JP6318229B2 - 光ネットワークのためのシステム、装置及び方法 - Google Patents
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Description
他の技術的特徴は、以下の図面、詳細な説明、及び特許請求の範囲から当業者に容易に明らかになるであろう。
以下で説明する図1〜図8、及び本特許文書において本発明の原理を説明するために使用される様々な実施形態は、例示のためだけに存在しており、いかなる場合であっても本発明の範囲を限定するように解釈すべきではない。当業者は、本発明の原理が、適切に構成された装置又はシステムのいかなるタイプであっても実施できることを理解するであろう。
(1)ノードは、リンク112a−112b上のそれら既存の光接続を介して及びそれらRFリンク112cを介して、トラフィックリンク112aでの使用容量及び空き容量に関する情報を交換する。遮断されたリンクについてトラフィックを再ルーティングするための第1のセットのプランを、既存のトラフィックリンク112aの空き容量のみを用いた場合について計算することができる。これは、末端間の経路が、遮断されたトラフィックについて見つけられるため、ネットワーク動作である。これをサポートするために、ノードは、情報を交換し、(IPルーティングプロトコルの動作と同様に)任意の停止期間の前に、バックアップ経路に集中(converge)させることができる。
(2)適切なバックアップ経路が、既存のトラフィックリンク112aの空き容量を使用して、1つ又は複数の主リンク112aの潜在的な障害について見つけることができない場合は、バックアップトラフィック経路についての第2のセットのプランを、トラフィックリンク112aを使用せずに、ノードを接続する既存の追跡リンク112bからの情報に基づいて接続ノードを計算する。この制御プレーン情報は、光接続に直接的に提供される又はRFサブネットワークによって提供することができる。
(3)適切なバックアップ経路が、既存の追跡リンク112bを用いる経路に亘って見つけることができない場合に、第3のセットのプランは、RFリンクを112cのみを使用して接続されたノードを組み込むように計算する。この第3のセットのプランは、上記ステップ(2)で説明した第2のセットのプランに対応するネットワーク規模のバックアッププランが確立されるまで、それらの追跡リンク112bを他のノードにリダイレクトするために、1つ又は複数のノードを必要とする。追跡リンク112bによって接続されていないノードの位置や状態は、RFサブネットワークにより提供され、RFサブネットワークは、その場合に所定時間内に、光接続を有しない又は制限された光接続を有するノードを含む。
(4)短い(例えば、0.1秒未満)ドロップアウトについて、保護スイッチングを無視することができる。リンクレベルの補償(mitigation)によって、このタイプのドロップアウトのいくつか又は全てを補償することができる。エンドユーザは、損失データを無視するか、又は損失データを再送信することができる。
(5)中間持続期間(例えば、0.1秒から1秒)のドロップアウトについて、トラフィックは、上述したステップ(1)でプランニングしたように既存のトラフィックリンク112a上の空き容量を使用して再ルーティングすることができる。空き容量が不足しているが、バックアップ経路が存在する場合に、優先度の低いトラフィックを廃棄することができ、優先度の高いトラフィックが、利用可能な空き容量を利用することができる。バックアップ経路がいくつかのリンクに存在していない場合に、プロセスは、ステップ(6)に移動する。
(6)設定持続時間(例えば、1秒)を超える長いドロップアウトについて、又は既存のバックアップ経路が存在しない状態の中間持続期間のドロップアウトについて、トラフィックリンクは、上述したステップ(2)又はステップ(3)で決定されるように、新しい経路上にリダイレクトすることができる。ステップ(3)のプランは、極端な状況で必要とされるかもしれないが、バックアップ経路の連続的な再計算によって、ステップ(3)による第3のセットのプランではなくステップ(2)による第2のセットのプランの使用が可能にする。理想的には、既存の追跡リンク112b上のバックアップトラフィック経路及びトラフィックリンク112aのスイッチングの使用は、最小のデータ損失で迅速に発生させることができる。
Claims (22)
- システムであって:
各々が自由空間光通信用に構成される複数のネットワークノードを含むネットワークを有しており;
各ネットワークノードは:
光ビームが光リンクを通じて送受信されるときに通過する1つ又は複数の開口部であって、前記光リンクは、(i)ノード同士の間で高レートのトラフィックを転送するトラフィックリンクと、(ii)他のノードの位置に関する情報を確立し且つ維持するために使用される低レート信号を転送する捕捉/追跡リンクとを含む、開口部と;
前記ネットワークを通じて1つ又は複数のバックアップ経路を決定するように構成されたネットワークプロセッサと;
バックアップ用トラフィックリンクを形成するために、前記トラフィックリンクから前記捕捉/追跡リンクに光ビームをリダイレクトするように構成されたビーム操作ユニットと;を備える、
システム。 - 各ネットワークノードは、前記トラフィックリンク及び前記捕捉/追跡リンク通じて異なる遠隔ネットワークノードとの間で光ビームを送受信するように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 各ネットワークノードは、多数の捕捉/追跡リンク及び少数のトラフィックリンクを通じて通信するように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 各ネットワークノードは、トリガイベントに応答して、前記ネットワークノードのトラフィックリンク及び捕捉/追跡リンクのうちの少なくとも一方にリダイレクトするように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 前記トリガイベントは、前記ネットワークノードのトラフィックリンクの遮断又は中断を含む、
請求項4に記載のシステム。 - 前記ネットワークノードのいずれかでの前記トリガイベントは、ネットワークノードにおけるネットワークプロセッサが、前記ネットワーク内の既存のトラフィックリンク及び既存の捕捉/追跡リンクを使用して適切なバックアップ経路を特定できないことを含む、
請求項4に記載のシステム。 - 各ネットワークノードにおける前記ビーム操作ユニットは、前記ネットワークノードのトラフィックリンクから前記ネットワークノードの捕捉/追跡リンクへ約50ミリ秒以内で光ビームをリダイレクトするように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 各ネットワークノードにおける前記ネットワークプロセッサは、前記ネットワークノードのうちの複数のノードの間での連携及び情報交換を含む分散プロセスを使用して、前記ネットワークノードのための1つ又は複数のバックアップ経路を決定するように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 各ネットワークノードにおける前記ネットワークプロセッサは、前記ネットワークノードのためのトラフィックリンク及び捕捉/追跡リンクの設定を選択するように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 前記捕捉/追跡リンクは、ネットワークノード同士の間の制御及び状態情報を搬送するように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 各ネットワークノードの前記1つ又は複数の開口部は、前記ネットワークノードのトラフィックリンクのための光ビームが通過する通信開口部を含む、
請求項1に記載のシステム。 - 各ネットワークノードの前記1つ又は複数の開口部は、前記ネットワークノードの捕捉/追跡リンクのための光ビームが通過する少なくとも1つの捕捉/追跡用開口部をさらに含む、
請求項11に記載のシステム。 - 各ネットワークノードの前記1つ又は複数の開口部は、前記ネットワークノードのトラフィックリンク及び前記ネットワークノードの捕捉/追跡リンクのための光ビームが通過する通信開口部を含む、
請求項1に記載のシステム。 - 各ネットワークノードは:
非光学的な電磁波を用いて他のネットワークノードと通信するように構成された電磁通信システム;をさらに有しており、
各ネットワークノードの前記電磁通信システムは、光リンクに関連する情報及び他のネットワークノードとの位置及び状態情報を送受信するように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 各ネットワークノードにおける前記電磁通信システムは、前記ネットワークノードと光通信していない他のネットワークノードと通信するように構成される、
請求項14に記載のシステム。 - ネットワークノードとの自由空間光通信を行うように構成された光通信端末であって、光ビームが光リンクを通じて送受信されるときに通過する1つ又は複数の開口部を含み、前記光リンクは、(i)高レートのトラフィックを転送するトラフィックリンクと、(ii)前記ネットワークノードの位置に関する情報を確立し且つ維持するために使用される低レート信号を転送する捕捉/追跡リンクとを含む、光通信端末と;
ネットワークを通じて1つ又は複数のバックアップ経路を決定するように構成されたネットワークプロセッサと;
バックアップ用トラフィックリンクを形成するために、前記トラフィックリンクから前記捕捉/追跡リンクへ光ビームにリダイレクトするように構成されたビーム操作ユニットと;と備える、
装置。 - 前記装置は、トリガイベントに応答して、前記トラフィックリンク及び前記捕捉/追跡リンクのうちの少なくとも一方にリダイレクトするように構成される、
請求項16に記載の装置。 - 前記ビーム操作ユニットは、前記トラフィックリンクから前記捕捉/追跡リンクへ約50ミリ秒以内で光ビームをリダイレクトするように構成される、
請求項16に記載の装置。 - 前記1つ又は複数の開口部は、トラフィックリンクのための光ビームが通過する通信開口部を含む、
請求項16に記載の装置。 - 前記1つ又は複数の開口部は、前記捕捉/追跡リンクのための光ビームが通過する少なくとも1つの捕捉/追跡開口部を含む、
請求項16に記載の装置。 - 非光学的な電磁波を用いて前記ネットワークノードと通信するように構成された電磁通信システムをさらに有しており、
該電磁通信システムは、前記装置と光通信していないネットワークノードと通信するように構成される、
請求項16に記載の装置。 - 第1のネットワークノードにおいて第2のネットワークノードと光学的に通信するとともに、光トラフィックリンクを通じて第1の光ビームを送受信することにより前記第2のネットワークノードとデータを交換するステップと;
光捕捉/追跡リンクを通じて第2の光ビームを送受信することによって、前記第1のネットワークノードにおいて第3のネットワークノードを光学的に追跡するステップと;
ネットワークを通じて1つ又は複数のバックアップ経路を決定するステップと;
決定された1つ又は複数のバックアップ経路のうち少なくとも何れかにおけるバックアップ用トラフィックリンクを形成するために、前記トラフィックリンクから前記光捕捉/追跡リンクに第1の光ビームをリダイレクトするステップと;を含む、
方法。
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