(57)【要約】【課題】簡易且つ安価な構成の下、既存のネットワークで利用される経路制御プロトコルを拡張した経路テーブルを利用することで、従来ネットワークへの適用を考慮しつつ光ネットワークにおいて光波長毎に動的に経路制御を行うことを可能とする。【解決手段】本発明の経路制御システムでは、複数の通信ノードに接続された複数のポートを介して入力された各光信号を所定波長の光信号に変換する波長変換器１と、上記所定波長に対応して設けられ、所定のテーブルに基づいて、当該所定波長の光信号の出力先を切り替える複数のＰＸＣ２ａ乃至２ｃと、上記ＰＸＣ２ａ乃至２ｃからの光信号を合波して出力する合波器３ａ，３ｂを備えた経路制御装置を用いる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ノード間で光ネットワークを介して光信号による通信を行うときに経路制御を行う経路制御システムにおいて、  
複数の通信ノードに接続された複数のポートを介して入力された各光信号を所定波長の光信号に変換する波長変換手段と、
上記所定波長に対応して設けられ、所定のテーブルに基づいて、当該所定波長の光信号の出力先を切り替える複数の経路制御手段と、
上記経路制御手段からの光信号を合波して出力する合波手段と、
を有することを特徴とする経路制御システム。
【請求項２】
通信ノード間で光ネットワークを介して光信号による通信を行うときに経路制御を行う経路制御システムにおいて、  
一の経路制御装置と当該経路制御装置に対向する他の経路制御装置、及びこれら経路制御装置の経路制御に用いる所定のテーブルを管理するコントローラを有しており、
上記各経路制御装置は、複数の入力ポートより入力された各光信号を所定波長の光信号に変換する波長変換器と、上記所定波長に対応して設けられ、上記所定のテーブルに基づいて当該所定波長の光信号の出力ポートを切り替えるフォトニッククロスコネクトと、当該フォトニッククロスコネクトからの光信号を合波して上記出力ポートより出力する合波器とを有し、  
上記コントローラは、上記所定のテーブルを管理するためのデータベースを有する、
ことを特徴とする経路制御システム。
【請求項３】
上記所定のテーブルでは、各経路制御装置の入力ポート及び出力ポートの関係、並びにメトリック値、信号方向を少なくとも定義していることを更なる特徴とする請求項２に記載の経路制御システム。
【請求項４】
通信ノード間で光ネットワークを介して光信号による通信を行うときに経路制御を行う経路制御方法において、  
一の経路制御装置において、一の通信ノードより入力ポートを介して入力された各光信号を所定波長の光信号に変換し、当該所定波長に対応して設けられ所定のテーブルに基づいて当該所定波長の光信号の出力ポートを切り替え、光信号を合波して当該出力ポートより出力し、  
対向の経路制御装置において、上記一の経路制御装置より伝送された光信号を所定波長の光信号に変換し、当該所定波長に対応して設けられ所定のテーブルに基づいて当該所定波長の光信号の出力ポートを切り替え、当該出力ポートより他の通信ノードに伝送する、
ことを特徴とする経路制御方法。
【請求項５】
上記所定のテーブルでは、各経路制御装置の入力ポート及び出力ポートの関係、並びにメトリック値、信号方向を少なくとも定義していることを更なる特徴とする請求項４に記載の経路制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワークにおいて光波長の経路制御を実現する経路制御システム及び経路制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、ＦＴＴＨ(Fiber To The Home)といったように、例えばストリーム情報等といった大容量の情報が家庭に配信がなされるようになり、このような大容量の情報を高速に伝送するために光ネットワークの整備が進められている。この光ネットワークは、プロトコルフリー、ビットレートフリーを目指したネットワークとして注目されている。そして、このような光ネットワークにおいて、電気変換を行わずに光信号を光信号のまま伝送するための装置としてフォトニッククロスコネクト(PXC ; Photonic Cross-connect Switch)が開発されている。さらに、より効率的に光伝送行うために、光波長分割多重（ＷＤＭ；Wavelength Division Multiplexing）装置が開発されている。このＷＤＭ装置は、種別の異なる信号（例えば、ＳＴＭ信号、ＡＴＭ信号、Ether信号等）をそれぞれ異なった波長の光を用いて同時に伝送することができるものである。
【０００３】
このような光ネットワークの経路制御に関する技術として、特許文献１では、マトリクススイッチを２つ設けることで光分波器の種類を減らすことを可能にしたクロスコネクト装置及び光通信システム関する技術が開示されている。同技術は、任意の波長バンドの分波が可能な光分波器を含むもので、更に入力された波長多重信号を複数の波長バンド単位で経路変更を行うための一のマトリクススイッチと当該一のマトリクススイッチからのスイッチ出力の一部を波長単位で経路切り替えるための他のマトリクススイッチにより構成されている。
【０００４】
一方、特許文献２では、光パケット信号とは異なる光ラベル信号に設定された経路制御情報に基づいて各光パケット信号の経路を選択する光パケットルーティングシステム及び光パケットルーティング手法に関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平２００３−１９８４８５号公報
【特許文献２】特開平２００３−０１１５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に係る技術では、各波長ごとの光スイッチングについて考慮されていないため、光波長毎の経路選択を行うためには新たに光波長毎にスイッチング可能なマトリクススイッチを設ける必要がある。さらに、特許文献２に係る技術では、光ラベル信号に経路制御の為の情報を付加する手法を採用しており、従来ネットワークと経路制御手法との親和性については考慮されていないことから利便性が高くない。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡易且つ安価な構成の下、既存のネットワークで利用される経路制御プロトコルを拡張した経路テーブルを利用することで、従来ネットワークへの適用を考慮しつつ光ネットワークにおいて光波長レベルで動的に経路制御を行うことを可能とする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様では、通信ノード間で光ネットワークを介して光信号による通信を行うときに経路制御を行う経路制御システムにおいて、複数の通信ノードに接続された複数のポートを介して入力された各光信号を所定波長の光信号に変換する波長変換手段と、上記所定波長に対応して設けられ、所定のテーブルに基づいて、当該所定波長の光信号の出力先を切り替える複数の経路制御手段と、上記経路制御手段からの光信号を合波して出力する合波手段とを有することを特徴とする経路制御システムが提供される。
【０００８】
そして、本発明の第２の態様では、通信ノード間で光ネットワークを介して光信号による通信を行うときに経路制御を行う経路制御システムにおいて、一の経路制御装置と当該経路制御装置に対向する他の経路制御装置、及びこれら経路制御装置の経路制御に用いる所定のテーブルを管理するコントローラを有しており、上記各経路制御装置は、複数の入力ポートより入力された各光信号を所定波長の光信号に変換する波長変換器と、上記所定波長に対応して設けられ、上記所定のテーブルに基づいて当該所定波長の光信号の出力ポートを切り替えるフォトニッククロスコネクトと、当該フォトニッククロスコネクトからの光信号を合波して上記出力ポートより出力する合波器とを有し、上記コントローラは上記所定のテーブルを管理するためのデータベースを有する、ことを特徴とする経路制御システムが提供される。
【０００９】
更に本発明の第３の態様では、上記第２の態様において、上記所定のテーブルでは、各経路制御装置の入力ポート及び出力ポートの関係、並びにメトリック値、信号方向を少なくとも定義していることを更なる特徴とする経路制御システムが提供される。
【００１０】
また、本発明の第４の態様では、通信ノード間で光ネットワークを介して光信号による通信を行うときに経路制御を行う経路制御方法において、一の経路制御装置において、一の通信ノードより入力ポートを介して入力された光信号を所定波長の光信号に変換し、当該所定波長に対応して設けられ所定のテーブルに基づいて当該所定波長の光信号の出力ポートを切り替え、光信号を合波して当該出力ポートより出力し、対向の経路制御装置において、上記一の経路制御装置より伝送された光信号を所定波長の光信号に変換し、当該所定波長に対応して設けられ所定のテーブルに基づいて当該所定波長の光信号の出力ポートを切り替え、当該出力ポートより他の通信ノードに伝送する、ことを特徴とする経路制御方法が提供される。
【００１１】
本発明の第５の態様では、上記第４の態様において、上記所定のテーブルでは、各経路制御装置の入力ポート及び出力ポートの関係、並びにメトリック値、信号方向を少なくとも定義していることを更なる特徴とする経路制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易且つ安価な構成の下、既存のネットワークで利用される経路制御プロトコルを拡張した経路テーブルを利用することで、従来ネットワークへの適用を考慮しつつ光ネットワークにおいて波長レベルで動的に経路制御を行うことが可能な経路制御システム及び経路制御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】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。
【００１４】
図１には本発明の一実施の形態に係る経路制御システムの構成を示し説明する。
【００１５】
この図１に示されるように、経路制御システムの構成要素である経路制御装置は、波長変換器１とフォトニッククロスコネクト(PXC ; Photonic Cross-connect Switch)２ａ乃至２ｃと合波器３ａ，３ｂからなる。以下の説明で波長変換器、ＰＸＣ、合波器を総称するときは符号１，２，３を用いる。ここでは、波長変換器１を１つ備えた例を示したが、伝送路に対応して複数設けることは可能である。また、ＰＸＣ２を波長毎に対応する数だけ設けることができ、合波器３をリモートポートに合わせて複数設けることができる。
【００１６】
ＰＸＣ２ａ乃至２ｃは、入力された光信号を何等電気信号に変化することなく光信号のまま任意の方路（出力先）へ切り替えるスイッチである。波長変換１と合波器３ａ，３ｂはアレイ導波路回折格子（AWG；Arrayed waveguide grating）型光合分波器等により構成される。ＡＷＧ型合分波器は、アレイ導波路の分散性を利用し、入力された波長λ1〜λnの光信号を各波長に分波し、或いは複数波長の光信号を合波して出力するものである。
【００１７】
本経路制御システムは、このような構成の経路制御装置と当該経路制御装置（特にＰＸＣ２ａ乃至２ｃ）を統括制御するコントローラ４を有する。このコントローラ４は、波長変換器１とＰＸＣ２、ＰＸＣ２と合波器３における波長スイッチング経路のために、その経路が示され波長経路制御テーブルを定義する。即ち、この波長経路制御テーブルではリンク毎にソースとデスティネーションを定義する。これにより波長毎に波長変換器１から合波器３へのスイッチング経路の制御を可能としている。これについては後述する。
【００１８】
このような構成において、波長変換器１は複数のローカルポートＬＰ１〜ＬＰ３からの光信号を特定の波長に変換し、各波長（この例では、Ａ波長，Ｂ波長，Ｃ波長）に対応したＰＸＣ２ａ乃至２ｃに送る。このＰＸＣ２ａ乃至２ｃは、詳細は後述するが波長経路制御テーブルに基づいて、送られてきた光信号を合波器３ａ，３ｂに送る。そして、合波器３ａ，３ｂは、複数の波長の光信号を束ねて各リモートポートＲＰ１，ＲＰ２から対向の経路制御装置へと伝送する。尚、不図示であるが、対向の経路制御装置では、光信号が分波器で各波長λ1，λ2，・・・，λn（Ａ波長、Ｂ波長、Ｃ波長等）に再び分離され、波長変換器を介してリモートポートに出力される仕組みになっている。
【００１９】
ここで、図２には上記コントローラ４の詳細な構成を示し説明する。
【００２０】
この図２に示されるように、ＰＸＣ２を制御するコントローラ４は、通信インタフェース４１、制御部４２、記憶部４３、波長経路制御テーブルＤＢ４４からなる。
【００２１】
この通信インタフェース４１はＰＸＣ２や不図示の通信ノードとの通信を行うものであり、制御部４２はコントローラ４全体の制御を司るものである。波長経路制御テーブルＤＢ４４には、各波長毎の経路が示された波長経路制御テーブル、並びに当該波長経路制御テーブルに基づいて生成された管理テーブルが格納されている。不図示の通信ノードからのＤＢエントリ更新リクエストを通信インタフェース４１を介して受信すると、制御部４２は記憶部４３に格納された情報に従って当該ＤＢ４４の波長経路制御テーブルを更新して、ＰＸＣ２を制御し、動的に波長の経路の切り替えを行うことになる。
【００２２】
さらに、上記波長経路制御テーブルの一例は図３に示される。
【００２３】
図３に示されるように、波長経路制御テーブルは、各波長毎のＰＸＣ２それぞれに対応して構築され、波長、ローカルポート、リモートポート、メトリック、信号方向（双方向；Bi-directional/単方向；Uni-directional）が関連付けられて定義される。実際にはメトリック値が比較され、当該メトリック値が高いローカルポートからの波長が優先的に設定される。メトリック値が同値である場合には、明示されたポート番号の順番で設定される。このようにメトリック値を変更することにより波長の経路設定を動的に変更可能となる。この例では、ローカルポートＬＰ１（Ａ）からのＡ波長の光信号は、ＰＸＣ２ａにて、メトリック値１の下、リモートポートＲＰ１（Ａ）に経路制御されることを示している。尚、ローカルポート、リモートポートの符号の“（Ａ）”、“（Ｂ）”、“（Ｃ）”とは転送される光信号がＡ波長、Ｂ波長、Ｃ波長であることを便宜上示したものである。
【００２４】
そして、図５には図３のように定義された各波長毎の波長経路制御テーブルの全てを波長経路制御テーブルＤＢ４４にエントリした管理テーブルの一態様を示している。
【００２５】
この例では、図４に示すように、３本の伝送路に対応して３つの波長変換器１ａ乃至１ｃ、波長Ａ，Ｂ，Ｃに対応した３つのＰＸＣ２ａ乃至２ｃ、２つのリモートポートに対応した３つの合波器３ａ乃至３ｃで構成された経路制御装置に関わるものである。
【００２６】
波長経路制御テーブルＤＢ４４では、複数の波長経路制御テーブルの内容がまとめられて、管理テーブルとして、図５に示されるように各ローカルポートとリモートポートとの経路制御の情報が管理される。例えば、ローカルポートＬＰ１−１（Ａ）からの光信号はメトリック値１の下、リポートポートＲＰ１（Ａ）に転送されることになる。
【００２７】
次に、図６乃至図９を参照して、本実施の形態を更に具現化して説明する。
【００２８】
図６には、本実施の形態に係る経路制御システムの構成を示している。
【００２９】
この図６の例では、経路制御システムは、３つの経路制御装置１００，２００，３００を備えている。経路制御装置１００は、波長変換器１１ａ，１１ｂとＰＸＣ１２ａ，１２ｂ、合波器１３ａ，１３ｂを備えている。経路制御装置２００は、波長変換器２１ａ，２１ｂとＰＸＣ２２ａ，２２ｂ、合波器２３ａ，２３ｂを備えている。経路制御装置３００は、波長変換器３１ａ，３１ｂとＰＸＣ３２ａ，３２ｂ、合波器３３ａ，３３ｂを備えている。ここでは図示を省略しているが、この経路制御システムは、前述したコントローラ４を更に備えており、当該コントローラ４は、各経路制御装置１００，２００，３００の経路制御に関わる管理テーブル（それぞれ図７乃至図９参照）を波長経路制御テーブルＤＢ４４に蓄積している。コントローラ４は、各経路制御装置１００，２００，３００の波長経路制御テーブル、さらには管理テーブルを統括管理していることから、図７乃至図９に示されるようにソースとデスティネーションを定義することが可能である。
【００３０】
このような構成の経路制御システムでは、以下のような経路制御が行われる。
【００３１】
経路制御装置１００のリモートポートＬＰ１−１から入力された光信号は波長変換器１１ａにおいて波長変換され、Ａ波長の光信号はＡ波長用のＰＸＣ１２ａに送られる。ＰＸＣ１２ａは、図７の管理テーブルに従いメトリック値１で当該光信号をリモートポートＲＰ１−１（Ａ）より出力すべく合波器１３ａに送る。合波器１３ａで合波された光信号はリモートポートＲＰ１−１（Ａ）より出力され、伝送路を介して伝送され、対向する経路制御装置２００のリモートポートＬＰ２−１に入力される。この光信号は波長変換器２１ｂで波長変換され、Ａ波長の光信号はＡ波長用のＰＸＣ２２ａに送られる。ＰＸＣ２２ａは、図８の管理テーブルに従いメトリック値１で当該光信号をリモートポートＲＰ２−１（Ａ）より出力すべく合波器２３ａに送る。合波器２３ａで合波された光信号はリモートポートＲＰ２−１（Ａ）より出力され、こうして不図示のエッジノードに転送される。
【００３２】
経路制御装置１００のリモートポートＬＰ１−２から入力された光信号は波長変換器１１ａにおいて波長変換され、Ｂ波長の光信号はＢ波長用のＰＸＣ１２ｂに送られる。ＰＸＣ１２ｂは、図７の管理テーブルに従いメトリック値１で当該光信号をリモートポートＲＰ１−２（Ｂ）より出力すべく合波器１３ｂに送る。合波器１３ｂで合波された光信号はリモートポートＲＰ１−２（Ｂ）より出力され、伝送路を介して伝送され、対向する経路制御装置３００のリモートポートＬＰ３−１に入力される。この光信号は波長変換器３１ｂで波長変換され、Ａ波長の光信号はＡ波長用のＰＸＣ３２ａに送られる。ＰＸＣ３２ａは、図９の管理テーブルに従いメトリック値１で当該光信号をリモートポートＲＰ３−１（Ａ）より出力すべく合波器３３ａに送る。合波器３３ａで合波された光信号はリモートポートＲＰ３−１（Ａ）より出力され、こうして不図示のエッジノードに転送される。
【００３３】
経路制御装置１００のリモートポートＬＰ１−３から入力された光信号は波長変換器１１ｂにおいて波長変換され、Ａ波長の光信号はＡ波長用のＰＸＣ１２ａに送られる。ＰＸＣ１２ａは、図７の管理テーブルに従いメトリック値３で当該光信号をリモートポートＲＰ１−１（Ａ）より出力すべく合波器１３ａに送る。この場合、同一の波長が選択されているため、メトリック値による判断がなされ、メトリック値の低いＬＰ１−１からの伝送リクエストが優先される。終了後、合波器１３ａで合波された光信号はリモートポートＲＰ１−１（Ａ）より出力され、伝送路を介して伝送され、対向する経路制御装置２００のリモートポートＬＰ２−２に入力される。この光信号は波長変換器２１ｂで波長変換され、Ｂ波長の光信号はＢ波長用のＰＸＣ２２ｂに送られる。ＰＸＣ２２ｂは、図８の管理テーブルに従いメトリック値３で当該光信号をリモートポートＲＰ２−２（Ｂ）より出力すべく合波器２３ｂに送る。合波器２３ｂで合波された光信号はリモートポートＲＰ２−２（Ｂ）より出力され、こうして不図示のエッジノードに転送される。
【００３４】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、従来のＷＤＭの構成要素である分波器や合波器の間にＰＸＣを波長毎に用意し、当該ＰＸＣを統括制御するための装置に各波長毎の経路が示された波長経路制御テーブルを格納する波長経路制御テーブルＤＢを構築し、当該ＤＢの更新により動的に波長の経路の切り替えを実現する。さらに、複数の各対向となる装置間において、光波長毎に波長スイッチング制御、経路選択等の経路制御が行える。これにより、経路制御が困難とされていた光ネットワークにおいても、従来ネットワークにおける経路制御機構を考慮したネットワークが実現される。また、前述したように光波長毎のメトリック値を定義すれば波長経路選択の優先度についても定義することが可能となる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る経路制御システムの構成図。
【図２】図１のコントローラの詳細な構成例を示す図。
【図３】波長経路制御テーブルの一例を示す図。
【図４】本発明の一実施の形態に係る経路制御システムの更なる構成図。
【図５】管理テーブルの一例を示す図。
【図６】本発明の一実施の形態に係る経路制御システムを具現化した図。
【図７】経路制御装置１００に関わる管理テーブルの一例を示す図。
【図８】経路制御装置２００に関わる管理テーブルの一例を示す図。
【図９】経路制御装置３００に関わる管理テーブルの一例を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・波長変換器、２・・・ＰＸＣ、３・・・合波器、４・・・コントローラ。
【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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