(57)【要約】【課題】光パスの設定処理に際してリソース競合の発生を防止でき、さらにネットワークリソースの利用効率の向上を図った光通信システムを提供すること。【解決手段】設定を要求された光パスにより共有されるリンクＬにおいて、波長要求メッセージによるリソース要求処理に際して、リソース要求してもまだ予約決定がなされていない状態の現状の数とその数の履歴数とを各ノード装置において把握し、波長リソースを制限する。すなわち、波長に係わるリンクＬにおいて実際に使用可能な波長リソース（すなわち残存する波長リソース）から、設定のしかかりのリソースを削除して、波長に係わるノード装置に通知するようにする。これにより、リソース競合の可能性を確率的に低減させるとともに、貴重な波長リソースを有効に配分することが可能になり、全光ネットワークにおけるネットワーク利用効率を高めることが可能になる。【選択図】      図７
2006211385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードとこれらのノードを接続する波長多重リンクとを具備し、始点から終点まで一定の波長を占有するカットスルーパスを設定可能な光通信システムにおいて、
前記カットスルーパスの始点となるノードを始点ノードとし、前記カットスルーパスの経由点となるノードを中継ノードとし、前記カットスルーパスの終点となるノードを終点ノードとしたとき、
前記始点ノードおよび前記中継ノードは、
前記複数の波長の識別子を含むリソース情報と履歴光パス設定途中状態数とを含む波長要求メッセージを、前記終点ノード側に向け送出する波長要求メッセージ処理手段を備え、
前記終点ノードは、
受信した波長要求メッセージに含まれるリソース情報に示される複数の波長の識別子から、いずれか１の波長を、前記カットスルーパスを設定するための波長として選択する波長選択手段を備え、
前記終点ノードおよび前記中継ノードは、
前記波長要求メッセージが通過したノードを遡るルートで、前記終点ノードの波長選択手段により選択された波長の識別子を含む波長予約メッセージを、前記始点ノード側に向けて順次送出する波長予約メッセージ処理手段を備え、
前記始点ノードの波長要求メッセージ処理手段は、
前記波長要求メッセージの出力側の波長多重リンクにおける占有波長数が１以上であり前記波長要求メッセージの送出後前記波長予約メッセージが未着である光パス設定途中状態数が１以上である場合は、当該ノードの履歴光パス設定途中状態数に１を加えて新たに当該ノードの履歴光パス設定途中状態数とし、規定のリソース情報から前記占有波長を削除し、さらに履歴光パス設定途中状態数分の波長を一定の選択ポリシーに基づき選択的に削除し、当該履歴光パス設定途中状態数を前ノード履歴光パス設定途中状態数としてセットし、リソース情報とともに波長要求メッセージを生成して前記終点ノード側に隣接するノードに送信し、
前記中継ノードの波長要求メッセージ処理手段は、
前記波長要求メッセージの出力側の波長多重リンクにおける占有波長数と、前記波長要求メッセージの送出後前記波長予約メッセージが未着である光パス設定途中状態数と、前記始点ノード側に隣接するノードから受信した波長要求メッセージに含まれる前ノード履歴光パス設定途中状態数とを用い、前記光パス設定途中状態数が１以上の場合は、当該ノードの履歴光パス設定途中状態数に１を加えて新たに当該ノードの履歴光パス設定途中状態数とし、
当該ノードの履歴光パス設定途中状態数が前ノード履歴光パス設定途中状態数以上である場合には、前記始点ノード側ノードから受信した波長予約メッセージから読み込んだリソース情報から前記占有波長を削除し、さらに履歴光パス設定途中状態数から前ノード履歴光パス設定途中状態数を引いた数の波長を前記一定の選択ポリシーに基づき選択的に削除し、当該履歴光パス設定途中状態数を新たに前ノード履歴光パス設定途中状態数としてセットし、リソース情報とともに波長要求メッセージを生成して前記終点ノード側に隣接するノードに送信し、
当該ノードの履歴光パス設定途中状態数が前ノード履歴光パス設定途中状態数より小さい場合は、前記始点ノード側ノードから受信した波長予約メッセージから読み込んだリソース情報から前記占有波長のみを削除し、受け取った前ノード履歴光パス設定途中状態数を新たに当該履歴光パス設定途中状態数とし、前ノード履歴光パス設定途中状態数は変更せずに、削除したリソース情報とともに波長要求メッセージを生成して前記終点ノード側に隣接するノードに送信し、
前記終点ノードの波長選択処理手段は、
始点ノード側隣接ノードから受け取った波長要求メッセージから前記リソース情報を読み込み、読み込んだリソース情報の中から前記選択ポリシーに基づいてカットスルーパスを設定するための波長を選択し、
前記始点ノードおよび中継ノードの波長予約メッセージ処理手段は、
前記光パス設定途中状態数を新たに当該ノードの履歴光パス設定途中状態数としてセットすることを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
複数のノードとこれらのノードを接続する波長多重リンクとを具備し、始点から終点まで一定の波長を占有するカットスルーパスを設定可能な光通信システムにおいて、
前記カットスルーパスの始点となるノードを始点ノードとし、前記カットスルーパスの経由点となるノードを中継ノードとし、前記カットスルーパスの終点となるノードを終点ノードとしたとき、
前記始点ノードおよび前記中継ノードは、
前記複数の波長の識別子を含むリソース情報と波長予約状況を示す識別子とを含む波長要求メッセージを、前記始点ノードから前記終点ノードに向け順次送出する波長要求メッセージ処理手段を備え、
前記終点ノードは、
受信した波長要求メッセージに含まれるリソース情報に示される複数の波長の識別子から、履歴光パス設定途中状態数に基づいて、いずれか１の波長を前記カットスルーパスを設定するための波長として選択する波長選択手段を備え、
前記終点ノードおよび前記中継ノードは、
前記波長要求メッセージが通過したノードを遡るルートで、前記終点ノードの波長選択手段により選択された波長の識別子を含む波長予約メッセージを、前記始点ノード側に向けて順次送出する波長予約メッセージ処理手段を備え、
前記始点ノードの波長要求メッセージ処理手段は、
前記波長要求メッセージの出力側の波長多重リンクにおける占有波長数が１以上であり前記波長要求メッセージの送出後前記波長予約メッセージが未着である光パス設定途中状態数が１以上である場合は、当該ノードの履歴光パス設定途中状態数に１を加えて新たに当該ノードの履歴光パス設定途中状態数とし、規定のリソース情報から前記占有波長を削除し、当該履歴光パス設定途中状態数を前ノード履歴光パス設定途中状態数としてセットし、リソース情報とともに波長要求メッセージを生成して前記終点ノード側に隣接するノードに送信し、
前記中継ノードの波長要求メッセージ処理手段は、
前記波長要求メッセージの出力側の波長多重リンクにおける占有波長数と、前記波長要求メッセージの送出後前記波長予約メッセージが未着である光パス設定途中状態数と、前記始点ノード側に隣接するノードから受信した波長要求メッセージに含まれる前ノード履歴光パス設定途中状態数とを用い、前記光パス設定途中状態数が１以上の場合は、当該ノードの履歴光パス設定途中状態数に１を加えて新たに当該ノードの履歴光パス設定途中状態数とし、
当該ノードの履歴光パス設定途中状態数が前ノード履歴光パス設定途中状態数以上である場合には、前記始点ノード側ノードから受信した波長予約メッセージから読み込んだリソース情報から前記占有波長を削除し、当該履歴光パス設定途中状態数を新たに前ノード履歴光パス設定途中状態数としてセットし、リソース情報とともに波長要求メッセージを生成して前記終点ノード側に隣接するノードに送信し、
当該ノードの履歴光パス設定途中状態数が前ノード履歴光パス設定途中状態数より小さい場合は、前記始点ノード側ノードから受信した波長予約メッセージから読み込んだリソース情報から前記占有波長を削除し、受け取った前ノード履歴光パス設定途中状態数を新たに当該履歴光パス設定途中状態数とし、前ノード履歴光パス設定途中状態数は変更せずに、削除した波長リソースとともに波長要求メッセージを生成して前記終点ノード側に隣接するノードに送信し、
前記終点ノードの波長選択処理手段は、
始点ノード側隣接ノードから受け取った波長要求メッセージから前記リソース情報と前ノード履歴光パス設定途中状態数を読み込み、読み込んだリソース情報の中から前ノード履歴光パス設定中状態数分のリソース情報を一定の選択ポリシーに基づき選択的に削除し、削除したリソース情報の中から前記選択ポリシーに基づきカットスルーパスを設定するための波長を選択し、
前記始点ノードおよび中継ノードの波長予約メッセージ処理手段は、
前記光パス設定途中状態数を新たに当該ノードの履歴光パス設定途中状態数としてセットすることを特徴とする光通信システム。
【請求項３】
前記始点および中継ノードの波長要求メッセージ処理手段および波長予約メッセージ処理手段で利用する光パス設定途中状態数は、前記波長要求メッセージの送出時点から一定期間だけ動作したのち停止する計時オブジェクトの動作中の数をカウントして得られる数であることを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記始点および中継ノードの波長要求メッセージ処理手段および波長予約メッセージ処理手段で利用する光パス設定途中状態数は、前記波長要求メッセージの送出時点から動作を開始し、終点ノード側に隣接するノードから前記波長予約メッセージを受け取った時点で動作を停止する計時オブジェクトの、動作中の数をカウントして得られる数であることを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記選択ポリシーは、前記リソース情報の短波長側から順に波長を選択するというポリシーであることを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
【請求項６】
前記選択ポリシーは、前記リソース情報の長波長側から順に波長を選択するというポリシーであることを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
【請求項７】
前記選択ポリシーは、前記リソース情報の中からランダムに波長を選択するというポリシーであることを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
【請求項８】
複数のノードとこれらのノードを接続する波長多重リンクとを具備する光通信システムに、始点から終点まで一定の波長を占有するカットスルーパスを設定するパス設定方法において、
前記カットスルーパスの設定を要求する始点ノードから、当該カットスルーパスの波長となり得る波長の識別子を要素とする識別子群を含む波長要求メッセージを、当該カットスルーパスの終点ノードに向け送出する要求ステップと、
前記波長要求メッセージを前記カットスルーパスの中継ノードを経由して前記終点ノードに順次中継する中継ステップと、
前記波長要求メッセージを受けた前記終点ノードにおいて当該波長要求メッセージに含まれる識別子群から１の波長の識別子を選択する選択ステップと、
この選択ステップにおいて選択された波長の識別子を含む波長予約メッセージを、前記波長要求メッセージの伝送経路を辿って前記始点ノードに順次返送する返送ステップと、
前記波長要求メッセージの出方路の波長多重リンクにおける占有波長を前記始点ノードおよび中継ノードにおいて検出する検出ステップと、
この検出ステップにおいて検出された占有波長の識別子を、当該占有波長を検出したノードにおいて前記波長要求メッセージに含まれる識別子群から除外する除外ステップとを具備し、
さらに、設定途中のカットスルーパスの数Ｍを前記複数のノードごとにおいて実時間で把握する把握ステップを備え、
前記要求ステップにおいて、前記設定途中のカットスルーパスの数の前記伝送経路における履歴を管理するためのパラメータである未設定状態数Ｎを前記波長要求メッセージに含ませ、
前記中継ステップにおいて、受信した波長要求メッセージに含まれる未設定状態数Ｎよりも前記把握ステップにおいて把握された設定途中のカットスルーパスの数Ｍが大きい場合には、（Ｍ−Ｎ）個の識別子を一定の選択ポリシーの元で前記波長要求メッセージに含まれる識別子群から選択的に除外するとともに、前記未設定状態数Ｎの値をＭに設定して波長要求メッセージを更新することを特徴とするパス設定方法。
【請求項９】
複数のノードとこれらのノードを接続する波長多重リンクとを具備する光通信システムに、始点から終点まで一定の波長を占有するカットスルーパスを設定するパス設定方法において、
前記カットスルーパスの設定を要求する始点ノードから、当該カットスルーパスの波長となり得る波長の識別子を要素とする識別子群を含む波長要求メッセージを、当該カットスルーパスの終点ノードに向け送出する要求ステップと、
前記波長要求メッセージを前記カットスルーパスの中継ノードを経由して前記終点ノードに順次中継する中継ステップと、
前記波長要求メッセージを受けた前記終点ノードにおいて当該波長要求メッセージに含まれる識別子群から１の波長の識別子を選択する選択ステップと、
この選択ステップにおいて選択された波長の識別子を含む波長予約メッセージを、前記波長要求メッセージの伝送経路を辿って前記始点ノードに順次返送する返送ステップと、
前記波長要求メッセージの出方路の波長多重リンクにおける占有波長を前記始点ノードおよび中継ノードにおいて検出する検出ステップと、
この検出ステップにおいて検出された占有波長の識別子を、当該占有波長を検出したノードにおいて前記波長要求メッセージに含まれる識別子群から除外する除外ステップとを具備し、
さらに、設定途中のカットスルーパスの数Ｍを前記複数のノードごとにおいて実時間で把握する把握ステップを備え、
前記要求ステップにおいて、前記設定途中のカットスルーパスの数の前記伝送経路における履歴を管理するためのパラメータである未設定状態数Ｎを前記波長要求メッセージに含ませ、
前記中継ステップにおいて、受信した波長要求メッセージに含まれる未設定状態数Ｎよりも前記把握ステップにおいて把握された設定途中のカットスルーパスの数Ｍが大きい場合には、前記未設定状態数Ｎの値をＭに設定して波長要求メッセージを更新し、
前記選択ステップにおいて、受信した波長要求メッセージに含まれる識別子群からこの波長要求メッセージに含まれる未設定状態数Ｎ個の識別子を一定の選択ポリシーの元で選択的に除外し、残る識別子から前記選択ポリシーの元で１の波長の識別子を選択することを特徴とするパス設定方法。
【請求項１０】
前記選択ポリシーは、前記識別子群の短波長側から順に波長を選択するというポリシーであることを特徴とする請求項８または９に記載のパス設定方法。
【請求項１１】
前記選択ポリシーは、前記識別子群の長波長側から順に波長を選択するというポリシーであることを特徴とする請求項８または９に記載のパス設定方法。
【請求項１２】
前記選択ポリシーは、前記識別子群の中からランダムに波長を選択するというポリシーであることを特徴とする請求項８または９に記載のパス設定方法。
【請求項１３】
波長多重リンクを介して接続されてネットワークを形成し、前記ネットワーク内に始点から終点まで一定の波長を占有するカットスルーパスを設定する際に当該カットスルーパスの始点となるノード装置において、
複数の波長の識別子を含むリソース情報と波長予約状況を示す識別子履歴光パス設定途中状態数とを含む波長要求メッセージを、前記カットスルーパスの終点となるノードに向け送出する波長要求メッセージ処理手段を備え、
この波長要求メッセージ処理手段は、
前記波長要求メッセージの出方路の波長多重リンクにおける占有波長数が１以上であり前記波長要求メッセージの送出後前記波長予約メッセージが未着である光パス設定途中状態数が１以上である場合は、当該ノードの履歴光パス設定途中状態数に１を加えて新たに当該ノードの履歴光パス設定途中状態数とし、規定のリソース情報から前記占有波長を削除し、さらに履歴光パス設定途中状態数分の波長を一定の選択ポリシーに基づき選択的に削除し、当該履歴光パス設定途中状態数を前ノード履歴光パス設定途中状態数としてセットし、リソース情報とともに波長要求メッセージを生成して前記終点ノード側に隣接するノードに送信することを特徴とするノード装置。
【請求項１４】
波長多重リンクを介して接続されてネットワークを形成し、前記ネットワーク内に始点から終点まで一定の波長を占有するカットスルーパスを設定する際に当該カットスルーパスの経由点となるノード装置において、
複数の波長の識別子を含むリソース情報と波長予約状況を示す識別子履歴光パス設定途中状態数とを含む波長要求メッセージを、前記カットスルーパスの終点となるノードに向け送出する波長要求メッセージ処理手段と、
前記波長要求メッセージが通過したノードを遡るルートで、前記カットスルーパスの終点となるノードにより選択された波長の識別子を含む波長予約メッセージを、前記カットスルーパスの始点となるノードに向けて順次送出する波長予約メッセージ処理手段とを備え、
前記波長要求メッセージ処理手段は、
前記波長要求メッセージの出方路力側の波長多重リンクにおける占有波長数と、前記波長要求メッセージの送出後前記波長予約メッセージが未着である光パス設定途中状態数と、前記始点となるノード側に隣接するノードから受信した波長要求メッセージに含まれる前ノード履歴光パス設定途中状態数とを用い、前記光パス設定途中状態数が１以上の場合は、自ノード装置の履歴光パス設定途中状態数に１を加えて新たに自ノード装置の履歴光パス設定途中状態数とし、
自ノード装置の履歴光パス設定途中状態数が前ノード履歴光パス設定途中状態数以上である場合には、前記始点となるノード側に隣接するノードから受信した波長予約メッセージから読み込んだリソース情報から前記占有波長を削除し、さらに履歴光パス設定途中状態数から前ノード履歴光パス設定途中状態数を引いた数の波長を一定の選択ポリシーに基づき選択的に削除し、当該履歴光パス設定途中状態数を新たに前ノード履歴光パス設定途中状態数としてセットし、リソース情報とともに波長要求メッセージを生成して前記カットスルーパスの終点となるノード側に隣接するノードに送信し、
自ノード装置の履歴光パス設定途中状態数が前ノード履歴光パス設定途中状態数より小さい場合は、前記カットスルーパスの始点となるノード側から受信した波長予約メッセージから読み込んだリソース情報から前記占有波長のみを削除し、受け取った前ノード履歴光パス設定途中状態数を新たに当該履歴光パス設定途中状態数とし、前ノード履歴光パス設定途中状態数は変更せずに、削除したリソース情報とともに波長要求メッセージを生成して前記カットスルーパスの終点となるノード側にノードに送信し、
前記波長予約メッセージ処理手段は、
前記光パス設定途中状態数を新たに自ノード装置の履歴光パス設定途中状態数としてセットすることを特徴とするノード装置。
【請求項１５】
波長多重リンクを介して接続されてネットワークを形成し、前記ネットワーク内に始点から終点まで一定の波長を占有するカットスルーパスを設定する際に当該カットスルーパスの終点となるノード装置において、
受信した波長要求メッセージに含まれるリソース情報に示される複数の波長の識別子から、いずれか１の波長を、前記カットスルーパスを設定するための波長として選択する波長選択手段と、
前記波長要求メッセージが通過したノードを遡るルートで、前記波長選択手段により選択された波長の識別子を含む波長予約メッセージを、前記カットスルーパスの始点となるノードに向けて順次送出する波長予約メッセージ処理手段とを備え、
前記波長選択処理手段は、
前記カットスルーパスの始点となるノード側に隣接するノードから受け取った波長要求メッセージから前記リソース情報を読み込み、読み込んだリソース情報の中から一定の選択ポリシーに基づいてカットスルーパスを設定するための波長を選択することを特徴とするノード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号をその波長に基づいて光のままルーティングする光通信システムとそのノード装置、およびこの光通信システムに一定波長のカットスルーパスを設定するための方法に関する。特に本発明は、波長変換機能を有しない光ノード装置により形成される光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの普及などにより増加し続けるトラフィックを効率的に収容するために、光ノード装置を用いた光通信システムが注目されている。この種のシステムにおいては、各ノードにおいて波長を単位として光信号をスイッチングすることにより光パスを形成する、いわゆるカットスルー技術がキーテクノロジーとなる。光パスは、ノード間でエンド・ツウ・エンドで設定される。
【０００３】
この種のシステムにおいてシステム内におけるリソースを要求元に対して適切に割り当てるために、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）により標準化されたＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）が用いられる（例えば、非特許文献１を参照）。近年ではこれを拡張したＧＭＰＬＳ（Generalized MPLS）が使用されることが多い。これら、MPLSあるいはGMPLSのシグナリングとしては、ラベル分配プロトコル（Label Distribution Protocol：ＬＤＰ）やリソース予約のために用いられるＲＳＶＰ（Resource Reservation Protocol）が知られている。「ラベル」を「波長」と解釈することにより、これらのプロトコルを光通信システムにおけるパス設定処理のために利用することができる。
【０００４】
上記のようなプロトコルを用いるシステムでは、光パスを設定するに際し、まず送信ノード（上流ノードとも称する）から受信ノード（下流ノードとも称する）に向けてラベル要求メッセージが送出される。これを受けて、割り当てられたラベルを申告するための予約メッセージが受信ノードから送信ノードへ返送される。このような手順を経ることによりシステム内に光パスが設定される。
【０００５】
ところで、光ノード装置は、光信号の波長を変換する機能を持つものと、持たないものとに大別される。波長変換機能を持つ光ノード装置により形成される光通信システムにおいては、下流ノードは上流ノードに申告すべき波長を自由に選択することができる。よってリソースを有効に活用することが比較的容易である。しかしながら現在の波長変換技術の主流は光信号を一旦電気信号に変換するＯ／Ｅ／Ｏ型であるので、各ノードは波長ポートごとに光送受信装置を備える必要がある。このことは光パスのトランスペアレント性を損ない、またノード装置を大型化させるためにシステムコストの大幅な上昇を招く。よって近年ではシステムコスト削減や光ノード装置の小型化、低価格化のため、波長変換機能を持たない光ノード装置により光通信システムを形成することが検討されている。
【０００６】
しかしながら波長変換機能を持たない光ノード装置により形成される光通信システムでは、光パスの設定にあたり下流ノードは、その下流側のノードから申告された波長と同じ波長を上流ノードに申告する必要がある。このためリソース割り当てにおいて競合が生じ易くなり光パス設定に失敗する確率が増えることが指摘されているが、現状ではその具体的な解決策に関する議論はなされていない。光パス設定に失敗するたび毎にシステム内における制御信号の送受信トラフィックが増加し、そのための処要時間も消費される。よって本来伝送すべきデータの送受信が滞り、ネットワークの利用効率が低下するために何らかの解決策が望まれている。  
【非特許文献１】「日経コミュニケーション」日経ＢＰ社、２００３年１２月２２日号、ｐ．１６６−１７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上述べたように、波長変換機能を備えない光ノード装置により形成される既存の光通信システムにおいては、光パスの設定にあたりリソース競合が発生しやすく、このためネットワークの利用効率が低いという不具合が有る。  
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、光パスの設定処理に際してリソース競合の発生を防止できるようにし、これによりネットワーク利用効率の向上を図った光通信システムとそのパス設定方法およびノード装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本願発明の一様態に係わるパス設定方法は、複数のノードとこれらのノードを接続する波長多重リンクとを具備する光通信システムに始点から終点まで一定の波長を占有するカットスルーパスを設定するパス設定方法において、前記カットスルーパスの設定を要求する始点ノードから、当該カットスルーパスの波長となり得る波長の識別子を要素とする識別子群を含む波長要求メッセージを当該カットスルーパスの終点ノードに向け送出する要求ステップと、前記波長要求メッセージを前記カットスルーパスの中継ノードを経由して前記終点ノードに順次中継する中継ステップと、前記波長要求メッセージを受けた前記終点ノードにおいて当該波長要求メッセージに含まれる識別子群から１の波長の識別子を選択する選択ステップと、この選択ステップにおいて選択された波長の識別子を含む波長予約メッセージを前記波長要求メッセージの伝送経路を辿って前記始点ノードに順次返送する返送ステップと、前記波長要求メッセージの出方路の波長多重リンクにおける占有波長を前記始点ノードおよび中継ノードにおいて検出する検出ステップと、この検出ステップにおいて検出された占有波長の識別子を、当該占有波長を検出したノードにおいて前記波長要求メッセージに含まれる識別子群から除外する除外ステップとを具備する。上記手順により、いわゆるＭＰＬＳの範疇に含まれる形でのパス設定処理が実施される。
【０００９】
さらに本発明は、設定途中のカットスルーパスの数Ｍを前記複数のノードごとにおいて実時間で把握する把握ステップを備え、前記要求ステップにおいて、前記設定途中のカットスルーパスの数の前記伝送経路における履歴を管理するためのパラメータである未設定状態数Ｎを前記波長要求メッセージに含ませ、前記中継ステップにおいて、受信した波長要求メッセージに含まれる未設定状態数Ｎよりも前記把握ステップにおいて把握された設定途中のカットスルーパスの数Ｍが大きい場合には（Ｍ−Ｎ）個の識別子を一定の選択ポリシーの元で前記波長要求メッセージに含まれる識別子群から選択的に除外するとともに、前記未設定状態数Ｎの値をＭに設定して波長要求メッセージを更新することを特徴とする。
【００１０】
上記手段により、波長要求メッセージに、新たなパラメータとして未設定状態数Ｎが記載される。このパラメータを用いることにより、各ノードにおける設定途中のパス数を、波長要求メッセージの通過経路において履歴として管理することができるようになる。また各ノードは、送出した波長要求メッセージに対する波長予約メッセージの受信の有無、を、例えばタイマの数に対応付けてカウントする（把握ステップ）。そのカウント値がすなわち各ノードごとにおける設定途中のパスの数Ｍとなる。波長要求メッセージがノードを順次伝播するにつれ、各ノードにおいて、Ｍ＜ＮあるいはＭ＝Ｎであれば、波長要求メッセージの波長識別子群はそのままノードを通過する。Ｎ＜Ｍであれば、その差に相当する数の識別子が、識別子群から除外される。このように、使用可能な波長リソースをノードを通過するごとに盲目的に減らすのではなく、リソースを減らした履歴に基づく形でのリソース制限が実施される。したがって、貴重な波長リソースを有効に活用しつつ波長競合を防止して、ネットワーク利用効率の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光パスの設定処理に際して波長リソース競合の発生を防止できるようになり、これによりネットワーク利用効率の向上を図った光通信システムとそのパス設定方法およびノード装置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】
【００１２】
図１は、本発明に係わる光ノード装置を備えて形成される光通信システムの実施の形態を示すシステム図である。図１において、複数の光ノード装置１０１〜１１１（以下、ノード＃１〜＃１１と表記する）が例えば光ファイバなどのリンクＬを介して接続され、ネットワークが形成される。リンクＬには複数の波長の光信号が共存可能であり、この種のシステムはいわゆる波長多重光通信システムである。
【００１３】
各ノード＃１〜＃１１はいずれも光信号の波長変換機能を備えず、上流側ノードから伝送された光信号を下流側ノードに透過的に伝送する。各ノード＃１〜＃１１における光信号の宛先は、それぞれの各ノード＃１〜＃１１における光信号のスイッチング設定により任意に制御される。また各ノード＃１〜＃１１は、光信号を電気信号に変換しない。よって図１のシステムは、いわゆる全光ネットワークと称される。
【００１４】
図１には、ノード＃１からノード＃８に至る光パス０が設定された状態が示される。この光パス０の波長を波長１とする。光パス０はノード＃１を始点とし、ノード＃３、ノード＃１０、およびノード＃６を経由してノード＃８で終端される。このとき、光パス０に関して、ノード＃１を始点ノード、ノード＃８を終点ノード、ノード＃３、ノード＃１０、およびノード＃６を中継ノードと称することにする。光パス０のように少なくとも１の中継ノードを経由する光パスを、カットスルーパスと称する。次に、本発明のより詳細な実施の形態につき説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
図２は、図１の光ノード装置１０１の第１の実施の形態を示す機能ブロック図である。なお光ノード装置１０２〜１１１も同様の構成を持つ。図２において光ノード装置１０１は、ルータ部２０と、光スイッチ部１００と、制御部２００とを備える。ルータ部２０はパケットレベルでのスイッチングを実現し、他のノードとの間で波長要求メッセージや波長予約メッセージなどの制御メッセージを授受するなどの処理を行う。
【００１６】
光スイッチ部１００は波長レベルでのスイッチングを実現する。光スイッチ部１００により、各波長の光信号をリンクごとに任意に入れ替えることができる。なお上記の制御メッセージを含む制御パケットは、特定の波長（デフォルト波長と称する）を用いて隣接ノードと授受される。デフォルト波長はシステム内のノード間で共通に用いられるものであるので、この波長に限ってはスイッチングされない。制御部２００は、ルータ部２０および光スイッチ部１００を含む装置内の動作制御を統括的に実行する。
【００１７】
ところで、制御部２００は、波長要求メッセージ処理部２１０と、波長予約メッセージ処理部２２０と、波長選択処理部２３０と、光スイッチ制御部２４０と、タイマ部２５０と、カウンタ部２６０と、リソース検出部２７０を備える。
【００１８】
波長要求メッセージ処理部２１０は、波長の識別子などのリソース情報を含む波長要求メッセージを、始点ノードから終点ノードに向け順次送出する。より具体的には、波長要求メッセージ処理部２１０は、例えばＲＳＶＰに基づくラベル要求メッセージを波長要求メッセージとして送出するとともに、波長要求メッセージの送受信および解釈に係わる処理を実行する。リソース情報は、カットスルーパスの波長となり得る波長の識別子を要素とする識別子群として表現される。
【００１９】
波長選択処理部２３０は、自装置が終点ノードである場合に、波長要求メッセージに含まれる使用可能な波長リソース情報から波長を選択する。すなわち波長選択処理部２３０は、受信した波長要求メッセージに含まれるリソース情報に示される波長リソースからいずれか１の波長を、カットスルーパスを設定するための波長として選択する。波長の選択にあたっては、受け取った波長リソース情報の中の最も短波長を選択するか、最も長波長を選択するか、またはランダムに選択するなどのポリシーを用いることができる。ネットワーク全体で統一されていれば、いずれのポリシーを用いても良い。
【００２０】
波長予約メッセージ処理部２２０は、波長選択処理部２３０により選択された波長に基づく波長予約メッセージを送受信する。すなわち波長予約メッセージ処理部２２０は、波長選択処理部２３０により選択された波長を示す情報を含む波長予約メッセージを、始点ノードに向け送出する。この波長予約メッセージは、終点ノードから中継ノードを介して始点ノードに向け順次返送される。波長予約メッセージに関する処理の結果、該当する入出力ファイバの波長が決定される。光スイッチ制御部２４０は決定された入出力ファイバと波長の関係に基づき、光スイッチ部１００を制御する。
【００２１】
波長要求メッセージ処理部２１０は、自ノードから直下に隣接するリンクＬにおいて使用可能な波長リソースからリソース検出部２７０により使用中波長を知る。またタイマ部２５０は、波長要求メッセージ処理部２１０により処理される個々の波長要求メッセージ毎に生成される機能オブジェクトである。すなわちタイマ部２５０は、波長要求メッセージの送出時点から一定期間だけ生成され一定時間経過するか、あるいは、波長予約メッセージを受け取った時点で消滅される。つまりタイマ部２５０は、波長要求メッセージの送出時点から一定期間だけ計時動作を実施するオブジェクトとして捉えることができ、波長要求メッセージ処理部２１０が波長要求メッセージを転送する毎にタイマをスタートさせ、一定時間経過ののち、もしくは、波長予約メッセージを受け取った時点でタイマをストップさせる。タイマ部２５０に設定するタイマ時間は、波長要求メッセージを送信してから波長予約メッセージ到着までの時間より十分長く設定することとする。したがって、タイマ部２５０のオブジェクトが存在するのは、波長要求メッセージを送信して、波長予約メッセージがまだ到着していない間となる。
【００２２】
カウンタ部２６０は、動作中のタイマ部２５０の数をカウントし、カウント値を得る。つまりカウンタ部２６０は、波長要求メッセージを既に送信しているが、まだ、波長予約メッセージを受け取っていない数をカウントしていることになる。この数を、光パス設定途中状態数と称することとする。
【００２３】
リソース検出部２７０は、波長要求メッセージが到着する場合と、波長予約メッセージが到着する場合の両方の時間に、下流リンクＬにおいて使用している波長リソース情報を検出する。また、波長要求メッセージ処理部２１０は、前述の光パス設定途中状態数の履歴状況を示す履歴光パス設定途中状態数をメモリに記憶しているものとする。なお図２の波長要求メッセージ処理部２１０は、自ノードが始点ノードとなる場合と、中継ノードとなる場合とで異なる処理を実施する。
【００２４】
図３は、図１に示されるネットワークにおいて光パスを設定する際に実施される始点ノードにおける波長要求メッセージ処理部２１０の処理手順を示すフローチャートである。図３のステップＳ１において、ネットワークを管理する管理サーバや、ネットワークを構成する他の光ノード、あるいは、自ノードの異なるプロセスから光パスの設定開始のトリガを受けたとする。そうすると波長要求メッセージ処理部２１０は、光パスの終点ノード側の隣接ノードに接続される出力光ファイバの使用中波長リソース情報を、リソース検出部２７０から受け取る（ステップＳ２）。次にカウンタ部２６０から光パス設定途中状態数を読み込む（ステップＳ３）。
【００２５】
光パス設定途中状態数は、波長要求メッセージを出力したが、未だ波長予約メッセージを受け取っていない状態の数を示す。次に波長要求メッセージ処理部２１０は、光パス設定途中状態数が１以上であるかどうか判断を行う（ステップＳ４）。１以上の場合は、履歴光パス設定途中状態数に１を加えて履歴光パス設定途中状態数を更新する（ステップＳ５）。なお履歴光パス設定途中状態数の初期値を０とする。
【００２６】
次に波長要求メッセージ処理部２１０は、システム設計により決まる波長リソースから、前述の使用中波長リソース情報を削除し、さらに履歴光パス設定途中状態数分の波長を短波長側から削除する（ステップＳ６）。履歴光パス設定中状態数を前ノード履歴光パス設定中状態数とし、使用中波長を削除した波長リソース情報を含んだ波長要求メッセージを、隣接ノードに送出する（ステップＳ７、Ｓ８）。なお波長要求メッセージを送出する段階で、図２に示すタイマ部２５０により計時オブジェクトがひとつ追加される。
【００２７】
図４は、図１に示されるネットワークにおいて、光パスを設定する際に実施される中継ノードにおける波長要求メッセージ処理部２１０の処理手順を示すフローチャートである。波長要求メッセージ処理部２１０は、始点ノード側の隣接ノードから波長要求メッセージを受け取る（ステップＳ１０）。受け取った波長要求メッセージから、波長リソース情報と前ノード履歴光パス設定途中状態数を読み込む（ステップＳ１１）。また、リソース検出部２７０より、終点ノード側の出力光ファイバの使用中波長リソース情報を受け取る（ステップＳ１２）。さらに、カウンタ部２６０から、光パス設定途中状態数を受け取る（ステップＳ１３）。受け取った光パス設定途中状態数が１以上であるかどうかを判断し（ステップＳ１４）、１以上の場合は、履歴光パス設定途中状態数に１を加え、履歴光パス設定途中状態数を更新する（ステップＳ１５）。
【００２８】
次に波長要求メッセージ処理部２１０は、履歴光パス設定途中状態数から、前ノードから受け取った前ノード履歴光パス設定途中状態数を引いた数が、ゼロ以上であるかを判断する（ステップＳ１６）。ゼロ以上の場合は、前ノードから受け取ったリソース情報から当該ノードの使用中波長リソース情報を削除し、さらに前記履歴光パス設定途中状態数から、前ノードから受け取った前ノード履歴光パス設定途中状態数を引いた数だけ、短波長側から削除する（ステップＳ１７）。次に、履歴光パス設定途中状態数を前ノード履歴光パス設定途中状態数にセットし（ステップＳ１８）、波長リソース情報ともに、波長要求メッセージを終点ノード側の隣接ノードに送出する（ステップＳ２１）。
【００２９】
一方、履歴光パス設定途中状態数から、前ノードから受け取った前ノード履歴光パス設定途中状態数を引いた数が負になる場合は、前ノードから受け取った波長リソース情報から、当該ノードの使用中波長リソース情報を削除する（ステップ１９）。前ノードから受け取った前ノード履歴光パス設定途中状態数を当該ノードの履歴光パス設定途中状態数とする（ステップＳ２０）。その後、前ノード履歴光パス設定途中状態数と波長リソース情報を含む波長要求メッセージを、終点ノード側の隣接ノードに送出する（ステップＳ２１）。なお波長要求メッセージを送出する段階で、図２に示すタイマ部２５０により計時オブジェクトがひとつ追加される。
【００３０】
図５は、図１に示されるネットワークにおいて、光パスを設定する際に実施される終点ノードにおける波長要求メッセージ処理部２１０、波長選択処理部２３０、波長予約メッセージ処理部２２０の処理手順を示すフローチャートである。隣接ノードから波長要求メッセージを受け取る（ステップＳ３０）。受け取った波長要求メッセージから波長リソース情報を読み込む（ステップＳ３１）。読み込んだ波長リソース情報の中で最も短波長の波長を選択する（ステップＳ３２）。選択した予約波長を含んだ波長予約メッセージを始点ノード側の隣接ノードに送出する（ステップＳ２２）。
【００３１】
図６は、前記、波長予約メッセージを受け取った場合の、光パスの中継ノードと始点ノードの波長予約メッセージ処理部２２０の処理手順を示すフローチャートである。隣接ノードから波長予約メッセージを受け取る（ステップＳ４０）。波長予約メッセージから予約波長を読み込む（ステップＳ４１）。次に、カウンタ部２６０から光パス設定途中状態数を読み込む（ステップＳ４２）。読み込んだ光パス設定途中状態数を履歴光パス設定途中状態数にセットする（ステップＳ４３）。さらに、読み込んだ予約波長と、終点ノード側隣接ノードに接続される出力ファイバと始点ノード側隣接ノードの隣接ノードに接続される入力ファイバとの関係情報を光スイッチ制御部２４０に渡す（ステップＳ４４）。予約波長を含んだ波長予約メッセージを、始点ノード側隣接ノードへ送出する（ステップＳ４５）。図６には示していないが、波長予約メッセージを受け取った段階で、図２に示すタイマ部２５０において、計時オブジェクトがリセットされることにより、カウンタ部２６０のカウント値が１だけ減少する。
【００３２】
図７は、図３−６の処理手順に基づく処理により各ノード＃１〜＃１１間で授受されるメッセージの一例を示すシーケンス図である。以下、各波長を符号１〜８で示される識別子により区別し、識別子の符号が小さいほど波長が短いとする。図７においては、図１の実線で示されるカットスルーパスが既に設定されており、かつ、システムで決まる各リンクＬにおいて使用することの可能な波長数は最大で８であると仮定して説明する。また図３−６のシーケンスでは、ＲＳＶＰなどのＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）用のプロトコルが使用されるとする。
【００３３】
図７は、図１のノード＃２においてノード＃７への光パスの設定要求が生じ、これとほぼ同時に、ノード＃４においてノード＃５への光パスの設定要求が生じた状態を示す。ノード＃２とノード＃７とを結ぶ光パスを光パス１（図１の点線）とし、ノード＃４とノード＃５とを結ぶ光パスを光パス２（図１の一点鎖線）とする。このように複数のノードにおいてほぼ同時に波長要求が生じると、これに伴う複数の波長要求メッセージに基づく処理が競合することがある。
【００３４】
図１においてノード＃２からノード＃３へのリンクＬには光パスが存在しない。よって図７では、ノード＃２からノード＃３に送出される波長要求メッセージに含まれる波長リソース情報は、波長１から波長８までの全ての波長の識別子となる。また、前ノード履歴光パス設定途中状態数は、初期状態の０となる。この波長要求メッセージを、Path(1,2,3,4,5,6,7,8 ; 0)と表記する。すなわち、セミコロンの右側に前ノード履歴光パス設定途中状態数を記すこととする。
【００３５】
一方、ノード＃３からノード＃１０へのリンクＬには、波長１を用いた光パス０が既に存在する。したがって、使用中波長リソース情報には、リソース検出部２７０により波長１が検出されている。また、光パス０は、既に決定されているので、ノード＃３の履歴光パス設定途中状態数は０となっている。図４に示すフローチャートに従い、ノード＃３では、光パス設定途中状態数が０であり、履歴光パス設定途中状態数と前ノード履歴光パス設定途中状態数がともに０であるため、ノード＃２からの波長要求メッセージから波長１を削除する。結局、前ノード履歴光パス設定途中状態数は０のままで、波長リソースから波長１を削除した波長要求メッセージが、ノード＃１０に渡されることになる。
【００３６】
同様に、ノード＃１０からノード＃６へのリンクＬにおいても、波長１を用いた光パス０が既に存在する。よって使用中波長リソース情報には、リソース検出部２７０により波長１が検出されている。光パス０は既に決定されているので、ノード＃１０の履歴光パス設定途中状態数は０となっている。図４に示すフローチャートに従い、ノード＃１０では、光パス設定途中状態数が０であり、履歴光パス設定途中状態数と前ノード履歴光パス設定途中状態数がともに０であるため、結局、受信したものと同じ波長要求メッセージがノード＃６に渡されることになる。  
ノード＃６からノード＃７へのリンクＬには光パスが存在しない。したがって、ノード＃６からノード＃７への波長要求メッセージは、ノード＃１０が受け取った同じ波長リソース情報と前ノード履歴光パス設定途中状態数となる。  
波長要求メッセージを受信したノード＃７は、波長選択処理部２３０により波長リソース情報の中から、最も短波長である波長２を選択する。ノード＃７は波長２の識別子を含む波長予約メッセージをノード＃２側の隣接ノード（ノード＃６）に向け返送する。
【００３７】
一方、ノード＃３は、ノード＃７からの波長予約メッセージを処理する前にノード＃４からの波長要求メッセージを受信している。ノード＃４からノード＃３へのリンクＬには光パスが存在しないので、ノード＃３がノード＃４から受け取る波長要求メッセージは、先ほどノード＃２から受け取った波長要求メッセージの波長リソース情報と前ノード履歴光パス設定途中状態数が同じになる。
【００３８】
この時点において、ノード＃３では使用中波長が波長１である。さらに、ノード＃２からの波長要求メッセージが入力され、まだ、波長予約メッセージが戻ってきていない状況であるため、タイマ部２５０で計時オブジェクトが１つカウントしており、カウンタ部２６０の出力は１になっている。したがって、光パス設定途中状態数は、１となっている。図４のフローチャートに従い、ノード＃３のリンクＬ出力における履歴光パス設定途中状態数が１になる。このため、前ノードからの波長リソース情報から使用中波長の波長１を削除し、さらに、残った波長リソース情報から、履歴光パス設定途中状態数１から前ノード履歴光パス設定途中状態数０を引いた数である１を、短波長側から削除し、さらに波長２を削除することになる。また、前ノード履歴光パス設定途中状態数を１として、波長要求メッセージをノード＃１０に渡す。ノード＃１０は、ノード＃３と同様に、使用中波長が波長１である。また、光パス設定途中状態数が１となっている。図４のフローチャートに従い、履歴光パス設定途中状態数が１で、前ノード履歴光パス設定途中状態数が１であるため、結局、受け取った波長要求メッセージと同じ波長要求メッセージをノード＃６に渡す。
【００３９】
ノード＃６からノード＃５へのリンクＬには光パスが存在しない。従って、使用中波長は無い。また、ノード＃６の該当する出力リンクの履歴光パス設定途中状態数は０である。光パス設定途中状態数も０であり、図４のフローチャートに従うと、履歴光パス設定途中状態数から前ノード履歴光パス設定途中状態数を引いた数字が−１となる。ノード＃６のノード＃５への出方路の履歴光パス設定途中状態数を１にして、波長リソース情報はそのままで、前ノード履歴光パス設定途中状態数を１のままの波長要求メッセージをノード＃５に出力する。
【００４０】
波長要求メッセージを受信したノード＃５は、波長選択処理部２３０により波長リソース情報の中から、最も短波長である波長３を選択する。ノード＃７は波長３の識別子を含む波長予約メッセージをノード＃４側の隣接ノードに向け返送する。
【００４１】
ノード＃７では、前述に示すように、光パス１に対して、波長２を選択した。選択した波長２を示す識別子を含む波長予約メッセージを、光パス始点ノード＃２側の隣接ノードに向けて送信する。波長予約メッセージを受けたノード＃６では、図６に示すフローチャートに従い、波長２が該当するリンクに流れるように光スイッチ制御部２４０を制御する。カウンタ部から受け取る光パス設定途中状態数は、当該波長予約メッセージが到着した時点で、タイマの計時オブジェクトが消滅しており、０となっている。すなわち、ノード＃６からノード＃７に向かう光パス設定途中の状態が無いことを示している。したがって、履歴光パス設定途中状態数も０となる。受け取った波長予約メッセージと同じ波長識別子を含む波長予約メッセージをノード＃１０に渡す。
【００４２】
波長２の識別子を含む波長予約メッセージをノード＃１０から受け取ったノード＃３は、図６に示すフローチャートに従って、光スイッチ制御部２４０に、波長２と入出力光ファイバの関係情報を渡す。ノード＃４からノード＃５に向かう光パス設定処理が途中状態であるため、カウンタ部から受け取る光パス設定途中状態数は、１となっている。したがって、履歴光パス設定途中状態数を１にして、波長予約メッセージをノード＃２に渡す。波長予約メッセージを受け取ったノード＃２では、波長２で光パスを設定することができる。
【００４３】
一方、ノード＃４からノード＃５へ向かう光パスの終点ノード＃５では、波長３を選択することができた。波長３の識別子を含んだ波長予約メッセージを、ノード＃６に渡す。ノード＃６では、波長３を通過するように設定し、前述と同様に、ノード＃５に向かう出力リンクの履歴光パス設定途中状態数を０にして、波長予約メッセージをノード＃１０に渡す。ノード＃１０では、波長３のパスが通過できるように光スイッチ制御部２４０に情報を渡す。また、ノード＃１０からノード＃６へ向かうリンクの履歴光パス設定途中状態数を０にセットして、波長予約メッセージをノード＃３に渡す。ノード＃３では、同様に波長３のパスが通過できるように光スイッチ制御部２４０に情報を渡し、当該波長予約メッセージが到着した時点で、タイマの計時オブジェクトが消滅しており、光パス設定途中状態数が０となっている。したがって、ノード＃６に向かう出力リンクの履歴光パス設定途中状態数を０とする。波長３の識別子を含む波長予約メッセージをノード＃４に渡し、ノード＃４では、波長３で光パスが設定することができる。
【００４４】
このように本実施形態では、設定を要求された光パスにより共有されるリンクＬにおいて、波長要求メッセージによるリソース要求処理に際して、波長要求はされているが、まだ波長予約がなされていない途中状態の数を、光パス設定途中状態波長として管理する。さらにその途中状態の数の履歴を把握し、同一経路で複数のノードを経由する場合に、波長リソースを有効に活用できるようにしている。これにより、リソース競合の可能性を確率的に低減させることと同時に、波長リソースを有効に使うことが可能になり、全光ネットワークにおけるネットワーク利用効率を高めることが可能になる。
【００４５】
既存の技術では「受け取ったメッセージは、何個の波長リソースが引かれたものなのか」をノードは意識することなく、盲目的にリソースを引くようにしていた。このため通過するノードの段数が多いと終点ノードでは設定可能な波長リソースが無くなってしまい、波長を設定できなくなる虞があった。この実施形態ではこのような事態を防止することができる。
【００４６】
なお第１の実施形態においては、始点、中継ノードにおける波長要求メッセージの処理や、終点ノードにおける波長選択処理において、短波長側から波長を削除し、選択することを行った。この処理は、短波長側から行うことに限定されるものではない。システムで統一が取れているなら、長波長側からでも良い。また、初期値を定めておいて、乱数を発生させ、それにしたがって、波長を削除し、選択しても良い。
【００４７】
［第２の実施形態］
次に、この発明の第２の実施形態につき説明する。  
図８は、始点ノードの波長要求メッセージ処理のフローチャートを示す図である。第１の実施形態と同じ処理ステップには同じステップ番号を付す。第１の実施形態との違いは、ステップＳ４０において、始点ノードにおいて、システムの波長リソースから、リソース検出部２７０で検出された使用中波長のみを削除する点である。履歴光パス設定途中状態数は、前ノード履歴光パス設定途中状態数として隣接ノードに伝える。
【００４８】
図９は、中継ノードにおける波長要求メッセージ処理のフローチャートを示す。第１の実施形態と同じ処理ステップには同じステップ番号を付す。第１の実施の形態と異なる部分は、ステップＳ４１の処理である。当該ノードの該当するリンクの出力の履歴光パス設定途中状態数が、前ノード履歴光パス設定途中状態数より大きいか等しい場合は、前ノードから受け取った波長リソース情報から、当該ノードの該当するリンクの出力で使用中のリソース情報を削除するのみとする。
【００４９】
図１０は、終点ノードの波長要求メッセージ処理部２１０、波長選択処理部、および、波長予約メッセージ処理部の処理のフローを示す。第１の実施形態と同じ処理フローは、同一ステップの番号とした。隣接ノードから波長要求メッセージを受ける（ステップＳ３０）。受け取った波長要求メッセージから、波長リソース情報と前ノード履歴光パス設定途中状態数を読み込む（ステップＳ４２）。読み込んだ波長リソース情報から、前ノード履歴光パス設定途中状態数分の波長を短波長側から削除し、残った波長の最も短波長の波長を選択する（ステップＳ４３）。選択した波長を含んだ波長予約メッセージを、隣接ノードに返す（ステップＳ３３）。
【００５０】
図１１は、図８、９、１０、６の処理手順に基づく処理により各ノード＃１〜＃１１間で授受されるメッセージの一例を示すシーケンス図である。以下、第１の実施の形態と同様に、各波長を符号１〜８で示される識別子により区別する。識別子の符号が小さいほど波長が短いとする。図１１においては、図１の実線で示されるカットスルーパスが既に設定されており、かつ、システム設計により決まる各リンクＬにおいて使用することの可能な波長数は最大で８であると仮定して説明する。また図８、９、１０、６のシーケンスでは、ＲＳＶＰなどのＭＰＬＳ用のプロトコルが使用されるとする。
【００５１】
図１１は、図１のノード＃２においてノード＃７への光パスの設定要求が生じ、これとほぼ同時に、ノード＃４においてノード＃５への光パスの設定要求が生じた状態を示す。ノード＃２とノード＃７とを結ぶ光パスを光パス１（図１の点線）とし、ノード＃４とノード＃５とを結ぶ光パスを光パス２（図１の一点鎖線）とする。このように複数のノードにおいてほぼ同時に波長要求が生じると、これに伴う複数の波長要求メッセージに基づく処理が競合することがある。
【００５２】
図１においてノード＃２からノード＃３へのリンクＬには光パスが存在しない。よって図１１では、ノード＃２からノード＃３に送出される波長要求メッセージに含まれる波長リソース情報は、波長１から波長８までの全ての波長の識別子となる。また、前ノード履歴光パス設定途中状態数は、初期状態の０となる。この波長要求メッセージを、Path(1,2,3,4,5,6,7,8 ; 0)と表記する。
【００５３】
一方、ノード＃３からノード＃１０へのリンクＬには、波長１を用いた光パス０が既に存在する。したがって、使用中波長リソース情報には、リソース検出部２７０により波長１が検出されている。また、光パス０は、既に決定されているので、ノード＃３の履歴光パス設定途中状態数は０となっている。図９に示すフローチャートに従い、ノード＃３では、光パス設定途中状態数が０であり、履歴光パス設定途中状態数と前ノード履歴光パス設定途中状態数がともに０であるため、ノード＃２からの波長要求メッセージから波長１を削除する。結局、前ノード履歴光パス設定途中状態数は０のままで、波長リソースから波長１を削除した波長要求メッセージが、ノード＃１０に渡されることになる。この波長要求メッセージはノード＃１０で同様に処理されノード＃６に渡される。
【００５４】
ノード＃６からノード＃７へのリンクＬには光パスが存在しない。したがって、ノード＃６からノード＃７への波長要求メッセージは、ノード＃６が受け取った同じ波長リソース情報と前ノード履歴光パス設定途中状態数となる。  
波長要求メッセージを受信したノード＃７は、波長要求メッセージから、波長リソース情報と前ノード履歴光パス設定途中状態数を読み込む。波長選択処理部２３０により波長リソース情報の中から前ノード履歴光パス設定途中状態数（この場合０である）分を短波長側から削除し、残った波長から、最も短波長である波長２を選択する。ノード＃７は波長２の識別子を含む波長予約メッセージをノード＃２側の隣接ノードに向け返送する。
【００５５】
一方、ノード＃３は、ノード＃７からの波長予約メッセージを処理する前にノード＃４からの波長要求メッセージを受信している。ノード＃４からノード＃３へのリンクＬには光パスが存在しないので、ノード＃３がノード＃４から受け取る波長要求メッセージは、先ほどノード＃２から受け取った波長要求メッセージの波長リソース情報と前ノード履歴光パス設定途中状態数が同じになる。
【００５６】
ノード＃３では、使用中波長が波長１である。さらに、ノード＃２からの波長要求メッセージが入力され、まだ、波長予約メッセージが戻ってきていない状況であるため、タイマ部２５０で計時オブジェクトが１つカウントしている。そのため、カウンタ部２６０の出力は１になっている。したがって、光パス設定途中状態数は、１となっている。図４のフローチャートに従い、ノード＃３のリンクＬ出力における履歴光パス設定途中状態数が１になる。前ノードから受け取った波長リソース情報から使用中波長の波長１を削除する。また、前ノード履歴光パス設定途中状態数を１として、波長要求メッセージをノード＃１０に渡す。このメッセージはノード＃１０で同様に処理し、ノード＃６に達する。
【００５７】
ノード＃６からノード＃５へのリンクＬには光パスが存在しない。従って、使用中波長は無い。また、ノード＃６の該当するリンク出力の履歴光パス設定途中状態数は０である。光パス設定途中状態数も０であり、図４のフローチャートに従うと、履歴光パス設定途中状態数から前ノード履歴光パス設定途中状態数を引いた数字が-1となる。ノード＃６のノード＃５へ向かう側出力の履歴光パス設定途中状態数を１にして、波長リソース情報はそのままで、前ノード履歴光パス設定途中状態数を１のままの波長要求メッセージをノード＃５に出力する。
【００５８】
波長要求メッセージを受信したノード＃５は、波長リソース情報と前ノード履歴光パス設定途中状態数１を読み込む。波長リソース情報から、前ノード履歴光パス設定状態数分の波長を短波長側から削除すると、波長リソースは、波長３，４，５，６，７，８が残る。波長選択処理部２３０により、残る波長リソース情報の中から最も短波長である波長３を選択する。ノード＃７は波長３の識別子を含む波長予約メッセージをノード＃４側の隣接ノードに向け返送する。
【００５９】
ノード＃７では、前述に示すように、光パス１に対して、波長２を選択した。選択した波長２を示す識別子を含む波長予約メッセージを、光パス始点ノード＃２側の隣接ノードに向けて送信する。波長予約メッセージを受けたノード＃６では、図６に示すフローチャートに従い、波長２が該当するリンクに流れるように光スイッチ制御部２４０を制御する。カウンタ部から受け取る光パス設定途中状態数は、当該波長予約メッセージが到着した時点で、タイマの計時オブジェクトが消滅しており、０となっている。すなわち、ノード＃６からノード＃７に向かう光パス設定途中の状態が無いことを示している。したがって、履歴光パス設定途中状態数も０となる。受け取った波長予約メッセージと同じ波長識別子を含む波長予約メッセージをノード＃１０に渡す。このメッセージはノード＃１０で同様に処理し、ノード＃３に達する。
【００６０】
波長２の識別子を含む波長予約メッセージをノード＃１０から受け取ったノード＃３は、図６に示すフローチャートに従って、光スイッチ制御部２４０に、波長２と入出力光ファイバの関係情報を渡す。ノード＃４からノード＃５に向かう光パス設定処理が途中状態であるため、カウンタ部から受け取る光パス設定途中状態数は、１となっている。したがって、履歴光パス設定途中状態数を１にして、波長予約メッセージをノード＃２に渡す。波長予約メッセージを受け取ったノード＃２では、波長２で光パスが設定することができる。
【００６１】
一方、ノード＃４からノード＃５へ向かう光パスの終点ノード＃５では、波長３を選択することができた。波長３の識別子を含んだ波長予約メッセージを、ノード＃６に渡す。ノード＃６では、波長３を通過するように設定し、前述と同様に、ノード＃５に向かう出力リンクの履歴光パス設定途中状態数を０として、波長予約メッセージをノード＃１０で同様に処理し、ノード＃３に渡す。ノード＃３では、同様に波長３のパスが通過できるように光スイッチ制御部２４０に情報を渡し、光パス設定途中状態数が０に戻っているので、ノード＃６に向かう出力リンクの履歴光パス設定途中状態数を０する。波長３の識別子を含む波長予約メッセージをノード＃４に渡し、ノード＃４では、波長３で光パスが設定することができる。
【００６２】
このように本実施形態では、設定を要求された光パスにより共有されるリンクＬにおいて、波長要求メッセージによるリソース要求処理に際して、波長要求はされているが、まだ波長予約がなされていない途中状態の数を、光パス設定途中状態波長として管理する。さらにその途中状態の数の履歴を把握し、同一経路で複数のノードを経由する場合に、波長リソースを有効に活用できるようにしている。これにより、リソース競合の可能性を確率的に低減させることと同時に、波長リソースを有効に使うことが可能になり、全光ネットワークにおけるネットワーク利用効率を高めることが可能になる。
【００６３】
ここで、第２の実施形態においては、終点ノードにおける波長選択処理において、前ノード履歴光パス設定途中状態数分、短波長側から波長を削除し、残った波長リソースから、最も短波長の波長を選択するとした。この処理は、上記の短波長側から行うことに限定されるものではない。システムで統一が取れているなら、長波長側からでも良い。また、初期値を定めておいて、乱数を発生させ、それにしたがって、波長を削除し、選択しても良い。また、終点ノードにおける波長選択方法としては、前ノード履歴光パス設定途中状態数分、短波長あるいは長波長側から波長を削除し、残された波長リソース情報からランダムに１つの波長を選択することも可能である。
【００６４】
さらに、終点ノードにおける波長選択方法としては、前ノード履歴光パス設定途中状態数に特定の数を加算し、加算した数分だけ短波長あるいは長波長側から波長を削除し、残された波長リソース情報からランダムに１つの波長を選択することも可能である。この場合の特定の加算する数とは、システムによりチューニングすることで、決定することができる。
【００６５】
さらに、上記各実施形態において特定のポリシーに基づいて波長のリソース情報を減らす処理については、短波長側から、長波長側からなど種々のポリシーが考えられる。通信システムの中で、このポリシーの統一が取られている場合には、どのようなポリシーであってもよい。
【００６６】
さらに本発明は、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】
【００６７】
【図１】本発明に係わる光ノード装置を備えて形成される光通信システムの実施の形態を示すシステム図。
【図２】本発明に係わる光ノード装置の第１および第２の実施の形態を示す機能ブロック図。
【図３】図１に示されるネットワークにおいて光パスを設定する際に実施される始点ノードの波長要求メッセージ処理手順の第１の実施形態を示すフローチャート。
【図４】図１に示されるネットワークにおいて光パスを設定する際に実施される中継ノードの波長要求メッセージ処理手順の第１の実施形態を示すフローチャート。
【図５】図１に示されるネットワークにおいて光パスを設定する際に実施される終点ノードの波長要求メッセージ処理、波長選択処理、波長予約メッセージ処理手順の第１の実施形態を示すフローチャート。
【図６】図１に示されるネットワークにおいて光パスを設定する際に実施される始点、中継ノードの波長予約メッセージ処理手順の第１および第２の実施形態を示すフローチャート。
【図７】図３、４、５、６に示される手順に基づく処理により各ノード＃１〜＃１１間で授受される第１の実施の形態に係わるメッセージの一例を示すシーケンス図。
【図８】図１に示されるネットワークにおいて光パスを設定する際に実施される始点ノードの波長要求メッセージ処理手順の第２の実施形態を示すフローチャート。
【図９】図１に示されるネットワークにおいて光パスを設定する際に実施される中継ノードの波長要求メッセージ処理手順の第２の実施形態を示すフローチャート。
【図１０】図１に示されるネットワークにおいて光パスを設定する際に実施される終点ノードの波長要求メッセージ処理、波長選択処理、波長予約メッセージ処理手順の第２の実施形態を示すフローチャート。
【図１１】図８、９、１０、６に示される手順に基づく処理により各ノード＃１〜＃１１間で授受される第２の実施の形態に係わるメッセージの一例を示すシーケンス図。
【符号の説明】
【００６８】
２０…ルータ部、１００…光スイッチ部、１０１〜１１１…光ノード装置、２００…制御部、２１０…波長要求メッセージ処理部２１０、２２０…波長予約メッセージ処理部、２３０…波長選択処理部、２４０…光スイッチ制御部、２５０…タイマ部、２６０…カウンタ部、２７０…リソース検出部
【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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