(57)【要約】【課題】光パス設定にかかるノード間の不平等を解消し、これにより伝送効率の向上を図った光伝送システムを提供すること。【解決手段】ノードホップ数管理部１８を設け、ラベルスイッチパスごとのノードホップ数を管理する。そして、ノードホップ数の多いラベルスイッチパスから優先的に、光パスを生成するようにする。すなわち、光パス設定要求受付時間を定義し、その間に到着する光パス設定要求メッセージの中で、最も通過ノード数が多いＬＳＰを優先して、光パスを設定することにより、ホップ数が多いノードに対して光パスが張られる確率が高くなり、ネットワーク全体の遅延時間を低くすることができる。【選択図】      図２
2005340959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラベルスイッチパス上を転送されるパケットをスイッチングする複数のルーティングノードを備えるパケット通信網にオーバレイされる光伝送システムであって、
光パス生成要求が前記パケット通信網から与えられた場合に、この光パス生成要求により指定されるラベルスイッチパスのノードホップ数を算出するノードホップ数算出手段と、
このノードホップ数算出手段により算出されたノードホップ数の多いラベルスイッチパスから優先して、そのトラフィックの少なくとも一部を収容可能な光パスを生成する光パス生成手段とを具備することを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
前記ノードホップ数は、ノード間をフルメッシュ接続するようにラベルスイッチパスを設定する際に各ラベルスイッチパスごとに記憶され、光パス設定要求に記述される属性であることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記光パス生成手段は、複数の光パス設定要求が競合する場合に、規定期間内におけるノードホップ数の算出値の最も多いラベルスイッチパスのトラフィックを収容するための光パスを生成することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項４】
さらに、スケジューリングされた解放時刻の到来した光パスのうち、ノードホップ数の最小のラベルスイッチパスを収容する光パスを解放する光パス解放手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項５】
ラベルスイッチパス上を転送されるパケットをスイッチングする複数のルーティングノードを備えるパケット通信網にオーバレイされる光伝送システムであって、
光パス生成要求が前記パケット通信網から与えられた場合に、この光パス生成要求により指定されるラベルスイッチパスのパケット遅延量を算出するノードホップ数算出手段と、
このノードホップ数算出手段により算出されたパケット遅延量の大きいラベルスイッチパスから優先して、そのトラフィックの少なくとも一部を収容可能な光パスを生成する光パス生成手段とを具備することを特徴とする光伝送システム。
【請求項６】
前記パケット遅延量は前記光パス設定要求に記述される属性であることを特徴とする請求項５に記載の光伝送システム。
【請求項７】
前記光パス生成手段は、複数の光パス設定要求が競合する場合に、規定期間内におけるパケット遅延量の算出値の最も大きいラベルスイッチパスのトラフィックを収容するための光パスを生成することを特徴とする請求項５に記載の光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ノード装置を複数備え、パケット通信網などにオーバレイして形成される光伝送システムに関する。この種のシステムはフォトニックネットワーク、または全光ネットワークとも称される。
【背景技術】
【０００２】
インターネット技術の進歩は早い。通信網を流れるトラフィックは、１９９０年代初めは固定電話トラフィックが主であったのに、現在ではその大部分がインターネットを流れるデータトラフィックである。インターネットやブロードバンドの爆発的な普及により、インターネットを支えるメトロ、および幹線系のトラフィックも急激に増大している。このような背景から、既存の通信ネットワークに収容可能なトラフィックは限界に近づいてきている。
【０００３】
一方、フォトニックネットワークに関する研究・開発が盛んに行なわれている。フォトニックネットワークとは全光ネットワークとも称され、光信号をノード内で電気信号に変換すること無く光のまま伝送するシステムである。光／電気変換処理やパケットヘッダの解釈が不要であるので、フォトニックネットワークの伝送効率は既存のネットワークよりも高い。
【０００４】
そこで近年になり、光クロスコネクトをノードとするフォトニックネットワークを既存ネットワークにオーバレイし、既存ネットワークに収容しきれないトラフィックをフォトニックネットワークに移し替える（カットスルーとも称する）という技術が検討されている（例えば特許文献１、および非特許文献１を参照）。既存ネットワークのトラフィックは、フォトニックネットワークに設定される光パスに収容される。必要に応じて一時的に光パスを設定するほうが、光パスを固定的に設定するよりもフォトニックネットワークへの初期投資を少なくすることができる。特に非特許文献１においては、各ノードに備わる光トランシーバの数を限定することでシステムのコストダウンを図るようにしている。
【０００５】
この種のシステムにおいて、フォトニックネットワークに光パスを設定するために、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。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。このほか、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パス設定処理のために利用することができる。
【特許文献１】特開２００２−０１６９５０号公報
【非特許文献１】電子情報通信学会  ２００３年ソサイエティ大会Ｂ−６−１４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記プロトコルを用いた光パスの設定処理においては、光パス設定要求メッセージがデフォルト波長λ０のホップバイホップによる経路上を転送され、光パスの始点（イングレス:ingress）ノードにまで到着する。その際、現状のシステムでは、光パス設定要求を受信した始点ノードにおいて先着順の処理がなされるようになっている。つまり、光パス設定要求のための制御パケットは、始点ノードに遠くのノードから到着する場合もあれば、近くのノードから到着する場合もある。
【０００７】
既存ネットワークのトラフィックが多い状況においては、光パスの解放のたびに光パス設定要求が発出されるが、始点ノードから遠いノードからの要求は、近いノードからの要求に比べて、常に遅い。よって、始点ノードに近いノードからの光パス設定要求が、常に優先されてしまうことになる。
【０００８】
光パスは光マトリクススイッチを経由してカットスルーされるため、途中のノード数が多いほど光パスを利用する効果が大きい。しかしながら、光パス設定の優先度が距離によって異なればデータパケットのカットスルーのメリットが帳消しになり、伝送遅延などを生じることから何らかの対処が要望されている。
【０００９】
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、光パス設定にかかるノード間の不平等を解消し、これにより伝送効率の向上を図った光伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の一態様によれば、  ラベルスイッチパス上を転送されるパケットをスイッチングする複数のルーティングノードを備えるパケット通信網にオーバレイされる光伝送システムであって、光パス生成要求が前記パケット通信網から与えられた場合に、この光パス生成要求により指定されるラベルスイッチパスのノードホップ数を算出するノードホップ数算出手段と、このノードホップ数算出手段により算出されたノードホップ数の多いラベルスイッチパスから優先して、そのトラフィックの少なくとも一部を収容可能な光パスを生成する光パス生成手段とを具備することを特徴とする光伝送システムが提供される。
【００１１】
このような手段を講じることにより、ラベルスイッチパスごとにノードホップ数が管理され、ノードホップ数の多いラベルスイッチパスから優先して光パスが生成される。これにより、光パス生成処理がメッセージの先着順に実施されることがなくなり、光パス設定にかかるノード間の不平等を解消することができる。従って遅延時間を平均化して伝送効率の向上を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光パス設定にかかるノード間の不平等を解消し、これにより伝送効率の向上を図った光伝送システム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】
図１は、本発明に係わる光伝送システムの実施の形態を示すシステム図である。図１のシステムは、複数のノード１０３（１０３−１〜１０３−５）を備える。各ノード１０３−１〜１０３−５は、それぞれラベルスイッチルータ（ＬＳＲ）１０１（１０１−１〜１０１−５）と、フォトニッククロスコネクト（ＰＸＣ）１０２（１０２−１〜１０２−５）とを備える。
【００１４】
各ノード１０３−１〜１０３−５は光伝送路１０４−１〜１０４−６を介して適宜接続される。各光伝送路１０４−１〜１０４−６は波長多重される複数の光リンクからなり、このうち１つの波長λ０をデフォルト波長としてノード間をホップバイホップで接続する。すなわち、波長λ０はノードごとに必ず光−電気変換され、信号の電気的処理が行われる。波長λ０はネットワークの制御信号の伝送や、Ｌ２／Ｌ３レイヤのパケットの転送に用いられる。Ｌ２／Ｌ３レイヤを通るパケットは、宛先に到着するまでに通過したノードのラベルスイッチルータ１０１によりでスイッチングされる。
【００１５】
図１においてＬ２／Ｌ３レイヤと示される面内で、ＬＳＲ間を接続する点線の矢印は、各ノード間が論理的にメッシュ接続されている様子を示す。各ノードをメッシュに接続する論理的ルートは、ラベルスイッチパス（ＬＳＰ）と呼ばれる。メッシュ接続はあくまでも論理的にであって、実際にはこのネットワークを通過するパケットはホップバイホップにＬＳＲでスイッチングされながらＬＳＰ内を進んで行く。
【００１６】
ＬＳＲは自ノードを通過するＬＳＰのトラフィック測定機能を備える。各ノード１０３−１〜１０３−５は、或るＬＳＰのトラフィックが増大したことを検出すると、そのＬＳＰのトラフィックをＬ１レイヤでカットスルーさせる。具体的には、そのＬＳＰが通過するルートに沿ってＰＸＣを経由するＬ１レイヤの光パスを設定し、ＬＳＰのトラフィックを光パスに移しかえる。
【００１７】
ＰＸＣは任意の入力ポートに入力された任意の波長の光を電気信号に変換することなく、また波長変換も行わず光のまま任意の出力ポートに接続する機能を持つ。従って光パスは始点ノードから始まって、波長変換されないままいくつかのＰＸＣを通過して終点ノードにまで届く。
【００１８】
図１において、例えばＬＳＲ１０１−１と１０１−３とを接続するＬＳＰをＬ１レイヤでカットスルーする場合、そのＬＰＳが物理的にはＬＳＲ１０１−１、１０１−２、１０１−３を通っているとする。ノード１０３−１，１０３−２，１０３−３に対して光パス設定要求を行い、波長等の条件を満たして要求が受け入れられれば、ＰＸＣ１０２−１，１０２−２，１０２−３を通る光パス１０５が設定される。なお、光パス設定要求を発出するノードはノード１０３−１，１０３−２，１０３−３のいずれかである。
【００１９】
光パス１０５が無事設定されると、ノード１０３−１はＬＳＲ１０１−１に入力されるＬＳＲ１０１−３に向けて張られたＬＳＰのトラフィックをＰＸＣ１０２−１向けに振り向け、光パス１０５によってノード１０３−３に届くようにする。ノード１０３−３ではＰＸＣ１０２−３に届いている光パス１０５のトラフィックをＬＳＲ１０１−３の方に振り向ける。このようにするとノード１０３−２がカットスルーされ、ＬＳＲ１０１−２の負荷が減少する。
【００２０】
図１のネットワークアーキテクチャを持つ既存のシステムでは、光パスを一旦張った後、一定時間が経過したら、光パス内のトラフィックによらず光パスを強制的に解放するようにしている。従って光パスが解放された後、対応するＬＳＰにトラフィックがまだ多ければ光パス設定要求が再び発生することになる。
【００２１】
ＬＳＰ上を進むパケットはＬＳＲを通るたびにスイッチングされる。ＬＳＲは入力されたパケットを、ストアアンドフォワードで対応する出力ポートのバッファにキューイングする。バッファが空ならばパケットは即座にＬＳＲの外に出て行くが、バッファに他のパケットがたまっていると順番が来るまで出力されない。一方、ＰＸＣは入力と出力を線として繋いでいるだけなので、光パス上を進むパケットはＰＸＣをほとんど素通りするだけである。従って、同じ宛先のパケットでもＬＳＰを通過する場合と、光パスを通過する場合とでは、遅延の性能が明らかに異なる。
【００２２】
この種のシステムにおいて、光パスが解放された後の新たな光パス設定要求は先着順に受け付けられる。各ノードはＬＳＰを流れるトラフィックが特定のしきい値を超えた場合に、光パス設定要求を発出する。光パス設定要求はデフォルト波長λ０のホップバイホップによる経路上を転送され、光パス始点ノードまで到着する。光パス設定要求を受信した光パス始点ノードでは、受信した光パス設定要求を先着順で処理を行う。光パス設定要求のための制御パケットは、遠くのノードから到着する場合もあるが、近くのノードから到着する場合もある。
【００２３】
トラフィックが多い状況においては、光パスが解放された後、データトラフィックが元のＬＳＰに戻った後すぐに、光パス設定要求が光パスを解放したノードに向けて転送される。光パス始点ノードから遠いノードからの要求は、近いノードからの要求に対して、常に遅い。したがって、光パス始点ノードに近いノードからの光パス設定要求が優先されることになる。
【００２４】
光パスは、通過ノードに対しては、光マトリクススイッチによりカットスルーされる。したがって、光パスの途中ノード数が多いほど、光パスを利用した効果が大きい。しかしながら、光パス始点ノードに近いノードとの間の光パスが優先されてしまうと、光パスにデータパケットを乗せかえるメリットが小さくなってしまう。以下に、このような不具合を解消可能な本発明の実施の形態につき開示する。
【００２５】
［第１の実施形態］
図２は、図１のノード１０３の一実施の形態を示す機能ブロック図である。図２のノード１０３はラベルスイッチルータ１０１と、フォトニッククロスコネクト１０２とを備える。フォトニッククロスコネクト１０２は、光マトリクススイッチ１１と、波長多重ＭＵＸ／ＤＭＵＸ１２と、光マトリクススイッチ制御部２０とを備える。なお図２において説明を簡単にするため、光マトリクススイッチ１１を入力１０ポート、出力１０ポートの光空間マトリクススイッチとする。波長多重ＭＵＸ／ＤＭＵＸ１２を波長λ０、λ１、λ２の合計３波長を分離多重できるものとし、このうちλ０をデフォルト波長とする。光マトリクススイッチ１１は、同一の波長の中で、任意のポートを選択できる機能を有するとする。説明の都合上、波長数を３としたが、波長数は制約されるものではない。フォトニッククロスコネクト１０２は、光伝送路１０４を介して異なるノードに接続される。
【００２６】
波長多重ＭＵＸ／ＤＭＵＸ１２から入出力されるデフォルト波長λ０の光信号は、ラベルスイッチルータ１０１のデフォルト光トランシーバ部１３より電気信号に変換される。変換された電気信号は、ラベルスイッチ機能部１４において、電気信号に含むラベル情報に基づき該当する出力ポートにスイッチされる。通常は、ラベルスイッチ機能部１４に入出力される電気信号は、ヘッダ部分と可変長データで構成されるパケットデータである。パケットデータには固定長のラベルが付加されているため、ラベルドパケットと称される。ラベルドパケットが、ラベルスイッチ機能部により適切な出力ポートを選択してスイッチするためには、ラベル値と出力ポートの関係を示すラベルテーブルを参照する必要がある。このラベルテーブルを作成する機能はルータ部１６が備える。
【００２７】
ルータ部１６は、通常のＩＰ（Internet Protocol）ルータの機能とラベルテーブル作成機能を有する。ノード１０３がネットワークのエッジデバイスとして動作する場合には、ルータ部１６はＩＰネットワークなどの外部ネットワークと接続される。すなわちルータ部１６は、ＩＰネットワークとの間でのＩＰパケットの送受信機能を有する。隣接ノードとの間はデフォルト波長λ０により接続される。
【００２８】
ラベルスイッチ機能部１４は、ルータ部１６からのＩＰパケットに既定のデフォルトラベルを付加し、隣接ノードに転送する。デフォルトラベルが入力されたラベルスイッチ機能部１４は、必ずラベルを落として、ＩＰパケットの姿に戻して、ルータ部１６に入力する。このようにして形成されるネットワークは、立ち上がりに際して、ホップバイホップで接続されるＩＰルータネットワークとして振舞うことができる。
【００２９】
この仕組みによりルータ部１６は、例えばＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）などのダイナミックルーティングプロトコルを動作させることができる。ルータ部１６は、ダイナミックルーティングプロトコルを用いてフォワーディングテーブルを自動的に作成することが可能となる。外部ネットワークからルータ部１６に入力するＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスを見て、次のホップのノードに該当するデフォルトラベルを選択することができる。
【００３０】
上記の外部からのＩＰパケットの転送の仕組みと同様に、ルータ部１６内部（図示せず）のラベルテーブル作成機能や光パス設定／解放制御部１７から入出力する制御用ＩＰパケットは、本ネットワーク内すべてのノードのラベルテーブル作成機能や光パス設定／解放制御部と通信が可能となる。
【００３１】
本システムでは、フォワーディングテーブル完成後、ノード間フルメッシュのラベルスイッチパス（ＬＳＰ）を設定する。ラベルテーブルを作成するためには、コネクションのためのＬＳＰシグナリングを行う必要がある。ＬＳＰシグナリングに関しては、ＭＰＬＳの手法を使う。ＭＰＬＳでは、ＬＳＰの始点ノードからパス要求メッセージを下流ノードに流し、ＬＳＰの終点ノードから始点ノードに向けて、リザーブメッセージを用いて、ホップバイホップでラベル値を決めていくことにより、ラベルテーブルを作成する。この際、通過ノードの数を計数することが可能である。したがって、リザーブメッセージを受けたＬＳＰの始点ノードでは、ＬＳＰの識別子とともに、ノードホップ数を属性として、ノードホップ数管理部１８に記憶することが可能となる。
【００３２】
トラフィック計測部１９は、ラベルスイッチ機能部１４において測定したデータトラフィック量を測定する機能を有する。具体的には、ラベルスイッチ機能部１４において、ＬＳＰ単位にバッファキューを設け、キューに保持されるデータ量をトラフィック計測部１９がモニタリングすることなどが考えられる。これ以外の手法を用いてデータトラフィック量を測定してもなんら問題はない。
【００３３】
ＬＳＰがフルメッシュに張られると、ノード１０３を通過するパケットはデフォルト光トランシーバ部１３を介してラベルスイッチ機能部１４に入力されるが、ここで折り返され、デフォルト光トランシーバ部１３を介して隣接ノードに転送される。この状況において、予め設定された閾値を超えるデータトラフィックがトラフィック計測部１９により観測されると、光パス設定要求のためのトリガを光パス設定／解放制御部１７に向け発生する。トリガを受けた光パス設定／解放制御部１７は、該当するＬＳＰの始点ノードに向けて、光パス設定要求メッセージを送出する。光パス設定要求メッセージは、ルータ部１６を介して、ラベルスイッチ機能部１４でラベルドパケット化され、デフォルト光トランシーバ部１３によりλ０の光信号に変換され、ホップバイホップで、ＬＳＰの始点ノードの光パス設定／解放制御部１７に到着する。
【００３４】
光パス設定要求メッセージを受けたＬＳＰの始点ノードの光パス設定／解放制御部１７では、予め定めた受け付け時間を計測するタイマをスタートさせる。また、ＬＳＰの識別子を元に、そのＬＳＰの通過ノード数を読み込む。タイマが受け付け時間に到達しない間に、再度、光パス設定／解放制御部１７は、光パス設定要求メッセージを受けたとする。２番目に受けた光パス設定要求メッセージに対するＬＳＰの識別子から、そのＬＳＰの通過ノード数を読み込む。最初に読み込んだ通過ノード数とを比較し、大きい方を選択する。これを受付時間内に繰り返し、タイマーが受付時間を越えた時点で、タイマをリセットするとともに、光パス設定／解放制御部１７から、ＬＳＰの終点ノードに向けて、光パス要求メッセージを送出する。
【００３５】
この部分のシグナリングに関しては、ＭＰＬＳをより一般的に拡張したＧＭＰＬＳ（Generalized MPLS）として、標準化作業が行われている。詳細は省略するが、光パス要求メッセージを受け取った光パス終点ノードの光パス設定／解放制御部１７では、光パスリザーブメッセージを始点ノードに戻して、光パスが通過するノードと始点ノードの光マトリクススイッチ制御部２０を介して、光マトリクススイッチ１１を切り替える。光パスの始点ノードにおいては、波長可変トランシーバ部１５の波長を、ＧＭＰＬＳの仕組みで決定した波長に設定し、ＬＳＰを流れていたデータを、波長可変トランシーバ部１５を介して転送する。この切り替えは、ラベルテーブルを変更することによっても、ラベル値を変更することによっても実現することが可能である。光パスの途中ノードにおいては、光マトリクススイッチ１１が設定されており、光信号のまま通過するため、データパケットの遅延時間は光の通過時間のみで決定される。以上のように、各ノード１０３はデフォルトパスであるＬＳＰのトラフィックを監視し、光パスに移行させるべき状態（トラフィックが閾値を超えて増大した、など）を検出すると、光パス設定手続きを開始する。
【００３６】
上記構成において、光パス設定／解放制御部１７、光マトリクススイッチ制御部２０、光マトリクススイッチ１１は、デフォルトパスのトラフィックの少なくとも一部を収容可能な光パスを生成する。また光パス設定／解放制御部１７、光マトリクススイッチ制御部２０、光マトリクススイッチ１１は光パスの生存時間をデフォルトパスごとに決定し、その生存時間に基づいて光パスの解放時刻をスケジューリングする。なお光パスの途中ノードにおいては、光マトリクススイッチ１１が設定されており、光信号のまま通過するため、データパケットの遅延時間は、光が通過する時間のみで決定される。
【００３７】
光パス設定／解放制御部１７は光パス生存時間を計測するためのタイマ（図示せず）を備え、光パス設定／解放制御部１７は光パス終点ノードに向けて光パス解放メッセージを出力することにより、生存時間を超過した光パスを解放する。光パスの始点ノードでは、波長可変トランシーバ部１５を介して転送していたデータを、デフォルト光トランシーバ部１３を経由するようにして、ＬＳＰに戻す。
【００３８】
本ネットワーク全体のトラフィック負荷が大きい場合、光パス生存時間を超過し、光パスが解放された後、すぐに、そのノードに対して、光パス設定要求メッセージが到着する状況が生じる。光パス設定要求メッセージの先着順に光パスを設定していたとすると、光パス設定要求メッセージは、そのノードに近いノードからのメッセージが早く到着する。したがって、光パスは、遠いノードに対して設定する確率が低くなってしまう。
【００３９】
そこで本実施形態ではノードホップ数管理部１８を設け、ラベルスイッチパスごとのノードホップ数を管理する。そして、ノードホップ数の多いラベルスイッチパスから優先的に、光パスを生成するようにする。すなわち、光パス設定要求受付時間を定義し、その間に到着する光パス設定要求メッセージの中で、最も通過ノード数が多いＬＳＰを優先して、光パスを設定することにより、ホップ数が多いノードに対して光パスが張られる確率が高くなり、ネットワーク全体の遅延時間を低くすることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態では光パスの設定後、光パス設定／解放制御部１７の光パス生存時間タイマにより、予め定めた生存時間経過後に光パス解放猶予タイマ（図示せず）を起動する。光パス解放猶予タイマの起動トリガは光パス生存時間経過後、あるいはトラフィック計測部１９で観測したデータトラフィックが、ゼロになった時とする。
【００４１】
光パス始点ノードは、光パス解放猶予タイマが、予め定めた解放猶予時間に到達していない間、光パスを解放しない。その時間内に、再び、光パス生存時間を超えた光パス、あるいは、データトラフィックがゼロになった光パスが存在した場合、ノードホップ数管理部１８により管理している両者のノードホップ数の少ないＬＳＰを候補として残す。光パス解放猶予時間が終了するまで、ノードホップ数の比較を行う。
【００４２】
以上より、光パスを設定する場合には、ノードホップ数の多い光パスを優先し、光パスを解放する場合には、ノードホップ数の多い光パスが残される。その結果、光パスとして、ノードホップ数が多い光パスが張られる確率が高くなり、ネットワーク全体の遅延時間が小さくなる。
【００４３】
以上のように本実施形態では、すべてのノードで共通の波長の光信号を送受信するデフォルト光トランシーバ部１３と、共通波長以外で波長を可変できる複数の波長可変トランシーバ部１５とを有するラベルスイッチルータ１０１と、フォトニッククロスコネクト１０２とを備える複数のノード１０３がメッシュ接続されるネットワークを前提とする。そして、デフォルト光トランシーバ部１３を用いてラベルスイッチルータ１０１間で制御パケットを送受信する。この制御パケットを用いて、ノード１０３間のフルメッシュラベルスイッチパスを設定する。このとき、各ノード１０３でラベルスイッチパスを流れるトラフィック量を測定する。測定したトラフィック量が、あらかじめ設定したトラフィックしきい値を超えたラベルスイッチパスを、光パスの中に収容する。光パスは、規定時間の経過ののちに解放される。以上の動作を行う全光ネットワークにおいて、光パス設定要求の際に、該当するラベルスイッチパスの中でノードホップ数の多いラベルスイッチパスを優先して収容するようにする。
【００４４】
ラベルスイッチパスのノードホップ数は、ノード間をフルメッシュ接続するようにラベルスイッチパスを設定する際に、ラベルスイッチパスの属性として、ホップ数を記憶する。さらに、光パス設定要求メッセージの中にラベルスイッチパスのホップ数を書き込み、このホップ数を光パスの始点ノード（ingress）で読み出すようにする。
【００４５】
また、光パス設定要求の際に、光パスの始点ノードが、光パス設定要求メッセージを受け取った時、予め定めた受け付け時間の間、光パス設定要求を受け付け、前記受け付け時間内に到着した複数の光パス設定要求メッセージの中で、最もホップ数の多いラベルスイッチパスを、光パスに収容するようにする。
【００４６】
さらに、光パス設定後、特定の光パス生存時間経過後、光パスの始点ノードが、予め定めた解放猶予時間の間、すぐに光パスを解放せず、前記解放猶予時間内に、光パス生存時間を超過した複数の光パスの中で、最もホップ数の少ないラベルスイッチパスを収容した光パスを優先して解放するようにする。フルメッシュＬＳＰを張る段階で、ＬＳＰの識別子とノードホップ数の関係を記憶し、特定の時間内に、光パス設定要求が複数到着した場合、ノードホップ数の多いＬＳＰを優先的に光パスに収容する。それにより、光パスは、途中ノードで遅延しないため、光ネットワーク全体の遅延を下げることが可能となる。
【００４７】
このように本実施形態によれば、光パスの始点ノードと終点ノードの間の中間ノード数が少ない光パスが常に優先されるという事態を防止できる。光パスは、ノードをカットスルーするため、中間ノードの数の大きいＬＳＰを光パスにより多く収容したほうが、ネットワーク全体の性能が上がり、遅延の低いネットワークを実現することができる。光パスを設定する際に、ホップ数の多いＬＳＰを優先し、解放する際に、ホップ数の少ないラベルスイッチパスを優先することにより、ネットワーク全体が、低遅延なネットワークを実現することができる。
【００４８】
［第２の実施形態］
図３は、図１のノード１０３の第２の実施の形態を示す機能ブロック図である。なお図２と共通する部分には同一の符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。図１のシステムでは、フォワーディングテーブル完成後、ノード間フルメッシュのラベルスイッチパス（以下ＬＳＰと略する）を設定する。ラベルテーブルを作成するためには、コネクションのためのＬＳＰシグナリングを行う必要がある。ＬＳＰシグナリングに関しては、ＭＰＬＳの手法を使う。簡単に説明を行うと、ＬＳＰの始点ノードからパス要求メッセージを、下流ノードに流し、ＬＳＰの終点ノードから始点ノードに向けて、リザーブメッセージを用いて、ホップバイホップで、ラベル値を決めていくことで、ラベルテーブルを作成する。
【００４９】
ＬＳＰがフルメッシュに張られた段階においては、ノードを通過するパケットは、図３のデフォルト光トランシーバ部１３を介してラベルスイッチ機能部１４に入力されるが、ここで折り返され、デフォルト光トランシーバを介して、隣接ノードに転送される。この状況において、ＬＳＰ始点ノードの光パス設定／解放制御部１７から、遅延時間計測用パケットを、ＬＳＰ終点ノードの光パス設定／解放制御部１７に向けて送出する。遅延時間計測用パケットには、パケットが作られた時刻をタイムスタンプとして書き込む。このパケットは、ユーザデータと同様にＬＳＰ上を転送される。
【００５０】
ＬＳＰ終点ノードの光パス設定／解放制御部１７は、現在時刻とタイムスタンプの時刻の差をＬＳＰ遅延時間としてパケット遅延計測部２１に渡す。パケット遅延計測部２１は、ＬＳＰ遅延時間と予め設定したしきい値とを比較する。ＬＳＰ遅延時間がしきい値を越えた場合、パケット遅延計測部２１から、光パス設定／解放制御部１７に光パス設定要求のためのトリガを発生する。トリガを受けた光パス設定／解放制御部１７は、該当するＬＳＰの始点ノードに向けて、ＬＳＰ遅延時間を書き込んだ光パス設定要求メッセージを送出する。光パス設定要求メッセージは、ルータ部１６を介して、ラベルスイッチ機能部１４でラベルドパケット化され、デフォルト光トランシーバ部１３によりλ０の光信号に変換され、ホップバイホップで、ＬＳＰの始点ノードの光パス設定／解放制御部１７に到着する。
【００５１】
光パス設定要求メッセージを受けたＬＳＰ始点ノードの光パス設定／解放制御部１７は、予め定めた受け付け時間を計測するためのタイマをスタートさせる。また、ＬＳＰの識別子とともに、光パス設定要求メッセージからＬＳＰ遅延時間を読み出し、ＬＳＰの識別子とともに遅延時間比較部２２に記憶する。タイマが受け付け時間に到達しない間に、再度、光パス設定／解放制御部１７は、光パス設定要求メッセージを受けたとする。次に光パス設定／解放制御部１７は、２番目に受けた光パス設定要求メッセージに書き込まれたＬＳＰ遅延時間を読み込む。そして、最初に読み込んだＬＳＰ遅延時間と２番目の値とをを比較し、大きい方を選択する。これを受付時間内に繰り返し、タイマが受付時間を越えた時点でタイマをリセットするとともに、光パス設定／解放制御部１７から、ＬＳＰの終点ノードに向けて、光パス要求メッセージを送出する。
【００５２】
この部分のシグナリングはＧＭＰＬＳにより制御される。光パス要求メッセージを受け取った光パス終点ノードの光パス設定／解放制御部１７では、光パスリザーブメッセージを始点ノードに戻し、光パスが通過するノードと始点ノードの光マトリクススイッチ制御部２０を介して、光マトリクススイッチ１１を切り替える。光パスの始点ノードにおいては、波長可変トランシーバ部１５の波長を、ＧＭＰＬＳの仕組みで決定した波長に設定し、ＬＳＰを流れていたデータを、波長可変トランシーバ部１５を介して転送する。この切り替えは、ラベルテーブルを変更することによっても、ラベル値を変更することによっても実現することが可能である。
【００５３】
このように本実施形態では、ＬＳＰ上を流れるパケット遅延時間を直接測定し、パケット遅延時間の大きいＬＳＰを優先して光パスを設定するようにしている。このような手法によっても、第１の実施形態と同様に、ネットワーク全体を低遅延にすることが可能となる。
【００５４】
なお本発明は上記実施形態そのまま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】
【００５５】
【図１】本発明に係わる光伝送システムの実施の形態を示すシステム図。
【図２】図１のノード１０３の第１の実施の形態を示す機能ブロック図。
【図３】図１のノード１０３の第２の実施の形態を示す機能ブロック図。
【符号の説明】
【００５６】
１０１（１０１−１〜１０１−５）…ラベルスイッチルータ、１０２（１０２−１〜１０２−５）…フォトニッククロスコネクト（ＰＸＣ）、１０３（１０３−１〜１０３−５）…ノード、１０４…光伝送路、１０５…光パス、１１…光マトリクススイッチ、１２…波長多重ＭＵＸ／ＤＭＵＸ、１３…デフォルト光トランシーバ部、１４…ラベルスイッチ機能部、１５…波長可変トランシーバ部、１６…ルータ部、１７…光パス設定／解放制御部、１８…ノードホップ数管理部、１９…トラフィック計測部、２０…光マトリクススイッチ制御部、２１…パケット遅延計測部、２２…遅延時間比較部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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