(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在のトラフィックデマンドに応じて、一組のリンクによって相互接続された一組のノードを含む光ネットワークにおいて、故障イベントリンクに対する保護パスをオンデマンド計算する方法であって、
前記現在のトラフィックデマンドに関する知識に基づき一組の保護パスリンク上の一組の保護されたリンクのために確保された保護波長に対応した一組のリンクメトリック情報を受ける手順と、
前記一組のリンクメトリック情報を用いて一組の幅情報を計算する手順であって、各幅情報は前記確保された保護波長を共用することにより前記故障イベントリンクを保護する保護パスリンクの共用容量に対応するところの手順と、
前記一組の幅情報を用いて、前記故障イベントリンクのための保護パスリンクを含む保護パスを計算する手順であって、前記保護パスは他の故障イベントリンクとの前記保護波長の共用を最大化するところの手順と、
を有する方法。
【請求項２】
現在のトラフィックデマンドに応じて、一組のリンクによって相互接続された一組のノードを含む光ネットワークにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスをオンデマンド計算する方法であって、
始点ノードが、一組の現用パスノード及び一組の現用パスリンクを含む現用パスを決定する手順と、
始点ノードから第１の現用パスノードへ、前記保護された現用パスを含むセットアップメッセージを送る手順と、
前記始点ノードと前記第１の現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定する手順と、
前記現在のトラフィックデマンドに基づき一組の保護パスリンク上の一組の保護されたリンクのために確保された保護波長に対応した一組のリンクメトリック情報を受ける手順と、
前記一組のリンクメトリック情報を用いて一組の幅情報を計算する手順であって、各幅情報は前記確保された保護波長を共用することにより前記現用パスリンクを保護するため保護パスリンクの共用容量に対応するところの手順と、
前記一組の幅情報を用いて、前記現用パスリンクのための保護パスリンクを含む保護パスを計算する手順であって、前記保護パスは他の故障イベントリンクとの前記保護波長の共用を最大化するところの手順と、
を有する方法。
【請求項３】
現在のトラフィックデマンドに応じて、一組のリンクによって相互接続された一組のノードを含む光ネットワークにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスをオンデマンド計算する方法であって、
１つのノードが先行のノードから、一組の現用パスノード及び一組の現用パスリンクを含む現用パスを収容した第１のセットアップメッセージを受ける手順と、
前記１つのノードから現用パスノードへ、前記保護された現用パスを収容した第２のセットアップメッセージを送る手順と、
前記１つのノードと前記現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定する手順と、
前記現在のトラフィックデマンドの知識に基づき一組の保護パスリンク上の一組の保護されたリンクのために確保された保護波長に対応した一組のリンクメトリック情報を受ける手順と、
前記一組のリンクメトリック情報を用いて一組の幅情報を計算する手順であって、各幅情報は前記確保された保護波長を共用することにより前記現用パスリンクを保護する保護パスリンクの共用容量に対応するところの手順と、
前記一組の幅情報を用いて、前記現用パスリンクのための保護パスリンクを含む保護パスを計算する手順であって、前記保護パスは他の故障イベントリンクとの前記保護波長の共用を最大化するところの手順と、
を有する方法。
【請求項４】
現在のトラフィックデマンドに応じて、一組のリンクによって相互接続された一組のノードを含む光ネットワークにおいて、故障イベントリンクのための保護パスをオンデマンド計算するよう構成されたデータ処理システムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサに動作可能に結合され、前記プロセッサが実行可能なプログラム命令を保持したメモリと、
を具備し、
前記プログラム命令は、
前記現在のトラフィックデマンドに関する知識に基づき一組の保護パスリンク上の一組の保護されたリンクのために確保された保護波長に対応した一組のリンクメトリック情報を受ける手順と、
前記一組のリンクメトリック情報を用いて一組の幅情報を計算する手順であって、各幅情報は前記確保された保護波長を共用することにより前記故障イベントリンクを保護する保護パスリンクの共用容量に対応するところの手順と、
前記一組の幅情報を用いて、前記故障イベントリンクのための保護パスリンクを含む保護パスを計算する手順であって、前記保護パスは他の故障イベントリンクとの前記保護波長の共用を最大化するところの手順と、
を有する、データ処理システム。
【請求項５】
現在のトラフィックデマンドに応じて、一組のリンクによって相互接続された一組のノードを含む光ネットワークにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスをオンデマンド計算するように構成されたデータ処理システムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサに動作可能に結合され、前記プロセッサが実行可能なプログラム命令を保持したメモリと、
を具備し、
前記プログラム命令は、
始点ノードが、一組の現用パスノード及び一組の現用パスリンクを含む現用パスを決定する手順と、
始点ノードから第１の現用パスノードへ、前記保護された現用パスを含むセットアップメッセージを送る手順と、
前記始点ノードと前記第１の現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定する手順と、
前記現在のトラフィックデマンドに基づき一組の保護パスリンク上の一組の保護されたリンクのために確保された保護波長に対応した一組のリンクメトリック情報を受ける手順と、
前記一組のリンクメトリック情報を用いて一組の幅情報を計算する手順であって、各幅情報は前記確保された保護波長を共用することにより前記現用パスリンクを保護するため保護パスリンクの共用容量に対応するところの手順と、
前記一組の幅情報を用いて、前記現用パスリンクのための保護パスリンクを含む保護パスを計算する手順であって、前記保護パスは他の故障イベントリンクとの前記保護波長の共用を最大化するところの手順と、
を有する、データ処理システム。
【請求項６】
現在のトラフィックデマンドに応じて、一組のリンクによって相互接続された一組のノードを含む光ネットワークにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスをオンデマンド計算するように構成されたデータ処理システムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサに動作可能に結合され、前記プロセッサが実行可能なプログラム命令を保持したメモリと、
を具備し、
前記プログラム命令は、
１つのノードが先行のノードから、一組の現用パスノード及び一組の現用パスリンクを含む現用パスを収容した第１のセットアップメッセージを受ける手順と、
前記１つのノードから現用パスノードへ、前記保護された現用パスを収容した第２のセットアップメッセージを送る手順と、
前記１つのノードと前記現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定する手順と、
前記現在のトラフィックデマンドの知識に基づき一組の保護パスリンク上の一組の保護されたリンクのために確保された保護波長に対応した一組のリンクメトリック情報を受ける手順と、
前記一組のリンクメトリック情報を用いて一組の幅情報を計算する手順であって、各幅情報は前記確保された保護波長を共用することにより前記現用パスリンクを保護する保護パスリンクの共用容量に対応するところの手順と、
前記一組の幅情報を用いて、前記現用パスリンクのための保護パスリンクを含む保護パスを計算する手順であって、前記保護パスは他の故障イベントリンクとの前記保護波長の共用を最大化するところの手順と、
を有する、データ処理システム。
【請求項７】
現在のトラフィックデマンドに応じて、一組のリンクによって相互接続された一組のノードを含む光ネットワークにおいて、故障イベントリンクのための保護パスをオンデマンド計算させる機能をコンピュータに実現させるプログラムであって、
上記機能は、
前記現在のトラフィックデマンドに関する知識に基づき一組の保護パスリンク上の一組の保護されたリンクのために確保された保護波長に対応した一組のリンクメトリック情報を受ける機能と、
前記一組のリンクメトリック情報を用いて一組の幅情報を計算する機能であって、各幅情報は前記確保された保護波長を共用することにより前記故障イベントリンクを保護する保護パスリンクの共用容量に対応するところの機能と、
前記一組の幅情報を用いて、前記故障イベントリンクのための保護パスリンクを含む保護パスを計算する機能であって、前記保護パスは他の故障イベントリンクとの前記保護波長の共用を最大化するところの機能と、
を含む、プログラム。
【請求項８】
一組のリンクによって相互接続された一組のノードを含む光ネットワークにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスを確立する方法であって、
前記始点ノードが、一組の現用パスノード及び一組の現用パスリンクを含む現用パスを決定する手順と、
前記始点ノードから第１の現用パスノードへ、前記保護された現用パスを含むセットアップメッセージを送る手順と、
前記始点ノードと前記第１の現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定する手順と、
前記現在のトラフィックデマンドの知識に基づき一組の保護パスリンク上の一組の保護されたリンクのために確保された一組の保護波長を受ける手順と、
保護パスリンク上に確保された最大保護波長と、前記現用パスリンクのための前記保護パスリンク上に確保された保護波長との間の一組の正規化された差を計算する手順と、
前記現用パスリンクのための一組の実現可能な保護パスを決定する手順と、
前記実現可能な保護パスから一組の実現可能な保護パス幅情報を決定する手順であって、各幅情報は対応する保護パス上の保護パスリンクの共用容量に対応するところの手順と、
前記一組の実現可能な保護パス幅情報から実現可能な保護パス幅情報の最大値を選択する手順と、
実現可能な保護パスの数が１よりも大きく、かつ、前記実現可能な保護パス幅情報の最大値が０よりも大きい場合に、保護パスを無作為的に選択する手順と、
実現可能な保護パスの数が１よりも大きく、かつ、前記実現可能な保護パス幅情報の最大値が０である場合には、
各実現可能な保護パスに含まれる幅情報がゼロである保護パスリンクの数を決定し、
幅情報がゼロである保護パスリンクの数が最も少ない実現可能な保護パスを選択する手順と、
実現可能な保護パスの数が１である場合に、該実現可能な保護パスを選択する手順と、
を有し、
前記選択された保護パスは前記保護されたリンクの間での前記保護波長の共用を最大化する方法。
【請求項９】
一組のリンクによって相互接続された一組のノードを含む光ネットワークにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスを確立するように構成されたデータ処理システムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサに動作可能に接続され、前記プロセッサが実行可能なプログラム命令を保持したメモリと、
を具備し、
前記プログラム命令は、
前記始点ノードが、一組の現用パスノード及び一組の現用パスリンクを含む現用パスを決定する手順と、
前記始点ノードから第１の現用パスノードへ、前記保護された現用パスを含むセットアップメッセージを送る手順と、
前記始点ノードと前記第１の現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定する手順と、
前記現在のトラフィックデマンドの知識に基づき一組の保護パスリンク上の一組の保護されたリンクのために確保された一組の保護波長を受ける手順と、
保護パスリンク上に確保された最大保護波長と、前記現用パスリンクのための前記保護パスリンク上に確保された保護波長との間の一組の正規化された差を計算する手順と、
前記現用パスリンクのための一組の実現可能な保護パスを決定する手順と、
前記実現可能な保護パスから一組の実現可能な保護パス幅情報を決定する手順であって、各幅情報は対応する保護パス上の保護パスリンクの共用容量に対応するところの手順と、
前記一組の実現可能な保護パス幅情報から実現可能な保護パス幅情報の最大値を選択する手順と、
実現可能な保護パスの数が１よりも大きく、かつ、前記実現可能な保護パス幅情報の最大値が０よりも大きい場合に、保護パスを無作為的に選択する手順と、
実現可能な保護パスの数が１よりも大きく、かつ、前記実現可能な保護パス幅情報の最大値が０である場合には、
各実現可能な保護パスに含まれる幅情報がゼロである保護パスリンクの数を決定し、
幅情報がゼロである保護パスリンクの数が最も少ない実現可能な保護パスを選択する手順と、
実現可能な保護パスの数が１である場合に、該実現可能な保護パスを選択する手順と、
を有し、
前記選択された保護パスは前記保護されたリンクの間での前記保護波長の共用を最大化するデータ処理システム。
【請求項１０】
請求項７記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信システムの分野に係り、特に、波長分割多重化方式（ＷＤＭ）ネットワークによる保護パスの決定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットの普及によって、データトラフィックの氾濫が生じている。データトラフィックは、サービスプロバイダに爆発的な帯域要求を満たす新しいインフラストラクチャの検討を余儀なくさせている。単一のファイバによって多数の信号を搬送することが可能な波長分割多重化方式（ＷＤＭ）は、インターネット上での帯域不足を解決する有望な候補であると考えられている。ＷＤＭによって得られる非常に大量の帯域は、より高速なアクセスを求めて高まる気運を緩和させるために役立つと共に、ネットワーク管理における非常に重要な課題を保護／修復させる。たとえば、最新テクノロジーによれば、最大で１２８個の波長を単一ファイバで多重化させることができ、各波長は最大で１０Ｇｂｐｓのデータレートを達成する。このデータレートは、概算すると、単一ファイバが数百万本の電話呼を収容することに相当する。したがって、ファイバの切断が適切な保護手段を講じることなく発生した場合には、破滅的な結末が生じることを容易に理解することができる。
【０００３】
多種類の保護方式が光ネットワークのために開発されている。多数の既存の伝送ネットワークは、光同期伝送網（ＳＯＮＥＴ）リングを使用する。ＳＯＮＥＴリングは、任意のノード対の間に２本の別個のパスを含む単純なトポロジーをなし、単一のリンク若しくはノードの故障に対する修復力がある。リンクアーキテクチャをＷＤＭネットワークにそのまま適用することは、簡単かつ素早い対策であるが、多数の問題点を生じさせる。周知の如く、リンク構造型の保護方式は、典型的に過度な容量冗長性に依拠している。これに対して、メッシュ状光ネットワークの場合、実質的により少ない限界に近い容量で保護を行なうことが可能である。メッシュ状光ネットワークにおける保護方式は、１９９０年代の初頭に集中的に研究された。それにもかかわらず、メッシュ状ＳＯＮＥＴは、ある種の不適格性があるため、特に、修復プロセスに時間がかかり、場合によっては２秒以上を要することがあるので普及していない。
【０００４】
伝送ネットワークにおける典型的なデジタル方式クロスコネクトシステム（ＤＣＳ）は、機能が非常に制限されている。このため、メッシュ状ネットワークに対しては、単純な修復アルゴリズムしか開発されていない。近年、ＷＤＭネットワーク上で光クロスコネクト（ＯＸＣ）を使用され始め、メッシュ状ネットワークの生き残りをかけた課題に新たな解決の糸口が与えられている。インテリジェントＯＸＣは、従来のＤＣＳとは異なり、非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ、又は、インターネットプロトコル（ＩＰ）ルーターと非常に類似した機能がある。ＯＸＣは、光パススイッチングを用いて動的なコンフィギュレーションを実現し、多数の管理タスクを分散形式で実行させることが可能である。ＩＰトラフィックが支配的であるため、均一（シームレス）のデータ転送が行なえるようにＩＰ指向の制御計画がＷＤＭベースの光ネットワークに対して検討される。その目標は、光パスルーティング、シグナリング、及び、修復のような統合機能を実現することである。これにより、管理パラダイムは集中制御から分散制御へと大きく変化する。この管理パラダイムの移行は、ＷＤＭネットワーク用の保護方策の設計に重大な影響を与える。
【０００５】
これにより、ネットワークの生存性／修復性の主要な二つの問題、すなわち、時間及びリソースの効率は、別々に対処することが可能になる。修復性は、プランニング（計画）とアクティベーション（進行）の二つの面で取り扱われる。リソース効率は計画段階で最適化され、修復速度は進行段階で最適化される。計画段階で、保護光パスは、予め計算され、故障が起こる前にＯＸＣに保持される。実際の故障が生じる進行段階では、ＯＸＣは予め定められた保護光パスに切り替る。かくして、トラフィックは、実時間で直ちに再ルーティングされ得る。
【０００６】
生き残り可能なメッシュ状ネットワークにおけるリソース稼働率の最適化を行なうため提案されている従来の解決策の大半は、トラフィック要求に関する完全な情報が先験的に既知であることを前提としている。したがって、これらの要求に対する保護パスは、集中的な方式、又は、分散方式アルゴリズムを用いてバッチ処理で計算される。バッチ式計算は、トラフィック要求が比較的に静的である従来型の電気通信ネットワークでは良好に動作するが、最近、光ドメイン・サービス接続（ＯＤＳＩ）及びインターネット・エンジニアリング・タスク・フォース（ＩＥＴＦ）によって検討されている帯域オンデマンド方式のような動的な、データ中心の環境には不適当である。バッチ式計算の場合、トラフィック要求が増加方向へ変化すると、既存のあらゆるパスを再計算する必要があるので、望ましくない。
【０００７】
パス計算を修復するための従来の方法は、概ね、パス方式とリンク方式に分類される。パス方式の場合、コネクションの宛先ノードによる故障イベントの検出後、バックアップパスが活性化されたトラフィックのソース側へ通知される。リンク方式の場合、故障イベントが検出され、局所的に処理される。すなわち、迂回路が故障したリンク／ノードの周辺で設定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一方で、パス方式は、リソースの効率が良いバックアップパスを生成する能力を備えているという長所があるが、長い応答時間が課される。他方で、リンク方式は、最適な保護パスを確立することはできないが、バックアップパスを設定する速度は非常に速い。
【０００９】
したがって、本発明は、リソース効率に優れた最適な保護パスを高速に生成することができる、保護パスを決定する方法及びかかる方法を実現するデータ処理システムの提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ノードの集合とノード間のリンクの集合とを含むネットワークを通る現用パスにおけるリンクの保護パスは、保護パスリンクの集合に関して保護されたリンクの集合に対する波長確保量に対応したリンクメトリック情報の集合を用いて決定される。幅の集合は、リンクメトリック情報の集合を用いて計算され、幅の集合の中の各幅は、現用パスリンクを保護するため保護パスリンクの容量に対応する。幅の集合は、最大幅を有する保護パスリンクを用いて保護パスを決定するため使用される。
【００１１】
本発明の一局面において、データ処理システムは、リンクの集合によって接続されたノードの集合の光ネットワークにおける故障イベントリンクに対する保護パスを決定するよう適合する。データ処理システムは、保護パスリンクの集合に関する保護されたリンクの集合に対する波長確保量に対応したリンクメトリック情報の集合を受け取る。データ処理システムは、リンクメトリック情報の集合を用いて幅の集合を計算する。各幅は、故障イベントリンクを保護するための保護パスリンクの容量に対応する。データ処理システムは、幅の集合を用いて故障イベントリンクに対する保護パスリンクを含む保護パスを計算する。
【００１２】
本発明の別の局面において、幅は、保護パスリンクに関する最大波長確保量と、故障イベントリンクに対する保護パスリンクに関する波長確保量との間の正規化された差として計算される。実現可能な保護経路の集合が計算され、最大幅は実現可能な保護経路の集合に対して決定される。保護パスの幅は、保護パスに含まれた任意の保護パスリンクの最小幅として決定される。最大幅が０よりも大きい場合、保護経路は、実現可能な保護経路の集合から無作為に選択される。最大幅が０に一致する場合、保護パスは、幅が０である保護パスリンクの数が最も少ない保護パスを決定することによって選択される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の上記並びにその他の特徴、局面、及び、利点は、実施例の説明、請求項に記載された事項、及び、添付図面を参照することによってよりよく理解されるであろう。
【００１４】
本発明は、リンクメトリック情報と、独立した保護リンクパスの間で波長を最大限に共用する分散型ルーティング方法の集合とにより構成される。本発明による分散型ルーティグ方法は、要求に応じたパス計算を支援するので、トラフィック要求に関する完全な情報を必要とはしない。リンクメトリック情報及び分散型ルーティング方法は、従来のＩＰルーティングプロトコル、たとえば、オープン・ショーティスト・パス・ファースト（ＯＳＰＦ）の拡張として実現される。
【００１５】
得られた保護パスは、波長冗長性を減少させるため最適化され、一方、現用光パスは、最小ホップ・パスを用いてルーティングされ、現用パス選択と保護パス選択の最適化が分離される。
【００１６】
図１は、ＷＤＭ光ネットワークの説明図である。複数のＯＸＣがネットワーク内に接続され、複数の波長を用いて近くのＯＸＣと通信する。ここで、別々の通信チャネルは、ネットワーク内の各ＯＸＣによってサポートされた別々の波長に対応する。第１の始点（ソース）ＯＸＣ８０は、第１の中間ＯＸＣ８４及び第２の中間ＯＸＣ８６を介して第１の終点ＯＸＣ８２へ動作的に連結される。第１の始点ＯＸＣ８０は、第１の波長８８を用いて第１の終点ＯＸＣ８２と通信する。同様に、第２の始点ＯＸＣ９０は、第１の中間ＯＸＣ８４及び第２の中間ＯＸＣ８６を介して第２の終点ＯＸＣ９２へ動作的に連結される。しかし、第２の始点ＯＸＣ９０及び第２の終点ＯＸＣ９２は、第１の始点ＯＸＣ８０及び第１の終点ＯＸＣ８２とは異なる波長９４を使用する。
【００１７】
これにより、少なくとも一つの波長９６が、第１の中間ＯＸＣ８４と第２の中間ＯＸＣ８６の間に未使用のままで残され、保護パス内のリンクとして確保される。たとえば、第３の始点ＯＸＣ９７は、第３の中間ＯＸＣ９９を介して第３の終点ＯＸＣ９８へ動作的に連結される。第３の中間ＯＸＣ９９が故障したとき、第１及び第２の中間ＯＸＣ８４及び８６は、第３の始点ＯＸＣ９７と第３の終点ＯＸＣ９８のための代用パスとして使用できる。なぜならば、第１の中間ＯＸＣ８４と第２の中間ＯＸＣ８６は、第３の始点ＯＸＣ９７と第３の終点ＯＸＣ９８が使用するための波長を確保しているからである。
【００１８】
図２は、現用パスと、複数の実現可能な保護パスとを有する例示的なＷＤＭネットワークの説明図である。本例のネットワークは、Ａノード１００、Ｂノード１０２、Ｃノード１０４、Ｄノード１０６、Ｅノード１０８及びＦノード１１０を含む。ＡノードとＣノードの間の現用経路は、Ｂノードを介してＡノードとＣノードを連結する実線として示されている。現用経路にリンク故障が存在する場合、たとえば、ＢノードからＣノードへのリンク１０５に故障が存在する場合、ＡノードのＣノードへのトラフィックは、Ｅノード及びＦノードを経由してＣノードへ達するように再ルーティングされる。この再ルーティングされた経路は、一点鎖線で描かれた、ＡノードとＥノードの間のリンク１１６、ＥノードとＦノードの間のリンク１１４、及び、ＦノードとＣノードの間のリンク１１２によって図示されている。これは、ＡノードからＣノードまでの全経路が代用経路で保護されている経路保護の一例である。
【００１９】
或いは、ＢノードとＣノードの間のリンクは、図２に破線で示されているように、Ｄノードを経由するリンク１２０及びリンク１１８のリンクトラフィックを再ルーティングすることによっても保護される。したがって、Ｄノードを通過する代用経路は、ＢノードからＣノードへのリンクに対する保護パスである。これは、リンク保護の一例である。
【００２０】
ＷＤＭネットワークをＧ（Ｎ，Ｅ）のように表わすことにする。ここで、Ｎはノードの集合を表わし、Ｅはリンクの集合を表わす。ネットワークに広がる光パスを確立させることを求める要求（デマンド）の集合をＵで表わす。これらのデマンドは、リンク方式の修復パスによって保護される。たとえば、デマンドｕ∈Ｕの現用パス上の各リンク（ｉ，ｊ）は、ノードｉとノードｊを接続する代用パスによって保護される。ここで、ｘ（ｉ，ｊ）ｕが、デマンドｕのトラフィックを搬送するため、リンク（ｉ，ｊ）上に確保された波長の量を表わす、とする。同様に、ｙ（ｍ，ｎ）（ｉ，ｊ，ｕ）は、リンク（ｉ，ｊ）が故障した場合に、デマンドｕのために確保されているリンク（ｍ，ｎ）上の波長確保量を表わす。したがって、ｘ（ｉ，ｊ）ｕ及びｙ（ｍ，ｎ）（ｉ，ｊ，ｕ）は、現用パスのルーティング及び保護パスのルーティングを夫々示している。
【００２１】
この問題の対処法は、デマンド集合Ｕの完全な知識を利用して、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）があらゆる保護パスを最適的に構成する集中管理パラダイムに巧く適合する。しかし、このようなオフライン方式アルゴリズムは、光パスに対するデマンドが動的に到着し、出発する環境では望ましくない。トラフィック要求が変化する都度、ネットワーク全体を再構成するにはコストがかかる。これに対して、オンライン保護ルーティングアルゴリズムは、動的な環境において好ましいアルゴリズムである。
【００２２】
オンラインアルゴリズムは、既存のネットワーク状態に基づいて保護ルーティングを決定する。未来の全てのデマンドがわかること、或いは、既存のデマンドが再ルーティングされ得ることを前提としない。オンラインアルゴリズムの目的は、新たに到着したデマンドｕ＊による下限に近い波長要求量を最低限に抑えることである。現用パスｘ（ｉ，ｊ）ｕがミニマムホップパスによって決定される場合を想定する。最適化問題は、保護パス、すなわち、ｙ（ｍ，ｎ）（ｉ，ｊ，ｕ）を決定するため以下の通り定式化することができる。
【００２３】
【数１】
0003905402.tif 000002
但し、
【００２４】
【数２】
0003905402.tif 000003
を条件とする。
【００２５】
上記の条件において、ｂ（ｍ，ｎ）（ｉ，ｊ）は、リンク（ｍ，ｎ）がリンク（ｉ，ｊ）の故障からの修復のためｕ＊によって使用される場合、リンク（ｍ，ｎ）に関する付加的な波長要求量である。付加的な波長要求量は、他の故障との確保量の共用に基づく。
【００２６】
したがって、ｙ（ｍ，ｎ）（ｉ，ｊ，ｕ＊）の決定は、ｉからｊまでの最小コスト代用パスの検出と等価的であり、既存のネットワーク状態は、ｗ（ｍ，ｎ）（ｉ，ｊ）及びｗ（ｍ，ｎ）に集められる。その結果として、ＷＤＭネットワークにおける保護ルーティング問題は、データネットワークにおける最短パスルーティングアルゴリズムを利用する。
【００２７】
次に、必要なネットワーク状態情報を統計的な形式で与えるリンクメトリック情報を説明する。リンクメトリック情報は、最新のインターネットルーティングの枠組みに適合したオンライン保護ルーティング方法で使用される。リンクメトリック情報は、保護パスが同時に活性化される必要がないので、保護波長を共用することにより異なるリンク故障に対する保護パスを与える。
【００２８】
このリンクメトリック情報は、バケット方式のリンク状態表現を使用する。ネットワークＧ（Ｎ，Ｅ）において、各リンクｌＥは、バケットの集合、
ｈｌ＝（ｈｌｋ，ｋ∈Ｅ，ｋ≠ｌ）
を保持する。各バケット、ｈｌｋは、故障イベントｋに対応し、バケットの高さ、すなわち、ｈｌｋの値は、この故障イベントｋに対してリンクｌ上に確保された保護波長を示す。最適化問題の用語で説明すると、リンクｌ＝（ｍ，ｎ）と故障ｋ＝（ｉ，ｊ）に対し、対応関係
ｈｌｋ＝ｗ（ｍ，ｎ）（ｉ，ｊ）
が与えられる。確保されるべき波長の数は、バケット高さの最大値、すなわち、ｍａｘｋ  ｈｌｋ
と一致する。かくして、各リンクによって与えられた共用能力に関して必要な情報は、故障イベントによって索引を付けられた値の系列を保持することによって捕捉される。
【００２９】
共用能力は、故障イベントの関数である。たとえば、図３において、第４リンク２００は、第１リンク２０２、第２リンク２０４及び第３リンク２０６に対する保護パス内のリンクとして役立つ。したがって、第４リンク２００は、３個のパケット、すなわち、第１リンク２０２用のバケットｈ４１と、第２リンク２０４用のバケットｈ４２と、第３リンク２０６用のバケットｈ４３とを保持する。本例の場合、第４リンク２００は、第２リンク２０４のために２個の波長を確保し、第１リンク２０２及び第３リンク２０６のために１個の波長を確保している。すなわち、第４リンク２００は、第２リンク２０４のための保護パスの一部として選択された場合に、第２リンク２０４上の付加的な波長を保護するため、余分な波長を確保しなければならない。これに対し、第１リンク又は第３リンク上の付加的な波長を保護するために、余分な波長を確保しなくてもよい。第４リンクは、既に、第２リンクのために２個の波長を確保し、これらの２個の波長の確保は第１リンク若しくは第３リンクの何れかと共用することができるので、他の波長を割り当てる必要がない。
【００３０】
本発明の一実施例において、予め記述されたリンクメトリック情報は、特定のリンクのためのネットワークを通る保護パスを決定するため、プロセス内で「最短・最大幅(shortest-widest)」アルゴリズムと結合される。リンク故障ｋ＊に関するリンクｌの幅、
ｌ＿ｗｉｄｔｈ（ｌ，ｋ＊）
は、最大バケット高さ
ｍａｘｋ  ｈｌｋ
と、リンク故障ｋ＊に対応したバケットとの正規化された差として定義される。この幅は、以下のように計算される。
ｍａｘｋ  ｈｌｋ＞０のとき、
【００３１】
【数３】
0003905402.tif 000004
それ以外のとき、
ｌ＿ｗｉｄｔｈ（ｌ，ｋ＊）＝０
である。したがって、幅ｌ＿ｗｉｄｔｈ（ｌ，ｋ＊）は、０と１の間に収まり、この値は、リンクｌが故障ｋ＊の保護のため提供しなければならない共用能力を表わす。すなわち、この幅の値が大きくなるほど、共用能力が高くなる。幅ｌ＿ｗｉｄｔｈ（ｌ，ｋ＊）の値が０であるならば、このリンクは、「使い尽くされた（消尽）」と考えられ、保護パス内でリンクとしての役割を果たすためには、付加的な波長を確保しなければならない。
【００３２】
本発明の一実施例において、修正型Bellman-Fordアルゴリズムが、保護されたリンクの端ノードの間で最大幅を識別するため、すなわち、最も高い共用能力を与えるパスを識別するため使用される。ここで、リンク故障ｋ＊に関するパスｐの幅ｐ＿ｗｉｄｔｈ（ｐ，ｋ＊）は、そのリンク成分の最小値になるように定義される。すなわち、
【００３３】
【数４】
0003905402.tif 000005
である。
【００３４】
この定義によって、パスをトラバースするための最低限のコストは、パスに沿った最小幅のリンクによって表わされる。このようなパス候補が二つ以上である場合、それらの幅は全て０であり（すなわち、これらのパスは、最低限の波長消費量が非ゼロであるリンクを通るパスであり）、トラバースする「使い尽くされた」消尽リンク、すなわち、幅が０のリンクの数が最も少ないパスが選択される。正の値のパス幅と同点決勝になる他の全ての場合、すなわち、最低限のコストがゼロである場合、最大幅パスが無作為的に選択される。上述の保護パス選択方法は、効率的な保護パスを決定するために、現在のデマンドだけが必要であり、未来に到着する情報についての知識は必要ではない。
【００３５】
本発明の一実施例において、上述のリンク方式パス選択方法は、ノード方式パス選択方法に変更される。前述のバケット方式リンクメトリック情報及び対応した最短・最大幅ルーティングアルゴリズムは、リンク故障によって生ずる光信号の損失に基づいている。結果として得られる計算された保護パスは、保護されたリンクの一方の端から他方の端まで到達するように制約される。異なるノードを宛先としてトラバースするデマンドに対しても故障リンクの一方の端から他方の端まで進むようにされているので、修復パスのグループは、ローカル・エリアを意図的ではなく妨害し、ネットワーク内の潜在的な共用能力を十分に利用しない場合がある。図４の（ａ）及び（ｂ）には、この状況が示されている。
【００３６】
図４の（ａ）は、単一リンクを共用する２本の現用パスのデマンドを説明する図である。第１の始点ノード４００は、第１の中間ノード４０２及び第２の中間ノード４０３を経由して、第１の終点ノード４０１に動作的に接続され、第１の中間ノード４０２と第２の中間ノード４０３の間に第１のリンク４０５が生成される。第２の始点ノード４０６は、第１及び第２の中間ノード４０２及び４０３を介して、第２の終点ノード４０７に動作的に接続され、第１の中間ノード４０２と第２の中間ノード４０３の間に第２のリンク４１０が生成される。
【００３７】
リンク方式修復の場合、第１の始点ノード及び第２の始点ノードから第１の終点ノード及び第２の終点ノードまでのデマンドに対する保護パスは、第１の中間ノードから始まり、第２の中間ノードで終了する。これにより、第３の中間ノード４１２を経由する２本の保護パス４１４及び４１６が生成される。これは、第４の中間ノード４１８を含む代用保護パスを組み込む可能性を制限する。
【００３８】
或いは、第１の中間ノード４０２から始まり、第５の中間ノード４０４及び第６の中間ノード４０８で夫々終了するような保護パスが選択されたとき、第３の中間ノード４１２を含む全ネットワーク型の共用能力を利用するチャンスが高くなる。
【００３９】
図４の（ｂ）は、図４の（ａ）の修復問題に対する別の解決法である。以下では、この修復解決法をノード方式修復法と呼ぶ。第１の始点ノード４００は、第１の中間ノード４０２及び第２の中間ノード４０３を介して第１の終点ノード４０１へ動作的に接続され、これにより、第１の中間ノード４０２と第２の中間ノード４０３の間に第１のリンク４０５が生成される。第２の始点ノード４０６は、第１及び第２の中間ノード４０２及び４０３を介して、第２の終点ノード４０７に動作的に接続され、第１の中間ノード４０２と第２の中間ノード４０３の間に第２のリンク４１０が生成される。
【００４０】
ノード方式修復法の場合、第１の始点ノード及び第２の始点ノードから第１の終点ノード及び第２の終点ノードまでのデマンドに対する保護パスは、第１の中間ノードから始まり、第５の中間ノード４０４及び第６の中間ノード４０８で夫々終了する。これにより、２本の保護パスが生成される。第１の保護パス４１９は第３の中間ノード４１２を経由する。第２の保護パス４２０は、第４の中間ノード４１８を経由する。これらの代用パスは、リンク方式保護パスの状況では利用できない全ネットワーク型共用能力を含む。
【００４１】
図５の（ａ）及び（ｂ）は、所与のリンクに対する保護パスが対応した現用パス上で２ホップ離れたノードで終了する別の修復メカニズムを示す図である。この修復メカニズムは、ノード方式修復の形式でもある。たとえば、図５の（ａ）において、保護パス５０５は、始点ノード５０２と第１の中間ノード５０４の間のリンク５００を保護するリンク方式保護パスである。或いは、図５の（ｂ）において、リンク５００を保護する保護パス５０６は、始点ノード５００を第２の中間ノード５０８へ連結するように構成される。特殊なケースでは、ノード方式保護パスは、第２の中間ノード５０８を終点ノード５１２へ連結する保護パス５１０である。この場合、終点ノードは宛先であり、現用パスの下流に他のノードは存在しないので、ノード方式保護パスはリンク方式の場合と同じ終点ノード５１２を有する。
【００４２】
故障したノードは、サービスを中断させることがあり、その場合、故障したノードに隣接した全てのリンクは、同時に機能しなくなる。このような状況下で、特定のリンクに対する保護パスを生成するためには、同時に問題が起こっているリンクを意識的に除外する必要がある。しかし、リンクの故障とノードの故障を区別するには、屡々、時間を要し、サービス修復に望ましくない遅れを生じさせる。ある種の場合には、保守的な対応を取ること、すなわち、故障イベントの一般的モデルとしてノード故障を使用し、単一のリンク故障を特殊ケースとして処理する方が有利である。ノード方式の上述のジャンプ・アヘッド動作は、このような戦略を実現するために好適である。
【００４３】
図６は、本発明によるパス選択処理の一実施例を説明するフローチャートである。パス選択処理は、ステップ６００において、入力として、ネットワークの記述をＧ（Ｎ，Ｅ）の形で受け取る。ここで、Ｎはノードの集合を表わし、Ｅは集合Ｎの中のノード間のリンクの集合を表わす。ｓは始点ノードを表わし、ｔは終点ノードを表わし、始点ノードｓから終点ノードｔへのパスが見つけられる。集合Ｅ内の各リンクと関連した予め記述されたリンクメトリック情報のベクトルの集合をｈｅで表わす。
【００４４】
パス選択処理は、始点ノードｓと終点ノードの間のリンクの現用パスｒ（ｓ，ｔ）を決定する（ステップ６０２）。現用パスにおける各リンクは、故障し、故障イベントを発生する可能性がある。したがって、現用パスの各リンクに対し、対応した、起こり得るリンク故障ｋ＊が存在する。現用パスにおける起こり得るリンク故障毎に、パス選択処理は、保護パスを決定する（ステップ６０４）。
【００４５】
パス選択処理は、起こり得るリンク故障ｋ＊に対し、開始ノードｓ＿ｎｏｄｅと、宛先ノードｄ＿ｎｏｄｅを決定する（ステップ６０６）。
【００４６】
開始ノードから、ネットワーク内の各リンクに対し（ステップ６０８）、そのリンクの幅がｈｅから得られたリンクメトリック情報を用いて上述のように計算される（ステップ６１０）。故障リンク自体へ戻るリンク故障の幅ｌ＿ｗｉｄｔｈ（ｋ＊，ｋ＊）は、保護パスとしての検討範囲から除外される（ステップ６１４）。
【００４７】
ステップ６０８で計算された幅の集合を用いて、パス選択処理は、実現可能な保護パスの集合ｗｉｄｅｓｔ＿ｐａｔｈｓを決定し、予め計算された幅を用いて最大幅保護パスの幅ｗｉｄｅｓｔ＿ｗｉｄｔｈを決定する（ステップ６１６）。全ての実現可能な保護パスを通じて、最大幅の実現可能な保護パスの幅が０である場合、集合ｗｉｄｅｓｔ＿ｐａｔｈｓ内の全ての実現可能な保護パスが、上述の少なくとも一つの消尽リンクを含むことを意味する。
【００４８】
集合ｗｉｄｅｓｔ＿ｐａｔｈｓ内の実現可能な保護パスの数が１よりも大きく、かつ、最大幅ｗｉｄｅｓｔ＿ｗｉｄｔｈがゼロに一致するかどうかを判定し（ステップ６１８）、そうであるならば、パス選択処理は、含まれる消尽パスの個数が最も少ない実現可能な保護パスの集合内で保護パスを選択することにより、起こり得るリンク故障ｋ＊に対する保護パスｐ［ｋ＊］を選択する（ステップ６２０、６２２及び６２６）。
【００４９】
集合ｗｉｄｅｓｔ＿ｐａｔｈｓ内の実現可能な保護パスの数が１よりも大きく、かつ、最大幅ｗｉｄｅｓｔ＿ｗｉｄｔｈが１よりも大きい場合（ステップ６２８）、パス選択処理は、実現可能な保護パスの集合から無作為的に、起こり得るリンク故障ｋ＊に対する保護パスｐ［ｋ＊］を選択する（ステップ６３０）。
【００５０】
実現可能な保護パスの集合に唯一の実現可能な保護パスが存在する場合、実現可能な保護パスの集合におけるこの単一の実現可能な保護パスは、起こり得るリンク故障ｋ＊に対する保護パスｐ［ｋ＊］としてパス選択処理によって選択され（ステップ６３２）。
【００５１】
パス選択処理は、現用パス６３４内の各起こり得るリンク故障に対する保護パスを選択するまで、保護パスを選択し続ける（ステップ６３４）。
【００５２】
パス選択処理は、現用パスｒ（ｓ，ｔ）と、現用パス内の起こり得るリンク故障の全てに対する保護パスの集合とを返す。
【００５３】
本発明の他の実施例において、図６に示された処理はネットワーク全体に分散され、経路内の各ノードは経路内の次のノードへのリンクに対する保護パスを決定する。図７は、ネットワークを用いて経路全体へ配分された図６の処理を示す。
【００５４】
図７は、例示的なネットワークへ適用されるような本発明による分散型保護パス選択処理の一実施例のシーケンスチャートである。ネットワークを通る光パスを確立する要求に応じて、始点ノード７００は、図６のステップ６０２に関して既に説明したように、端から端までの現用パスを計算する（ステップ７０２）。本例において、現用パスは、始点ノード７００から、Ｎ１ノード７０６とＮ２ノード７１６を経由して、終端ノード７２４へ至るパスである。
【００５５】
始点ノードは、セットアップメッセージをＮ１ノードへ送信する（ステップ７０４）。セットアップメッセージは現用パスを含むので、Ｎ１ノードは現用パス内での次のノードを知ることができる。Ｎ１ノードは、そのノード自体を、現用パスの一部分として構成する（ステップ７０７）。
【００５６】
始点ノードは、図６のステップ６０６〜６３４を参照して説明したように、始点ノードのＮ１ノードへのリンクに対する保護パスを決定する。始点ノードは、関連した全ノードへ、適切なコンフィギュレーションを実行するように通知する。本例の場合、Ｓ−Ｎ１ノード７１２は、始点ノードとＮ１ノードの間のリンクに対する保護パス内のノードとして選択される（ステップ７０８）。始点ノードは、Ｓ−Ｎ１ノードに対し、始点ノードとＮ１ノードの間のリンクの保護のため波長を確保するように通知する（ステップ７１０）。
【００５７】
Ｎ１ノードは、セットアップメッセージを経路内の次のノードであるＮ２ノードへ転送する（ステップ７１４）。始点ノードがセットアップメッセージ内に経路を組み込んでいるので、Ｎ１ノードは経路内の次のノードを決定しなくてもよい。しかし、Ｎ１ノードは、Ｎ１ノードとＮ２ノードの間のリンクを保護するため、保護パスを選択する役割を担う。Ｎ１ノードは、図６のステップ６０６〜６３４に関して説明したように、Ｎ１ノートとＮ２ノードの間のリンクに対する保護パスを計算する（ステップ７１８）。
【００５８】
本例の場合、Ｎ１−Ｎ２ノード７２２は、Ｎ１ノードとＮ２ノードの間のリンクに対する保護パス内のノードとして選択される。Ｎ１ノードは、Ｎ１−Ｎ２ノードがそれ自体を保護パス内のノードとして構成できるように、Ｎ１−Ｎ２ノードへ通知メッセージを送信する（ステップ７２０）。
【００５９】
現用経路内の各ノードは、そのノード自体を現用パスの一部として構成する処理を繰り返す。すなわち、現用経路内の各ノードは、現用パス内の次のノードへ通知し、現用パス内の次のノードへのリンクに対する保護パスを決定し、保護パスに沿ったノードに対し、保護パス内で用いることができるようにそのノード自体をコンフィギュレーションするように通知する。
【００６０】
図８は、光クロスコネクト（ＯＸＣ）の一実施例の構成図である。本実施例のＯＸＣ８００は、複数の光出力８０５の間で複数の光入力８０３を切り替える光スイッチ・ファブリック８０２と、複数の光入力へ動作的に接続され、入力多重波長信号８０８中の別々の波長を分離する波長デマルチプレクサ８０４と、複数の光出力へ動作的に接続され、光出力を単一の多重波長出力信号８１０に合成する波長マルチプレクサ８０６と、を含む。
【００６１】
光スイッチ・ファブリック８０２は、コントローラ８１２へ動作的に接続される。コントローラは、複数の光入力を、複数の光出力の間でどのように切り替えるかを決定し、適切なスイッチング制御信号８２４を光スイッチ・ファブリック８１２へ送る。
【００６２】
コントローラ８１２は、上述の分散型保護パス選択方法を実現するコントローラ命令８１４を実行するプロセッサ（ＣＰＵ）８１８を含む。コントローラ８１２は、保護パスを計算している間の中間結果を保持し、かつ、上述のバケットデータを保持するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）８１６を含む。
【００６３】
コントローラ８１２は、ネットワーク内の他のＯＸＣから入力されたネットワーク管理信号８２０を受け取る。ネットワーク管理信号は、ネットワーク内の他のＯＸＣのコンフィギュレーションに関する情報を含み、たとえば、上述のバケット情報も含まれる。入力されたネットワーク管理信号は、さらに、上述の他のＯＸＣからのセットアップメッセージと、通知メッセージとを含む。セットアップメッセージは、本例のＯＸＣに対し、現用パス内のノードになるようにそのＯＸＣ自体を再構成することを要求する。通知メッセージは、本例のＯＸＣに対し、保護経路内のノードになるようにそのＯＸＣ自体を再構成することを要求する。
【００６４】
コントローラ８１２は、出力されたネットワーク管理信号をネットワーク内の他のノードへ送る。出力されたネットワーク管理信号は、本例におけるＯＸＣのコンフィギュレーションに関する情報を含み、たとえば、上述のように、本例のＯＸＣによって使用され、かつ、確保された波長の数に関するバケット情報を含む。出力されたネットワーク管理信号は、他のノードに対し、現用経路内のノードとしてそのノード自体を再構成するように要求するセットアップメッセージを含む。出力されたネットワーク管理信号は、更に、他のノードに対し、保護経路内のノードとしてそのノード自体を再構成するように要求する通知メッセージを含む。
【００６５】
以上の通り、本発明は、特定の実施例に関して説明されているが、多数の付加的な変形及び変更が当業者にとって明白であろう。したがって、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、それ以外の態様でも実施されることが理解されるべきである。このように、本発明の実施例は、あらゆる観点において、例示的であり、本発明を制限するものでなく、本発明の範囲は、この明細書の詳細な説明によってサポートされた請求項に記載された事項と、それらの均等物とによって定められる。
【００６６】
以上の説明に関して更に以下のような態様が考えられる。
【００６７】
（付記１）  リンクの集合によって接続されたノードの集合を含む光ネットワークにおいて、故障イベントリンクに対する保護パスを決定する方法であって、
保護パスリンクの集合に関して保護されたリンクの集合に対する波長確保量に対応したリンクメトリック情報の集合を受ける手順と、
リンクメトリック情報の集合を用いて、故障イベントリンクを保護するため保護パスリンクの容量に対応した幅情報の集合を計算する手順と、
幅情報の集合を用いて、故障イベントリンクに対する保護パスリンクを含む保護パスを計算する手順と、
を有するパスルーティング方法。・・・（１）。
【００６８】
（付記２）  保護パスリンクの幅情報は、保護パスリンクに関する最大波長確保量と、故障イベントリンクに対する保護パスリンクに関する波長確保量との間の正規化された差である、付記１記載のパスルーティング方法。
【００６９】
（付記３）  保護パスを計算する手順は、
実現可能な保護パスの集合を決定する手順と、
実現可能な保護パスの集合に対する保護パス最大幅情報を決定する手順と、
保護パス最大幅情報を用いて実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する手順と、
を有する、付記２記載のパスルーティング方法。
【００７０】
（付記４）  保護パス最大幅情報を決定する手順は、
実現可能な保護パスの集合から実現可能な保護パス幅情報の集合を決定する手順と、
実現可能な保護パス幅情報の集合から実現可能性な保護パス幅情報の最大値を選択する手順と、
を有する、付記３記載のパスルーティング方法。
【００７１】
（付記５）  実現可能な保護パスの幅情報は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクの幅情報のうちの最小値である、付記４記載のパスルーティング方法。
【００７２】
（付記６）  保護パス最大幅情報は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクのうちの最小幅情報である、付記３記載のパスルーティング方法。
【００７３】
（付記７）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する手順は、保護パス最大幅情報がゼロよりも大きい場合に、保護パスを無作為的に選択する手順を更に有する、付記３記載のパスルーティング方法。
【００７４】
（付記８）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する手順は、
各実現可能な保護パスに含まれる幅情報がゼロである保護パスリンクの数を決定する手順と、
幅情報がゼロである保護パスリンクの数が最も少ない実現可能な保護パスを選択する手順と、
を更に有する、付記３記載のパスルーティング方法。
【００７５】
（付記９）  リンクの集合によって接続されたノードの集合を含む光ネットワークにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスを確立する方法であって、
始点ノードが、現用パスノードの集合及び現用パスリンクの集合を含む現用パスを決定する手順と、
始点ノードから第１の現用パスノードへ、保護された現用パスを含むセットアップメッセージを送る手順と、
始点ノードと第１の現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定する手順と、
保護パスリンクの集合に関して保護されたリンクの集合に対する波長確保量に対応したリンクメトリック情報の集合を受ける手順と、
リンクメトリック情報の集合を用いて、現用パスリンクを保護するため保護パスリンクの容量に対応した幅情報の集合を計算する手順と、
幅情報の集合を用いて、現用パスリンクに対する保護パスリンクを含む保護パスを計算する手順と、
を有するパスルーティング方法。・・・（２）。
【００７６】
（付記１０）  保護パスリンクの幅情報は、保護パスリンクに関する最大波長確保量と、現用パスリンクに対する保護パスリンクに関する波長確保量との間の正規化された差である、付記９記載のパスルーティング方法。
【００７７】
（付記１１）  保護パスを計算する手順は、
実現可能な保護パスの集合を決定する手順と、
実現可能な保護パスの集合に対する保護パス最大幅情報を決定する手順と、
保護パス最大幅情報を用いて実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する手順と、
を更に有する、付記１０記載のパスルーティング方法。
【００７８】
（付記１２）  保護パス最大幅情報を決定する手順は、
実現可能な保護パスの集合において実現可能な保護パスに対する実現可能な保護パス幅情報を決定する手順と、
実現可能性な保護パス幅情報の最大値を選択する手順と、
を有する、付記１１記載のパスルーティング方法。
【００７９】
（付記１３）  実現可能な保護パスの幅情報は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクの幅情報のうちの最小値である、付記１２記載のパスルーティング方法。
【００８０】
（付記１４）  保護パス最大幅情報を決定する手順は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクのうちの最小幅情報を決定する手順を更に有する、付記１１記載のパスルーティング方法。
【００８１】
（付記１５）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する手順は、保護パス最大幅情報がゼロよりも大きい場合に、保護パスを無作為的に選択する手順を更に有する、付記１１記載のパスルーティング方法。
【００８２】
（付記１６）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する手順は、各実現可能な保護パスに含まれる幅情報がゼロである保護パスリンクの数を決定する手順と、
幅情報がゼロである保護パスリンクの数が最も少ない実現可能な保護パスを選択する手順と、
を更に有する、付記１１記載のパスルーティング方法。
【００８３】
（付記１７）  リンクの集合によって接続されたノードの集合を含む光ネットワークにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスを確立する方法であって、
始点ノードが先行のノードから、現用パスノードの集合及び現用パスリンクの集合を含む現用パスを収容した第１のセットアップメッセージを受ける手順と、ノードから現用パスノードへ、保護された現用パスを収容した第２のセットアップメッセージを送る手順と、
ノードと現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定する手順と、
保護パスリンクの集合に関して保護されたリンクの集合に対する波長確保量に対応したリンクメトリック情報の集合を受ける手順と、
リンクメトリック情報の集合を用いて、現用パスリンクを保護するため保護パスリンクの容量に対応した幅情報の集合を計算する手順と、
幅情報の集合を用いて、現用パスリンクに対する保護パスリンクを含む保護パスを計算する手順と、
を有するパスルーティング方法。・・・（３）。
【００８４】
（付記１８）  保護パスリンクの幅情報は、保護パスリンクに関する最大波長確保量と、現用パスリンクに対する保護パスリンクに関する波長確保量との間の正規化された差である、付記１７記載のパスルーティング方法。
【００８５】
（付記１９）  保護パスを計算する手順は、
実現可能な保護パスの集合を決定する手順と、
実現可能な保護パスの集合に対する保護パス最大幅情報を決定する手順と、
保護パス最大幅情報を用いて実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する手順と、
を更に有する、付記１８記載のパスルーティング方法。
【００８６】
（付記２０）  保護パス最大幅情報を決定する手順は、
実現可能な保護パスの集合において実現可能な保護パス毎に実現可能な保護パス幅情報を決定する手順と、
実現可能性な保護パス幅情報の最大値を選択する手順と、
を更に有する、付記１９記載のパスルーティング方法。
【００８７】
（付記２１）  実現可能な保護パスの幅情報は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクの幅情報のうちの最小値である、付記２０記載のパスルーティング方法。
【００８８】
（付記２２）  保護パス最大幅情報を決定する手順は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクのうちの最小幅情報を決定する手順を更に有する、付記１９記載のパスルーティング方法。
【００８９】
（付記２３）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する手順は、保護パス最大幅情報がゼロよりも大きい場合に、実現可能な保護パスの集合から保護パスを無作為的に選択する手順を更に有する、付記１９記載のパスルーティング方法。
【００９０】
（付記２４）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する手順は、各実現可能な保護パスに含まれる幅情報がゼロである保護パスリンクの数を決定する手順と、
幅情報がゼロである保護パスリンクの数が最も少ない実現可能な保護パスを選択する手順と、
を更に有する、付記１９記載のパスルーティング方法。
【００９１】
（付記２５）  リンクの集合によって接続されたノードの集合を含む光リンクにおいて、故障イベントリンクに対する保護パスを決定するよう適合したデータ処理システムであって、
プロセッサと、
プロセッサへ動作的に接続され、上記プロセッサが実行可能なプログラム命令を保持したメモリと、
を具備し、
プログラム命令は、
保護パスリンクの集合に関して保護されたリンクの集合に対する波長確保量に対応したリンクメトリック情報の集合を受けるプログラム命令と、
リンクメトリック情報の集合を用いて、故障イベントリンクを保護するため保護パスリンクの容量に対応した幅情報の集合を計算するプログラム命令と、
幅情報の集合を用いて、故障イベントリンクに対する保護パスリンクを含む保護パスを計算するプログラム命令と、
を有する、データ処理システム。・・・（４）。
【００９２】
（付記２６）  保護パスリンクの幅情報は、保護パスリンクに関する最大波長確保量と、故障イベントリンクに対する保護パスリンクに関する波長確保量との間の正規化された差である、付記２５記載のデータ処理システム。
【００９３】
（付記２７）  保護パスを計算するプログラム命令は、
実現可能な保護パスの集合を決定するプログラム命令と、
実現可能な保護パスの集合に対する保護パス最大幅情報を決定するプログラム命令と、
保護パス最大幅情報を用いて実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択するプログラム命令と、
を更に有する、付記２６記載のデータ処理システム。
【００９４】
（付記２８）  保護パス最大幅情報を決定するプログラム命令は、
実現可能な保護パスの集合から実現可能な保護パス幅情報の集合を決定するプログラム命令と、
実現可能な保護パス幅情報の集合から実現可能性な保護パス幅情報の最大値を選択するプログラム命令と、
を有する、付記２７記載のデータ処理システム。
【００９５】
（付記２９）  実現可能な保護パスの幅情報は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクの幅情報のうちの最小値である、付記２８記載のデータ処理システム。
【００９６】
（付記３０）  保護パス最大幅情報は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクのうちの最小幅情報である、付記２７記載のデータ処理システム。
【００９７】
（付記３１）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択するプログラム命令は、保護パス最大幅情報がゼロよりも大きい場合に、保護パスを無作為的に選択するプログラム命令を更に有する、付記２７記載のデータ処理システム。
【００９８】
（付記３２）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択するプログラム命令は、
各実現可能な保護パスに含まれる幅情報がゼロである保護パスリンクの数を決定するプログラム命令と、
幅情報がゼロである保護パスリンクの数が最も少ない実現可能な保護パスを選択するプログラム命令と、
を更に有する、付記２７記載のデータ処理システム。
【００９９】
（付記３３）  リンクの集合によって接続されたノードの集合を含む光ネットワークにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスを確立するよう適合したデータ処理システムであって、
プロセッサと、
プロセッサへ動作的に接続され、上記プロセッサが実行可能なプログラム命令を保持したメモリと、
を具備し、
プログラム命令は、
始点ノードが、現用パスノードの集合及び現用パスリンクの集合を含む現用パスを決定するプログラム命令と、
始点ノードから第１の現用パスノードへ、保護された現用パスを含むセットアップメッセージを送るプログラム命令と、
始点ノードと第１の現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定するプログラム命令と、
保護パスリンクの集合に関して保護されたリンクの集合に対する波長確保量に対応したリンクメトリック情報の集合を受けるプログラム命令と、
リンクメトリック情報の集合を用いて、現用パスリンクを保護するため保護パスリンクの容量に対応した幅情報の集合を計算するプログラム命令と、
幅情報の集合を用いて、現用パスリンクに対する保護パスリンクを含む保護パスを計算するプログラム命令と、
を有する、データ処理システム。・・・（５）。
【０１００】
（付記３４）  保護パスリンクの幅情報は、保護パスリンクに関する最大波長確保量と、現用パスリンクに対する保護パスリンクに関する波長確保量との間の正規化された差である、付記３３記載のデータ処理システム。
【０１０１】
（付記３５）  保護パスを計算するプログラム命令は、
実現可能な保護パスの集合を決定するプログラム命令と、
実現可能な保護パスの集合に対する保護パス最大幅情報を決定するプログラム命令と、
保護パス最大幅情報を用いて実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択するプログラム命令と、
を更に有する、付記３４記載のデータ処理システム。
【０１０２】
（付記３６）  保護パス最大幅情報を決定するプログラム命令は、
実現可能な保護パスの集合において実現可能な保護パスに対する実現可能な保護パス幅情報を決定するプログラム命令と、
実現可能性な保護パス幅情報の最大値を選択するプログラム命令と、
を更に有する、付記３５記載のデータ処理システム。
【０１０３】
（付記３７）  実現可能な保護パスの幅情報は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクの幅情報のうちの最小値である、付記３６記載のデータ処理システム。
【０１０４】
（付記３８）  保護パス最大幅情報を決定するプログラム命令は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクのうちの最小幅情報を決定するプログラム命令を更に有する、付記３５記載のデータ処理システム。
【０１０５】
（付記３９）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択するプログラム命令は、保護パス最大幅情報がゼロよりも大きい場合に、実現可能な保護パスの集合から保護パスを無作為的に選択するプログラム命令を更に有する、付記３５記載のデータ処理システム。
【０１０６】
（付記４０）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択するプログラム命令は、
各実現可能な保護パスに含まれる幅情報がゼロである保護パスリンクの数を決定するプログラム命令と、
幅情報がゼロである保護パスリンクの数が最も少ない実現可能な保護パスを選択するプログラム命令と、
を更に有する、付記３５記載のデータ処理システム。
【０１０７】
（付記４１）  リンクの集合によって接続されたノードの集合を含む光ネットワークにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスを確立するよう適合したデータ処理システムであって、
プロセッサと、
プロセッサへ動作的に接続され、上記プロセッサが実行可能なプログラム命令を保持したメモリと、
を具備し、
プログラム命令は、
始点ノードが先行のノードから、現用パスノードの集合及び現用パスリンクの集合を含む現用パスを収容した第１のセットアップメッセージを受けるプログラム命令と、
ノードから現用パスノードへ、保護された現用パスを収容した第２のセットアップメッセージを送るプログラム命令と、
ノードと現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定するプログラム命令と、
保護パスリンクの集合に関して保護されたリンクの集合に対する波長確保量に対応したリンクメトリック情報の集合を受けるプログラム命令と、
リンクメトリック情報の集合を用いて、現用パスリンクを保護するため保護パスリンクの容量に対応した幅情報の集合を計算するプログラム命令と、
幅情報の集合を用いて、現用パスリンクに対する保護パスリンクを含む保護パスを計算するプログラム命令と、
を有する、データ処理システム。・・・（６）。
【０１０８】
（付記４２）  保護パスリンクの幅情報は、保護パスリンクに関する最大波長確保量と、現用パスリンクに対する保護パスリンクに関する波長確保量との間の正規化された差である、付記４１記載のデータ処理システム。
【０１０９】
（付記４３）  保護パスを計算するプログラム命令は、
実現可能な保護パスの集合を決定するプログラム命令と、
実現可能な保護パスの集合に対する保護パス最大幅情報を決定するプログラム命令と、
保護パス最大幅情報を用いて実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択するプログラム命令と、
を更に有する、付記４２記載のデータ処理システム。
【０１１０】
（付記４４）  保護パス最大幅情報を決定するプログラム命令は、
実現可能な保護パスの集合において実現可能な保護パス毎に実現可能な保護パス幅情報を決定するプログラム命令と、
実現可能性な保護パス幅情報の最大値を選択するプログラム命令と、
を更に有する、付記４３記載のデータ処理システム。
【０１１１】
（付記４５）  実現可能な保護パスの幅情報は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクの幅情報のうちの最小値である、付記４４記載のデータ処理システム。
【０１１２】
（付記４６）  保護パス最大幅情報を決定するプログラム命令は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクのうちの最小幅情報を決定するプログラム命令を更に有する、付記４３記載のデータ処理システム。
【０１１３】
（付記４７）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択するプログラム命令は、保護パス最大幅情報がゼロよりも大きい場合に、実現可能な保護パスの集合から保護パスを無作為的に選択するプログラム命令を更に有する、付記４３記載のデータ処理システム。
【０１１４】
（付記４８）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択するプログラム命令は、
各実現可能な保護パスに含まれる幅情報がゼロである保護パスリンクの数を決定するプログラム命令と、
幅情報がゼロである保護パスリンクの数が最も少ない実現可能な保護パスを選択するプログラム命令と、
を更に有する、付記４３記載のデータ処理システム。
【０１１５】
（付記４９）  リンクの集合によって接続されたノードの集合を含む光ネットワークにおいて、故障イベントリンクに対する保護パスを決定させる機能をコンピュータに実現させるプログラムであって、
上記機能は、
保護パスリンクの集合に関して保護されたリンクの集合に対する波長確保量に対応したリンクメトリック情報の集合を受ける機能と、
リンクメトリック情報の集合を用いて、故障イベントリンクを保護するため保護パスリンクの容量に対応した幅情報の集合を計算する機能と、
幅情報の集合を用いて、故障イベントリンクに対する保護パスリンクを含む保護パスを計算する機能と、
を含む、プログラム。・・・（７）。
【０１１６】
（付記５０）  保護パスリンクの幅情報は、保護パスリンクに関する最大波長確保量と、故障イベントリンクに対する保護パスリンクに関する波長確保量との間の正規化された差である、付記４９記載のプログラム。
【０１１７】
（付記５１）  保護パスを計算する機能は、
実現可能な保護パスの集合を決定する機能と、
実現可能な保護パスの集合に対する保護パス最大幅情報を決定する機能と、
保護パス最大幅情報を用いて実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する機能と、
を更に有する、付記５０記載のプログラム。
【０１１８】
（付記５２）  保護パス最大幅情報を決定する機能は、
実現可能な保護パスの集合から実現可能な保護パス幅情報の集合を決定する機能と、
実現可能な保護パス幅情報の集合から実現可能な保護パス幅情報の最大値を選択する機能と、
を有する、付記５１記載のプログラム。
【０１１９】
（付記５３）  実現可能な保護パスの幅情報は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクの幅情報のうちの最小値である、付記５２記載のプログラム。
【０１２０】
（付記５４）  保護パス最大幅情報は、実現可能な保護パスに含まれる保護パスリンクのうちの最小幅情報である、付記５２記載のプログラム。
【０１２１】
（付記５５）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する機能は、保護パス最大幅情報がゼロよりも大きい場合に、保護パスを無作為的に選択する機能を更に有する、付記５１記載のプログラム。
【０１２２】
（付記５６）  実現可能な保護パスの集合から保護パスを選択する機能は、各実現可能な保護パスに含まれる幅情報がゼロである保護パスリンクの数を決定する機能と、
幅情報がゼロである保護パスリンクの数が最も少ない実現可能な保護パスを選択する機能と、
を更に有する、付記５１記載のプログラム。
【０１２３】
（付記５７）  リンクの集合によって接続されたノードの集合を含む光ネットワークにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスを確立する方法であって、
始点ノードが、現用パスノードの集合及び現用パスリンクの集合を含む現用パスを決定する手順と、
始点ノードから第１の現用パスノードへ、保護された現用パスを含むセットアップメッセージを送る手順と、
始点ノードと第１の現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定する手順と、
保護パスリンクの集合に関して保護されたリンクの集合に対する波長確保量の集合を受ける手順と、
保護パスリンクに関する最大波長確保量と、現用パスリンクに対する保護パスリンクに関する波長確保量との間の正規化された差の集合を計算する手順と、
現用パスリンクに対する実現可能な保護パスの集合を決定する手順と、
実現可能な保護パスの集合から実現可能な保護パス幅情報の集合を決定する手順と、
実現可能な保護パス幅情報の集合から実現可能な保護パス幅情報の最大値を選択する手順と、
実現可能な保護パスの数が１よりも大きく、かつ、実現可能な保護パス幅情報の最大値が０よりも大きい場合に、保護パスを無作為的に選択する手順と、
実現可能な保護パスの数が１よりも大きく、かつ、実現可能な保護パス幅情報の最大値が０である場合には、
各実現可能な保護パスに含まれる幅情報がゼロである保護パスリンクの数を決定し、
幅情報がゼロである保護パスリンクの数が最も少ない実現可能な保護パスを選択する手順と、
実現可能な保護パスの数が１である場合に、該実現可能な保護パスを選択する手順と、
を有するパスルーティング方法。・・・（８）。
【０１２４】
（付記５８）  リンクの集合によって接続されたノードの集合を含む光リンクにおいて、始点ノードから終端ノードへの保護された現用パスを確立するよう適合したデータ処理システムであって、
プロセッサと、
プロセッサへ動作的に接続され、上記プロセッサが実行可能なプログラム命令を保持したメモリと、
を具備し、
プログラム命令は、
始点ノードが、現用パスノードの集合及び現用パスリンクの集合を含む現用パスを決定するプログラム命令と、
始点ノードから第１の現用パスノードへ、保護された現用パスを含むセットアップメッセージを送るプログラム命令と、
始点ノードと第１の現用パスノードを連結する現用パスリンクを決定するプログラム命令と、
保護パスリンクの集合に関して保護されたリンクの集合に対する波長確保量の集合を受けるプログラム命令と、
保護パスリンクに関する最大波長確保量と、現用パスリンクに対する保護パスリンクに関する波長確保量との間の正規化された差の集合を計算するプログラム命令と、
現用パスリンクに対する実現可能な保護パスの集合を決定するプログラム命令と、
実現可能な保護パスの集合から実現可能な保護パス幅情報の集合を決定するプログラム命令と、
実現可能な保護パス幅情報の集合から実現可能な保護パス幅情報の最大値を選択するプログラム命令と、
実現可能な保護パスの数が１よりも大きく、かつ、実現可能な保護パス幅情報の最大値が０よりも大きい場合に、保護パスを無作為的に選択するプログラム命令と、
実現可能な保護パスの数が１よりも大きく、かつ、実現可能な保護パス幅情報の最大値が０である場合には、
各実現可能な保護パスに含まれる幅情報がゼロである保護パスリンクの数を決定し、
幅情報がゼロである保護パスリンクの数が最も少ない実現可能な保護パスを選択するプログラム命令と、
実現可能な保護パスの数が１である場合に、該実現可能な保護パスを選択するプログラム命令と、
を有する、データ処理システム。・・・（９）。
【０１２５】
（付記５９）  付記４９乃至５６のうちいずれか一項記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。・・・（１０）。
【０１２６】
【発明の効果】
本発明によれば、波長分割多重化方式（ＷＤＭ）ネットワークにおいて、リソース効率に優れた最適な保護パスを高速に生成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＷＤＭ光ネットワークの説明図である。
【図２】現用パス及び複数の実現可能な保護パスを有するＷＤＭネットワークの一例の説明図である。
【図３】本発明による波長確保量を蓄えるバケットを含むリンクメトリック情報の一実施例の説明図である。
【図４】（ａ）はネットワーク内に稼働過多及び稼働不足を生じるリンク方式修復の説明図であり、（ｂ）は修復後にネットワークの稼働状態がより効率的になるノード方式修復の説明図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）はネットワークにおける多数の中間ノードに対するノード方式修復の説明図である。
【図６】本発明によるパス選択処理のフローチャートである。
【図７】例示的なネットワークに適用された本発明による分散型保護パス選択処理の一実施例のタイミングチャートである。
【図８】ＷＤＭ方式ＯＸＣの一実施例の構成図である。
【符号の説明】
８０２    光スイッチ・ファブリック
８０４    波長デマルチプレクサ
８０６    波長マルチプレクサ
８０８    多重波長信号
８１０    多重波長信号
８１２    コントローラ
８１４    命令
８１６    プロセッサ
８１８    ランダム・アクセス・メモリ
８２０    ネットワーク管理信号
８２２    ネットワーク管理信号
【図１】
0003905402.tif 000006
【図２】
0003905402.tif 000007
【図３】
0003905402.tif 000008
【図４】
0003905402.tif 000009
【図５】
0003905402.tif 000010
【図６】
0003905402.tif 000011
【図７】
0003905402.tif 000012
【図８】
0003905402.tif 000013