JP6069229B2 - node - Google Patents
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Description
本発明は、ネットワークを構成するノードに関する。 The present invention relates to a node constituting the network.
従来のネットワーク、例えば光リングネットワークでは、トラヒック収容効率を向上させるため、WDM(Wavelength Division Multiplexing:波長分割多重)とTDM(Time Division Multiplexing:時分割多重)の各技術を用い、光波長毎に固定長のタイムスロットを規定している。なお、ネットワークをNW、タイムスロットをTSとも表現する。光リングNWは、光ファイバによる伝送路を複数の光スイッチノード(単に、ノードという)を介してリング状に接続し、更にそのリングをノードを介して多段接続した構成となっている。この光リングNWの一例を図16に示す。 In conventional networks, such as optical ring networks, WDM (Wavelength Division Multiplexing) and TDM (Time Division Multiplexing) technologies are used to fix each optical wavelength in order to improve traffic accommodation efficiency. Defines a long time slot. The network is also expressed as NW, and the time slot is also expressed as TS. The optical ring NW has a configuration in which transmission paths using optical fibers are connected in a ring shape via a plurality of optical switch nodes (simply referred to as nodes), and the rings are connected in multiple stages via the nodes. An example of this optical ring NW is shown in FIG.
図16に示す光リングNW10は、コアノードNa(ノードNa)を介して図示せぬコアNWに接続された上位リングR1と、アクセスノードNc(ノードNc)を介して図示せぬアクセスNWに接続された下位リングR2とが、リング交点ノードNb(ノードNb)を介して2段にマルチリング接続された構成となっている。 The optical ring NW10 shown in FIG. 16 is connected to the upper ring R1 connected to the core NW (not shown) via the core node Na (node Na) and to the access NW (not shown) via the access node Nc (node Nc). The lower ring R2 is multi-ring connected in two stages via a ring intersection node Nb (node Nb).
但し、光リングNW10では、分かり易くするため、コアノードNa及びアクセスノードNcを各々1つずつしか記載していないが、実際には各々複数接続されている。また、下位リングR2も他のリング交点ノードNb(図示せず)を介して複数接続されている。なお、リング交点ノードを交点ノードとも表現し、コアノード、交点ノード及びアクセスノードを単にノードとも表現する。更に、上位リング及び下位リングを単にリングとも表現する。 However, in the optical ring NW10, only one core node Na and one access node Nc are shown for easy understanding, but a plurality of each are actually connected. A plurality of lower rings R2 are also connected via another ring intersection node Nb (not shown). A ring intersection node is also expressed as an intersection node, and a core node, an intersection node, and an access node are also expressed as nodes. Further, the upper ring and the lower ring are also simply expressed as rings.
以下の説明では、説明簡易化のために片方向通信を前提とするが、右回り左回りの波長と各ノードNa〜Ncでノード間の伝搬遅延時間に従って設定したTDMタイミング数を、右回り左回り分保持することで双方通信にも対応可能となっている。図16に示す光リングNW10では、矢印Y1,Y2,Y3,Y4で示すように反時計回り(左回り)の片方向通信が行われることを前提とする。この通信において、ノードNaからノードNb間の伝搬遅延時間をD1、ノードNbからノードNc間の伝搬遅延時間をD2、ノードNcからノードNb間の伝搬遅延時間をD3、ノードNbからノードNa間の伝搬遅延時間をD4とする。また、矢印Y1,Y2で示すように、ノードNaからNbへ、NbからNcへ向かうトラヒックの方向が下り方向である。矢印Y3,Y4で示すように、ノードNcからNbへ、NbからNaへ向かうトラヒックの方向が上り方向である。 In the following description, one-way communication is assumed for the sake of simplification. However, the number of TDM timings set according to the clockwise clockwise wavelength and the propagation delay time between the nodes at each of the nodes Na to Nc It is possible to support two-way communication by holding the rotation. In the optical ring NW10 shown in FIG. 16, it is assumed that counterclockwise (counterclockwise) one-way communication is performed as indicated by arrows Y1, Y2, Y3, and Y4. In this communication, the propagation delay time between the node Na and the node Nb is D1, the propagation delay time between the node Nb and the node Nc is D2, the propagation delay time between the node Nc and the node Nb is D3, and between the node Nb and the node Na. The propagation delay time is D4. Further, as indicated by arrows Y1 and Y2, the traffic direction from the node Na to Nb and from Nb to Nc is the downward direction. As indicated by arrows Y3 and Y4, the traffic direction from the node Nc to Nb and from Nb to Na is the upward direction.
ノード間の伝搬遅延時間D1〜D4に依存することなくリング接続点の交点ノードNbにおいてバッファレスに通信を可能とするためのTS交換を行うようにする。このために、交点ノードNbに対して異なる経路から到着したTSが衝突しないように、各ノードNa〜Nc間の経路の伝搬遅延時間D1〜D4に従って設定した複数のTDMタイミングを、各ノードNa〜Ncに保持させて、各TDMタイミングでTSの送信と受信を行う。このようにすることで、各ノードNa〜Nc間の経路の伝搬遅延時間D1〜D4に依存することなく、交点ノードNbでバッファレスにTS交換が可能となる。 The TS exchange for enabling bufferless communication is performed at the intersection node Nb of the ring connection point without depending on the propagation delay times D1 to D4 between the nodes. For this reason, a plurality of TDM timings set according to the propagation delay times D1 to D4 of the paths between the nodes Na to Nc are set so that the TS arriving from different paths does not collide with the intersection node Nb. Nc is held, and TS is transmitted and received at each TDM timing. By doing in this way, it becomes possible to exchange the TS without any buffer at the intersection node Nb without depending on the propagation delay times D1 to D4 of the path between the nodes Na to Nc.
この光リングNW10においては、上位及び下位リングR1,R2間のTS交換を実現するため、各ノードNa,Nb,Ncにおいて、光信号によるデータのADD(挿入)とDROP(分岐)とを異なるTDMタイミングで制御している。 In this optical ring NW10, in order to realize the TS exchange between the upper and lower rings R1 and R2, the ADD (insertion) and DROP (branch) of the data by the optical signal are different in each node Na, Nb and Nc. Controlled by timing.
ここで、TDMタイミングの制御を簡単にするためには、固定長のTSを利用することが一般的であるが、各ノードNa,Nb,Ncの上りトラヒック及び下りトラヒックを異なるTDMタイミングで収容するために、TDMタイミング毎に別の波長を割り当てる。ここでは、上りトラヒック用の波長(上り用波長ともいう)λuと、下りトラヒック用の波長(下り用波長ともいう)λdを設定する。そして、それぞれの波長λu,λdに規定されているTSを各ノードNa〜Ncからのトラヒック量に応じて、各ノードNa〜Ncに割り当てる。このTSの割り当て量を周期的に変更することで、ノードNa〜Nc間のトラヒック量に合わせて各ノードNa〜Ncへの帯域割り当てが可能となり、ネットワークの帯域利用効率を向上させることが可能となる。以降、上りトラヒック用を上り用、下りトラヒック用を下り用とも略す。 Here, in order to simplify the control of TDM timing, it is common to use a fixed-length TS, but the upstream traffic and downstream traffic of each node Na, Nb, Nc are accommodated at different TDM timings. Therefore, another wavelength is assigned for each TDM timing. Here, a wavelength for upstream traffic (also referred to as upstream wavelength) λu and a wavelength for downstream traffic (also referred to as downstream wavelength) λd are set. Then, TSs defined for the respective wavelengths λu and λd are allocated to the nodes Na to Nc according to the traffic amount from the nodes Na to Nc. By periodically changing the TS allocation amount, it is possible to allocate the bandwidth to each node Na to Nc according to the traffic amount between the nodes Na to Nc, and to improve the bandwidth utilization efficiency of the network. Become. Hereinafter, uplink traffic is abbreviated as uplink, and downlink traffic is abbreviated as downlink.
このように、上り用波長λuに割り当てられるADD用TSと、下り用波長λdに割り当てられるDROP用TSとのTDM制御タイミングを分離することで、リング長に依存することなくマルチリング間でのTS交換を行うことが可能となっている。 In this way, by separating the TDM control timings of the ADD TS assigned to the upstream wavelength λu and the DROP TS assigned to the downstream wavelength λd, the TS between the multi-rings is independent of the ring length. It is possible to exchange.
次に、光リングNW10の各ノードNa〜Ncにおいて周期的に動作するTSのタイミングについて、図17に示すタイミングチャートを参照して説明する。但し、図17(a)においては、複数のコアノードNaの内の1つがマスターノードNa(ノードNa)として設定されているとする。マスターノードNaの時間軸に示すように、時刻τ1〜時刻τ5間の5つのタイムスロットTS1〜TS5の各時間幅を加算した周期tが、TSの繰返し送信周期(TS送信周期)である。以降同様に、時刻τ5〜時刻τ8間に示すように、5つのタイムスロットTS1〜TS5毎のTS送信周期tが生成される。このTS送信周期tは、図17(b)〜(d)にも同様に周期tで示した。 Next, the timing of TS that periodically operates in each of the nodes Na to Nc of the optical ring NW10 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. However, in FIG. 17A, it is assumed that one of the plurality of core nodes Na is set as the master node Na (node Na). As shown on the time axis of the master node Na, the period t obtained by adding the time widths of the five time slots TS1 to TS5 between the time τ1 and the time τ5 is the TS repetitive transmission period (TS transmission period). Thereafter, similarly, as shown between time τ5 and time τ8, a TS transmission cycle t is generated for each of the five time slots TS1 to TS5. This TS transmission cycle t is also indicated by the cycle t in FIGS. 17B to 17D.
図17(c)に示すアクセスノードNcでは、上段側の図17(c−1)に基準TSとなるDROP用TSを示し、下段側の図17(c−2)にADD用TSを示す。DROP用TSは、下り用波長λdに割り当てられ、ADD用TSは、上り用波長λuに割り当てられる。 In the access node Nc shown in FIG. 17C, the DROP TS serving as the reference TS is shown in FIG. 17C-1 on the upper side, and the ADD TS is shown in FIG. 17C-2 on the lower side. The DROP TS is assigned to the downstream wavelength λd, and the ADD TS is assigned to the upstream wavelength λu.
まず、各ノードNa〜Ncにおいて基準TSの開始タイミングの同期を取る場合、図17(a)〜(c)に示すように、マスターノードNaから時刻τ1において、矢印Y1で示すようにノードNbに対して、TS開始タイミングを決定する同期フレーム(図示せず)を下り方向へ送信する。更にノードNbから時刻τ2の矢印Y2で示すように各ノードNcに対して同期フレームを下り方向へ送信する。 First, when synchronizing the start timing of the reference TS in each of the nodes Na to Nc, as shown in FIGS. 17A to 17C, the node Nb is moved from the master node Na to the node Nb as indicated by an arrow Y1 at time τ1. On the other hand, a synchronization frame (not shown) for determining the TS start timing is transmitted in the downlink direction. Further, as indicated by the arrow Y2 at time τ2 from the node Nb, a synchronization frame is transmitted in the downstream direction to each node Nc.
即ち、同期フレームは、マスターノードNaから伝搬遅延時間D1を経た時刻τ2においてノードNbで受信され、更に伝搬遅延時間D2を経た時刻τ3においてノードNcで受信される。また、ノードNbで受信された同期フレームは、図1に示す伝搬遅延時間D4を経て上り方向へ送信され、マスターノードNaで受信される。これにより、マスターノードNaは上位リングR1の1周遅延時間(上位リング1周遅延時間Du)を測定する。 That is, the synchronization frame is received from the master node Na at the node Nb at the time τ2 after the propagation delay time D1, and further received at the node Nc at the time τ3 after the propagation delay time D2. Further, the synchronization frame received by the node Nb is transmitted in the upstream direction through the propagation delay time D4 shown in FIG. 1, and is received by the master node Na. As a result, the master node Na measures the one-round delay time (upper ring one-round delay time Du) of the upper ring R1.
更には、下位リングR2の1周遅延時間(下位リング1周遅延時間D)を測定するために、時刻τ3においてノードNcで受信された同期フレームは、図17の矢印Y3で示すようにノードNcからノードNbへ上り方向へ送信され、伝搬遅延時間D3を経た時刻τ4においてノードNbで受信される。この受信された同期フレームは、図16に示す交点ノードNbから伝搬遅延時間D4を経て上り方向へ送信され、マスターノードNaでも受信される。 Furthermore, in order to measure the one-round delay time of the lower ring R2 (lower ring one-round delay time D), the synchronization frame received at the node Nc at the time τ3 is the node Nc as shown by the arrow Y3 in FIG. To the node Nb in the upward direction and received at the node Nb at time τ4 after the propagation delay time D3. The received synchronization frame is transmitted in the upstream direction from the intersection node Nb shown in FIG. 16 via the propagation delay time D4, and is also received by the master node Na.
この同期フレームの送受信により、各ノードNa,Nb,Nc間の伝搬遅延時間D1〜D4と、上位リングR1及び下位リングR2の1周遅延時間Du,Dとが測定され、マスターノードNaで把握される。 By transmitting and receiving this synchronization frame, the propagation delay times D1 to D4 between the nodes Na, Nb, and Nc and the one-cycle delay times Du and D of the upper ring R1 and the lower ring R2 are measured and grasped by the master node Na. The
また、ノードNaは同期フレームの送信時に、他のノードNb,Ncは同期フレームの受信時にTS動作を開始させる。この結果、各ノードNa〜Nc間で動作するTSの開始タイミングが、各ノードNa〜Nc間の伝搬遅延時間D1〜D4分ずれて動作する。これによって、各ノードNa〜Ncにおいて、基準TSの動作タイミングの同期が取れる。 Further, the node Na starts the TS operation when the synchronization frame is transmitted, and the other nodes Nb and Nc start the TS operation when the synchronization frame is received. As a result, the start timing of the TS that operates between the nodes Na to Nc is shifted by the propagation delay times D1 to D4 between the nodes Na to Nc. Thereby, the operation timing of the reference TS can be synchronized in each of the nodes Na to Nc.
この後、図17(c)に示すアクセスノードNcにおいてADD用TSの同期を取る場合、図17(b)に示す交点ノードNbから時刻τ6において、矢印Y2で示すように、アクセスノードNcに対して、マスターノードNaから送られてきたADD用TS開始タイミングを決定する同期フレーム(図示せず)を送信する。 Thereafter, when the ADD TS is synchronized in the access node Nc shown in FIG. 17 (c), at the time τ6 from the intersection node Nb shown in FIG. 17 (b), as shown by the arrow Y2, the access node Nc Then, a synchronization frame (not shown) for determining the ADD TS start timing sent from the master node Na is transmitted.
この同期フレームは、伝搬遅延時間D2を経た時刻τ7においてアクセスノードNcで受信される。これによってADD用TSの開始タイミングを設定することができる。 This synchronization frame is received by the access node Nc at time τ7 after the propagation delay time D2. Thereby, the start timing of the ADD TS can be set.
従って、リング間で適正にTS交換を実現するため、アクセスノードNcにおいて、図17(c−2)に示すように、ADD用TSの開始タイミングを、時刻τ7から後述するシフト量δだけ遅れる方向にシフトさせた時刻τ9とする。
但し、シフト量δは、δ=t−Dの式により求められる。tはTS送信周期、Dは下位リング1周遅延時間である。
Therefore, in order to properly implement TS exchange between the rings, in the access node Nc, as shown in FIG. 17 (c-2), the start timing of the ADD TS is delayed from the time τ7 by a shift amount δ described later. It is assumed that time τ9 shifted to.
However, the shift amount δ is obtained by the equation δ = t−D. t is a TS transmission cycle, and D is a lower ring round-trip delay time.
図17(c−2)に示す時刻τ9を開始タイミングとするADD用TSは、矢印Y3で示すように、伝搬遅延時間D3を経た時刻τ10において交点ノードNbで受信される。交点ノードNbでは、時刻τ10がADD用TSの開始タイミングとなる。また、時刻τ10において交点ノードNbで受信されたADD用TSは、図16に矢印Y4で示すように、マスターノードNaへ送信され、伝搬遅延時間D4を経た時刻においてマスターノードNaで受信される。この受信時刻がマスターノードNaにおけるADD用TSの開始タイミングとなる。 The ADD TS whose start timing is time τ9 shown in FIG. 17 (c-2) is received at the intersection node Nb at time τ10 after the propagation delay time D3, as indicated by an arrow Y3. At the intersection node Nb, time τ10 is the start timing of the ADD TS. Further, the ADD TS received at the intersection node Nb at time τ10 is transmitted to the master node Na as indicated by an arrow Y4 in FIG. 16, and is received at the master node Na at a time after the propagation delay time D4. This reception time is the start timing of the ADD TS in the master node Na.
このADD用TSの開始タイミングは、DROP用TSの開始タイミングよりもシフト量δだけ遅れているので、DROP用TSとADD用TSとのTDM制御タイミングが衝突することなく、適正に分離される。従って、マルチリング間でのTS交換をリング長に依存することなくTS衝突が生じないように行うことができる。この種の技術として、非特許文献1に記載の技術がある。
Since the start timing of the ADD TS is delayed by the shift amount δ from the start timing of the DROP TS, the TDM control timing between the DROP TS and the ADD TS is properly separated without colliding. Therefore, TS exchange between multi-rings can be performed without depending on the ring length so that TS collision does not occur. As this type of technology, there is a technology described in
ところで、光リングNW10においては、経路毎のトラヒック量の最大値に合わせて異なる波長帯域を割り当てる。そして、経路毎に割り当てた波長に対して、各ノードNa〜Ncからのトラヒック量に応じて、各ノードNa〜NcにTSを割り当てる。このため、事前に経路毎の最大トラヒック量を見積もり、これらの最大トラヒック量に対応した帯域の波長を経路毎に割り当てる必要がある。例えば、上り用波長λu及び下り用波長λdを経路毎に割り当てる必要がある。 By the way, in the optical ring NW10, different wavelength bands are allocated in accordance with the maximum value of the traffic amount for each route. Then, TS is allocated to each of the nodes Na to Nc according to the traffic amount from each of the nodes Na to Nc with respect to the wavelength allocated for each path. For this reason, it is necessary to estimate the maximum traffic amount for each route in advance and assign a wavelength of a band corresponding to the maximum traffic amount for each route. For example, it is necessary to assign the upstream wavelength λu and the downstream wavelength λd for each path.
上り下り各々の最大トラヒック量が20Gbpsであるとすると、リングには上り下り各々20Gbpsに対応した帯域の2波長λu,λdを固定的に割り当てる必要がある。しかし、トラヒック量は時間帯によってバラツキがあり、時間帯によっては5Gbps等の少ないトラヒック量の場合もある。このため、平均のトラヒック量は、最大トラヒック量よりも少ないことがある。 Assuming that the maximum traffic volume for each uplink and downlink is 20 Gbps, it is necessary to fixedly assign two wavelengths λu and λd in a band corresponding to each uplink and downlink to 20 Gbps. However, the traffic volume varies depending on the time zone, and depending on the time zone, there may be a traffic volume as small as 5 Gbps. For this reason, the average traffic volume may be less than the maximum traffic volume.
従って、従来の光リングNW10においては、経路毎に固定的に割り当てられた波長帯域よりも低い波長帯域で通信が行われる際に、波長帯域の利用効率が低くなるという問題があった。 Therefore, the conventional optical ring NW10 has a problem that the efficiency of use of the wavelength band is lowered when communication is performed in a wavelength band lower than the wavelength band fixedly assigned to each path.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ネットワークを構成するノードが、各ノード間の伝搬遅延時間に依存することなくバッファレスにタイムスロット交換を行うネットワークにおいて、経路毎に割り当てられる波長帯域の利用効率を向上させることができるノードを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a network in which nodes constituting a network exchange time slots in a bufferless manner without depending on the propagation delay time between the nodes, each path is provided. and to provide a node which can improve the utilization efficiency of the allocated wavelength band.
上記課題を解決するための手段として、請求項1に係る発明は、ネットワークを構成する各ノード間の経路の伝搬遅延時間に従って設定された複数のTDMタイミングを保持するノードであって、制御対象のタイムスロットが割り当てられる経路のTDMタイミングに合わせて、前記ノード内の光スイッチの各インタフェースで動作するTDMタイミングを切り替える切替手段を備え、前記切替手段は、前記ネットワーク内の経路数と等しい数のTDMタイミングを有し、当該TDMタイミングを切り替えることを特徴とするノードである。
As means for solving the above-mentioned problem, the invention according to
この構成によれば、ノードは、制御対象のタイムスロット(以降、TSともいう)が割り当てられる経路のTDMタイミングに合わせて、ノード内の光スイッチの各インタフェースで動作するTDMタイミングを切り替えるので、経路毎のトラヒック量の変化に応じて必要な波長数の波長を、TDMタイミングを切り替えて割り当てることができる。また、現在動作中の経路のTDMタイミングから、これと異なる経路のTDMタイミングに切り替えることができる。 According to this configuration, the node switches the TDM timing that operates at each interface of the optical switch in the node in accordance with the TDM timing of the path to which the time slot to be controlled (hereinafter also referred to as TS) is allocated. The required number of wavelengths can be allocated by switching the TDM timing in accordance with the change in the traffic amount. In addition, it is possible to switch from the TDM timing of the currently operating route to the TDM timing of a route different from this.
請求項2に係る発明は、ネットワークを構成する各ノード間の経路の伝搬遅延時間に従って設定された複数のTDMタイミングを保持するノードであって、制御対象のタイムスロットが割り当てられる経路のTDMタイミングに合わせて、前記ノード内の光スイッチの各インタフェースで動作するTDMタイミングを切り替える切替手段を備え、前記切替手段は、前記ネットワーク内の経路数と等しい数の帯域変更タイミングを有し、前記TDMタイミングを切り替えた後に、前記帯域変更タイミングを切り替えることを特徴とするノードである。
The invention according to
この構成によれば、ノードは、制御対象のタイムスロット(以降、TSともいう)が割り当てられる経路のTDMタイミングに合わせて、ノード内の光スイッチの各インタフェースで動作するTDMタイミングを切り替えるので、経路毎のトラヒック量の変化に応じて必要な波長数の波長を、TDMタイミングを切り替えて割り当てることができる。また、ノード内の光スイッチ部の各インタフェースで動作するTDMタイミングを切り替えた後に、更に、帯域変更タイミングも切り替えるので、切替先のTDMタイミングのTSの位置を、送信先のノードでの受信可能な位置に合わせることができる。 According to this configuration, the node switches the TDM timing that operates at each interface of the optical switch in the node in accordance with the TDM timing of the path to which the time slot to be controlled (hereinafter also referred to as TS) is allocated. The required number of wavelengths can be allocated by switching the TDM timing in accordance with the change in the traffic amount. In addition, since the band change timing is also switched after switching the TDM timing operating at each interface of the optical switch unit in the node, the TS position of the switching destination TDM timing can be received at the transmission destination node. Can be adjusted to the position.
本発明によれば、ネットワークを構成するノードが、各ノード間の伝搬遅延時間に依存することなくバッファレスにタイムスロット交換を行うネットワークにおいて、経路毎に割り当てられる波長帯域の利用効率を向上させることができるノードを提供することを目的とする。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, in a network in which nodes constituting a network perform time slot exchange without buffering without depending on the propagation delay time between the nodes, the use efficiency of the wavelength band assigned for each path is improved. an object of the present invention is to provide a node that can.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
<実施形態の構成>
図1は、本発明の実施形態に係るノード及びスケジューラを用いたマルチリング構成の光リングネットワークを示す図である。なお、本発明の実施形態は、光リングNWを例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されずWDM及びTDMを用いて情報が送受信されるネットワークであればよい。
図1に示す光リングNW20は、複数のコアノードNa1,Na2を介してコアNWに接続された上位リングR1と、複数のアクセスノードNc1,Nc2,Nc3,Nc4を介してアクセスNWに接続された2つの下位リングR2a,R2bとが、2つのリング交点ノード(交点ノード)Nb1,Nb2を介して2段に接続されたマルチリング(複数リング)構成となっている。このマルチリング構成は、前述の図16に示した比較例の光リングNW10の構成に対応している。また、光リングNW20は、複数のコアノードNa1,Na2の内、マスターノードとして設定される1つのコアノードNa1(マスターノードNa1)に接続されたスケジューラSCを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Configuration of Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating an optical ring network having a multi-ring configuration using nodes and a scheduler according to an embodiment of the present invention. The embodiment of the present invention will be described by taking the optical ring NW as an example. However, the present invention is not limited to this, and any network that transmits and receives information using WDM and TDM may be used.
The optical ring NW20 shown in FIG. 1 includes an upper ring R1 connected to the core NW via a plurality of core nodes Na1 and Na2, and 2 connected to an access NW via a plurality of access nodes Nc1, Nc2, Nc3 and Nc4. The lower rings R2a and R2b have a multi-ring (multiple ring) configuration in which two ring intersection nodes (intersection nodes) Nb1 and Nb2 are connected in two stages. This multi-ring configuration corresponds to the configuration of the
コアノードNa1,Na2及びアクセスノードNc1〜Nc4には、図1の枠22内に図形22aで示すイーサ−TS{イーサネット(登録商標)−タイムスロット}変換部と、図形22bで示すWDM/TDMスイッチとが備えられ、交点ノードNb1,Nb2には、図形22bで示すWDM/TDMスイッチが備えられている。但し、イーサ−TS変換部は、イーサネットのパケットと、固定長のTSとを相互に変換するものである。
The core nodes Na1 and Na2 and the access nodes Nc1 to Nc4 include an Ether-TS {Ethernet (registered trademark) -time slot} conversion unit indicated by a graphic 22a in the
また、光リングNW20は、上位リングR1のコアノードNa1,Na2を介して外部のコアNWのエッジノードEA,EJに接続されると共に、下位リングR2のアクセスノードNc1〜Nc4を介して外部のアクセスNWに接続されている。 The optical ring NW20 is connected to the edge nodes EA and EJ of the external core NW via the core nodes Na1 and Na2 of the upper ring R1, and the external access NW via the access nodes Nc1 to Nc4 of the lower ring R2. It is connected to the.
更に、光リングNW20では、矢印Y1,Y2a,Y2b,Y3a,Y3b,Y4で示すように反時計回りの片方向通信が行われることを前提とする。 Further, it is assumed that the optical ring NW20 performs counterclockwise one-way communication as indicated by arrows Y1, Y2a, Y2b, Y3a, Y3b, and Y4.
このような構成の光リングNW20では、トラヒック収容効率を向上させるため、WDMとTDMの各技術を用い、光波長毎に固定長のTSが規定されている。例えば、図2に示すように、λ1,λ2,λ3で示す光波長毎に、時間幅t0の固定長のタイムスロットがTS1〜TS5で示すように規定されている。更に、TS1〜TS5の各時間幅t0を加算したTS送信周期t(周期t)が規定され、2つのTS送信周期tでTS量更新周期T(周期T)が規定されている。この規定は、前述した光リングNW10と同じであるとする。なお、図2には光波長λ1のTS1に「A」でエッジノードEAのデータ、光波長λ2のTS2に「J」でエッジノードEJのデータを一例として示してある。
In the
以降、本実施形態の光リングNW20の説明においては、全てのリングR1,R2a,R2bと、全てのノードNa1,Na2,Nb1,Nb2,Nc1,Nc2,Nc3,Nc4の内、上位リングR1及び下位リングR2aと、コアノードNa1(ノードNa1)、交点ノードNb1(ノードNb1)及びアクセスノードNc1(ノードNc1)を代表に挙げて説明する。なお、ノードNa1,Nb1,Nc1は、ノードNa1…Nc1と表現する。 Hereinafter, in the description of the optical ring NW20 of the present embodiment, all the rings R1, R2a, R2b and all the nodes Na1, Na2, Nb1, Nb2, Nc1, Nc2, Nc3, Nc4, the upper ring R1 and the lower ring The ring R2a, the core node Na1 (node Na1), the intersection node Nb1 (node Nb1), and the access node Nc1 (node Nc1) will be described as representatives. Nodes Na1, Nb1, and Nc1 are expressed as nodes Na1... Nc1.
本実施形態の光リングNW20の特徴は、まず、スケジューラSCにおいて、マルチリングR1,R2aの上り下りの各トラヒック量を検出し、この検出された各トラヒック量の比率に応じた上り下りの各波長数(各波長帯域)を決定し、各波長数の波長を、上り用波長λuと下り用波長λdとしてリングR1,R2aに割り当てることを決定することである。更に、スケジューラSCは、前記検出された各トラヒック量に基づいて上り下りの各TS量(各TS数)を決定し、この上りTS量を上り用波長λuの空きTS位置に割り当て、下りTS量を下り用波長λdの空きTS位置に割り当てる指示を行う。次に、各ノードNa1…Nc1が、スケジューラSCの指示に従って、光スイッチのインタフェース(後述の波長変換部)で動作する上り又は下りのTDMタイミングと、上記の割当TS量とを、TS量更新周期Tで周期的に変更するようにしたことにある。
The feature of the
具体的に説明すると、例えば、上り下りの各々のトラヒック量に応じた波長帯域として、下りトラヒック量が「1」で、上りトラヒック量が「3」の場合に、各トラヒック量に応じた波長帯域の波長λu,λdが割り当てられているとする。その後、下りトラヒック量が「3」で、上りトラヒック量が「1」に変動したとする。この場合、スケジューラSCは、現在の上りトラヒック用の「3」帯域から「2」帯域分の波長を下りトラヒック用として割り当て、下りトラヒック用の波長帯域を「3」とし、上りトラヒック用の波長帯域を「1」とする指示を、例えばノードNc1に行う。ノードNc1は、その指示に従って、現在の上りトラヒック用の「3」帯域中の「2」帯域分の波長を下りに割り当てることにより、下りトラヒック用の波長帯域を「3」とし、上りトラヒック用の波長帯域を「1」とする動作を行う。 More specifically, for example, when the downstream traffic volume is “1” and the upstream traffic volume is “3” as the wavelength band corresponding to each upstream and downstream traffic volume, the wavelength band corresponding to each traffic volume. Λu and λd are assigned. Thereafter, it is assumed that the downstream traffic amount is “3” and the upstream traffic amount is changed to “1”. In this case, the scheduler SC allocates wavelengths from “3” band for current upstream traffic to “2” bands for downstream traffic, sets the wavelength band for downstream traffic to “3”, and sets the wavelength band for upstream traffic. Is set to “1”, for example, to the node Nc1. In accordance with the instruction, the node Nc1 assigns the wavelength for the “2” band in the “3” band for the current upstream traffic to the downstream, thereby setting the wavelength band for the downstream traffic to “3”, and for the upstream traffic. An operation for setting the wavelength band to “1” is performed.
スケジューラSCの構成を、図3を参照して説明する。スケジューラSCは、入出力部50と、トラヒック情報保持部51と、トポロジ情報保持部52と、経路決定部53と、経路情報保持部54と、TDM系統決定部55と、TDM系統管理部56と、帯域割当決定部57と、スケジュールテーブル58と、ノード制御信号生成部59とを備えて構成される。トポロジ情報保持部52には、スケジューラSCの外部の情報設定部60が接続される。
The configuration of the scheduler SC will be described with reference to FIG. The scheduler SC includes an input /
情報設定部60は、入力手段を介してネットワーク管理者等が情報設定の操作を行うようになっており、光リングNW20の全ノードNa1…Nc1の情報と、全リングR1,R2aの情報と、これらノードNa1…Nc1とリングR1,R2aの接続情報とを含む物理的なトポロジ情報r1とを、トポロジ情報保持部52に設定する。
The
トポロジ情報保持部52は、情報設定部60で設定されたトポロジ情報r1を保持し、この保持されたトポロジ情報r1に応じて各ノードNa1…Nc1間で経由可能性のあるノード、リンクの経由情報r2を経路決定部53へ出力する。また、トポロジ情報保持部52は、情報設定部60により同一のトポロジ情報r1が入力される都度、これを上書き更新して保持する。
The topology
入出力部50は、各ノードNa1…Nc1から、各ノードNa1…Nc1間の経路及び上り下りの各トラヒック量を含むトラヒック情報を受信し、このトラヒック情報から送信元及び宛先の識別を行い、受信トラヒック情報をフィルタリングした後のトラヒック情報r3を、トラヒック情報保持部51へ出力する。また、入出力部50は、ノード制御信号生成部59から入力される後述のノード制御信号r11を、TS量更新周期T毎に、各ノードNa1…Nc1へ送信する。
The input /
トラヒック情報保持部51は、入力されたトラヒック情報r3を送信元及び宛先毎に分類して図示せぬ記憶手段に記憶して保持し、この保持された各ノードNa1…Nc1間のトラヒック情報r4を、経路決定部53、TDM系統決定部55及び帯域割当決定部57へ出力する。
The traffic
経路決定部53は、入力されたトラヒック情報r4と経由情報r2とから、各ノードNa1…Nc1間(トラヒックの送信端及び受信端)の通信経路(パス)を決定し、この決定された各ノードNa1…Nc1間の通信経路情報r5を、経路情報保持部54へ出力する。通信経路情報r5とは、経由ノードと、経由リンクと、パケットが通過するノードの台数であるhop数とを含む情報である。
The
経路情報保持部54は、入力された通信経路情報r5を保持し、この保持された通信経路情報r5から、演算対象となるノードNa1…Nc1間の通信経路情報r6を、TDM系統決定部55及び帯域割当決定部57へ出力する。経路情報保持部54は、同一の通信経路情報r5が入力される都度、これを上書き更新して保持する。
The route
TDM系統決定部55は、入力される各ノードNa1…Nc1間の通信経路情報r6と、トラヒック情報r4とをもとに、TS量更新周期T毎に、各ノードNa1…Nc1間の上り下りの各トラヒック量を検出し、この検出される各トラヒック量の比率に応じた上り下りの各波長数を決定すると共に、各ノードNa1…Nc1内の光スイッチの上り下りの各インタフェースで動作するTDMタイミングを決定する。これを更に説明すると、リングの上り下りの合計波長数は、例えば「10」のように予め設定されており、この合計波長数「10」を、上り下りの各トラヒック量の比率「例えば7:3」に応じて、上りの波長数を「7」、下りの波長数を「3」のように決定することである。この決定はTS量更新周期T毎に行われる。また、TDM系統決定部55は、前記のように決定した波長数情報r7をTDM系統管理部56へ出力する。
The TDM
上記の合計波長数(合計波長帯域)は、上り下り各々の最大トラヒック量が例えば20Gbpsで合計が40Gbpsの場合に、この40Gbpsよりも低い値のトラヒック量に対応した波長数とする。 The total number of wavelengths (total wavelength band) is the number of wavelengths corresponding to a traffic amount lower than 40 Gbps when the maximum traffic amount for each uplink and downlink is 20 Gbps and the total is 40 Gbps, for example.
例えば、時刻τ1において、上りのトラヒック量が20Gbps(最大トラヒック量)、下りのトラヒック量が10Gbpsであり、時刻τ2において、上りのトラヒック量が10Gbps、下りのトラヒック量が20Gbps(最大トラヒック量)と変化する場合を想定する。この場合、従来では、リングには波長数を固定的に割り当てなければならなかったので、上り下りの各々に最大トラヒック量の20Gbpsに対応する波長数を割り当てる必要があり、合計波長数は40Gbpsに対応する波長数が必要であった。 For example, at time τ1, the uplink traffic volume is 20 Gbps (maximum traffic volume) and the downlink traffic volume is 10 Gbps, and at time τ2, the uplink traffic volume is 10 Gbps and the downlink traffic volume is 20 Gbps (maximum traffic volume). Assume a changing case. In this case, conventionally, since the number of wavelengths had to be fixedly assigned to the ring, it was necessary to assign the number of wavelengths corresponding to the maximum traffic amount of 20 Gbps to each of the upstream and downstream, and the total number of wavelengths was 40 Gbps. A corresponding number of wavelengths was required.
しかし、本発明では、上り下りの各波長数を、上り下りの各トラヒック量に応じて相互に遣り取りして設定するので、合計波長数を30Gbpsに対応する波長数に設定しておけば、上記の時刻τ1及びτ2の双方の上り下りの各トラヒック量を収容可能となる。従って、本実施形態では合計波長数を、従来の40Gbpsよりも低い値の30Gbpsに対応する波長数とすることが可能となっている。 However, in the present invention, the number of upstream and downstream wavelengths is set by exchanging with each other according to the amount of upstream and downstream traffic, so if the total number of wavelengths is set to the number of wavelengths corresponding to 30 Gbps, Thus, it is possible to accommodate the amount of traffic in both upstream and downstream at the time τ1 and τ2. Therefore, in this embodiment, the total number of wavelengths can be set to the number of wavelengths corresponding to 30 Gbps, which is lower than the conventional 40 Gbps.
TDM系統管理部56は、入力される波長数情報r7を上書き更新しながら保持し、この保持された波長数情報r8を帯域割当決定部57へ出力する。
The TDM
帯域割当決定部57は、入力されるトラヒック情報r4と、各ノードNa1…Nc1間の通信経路情報r6と、波長数情報r8とに基づき、波長数情報r8による波長数の波長を、上り用波長λuと下り用波長λdとしてリングR1,R2aに割り当てるための決定を行う。更に、帯域割当決定部57は、上り下りの各トラヒック量に基づいて上り下りの各TS数を決定し、この上りTS数をTDM系統決定部55で決定された各TDMタイミングで上り用波長λuの空きTS位置に割り当て、下りTS数を下り用波長λdの空きTS位置に割り当てるための決定を行う。更には、帯域割当決定部57は、そのTS数の割り当てが、各ノードNa1…Nc1で動作する光スイッチのTDMタイミング毎に行われるように決定する。そして、帯域割当決定部57は、以上の決定内容を帯域割当情報r9としてスケジュールテーブル58へ出力する。
The bandwidth
スケジュールテーブル58は、入力される帯域割当情報r9を図示せぬ記憶手段に記憶して保持し、この保持された帯域割当情報r10をノード制御信号生成部59へ出力する。スケジュールテーブル58は、帯域割当決定部57から同一の帯域割当情報r9が入力される都度、これを上書き更新して保持する。
The schedule table 58 stores and holds the input band allocation information r9 in a storage unit (not shown), and outputs the held band allocation information r10 to the node control
ノード制御信号生成部59は、入力される帯域割当情報r10に基づき、該当ノードのデータ送信やスイッチ切替等の処理を行うスケジュールを求め、このスケジュール内容と帯域割当情報r10とを含めてノード制御信号r11として生成し、このノード制御信号r11を入出力部50へ出力する。ノード制御信号r11は、TS量更新周期T毎に生成されるようになっている。
The node control
ここで、TDM系統決定部55及び帯域割当決定部57が行う処理を詳細に説明する。TDM系統決定部55は、入力されるノードの送信元及び宛先毎のトラヒック情報r4から、上位リングR1及び下位リングR2aの単位での上り下りの各トラヒック量を算出して比較する。これはTS量更新周期T毎に行われる。次に、TDM系統決定部55は、各リングR1,R2aにおいて、上り下りの各トラヒック量の比率「例えば7:3」に応じて、各リングR1,R2aにおける上り用TSで用いる波長数(上り用波長数)「例えば7」と、下り用TSで用いる波長数(下り用波長数)「例えば3」とを決定すると共に、各ノードNa1…Nc1内の光スイッチの上り下りの各インタフェースで動作するTDMタイミングを決定する。
Here, processing performed by the TDM
上位リングR1の上り用波長数は、次式(1)で求められる。
上位リング上り用波長数(xu)=CEILING(E,v) …(1)
式(1)において、E=上位リング全波長数(n)×上位リング上りトラヒック総量÷(上位リング上りトラヒック総量+上位リング下りトラヒック総量)、v=1である。
The number of upstream wavelengths of the upper ring R1 is obtained by the following equation (1).
Upper ring upstream wavelength number (xu) = CEILING (E, v) (1)
In Equation (1), E = total number of wavelengths of upper ring (n) × total amount of upper ring uplink traffic / (total amount of upper ring uplink traffic + total amount of upper ring downlink traffic), and v = 1.
但し、CEILING(E,v)は、シーリング関数であり、CEILING(数値,基準値)で表される。このCEILING(数値,基準値)関数は、指定した基準値の倍数のうち、対象の数値よりも大きい数に切り上げる関数である。つまり、シーリング関数では、指定した「基準値」の倍数のうち、最も近い値に「数値」を切り上げるようになっている。例えば、E=2.5(数値)、v=1(基準値)であるとすると、CEILING(2.5,1)=3となる。つまり、上位リングR1の上り用波長数は、正の整数で求められる。これは下位リングR2aにおいても同様である。 However, CEILING (E, v) is a sealing function and is represented by CEILING (numerical value, reference value). This CEILING (numerical value, reference value) function is a function that rounds up a specified reference value to a number larger than the target numerical value. That is, in the ceiling function, the “numerical value” is rounded up to the nearest value among multiples of the designated “reference value”. For example, if E = 2.5 (numerical value) and v = 1 (reference value), CEILING (2.5,1) = 3. That is, the number of upstream wavelengths of the upper ring R1 is obtained as a positive integer. The same applies to the lower ring R2a.
上位リングR1の下り用波長数は、次式(2)で求められる。
上位リングR1の下り用波長数(xd)=上位リング全波長数(n)−上位リング上り用波長数(xu) …(2)
The number of downstream wavelengths of the upper ring R1 is obtained by the following equation (2).
Downstream wavelength number (xd) of upper ring R1 = upper ring total wavelength number (n) −upper ring upstream wavelength number (xu) (2)
次に、下位リングR2aの上り用波長数は、次式(3)で求められる。
下位リング上り用波長数(yu)=CEILING(F,v) …(3)
式(3)において、F=下位リング全波長数(q)×下位リング上りトラヒック総量÷(下位リング上りトラヒック総量+下位リング下りトラヒック総量)、v=1である。
Next, the number of upstream wavelengths of the lower ring R2a is obtained by the following equation (3).
Number of wavelengths for lower ring uplink (yu) = CEILING (F, v) (3)
In Equation (3), F = total number of lower ring wavelengths (q) × lower ring uplink traffic total amount / (lower ring uplink traffic total amount + lower ring downlink traffic total amount), and v = 1.
下位リングR2aの下り用波長数は、次式(4)で求められる。
下位リング下り用波長数(yd)=下位リング全波長数(q)−下位リング上り用波長数(yu) …(4)
The number of downstream wavelengths of the lower ring R2a is obtained by the following equation (4).
Lower ring downlink wavelength number (yd) = lower ring total wavelength number (q) −lower ring uplink wavelength number (yu) (4)
次に、帯域割当決定部57は、TDM系統決定部55にて上式(1)〜(4)のように各波長数が求められ、この波長数情報r7がTDM系統管理部56で管理されて波長数情報r8として入力された際に、波長数情報r8による各波長数の波長を、TDM系統決定部55で決定された各TDMタイミングで上り用波長λuと下り用波長λdとして割り当てる決定を行う。
Next, the band
ここで、帯域割当決定部57は、下位リングが複数ある場合、上記の波長数決定後に、後述の第1又は第2割当決定処理を行う。ここで前提条件として、片方向2段リングである。下位リング数はdl、上位リングはTS長の整数倍、下位リングはTS長の非整数倍、2段リングの波長数はW波、周期t内のTS数はS個とする。但し、片方向2段リングは、図1に示した上位リングR1と下位リングR2a,R2bであり、下位リング数はdl=2で、2つの下位リングR2a,R2bであるとする。
Here, when there are a plurality of lower rings, the band
第1割当決定処理は、2つの下位リングR2a,R2b毎に、波長の異なる上り用波長(ADD用波長)λu1,λu2を割り当てる処理である。これは、2つの下位リングR2a,R2b毎に、異なるADD用波長λu1,λu2を割り当て、同一下位リング(例えばR2a)内の複数ノードでADD用波長λu1を共有する。共有したADD用波長λu1内のTSは、上位リングR1の任意のノードでDROPが可能となる。 The first assignment determination process is a process of assigning upstream wavelengths (ADD wavelengths) λu1 and λu2 having different wavelengths to the two lower rings R2a and R2b. In this case, different ADD wavelengths λu1 and λu2 are assigned to the two lower rings R2a and R2b, and a plurality of nodes in the same lower ring (for example, R2a) share the ADD wavelength λu1. The TS in the shared ADD wavelength λu1 can be DROPed at an arbitrary node in the upper ring R1.
この場合、下位リングR2a,R2bから上位リングR1への通信用のTS割当は、下位リング数がdl(=2)なので、dl(=2)個の下位リングR2a,R2bで並列にTS割当計算(後述で説明)を行う。このように、dl個の下位リングR2a,R2bで並列にTS割当の計算ができるので、シーケンシャルに計算する場合に比べ計算が速くなる。 In this case, the TS allocation for communication from the lower rings R2a and R2b to the upper ring R1 is TS allocation calculation in parallel with dl (= 2) lower rings R2a and R2b because the number of lower rings is dl (= 2). (Described later). As described above, since the TS allocation can be calculated in parallel in the dl lower rings R2a and R2b, the calculation is faster than the case of calculating sequentially.
また、上位リングR1から各下位リングR2a,R2bへの通信用のTS割当は、2段リングの全波長数のW波から下位リング数のdlを引いた波長、即ち、(W−dl)波長を用いたTS割当計算を行う。 The TS allocation for communication from the upper ring R1 to the lower rings R2a and R2b is a wavelength obtained by subtracting dl of the lower ring number from the W wave of the total number of wavelengths of the two-stage ring, that is, (W-dl) wavelength. TS allocation calculation using is performed.
第2割当決定処理は、各下位リングR2a,R2b全てに同じADD用波長λuを割り当てる処理である。この場合、下りトラヒック用にはW波の内の例えばA波を割り当て、上りトラヒック用にはADD用波長λuとして(W−A)波を割り当てる。なお、第1割当決定処理及び第2割当決定処理の何れを使用するかは予め設定される。 The second assignment determination process is a process for assigning the same ADD wavelength λu to all the lower rings R2a and R2b. In this case, for example, an A wave out of W waves is assigned for downstream traffic, and a (W-A) wave is assigned as an ADD wavelength λu for upstream traffic. Note that which of the first assignment determination process and the second assignment determination process is used is set in advance.
更に、下位リングR2a,R2bから上位リングR1への通信用のTS割当は、(W−A)波長を用いたTS割当計算を行う。また、上位リングR1から下位リングR2a,R2bへの通信用のTS割当は、A波長を用いたTS割当計算を行う。 Further, TS allocation for communication from the lower rings R2a and R2b to the upper ring R1 is performed by TS allocation calculation using (WA) wavelength. Further, TS allocation for communication from the upper ring R1 to the lower rings R2a and R2b is performed by TS allocation calculation using the A wavelength.
次に、帯域割当決定部57は、上り下りの各トラヒック量に基づいて上り下りの各TS数を決定する。即ち、帯域割当決定部57は、上り用トラヒックと下り用トラヒックの各パス(経路)に対して、波長数×TS数(t/t0)だけ存在するTSを割り当てる決定を行う。但し、tは図2に示したTS1〜TS5の繰返し送信周期(TS送信周期)、t0は1TSの時間幅である。
Next, the band
また、帯域割当決定部57は、各ノードのトラヒック情報r4から、宛先単位に上り下り各々の全パスの要求TS数の総トラヒック量が算出可能であり、各々の総トラヒック量を、上り下り各々に割り当てた波長帯域の大きさと比較することで、上り下り各々の全パスの要求TS数が割当波長帯域に収容可能か、不可能かを判定する。
Further, the bandwidth
例えば、上り下りに割り当てた合計波長帯域が「10」の場合に、上り波長帯域として「7」、下り波長帯域として「3」が割り当てられているとする。この場合に、上りの全パスの要求TS数が「7」、下りの全パスの要求TS数が「2」であれば、下り波長帯域「3」には収容可能となる。しかし、上りの全パスの要求TS数が「7」、下りの全パスの要求TS数が「5」だとすると、下り波長帯域「3」には収容不可能となる。 For example, when the total wavelength band allocated to uplink and downlink is “10”, it is assumed that “7” is allocated as the uplink wavelength band and “3” is allocated as the downlink wavelength band. In this case, if the number of requested TSs for all uplink paths is “7” and the number of requested TSs for all downlink paths is “2”, the downlink wavelength band “3” can be accommodated. However, if the number of requested TSs for all the upstream paths is “7” and the number of requested TSs for all the downstream paths is “5”, it cannot be accommodated in the downstream wavelength band “3”.
帯域割当決定部57は、収容可能と判定した場合は、要求通りにTS数の割り当てを決定する。例えば、宛先の総トラヒック量が100Mbps=1TSであれば、宛先の総トラヒック量が1Gbpsの要求に対して10TSの割り当てを決定する。一方、収容不可能と判定した場合は、全てのパス(各対地間パス)に対して要求通りには割当不可能なので、各パスに割り当てるTS数を減らして(減少処理を行い)収容可能とする。このTS数を減少させる場合、次のように行う。
When it is determined that the bandwidth can be accommodated, the bandwidth
帯域割当決定部57は、各対地間パスの要求帯域、言い換えれば各ノードがパス毎に要求するTS数(各要求TS数)が、各リングR1,R2aの物理帯域(上り下り全割当波長帯域)よりも大きい場合は、次の(1)〜(3)の何れかの方法により各パスの要求TS数を収容可能となるように減少させ、この際、各パスの要求TS数が均一となるように決定する。
The bandwidth
例えば、図4に示すように、1リングRにノードがN1,N2,N3,N4,N5と5つ接続されているとする。この例の場合、全ての対地間パスは、個々の1つのノードから他の4つのノードへ向かうパスの20通りがある。即ち、N1からN2に向かう間のパス{パスID(identification)=ID1)}、N1からN3に向かう間のパス(ID2)、N1からN4に向かう間のパス(ID3)、N1からN5に向かう間のパス(ID4)、N2からN3に向かう間のパス(ID5)、…(途中省略)…、N5からN3に向かう間のパス(ID19)、N5からN4に向かう間のパス(ID20)の20通りがある。 For example, as shown in FIG. 4, it is assumed that five nodes N1, N2, N3, N4, and N5 are connected to one ring R. In the case of this example, all the ground-to-ground paths have 20 paths from one individual node to the other four nodes. That is, the path from N1 to N2 {path ID (identification) = ID1)}, the path from N1 to N3 (ID2), the path from N1 to N4 (ID3), and from N1 to N5 Path (ID4), path from N2 to N3 (ID5), ... (middle omitted), path from N5 to N3 (ID19), path from N5 to N4 (ID20) There are 20 ways.
(1)はファーストフィット(First Fit)ベース方法である。この方法は、予め上記のように20通りのパスにID1〜ID20を対応付けておく。同時に、図5に示すように、公平TS数Sf(例えば、「3」とする)を定義しておく。 (1) is a first fit (First Fit) based method. In this method, ID1 to ID20 are associated with 20 paths in advance as described above. At the same time, as shown in FIG. 5, a fair TS number Sf (for example, “3”) is defined.
公平TS数Sfとは、各パスの要求TS数を減少させる際に、公平TS数Sf以下のTSは減少させないようにする閾値である。公平TS数Sfは、信号1フレーム中のTS数=「S」を、リングRを通るパスの数で割った値である。例えば、S=30を、リングRを通る10本のパスで分け合う場合、Sf=3となる。 The fair TS number Sf is a threshold value that prevents the TS below the fair TS number Sf from being reduced when the requested TS number of each path is reduced. The fair TS number Sf is a value obtained by dividing the number of TSs in one signal frame = “S” by the number of paths passing through the ring R. For example, when S = 30 is shared by 10 paths passing through the ring R, Sf = 3.
帯域割当決定部57は、各パスのID1〜ID20と、公平TS数Sfが定義された後に、各パスのIDの昇順(又は降順)ID1,ID2,ID3,…に要求TS数を検出し、この検出TS数が公平TS数Sfよりも多ければ、公平TS数Sfとなるまで、要求TS数を減少させる。
The bandwidth
例えば、図5に示す例では、ID1のパスは、TSを「5つ」要求しているので、公平TS数Sf「3」を越えたTSを「2つ」減少させる。次に、ID2のパスは、TSを「7つ」要求しているので、公平TS数Sf「3」を越えたTSを「4つ」減少させる。次に、ID3のパスは、TSを「4つ」要求しているので、公平TS数Sf「3」を越えたTSを「1つ」減少させる。次に、ID4のパスは、TSを「1つ」要求しており、これは公平TS数Sf「3」以下の数なので減少処理は行わない。以降、昇順にID20のパスまで同様の処理を行う。この減少処理は、要求TS数が全て収容可能となる時点まで行う。
For example, in the example shown in FIG. 5, since the ID1 path requests “five” TSs, the TS exceeding the fair TS number Sf “3” is decreased by “two”. Next, since the ID2 path requests “7” TSs, the TS exceeding the fair TS number Sf “3” is decreased by “4”. Next, since the ID3 path requests “4” TSs, the TS exceeding the fair TS number Sf “3” is decreased by “1”. Next, the ID4 path requests “one” TS, and since this is a number equal to or less than the fair TS number Sf “3”, the reduction process is not performed. Thereafter, the same processing is performed up to the
また、上記のように要求TS数を減少させた際に、この減少させたパスのIDを履歴情報として記憶しておき、この履歴情報に応じて該当パスに対して減少処理を行うか、否かを決定する。例えば、前回の減少処理で記憶されたパスの要求TS数は、今回の減少処理では減少させないようにする。この処理により、毎回特定のパスだけがTSを減らされるといった状況を回避することが可能となる。つまり、過剰な不公平が生じる状況は回避できる。 Also, when the number of requested TS is reduced as described above, the ID of the reduced path is stored as history information, and whether or not the reduction process is performed for the corresponding path according to the history information. To decide. For example, the number of request TSs for the path stored in the previous reduction process is not reduced in the current reduction process. With this process, it is possible to avoid a situation in which only a specific path is reduced in TS each time. In other words, the situation where excessive unfairness occurs can be avoided.
(2)はランダムフィット(Random Fit)ベース方法である。この方法は、上記(1)と同様に、各パスにID1〜ID20を対応付けておくと共に、公平TS数Sf(例えば、「3」とする)を定義しておく。 (2) is a random fit (Random Fit) based method. In this method, as in (1) above, ID1 to ID20 are associated with each path, and the fair TS number Sf (for example, “3”) is defined.
この定義後に、公平TS数Sfを超えるTS数が割り当てられている各パスのIDを、毎回ランダムに検出し、検出パスの要求TS数を、公平TS数Sfとなるまで減少させる。このようにパスをランダムに検出して要求TS数を減少させれば、パスは、減少履歴に依存せずに検出されるので、毎回特定のパスだけがTSを減らされるといった過剰な不公平が生じる状況は回避できる。また、パスを昇順(又は降順)に検出しないので減少処理の時間が抑制される。 After this definition, the ID of each path to which the TS number exceeding the fair TS number Sf is assigned is randomly detected each time, and the requested TS number of the detected path is decreased until the fair TS number Sf is reached. If the number of requested TSs is reduced by detecting paths at random in this way, the paths are detected without depending on the reduction history, so that there is an excessive unfairness that only a specific path is reduced each time. The resulting situation can be avoided. In addition, since the paths are not detected in ascending order (or descending order), the time for reduction processing is suppressed.
(3)はソーティングベース方法である。この方法は、各パスの要求TS数でソーティングを行って要求TS数の多い順にパスを配列し、その多いパス順に要求TS数を減少させるものである。なお、要求TS数の少ない順に行ってもよい。 (3) is a sorting-based method. In this method, sorting is performed by the number of requested TSs of each path, the paths are arranged in the descending order of the number of requested TSs, and the number of requested TSs is decreased in the order of the increasing number of paths. In addition, you may perform in order with few request TS numbers.
例えば、図6(a)に示すように、ID1のパスの要求TS数が「5」、ID2のパスの要求TS数が「7」、ID3のパスの要求TS数が「4」、ID4のパスの要求TS数が「1」、…、ID20のパスの要求TS数が「3」の場合に、昇順又は降順のソーティングを行う。このソーティングにより、例えば、図6(b)に示すように、ID2,ID10,ID1,ID3,ID9,…,ID15,ID4,ID17の要求TS数の多い順に配列されるので、多いパス順に、要求TS数が全て収容可能となるまで、要求TS数を減少させる。 For example, as shown in FIG. 6A, the number of request TSs for the ID1 path is “5”, the number of request TSs for the ID2 path is “7”, the number of request TSs for the ID3 path is “4”, and the ID4 When the number of requested TSs for the path is “1”,... By this sorting, for example, as shown in FIG. 6 (b), ID2, ID10, ID1, ID3, ID9,..., ID15, ID4, and ID17 are arranged in descending order of the number of request TSs. The requested TS number is decreased until all the TS numbers can be accommodated.
この減少処理を行う場合、図6(b)に線3a,3b,3cでその概念を示すように3種類の処理が考えられる。線3aで示す処理は、ID1〜ID20の全パスの要求TS数が収容可能となるように、全パスの要求TS数を均一化(略均一化でもよい)する処理である。線3bで示す処理は、線3aの処理に加えて、要求が多いパスに少しTSを上乗せするものである。線3cで示す処理は、TS数の要求が過度に大きいパス(ID2やID10のパス等)に、ペナルティを与えると共に、与えられる要求TS数を均一化するものである。
When this reduction process is performed, three types of processes can be considered as indicated by the
次に、光リングNW20のコアノードNa1又はアクセスノードNc1の構成を、図7にノードNのブロック構成図として示し、その説明を行う。なお、図7は交点ノードNb1の構成であってもよい。 Next, the configuration of the core node Na1 or the access node Nc1 of the optical ring NW20 is shown as a block configuration diagram of the node N in FIG. Note that FIG. 7 may have a configuration of the intersection node Nb1.
ノードNは、光スイッチ部31と、制御情報受信部32と、カウンタ管理部33と、内部クロック部34と、遅延測定部35と、制御情報送信部36と、TS制御部37と、複数TS管理部38と、基準TS同期部39と、TDMタイミング切替部40と、バッファ部42と、ADD/DROPインタフェース部43とを備えて構成されている。なお、TDMタイミング切替部40及びTS制御部37で、請求項記載の切替手段が構成されている。
The node N includes an
更に、ノードNにおいて、符号aはオフセット値、符号bはクロック信号、符号cは基準時刻情報、符号dは現在時刻情報、符号eは他ノードからのタイムスタンプ情報、符号fは割当TS情報、符号gは各TSにおけるTS処理シナリオ情報、符号hはTS送信タイミング情報、符号iは光スイッチ切換タイミング情報、符号pはTDM切替制御信号、符号jはバッファ蓄積量情報、符号kは周期t及び周期Tの先頭開始位置情報、符号lはTS変更情報、符号mはTDM切替タイミング情報、符号nは複数TSの先頭開始タイミング情報、符号r11は上述したスケジューラSCから送信されてきたノード制御信号である。 Further, at node N, code a is an offset value, code b is a clock signal, code c is reference time information, code d is current time information, code e is time stamp information from another node, code f is assigned TS information, Symbol g is TS processing scenario information in each TS, symbol h is TS transmission timing information, symbol i is optical switch switching timing information, symbol p is a TDM switching control signal, symbol j is buffer accumulation amount information, symbol k is a period t and The head start position information of period T, code l is TS change information, code m is TDM switching timing information, code n is head start timing information of a plurality of TSs, and code r11 is a node control signal transmitted from the scheduler SC described above. is there.
光スイッチ部31は、光信号によるデータのTSへのADD(挿入)/DROP(分岐)を行うものであり、複数の入力ポートi1〜i4と、複数の出力ポートo1〜o4を備える。但し、i1〜i4は入力ポート番号でもあり、o1〜o4は出力ポート番号でもある。
The
なお、以下では波長変換により出力ポートを変える波長スイッチを、光スイッチ(光スイッチ部31)の実装例として動作説明を行う。 In the following, the operation of a wavelength switch that changes an output port by wavelength conversion will be described as an example of mounting an optical switch (optical switch unit 31).
入力ポートi1〜i4には、入力波長を所定の色の波長に変換する波長変換部(図示せず)が含まれる。波長変換部で変換される波長の色は個別の波長番号に対応しており、各波長番号は出力ポート番号o1〜o4に対応している。つまり、入力ポートi1〜i4から入力される波長を何色の波長に変換して出力するかは、入力ポート番号i1〜i4と、後述の各TDMタイミングと、出力ポート番号o1〜o4とを指定することにより実現可能となっている。各TDMタイミングとは、光リングNW20内の経路数(パス数)と等しい数のノードNa1…Nc1間の伝搬遅延時間D1〜D4に従って設定した複数のTDMタイミングのことである。本実施形態では、各TDMタイミングは、下りトラヒック用のTDMタイミング(下りTDMと略す)と、上りトラヒック用のTDMタイミング(上りTDMと略す)であるとする。なお、波長変換部は、請求項記載の光スイッチのインタフェースに対応している。 Each of the input ports i1 to i4 includes a wavelength converter (not shown) that converts an input wavelength into a wavelength of a predetermined color. The color of the wavelength converted by the wavelength conversion unit corresponds to an individual wavelength number, and each wavelength number corresponds to the output port number o1 to o4. That is, the input port numbers i1 to i4, TDM timings to be described later, and output port numbers o1 to o4 are specified as to what color wavelength the wavelength input from the input ports i1 to i4 is to be converted and output. This is possible. Each TDM timing is a plurality of TDM timings set according to the propagation delay times D1 to D4 between the nodes Na1... Nc1 as many as the number of paths (number of paths) in the optical ring NW20. In this embodiment, each TDM timing is assumed to be a TDM timing for downlink traffic (abbreviated as downlink TDM) and an TDM timing for uplink traffic (abbreviated as uplink TDM). The wavelength converter corresponds to the optical switch interface described in the claims.
制御情報受信部32は、光スイッチ部31でDROPされた他ノードからの制御信号を受信し、制御信号内のタイムスタンプ情報eを遅延測定部35へ出力すると共に、基準ノード(マスターノード)からの基準時刻情報cをカウンタ管理部33へ出力する。また、制御情報受信部32は、他ノードからの制御信号内の割当TS情報fを複数TS管理部38へ出力する。
The control
更に、制御情報受信部32は、光スイッチ部31でDROPされたスケジューラSCからTS量更新周期T毎に送られてくるノード制御信号r11を受信し、このノード制御信号r11をTS変更情報lとしてTDMタイミング切替部40へ出力する。
Further, the control
内部クロック部34は、カウンタ管理部33に存在する時刻カウンタ値を進めるためのクロック信号bを、カウンタ管理部33へ出力する。
The
カウンタ管理部33は、基準時刻情報cを初期時刻カウンタ値として時刻カウンタ値に設定し、同期フレームの受信時刻からクロック信号bに従い、時刻カウンタ値をインクリメントする。そして、カウンタ管理部33は、インクリメントされる時刻カウンタ値を現在時刻情報dとして、制御情報受信部32、遅延測定部35、TS制御部37、制御情報送信部36及び基準TS同期部39へ出力する。
The
遅延測定部35は、他ノードからのタイムスタンプ情報eと、現在時刻情報dとから、他ノードと自ノードNの間の伝搬遅延時間を測定し、この測定したノード間の伝搬遅延時間から各ノードのTSの開始タイミングを決定するオフセット値aを求め、このオフセット値aを複数TS管理部38へ出力する。
The
複数TS管理部38は、他ノードの割当TS情報fである基準TSを、オフセット値aだけ開始タイミングをずらし、このずらした複数のTSを管理する。また、複数TS管理部38は、他ノードの割当TS情報fからTS毎に割り当てられたTS位置を記憶する。そして、複数TS管理部38は、このように管理される各TSのTS位置を示すTS処理シナリオ情報gをTS制御部37へ出力し、また、複数のTSの先頭開始タイミング情報nをTDMタイミング切替部40へ出力する。
The multiple
基準TS同期部39は、基準ノードからの基準時刻に基づき生成された現在時刻情報dから、一定周期のTS(基準TS)を刻み、この周期t及び周期Tの先頭開始位置情報kをTS制御部37へ出力する。
The reference
TDMタイミング切替部40は、TS変更情報lと、複数TSの先頭開始タイミング情報nとから、光スイッチ部31が上り用又は下り用のTDMタイミングで動作するための切替えを指示するTDM切替タイミング情報mを生成してTS制御部37へ出力する。
The TDM
TS変更情報lは、スケジューラSCから送信されるノード制御信号r11に基づく情報である。ノード制御信号r11は、スケジューラSCで生成される帯域割当情報r10(=r9)を含む。この帯域割当情報r10は、次の3つの指示を行う情報である。1つ目は、トラヒックが存在するノード間の上り下りの各トラヒック量の比率に応じた上り下りの各波長数の波長を、上り用波長λuと下り用波長λdとしてマルチリングR1,R2aに割り当てるための指示を行う。2つ目は、上り下りの各トラヒック量に基づく上り下りの各TS数において、上りTS数を上り用波長λuの空きTS位置に割り当て、下りTS数を下り用波長λdの空きTS位置に割り当てるための指示を行う。3つ目は、そのTS数の割り当てが、各ノードで動作する光スイッチ部31の各TDMタイミング毎に行われるように指示する。
The TS change information l is information based on the node control signal r11 transmitted from the scheduler SC. The node control signal r11 includes band allocation information r10 (= r9) generated by the scheduler SC. This bandwidth allocation information r10 is information for giving the following three instructions. The first is to assign wavelengths of each number of upstream and downstream wavelengths according to the ratio of upstream and downstream traffic volume between nodes in which traffic exists to the multi-rings R1 and R2a as upstream wavelength λu and downstream wavelength λd. To give instructions. Second, in each uplink / downlink TS number based on each uplink / downlink traffic volume, the uplink TS number is assigned to an empty TS position of the uplink wavelength λu, and the downlink TS number is assigned to an empty TS position of the downlink wavelength λd. To give instructions. The third command instructs the allocation of the number of TSs at each TDM timing of the
つまり、帯域割当情報r10に基づくTS変更情報lにより、光スイッチ部31の上り用(ADD用)又は下り用(DROP用)の入力ポートを指定し、この指定入力ポートの上り用又は下り用のTDMタイミングを指定する。更に、TS変更情報lは、その指定TDMタイミングの中でTSを幾つ割り当てるかを指定し、この指定TS数のTSの、どのTSで動くかのTS番号(例えばTS3)を指定するものである。本例では、TDMタイミングは、上り用又は下り用としたが、実際にはパス数分存在する。
That is, by using the
ADD/DROPインタフェース部43は、図示せぬ外部装置とノードNとのADD/DROP用の信号の遣り取りを行う。 The ADD / DROP interface unit 43 exchanges ADD / DROP signals between an external device (not shown) and the node N.
バッファ部42は、外部装置からADD/DROPインタフェース部43を介してノードNに入力されたデータを蓄積するバッファを備え、バッファのTX(TXは、送信機である)から光スイッチ部31へADD用のデータ送信を行い、光スイッチ部31からDROPされたデータをRX(RXは、受信機である)で受信してADD/DROPインタフェース部43を介して外部装置へ送信する。
The
制御情報送信部36は、バッファ部42のバッファに蓄積されたデータ量と、カウンタ管理部33からの現在時刻情報dである時刻カウンタ値とを、代表ノード(例えばマスターノード)へ光スイッチ部31を介して送信する。
The control
TS制御部37は、複数TS管理部38からの各TSにおけるTS処理シナリオ情報gに従い、現在時刻情報dである時刻カウンタ値と、TS処理シナリオ情報gに記載のタイミング値とを比較し、光スイッチ切換タイミング情報i及びTS送信タイミング情報hを得る。更に、TS制御部37は、その光スイッチ切換タイミング情報iを光スイッチ部31へ出力し、TS送信タイミング情報hをバッファ部42へ出力して、TS送信及びTSスイッチ動作の制御を行う。
The
また、TS制御部37は、TDMタイミング切替部40から入力されるTDM切替タイミング情報mに基づき、光スイッチ部31へTDM切替制御信号pを出力することにより光スイッチ部31のTDMタイミングの切替制御を行う。
Further, the
即ち、TS制御部37は、TDM切替制御信号pにより、光スイッチ部31の上り用又は下り用の入力ポート番号i1〜i4を指定し、この指定された入力ポートi1〜i4の上り又は下りのTDMタイミングで動作するTS番号のTSを、どの出力ポートから送信するかを、出力ポート番号(波長番号)o1〜o4を指定して、TDMタイミングの切替制御を行う。
That is, the
このTDMタイミングの切替制御を具体的に、図8〜図11に示すタイミングチャートを参照して説明する。図8は下りTDMから上りTDMに切り替える場合の第1例のタイミングチャートである。図9は下りTDMから上りTDMに切り替える場合の第2例のタイミングチャートである。図10は上りTDMから下りTDMに切り替える場合の第1例のタイミングチャートである。図11は上りTDMから下りTDMに切り替える場合の第2例のタイミングチャートである。 The TDM timing switching control will be specifically described with reference to timing charts shown in FIGS. FIG. 8 is a timing chart of a first example when switching from downlink TDM to uplink TDM. FIG. 9 is a timing chart of the second example when switching from downlink TDM to uplink TDM. FIG. 10 is a timing chart of a first example when switching from uplink TDM to downlink TDM. FIG. 11 is a timing chart of a second example when switching from uplink TDM to downlink TDM.
まず、帯域変更を行わず下りTDMから上りTDMに切り替える場合の第1例を、図8を参照して説明する。アクセスノードNc1の光スイッチ部31が下りTDMで動作中に、上りTDMへ切り替えを行う場合、例えばTS送信周期tが終わった時点τ5で、矢印で示すように上りTDMへ切替えを行う。この場合、上りTDMへの切替えを行った時点(τ2〜τ6間のTS3の間)から、上り周期tの次の開始時点τ6までの間に時間があり、この時間がオフセット値os1となる。従って、下りTDMから上りTDMへ切替えを行った後、オフセット値os1ずらす必要がある。
First, a first example of switching from downlink TDM to uplink TDM without changing the bandwidth will be described with reference to FIG. When switching to the uplink TDM while the
オフセット値os1は、一例として次式(5)のように求められる。
os1=t−MOD(D,t) …(5)
但し、MOD(D,t)は、MOD関数であり、MOD(数値,除数)で表される。Dはリング1週遅延時間(下位リングR2aの1周遅延時間)、tはTS送信周期である。MOD(数値,基準値)関数は、数値を除数で割った時の余りを求める関数であり、例えば、D=11(数値)、t=3(除数)であるとすると、MOD(11,3)=2となる。
As an example, the offset value os1 is obtained by the following equation (5).
os1 = t-MOD (D, t) (5)
However, MOD (D, t) is a MOD function and is expressed by MOD (numerical value, divisor). D is a ring one-week delay time (one round delay time of the lower ring R2a), and t is a TS transmission cycle. The MOD (numerical value, reference value) function is a function for obtaining a remainder when a numerical value is divided by a divisor. For example, when D = 11 (numerical value) and t = 3 (divisor), MOD (11, 3 ) = 2.
このように、オフセット値os1ずらした時刻τ6から上り周期tに切替えが行われる。言い換えれば、TS制御部37が、制御対象のTSが割り当てられた経路のTDMタイミングに合わせて、光スイッチ部31の各入力ポート(波長変換部)i1〜i4で動作するTDMタイミングを切り替える。この切り替えが下りTDMから上りTDMへの切替えである。
In this way, switching is performed from the time τ6 shifted by the offset value os1 to the upstream period t. In other words, the
次に、帯域変更を行って下りTDMから上りTDMに切り替える場合の第2例を、図9を参照して説明する。上記のようにオフセット値os1の時間分ずらして上りTS量更新周期Tの開始時刻τ6とした後に、更に、時刻τ6〜τ10を1周期Tとする先頭(1回目)の上り周期Tの長さをシーリング関数分(CF分)、短くし、これによって2回目以降の上り周期Tの開始タイミングをシーリング関数分、早める。但し、シーリング関数は、CEILING(D,t)関数とも表現する。 Next, a second example in which the bandwidth is changed to switch from the downlink TDM to the uplink TDM will be described with reference to FIG. As described above, after shifting the offset value os1 by the time to obtain the start time τ6 of the upstream TS amount update period T, the length of the first (first) upstream period T having the time τ6 to τ10 as one period T Is shortened by the amount corresponding to the sealing function (CF), and thereby the start timing of the second and subsequent upstream periods T is advanced by the amount corresponding to the ceiling function. However, the sealing function is also expressed as a CEILING (D, t) function.
具体的には、1回目の時刻τ6〜時刻τ10間の上り周期Tを、時刻τ10から時刻τ10−CFに向かう矢印CFで示すように、CEILING(D,t)関数分(CF分)短くする。なお、矢印CFのスケールは概念的に示してある。つまり、1回目の上り周期Tの長さは、時刻τ6〜時刻τ10−CF間のT−CFと短くなる。時刻τ10−CFが2回目の上り周期Tの開始タイミングとなり、2回目以降の上り周期Tは、1回目の短くする前と同じなので、実質的に、2回目以降の上り周期Tの開始タイミングが、CEILING(D,t)関数分(CF分)早まることになる。つまり、帯域変更タイミングを切り替えることになる。 Specifically, as shown by an arrow CF from time τ10 to time τ10-CF, the upstream period T between the first time τ6 and time τ10 is shortened by the CEILING (D, t) function (CF). . Note that the scale of the arrow CF is conceptually shown. That is, the length of the first ascending period T is as short as T-CF between time τ6 and time τ10-CF. Time τ10-CF is the start timing of the second up period T, and the second and subsequent up periods T are the same as before the first shortening, so the start timings of the second and subsequent up periods T are substantially the same. , CEILING (D, t) function (CF minutes) is advanced. That is, the band change timing is switched.
即ち、
1回目の上り周期Tの長さ:T−CEILING(D,t)
2回目以降の上り周期Tの長さ:T
となる。
That is,
Length of first ascending period T: T-CEILING (D, t)
Length of up-cycle T after the second time: T
It becomes.
言い換えれば、TS制御部37は、光リングNW20内の経路数と等しい数の帯域変更タイミングを有しており、前述のように光スイッチ部31の各入力ポート(波長変換部)i1〜i4で動作するTDMタイミングを切り替えた(下りTDMから上りTDMへ切り替えた)際に、更に帯域変更タイミングも切り替える処理を行う。この処理は、TDM切替制御信号pによって行われる。
In other words, the
次に、帯域変更を行わず上りTDMから下りTDMに切り替える場合の第1例を、図10を参照して説明する。アクセスノードNc1の光スイッチ部31が上りTDMで動作中に、下りTDMへ切り替えを行う場合、例えばTS送信周期tが終わった時点τ15で、矢印で示すように下りTDMへ切替えを行う。この場合、下りTDMへの切替えを行った時点(τ12〜τ16間のTS3の間)から、下り周期Tの次の開始時点τ16までの間に時間があり、この時間がオフセット値os2となる。従って、上りTDMから下りTDMへ切替えを行った後、オフセット値os2ずらす必要がある。
Next, a first example of switching from uplink TDM to downlink TDM without changing the bandwidth will be described with reference to FIG. When switching to the downlink TDM while the
オフセット値os2は、一例として次式(6)のように求められる。
os2=MOD(D,t) …(6)
As an example, the offset value os2 is obtained by the following equation (6).
os2 = MOD (D, t) (6)
このように、オフセット値os2ずらした時刻τ16から上り周期tに切替えが行われる。言い換えれば、TS制御部37が、制御対象のTSが割り当てられた経路のTDMタイミングに合わせて、光スイッチ部31の各入力ポート(波長変換部)i1〜i4で動作するTDMタイミングを切り替える。この切り替えが上りTDMから下りTDMへの切替えである。
In this way, switching is performed from the time τ16 shifted by the offset value os2 to the upstream period t. In other words, the
次に、帯域変更を行って上りTDMから下りTDMに切り替える場合の第2例を、図11を参照して説明する。上記のようにオフセット値os2の時間分ずらして下りTS量更新周期Tの開始時刻τ16とした後に、更に時刻τ16〜τ20を1周期Tとする先頭(1回目)の下り周期Tの長さを、次式(7)で計算される数値分、短くする。
ABS{t−MOD(D,t)−CEILING(D,t)} …(7)
但し、ABS{t−MOD(D,t)−CEILING(D,t)}は、ABS関数であり、{t−MOD(D,t)−CEILING(D,t)}内の計算結果を絶対値とする計算を行う。
つまり、1回目の下り周期Tの長さをABS関数分(ABS分)、短くし、これによって2回目以降の下り周期Tの開始タイミングをABS関数分、早める。
Next, a second example in which the bandwidth is changed to switch from uplink TDM to downlink TDM will be described with reference to FIG. As described above, after shifting the offset value os2 by time to obtain the start time τ16 of the downlink TS amount update cycle T, the length of the first (first) downlink cycle T with the time τ16 to τ20 as one cycle T is further set. The numerical value calculated by the following equation (7) is shortened.
ABS {t-MOD (D, t) -CEILING (D, t)} (7)
However, ABS {t-MOD (D, t) -CEILING (D, t)} is an ABS function, and the calculation result in {t-MOD (D, t) -CEILING (D, t)} is absolute. Calculate as a value.
That is, the length of the first down period T is shortened by the ABS function (ABS part), and thereby the start timing of the second and subsequent down periods T is advanced by the ABS function.
具体的には、1回目の時刻τ16〜時刻τ20間の下り周期Tを、時刻τ20から時刻τ20−ABSに向かう矢印ABSで示すように、ABS関数分(ABS分)短くする。なお、矢印ABSのスケールは概念的に示してある。つまり、1回目の下り周期Tの長さは、時刻τ16〜時刻τ20−ABS間のT−ABSに短くなる。時刻τ20−ABSが2回目の下り周期Tの開始タイミングとなり、2回目以降の下り周期Tは、1回目の短くする前と同じなので、実質的に、2回目以降の下り周期Tの開始タイミングが、ABS関数分(ABS分)早まることになる。つまり、帯域変更タイミングを切り替えることになる。 Specifically, the downward period T between the first time τ16 and the time τ20 is shortened by an ABS function (ABS) as indicated by an arrow ABS from time τ20 to time τ20-ABS. Note that the scale of the arrow ABS is conceptually shown. That is, the length of the first down period T is shortened to T-ABS between time τ16 and time τ20-ABS. The time τ20-ABS is the start timing of the second down period T, and the second and subsequent down periods T are the same as before the first shortening, so the start timings of the second and subsequent down periods T are substantially the same. , The ABS function (ABS) is advanced. That is, the band change timing is switched.
即ち、
1回目の下り周期Tの長さ:ABS{t−MOD(D,t)−CEILING(D,t)}
2回目以降の下り周期Tの長さ:T
となる。
That is,
Length of first down cycle T: ABS {t-MOD (D, t) -CEILING (D, t)}
Second and subsequent downward period T length: T
It becomes.
言い換えれば、TS制御部37が、光リングNW20内の経路数と等しい数の帯域変更タイミングを有しており、前述のように光スイッチ部31の各入力ポート(波長変換部)i1〜i4で動作するTDMタイミングを切り替えた(上りTDMから下りTDMへ切り替えた)後に、更に帯域変更タイミングを切り替える制御を行う。この制御は、TDM切替制御信号pによって行われる。
In other words, the
このように、下りTDMから上りTDMに、又は上りTDMから下りTDMに切り替えることにより、上り下りの各トラヒック用の波長帯域の波長を、上り下りの各トラヒック量に応じて、上り下りに相互に割り当てることが可能となっている。従って、ノードNは、光スイッチ部31で動作するTDMタイミングと、前述した割当TS量とを、TS量更新周期Tで周期的に変更することが可能となる。
In this way, by switching from the downlink TDM to the uplink TDM or from the uplink TDM to the downlink TDM, the wavelength of the wavelength band for each uplink and downlink traffic can be mutually exchanged in the uplink and downlink according to the amount of each uplink traffic. It is possible to assign. Accordingly, the node N can periodically change the TDM timing that operates in the
<実施形態の動作>
次に、本実施形態の光リングNW20を構成するノードNa1…Nc1の光スイッチ部31のTDMタイミングの切替動作を、図12〜図14に示すフローチャートを参照して説明する。但し、図12及び図13は光スイッチ部31にTDMタイミング切替動作を行わせるための、スケジューラSCの帯域割当決定動作を説明するフローチャート、図14はアクセスノードNc1の光スイッチ部31のTDMタイミング切替動作を説明するフローチャートである。
<Operation of Embodiment>
Next, the switching operation of the TDM timing of the
まず、図12及び図13を参照してスケジューラSCの帯域割当決定動作を説明する。但し、図3に示すスケジューラSCにおいて、トポロジ情報保持部52には、情報設定部60による設定操作により、図1に示す光リングNW20の全ノードNa1…Nc1の情報と、全リングR1,R2aの情報と、これらノードNa1…Nc1とリングR1,R2aの接続情報とを含む物理的なトポロジ情報r1とが設定されて保持されている。トポロジ情報保持部52は、保持するトポロジ情報r1に応じて各ノードNa1…Nc1間で経由可能性のあるノード、リンクの経由情報r2を経路決定部53へ出力しているとする。
First, the bandwidth allocation determination operation of the scheduler SC will be described with reference to FIGS. However, in the scheduler SC shown in FIG. 3, the topology
図12に示すステップS1において、入出力部50は、各ノードNa1…Nc1から、各ノードNa1…Nc1間の経路及び上り下りの各トラヒック量を含むトラヒック情報を受信し、このトラヒック情報から送信元及び宛先の識別を行い、受信トラヒック情報をフィルタリングした後のトラヒック情報r3を、トラヒック情報保持部51へ出力する。
In step S1 shown in FIG. 12, the input /
ステップS2において、トラヒック情報保持部51は、入力されたトラヒック情報r3を送信元及び宛先毎に分類して保持し、この保持された各ノードNa1…Nc1間のトラヒック情報r4を、経路決定部53、TDM系統決定部55及び帯域割当決定部57へ出力する。
In step S2, the traffic
ステップS3において、経路決定部53は、入力されたトラヒック情報r4と経由情報r2とから、各ノードNa1…Nc1間の通信経路を決定し、この決定された各ノードNa1…Nc1間の通信経路情報r5を、経路情報保持部54へ出力する。
In step S3, the
ステップS4において、経路情報保持部54は、入力された通信経路情報r5を保持し、この保持された通信経路情報r5から、演算対象となるノードNa1…Nc1間の通信経路情報r6を、TDM系統決定部55及び帯域割当決定部57へ出力する。
In step S4, the route
ステップS5において、TDM系統決定部55は、入力される各ノードNa1…Nc1間の通信経路情報r6と、トラヒック情報r4とをもとに、TS量更新周期T毎に、各ノードNa1…Nc1間の上り下りの各トラヒック量を検出し、この検出される各トラヒック量の比率に応じた上り下りの各波長数を決定する。例えば、予め上り下りの合計波長数が「10」と設定されている場合に、上り下りの各トラヒック量の比率が「7:3」である場合、上りの波長数が「7」、下りの波長数が「3」と決定する。また、TDM系統決定部55は、各ノードNa1…Nc1内の光スイッチ部31の上り下りの各インタフェースとしての入力ポートi1〜i4で動作するTDMタイミングを決定する。
In step S5, the TDM
この際、例えば前回のTS量更新周期Tの上り下りの各トラヒック量の比率が「4:6」の場合に、上りの波長数が「4」、下りの波長数が「6」であるとする。これが、今回のTS量更新周期Tにおいて、各トラヒック量の比率が「7:3」と変化した場合、下りの波長数「6」のうち「3」を上りに変更して、上りの波長数を「7」、下りの波長数を「3」と決定する。この場合、後述のように、ノードNc1の光スイッチ部31において、下りから上りへのTDMタイミング切り替えが必要となる。
TDM系統決定部55は、上りの波長数「7」、下りの波長数「3」と決定した波長数情報r7をTDM系統管理部56へ出力する。
In this case, for example, when the ratio of the uplink and downlink traffic amounts in the previous TS amount update cycle T is “4: 6”, the uplink wavelength number is “4” and the downlink wavelength number is “6”. To do. This means that when the ratio of each traffic amount changes to “7: 3” in the current TS amount update period T, “3” out of the number of downstream wavelengths “6” is changed to upstream, and the number of upstream wavelengths Is determined to be “7” and the number of downstream wavelengths is determined to be “3”. In this case, as described later, in the
The TDM
ステップS6において、TDM系統管理部56は、入力される波長数情報r7を上書き更新しながら保持し、この保持された波長数情報r8を帯域割当決定部57へ出力する。
In step S <b> 6, the TDM
ステップS7において、帯域割当決定部57は、入力されるトラヒック情報r4と、各ノードNa1…Nc1間の通信経路情報r6と、波長数情報r8とに基づき、次の決定処理を行う。まず、波長数情報r8による波長数の波長を、上り用波長λuと下り用波長λdとしてリングR1,R2aに割り当てるための決定を行う。
In step S7, the bandwidth
図13に示すステップS8において、帯域割当決定部57は、トラヒック情報r4から、宛先単位に上り下り各々の全パスの要求TS数と、上りと下り各々に割り当てた波長帯域の大きさとを比較して、上り下り各々の全パスの要求TS数が割当波長帯域に収容可能か否かを判定する。
In step S8 shown in FIG. 13, the bandwidth
この判定結果、収容不可能(No)な場合、ステップS9において、帯域割当決定部57は、収容不可能な各パスに割り当てるTS数を、収容可能なように減少させる決定を行う。
If the result of this determination is that accommodation is impossible (No), in step S9, the bandwidth
一方、収容可能(Yes)な場合、又は上記ステップS9でのTS数減少決定後、ステップS10において、帯域割当決定部57は、上り下りの各トラヒック量に基づいて上り下りの各TS数を決定し、この上りTS数を上り用波長λuの空きTS位置に割り当て、下りTS数を下り用波長λdの空きTS位置に割り当てるための決定を行う。
On the other hand, if it can be accommodated (Yes), or after determining the decrease in the number of TSs in step S9, in step S10, the bandwidth
次に、ステップS11において、帯域割当決定部57は、上記ステップS10のTS数の割り当てが、各ノードNa1…Nc1で動作する光スイッチのTDMタイミング毎に行われるように決定する。そして、帯域割当決定部57は、以上の決定内容を帯域割当情報r9としてスケジュールテーブル58へ出力する。
Next, in step S11, the bandwidth
ステップS12において、スケジュールテーブル58は、入力される帯域割当情報r9を保持し、この保持された帯域割当情報r10をノード制御信号生成部59へ出力する。
In step S <b> 12, the schedule table 58 holds the input band allocation information r <b> 9 and outputs the held band allocation information r <b> 10 to the node control
ステップS13において、ノード制御信号生成部59は、入力される帯域割当情報r10に基づき、該当ノードのデータ送信やスイッチ切替等の処理を行うスケジュールを求め、このスケジュール内容と帯域割当情報r10とを含めてノード制御信号r11として生成し、このノード制御信号r11を入出力部50へ出力する。
In step S13, the node control
ステップS14において、入出力部50は、ノード制御信号r11を、TS量更新周期T毎に該当の例えばアクセスノードNc1へ送信する。
In step S14, the input /
次に、図14を参照してアクセスノードNc1の光スイッチ部31のTDMタイミング切替動作を説明する。但し、アクセスノードNc1の構成は、図7に示すノードNを参照する。
Next, the TDM timing switching operation of the
ステップS21において、ノードNc1の制御情報受信部32は、光スイッチ部31でDROPされた他ノードからの制御信号を受信し、制御信号内の割当TS情報fを複数TS管理部38へ出力する。また、制御情報受信部32は、光スイッチ部31でDROPされたスケジューラSCからTS量更新周期T毎に送られてくるノード制御信号r11を受信し、このノード制御信号r11をTS変更情報lとしてTDMタイミング切替部40へ出力する。
In step S <b> 21, the control
ステップS22において、TDMタイミング切替部40は、TS変更情報lと、複数TSの先頭開始タイミング情報nとから、光スイッチ部31が上り用又は下り用のTDMタイミングで動作するためのTDMタイミング切り替えを指示するTDM切替タイミング情報mを生成してTS制御部37へ出力する。
In step S22, the TDM
ここで、TDM切替タイミング情報mは、上述した帯域割当情報r10に応じたTS変更情報lに基づくものなので、上り下りの各トラヒック量の比率が前回周期Tの「4:6」から今回周期Tの「7:3」に変化した場合の下りから上りへのTDMタイミング切り替えを指示する内容を含んでいる。TDM切替タイミング情報mは、その切り替えのため、光スイッチ部31の入力ポート番号(例えばi1,i2)と、TDMのタイミングと、出力ポート番号(例えばo3,o4)とを指示する信号となる。同時に、TDM切替タイミング情報mは、その指示で切り替えられるTDMタイミングの波長に割り当てられるTS数と、このTS数のTSが割り当てられる空きTSのTS番号を指示する信号となる。
Here, since the TDM switching timing information m is based on the TS change information l corresponding to the band allocation information r10 described above, the ratio of the uplink and downlink traffic amounts is changed from “4: 6” of the previous cycle T to the current cycle T. In the case of changing to “7: 3”, the content includes an instruction to switch the TDM timing from the downlink to the uplink. The TDM switching timing information m is a signal for instructing the input port number (for example, i1, i2), the TDM timing, and the output port number (for example, o3, o4) of the
ステップS23において、TS制御部37は、各TSにおけるTS処理シナリオ情報gに従い、現在時刻情報dである時刻カウンタ値と、TS処理シナリオ情報gに記載のタイミング値とを比較し、光スイッチ切換タイミング情報i及びTS送信タイミング情報hを求める。TS制御部37は、その光スイッチ切換タイミング情報iを光スイッチ部31へ出力し、TS送信タイミング情報hをバッファ部42へ出力して、TS送信及びTSスイッチ動作の制御を行う。
In step S23, the
また、ステップS24において、TS制御部37は、TDM切替タイミング情報mに基づき、光スイッチ部31へTDM切替制御信号pを出力し、光スイッチ部31の上り用又は下り用の入力ポート番号i1,i2と、TDMのタイミングと、出力ポート番号(波長番号)o3,o4とを指定して、TDMタイミングの切替制御を行う。
In step S24, the
このTDMタイミングの切り替え制御は、例えば図9に示すように、下りTDMから上りTDMに切り替える場合、TS量更新周期Tが終わった時点τ5で、下りTDMから上りTDMへの切替えを行う。この際、切替えを行った時点τ5から、所定のオフセット値os1ずらして上り周期Tの開始時刻τ6とする。この後、時刻τ6〜τ10を1周期Tとする先頭(1回目)の上り周期Tの長さを、CEILING(D,t)関数分(CF分)短くし、2回目以降の上り周期Tの長さは、そのままの長さ周期Tに保持する。 In this TDM timing switching control, for example, as shown in FIG. 9, when switching from downlink TDM to uplink TDM, switching from downlink TDM to uplink TDM is performed at time τ5 when the TS amount update period T ends. At this time, a predetermined offset value os1 is shifted from the time point τ5 at which switching is performed to obtain the start time τ6 of the upstream period T. Thereafter, the length of the leading (first) ascending period T with the time τ6 to τ10 as one period T is shortened by the CEILING (D, t) function (CF), and the ascending period T of the second and subsequent times is shortened. The length is held in the length period T as it is.
ステップS25において、光スイッチ部31は、上記ステップS24のTDMタイミングの切替制御に応じて、上り下りの各波長数を上り下りの各トラヒック量に応じた波長数とし、これら波長数の波長による信号の空きTSに、上り下りの各トラヒック量に応じたTS数のTSを割り当てる。
In step S25, the
例えば、光スイッチ部31は、TDMタイミングの切替制御における下りから上りへ切り替えの際に、下りの波長数の「6」を「3」とし、この「6−3」=「3」を上りに変更する。この変更により、上りの波長数の「4」を「7」に変更する。光スイッチ部31は、その変更後の上り波長数「7」と下り波長数「3」との各波長による信号の空きTSに、上り下りの各トラヒック量に応じたTS数のTSを割り当てる。これによって、上り下りの各トラヒック量の比率が「7:3」の場合の通信を実現する。
For example, when switching from downlink to uplink in the TDM timing switching control, the
なお、上記ステップS24において、上りTDMから下りTDMに切り替える場合は、図11に示すように、TS量更新周期Tが終わった時点τ15で、上りTDMから下りTDMへの切替えを行う。この際、切替えを行った時点τ15から、所定のオフセット値os2ずらして下り周期Tの開始時刻τ16とする。この後、時刻τ16〜τ20を1周期Tとする先頭(1回目)の下り周期Tの長さを、ABS{t−MOD(D,t)−CEILING(D,t)}関数分(ABS分)短くし、2回目以降の下り周期Tの長さは、そのままの長さ周期Tに保持する。 When switching from uplink TDM to downlink TDM in step S24, switching from uplink TDM to downlink TDM is performed at time τ15 when the TS amount update period T ends, as shown in FIG. At this time, a predetermined offset value os2 is shifted from the time point τ15 at which the switching is performed to obtain a start time τ16 of the down cycle T. Thereafter, the length of the first (first) downstream period T with time τ16 to τ20 as one period T is set to the ABS {t-MOD (D, t) -CEILING (D, t)} function (ABS minutes). ) Shorten the length of the second and subsequent downward periods T to the length period T as it is.
<実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態のノードNは、WDM及びTDMを用いたネットワークとしての光リングNW20を構成し、ネットワーク内の各ノード間の経路の伝搬遅延時間D1〜D4に従って設定された複数のTDMタイミングを保持することを前提とする。このノードNは、本実施形態の特徴として、切替手段としてのTDMタイミング切替部40及びTS制御部37により、制御対象のTSが割り当てられる経路のTDMタイミングに合わせて、ノードN内の光スイッチ部31のインタフェースとしての各入力ポート(波長変換部)i1〜i4で動作するTDMタイミングを切り替えるように構成されている。
<Effect of embodiment>
As described above, the node N of the present embodiment constitutes the optical ring NW20 as a network using WDM and TDM, and a plurality of nodes set according to the propagation delay times D1 to D4 of the paths between the nodes in the network. It is assumed that the TDM timing is maintained. As a feature of the present embodiment, the node N is an optical switch unit in the node N in accordance with the TDM timing of the route to which the TS to be controlled is allocated by the TDM
本実施形態のノードNに接続されるスケジューラSCは、TDM系統決定部55及び帯域割当決定部57を有して構成されている。
The scheduler SC connected to the node N of this embodiment includes a TDM
TDM系統決定部55は、ネットワーク内の経路毎に異なる波長を割り当て、ノードNから経路毎の各トラヒック量を検出し、検出された各トラヒック量の比率に応じて経路毎に割り当てる各波長数を決定すると共に、各ノード内の光スイッチの各インタフェースで動作するTDMタイミングを決定する処理を行う。
The TDM
帯域割当決定部57は、TDM系統決定部55で決定された各波長数の波長を経路毎に割り当て、ノードN間の経路毎のトラヒック量に応じて各ノードNに経路毎の割当TS量を決定し、決定された経路毎の割当TS量のTSを、前記決定されたTDMタイミングで各経路の波長に設定された空きTS位置に割り当てる制御を行うためのノード制御信号r11を生成する処理を行う。
The bandwidth
これらのノードN及びスケジューラSCによれば、次のような効果が得られる。但し、各経路は、図1に示したマルチリングR1,R2aの上りと下りの経路であるとする。 According to these nodes N and scheduler SC, the following effects can be obtained. However, each route is assumed to be the upstream and downstream routes of the multi-rings R1 and R2a shown in FIG.
本実施形態では、スケジューラSCからのノード制御信号r11を受信したノードNが、上り下りの各トラヒック量に応じて、光スイッチ部31のTDMタイミングを下りTDMタイミングから上りTDMタイミングに切り替え、又は上りTDMタイミングから下りTDMタイミングに切り替える。ここで、例えば下りTDMタイミングから上りTDMタイミングに切り替えられたとする。この切り替えによって、ノードNは、ノード制御信号r11で指示された上り経路の波長の空きTS位置に、同指示された割当TS量のTSを、切替後の上りTDMタイミングで割り当てる動作を行う。
In this embodiment, the node N that has received the node control signal r11 from the scheduler SC switches the TDM timing of the
つまり、ノードNは、上り下りの各トラヒック量の比率が変化した場合に、その変化した比率に適合するように、上り又は下りの経路に割り当てる波長数及び割当TS量を動的に変更する。このように動的に変更することにより、次のような効果が得られる。例えば、上り下りの各トラヒック量の比率が「4:6」であり、これに応じて、上り波長数が「12」、下り波長数が「18」のように割り当てられているとする。その後、上り下りの各トラヒック量の比率が「7:3」に変動したとする。この場合、下り波長数「18」のうち「9」を上りのTDMタイミングに変更して、上り波長数を「21」、下り波長数を「9」とする。このように波長数を動的に切り替え、切替後の波長数の波長に割当TS量のTSを割り当てることができる。 That is, when the ratio of the uplink and downlink traffic amounts changes, the node N dynamically changes the number of wavelengths and the allocated TS amount allocated to the uplink or downlink path so as to conform to the changed ratio. By dynamically changing in this way, the following effects can be obtained. For example, it is assumed that the ratio of uplink and downlink traffic amounts is “4: 6”, and the number of uplink wavelengths is assigned as “12” and the number of downlink wavelengths is “18” accordingly. Thereafter, it is assumed that the ratio of the upstream and downstream traffic amounts has changed to “7: 3”. In this case, “9” of the number of downstream wavelengths “18” is changed to the upstream TDM timing, the number of upstream wavelengths is “21”, and the number of downstream wavelengths is “9”. In this way, the number of wavelengths can be dynamically switched, and an allocated TS amount of TS can be allocated to the wavelength of the number of wavelengths after switching.
従来では、リングR1,R2aには上り下りの各々に波長数を固定的に割り当てなければならなかった。このため、上り下りの各々の経路に、上り下りの各最大トラヒック量に対応する波長数(例えば「20」)を割り当てる必要がある。従って、上り下り経路の合計波長数としては、「20」+「20」=「40」が必要であった。 Conventionally, the number of wavelengths must be fixedly assigned to each of the upstream and downstream rings in the rings R1 and R2a. For this reason, it is necessary to assign the number of wavelengths (for example, “20”) corresponding to each maximum traffic amount of uplink and downlink to each uplink and downlink route. Therefore, “20” + “20” = “40” is necessary as the total number of wavelengths of the upstream and downstream paths.
本実施形態では、上り下り経路の合計波長数を、上り下りの各トラヒック量に応じて、上り下りの経路に相互に動的に割り当てることができる。一般的には、上り下りの双方が最大トラヒック量となることは少ないので、本実施形態では上り下り双方の合計波長数を、上り下りの各最大トラヒック量に対応する合計波長数「40」よりも少ない、例えば「30」とすることができ、上り下りの波長を効率良く使用することができる。 In the present embodiment, the total number of wavelengths of the uplink and downlink paths can be dynamically allocated to the uplink and downlink paths according to the amount of uplink and downlink traffic. In general, since it is unlikely that both uplink and downlink have the maximum traffic volume, in this embodiment, the total number of wavelengths for both uplink and downlink is calculated based on the total wavelength number “40” corresponding to each maximum traffic volume for uplink and downlink. For example, “30” can be used, and the upstream and downstream wavelengths can be used efficiently.
更に、これを図15に示すシミュレーション結果を参照して詳細に説明する。図15(a)には、時間(分)経過に応じて線Truで示す上りトラヒックが増加し、線Trdで示す下りトラヒックが下降する様子が示してある。例えば、1分の時点では、上りトラヒック量は125Gbpsであり、下りトラヒック量は5Gbpsである。13分の時点では、上り下り双方のトラヒック量が同一の65Gbpsとなり、23分の時点では、上りトラヒック量が5Gbps、下りトラヒック量が125Gbpsとなっている。 Further, this will be described in detail with reference to the simulation result shown in FIG. FIG. 15 (a) shows how the upstream traffic indicated by the line Tru increases and the downstream traffic indicated by the line Trd decreases as time (minutes) elapses. For example, at the time of 1 minute, the uplink traffic volume is 125 Gbps, and the downlink traffic volume is 5 Gbps. At 13 minutes, the upstream and downstream traffic volume is the same 65 Gbps, and at 23 minutes, the upstream traffic volume is 5 Gbps and the downstream traffic volume is 125 Gbps.
この場合、従来では、上り下りの各最大トラヒック量125Gbpsを収容可能とするために、例えば1波長を10Gbpsとすると、125Gbpsに対応する波長数「13」が必要であり、上り下りの合計波長数が「26」となっていた。この合計波長数「26」は固定的なので、図15(b)に線101で示すように、時間が経過しても一定となる。
In this case, conventionally, in order to accommodate each uplink and downlink maximum traffic volume of 125 Gbps, for example, if one wavelength is 10 Gbps, the number of wavelengths corresponding to 125 Gbps is “13”, and the total number of uplink and downlink wavelengths Was “26”. Since the total number of wavelengths “26” is fixed, it becomes constant over time as indicated by a
しかし、本実施形態では、合計波長数を動的に上り下り用に割り当てるので、上り下り双方の合計トラヒック量が最も多い場合のトラヒックを収容可能な波長数を、合計波長数として割り当てればよい。図15(a)では最も多い合計トラヒック量は、1分又は23分時点の125Gbps+5Gbps=130Gbpsである。ここでは、130Gbpsよりも若干余裕を取ったトラヒック量に対応する波長数「例えば14」を合計波長数として割り当てておく。 However, in this embodiment, since the total number of wavelengths is dynamically allocated for uplink and downlink, the number of wavelengths that can accommodate traffic when the total traffic amount of both uplink and downlink is the largest may be allocated as the total number of wavelengths. . In FIG. 15A, the largest total traffic amount is 125 Gbps + 5 Gbps = 130 Gbps at the time of 1 minute or 23 minutes. Here, the number of wavelengths “for example, 14” corresponding to the traffic amount having a margin slightly more than 130 Gbps is assigned as the total number of wavelengths.
この際に、1分の時点では、上り下りの各トラヒック量の比率は「1:25」なので、上り波長数に「1」、下り波長数に「13」を割り当てればよい。13分の時点では、各トラヒック量の比率は同じなので、上り下りの各波長数に同一の「7」を割り当てればよい。23分の時点では、上り下りの各トラヒック量の比率は「25:1」なので、上り波長数に「13」、下り波長数に「1」を割り当てればよい。 At this time, since the ratio of the uplink and downlink traffic amounts is “1:25” at the time of 1 minute, “1” may be assigned to the number of uplink wavelengths and “13” may be assigned to the number of downlink wavelengths. At the time point of 13 minutes, since the ratio of each traffic amount is the same, the same “7” may be assigned to the number of upstream and downstream wavelengths. At the time of 23 minutes, the ratio of the uplink and downlink traffic amounts is “25: 1”, so “13” may be assigned to the number of upstream wavelengths and “1” to the number of downstream wavelengths.
このように、上り下りに各トラヒック量の比率に応じて、動的に波長数を割り当てればよいので、図15(b)に本実施形態では線102で示すように、従来の線101で示す波長数よりも少ない波長数を合計波長数とすることができる。従って、合計波長数を上り下り相互で各トラヒック量に応じて効率良く使用できるので、波長帯域の利用効率を向上させることができる。
In this way, since the number of wavelengths may be dynamically allocated in accordance with the ratio of each traffic amount in the upstream and downstream, as shown by the
また、ノードNの切替手段は、ネットワーク内の経路数と等しい数のTDMタイミングを有し、TDMタイミングを切り替るように構成されている。 The switching means of the node N has the same number of TDM timings as the number of routes in the network, and is configured to switch the TDM timing.
これによって、現在動作中の経路のTDMタイミングから、これと異なる経路のTDMタイミングに切り替えることができる。例えば、現在動作中の下り経路のTDMタイミングから、これと異なる上り経路のTDMタイミングに切り替えることができる。 As a result, the TDM timing of the currently operating path can be switched to the TDM timing of a different path. For example, it is possible to switch from the TDM timing of the currently operating downstream path to the TDM timing of the upstream path different from this.
また、ノードNの切替手段は、ネットワーク内の経路数と等しい数の帯域変更タイミングを有し、TDMタイミングを切り替えた後に、帯域変更タイミングを切り替えるように構成されている。 The switching means of the node N has the same number of band change timings as the number of routes in the network, and is configured to switch the band change timing after switching the TDM timing.
このように、例えば上りTDMタイミングに切り替えた後に、更に帯域変更タイミングを切り替えることにより、上りTDMタイミングのTSの位置を、送信先のノードNでの受信可能な位置に合わせることができる。 In this way, for example, after switching to the uplink TDM timing, the band change timing is further switched to match the TS position of the uplink TDM timing with the receivable position at the destination node N.
また、帯域割当決定部57は、各ノードNが経路毎に要求するTS数(要求帯域)が、TDM系統決定部55で決定された各波長数の波長に収容できるTS数よりも大きい場合に、決定された経路の要求TS数を該当波長数の波長に収容可能となるように減少させる処理を行うようになっている。
Further, the bandwidth
これによれば、経路毎の割当各波長数の波長に収容できるTS数よりも、要求TS数が大きい場合、要求TS数を減少させ、割当各波長数の波長に収まるようにして、通信を行うことが可能となる。 According to this, when the requested TS number is larger than the number of TSs that can be accommodated in the wavelength of each allocated wavelength for each path, the requested TS number is decreased so that the communication is performed so that it falls within the wavelength of the allocated each wavelength number. Can be done.
10,20 光リングNW
N ノード(コアノード、アクセスノード)
Na1,Na2 コアノード(マスターノード)
Nb1,Nb2 リング交点ノード(交点ノード)
Nc1,Nc2,Nc3,Nc4 アクセスノード
R1 上位リング
R2a,R2b 下位リング
SC スケジューラ
10,20 Optical ring NW
N node (core node, access node)
Na1, Na2 core node (master node)
Nb1, Nb2 Ring intersection node (intersection node)
Nc1, Nc2, Nc3, Nc4 Access node R1 Upper ring R2a, R2b Lower ring SC scheduler
Claims (2)
制御対象のタイムスロットが割り当てられる経路のTDMタイミングに合わせて、前記ノード内の光スイッチの各インタフェースで動作するTDMタイミングを切り替える切替手段を備え、
前記切替手段は、前記ネットワーク内の経路数と等しい数のTDMタイミングを有し、当該TDMタイミングを切り替える
ことを特徴とするノード。 A node holding a plurality of TDM timings set according to a propagation delay time of a path between nodes constituting the network,
In accordance with the TDM timing of the route to which the time slot to be controlled is assigned, the switching means for switching the TDM timing that operates at each interface of the optical switch in the node ,
The switching means has a number of TDM timings equal to the number of routes in the network, and switches the TDM timings .
制御対象のタイムスロットが割り当てられる経路のTDMタイミングに合わせて、前記ノード内の光スイッチの各インタフェースで動作するTDMタイミングを切り替える切替手段を備え、
前記切替手段は、前記ネットワーク内の経路数と等しい数の帯域変更タイミングを有し、前記TDMタイミングを切り替えた後に、前記帯域変更タイミングを切り替える
ことを特徴とするノード。 A node holding a plurality of TDM timings set according to a propagation delay time of a path between nodes constituting the network,
In accordance with the TDM timing of the route to which the time slot to be controlled is assigned, the switching means for switching the TDM timing that operates at each interface of the optical switch in the node ,
The switching means has a number of band change timings equal to the number of paths in the network, and switches the band change timing after switching the TDM timing .
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