WO2021192000A1 - 管理装置及び管理方法 - Google Patents

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WO2021192000A1
WO2021192000A1 PCT/JP2020/012877 JP2020012877W WO2021192000A1 WO 2021192000 A1 WO2021192000 A1 WO 2021192000A1 JP 2020012877 W JP2020012877 W JP 2020012877W WO 2021192000 A1 WO2021192000 A1 WO 2021192000A1
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route
upper layer
unit
layer
preventive maintenance
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PCT/JP2020/012877
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French (fr)
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亜弥子 岩城
慎一 吉原
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日本電信電話株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/24—Multipath
    • H04L45/247—Multipath using M:N active or standby paths
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02—Topology update or discovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/28—Routing or path finding of packets in data switching networks using route fault recovery

Definitions

  • the present disclosure relates to a management device and a management method for detecting a failure and a sign of failure of a network (NW) system composed of a plurality of communication layers and avoiding an influence on signal communication.
  • NW network
  • the multilayer integrated NW OpS disclosed in Non-Patent Document 1 can only deal with line setting, isolation when a failure occurs, and redundant switching. Therefore, even if a line with strict signal disconnection time requirements is accommodated in the upper layer, in actual operation, the route cannot be switched until a signal disconnection occurs in the transmission layer or the layer of the line, and the line cannot be switched. It was difficult to avoid the signal interruption. That is, the multilayer integrated NW OpS disclosed in Non-Patent Document 1 has a problem that it is difficult to reflect the tendency of the failure of the transmission layer in the maintenance of the NW of the upper layer.
  • an object of the present invention is to provide a management device and a management method capable of reflecting the tendency of transmission layer failure in the maintenance of the NW of the upper layer in the multilayer integrated NW in order to solve the above problems. do.
  • the management device and the management method according to the present invention monitor the state of the route set in the transmission layer, and when the monitor value reaches or approaches a certain reference value. , The route is switched to the backup route, or the route in the upper layer of the route is switched to the backup route.
  • the management device is a management device that manages a transmission layer composed of an optical transmission network and a network having a higher layer different from the transmission layer.
  • a database that stores topology correspondence information between the transmission layer and the upper layer
  • a monitoring unit that monitors the routes set in the transmission layer and extracts preventive maintenance target routes that meet predetermined requirements from the routes.
  • a backup route is set in the transmission layer based on the route of the upper layer corresponding to the preventive maintenance target route by referring to the topology correspondence information, and a backup route is set in the upper layer based on the preventive maintenance target route.
  • a selection unit that calculates the function of the upper layer and selects the one with the better function among the above cases.
  • a device setting unit that sets the backup path in the case selected by the selection unit to the transmission layer or the upper layer, and A configuration information update unit that updates the database based on the backup path set by the device setting unit, and a configuration information update unit. It is characterized by having.
  • the management method according to the present invention is a management method for managing a transmission layer composed of an optical transmission network and a network having a higher layer different from the transmission layer. Extracting preventive maintenance target routes that meet predetermined requirements from the routes set in the transmission layer.
  • a backup route is set in the transmission layer based on the route of the upper layer corresponding to the preventive maintenance target route by referring to the topology correspondence information between the transmission layer and the upper layer, and the preventive maintenance target.
  • setting a backup route in the upper layer based on the route calculating the function of the upper layer, Select the case where the function is better, Setting the backup route in the selected case to the transmission layer or the higher layer, and updating the database based on the set backup route. It is characterized by performing.
  • Each path is monitored in the transmission layer, and an index, for example, a pre-FEC Bit Error Rate (bit error rate before decoding the error correction code, hereinafter referred to as Pre-FEC BER) is collected. .. Then, the Pre-FEC BER detects a transmission path (path for preventive maintenance) that has reached or is approaching the FEC limit (criteria for determining transmission path failure). Further, the transfer path (upper path subject to preventive maintenance) of the upper layer NW accommodated in the path subject to preventive maintenance is also specified.
  • a pre-FEC Bit Error Rate bit error rate before decoding the error correction code
  • this management device and this management method Select either route control only for the transmission layer or route control that links the transmission layer and the upper layer according to the NW requirements of the specified preventive maintenance target upper path, and go to the transfer route that does not pass through the preventive maintenance target path. Switch.
  • the management device and the management method grasp in advance the signal disconnection of the line accommodated in the path where the failure of the transmission layer is predicted, and avoid the path of the transmission layer or the transmission layer and the upper layer. Communication can be continued with the path. Therefore, the present invention can provide a management device and a management method capable of reflecting the tendency of the failure of the transmission layer in the maintenance of the NW of the upper layer in the multilayer integrated NW.
  • the management device and the management method according to the present invention also monitor the route set in the upper layer, and when the monitored value before and after setting the backup route reaches a predetermined threshold value, the said It is characterized by further instructing to return to the state before setting the backup route.
  • the management device and the management method can return to the original route when some abnormality occurs when switching to the backup route.
  • the management device and the management method according to the present invention are further characterized in that the topology correspondence information between the transmission layer and the upper layer changed by the set backup path is further notified to the outside.
  • the management device and the management method can share the result of the route change with an external operation system or the like, and can operate the communication network while ensuring consistency with all systems involved in network control.
  • the present invention can provide a management device and a management method capable of reflecting the tendency of transmission layer failure in the maintenance of the NW of the upper layer in the multilayer integrated NW.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the management device 301 of the present embodiment.
  • the "management device” may be referred to as a "multi-layer cooperation preventive maintenance device”.
  • the management device 301 is a management device that manages a transmission layer 51 composed of an optical transmission network and a network having a higher layer 52 different from the transmission layer 51.
  • a database 17 that stores topology correspondence information I 17 between the transmission layer 51 and the upper layer 52,
  • a monitoring unit A1 that monitors the route set in the transmission layer 51 and extracts the preventive maintenance target route I 12 that satisfies a predetermined requirement from the routes.
  • the monitoring unit A1 includes a network information collection unit 11 and a preventive maintenance target extraction unit 12, which will be described later, and a selection unit A2 includes an influence range calculation unit 13 and a preventive maintenance operation selection unit 14, which will be described later.
  • the network information collecting unit 11 From the optical transmission device 51a of the optical transmission network, which is the transmission layer 51, and the device 52a (router, etc.) such as the IP (Internet Protocol) network, which is the upper layer 52, the network information collection unit 11 comprises the monitor information I 10 illustrated below. To collect. -Example 1 of monitor information I 10 from the transmission layer 51 Information on an index for evaluating the signal quality of each path (transmission path, wavelength path) formed on the transmission layer 51 is collected from the optical transmission device 51a.
  • the index is, for example, Pre-FEC BER.
  • the complementary information includes, for example, optical transmission power, optical reception power, central frequency of optical signal, signal-to-noise ratio of electrical signal (detection signal), polarization mode dispersion, or polarization in the case of digital coherent optical transmission system. It is a dependency loss.
  • Example 3 of monitor information I 10 from the transmission layer 51 and the upper layer 52 To confirm the normality of operation when changing the route for preventive maintenance
  • the information described in Examples 1 and 2 in the transmission path after the route is changed from the optical transmission device 51a of the transmission layer 51, or Information indicating the state change before and after the change at the route change location from the device 52a of the upper layer 52 (for example, transfer bit rate, frame discard rate, etc.) To collect.
  • the monitor information I 10 from the transmission layer 51 is indispensable for identifying the failure route.
  • the monitor information I 10 from the upper layer 52 is auxiliary information for confirming that the route change control is normally performed. Further, the monitor information I 10 may also include attribute information such as wavelength, transmission band, and transponder type from the transmission layer 51.
  • the preventive maintenance target extraction unit 12 receives the monitor information I 11 from the network information collection unit 11.
  • the monitor information I 11 is the monitor information I 10 collected by the network information collecting unit 11 from the transmission layer 51 and the upper layer 52.
  • the preventive maintenance target extraction unit 12 sets the path as the preventive maintenance target. judge. Then, the preventive maintenance target extraction unit 12 outputs the information I 12 of the preventive maintenance target path.
  • Example 1 In this case, as shown in FIG. 2A, the Pre-FEC BER is in the margin from the FEC limit.
  • Example 2 In this case, as shown in FIG. 2B, the time change of Pre-FEC BER is complemented by a curve or the like, and the time when the complemented line exceeds the FEC margin (FEC limit arrival predicted time) is detected. , When the time falls within a preset time margin.
  • the preventive maintenance target extraction unit 12 estimates the state of the transmission line and the state of the transponder by using the monitor information I 11 other than the above, and determines the cause of the failure of the preventive maintenance target path by changing the transmission quality due to the change in the transmission line characteristics. It may be possible to distinguish between the deterioration of the transmission quality and the deterioration of the transmission quality due to the failure of the transponder.
  • the database 17 manages network configuration information.
  • the network configuration information is information on which transmission path of the transmission layer 51 the path connecting between the devices 52a of the upper layer 52 is accommodated and which transmission path is passed (see FIG. 3). It is the format of the database.
  • the database 17 may be added as an initial value at the time of service order, or may be constructed with the setting information included in the monitor information from each device (51a, 52a) at regular time intervals.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the influence range calculation unit 13.
  • the influence range calculation unit 13 determines which transmission path of the transmission layer 51 the path connecting between the devices 52a of the upper layer 52 is accommodated and which transmission path passes through the network configuration information I 17 acquired from the database 17. (Information) is used to identify the route of the upper layer 52 in which the path is accommodated with respect to the preventive maintenance target path of the information I 12 notified from the preventive maintenance target extraction unit 12.
  • the influence range calculation unit 13 outputs information I 13 of the preventive maintenance target path and the corresponding upper layer network route.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the preventive maintenance operation selection unit 14.
  • the preventive maintenance operation selection unit 14 extracts a backup route for each layer, calculates the function value when the backup route is set, and selects the backup route of the better function value. In this embodiment, the case where the function value is delayed will be described.
  • the preventive maintenance operation selection unit 14 extracts the backup path ropt in the transmission layer 51 based on the information I 13 of the preventive maintenance target path and the corresponding upper layer network route notified from the influence range calculation unit 13 (Ste S01). For example, if the transmission layer 51 is a transmission network with a ring topology, the reverse path of the preventive maintenance target path can be set as the backup path ropt. The extraction of the backup path ropt is not limited to this example.
  • the preventive maintenance operation selecting unit 14 calculates the transfer delay D opt for backup path r opt (step S02).
  • the backup path ropt may be composed of paths, wavelengths, and transponders that are all different from those of the preventive maintenance target path.
  • the backup path ropt is set using the path, wavelength, and transponder of the preventive maintenance target path that are not failures. It may be configured. Further, the preventive maintenance operation selection unit 14 may extract a plurality of backup path r ops.
  • the preventive maintenance operation selection unit 14 also extracts the backup route rip in the upper layer 52 based on the information I 13 of the preventive maintenance target path and the corresponding upper layer network route notified from the influence range calculation unit 13. (Step S03). For example, if the upper layer 52 is the IP layer, the backup path calculated by the algorithm of Fast Reroute method such as TI-LFA, it is possible to extract the backup path r ip. The extraction of the backup path rip is not limited to this example.
  • the preventive maintenance operation selecting unit 14 calculates the transfer delay D ip for backup path r ip (step S04). Further, the preventive maintenance operation selection unit 14 may extract a plurality of backup path rips.
  • steps S03 and S04 may be performed first, and steps S01 and S02 may be performed later.
  • Preventive maintenance operation selecting unit 14 compares the transfer delay D ip and transfer delay D opt (step S05). If the larger transfer delay D opt (step S05 "Yes"), preventive maintenance operation selecting unit 14 selects a backup route r ip (step S06). Otherwise (step S05 "No"), preventive maintenance operation selecting unit 14 selects a backup route r opt (step S07). When a plurality of backup path r ops and backup path r ips are extracted, the preventive maintenance operation selection unit 14 selects the case where the delay is the smallest. The preventive maintenance operation selection unit 14 outputs the selected case (backup path r opt or backup path rip ) as information I 14 .
  • the network delay is set as the selection determination requirement of the preventive maintenance operation selection unit 14, but the selection determination may be performed according to other requirements.
  • the functional requirement of the upper layer network is SLA (Service Level Agreement)
  • the switching time to the backup path communication interruption time requirement and delay requirement
  • the steady-time jitter of each path delay requirement
  • the switching time to the backup system is affected by the specifications of the transfer method and the switch of the transmission device used in the upper layer network. However, if frames can be stored in the buffer of each device until the route switching is completed, the arrival time seems to be longer to the user, which affects the delay requirement rather than the cutoff requirement.
  • the jitter at the steady state is a functional requirement, it is necessary to constantly measure the transfer delay of the NW and calculate the jitter value.
  • R3-T3-T4-T1-T2-R2-T2-T1-R1 Rather than the backup path of the transmission layer R3-T3-T4-R4-T4-T1-R1 Since the backup path of the upper layer is shorter in transmission distance, that is, the delay is smaller, the case where the backup path is formed in the upper layer is selected.
  • the device setting unit 15 sets the optical transmission device 51a and the upper layer of the transmission layer 51 based on the information I 14 of the path of the optical transmission network after the preventive maintenance and the path of the upper layer network notified from the preventive maintenance operation selection unit 14.
  • the setting command I 15a is input to the device 52a of 52.
  • -Preventive maintenance device setting unit 15 in the L1 layer inputs a setting command for switching to a backup path for the transmission path to be prevented and maintained.
  • -Preventive maintenance device setting unit 15 in the L2 layer inputs a setting command for accommodating the VLAN accommodated in the transmission path subject to preventive maintenance to another instance.
  • -Preventive maintenance device setting unit 15 in the L3 layer sets the OSPF cost of the route accommodated in the transmission path subject to preventive maintenance to a large value so that it is not selected as the shortest-path route. Enter the setting command to be executed.
  • the device setting unit 15 shuts down the Label switching path that passes through the path accommodated in the transmission path subject to preventive maintenance, and inputs a setting command for adopting another label switching path.
  • the device setting unit 15 After inputting the setting command I 15a , the device setting unit 15 informs the configuration information update unit 16 of the end of the switching operation, and the path and route information I15b in the optical transmission network and the upper layer network after the completion of the preventive maintenance operation. Notify.
  • the configuration information update unit 16 transmits information I 16 of the path of the transmission layer 51 and the route of the upper layer 52 to the database 17 based on the information I 15b from the device setting unit 15, and transmits the network configuration information of the database 17. Update.
  • the management device 301 optimizes the route in which both layers are linked with respect to the network in which each link of the upper layer 52 such as the IP network is accommodated by the optical transmission network of the transmission layer 51.
  • the route is switched for the purpose of preventive maintenance.
  • the management device 301 detects the failure tendency of the transmission path of the optical transmission network for the network, and the functional requirement of the upper layer network for the path of the upper layer network accommodated in the transmission path having the failure tendency. It is possible to switch to the redundant route without interrupting the communication after satisfying the above.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the management device 302 of the present embodiment. In this embodiment, only a part different from the management device 301 of FIG. 1 will be described.
  • the management device 302 refers to the management device 301 of FIG.
  • the network information collecting unit 11 also collects information on the route set in the upper layer 52.
  • An operation monitoring unit 18 for monitoring the value of the monitor information I 11a before and after the device setting unit 15 sets the backup route based on the collected monitor information I 11a is provided, and monitoring before and after setting the backup route.
  • the operation guarantee unit 19 is further provided to instruct the device setting unit 15 to return to the state before the backup path is set. Is different.
  • the value of the monitor information I 11a is information collected by the network information collecting unit 11, and is, for example, a value such as a delay or a Pre-FEC Bit Error Rate.
  • the operation of the operation monitoring unit 18 will be described.
  • the operation monitoring unit 18 receives information I 14a of the path of the optical transmission network after preventive maintenance and the route of the upper layer network notified from the preventive maintenance operation selection unit 14 and monitor information I 11a received from the network information collecting unit 11. Receive. Based on these, the operation monitoring unit 18 monitors whether or not the operation of switching the network settings to the backup path or backup path is normally completed.
  • the operation monitoring unit 18 classifies the states as follows as a result of the switching monitoring, and outputs the result as the notification I 18.
  • Normal completion Judgment error when monitor information I 11a continues to be observed at a value that matches the expected operation by the time switching to the backup path or backup path is completed: Monitor information I 11a is displayed while switching to the backup path or backup path.
  • Judgment when the value violates the expected operation Abnormal end: Judgment when the monitor information I 11a becomes a value contrary to the expected operation during and after the switchback operation.
  • the operation of the operation guarantee unit 19 will be described.
  • the operation guarantee unit 19 receives the notification I 18 corresponding to the network status from the operation monitoring unit 18.
  • the operation guarantee unit 19 takes the following actions based on the notification I 18. -When the notification of the abnormality is received, the switchback instruction I 19 of the switching operation of returning from the backup path or the backup path to the original path or the path is output to the device setting unit 15. -When the notification of normal completion or the notification of abnormal termination is received, an alarm is notified to the outside of the management device 302.
  • the operation of the device setting unit 15 of the present embodiment will be described.
  • the device setting unit 15 has information I 14 of the path of the optical transmission network after preventive maintenance and the route of the upper layer network notified from the preventive maintenance operation selection unit 14, and a switchback instruction I 14 notified from the operation guarantee unit 19. Based on 19 , the setting command I 15a is input to the optical transmission device 51a of the transmission layer 51 and the device 52a of the upper layer 52.
  • the device setting unit 15 receives the topology information I 14 after preventive maintenance from the preventive maintenance operation selection unit 14, and inputs a setting command to the optical transmission device 51a and the upper layer network device 52a based on the topology information I 14.
  • the setting command is the same as the setting command illustrated in the first embodiment.
  • the device setting unit 15 receives the switchback instruction I 19 from the operation guarantee unit 19, the device setting unit 15 inputs a setting command for returning to the state before backup switching to the optical transmission device 51a and the upper layer network device 52a based on the switchback instruction I 19.
  • the device setting unit 15 notifies each device (51a, 52a) of a request message for collecting monitor information based on the information I 14 received from the preventive maintenance operation selection unit 14.
  • the device setting unit 15 informs the configuration information update unit 16 of the end notification of the switching operation, and the path and route in the optical transmission network and the upper layer network after the preventive maintenance operation is completed. Information I15b is notified.
  • the management device 302 refers to the communication networks of the transmission layer 51 and the upper layer 52 when switching the route for preventive maintenance in addition to the route switching operation of the management device 301 described in the first embodiment. It monitors whether the switching operation is normal, and if an abnormality occurs during the switching operation, it switches back to the route setting before the preventive maintenance route switching.
  • the management device 302 can switch to the redundant path of the management device 301 described in the first embodiment, and can return to the original transfer path if any problem occurs during the redundant switching.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the management device 303 of the present embodiment. In this embodiment, only a part different from the management device 301 of FIG. 1 will be described.
  • the management device 303 refers to the management device 301 of FIG.
  • the device setting unit 15 further includes an external notification unit 20 for notifying the outside of the topology correspondence information between the transmission layer 51 and the upper layer 52 changed by the backup path set by the device setting unit 15.
  • the configuration information update unit 16 Based on the completion notification I 15b from the device setting unit 15, the configuration information update unit 16 sends the database configuration information (information on the path of the optical transmission network and the route of the upper layer network) I 16 after the completion of the preventive maintenance operation to the database 17. Is sent to update the database 17. Further, the configuration information updating unit 16 also transmits the information I 16 to the external notification function unit 20 based on the completion notification I 15b from the device setting unit 15.
  • the operation of the external notification unit 20 will be described.
  • the external notification unit 20 notifies the external operation system and the like 53 of the network change content I 20 due to the multilayer cooperation preventive maintenance based on the information I 16 transmitted from the configuration information update unit 16. This is to match the setting information of the devices (51a, 52a) implemented by the device setting unit 15 with the route information managed by the external operation system 53.
  • As the notification method of the change content I 20 a method of individually defining the SNMP Trap and the REST API can be exemplified.
  • the management device 303 notifies the external operation system and the like 53 of the result of preventive maintenance in addition to the route switching operation of the management device 301 described in the first embodiment.
  • the management device 303 switches the management device 301 to the redundant route described in the first embodiment, shares the result of the route change with the external operation system 53, etc., and communicates with all the systems involved in network control. Therefore, it is possible to operate the communication network while ensuring the consistency between the systems.
  • An external notification function unit 20 may be added to the management device 302 of FIG. 7 to notify the result of preventive maintenance to the external operation system or the like 53.
  • This management device uses an index to evaluate the signal quality of the transmission layer as an opportunity to switch preventive maintenance in the NW of the upper layer, and integrates the influence on functional requirements such as delay due to route switching in each layer. By making a judgment, preventive maintenance of the accommodation line by cooperation between communication layers is realized in a form that more satisfies the functional requirements of the NW.
  • the first management device is A network information collection unit that collects monitor information for each device from the optical transmission network and upper layer network, Of the monitor information of each transmission device collected by the network information collection unit, if the index for evaluating the signal quality measured in each transmission path (wavelength path) corresponds to the index indicating the potential for failure, the path is prevented.
  • Preventive maintenance target extraction unit to be judged as maintenance target A network configuration information database that manages information on which transmission path of the transmission layer the path connecting each device of the upper layer is accommodated in which transmission path and which transmission path passes through in the form of a database.
  • the preventive maintenance target extraction unit notifies the route that connects each device in the upper layer, which is acquired from the network configuration information database, using the information on which transmission path of the transmission layer is accommodated and which transmission path is passed.
  • the impact range calculation unit that identifies the route of the upper layer network that is accommodated for the transmission path subject to preventive maintenance, Regarding the case of setting a backup path in the transmission layer and the case of taking a backup route in the upper layer based on the information of the preventive maintenance target path and the corresponding upper layer network route notified by the impact range calculation department.
  • the preventive maintenance action selection unit that calculates each backup path and route and adopts the one that more satisfies the functional requirements of the upper layer network.
  • a setting command is input to the optical transmission network and the upper layer network device, and the optical transmission network After setting to each device of the upper layer network, the device setting unit that notifies the configuration information update unit of the end, as well as the path / route information in the optical transmission network and the upper layer network after the completion of the preventive maintenance operation.
  • the optical transmission network after the completion of the preventive maintenance operation is applied to the network configuration information database. It is provided with a configuration information update unit that updates information on the path of the above layer and the route of the upper layer network.
  • the second management device is attached to the first management device. Based on the path of the optical transmission network after preventive maintenance and the route of the upper layer network notified from the preventive maintenance operation selection unit, and the switchback instruction notified from the operation guarantee unit, the optical transmission network and the upper layer network device And the device setting part to input the setting command, Preventive maintenance Preventive maintenance of network settings based on the path of the optical transmission network after preventive maintenance, the route of the upper layer network, and the monitor information received from the network information collection unit notified by the operation selection unit.
  • An operation monitoring unit that monitors whether the switching operation is completed normally during switching to the path and route of, and classifies the network events found as a result of the monitoring.
  • the third management device is a first or second management device. Based on the completion notification from the device setting unit, the information on the path of the optical transmission network and the route of the upper layer network after the completion of preventive maintenance operation is updated in the network configuration information database, and preventive maintenance is performed in the external notification function unit.
  • a configuration information updater that transmits information on the path of the later optical transmission network and the route of the upper layer network, Based on the information on the path of the optical transmission network after the completion of preventive maintenance operation and the path of the upper layer network obtained from the configuration information update section, the contents of network changes by the multi-layer cooperative preventive maintenance device are sent to the external operation system, etc.
  • An external notification unit for notifying is further provided.
  • the present invention makes it possible to reduce the probability of signal interruption related to NW performance requirements in a layer 2 or higher NW service that requires a high operating rate and low latency. In particular, it is possible to avoid the risk of potential signal interruption by grasping the tendency of a failure that potentially progresses due to aging deterioration, time change, etc., and performing preventive maintenance before the failure becomes apparent.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本発明は、マルチレイヤ統合ＮＷにおいて伝送レイヤの故障の傾向を上位レイヤのＮＷの保全に反映することができる管理装置及び管理方法を提供することを目的とする。　本発明に係る管理装置は、上位レイヤのＮＷにおける予防保全の切替契機として、伝送レイヤの信号品質を評価する指標を用いることと、各レイヤでの経路切替による遅延等の機能要件への影響を統合的に判断することによって、通信レイヤ間の連携による収容回線の予防保全を、ＮＷの機能要件をより充足する形で実現する。

Description

管理装置及び管理方法
　本開示は、複数の通信レイヤで構成されるネットワーク（ＮＷ）システムの故障および故障の兆候を検出し、信号疎通への影響を回避する管理装置及び管理方法に関する。
　マルチレイヤ統合ＮＷオペレーションシステム（ＯｐＳ）が実用化され，伝送レイヤの特性（伝送遅延等）を上位レイヤのパス設計の最適化に反映させるなど，通信レイヤ縦断でネットワークの最適化を行うための目的で利用されている（例えば、非特許文献１を参照。）。
東條　琢也，　岡田　真悟，　平田　義幸，　安川　正祥，　ＮＴＴ技術ジャーナル，　Ｖｏｌ．　３０，　Ｎｏ．　５，　ｐｐ．　４７－５０，　２０１８．
　非特許文献１が開示するマルチレイヤ統合ＮＷ　ＯｐＳで行えるのは、回線設定および故障発生時の切り分けや冗長切替等の対処のみである。このため、上位レイヤに信号断時間の要件が厳しい回線が収容されていても、実際の運用では、伝送レイヤもしくは当該回線のレイヤで信号断が発生するまで、経路の切替が行えず、当該回線の信号断を回避することが困難であった。つまり、非特許文献１が開示するマルチレイヤ統合ＮＷ　ＯｐＳは、伝送レイヤの故障の傾向を上位レイヤのＮＷの保全に反映することが困難という課題があった。
　そこで、本発明は、前記課題を解決するために、マルチレイヤ統合ＮＷにおいて伝送レイヤの故障の傾向を上位レイヤのＮＷの保全に反映することができる管理装置及び管理方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る管理装置及び管理方法は、伝送レイヤに設定されている経路の状態をモニタし、モニタ値がある基準値に達した、あるいは近づいた経路があるとき、当該経路をバックアップ経路に切り替える、又は当該経路の上位レイヤの経路をバックアップ経路に切り替えることとした。
　具体的には、本発明に係る管理装置は、光伝送網で構成される伝送レイヤ、及び前記伝送レイヤと異なる上位レイヤを有するネットワークを管理する管理装置であって、
　前記伝送レイヤと前記上位レイヤとの間のトポロジ対応情報を記憶するデータベースと、
　前記伝送レイヤに設定されている経路を監視し、当該経路のうち所定要件を満たす予防保全対象経路を抽出する監視部と、
　前記トポロジ対応情報を参照し、前記予防保全対象経路に対応する前記上位レイヤの経路に基づいて前記伝送レイヤにバックアップ経路を設定する場合、及び前記予防保全対象経路に基づいて前記上位レイヤにバックアップ経路を設定する場合について、前記上位レイヤの機能を算出し、前記場合のうち当該機能が良いほうを選択する選択部と、
　前記選択部が選択した前記場合の前記バックアップ経路を前記伝送レイヤ又は前記上位レイヤに設定する装置設定部と、
　前記装置設定部が設定した前記バックアップ経路に基づいて前記データベースを更新する構成情報更新部と、
を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る管理方法は、光伝送網で構成される伝送レイヤ、及び前記伝送レイヤと異なる上位レイヤを有するネットワークを管理する管理方法であって、
　前記伝送レイヤに設定されている経路のうち所定要件を満たす予防保全対象経路を抽出すること、
　前記伝送レイヤと前記上位レイヤとの間のトポロジ対応情報を参照し、前記予防保全対象経路に対応する前記上位レイヤの経路に基づいて前記伝送レイヤにバックアップ経路を設定する場合、及び前記予防保全対象経路に基づいて前記上位レイヤにバックアップ経路を設定する場合について、前記上位レイヤの機能を算出すること、
　当該機能が良いほうの前記場合を選択すること、
　選択した前記場合の前記バックアップ経路を前記伝送レイヤ又は前記上位レイヤに設定すること、及び
　設定した前記バックアップ経路に基づいて前記データベースを更新すること、
を行うことを特徴とする。
　本管理装置及び本管理方法は、
　伝送レイヤにおいて各経路（伝送パス）をモニタして指標、例えばｐｒｅ－ＦＥＣ　Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ（誤り訂正符号の復号を行う前のビット誤り率。以下、Ｐｒｅ－ＦＥＣ　ＢＥＲと記載する。）を収集する。そして、Ｐｒｅ－ＦＥＣ　ＢＥＲがＦＥＣ　ｌｉｍｉｔ（伝送パス故障の判断基準）に達した、あるいは近づいた伝送パス（予防保全対象パス）を検出する。さらに、当該予防保全対象パスに収容された上位レイヤＮＷの転送パス（予防保全対象上位パス）も特定する。
　そして、本管理装置及び本管理方法は、
　特定した予防保全対象上位パスのＮＷ要件に応じて、伝送レイヤのみの経路制御か、伝送レイヤと上位レイヤを連携させた経路制御のいずれかを選択し、予防保全対象パスを通らない転送経路へ切り替える。
　このため、本管理装置及び本管理方法は、伝送レイヤの故障が予測されるパスに収容される回線の信号断を事前に把握して、当該パスを回避した伝送レイヤもしくは伝送レイヤと上位レイヤのパスで通信を継続することができる。従って、本発明は、マルチレイヤ統合ＮＷにおいて伝送レイヤの故障の傾向を上位レイヤのＮＷの保全に反映することができる管理装置及び管理方法を提供することができる。
　本発明に係る管理装置及び管理方法は、前記上位レイヤに設定されている経路も監視しており、前記バックアップ経路を設定する前後の監視している値が所定の閾値に達している場合、前記バックアップ経路を設定する前の状態に戻すように指示することをさらに行うことを特徴とする。本管理装置及び本管理方法は、バックアップ経路への切り替えを実施したときに何らかの異常が発生した場合に、元の経路へ戻すことができる。
　本発明に係る管理装置及び管理方法は、設定した前記バックアップ経路によって変更された前記伝送レイヤと前記上位レイヤとの間のトポロジ対応情報を外部に通知することをさらに行うことを特徴とする。本管理装置及び本管理方法は、経路変更の結果を外部オペレーションシステム等と共有でき、ネットワーク制御に関わる全てのシステムとの間で整合性を確保しながら通信網の運用を行うことができる。
　なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
　本発明は、マルチレイヤ統合ＮＷにおいて伝送レイヤの故障の傾向を上位レイヤのＮＷの保全に反映することができる管理装置及び管理方法を提供することができる。
本発明に係る管理装置を説明する図である。 故障の潜在を示す値に該当する場合を説明する図である。 伝送レイヤと上位レイヤとの関係を説明する図である。 伝送レイヤと上位レイヤとの関係を説明する図である。 本発明に係る管理装置の動作を説明する図である。 本発明に係る管理装置の予防保全動作選択部が計算する機能値を説明する図である。 本発明に係る管理装置を説明する図である。 本発明に係る管理装置を説明する図である。
　添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
（実施形態１）
　図１は、本実施形態の管理装置３０１を説明する図である。なお、本明細書及び図面では、「管理装置」を「マルチレイヤ連携予防保全装置」と記載することがある。管理装置３０１は、光伝送網で構成される伝送レイヤ５１、及び伝送レイヤ５１と異なる上位レイヤ５２を有するネットワークを管理する管理装置であって、
　伝送レイヤ５１と上位レイヤ５２との間のトポロジ対応情報Ｉ１７を記憶するデータベース１７と、
　伝送レイヤ５１に設定されている経路を監視し、当該経路のうち所定要件を満たす予防保全対象経路Ｉ１２を抽出する監視部Ａ１と、
　トポロジ対応情報Ｉ１７を参照し、予防保全対象経路Ｉ１２に対応する上位レイヤ５２の経路に基づいて伝送レイヤ５１にバックアップ経路を設定する場合、及び予防保全対象経路Ｉ１２に基づいて上位レイヤ５２にバックアップ経路を設定する場合について、上位レイヤ５２の機能を算出し、前記場合のうち当該機能が良いほうを選択する選択部Ａ２と、
　選択部Ａ２が選択した前記場合の前記バックアップ経路を伝送レイヤ５１又は上位レイヤ５２に設定する装置設定部１５と、
　装置設定部１５が設定した前記バックアップ経路に基づいてデータベース１７を更新する構成情報更新部１６と、
を備える。
　なお、監視部Ａ１は、後述するネットワーク情報収集部１１と予防保全対象抽出部１２を含み、選択部Ａ２は、後述する影響範囲算定部１３と予防保全動作選択部１４を含む。
　ネットワーク情報収集部１１の動作を説明する。ネットワーク情報収集部１１は、伝送レイヤ５１である光伝送網の光伝送装置５１ａおよび上位レイヤ５２であるＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網等の装置５２ａ（ルータ等）から、次に例示するモニタ情報Ｉ１０を収集する。
・伝送レイヤ５１からのモニタ情報Ｉ１０の例１
　伝送レイヤ５１に形成された各経路（伝送パス、波長パス）の信号品質を評価する指標の情報を光伝送装置５１ａから収集する。当該指標は、例えば、Ｐｒｅ－ＦＥＣ　ＢＥＲである。
・伝送レイヤ５１からのモニタ情報Ｉ１０の例２
　予防保全対象抽出部１２での予防保全対象パスの判定を高度化するためにＰｒｅ－ＦＥＣ　ＢＥＲを補完する情報を収集してもよい。当該補完する情報は、例えば、光送信パワー、光受信パワー、光信号の中心周波数、電気信号（検波信号）の信号対雑音比、偏波モード分散、あるいはデジタルコヒーレント光伝送システムの場合の偏波依存損失である。
・伝送レイヤ５１と上位レイヤ５２からのモニタ情報Ｉ１０の例３
　予防保全のための経路変更の際、動作の正常性確認のため、
　伝送レイヤ５１の光伝送装置５１ａから経路変更後の伝送パスにおける上記例１と例２で説明した情報、あるいは、
　上位レイヤ５２の装置５２ａから経路変更箇所における変更前後の状態変化を示す情報（例えば、転送ビットレートやフレーム破棄率等）
を収集する。
　つまり、伝送レイヤ５１からのモニタ情報Ｉ１０は、故障経路を特定するために必須である。一方、上位レイヤ５２からのモニタ情報Ｉ１０は、経路変更制御が正常に行われることを確認するための補助的な情報である。また、伝送レイヤ５１から波長、伝送帯域、トランスポンダ種別等の属性情報もモニタ情報Ｉ１０に含まれていてもよい。
　予防保全対象抽出部１２の動作を説明する。予防保全対象抽出部１２は、ネットワーク情報収集部１１からモニタ情報Ｉ１１を受信する。モニタ情報Ｉ１１はネットワーク情報収集部１１が伝送レイヤ５１や上位レイヤ５２から収集したモニタ情報Ｉ１０である。予防保全対象抽出部１２は、モニタ情報Ｉ１１のうち、各伝送パス（波長パス）で測定した信号品質を評価する指標が故障の潜在を示す値に該当する場合、当該パスを予防保全対象と判定する。そして、予防保全対象抽出部１２は、予防保全対象パスの情報Ｉ１２を出力する。
　故障の潜在を示す値に該当する場合とは次のような場合である。
（例１）当該場合は、図２（Ａ）のように、Ｐｒｅ－ＦＥＣ　ＢＥＲがＦＥＣ　ｌｉｍｉｔからのマージンに入った場合である。
（例２）当該場合は、図２（Ｂ）のように、Ｐｒｅ－ＦＥＣ　ＢＥＲの時間変化を曲線等で補完し、補完した線がＦＥＣ　ｌｉｍｉｔを超える時刻（ＦＥＣ　ｌｉｍｉｔ到達予測時刻）を検出し、当該時刻があらかじめ設定した時間マージンに入った場合である。
　また、予防保全対象抽出部１２は、上記以外のモニタ情報Ｉ１１を用いて、伝送路の状態やトランスポンダの状態を推定し、予防保全対象パスの故障原因について、伝送路特性の変化による伝送品質の劣化か、あるいはトランスポンダの故障による伝送品質の劣化かを切り分けしてもよい。
　データベース１７の動作を説明する。データベース１７はネットワーク構成情報を管理する。ネットワーク構成情報とは、上位レイヤ５２の各装置５２ａ間を繋ぐ経路が、伝送レイヤ５１のどの伝送パスに収容され、どの伝送路を通過しているかの情報（図３を参照）であって、それをデータベースの形式としたものである。データベース１７は、初期値としてサービスオーダ時にレコードが追加されてもよいし、一定の時間間隔で各装置（５１ａ、５２ａ）からのモニタ情報に含まれる設定情報で構築されてもよい。
　影響範囲算定部１３の動作を説明する。図４は、影響範囲算定部１３の動作を説明する図である。影響範囲算定部１３は、データベース１７から取得したネットワーク構成情報Ｉ１７（上位レイヤ５２の各装置５２ａ間を繋ぐ経路が伝送レイヤ５１のどの伝送パスに収容され、どの伝送路を通過しているかの情報）を用い、予防保全対象抽出部１２から通知された情報Ｉ１２の予防保全対象パスに対し、当該パスが収容されている上位レイヤ５２の経路を特定する。影響範囲算定部１３は、予防保全対象パスとそれに対応する上位レイヤ網の経路の情報Ｉ１３を出力する。
　予防保全動作選択部１４の動作を説明する。図５は、予防保全動作選択部１４の動作を説明する図である。予防保全動作選択部１４は、それぞれのレイヤにバックアップ経路を抽出し、そのバックアップ経路を設定したときの機能値を計算し、良いほうの機能値のバックアップ経路を選択する。なお、本実施形態では、機能値が遅延である場合を説明する。
　予防保全動作選択部１４は、影響範囲算定部１３から通知された予防保全対象パスとそれに対応する上位レイヤ網の経路の情報Ｉ１３を元に、伝送レイヤ５１におけるバックアップパスｒｏｐｔを抽出する（ステップＳ０１）。例えば、伝送レイヤ５１がリングトポロジの伝送ネットワークであれば、予防保全対象パスの逆回りパスをバックアップパスｒｏｐｔとして設定することができる。なお、バックアップパスｒｏｐｔの抽出は、当該例に限定されない。そして、予防保全動作選択部１４は、バックアップパスｒｏｐｔについての転送遅延Ｄｏｐｔを計算する（ステップＳ０２）。
　なお、バックアップパスｒｏｐｔは、予防保全対象パスの経路、波長、及びトランスポンダと全て異なるそれらで構成してもよい。また、予防保全対象抽出部１２にて予防保全対象パスにおける故障要因を特定できている場合は、予防保全対象パスの経路、波長、及びトランスポンダのうち故障ではないものを使ってバックアップパスｒｏｐｔを構成してもよい。
　また、予防保全動作選択部１４は、バックアップパスｒｏｐｔを複数抽出してもよい。
　一方、予防保全動作選択部１４は、影響範囲算定部１３から通知された予防保全対象パスとそれに対応する上位レイヤ網の経路の情報Ｉ１３を元に、上位レイヤ５２におけるバックアップ経路ｒｉｐも抽出する（ステップＳ０３）。例えば、上位レイヤ５２がＩＰレイヤであれば、ＴＩ－ＬＦＡなどのＦａｓｔ　Ｒｅｒｏｕｔｅ方式のアルゴリズムでバックアップ経路を計算し、バックアップ経路ｒｉｐを抽出することができる。なお、バックアップパスｒｉｐの抽出は、当該例に限定されない。そして、予防保全動作選択部１４は、バックアップ経路ｒｉｐについての転送遅延Ｄｉｐを計算する（ステップＳ０４）。
　また、予防保全動作選択部１４は、バックアップ経路ｒｉｐを複数抽出してもよい。
　なお、ステップＳ０３及びＳ０４を先に行い、ステップＳ０１及びＳ０２を後に行ってもよい。
　予防保全動作選択部１４は、転送遅延Ｄｏｐｔと転送遅延Ｄｉｐとを比較する（ステップＳ０５）。転送遅延Ｄｏｐｔのほうが大きい場合（ステップＳ０５にて“Ｙｅｓ”）、予防保全動作選択部１４はバックアップ経路ｒｉｐを選択する（ステップＳ０６）。他の場合（ステップＳ０５にて“Ｎｏ”）、予防保全動作選択部１４はバックアップ経路ｒｏｐｔを選択する（ステップＳ０７）。
　バックアップパスｒｏｐｔ及びバックアップ経路ｒｉｐを複数抽出した場合、予防保全動作選択部１４は、遅延が最も小さくなるケースを選択する。
　予防保全動作選択部１４は、選択したケース（　バックアップパスｒｏｐｔ又はバックアップ経路ｒｉｐ）を情報Ｉ１４として出力する。
　本実施形態では、低遅延回路を設定する場合で、ネットワークの遅延を予防保全動作選択部１４の選択判定要件としたが、他の要件で選択判定を行ってもよい。
　例えば、上位レイヤ網の機能要件とはＳＬＡ（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｌｅｖｅｌ　Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）であり、転送遅延以外にバックアップ経路への切替時間（通信断時間要件や遅延要件）や各パスの定常時のジッタ（遅延要件）などが挙げられる。
　予備系への切替時間は、上位レイヤ網で採用している転送方式や伝送装置のスイッチ等のスペックに影響される。ただし、経路切替が完了するまで各装置のバッファにフレームを溜め込めるのであれば、ユーザからは到着時間が長くなるように見えるため、断時間要件より遅延要件に影響する。
　また、定常時のジッタを機能要件とする場合は、ＮＷの転送遅延を常時測定してジッタの値を算出しておく必要がある。
　ここで、伝送レイヤ５１での経路切替が機能要件（遅延要件）を満たしていないにもかかわらず、上位レイヤ５２での経路切替が機能要件（遅延要件）を満たす場合について図６を用いて説明する。
　ルータＲ１～Ｒ４で構成される上位レイヤと、光伝送装置Ｔ１～Ｔ４で構成される伝送レイヤにおいて、Ｒ１がＴ１、Ｒ２がＴ２、Ｒ３がＴ３、Ｒ４がＴ４に収容されている。この時、Ｔ２－Ｔ３間が故障した場合にＲ３からＲ１への転送を継続するために、
Ｒ３－Ｔ３－Ｔ４－Ｔ１－Ｔ２－Ｒ２－Ｔ２－Ｔ１－Ｒ１
とする伝送レイヤのバックアップ経路よりも、
Ｒ３－Ｔ３－Ｔ４－Ｒ４－Ｔ４－Ｔ１－Ｒ１
とする上位レイヤのバックアップ経路の方が伝送距離が短く、すなわち遅延が少ないため上位レイヤにバックアップ経路を形成する場合が選択される。
　装置設定部１５の動作を説明する。装置設定部１５は、予防保全動作選択部１４から通知された、予防保全後の光伝送網のパスと上位レイヤ網の経路の情報Ｉ１４に基づき、伝送レイヤ５１の光伝送装置５１ａおよび上位レイヤ５２の装置５２ａに設定コマンドＩ１５ａを投入する。
　光伝送装置５１ａおよび上位レイヤ網装置５２ａに予防保全の経路切替を行う設定コマンドを投入する具体例を説明する。
・Ｌ１レイヤ（伝送レイヤ）での予防保全
　装置設定部１５は、予防保全対象の伝送パスに対して、バックアップのパスに切り替える設定コマンドを投入する。
・Ｌ２レイヤ（ＭＡＣレイヤ）での予防保全
　装置設定部１５は、予防保全対象の伝送パスに収容されているＶＬＡＮを、別のインスタンスに収容替えする設定コマンドを投入する。
・Ｌ３レイヤ（ＩＰレイヤ）での予防保全
　装置設定部１５は、予防保全対象の伝送パスに収容されている経路のＯＳＰＦコストを大きい値に設定し、ｓｈｏｒｔｅｓｔ－ｐａｔｈの経路として選ばれないようにする設定コマンドを投入する。
　あるいは、装置設定部１５は、予防保全対象の伝送パスに収容されている経路を通るＬａｂｅｌ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｐａｔｈをシャットダウンし、他のｌａｂｅｌ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｐａｔｈを採用するようにする設定コマンドを投入する。
　装置設定部１５は、当該設定コマンドＩ１５ａを投入後、構成情報更新部１６へ切替動作の終了通知の情報と、予防保全動作完了後の光伝送網および上位レイヤ網におけるパス及び経路の情報Ｉ１５ｂを通知する。
　構成情報更新部１６の動作を説明する。構成情報更新部１６は、装置設定部１５からの情報Ｉ１５ｂに基づき、データベース１７に対して伝送レイヤ５１のパスと上位レイヤ５２の経路の情報Ｉ１６を送信し、データベース１７のネットワーク構成情報を更新する。
　管理装置３０１は、以上説明した構成により、ＩＰ網等の上位レイヤ５２の各リンクを伝送レイヤ５１の光伝送網が収容するネットワークに対して、両レイヤを連携させた経路の最適化を行った上で予防保全を目的とした経路切替を行う。
　管理装置３０１は、前記ネットワークに対して、光伝送網の伝送パスの故障傾向を検知し、故障傾向のある伝送パスに収容されている上位レイヤ網の経路に対して、上位レイヤ網の機能要件を充足した上で、通信断を伴うことなく冗長経路への切替を実施することができる。
（実施形態２）
　図７は、本実施形態の管理装置３０２を説明する図である。本実施形態では、図１の管理装置３０１と異なる部分のみを説明する。
　管理装置３０２は、図１の管理装置３０１に対し、
　ネットワーク情報収集部１１が、上位レイヤ５２に設定されている経路の情報も収集すること、
　当該収集したモニタ情報Ｉ１１ａを基に装置設定部１５がバックアップ経路を設定する前後の前記モニタ情報Ｉ１１ａの値を監視する動作監視部１８を備えること、及び
　前記バックアップ経路を設定する前後の監視している前記モニタ情報Ｉ１１ａの値が所定の閾値に達している場合、装置設定部１５に対して前記バックアップ経路を設定する前の状態に戻すように指示する動作保証部１９をさらに備えること
が相違する。
　前記モニタ情報Ｉ１１ａの値は、ネットワーク情報収集部１１が収集する情報であり、例えば、遅延やＰｒｅ－ＦＥＣ　Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ等の値である。
　動作監視部１８の動作を説明する。動作監視部１８は、予防保全動作選択部１４から通知された予防保全後の光伝送網のパスと上位レイヤ網の経路の情報Ｉ１４ａと、ネットワーク情報収集部１１から受信したモニタ情報Ｉ１１ａを受信する。動作監視部１８は、それらに基づいて、ネットワークの設定をバックアップパスやバックアップ経路への切替動作が正常に完了するかを監視する。
　そして、動作監視部１８は、切替監視の結果、以下のように状態を分類し、その結果を通知Ｉ１８として出力する。
正常完了：バックアップパスやバックアップ経路への切替完了までにモニタ情報Ｉ１１ａが期待動作に即した値で観測され続けた場合の判定
異常：バックアップパスやバックアップ経路への切替中にモニタ情報Ｉ１１ａが期待動作に反した値となった場合の判定
異常終了：切り戻し動作中および動作後に、モニタ情報Ｉ１１ａが期待動作に反した値となった場合の判定
　動作保証部１９の動作を説明する。動作保証部１９は、動作監視部１８からネットワークの状態に対応する通知Ｉ１８を受信する。動作保証部１９は、通知Ｉ１８に基づき、以下の対処を実行する。
・異常の通知を受け取った場合、装置設定部１５に対して、バックアップパスやバックアップ経路から元のパスや経路に戻す切替動作の切り戻し指示Ｉ１９を出力する。
・正常完了の通知もしくは異常終了の通知を受け取った場合、管理装置３０２の外部に警報を通知する。
　本実施形態の装置設定部１５の動作を説明する。装置設定部１５は、予防保全動作選択部１４から通知された、予防保全後の光伝送網のパスと上位レイヤ網の経路の情報Ｉ１４、及び動作保証部１９から通知される切り戻し指示Ｉ１９に基づき、伝送レイヤ５１の光伝送装置５１ａおよび上位レイヤ５２の装置５２ａに設定コマンドＩ１５ａを投入する。
　装置設定部１５は、予防保全動作選択部１４から予防保全後のトポロジ情報Ｉ１４を受信し、それに基づいて光伝送装置５１ａおよび上位レイヤ網装置５２ａに設定コマンドを投入する。当該設定コマンドは、実施形態１で例示した設定コマンドと同じである。
　装置設定部１５は、動作保証部１９から切り戻し指示Ｉ１９を受信したとき、それに基づき、光伝送装置５１ａおよび上位レイヤ網装置５２ａにバックアップ切替前の状態に戻す設定コマンドを投入する。
　装置設定部１５は、予防保全動作選択部１４から受信した情報Ｉ１４に基づいて、モニタ情報収集のためのリクエストメッセージを各装置（５１ａ、５２ａ）に通知する。
　最後に、装置設定部１５は、当該設定コマンドＩ１５ａを投入後、構成情報更新部１６へ切替動作の終了通知の情報と、予防保全動作完了後の光伝送網および上位レイヤ網におけるパス及び経路の情報Ｉ１５ｂを通知する。
　管理装置３０２は、以上説明した構成により、実施形態１で説明した管理装置３０１の経路切替動作の他に、予防保全の経路切替を行う際に、伝送レイヤ５１と上位レイヤ５２の通信網に対して切替動作が正常か否かの監視を行い、切替動作時に異常が生じた場合、予防保全の経路切替を行う前の経路設定に切り戻しを行う。
　管理装置３０２は、実施形態１で説明した管理装置３０１の冗長経路への切替を実施し、かつ冗長切替実施時に何らかの問題が発生した場合には、元の転送経路へ復帰することができる。
（実施形態３）
　図８は、本実施形態の管理装置３０３を説明する図である。本実施形態では、図１の管理装置３０１と異なる部分のみを説明する。
　管理装置３０３は、図１の管理装置３０１に対し、
　装置設定部１５が設定した前記バックアップ経路によって変更された伝送レイヤ５１と上位レイヤ５２との間のトポロジ対応情報を外部に通知する外部通知部２０をさらに備えること
が相違する。
　構成情報更新部１６は、装置設定部１５からの完了通知Ｉ１５ｂに基づき、データベース１７へ、予防保全動作完了後のネットワーク構成情報（光伝送網のパスと上位レイヤ網の経路の情報）Ｉ１６を送信し、データベース１７を更新する。さらに、構成情報更新部１６は、装置設定部１５からの完了通知Ｉ１５ｂに基づき、外部通知機能部２０へも情報Ｉ１６を送信する。
　外部通知部２０の動作を説明する。外部通知部２０は、構成情報更新部１６から送信された、情報Ｉ１６に基づき、外部オペレーションシステム等５３に対して、マルチレイヤ連携予防保全によるネットワークの変更内容Ｉ２０を通知する。これは、装置設定部１５にて実施する装置（５１ａ、５２ａ）の設定の情報と、外部オペレーションシステム５３で管理されている経路情報とを整合させるためである。変更内容Ｉ２０の通知方法は、ＳＮＭＰ　Ｔｒａｐ，ＲＥＳＴ　ＡＰＩを個別に定義する方法が例示できる。
　管理装置３０３は、以上説明した構成により、実施形態１で説明した管理装置３０１の経路切替動作の他に、予防保全の結果を外部オペレーションシステム等５３へ通知する。管理装置３０３は、実施形態１で説明した管理装置３０１の冗長経路への切替を実施し、かつその経路変更の結果を外部オペレーションシステム等５３と共有し、ネットワーク制御に関わる全てのシステムとの間で、システム間の整合性を確保しながら通信網の運用を行うことができる。
　なお、図７の管理装置３０２に、外部通知機能部２０を付加し、予防保全の結果を外部オペレーションシステム等５３へ通知する構成でもよい。
［付記］
　以下は、本実施形態の管理装置を説明したものである。
　本管理装置は、上位レイヤのＮＷにおける予防保全の切替契機として、伝送レイヤの信号品質を評価する指標を用いることと、各レイヤでの経路切替による遅延等の機能要件への影響を統合的に判断することによって、通信レイヤ間の連携による収容回線の予防保全を、ＮＷの機能要件をより充足する形で実現する。
　具体的には、
（１）第１の管理装置は、
　光伝送網および上位レイヤ網から、各装置のモニタ情報を収集するネットワーク情報収集部と、
　ネットワーク情報収集部で収集した、各伝送装置のモニタ情報のうち、各伝送パス（波長パス）で測定した信号品質を評価する指標が、故障の潜在を示す指標に該当する場合、当該パスを予防保全対象と判定する予防保全対象抽出部と、
　上位レイヤの各装置間を繋ぐ経路が、伝送レイヤのどの伝送パスに収容され、どの伝送路を通過しているかの情報を、データベースの形式で管理するネットワーク構成情報データベースと、
　ネットワーク構成情報データベースから取得した、上位レイヤの各装置間を繋ぐ経路が、伝送レイヤのどの伝送パスに収容され、どの伝送路を通過しているかの情報を用い、予防保全対象抽出部から通知された予防保全対象の伝送パスに対して、収容されている上位レイヤ網の経路を特定する影響範囲算定部と、
　影響範囲算定部から通知された、予防保全対象パスとそれに対応する上位レイヤ網の経路の情報を元に、伝送レイヤでバックアップパスを設定する場合と、上位レイヤでバックアップの経路を取る場合とについて、各々のバックアップパスおよび経路を算出し、上位レイヤ網の機能要件をより充足する方を採用する予防保全動作選択部と、
　予防保全動作選択部から通知された、予防保全後の光伝送網のパスと上位レイヤ網の経路に基づき、光伝送網および上位レイヤ網の装置に対して、設定コマンドを投入し、光伝送網および上位レイヤ網の各装置への設定後、構成情報更新部に、終了通知とともに、予防保全動作完了後の光伝送網および上位レイヤ網におけるパス・経路の情報を通知する装置設定部と、
　装置設定部からの切替動作の終了通知および予防保全動作完了後の光伝送網および上位レイヤ網におけるパス・経路の情報に基づき、ネットワーク構成情報データベースに対して、予防保全動作完了後の光伝送網のパスと上位レイヤ網の経路の情報を更新する構成情報更新部を具備する。
（２）第２の管理装置は、第１の管理装置に、
　予防保全動作選択部から通知された予防保全後の光伝送網のパスと上位レイヤ網の経路と、動作保証部から通知される切り戻し指示に基づき、光伝送網および上位レイヤ網の装置に対して、設定コマンドを投入する装置設定部と、
　予防保全動作選択部から通知された予防保全後の光伝送網のパスと上位レイヤ網の経路と、およびネットワーク情報収集部から受信したモニタ情報を受信し、それに基づいて、ネットワークの設定を予防保全のパスおよび経路への切替中に、切替動作が正常に完了するかを監視し、かつ監視の結果判明したネットワークの事象に対して分類を行う、動作監視部と、
　動作監視部から、動作監視部が分類したネットワークの状態に対応する通知を受信し、それに基づいて、装置設定部への切替動作の切り戻しの指示や、マルチレイヤ連携予防保全装置の外部に警報を通知する動作保証部をさらに具備する。
（３）第３の管理装置は、第１又は第２の管理装置に、
　装置設定部からの完了通知に基づき、ネットワーク構成情報データベースに対して、予防保全動作完了後の光伝送網のパスと上位レイヤ網の経路の情報を更新し、かつ、外部通知機能部へ予防保全後の光伝送網のパスと上位レイヤ網の経路の情報を送信する構成情報更新部と、
　構成情報更新部から取得した、予防保全動作完了後の光伝送網のパスと上位レイヤ網の経路の情報に基づき、外部オペレーションシステム等に対して、マルチレイヤ連携予防保全装置によるネットワークの変更内容を通知する外部通知部をさらに具備する。
（効果）
　本発明は、高稼働率かつ低遅延性が要求されるレイヤ２以上のＮＷサービスにおいて、ＮＷの性能要件に関わる信号断の発生確率を低減することが可能となる。特に、経年劣化や時間変化等によって潜在的に進行する故障の傾向を捉え、故障が顕在化する前に予防保全を行うことで、潜在的な信号断のリスクを回避することができる。
１１：ネットワーク情報収集部
１２：予防保全対象抽出部
１３：影響範囲算定部
１４：予防保全動作選択部
１５：装置設定部
１６：構成情報更新部
１７：データベース
１８：動作監視部
１９：動作保証部
２０：外部通知機能部
５１：伝送レイヤ
５１ａ：光伝送装置
５２：上位レイヤ（ＩＰ網）
５２ａ：上位レイヤの装置（ルータ等）
５３：外部オペレーションシステム等
３０１～３０３：管理装置（マルチレイヤ連携予防保全装置）

Claims (6)

  1. 　光伝送網で構成される伝送レイヤ、及び前記伝送レイヤと異なる上位レイヤを有するネットワークを管理する管理装置であって、
    　前記伝送レイヤと前記上位レイヤとの間のトポロジ対応情報を記憶するデータベースと、
    　前記伝送レイヤに設定されている経路を監視し、当該経路のうち所定要件を満たす予防保全対象経路を抽出する監視部と、
    　前記トポロジ対応情報を参照し、前記予防保全対象経路に対応する前記上位レイヤの経路に基づいて前記伝送レイヤにバックアップ経路を設定する場合、及び前記予防保全対象経路に基づいて前記上位レイヤにバックアップ経路を設定する場合について、前記上位レイヤの機能を算出し、前記場合のうち当該機能が良いほうを選択する選択部と、
    　前記選択部が選択した前記場合の前記バックアップ経路を前記伝送レイヤ又は前記上位レイヤに設定する装置設定部と、
    　前記装置設定部が設定した前記バックアップ経路に基づいて前記データベースを更新する構成情報更新部と、
    を備えることを特徴とする管理装置。
  2. 　前記監視部は、前記上位レイヤに設定されている経路も監視しており、
    　前記装置設定部が前記バックアップ経路を設定する前後の値を監視する動作監視部と、
    　前記動作監視部が監視している前記値が所定の閾値に達している場合、前記装置設定部に対して前記バックアップ経路を設定する前の状態に戻すように指示する動作保証部と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の管理装置。
  3. 　前記装置設定部が設定した前記バックアップ経路によって変更された前記伝送レイヤと前記上位レイヤとの間のトポロジ対応情報を外部に通知する外部通知部をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の管理装置。
  4. 　光伝送網で構成される伝送レイヤ、及び前記伝送レイヤと異なる上位レイヤを有するネットワークを管理する管理方法であって、
    　前記伝送レイヤに設定されている経路のうち所定要件を満たす予防保全対象経路を抽出すること、
    　データベースの前記伝送レイヤと前記上位レイヤとの間のトポロジ対応情報を参照し、前記予防保全対象経路に対応する前記上位レイヤの経路に基づいて前記伝送レイヤにバックアップ経路を設定する場合、及び前記予防保全対象経路に基づいて前記上位レイヤにバックアップ経路を設定する場合について、前記上位レイヤの機能を算出すること、
    　当該機能が良いほうの前記場合を選択すること、
    　選択した前記場合の前記バックアップ経路を前記伝送レイヤ又は前記上位レイヤに設定すること、及び
    　設定した前記バックアップ経路に基づいて前記データベースを更新すること、
    を行うことを特徴とする管理方法。
  5. 　前記上位レイヤに設定されている経路も監視しており、
    　前記バックアップ経路を設定する前後の監視している値が所定の閾値に達している場合、前記バックアップ経路を設定する前の状態に戻すように指示することをさらに行うことを特徴とする請求項４に記載の管理方法。
  6. 　設定した前記バックアップ経路によって変更された前記伝送レイヤと前記上位レイヤとの間のトポロジ対応情報を外部に通知することをさらに行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の管理方法。
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