(57)【要約】【課題】大容量、高速を特徴とする光ネットワークの利点を生かしつつネットワーク機器等の制御や遠隔モニタ用の通信、あるいは小規模ユーザへのサービス提供を小さな負担で実現できる光ＩＰネットワークシステムを提供する。【解決手段】上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とするネットワークシステム。【選択図】図２
2007235425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、
エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、
エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、
前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、
前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とする光ＩＰネットワークシステム。
【請求項２】
上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、
エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、
エッジノードあるいは下位ノードに接続され、単一波長の光でパケットを送受する単一波長ノードと、
エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、
前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、
前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とする光ＩＰネットワークシステム。
【請求項３】
エッジノードあるいは下位ノードが、パケットをルーティングするレイヤ３スイッチを有し、
前記被制御部と送受信されるパケットが、前記レイヤ３スイッチを経由して送受される請求項１または２に記載の光ＩＰネットワークシステム。
【請求項４】
前記レイヤ３スイッチが、管理情報を格納するＭＩＢを有し、
前記ＭＩＢに前記被制御部の状態を示す状態値が保存され、被制御部の制御あるいはモニタに応じて前記状態値が更新される請求項３に記載の光ＩＰネットワークシステム。
【請求項５】
前記被制御部は、ＩＰパケットを送受信するインターフェイスとしてのＩＰ−ＩＦ部と、
被制御部の状態を取得するモニタ部と、
制御の対象となる制御対象部とを有し、
前記通信制御装置からパケットを受信したＩＰ−ＩＦ部からの出力により制御対象部が制御され、あるいは前記モニタ部が取得した状態値がＩＰ−ＩＦ部へ送信されて前記通信制御装置にモニタされる請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ＩＰネットワークシステム。
【請求項６】
前記波長多重光部品は、複数のアド／ドロップ・マルチプレクサを含み、
前記アド／ドロップ・マルチプレクサの少なくとも一つは、アド／ドロップする波長を選択できる可変アド／ドロップ・マルチプレクサであって前記被制御部に該当する部分である請求項１〜５のいずれか１つに記載の光ＩＰネットワークシステム。
【請求項７】
前記可変アド／ドロップ・マルチプレクサは、波長をアドするか、ドロップするかあるいはスルーするかのいずれかの状態に切り換える光スイッチのマトリックスと、
前記通信制御装置からの指示によって各光スイッチを切り換え、あるいは各光スイッチの状態を前記通信制御装置へ送信するスイッチ・ドライバとを有し、
送受信するパケットが、各光スイッチの切り換えを指示する制御データと各スイッチの状態を示すモニタデータとを含み、
前記制御データが、各可変アド／ドロップ・マルチプレクサに固有の識別番号と、各可変アド／ドロップ・マルチプレクサ内の各光スイッチを特定する番号と、各光スイッチが前記光信号をアド、ドロップあるいはスルーのいずれかの状態かを示すデータとを含む請求項６に記載の光ＩＰネットワークシステム。
【請求項８】
下位通信ネットワークがビル内のネットワークであり、各下位ノードがビル内のパケットを集約するノードである請求項１〜７のいずれか１つに記載の光ＩＰネットワークシステム。
【請求項９】
上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、
エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、
エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、
前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、
前記通信制御装置が、エッジノードおよび各下位ノードを順次経由するように転送される周回パケットを用いて被制御部とパケットを送受信することを特徴とする光ＩＰネットワークシステム。
【請求項１０】
上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、
エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、
エッジノードあるいは下位ノードに接続され、単一波長の光でパケットを送受する単一波長ノードと、
エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、
前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、
前記通信制御装置が、エッジノードおよび各下位ノードを順次経由するように転送される周回パケットを用いて被制御部とパケットを送受信することを特徴とする光ＩＰネットワークシステム。
【請求項１１】
エッジノードあるいは下位ノードが、パケットをルーティングするレイヤ３スイッチを有し、
前記被制御部と送受される周回パケットが、前記レイヤ３スイッチを経由して送受される請求項９または１０に記載の光ＩＰネットワークシステム。
【請求項１２】
前記通信制御装置は、トリガパケットとして制御データを含む前記周回パケットを送出し、
各エッジノードあるいは下位ノードの前記レイヤ３スイッチは、受信したトリガパケットから制御データを取り出し、取り出した制御データに基づきそのエッジノードあるいは下位ノードに接続されている１以上の被制御部に制御パケットを送信することで制御するとともに、前記トリガパケットを次のエッジノードあるいは下位ノードに転送し、前記周回パケットを周回させる請求項１１に記載の光ＩＰネットワークシステム。
【請求項１３】
前記制御データは、各被制御部の状態値を要求する指示であり、
前記通信制御装置あるいは通信制御装置からのトリガパケットを受信した最初のレイヤ３スイッチは、各被制御部に前記制御パケットを送信後、指示に応じて各被制御部からその状態を示す状態値を受信するまで待機し、かつ受信した状態値パケットから状態値を取り出し、受信した状態値を状態値パケットに格納して次の下位ノードに転送することで周回させ、
前記通信制御装置が接続されるエッジノードあるいは下位ノードは、周回した状態値パケットを受信して前記通信制御装置に送信する請求項１２に記載の光ＩＰネットワークシステム。
【請求項１４】
前記通信制御装置は、状態値を判定する状態値判定条件とその判定結果に対する制御アクションとを予め保持し、状態値パケットを受信して各被制御部の状態値を取得した後、取得した状態値を状態値判定条件に基づいて判定し、その判定結果に対して制御アクションに基づき新たなトリガパケットを送信する請求項１３に記載の光ＩＰネットワークシステム。
【請求項１５】
前記被制御部の少なくとも１つがアド／ドロップ・マルチプレクサである請求項１４に記載の光ＩＰネットワークシステム。
【請求項１６】
エッジノードと各下位ノードは、通常サービス用とバックアップ用の２系統の光ファイバで接続され、
前記制御及びモニタを行うため送受されるパケットは、バックアップ用の光ファイバを通って送受信される請求項１５に記載の光ＩＰネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＴ化進展の基盤を提供するため、光ファイバネットワークの広範囲な導入が期待されており、このような光ネットワークの構築方法が検討されている。その一つとして、システムの拡充変更に柔軟に対応するためのリング型の光ネットワークが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、前記のような光ネットワークの構築、拡大を容易且つ安価に行うことができる光ネットワーク及びスイッチング装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
光ファイバは、従来の電線を媒体とするネットワークに比べて１本あたりの通信容量が大きいので、通信量の増加、高速化に伴って近年特に普及がめざましい。電話やインターネットなど公衆通信回線網の光ネットワーク化も進展している。光ファイバの導入は、前述の特性から大容量の通信をまかなう幹線から導入が進み、続いて、ビジネス用に通信を利用するビルなど比較的通信量の多いユーザ（大規模ユーザ）を対象に普及が進んだ。そして、今日では、インターネットの普及に伴い各家庭にも光ファイバの敷設が進められている。
【０００５】
しかし、各家庭に光ネットワークを導入する場合、既存の公衆電話線をとりかえ、新たに光ファイバを敷設しなければならならない。通信サービスを提供する業者あるいはユーザにとって、光ネットワークの新たな敷設に伴う負担は大きい。ユーザが密集している都会であれば、一本の大容量の光ファイバを敷設して、その近隣にある通信量の少ないユーザ（小規模ユーザ）をまとめてまかなうことも可能であるが、小規模ユーザが散在する地方は光ファイバを敷設しても、その容量に見合う利用量が期待できず、導入が進まないという矛盾もある。
【０００６】
さらに、小規模ユーザの場合、電話会社の提供するネットワークを用いることが多く、光ファイバは地域の電話局から各戸へ敷設される。その近隣に、大規模ユーザ用に敷設された光ファイバがあっても、それを利用していないのが現状である。
【０００７】
一方、ＩＴ技術を利用して、各戸の機器、たとえば、エヤコンや映像機器などを公衆通信ネットワークを介して遠隔操作するサービスが考えられている。また、独居の高齢者等の健康状態を遠隔モニタするようなサービスも考えられている。このようなサービスは、各ユーザの通信量はさほど大きなものにはならないので、複数の小規模ユーザをまとめてまかなうことが容易なネットワークの形態が望まれている。
【特許文献１】特開２００１−２３０７９４号公報
【特許文献２】特開２００４−２９７６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
大規模ユーザ用の光ネットワークは、ネットワーク障害に対する耐性を確保し、高い信頼性を実現するためにネットワークを２重化したものがある。即ち、光ファイバを２系統敷設して通信系統を２重化し、通常の状態では一方の通信系統（サービスプレーン）を使用し、ネットワークに障害が発生すると、一部あるいは全部を他方の通信系等（バックアッププレーンあるいはコントロールプレーン）に切り換えて使用するものである。
【０００９】
ネットワーク障害は、頻繁に発生するものではない。そこで、サービスプレーンが使用されている間は、休止しているコントロールプレーンを用いて、ネットワーク傷害発生から復旧までの間コントロールプレーンが使用されても大きな影響のないような通信、たとえばネットワーク機器等の制御や遠隔モニタ用の通信を行えばよい。
【００１０】
このようにすれば、２重化されたネットワークを効率的に使用でき、ユーザのコスト的な負担を軽減することができる。
【００１１】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、大容量、高速を特徴とする光ネットワークの利点を生かしつつ、ネットワーク機器等の制御や遠隔モニタ用の通信、あるいは小規模ユーザへのサービス提供を小さな負担で実現できるネットワークシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、
（１）上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とする光ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークシステムを提供する。
（２）上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、エッジノードあるいは下位ノードに接続され、単一波長の光でパケットを送受する単一波長ノードと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とする光ＩＰネットワークシステムを提供する。
（３）上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、エッジノードおよび各下位ノードを順次経由するように転送される周回パケットを用いて被制御部とパケットを送受信する光ＩＰネットワークシステムを提供する。
（４）上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、エッジノードあるいは下位ノードに接続され、単一波長の光でパケットを送受する単一波長ノードと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタし、エッジノードおよび各下位ノードを順次経由するように転送される周回パケットを用いて被制御部とパケットを送受信する光ＩＰネットワークシステムを提供する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の前記（１）のネットワークシステムは、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とする。
【００１４】
このようにすれば、エッジノード、各下位ノードもしくはエッジノードを介した上位ノードとの間で行われる通信と並行して、通信制御装置と被制御部との間で通信を行うことができる。従って、ネットワークを効率的に使用して複数のサービスを提供することができる。
また、前記（２）のネットワークシステムは、エッジノードあるいは下位ノードに接続され、単一波長の光でパケットを送受する単一波長ノードと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とする。
【００１５】
このようにすれば、エッジノード、各下位ノードもしくはエッジノードを介した上位ノードとの間で行われる通信と並行して、通信制御装置と単一波長ノードとの間で制御あるいはモニタ用の通信を行うことができる。従って、ネットワークを効率的に使用することができる。ひいては、ユーザのコスト的な負担を軽減することができる。
【００１６】
エッジノードあるいは下位ノードは、ビジネスビルに相当し、ビル間あるいはビルとエッジノード外との通信を波長多重した光信号で経済的に提供できる。また、ここでいう単一波長ノードは、一般家庭とエッジノードあるいは下位ノードとを光ファイバで接続した場合の一般家庭に相当する。
【００１７】
本発明によれば、ビジネスビルに近隣の一般家庭を光ファイバで接続し、一般のＩＰ通信サービスを提供できると共に、後述するモニタ、制御サービスも提供することができる。
従来の一般家庭へのサービスは、通信事業者が電話局から一般家庭まで光ファイバを敷設する必要があり、ビジネスビルの近隣にあっても利用できない欠点があったが、本発明により、ビジネスビル用通信に一般家庭用通信を統合できる大きな効果がある。
【００１８】
前記（３）のネットワークシステムは、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、エッジノードおよび各下位ノードを順次経由するように転送される周回パケットを用いて被制御部とパケットを送受信することを特徴とする。
このようにすれば、１つの周回性パケットにより前記通信制御装置とパケット送受信ができるので、エッジノードおよび各下位ノードに接続された被制御部との通信量を抑制することができる。
【００１９】
さらに、前記（４）のネットワークシステムは、エッジノードあるいは下位ノードに接続され、単一波長の光でパケットを送受する単一波長ノードと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタし、エッジノードおよび各下位ノードを順次経由するように転送される周回パケットを用いて被制御部とパケットを送受信することを特徴とする。
このようにすれば、１つの周回性パケットにより前記通信制御装置とパケット送受信ができるので、エッジノードおよび各下位ノードに接続された単一波長ノードの被制御部との通信量を抑制することができる。
【００２０】
通信制御装置と各ノードの被制御部とが１対１で制御、あるいはモニタ用パケットを送受すれば、そのたびにパケットが送信される。例えば、ｎ個の被制御部と１対１でパケットを送受信すれば、通信制御装置の出入口では、ｎ回パケットが送受信される。
本発明では、通信制御装置が出したトリガパケットを元に各ノードで制御、モニタを実行しながら次のノードへ周回するため、出入口でも送受信されるパケットは１回である。
【００２１】
前記（１）または（２）のネットワークシステムにおいて、エッジノードあるいは下位ノードが、パケットをルーティングするレイヤ３スイッチを有し、前記被制御部と送受信されるパケットが、前記レイヤ３スイッチを経由して送受されてもよい。
【００２２】
また、前記レイヤ３スイッチが、管理情報を格納するＭＩＢ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅ）を有し、前記ＭＩＢに前記被制御部の状態を示す状態値が保存され、被制御部の制御あるいはモニタに応じて前記状態値が更新されてもよい。このようにすれば、ネットワーク上の機器の管理情報を取得する格納部として規格化されたＭＩＢを用いて、対象の状態を取得することができる。
【００２３】
さらにまた、前記被制御部は、ＩＰパケットを送受信するインターフェイスとしてのＩＰ−ＩＦ部と、被制御部の状態を取得するモニタ部と、制御の対象となる制御対象部とを有し、前記通信制御装置からパケットを受信したＩＰ−ＩＦ部からの出力により制御対象部が制御され、あるいは前記モニタ部が取得した状態値がＩＰ−ＩＦ部へ送信されて前記通信制御装置にモニタされるものであってもよい。
【００２４】
前記波長多重光部品は、複数のアド／ドロップ・マルチプレクサを含み、前記アド／ドロップ・マルチプレクサの少なくとも一つは、アド／ドロップする波長を選択できる可変アド／ドロップ・マルチプレクサであって前記被制御部に該当する部分であってもよい。
このようにすれば、前記通信制御装置が、被制御部としてのアド／ドロップ・マルチプレクサを制御して、動的にアド／ドロップ波長の設定を変更することができる。従って、各下位ノードのトラフィックの増減に応じて動的に、かつ遠隔制御でアド／ドロップ波長を設定することができ、使用状況に応じたネットワーク構成に柔軟に変更することができる。さらに、遠隔制御でアド／ドロップ波長の設定をモニタすることができる。
【００２５】
前記可変アド／ドロップ・マルチプレクサは、波長をアドするか、ドロップするかあるいはスルーするかのいずれかの状態に切り換える光スイッチのマトリックスと、前記通信制御装置からの指示によって各光スイッチを切り換え、あるいは各光スイッチの状態を前記通信制御装置へ送信するスイッチ・ドライバとを有し、送受信するパケットが、各光スイッチの切り換えを指示する制御データと各スイッチの状態を示すモニタデータとを含み、前記制御データが、各可変アド／ドロップ・マルチプレクサに固有の識別番号と、各可変アド／ドロップ・マルチプレクサ内の各光スイッチを特定する番号と、各光スイッチが前記光信号をアド、ドロップあるいはスルーのいずれかの状態かを示すデータとを含んでいてもよい。
【００２６】
また、下位通信ネットワークがビル内のネットワークであり、各下位ノードがビル内のパケットを集約するノード（フロアノード）であってもよい。
【００２７】
また、前記（３）あるいは（４）のネットワークシステムにおいて、エッジノードあるいは下位ノードが、パケットをルーティングするレイヤ３スイッチを有し、前記被制御部と送受されるパケットが、前記レイヤ３スイッチを経由して送受されてもよい。
【００２８】
前記通信制御装置は、トリガパケットとして制御データを含む前記周回パケットを送出し、各エッジノードあるいは下位ノードの前記レイヤ３スイッチは、受信したトリガパケットから制御データを取り出し、取り出した制御データに基づきそのエッジノードあるいは下位ノードに接続されている１以上の被制御部に制御パケットを送信することで制御するとともに、前記トリガパケットを次のエッジノードあるいは下位ノードに転送し、前記周回パケットを周回させてもよい。
【００２９】
このようにすれば、１つの周回パケットにより各下位ノードにある対象の被制御部に対し、制御あるいは状態値のモニタを要求できるので、各下位ノードに個別のパケットを送信するよりも通信量を抑制することができる。
【００３０】
また、前記制御データは、各被制御部の状態値を要求する指示であり、前記通信制御装置あるいは通信制御装置からのトリガパケットを受信した最初のレイヤ３スイッチは、各被制御部に前記制御パケットを送信後、指示に応じて各被制御部からその状態を示す状態値を受信するまで待機し、かつ受信した状態値パケットから状態値を取り出し、受信した状態値を状態値パケットに格納して次の下位ノードに転送することで周回させ、前記通信制御装置が接続されるエッジノードあるいは下位ノードは、周回した状態値パケットを受信して前記通信制御装置に送信するようにしてもよい。
このようにすれば、前記通信制御装置は、各下位ノードからの状態データが格納された状態値パケットを受信して各対象の状態を一括して取得することができる。従って、各下位ノードから個別のパケットを受信するよりも通信量を抑制することができる。
【００３１】
さらにまた、前記通信制御装置は、状態値を判定する状態値判定条件とその判定結果に対する制御アクションとを予め保持し、状態値パケットを受信して各被制御部の状態値を取得した後、取得した状態値を状態値判定条件に基づいて判定し、その判定結果に対して制御アクションに基づき新たなトリガパケットを送信するものであってもよい。
前記被制御部の少なくとも１つがアド／ドロップ・マルチプレクサであってもよい。
また、エッジノードと各下位ノードは、通常サービス用とバックアップ用の２系統の光ファイバで接続され、前記制御及びモニタを行うため送受されるパケットは、バックアップ用の光ファイバを通って送受信されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。以下の説明により、この発明をよりよく理解することが可能であろう。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、限定的なものではないと考えられるべきである。
【００３３】
（基本構成）
図１は、本発明に係る光ネットワークの基本構成を説明するための説明図である。図１に示すように、この光ネットワークは、上位ノードとしてのコアノード１０と複数のエッジノード１２ａ、１２ｂが、単一モード（ＳＭ）光ファイバによってリング状に結合され、上位通信ネットワークＤが構成されている。
【００３４】
コアノード１０は、上位通信ネットワークＤに対してさらに上位の広域ネットワークＦに接続されており、各エッジノード１２ａ、１２ｂは、上位通信ネットワークＤに対して下位の光リングである下位通信ネットワークＡ１およびＡ２にそれぞれ接続されている。下位通信ネットワークＡ１には、下位ノードとして複数のユーザノード１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆが接続されている。また、下位通信ネットワークＡ２には、下位ノードとして複数のユーザノード１４ｇ、１４ｈが接続されている。
【００３５】
広域ネットワークＦ、上位通信ネットワークＤ及び下位通信ネットワークＡ１、Ａ２は、いずれも通常サービス用の０系及びバックアップ用の１系の二重の光ファイバリングにより構成されている。０系光リングは、一つの独立した通信系統を構成する。図１では、これをサービスプレーンと表記している。また、１系光リングは、サービスプレーンと独立した通信系統であるコントロールプレーンを構成する。
この説明では、各ノード間を光ファイバでリング状に接続してサービスプレーンを構成しているが、各ノード間を光ファイバでメッシュ状に接続する場合や、リング状の光ファイバに、特定のノード間を光ファイバで接続した部分を加えてサービスプレーンを構成する場合、あるいは、波長分割多重した光を分波するＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ）を介してノードを光ファイバで接続してサービスプレーンを構成する場合など複数の異なる構成をとり得る。
【００３６】
それぞれのネットワークのリング長の一例は、広域ネットワークＦが１００〜３００ｋｍ、上位通信ネットワークＤが１０〜１００ｋｍ、下位通信ネットワークＡ１、Ａ２が３０ｋｍ以下である。
【００３７】
（実施の形態１）
図２は、図１の下位通信ネットワークＡ１の詳細な構成を示す説明図である。図２の符号は、図１と対応させている。ただし、ユーザノードの数は、任意の数であるｎ個で表している。
図２に示すように、下位通信ネットワークＡ１の、エッジノード１２ａ及び複数のユーザノード１４ｃ、１４ｄ…は、ネットワークインターフェイス（ＮＩ）で構成され、各ＮＩは、０系光リング２４と１系光リング２６を構成する２本の光ファイバにそれぞれ接続されている。
【００３８】
各ＮＩは、光インターフェイスとレイヤ３スイッチ（Ｌ３スイッチ）からなり、Ｌ３スイッチにユーザインターフェイス（ＵＩ）が接続される。光インターフェイスは、波長分割多重方式で多重化され光ファイバを介して送受される光信号の中から各ノードに対応する波長の光信号を選択的に送受し電気信号に変換する。レイヤ３スイッチは、電気信号に変換されたパケットの転送を制御する。ＵＩは、Ｌ３スイッチからの信号を配分する機器であり、たとえばハブあるいは小規模のＬ３スイッチが使用できる。これにユーザ端末が接続され、レイヤ３スイッチによって分配されるパケットを前記ユーザ端末と送受する端末接続部として機能する。
【００３９】
さらに、前記光インターフェイスは、アド／ドロップ・マルチプレクサ（ＡＤＭあるいはＡｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）部とＯＴＲ部（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）とを有する。ＡＤＭ部は、波長分割多重方式で多重化され光ファイバを介して送受される光信号の中から各ノードに対応する波長の光信号を選択的に送受する。ＯＴＲ部は、各波長の光信号を光電変換するパケット送受信器として機能する。前記ＡＤＭ部は、複数の異なる波長の光信号を合波するカプラと、波長分割多重光信号を分波するスプリッタとを有している。ＯＴＲ部は、多重化された光信号の互いに異なる各波長λ1〜λnに対応するｎ個のＯＴＲを有する。
【００４０】
前記ＡＤＭ部、ＯＴＲ部およびレイヤ３スイッチは、０系光リング２４と１系光リング２６にそれぞれ対応する対のものが２つ設けられている。０系と１系のレイヤ３スイッチは、互いに接続されてパケットをやり取りすることができる。
【００４１】
例えば、図２のユーザノード１４ｃのＮＩは、０系光リング２４に対応する光インターフェイス２０１ｃ−０とレイヤ３スイッチ２０２ｃ−０、１系光リング２６に対応する光インターフェイス２０１ｃ−１とレイヤ３スイッチ２０２ｃ−１とを有する。０系の光インターフェイス２０１ｃ−０は、ＡＤＭ部２２０ｃ−０とＯＴＲ部２２１ｃ−０とを有し、１系の光インターフェイス２０１ｃ−１は、ＡＤＭ部２２０ｃ−１とＯＴＲ部２２１ｃ−１とを有する。
【００４２】
ＵＩ  ２０５ｃに接続されるユーザ端末１１１、１１３、１１５の通信は、主に０系光リング２４を介して各ユーザノード間で行われる。当該通信のパケットは、レイヤ３スイッチ２０２ｃ−０により、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルの第３層であるネットワーク層においてルーティング処理され、光インターフェイス２０１ｃ−０によって光信号に変換されて０系光リング２４を介して送信先のノードに至る。光インターフェイス２０１ｃ−０は、電気信号と光信号とを相互変換するものであり、例えば、１０００Ｂａｓｅ−ＬＸ規格の光トランシーバ（ＯＴＲ）や、異なる波長の光を合分波するカプラやスプリッタを組み合わせたものを用いることができる。
また、各ノードのＮＩ中のレイヤ３スイッチの作動は、通信制御装置としてのコントローラ（ＣＲ）３０により制御される。コントローラ３０の機能については後述する。
【００４３】
このように構成された光ネットワークは、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術、即ち、複数の異なる波長の光信号を多重化伝送する技術によって多重化された光信号をやり取りし、各ユーザノードが、多重化された光信号から対応する波長の光信号を選択的に送受する。
【００４４】
図２で、エッジノード１２ａは、上位側光インターフェイス２０４を介して上位通信ネットワークＤに接続されている。上位側光インターフェイス２０４とＯＴＲ部２２１ａ−０、２２１ａ−１との間には、それぞれレイヤ３スイッチ（メインレイヤ３スイッチ）２０２ａ−０、２０２ａ−１が介在している。また、エッジノード１２ａは下位側の光インターフェイス２０１ａ−０、２０１ａ−１を介して下位通信ネットワークＡ１の各ユーザノード１４ｃ、１４ｄ、…とそれぞれリング状に接続されている。
【００４５】
コントローラ３０は、例えば、図２のようにエッジノード１２ａの１系のレイヤ３スイッチ２０２ａ−１に接続される。そして、レイヤ３スイッチ２０２ａ−１を介して１系光リング２６上で各ユーザノードの１系のレイヤ３スイッチとパケットを送受し、さらに各ノードの１系のレイヤ３スイッチを介して当該ノードの０系のレイヤ３スイッチと信号をやりとりすることができる。また、１系のレイヤ３スイッチ２０２ａ−１は、０系のレイヤ３スイッチ２０２ａ−０に接続されてパケットを送受することができ、コントローラ３０は、レイヤ３スイッチ２０２ａ−１を介して０系のレイヤ３スイッチ２０２ａ−０とやりとりすることができる。さらに、コントローラ３０は、２０２ａ−０を介して０系光リング２４を介して各ユーザノードの０系のレイヤ３スイッチとパケットを送受することもできる。
【００４６】
前述のように、コントローラ３０は、各ユーザノードの各レイヤ３スイッチとパケットを送受することができ、これによって下位通信ネットワークの各ノードに配置されたレイヤ３スイッチを遠隔モニタあるいは遠隔制御することができる。なお、コントローラ３０が各ノードのレイヤ３スイッチとやり取りする信号を送受する波長は、予め決められた各ノード共通の波長であってもよい。
【００４７】
また、ユーザノード１４ｃには、コントローラ３０によって制御されるリモート機器であるＯＪ  １２１が接続されている。
ＯＪ  １２１は、請求項にいう被制御部に相当する。ＯＪ  １２１は、後述するように、一般に制御部と状態値取得部を持ち、コントローラ３０から制御され、かつ状態値をコントローラ３０に送信する機器であり、ビジネスビル内の入退室管理部分や工場の製造ライン上にある制御モニタ部分に相当する。制御部と状態値取得部は、請求項にいう制御対象部とモニタ部としてそれぞれ機能する。
【００４８】
（実施の形態２）
第２の実施形態において、ユーザノードのレイヤ３スイッチには、小規模ユーザのユーザインターフェイスＵＩ’が接続される。図３は、この発明に係る下位通信ネットワーク内のユーザノードに小規模ユーザが接続された態様を示す説明図である。例えば、ユーザノード１４ｃのレイヤ３スイッチ２０２ｃ−０には、小規模ユーザ用インターフェイスＳ−ＩＦを介して２つの小規模ユーザのＵＩ’１０１と１０３とが接続されている。ここでいう小規模ユーザとは、請求項にいう単一波長ノードに相当し、ユーザ側にＯＴＲが１個しかなく、ユーザノードのＳ−ＩＦにあるＯＴＲ１個と直接光ファイバで接続されている形態のユーザをいう。１個建ての一般家庭や、ビルであっても各ユーザ毎に上記の形態をとる場合は、これに相当する。図３の例では、ユーザノード１４ｃのＳ−ＩＦに２個のＯＴＲがあり、小規模ユーザのＵＩ’１０１のＯＴＲと、別の小規模ユーザのＵＩ’１０３のＯＴＲとそれぞれ光ファイバで直接つながっている。各ＵＩ’は、ＯＴＲ１個と小規模のレイヤ３スイッチあるいはＩＰ通信ができる電気回路からなる。ＵＩ’１０１には、小規模ユーザが使用する端末であるＰＣ  １２５等の情報処理装置が接続され、ＵＩ’１０１を介して通信を行う。また、ＵＩ’１０３には、小規模ユーザが使用する端末としてのＰＣ  １２７が接続され、ＵＩ’１０３を介して通信を行う。
【００４９】
小規模ユーザのＵＩ’には、各家庭や小型ビル内で遠隔モニタや遠隔制御の機能を有する電子機器等であるリモート機器  ＯＪ  １２３、１２４が接続される。そのようなリモート機器の一例は、通信により遠隔制御機能を有するエアコンや映像機器であり、異なる一例は、遠隔モニタや遠隔操作の機能を有するホームセキュリティーシステムである。さらに、一人暮らしの高齢者の行動をモニタしたり、遠隔操作で健康診断を行ったりするシステムに用いられる機器であってもよい。前記リモート機器は、請求項にいう被制御部として機能する。
【００５０】
コントローラ３０は、ＵＩ’１０１、１０３を経由して被制御部  ＯＪ  １２３、１２４とパケットを送受信する。ＵＩ’１０１へパケットを送信する場合を例に説明する。コントローラ３０から送信されたパケットは、レイヤ３スイッチ２０２ａ−１を経由し、１系光リング２６に接続された各ユーザノードを経由してユーザノード１４ｃに至り、ユーザノード１４ｃのレイヤ３スイッチ２０２ｃ−１、２０２ｃ−０を経由してＵＩ’１０１に受信される。ＵＩ’１０１からコントローラ３０へパケットを送信する場合は、逆の経路を辿る。
ただし、１系光リング２６上では、パケット周回方向が１方向であり、送受で異なる経路を辿ることになる。なお、ユーザノード１４ｃにあるＳ−ＩＦとＵＩ’１０１との間でパケット送受に用いる光信号の波長は、ユーザノード１４ｃとコントローラ３０との間で送受信されるパケットの波長と異なる波長であってもよいが、同じ波長が用いられてもよい。
【００５１】
前述のように、各ユーザノードの端末接続部には、大規模ユーザが使用するユーザ端末が接続される。例えば、ユーザノード１４ｃのＵＩ  ２０５ｃには、複数のユーザ端末１１１、１１３、１１５が接続されている。各ユーザ端末は、通常は０系光リング２４を用いて通信するが、ネットワーク障害の発生等、特別な場合は、バックアップ用の１系リング２６を使用して通信する。
【００５２】
このように、ユーザノード１４ｃにおける通信サービス用のパケットは、ユーザノード内の端末１１１、１１３、１１５から発生するものと、１４ｃに接続された小規模ユーザの端末１２５、１２７から発生するものがあり、これが１４ｃの０系レイヤ３スイッチ２０２ｃ−０に集められ、ＯＴＲによって光信号に変換されて０系の光リング中を伝送される。光リング中に多重する波長の数は、全体のパケット量を送信できるように決められる。
【００５３】
図３で、エッジノード１２ａのレイヤ３スイッチ２０２ａ―１に接続されるコントローラ３０は、各ユーザノードのレイヤ３スイッチを経由し、被制御部の機能を制御するために用いられる。コントローラ３０が、前記ＵＩ’とパケットを送受し、ＵＩ’を介したリモート機器との通信に用いられてもよい。あるいは、コントローラ３０とは異なる通信制御装置が、エッジノード１２ａ以外のノードに接続され、前記ＵＩ’とパケットを送受し、ＵＩ’を介してリモート機器と通信してもよい。前記通信制御装置がノードに接続される場所は、上位通信ネットワークＤのいずれかのノードであってもよく、あるいは広域ネットワークを介した図示しない下位通信ネットワークのいずれかのノードであってもよい。送受が可能であればその接続ノードは限定されない。
【００５４】
また、下位通信ネットワークＡ１のユーザノード１４ｃ、１４ｄ、…に可変ＡＤＭなど遠隔制御あるいは遠隔モニタ可能なリモートネットワーク機器が設置される場合、コントローラ３０は、当該ユーザノードのレイヤ３スイッチを介してそれらのリモートネットワーク機器を制御し、あるいはモニタしてもよい。この場合、コントローラ３０は、前記リモート機器とパケットを送受すると共に前記リモートネットワーク機器とパケットを送受してもよい。あるいは、前記ＵＩ’とやりとりする通信制御装置は、前記リモートネットワーク機器とパケットを送受する通信制御装置と異なる装置であってもよい。可変ＡＤＭなどリモートネットワーク機器も請求項にいう被制御部として機能する。
【００５５】
（実施の形態３）
図４は、この発明に係る下位通信ネットワークの具体的な一態様を示す説明図である。図４で、下位通信ネットワークＡ１は、一つのビルの建屋内に設置された各ユーザ端末に接続されるネットワークである。ユーザノード１４ｃのＵＩは、ビル内の１階のフロアに配置されたユーザ端末１１１、１１３、１１５等と接続される。また、ユーザノード１４ｄのＵＩは、３階のフロア内のユーザ端末１１７、１１９等と接続され、他のユーザノードのＵＩも、各階のフロア内の各ユーザ端末と接続される。このように、下位通信ネットワークの一態様は、一つの大型ビルを対象とし、ビル内のユーザ端末に通信サービスを提供するものである。各ユーザノードはビルの各フロアに対応するフロアノードであり、下位通信ネットワークの各フロアノードに接続されるユーザ端末の総数は、数百〜数千台の規模であってもよい。
【００５６】
下位通信ネットワークＡ１は、エッジノード１２ａを介して上位通信ネットワークＤに接続される。また、上位通信ネットワークＤは、図示しない上位の広域ネットワークで互いに結ばれる。
【００５７】
一方、下位通信ネットワークＡ１の各ユーザノード１４ｃ、１４ｄ、…のレイヤ３スイッチは、図４に図示しない小規模ユーザ用インターフェイス（Ｓ−ＩＦ）を介して小規模ユーザが接続される。小規模ユーザには、図３に示すものと同様なユーザインターフェイスＵＩ’１０１、１０３がある。
小規模ユーザは、下位通信ネットワークＡ１が設置されるビルの近隣にある小型ビルや家庭である。
【００５８】
（通信の態様）
図５は、図２、図３で、コントローラ３０と前記リモートネットワーク機器あるいは前記リモート機器とが、それが接続される各ユーザノードやエッジノードのレイヤ３スイッチを介してパケットを送受する手法の一例を示す説明図である。
【００５９】
図５に示すように、コントローラ３０は、エッジノードおよび各ユーザノードのレイヤ３スイッチ２０２ａ−１、２０２ｃ−１等との通信処理を行うシステムモジュール１９２、システムモジュール１９２が処理に使用するデータを格納するデータ格納部１９３、データ格納部１９３に格納されたデータを外部の機器から読み書きするためのインターフェイス部であるデータＩＦ  １９１を有する。データ格納部１９３には、ネットワーク全体の処理に関する全体データと、コントローラ３０が制御する各ノードの前記リモートネットワーク機器あるいは前記リモート機器とやり取りされるローカルデータとが格納される。
【００６０】
コントローラ３０は、ローカルデータを各ノードのレイヤ３スイッチと送受するために機能するＴＦＴＰサーバ部１９４をさらに有する。ＴＦＴＰサーバ部１９４は、ＴＦＴＰプロトコルを用いて各ノードのレイヤ３スイッチとローカルデータを送受する。ＴＦＴＰプロトコルは、同一ネットワーク内、あるいは異なるネットワークにあるルータなどのネットワーク機器と構成情報やファームウェアを送受するために使用される公知のファイル転送プロトコルである。
【００６１】
エッジノードのレイヤ３スイッチ２０２ａ−１は、コントローラ３０との通信処理を行うローカルモジュール１９６、ローカルモジュール１９６が処理に使用する機器情報等のデータを格納するＭＩＢ  １９８、Ｔｅｌｎｅｔサーバとして機能し、コントローラ３０からの遠隔制御を可能にするＴｅｌｎｅｔサーバ部１９５、コントローラからのデータを送受するために機能するＴＦＴＰクライアント部１９７を有する。
【００６２】
ＭＩＢ  １９８は、ネットワーク内の各レイヤ３スイッチの動的ルーティングのために用いられるＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ）データと、その他のローカルデータとが格納される。ＯＳＰＦデータはＯＳＰＦを用いてルーティングを制御するためのデータであり、動的ルーティングを実現するために使用するデータである。ローカルデータは、そのノード内で通信をするために必要なデータであり、例えば、レイヤ３スイッチのポートに対して与えられるＩＰアドレスである。また、ローカルデータは、後述するリモート機器のモニタ情報を一時格納するためにも使用する。
さらに、ＭＩＢ  １９８にはレイヤ３スイッチのポート毎の通信量をデータとして保持するため、このデータを可変ＡＤＭの制御に用いることができる。
【００６３】
他のノードのレイヤ３スイッチも、上述したエッジノードの１系のレイヤ３スイッチ２０２ａ−１と同様の構成を有する。また、０系のレイヤ３スイッチも、同様の構成を有する。
【００６４】
（リモート機器の構成）
図６は、図３のＵＩ’１０１に接続されるリモート機器の一例として、ＯＪ  １２３の機能的な構成例を示すブロック図である。図６で、ＯＪ  １２３は、制御対象であるＣＭ  １３９を遠隔で制御する機能と、モニタ対象であるＭＩ  １４１の状態を検知する遠隔モニタ機能とを有している。
【００６５】
ＵＩ’１０１は、図３に示すＳ−ＩＦと光ファイバで接続され、Ｓ−ＩＦは、レイヤ３スイッチ２０２ｃ−０と接続されている。ＯＴＲ  １３１は、前記光ファイバの光信号を電気信号に光電変換するものであり、レイヤ３スイッチ１３３は、電気信号に変換されたパケットの送受を制御する。レイヤ３スイッチ１３３には、小規模ユーザが使用する端末としてのＰＣ  １２５とＯＪ  １２３とが接続され、両者はＵＩ’１０１を介してパケットを送受する。
【００６６】
ＯＪ  １２３は、レイヤ３スイッチ１３３を介して図３に示すコントローラ３０とパケットを送受するためのインターフェイスとしてのＩＰ−ＩＦ  １３５を有する。また、ＯＪ  １２３は、レイヤ３スイッチ１３３を介してコントローラ３０からＯＪ  １２３の遠隔制御を指示するパケットを受信し、制御対象であるＣＭ１３９に対する制御操作を行う駆動回路１３７と、レイヤ３スイッチ１３３を介してモニタを要求するパケットを受信し要求に応じてモニタ対象であるＭＩ  １４１の状態を検知し検知した状態データを送信する検知部としての取得回路１４３とを有する。
【００６７】
（実施の形態４）
図７は、この発明に係るネットワークシステムの各ユーザノードのＡＤＭ部に、可変ＡＤＭが用いられる態様を示すブロック図である。可変ＡＤＭは、図２に示すＯＪ  １２１の一態様である。図７で、各ユーザノードの可変ＡＤＭ  １２２ｃ−０は、複数の波長λ1〜λnをアド／ドロップさせるか、通過させるかを切り換えるものである。可変ＡＤＭ  １２２ｃ−０には上流側ノードからの光ファイバ２４ｃ−ｉｎと下流側ノードへの光ファイバ２４ｃ−ｏｕｔとの２本の光ファイバが接続される。
また、図１０は、この発明に係るネットワークシステムの各ユーザノードとエッジノードの両方のＡＤＭ部に、可変ＡＤＭが用いられる態様を示すブロック図である。ユーザノード１４ｃは、可変ＡＤＭ１２２ｃ−０、１２２ｃ−１を有し、エッジノード１２ａは、可変ＡＤＭ１２２ａ−０、１２２ａ−１を有する。
【００６８】
図８は、可変ＡＤＭ  １２２ｃ−０の駆動部を除く可変ＡＤＭ光部１２１の詳細な構成の一例を示す説明図である。図８は、多重化された波長の数ｎが４の場合を例示している。図８の符号は、図７のＡＤＭ部２２０ｃ−０に対応させている。上流側ノードからの光ファイバ２４ｃ−ｉｎを介して受信された光信号は、４波長スプリッタ１５１によって４つの波長λ1、λ2、λ3およびλ4の光信号に分離される。分離された各波長の光信号は、各波長に対応する２×２光スイッチ１５５〜１５８に入力される。光スイッチ１５５〜１５８には、公知の光スイッチが適用できる。各光スイッチに入力された光信号は、当該光スイッチがアド／ドロップ（Ａ／Ｄ）設定されている場合は、光スイッチを介して図７のＯＴＲ部２２１ｃ−０へ導かれる。一方、当該光スイッチがスルー設定（Ｔ）されている場合は、４波長カプラ１５３へ導かれ、ＯＴＲ部２２１ｃ−０への光信号は遮断される。
【００６９】
また、ＯＴＲ部から光スイッチへ入力された光信号は、当該光スイッチがアド／ドロップ設定されている場合は、当該光スイッチを介して４波長カプラ１５３へ導かれる。一方、スルー設定されている場合、ＯＴＲ部からの光信号は遮断される。
【００７０】
４波長カプラ１５３は光スイッチ１５５〜１５８からの各光信号を結合する。結合された多重光信号は、下流側ノードへの光ファイバ２４ｃ−ｏｕｔへ送られる。
【００７１】
（可変ＡＤＭの構成）
図９は、可変ＡＤＭのアド／ドロップ波長の設定をコントローラ３０からの遠隔制御によって切り換える構成を示す説明図である。図９は、図７のノード１４ｃにおけるＡＤＭ部２２０ｃ−０とレイヤ３スイッチ２０２ｃ−０に対応させている。
【００７２】
図９で、ＡＤＭ部２２０ｃ−０は、スイッチ・ドライバ１６３と、光スイッチ・マトリックス１６９とを有する。この例の光スイッチ・マトリックス１６９は、ｎ個の２×２光スイッチをもつ可変ＡＤＭ用光スイッチ部がｍ個ある場合である。一つの可変ＡＤＭ用光スイッチ部は、例えば、図８の４つの２×２光スイッチに相当（ｎ＝４）し、これに図９には図示しない光ファイバや４波長スプリッタ、カプラが接続されて１つの可変ＡＤＭ光部が構成される。従って、この例では、ｍ個の可変ＡＤＭからなるＡＤＭ部２２０ｃ−０を表している。スイッチ・ドライバ１６３は、レイヤ３スイッチ２０２ｃ−０を介してコントローラ３０からのパケットを受信して作動し、また、コントローラ３０からの要求に応じて光スイッチの状態を送信する。光スイッチ・マトリックス１６９は、スイッチ・ドライバ１６３の作動によってアド／ドロップ波長の設定を切り換えるものである。
【００７３】
より詳細には、スイッチ・ドライバ１６３は、レイヤ３スイッチ２０２ｃ−０を介してコントローラ３０からのパケットを送受信するインターフェイスとしてのＩＰ−ＩＦ  １６１、受信したパケットの内容を解析して内容に応じた処理を行う送受信回路１６５、光スイッチ・マトリックス１６９を切り換える駆動電圧セレクタ１６７とを有する。
【００７４】
送受信回路１６５は、内部的に光スイッチ・マトリックス１６９の状態を保持している。そして、受信したパケットがアド／ドロップ波長の切り替え指示である場合、指示の内容に応じて保持している光スイッチ・マトリックス１６９の状態を更新し、更新した状態に応じて駆動電圧セレクタ１６７への作動信号を出力する。また、受信したパケットが、光スイッチ・マトリックス１６９の状態を要求するものである場合、要求に応じて保持している光スイッチ・マトリックス１６９の状態を送信する。駆動電圧セレクタ１６７は、送受信回路１６５からの作動信号に応じて光スイッチ・マトリックス１６９を切り換える。例えば、光スイッチに一定電圧をかけ特定の光スイッチを切り換える場合、駆動線圧セレクタ１６７は、当該光スイッチだけに電圧を印加する。
【００７５】
この例では、光スイッチ・マトリックス１６９の状態を送受信回路が保持している場合を説明したが、この状態データは、レイヤ３スイッチ２０２ｃ−０が保持してもよい。特にレイヤ３スイッチ２０２ｃ−０の中のＭＩＢが保持してもよい。この場合は、コントローラ３０から、アド／ドロップ波長の切り換え指示をレイヤ３スイッチ２０２ｃ−０が受信し、この指示を元にレイヤ３スイッチ２０２ｃ−０はスイッチ・ドライバ１６３に当該の光スイッチの切り替え要求を出し、ＩＰ−ＩＦ  １６１を経て送受信回路が切り換え指示データを取り出す。このデータにより、駆動電圧セレクタ１６７は当該光スイッチを切り換える。この完了後、送受信回路１６５、あるいはＩＰ−ＩＦ  １６１は、切り換え完了信号をレイヤ３スイッチ２０２ｃ−０に報告し、レイヤ３スイッチ２０２ｃ−０内の状態データを書き換える。
また、レイヤ３スイッチ２０２ｃ−０は、コントローラ３０に切り換え完了を報告する。
【００７６】
光スイッチ・マトリックス１６９は、エッジノード１２ａと各ユーザノード１４ｃ、１４ｄ…の各レイヤ３スイッチのポート間の光リンクとそれに使われる光の波長を設定するものである。エッジノード１２ａと各ユーザノード１４ｃ、１４ｄ…の数と使用する波長の数ｎおよびどの波長を特定のユーザノードに割り当てるかによって可変ＡＤＭの数と２×２光スイッチの数は変化する。図９では、可変ＡＤＭの数がｍ個の場合を示している。ｍはｎと等しくてもよいが、異なっていてもよい。例えば、トラフィックの多いノード間に複数波長を割り当てたり、各ノードと１対１でやり取りする波長のほかに、全ノードとやり取りする波長を割り当てたりする場合、ｍとｎは異なる。また、可変ＡＤＭ中の２×２光スイッチの数ｎも異なってもよい。
【００７７】
図９に図示しないｎ波長スプリッタによってｎ個の波長λ1〜λnに分離された各光信号は、光スイッチ・マトリックス１６９の縦方向に並ぶｎ個の２×２光スイッチにそれぞれ入力される。各列のｎ個の光スイッチは、それぞれに対応する駆動電圧セレクタからの信号によってアド／ドロップまたはスルーのいずれかに設定される。駆動電圧セレクタは、ｍ行ｎ列の各光スイッチに対して独立した信号を発して各光スイッチの状態を設定する。
コントローラ３０は、各ノードに対して光スイッチ・マトリックス１６９の設定を切り換えるパケットを送信する。
以上の例は、０系のレイヤ３スイッチにより可変ＡＤＭが制御される場合を示したが、１系のレイヤ３スイッチにより制御されてもよい。
【００７８】
表１は、コントローラ３０が、各ノードに対して送信する制御パケットの一例を示す表である。表１で、「送信」の項目は、コントローラ３０が光スイッチ・マトリックスを制御するために送るパケットの内容を示し、「受信」は、各光スイッチ・マトリックスがアド／ドロップ状態にあるかあるいはスルー状態にあるかを、レイヤ３スイッチ２０２ｃ−０あるいはコントローラ３０が受信するパケットの内容を示す。
【００７９】
表１のパケットは、コントローラ３０と各ユーザノードのレイヤ３スイッチに固有のＩＰアドレスが割り当てられており、それらのＩＰアドレス間で送受信されるＩＰパケットである。パケットに含まれるデータは、可変ＡＤＭに固有の番号ｘ、番号ｘで指定される可変ＡＤＭ中の光スイッチ・マトリックスを構成する各２×２光スイッチに割りあたられた固有の番号ｙ、番号ｘとｙで特定される２×２光スイッチの状態がアド／ドロップか、スルーかを示す値ｚの３つのデータｘ、ｙ、ｚを含む。
また、ＩＰパケットの送受信の別の形態として、図９に示す可変ＡＤＭのＩＰ−ＩＦ  １６１がＩＰアドレスを付与できる電気回路であり、これに固有のＩＰアドレスを与えてコントローラ３０と通信させてもよい。この場合は、コントローラ３０とＩＰ−ＩＦ  １６１間はＩＰ通信であり、コントローラ３０が送信したＩＰパケットからＩＰ−ＩＦ  １６１あるいは送受信回路１６５が表１中のデータｘ、ｙ、ｚを取り出し、これに従って２×２光スイッチを制御する。また、ＩＰ−ＩＦ  １６１が現状値をｘ、ｙ、ｚとしてＩＰパケットに挿入し、レイヤ３スイッチ２０２ｃ−０あるいはコントローラ３０に送信する。
可変ＡＤＭのスイッチ・ドライバ内の電気部分は、公知の電気部品や制御技術で構成することができる。この場合、内部の信号の送受信は、シリアル通信で行われることが多い。このため、ＩＰ−ＩＦ  １６１は、コントローラ３０とＩＰパケットを送受信し、これをシリアルデータに変換して送受信回路１６５に渡す実施態様をとってもよい。
【００８０】
【表１】
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【００８１】
コントローラ３０が送受信する可変ＡＤＭ制御用ＩＰパケットは、ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｐｒｏｔｃｏｌ）のエコー要求、エコー応答のデータとして送受信される態様をとってもよい。ＩＣＭＰは、そのパケット中にユーザデータを入れることのできるフィールドがあり、ここに上記ｘ、ｙ、ｚのデータを入れて送受信することができる。ＩＣＭＰは、基本的なプロトコルであり、多くのネットワーク機器に実装されているため、本目的に容易に利用できる利点がある。
【００８２】
（実施の形態５）
図１１は、この発明のネットワークシステムの一態様として、独居の高齢者等の健康状態を遠隔モニタするようなサービスに前記リモート機器が用いられる場合の構成を示す説明図である。図１１の各符号は、図３に対応する符号があるものは図３と対応させている。コントローラ３０は、下位通信ネットワークのｎ個の各ユーザノード１４ｃ、１４ｄ、…の各レイヤ３スイッチを介して、ユーザノード１４ｃに接続された小規模ユーザのＵＩ’１０１およびＵＩ’１０１に接続されたリモート機器１２３、同様にユーザノード１４ｄに接続された小規模ユーザ内のリモート機器１８３、１８５…とパケットを送受し、各リモート機器の遠隔制御および／または遠隔モニタを行うことにより、対象の高齢者にサービスを提供する。ここでいう小規模ユーザは、請求項の単一波長ノードに相当する。
【００８３】
リモート機器の一例は、通信機能を有する心拍計であり、他の例は通信機能を有する心電図や血圧計である。サービス提供者は、例えば高齢者の身体に装着された心拍計を定期的にモニタしており、異常を発見した場合は係員や医師を派遣する。あるいは、所定の期日が来ると高齢者に心電図や血圧を測定するよう依頼し、遠隔で計測データを取得して診断を行う。あるいは、高齢者からの要求に応じて前述の診断を行う。
【００８４】
このようなシステムは、定期的に各リモート機器からの状態データを取得する必要があるが、各リモート機器と個別にパケットを送受したのでは、通信量が多くなってしまう。そこで、定期的なモニタには、パケットを周回させて効率的な通信を行う。即ち、コントローラ３０は、リング状に接続された下位通信ネットワークのエッジノードと各下位ノードにパケットを周回させ、各ノードに接続されたリモート機器から状態データを一括して取得する。前述のような周回性パケットを使用することによって、通信量を抑制することができる。
【００８５】
図１２は、コントローラ３０がパケットを周回させる手順の一例を示すフローチャートである。図１２で、最も左側の縦列は、コントローラ３０が実行する一連の処理であり、その右側の列はエッジノードおよびユーザノードのレイヤ３スイッチが実行する一連の処理であり、さらにその右側は、各小規模ユーザのインターフェイスＵＩ’が実行する一連の処理であり、最も右側の列は、各ＵＩ’に接続されたリモート機器が実行する一連の処理である。
【００８６】
図１２は、図１１のユーザノード１４ｃと１４ｄの処理、それらのユーザノードに接続されるＵＩ’１０１、１８１の処理を例示している。
【００８７】
まず、コントローラ３０は、モニタを要求するトリガパケットを生成し、エッジノード（ＥＮ）１２ａに送信する（ステップＳ１）。
ＥＮ  １２ａは、受信したトリガパケットを下流のユーザノードＵＮ１  １４ｃへ転送する（ステップＳ３）。
【００８８】
上流のＥＮ  １２ａからトリガパケットを受信したＵＮ１  １４ｃのレイヤ３スイッチは、受信したトリガパケットを下流のユーザノードＵＮ２  １４ｄへ転送する（ステップＳ５）。そして、自ノード１４ｃに接続されたＵＩ’１０１に対して状態データを要求する要求パケットを生成して送信した後、ＵＩ’１０１から状態データが返信されるのを待つ（ステップＳ７）。
【００８９】
ユーザノードＵＮ１  １４ｃから要求パケットを受信したＵＩ’１０１のレイヤ３スイッチは、それに接続されたリモート機器、ＯＪ  １２３に状態データを要求するパケットを送信する（ステップＳ９）。
【００９０】
状態データの要求を受けたリモート機器、ＯＪ  １２３は、対象とする高齢者の心拍数のデータ等を状態データとしてＵＩ’１０１に返信する（ステップＳ１１）。
ＵＩ’１０１は、ＯＪ  １２３からの状態データをＵＮ１  １４ｃへ転送する。ＵＮ１  １４ｃは、状態データを受信すると、その状態データを格納した状態値パケットを生成し、下流のユーザノードＵＮ２へ送信する（ステップＳ１３）。
【００９１】
上流のＵＮ１  １４ｃからトリガパケットを受信したＵＮ２  １４ｄのレイヤ３スイッチは、受信したトリガパケットを下流のユーザノードへ転送する（ステップＳ１５）。そして、ＵＮ２  １４ｄに接続されたＵＩ’１８１に対して状態データを要求する要求パケットを生成し、送信した後、ＵＩ’１８１から状態データが返信されるのを待つ（ステップＳ１７）。
【００９２】
ユーザノードＵＮ２  １４ｄから要求パケットを受信したＵＩ’１８１のレイヤ３スイッチは、それに接続されたリモート機器、ＯＪ  １８３および１８５に状態データを要求するパケットを送信する（ステップＳ１９）。
【００９３】
状態データの要求を受けたリモート機器、ＯＪ  １８３および１８５は、状態データとして対象とする高齢者の心拍数等のデータをＵＩ’１８１にそれぞれ返信する（ステップＳ２１）。
ＵＩ’１８１は、ＯＪ  １８３および１８５からの状態データを受信すると、その状態データをＵＮ２  １４ｄに転送する。ＵＮ２  １４ｄは、上流のユーザノードＵＮ１  １４ｃから状態データを格納した状態値パケットを受信し、かつＵＩ’  １８１から状態データを受信すると、受信した状態データを状態値パケットに追加格納し、当該状態値パケットを下流のユーザノードＵＮ３へ送信する（ステップＳ２３）。
【００９４】
以下、下流側の各ユーザノードは、ＵＮ  ２が実行する前記ステップＳ１５〜Ｓ２３と同様に、上流側から受信したトリガパケットを下流側へ転送し、リモート機器から状態データを取得して上流側から受信した状態値パケットに追加格納し、状態値パケットを下流側へ送信する。
【００９５】
このようにして、トリガパケットと状態値パケットとが１系光リング２６を周回する。最下流のユーザノードＵＮｎの下流側に位置するＥＮ  １２ａは、ＵＮｎからトリガパケットを受信すると、受信したトリガパケットをコントローラ３０へ転送する（ステップＳ３１）。コントローラ３０は、ＵＮｎからトリガパケットを受信することによって、トリガパケットが周回を終えたことを認識する。
【００９６】
また、ＥＮ  １２ａは、ＵＮｎから状態値パケットを受信すると、コントローラ３０へ転送する（ステップＳ３３）。コントローラ３０は、受信した状態値パケットをチェックし、格納された各ユーザノードの状態データが正常か否かを判断する（ステップＳ３５）。
【００９７】
コントローラ３０は、状態データに異常が発見されたとき、確認のために再度トリガパケットを周回させて状態データの取得を行う（ステップＳ３９）。異常が所定回数連続した場合、コントローラ３０は、対象が異常であると判断して、警告を発する。警告に応じて、コントローラ３０を操作している遠隔モニタサービスの係員は、発せられた警告に基づいて、異常が発見された対象者に連絡を取ったり、係員や医師を派遣したりして必要な処置を講じる。一方、状態データに異常が発見されなかった場合、コントローラはその結果を記録する（ステップＳ３７）。そして、次にモニタを実行する所定時機の到来まで待機する。コントローラ３０は、次のモニタ時機がくると、トリガパケットを生成して周回させる。
【００９８】
図１３は、前述の状態値パケットの内容の一例を示す説明図である。図１３に示すように、状態値パケットは、先頭のヘッダ部と、残りのデータ部からなる。ヘッダ部の内容は、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレス等である。データ部は、各ユーザノードの状態データを格納する領域である。図１３のパケットは、ユーザノード数が６４、各ユーザノードの状態データが、１６個で各状態データは１バイトのデータで表される。従って、データ部は１０２４バイトのデータからなる。
【００９９】
最後に、前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得ることは明らかである。そのような変形例は、この発明の特徴及び範囲に属さないと解釈されるべきものではない。本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更とが含まれることが意図される。
【０１００】
例えば、サービスプレーンの光ファイバがリング状ではなく、メッシュ状など簡単に周回できない場合は、パケットを順次送信する経路を一筆書ききのような順次送信可能な経路に分割し、その経路で上記の手法を適用することができる。この場合は、分割した複数の経路ごとにトリガパケットが周回し、状態値が累積されてコントローラに集められる。コントローラから各リモート機器に対し１対ｎの通信を行うよりトラフィックが抑制される効果があるのは同じである。
【０１０１】
また、各ユーザノードにおいて、トリガパケットを受信し、要求パケットを送信して状態値を累積させて送信する処理をレイヤ３スイッチが行う例を示したが、必要に応じてノードにパソコンなどのデータ処理部を追加することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に係る光ネットワークの基本構成を説明するための説明図である。
【図２】図１の下位通信ネットワークＡ１の詳細な構成例を示す説明図である。（実施の形態１）
【図３】この発明に係る下位通信ネットワーク内のユーザノード１４ｃに小規模ユーザのリモート機器が接続された態様を示す説明図である。（実施の形態２）
【図４】この発明に係る下位通信ネットワークの具体的な一態様を示す説明図である。（実施の形態３）
【図５】図５は、図２、図３で、コントローラ３０と前記リモートネットワーク機器あるいは前記リモート機器が接続される各ユーザノードやエッジノードのレイヤ３スイッチとパケットを送受する手法の一例を示す説明図である。
【図６】図３のＵＩ’１０１に接続されるリモート機器のＯＪ  １２３の機能的な構成例を示すブロック図である。
【図７】各ユーザノードのＡＤＭ部に可変ＡＤＭが用いられる態様を示すブロック図である。（実施の形態４）
【図８】可変ＡＤＭの詳細な構成例を示す説明図である。（実施の形態４）
【図９】可変ＡＤＭのアド／ドロップ波長の設定をコントローラ３０からの遠隔制御によって切り換える構成を示す説明図である。
【図１０】各ユーザノードとエッジノードのＡＤＭ部に可変ＡＤＭが用いられる態様を示すブロック図である。（実施の形態４）
【図１１】この発明のネットワークシステムの一態様として、独居の高齢者等の健康状態を遠隔モニタするようなサービスに前記リモート機器が用いられる場合の構成を示す説明図である。（実施の形態５）
【図１２】コントローラ３０がパケットを周回させる手順の一例を示すフローチャートである。（実施の形態５）
【図１３】状態値パケットの内容の一例を示す説明図である。（実施の形態５）
【符号の説明】
【０１０３】
１０    コアノード
１２ａ、１２ｂ  エッジノード
１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ  ユーザノード
【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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【図１２】
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【図１３】
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