JP5831681B2 - Wavelength path setting method and apparatus in wavelength division multiplexing communication network - Google Patents

Wavelength path setting method and apparatus in wavelength division multiplexing communication network Download PDF

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Description

本発明は光スイッチ部とパケットスイッチ部とが統合されたノード装置を複数個接続して構成される波長多重通信ネットワークに係り、特にその波長パス設定方法および装置に関する。   The present invention relates to a wavelength division multiplexing communication network configured by connecting a plurality of node devices in which an optical switch unit and a packet switch unit are integrated, and more particularly to a wavelength path setting method and device thereof.

高精細映像サービスの進展などにより、通信トラヒックの急増とキャリアグレードIPルータの消費電力の増大が問題となっている。この問題を解決するために、トランスポート機能に関与しないルーティング処理をIPルータからオフロードする方式が検討されている。具体的には、MPLS(Multi Protocol Labeling Switch)、Ethernet(イーサネット;登録商標、以下同じ。)などの低レイヤのパケット転送機能やOTN(Optical Transport Network)フレーム、さらに波長多重通信ネットワークにおける波長パスがパケット転送処理を担う方式が検討され、その有効性が示されている。とりわけ波長パスへのパケット転送のオフロードは、中継ノードにおいて電気信号と光信号との間の変換(EO/OE:Electrical-to-Optical/Optical-to-Electrical)を行うことなく波長パスのままノードを通過する光カットスルーを実現することができる。これによってOE/EOおよびパケット・フレームスイッチの電気処理を排除できるので、消費電力の大幅な低減が可能となり、特に省電力化の観点で有力視されている。   Due to the progress of high-definition video services, the rapid increase in communication traffic and the increase in power consumption of carrier grade IP routers have become problems. In order to solve this problem, a method of offloading routing processing that is not involved in the transport function from the IP router has been studied. Specifically, a low layer packet transfer function such as MPLS (Multi Protocol Labeling Switch), Ethernet (Ethernet; registered trademark, hereinafter the same), an OTN (Optical Transport Network) frame, and a wavelength path in a wavelength multiplexing communication network A method responsible for packet transfer processing has been studied and its effectiveness has been shown. In particular, the offloading of packet transfer to the wavelength path remains as a wavelength path without performing conversion between electrical and optical signals (EO / OE: Electrical-to-Optical / Optical-to-Electrical) at the relay node. An optical cut-through passing through the node can be realized. As a result, the electrical processing of the OE / EO and the packet / frame switch can be eliminated, so that the power consumption can be greatly reduced, and it is considered promising particularly from the viewpoint of power saving.

一方、波長多重通信ネットワークのノード装置として、波長制御可能な多重分離を行うROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexing)装置が国内外のフィールドに導入されている。大規模通信キャリアは、波長パスでネットワークを構成するROADM/WXC(WXC:Wavelength Crossconnect)機能とMPLS、Ethernetなどのパケット転送機能とを統合することで波長パスとパケット転送の密接な機能連携を実現し、設備・管理運用コストの低減を目指している。   On the other hand, ROADM (Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexing) devices that perform wavelength-controllable demultiplexing have been introduced in the domestic and foreign fields as node devices of wavelength multiplexing communication networks. Large-scale communication carriers realize close function linkage between wavelength path and packet transfer by integrating ROADM / WXC (WXC: Wavelength Crossconnect) function that configures the network with wavelength path and packet transfer functions such as MPLS and Ethernet. The aim is to reduce equipment and management costs.

またデータセンタやHPC(High Performance Computing)の発展に見られるように、地理的広がりが比較的限定されたローカルネットワークでありながら、サーバ・コンピュータ間で極めて大容量のトラヒックをやり取りするネットワークが出現しており、このような適用領域においてもリンクあたりの容量を飛躍的に拡張するWDMおよび波長パスネットワークの導入の検討が行われている。   In addition, as seen in the development of data centers and HPC (High Performance Computing), a network that allows extremely large volumes of traffic to be exchanged between servers and computers has emerged, although it is a local network with a relatively limited geographical spread. Even in such application areas, studies are being made on the introduction of WDM and wavelength path networks that dramatically expand the capacity per link.

上述したように、トランスポートの容量拡大に向けて、クライアントインターフェースでのパケット収容を前提としたパケット転送と波長パスADM/XCとをハイブリッド化したノード装置の実現が求められ、パケット転送の波長パスへの効率的なオフロードを実現するネットワーク、ノード装置、その制御方式の検討が盛んに行われている。   As described above, in order to expand the transport capacity, it is necessary to realize a node device that hybridizes packet transfer and wavelength path ADM / XC on the premise of accommodating a packet at the client interface. A network, a node device, and a control method for realizing an efficient offload to the network are actively studied.

たとえば、特許文献1には、処理負荷が集中したパケット処理装置を迂回するように光信号のカットスルーパスを設定することで電気的ルーティング処理を軽減しようとするノード装置およびカットスルーパス設定方法が開示されている。より詳しくは、OADM機能とパケット処理機能とを組み合わせた装置において、出力ポートにパケットが集中する主因となっている入力ポートを特定し、その入力ポートの光信号がパケット処理装置を迂回するようにカットスルーパスを設定する。   For example, Patent Document 1 discloses a node device and a cut-through path setting method for reducing electrical routing processing by setting a cut-through path of an optical signal so as to bypass a packet processing device having a heavy processing load. ing. More specifically, in an apparatus that combines an OADM function and a packet processing function, an input port that is the main cause of packet concentration at an output port is specified, and an optical signal at the input port bypasses the packet processing apparatus. Set the cut-through path.

特開2005−277941号公報JP 2005-277951 A

しかしながら、上記特許文献1に開示された光パス設定方法は、ポート単位でトラフィック量をモニタして光カットスルーパスの設定制御を行なっているために、いくつかの解決すべき課題がある。以下、図1に示すノードN1〜N5からなるネットワークを一例として主な課題点について説明する。   However, the optical path setting method disclosed in Patent Document 1 has several problems to be solved because the traffic amount is monitored and the optical cut-through path setting control is performed for each port. Hereinafter, the main problems will be described by taking a network including the nodes N1 to N5 shown in FIG. 1 as an example.

図1(A)に示すように、ノードN2において、隣接上流ノードN3から受信する複数のパケットフローのうち自ノードをトランジット(Transit)するフローF1と自ノードでDropするフローF2とが混在する場合、ポート単位でトラフィック量をモニタして波長パスにマッピングしているためにトランジットするパケットフローだけをカットスルーさせることができない。したがって、フロー状況に応じて最も効率的なカットスルーパスの設定ができず、波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を十分に達成できない。   As shown in FIG. 1A, in the node N2, a flow F1 that transits the own node among a plurality of packet flows received from the adjacent upstream node N3 and a flow F2 that drops on the own node are mixed. Since the traffic volume is monitored and mapped to the wavelength path on a port basis, only the transiting packet flow cannot be cut through. Therefore, the most efficient cut-through path cannot be set according to the flow status, and the improvement of the wavelength utilization efficiency and the reduction of the packet processing load cannot be achieved sufficiently.

図1(B)に示すように、ポート単位で切替ノードを特定するために、ノードN2は隣接上流ノードN3からのトラフィック量が大きいと判断し、ノードN3とノードN1との間で光パスを設定してしまい波長利用効率が低下する。なぜならば、この場合、輻輳要因となっている帯域の大きいフローをオフロードするためにはノードN4とノードN1との間で光パスを設定すべきだからである。   As shown in FIG. 1B, in order to specify the switching node in units of ports, the node N2 determines that the traffic amount from the adjacent upstream node N3 is large, and sets an optical path between the node N3 and the node N1. The wavelength utilization efficiency is lowered due to the setting. This is because in this case, an optical path should be set between the node N4 and the node N1 in order to offload a flow having a large bandwidth that is a cause of congestion.

図1(C)に示すように、中継ノードに対するポート単位のトラヒック量モニタおよび光カットスルーを提供する手段しか提供されていないために、波長パスの帯域を越えたパケットフローの通信や隣接ノード間で波長パスの設定ができない。   As shown in FIG. 1C, since only a means for providing a traffic amount monitor and optical cut-through for each port to the relay node is provided, packet flow communication beyond the wavelength path band and between adjacent nodes are provided. I cannot set the wavelength path.

さらに、トラヒック量の閾値を超える新たなパケットフローの発生に対して、既に設定されている波長パスにマージする手段を有しないために、波長パスの波長利用効率が低下する。また、ポート単位で帯域(トラヒック量)をモニタし、トラヒック量が閾値を越えた受信ポートの隣接上流ノードにて波長パスマッピングを行なっているために、パケットスイッチのポート利用効率が低下する。   Furthermore, since there is no means for merging into a wavelength path that has already been set for the occurrence of a new packet flow that exceeds the traffic volume threshold, the wavelength utilization efficiency of the wavelength path decreases. In addition, since the bandwidth (traffic amount) is monitored on a port basis and wavelength path mapping is performed at the upstream node adjacent to the receiving port where the traffic amount exceeds the threshold value, the port utilization efficiency of the packet switch decreases.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、波長多重通信ネットワークにおける波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができる波長パス設定方法および装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a wavelength path setting method and apparatus capable of solving the above-described problems and improving the wavelength utilization efficiency and reducing the packet processing load in the wavelength division multiplexing communication network.

本発明による波長パス設定装置は、複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定装置であって、各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段を有し、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも1つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、を有し、前記制御手段が、最初に輻輳を検出したノードを先頭ノードとし、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを特定し、下流側のノードに対して当該特定されたパケットフローの輻輳状態を順次確認し、輻輳なしと確認された下流ノードを当該パケットフローの後端ノードとすることで、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも1つの波長パスを設定し前記少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする。 A wavelength path setting device according to the present invention is a wavelength path setting device in an optical wavelength division multiplexing network in which a plurality of node devices are connected by an optical transmission line, and each node device has a configuration in which an optical switch unit and a packet switch unit are integrated. Each node device has a congestion determination means for determining the presence or absence of congestion by monitoring the traffic amount of each communication packet in a flow unit, and for eliminating the congestion based on the congestion occurrence information from the node device. setting at least one wavelength path, have a, and a control means for at least one packet flow are involved switching to the wavelength path to the congestion, said control means, the top node first node to detect the congestion And at least one packet flow involved in the congestion is identified, and the identified parameter is transmitted to a downstream node. The congestion state of the packet flow is sequentially confirmed, and the downstream node that is confirmed as having no congestion is set as the rear-end node of the packet flow, thereby detecting the congestion node section where the congestion occurs based on the congestion occurrence information, The node device in the congestion node section is controlled to set the at least one wavelength path and switch the at least one packet flow to the wavelength path .

本発明による波長パス設定方法は、複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定方法であって、各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、制御手段が、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、最初に輻輳を検出したノードを先頭ノードとし、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを特定し、下流側のノードに対して当該特定されたパケットフローの輻輳状態を順次確認し、輻輳なしと確認された下流ノードを当該パケットフローの後端ノードとすることで、前記輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも1つの波長パスを設定し前記少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする。 The wavelength path setting method according to the present invention is a wavelength path setting method in an optical wavelength division multiplexing network in which a plurality of node devices are connected by an optical transmission line, and each node device has a configuration in which an optical switch unit and a packet switch unit are integrated. Each node device determines the presence or absence of congestion by monitoring the amount of traffic in the communication packet flow unit, and the control means starts the node that first detected congestion based on the congestion occurrence information from the node device. Identify at least one packet flow involved in the congestion, sequentially check the congestion state of the identified packet flow with respect to the downstream node, and select the downstream node confirmed as having no congestion By setting it as the rear-end node of the packet flow, the congestion node section where the congestion occurs is detected, and the congestion node section And it controls the node device, wherein the set of at least one wavelength path switching to the at least one packet flow the wavelength path, characterized in that.

本発明によれば、波長多重通信ネットワークにおける波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成できる。   According to the present invention, it is possible to improve the wavelength utilization efficiency and reduce the packet processing load in the wavelength division multiplexing communication network.

図1(A)〜(C)は公知例によるカットスルーパス設定制御のいくつかの課題を説明するためのネットワーク図である。FIGS. 1A to 1C are network diagrams for explaining some problems of cut-through path setting control according to a known example. 図2は本発明の第1実施形態によるノード装置の機能的構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the node device according to the first embodiment of the present invention. 図3(A)は本実施形態で使用されるパケットスイッチポート/光ポート対応テーブルの一例を示す図、図3(B)は本実施形態で使用されるパケット転送テーブル(FDB)の一例を示す図、図3(C)は本実施形態で使用されるパケットスイッチポート帯域モニタテーブルの一例を示す図、図3(D)は本実施形態によるノード装置の基本的動作を説明するための模式図である。3A shows an example of a packet switch port / optical port correspondence table used in this embodiment, and FIG. 3B shows an example of a packet transfer table (FDB) used in this embodiment. FIG. 3C is a diagram showing an example of a packet switch port bandwidth monitor table used in this embodiment, and FIG. 3D is a schematic diagram for explaining the basic operation of the node device according to this embodiment. It is. 図4は、本実施形態によるノード装置を適用したネットワークの一例におけるパケットスイッチポートと光ポートとの対応関係を示すパケットスイッチポート/光ポート対応テーブルの一設定例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a setting example of a packet switch port / optical port correspondence table showing a correspondence relationship between packet switch ports and optical ports in an example of a network to which the node device according to the present embodiment is applied. 図5は本発明の第1実施例による波長多重通信ネットワークの概略的構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a wavelength division multiplexing network according to the first embodiment of the present invention. 図6は図5に示すネットワークにおける輻輳検出時の各ノードのテーブルの一例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a table of each node when congestion is detected in the network shown in FIG. 図7は図5に示すネットワークにおける各ノードの光パス設定動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for explaining the optical path setting operation of each node in the network shown in FIG. 図8は図5に示すネットワークにおける光パス設定時の各ノードのテーブルの一例を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a table of each node when setting an optical path in the network shown in FIG. 図9は図5に示すネットワークにおける光パス設定制御動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining an optical path setting control operation in the network shown in FIG. 図10(A)は本発明の第2実施例による波長多重通信ネットワークの第1例の概略的構成を示すブロック図、図10(B)は本発明の第2実施例による波長多重通信ネットワークの第2例の概略的構成を示すブロック図である。FIG. 10A is a block diagram showing a schematic configuration of a first example of a wavelength division multiplexing network according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 10B shows a wavelength division multiplexing communication network according to the second embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the schematic structure of a 2nd example. 図11は図10に示すネットワークにおける各ノードの光パス設定制御動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining the optical path setting control operation of each node in the network shown in FIG. 図12は図10に示すネットワークにおける光パス設定動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart for explaining an optical path setting operation in the network shown in FIG. 図13は本発明の第2実施形態によるノード装置の機能的構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a functional configuration of a node device according to the second embodiment of the present invention. 図14は図13に示すノード装置を用いたネットワークの一例を示す構成図である。FIG. 14 is a block diagram showing an example of a network using the node device shown in FIG.

本発明によれば、複数のノード装置が接続された波長多重通信ネットワークにおいて、各ノード装置は光スイッチ部とパケットスイッチ部とが統合された構成を有し、各ノード装置は、通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタし、輻輳が生じたときに、輻輳が解消されるように波長パスを設定し、この波長パスに少なくとも1つのフローを切り替えることで、波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成する。以下、本発明の実施形態および実施例によるノード装置およびネットワークシステムについて図面を参照しながら詳細に説明する。   According to the present invention, in a wavelength division multiplexing communication network in which a plurality of node devices are connected, each node device has a configuration in which an optical switch unit and a packet switch unit are integrated, and each node device has a communication packet flow. Monitors the traffic volume in units, sets a wavelength path so that congestion is eliminated when congestion occurs, and switches at least one flow to this wavelength path, thereby improving wavelength utilization efficiency and packet processing load To achieve a reduction in Hereinafter, node devices and network systems according to embodiments and examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

1.ノード装置
図2において、本発明の第1実施形態によるノード装置10は、光スイッチ機能を有するOADM/OXC部11と、パケットスイッチ機能を有するパケット・フレーム転送部12と、光スイッチ制御および波長制御とパケットスイッチ制御とを行なうノード制御部13と、を有するが、ノード制御部13に波長パスとパケットフローとの連携制御を行なう光パス設定制御部14を含んでもよい。なお、光パス設定制御部14をネットワークに配置して各ノード装置と制御信号を送受信することにより同様の機能を実現することもできる。以下、それぞれの機能構成部について詳述する。
1. In FIG. 2, the node device 10 according to the first embodiment of the present invention includes an OADM / OXC unit 11 having an optical switch function, a packet / frame transfer unit 12 having a packet switch function, an optical switch control and a wavelength control. And a node control unit 13 that performs packet switch control, the node control unit 13 may include an optical path setting control unit 14 that performs cooperative control of wavelength paths and packet flows. A similar function can be realized by arranging the optical path setting control unit 14 in a network and transmitting / receiving control signals to / from each node device. Hereinafter, each functional component will be described in detail.

OADM/OXC部11は、N個の入力ポートIN#1〜IN#Nにそれぞれ接続された波長分離フィルタ101.1〜101.Nと、光スイッチ102.1〜102.Lと、N個の出力ポートOUT#1〜OUT#Nにそれぞれ接続された波長多重フィルタ103.1〜103.Nと、を有し、さらに光スイッチ102.1〜102.Lのそれぞれの1つの入力ポートに接続された光スイッチ104.1と、光スイッチ102.1〜102.Lのそれぞれ1つの出力ポートに接続された光スイッチ104.2と、パケット・フレーム転送部12との間で光信号と電気信号との間の変換を行なうM個のEO/OE部105.1〜105.Mと、を有する。光スイッチ104.1のM個の入力ポートはそれぞれEO/OE部105.1〜105.Mの出力に接続され、光スイッチ104.2のM個の出力ポートはそれぞれEO/OE部105.1〜105.Mの入力に接続されている。   The OADM / OXC unit 11 includes wavelength separation filters 101.1 to 101.N connected to N input ports IN # 1 to IN # N, respectively. N and optical switches 102.1 to 102. L and wavelength multiplexing filters 103.1 to 103.N connected to the N output ports OUT # 1 to OUT # N, respectively. N, and optical switches 102.1 to 102. L and optical switches 104.1 connected to one input port of each of L, and optical switches 102.1 to 102. M EO / OE units 105.1 that perform conversion between optical signals and electrical signals between the optical switch 104.2 connected to one output port of L and the packet / frame transfer unit 12 ~ 105. M. The M input ports of the optical switch 104.1 are respectively EO / OE units 105.1 to 105. The M output ports of the optical switch 104.2 are connected to the outputs of the M, and the EO / OE units 105.1 to 105.105 respectively. Connected to the input of M.

光ファイバ伝送路から入力ポートIN#1〜IN#Nをそれぞれ通して入力された波長多重信号は、波長分離フィルタ101.1〜101.Nによりそれぞれ波長分離され、波長分離された入力光信号および光スイッチ104.1から出力された光信号は、光スイッチ102.1〜102.Lにより任意の波長多重フィルタあるいは光スイッチ104.2に出力される。後述するように、当該ノード装置10をカットスルーする波長の光信号は、光スイッチ104.2へ転送されることなく、そのまま適切な出力ポートの波長多重フィルタへ転送される。当該ノード装置10でドロップする波長の光信号は光スイッチ104.2を通して適切なEO/OE部へ転送される。   The wavelength division multiplexed signals input from the optical fiber transmission lines through the input ports IN # 1 to IN # N are respectively wavelength separation filters 101.1 to 101.101. N are respectively wavelength-separated and the wavelength-separated input optical signal and the optical signal output from the optical switch 104.1 are the optical switches 102.1 to 102.n. L is output to an arbitrary wavelength multiplexing filter or optical switch 104.2. As will be described later, an optical signal having a wavelength that cuts through the node device 10 is not transferred to the optical switch 104.2 but is directly transferred to the wavelength multiplexing filter of an appropriate output port. An optical signal having a wavelength dropped by the node device 10 is transferred to an appropriate EO / OE section through the optical switch 104.2.

パケット・フレーム転送部12は、EO/OE部105.1〜105.Mにそれぞれ対応して設けられたM個のデータリンク・物理層(DL/PHY)処理部106.1〜106.Mと、PSWポート#1〜#MにDL/PHY処理部106.1〜106.Mがそれぞれ接続されたパケットスイッチ107と、を有する。DL/PHY処理部106は、パケット送受信に必要な物理層処理や必要に応じてフレームを構築してパケットをペイロードにマッピングしてOE/EO部に送出し、OE/EO部から受信したフレームのペイロードからパケットをデマッピングする機能を有する。パケットスイッチ107は、DL/PHY処理部106.1〜106.Mから受信したパケットの送信先アドレス、送信元アドレスなどのヘッダ情報をもとに送信ポートを決定して転送する。また、パケットスイッチ107は、送信先アドレス、送信元アドレスなどのパケットヘッダ情報に基づいて識別されるフローごとの入出力帯域をモニタする機能も有する。   The packet / frame transfer unit 12 includes EO / OE units 105.1 to 105. M data link / physical layer (DL / PHY) processing units 106.1 to 106 provided corresponding to M respectively. M and the PSW ports # 1 to #M, DL / PHY processing units 106.1 to 106. And a packet switch 107 to which M is connected. The DL / PHY processing unit 106 constructs a frame as needed for physical layer processing necessary for packet transmission / reception, maps the packet to a payload, sends the packet to the OE / EO unit, and transmits the frame received from the OE / EO unit. It has a function of demapping packets from the payload. The packet switch 107 includes DL / PHY processing units 106.1 to 106. A transmission port is determined based on header information such as a transmission destination address and a transmission source address of the packet received from M and transferred. The packet switch 107 also has a function of monitoring an input / output band for each flow identified based on packet header information such as a transmission destination address and a transmission source address.

ノード制御部13は、パケットフローの制御・管理を行うパケットフロー制御管理部108と、OADM/OXC部11の光スイッチ制御およびOE/EO部の送信波長設定制御を行うOADM/OXC制御部109と、を有する。   The node control unit 13 includes a packet flow control management unit 108 that controls and manages the packet flow, an optical switch control of the OADM / OXC unit 11 and an OADM / OXC control unit 109 that performs transmission wavelength setting control of the OE / EO unit, Have.

光パス設定制御部14は、パケットフロー制御管理部108から入力したフロー単位のトラヒック量情報に基づいて、パケットフロー制御管理部108およびOADM/OXC制御部109を制御し、波長パスの設定制御およびパケットフローの切替制御を連携して行なう。この連携制御は、次に述べる情報テーブルを用いて行われる。   The optical path setting control unit 14 controls the packet flow control management unit 108 and the OADM / OXC control unit 109 based on the traffic amount information in units of flows input from the packet flow control management unit 108, and performs wavelength path setting control and Performs packet flow switching control in coordination. This linkage control is performed using an information table described below.

図3(A)に示すPSW/光ポート対応テーブル201は、パケットスイッチ107に割り振られているポート番号とノード装置10に割り振られている光ポート番号との対応関係を記憶する。ここでは、PSWポート#1と光ポート#1とが波長λ1の光信号について対応付けられ、PSWポート#2と光ポート#2とが波長λ1の光信号について対応付けられていることを示す。   The PSW / optical port correspondence table 201 shown in FIG. 3A stores the correspondence between the port numbers allocated to the packet switch 107 and the optical port numbers allocated to the node device 10. Here, it is shown that PSW port # 1 and optical port # 1 are associated with an optical signal with wavelength λ1, and PSW port # 2 and optical port # 2 are associated with an optical signal with wavelength λ1.

図3(B)に示すパケット転送テーブル(FDB)202は、送信先アドレス、送信元アドレスなどのパケットヘッダ情報に基づいて識別されるフローごとにそれらの入出力光ポート番号、帯域モニタ情報を管理するためのテーブルである。ここでは、パケットフロー#1が光ポートIN#1から入力し、そのフロー帯域幅がXであり、パケットフロー#2が同じく光ポートIN#1から入力し、光ポートOUT#2から出力し、そのフロー帯域幅がYであることを示している。なお、パケットスイッチ107のパケット転送機能に必要となるルックアップテーブル機能と共通化されてもよい。   The packet forwarding table (FDB) 202 shown in FIG. 3B manages the input / output optical port numbers and bandwidth monitor information for each flow identified based on packet header information such as a transmission destination address and a transmission source address. It is a table to do. Here, the packet flow # 1 is input from the optical port IN # 1, the flow bandwidth is X, the packet flow # 2 is also input from the optical port IN # 1, and is output from the optical port OUT # 2. The flow bandwidth is Y. Note that it may be shared with the lookup table function required for the packet transfer function of the packet switch 107.

図3(C)に示すPSWポート帯域モニタテーブル203は、パケット転送テーブル202の情報に基づき、パケットスイッチ107の入出力ポートごとのトラヒック量の情報を管理するためのテーブルである。パケットフロー制御管理部108は、PSWポート帯域モニタテーブル203を参照することで、フローごとの帯域が所定の閾値を超えたか否かを判定することができる。なお、これらの情報テーブル201〜203は、ノード装置10内に配備されていればよく、配置場所に関して制約はない。   A PSW port bandwidth monitor table 203 shown in FIG. 3C is a table for managing traffic volume information for each input / output port of the packet switch 107 based on information in the packet transfer table 202. The packet flow control management unit 108 can determine whether or not the bandwidth for each flow exceeds a predetermined threshold by referring to the PSW port bandwidth monitor table 203. Note that these information tables 201 to 203 are only required to be provided in the node apparatus 10 and there are no restrictions on the arrangement location.

図3(D)に示すように、上記図3(A)〜図3(C)に示すテーブル情報に対応する波長パスは波長λ1の波長パス301であり、パケットフロー#1および#2はそれぞれパケットフロー302および303である。たとえば、図2を参照すれば、パケットフロー302は、入力光ポートIN#1、波長分離フィルタ101.1、光スイッチ102.1、光スイッチ104.2、OE/EO部105.1、DL/PHY処理部106.1、および、パケットスイッチ107のPSWポート#1を通して宛先クライアントIFへ転送される。また、パケットフロー303は、入力光ポートIN#1、波長分離フィルタ101.1、光スイッチ102.1、光スイッチ104.2、OE/EO部105.1、DL/PHY処理部106.1、パケットスイッチ107のPSWポート#1、PSWポート#2、DL/PHY処理部106.2、OE/EO部105.2、光スイッチ104.1、光スイッチ102.1、波長多重フィルタ103.2、および、出力光ポートOUT#2を通して転送される。   As shown in FIG. 3D, the wavelength path corresponding to the table information shown in FIGS. 3A to 3C is the wavelength path 301 of the wavelength λ1, and the packet flows # 1 and # 2 are respectively Packet flows 302 and 303. For example, referring to FIG. 2, the packet flow 302 includes an input optical port IN # 1, a wavelength separation filter 101.1, an optical switch 102.1, an optical switch 104.2, an OE / EO unit 105.1, a DL / The data is transferred to the destination client IF through the PHY processing unit 106.1 and the PSW port # 1 of the packet switch 107. The packet flow 303 includes an input optical port IN # 1, a wavelength separation filter 101.1, an optical switch 102.1, an optical switch 104.2, an OE / EO unit 105.1, a DL / PHY processing unit 106.1, PSW port # 1, PSW port # 2, DL / PHY processing unit 106.2, OE / EO unit 105.2, optical switch 104.1, optical switch 102.1, wavelength multiplexing filter 103.2, packet switch 107, And, it is transferred through the output optical port OUT # 2.

なお、図2に示すノード制御部13の機能は、ノード装置10に設けられたCPU(Central Processing Unit)等のプログラム制御プロセッサ上でメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現することができる。また光パス設定制御部14の機能は、同じくノード装置のプログラム制御プロセッサ上でメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現してもよいし、ネットワークに設けられた光パス設定制御部14のプログラム制御プロセッサ上で同じくプログラムを実行することにより実現してもよい。   The function of the node control unit 13 illustrated in FIG. 2 can be realized by executing a program stored in a memory on a program control processor such as a CPU (Central Processing Unit) provided in the node device 10. . The function of the optical path setting control unit 14 may also be realized by executing a program stored in the memory on the program control processor of the node device, or may be realized by the optical path setting control unit 14 provided in the network. You may implement | achieve by executing a program similarly on a program control processor.

2.初期設定
以下、図2に示すノード装置10がリニアトポロジで光ファイバ伝送路を通して複数接続されたネットワークを一例として、本実施形態による光パス設定制御方法について詳細に説明する。ただし、リニアトポロジは一例であり、本発明はこのネットワーク構成に限定されるものではない。
2. Initial Setting Hereinafter, the optical path setting control method according to the present embodiment will be described in detail by taking as an example a network in which a plurality of node devices 10 shown in FIG. 2 are connected through an optical fiber transmission line in a linear topology. However, the linear topology is an example, and the present invention is not limited to this network configuration.

図4に示すように、ノードN1〜N5がリニアトポロジで構成されたネットワークにおいて、各ノードが図2に示すノード装置10と同じ構成を有するものとする。以下、同じ機能のブロックは同じ参照番号を用い、参照番号に続くノード記号により区別するものとする。   As shown in FIG. 4, in a network in which nodes N1 to N5 are configured in a linear topology, each node is assumed to have the same configuration as the node device 10 shown in FIG. Hereinafter, blocks having the same function use the same reference numbers and are distinguished by node symbols following the reference numbers.

まず、ネットワーク構築当初に、ネットワーク内の全てのノードN1〜N5におけるパケットスイッチが隣接ノードのパケットスイッチとの間で接続を確立するために、各ノードのPSW/光ポート対応テーブルが図4に示すように設定される。すなわち、ノードN5では、PSW/光ポート対応テーブル201(N5)によりパケットスイッチ107(N5)のPSWポート#2と出力光ポートOUT#2との対応が設定される。ノードN4では、PSW/光ポート対応テーブル201(N4)によりパケットスイッチ107(N4)のPSWポート#1と入力光ポートIN#1との対応が設定され、PSWポート#2と入力光ポートOUT#2との対応が設定される。他のノードN3およびN2もノード4と同様に設定される。ノードN1は、PSW/光ポート対応テーブル201(N1)によりパケットスイッチ107(N1)のPSWポート#1と入力光ポートIN#1との対応が設定される。こうして、ノードN5からノードN1までパケットスイッチ間の接続が確立される。   First, in order to establish connection between the packet switches of all the nodes N1 to N5 in the network with the packet switches of the adjacent nodes at the beginning of the network construction, the PSW / optical port correspondence table of each node is shown in FIG. Is set as follows. That is, in the node N5, the correspondence between the PSW port # 2 of the packet switch 107 (N5) and the output optical port OUT # 2 is set by the PSW / optical port correspondence table 201 (N5). In the node N4, the correspondence between the PSW port # 1 of the packet switch 107 (N4) and the input optical port IN # 1 is set by the PSW / optical port correspondence table 201 (N4), and the PSW port # 2 and the input optical port OUT # are set. 2 is set. The other nodes N3 and N2 are set in the same manner as the node 4. In the node N1, the correspondence between the PSW port # 1 of the packet switch 107 (N1) and the input optical port IN # 1 is set by the PSW / optical port correspondence table 201 (N1). Thus, the connection between the packet switches from the node N5 to the node N1 is established.

3.第1実施例
図5に示すように、本発明の第1実施例によるネットワークは、ノードN1〜N5がリニアトポロジで構成され、各ノードが図2に示すノード装置10と同じ構成を有する。ただし、光パス設定制御部14は各ノードとは別個に設けられ、各ノードと制御信号を送受信することにより、後述する波長パスの設定およびパケットフローの波長パスへの切替を可能にする。以下、本実施例における光パス設定制御部14の参照番号を「14a」とする。なお、上述したように、図5に示すリニアトポロジは一例であり、本発明はこのネットワーク構成に限定されるものではない。
3. First Embodiment As shown in FIG. 5, in a network according to a first embodiment of the present invention, nodes N1 to N5 are configured in a linear topology, and each node has the same configuration as the node device 10 shown in FIG. However, the optical path setting control unit 14 is provided separately from each node, and transmits and receives control signals to and from each node, thereby enabling setting of a wavelength path and switching of a packet flow to a wavelength path, which will be described later. Hereinafter, the reference number of the optical path setting control unit 14 in the present embodiment is assumed to be “14a”. As described above, the linear topology shown in FIG. 5 is an example, and the present invention is not limited to this network configuration.

3.1)輻輳検出
図6に示すように、送信元がノードN5、送信先がノードN1のパケットフロー#1、送信元がノードN4、送信先がノードN1のパケットフロー#2、送信元がノードN2、送信先がノードN1のパケットフロー#3がそれぞれ存在するものとする。この状態では、各ノードのPSW/光ポート対応テーブル201は図4と同じであるから、図6では、各ノードにおけるパケット転送テーブル(FDB)202およびPSWポート帯域モニタテーブル203が図示されている。
3.1) Congestion Detection As shown in FIG. 6, the packet flow # 1 of the node N5 and the transmission destination of the node N1, the packet flow # 2 of the transmission source of the node N4 and the transmission destination of the node N1, and the transmission source Assume that there is a packet flow # 3 having a node N2 and a transmission destination of the node N1, respectively. In this state, since the PSW / optical port correspondence table 201 of each node is the same as that in FIG. 4, FIG. 6 shows a packet transfer table (FDB) 202 and a PSW port bandwidth monitor table 203 in each node.

ここで、ノードN4においてフロー#2のトラヒック量が増大したとすると、ノードN4のPSWポート帯域モニタ203(N4)は、PSWポート#2の出力モニタにおいてフロー#1の帯域Xとフロー#2の帯域Yの合計値X+Yが予め設定された閾値を超えたときに輻輳発生を検出する。輻輳発生は光パス設定制御部14aへ通知される。同様に、パケットフロー#1、#2がトランジットしているノードN3、N2の入出力、パケットフロー#1、#2が終端(Drop)されているノードN1の入力でも輻輳が検出され、光パス設定制御部14aへ通知される。   Here, assuming that the traffic amount of the flow # 2 has increased in the node N4, the PSW port bandwidth monitor 203 (N4) of the node N4 has the bandwidth X of the flow # 1 and the flow # 2 of the output monitor of the PSW port # 2. The occurrence of congestion is detected when the total value X + Y of the band Y exceeds a preset threshold value. The occurrence of congestion is notified to the optical path setting control unit 14a. Similarly, congestion is detected at the input / output of the nodes N3 and N2 where the packet flows # 1 and # 2 are transiting, and the input of the node N1 where the packet flows # 1 and # 2 are terminated (dropped). The setting control unit 14a is notified.

このように輻輳が検出されると、光パス設定制御部14aは次に述べる手順で波長パスの設定およびフロー切替を制御する。以下、図7〜図9を参照しながら、波長パス設定動作およびフロー切替動作について詳細に説明する。   When congestion is detected in this way, the optical path setting control unit 14a controls wavelength path setting and flow switching in the following procedure. Hereinafter, the wavelength path setting operation and the flow switching operation will be described in detail with reference to FIGS.

3.2)波長パス設定およびフロー切替動作
図7に示すように、ノードN1−N4の各々は輻輳の有無を確認し、輻輳を検出すると、検出した輻輳情報および自ノードの空きリソース情報を光パス設定制御部14aへ通知する。さらに宛先ノードN1以外のノードでは、下流ノードの輻輳状態を光パス設定制御部14aに問い合わせて確認する。光パス設定制御部14aは、各ノードから輻輳情報および空き波長情報を収集し(ステップ401)、各ノードからの下流ノードの輻輳状態問い合わせに対する応答を行なう(ステップ402)。光パス設定制御部14aは、最初に輻輳を検出したノード(先頭ノード、ここではノードN4)から後端ノード(ここではノードN1)までの各ノードで共通に使用可能な波長(λ2)を決定する(ステップ403)。続いて、光パス設定制御部14aは、光ポート番号、使用波長λ2およびPSWポート番号の対応により設定すべき波長パスを決定し(ステップ404)、先頭ノード、後端ノードおよび中継ノードへ光パス設定通知を送信する(ステップ405)。
3.2) Wavelength path setting and flow switching operation As shown in FIG. 7, each of the nodes N1 to N4 confirms the presence or absence of congestion, and when congestion is detected, the detected congestion information and free resource information of the own node are optically transmitted. Notify the path setting control unit 14a. Further, in the nodes other than the destination node N1, the congestion state of the downstream node is inquired to the optical path setting control unit 14a and confirmed. The optical path setting control unit 14a collects congestion information and vacant wavelength information from each node (step 401), and makes a response to the congestion state inquiry of the downstream node from each node (step 402). The optical path setting control unit 14a determines a wavelength (λ2) that can be commonly used by each node from the node (first node, here, node N4) where congestion is first detected to the rear end node (here, node N1). (Step 403). Subsequently, the optical path setting control unit 14a determines a wavelength path to be set based on the correspondence between the optical port number, the used wavelength λ2, and the PSW port number (step 404), and the optical path to the head node, the rear end node, and the relay node. A setting notification is transmitted (step 405).

図8に示すように、先頭ノードのノードN4は、光パス設定通知を受信すると、パケットフロー制御管理部108によりパケットフロー#1および#2に対するパケットスイッチ107の出力ポートをPSWポート#2からPSWポート#3に変更し、OADM/OXC制御部109によりEO/OE部105.3の出力波長をλ2に設定するとともに出力光ポートをOUT#2からOUT#3に変更するように光スイッチ104.1および102.1を制御する。さらに、パケット転送テーブル(FDB)203(N4)におけるパケットフロー#1および#2の出力光ポート番号を変更する。   As shown in FIG. 8, when receiving the optical path setting notification, the node N4 of the leading node causes the packet flow control management unit 108 to change the output port of the packet switch 107 for the packet flows # 1 and # 2 from the PSW port # 2 to the PSW. The optical switch 104. Is changed to the port # 3, and the OADM / OXC control unit 109 sets the output wavelength of the EO / OE unit 105.3 to λ2 and changes the output optical port from OUT # 2 to OUT # 3. 1 and 102.1 are controlled. Further, the output optical port numbers of packet flows # 1 and # 2 in the packet forwarding table (FDB) 203 (N4) are changed.

図8に示すように、中継ノードN3およびN2は、光パス設定通知を受信すると、OADM/OXC制御部109により光スイッチ102.2を制御して光ポートIN#3から光ポートOUT#4へカットスルー設定する。   As shown in FIG. 8, when the relay nodes N3 and N2 receive the optical path setting notification, the OADM / OXC control unit 109 controls the optical switch 102.2 to change from the optical port IN # 3 to the optical port OUT # 4. Set cut-through.

図8に示すように、後端ノードのノードN1は、光パス設定通知を受信すると、OADM/OXC制御部109により入力光ポートをIN#3、EO/OE部105.3の入力波長をλ2に設定し、パケットフロー制御管理部108によりパケットフロー#1および#2に対するパケットスイッチ107の入力ポートをPSWポート#3に設定する。   As shown in FIG. 8, when the node N1 of the rear end node receives the optical path setting notification, the OADM / OXC control unit 109 sets the input optical port to IN # 3 and sets the input wavelength of the EO / OE unit 105.3 to λ2. The packet flow control management unit 108 sets the input port of the packet switch 107 for the packet flows # 1 and # 2 to the PSW port # 3.

次に、図9に示すフローチャートのステップに従って本実施例による波長パス設定制御およびフロー切替制御についてより詳細に説明する。まず、光パス設定制御部14aは、ノードから通知されたPSW出力ポートの輻輳の有無を確認し(ステップ501)、最初に輻輳を検出したノードをHead(先頭)ノードとして認識し、輻輳要因となる少なくとも1つのフローQを特定する(ステップ502)。   Next, wavelength path setting control and flow switching control according to the present embodiment will be described in more detail according to the steps of the flowchart shown in FIG. First, the optical path setting control unit 14a confirms whether there is congestion in the PSW output port notified from the node (step 501), recognizes the node that first detected congestion as a head (head) node, At least one flow Q is specified (step 502).

続いて、光パス設定制御部14aは、Headノードから通知された空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、OE/EO部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート(PSWポート)などが存在するか否かを確認する(ステップ503)。存在しない場合は(ステップ504の「なし」)、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合は(ステップ504の「あり」)、輻輳要因となっているパケットフローQに関して下流ノードとの間の光ファイバ伝送路で使用可能な空き波長情報を取得し(ステップ505)、さらに下流ノードにおける当該パケットフローQの輻輳状態を確認する(ステップ506)。当該下流ノードでパケットフローQの輻輳状態が確認されると(ステップ507の「あり」)、当該下流ノードに関して上記ステップ503〜506を繰り返し、下流側のノードの輻輳確認を順次実行する。   Subsequently, the optical path setting control unit 14a notifies the free resource information notified from the head node, that is, the optical port for setting a new wavelength path, the OE / EO unit, the optical switch port, the port (PSW port) of the packet switch, and the like. Is checked (step 503). If it does not exist ("None" in step 504), the new wavelength path setting is not performed and the operation is terminated. If there is a resource (“Yes” in step 504), the free wavelength information that can be used on the optical fiber transmission line between the downstream node and the packet flow Q that is a congestion factor is acquired (step 505). Further, the congestion state of the packet flow Q in the downstream node is confirmed (step 506). When the congestion state of the packet flow Q is confirmed in the downstream node (“Yes” in Step 507), Steps 503 to 506 are repeated for the downstream node, and the congestion confirmation of the downstream nodes is sequentially executed.

ある下流ノードで輻輳なしと判断されると(ステップ507の「なし」)、当該ノードがパケットフローQのTail(後端)ノードと認識され、当該Tailノードの光ポート、OE/EO部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート(PSWポート)などのリソースが存在するか否かを確認する(ステップ508)。リソースが存在しない場合は(ステップ509の「なし」)、動作を終了し、存在する場合は(ステップ509の「あり」)、HeadノードからTailノードまでの全ての使用可能波長情報から新規波長パスとして設定すべき波長を決定する(ステップ510)。こうして輻輳が検出されるノード区間が特定され、その間で設定されるべき波長パスでの使用波長が決定される。   If it is determined that there is no congestion in a certain downstream node (“None” in step 507), the node is recognized as a tail (rear end) node of the packet flow Q, and the optical port, OE / EO unit, optical It is confirmed whether or not resources such as a switch port and a packet switch port (PSW port) exist (step 508). If the resource does not exist (“None” in step 509), the operation ends. If it exists (“Yes” in step 509), the new wavelength path is calculated from all usable wavelength information from the Head node to the Tail node. The wavelength to be set as is determined (step 510). In this way, a node section where congestion is detected is specified, and a wavelength used in a wavelength path to be set between them is determined.

新規波長パスの波長が決定すると、光パス設定制御部14aは、Tailノードにおいて新規波長パスを設定する光ポートと対応するPSWポートとの接続を設定し、新規送信波長でOE/EO部を設定する(ステップ511)。最後に、光パス設定制御部14aは、パケットフローQにおいて中継ノードの有無を判定し(ステップ512)、中継ノードがあれば(ステップ512の「あり」)、当該中継ノードに対して新規波長でカットスルー設定を行い(ステップ513)、続いてHeadノードに対して新規波長パス設定のための光ポートと対応するPSWポートとの接続を設定する(ステップ514)。こうしてHeadノードとTailノードとの間に新規波長パスが設定される。   When the wavelength of the new wavelength path is determined, the optical path setting control unit 14a sets the connection between the optical port for setting the new wavelength path and the corresponding PSW port in the tail node, and sets the OE / EO unit at the new transmission wavelength. (Step 511). Finally, the optical path setting control unit 14a determines whether or not there is a relay node in the packet flow Q (step 512). If there is a relay node ("Yes" in step 512), the optical path setting control unit 14a uses the new wavelength for the relay node. Cut-through setting is performed (step 513), and then a connection between the optical port for setting a new wavelength path and the corresponding PSW port is set for the head node (step 514). Thus, a new wavelength path is set between the head node and the tail node.

新規波長パスが確立された後、Headノードのパケット転送テーブルFDBのパケットフロー#1および#2の出力光ポート番号をポート#2からポート#3に書き換えることにより、Headノードにおいて新たに設定された出力光ポート#3とそれに対応する出力PSWポート#3にパケットフローを転送する(ステップ515)。   After the new wavelength path is established, the output optical port numbers of the packet flows # 1 and # 2 in the packet transfer table FDB of the Head node are newly set in the Head node by rewriting the port # 2 to the port # 3. The packet flow is transferred to the output optical port # 3 and the corresponding output PSW port # 3 (step 515).

なお、図示されていないが、対向で波長パス設定およびパケットフローを切り替える場合には、同様の動作を対向側の波長パス設定およびパケットフロー制御に関して適用すればよい。   Although not shown, when wavelength path setting and packet flow are switched on the opposite side, the same operation may be applied to wavelength path setting and packet flow control on the opposite side.

また、パケット転送テーブルFDBにおいて、パケットフローごとに出力光ポート番号を書き換えてパケットフローを波長パスへ転送する場合、必ずしも輻輳検出ポートに関与するすべてのフローを対象にする必要はない。合計帯域が適当な閾値以下となるように一部のパケットフローのみを波長パスに転送することもできる。   Further, in the packet forwarding table FDB, when the packet flow is transferred to the wavelength path by rewriting the output optical port number for each packet flow, it is not always necessary to target all the flows involved in the congestion detection port. It is also possible to transfer only a part of the packet flows to the wavelength path so that the total bandwidth is below an appropriate threshold.

さらに、図8に示すようなノードN4からノードN1までの波長パスが設定された後、ノードN4とノードN1とを通る新たなパケットフローが発生した場合、既設の波長パスの容量を超えない限り、この新たなパケットフローを当該波長パスにマージすることもできる。   Furthermore, after a wavelength path from the node N4 to the node N1 as shown in FIG. 8 is set, when a new packet flow occurs through the node N4 and the node N1, the capacity of the existing wavelength path is not exceeded. The new packet flow can be merged with the wavelength path.

3.3)効果
上述したように、本発明の第1実施例によれば、各ノードからの輻輳の有無および空きリソース情報に基づいて、光パス設定制御部14aが輻輳を解消する波長パスを設定し、先頭ノードおよび後端ノードにおいて新規設定波長パスに少なくとも1つのフローを切り替えることで波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができる。
3.3) Effect As described above, according to the first embodiment of the present invention, based on the presence / absence of congestion from each node and free resource information, the optical path setting control unit 14a sets the wavelength path for eliminating the congestion. By setting and switching at least one flow to the newly set wavelength path at the leading node and the trailing node, it is possible to improve the wavelength utilization efficiency and reduce the packet processing load.

言い換えれば、本実施例によれば、ノード内でパケットフロー単位のトラヒック量をIngress/Egressについてモニタし、パケット転送テーブルの出力ポートの書き換えによりパケットフロー単位で単一または複数の波長パスにオフロードする手段を有することにより以下の効果を得ることができる。(1)波長パスの帯域を越えたパケットフローの通信や隣接ノード間で波長パスの設定ができる。(2)隣接上流ノードから受信する複数のパケットフローについて、自ノードをトランジットするフローと自ノードでドロップするフローとが混在する場合、受信パケットフローのトラヒック量が増大すると、波長パスを設定しトランジットフローを波長パスにオフロードすることができる。(3)パケットスイッチのポート利用効率を向上させることができる。   In other words, according to the present embodiment, the traffic volume in the packet flow unit is monitored for Ingress / Egress within the node, and offloading to single or multiple wavelength paths in the packet flow unit by rewriting the output port of the packet forwarding table. The following effects can be acquired by having the means to do. (1) Communication of packet flow exceeding the wavelength path bandwidth and wavelength path setting between adjacent nodes can be performed. (2) For a plurality of packet flows received from adjacent upstream nodes, when a flow transiting the own node and a flow dropping at the own node are mixed, if the traffic amount of the received packet flow increases, a wavelength path is set and transited The flow can be offloaded to the wavelength path. (3) Port utilization efficiency of the packet switch can be improved.

さらに、ノード内でパケットフロー単位のトラヒック量をIngress/Egressについてモニタし、トラヒック量の閾値を超える新たなパケットフローが発生した場合、既に設定されている波長パスに収容可能であればパケットフロー単位でマージすることができるので、波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができる。   Further, the traffic amount in the packet flow unit is monitored for Ingress / Egress within the node, and when a new packet flow exceeding the traffic amount threshold value occurs, if it can be accommodated in the already set wavelength path, the packet flow unit Therefore, the wavelength utilization efficiency can be improved and the packet processing load can be reduced.

4.第2実施例
図5に示す第1実施例では、光パス設定制御部14が各ノードとは別個に設けられているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、各ノード装置に光パス設定制御部14が組み込まれていてもよい。すなわち、各ノードの光パス設定制御部14が相互に制御信号を通信することで第1実施例と同様の機能を実現することができる。以下、本発明の第2実施例によるノード装置およびそのネットワークのパス設定およびフロー切替制御について説明する。以下、本実施例における光パス設定制御部14の参照番号を「14b」とする。なお、本実施例においても、上述と同様にリニアトポロジのネットワークを例示するが、本発明はこのネットワーク構成に限定されるものではない。
4). Second Embodiment In the first embodiment shown in FIG. 5, the optical path setting control unit 14 is provided separately from each node. However, the present invention is not limited to this configuration, and each node device is provided. The optical path setting control unit 14 may be incorporated. That is, the same function as that of the first embodiment can be realized by the optical path setting control unit 14 of each node communicating a control signal with each other. The node device and its network path setting and flow switching control according to the second embodiment of the present invention will be described below. Hereinafter, the reference number of the optical path setting control unit 14 in the present embodiment is assumed to be “14b”. In this embodiment, a linear topology network is exemplified as described above, but the present invention is not limited to this network configuration.

4.1)構成
図10(A)に示すように、各ノードの光パス設定制御部14bが相互に通信する手段にWDM信号を利用し、光ファイバ伝送路を介して相互接続することができる。また、別の例として、図10(B)に示すように、光パス制御部14bが相互にLAN(Local Area Network)などで直接接続されていてもよい。このように、光パス設定制御部14bを分散配備することにより、相互接続のための通信回線・ネットワークの設備・敷設作業の簡略化、集中処理のためのサーバ・計算機などの配備が不要となるため、設備コストが低減できる効果がある。
4.1) Configuration As shown in FIG. 10A, the optical path setting control unit 14b of each node can use the WDM signal as means for communicating with each other and can be interconnected via an optical fiber transmission line. . As another example, as shown in FIG. 10B, the optical path control units 14b may be directly connected to each other via a LAN (Local Area Network) or the like. As described above, by distributing and arranging the optical path setting control unit 14b, it is not necessary to simplify communication lines and network equipment for installation and installation and installation work, and to install servers and computers for centralized processing. Therefore, there is an effect that the equipment cost can be reduced.

4.2)動作
図11に示すように、本実施例によるノード装置およびネットワークにおける波長パス設定およびフロー切替動作は基本的には第1実施例と同様である。上述した第1実施例と異なる点は、分散配備された光パス設定制御部14bが他のノードから受信する通知信号に基づいて自ノードがHeadノード、中継ノードあるいはTailノードの何れであるかを判断し、それぞれ図12に示す手順で処理を実行する点である。そこで、図12を参照しながら各ノードにおける波長パス設定およびフロー切替動作について説明する。
4.2) Operation As shown in FIG. 11, the wavelength path setting and the flow switching operation in the node device and the network according to this embodiment are basically the same as those in the first embodiment. The difference from the first embodiment described above is whether the own node is a head node, a relay node, or a tail node based on a notification signal received from another node by the optical path setting control unit 14b that is distributed. The point is that the determination is made and the processing is executed according to the procedure shown in FIG. Accordingly, wavelength path setting and flow switching operation in each node will be described with reference to FIG.

図12において、まず、各ノードの光パス設定制御部14bは、自ノードのPSW出力ポートの輻輳の有無を確認し、輻輳情報を下流ノードへ通知する(ステップ601)。一定時間上流ノードからの通知を待機し(ステップ602)、自ノードの輻輳の有無、上流からの通知の有無に従って、自ノードがHeadノード、中継ノードあるいはTailノードの何れであるかを判断する(ステップ603)。具体的には、「通知なし・輻輳あり」であればHeadノード、「通知あり・輻輳あり」であれば中継ノード、「通知あり・輻輳なし」であればTailノードと判定することで、輻輳発生ノード区間、すなわち波長パスの新規設定区間が決定される。   In FIG. 12, first, the optical path setting control unit 14b of each node confirms the presence or absence of congestion at the PSW output port of its own node and notifies the congestion information to the downstream node (step 601). It waits for a notification from the upstream node for a certain time (step 602), and determines whether it is a head node, a relay node, or a tail node according to the presence / absence of congestion of the own node and the presence / absence of notification from the upstream ( Step 603). Specifically, if it is “no notification / congestion”, it is determined to be a head node, “notification / congestion” is determined as a relay node, and “notification / congestion is not included” is determined as a tail node. A generation node section, that is, a new setting section of a wavelength path is determined.

自ノードがHeadノードであれば、自ノードの光パス設定制御部14bは、空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、OE/EO部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート(PSWポート)などが存在するか否かを確認する(ステップ610)。存在しない場合は(ステップ610の「空きなし」)、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合は(ステップ610の「空きあり」)、使用可能な空き波長情報を取得し(ステップ611)、さらに輻輳要因となっているフローQに関連する下流ノードの輻輳状態の確認および自ノードの空き波長情報の通知を行ない(ステップ612)、波長パス設定通知の受信を待機する(ステップ613)。波長パス設定通知を受信すると(ステップ614)、自ノードの光パス設定制御部14bは新規波長パス設定のための光ポートと対応するPSWポートとの接続を設定し(ステップ615)、HeadノードとTailノードとの間に新規波長パスを設定する。新規波長パスが設定されると、光パス設定制御部14bはパケット転送テーブルFDBのパケットフロー#1および#2の出力光ポート番号をポート#2からポート#3に書き換え(ステップ616)、Headノードにおいて新たに設定された出力光ポート#3とそれに対応する出力PSWポート#3にパケットフローを転送する(ステップ617)。   If the own node is a Head node, the optical path setting control unit 14b of the own node has available resource information, that is, an optical port for setting a new wavelength path, an OE / EO unit, an optical switch port, and a packet switch port (PSW). Port) or the like exists (step 610). If it does not exist (“no space” in step 610), the new wavelength path setting is not performed and the operation is terminated. If there is a resource (“available” in step 610), the available available wavelength information is acquired (step 611), and the congestion state of the downstream node related to the flow Q that is the congestion factor is confirmed. Notification of free wavelength information of the own node is performed (step 612), and reception of a wavelength path setting notification is awaited (step 613). When the wavelength path setting notification is received (step 614), the optical path setting control unit 14b of the own node sets the connection between the optical port for setting the new wavelength path and the corresponding PSW port (step 615), A new wavelength path is set up with the tail node. When the new wavelength path is set, the optical path setting control unit 14b rewrites the output optical port numbers of the packet flows # 1 and # 2 in the packet forwarding table FDB from the port # 2 to the port # 3 (step 616), and the Head node The packet flow is transferred to the newly set output optical port # 3 and the corresponding output PSW port # 3 (step 617).

自ノードが中継ノードであれば、自ノードの光パス設定制御部14bは、空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、OE/EO部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート(PSWポート)などが存在するか否かを確認する(ステップ620)。存在しない場合は(ステップ620の「空きなし」)、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合は(ステップ620の「空きあり」)、使用可能な空き波長情報を取得し(ステップ621)、さらに輻輳要因となっているフローQに関連する下流ノードの輻輳状態の確認および自ノードの空き波長情報の通知を行ない(ステップ622)、波長パス設定通知の受信を待機する(ステップ623)。波長パス設定通知を受信すると(ステップ624)、自ノードの光パス設定制御部14bは、自ノードのカットスルー設定を行なう(ステップ625)。   If the own node is a relay node, the optical path setting control unit 14b of the own node has available resource information, that is, an optical port for setting a new wavelength path, an OE / EO unit, an optical switch port, and a packet switch port (PSW). Port) or the like exists (step 620). If it does not exist (“no space” in step 620), the new wavelength path setting is not performed and the operation is terminated. If there is a resource (“available” in step 620), the available available wavelength information is acquired (step 621), and the congestion state of the downstream node related to the flow Q that is the congestion factor is confirmed. Notification of free wavelength information of the own node is performed (step 622), and reception of a wavelength path setting notification is awaited (step 623). When the wavelength path setting notification is received (step 624), the optical path setting control unit 14b of the own node performs cut-through setting of the own node (step 625).

自ノードがTailノードであれば、自ノードの光パス設定制御部14bは、空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、OE/EO部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート(PSWポート)などが存在するか否かを確認する(ステップ630)。存在しない場合は(ステップ630の「空きなし」)、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合(ステップ630の「空きあり」)、光パス設定制御部14bは、使用すべき空き波長を決定し(ステップ631)、新規波長パス設定のための光ポートと対応するPSWポートとの接続を設定する(ステップ632)。続いて、光パス設定制御部14bは、波長パス設定通知をHeadノードおよびTailノードへ送信する。   If the own node is a Tail node, the optical path setting control unit 14b of the own node has available resource information, that is, an optical port for setting a new wavelength path, an OE / EO unit, an optical switch port, and a packet switch port (PSW). Port) or the like exists (step 630). If it does not exist (“no space” in step 630), the new wavelength path setting is not performed and the operation is terminated. If there is a resource (“available” in step 630), the optical path setting control unit 14b determines a free wavelength to be used (step 631), and a PSW port corresponding to the optical port for setting a new wavelength path (Step 632). Subsequently, the optical path setting control unit 14b transmits a wavelength path setting notification to the head node and the tail node.

なお、図示されていないが、対向で波長パス設定およびパケットフローを切り替える場合には、同様の動作を対向側の波長パス設定およびパケットフロー制御に関して適用すればよい。   Although not shown, when wavelength path setting and packet flow are switched on the opposite side, the same operation may be applied to wavelength path setting and packet flow control on the opposite side.

また、パケット転送テーブルFDBにおいて、パケットフローごとに出力光ポート番号を書き換えてパケットフローを波長パスへ転送する場合、必ずしも輻輳検出ポートに関与するすべてのフローを対象にする必要はない。合計帯域が適当な閾値以下となるようにいくつかのパケットフローのみを波長パスに転送することもできる。   Further, in the packet forwarding table FDB, when the packet flow is transferred to the wavelength path by rewriting the output optical port number for each packet flow, it is not always necessary to target all the flows involved in the congestion detection port. It is also possible to transfer only some packet flows to the wavelength path so that the total bandwidth is below an appropriate threshold.

4.3)効果
上述したように、本発明の第2実施例によれば、第1実施例と同様に新規設定波長パスに少なくとも1つのフローを切り替えることで波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができるとともに、光パス設定制御部14bを各ノードに分散配備することで相互接続のための通信回線・ネットワークの設備・敷設作業の簡略化、集中処理のためのサーバ・計算機などの配備が不要となり、設備コストを低減できる。
4.3) Effect As described above, according to the second embodiment of the present invention, the wavelength utilization efficiency is improved and the packet processing load is changed by switching at least one flow to the newly set wavelength path as in the first embodiment. Can be achieved, and the optical path setting control unit 14b is distributed to each node, thereby simplifying communication lines, network equipment, and laying work for interconnection, and a server for centralized processing. Installation of computers and the like is not necessary, and equipment costs can be reduced.

5.第3実施例
上述した第1および第2実施例では、新規設定の波長パスは1つの場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。複数の波長パスを新規設定し、それらをIEEE802.3adで規定されるLAG(Link Aggregation)などの仮想リンク設定を行い、仮想的に単独波長パス以上の帯域を有するリンクとして設定することも可能である。
5. Third Embodiment In the first and second embodiments described above, the case where there is one newly set wavelength path is illustrated, but the present invention is not limited to this. It is also possible to newly set a plurality of wavelength paths, set them as virtual links such as LAG (Link Aggregation) defined in IEEE802.3ad, and set them as a link having a bandwidth of more than a single wavelength path virtually. is there.

この場合、仮想リンク設定に対応した情報テーブル(すなわち図3に示すPSW/光ポート対応テーブル201、パケット転送テーブル(FDB)202およびPSWポート帯域モニタテーブル203)とパケットスイッチ107とが必要となる。また動作フローを示す図6〜図9あるいは図11〜図12についても、仮想リンク設定に関する手順が必要となる。その他の構成、動作については、第1実施例あるいは第2実施例と同様である。   In this case, an information table corresponding to the virtual link setting (that is, the PSW / optical port correspondence table 201, the packet forwarding table (FDB) 202 and the PSW port bandwidth monitor table 203 shown in FIG. 3) and the packet switch 107 are required. 6 to 9 or FIGS. 11 to 12 showing the operation flow also require a procedure for setting a virtual link. Other configurations and operations are the same as those in the first or second embodiment.

このように、複数の波長パスを仮想リンク化することにより、単一の波長パスの帯域を越えるパケットフローに関して、波長パスにオフロードすることができる。   Thus, by virtualizing a plurality of wavelength paths, a packet flow exceeding the band of a single wavelength path can be offloaded to the wavelength path.

6.第2実施形態
図2に示す本発明の第1実施形態によるノード装置10は、パケットスイッチ107にクライアントIFを接続するPSWポートを有しているが、パケットスイッチ107からクライアントIFおよびそれを接続するPSWポートを排除することもできる。
6). Second Embodiment Although the node device 10 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2 has a PSW port for connecting a client IF to the packet switch 107, the client switch and the client IF are connected from the packet switch 107. PSW ports can also be eliminated.

図13に示すように、本発明の第2実施形態によるノード装置10aはパケットスイッチ107からクライアントIFおよびそれを接続するPSWポートが排除されており、その他の構成及び機能は第1実施形態と同様である。   As shown in FIG. 13, in the node device 10a according to the second embodiment of the present invention, the client IF and the PSW port connecting the client IF are excluded from the packet switch 107, and the other configurations and functions are the same as in the first embodiment. It is.

図14に示すように、Coreノード701および702とEdgeノード703〜705とからなるネットワークにおいて、クライアントを集約するEdgeノード703〜705とEdgeノードを集約するCoreノード701および702とに機能分担させる場合、Coreノードに図13に示すノード装置10aを、Edgeノードに図2に示すノード装置10をそれぞれ適用する。これによりOADM/OXC部11の構成やパケットスイッチ107のPSWポート帯域、さらにはスイッチファブリックの規模などの装置リソースを最適化することができる。   As shown in FIG. 14, in a network composed of Core nodes 701 and 702 and Edge nodes 703 to 705, function sharing is performed between Edge nodes 703 to 705 that aggregate clients and Core nodes 701 and 702 that aggregate Edge nodes. The node device 10a shown in FIG. 13 is applied to the Core node, and the node device 10 shown in FIG. 2 is applied to the Edge node. This makes it possible to optimize device resources such as the configuration of the OADM / OXC unit 11, the PSW port bandwidth of the packet switch 107, and the scale of the switch fabric.

本実施形態によれば、CoreノードおよびEdgeノードに最適化した装置リソー構成とすることができ、装置コストの低減および装置サイズの小型化を達成できる。   According to the present embodiment, a device resource configuration optimized for the Core node and the Edge node can be achieved, and a reduction in device cost and a reduction in device size can be achieved.

7.付記
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
7). Additional Notes Part or all of the above-described embodiments may be described as the following additional notes, but are not limited thereto.

(付記1)
複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定装置であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段を有し、
ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも1つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とする波長パス設定装置。
(Appendix 1)
A plurality of node devices are connected by an optical transmission line, and each node device is a wavelength path setting device in an optical wavelength division multiplexing network having a configuration in which an optical switch unit and a packet switch unit are integrated,
Each node device has a congestion determination means for determining the presence or absence of congestion by monitoring the traffic amount of a communication packet in a flow unit,
Control means for setting at least one wavelength path for eliminating the congestion based on congestion occurrence information from a node device and switching at least one packet flow involved in the congestion to the wavelength path;
A wavelength path setting device comprising:

(付記2)
前記制御手段は、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも1つの波長パスを設定し前記少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする付記1に記載の波長パス設定装置。
(Appendix 2)
The control means detects a congestion node section where congestion occurs based on the congestion occurrence information, controls a node device in the congestion node section, sets the at least one wavelength path, and sets the at least one wavelength The wavelength path setting device according to appendix 1, wherein one packet flow is switched to the wavelength path.

(付記3)
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記制御手段は、前記少なくとも1つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする付記2に記載の波長パス設定装置。
(Appendix 3)
The node device has a packet transfer table for transferring a packet, and the control means outputs an output port in the packet transfer table for the at least one packet flow specified by the wavelength path. The wavelength path setting device according to appendix 2, wherein the wavelength path setting device is rewritten as follows.

(付記4)
複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする付記1−3のいずれか1項に記載の波長パス設定装置。
(Appendix 4)
The wavelength path setting device according to any one of appendix 1-3, wherein a plurality of wavelength paths are set to a band exceeding a band of a single wavelength path by virtual link.

(付記5)
前記複数のノード装置とは別個に、各ノード装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記1−4のいずれか1項に記載の波長パス設定装置。
(Appendix 5)
The wavelength path setting device according to any one of appendix 1-4, wherein the wavelength device is connected to each node device so as to be able to communicate separately from the plurality of node devices.

(付記6)
前記複数のノード装置の各々に設けられ、他のノード装置の波長パス設定装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記1−4のいずれか1項に記載の波長パス設定装置。
(Appendix 6)
The wavelength path setting device according to any one of appendix 1-4, wherein the wavelength path setting device is provided in each of the plurality of node devices and is communicably connected to wavelength path setting devices of other node devices.

(付記7)
複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定方法であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
制御手段が、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも1つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする波長パス設定方法。
(Appendix 7)
A wavelength path setting method in an optical wavelength division multiplexing network in which a plurality of node devices are connected by an optical transmission line, and each node device has a configuration in which an optical switch unit and a packet switch unit are integrated,
Each node device determines the presence or absence of congestion by monitoring the amount of traffic in the communication packet flow unit,
The control means sets at least one wavelength path for eliminating the congestion based on congestion occurrence information from the node device, and switches at least one packet flow involved in the congestion to the wavelength path.
And a wavelength path setting method.

(付記8)
前記制御手段は、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも1つの波長パスを設定し前記少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする付記7に記載の波長パス設定方法。
(Appendix 8)
The control means detects a congestion node section where congestion occurs based on the congestion occurrence information, controls a node device in the congestion node section, sets the at least one wavelength path, and sets the at least one wavelength The wavelength path setting method according to appendix 7, wherein one packet flow is switched to the wavelength path.

(付記9)
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記制御手段は、前記少なくとも1つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする付記8に記載の波長パス設定方法。
(Appendix 9)
The node device has a packet transfer table for transferring a packet, and the control means outputs an output port in the packet transfer table for the at least one packet flow specified by the wavelength path. The wavelength path setting method according to appendix 8, wherein the wavelength path setting method is rewritten as follows.

(付記10)
複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする付記7−9のいずれか1項に記載の波長パス設定方法。
(Appendix 10)
The wavelength path setting method according to any one of appendix 7-9, wherein a plurality of wavelength paths are set to a band exceeding a band of a single wavelength path by virtual linking.

(付記11)
光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する、光波長多重ネットワークにおけるノード装置であって、
通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段と、
ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも1つの波長パスを設定するための波長パス設定装置との間で通信を行なう通信手段と、
前記波長パス設定装置からの波長パス設定通知に従って少なくとも1つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするノード装置。
(Appendix 11)
A node device in an optical wavelength division multiplexing network having a configuration in which an optical switch unit and a packet switch unit are integrated,
Congestion determination means for determining the presence or absence of congestion by monitoring the amount of traffic in a communication packet flow unit;
Communication means for communicating with a wavelength path setting device for setting at least one wavelength path for eliminating the congestion based on congestion occurrence information from a node device;
Control means for setting at least one wavelength path in accordance with a wavelength path setting notification from the wavelength path setting device and switching at least one packet flow involved in the congestion to the wavelength path;
A node device comprising:

(付記12)
光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する、光波長多重ネットワークにおけるノード装置であって、
通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段と、
他のノード装置との通信により、輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも1つの波長パスを設定するための波長パス設定手段と、
前記波長パス設定手段からの波長パス設定通知に従って少なくとも1つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするノード装置。
(Appendix 12)
A node device in an optical wavelength division multiplexing network having a configuration in which an optical switch unit and a packet switch unit are integrated,
Congestion determination means for determining the presence or absence of congestion by monitoring the amount of traffic in a communication packet flow unit;
Wavelength path setting means for setting at least one wavelength path for eliminating the congestion based on congestion occurrence information by communication with other node devices;
Control means for setting at least one wavelength path in accordance with a wavelength path setting notification from the wavelength path setting means, and for switching at least one packet flow involved in the congestion to the wavelength path;
A node device comprising:

(付記13)
複数のノード装置が光伝送路により接続された光波長多重ネットワークであって、
各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有し、通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
波長パス設定装置がノード装置からの輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも1つの波長パスを設定する通知を前記ノード装置へ送信し、
前記ノード装置が前記波長パス設定通知に従って前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする光波長多重ネットワーク。
(Appendix 13)
An optical wavelength division multiplexing network in which a plurality of node devices are connected by an optical transmission line,
Each node device has a configuration in which the optical switch unit and the packet switch unit are integrated, and determines the presence or absence of congestion by monitoring the traffic amount of each communication packet in a flow unit,
A wavelength path setting device transmits a notification for setting at least one wavelength path for eliminating the congestion to the node device based on congestion occurrence information from the node device,
The node device switches at least one packet flow involved in the congestion to the wavelength path according to the wavelength path setting notification;
An optical wavelength division multiplexing network.

(付記14)
前記波長パス設定装置は、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にある前記ノード装置を制御することで、前記ノード装置が前記少なくとも1つの波長パスを設定し前記少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする付記13に記載の光波長多重ネットワーク。
(Appendix 14)
The wavelength path setting device detects a congestion node section in which congestion occurs based on the congestion occurrence information, and controls the node device in the congestion node section, so that the node device has the at least one 14. The optical wavelength division multiplexing network according to appendix 13, wherein a wavelength path is set and the at least one packet flow is switched to the wavelength path.

(付記15)
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記少なくとも1つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする付記14に記載の光波長多重ネットワーク。
(Appendix 15)
The node device has a packet forwarding table for forwarding a packet, and rewrites an output port in the packet forwarding table to an output port specified by the wavelength path for the at least one packet flow. The optical wavelength division multiplexing network according to appendix 14.

(付記16)
複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする付記13−15のいずれか1項に記載の光波長多重ネットワーク。
(Appendix 16)
The optical wavelength division multiplexing network according to any one of appendix 13-15, wherein a plurality of wavelength paths are set to a band exceeding a band of a single wavelength path by virtual linking.

(付記17)
前記波長パス設定装置は、前記複数のノード装置とは別個に、各ノード装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記13−16のいずれか1項に記載の光波長多重ネットワーク。
(Appendix 17)
The optical wavelength division multiplexing network according to any one of appendix 13-16, wherein the wavelength path setting device is connected to each node device separately from the plurality of node devices.

(付記18)
前記波長パス設定装置は、前記複数のノード装置の各々に設けられ、他のノード装置の波長パス設定装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記13−16のいずれか1項に記載の光波長多重ネットワーク。
(Appendix 18)
The wavelength path setting device is provided in each of the plurality of node devices, and is connected so as to be able to communicate with wavelength path setting devices of other node devices. Optical wavelength division multiplexing network.

本発明は光WDMネットワークにおけるROADM/WXC機能とパケット転送機能とが統合されたノードに適用可能である。   The present invention is applicable to a node in which the ROADM / WXC function and the packet transfer function are integrated in an optical WDM network.

10、10a ノード装置
11 OADM/OXC部
12 パケット・フレーム転送部
13 ノード制御部
14、14a、14b 光パス設定制御部
101 波長分離フィルタ
102 光スイッチ
103 波長多重フィルタ
104 光スイッチ
105 EO/OE部
106 データリンク・物理層処理部
107 パケットスイッチ
108 パケットフロー制御管理部
109 OADM/OXC制御部
201 PSW/光ポート対応テーブル
202 パケット転送テーブル(FDB)
203 PSWポート帯域モニタテーブル
301 波長パス
302、303 パケットフロー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a Node apparatus 11 OADM / OXC part 12 Packet frame transfer part 13 Node control part 14, 14a, 14b Optical path setting control part 101 Wavelength separation filter 102 Optical switch 103 Wavelength multiplexing filter 104 Optical switch 105 EO / OE part 106 Data link / physical layer processing unit 107 packet switch 108 packet flow control management unit 109 OADM / OXC control unit 201 PSW / optical port correspondence table 202 packet transfer table (FDB)
203 PSW port bandwidth monitor table 301 Wavelength path 302, 303 Packet flow

Claims (9)

複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定装置であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段を有し、
ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも1つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有し、
前記制御手段が、最初に輻輳を検出したノードを先頭ノードとし、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを特定し、下流側のノードに対して当該特定されたパケットフローの輻輳状態を順次確認し、輻輳なしと確認された下流ノードを当該パケットフローの後端ノードとすることで、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも1つの波長パスを設定し前記少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする波長パス設定装置。
A plurality of node devices are connected by an optical transmission line, and each node device is a wavelength path setting device in an optical wavelength division multiplexing network having a configuration in which an optical switch unit and a packet switch unit are integrated,
Each node device has a congestion determination means for determining the presence or absence of congestion by monitoring the traffic amount of a communication packet in a flow unit,
Control means for setting at least one wavelength path for eliminating the congestion based on congestion occurrence information from a node device and switching at least one packet flow involved in the congestion to the wavelength path;
I have a,
The control means specifies a node that first detects congestion as a leading node, identifies at least one packet flow involved in the congestion, and indicates the congestion state of the identified packet flow to a downstream node. Sequentially confirming that a downstream node that has been confirmed as having no congestion is a trailing node of the packet flow, detects a congestion node section where congestion occurs based on the congestion occurrence information, and the congestion node section Controlling a certain node device to set the at least one wavelength path and switch the at least one packet flow to the wavelength path;
A wavelength path setting device.
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記制御手段は、前記少なくとも1つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする請求項に記載の波長パス設定装置。 The node device has a packet transfer table for transferring a packet, and the control means outputs an output port in the packet transfer table for the at least one packet flow specified by the wavelength path. The wavelength path setting device according to claim 1 , wherein: 複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする請求項1または2に記載の波長パス設定装置。 The wavelength path setting device according to claim 1 or 2 , wherein a plurality of wavelength paths are set to a band exceeding a band of a single wavelength path by virtual linking. 前記複数のノード装置とは別個に、各ノード装置と通信可能に接続されたことを特徴とする請求項1−のいずれか1項に記載の波長パス設定装置。 The separately from the plurality of node devices, the wavelength path setting apparatus according to any one of claims 1 3, characterized in that communicatively connected to each node device. 前記複数のノード装置の各々に設けられ、他のノード装置の波長パス設定装置と通信可能に接続されたことを特徴とする請求項1−のいずれか1項に記載の波長パス設定装置。 The wavelength path setting device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the wavelength path setting device is provided in each of the plurality of node devices and is communicably connected to wavelength path setting devices of other node devices. 複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定方法であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
制御手段が、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、最初に輻輳を検出したノードを先頭ノードとし、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを特定し、下流側のノードに対して当該特定されたパケットフローの輻輳状態を順次確認し、輻輳なしと確認された下流ノードを当該パケットフローの後端ノードとすることで、前記輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも1つの波長パスを設定し前記少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする波長パス設定方法。
A wavelength path setting method in an optical wavelength division multiplexing network in which a plurality of node devices are connected by an optical transmission line, and each node device has a configuration in which an optical switch unit and a packet switch unit are integrated,
Each node device determines the presence or absence of congestion by monitoring the amount of traffic in the communication packet flow unit,
Based on the congestion occurrence information from the node device, the control means specifies the node that first detected the congestion as a leading node, identifies at least one packet flow involved in the congestion, and The congestion state of the identified packet flow is sequentially confirmed, and the downstream node that has been confirmed as having no congestion is set as the rear end node of the packet flow, thereby detecting the congestion node section where the congestion occurs, Controlling a node device in a congestion node section to set the at least one wavelength path and switch the at least one packet flow to the wavelength path;
And a wavelength path setting method.
請求項1−5のいずれか1項に記載の波長パス設定装置からの波長パス設定通知に従って少なくとも1つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするノード装置。
6. At least one wavelength path is set according to the wavelength path setting notification from the wavelength path setting device according to claim 1, and at least one packet flow involved in the congestion is transferred to the wavelength path. Control means for switching;
A node device comprising:
光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する、光波長多重ネットワークにおけるノード装置であって、
通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段と、
他のノード装置との通信により、輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも1つの波長パスを設定するための波長パス設定手段と、
前記波長パス設定手段からの波長パス設定通知に従って少なくとも1つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有し、
前記波長パス設定手段は、当該ノード装置が最初に輻輳を検出したノードであれば先頭ノードとし、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを特定し、下流側のノードに対して当該特定されたパケットフローの輻輳状態を確認し、当該ノード装置が輻輳なしと確認されたノードであれば後端ノードとして前記先頭ノードまでのノードに対して前記特定されたパケットフローを前記波長パスへ切り替えるように制御する前記波長パス設定通知を送信することを特徴とするノード装置。
A node device in an optical wavelength division multiplexing network having a configuration in which an optical switch unit and a packet switch unit are integrated,
Congestion determination means for determining the presence or absence of congestion by monitoring the amount of traffic in a communication packet flow unit;
Wavelength path setting means for setting at least one wavelength path for eliminating the congestion based on congestion occurrence information by communication with other node devices;
Control means for setting at least one wavelength path in accordance with a wavelength path setting notification from the wavelength path setting means, and for switching at least one packet flow involved in the congestion to the wavelength path;
I have a,
The wavelength path setting means specifies the at least one packet flow involved in the congestion if the node device detects the congestion first, identifies at least one packet flow involved in the congestion, and specifies the identification for the downstream node. If the node device is confirmed to be free of congestion, the identified packet flow is switched to the wavelength path for the node up to the first node as a rear-end node. The wavelength path setting notification to be controlled as described above is transmitted .
複数のノード装置が光伝送路により接続された光波長多重ネットワークであって、
各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有し、通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
波長パス設定装置がノード装置からの輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも1つの波長パスを設定する通知を前記ノード装置へ送信し、
前記ノード装置が前記波長パス設定通知に従って前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを前記波長パスへ切り替え
前記波長パス設定装置が、最初に輻輳を検出したノードを先頭ノードとし、前記輻輳に関与している少なくとも1つのパケットフローを特定し、下流側のノードに対して当該特定されたパケットフローの輻輳状態を順次確認し、輻輳なしと確認された下流ノードを当該パケットフローの後端ノードとすることで、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間のノードに対して、前記特定されたパケットフローを前記波長パスへ切り替えるように制御する前記波長パス設定通知を送信する、
ことを特徴とする光波長多重ネットワーク。
An optical wavelength division multiplexing network in which a plurality of node devices are connected by an optical transmission line,
Each node device has a configuration in which the optical switch unit and the packet switch unit are integrated, and determines the presence or absence of congestion by monitoring the traffic amount of each communication packet in a flow unit,
A wavelength path setting device transmits a notification for setting at least one wavelength path for eliminating the congestion to the node device based on congestion occurrence information from the node device,
The node device switches at least one packet flow involved in the congestion according to the wavelength path setting notification to the wavelength path ,
The wavelength path setting device specifies a node that first detects congestion as a leading node, identifies at least one packet flow involved in the congestion, and congestion of the identified packet flow with respect to a downstream node The state is sequentially checked, and the downstream node that has been confirmed as having no congestion is set as the rear-end node of the packet flow, so that a congestion node section where congestion has occurred is detected based on the congestion occurrence information, and the congestion node Sending the wavelength path setting notification for controlling the specified packet flow to switch to the wavelength path to the nodes in the section;
An optical wavelength division multiplexing network.
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