(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の現用パスと１以上の予備パスを用いてノード間で通信を行うパス網を運用する方法であって、
現用パスと予備パスを介して送信ノードから受信ノードへパス信号を送信するステップと、
パス網内で帯域増加要求が発生した時に、現用パスの帯域を増加するために一時的に予備パスを現用パスに転用するステップと、
を有することを特徴とするパス網運用方法。
【請求項２】
前記送信するステップにおいて、送信ノードはクライアント信号にパスオーバーヘッドを付与して得られたパス信号を送信し、該パスオーバーヘッドは予備パスを現用パスに転用するために用いられる自動パス転用情報を含み、
前記転用するステップにおいて、送信ノードと受信ノードがパスオーバーヘッドに含まれる自動パス転用情報を用いて予備パスを現用パスに転用することを特徴とする請求項１記載のパス網運用方法。
【請求項３】
前記転用するステップは更に、
送信ノードにおいて、予備パスの現用パスへの転用を要求する予備パス転用要求を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を受信ノードへ送信するステップと、
受信ノードにおいて、予備パス転用要求に応じて、受信側で出力端を確保し、該出力端の入力を予備パス転用要求が受信されたパスに接続して、転用パスへの信号の送信を要求する予備パス転用リバース要求を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を送信ノードに返信するステップと、
送信ノードにおいて、予備パス転用リバース要求に応じて、予備パス転用完了通知を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を受信ノードへ転用パスを介して送信するステップと、
を有することを特徴とする請求項２記載のパス網運用方法。
【請求項４】
前記転用するステップの後、予備パスの帯域を増加するために予備パスを追加するステップと、
該追加するステップの後、すべての現用パスが送信ノードと受信ノードを第一の経路を介して接続し、すべての予備パスが送信ノードと受信ノードを第二の経路を介して接続するように、現用パスと予備パスを並べ替えるステップと、
を更に有することを特徴とする請求項１記載のパス網運用方法。
【請求項５】
前記転用するステップが優先順位の最も高い予備パスを現用パスに転用するように、予め現用パスと予備パスの間の優先順位を割当てるステップを更に有し、
前記並べ替えるステップは、現用パスと予備パスの間の優先順位を再割当することにより現用パスと予備パスを並べ替える
ことを特徴とする請求項４記載のパス網運用方法。
【請求項６】
前記送信するステップにおいて、送信ノードはクライアント信号にパスオーバーヘッドを付与して得られたパス信号を現用パスと予備パスの各々を介して送信し、各パスを介して送信されるパス信号に付与された該パスオーバーヘッドは各パスの優先順位を示す優先順位情報を含み、
前記転用するステップにおいて、送信ノードと受信ノードが各パスを介して送信されるパス信号に付与されたパスオーバーヘッドに含まれる優先順位情報を用いて予備パスを現用パスに転用することを特徴とする請求項５記載のパス網運用方法。
【請求項７】
パス網内の所要帯域が減少した時に、現用パスと予備パスの帯域を低減するために現用パスと予備パスの一部を解放するステップを更に有することを特徴とする請求項１記載のパス網運用方法。
【請求項８】
ノード間で通信を行うパス網であって、
パス信号を送信する送信ノードと、
パス信号を受信する受信ノードと、
送信ノードと受信ノードの間でパス信号を送信する１以上の現用パスと１以上の予備パスとを有し、
送信ノードと受信ノードは、パス網内で帯域増加要求が発生した時に、現用パスの帯域を増加するために一時的に予備パスを現用パスに転用する機能を有する
ことを特徴とするパス網。
【請求項９】
前記送信ノードはクライアント信号にパスオーバーヘッドを付与して得られたパス信号を送信するパス生成部を有し、該パスオーバーヘッドは予備パスを現用パスに転用するために用いられる自動パス転用情報を含み、前記受信ノードはパスオーバーヘッドに対して終端処理を施すパス終端部を有し、該パス生成部と該パス終端部がパスオーバーヘッドに含まれる自動パス転用情報を用いて予備パスを現用パスに転用することを特徴とする請求項８記載のパス網。
【請求項１０】
前記送信ノードは、予備パスの現用パスへの転用を要求する予備パス転用要求を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を受信ノードへ送信するパス生成部を有し、
前記受信ノードは、予備パス転用要求に応じて、受信側で出力端を確保し、該出力端の入力を予備パス転用要求が受信されたパスに接続して、転用パスへの信号の送信を要求する予備パス転用リバース要求を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を送信ノードに返信するパス終端部を有し、
前記送信ノードのパス生成部は、予備パス転用リバース要求に応じて、予備パス転用完了通知を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を受信ノードへ転用パスを介して送信する
ことを特徴とする請求項９記載のパス網。
【請求項１１】
予備パスの現用パスへの転用の後、予備パスの帯域を増加するために予備パスを追加し、予備パスの追加の後、すべての現用パスが送信ノードと受信ノードを第一の経路を介して接続し、すべての予備パスが送信ノードと受信ノードを第二の経路を介して接続するように、現用パスと予備パスを並べ替えるネットワーク管理システム
を更に有することを特徴とする請求項８記載のパス網。
【請求項１２】
前記ネットワーク管理システムは、送信ノードと受信ノードが優先順位の最も高い予備パスを現用パスに転用するように、予め現用パスと予備パスの間の優先順位を割当て、現用パスと予備パスの間の優先順位を再割当することにより現用パスと予備パスの並べ替えることを特徴とする請求項１１記載のパス網。
【請求項１３】
前記送信ノードはクライアント信号にパスオーバーヘッドを付与して得られたパス信号を現用パスと予備パスの各々を介して送信するパス生成部を有し、各パスを介して送信されるパス信号に付与された該パスオーバーヘッドは各パスの優先順位を示す優先順位情報を含み、前記受信ノードはパスオーバーヘッドに対して終端処理を施すパス終端部を有し、該パス生成部と該パス終端部が各パスを介して送信されるパス信号に付与されたパスオーバーヘッドに含まれる優先順位情報を用いて予備パスを現用パスに転用することを特徴とする請求項１２記載のパス網。
【請求項１４】
前記送信ノードと前記受信ノードは、パス網内の所要帯域が減少した時に、現用パスと予備パスの帯域を低減するために現用パスと予備パスの一部を解放する機能を更に有することを特徴とする請求項８記載のパス網。
【請求項１５】
１以上の現用パスと１以上の予備パスを用いてノード間で通信を行うパス網において送信ノードとして機能するノード装置であって、
各パス生成部がクライアント信号にパスオーバーヘッドを付与して得られたパス信号を送信し、該パスオーバーヘッドが予備パスを現用パスに転用するために用いられる自動パス転用情報を含み、パス網内で帯域増加要求が発生した時に、現用パスの帯域を増加するためにパスオーバーヘッドに含まれる自動パス転用情報を用いて一時的に予備パスが現用パスに転用されるようにする複数のパス生成部と、
各多重化部が各経路を介して送信するパス信号を多重化し、多重化されたパス信号を各経路を介して送信する、複数の多重化部と、
パス生成部により送信されたパス信号を多重化部にスイッチングするスイッチ部と、
を有することを特徴とするノード装置。
【請求項１６】
予備パスを現用パスに転用する際に、前記パス生成部は、予備パスの現用パスへの転用を要求する予備パス転用要求を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を受信ノードへ送信し、送信ノードが予備パス転用要求に応じて受信ノードから返信された、転用パスへの信号の送信を要求する予備パス転用リバース要求を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を受け取った時、前記パス生成部は、予備パス転用リバース要求に応じて、予備パス転用完了通知を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を受信ノードへ転用パスを介して送信することを特徴とする請求項１５記載のノード装置。
【請求項１７】
各パス生成部は、各パスの優先順位を示す優先順位情報を含んだパスオーバーヘッドを、各経路を介して送信するパス信号に付与し、送信ノードと受信ノードが各パスを介して送信されるパス信号に付与されたパスオーバーヘッドに含まれる優先順位情報を用いて予備パスを現用パスに転用するようにすることを特徴とする請求項１５記載のノード装置。
【請求項１８】
１以上の現用パスと１以上の予備パスを用いてノード間で通信を行うパス網において受信ノードとして機能するノード装置であって、
各パス終端部が送信ノードから受信したパス信号に付与されたパスオーバーヘッドに終端処理を施し、該パスオーバーヘッドが予備パスを現用パスに転用するために用いられる自動パス転用情報を含み、パス網内で帯域増加要求が発生した時に、現用パスの帯域を増加するためにパスオーバーヘッドに含まれる自動パス転用情報を用いて一時的に予備パスが現用パスに転用されるようにする複数のパス終端部と、
各分離部が各経路を介して送信された多重化されたパス信号を各パス毎のパス信号に分離する、複数の分離部と、
分離部により得られた各パス毎のパス信号をパス終端部にスイッチングするスイッチ部と、
を有することを特徴とするノード装置。
【請求項１９】
予備パスを現用パスに転用する際に、受信ノードが予備パスの現用パスへの転用を要求する予備パス転用要求を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を送信ノードから受信した時、パス終端部は、予備パス転用要求に応じて、受信側で出力端を確保し、該出力端の入力を予備パス転用要求が受信されたパスに接続して、転用パスへの信号の送信を要求する予備パス転用リバース要求を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を送信ノードに返信し、予備パス転用リバース要求に応じて、予備パス転用完了通知を示す自動パス転用情報を含んだパスオーバーヘッドを持ったパス信号を受信ノードへ転用パスを介して送信ノードから受信することを特徴とする請求項１８記載のノード装置。
【請求項２０】
各パス終端部は、各経路を介して送信するパス信号に付与された、各パスの優先順位を示す優先順位情報を含んだパスオーバーヘッドに対して終端処理を施し、送信ノードと受信ノードが各パスを介して送信されるパス信号に付与されたパスオーバーヘッドに含まれる優先順位情報を用いて予備パスを現用パスに転用するようにすることを特徴とする請求項１８記載のノード装置。
【請求項２１】
同一対地間で１以上の現用パスと１以上の予備パスを用いて通信を行うパス網において、
クライアント信号にパスオーバーヘッドを付与してパス信号を生成するパス生成部、該パス信号の方路の変更を行うスイッチ部と、複数のパス信号を多重化する多重化部とを備えた送信ノード、および
前記送信ノードの多重化部で多重化された信号を分離する分離部と、該分離部で分離されたパス信号の方路を変更するスイッチ部と、前記パスオーバーヘッドを終端処理し、クライアント信号を復元するパス終端部とを備えた受信ノードを有し、
前記パスオーバーヘッドは、予備パスを現用パスに転用するために用いる自動パス転用情報とパスの優先順位を表す優先順位情報を有することを特徴とするパス網。
【請求項２２】
前記パス信号が光パス信号であることを特徴とする請求項２１に記載のパス網。
【請求項２３】
ノード間で自動的に予備パスを現用パスに切り替えるパス切り替え方法であって、
第１のノードは通信路を介して予備パスを現用パスに転用することを要求する予備パス転用リクエストを第２のノードに送信し、
第２のノードは、前記予備パス転用リクエストを受けると、受信側で出力単を確保し、その入力を前記予備パス転用リクエストのあったパスに接続して、第１のノードに対して予備パス転用リバースリクエストを返信し、
第１のノードは、前記予備パス転用リバースリクエストを受けると、転用パスに信号を送信して、予備パス転用完了を第２のノードに通知することを特徴とするパス切り替え方法。
【請求項２４】
前記現用パスおよび予備パスは、光パスであることを特徴とする請求項２３に記載のパス切り替え方法。
【請求項２５】
同一対地間で１以上の現用パスと１以上の予備パスを用いて通信を行う送信ノードのパス生成装置であって、
クライアント信号にパスオーバーヘッドを付与してパス信号を生成する際に、該パスオーバーヘッド中に、予備パスを現用パスに転用する要求、逆要求、転用完了および変更待ち、あるいは優先順位バイト変更中を示す自動パス転用バイト、ならびに現用パスと予備パスの区別および優先順位を示す優先順位バイトを定義することを特徴とするパス生成装置。
【請求項２６】
同一対地間で１以上の現用パスと１以上の予備パスを用いて通信を行う受信ノードのパス終端装置であって、
送信ノードから受信したパスオーバーヘッドを終端処理し、クライアント信号を復元する際に、該パスオーバーヘッド中の自動パス転用バイトおよび優先順位バイトをそれぞれ認識して、受信した信号が予備パス転用リクエストの場合には、受信側の出力端を確保して入力と前記予備パス転用リクエストのあったパスに接続し、送信ノードに予備パス転用リバースリクエストを返信することを特徴とするパス終端装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノード間で１以上の現用パスと１以上の予備パスとを用いて通信を行うパス網に関し、特に急激なトラフィック変動の結果、帯域の増加要求があったときに対応できるパス網とパス網運用方法、および送信ノードと受信ノードのノード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、現用パスと予備パスとを用いて通信を行い、ネットワーク管理システムでそれらのパスを管理するようなパス網において、トラフィックの増加や管理上の都合などによって帯域の増加要求があった場合には、ネットワーク管理システムは現用パスと予備パスの両方について空きを検索して、空きがあればそのパスを開通させることで、帯域を増加させていた。
【０００３】
なお、パス網とは、ＳＤＨ（同期ディジタル・ハイアラーキ）の特徴として、フレーム構造の中に伝送網の階層化（３階層）を取り入れたもので、回線網、媒体網とともに定義され、回線および伝送媒体を意識しないものであり、一般的に各種サービスに共有され、伝送路網の運用単位となる網のことである。また、光パスとは、伝送路網における波長毎の運用単位である。
【０００４】
一般に、パス網においては、現用パスと予備パスは同じ信号を同じノード間で異なる経路を介して送信するように用いられ、現用パスが故障した際には予備パスが利用可能なようになっている。
【０００５】
図１、図２は、従来のパス数変更前の初期状態と変更後の状態を示すパス網構成図であり、図３は、ネットワーク管理システムのパス数変更方法を示す動作フローチャートである。
【０００６】
図１および図２において、１〜５はノード（ｎｏｄｅＡ〜Ｅ）、６はネットワーク管理システム（ＯｐＳ）、実線は現用パス、点線は予備パス、一点鎖線はネットワーク管理用通信路である。図１は通常の運用状態で初期の状態を示しており、２本の現用パスがノード１からノード２，３を経由してノード５に繋がっている。このような初期状態において、ノード１からノード５の間のトラフィックが増大した場合や、ノード１からノード５の間で工事を行うとき等、管理上の都合で必要になった場合には、帯域の増加要求が起こる。ネットワーク管理システム６では、ネットワークの構成情報を参照して、要求のあった現用パスと予備パスのそれぞれについて空きがあるか否かを探索し、空きがあればパスが通過するノード（ここでは、ノード１、２、３、５）にパス開通指示を送る。パス開通指示は、一点鎖線の網管理用通信路を介して送信する。パス開通指示を受信したノード（ノード１、２、３、５）が指示通りにパスを開通することにより、帯域の増加が実現される。
【０００７】
図３に示すように、ネットワーク管理システムのパス数変更方法は、新規パスの割当要求があると（ステップ７１）、ネットワーク管理システム６はノード１と２の間、ノード２と３の間、ノード３と５の間のトラフィックをそれぞれ計算する経路計算および現在使用中の現用パスを保存・確認する一方、空き経路があるか否かを検索して、資源確保を行い（ステップ７２）、空きがあった場合にはそのパスが通過するノードに対してパス開通指示（パス設定指示）を送信することで、パス設定を実施する（ステップ７３〜７５）。
【０００８】
図２の３本の実線で示すように、帯域増加が行われた後は、現用パスが一本増加するとともに、ネットワーク管理システム６から予備ノード４にパス開通指示を送信することにより、３本目の予備パス３が開通する（図２の３本の点線参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ネットワーク管理システムを経由して新規のパスを割り当てている場合には、ネットワークの空き資源の検索に時間がかかってしまうため、急激なトラフィックの変動に対応して新規のパスを設定することは極めて難かしい。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、これら従来の課題を解決し、パス帯域の増加を高速に実現することにより、急激なトラフィックの変動に対しても十分に対応できるパス網、パス網運用方法、およびノード装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、１以上の現用パスと１以上の予備パスを用いてノード間で通信を行うパス網を運用する方法であって、現用パスと予備パスを介して送信ノードから受信ノードへパス信号を送信するステップと、パス網内で帯域増加要求が発生した時に、現用パスの帯域を増加するために一時的に予備パスを現用パスに転用するステップと、を有することを特徴とするパス網運用方法を提供する。
【００１２】
さらに本発明は、ノード間で通信を行うパス網であって、パス信号を送信する送信ノードと、パス信号を受信する受信ノードと、送信ノードと受信ノードの間でパス信号を送信する１以上の現用パスと１以上の予備パスとを有し、送信ノードと受信ノードは、パス網内で帯域増加要求が発生した時に、現用パスの帯域を増加するために一時的に予備パスを現用パスに転用する機能を有することを特徴とするパス網を提供する。
【００１３】
さらに本発明は、１以上の現用パスと１以上の予備パスを用いてノード間で通信を行うパス網において送信ノードとして機能するノード装置であって、各パス生成部がクライアント信号にパスオーバーヘッドを付与して得られたパス信号を送信し、該パスオーバーヘッドが予備パスを現用パスに転用するために用いられる自動パス転用情報を含み、パス網内で帯域増加要求が発生した時に、現用パスの帯域を増加するためにパスオーバーヘッドに含まれる自動パス転用情報を用いて一時的に予備パスが現用パスに転用されるようにする複数のパス生成部と、各多重化部が各経路を介して送信するパス信号を多重化し、多重化されたパス信号を各経路を介して送信する、複数の多重化部と、パス生成部により送信されたパス信号を多重化部にスイッチングするスイッチ部と、を有することを特徴とするノード装置を提供する。
【００１４】
さらに本発明は、１以上の現用パスと１以上の予備パスを用いてノード間で通信を行うパス網において受信ノードとして機能するノード装置であって、各パス終端部が送信ノードから受信したパス信号に付与されたパスオーバーヘッドに終端処理を施し、該パスオーバーヘッドが予備パスを現用パスに転用するために用いられる自動パス転用情報を含み、パス網内で帯域増加要求が発生した時に、現用パスの帯域を増加するためにパスオーバーヘッドに含まれる自動パス転用情報を用いて一時的に予備パスが現用パスに転用されるようにする複数のパス終端部と、各分離部が各経路を介して送信された多重化されたパス信号を各パス毎のパス信号に分離する、複数の分離部と、分離部により得られた各パス毎のパス信号をパス終端部にスイッチングするスイッチ部と、を有することを特徴とするノード装置を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図４から図１７を参照して、本発明のパス網とパス網運用方法の一実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
簡単に言うと、殆んどの場合パス網には現用パスに対応する予備パスが準備されているので、本発明においては、帯域増加の要求があった場合予備パスを一時的に現用パスとして用い、その間にネットワーク管理システムにおいて利用されていないネットワーク資源を検索、確保することにより、急激なトラフィック変動の結果として帯域増加要求があった場合に対応できるようにする。
【００１７】
図４〜図７は、本発明の一実施形態のパス網を示すものであって、図４は初期状態、図５は自動パス数変更後の状態、図６はネットワーク管理システムにより予備パスが増設された状態、図７は優先順位バイト再割当の後の状態をそれぞれ示している。
【００１８】
図４〜７において、１０〜１４はノード（Ａ〜Ｅ）、１５はネットワーク管理システム（ＯｐＳ）、実線は現用パス、点線は予備パス、一点鎖線は網管理用通信路を示している。
【００１９】
図４の初期状態では、ノード１０とノード１４の間に２本の現用パスがノード１０からノード１１、ノード１２を経由してノード１４に設定されている。一方、２本の予備パスは、ノード１０からノード１３を経由してノード１４に設定されている。ネットワーク管理システム１５は、全てのノードと網管理用通信路により結ばれている。この状態では、２本の予備パスを流れる予備信号は２本の現用パスを流れる現用信号と同等である。
【００２０】
図４の状態において、新規パス割当の要求があったものとする。このような新規パス割当の要求は、図４のパス網の外部のルータのトラフィック監視機能やオペレータにより発せられ、ノードに設けられた制御部（図示せず）により検出される。そして、ノード１０とノード１４との間で、自動的に予備パスを現用パスに転用する処理が行われ、予備として用いられていた２本のパスのうち、１本を現用とする。図５は、ここまでの状態であって、ノード１０とノード１１，１２を経由してノード１４に結合された現用２本の他に、ノード１０とノード１３を経由してノード１４に結合された現用１本と予備１本が設定されている。このような状態においては、最も優先順位の高い現用パスを流れる現用信号に相当する予備信号のみが予備パスを流れることになる。例えば、ノード１０とノード１３を経由してノード１４に結合された予備パスに流れる予備信号は、ノード１０とノード１１、１２を経由してノード１４に結合された現用パスの内の上側の一本を流れる現用信号に相当するものとできる。
【００２１】
図５の状態において、その後、ネットワーク管理システム１５により、新たな予備パスが２本割り当てられたものとする。図６は、このときの状態を示している。すなわち、ノード１０とノード１１，１２を経由してノード１４に結合された現用２本に新たに割り当てられた予備１本が設定されている他に、ノード１０とノード１３を経由してノード１４に結合された現用１本と予備１本に、新たに割り当てられた予備１本が設定されている。この状態では、３本の予備パスを流れる予備信号は再び３本の現用パスを流れる現用信号と同等となる。
【００２２】
最後に、ネットワーク管理システム１５が現用パスと予備パスとを入れ替えて現用パスと予備パスを並べ替えることにより、現用パス３本をノード１０からノード１１，１２を経由してノード１４に結合し、予備パス３本をノード１０からノード１３を経由してノード１４に結合する。図７は、この並べ替えの後の状態を示している。この並べ替えは、後述するように優先順位バイトの再割当によって実現される。
【００２３】
図８は、本発明の一実施形態における自動パス転用方法のフローチャートである。
【００２４】
トラフィック増加などの要因により、新規パスの割り当て要求が起こると（ステップ８１）、ノード１０とノード１４との間で自動的に予備帯域を現用に転用し（ステップ８２）、次にネットワーク管理システム１５が経路計算を行いネットワーク内の空き資源を確保して（ステップ８３）、新たなパスを割り当て、パス設定コマンドを送信することにより各ノードでパスを設定し（ステップ８４〜８６）、その後、ネットワーク管理システム１５の要求に従ってパスの優先順位バイトを再割当して現用パスと予備パスを並べ替える（ステップ８７、８８）。パス網内の所要帯域が減少した後には、ネットワーク管理システム１５はパス開放コマンドを送信することにより現用パスと予備パスの一部を開放することを要求して、現用パスと予備パスの帯域を低減することもできる（ステップ８９、９０）。
【００２５】
尚、図７に示したような現用パスと予備パスの並べ替えおよびステップ８８の優先順位バイトの再割当はオプションであり、必要無ければ省略しても良い。また、ステップ９０のパス開放もオプションであり、必要無ければ省略しても良い。
【００２６】
図８における各ステップを図４〜図７に対応させると、新規パス割当要求（ステップ８１）の前の状態（初期状態）が図４に対応し、予備帯域転用（ステップ８２）の後の状態が図５に対応し、資源確保とパス設定実施（ステップ８３，８４〜８６）の後の状態が図６に対応し、優先順位バイト再割当（ステップ８８）の後の状態が図７に対応している。
【００２７】
図９は自動帯域転用の信号シーケンスチャートであり、図１０は自動帯域転用バイト（自動パス転用バイト）の定義例を示す図、図１１は優先順位バイトの定義例を示す図である。
【００２８】
図１０では、４ビット（ビット１〜４）により自動帯域転用バイトの定義を示している。‘００００’は通常状態を、‘０００１’は予備パスを現用パスに転用するように要求する予備パス転用リクエストを、‘００１１’は予備パス転用リクエストを受けたノードから、リクエストしたノードに対して転用帯域に信号を流すように要求する予備パス転用リバースリクエストを、‘０１００’は予備パス転用完了と変更待ちを、‘０１０１’は‘０１００’と同じ内容で返信のためのものを、‘０１１０’は優先順位バイト変更中を、‘０１１１’は‘０１１０’と同じ内容で返信のためのものを、それぞれ定義している。
【００２９】
また、図１１では、第１のビットを現用パスと予備パスの区別に用い、第２ビット以下の７ビットで０から１２７までの優先順位を表している。
【００３０】
上述したパス転用方法において、優先順位バイトは以下のように使用される。即ち、現用パスと予備パスに予め優先順位を付与し、予備パスを現用パスに転用する際には優先順位が１番の予備パスを転用するようにする。例えば、図４では、２本の現用パスの上側と下側のものにそれぞれ優先順位１番と２番を付与し、また２本の予備パスの上側と下側のものにそれぞれ優先順位１番と２番を付与する。そして、予備パスを現用パスに転用する際には、図５に示すように優先順位が１番の予備パスが現用パスに転用される。また、所要帯域の減少によりパス数を減らす際には、優先順位の低いものから廃棄することとする。また、優先順位バイトの再割当によりパスを並べ替える際には、入れ替えるべきパスの優先順位バイトの第１のビットが変更される。
【００３１】
図９を用いて自動パス転用のシーケンス動作を説明する。
【００３２】
ノード間で自動的に予備パスを現用パスに転用する場合、本発明では、パスのオーバーヘッド部に、自動パス転用バイト、および優先順位バイトを定義し、そのやりとりを行うことで転用を行うことが可能になる。
【００３３】
先ず、ノードＡは下り通進路を用いて予備パス転用リクエスト９１を送信する。予備パス転用リクエスト９１を受けたノードＥは、予備帯域を現用に転用して（９２）、受信側で出力端を確保し、その入力を予備パス転用リクエスト９１のあったパスに接続し、予備パス転用リバースリクエスト９３を返信する。予備パス転用リバースリクエスト９３を受信したノードＡは、転用パスに信号を送信し（９４）、予備パス転用完了９５をノードＥに通知する。
【００３４】
このように、予備パスを現用パスに転用するために用いられる自動パス転用情報とパスの優先順位を表す優先順位情報は、パスオーバーヘッドに含まれて送受信される。
【００３５】
図１２〜図１５は、ノードＡおよびノードＥのノード構成、パス設定に関する説明図である。
【００３６】
図１２は図４のように現用パス２本と予備パス２本を用いる場合のノード構成を示し、図１３は図４の状態から図５の状態に遷移する過程におけるノード構成を示し、図１４は図５に示すように現用パス３本と予備パス１本を用いる場合ののノード構成を示し、図１５は図６に示すように現用パス３本と予備パス３本の設定後のノード構成を示している。
【００３７】
図１２〜図１５において、ノードＡの構成中、２０〜２３はパス生成部、２４は光スイッチ部、２５〜２８は波長多重化部、またノードＥの構成中、３０〜３３は波長分離部、３４は光スイッチ部、３５〜３８はパス終端部である。なお、図１２〜図１５には明示されていないが、各ノードには上述した各構成要素の動作を制御する制御部が設けられている。また、ここでは、ノードＡからノードＥへ信号が送信される場合について説明するが、その逆向きの信号に関しては説明を省略する。
【００３８】
パス生成部２０〜２３とパス終端部３５〜３８との間で、パスオーバーヘッドのやりとりが行われる。ここで、オーバーヘッドとは、ネットワーク運用の高度化が図れるように、伝送フレーム中に余裕をもって確保されている運用保守情報を転送する領域である。ＳＤＨでは、約１０％のオーバーヘッド領域が定義されている。前述のように、本発明のパスオーバーヘッドには、予備パスを現用パスに転用するために用いる自動パス転用情報とパスの優先順位を表す優先順位情報とが含まれている。
【００３９】
図１２の送信側のノードＡは、パス生成部２０〜２３と光スイッチ部２４と波長多重化部２５〜２８とからなる。パス生成部２０〜２３にクライアント信号が入力すると、パス生成部２０〜２３ではクライアント信号にパスオーバーヘッドを付与してパス信号を生成する。パスオーバーヘッドには、前述の自動パス転用情報とパスの優先順位を表す情報が含まれている。光スイッチ部２４では、パス生成部２０〜２３からの現用パスと予備パスの信号について、所望の方路を設定する。
【００４０】
例えば、パス生成部からの現用パスは光スイッチ部２４を経由して波長多重化部２５に送られ、波長多重化部２５で複数の現用パスが多重化され伝送路に送信される。また、予備パスについては、光スイッチ部２４を経由して波長多重化部２６に送られ、波長多重化部２６で予備パスが多重化された後、伝送路に送信される。
【００４１】
受信側では、殆んどの場合、現用パスと予備パスを含む異なる伝送路からの２つのパスをパス終端部３５〜３８の所定の一つに導く。パス終端部３５〜３８からは、クライアント信号として出力される。図では、実線で現用パス、一点鎖線で予備パスを表している。
【００４２】
図１２は初期状態を示しており、ノードＡとノードＥとの間には２本の現用パスと２本の予備パスが設定されている。２本の現用パスは送信側波長多重化部２５と受信側波長分離部３０を結ぶ伝送路を通して送受信され、２本の予備パスは送信側波長多重化部２６と受信側波長分離部３１を結ぶ伝送路を通して送受信される。
【００４３】
図１３では、帯域変更要求が起こり、受信側ノードＥにおいてパス終端部３５に接続されていた予備パスをパス終端部３７に接続変更を行った後の状態が示される。すなわち、ノードＡの制御部（図示せず）が帯域変更要求を検出すると、ノードＡはその制御部により、下り伝送路を通して予備パス転用リクエストを送信するように制御される。これに対し、ノードＥはその制御部により、受信側での出力端、即ちパス終端部３７、を確保し、その入力を転用リクエストのあったノードＡへのパスに接続するため、光スイッチ部３４を介して波長分離部３１に接続するように制御される。このパスを介して予備パス転用リバースリクエストをノードＡに返信する。
【００４４】
図１４では、リバースリクエストがノードＥからノードＡに送られた後に、送信側ノードＡはその制御部により、今までパス生成部２０の予備パスをパス生成部２２の現用パスとして接続変更するように制御される。そして、リバースリクエストを受信した後、ノードＡはその制御部により、パス生成部２２、光スイッチ部２４、波長多重化部２６を介して転用パスに信号を送信し、予備パス転用完了をノードＥに通知するように制御される。このようにして、図１４では、送信側波長多重化部２５と受信側波長分離部３０とを結ぶ伝送路で現用パス２本を、送信側波長多重化部２６と受信側波長分離部３１とを結ぶ伝送路で現用パス１本と予備パス１本とを接続している。
【００４５】
図１５では、ネットワーク管理システムにおいて、予備パスの新規設定を行い、送信側パス生成部２０と受信側パス終端部３５、送信側パス生成部２２と受信側パス終端部３７との間に予備パスを設定する。すなわち、送信側パス生成部２０に新たに設定された予備パスは、光スイッチ部２４を通して波長多重化部２６から伝送路を介して受信側波長分離部３１に接続され、光スイッチ部３４を通してパス終端部３５に接続される。また、送信側パス生成部２２に新たに設定された予備パスは、光スイッチ部２４を通して波長多重化部２５から伝送路を介して受信側波長分離部３０に接続され、さらに光スイッチ部３４を通してパス終端部３７に接続される。
【００４６】
これにより、送信側波長多重化部２５と受信側波長分離部３０を結ぶ伝送路には現用パス２本と予備パス１本が、また送信側波長多重化部２６と受信側波長分離部３１を結ぶ伝送路には現用パス１本と予備パス２本が、それぞれ設定されている。
【００４７】
図１２〜図１５において、パス生成部２０〜２３の動作としては、クライアント信号にパスオーバーヘッドを付与してパス信号を生成する際に、そのパスオーバーヘッド中に、予備パスを現用パスに転用する要求、リバース要求、転用完了および変更待ち、あるいは優先順位バイト変更中を示す自動パス転用バイト、ならびに現用パスと予備パスの区別および優先順位を示す優先順位バイトを定義する。
【００４８】
また、パス終端部３５〜３８の動作としては、送信ノードから受信したパスオーバーヘッドを終端処理し、クライアント信号を復元する際に、そのパスオーバーヘッド中の自動パス転用バイトおよび優先順位バイトをそれぞれ認識して、受信した信号が予備パス転用リクエストの場合には、受信側の出力端を確保して入力を前記予備パス転用リクエストのあったパスに接続し、送信ノードに予備パス転用リバースリクエストを返信する。
【００４９】
図１６は、図１２〜図１５のノード構成におけるパス生成部とパス終端部で用いることができる光パス信号のフレーム構成例を示す。
【００５０】
広帯域ＩＳＤＮに代表される広帯域通新技術としてＳＤＨ（同期ディジタル・ハイアラーキ）が用いられ、ＳＤＨの基本となる多重単位はＳＴＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｍｏｄｕｌｅ）が使用されている。基本単位（レベル１）はＳＴＭ−１（１５５．５２Ｍビット／秒）であるが、その他にもＳＴＭ−４（６２２．０８Ｍビット／秒）、ＳＴＭ−１６（２．４８８Ｇビット／秒）などが規定されている。図１６では、ＳＴＭ−１フレームを用いる場合の例を示している。
【００５１】
ＳＴＭフレームは、（セクション）オーバーヘッドとペイロードとで形成される。ここで、（セクション）オーバーヘッドは、ネットワークを管理するために用いられる信号を伝達する領域であり、本発明では、ここに自動パス転用情報とパスの優先順位情報が定義される。なお、ペイロードはユーザのでーたを伝達する領域である。
【００５２】
パス網は、回線および伝送媒体を意識せず、一般的に各種サービスに共有され、伝送路網の運用単位となる網である。ＳＤＨでは、伝送媒体網レイヤの伝送システム部分をセクションとして定義し、パス網レイヤのパスについてはバーチャルコンテナとして定義されている。
【００５３】
波長多重技術は、伝送路の容量を増大させるだけではなく、従来伝送ノード（クロスコネクト、ＡＤＭ（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ））において、ＴＤＭフレーム内の時間位置あるいはＡＴＭ（ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ：非同期転送方式）においてはセルのヘッダにより行われていたパスの識別、並びにパスのルーティングに波長を利用することが可能である。このように、伝送路中で波長多重され、ノードで波長により識別およびルーティングされるオプティカルパスを用いた光波ネットワークシステムが、次期ネットワーク技術として期待されている。
【００５４】
図１７は、図１２〜図１５のノード構成においてパス生成部とパス終端部として使用できる光パス生成装置と光パス終端装置の構成例を示す。
【００５５】
図１７に示すように、光パス生成装置４０は、制御部６０からの切替コマンドに従ってクライアント信号を現用信号と予備信号にスイッチングするスイッチ４９と、スイッチ４９から入力された現用信号にオーバーヘッドを付与するオーバーヘッド付与部４３と、オーバーヘッド付与部４３から入力された現用信号の電気信号を光パス信号に変換し、得られた光パス信号を現用光パスに送信するＥ／Ｏ変換部４１と、スイッチ４９から入力された予備信号にオーバーヘッドを付与するオーバーヘッド付与部４４と、オーバーヘッド付与部４４から入力された予備信号の電気信号を光パス信号に変換し、得らられた光パス信号を予備光パスに送信するＥ／Ｏ変換部４２とからなる。
【００５６】
オーバーヘッド付与部４３（４４）は、制御部６０からのコマンドに従ってオーバーヘッドに優先順位バイトの値を書込む優先順位書込部４５（４７）と、制御部６０からのコマンドに従ってオーバーヘッドに自動パス転用バイトの値を書込む自動パス転用情報書込部４６（４８）を有する。
【００５７】
また、図１７に示すように、光パス終端装置５０は、現用光パスから受信した光パス信号を現用信号の電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部５１と、Ｏ／Ｅ変換部５１から入力された現用信号からオーバーヘッドを分離するオーバーヘッド分離部５３と、予備光パスから受信した光パス信号を予備信号の電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部５２と、Ｏ／Ｅ変換部５２から入力された予備信号からオーバーヘッドを分離するオーバーヘッド分離部５４と、制御部６０からの切替コマンドに従って、オーバーヘッド分離部５３、５４から入力された現用信号、予備信号をクライアント信号にスイッチングするスイッチ５９とからなる。
【００５８】
オーバーヘッド分離部５３（５４）は、オーバーヘッドから優先順位バイトの値を読み出してそれを制御部６０に転送する優先順位読出部５５（５７）と、オーバーヘッドから自動パス転用バイトの値を読み出してそれを制御部６０に転送する自動パス転用情報読出部５６（５８）を有する。
【００５９】
制御部６０は光パス生成装置４０と光パス終端装置５０を制御する。自動パス転用を行う場合には、光パス生成装置４０と光パス終端装置５０は自動パス転用バイトと優先順位バイトに基いて自動パス転用を実現するように制御される。
【００６０】
図１７の光パス生成装置４０では、伝送すべき信号はまずスイッチ４９を介してオーバーヘッド付与部４３、４４に入力される。オーバーヘッド付与部４３（４４）では、優先順位書込部４５（４７）が優先順位情報をオーバーヘッドに書込み、自動パス転用情報書込部４６（４８）が自動パス転用情報をオーバーヘッドに書込む。オーバーヘッド付与部４３（４４）によりオーバーヘッドが付与された信号はＥ／Ｏ変換部４１（４２）において電気信号から光信号に変換され、光パス信号として出力される。
【００６１】
現用および予備の光パスを通して送信された信号は光パス終端装置５０んじおいて終端処理を施される。まず、Ｏ／Ｅ変換部５１（５２）において光パス信号が電気信号に変換され、得られた電気信号からオーバーヘッド分離部５３（５４）においてオーバーヘッドが分離される。オーバーヘッド分離部５３（５４）では、優先順位情報読出部５５（５７）により優先順位情報が読み出され自動パス転用情報読出部５６（５８）により自動パス転用情報が読み出される。オーバーヘッドから読み出された優先順位情報と自動パス転用情報は制御部６０に転送され、そこで解釈され優先順位情報と自動パス転用情報に基づいた適当な動作を行うようにする。優先順位情報と自動パス転用情報をオーバーヘッドに書込む際には、制御部６０から各書込部にコマンドが送られる。
【００６２】
尚、パス網内のノードは、一般には、上述した送信ノードと受信ノードの構成を併せ持った構成を有し、送信ノードとしても受信ノードとしても機能可能なようになっている。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パス網に現用パスとともに準備されている予備パスを一時的に現用パスとして使用することで、急激なトラフィック変動の結果、帯域の増加要求があった場合でも十分に対応することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のパス網のパス数変更前の初期状態における構成を示す図。
【図２】従来のパス網もパス数変更後の状態における構成を示す図。
【図３】従来のパス網における従来のパス数変更手順を示すフローチャート。
【図４】本発明のパス網の初期状態における構成を示す図。
【図５】本発明のパス網の自動パス転用後の状態における構成を示す図。
【図６】本発明のパス網の予備パスが増設された状態における構成を示す図。
【図７】本発明のパス網の優先順位バイト再割当後の状態における構成を示す図。
【図８】本発明のパス網における自動パス転用手順を示すフローチャート。
【図９】本発明のパス網における自動パス転用手順の信号シーケンスチャート。
【図１０】本発明のパス網において用いる自動パス転用バイトの定義例を示す図。
【図１１】本発明のパス網において用いる優先順位バイトの定義例を示す図。
【図１２】本発明のパス網の図４の状態におけるノード構成例を示すブロック図。
【図１３】本発明のパス網の図４の状態から図５の状態に遷移する状態におけるノード構成例を示すブロック図。
【図１４】本発明のパス網の図５の状態におけるノード構成例を示すブロック図。
【図１５】本発明のパス網の図６の状態におけるノード構成例を示すブロック図。
【図１６】図１２〜図１５のノード構成におけるパス生成部とパス終端部で用いることができる光パス信号のフレーム構成例を示す図。
【図１７】図１２〜図１５のノード構成において用いることができる光パス生成装置と光パス終端装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
１０〜１４…ノード
１５…ネットワーク管理システム
２０〜２３…パス生成部
２４，３４…光スイッチ部
２５〜２８…波長多重化部
３０〜３３…波長分離部
３５〜３８…パス終端部
４０…光パス生成装置
４１、４２…Ｅ／Ｏ変換部
４３、４４…オーバーヘッド付与部
４５、４７…優先順位書込部
４６、４８…自動パス転用情報書込部
４９、５９…スイッチ
５０…光パス終端装置
５１、５２…Ｏ／Ｅ変換部
５３、５４…オーバーヘッド分離部
５５、５７…優先順位読出部
５６、５８…自動パス転用情報読出部
６０…制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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