JP6925520B2 - 管理装置、通信システム、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、管理装置、通信システム、制御方法、及び制御プログラムに関する。

光通信を行うためのネットワークが構築されている。例えば、当該ネットワークでは、高い信頼性を確保するために、１本の運用回線に１本の予備回線が対応付けられている場合がある。すなわち、当該ネットワークは、冗長構成になっている。
ここで、運用回線、予備回線の両方で障害が発生している場合、外部ネットワークに迂回して通信する技術が提案されている（特許文献１を参照）。

特開２００４−４０７１８号公報

ところで、多重化された複数の光信号は、光ファイバを介して通信される。当該光ファイバに障害が発生した場合、経路探索が行われる。例えば、次のような方法で経路探索が行われる。１つの経路が選択される。そして、複数の光信号の経路を選択された経路に切り替えることができるか否かが、検討される。複数の光信号の経路を選択された経路に切り替えることができない場合、１つの新たな経路が選択される。そして、複数の光信号の経路を選択された経路に切り替えることができるか否かが、検討される。このように、複数の光信号の経路を選択された経路に切り替えることができるまで、何度も経路探索が繰り返される。この方法は、何度も経路探索を繰り返す可能性が高い。何度も経路探索を繰り返すことは、通信障害が長期化する。

本発明の目的は、通信障害の期間を短くできる。

本発明の一態様に係る管理装置が提供される。管理装置は、光信号の経路を切り替えることが可能な複数のノードと前記複数のノードを互いに接続する光伝送路とを含む光メッシュネットワークに接続する。管理装置は、前記光メッシュネットワークに接続し、前記複数のノードのうちの第１のノード及び第２のノードを経由する経路に波長多重光信号の経路が選択されているときに、前記第１のノードと前記第２のノードとに接続する第１の光伝送路に障害が発生したことを示す第１の障害通知を受信する通信部と、前記第１の光伝送路に障害が発生した場合、代替の経路を示す代替経路情報に基づいて、前記第１の光伝送路を含まない複数の代替の経路を選択する代替経路選択部と、前記波長多重光信号を複数に分割した光信号の経路を、前記複数の代替の経路に基づいてそれぞれ異なる経路に切り替えるように、前記通信部を介して、前記複数の代替の経路に含まれるノードに指示する光パス切替部と、を有する。

本発明によれば、通信障害の期間を短くすることができる。

実施の形態１の通信システムを示す図である。 実施の形態１の管理装置が有するハードウェアの構成を示す図である。 実施の形態１の管理装置の構成を示す機能ブロック図である。 実施の形態１のノードの構成を示す機能ブロック図である。 実施の形態１の経路探索の具体例を示す図である。 実施の形態１の経路探索の処理を示すフローチャートである。 実施の形態２の管理装置の構成を示す機能ブロック図である。 実施の形態２の経路探索の処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら実施の形態を説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の通信システムを示す図である。通信システムは、管理装置１００とノード２００ａ〜２００ｌを含む。管理装置１００とノード２００ａ〜２００ｌとは、ネットワークを介して通信する。例えば、管理装置１００とノード２００ｄ，２００ｅ，２００ｊとは、ネットワークを介して通信する。また、図１では、図示を省略しているが管理装置１００とノード２００ａなどもネットワークを介して通信する。なお、例えば、ネットワークは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、又はＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）でもよい。

管理装置１００は、制御方法を実行する装置である。管理装置１００は、ノード２００ａ〜２００ｌから情報を取得する。例えば、管理装置１００は、ノード２００ａ〜２００ｌの状態を示す情報を、ノード２００ａ〜２００ｌから取得する。管理装置１００は、ノード２００ａ〜２００ｌに設定する設定情報を管理する。

ノード２００ａ〜２００ｌは、“＃１”〜“＃１２”の識別番号が対応付けられている。例えば、ノード２００ａは、“＃１”が対応付けられている。以下、ノード２００ａ〜２００ｌを、識別番号で表現する場合がある。

ノード２００ａ〜２００ｌは、メッシュ状に接続している。すなわち、ノード２００ａ〜２００ｌによって構築されるネットワークは、メッシュネットワークである。また、ノード２００ａ〜２００ｌは、互いに光ファイバで接続される。そのため、ノード２００ａ〜２００ｌによって構築されるメッシュネットワークは、光メッシュネットワークとも言う。すなわち、光メッシュネットワークは、複数のノードと光ファイバとを含む。ここで、光ファイバは、光伝送路とも言う。

ノード２００ａ〜２００ｌは、複数の波長が多重化された光信号（すなわち、波長多重光信号）を伝送する。当該光信号は、クライアント装置（図示を省略）から送信された電気信号が変換された信号である。当該光信号は、波長分割多重方式で通信される。また、ノード２００ａ〜２００ｌは、複数の波長が多重化された光信号を分離することもできる。ノード２００ａ〜２００ｌは、光信号の経路を切り替えることが可能である。
また、管理装置１００は、光メッシュネットワーク内を伝送される光信号の経路を切り替えることができる。

次に、管理装置１００の主なハードウェアの構成について説明する。
図２は、実施の形態１の管理装置が有するハードウェアの構成を示す図である。管理装置１００は、プロセッサ１０１、揮発性記憶装置１０２、及び不揮発性記憶装置１０３を有する。

プロセッサ１０１は、管理装置１００全体を制御する。例えば、プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などである。プロセッサ１０１は、マルチプロセッサでもよい。管理装置１００は、処理回路によって実現されてもよく、又は、ソフトウェア、ファームウェア若しくはそれらの組み合わせによって実現されてもよい。なお、処理回路は、単一回路又は複合回路でもよい。

揮発性記憶装置１０２は、管理装置１００の主記憶装置である。例えば、揮発性記憶装置１０２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。不揮発性記憶装置１０３は、管理装置１００の補助記憶装置である。例えば、不揮発性記憶装置１０３は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）である。

ノード２００ａ〜２００ｌは、管理装置１００と同様に、プロセッサ、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置を有する。

次に、管理装置１００の機能について説明する。
図３は、実施の形態１の管理装置の構成を示す機能ブロック図である。管理装置１００は、記憶部１１０、装置構成管理部１２０、光パス管理部１３０、光パス切替部１４０、障害管理部１５０、性能管理部１６０、通信部１７０、経路状況蓄積部１８０、及び経路探索部１９０を有する。経路探索部１９０は、代替経路選択部１９１及びグルーピング部１９２を有する。

記憶部１１０及び経路状況蓄積部１８０は、揮発性記憶装置１０２又は不揮発性記憶装置１０３に確保した記憶領域として実現される。
装置構成管理部１２０、光パス管理部１３０、光パス切替部１４０、障害管理部１５０、性能管理部１６０、通信部１７０、経路探索部１９０、代替経路選択部１９１、及びグルーピング部１９２の一部又は全部は、プロセッサ１０１によって実現してもよい。装置構成管理部１２０、光パス管理部１３０、光パス切替部１４０、障害管理部１５０、性能管理部１６０、通信部１７０、経路探索部１９０、代替経路選択部１９１、及びグルーピング部１９２の一部又は全部は、プロセッサ１０１が実行するプログラムのモジュールとして実現してもよい。当該プログラムは、制御プログラムとも言う。

記憶部１１０は、様々な情報を記憶する。装置構成管理部１２０は、ノード２００ａ〜２００ｌが格納しているトランスポンダを示すパッケージ情報を管理する。パッケージ情報には、各トランスポンダが担当する波長を示す情報が含まれている。例えば、パッケージ情報は、記憶部１１０に格納されている。

光パス管理部１３０は、各波長の光信号が伝送されている経路を示す経路情報を管理する。すなわち、経路情報は、現在の経路状況を示す情報である。例えば、経路情報は、記憶部１１０に格納されている。

また、光パス管理部１３０は、代替経路情報を管理する。代替経路情報は、複数の代替の経路を示す情報である。また、代替経路情報は、光伝送路に障害が発生した場合、又はノードに障害が発生した場合、光信号の経路をどの経路に切り替えるかを示す情報であると表現してもよい。また、代替経路情報が示す代替の経路には、優先度が対応付けられている。ここで、優先度は、代替の経路に含まれるノードの数に基づいて決定される。例えば、優先度は、経路に含まれるノードの数が少ないほど高くなる。また、例えば、代替経路情報は、予め記憶部１１０に格納されている。

光パス切替部１４０は、通信部１７０を介して、光信号の経路を切り替える。また、光パス切替部１４０は、経路の切替状況を管理する。
障害管理部１５０は、通信部１７０を介して、ノード２００ａ〜２００ｌから障害通知を取得する場合がある。性能管理部１６０は、ノード２００ａ〜２００ｌの性能情報を管理する。例えば、性能情報は、記憶部１１０に格納されている。

通信部１７０は、ノード２００ａ〜２００ｌと通信する。すなわち、通信部１７０は、光メッシュネットワークに接続する。
また、通信部１７０は、装置構成管理部１２０、光パス管理部１３０、光パス切替部１４０、障害管理部１５０、性能管理部１６０、及び経路探索部１９０と接続する。なお、図３では、通信部１７０が装置構成管理部１２０などと接続していることの図示を省略している。

通信部１７０は、複数のノードのうちの第１のノード及び第２のノードを経由する経路に波長多重光信号の経路が選択されているときに、第１のノードと第２のノードとに接続する第１の光伝送路に波長多重光信号の伝送を妨げる障害が発生したことを示す障害通知を受信する。

経路状況蓄積部１８０は、経路状況情報を記憶する。経路状況情報は、代替経路情報が示す代替の経路が正常であるか否かを示す。なお、経路状況情報の初期状態は、全ての経路が正常であることを示している。
経路探索部１９０は、ノード間の光伝送路に障害が発生した場合、又はノードに障害が発生した場合に、経路探索を実行する。代替経路選択部１９１は、第１の光伝送路に障害が発生した場合、代替経路情報に基づいて、第１の光伝送路を含まない複数の代替の経路を選択する。

また、代替経路選択部１９１が複数の代替の経路を選択した後、光パス切替部１４０は、波長多重光信号を複数に分割した光信号の経路を、複数の代替の経路に基づいてそれぞれ異なる経路に切り替えるように、通信部１７０を介して、複数の代替の経路に含まれるノードに指示する。

ここで、波長多重光信号を複数に分割した光信号について説明する。例えば、波長多重光信号に基づく波長の数が１０の場合、１０個の光信号に分割してもよいし、８個の波長が多重化された光信号と２個の波長が多重化された光信号に分割してもよい。

例えば、波長多重光信号に基づく波長の数が１０であり、１０個の光信号に分割した場合、光パス切替部１４０は、次のように指示をする。光パス切替部１４０は、波長多重光信号に基づくそれぞれ異なる波長の複数の光信号の経路を、複数の代替の経路に基づいてそれぞれ異なる経路に切り替えるように、通信部１７０を介して、複数の代替の経路に含まれるノードに指示する。
なお、グルーピング部１９２の機能については、後で詳細に説明する。

次に、ノードの機能について説明する。ここで、ノード２００ａ〜２００ｌを総称してノード２００と表現する。ノード２００を用いて、ノードの機能を説明する。
図４は、実施の形態１のノードの構成を示す機能ブロック図である。ノード２００は、ノード監視制御部２１０、光ノード部２２０、及びトランスポンダ部２３０を有する。

ノード監視制御部２１０は、記憶部２１１、装置構成管理部２１２、光パス管理部２１３、光パス切替部２１４、障害管理部２１５、性能管理部２１６、及び通信部２１７を有する。
光ノード部２２０は、光増幅部２２１ａ〜２２１ｈと波長選択スイッチ部２２２ａ〜２２２ｈを有する。

記憶部２１１は、ノード２００が有する揮発性記憶装置又は不揮発性記憶装置に確保した記憶領域として実現される。
装置構成管理部２１２、光パス管理部２１３、光パス切替部２１４、障害管理部２１５、性能管理部２１６、及び通信部２１７の一部又は全部は、ノード２００が有するプロセッサによって実現してもよい。装置構成管理部２１２、光パス管理部２１３、光パス切替部２１４、障害管理部２１５、性能管理部２１６、及び通信部２１７の一部又は全部は、ノード２００が有するプロセッサが実行するプログラムのモジュールとして実現してもよい。

記憶部２１１は、様々な情報を記憶する。装置構成管理部２１２は、ノード２００が格納しているトランスポンダのパッケージ情報を管理する。パッケージ情報には、トランスポンダが担当する波長を示す情報が含まれている。例えば、パッケージ情報は、記憶部２１１に格納される。

光パス管理部２１３は、ノード２００が接続している光ファイバに関する情報を管理する。光パス切替部２１４は、波長選択スイッチ部２２２ａ〜２２２ｈを制御することで、光信号の経路を変更することができる。
障害管理部２１５は、トランスポンダ等の警報情報を管理する。例えば、警報情報は、記憶部２１１に格納される。

性能管理部２１６は、光増幅部２２１ａ〜２２１ｈ、波長選択スイッチ部２２２ａ〜２２２ｈ、及びトランスポンダ部２３０が有するトランスポンダの性能情報を管理する。例えば、性能情報は、記憶部２１１に格納される。

通信部２１７は、管理装置１００と通信する。また、通信部２１７は、装置構成管理部２１２、光パス管理部２１３、光パス切替部２１４、障害管理部２１５、及び性能管理部２１６と接続する。なお、図４では、通信部２１７が装置構成管理部２１２などと接続していることの図示を省略している。

光増幅部２２１ａ〜２２１ｄは、ノード２００に入力された光信号を増幅する。光増幅部２２１ａ〜２２１ｄは、増幅した光信号を波長選択スイッチ部２２２ａ〜２２２ｄに入力する。また、光増幅部２２１ｅ〜２２１ｈは、波長選択スイッチ部２２２ｅ〜２２２ｈから出力された光信号を増幅することができる。光増幅部２２１ｅ〜２２１ｈは、増幅した光信号を外部に出力する。

波長選択スイッチ部２２２ａ〜２２２ｈは、光信号を波長多重分岐する。波長選択スイッチ部２２２ａ〜２２２ｈは、光クロスコネクトを実行することができる。例えば、波長選択スイッチ部２２２ａ〜２２２ｄは、光信号をトランスポンダ部２３０に出力する。また、波長選択スイッチ部２２２ｅ〜２２２ｈは、トランスポンダ部２３０から入力された光信号の進む方向を変更する。

トランスポンダ部２３０は、トランスポンダ２３１〜２３４を有する。トランスポンダ２３１〜２３４は、クライアント装置から受信した電気信号を光信号に変換することができる。また、トランスポンダ２３１〜２３４は、光信号を多重化させることもできる。

トランスポンダ２３１〜２３４のそれぞれは、担当する波長が決められている。例えば、トランスポンダ２３１は、λ_１の光信号を担当する。そのため、例えば、波長選択スイッチ部２２２ａ〜２２２ｄは、λ_１の光信号をトランスポンダ２３１に出力することがある。
図４では、４つのトランスポンダを例示している。しかし、トランスポンダの数は、４つに限らない。

図５は、実施の形態１の経路探索の具体例を示す図である。ノード２００ａ〜２００ｄは、アクティブのノードである。すなわち、ノード２００ａ〜２００ｄは、運用系のノードである。また、ノード２００ｅ〜２００ｌは、スタンバイのノードである。すなわち、ノード２００ｅ〜２００ｌは、待機系のノードである。待機系は、非運用系と表現してもよい。

ノード２００ａ〜２００ｄは、異なる波長が多重化された複数の光信号を伝送する。例えば、ノード２００ａ〜２００ｄは、λ_１とλ_２の光信号を伝送する。
ここで、例えば、ノード２００ｂは、第１のノードと表現してもよい。ノード２００ｃは、第２のノードと表現してもよい。図５では、第１のノード及び第２のノードを経由する経路に波長多重光信号（すなわち、λ_１とλ_２の光信号）の経路が選択されているものとする。

次に、経路探索について、フローチャートを用いて説明する。フローチャートの説明では、図５を用いる。
図６は、実施の形態１の経路探索の処理を示すフローチャートである。なお、図６は、図３〜５を参照する。

ここで、例えば、ノード＃２（すなわち、ノード２００ｂ）とノード＃３（すなわち、ノード２００ｃ）の間の光伝送路（例えば、第１の光伝送路）に障害が発生したものとする。光伝送路に障害が発生した場合、障害が発生した箇所よりも下流のノードが障害を検出する。例えば、ノード＃３（すなわち、ノード２００ｃ）の光増幅部は、ノード＃３に入力される光信号のパワーが弱くなっていることを検出した場合、光伝送路に障害が発生したことを検出する。ノード＃３の光増幅部は、ノード＃２とノード＃３の間の光伝送路に障害が発生したことをノード＃３の障害管理部に通知する。ノード＃３の障害管理部は、ノード＃３の通信部を介して、障害通知を管理装置１００に送信する。当該障害通知は、ノード＃２とノード＃３の間の光伝送路に障害が発生したことを示す。

（ステップＳ１１）通信部１７０は、障害通知を受信する。当該障害通知は、第１の障害通知とも言う。また、通信部１７０は、ノード＃３が送信した障害通知を受信した装置（図示を省略）から受信してもよい。

（ステップＳ１２）光パス管理部１３０は、経路情報と障害通知に基づいて、伝送できなくなっている光信号の波長を特定する。例えば、経路情報には、λ_１とλ_２の光信号の経路の一部がノード＃２とノード＃３の間の光伝送路であることが登録されている。光パス管理部１３０は、経路情報と障害通知に基づいて、伝送できなくなっている光信号の波長がλ_１とλ_２であることを特定する。
代替経路選択部１９１は、伝送できなくなっている光信号の波長を示す波長情報を光パス管理部１３０から取得する。

代替経路選択部１９１は、光パス管理部１３０から代替経路情報を取得する。代替経路選択部１９１は、経路状況蓄積部１８０から経路状況情報を取得する。代替経路選択部１９１は、代替経路情報と経路状況情報とに基づいて、伝送できなくなっている光信号の経路を選択する。なお、代替経路選択部１９１は、経路を選択する際、障害が発生した光伝送路（例えば、ノード＃２とノード＃３の間の光伝送路）を含む経路を除外する。また、代替経路選択部１９１は、経路を選択する際、伝送できなくなっている光信号の波長の数の経路を選択する。さらに、代替経路選択部１９１は、経路を選択する際、優先度の高い順に経路を選択する。

詳細に説明する。例えば、代替経路選択部１９１は、経路状況情報が示す正常な代替の経路の中から、代替経路情報が示す経路を選択する。代替経路選択部１９１は、選択した経路の中から、障害が発生した光伝送路を含む経路を除外する。代替経路選択部１９１は、除外した後の経路の中から、優先度の高い順に、伝送できなくなっている光信号の波長数の経路を選択する。

例えば、代替経路選択部１９１は、波長情報に基づいて、伝送できなくなっている光信号の波長（すなわち、λ_１とλ_２）の数を特定する。代替経路選択部１９１は、伝送できなくなっている光信号の波長の数が２つなので、２つの経路を選択する。選択した経路は、経路Ａと経路Ｂである。経路Ａは、ノード＃１、＃２、＃６、＃７、＃３、＃４の経路である。経路Ｂは、ノード＃１、＃２、＃１０、＃１１、＃３、＃４の経路である。
このように、代替経路選択部１９１は、代替経路情報に基づいて、波長多重光信号に基づく波長数の複数の代替の経路を選択する。

また、代替経路選択部１９１は、伝送できなくなっている光信号の波長の数の経路を選択しなくてもよい。例えば、代替経路選択部１９１は、伝送できなくなっている光信号の波長の数が３つの場合、２つの経路Ａ，Ｂを選択する。そして、代替経路選択部１９１は、２つの波長の光信号の経路を経路Ａに選択し、残りの１つの波長の経路を経路Ｂに選択してもよい。

（ステップＳ１３）グルーピング部１９２は、代替経路選択部１９１が選択した経路をグルーピングする。例えば、グルーピング部１９２は、経路Ａと経路Ｂとをグルーピングする。また、グルーピングした情報は、グルーピング情報と言う。

（ステップＳ１４）光パス切替部１４０は、波長情報を光パス管理部１３０から取得する。光パス切替部１４０は、代替経路選択部１９１から選択した経路を示す情報を取得する。光パス切替部１４０は、グルーピング部１９２からグルーピング情報を取得する。
光パス切替部１４０は、代替経路選択部１９１が選択した経路に含まれるノードに切替命令を送信する。切替命令には、伝送できなくなっている光信号の波長（例えば、λ_１とλ_２）を示す情報が含まれている。

このように、光パス切替部１４０は、波長多重光信号を複数に分割した光信号の経路を、複数の代替の経路に基づいてそれぞれ異なる経路に切り替えるように、通信部１７０を介して、複数の代替の経路に含まれるノードに指示する。

これにより、例えば、ノード２００ｂの光パス切替部は、ノード２００ｂの通信部を介して、切替命令を受信する。ノード２００ｂの光パス切替部は、装置構成管理部２１２からパッケージ情報を取得する。ノード２００ｂの光パス切替部は、切替命令とパッケージ情報とに基づいて、伝送できなくなっている光信号の波長を担当するトランスポンダを特定する。ノード２００ｂの光パス切替部は、当該トランスポンダとノード２００ｂの波長選択スイッチ部とに光信号の経路切替指示を送信する。これにより、光信号の経路が変更される。例えば、λ_１の光信号は、経路Ａを進む。λ_２の光信号は、経路Ｂを進む。

ここで、光パス切替部１４０は、グルーピング情報をノード２００ｄ（すなわち、ノード＃４）に送信する。ここで、ノード２００ｄは、光信号を監視する監視ノードとも言う。

ノード２００ｄの光パス切替部は、予め決められた時間である監視時間、グルーピング情報が示す経路を介して、光信号を受信できるか否かを監視する。ノード２００ｄの光パス切替部は、監視時間以内に光信号を受信できた場合、当該光信号の経路を正常な経路と判定する。ノード２００ｄの光パス切替部は、監視時間以内に光信号を受信できなかった場合、当該光信号の経路を異常な経路と判定する。例えば、ノード２００ｄの光パス切替部は、監視時間以内に、λ_１の光信号を受信した場合、経路Ａを正常な経路と判定する。ノード２００ｄの光パス切替部は、監視時間以内に、λ_２の光信号を受信できなかった場合、経路Ｂを異常な経路と判定する。

ノード２００ｄの光パス切替部は、ノード２００ｄの通信部を介して、監視結果情報を管理装置１００に送信する。例えば、監視結果情報には、経路Ａが正常な経路、経路Ｂが異常な経路であることを示す情報が含まれる。
ここで、監視結果情報は、複数の代替の経路のそれぞれを伝送される複数に分割した光信号のそれぞれをノード２００ｄが受信したか否かを示す情報と表現してもよい。

（ステップＳ１５）通信部１７０は、監視結果情報を受信する。
（ステップＳ１６）光パス切替部１４０は、監視結果情報に基づいて、経路状況情報を更新する。これにより、異常な経路があった場合、異常な経路が経路状況情報に登録される。なお、光パス切替部１４０は、代替経路選択部１９１が選択した全ての経路が正常な経路の場合、経路状況情報を更新しなくてもよい。

（ステップＳ１７）光パス切替部１４０は、監視結果情報に基づいて、代替経路選択部１９１が選択した経路が全て異常であったか否かを判定する。例えば、光パス切替部１４０は、経路Ａ，Ｂの両方が異常であったか否かを判定する。

ステップＳ１７の条件を満たさない場合（ステップＳ１７でＮｏ）、光パス切替部１４０は、処理をステップＳ１８に進める。
ステップＳ１７の条件を満たす場合（ステップＳ１７でＹｅｓ）、光パス切替部１４０は、グルーピング情報を廃棄する。そして、光パス切替部１４０は、処理をステップＳ１２に進める。なお、当該ステップＳ１２では、代替経路選択部１９１は、ステップＳ１６で更新された経路状況情報と代替経路情報とに基づいて、新たな経路を選択する。新たな経路には、障害が発生した光伝送路を含む経路が除外される。また、代替経路選択部１９１は、前回のステップＳ１２で選択しなかった経路のうち、優先度の高い順に経路を選択する。

（ステップＳ１８）光パス切替部１４０は、監視結果情報に基づいて、代替経路選択部１９１が選択した経路の中に異常な経路があったか否かを判定する。
異常な経路があった場合（ステップＳ１８でＹｅｓ）、光パス切替部１４０は、処理をステップＳ１９に進める。異常な経路がなかった場合（ステップＳ１８でＮｏ）、光パス切替部１４０は、経路探索を終了する。

（ステップＳ１９）光パス切替部１４０は、異常な経路が割当てられた光信号の経路を、代替経路選択部１９１が選択した経路の中で正常な経路に切り替える。例えば、経路Ａが正常な経路、経路Ｂが異常な経路の場合、光パス切替部１４０は、λ_２の光信号の経路を経路Ａに切り替える。

なお、経路を切り替える場合、光パス切替部１４０は、切替命令をノードに送信する。切替命令には、λ_２を示す情報が含まれている。これにより、例えば、ノード２００ｂの光パス切替部は、ノード２００ｂの通信部を介して、切替命令を受信する。ノード２００ｂの光パス切替部は、装置構成管理部２１２からパッケージ情報を取得する。ノード２００ｂの光パス切替部は、切替命令とパッケージ情報とに基づいて、λ_２を担当するトランスポンダを特定する。ノード２００ｂの光パス切替部は、当該トランスポンダとノード２００ｂの波長選択スイッチ部とにλ_２の光信号の経路切替指示を送信する。これにより、λ_２の光信号は、経路Ａを進む。

このように、光パス切替部１４０は、監視結果情報に基づいて、ノード２００ｄが複数に分割した光信号のうちの少なくとも１つの光信号を受信しておらず、かつ、ノード２００ｄが複数に分割した光信号のうちの少なくとも１つの光信号を受信した場合、ノード２００ｄが受信しなかった光信号の代替の経路を、ノード２００ｄが受信した光信号の代替の経路に切り替えるように、通信部１７０を介して、ノード２００ｄが受信した光信号の代替の経路に含まれるノードに指示する。これにより、管理装置１００は、ノード２００ｄが受信しなかった光信号の経路を再度探索しなくて済むので、通信障害の期間を短くできる。また、この内容は、ノードに障害が発生した場合にも適用できる。

また、光パス切替部１４０は、正常な経路のうち最も優先度の高い経路に、異常な経路が割当てられた光信号の経路を切り替えてもよい。例えば、代替経路選択部１９１が選択した経路が、経路Ａ，Ｂ，Ｃであるとする。なお、経路Ｃは、図５に図示していない。経路Ａ，Ｃが、正常な経路とする。経路Ｂが、異常な経路とする。また、経路Ａ，Ｃの中で経路Ａが、最も優先度の高い経路とする。光パス切替部１４０は、λ_２の光信号の経路を経路Ａに切り替える。

このように、光パス切替部１４０は、ノード２００ｄが複数に分割した光信号のうちの少なくとも１つの光信号を受信しておらず、かつ、ノード２００ｄが複数に分割した光信号のうちの少なくとも１つの光信号を受信した場合、ノード２００ｄが受信した光信号の代替の経路のうち最も優先度の高い代替の経路に、ノード２００ｄが受信できなかった光信号の代替の経路を切り替えるように、通信部１７０を介して、最も優先度の高い代替の経路に含まれるノードに指示する。これにより、管理装置１００は、ノード２００ｄが受信しなかった光信号の経路を再度探索しなくて済むので、通信障害の期間を短くできる。さらに、管理装置１００は、ノード２００ｄが受信しなかった光信号の経路をノード２００ｄが光信号を受信するまでの時間が短くなる経路に切り替えることができる。また、この内容は、ノードに障害が発生した場合にも適用できる。

なお、ノード２００ｄの光パス切替部が監視する監視時間は、任意に変更できる。
また、光パス切替部１４０は、ステップＳ１８でＮｏの場合、正常な経路のうち最も優先度の高い経路に、他の正常な経路が割当てられた光信号の経路を切り替えてもよい。例えば、経路Ａ，Ｂ，Ｃが、正常な経路とする。経路Ａ，Ｂ，Ｃの中で経路Ａが、最も優先度の高い経路とする。光パス切替部１４０は、経路Ｂ，Ｃが割当てられた光信号の経路を経路Ａに切り替える。なお、上述したように、光パス切替部１４０は、経路Ｂ，Ｃに含まれるノードに切替命令を送信することで、経路Ｂ，Ｃが割当てられた光信号の経路を経路Ａに切り替えることができる。

このように、光パス切替部１４０は、監視結果情報に基づいて、ノード２００ｄが複数に分割した光信号の全てを受信した場合、複数に分割した光信号の代替の経路のうち最も優先度の高い代替の経路に、複数に分割した光信号のうち最も優先度の高い代替の経路を伝送される光信号以外の光信号の代替の経路を切り替えるように、通信部１７０を介して、最も優先度の高い代替の経路に含まれるノードに指示する。これにより、管理装置１００は、１つの経路に全ての光信号が伝送されるので、光信号の伝送状況の管理を容易できる。さらに、管理装置１００は、全ての光信号の経路をノード２００ｄが光信号を受信するまでの時間が短くなる経路に切り替えることができる。また、この内容は、ノードに障害が発生した場合にも適用できる。

図６では、光伝送路に障害が発生した場合を例示した。管理装置１００は、ノードに障害が発生した場合でも、代替経路情報と経路状況情報とに基づいて、経路探索を実行することができる。例えば、通信部１７０は、第１のノードに障害が発生したことを示す障害通知を受信する。当該障害通知は、第２の障害通知とも言う。代替経路選択部１９１は、代替経路情報に基づいて、第１のノードを含まない複数の代替の経路を選択する。光パス切替部１４０は、波長多重光信号を複数に分割した光信号の経路を、代替経路選択部１９１が選択した複数の代替の経路に基づいてそれぞれ異なる経路に切り替えるように、通信部１７０を介して、代替経路選択部１９１が選択した複数の代替の経路に含まれるノードに指示する。

ここで、例えば、管理装置は、光伝送路に障害が発生し、λ_１とλ_２の光信号の経路を経路Ａに切替えたとする。経路Ａが異常な経路であった場合、管理装置は、λ_１とλ_２の光信号の経路を経路Ｂに切り替えて、経路Ｂが正常であるか否かを検討する。このように、複数の光信号を１つの経路に切り替え、当該経路が異常な経路の場合、管理装置は、何度も経路探索を繰り返す。何度も経路探索を繰り返すことは、通信障害が長期化する。

そこで、実施の形態１によれば、管理装置１００は、波長多重光信号を複数に分割した光信号の経路を、それぞれ異なる経路に切り替えて経路探索することで、効率的に正常な経路を早期に検出できる。すなわち、管理装置１００は、何度も経路探索を繰り返す可能性を低くできる。管理装置１００は、正常な経路を早期に検出することで、複数の光信号が早期に正常な経路を通過できる。よって、管理装置１００は、通信障害の期間を短くできる。

また、管理装置１００は、経路状況情報と代替経路情報に基づいて経路を選択することで、代替経路情報が示す代替の経路のうち正常な経路を選択する。これより、管理装置１００は、代替経路情報が示す代替の経路のうち異常な経路を選択することを防止できる。すなわち、管理装置１００は、異常な経路を選択しないことで、経路探索を繰り返す可能性を低くできる。

また、優先度は、経路に含まれるノードの数が少ないほど高くなる。そのため、管理装置１００は、優先度の高い順に経路を選択することで、ノード２００ｄが光信号を受信するまでの時間が短くなる経路を選択することができる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２を説明する。実施の形態１と相違する事項を主に説明し、実施の形態１と共通する事項の説明を省略する。実施の形態２の説明では、図１〜６を参照する。
実施の形態１では、代替経路情報を用いて経路探索する場合を説明した。実施の形態２では、代替経路情報を用いないで経路探索する場合を説明する。

図７は、実施の形態２の管理装置の構成を示す機能ブロック図である。管理装置１００ａは、経路探索部１９０ａを有する。経路探索部１９０ａは、代替経路選択部１９１ａを有する。代替経路選択部１９１ａの機能については、後述する。

また、代替経路選択部１９１ａの一部又は全部は、プロセッサ１０１によって実現してもよい。代替経路選択部１９１ａの一部又は全部は、プロセッサ１０１が実行するプログラムのモジュールとして実現してもよい。
図３に示される構成と同じ又は対応する図７の構成は、図３に示される符号と同じ符号を付している。

図８は、実施の形態２の経路探索の処理を示すフローチャートである。図８の処理は、ステップＳ１１ａ，１２ａ，１７ａが実行される点が、図６の処理と異なる。そのため、図８では、ステップＳ１１ａ，１２ａ，１７ａを説明する。図８における他のステップについては、図６のステップ番号と同じ番号を付することによって、処理の説明を省略する。なお、図６の処理を実行する代替経路選択部１９１は、代替経路選択部１９１ａが実行する。また、図８は、図５〜７を参照する。

（ステップＳ１１ａ）代替経路選択部１９１ａは、複数の経路を算出する。
例えば、代替経路選択部１９１ａは、光信号の伝送経路が短い順に複数の経路を算出する。また、代替経路選択部１９１ａは、光信号の伝送経路の長さが閾値よりも短い経路を算出してもよい。代替経路選択部１９１ａは、伝送経路の長さが短い経路を算出することで、ノード２００ｄが光信号を受信するまでの時間が短くなる経路を選択することができる。代替経路選択部１９１ａは、算出した経路の長さと、算出した経路に含まれるノードの数に基づいて、算出した経路に優先度を対応付ける。例えば、代替経路選択部１９１ａは、光信号の伝送経路が短く、経路に含まれるノードの数が少ないほど、優先度を高くする。

また、例えば、代替経路選択部１９１ａは、光信号の伝送経路内に存在するノードの数が少ない順に複数の経路を算出する。また、代替経路選択部１９１ａは、光信号の伝送経路に含まれるノードの数が閾値よりも少ない経路を算出してもよい。代替経路選択部１９１ａは、ノードの数が少ない経路を算出することで、ノード２００ｄが光信号を受信するまでの時間が短くなる経路を選択することができる。また、代替経路選択部１９１ａは、算出した複数の経路に、当該順に優先度を付ける。

算出された複数の経路に関する情報は、経路算出情報と言う。経路算出情報には、各経路に対応付けられた優先度の情報が含まれている。

（ステップＳ１２ａ）光パス管理部１３０は、経路情報と障害通知に基づいて、伝送できなくなっている光信号の波長を特定する。代替経路選択部１９１ａは、伝送できなくなっている光信号の波長を示す波長情報を光パス管理部１３０から取得する。

代替経路選択部１９１ａは、経路状況蓄積部１８０から経路状況情報を取得する。代替経路選択部１９１ａは、経路算出情報と経路状況情報とに基づいて、伝送できなくなっている光信号の経路を選択する。なお、代替経路選択部１９１ａは、経路を選択する際、障害が発生した光伝送路を含む経路を除外する。また、代替経路選択部１９１ａは、経路を選択する際、伝送できなくなっている光信号の波長数の経路を選択する。さらに、代替経路選択部１９１ａは、経路を選択する際、優先度の高い順に経路を選択する。

詳細に説明する。例えば、代替経路選択部１９１ａは、経路状況情報に基づいて、経路算出情報が示す経路のうち、正常な経路を選択する。代替経路選択部１９１ａは、正常な経路の中から、障害が発生した光伝送路を含む経路を除外する。代替経路選択部１９１ａは、当該除外した後の経路の中から、優先度の高い順に、伝送できなくなっている光信号の波長数の経路を選択する。

（ステップＳ１７ａ）光パス切替部１４０は、監視結果情報に基づいて、代替経路選択部１９１ａが選択した経路が全て異常であったか否かを判定する。

ステップＳ１７ａの条件を満たさない場合（ステップＳ１７ａでＮｏ）、光パス切替部１４０は、処理をステップＳ１８に進める。
ステップＳ１７ａの条件を満たす場合（ステップＳ１７ａでＹｅｓ）、光パス切替部１４０は、グルーピング情報を廃棄する。そして、光パス切替部１４０は、処理をステップＳ１２ａに進める。なお、当該ステップＳ１２ａでは、代替経路選択部１９１ａは、ステップＳ１６で更新された経路状況情報と経路算出情報とに基づいて、新たな経路を選択する。なお、新たな経路には、障害が発生した光伝送路を含む経路が除外される。また、代替経路選択部１９１ａは、前回のステップＳ１２ａで選択しなかった経路のうち、優先度の高い順に経路を選択する。

管理装置１００ａは、代替経路情報を格納しなくてもよいので、管理装置１００ａが記憶するデータ量を軽減することができる。また、管理装置１００ａは、代替経路情報を用いないで、通信障害を早期に回復できる。

管理装置１００ａは、ノードに障害が発生した場合でも、経路算出情報と経路状況情報とに基づいて、経路探索を実行することができる。

以上に説明した各実施の形態における特徴は、互いに適宜組み合わせることができる。

１００，１００ａ 管理装置、 １０１ プロセッサ、 １０２ 揮発性記憶装置、 １０３ 不揮発性記憶装置、 １１０ 記憶部、 １２０ 装置構成管理部、 １３０ 光パス管理部、 １４０ 光パス切替部、 １５０ 障害管理部、 １６０ 性能管理部、 １７０ 通信部、 １８０ 経路状況蓄積部、 １９０，１９０ａ 経路探索部、 １９１，１９１ａ 代替経路選択部、 １９２ グルーピング部、 ２００ ノード、 ２００ａ〜２００ｌ ノード、 ２１０ ノード監視制御部、 ２１１ 記憶部、 ２１２ 装置構成管理部、 ２１３ 光パス管理部、 ２１４ 光パス切替部、 ２１５ 障害管理部、 ２１６ 性能管理部、 ２１７ 通信部、 ２２０ 光ノード部、 ２２１ａ〜２２１ｈ 光増幅部、 ２２２ａ〜２２２ｈ 波長選択スイッチ部、 ２３０ トランスポンダ部、 ２３１，２３２，２３３，２３４ トランスポンダ。

Claims (15)

1. 光信号の経路を切り替えることが可能な複数のノードと前記複数のノードを互いに接続する光伝送路とを含む光メッシュネットワークに接続する管理装置であって、
   前記光メッシュネットワークに接続し、前記複数のノードのうちの第１のノード及び第２のノードを経由する経路に波長多重光信号の経路が選択されているときに、前記第１のノードと前記第２のノードとに接続する第１の光伝送路に障害が発生したことを示す第１の障害通知を受信する通信部と、
   前記第１の光伝送路に障害が発生した場合、代替の経路を示す代替経路情報に基づいて、前記第１の光伝送路を含まない複数の代替の経路を選択する代替経路選択部と、
   前記波長多重光信号を複数に分割した光信号の経路を、前記複数の代替の経路に基づいてそれぞれ異なる経路に切り替えるように、前記通信部を介して、前記複数の代替の経路に含まれるノードに指示する光パス切替部と、
   を有する管理装置。
2. 前記代替経路選択部は、前記複数の代替の経路を選択する場合、前記代替経路情報に基づいて、前記波長多重光信号に基づく波長の数の代替の経路を選択し、
   前記光パス切替部は、前記波長多重光信号に基づくそれぞれ異なる波長の複数の光信号の経路を、前記複数の代替の経路に基づいてそれぞれ異なる経路に切り替えるように、前記通信部を介して、前記複数の代替の経路に含まれるノードに指示する、
   請求項１に記載の管理装置。
3. 前記代替経路選択部は、前記代替経路情報が示す代替の経路が正常であるか否かを示す経路状況情報と前記代替経路情報に基づいて、前記経路状況情報が示す正常な代替の経路の中から、前記複数の代替の経路を選択する、
   請求項１又は２に記載の管理装置。
4. 前記代替経路情報が示す代替の経路には、代替の経路に含まれるノードの数に基づいて決定された優先度が対応付けられており、
   前記代替経路選択部は、前記代替経路情報と前記優先度とに基づいて、前記複数の代替の経路を選択する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の管理装置。
5. 前記通信部は、前記複数のノードのうち、前記複数に分割した光信号を監視する監視ノードから、前記複数の代替の経路のそれぞれを伝送される前記複数に分割した光信号のそれぞれを受信したか否かを示す監視結果情報を受信し、
   前記光パス切替部は、前記監視結果情報に基づいて、前記監視ノードが前記複数に分割した光信号のうちの少なくとも１つの光信号を受信しておらず、かつ、前記監視ノードが前記複数に分割した光信号のうちの少なくとも１つの光信号を受信した場合、前記監視ノードが受信しなかった光信号の代替の経路を、前記監視ノードが受信した光信号の代替の経路に切り替えるように、前記通信部を介して、前記監視ノードが受信した光信号の代替の経路に含まれるノードに指示する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の管理装置。
6. 前記通信部は、前記複数のノードのうち、前記複数に分割した光信号を監視する監視ノードから、前記複数の代替の経路のそれぞれを伝送される前記複数に分割した光信号のそれぞれを受信したか否かを示す監視結果情報を受信し、
   前記光パス切替部は、前記監視結果情報に基づいて、前記監視ノードが前記複数に分割した光信号のうちの少なくとも１つの光信号を受信しておらず、かつ、前記監視ノードが前記複数に分割した光信号のうちの少なくとも１つの光信号を受信した場合、前記監視ノードが受信した光信号の代替の経路のうち最も前記優先度の高い代替の経路に、前記監視ノードが受信しなかった光信号の代替の経路を切り替えるように、前記通信部を介して、最も前記優先度の高い代替の経路に含まれるノードに指示する、
   請求項４に記載の管理装置。
7. 前記通信部は、前記複数のノードのうち、前記複数に分割した光信号を監視する監視ノードから、前記複数の代替の経路のそれぞれを伝送される前記複数に分割した光信号のそれぞれを受信したか否かを示す監視結果情報を受信し、
   前記光パス切替部は、前記監視結果情報に基づいて、前記監視ノードが前記複数に分割した光信号の全てを受信した場合、前記複数に分割した光信号の代替の経路のうち最も前記優先度の高い代替の経路に、前記複数に分割した光信号のうち、最も前記優先度の高い代替の経路を伝送される光信号以外の光信号の代替の経路を切り替えるように、前記通信部を介して、最も前記優先度の高い代替の経路に含まれるノードに指示する、
   請求項４に記載の管理装置。
8. 前記通信部は、前記複数のノードのうちのいずれかのノードに障害が発生したことを示す第２の障害通知を受信し、
   前記代替経路選択部は、前記代替経路情報に基づいて、障害が発生したノードを含まない複数の代替の経路を選択し、
   前記光パス切替部は、前記複数に分割した光信号の経路を、前記代替経路選択部が選択した複数の代替の経路に基づいてそれぞれ異なる経路に切り替えるように、前記通信部を介して、前記代替経路選択部が選択した複数の代替の経路に含まれるノードに指示する、
   請求項１に記載の管理装置。
9. 前記代替経路選択部は、光信号の伝送経路の長さが閾値よりも短い経路を算出し、算出した経路に基づいて、前記複数の代替の経路を選択する、
   請求項１に記載の管理装置。
10. 前記代替経路選択部は、算出した経路の長さと、算出した経路に含まれるノードの数に基づいて、算出した経路に優先度を対応付け、算出した経路と前記優先度に基づいて、前記複数の代替の経路を選択する、
    請求項９に記載の管理装置。
11. 前記代替経路選択部は、光信号の伝送経路に含まれるノードの数が閾値よりも少ない経路を算出し、算出した経路に基づいて、前記複数の代替の経路を選択する、
    請求項１に記載の管理装置。
12. 前記代替経路選択部は、算出した経路に含まれるノードの数に基づいて、算出した経路に優先度を対応付け、算出した経路と前記優先度に基づいて、前記複数の代替の経路を選択する、
    請求項１１に記載の管理装置。
13. 光信号の経路を切り替えることが可能な複数のノードと、
    前記複数のノードと前記複数のノードを互いに接続する光伝送路とを含む光メッシュネットワークに接続する管理装置と、
    を含み、
    前記管理装置は、
    前記光メッシュネットワークに接続し、前記複数のノードのうちの第１のノード及び第２のノードを経由する経路に波長多重光信号の経路が選択されているときに、前記第１のノードと前記第２のノードとに接続する第１の光伝送路に障害が発生したことを示す第１の障害通知を受信する通信部と、
    前記第１の光伝送路に障害が発生した場合、代替の経路を示す代替経路情報に基づいて、前記第１の光伝送路を含まない複数の代替の経路を選択する代替経路選択部と、
    前記波長多重光信号を複数に分割した光信号の経路を、前記複数の代替の経路に基づいてそれぞれ異なる経路に切り替えるように、前記通信部を介して、前記複数の代替の経路に含まれるノードに指示する光パス切替部と、
    を有する、
    通信システム。
14. 光信号の経路を切り替えることが可能な複数のノードと前記複数のノードを互いに接続する光伝送路とを含む光メッシュネットワークに接続する管理装置が、
    前記複数のノードのうちの第１のノード及び第２のノードを経由する経路に波長多重光信号の経路が選択されているときに、前記第１のノードと前記第２のノードとに接続する第１の光伝送路に障害が発生したことを示す第１の障害通知を受信し、
    代替の経路を示す代替経路情報に基づいて、前記第１の光伝送路を含まない複数の代替の経路を選択し、
    前記波長多重光信号を複数に分割した光信号の経路を、前記複数の代替の経路に基づいてそれぞれ異なる経路に切り替えるように、前記複数の代替の経路に含まれるノードに指示する、
    制御方法。
15. 光信号の経路を切り替えることが可能な複数のノードと前記複数のノードを互いに接続する光伝送路とを含む光メッシュネットワークに接続する管理装置に、
    前記複数のノードのうちの第１のノード及び第２のノードを経由する経路に波長多重光信号の経路が選択されているときに、前記第１のノードと前記第２のノードとに接続する第１の光伝送路に障害が発生したことを示す第１の障害通知を受信し、
    代替の経路を示す代替経路情報に基づいて、前記第１の光伝送路を含まない複数の代替の経路を選択し、
    前記波長多重光信号を複数に分割した光信号の経路を、前記複数の代替の経路に基づいてそれぞれ異なる経路に切り替えるように、前記複数の代替の経路に含まれるノードに指示する、
    処理を実行させる制御プログラム。

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