(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタノードとスレーブノードがそれぞれ、各自のチャネルに光パワーモニタリングを行って、モニタリング結果をマスタノードに集合させることと、
マスタノードが、モニタリング結果に基づいて故障が発生したと確定した場合、スレーブノードにスイッチング操作指令を送信することと、
スレーブノードが、スイッチング操作を行って、保護動作状態に入ることと、
を含み、
前記マスタノードが故障点の一端に位置する場合、前記マスタノード自体がスイッチング操作を実行し、保護スイッチを切り替えして保護動作状態に入り、そうでないと、前記マスタノードが直接に保護動作状態に入ることを更に含み、
前記保護動作状態に入った後、前記マスタノードと各スレーブノードの全ての送受信機器が一つの制御チャネルを共有することを更に含み、前記各ノードがロジック的に、それぞれ元の内ループと外ループ上の送受信機器に対応する上ノードと下ノードに分けられ、ここで、上ノードは制御フレームからアップリンクに属する帯域幅配置情報を抽出し、該帯域幅配置情報に基づいてＯＢの送受信を行い、下ノードは制御フレームからダウンリンクに属する帯域幅配置情報を抽出し、該帯域幅配置情報に基づいてＯＢの送受信を行う光バースト交換リングネットワークにおいて自動保護スイッチングを実現する方法。
【請求項２】
前記光パワーモニタリングは、制御チャネルとデータチャネルの光パワー状態についてのリアルタイムなモニタリングを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記モニタリング結果をマスタノードに集合させることは、
前記スレーブノードが、モニタリングされたモニタリング結果を制御フレーム又は新しく追加された故障報知メッセージに含ませて、制御チャネルを経てマスタノードに伝送することを含み、
前記マスタノードのモニタリング結果は、マスタノード自体が制御チャネルとデータチャネルの光パワー状態にリアルタイムなモニタリングを行ったモニタリング結果と、各スレーブノードが制御チャネルを介して報知したモニタリング結果と、を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記モニタリング結果に基づいて故障が発生したと確定することは、
前記モニタリング結果が、１ループのみ上の一つのノードの制御チャネルとデータチャネルがいずれも失光したことを表す場合、故障結果はシングルファイバ単一ノード線路故障であって、
前記モニタリング結果が、２つのループそれぞれの一つのノード（位置は隣り合う）の制御チャネルとデータチャネルがいずれも失光したことを表す場合、故障結果はダブルファイバ単一ノード線路故障であって、
前記モニタリング結果が、一つのノードの制御チャネルのみが失光したことを表す場合、故障結果は制御チャネル発信機故障であって、
前記モニタリング結果が、２つのループにいずれも制御フレームの受信異常が発生したことを表す場合、故障結果は非マスタノードのノード麻痺であることを含む請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記故障結果に個別のデータチャネルの波長故障が存在するが、ネットワーク全体の運行に影響を与えない場合、
前記マスタノードが、関連するノードに利用不能な波長チャネルを回避することを通知するとともに、その状況をネットワーク管理システムに報知することを更に含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記各スレーブノードが、マスタノードにスイッチング操作の成功を表す制御フレームをフィードバックすること、又は、
前記故障報知メッセージに対応するスイッチング操作の成功を表す故障報知応答メッセージをフィードバックすることを更に含む請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記スレーブノードがスイッチング操作を行う前に、
スレーブノードが、スイッチング操作指令を受信した後、自体が故障点の両端のノードであるか否かを判定し、
故障端ノードではないと判定されると、直接に保護動作状態に入って、前記マスタノードが再び帯域幅の割当てを行うことを待機し、
故障端ノードであると判定されると、スイッチング操作指令に応じて、保護スイッチの切り替え操作を行ってから保護動作状態に入ることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記保護スイッチ切り替え操作は、光スイッチを正常動作状態時の平行ｂａｒ状態から交差ｃｒｏｓｓ状態に切り替えし、又は、
電気ドメインにおいて、制御チャネルを一つのループから他のループにスケジューリングすることを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記マスタノードは上マスタノードと下マスタノードとに分けられ、
前記制御フレームが上マスタノードを経由する時、下流の帯域幅要求情報が全て前記上マスタノードに集合し、前記上マスタノードが、帯域幅割当てアルゴリズムに従って、対応する帯域幅配置策略を計算して制御フレームに書き込み、当該制御フレームが下流の一番目のノードを経由する際、その中に含まれた下流帯域幅割当て策略が発効し始まることと、
対応して、前記制御フレームが下マスタノードを経由する際、上流ノードの全ての帯域幅要求を提供し、帯域幅割当てアルゴリズムによって対応する上流帯域幅割当て策略を更新することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記マスタノードが距離測定を行って、距離測定結果に基づいて、ループ長の微調節を行うことを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記マスタノードと各スレーブノードにて業務の正常伝送を回復することを更に含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
故障を修復した後、ネットワークがネットワーク管理システムを介して、前記マスタノードと各スレーブノードに保護動作状態から正常な双ループ動作状態への回復を通知するための指令を送信することを更に含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記正常な双ループ動作状態への回復は、
前記マスタノードが、ネットワーク管理システムからの指令を受信した後、制御チャネルにネットワーク回復指示を含む制御フレームを送信し、該制御フレームが全ての経由ノードにて処理されて転送されることと、
前記経由ノードが全ての業務を一時的に停止し、新しい再起動を待機し、同時に、
前記故障点両端のノードが業務の送信を終了する時、光スイッチをｃｒｏｓｓ状態から正常な動作状態時のｂａｒ状態へ切り替えし、又は制御チャネルによる電気ドメイン上のループ間での転送を停止し、正常な動作状態に回復することを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記マスタノードがネットワーク回復指示を含む制御フレームを送信した後、
前記マスタノードが直ちに又は前記スレーブノードからの待機中であることを表す応答を受信した後、再び距離測定、帯域幅割当て及び再起動を開始することを更に含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
２ファイバ逆方向環状ネットワークの光バースト交換リングネットワークに用いられるノードであって、前記ノードは、制御チャネル処理モジュールと、データチャネル受信モジュールと、データチャネル送信モジュールと、保護スイッチと、を含み、
前記制御チャネル処理モジュールは、
制御チャネルの光信号パワー状況を測定して光電変換を行った後、制御フレームを制御フレーム解析モジュールに出力する第１のパワーモニタリングモジュールと、
制御フレームコンテンツを解析し、制御フレームに指示された帯域幅予備情報に基づいて、前記データチャネル受信モジュールと前記データチャネル送信モジュールに対応する指令を送信して正常なデータフレームのアップリンク/ダウンリンクを行い、本ノードの処理状況に応じて、制御フレーム生成モジュールに新しい制御フレームの生成を通知する制御フレーム解析モジュールと、
制御フレーム解析モジュールからの通知又はデータチャネル受信モジュールからの故障通知を受信し、通知に応じて新しい制御フレームを生成し、新しい制御フレームを制御フレーム送信モジュールに送信する制御フレーム生成モジュールと、
制御フレーム生成モジュールからの新しい制御フレームを光ファイバ線路にて下流ノードに伝送する制御フレーム送信モジュールと、を含み、
前記データチャネル受信モジュールは、
各波長のモニタリングに対して、モニタリング結果を制御インターフェースを介して制御フレーム生成モジュールに通知する第２のパワーモニタリングモジュールと、
制御インターフェースを介して前記制御チャネル処理モジュールからの制御フレームを受信し、制御フレームに含まれた帯域幅予備情報に基づいて、ローカルでダウンリンクすべきＯＢを受信し、受信したＯＢ光信号を光電変換及びローカル電気ドメインバッファを経て、ユーザ端末に送信する高速選択スイッチと、を含み、
前記ノードが受信した制御フレームが、ノードに保護スイッチング操作を指示するものであると、
前記制御フレーム解析モジュールは更に、制御フレームの解析を完成した後、保護スイッチに動作を通知する、
マスタノードであるノード。
【請求項１６】
更に故障判定モジュールと、帯域幅割当てモジュールとを含み、
故障判定モジュールは、本ノード上のモニタリング結果を集合し、前記制御チャネル処理モジュール中の制御フレーム解析モジュールが解析した情報からネットワークにおける他のノードの光パワーモニタリング結果を取得し、取得したモニタリング結果に基づいて、ネットワークに故障が発生したか否か、故障タイプと故障位置を確定し、得られた故障結果を前記制御チャネル処理モジュール中の制御フレーム生成モジュールに出力し、
前記制御チャネル処理モジュール中の制御フレーム生成モジュールは更に、前記帯域幅割当てモジュールからの帯域幅割当て結果を受信して対応する制御フレームデータに変換し、また、故障判定モジュールからの故障結果を受信し、該故障結果に基づいて、対応するシグナル情報を生成して制御フレームに書き込みし、新しい制御フレームを制御フレーム送信モジュールに送信する請求項１５に記載のノード。
【請求項１７】
２ファイバ逆方向環状ネットワークの光バースト交換リングネットワークＯＢＲｉｎｇネットワークであって、
前記光バースト交換リングネットワークにおいて、制御チャネルが単独に一つの物理チャネルを占め、前記光バースト交換リングネットワーク中のノードはマスタノードとスレーブノードとを含み、
前記各ノードは、制御チャネル処理モジュールと、データチャネル受信モジュールと、データチャネル送信モジュールと、スイッチング用保護スイッチとを含む光バースト交換リングネットワークにおいて自動保護スイッチングを実現し、
前記ノードはマスタノードであって、前記マスタノードが故障点の一端に位置する場合、前記マスタノード自体がスイッチング操作を実行し、保護スイッチを切り替えして保護動作状態に入り、そうでないと、前記マスタノードが直接に保護動作状態に入ることを更に含み、
前記保護動作状態に入った後、前記マスタノードと各スレーブノードの全ての送受信機器が一つの制御チャネルを共有することを更に含み、前記各ノードがロジック的に、それぞれ元の内ループと外ループ上の送受信機器に対応する上ノードと下ノードに分けられ、ここで、上ノードは制御フレームからアップリンクに属する帯域幅配置情報を抽出し、該帯域幅配置情報に基づいてＯＢの送受信を行い、下ノードは制御フレームからダウンリンクに属する帯域幅配置情報を抽出し、該帯域幅配置情報に基づいてＯＢの送受信を行うシステム。
【請求項１８】
故障判定モジュールと、帯域幅割当てモジュールとを更に含む請求項１７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク保護技術に関し、具体的に、統合制御する光バースト交換リングネットワーク（ＯＢＲｉｎｇ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｕｒｓｔ−ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｒｉｎｇ）において自動保護スイッチングを実現する方法、システム及びノードに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットが絶えずに発展し、特にユーザ数の増加、帯域幅の需要量の増加、クラウドサービスモードの普及化に伴って、伝統的なメトロポリタンエリアネットワークの集合ネットワークは、ますます業務による帯域幅に対する高融通性、高信頼性及び省エネの要求を満たすことができなくなっている。このような需要の背景下、光バースト交換リングネットワーク（ＯＢＲｉｎｇ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｕｒｓｔ−ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｒｉｎｇ）は、サブ波長交換粒度を提供可能な全光ネットワーク構築技術として多い研究が行われ重視を集めている。図１に示すように、通常、ＯＢＲｉｎｇは環状トポロジネットワーク構築技術においてよく用いられるダブルファイバセルフヒーリングリング状を用いていて、自動保護スイッチング（ＡＰＳ：Ａｕｔｏ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を支援可能である。ＯＢＲｉｎｇの光ファイバチャネルは制御チャネルとデータチャネルとに分けられ、ここで、制御チャネルは専門的に平面のシグナルの伝送を制御し、動的な帯域幅の割当て、配置の管理等の操作を実現するためのものである。光バーストパケットのサブ波長帯域幅に基づいて粒度や全光交換能力を提供することはＯＢＲｉｎｇの核心であって、一方、帯域幅の割当てやリソーススケジューリング方法、保護スイッチング及び業務回復方法はＯＢＲｉｎｇ制御層の２つの重要な技術である。ここで、保護スイッチングと業務回復技術は、ネットワークの生存性を向上させ、ネットワークの利用可能性を保証する基礎である。
【０００３】
リングトポロジの特有の特徴によって、ネットワークに故障が発生した場合、通常、保護スイッチング操作を介して、自動的に保護モードに移行し、できる限り残りのネットワークの連通性を利用して最大の利用可能な帯域幅を提供し、且つ業務中断時間を最大限に短縮し、故障を修復してから正常な作業状態を回復することができる。
【０００４】
メトロポリタンエリア光ネットワークにおける環状ネットワーク構築の保護スイッチングの利用について、既存技術において、２ファイバ単一（双）方向多重化セクション保護リング、２ファイバ単一（双）方向共有通路保護リング等を含む同期デジタル体系（ＳＤＨ）環状ネットワーク技術に利用されていたセルフヒーリングリング技術があって、その基本的な原則はいずれも、ダブルファイバ又はマルチファイバでネットワークを構築し、余分のリソースを予備保護通路として、１：１又はＮ：１の保護を形成することである。そして、弾性パケットリング規格に規定されたｗｒａｐｐｉｎｇモード、ｓｔｅｅｒｉｎｇモード及びカットスルー（ｃｕｔ−ｔｈｒｏｕｇｈ）モード等の保護スイッチング方案もある。そして、光伝送ネットワーク（ＯＴＮ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、パケット伝送ネットワーク（ＰＴＮ：Ｐａｃｋｅｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークにも対応する保護スイッチングメカニズムがある。しかし、上述した既存の関連技術案はいずれも、それぞれのネットワーク構成に対応して設計したもので、直接にＯＢＲｉｎｇの特定の状況に応用できる方案はまだ提示されていない。技術の方面からみると、既存の環状ネットワーク保護スイッチング技術案において、基本的にネットワークはノードが業務と制御信号とに光電光変換を行うように設定されているが、ＯＢＲｉｎｇにおいては、制御チャネルのみが光電光変換を行うことができず、データ業務はアップ/ダウンリンク以外はノードを透明的に通過することしかできないので、電気ドメインで業務のスケジューリングを行う保護スイッチング方式はいずれも直接にＯＢＲｉｎｇに応用することができない。
【０００５】
既存の保護スイッチングを支援する環状ネットワーク技術において、ＯＢＲｉｎｇネットワークモデルに最も接近するのは弾性パケットリングである。しかし、弾性パケットリングのｓｔｅｅｒｉｎｇモードの保護スイッチングは、ノードが業務に光電光変換を行うことが可能であると黙認するので、スイッチングのスケジューリングが簡単であるが、ＯＢＲｉｎｇネットワークに直接に利用することができず、特に、統合して制御するＯＢＲｉｎｇの場合、帯域幅割当ての制御情報は一回で全てのノードを遍歴してマスタノードに戻る通路が必ず必要であるが、既存の分布式制御に基づくｓｔｅｅｒｉｎｇモードにおいてはこのような特殊な要求を考慮していない。実質上、ｃｕｔ−ｔｈｒｏｕｇｈモードも光電光変換するノードに対するもので、電気ドメインにて故障を処理する場合、スイッチングすることで、当該ノードを光ドメインで直接にに超えて、ネットワークにおける残りのノードが継続して動作するように保証するが、ＯＢＲｉｎｇにおいて、ノード自体が業務の透明通過を支援し、通路のみを制御して光電光変換を行うので、ＯＢＲｉｎｇにおいてｃｕｔ−ｔｈｒｏｕｇｈモードは意味がない。ｗｒａｐｐｉｎｇモードはＳＤＨ中の２ファイバ単一方向多重化保護技術に類似し、光ドメインのみでスイッチングを完成し、光電光ネットワークを支援すると共に、全光ネットワーク構築技術も支援するが、既存のｗｒａｐｐｉｎｇモードの関連技術案にも統合制御するＯＢＲｉｎｇに応用できるようにその特徴に応じて改善していない問題が存在している。そして、ｗｒａｐｐｉｎｇモードによると、全光交換するＯＢＲｉｎｇにおいて予備光ファイバ上の送受信機器が保護モードになってデータの送受信を中止し、リソースを浪費してしまうことがあるので、業務回復の方面からみると、最適な方案ではない。
上述のように、サブ波長交換粒度を提供可能な統合制御式ＯＢＲｉｎｇ全光交換ネットワークについて、未だ保護スイッチングや業務回復についての具体的な技術案が提示されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施例は、光バースト交換リングネットワークに保護スイッチングメカニズムを導入し、故障の処理及び回復を実現して、光バースト交換リングネットワークの通信品質を保証することができる光バースト交換リングネットワークにおいて自動保護スイッチングを実現する方法、システム及びノードを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術課題を解決するため、本発明の実施例によると、マスタノードとスレーブノードがそれぞれ、各自のチャネルに光パワーモニタリングを行って、モニタリング結果をマスタノードに集合させることと、
マスタノードが、モニタリング結果に基づいて故障が発生したと確定した場合、スレーブノードにスイッチング操作指令を送信することと、
スレーブノードが、スイッチング操作を行って、保護動作状態に入ることと、
を含む光バースト交換リングネットワークにおいて自動保護スイッチングを実現する方法を提供する。
【０００８】
前記光パワーモニタリングは、制御チャネルとデータチャネルの光パワー状態についてのリアルタイムなモニタリングを含む。
【０００９】
前記モニタリング結果をマスタノードに集合させることは、
前記スレーブノードが、モニタリングされたモニタリング結果を制御フレーム又は新しく追加された故障報知メッセージに含ませて、制御チャネルを経てマスタノードに伝送することを含み、
前記マスタノードのモニタリング結果は、マスタノード自体が制御チャネルとデータチャネルの光パワー状態にリアルタイムなモニタリングを行ったモニタリング結果と、各スレーブノードが制御チャネルを介して報知したモニタリング結果と、を含む。
【００１０】
前記モニタリング結果に基づいて故障が発生したと確定することは、
前記モニタリング結果が、１ループのみ上の一つのノードの制御チャネルとデータチャネルがいずれも失光したことを表す場合、故障結果はシングルファイバ単一ノード線路故障であって、
前記モニタリング結果が、２つのループそれぞれの一つのノード（位置は隣り合う）の制御チャネルとデータチャネルがいずれも失光したことを表す場合、故障結果はダブルファイバ単一ノード線路故障であって、
前記モニタリング結果が、一つのノードの制御チャネルのみが失光したことを表す場合、故障結果は制御チャネル発信機故障であって、
前記モニタリング結果が、２つのループにいずれも制御フレームの受信異常が発生したことを表す場合、故障結果は非マスタノードのノード麻痺であることを含む。
【００１１】
前記故障結果に個別のデータチャネルの波長故障が存在するが、ネットワーク全体の運行に影響を与えない場合、
前記マスタノードが、関連するノードに利用不能な波長チャネルを回避することを通知するとともに、その状況をネットワーク管理システムに報知することを更に含む。
【００１２】
該方法は、
前記各スレーブノードが、マスタノードにスイッチング操作の成功を表す制御フレームをフィードバックすること、又は、
前記故障報知メッセージに対応するスイッチング操作の成功を表す故障報知応答メッセージをフィードバックすることを更に含む。
【００１３】
前記マスタノードが故障点の一端に位置する場合、
前記マスタノード自体がスイッチング操作を実行し、保護スイッチを切り替えして保護状態に入り、
そうでないと、前記マスタノードが直接に保護動作状態に入ることを更に含む。
【００１４】
前記スレーブノードがスイッチング操作を行う前に、
スレーブノードが、スイッチング操作指令を受信した後、自体が故障点の両端のノードであるか否かを判定し、
故障端ノードではないと判定されると、直接に保護動作状態に入って、前記マスタノードが再び帯域幅の割当てを行うことを待機し、
故障端ノードであると判定されると、スイッチング操作指令に応じて、保護スイッチの切り替え操作を行ってから保護動作状態に入ることを含む。
【００１５】
前記保護スイッチ切り替え操作は、光スイッチを正常動作状態時の平行ｂａｒ状態から交差ｃｒｏｓｓ状態に切り替えし、又は、
電気ドメインにおいて、制御チャネルを一つのループから他のループにスケジューリングすることを含む。
【００１６】
前記保護動作状態に入った後、
前記マスタノードと各スレーブノードの全ての送受信機器が一つの制御チャネルを共有することを更に含み、
前記各ノードがロジック的に、それぞれ元の内ループと外ループ上の送受信機器に対応する上ノードと下ノードに分けられ、ここで、上ノードは制御フレームからアップリンクに属する帯域幅配置情報を抽出し、該帯域幅配置情報に基づいてＯＢの送受信を行い、下ノードは制御フレームからダウンリンクに属する帯域幅配置情報を抽出し、該帯域幅配置情報に基づいてＯＢの送受信を行う。
【００１７】
前記マスタノードは上マスタノードと下マスタノードとに分けられ、
前記制御フレームが上マスタノードを経由する時、下流の帯域幅要求情報が全て前記上マスタノードに集合し、前記上マスタノードが、帯域幅割当てアルゴリズムに従って、対応する帯域幅配置策略を計算して制御フレームに書き込み、当該制御フレームが下流の一番目のノードを経由する際、その中に含まれた下流帯域幅割当て策略が発効し始まることと、
対応して、前記制御フレームが下マスタノードを経由する際、上流ノードの全ての帯域幅要求を提供し、帯域幅割当てアルゴリズムによって対応する上流帯域幅割当て策略を更新することを更に含む。
【００１８】
該方法は、前記マスタノードが距離測定を行って、距離測定結果に基づいて、ループ長の微調節を行うことを更に含む。
【００１９】
該方法は、前記マスタノードと各スレーブノードにて業務の正常伝送を回復することを更に含む。
【００２０】
故障を修復した後、ネットワークがネットワーク管理システムを介して、前記マスタノードと各スレーブノードに保護動作状態から正常な双ループ動作状態への回復を通知するための指令を送信することを更に含む。
【００２１】
前記正常な双ループ動作状態への回復は、
前記マスタノードが、ネットワーク管理システムからの指令を受信した後、制御チャネルにネットワーク回復指示を含む制御フレームを送信し、該制御フレームが全ての経由ノードにて処理されて転送されることと、
前記経由ノードが全ての業務を一時的に停止し、新しい再起動を待機し、同時に、
前記故障点両端のノードが業務の送信を終了する時、光スイッチをｃｒｏｓｓ状態から正常な動作状態時のｂａｒ状態へ切り替えし、又は制御チャネルによる電気ドメイン上のループ間での転送を停止し、正常な動作状態に回復することを含む。
【００２２】
前記マスタノードがネットワーク回復指示を含む制御フレームを送信した後、
前記マスタノードが直ちに又は前記スレーブノードからの待機中であることを表す応答を受信した後、再び距離測定、帯域幅割当て及び再起動を開始することを更に含む。
【００２３】
本発明の実施例によると更に、
２ファイバ逆方向環状ネットワークの光バースト交換リングネットワークに用いられるノードであって、前記ノードは、制御チャネル処理モジュールと、データチャネル受信モジュールと、データチャネル送信モジュールと、保護スイッチと、を含み、
前記制御チャネル処理モジュールは、
制御チャネルの光信号パワー状況を測定して光電変換を行った後、制御フレームを制御フレーム解析モジュールに出力する第１のパワーモニタリングモジュールと、
制御フレームコンテンツを解析し、制御フレームに指示された帯域幅予備情報に基づいて、前記データチャネル受信モジュールと前記データチャネル送信モジュールに対応する指令を送信して正常なデータフレームのアップリンク/ダウンリンクを行い、本ノードの処理状況に応じて、制御フレーム生成モジュールに新しい制御フレームの生成を通知する制御フレーム解析モジュールと、
制御フレーム解析モジュールからの通知又はデータチャネル受信モジュールからの故障通知を受信し、通知に応じて新しい制御フレームを生成し、新しい制御フレームを制御フレーム送信モジュールに送信する制御フレーム生成モジュールと、
制御フレーム生成モジュールからの新しい制御フレームを光ファイバ線路にて下流ノードに伝送する制御フレーム送信モジュールと、を含み、
前記データチャネル受信モジュールは、
各波長のモニタリングに対して、モニタリング結果を制御インターフェースを介して制御フレーム生成モジュールに通知する第２のパワーモニタリングモジュールと、
制御インターフェースを介して前記制御チャネル処理モジュールからの制御フレームを受信し、制御フレームに含まれた帯域幅予備情報に基づいて、ローカルでダウンリンクすべきＯＢを受信し、受信したＯＢ光信号を光電変換及びローカル電気ドメインバッファを経て、ユーザ端末に送信する高速選択スイッチと、を含むノードを提供する。
前記ノードが受信した制御フレームが、ノードに保護スイッチング操作を指示するものであると、
前記制御フレーム解析モジュールは更に、制御フレームの解析を完成した後、保護スイッチに動作を通知する。
【００２４】
前記ノードは、マスタノードであって、更に故障判定モジュールと、帯域幅割当てモジュールとを含み、
故障判定モジュールは、本ノード上のモニタリング結果を集合し、前記制御チャネル処理モジュール中の制御フレーム解析モジュールが解析した情報からネットワークにおける他のノードの光パワーモニタリング結果を取得し、取得したモニタリング結果に基づいて、ネットワークに故障が発生したか否か、故障タイプと故障位置を確定し、得られた故障結果を前記制御チャネル処理モジュール中の制御フレーム生成モジュールに出力し、
前記制御チャネル処理モジュール中の制御フレーム生成モジュールは更に、前記帯域幅割当てモジュールからの帯域幅割当て結果を受信して対応する制御フレームデータに変換し、また、故障判定モジュールからの故障結果を受信し、該故障結果に基づいて、対応するシグナル情報を生成して制御フレームに書き込みし、新しい制御フレームを制御フレーム送信モジュールに送信する。
【００２５】
本発明の実施例によると、
２ファイバ逆方向環状ネットワークの光バースト交換リングネットワークＯＢＲｉｎｇネットワークであって、
前記光バースト交換リングネットワークにおいて、制御チャネルが単独に一つの物理チャネルを占め、前記光バースト交換リングネットワーク中のノードはマスタノードとスレーブノードとを含み、
前記各ノードは、制御チャネル処理モジュールと、データチャネル受信モジュールと、データチャネル送信モジュールと、スイッチング用保護スイッチとを含む光バースト交換リングネットワークにおいて自動保護スイッチングを実現するシステムを提供する。
【００２６】
前記ノードはマスタノードであって、故障判定モジュールと、帯域幅割当てモジュールとを更に含む。
【発明の効果】
【００２７】
本実施例に提供される技術案は、マスタノードとスレーブノードがそれぞれ、各自のチャネルに光パワーモニタリングを行って、モニタリング結果をマスタノードに集合させすることと、マスタノードがモニタリング結果に基づいて故障が発生したと確定した場合、スレーブノードにスイッチング操作指令を送信することと、スレーブノードが故障両端の関連するノードにスイッチング操作を行って保護動作状態に入ることと、を含む。本発明によると、光バースト交換リングネットワークに保護スイッチングメカニズムを導入し、故障を処理し、光バースト交換リングネットワークの通信品質を保証することができる。
【００２８】
更に、本発明の実施例に提供される方法によると、データチャネルと制御チャネルに異なるスイッチング操作を応用し、即ち、データチャネルの場合、双ループトポロジから双バス型トポロジにスイッチングし、元の双ループ制御チャネルをスイッチングして一つの大きい単一ループを形成することで、ＯＢＲｉｎｇの制御チャネルのループに対する保護要求を解決しつつ、制御チャネルが依然としてマスタスレーブ式の環状ネットワーク動作モードで運行できるように保証し、更に、データチャネルでの送受信機器の利用率を保証し、各ノード上の送受信機器の利用可能性を最大限に発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
ここで説明する図面は本発明を理解させるためのもので、本発明の一部を構成し、本発明に例示した実施例及びその説明は本発明を解釈し、本発明を不当に限定するのではない。
【図１】既存のＯＢＲｉｎｇサブ波長交換光ネットワーク及びそのノードの構造を示す図である。
【図２】本発明の光バースト交換リングネットワークにおいて自動保護スイッチングを実現する方法をを示すフローチャートである。
【図３】本発明の保護スイッチング動作の実施例を示す図である。
【図４（ａ）】本発明の図５に示す実施例において保護スイッチングした後のネットワークを示す図である。
【図４（ｂ）】本発明の図５に示す実施例におけるネットワーク図の等価ネットワークを示す図である。
【図５】本発明のＯＢＲｉｎｇにおけるスレーブノードの内部ロジック組成構造を示す図である。
【図６】本発明のＯＢＲｉｎｇにおけるマスタノードの内部ロジック組成構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図２は本発明の光バースト交換リングネットワークにおいて自動保護スイッチングを実現する方法を示すフローチャートで、図２に示すように、以下のステップを含む。
マスタノードとスレーブノードがそれぞれ、各自のチャネルに光パワーモニタリングを行って、モニタリング結果をマスタノードに集合させる（ステップ２００）。
【００３１】
本ステップにおいて、マスタノードと各スレーブノードはそれぞれ、制御チャネルとデータチャネルの光パワー状態（光路状態とも呼ばれる）にリアルタイムなモニタリングを行う。ここで、スレーブノードがモニタリングした光路状態のモニタリング結果を制御フレーム又は新しく追加された故障報知メッセージに含ませて、制御チャネルを介してマスタノードに伝送することができる。マスタノード上の光路状態のモニタリング結果は、マスタノード自体が制御チャネルとデータチャネルの光パワー状態をリアルタイムにモニタリングしたモニタリング結果と、各スレーブノードが制御チャネルを介して報知したモニタリング結果と、を含む。
【００３２】
マスタノードが、モニタリング結果に基づいて故障が発生したと確定した場合、スレーブノードにスイッチング操作指令を送信する（ステップ２０１）。
本発明の方法を応用可能なＯＢＲｉｎｇネットワークは２ファイバ逆方向環状ネットワークである。本ステップにおいて、マスタノードが確定可能な故障は主に、単一ファイバの中断又はダブルファイバの中断による制御チャネル、データチャネルの光ファイバループの中断である。本ステップにおいて、モニタリング結果に基づいて確定し且つ直接にネットワークの運行異常をもたらす可能性のある故障は、モニタリング結果が或る１ループのみ上の一つのノードの制御チャネルとデータチャネルがいずれも失光したことを表す場合、故障結果は単一ファイバ単一ノード線路故障であって、モニタリング結果が２つのループそれぞれの一つのノード（位置は隣り合う）の制御チャネルとデータチャネルがいずれも失光したことを表す場合、故障結果はダブルファイバ単一ノード線路故障であって、モニタリング結果が一つのノードの制御チャネルのみが失光したことを表す場合、故障結果は制御チャネル発信機故障であって、モニタリング結果が、２つのループにいずれも制御フレームの受信異常が発生したことを表す場合、故障結果は非マスタノードのノード麻痺（例えば、給電失効）等であることを含むことができる。
【００３３】
なお、モニタリング結果に基づいて個別のデータチャネルのみに波長故障が存在し、ネットワーク全体の運行に影響を与えることがないと確定された場合、本発明の保護スイッチング操作を行う必要がなく、マスタノードはただ、関連するノードに利用不能な波長チャネルを回避することを通知し、同時にその状況をネットワーク管理システムに報知すればよい。このような場合、マスタノードがスレーブノードにスイッチング操作指令を送信することもできる。
【００３４】
スレーブノードがスイッチング操作を行って、保護動作状態に入る（ステップ２０２）。
本ステップの前、マスタノードはスレーブノードにスイッチング操作指令を含む制御フレームを送信し、該制御フレームが経由する各スレーブノードは制御フレームに含まれたノード識別子（ＩＤ）情報が自体のＩＤと一致するか否かを比較して、自体が故障点両端のノード（即ち、故障端ノード）であるか否かを検査し、一致しないと、故障端ノードではないことを表し、該スレーブノードは直接に保護動作状態になって、継続して下流に該制御フレームを転送し、マスタノードが再び帯域幅を割当てることを待つ。比較して一致すると、故障端ノードであることを表し、該スレーブノードはスイッチング指令に応じて、対応するスイッチ切り替え操作を行う。ノードが光スイッチを保護スイッチとしていると、この時、正常動作状態時の平行ｂａｒ状態から交差ｃｒｏｓｓ状態に切り替えし、内ループと外ループ制御チャネルを合併すればよい。ノードが光スイッチを用いてスイッチングを行っているのではないと、直接に電気ドメインで故障点に送信しようとする制御チャネル信号を他のループ方向にスケジューリングし、つまり、元の独立した内ループと外ループの制御チャネルを一つの大きいループに合併する。図３に示すように、図３におけるノード１がマスタノードであると、故障はスレーブノード３とスレーブノード４との間のファイバの中断である。このように、図４（ａ）と図４（ｂ）に示すように、元の独立した２つの環状トポロジネットワークは、スイッチング後に２つの直線型トポロジのネットワークを形成し、この時のネットワークを、ロジック的に、合計２Ｎ個ノード（元はＮ個ノード）の新しいネットワークと見なすことができ、且つ、当該新しいネットワークは、２つの独立した直線トポロジのデータ通路を有し、同時に一つの環状トポロジの制御通路を共用する特徴を有する。
【００３５】
上述したプロセスを完成した後、ネットワークの各ノードはいずれも、自動的に保護動作状態である保護モードになって、元の双ループ双制御チャネルネットワークが、マスタノードと各スレーブノードが保護状態で一つの制御チャネルを共有することになる。この時、全てのノードの送受信動作は正常な状態と差異がなく、いずれも制御フレームに含まれた帯域幅配置情報に基づいて、ＯＢの送受信を行う。相違点は、ただ、正常な動作状態で、内ループと外ループがそれぞれ自分の環状制御チャネルを有し、各ノードが２つのループで単独に帯域幅の割当てを行うに対し、保護動作状態では、各ノードが一つの環状制御チャネルを共有し、２つのバス型トポロジネットワークの帯域幅配置情報を同時に送信することである。
【００３６】
図３、図４（ａ）と図４（ｂ）を結合すると、各ノードは、ロジック的に、上ノードと下ノードとに分けられ、それぞれ元の内ループと外ループ上の送受信機器に対応し、上ノードは制御フレームからアップリンクに属する帯域幅配置情報を抽出し、該帯域幅配置情報に基づいてＯＢ送受信を行い、下ノードは制御フレームからダウンリンクに属する帯域幅配置情報を抽出し、該帯域幅配置情報に基づいてＯＢ送受信を行う。スイッチングした後のネットワークにおいて、データ通路は正常な状況での逆方向双ループトポロジから保護状態での逆方向双バストポロジに変換され、同時に、制御チャネルは２つのバスの両端にて接続されて、依然として一つの環状の通路を形成する。つまり、正常な状態での２つのループ上の全てのノードが、保護状態で一つの制御チャネルループを共有する。本発明の保護スイッチングによると、制御チャネルが依然としてマスタスレーブ式の環状ネットワーク動作モードで運行するように保証する一方、各ノード上の送受信機器の利用可能性を最大限に発揮できる。
【００３７】
なお、マスタノードにおいて、保護動作状態での帯域幅割当てのアルゴリズムは正常な動作モードと異なっている。図４（ａ）と図４（ｂ）に示す実施例において、マスタノード１は上マスタノード１（図４（ａ）と図４（ｂ）中の１上）と下マスタノード１（図４（ａ）と図４（ｂ）中の１下）とに分けられ、制御フレームが上マスタノード１を経由する時、下流の帯域幅要求情報は全部マスタノード１に集合され、帯域幅割当てアルゴリズムに応じて、対応する帯域幅配置策略を計算して制御フレームに書き込みし、当該制御フレームが下流の一番目のノードに伝送された時、図４（ａ）と図４（ｂ）中の４下（スレーブノード４）時、その中に含まれた下流帯域幅割当て策略が発効し始まる。対応して、制御フレームが下マスタノード１を経由する時、上流ノードの全ての帯域幅要求を提供し、帯域幅割当てアルゴリズムによって対応する上流帯域幅割当て策略を更新する。
【００３８】
ステップ２０２は更に、マスタノードがちょうど故障点の一端に位置すると、マスタノード自体もスイッチング操作を実行し、保護スイッチを切り替えして、保護状態に入って、そうでないと、マスタノードは直接に保護動作状態になることを含む。
【００３９】
ステップ２０２は更に、各スレーブノードがマスタノードにスイッチング操作の成功を表す制御フレームをフィードバックし、又は、故障報知メッセージに対応するスイッチング操作の成功を表す故障報知応答メッセージをフィードバックすることを含む。
【００４０】
本発明の方法は、光バースト交換リングネットワークに保護スイッチングメカニズムを導入し、故障を処理し、光バースト交換リングネットワークの通信品質を保証できる。
【００４１】
ＯＢＲｉｎｇの物理ネットワークは受動光ループに基づくものであるが、スイッチング操作を完成した後は、データ通路と制御チャネルの物理トポロジが変化したので、ＯＢＲｉｎｇにおける制御フレーム長及びデータフレーム長とネットワークループ長との間の可能性のある制約関係を満たすため、本発明の方法は更に、マスタノードが距離測定を行って、距離測定結果に基づいてループ長の微調節を行うことで、ループ長とフレーム長の整数倍制約関係を満たすようにする。なお、距離測定及びループ長の微調節の実現方法は当業者にとって周知技術であるので、その具体的な実現方法が本発明の保護範囲を限定するものではなく、詳細な説明は省略する。
【００４２】
更に、距離測定とループ長の微調節を完成した後、ネットワークは業務の正常伝送を回復することができ、この時、各ノードによる制御チャネルとデータチャネルに対する行為は正常な双ループ動作状態時と基本的に同じで、相違点はただ、マスタノードがそれぞれ２つのバスからの帯域幅要求に応じて帯域幅割当てを行うことであって、２つのバス上の帯域幅割当て結果は同時に同一の制御チャネルで伝送する。
【００４３】
更に、故障を修復した後、本発明の方法は更に、ネットワークが実行可能ないずれの方式、例えばネットワーク管理システムを介して、ノードが保護動作状態から正常な双ループ動作状態に回復するように指令を送信することを含む。具体的には、
マスタノードがネットワーク管理システムからの指令を受信した後、制御チャネルにネットワーク回復指示を含む制御フレームを送信し、該制御フレームは全ての経由ノードで処理されて転送され、その後、ノードは全ての業務を一時的に停止し、新しい再起動を待つ。特に、故障点両端のノードは、該制御フレームを受信した後、業務の送信を終了するとともに、光スイッチを介して再び双ループ動作の原始状態に切り替えし、即ち、光スイッチをｃｒｏｓｓ状態から正常な動作状態時のｂａｒ状態に切り替えし、
マスタノードはネットワーク回復指示を含む制御フレームを送信した後、直ちに又はスレーブノードからの待機中であることを表す応答を受信した後、新しい距離測定、帯域幅割当て、再起動を開始する。その後、ネットワークは正常な双ループ動作状態を回復する。
【００４４】
本発明の上記方法によると、統合制御式のＯＢＲｉｎｇネットワークに適合な保護スイッチングメカニズムがない問題を解決し、光バースト交換リングネットワークに保護スイッチングメカニズムを導入して、故障を処理し、光バースト交換リングネットワークの通信品質を保証することができる。また、本発明の方法によると、データチャネルと制御チャネルに異なるスイッチング操作方式を用いることで、ＯＢＲｉｎｇによる制御チャネルのループ保護要求問題を解決しつつ、制御チャネルが依然としてマスタスレーブ式の環状ネットワーク動作モードで運行可能であるように保証し、データチャネル上の送受信機器の利用率を保証し、各ノード上の送受信機器の利用可能性を最大限に発揮できる。
【００４５】
本発明の方法は図１に示すＯＢＲｉｎｇネットワークに基づくもので、図１に示すように、少なくとも以下の機能を有する：
２つの光ファイバループ（保護を形成するため、２つのループ上のデータの流れ方向は相反する）の中、一つは動作に用いて、一つは保護に用いられる。特に、業務の場合、正常な状況では一つの光ファイバループで送受信され、他のループは優先級の低い業務を保護したり保護ループで送受信したりする。
制御チャネルが単独に一つの物理チャネルを占める：各光ファイバにおいて波長リソースに応じて物理チャネルを区画し、制御チャネルは少なくとも固定的に一つの波長チャネルを占め、且つ、制御信号クロックは全てマスタノードに同期する。
統合式帯域幅割当て制御：制御チャネルで伝送される制御フレームが各ノードを経由する時、ローカルの帯域幅要求情報を制御フレームに書き込み、各ループ周期においていずれも全ての帯域幅要求情報がマスタノードに集合され、マスタノードにより統合して帯域幅割当てを行い、割当て結果を制御フレームに書き込み、次のループ周期で各ノードに送信する。
ノードがマスタモードとスレーブノードに分けられ、マスタノードが全体のスケジューリングを行い、具体的には、帯域幅割当て策略を実行し、制御チャネルを介して各ノード間の送受信時間順を調節し、動的なサブ波長交換を実現しつつ、衝突競争を回避することを含む。それ以外に、マスタノードとスレーブノードの物理構造は一致する。
ノードは２つのループ方向に同一のセット送受信機器を配置し、いずれも制御チャネルとデータチャネルそれぞれの処理モジュールを含む。
ＯＢの長さはシステム運行中では固定値で、ループ長はＯＢ長の整数倍である。
ネットワークに単一ノードの故障が発生した場合、ノードの故障であるか、それともファイバの中断であるか、故障位置がどこにあるかに関わらず、双ループトポロジの特有の特性によって、全てのノードは少なくとも一つのループ方向でマスタノードと接続することができ、この時、全てのノードの送受信機器はマスタノードと同期を実現するべきである。
図１に示すネットワーク構造に基づくと、各ノードに２つの光ファイバが通過し、ネットワーク全体からみると、一つの内ループと一つの外ループとに分けられ、２つのループ上の業務の送信方向は相反し、弾性パケットリングネットワーク中のｒｉｎｇｌｅｔ０とｒｉｎｇｌｅｔ１に類似する。また、各ノードの内部からみると、内ループと外ループにマウントした機能モジュールも全て同一であって、業務の送信方向のみが異なっている。
【００４６】
図１に示すように、いずれかのループとしては、ノードに進入するとまず一つのデマルチプレクサー（ＤＥＭＵＸ）によって制御チャネルとデータチャネルとを剥離し、ここで、制御信号は制御チャネルの処理モジュールに入力されて電気ドメインのロジック処理が行われ、データチャネルは継続して光ドメインで前方向に伝送され、一定の光線遅延線を経由してから、カプラーによって一部の信号エネルギーをダウンリンクに結合してデータチャネルの受信モジュールに伝送する。また、更に一つの波長選択スイッチがあり、制御信号の指示を参照して、制御チャネルの信号及び本ノードのアップリンク信号と衝突する波長信号を終了させる。同時に、制御チャネル処理モジュールは更に、データチャネルの送信モジュールを制御して、ローカルアップリンク信号を対応する波長とＯＢタイムスロットに送信し、同時に、制御チャネル処理モジュールは更に、更新された制御フレームとアップリンクのデータフレームとをカプラーを介して光ファイバ線路に送信する。
【００４７】
ノードの両側線路の出入り口において、それぞれ一つの光スイッチを配置する必要がある。光スイッチは、正常なネットワーク運行状態で、外ループと内ループが交差しない平行状態を保持し、ネットワークが保護スイッチングモードになった時、内ループと外ループをブリッジ接続状態に切り替えする。更に、光スイッチは波長選択能力を具備する光スイッチを選択して用いることで、スイッチング時に具体的にどの波長をスイッチング状態に切り替えするかを柔軟に選択することができる。
【００４８】
具体的に、各ノードの内部ロジック組成構造は、図５に示すように、制御チャネル処理モジュールと、データチャネル受信モジュールと、データチャネル送信モジュールと、保護スイッチと、を含み、ここで、
制御チャネル処理モジュールは、第１のパワーモニタリングモジュールと、制御フレーム解析モジュールと、制御フレーム生成モジュールと、制御フレーム送信モジュールと、光スイッチと、を含む。
第１のパワーモニタリングモジュールは、制御チャネルの光信号パワー状況を測定して光電変換を行った後、制御フレームを制御フレーム解析モジュールに出力する。ここで、正常な場合、制御信号は終始安定的な光パワーを有するべきで、光電変換を経て制御フレーム解析モジュールに入力され、モニタリングが「失光」（上流ノードの制御チャネル発信機が故障、又は上流ノードと本ノードとの間のファイバが中断したことを表す）を表すと、当該状況を制御フレーム生成モジュールに報知する。
制御フレーム解析モジュールは、制御フレームコンテンツを解析し、制御フレームに指示された帯域幅予備情報に基づいて、データチャネル受信モジュールとデータチャネル送信モジュールに対応する指令を送信して正常なデータフレームのアップリンク／ダウンリンクを行う。ここで、制御フレームをさ継続して下流に転送しなければならないので、制御フレームの解析を完成した後、一部の制御情報は継続して制御フレーム生成モジュールに入力されて新しい制御フレームを生成する。ノードが受信した制御フレームがノードに保護スイッチング操作を指示するものであると、制御フレームの解析を完成した後、制御フレーム解析モジュールは保護スイッチに切り替え動作を通知する。
制御フレーム生成モジュールは、制御フレーム解析モジュールからの情報又はデータチャネル受信モジュールからの故障通知を受信し、通知に応じて新しい制御フレームを生成し、例えば制御フレームの対応するフィールドに対応する故障特徴を追加するなどして、新しい制御フレームを制御フレーム送信モジュールに送信する。
制御フレーム送信モジュールは、制御フレーム生成モジュールからの新しい制御フレームを光ファイバ線路にて下流ノードに伝送する。制御フレーム送信モジュールは物理的に制御チャネル発信機である。
光スイッチは、制御フレーム解析モジュールからの動作通知を受信し、切り替え操作を実行する。
【００４９】
データチャネル受信モジュールは、第２のパワーモニタリングモジュールと、高速選択スイッチと、を備える。
第２のパワーモニタリングモジュールは、各波長のモニタリングに用いられる。ここで、一つ又は一部又は全ての波長の光パワーが失ったとモニタリングすると、上流ノードの故障又はリンク故障が発生した可能性があるので、当該情報を制御インターフェースを介して制御フレーム生成モジュールに通知する。
高速選択スイッチは、制御インターフェースを介して制御チャネル処理モジュールからの制御フレームを受信し、制御フレームに含まれた帯域幅予備情報に基づいて、ローカルでダウンリンクすべきＯＢを正確に受信する。ここで、これらのＯＢ光信号は光電変換及びローカル電気ドメインバッファを経て、その後の他の上層モジュールに受信されて、最終的にユーザに送信される。ここで、ローカル電気ドメインバッファは既存のモジュールであるので、詳細な説明を省略する。
【００５０】
データチャネル送信モジュールは、制御フレームに含まれた帯域幅割当て情報に基づいて、ＯＢ形式でローカル業務データをアップリンクする。
【００５１】
特に、図６は本発明のＯＢＲｉｎｇにおけるマスタノードの内部ロジック組成構造を示す図であり、図６に示すように、マスタノードとして、全体の制御及びスケジューリングに用いられるので、図５に示す機能モジュール以外、マスタノードは更に故障判定モジュールと帯域幅割当てモジュールとを含み、ここで、
故障判定モジュールは、本ノード上のモニタリング結果を集合し、制御フレーム解析モジュールが解析した後の情報から、ネットワーク中の他のノードの光パワーモニタリング結果を取得し、取得したモニタリング結果に基づいて、ネットワークに故障が発生したか否か、故障タイプ、故障位置を確定し、得られた故障結果を制御フレーム生成モジュールに出力し、
制御フレーム生成モジュールは、図５に示す機能に加え、帯域幅割当てモジュールからの帯域幅割当て結果を受信して対応する制御フレームデータに変換し、また、故障判定モジュールからの故障結果を受信し、該故障結果に基づいて対応するシグナル情報を生成して制御フレームに書き込みし、新しい制御フレームを制御フレーム送信モジュールに送信する。ここで、保護スイッチング操作の場合、故障結果に基づいて対応するシグナル情報を生成し、具体的には、スイッチング指令、距離測定指令及びシステム再起動指令等の送信を含む。
【００５２】
以下、具体的な実施例を結合して、それぞれ、普通ノードとマスタノードの角度から本発明の方法を更に詳しく説明する。
普通ノードの場合、各ノードはいずれも光パワーモニタリングモジュールによってリアルタイムのパワーモニタリングを行う。制御チャネル又はデータチャネル上のパワーモニタリングの中いずれかが「失光」であっても、故障が発生したと見なすことができる。理論上、単一ノードの故障のみを考慮すると、一つのノードのパワーモニタリング状況は以下のような幾つかであることができる：
２つのループ方向上の制御チャネルとデータチャネルはいずれも光を検出でき（又は、データチャネルの個別の波長が無光）、又は一つのループ方向上の制御チャネルで光が検出できず、データチャネルには光が検出でき（又は、個別の波長が無光）、他の一つのループ方向で光が検出でき、又は一つのループ方向上の制御チャネルとデータチャネルで同時に光が検出できない。
【００５３】
上記モニタリング結果に基づいて、第１状況である２つのループ方向上の制御チャネルとデータチャネルはいずれも光を検出でき（又は、データチャネルの個別の波長が無光）である場合、つまり、上流ノードの個別のデータチャネルの波長の発信機に故障が発生した可能性があるが、一つのノードのデータチャネルのみに影響を与え、制御チャネル及びネットワークの他のノードの正常な動作には影響を与えない。この時、本ノードは正常に制御フレームに対応するモニタリング情報を書き込みすればよい。
【００５４】
上記モニタリング結果に基づいて、第２状況である一つのループ方向上の制御チャネルで光が検出できず、データチャネルには光が検出でき（又は、個別の波長が無光）、他の一つのループ方向で光が検出できる場合、つまり、上流ノードに制御チャネルの故障が発生し、この時、当該故障がモニタリングされたノードは上流からの制御フレームを受信することができなくなったので、直ちに新しい制御フレームを構成して、対応するフィールドに故障結果を標記し、マスタノードと連通されたループ方向からマスタノードに送信する。
【００５５】
上記モニタリング結果に基づいて、第３状況である一つのループ方向上の制御チャネルとデータチャネルで同時に光が検出できない場合、つまり、ノードの一側の光ファイバ線路にファイバが中断した故障が発生し、ダブルファイバの中断であるか又は単一ファイバの中断である可能性がある。当該故障がモニタリングされたノードも直ちに新しい制御フレームを構成して故障結果を標記して、マスタノードに連通された方向でマスタノードに送信する。
【００５６】
更に、上記ノードの故障モニタリング結果に基づいて、普通ノードは上述した３種類の状況で、故障結果情報を制御チャネルを介してマスタノードに送信した後、マスタノードが、全てのノードから送信された情報に基づいて総合的に判定し、具体的なスイッチング指令を含む制御フレームを送信するか否かを決定する。
【００５７】
具体的に、図３を例にすると、ノード３とノード４との間にダブルファイバの中断が発生した時、ノード３において上記故障状況中の第３状況を検出できると、例えば外ループの制御チャネルとデータチャネルが同時に無光で、内ループでは光をモニタリングできると、ノード４においても上述した故障状況の中の第３状況をモニタリングでき、内ループの制御チャネルとデータチャネルが同時に無光で、外ループでは光を検出できる。
【００５８】
この時、ノード３とノード４は直ちにそれぞれモニタリングした故障結果をマスタノード１に送信する。ここで、ノード３は内ループを介してマスタノードに接続された制御チャネルを介して同期クロックを取得し、制御フレームを外ループの制御チャネルを介してマスタノード１に送信し、ノード４はこれと相反して、外ループの制御チャネルを介してマスタノードのクロック同期を取得し、内ループの制御通路を介してマスタノード１に故障結果を送信する。
【００５９】
マスタノード１は１ループ周期において、同時にノード３とノード４からの故障結果情報を受信した後、故障判定モジュールによって判定し、スイッチング操作を指示するの制御フレームを生成して、それぞれ２つの方向の制御通路から送信する。
【００６０】
ループ上のスレーブノードがマスタノード１からのスイッチング指令を含む制御フレームを受信すると、まず、自体が故障点両端のノードであるか否かを判定し、故障端ノードではないと、直接に保護状態になって、マスタノードが再び帯域幅割当てを行うことを待ち、自体が故障端ノードであると、スイッチング指令に基づいて対応する光スイッチ切り替え操作を行い、図３において、ノード３とノード４は故障端ノードとして、光スイッチ切り替えを行い、ノード１とノード２は故障端ノードではないので、直接に保護状態になる。
【００６１】
更に、上記切り替え操作を完成し、ノードが保護動作状態になった後、各スレーブノードはマスタノード１に操作成功を表す制御フレームを送信することができ、マスタノードは全てのノードが準備を整えたと確定した後、再びネットワークの距離測定を開始する。
【００６２】
更に、距離測定を完成した後、ネットワーク中の各ノードが制御チャネルの統一したスケジューリングで正常なＯＢ送受信を行うように、マスタノード１は正常な帯域幅割当て制御フレームを送信する。
【００６３】
更に、故障が解消するまでに保護状態のネットワークで動作し、ネットワーク管理システムから回復指令を受信した後、マスタノード１が制御チャネルから回復指令を含む制御フレームを送信し、これにより、普通ノードの場合、回復指令を含む制御フレームを受信すると、保護状態から退出し、正常な動作状態に回復することを表し、マスタノードが新しい帯域幅割当てを開始することを待つ。
【００６４】
マスタノードについて、故障判定モジュールは周期的に、収集した故障結果情報を検査し、判定モジュールによりスイッチング操作を行う必要のある故障であると判定した（シングル/ダブルファイバ単一ノードのファイバ中断、制御チャネル故障、ノード麻痺等を含む）時、制御フレームを生成し、その中にスイッチング指令を含ませる。マスタノードは故障を確定すると同時に、更に故障の位置を判定する。判定方式はさまざまで、ここで限定しなく、例えば、一つのループ方向の故障報知ノードのＩＤに基づいて、ＩＤがｎであるノードから開始し、その下流ノードがいずれも故障情報を報知していると、ノードｎが故障点に隣接する下流ノードであると判定することができ、他のループ方向も同じである。このように、２つのループ方向の判定を綜合すると、２つの故障端ノードを判定できる。この時、マスタノードが故障点一端に位置すると、マスタノード自体もスイッチング操作を実行し、光スイッチを切り替えして保護状態になって、そうでないと、マスタノードは直接に保護動作状態になる。更に、マスタノードが、全てのノードからスイッチング成功のフィードバック情報制御フレームを受信してから、又はシグナル時間を節約するために全てのノードが保護状態になったと黙認して、ネットワークの距離測定を行うこともできる。距離測定が終了した後、マスタノードは帯域幅割当て制御フレームの送信及び正常なＯＢの送受信を開始し、故障を解消しネットワーク管理システムから回復命令を送信された後、マスタノードが再びネットワーク中の各ノードに回復指令を含む制御フレームを送信することで、ネットワークが保護動作状態から退出して、正常な双ループ動作状態を開始できるようになる。
【００６５】
以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の主旨や原則内での如何なる修正、置換、改善などは本発明の保護範囲内に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５】
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【図６】
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