(57)【要約】      （修正有）【課題】データトラヒック需要の動的変化に対処できる光ネットワークを構成する。【解決手段】光路の第１部分１０８を高優先度トラヒックに用いかつ光路の第２部分１１０を低優先度トラヒックに対して利用可能にするように、光ネットワークを構成する。高優先度光路に入る高優先度トラヒックを監視し、高優先度トラヒックのバーストが検出されると、少なくとも低優先度の光路を解除して利用可能となったネットワーク資源を用いて新たに一時的な光路を設定して、高優先度トラヒックを一時的な光路上にルーティングする。【選択図】図１
2010252376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ネットワークにおいてトラヒックを管理する方法であって、
−  前記ネットワークの少なくとも１つのノードに進入するトラヒックの第１部分を高優先度トラヒックとしてタグ付けし、前記少なくとも１つのノードに進入するトラヒックの第２部分を低優先度トラヒックとしてタグ付けするステップ；
−  前記少なくとも１つのノードから出る交換回線の第１部分が前記高優先度トラヒックを運び且つ前記少なくとも１つのノードから出る交換回線の第２部分が前記低優先度トラヒックを運ぶように、前記ネットワークの少なくとも一部を構成するステップ；
−  前記高優先度トラヒックのバーストを検出するステップ；
−  前記バーストを検出する前記ステップの後、交換回線の前記第２部分における少なくとも１つの交換回線に接続された前記少なくとも１つのノードの少なくとも１つのインターフェースを解放するように、前記低優先度トラヒックの少なくとも一部に作用するステップ；
−  前記少なくとも１つの解放されたノードインターフェースに接続された少なくとも１つの交換回線を解除するステップ；
−  前記少なくとも１つの解放されたノードインターフェースから開始して少なくとも１つの新しい一時的な交換回線を設定するステップ；
−  前記高優先度トラヒックの一部を前記少なくとも１つの解放されたノードインターフェースに転送し、それにより前記新しい一時的な交換回線に転送するステップ
を含む方法。
【請求項２】
バーストを検出する前記ステップが：
−  第１の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第１の帯域幅を推定するステップ；
−  前記第１の帯域幅を第１の所定の閾値と比較するステップ
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の帯域幅が前記第１の所定の閾値を超えると、低優先度トラヒックの少なくとも一部に作用する前記ステップを実行することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の帯域幅を推定する前記ステップが：
−  第２の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの帯域幅を測定するステップ；
−  前記測定した帯域幅から前記第１の時間間隔で前記第１の帯域幅を予測するステップ
を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記高優先度トラヒックバーストの終わりを検出するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記高優先度トラヒックバーストの終わりを検出する前記ステップが：
−  第３の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第２の帯域幅を推定するステップ；
−  前記第２の帯域幅を第２の所定の閾値と比較するステップ
を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の帯域幅を推定する前記ステップが：
−  第４の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの帯域幅を測定するステップ；
−  前記測定した帯域幅から前記第３の時間間隔で前記第２の帯域幅を予測するステップ
を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の閾値が前記第２の閾値より大きいか又は等しいことを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
−  前記バーストの終わりを検出する前記ステップの後、前記転送される部分を交換回線の前記第１部分のうち少なくとも１つの交換回線に向けてルーティングするように、前記高優先度トラヒックの前記転送される部分に作用するステップ；
−  前記少なくとも１つの新しい一時的な交換回線を解除するステップ；
−  交換回線の前記第２部分のうち前記少なくとも１つの解除された交換回線を復元するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の所定の閾値が前記第２の帯域幅を超えるとき、前記高優先度トラヒックの前記転送される部分に作用する前記ステップを実行することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つのノードと少なくとも１つのネットワークコントローラとを含む光ネットワークであって、
−  前記少なくとも１つのノードが、該ノードに進入するトラヒックの第１部分を高優先度トラヒックとしてタグ付けし、該ノードに進入するトラヒックの第２部分を低優先度トラヒックとしてタグ付けするルータを備え；
−  前記少なくとも１つのノードから出る交換回線の第１部分に前記高優先度トラヒックを運ばせ、前記少なくとも１つのノードから出る交換回線の第２部分に前記低優先度トラヒックを運ばせるように、前記ネットワークコントローラが前記ネットワークの少なくとも一部を構成し；
−  前記ネットワークコントローラはまた、前記高優先度トラヒックのバーストを検出して第１の警告信号を送信するトラヒックコントローラを備え；
−  前記ルータはまた、前記第１の警告信号を受信した場合に、交換回線の前記第２部分のうち少なくとも１つの交換回線に接続された少なくとも１つのノードインターフェースを解放するように、前記低優先度トラヒックの少なくとも一部に作用し；
−  ネットワークコントローラはまた、前記第１の警告信号を受信した場合、前記解放されたノードインターフェースに接続された少なくとも１つの交換回線を解除し；
−  前記ネットワークコントローラはまた、前記少なくとも１つの解放されたノードインターフェースから開始して少なくとも１つの新しい一時的な交換回線を設定し；
−  前記ルータはまた、前記高優先度トラヒックの一部を前記少なくとも１つの解放されたノードインターフェースに転送し、それにより前記新しい一時的な交換回線に転送する、光ネットワーク。
【請求項１２】
前記トラヒックコントローラが、
−  第１の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第１の帯域幅を推定し；
−  前記第１の帯域幅を第１の所定の閾値と比較する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の光ネットワーク。
【請求項１３】
前記第１の帯域幅が前記第１の所定の閾値を超えると、前記トラヒックコントローラが前記第１の警告信号を送信することを特徴とする請求項１２に記載の光ネットワーク。
【請求項１４】
前記トラヒックコントローラがまた、
−  第２の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの帯域幅を測定し；
−  前記測定した帯域幅から前記第１の時間間隔で前記第１の帯域幅を予測する
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の光ネットワーク。
【請求項１５】
前記トラヒックコントローラがまた、前記高優先度トラヒックバーストの終わりを検出し、それにより第２の警告信号を送信することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の光ネットワーク。
【請求項１６】
前記トラヒックコントローラがまた、
−  第３の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第２の帯域幅を推定し；
−  前記第２の帯域幅を第２の所定の閾値と比較する
ことを特徴とする請求項１５に記載の光ネットワーク。
【請求項１７】
前記トラヒックコントローラがまた、
−  第４の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの帯域幅を測定し；
−  前記測定した帯域幅から前記第３の時間間隔で前記第２の帯域幅を予測する
ことを特徴とする請求項１６に記載の光ネットワーク。
【請求項１８】
前記第１の閾値が前記第２の閾値より大きいか又は等しいことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の光ネットワーク。
【請求項１９】
−  前記ルータがまた、前記第２の警告信号を受信した場合、前記転送された部分を交換回線の前記第１部分における少なくとも１つの交換回線に向けてルーティングするように、前記高優先度トラヒックの前記転送された部分に作用し；
−  前記ネットワークコントローラがまた、前記第２の警告信号を受信した場合、前記少なくとも１つの新しい一時的な交換回線を解除し；
−  前記ネットワークコントローラがまた、前記第２の警告信号を受信した場合、交換回線の前記第２部分のうち前記少なくとも１つの解除された交換回線を復元する
ことを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の光ネットワーク。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのノードが交換機を備えることを特徴とする請求項１１〜２０のいずれか一項に記載の光ネットワーク。
【請求項２１】
前記交換機がデジタルクロスコネクト、又は光クロスコネクト、又はアド／ドロップマルチプレクサ、又はファイバースイッチを備えることを特徴とする請求項２０に記載の光ネットワーク。
【請求項２２】
前記交換機に接続された光ファイバーを備える、請求項２０又は２１に記載の光ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気通信ネットワークのノードにおける進入パケットのトラヒックの監視及び／又は予測に基づいて交換回線を自動設定及び解除(tear down)するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＤＭ（時分割多重化）トランスポートネットワーク（例えばＳＤＨ）は、基本的に音声及び専用線サービスのために設計されてきた。近年、多くのネットワークオペレータは、長距離ネットワークと大都市／地域ネットワークの両方においてＳＤＨトランスポートプラットホームを主として配備してきた。しかしながら、今日では、多くのアプリケーション及びサービスがインターネットプロトコル上に漸進的に移行しているし、また高速アクセス技術の導入のおかげで、トランスポートネットワーク上でのトラヒックは、従来の音声トラヒックに対してデータトラヒック（特にインターネットに基づく）が漸進的に優勢になるであろうことは広く認識されている。トラヒック需要の増大に対処するために、ＷＤＭ（波長分割多重化）又はＤＷＤＭ（高密度波長分割多重化）ポイントツーポイント光システムが既に導入され、高容量のリンクが提供されている。一方、この増大するデータトラヒック（特にＩＰトラヒック）の統計的な特徴は、従来の音声トラヒックとはかなり異なる。概して、ＩＰトラヒックは従来の音声トラヒックに比べて容易に予測できず、安定してもいない。言い換えると、ＩＰトラヒックは予測できないトラヒックバーストを示し得る。したがって、次世代のトランスポートネットワークに対する主な要求としては、トラヒック需要の時間変化に対処する柔軟性及び能力が挙げられる。別の重要な問題は、データトラヒック（特にインターネットトラヒック）が優勢になってきたとしても、有用な音声サービスの場合のように利益を生まないことである。実際、このことは、データトラヒックの増大量に比例して帯域幅を追加しインフラストラクチャを拡大することによりネットワークを更新しても、利益は全体のコストよりも小さいであろうことを意味する。このため、ネットワークオペレータは、データトラヒックに対する増大する帯域幅需要に対応することと、動的に光接続を提供することの両方を模索し、利用可能なネットワーク資源を最適に使用することを試みて運転コストを節約する。例えば、データトラヒックバーストに対処するために単にトランスポートネットワークを必要な大きさにすることでは、非効率でありコスト高である。
【０００３】
トラヒックエンジニアリング（ＴＥ）は、資源の使用とネットワークの性能を最適化するためにネットワーク内のトラヒック流を制御する方法である。実際、これは、トラヒック負荷、トラヒック状態及びユーザーの要求（例えばサービスの品質（ＱｏＳ）又は帯域幅）を考慮してルートを選択し、混雑した経路から混雑の少ない経路にトラヒックを移動させることを意味する。
【０００４】
インターネット網の場合にＴＥを行なうため、インターネット・エンジニアリング・タスク・フォースはＭＰＬＳ（マルチ・プロトコル・ラベル・スイッチング）を導入した。ＭＰＬＳスキームは、ＩＰパケットをカプセル化し、ラベル・スイッチ・パス（ＬＳＰ）と称される仮想接続に沿ってＭＰＬＳドメイン中を転送される標識付きパケットにすることに基づいている。ＭＰＬＳルータはラベル・スイッチ・ルータ（ＬＳＲ）と称され、ＭＰＬＳドメインの入口及び出口でのＬＳＲはエッジＬＳＲ（Ｅ−ＬＳＲ）を称される。各ＬＳＰはパケットの転送の前に順序付けられた制御により入口ＬＳＲにて設定できる。このＬＳＰは、明示的なルーティング機能のおかげでアプリオリに計算されるルートに従うよう強制され得る。さらに、ＭＰＬＳは、適当なシグナリングプロトコルによって特定の経路上にネットワーク資源を取っておくことを可能にする。特に、各ＬＳＰは、その属性のうちあるものの変化によって、設定、解除、必要なら再ルーティングが行われ得る。さらに、ネットワーク中での混雑は回避しつつより高い優先度のデータフローをより低い優先度のデータフローの費用にて提供するために、ＬＳＰ上の先取り機構もまた使用できる。
【０００５】
ＭＰＬＳ技術の特徴を拡張するために、その汎用版も提案されており、ＧＭＰＬＳとして知られている。ＧＭＰＬＳは、時分割（例えばＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ、ＰＤＨ、Ｇ．７０９）、波長、及び空間スイッチング（例えば出て行くポート又はファイバーに対して入ってくるポート又はファイバー）を包含する。パケット・スイッチ・ケイパブル（ＰＳＣ）又はレイヤー２・スイッチ・ケイパブル（Ｌ２ＳＣ）インターフェースのみに及ぶＬＳＰの確立は、ＭＰＬＳ及び／又はＭＰＬＳ-ＴＥ制御面に対して定められる。ＧＭＰＬＳはこれらの制御面を拡張し、つぎのすべてのインターフェース（すなわち層）をサポートする：すなわち、パケット・スイッチ・ケイパブル（ＰＳＣ）インターフェース、レイヤー２・スイッチ・ケイパブル（Ｌ２ＳＣ）インターフェース、時分割多重ケイパブル（ＴＤＭ）インターフェース、λ-スイッチ・ケイパブル（ＬＳＣ）インターフェース、ファイバー−スイッチ・ケイパブル（ＦＳＣ）インターフェース。現在の規格によると、ＧＭＰＬＳ制御面は、３つのモデル：すなわちオーバーレイモデル、拡張モデル及び対等（統合）モデルをサポートできる。これらのモデルは、レイヤーネットワーク間で交換されるルーティング／トポロジー情報の量に基づいて区別される。
【０００６】
非特許文献１には、異なる種類のサービスに対するＱｏＳ要求を満たすと同時にトラヒックの変化に動的に反応できるトラヒックエンジニアリングシステムが提案されている。著者の解決策は、オフライン方法とオンライン方法の両方に基づいたハイブリッドなルーティングアプローチからなり、最大量のトラヒックに対応すると共にＱｏＳ要求を満たすために、優先度、先取り機構、及びトラヒックの再ルーティングを扱う帯域幅管理システムを備える。具体的には、ＴＥシステムは、予想トラヒックマトリックスに従って経路計算の全体的な最適化を達成するオフライン手順を行使しつつ、実際のトラヒックリクエストに動的に順次対応してトラヒックの変化に反応できるようにするオンラインルーティング手順を行使する。ＴＥシステムの構築ブロックは、経路提供モジュール、動的提供モジュール、帯域幅エンジニアリングモジュールである。経路提供モジュールは、ネットワークの物理的トポロジーやネットワーク資源についての情報（例えば光クロスコネクト内での波長変換の存在、リンク容量）に基づいて、各ネットワークノード対の間のトラヒック関係を記述するトラヒックマトリックスに従って予想されるすべての接続のルートをオフラインで計算する。動的ルーティングモジュールは、起点及び目的地ノード並びに帯域幅要求の観点から表された、１つのＬＳＰリクエストに対して１度に評価する。基本的に、動的ルーティングアルゴリズムは、最短だが負荷の大きな経路の代わりに混雑の少ない経路を使用することにより、ネットワーク資源をよりよく活用することを目指してルートを見つける。ＴＥシステムは帯域幅の弾力的な使用に基づいている。すなわち、帯域幅はより高い優先度のＬＰＳにより一時的に開放され、より低い優先度のＬＰＳすべてが自由に使えるようにできる。このことは、必要なときにはすぐに当該帯域幅が速やかに高優先度トラヒックに戻されるという条件で実行できる。より高い優先度のＬＳＰがさらに帯域幅を必要とし、その経路上の少なくとも１つのリンクが混雑している場合には、帯域幅エンジニアリングモジュールが用いられて必要な帯域幅を利用可能にする。帯域幅エンジニアリングモジュールは、優先度レベルが対応すべきＬＳＰの優先度レベルよりも低いＬＳＰすべてを解除する先取りモジュールで代用できる。
【０００７】
非特許文献２には、動的トラヒック需要下で光広域メッシュネットワークに基づいたＷＤＭにおける仮想トポロジーの再構成の問題についてアプローチが提案されている。著者のアプローチの重要なアイデアは、光路上の実際のトラヒック負荷を連続的に（測定周期に基づいて周期的に）測定し、１以上の光路を１度に追加又は削除することによってトラヒックの変動により生じる負荷の不均衡に迅速に反応することにより、基本的な光接続性に適合することである。負荷の不均衡に直面した場合、この不均衡は、負荷の軽い光路を解除すること、又は輻輳が生じると新しい光路を設定することにより正される。
【０００８】
特許文献１には、ＭＰＬＳ／光ネットワークにおいて使用するためルーティング安定性に基づいた統合トラヒックエンジニアリングを実行するシステム及び方法が開示されている。入ってくるネットワークトラヒックは、高優先度として分類され、限定的な再ルーティングを許容できる。一態様によると、高優先度トラヒックトランクは直接光チャンネル（又はＬＳＰ）上にマッピングされ、トラヒックの利用が乏しい故に光チャンネルが解除された場合にのみ再ルーティングされる。特許文献１の出願人によると、直接光チャンネル、又はＬＳＰは、１以上のＯＸＣを介した入口／出口ノード対の間の直接光接続を含むものである。低優先度トラヒックトランクはもし利用可能ならば直接光チャンネル上にマッピングされる。そうでなければ、それらは、中間ホップとして働くエッジノードにて適当な光／電気／光変換によりマルチホップＬＳＰ上にマッピングされる。特許文献１の出願人によると、マルチホップ光チャンネル、又はＬＳＰは、１より多くの光チャンネルを構成するものであり、よって、１以上のＯＸＣ及び入口／出口ノード以外の１以上のエッジノードを介して入口／出口ノード対の間の光接続を含むものである。中間ノードでの光／電気／光変換は、マルチホップＬＳＰ上にマッピングされたトラヒックに対してしてパケット遅延を導入し得る。このような低優先度トラヒックトランクの各々は、再ルーティングの時間に設定された再ルーティングタイマーに関連付けられ、タイマーが終了するまで該トランクの別の再ルーティングを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願第２００３／００６７８８０号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｐ．Ｉｏｖａｎｎａ，Ｒ．Ｓａｂｅｌｌａ，Ｍ．Ｓｅｔｔｅｍｂｒｅによる論文「Ａ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｔｈｅ  ＧＭＰＬＳ  Ｐａｒａｄｉｇｍ」（ＩＥＥＥ  Ｎｅｔｗｏｒｋ，２００３年３月４月，２８〜３５頁）
【非特許文献２】Ａ．Ｇｅｎｃａｔａ及びＢ．Ｍｕｋｈｅｒｊｅｅによる論文「Ｖｉｒｔｕａｌ−Ｔｏｐｏｌｏｇｙ  Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ＷＤＭ  Ｍｅｓｈ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  Ｕｎｄｅｒ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｔｒａｆｆｉｃ」，ＩＥＥＥ／ＡＣＭ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，Ｖｏｌ．１１，Ｎｏ．２，２００３年４月，２３６〜２４７頁
【非特許文献３】Ａ．Ａｄａｓ，「Ｕｓｉｎｇ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ｔｏ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ＶＢＲ  ｖｉｄｅｏ」，ＩＥＥＥ／ＡＣＭ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．５，１９９８年１０月
【非特許文献４】Ｓ．Ｈａｙｋｉｎ，「Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｆｉｌｔｅｒ  ｔｈｅｏｒｙ」，Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ，１９９１（２９９〜３５６頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
出願人は、データトラヒック需要の動的な変化に対処するために、光トランスポートネットワーク中で「サーバ」層にて利用可能な交換回線（例えばＷＤＭネットワークの光経路及び／又はＳＤＨ／ＳＯＮＥＴネットワークなどの回線交換ネットワークのＴＤＭ回線）の管理により、ネットワークの大きさを有利に制限できることが分かった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
出願人によると、データトラヒック需要の動的変化に対処する問題は、高優先度（すなわち「プレミアム」）トラヒックに注意を集中することにより、ネットワークの限定的な大きさを維持しつつ解決できる。資源は、電子パケット「クライアント」層（例えばＬＳＰ、ＬＳＰ帯域幅の部分、インターフェース）にて専用されることに加え、回線「サーバ」層（例えば光路及び／又はＴＤＭ回線）にて高優先度トラヒックに専用される。特に、出願人は、交換回線の第１部分（例えば光経路及び／又はＴＤＭ回線）を高優先度トラヒックに専用にするよう前もって光ネットワークを構成し、交換回線の第２部分を低優先度トラヒックに対して利用可能にすることにより、トラヒックバーストに対処する問題は、高優先度交換回線に入る高優先度トラヒックを監視することで解決できることが分かった。高優先度トラヒックにおいてバーストが検出されると、ネットワーク内のネットワーク資源を利用可能にするために、低優先度交換回線の少なくとも１つを解除できる。次に、低優先度交換回線の解除の後に利用可能にされたネットワーク資源を用いて新しい一時的な交換回線が設定され、この新しい一時的な交換回線上で高優先度トラヒックがルーティングされる。
【００１３】
第１の側面では、本発明は光ネットワークにおいてトラヒックを管理する方法に関する。本方法は、
−  前記ネットワークの少なくとも１つのノードに進入するトラヒックの第１部分を高優先度トラヒックとしてタグ付けし、前記少なくとも１つのノードに進入するトラヒックの第２部分を低優先度トラヒックとしてタグ付けするステップ；
−  前記少なくとも１つのノードから出る交換回線の第１部分が前記高優先度トラヒックを運び且つ前記少なくとも１つのノードから出る交換回線の第２部分が前記低優先度トラヒックを運ぶように、前記ネットワークの少なくとも一部を構成するステップ；
−  前記高優先度トラヒックのバーストを検出するステップ；
−  前記バーストを検出する前記ステップの後、交換回線の前記第２部分における少なくとも１つの交換回線に接続された前記少なくとも１つのノードの少なくとも１つのインターフェースを解放するように、前記低優先度トラヒックの少なくとも一部に作用するステップ；
−  前記少なくとも１つの解放されたノードインターフェースに接続された少なくとも１つの交換回線を解除するステップ；
−  前記少なくとも１つの解放されたノードインターフェースから開始して少なくとも１つの新しい一時的な交換回線を設定するステップ；
−  前記高優先度トラヒックの一部を前記少なくとも１つの解放されたノードインターフェースに転送し、それにより前記新しい一時的な交換回線に転送するステップ
を含む。
【００１４】
好ましくは、バーストを検出するステップは、
−  第１の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第１の帯域幅を推定するステップ；
−  前記第１の帯域幅を第１の所定の閾値と比較するステップ
を含む。
【００１５】
前記第１の帯域幅が前記第１の所定の閾値を超えると、低優先度トラヒックの少なくとも一部に作用する前記ステップを実行することが好ましい。
前記第１の帯域幅を推定する前記ステップが好ましくは、
−  第２の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの帯域幅を測定するステップ；
−  前記測定した帯域幅から前記第１の時間間隔で前記第１の帯域幅を予測するステップ
を含む。
【００１６】
本方法は前記高優先度トラヒックバーストの終わりを検出するステップをさらに含んでもよい。
前記高優先度トラヒックバーストの終わりを検出する前記ステップが：
−  第３の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第２の帯域幅を推定するステップ；
−  前記第２の帯域幅を第２の所定の閾値と比較するステップ
を含んでもよい。
【００１７】
好ましくは、前記第２の帯域幅を推定する前記ステップが：
−  第４の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの帯域幅を測定するステップ；
−  前記測定した帯域幅から前記第３の時間間隔で前記第２の帯域幅を予測するステップ
を含み得る。
典型的には、前記第１の閾値は前記第２の閾値より大きいか又は等しい。
【００１８】
本方法はさらに、
−  前記バーストの終わりを検出する前記ステップの後、前記転送される部分を交換回線の前記第１部分のうち少なくとも１つの交換回線に向けてルーティングするように、前記高優先度トラヒックの前記転送される部分に作用するステップ；
−  前記少なくとも１つの新しい一時的な交換回線を解除するステップ；
−  交換回線の前記第２部分のうち前記少なくとも１つの解除された交換回線を復元するステップ
を含んでもよい。
【００１９】
前記第２の所定の閾値が前記第２の帯域幅を超えるとき、前記高優先度トラヒックの前記転送される部分に作用する前記ステップを実行してもよい。
第２の側面では、本発明は、少なくとも１つのノードと少なくとも１つのネットワークコントローラとを含む光ネットワークであって、
−  前記少なくとも１つのノードが、該ノードに進入するトラヒックの第１部分を高優先度トラヒックとしてタグ付けし、該ノードに進入するトラヒックの第２部分を低優先度トラヒックとしてタグ付けするルータを備え；
−  前記少なくとも１つのノードから出る交換回線の第１部分に前記高優先度トラヒックを運ばせ、前記少なくとも１つのノードから出る交換回線の第２部分に前記低優先度トラヒックを運ばせるように、前記ネットワークコントローラが前記ネットワークの少なくとも一部を構成し；
−  前記ネットワークコントローラはまた、前記高優先度トラヒックのバーストを検出して第１の警告信号を送信するトラヒックコントローラを備え；
−  前記ルータはまた、前記第１の警告信号を受信した場合に、交換回線の前記第２部分のうち少なくとも１つの交換回線に接続された少なくとも１つのノードインターフェースを解放するように、前記低優先度トラヒックの少なくとも一部に作用し；
−  ネットワークコントローラはまた、前記第１の警告信号を受信した場合、前記解放されたノードインターフェースに接続された少なくとも１つの交換回線を解除し；
−  前記ネットワークコントローラはまた、前記少なくとも１つの解放されたノードインターフェースから開始して少なくとも１つの新しい一時的な交換回線を設定し；
−  前記ルータはまた、前記高優先度トラヒックの一部を前記少なくとも１つの解放されたノードインターフェースに転送し、それにより前記新しい一時的な交換回線に転送する、光ネットワークに関する。
【００２０】
好ましくは、トラヒックコントローラは、
−  第１の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第１の帯域幅を推定し；
−  前記第１の帯域幅を第１の所定の閾値と比較する。
【００２１】
トラヒックコントローラはまた、前記第１の帯域幅が前記第１の所定の閾値を超えると、前記第１の警告信号を送信してもよい。
トラヒックコントローラはまた、
−  第２の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの帯域幅を測定し；
−  前記測定した帯域幅から前記第１の時間間隔で前記第１の帯域幅を予測する
こともできる。
【００２２】
トラヒックコントローラはまた、前記高優先度トラヒックバーストの終わりを検出し、それにより第２の警告信号を送信してもよい。
トラヒックコントローラはまた、
−  第３の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第２の帯域幅を推定し；
−  前記第２の帯域幅を第２の所定の閾値と比較する
こともできる。
【００２３】
トラヒックコントローラはまた、
−  第４の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの帯域幅を測定し；
−  前記測定した帯域幅から前記第３の時間間隔で前記第２の帯域幅を予測する
こともできる。
典型的には、前記第１の閾値は前記第２の閾値より大きいか又は等しい。
【００２４】
本発明の光ネットワークはまた、
−  前記ルータがまた、前記第２の警告信号を受信した場合、前記転送された部分を交換回線の前記第１部分における少なくとも１つの交換回線に向けてルーティングするように、前記高優先度トラヒックの前記転送された部分に作用し；
−  前記ネットワークコントローラがまた、前記第２の警告信号を受信した場合、前記少なくとも１つの新しい一時的な交換回線を解除し；
−  前記ネットワークコントローラがまた、前記第２の警告信号を受信した場合、交換回線の前記第２部分のうち前記少なくとも１つの解除された交換回線を復元する
ように構成できる。
典型的には、前記少なくとも１つのノードは交換機を備える。
【００２５】
この交換機はデジタルクロスコネクト、又は光クロスコネクト、又はアド／ドロップマルチプレクサ、又はファイバースイッチを備え得る。
典型的には、光ファイバーが前記交換機に接続される。
【００２６】
本発明のさらなる特徴と利点は、非限定的な例として与えられた本発明のいくつかの態様について添付図面を参照して行なう以下の詳細な説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】通常の高優先度トラヒックフローの場合での本発明により構成された光ネットワークに対する代表的なＩＰ／ＭＰＬＳの一部を概略的に示す。
【図２】高優先度ＬＳＰを束ねて高優先度光路にし、低優先度ＬＳＰを束ねて低優先度光路にするステップを概略的に示す。
【図３】高優先度トラヒックのバースト中に本発明の一態様に従って再構成された図１の光ネットワークの一部を概略的に示す。
【図４】高優先度トラヒックの推定された帯域幅を予め選択した帯域幅閾値と比較するステップを概略的に示す。
【図５】代表的な１日の高優先度トラヒックの変動を示す。
【図６】図５に示された１日の高優先度トラヒック変動を用いて得られるシミュレーション試験の結果を示す。
【図７】「クライアント」パケットネットワークにより使用できる様々な可能な「サーバ」層セグメンテーションを概略図にて示す。
【図８】クライアント層に接続された２つの入れ子「サーバ」層を用いるネットワークノードを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明に従って構成されたＷＤＭ又はＤＷＤＭ光ネットワーク１００上のＩＰ／ＭＰＬＳの一部を示し、光ファイバー１０４、１０５、１０６、１０７により互いに（及びネットワークの他のノードに）接続された３つのノード１０１、１０２、１０３を含む。「光ファイバー」なる表現は典型的には１以上の光ケーブル中に束ねられた１以上の光ファイバーを含み得ることを理解しなければならない。好ましい態様では、ネットワーク１００は自動交換接続ができる。特に、各ノード１０１、１０２、１０３は、光ファイバー１０４、１０５、１０６、１０７上に光信号をアド及び／又はドロップ及び／又はルーティングする装置を備える。ＷＤＭ又はＤＷＤＭネットワークにおいては、一般にこの光信号は所定の波長（例えば１５５０ｎｍを中心とした波長範囲内）を有する光搬送波又はチャンネルを含み、この光搬送波上に、所定の周波数（例えば数Ｍｂｉｔ／ｓから数Ｇｂｉｔ／ｓの範囲内）の情報伝達信号が加えられる。
【００２９】
ノード１０１について、ノード装置は、追加すべき情報伝達信号の提供及び／又は夫々の光搬送波から弁別すべき情報伝達信号の受信を行なうルータ１０１１、例えばＩＰ／ＭＰＬＳルータを備える。このために、ルータ１０１１は夫々のインターフェース１０１２を備える。ノード１０１は、ノード１０１から発せられる光信号を光ファイバー１０４、１０５にアドすること、及び／又はノード１０１にて終わる（すなわち受信する）光信号を光ファイバー１０４、１０５からドロップすること、及び／又はノード１０１とは異なる起点及び／又は宛先を有する光信号を光ファイバー１０４から光ファイバー１０５に（及び／又はその逆に）ルーティングすることに適合した交換機１０１３（例えばデジタルクロスコネクト（ＤＸＣ）、光クロスコネクト（ＯＸＣ）、アド／ドロップマルチプレクサ（ＯＡＤＭ）、又はファイバースイッチ）をさらに備える。典型的には、交換機１０１３は、入ってくる光信号を所定のルーティングテーブルに従ってスイッチングするスイッチングマトリックスを備える。交換機１０１３はいくつかの波長変換器をさらに備えてもよい。さらに、交換機１０１３は、適当な接続１０１５によりルータ１０１１のインターフェース１０１２に接続された夫々のインターフェース１０１４を備える。ルータ１０１１は、製造業者とネットワークオペレータの判断で交換機１０１３に接続されるか、又は交換機１０１３に統合される。代表的な多層スキームでは、ルータ１０１１は、交換機１０１３及び光ファイバー１０４、１０５により表された「サーバ」トランスポート層の「クライアント」層として機能する。図１を簡単かつ明瞭にするために記載しないが、他のノード１０２、１０３もノード１０１と同様の装置を備えることを理解すべきである。図１はさらに、３つの光路、すなわちノード１０１、１０２、１０３間に設けられた３つの終端間交換光接続を示し、具体的には、ノード１０１とノード１０３の間に確立された第１の光路１０８、ノード１０１とノード１０２の間に確立された第２の光路１０９、及びノード１０２とノード１０３の間に確立された第３の光路１１０を示す。
【００３０】
ルータ１０１１から入ってくるトラヒックは、「クライアント」層にて高優先度トラヒックと低優先度トラヒックに分けられる。この分類は、例えば所定のレベルのサービス品質（ＱｏＳ）の保証を規定するサービス内容合意書（ＳＬＡ）に基づいて実行し得る。典型的には、この高優先度トラヒックは、ネットワークオペレータにとってより大きな収入源である。２つより多くの複数の優先度のレベルを与え得ることを理解すべきである。例えば、ＩＰ／ＭＰＬＳの場合、ＬＳＰはルータ１０１１内で高優先度及び低優先度としてタグ付けされ得る。
【００３１】
本発明によると、ネットワーク１００は、「サーバ」光学層においても高優先度トラヒックと低優先度トラヒックに別個の資源を供するように、１以上のネットワークコントローラにより構成される。具体的には、光路もまた、高優先度光路及び低優先度光路として分類される。すなわち、図２に概略的に示されるように、高優先度光路は高優先度トラヒックを運ぶために選択され、低優先度光路は低優先度トラヒックを運ぶために選択される。しかしながら、高優先度トラヒックにより十分に利用されていない期間に低優先度トラヒックが高優先度光路としてタグ付けされた光路に沿って進み得ることを排除すべきではない。ネットワークコントローラは集中型又は分散型とし得る。光路の「順序付けられた」配列を実現するために、ルータ１０１１のインターフェース及び交換機１０１３のインターフェースはまた、高優先度インターフェース及び低優先度インターフェースとしてタグ付けされる。光路を「高優先度」及び「低優先度」に分類するガイドラインとして、ルーティング特性（例えば経路長、交差ノードの数）及び／又はサバイバルポリシー（例えば保護、復元、保護なし等）を考慮に入れることができる。
【００３２】
ネットワーク１００の上記構成は、図１中に「クライアント」層と「サーバ」層の両方において高優先度トラヒック及び低優先度トラヒックに専用の資源を異なるグレースケールによって略示されている。図から分かるように、ノード１０１とノード１０３の間の第１の光路１０８は高優先度としてタグ付けされており、一方、ノード１０１とノード１０２の間およびノード１０２とノード１０３の間の第２及び第３の光路１０９、１１０は低優先度としてタグ付けされている。さらに、いくつかのルータ及び交換機のインターフェースもまた、上記分類に従ってタグ付けされている。
【００３３】
本発明によると、このように構成されたネットワーク１００は、高優先度トラヒックのトラヒックバーストに迅速に反応できる。高優先度トラヒックが輻輳した場合、少なくとも１つの低優先度光路が解除されることで、少なくとも限定された期間の間、「過剰」高優先度トラヒックに対して新しい資源を利用可能にする。この方法を実行するため、低優先度トラヒックに割り当てられた少なくとも１つのルータインターフェースが（対応する交換機インターフェースと共に）低優先度トラヒックから解放される。このことは、十分な帯域幅レベルが低優先度トラヒックに対して利用可能ならば、この解放されたインターフェースにより以前伝達されていた低優先度トラヒックを、同じ宛先に向かう（１つ又は複数の）光路に接続された別の低優先度インターフェース（又は２以上のインターフェース）に再分配することに対応する。反対に、低優先度トラヒックに利用可能な帯域幅レベルが十分でなければ、過剰な低優先度トラヒックはドロップされる。十分な数の低優先度ノードインターフェースを解放した後、同インターフェースは一時的に高優先度としてタグ付けされ、過剰な高優先度トラヒックはこの一時的な高優先度インターフェースを介して再分配される。ネットワーク内の利用可能な資源（例えばファイバー、光チャンネル）を、高優先度トラヒックバーストに対処するのに必要な新しい接続リクエストを設定するために一時的に使用できる状態にすべく、上記解放されたインターフェースに対応する低優先度光路が解除される。
【００３４】
上記ステップは、低優先度光路を解除する前に他の試みを行なうことができることを排除するものではない。例えば、これまでの不十分な利用により低優先度トラヒックが高優先度光路中に流れているならば、低優先度トラヒックの帯域幅が、高優先度トラヒックのために先取りされ得る。もしそれが十分でなければ、同じ宛先に向かう既に確立された高優先度光路を用いて高優先度トラヒックの再分配を試みることができる。高優先度光路において少なくとも一時的に「変換」される適当な特性、すなわち高優先度トラヒックのために低優先度トラヒックから解放される適当な特性を有する同一の宛先に向かう可能な低優先度光路を識別するために、さらなる試みを行なうことができる。
【００３５】
高優先度トラヒックバーストに起因して起こり得る輻輳は、ルータの出口（すなわちクライアント層の出口）での高優先度トラヒック帯域幅、又は換言すれば交換機への進入時の（すなわちサーバ層の入口での）高優先度トラヒックを監視することによって決定することができる。例えば、この監視は、ロギングデータベース（例えば管理情報ベース（ＭＩＢ））に記憶されているような生のデータ（例えば送信／受信されるビット、パケット廃棄、間違ったパケット、バッファ占有など）を（例えばシンプル・ネットワーク・マネジメント・プロトコル、すなわちＳＮＭＰを介して）収集することによって実行できる。トラヒックサンプルの収集は、一定の時間間隔又は観測窓で実行することができる。第１の時間間隔における監視から次の第２の時間間隔における高優先度トラヒックの帯域幅要求を予測するために、予測アルゴリズムを実行することもできる。低優先度光路を解除し、一時的な新しい高優先度光路を設定するプロセスのトリガーは、監視又は予測された高優先度帯域幅が第１の閾値帯域幅Ｔｈｉｇｈを超えることとし得る。高優先度トラヒックバーストの終了に対応して監視又は予測された高優先度トラヒック帯域幅が小さくなるとき初期の光路構成の復元をトリガーするために、第２の閾値帯域幅Ｔｌｏｗを設定することもできる。トラヒック動力学を予測して光学層の制御面に対して低優先度光路の解除と一時的な高優先度光路の設定を（例えばＵＮＩ又は他の種類のシグナリングを介して）要求するか否かを決定するために、トラヒックコントローラ装置は上記収集された生データを精巧化することを担当し得る。
【００３６】
例として、特に図１では、ノード１０３で終了する高優先度光路１０８中に挿入される高優先度トラヒックを監視するために、トラヒックコントローラが、高優先度ルータポートと交差するパケットトラヒックを監視することができる。高優先度ポートがノード１０３を宛先として入ってくる高優先度トラヒック帯域幅を維持できないとトラヒックコントローラが判断したなら、警告信号が発せられ、その結果、低優先度ポートとしてタグ付けされたその残りのポートを低優先度トラヒックから解放するため、すなわちこの例では対応する低優先度トラヒックをドロップすることにより解放するため、低優先度トラヒックはルータ１０１１により管理される。光ネットワーク１００のネットワークコントローラに送信される別の警告信号によりクライアント装置とサーバ装置の間でも通信が確立され、ノード１０１とノード１０２の間の低優先度光路１０９の解除、及びノード１０１とノード１０３の間の新しい高優先度光路の設定が行われる。この例において新しい光路の設定後に得られるネットワーク構成が図３に示されており、図中、２つの高優先度光路１０８及び１１１がノード１０１とノード１０３の間に存在する。トラヒックバーストが終えているのをトラヒックコントローラが明らかにすると、図１に示された初期状態が復元できるように別の警告シグナリングが開始される。
【００３７】
この方法は、全ネットワーク内で光路を設定／解除する集中型ネットワークコントローラの存在下、又は様々なノードにてローカルに行われる協調ステップを実行する分散型ネットワークコントローラの存在下、公知のシグナリング技術を用いることにより適用できる。例えば、ＡＳＯＮ／ＧＭＰＬＳ上でのＩＰ／ＭＰＬＳの場合、制御面の接続コントローラは、例えばノード１０１にて（例えばユーザー・ネットワーク・インターフェースＵＮＩにより）ローカルで生成された光路の解除及び設定を開始することができる。次に、光路の再構成を行なうために他のネットワークノードに情報を送信するため、ノード・ネットワーク・インターフェース（ＮＮＩ）シグナルリングを使用できる。さらに、再構成プロセスに関与するノード内にてルータインターフェース１０１２及び交換機インターフェース１０１４に適切にタグ付けするために、ＵＮＩシグナリングを使用できる。ここで、頭文字ＡＳＯＮは自動交換光ネットワーク（Automatically Switched Optical Network）を意味することを指摘する。
【００３８】
図４は、低優先度光路の解除を実施すべきか否かを決定するために、本発明の好ましい態様において高優先度トラヒックに起因して起こり得る輻輳の発生を如何にして検出できるかを概略的に示す。具体的には、時刻ｔにて特定のインターフェースと交差する高優先度トラヒックの帯域幅Ｂｎ（ｔ）が測定され、後の時刻ｔ＋ａでの予測帯域幅Ｂｎ（ｔ＋ａ）が、例えば公知の予測アルゴリズムにより推定される。好ましい態様では、監視されるインターフェースについて利用が不十分な動作状態２０１、正常な動作状態２０２、輻輳状態２０３を識別するために、２つの帯域幅閾値Ｔｌｏｗ及びＴｈｉｇｈを設定できる。
【００３９】
しかしながら、１つの閾値を設定することもできる。例えば、図４では、Ｂｎ（ｔ＋ａ）はインターフェースの正常な動作状態に対応し、すなわち、このインターフェースは、入ってくる高優先度トラヒックを管理できる。Ｂｎ（ｔ＋ａ）が左から右に帯域幅閾値Ｔｈｉｇｈと交差する場合には、判断機能が、高優先度トラヒックの一部を適切なインターフェースに入れることの管理と共に、高優先度トラヒックのために低優先度としてタグ付けされた資源のドロッピングを自動的にトリガーし得る。第２の帯域幅閾値Ｔｌｏｗを右から左に交差することで、高優先度トラヒックバーストの終了を識別でき、よって、初期のネットワーク構成の復元がトリガーされる。別の例として、Ｂｎ（ｔ＋ａ）が（右から左に）帯域幅閾値Ｔｌｏｗと交差する場合には、例えば低優先度トラヒックの一部を高優先度としてタグ付けされた資源に入れるという別の決定がなされ得る。
【実施例】
【００４０】
出願人は、シミュレーションを行なうためにＡＳＯＮ／ＧＭＰＬＳ上のネットワークシナリオＩＰ／ＭＰＬＳにおいてＯＸＣ上のＩＰ／ＭＰＬＳエッジルータにより構成された代表的なネットワークノードを考えた。ルータインターフェースの正常な動作状態では（すなわち高優先度トラヒックバーストに起因した輻輳が存在しない）、ルータインターフェースのプールを、高優先度トラヒック、すなわち高優先度ＭＰＬＳ  ＬＳＰに割り当て、残りのルータインターフェースを、低優先度トラヒック、すなわち低優先度ＭＰＬＳ  ＬＳＰに割り当てた。「クライアント」ＩＰ／ＭＰＬＳ層ネットワークの出口では、パケットトラヒックの監視を予め定められた観測窓にて周期的に行なった。トラヒックの監視を強化するため、入ってくるデータトラヒックについて短期間の時間変化を推定し、トラヒックバーストと場合によってはインターフェース輻輳の発生を検出する目的で予測アルゴリズムも実行した。有利には、予測アルゴリズムの実施によってトラヒックバーストの発生を事前に検出できるので、ネットワークコントローラはバーストに対処するために適切な決定を行なう時間をもつことができる。
【００４１】
図５は、シミュレーションを考察した高優先度ルータインターフェースと交差する高優先度ＩＰ／ＭＰＬＳトラヒックについて、まる１日のトラヒックトレースを示す。図５に示されたトラヒックトレースは、ルータインターフェースのビットレートに正規化されており（３１Ｍｂｐｓの容量を考察した）、よって、トレースが縦座標値１と交差するとき、トラヒックを維持するのに１つのインターフェースではもはや十分ではなく、また、トレースが縦座標値２と交差するとき、トラヒックを維持するのに１対のインターフェースではもはや十分ではない。
【００４２】
しかしながら、ネットワーク管理システムは入ってくるトラヒックを先験的には知らないので、トラヒック輻輳を防ぐため（特に、起こり得るノード輻輳の発生を予測するため）、各々の高優先度ルータインターフェースにおいて模擬のトラヒック監視及びトラヒック予測の両方を実施した。既に確立された高優先度ＭＰＬＳ  ＬＳＰの帯域幅要求だけでなくインターフェースのスループットも、１分の観測窓（ＯＷ）を用いてそれぞれ監視及び予測した。本発明に従って高優先度トラヒックの変動とバーストに対処すべく新しい高優先度光路を確立するため低優先度インターフェースを解放するか否かを決定する目的で、インターフェースと交差する予測の総トラヒック（ＭＰＬＳ  ＬＳＰ）を、切迫した輻輳及び不十分な利用についての予め選択した閾値（Ｔｈｉｇｈ及びＴｌｏｗ）と比較した。輻輳を検出するのに使用した閾値Ｔｈｉｇｈは、インターフェース容量の９７％（すなわち３１Ｍｂｐｓの９７％）に対応し、閾値Ｔｌｏｗは７５％に設定した。
【００４３】
各ＩＰ／ＭＰＬＳルータインターフェースに入ってくるトラヒックの予測を実行するために、適応平均最小２乗誤差線形予測量を使用した。この種のアルゴリズムは、例えば非特許文献３又は非特許文献４に記載されている。出願人によると、この種のアルゴリズムは、実際にはオンラインアルゴリズムとして実行し、ネットワーク管理システムの部分としてトラヒック要求を予想することができる。ｋステップの線形予測量は、ｘ（ｎ）の現在の値と前の値との線形結合を用いたｘ（ｎ＋ｋ）の推定（予測）に関係し、ここでｘは現実のトラヒック帯域幅を表す。ｐ番目の線形予測量は、
【００４４】
【数１】
2010252376.tif 000003
【００４５】
の形式を有し、ここで、ｗ（ｌ）は予測フィルター係数であり、以下の変数を用いる：
・予測サンプル周期＝τ
・スループットインターフェースのｋ連続未来値を予測するのに用いられるサンプル周期の数：ｐ
実際には、過去のｐ個のサンプルが、次のｋ個のサンプルの利用を予測するのに用いられる。線形予測量の目的は、
【００４６】
【数２】
2010252376.tif 000004
【００４７】
として定義された平均２乗誤差を最小にすることである。
図６はシミュレーションの結果を示す。特に、図６は、通常トラヒックの期間中に確立された低優先度光路だけでなく、図５に示されたトレースを有する高優先度トラヒックをトランスポートするのに用いられる確立された高優先度光路の数を時間に対して示す。図６では、高優先度光路の数を塗りつぶしたバーで略示し、低優先度光路の数を空のバーで略示する。図６に図示されるように、確立された高優先度光路の数は以下の高優先度動力学に従って増加し減少する。
【００４８】
上記結果により示されるように、本発明の方法により、トラヒックの変動が大きい場合であっても、高優先度トラヒックの変動に反応することができる。結果として、予想される又は予想されない高優先度トラヒックのピークが発生したとき、本発明の方法によりそれを検出でき、それに従って反応できる。さらに、上記結果が示すのは、本発明の方法は高優先度トラヒックのピークに起因したネットワーク輻輳を防止するのに必要なときにのみ資源を低優先度トラヒックにドロップすることを可能にしていることである。さらに、本方法の目的はまた、高優先度トラヒックのために低優先度光路のドロップ時間を最小にすることである。
【００４９】
これまで、図１のＷＤＭ又はＤＷＤＭネットワークを参照し、具体的には１つの回線交換「サーバ」層（ＡＳＯＮ、光ＷＤＭ層）がパケット交換「クライアント」層（ＭＰＬＳ）に関連しているＡＳＯＮ／ＧＭＰＬＳ光ネットワーク上の代表的なＩＰ／ＭＰＬＳを参照して本発明の方法を説明してきた。光ＷＤＭ層の代わりに又は光ＷＤＭ層と組み合わせて他の「サーバ」層が使用される回線交換ネットワークでも、上記説明した方法から利益が得られることを理解すべきである。例えば、このネットワークは、ＷＤＭ回線の代わりに又はＷＤＭ回線と組み合わせてＴＤＭ回線を用いてＴＤＭネットワーク（例えばＳＯＮＥＴ／ＳＤＨネットワーク）として構成できる。例えばＳＴＭ回線及び／又は仮想コンテナ回線（ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃ．Ｇ．７０７で定義）などのＴＤＭ回線もまた、高優先度回線及び低優先度回線としてタグ付けでき、光ＷＤＭ又はＤＷＤＭネットワークの光路に関して上記説明した回線管理を受け得る。
【００５０】
具体的には、図７は、「クライアント」ＩＰ／ＭＰＬＳパケットにより用いられる種々の「サーバ」層セグメンテーションを概略図にて示す。パケットは、図１の代表的なネットワークにおけるように、光サーバ層での交換回線（すなわち図７中でＯＣｈとして示された光路）上に直接マッピングでき（図７中の接続７０１）；別の可能なスキーム（接続７０２）では、パケットはまずＯＤＵ（光デジタルユニット）回線にマッピングされ、次にＯＤＵ回線がＯＣｈ回線にマッピングされ；別の可能なスキーム（接続７０３）では、パケットはまずＨＯ  ＶＣ（高次仮想コンテナ）回線にマッピングされ、次にＨＯ  ＶＣ回線がＯＣｈ回線にマッピングされ；別の可能なスキーム（接続７０４）では、パケットはまずＬＯＶＣ（低次仮想コンテナ）回線にマッピングされ、次にＬＯＶＣ回線がＨＯ  ＶＣ回線にマッピングされ、次にＨＯ  ＶＣ回線がＯＤＵ回線にマッピングされ、次にＯＤＵ回線がＯＣｈ回線にマッピングされ、よってすべての可能なセグメンテーションサーバ層を利用する。
【００５１】
高優先度及び低優先度への分類は、光ＷＤＭ「サーバ」層に関して上記説明した同じガイドラインに従って、任意の「サーバ」層に属する交換回線に適用できる。好ましくは、「クライアント」トラヒックが異なる入れ子交換回線上にマッピングされるならば、「高優先度」及び「低優先度」への分類が、使用中のすべての「サーバ」層にて実行され、それにより、最低の階層の高優先度「サーバ」層は、高優先度トラヒックパケットをトランスポートするよう適合させ、より高い階層の高優先度サーバ回線は、より低い階層の高優先度サーバ回線をトランスポートするよう適合させる。同じことが、より低い階層及びより高い階層の低優先度交換回線に対してだけでなく、低優先度トラヒックにも当てはまる。しかしながら、高優先度トラヒックの不十分な利用期間中に、より低い階層の低優先度交換回線が、高優先度交換回線としてタグ付けされたより高い階層の交換回線上にマッピングできることも排除すべきでない。
【００５２】
高優先度トラヒックバーストが検出された場合、一時的な新しい高優先度交換回線の設定のために資源をネットワーク内で利用可能にするために、低優先度交換回線を解除する上記手順はまた、図７の「サーバ」層のいずれか及び／又はすべてに適用できる。高優先度トラヒックバーストの検出及び／又は予測の後、低優先度交換回線の解除とその後の一時的な新しい高優先度交換回線の設定は、必要に応じて任意の適当な「サーバ」層にて導入できる。
【００５３】
異なる入れ子「サーバ」層を用いることの主な利点は、データトラヒックをさらに効率的に管理できることである。というのは、複数の可能なルーティング解決策を採用することができ、そのうちで最高のものを最終的には選択できるからである。例えば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨネットワークにおける仮想連結により、トラヒック帯域幅を、同じ仮想コンテナ群に属する個別仮想コンテナに分解することができる。個別の仮想コンテナは、同じ宛先の異なる光路上にルーティングされ、それから宛先ノードにて再結合され得る。このことにより、少なくとも初期の段階においてノードインターフェースの起こり得る輻輳を管理するためにより高い階層の新しい交換回線を設定することが回避できる。
【００５４】
さらに、複数の「サーバ」層を用いるネットワークにおいてバーストが検出された場合でさえ、より高い「細分性（granularity）」の介入を利用できる。例えば、高優先度トラヒックに起因してネットワークノード中で起こり得る輻輳が検出及び／又は予測された場合、最初の介入は、仮想コンテナ群の最大容量に達するまで、適当数の仮想コンテナを加えることにより、仮想コンテナ群に割り当てられた容量を増大させることを含み得る。トラヒックバーストに対処するのにこの手順では十分でない場合、過剰な高優先度トラヒックに対して資源をネットワーク内で利用可能にするために、低優先度仮想コンテナ及び／又はより高い階層の低優先度交換回線の解除を実施できる。一方、高優先度トラヒックバーストの切迫した終了が検出及び／又は予測された場合、逆方向の最初の介入は、一時的な仮想コンテナ群の完全な解除を実行する前に、バーストの検出後に以前設定された一時的な新しい高優先度仮想コンテナ群の容量を徐々に削減することでよい。さらなる細分性の介入は、ＬＣＡＳ（リンク・キャパシティ・アジャストメント・スキーム）機能（ＩＴＵ-Ｔ  Ｒｅｃ．Ｇ．７０４２に定義）により提供でき、これは、トラヒックの変動が検出されたときに、仮想コンテナの少なくとも一部に割り当てられた帯域幅を変えるよう機能し得る。さらに、より低い階層の回線についての仮想連結及び／又はリンク容量調整の利点は、より高い階層の回線においてより低い階層の回線により運ばれる異なる優先度のトラヒックをトランスポートできることである。
【００５５】
図８は、複数のサーバ層、すなわちより低い階層の交換回線（ＳＤＨより高次の仮想コンテナ）とより高い階層の交換回線（ＯＣｈ又は光路）を利用するネットワークの代表的なネットワークノードを概略的に示す。支流インターフェースを有するエッジノード（例えばＧｂＥインターフェースを有するＩＰ／ＭＰＬＳルータ）から来るデータトラヒックは、インターフェース８０１を介してマッピング／デマッピング用サブシステム８０２（例えばＧｂＥ信号及びＧＦＰフレーミングの終端）に挿入される。それから、入ってくるパケットは、適当なペイロードのより低い階層の回線（例えば１５０Ｍｂｉｔ／ｓのＨＯ  ＶＣ）中にマッピングされる。インターフェース８０１の第１部分は高優先度トラヒックに割り当てられ、その第２部分は低優先度トラヒックに割り当てられる。セレクタ８０３は、マッピング／デマッピング用サブシステムを、利用可能なＨＯ  ＶＣ終端ポイント８０４に接続する。同じ宛先に向かうが異なってルーティングされた光路を介してでさえ、運ばれるトラヒックが同じ宛先に到着すべき場合には、異なるＨＯ  ＶＣ８０５を実質的に連結して仮想コンテナ群８０７とし得る。ＨＯ  ＶＣファブリック８０６は、適応／終端ポイント８０８を介して、ＯＣｈファブリック８０９に向かうＨＯ  ＶＣのクロス接続を可能にする（例えば光クロスコネクトにおいて）。このような適応／終端ポイント８０８において、適当なペイロード（例えば２．５Ｇｂｉｔ／ｓ）の光ＷＤＭのより高い階層の回線（すなわち光路）にマッピングするために、ＨＯ  ＶＣ回線が（ＳＤＨ多重化法に従って）適当に適応／終端される。ＯＣｈファブリック８０９は、高優先度のより高次の仮想コンテナと低優先度のより高次の仮想コンテナを運ぶ光路８１０、すなわち低優先度光路と高優先度光路を、宛先及び優先度ポリシーに従って順番に分離する。
【００５６】
図８に示された代表的なネットワークノードにおいては、図１のＷＤＭネットワーク上のＩＰ／ＭＰＬＳに関して上記説明したように、高優先度トラヒックバーストを検出するために、インターフェース８０１にて監視が行われる。光制御面ＣＰは、高優先度トラヒックのバーストに対処するために必要な仮想コンテナの数及び／又はＷＤＭ回線の数についての計算及び／又は予測を実行できる。この計算の結果に基づき、仮想コンテナの少なくとも一部の帯域幅を仮想連結セレクタ８０３にて変更するために、制御面は、様々なレベルにて機能して例えばＬＣＡＳコントローラを適切に駆動することができる。しかしながら、バーストに対処するのにこの帯域幅の調整では十分でない場合、制御面ＣＰは、ＨＯ  ＶＣ層及び／又はＯＣｈ層にて低優先度回線を解除するように機能し得る。上述したように、解除された低優先度回線に対応するインターフェース８０１もまた、低優先度トラヒックから解放される。このようにして、低優先度回線の解除によりネットワーク内で利用可能にされた資源は、次に、高優先度の過剰なトラヒックを運ぶ一時的な新しい高優先度回線を設定するために使用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１００…ＷＤＭ又はＤＷＤＭ光ネットワーク
１０１、１０２、１０３…ノード
１０５、１０６、１０７…光ファイバー
１０８…第１の光路
１０９…第２の光路
１１０…第３の光路
１０１１…ルータ
１０１２、１０１４…インターフェース
１０１３…交換機
【図７】
2010252376.tif 000005
【図８】
2010252376.tif 000006
【図１】
2010252376.tif 000007
【図２】
2010252376.tif 000008
【図３】
2010252376.tif 000009
【図４】
2010252376.tif 000010
【図５】
2010252376.tif 000011
【図６】
2010252376.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月14日(2010.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードであって、該ノードのうちの第１のノードは複数のインターフェースを有するルータを備えた、前記複数のノードを含む光ネットワークであって、前記第１のノードと前記複数のノードのうちの第２のノードとの間には、前記ルータから前記第２のノードに向かう高優先度トラヒックを運ぶための高優先度光路が確立され、前記第１のノードと前記複数のノードのうちの第３のノードとの間には、前記ルータから前記第３のノードに向かう低優先度トラヒックを運ぶ低優先度光路が確立され、前記複数のインターフェースのうちの第１部分は前記高優先度光路に接続され且つ高優先度インターフェースを示すタグが付けられ、前記複数のインターフェースのうちの第２部分は前記低優先度光路に接続され且つ低優先度インターフェースを示すタグが付けられた、前記光ネットワークにおいてトラヒックを管理する方法であって、
高優先度インターフェースを示す前記タグを使用して前記複数のインターフェースから識別した前記第１部分を監視して、前記高優先度トラヒックの第１の帯域幅が第１の所定の閾値を越えたかどうかを判定するステップと、
前記帯域幅が前記閾値を越えたときに、前記低優先度光路を解除し、前記第１のノードと前記第２のノードとの間に前記高優先度トラヒックのうちの一部を運ぶための別の高優先度光路を確立し、前記第２部分を前記別の高優先度光路に接続し且つ前記第２部分に高優先度インターフェースを示す前記タグを付けるステップと、
前記高優先度トラヒックの前記一部を前記第２部分に転送し、それにより該一部を前記別の高優先度光路に転送するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記第２のノードと前記第３のノードは同一のノードであるか又は異なるノードである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一部分を監視する前記ステップは、
第１の所定の時間間隔で前記第１の帯域幅を推定するステップ
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、前記第１の帯域幅が前記第１の所定の閾値を超えたときに、前記第２部分を解放するように前記低優先度トラヒックの少なくとも一部に作用するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の帯域幅を推定する前記ステップは、
第２の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第２の帯域幅を測定するステップと、
測定した前記第２の帯域幅から前記第１の時間間隔で前記第１の帯域幅を推定するステップと
を含む、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、
前記第１の帯域幅が前記第１の所定の閾値を越えた後に、第３の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第３の帯域幅を推定するステップと、
第２の所定の閾値が前記第３の帯域幅を越えたかどうかを判定するステップと
を含む、請求項３〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第３の帯域幅を推定する前記ステップは、
第４の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第４の帯域幅を測定するステップと、
測定した前記第４の帯域幅から前記第３の時間間隔で前記第３の帯域幅を推定するステップと
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の閾値は前記第２の閾値より大きいか又は等しい、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記方法は、
前記第２の所定の閾値が前記第３の帯域幅を越えた後、前記高優先度トラヒックのうちの前記一部を前記高優先度光路に向けてルーティングするように、前記高優先度トラヒックのうちの前記一部に作用するステップと、
前記別の高優先度光路を解除し、前記低優先度光路を再び確立することによって該光路を復元し、前記第２部分を復元した前記低優先度光路に接続し且つ前記第２部分に低優先度インターフェースを示す前記タグを付けるステップと
をさらに含む、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の所定の閾値が前記第３の帯域幅を越えたときに、前記高優先度トラヒックの前記一部に作用する前記ステップを実行する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数のノードであって、該ノードのうちの第１のノードは複数のインターフェースを有するルータを備えた、前記複数のノードと、ネットワークコントローラと、前記ルータ及び前記ネットワークコントローラと通信可能なトラヒックコントローラとを含む光ネットワークであって、前記第１のノードと前記複数のノードのうちの第２のノードとの間には、前記ルータから前記第２のノードに向かう高優先度トラヒックを運ぶための高優先度光路が確立され、前記第１のノードと前記複数のノードのうちの第３のノードとの間には、前記ルータから前記第３のノードに向かう低優先度トラヒックを運ぶ低優先度光路が確立され、前記複数のインターフェースのうちの第１部分は前記高優先度光路に接続され且つ高優先度インターフェースを示すタグが付けられ、前記複数のインターフェースのうちの第２部分は前記低優先度光路に接続され且つ低優先度インターフェースを示すタグが付けられ、
前記トラヒックコントローラは、高優先度インターフェースを示す前記タグを使用して前記複数のインターフェースから識別した前記第１部分を監視して、前記高優先度トラヒックの第１の帯域幅が第１の所定の閾値を越えたかどうかを判定し、前記帯域幅が前記閾値を越えたときに前記ネットワークコントローラ及び前記ルータに第１の警告信号を送信し、
前記ネットワークコントローラは、前記第１の警告信号を受信したときに、前記低優先度光路を解除し、前記第１のノードと前記第２のノードとの間に前記高優先度トラヒックのうちの一部を運ぶための別の高優先度光路を確立し、前記第２部分を前記別の高優先度光路に接続し且つ前記第２部分に高優先度インターフェースを示す前記タグを付け、
前記ルータは、前記第１の警告信号を受信した後に、前記高優先度トラヒックの前記一部を前記第２部分に転送し、それにより該一部を前記別の高優先度光路に転送する、
光ネットワーク。
【請求項１２】
前記第２のノードと前記第３のノードは同一のノードであるか又は異なるノードである、請求項１１に記載の光ネットワーク。
【請求項１３】
前記ルータはまた、前記第１の警告信号を受信したときに、前記第２部分を解放するように前記低優先度トラヒックの少なくとも一部に作用する、請求項１１に記載の光ネットワーク。
【請求項１４】
前記トラヒックコントローラはまた、
第１の所定の時間間隔で前記第１の帯域幅を推定する、
請求項１１に記載の光ネットワーク。
【請求項１５】
前記トラヒックコントローラはまた、
第２の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第２の帯域幅を測定し、
測定した前記第２の帯域幅から前記第１の時間間隔で前記第１の帯域幅を推定する、
請求項１４に記載の光ネットワーク。
【請求項１６】
前記トラヒックコントローラはまた、
前記第１の警告信号を送信した後に、第３の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第３の帯域幅を推定し、
第２の所定の閾値が前記第３の帯域幅を越えたかどうかを判定し、前記第２の所定の閾値が前記第３の帯域幅を越えたときに前記ネットワークコントローラ及び前記ルータに第２の警告信号を送信する、
請求項１４又は１５に記載の光ネットワーク。
【請求項１７】
前記トラヒックコントローラはまた、
第４の所定の時間間隔で前記高優先度トラヒックの第４の帯域幅を測定し、
測定した前記第４の帯域幅から前記第３の時間間隔で前記第３の帯域幅を推定する、
請求項１６に記載の光ネットワーク。
【請求項１８】
前記第１の閾値は前記第２の閾値より大きいか又は等しい、請求項１６又は１７に記載の光ネットワーク。
【請求項１９】
前記ルータはまた、前記第２の警告信号を受信したときに、前記高優先度トラヒックのうちの前記一部を前記高優先度光路に向けてルーティングするように、前記高優先度トラヒックのうちの前記一部に作用し、
前記ネットワークコントローラはまた、前記第２の警告信号を受信したときに、前記別の高優先度光路を解除し、前記低優先度光路を再び確立することによって該光路を復元し、前記第２部分を復元した前記低優先度光路に接続し且つ前記第２部分に低優先度インターフェースを示す前記タグを付ける、
請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の光ネットワーク。
【請求項２０】
前記第１のノードは交換機を備えた、請求項１１〜１９のいずれか一項に記載の光ネットワーク。
【請求項２１】
前記交換機は、デジタルクロスコネクト、光クロスコネクト、アド／ドロップマルチプレクサ、ファイバースイッチのうちのいずれか１つを備えた、請求項２０に記載の光ネットワーク。
【請求項２２】
前記交換機に接続された光ファイバーを備えた、請求項２０又は２１に記載の光ネットワーク。
【外国語明細書】
2010252376000001.pdf