェース６で終了する。その一方で、副次的なパスは、ノードＡの副次的なネットワークインタフェース７から開始し、ノードＢの副次的なネットワークインタフェース８で終了する。

ノードＡ及びＢは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、ＭＰＬＳ又はパケットを用いた任意の伝送プロトコルのいずれかにより接続されてもよい。

周知のネットワーク構成において、ノードＡ（供給元ノード）からノードＢ（供給先ノード）に対する通信トラフィックは、そのパスにおいて障害が起こらない限り（例えば、中間ノード４のうちの１つ又は主ネットワークインタフェースのうちの１つが機能を停止した場合に障害が起こる）、一般に主パス２を介して送出される。障害が起きた場合、トラフィックは副次的なパス３を介して送出される。そのような場合、副次的なパスは保護パスと考えられる。

しかし、本発明の本実施形態は、殆どの場合に副次的なパスが未使用であることに依存し、従って帯域幅が十分に活用されていないことを表す。そのため、ノードＡにおいてノードＢに対するトラフィックのビットレートが閾値を上回るまで増加すると、副次的なパスが使用される。これは、障害がない場合に副次的なパスを使用し、障害がある場合に未使用の帯域幅を利用する。このことは、ノードＡにおいて主ネットワークインタフェース５に出力されるデータの数をカウントし、閾値に達した時に副次的なパス３にデータを切り替えることにより達成されてもよい。

適度な障害許容力が依然として維持されることを保証するために、欠陥のある特定の機器（ノード又はインタフェース）に対する保護に対して高い優先順位が割り当てられる。従って、データが主パス２から副次的なパス３に切り替えられる優先順位は、主パス２に障害が起こる場合の優先順位より低く設定されてもよい。そのような優先順位は、ＩＴＵ勧告Ｇ．８０８．１及びＧ８４１で説明されるような自動保護スイッチングプロトコルに準拠して実現されてもよい。そのような優先順位は、添付の図面の図１に示すような単純な一実施形態においては必ずしも必要とされないが、更に大きなネットワークにおけるその必要性につては当業者には理解されるだろう。

従って、種々の接続の間でのデータの割当は、添付の図面の図２に示すように実証される。ノードＢに対するデータがノードＡにおいて受信される場合、ノードＡ内のプロセッサ１０上で実行するソフトウェアは、図示される方法を使用して主リンク２又は副次的なリンク３にデータを割り当てる。第１のステップ１００は、主リンクが正確に機能しているかを判定する。正確に機能していない場合、全てのデータは、ステップ１０２において副次的なリンクにより送出される。主リンクが機能している場合、ソフトウェアは、ステップ１０４において、ノードＢに対するノードＡからのデータのビットレートが閾値より大きいかを判定する。閾値より大きい場合、ステップ１０６において、双方のリンクが使用される。その一方で、閾値より大きくない場合、ステップ１０８において、主リンクのみが使用される。

Claims (13)

1. 第１のパス及び第２のパスを通ってノードのネットワークを介して接続される第１のノード及び第２のノードを含む複数のノードを具備するネットワークであって、
   前記第１のノードと前記第２のノードとの間のトラフィックが前記第２のパスではなく前記第１のパスを介して送信される第１の動作モードと、前記トラフィックが前記第１のパス及び前記第２のパスを介して送信される第２の動作モードとを有し、
   前記第１のノードと前記第２のノードの間のリンクを介して送信されるデータが受信された際のレートに依存して、前記第１の動作モードと前記第２の動作モードを選択するように構成されたモード選択器を備え、
   前記モード選択器は、前記第１のパスに障害がある場合に、前記第１のノードと前記第２のノードとの間のトラフィックが前記第２のパスのみを介して送出される第３の動作モードを選択するように構成されることを特徴とするネットワーク。
2. 前記第１及び第２のパスは互いに異なることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク。
3. 前記ネットワークは、前記第１のパスと前記第２のパスとの間のデータの割当に優先順位を割り当てるように動作可能である優先順位割当器を更に具備することを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク。
4. ネットワーク中の供給先ノードにデータを送信する際に使用されるネットワークノードであって、
   第１のネットワークインタフェースと、
   第２のネットワークインタフェースと、
   前記第１のネットワークインタフェースから前記供給先ノードに送信されるべきデータが受信された時のレートに依存して第１の動作モードと第２の動作モードを選択するように構成されたモード選択器と、を備え、
   前記第１の動作モードでは、前記第２のネットワークインタフェースではなく前記第１のネットワークインタフェースを使用して前記供給先に対するデータを送信し、
   前記第２の動作モードでは、前記供給先ノードに対する前記データが前記第１のネットワークインタフェース及び前記第２のネットワークインタフェースを介して送信され、
   前記ネットワークノードは、前記第１のネットワークインタフェースから前記供給先ノードへのリンクに障害があると前記供給先ノードへのトラフィックを前記第２のネットワークインタフェースを介して送出する第３の動作モードで動作する、ことを特徴とするネットワークノード。
5. 前記第１のネットワークインタフェースは、前記供給先ノードへの前記ネットワークを介する第１のパスに接続可能であり、前記第２のネットワークインタフェースは、前記供給先ノードへの前記ネットワークを介する第２のパスに接続可能であることを特徴とする請求項４に記載のネットワークノード。
6. 前記ネットワークノードは、前記第１のパスと前記第２のパスとの間のデータの割当に優先順位を割り当てるように動作可能である優先順位割当器を更に備えることを特徴とする請求項５に記載のネットワークノード。
7. 第１のパス及び第２のパスを通ってノードのネットワークを介して接続される第１のノード及び第２のノードを含む複数のノードを具備するネットワークを動作させる方法であって、
   前記第１のノードと前記第２のノードとの間のトラフィックが前記第２のパスではなく前記第１のパスを介して送信される第１の動作モード、並びに前記トラフィックが前記第１のパス及び前記第２のパスを介して送信される第２の動作モードでの前記ネットワークの動作を含み、
   前記第１の動作モードまたは前記第２の動作モードを、前記第１のノードと前記第２のノードとの間のリンクを介して送信されるデータが受信された時のレートに依存して選択し、
   前記第１のパスに障害がある場合には、前記第１のノードと前記第２のノードとの間のトラフィックが前記第２のパスのみを介して送出される第３の動作モードで動作することを特徴とする方法。
8. 前記第１及び第２のパスは互いに異なることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記選択は、前記レートが閾値を超えるか否かに依存して行なわれることを特徴とする請求項７または８に記載の方法。
10. 前記閾値は、前記第１のパスの利用可能な帯域幅に対する割合であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記方法は、前記第１のパスと前記第２のパスとの間のデータの割当に優先順位を割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記方法は、前記第１のパスと前記第２のパスとの間のデータの割当に優先順位を割り当てるステップを含み、
    前記ネットワークにおける障害が原因で前記第２のパス上に潜在的にルーティングされるデータには、トラフィックレベルが原因で前記第２のパスに潜在的に割り当てられるデータに割り当てられる優先順位より高い優先順位が割り当てられることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
13. ネットワーク中の供給先ノードにデータを送出するように第１のネットワークインタフェース及び第２のネットワークインタフェースを具備するネットワークノードを動作させる方法であって、
    前記第１のネットワークインタフェースから前記供給先ノードへ送信されるべきデータが受信された時のレートに依存して第１の動作モードまたは第２の動作モードを選択し、
    前記第１の動作モードでは、前記ネットワークノードが前記第２のネットワークインタフェースではなく前記第１のネットワークインタフェースを使用して前記供給先に対するデータを送信し、
    前記第２の動作モードでは、前記供給先ノードに対する前記データが前記第１のネットワークインタフェース及び前記第２のネットワークインタフェースを介して送信される第２の動作モードで前記ネットワークノードを動作させ、
    前記ネットワークノードは、前記第１のネットワークインタフェースから前記供給先ノードへのリンクに障害があると前記供給先ノードへのトラフィックを前記第２のネットワークインタフェースを介して送出する第３の動作モードで動作する、ことを特徴とする方法。

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