(57)【要約】【課題】ネットワークの構成を簡素化し、設備コストを削減することができる波長パス交換ノード装置を実現する。【解決手段】入力トラヒックの各々を監視するトラヒック監視部１４と、波長パス交換設定に従って入力トラヒックの波長を変換し出力する波長パス交換手段（光スイッチ１０及び波長変換器１５）と、トラヒック監視データに基づき、波長パスの割付けの変更が必要な入力トラヒックが後段のノード装置へ中継するものであるか否かを所定の半固定パス情報に基づいて判断し、後段へ中継するトラヒックである場合に、前段及び後段のノード装置との間の所定のルールに従って波長パスの割付け変更を行う制御部１２とを備える。【選択図】    図２
2004208138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長分割多重伝送方式により複数のトラヒックを複数の波長パスに割付けて多重伝送する光通信ネットワークに用いられる波長パス交換ノード装置であって、
入力トラヒックの各々を監視するトラヒック監視手段と、
波長パス交換設定に従って入力トラヒックの波長を変換し出力する波長パス交換手段と、
前記トラヒック監視手段の出力に基づいて前記波長パスの割付けを制御し、前記波長変換手段に波長パス交換の設定を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、波長パスの割付けの変更が必要な入力トラヒックが後段のノード装置へ中継するものであるか否かを所定の半固定パス情報に基づいて判断し、後段へ中継するトラヒックである場合に、前段及び後段のノード装置との間の所定のルールに従って波長パスの割付け変更を行う
ことを特徴とする波長パス交換ノード装置。
【請求項２】
前記制御手段は、使用中の波長パス全てのトラヒック監視データに基づいて波長パスの割付けの変更の要否を判断することを特徴とする請求項１に記載の波長パス交換ノード装置。
【請求項３】
波長分割多重伝送方式により複数のトラヒックを複数の波長パスに割付けて多重伝送する光通信ネットワークに用いられる波長パス交換ノード装置における波長パス割付け方法であって、
入力トラヒックの各々を監視する過程と、
このトラヒック監視データに基づいて波長パスの割付けの変更の要否を判断する過程と、
波長パスの割付けの変更が必要な入力トラヒックが後段のノード装置へ中継するものであるか否かを所定の半固定パス情報に基づいて判断する過程と、
この判断の結果、後段へ中継するトラヒックである場合に、前段及び後段のノード装置との間の所定のルールに従って波長パスの割付け変更を行う過程と、
を含むことを特徴とする波長パス割付け方法。
【請求項４】
使用中の波長パス全てのトラヒック監視データに基づいて波長パスの割付けの変更の要否を判断することを特徴とする請求項３に記載の波長パス割付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重伝送方式（Wavelength Devision Multiplexing：ＷＤＭ）を採用した光通信ネットワーク（ＷＤＭ網）における波長パス交換ノード装置及び波長パス割付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の波長パス交換ノード装置は、複数の自ノード収容装置（例えばＩＰルータ）からＷＤＭ網に出力すべきトラヒックを監視し、この監視結果に基づいて波長パスの割付けを自律的に制御している（例えば、特許文献１参照）。そして、ＷＤＭ網において、一対の波長パス交換ノード装置により、シグナリングを行わずに、その対向する区間の波長パスを動的に追加及び削減することがなされている。これにより、シグナリングに要する構成が簡略化できるとともに、統計多重効果による波長使用効率の向上が図られている。また、複数区間に渡り設定される波長パスについては、一対の波長パス交換ノード装置をタンデムに接続することによって対応している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３３３０４５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように従来の波長パス交換ノード装置をタンデムに接続してＷＤＭ網を構成すると、区間数分の対のノード装置が必要となるので、設備コストが増大するという問題がある。さらに、複数区間の接続点では、異なる対のノード装置間を接続する光クロスコネクト装置が必要となり、この設備コストの負担も大きい。
【０００５】
また、各対のノード装置がそれぞれ独立に動作するので、後段の区間における波長帯域の不足を把握することができない。このため、後段に中継する波長パスに関して、後段で波長帯域が不足しているにもかかわらず、無駄な波長帯域が確保される虞がある。この結果として波長使用効率が悪くなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ネットワークの構成を簡素化し、設備コストを削減することができる波長パス交換ノード装置及び波長パス割付け方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明は、複数区間に渡り設定される波長パスに関して無駄に波長帯域を割り当てることを防止し、波長使用効率の向上を図ることができる波長パス交換ノード装置及び波長パス割付け方法を提供することも目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の波長パス交換ノード装置は、波長分割多重伝送方式により複数のトラヒックを複数の波長パスに割付けて多重伝送する光通信ネットワークに用いられる波長パス交換ノード装置であって、入力トラヒックの各々を監視するトラヒック監視手段と、波長パス交換設定に従って入力トラヒックの波長を変換し出力する波長パス交換手段と、前記トラヒック監視手段の出力に基づいて前記波長パスの割付けを制御し、前記波長変換手段に波長パス交換の設定を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、波長パスの割付けの変更が必要な入力トラヒックが後段のノード装置へ中継するものであるか否かを所定の半固定パス情報に基づいて判断し、後段へ中継するトラヒックである場合に、前段及び後段のノード装置との間の所定のルールに従って波長パスの割付け変更を行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の波長パス交換ノード装置においては、前記制御手段は、使用中の波長パス全てのトラヒック監視データに基づいて波長パスの割付けの変更の要否を判断することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の波長パス割付け方法は、波長分割多重伝送方式により複数のトラヒックを複数の波長パスに割付けて多重伝送する光通信ネットワークに用いられる波長パス交換ノード装置における波長パス割付け方法であって、入力トラヒックの各々を監視する過程と、このトラヒック監視データに基づいて波長パスの割付けの変更の要否を判断する過程と、波長パスの割付けの変更が必要な入力トラヒックが後段のノード装置へ中継するものであるか否かを所定の半固定パス情報に基づいて判断する過程と、この判断の結果、後段へ中継するトラヒックである場合に、前段及び後段のノード装置との間の所定のルールに従って波長パスの割付け変更を行う過程とを含むことを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の波長パス割付け方法においては、使用中の波長パス全てのトラヒック監視データに基づいて波長パスの割付けの変更の要否を判断することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による波長パス交換ノード装置１を備えたＷＤＭ網の構成例の概略を示すブロック図である。なお、図１には、便宜上、片方向（ノード装置２−１からノード装置１、ノード装置１からノード装置２−２へ向かう方向）のトラヒックの波長パスのみを矢印線で示している。また、以下の説明では、図１に示す方向の波長パスを例に挙げて説明するが、反対方向（ノード装置２−２からノード装置１、ノード装置１からノード装置２−１へ向かう方向）のトラヒックの波長パスについても同様に適用することができる。
【００１３】
図１において、波長パス交換ノード装置１は、前段のノード装置２−１との間の区間と後段のノード装置２−２との間の区間の接続点に設けられている。波長パス交換ノード装置１とＩＰルータ（以下、単にルータと称する）３−６，３−７は、それぞれ光ファイバケーブル４−５，４−６で接続されている。波長パス交換ノード装置１とノード装置２−１，２−２は、それぞれ光ファイバケーブル４−１０，４−１１で接続されている。波長パス交換ノード装置１は、動的な波長パスの割付けを行うための光スイッチ１０と、半固定の波長パスを設定する光クロスコネクト装置１１を備える。波長パス交換ノード装置１は、自ノード収容装置であるルータ３−６，３−７に入出力するトラヒックの波長パス交換と、ノード装置２−１とノード装置２−２の間で中継するトラヒックの波長パス交換を行う。
【００１４】
ノード装置２−１とルータ３−１〜３−４は、それぞれ光ファイバケーブル４−１〜４−４で接続されている。ノード装置２−２とルータ３−７〜３−１０は、それぞれ光ファイバケーブル４−７〜４−１０で接続されている。ノード装置２−１，２−２は、動的な波長パスの割付けを行うための光スイッチ２０と、半固定の波長パスを設定する光クロスコネクト装置２１を備える。ノード装置２−１は、自ノード収容装置であるルータ３−１〜３−４に入出力するトラヒックの波長パス交換を行う。ノード装置２−２は、自ノード収容装置であるルータ３−７〜３−１０に入出力するトラヒックの波長パス交換を行う。
【００１５】
ルータ３−１〜３−１０には、それぞれ所定数（この例では３つ）の波長、すなわち３つの波長パスが割当てられている。一つの波長パスは所定の伝送帯域を有する。その３つの波長パスのトラヒックは一つの光ファイバケーブルを介して収容先のノード装置との間で多重伝送される。各ルータの３つの波長パスの内、一つは半固定パスとして設定されている。ルータ３−１，３−２，３−３の各一つの波長パスはルータ３−１０，３−９，３−８向けのパスである。ルータ３−４の一つの波長パスはルータ３−５向けのパスであり、ルータ３−６の一つの波長パスはルータ３−７向けのパスである。
半固定の波長パスは、各ノード装置が備える光クロスコネクト装置により宛先のルータへ中継される。
【００１６】
各ルータはトラヒックを出力する際に、出力トラヒック量に応じて３つの波長パスの中から必要数を使用する。この使用順序は予め設定されている。初めに半固定の波長パスが使用され、この波長帯域の空きが所定の帯域不足判定閾値未満になると、所定の順序に従って未使用の波長パスが順次使用される。各ルータの波長パスの使用順序は、その収容先のノード装置にも予め設定される。また、帯域不足判定閾値は全てのノード装置にも予め設定される。
【００１７】
ノード装置２−１と波長パス交換ノード装置１の対向する区間には、所定数（この例では４つ）の波長パスが割当てられている。この４つの波長パスは動的割付け用のものである。また、４つの波長パスの使用順序は双方の装置２−１，１に予め設定されている。例えば、未使用の波長パスのうち、最も短波長のものを使用する。ノード装置２−１は、ルータ３−１〜３−４の半固定の波長パスの入力トラヒックを監視する。そして、このトラヒック監視データに基づき、当該波長パスの波長帯域の空きが帯域不足判定閾値未満になると、当該トラヒックに対して、動的割付け用の４つの波長パスの一つを所定の使用順序に従って割付ける。
なお、ノード装置２−１は、既に動的割付け用波長パスが割付け済みのトラヒックについては、該使用中の波長パスの入力トラヒックも監視し、このトラヒック監視データも上記閾値判定に反映する。
【００１８】
波長パス交換ノード装置１とノード装置２−２の対向する区間には、所定数（この例では４つ）の波長パスが割当てられている。この４つの波長パスは動的割付け用のものである。また、４つの波長パスの使用順序は双方の装置１，２−２に予め設定されている。波長パス交換ノード装置１は、ノード装置２−１を介して入力されるルータ３−１〜３−４の半固定の波長パスのトラヒックを監視する。そして、このトラヒック監視データに基づき、当該波長パスの波長帯域の空きが帯域不足判定閾値未満になると、当該トラヒックに対して、動的割付け用波長パスを割付ける。この割付けの際、当該トラヒックが後段のノード装置２−２へ中継するものか、あるいは自ノード収容装置のルータ３−５へ出力するものかを検出する。
【００１９】
後段のノード装置２−２へ中継するトラヒックに対しては、前段のノード装置２−１に対向する区間の動的割付け用波長パスを当該使用順序に従って割付け、さらに、後段のノード装置２−２に対向する区間の動的割付け用波長パスを当該使用順序に従って割付ける。自ノード収容装置のルータ３−５へ出力するトラヒックに対しては、前段のノード装置２−１に対向する区間の動的割付け用波長パスを当該使用順序に従って割付ける。
【００２０】
また、波長パス交換ノード装置１は、自ノード収容装置のルータ３−６の半固定の波長パスのトラヒックを監視し、このトラヒック監視データに基づき、当該波長パスの波長帯域の空きが帯域不足判定閾値未満になると、当該トラヒックに対して、動的割付け用波長パスを割付ける。この割付では、後段のノード装置２−２に対向する区間の動的割付け用波長パスを当該使用順序に従って割付ける。
【００２１】
なお、波長パス交換ノード装置１は、既に動的割付け用波長パスが割付け済みのトラヒックについては、該使用中の波長パスの入力トラヒックも監視し、このトラヒック監視データも上記閾値判定に反映する。
【００２２】
ノード装置２−２は、ルータ３−１〜３−３，３−６の半固定の波長パスの入力トラヒックを監視する。そして、このトラヒック監視データに基づき、当該波長パスの波長帯域の空きが帯域不足判定閾値未満になると、当該トラヒックに対して、動的割付け用の４つの波長パスの一つを所定の使用順序に従って割付ける。
なお、ノード装置２−２は、既に動的割付け用波長パスが割付け済みのトラヒックについては、該使用中の波長パスの入力トラヒックも監視し、このトラヒック監視データも上記閾値判定に反映する。
【００２３】
次に、図２及び図３を参照して、波長パス交換ノード装置１について詳細に説明する。図２は、図１に示す波長パス交換ノード装置１の詳細構成を示すブロック図である。図３は、図２に示す制御部１２が行う制御処理の流れを示すフローチャートである。
図２において、分波器１３ａは、光ファイバケーブル４−１１を介して前段のノード装置２−１から入力された光信号を波長λ１〜λ８毎に分離して出力する。波長λ１〜λ４は、前段のノード装置２−１との間の区間の４つの動的割付け用波長パスに対応するものである。波長λ５〜λ８はルータ３−１〜３−４の半固定の波長パスに対応するものである。分波器１３ｂは、光ファイバケーブル４−６を介して自ノード収容装置のルータ３−６から入力された光信号を波長λ１１〜λ１３毎に分離して出力する。波長λ１１，λ１２はルータ３−６の追加用の波長パスに対応するものである。波長λ１３はルータ３−６の半固定の波長パスに対応するものである。
【００２４】
トラヒック監視部１４は分波器１３ａ，１３ｂから入力される一波長の光信号に基づいて当該波長パスのトラヒック量を計測する。各トラヒック監視部１４のトラヒック監視データは制御部１２に出力される（図示せず）。
【００２５】
４つの動的割付け用波長パスに対応する波長λ１〜λ４の光信号は光スイッチ１０に入力される。ルータ３−１〜３−４の半固定の波長パスに対応する波長λ５〜λ８の光信号は光クロスコネクト装置１１を介して、それぞれ波長λ３５〜λ３７、λ２３に変換する波長変換器１５に入力される。波長λ３５，λ３６，λ３７は、ルータ３−１０，３−９，３−８向けの半固定の波長パスに対応するものである。波長λ２３は、ルータ３−５向けの半固定の波長パスに対応するものである。
【００２６】
ルータ３−６の追加用波長パスに対応する波長λ１１，λ１２の光信号は、クロスコネクト装置１１を介して光スイッチ１０に入力される。ルータ３−６の半固定の波長パスに対応する波長λ１３の光信号は光クロスコネクト装置１１を介して、波長λ３８に変換する波長変換器１５に入力される。波長λ３８は、ルータ３−７向けの半固定の波長パスに対応するものである。
【００２７】
光スイッチ１０の入力ポート（この例では６つ）には、４つの動的割付け用波長パスに対応する波長λ１〜λ４の光信号と、ルータ３−６の追加用波長パスに対応する波長λ１１，λ１２の光信号とが入力される。また、出力ポート（この例では６つ）は、４つのポートが波長λ３１〜λ３４に変換する波長変換器１５に接続され、２つのポートが光クロスコネクト装置１１に接続されている。
【００２８】
波長λ３１〜λ３４は、後段のノード装置２−２との間の区間の４つの動的割付け用波長パスに対応するものである。光クロスコネクト装置１１に接続された２つの出力ポートは、ルータ３−５向けの追加用波長パスに対応するものである。この２つの出力ポートの光信号は、それぞれ波長λ２１，２２に変換する波長変換器１５に入力される。波長λ２１，２２は、ルータ３−５向けの追加用波長パスに対応するものである。
【００２９】
光スイッチ１０には、制御部１２により波長パス交換の設定がなされる。光スイッチ１０は、この波長パス交換設定に従って入力ポートの光信号を該当する出力ポートに接続する。
【００３０】
光クロスコネクト装置１１には予め半固定パス情報が設定されている。半固定パス情報は、光クロスコネクト装置１１の接続情報であり、光クロスコネクト装置１１に入力される波長パスの接続関係を示す。この接続関係には、前段のノード装置から後段のノード装置へ中継するトラヒック用のパス（中継パス）と、前段のノード装置から入力され自ノード収容装置へ出力するトラヒック用のパス（出力パス）と、自ノード収容装置から入力され後段のノード装置へ出力するトラヒック用のパスとがある（入力パス）。半固定パス情報は制御部１２に出力される。制御部１２は、この半固定パス情報により、自装置１に入力される半固定の波長パスがいずれの接続関係のパスであるのかを検出する。
【００３１】
合波器１６ａは、波長変換器１５から入力される波長λ３１〜λ３８の各光信号を合波して光ファイバケーブル４−１２に出力する。この合波後の光信号は光ファイバケーブル４−１２を介して後段のノード装置２−２へ伝送される。合波器１６ｂは、波長変換器１５から入力される波長λ２１〜λ２３の各各光信号を合波して光ファイバケーブル４−５に出力する。この合波後の光信号は光ファイバケーブル４−５を介して自ノード収容装置のルータ３−５へ伝送される。
【００３２】
制御部１２は、各トラヒック監視部１４のトラヒック監視データに基づいて、動的割付け用波長パスの割付けを制御し、光スイッチ１０に波長パス交換の設定を行う。
【００３３】
次に、図３のフローチャートを参照して制御部１２が行う制御処理を説明する。先ず、制御部１２は各トラヒック監視部１４からトラヒック監視データを取得する（ステップＳ１）。次いで、このトラヒック監視データに基づいて、波長パスの割付けの変更が必要なトラヒックの有無を判断する（ステップＳ２）。この判断の際には、半固定及び動的割付け用の使用中の波長パス全ての波長帯域の空きが所定の帯域不足判定閾値未満であった場合に、当該トラヒックの波長パスの割付けの変更が必要であると判断する。
【００３４】
次いで、制御部１２は、波長パスの割付けの変更が必要なトラヒックの半固定の波長パスについて、その接続関係を半固定パス情報に基づいて検出する（ステップＳ３）。この検出の結果、中継パスであった場合に、前段及び後段のノード装置２−１，２−２との間の所定のルールに従って波長パスの割付けを変更する（ステップＳ４）。このステップＳ４の割付け変更では、前段のノード装置２−１に対向する区間の動的割付け用波長パスを当該使用順序に従って割付け、さらに、後段のノード装置２−２に対向する区間の動的割付け用波長パスを当該使用順序に従って割付ける。
【００３５】
一方、自ノード収容装置とのパスのうち、ルータ３−５への出力パスの場合には前段のノード装置２−１に対向する区間の動的割付け用波長パスを当該使用順序に従って割付ける。ルータ３−６からの入力パスの場合には後段のノード装置２−２に対向する区間の動的割付け用波長パスを当該使用順序に従って割付ける。
【００３６】
次いで、制御部１２は、上記波長パスの割付けの変更内容に基づいて光スイッチ１０に波長交換設定を行い、光スイッチ１０の切替動作を制御する（ステップＳ６）。これにより、波長パスの割付けの変更内容に従って波長交換が行われる。
【００３７】
上述した実施形態によれば、入力トラヒックの監視データに基づいて波長パスの割付けの変更の要否を判断し、波長パスの割付けの変更が必要な入力トラヒックが後段のノード装置へ中継するものである場合には、前段及び後段のノード装置との間の所定のルールに従って波長パスの割付け変更を行う。これにより、複数区間の接続点において一つのノード装置により、前段のノード装置と対向する区間と後段のノード装置と対向する区間の双方で各々使用される波長パスの整合を取って、複数区間にまたがる波長パスの設定を行うことができる。
【００３８】
この結果、複数区間の接続点に必要なノード装置の台数が削減され、設備コストの負担を軽減することが可能となる。さらに、複数区間の接続点に異なる対のノード装置間を接続する光クロスコネクト装置を備える必要もなくなる。
【００３９】
さらに、後段に中継する波長パスに関して、後段で波長帯域が不足している場合に前段の波長帯域を確保することがなくなる。この結果、複数区間に渡り設定される波長パスに関して無駄に波長帯域を割り当てることを防止し、波長使用効率が向上する。
【００４０】
なお、上述した実施形態では、波長パス交換ノード装置１を２つの区間の接続点に適用したが、３つ以上の区間の接続点にも同様に適用可能である。
【００４１】
また、光クロスコネクト装置の代わりにＧＭＰＬＳ（Generalized Multi Protocol Label Switch）ルータを用いて、初期パスである半固定の波長パスを設定するようにしてもよい。この場合には、ＧＭＰＬＳ網におけるルーティング情報を利用して半固定の波長パスの接続関係を検出することができる。
【００４２】
なお、上述した実施形態においては光スイッチ１０と波長変換器１５が波長パス交換手段に対応する。
【００４３】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数区間の接続点において一つのノード装置により、前段のノード装置と対向する区間と後段のノード装置と対向する区間の双方で各々使用される波長パスの整合を取って、複数区間にまたがる波長パスの設定を行うことができる。これにより、複数区間の接続点に必要なノード装置の台数が削減され、さらに、複数区間の接続点に異なる対のノード装置間を接続する光クロスコネクト装置を備える必要もなくなる。この結果、ネットワークの構成が簡素化され、設備コストを削減することができる。
【００４５】
さらに、後段に中継する波長パスに関して、後段で波長帯域が不足している場合に前段の波長帯域を確保することがなくなるので、複数区間に渡り設定される波長パスに関して無駄に波長帯域を割り当てることを防止し、波長使用効率が向上する。
【００４６】
また、使用中の波長パス全てのトラヒック監視データに基づいて波長パスの割付けの変更の要否を判断するので、波長帯域の確保の精度が向上し、通信品質を安定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による波長パス交換ノード装置１を備えたＷＤＭ網の構成例の概略を示すブロック図である。
【図２】図１に示す波長パス交換ノード装置１の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す制御部１２が行う制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…波長パス交換ノード装置、２−１，２−２…ノード装置、３−１〜１０…ＩＰルータ、４−１〜１２…光ファイバケーブル、１０，２０…光スイッチ、１１，２１…光クロスコネクト装置、１２…制御部、１３ａ，１３ｂ…分波器、１４…トラヒック監視部、１５…波長変換器、１６ａ，１６ｂ…合波器
【図１】
2004208138.tif 000003
【図２】
2004208138.tif 000004
【図３】
2004208138.tif 000005