(57)【要約】【課題】伝送リソースを最適化された状態で利用できるようにし、これによりネットワークを効率的に運用することの可能な通信パス設定方法を提供すること。【解決手段】偶数Ｎ個のノードをリング状に接続したリングネットワークにおいて各ノードを結ぶフルメッシュパスを論理的に形成する。次に、ノード番号が１〜Ｎ／２までの奇数のノードにおいてＮ／２本のリンクを経由するパスのうち時計回りに設定されているパスを削除する。次に、ノード番号が１〜Ｎ／２までの偶数のノードにおいてＮ／２本のリンクを経由するパスのうち反時計回りに設定されているパスを削除する。次に、ノード番号ｉがＮ／２＋１〜Ｎまででありｉ−Ｎ／２が奇数となるノードにおいてＮ／２本のリンクを経由するパスのうち時計回りに設定されているパスを削除する。次に、ノード番号ｉがＮ／２＋１〜Ｎまででありｉ−Ｎ／２が偶数となるノードにおいてＮ／２本のリンクを経由するパスのうち反時計回りに設定されているパスを削除する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向伝送可能なリンクを介して偶数個のノードをリング状に接続したリングネットワーク内に前記リンクの伝送リソースの少なくとも一部を占有する通信パスを設定する通信パス設定方法において、
前記リングネットワーク内に前記通信パスを規定のルーティングプロトコルに基づき複数設定して論理的なフルメッシュトポロジを形成するメッシュ形成ステップと、
このメッシュ形成ステップののち、前記フルメッシュトポロジを形成する複数の通信パスのうち同じ端点ノードを互いに逆方向から接続する通信パスの対を検索する検索ステップと、
この検索ステップにおいて検索された前記通信パスの対のうち一方の通信パスを削除する削除ステップとを具備することを特徴とする通信パス設定方法。
【請求項２】
双方向伝送可能なリンクを介して偶数個のノードをリング状に接続したリングネットワーク内に前記リンクの伝送リソースの少なくとも一部を占有する通信パスを設定する通信パス設定方法において、
前記リングネットワーク内に複数の通信パスを規定のルーティングプロトコルに基づき順次設定するパス設定ステップと、
このパス設定ステップにおいて形成された複数の通信パスのうち同じ端点ノードを互いに逆方向から接続する通信パスの対を検索する検索ステップと、
この検索ステップにおいて検索された前記通信パスの対のうち一方の通信パスを削除する削除ステップと、
前記パス設定ステップ、前記検索ステップ、および、前記削除ステップを順次繰り返して前記リングネットワーク内に論理的なフルメッシュトポロジを形成するメッシュ形成ステップとを具備することを特徴とする通信パス設定方法。
【請求項３】
検索ステップにおいて通信パスの対が複数検索された場合に、
前記削除ステップは、これらの複数の通信パスの対のそれぞれから時計回り方向の通信パスを削除することを特徴とする請求項１または２に記載の通信パス設定方法。
【請求項４】
検索ステップにおいて通信パスの対が複数検索された場合に、
前記削除ステップは、これらの複数の通信パスの対のそれぞれから反時計回り方向の通信パスを削除することを特徴とする請求項１または２に記載の通信パス設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のノードをリンクを介してリング状に接続したネットワーク（リングネットワーク）における通信パスの設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のノードをリンクを介してリング状に接続したネットワークがある。このようなトポロジはリングネットワークと称され、例えば光海底ケーブルシステムなどの大規模ネットワークに利用されることが多い。  
近年のリングネットワークではリンク内に複数の通信パスを多重し、ノード間を論理的にフルメッシュ接続する運用形態が取られる。メッシュネットワークの伝送リソースを複数の通信パスに割り付けるには、ルーティングアルゴリズムによる最適ルート検索の手法が従来から適用されている。ルーティングアルゴリズムは、例えば帯域幅（通信処理能力）、ノードホップ数（距離）、信頼性（稼働時間率）、伝送遅延などにより指定されるルーティングメトリックを最適化するというポリシーのもとで最適ルートを検索する。この種のアルゴリズムには、比較的大規模なネットワークに用いられるＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）などのルーティングプロトコルが知られている。
【０００３】
ところで、リンク内に双方向の通信パスを設定可能である場合、ノードの数に応じて考慮すべき事柄がある。すなわち奇数個のノードにより形成されるリングネットワークにおいては、ルーティングポリシーに添うパスの伝送方向は一意に定まる。これに対し偶数個のノードにより形成されるリングネットワークでは、２つの方向に対してルーティングメトリックが同値になり、採るべき伝送方向が一意に定まらないことがある。このためメッシュトポロジの形成に際して冗長となるパスが生じ、伝送リソースが無駄に消費されて効率的なネットワーク運用が妨げられる虞がある。
【０００４】
関連技術が特許文献１に開示される。この文献には、現用パスを双方向リング伝送路の二つの方向のうちパス長が短い側に設定することにより各ノード間に論理的メッシュ網を形成するシステムが開示される。しかしながらこの文献においては、伝送方向を一意に特定することのできない場合は考慮されていない。
【特許文献１】特開平７−６６８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上述べたように偶数個のノードを備えるリングネットワークにおいては、メッシュトポロジの形成仮定において冗長となる論理パスを生じ、効率的なネットワーク運用が妨げられることがある。  
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、伝送リソースを最適化された状態で利用できるようにし、これによりネットワークを効率的に運用することの可能な通信パス設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の一態様によれば、双方向伝送可能なリンクを介して偶数個のノードをリング状に接続したリングネットワーク内に前記リンクの伝送リソースの少なくとも一部を占有する通信パスを設定する通信パス設定方法において、前記リングネットワーク内に前記通信パスを規定のルーティングプロトコルに基づき複数設定して論理的なフルメッシュトポロジを形成するメッシュ形成ステップと、このメッシュ形成ステップののち、前記フルメッシュトポロジを形成する複数の通信パスのうち同じ端点ノードを互いに逆方向から接続する通信パスの対を検索する検索ステップと、この検索ステップにおいて検索された前記通信パスの対のうち一方の通信パスを削除する削除ステップとを具備することを特徴とする通信パス設定方法が提供される。
【０００７】
このような手段を講じることにより、論理的なフルメッシュトポロジの形成が完了したのちに、同じ端点ノードを互いに逆方向（時計回り方向および反時計回り方向）から接続する通信パスの対が検索される。この対が見つかった場合、本来であれば、時計回りおよび反時計回り方向のいずれかの通信パスにより、端点ノード間を結ぶルートは足りているはずである。つまり通信パスの対のうち一方は冗長であり、この冗長パスは削除ステップにおいて削除される。従って伝送リソースの使用状態が最適化され、ネットワークの運用効率を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば伝送リソースを最適化された状態で利用できるようになり、これによりネットワークを効率的に運用することの可能な通信パス設定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明に係わるディジタル信号伝送システムの実施の形態を示すシステム図である。以下、図１のシステムはＳＤＨに準拠するとして説明するが、ＳＯＮＥＴに準拠するシステムに対しても同様である。図１において、ｎ個のノードＮ１〜Ｎｎが光ファイバＯＦを介してリング状に接続される。光ファイバＯＦはサービスラインＳＬとその予備系としてのプロテクションラインＰＬとを有し、各ラインＳＬ，ＰＬは時計回り（ＣＷ：Clockwise）回線と反時計回り（ＣＣＷ：Counter Clockwise）回線とを備える。光ファイバＯＦは、ＳＴＭ−６４（Synchronous Transfer Module-Level 64）信号などの高速多重化信号を電気／光変換して生成される光信号を伝送する。
【００１０】
ノードＮ１〜Ｎｎは、光ファイバＯＦを介して伝送されるＳＴＭ−６４信号フレームに時分割多重されるタイムスロットから所定のスロットをドロップし、このスロットを低次群側の交換機などに低速回線ＳＣを介して送出する。またノードＮ１〜Ｎｎは、交換機などから低速回線ＳＣを介して送られるＳＴＭ−１，ＳＴＭ−４，ＳＴＭ−１６などの低次群信号をＳＴＭ−６４フレームの所定のスロットにアッドし、他のノードに向け送出する。このようにしてノードＮ１〜Ｎｎ間に所定の伝送容量を持つパス（Path）が設定される。このシステムにおける伝送リソースは、ＳＤＨフレームに時分割多重されるタイムスロットである。なお全光ネットワークにおいては、リンクに多重される個々の光波長が伝送リソースとなる。
【００１１】
各ノードＮ１〜Ｎｎには、例えばＬＡＮ（Local Area Network）を介して監視制御装置Ｍ１〜Ｍｎがそれぞれ接続される。各監視制御装置Ｍ１〜Ｍｎは例えば汎用のワークステーションに専用のアプリケーションソフトを搭載して実現され、ノードＮ１〜Ｎｎからそれぞれ通知される通知情報をもとにネットワークにおけるパス設定や警報監視などの各種制御を実行する。
【００１２】
図２は、単方向リングネットワークにおいて論理的なフルメッシュパスを形成する過程を示す模式図である。なおノード数をＮとする。図２において、各ノードが自ノードからＮ−１本のリンクを経由する先のノード、すなわちネットワーク上の他の全てのノードまでのパスを設定することにより、複数のパスによるフルメッシュトポロジを論理的に形成することができる。この場合のリソース使用数は次式（１）で表される。なお図２〜４においてＣＷリンクは時計方向（clockwise）のリンクを示し、ＣＣＷリンクは反時計方向（counter clockwise）のリンクを示す。
【数１】
2006080776.tif 000003
【００１３】
図３は、奇数個のノードを備える双方向リングネットワークにおいて論理的なフルメッシュパスを形成する過程を示す模式図である。すなわちノード数Ｎは奇数である。図３において、各ノードが自ノードから（Ｎ−１）／２本のリンクを経由する先のノードまでのパスを設定することにより、複数のパスによるフルメッシュトポロジを論理的に形成することができる。この場合のリソース使用数は次式（２）で表される。
【数２】
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【００１４】
図４は、偶数個のノードを備える双方向リングネットワークにおいて論理的なフルメッシュパスを形成する過程を示す模式図である。すなわちノード数Ｎは偶数である。図４において、各ノードが自ノードからＮ／２本のリンクを経由する先のノードまでのパスを設定することにより、複数のパスによるフルメッシュトポロジを論理的に形成することができる。この場合のリソース使用数は次式（３）で表される。
【数３】
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【００１５】
ところで、図４に示すような偶数個ノードを備えるリングネットワークにおいて、Ｎ／２本のリンクを経由するルートの長さが最大となる。既存のルーティングプロトコルによれば、このルートのコストが最も高いと評価される。しかしながら、この最大のコストを持つルートは時計回り方向、および反時計回り方向の２つ存在することになり、これを放置すると冗長パスを生じてネットの運用効率が低下する。これは、偶数個のノードを持つリングネットワークにおいて特有の事情である。
【００１６】
図５は、図４に示すリングネットワークにおける冗長パスの一例を示す図である。図５においてＮ＝６とする。図５の点線に示すように、例えばノード１とノード（Ｎ／２＋１）とを結ぶ、ＣＷリンクのパスがある。またＣＣＷリンクにおいても、ノード１とノード（Ｎ／２＋１）とを逆方向から結ぶパスがある。これらの一対のパスのうち一方は冗長である。図中２点鎖線で示すリソースにおいても同様のことが生じている。このような冗長パスを生じると、伝送リソースの利用効率が最適化されなくなる。
【００１７】
［第１の実施形態］
図６は、図５の状態から冗長パスを削除した状態を示す図である。本実施形態では以下の手順により冗長パスをネットから削除するようにする。  
（手順１−１）  まず、リングネットワーク内に、各ノードから１本〜Ｎ／２本のリンクを経由するパスまでを全て設定する。つまり１本のリンクだけを経由するパス、２本のリンクを経由するパス、および、３本のリンクを経由するパスが各ノードから設定される。  
（手順１−２）  次に、ネットワーク上の任意の一つのノードにノード番号１を付す。  
（手順１−３）  ノード番号１のノードから、他のノードに順次２，３，…，Ｎ（６）までの番号を時計回りに付与する。  
（手順１−４）  ノード番号が１〜Ｎ／２（つまり１〜３）までの奇数のノードにおいて、時計回り及び反時計回りに設定されているＮ／２本（つまり３本）のリンクを経由するパスのうち、時計回りに設定されているパスを削除する。  
（手順１−５）  ノード番号が１〜Ｎ／２までの偶数のノードにおいて、時計回り及び反時計回りに設定されているＮ／２本のリンクを経由するパスのうち、反時計回りに設定されているパスを削除する。  
（手順１−６）  ノード番号ｉがＮ／２＋１〜Ｎまでであり、ｉ−Ｎ／２が奇数となるノードにおいて、時計回り及び反時計回りに設定されているＮ／２本のリンクを経由するパスのうち、時計回りに設定されているパスを削除する。  
（手順１−７）  ノード番号ｉがＮ／２＋１〜Ｎまでであり、ｉ−Ｎ／２が偶数となるノードにおいて、時計回り及び反時計回りに設定されているＮ／２本のリンクを経由するパスのうち、反時計回りに設定されているパスを削除する。
【００１８】
以上の手順により、図６に示すようにＣＷ方向においては点線および二点鎖線で示すリソースからパスが削除される。ＣＣＷ方向においては一点鎖線で示すリソースからパスが削除される。
【００１９】
このように本実施形態では、双方向に伝送可能なリンクを介して偶数Ｎ個のノードをリング状に接続したリングネットワークにおいて、まず各ノードを結ぶフルメッシュパスを論理的に形成する。この状態から、ノード番号が１〜Ｎ／２までの奇数のノードにおいてＮ／２本のリンクを経由するパスのうち、時計回りに設定されているパスを削除する。次に、ノード番号が１〜Ｎ／２までの偶数のノードにおいてＮ／２本のリンクを経由するパスのうち、反時計回りに設定されているパスを削除する。次に、ノード番号ｉがＮ／２＋１〜Ｎまでであり、ｉ−Ｎ／２が奇数となるノードにおいてＮ／２本のリンクを経由するパスのうち時計回りに設定されているパスを削除する。次に、ノード番号ｉがＮ／２＋１〜Ｎまでであり、ｉ−Ｎ／２が偶数となるノードにおいてＮ／２本のリンクを経由するパスのうち反時計回りに設定されているパスを削除するようにしている。
【００２０】
このようにしたので、上長となる通信パスを検索し排除することが可能となり、必要最小限の通信パスを用いてフルメッシュトポロジを形成することができる。従って伝送リソースを最適化された状態で利用できるようになり、これによりネットワークを効率的に運用することが可能となる。
【００２１】
［第２の実施形態］
図７は、図４に示すリングネットワークにフルメッシュパスを形成する途中の過程を示す模式図である。第１の実施形態では一旦フルメッシュパスを形成し、そののちに冗長パスを削除するようにした。第２の実施形態では、通信パスを設定するのと並行して冗長パスを削除し、最終的にフルメッシュトポロジを形成する手順を説明する。なお以下の説明でもノード数Ｎ＝６とする。
【００２２】
（手順２−１）  まず、リングネットワーク内に、各ノードから１本〜（Ｎ／２−１）本のリンクを経由するパスまでを全て設定する。つまり１本のリンクだけを経由するパスと、２本のリンクを経由するパスの全てが各ノードから設定される。この状態が図７に相当する。  
（手順２−２）  次に、ネットワーク上の任意の一つのノードにノード番号１を付す。  
（手順２−３）  ノード番号１のノードから、他のノードに順次２，３，…，Ｎ（６）までの番号を時計回りに付与する。  
（手順２−４）  ノード番号が１〜Ｎ／２までの奇数のノードにおいて、Ｎ／２本のリンクを経由するパスを反時計回りに設定する。
【００２３】
（手順２−５）  ノード番号が１〜Ｎ／２までの偶数のノードにおいて、Ｎ／２本のリンクを経由するパスを時計回りに設定する。
【００２４】
（手順２−６）  ノード番号ｉがＮ／２＋１〜Ｎまでであり、ｉ−Ｎ／２が奇数となるノードにおいてＮ／２本のリンクを経由するパスを反時計回りに設定する。
【００２５】
（手順２−７）  ノード番号ｉがＮ／２＋１〜Ｎまでであり、ｉ−Ｎ／２が偶数となるノードにおいて、Ｎ／２本のリンクを経由するパスを時計回りに設定する。
【００２６】
このような手順により、図８に示すような状態を経て、最終的にフルメッシュトポロジが形成される。このように本実施形態では、１〜Ｎ／２−１本のリンクを経由するパスまでを全て設定した後、Ｎ／２本のリンクを経由するパスの内で冗長とならないものだけを設定する。このようにしても伝送リソースを最適化された状態で利用できるようになり、ネットワークを効率的に運用することが可能となる。
【００２７】
なお本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係わるディジタル信号伝送システムの実施の形態を示すシステム図。
【図２】単方向リングネットワークにおいて論理的なフルメッシュパスを形成する過程を示す模式図。
【図３】奇数個のノードを備える双方向リングネットワークにおいて論理的なフルメッシュパスを形成する過程を示す模式図。
【図４】偶数個のノードを備える双方向リングネットワークにおいて論理的なフルメッシュパスを形成する過程を示す模式図。
【図５】図４に示すリングネットワークにおける冗長パスの一例を示す図。
【図６】図５の状態から冗長パスを削除した状態を示す図。
【図７】図４に示すリングネットワークにフルメッシュパスを形成する途中の過程を示す模式図。
【図８】図７に示す状態からさらにフルメッシュトポロジに至る状態を示す模式図。
【符号の説明】
【００２９】
Ｎ１〜Ｎｎ…ノード、ＯＦ…光ファイバ、ＳＬ…サービスライン、ＰＬ…プロテクションライン、ＳＣ…低速回線、Ｍ１〜Ｍｎ…監視制御装置
【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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