(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチリング相互接続光ネットワークにおける使用波長数に対して使用波長数が制限されるトランスポンダにおいて波長をトラフィックチャネルに割り当てる方法であって：
分岐させたワーク及びプロテクト波長を有するマルチリング光ネットワークのリングにおけるトラフィックチャネルに関する転送方向を判別するステップ；
トラフィックチャネルのインター／イントラリングタイプを判別するステップ；及び
前記トラフィックチャネルの前記転送方向及びインター／イントラリングタイプに基づいて、リング内の波長をトランスポンダに同調するようトラフィックチャネルに割り当てるステップ；
より成ることを特徴とする方法。
【請求項２】
更に：
トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプを判別するステップ；及び
前記トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプに基づいて、前記波長を割り当てるステップ；
より成ることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
更に、割り当てられた波長に基づいて、リング内のトラフィックチャネルの内向モードにおけるトランスポートカードを割り当てるステップより成り、前記トランスポートカードが、割り当てられた波長におけるトラフィックチャネルを伝送し得ることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項４】
マルチリング相互接続光ネットワークにおける使用波長数に対して使用波長数が制限されるトランスポンダにおいて波長をトラフィックチャネルに割り当てるシステムであって：
分岐させたワーク及びプロテクト波長を有するマルチリング光ネットワークのリングにおけるトラフィックチャネルに関する転送方向を判別する手段；
トラフィックチャネルのインター／イントラリングタイプを判別する手段；及び
前記トラフィックチャネルの前記転送方向及びインター／イントラリングタイプに基づいて、リング内の波長をトランスポンダに同調するようトラフィックチャネルに割り当てる手段；
より成ることを特徴とするシステム。
【請求項５】
更に：
トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプを判別する手段；及び
前記トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプに基づいて、前記波長を割り当てる手段；
より成ることを特徴とする請求項４記載のシステム。
【請求項６】
更に、割り当てられた波長に基づいて、リング内のトラフィックチャネルの内向モードにおけるトランスポートカードを割り当てる手段より成り、前記トランスポートカードが、割り当てられた波長におけるトラフィックチャネルを伝送し得ることを特徴とする請求項４記載のシステム。
【請求項７】
マルチリング相互接続光ネットワークにおける使用波長数に対して使用波長数が制限されるトランスポンダにおいて波長をトラフィックチャネルに割り当てるシステムであって：
媒体中に符号化されている論理；
より成り、前記論理が、分岐させたワーク及びプロテクト波長を有するマルチリング光ネットワークのリングにおけるトラフィックチャネルに関する転送方向を判別し、トラフィックチャネルのインター／イントラリングタイプを判別し、前記トラフィックチャネルの前記転送方向及びインター／イントラリングタイプに基づいて、リング内の波長をトランスポンダに同調するようトラフィックチャネルに割り当てるように動作させることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に通信ネットワークに関し、特に複数の光ネットワークにおける複数の波長にトラフィックを割り当てるシステム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレコミュニケーションシステム、ケーブルテレビジョンシステム及びデータ通信ネットワークは、遠隔した地点間で大量の情報を迅速に搬送するために光ネットワークを利用する。光ネットワークでは、情報は、光ファイバを通じて光信号の形式で搬送される。光ファイバは、極めて低損失で長距離にわたって信号を伝送する細いガラス線より成る。
【０００３】
光ネットワークは、しばしば波長分割多重（ＷＤＭ：ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）又は重波長分割多重（ＤＷＤＭ：ｄｅｎｓｅ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を利用して、伝送容量を増やしている。ＷＤＭ及びＤＷＤＭネットワークでは、多数の光チャネルが別々の波長で各ファイバ内で搬送される。最大ネットワーク容量は、各ファイバにおける波長又はチャネルの数、及びチャネルの帯域幅又はサイズに基づくものである。
【０００４】
大都市圏のネットワークについては、ＤＷＤＭメトロリング（ｍｅｔｒｏ  ｒｉｎｇｓ）が標準的な光伝送形態である。多数の光リングは個別のノードでリングを相互接続することで供に評価され得る。光経路が内向（ｉｎｇｒｅｓｓ）モードから外向（ｅｇｒｅｓｓ）モードにされると、そのデータは送信され、トランスポンダカード（ｔｒａｓｐｏｎｄｅｒ  ｃａｒｄ）の対応する対によりその端部で受信される。トランスポンダカードは、光ネットワーク領域及び電気的なクライアント領域の間でデータ信号を変換する。また、トランスポンダカードは、到来するクライアント信号をＩＴＵ−Ｔ規格波長に調整する。トランスポンダカードは一般に光−電気−光に準拠した波長リードミッタ（ｒｅａｄｍｉｔｔｅｒ）である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、光ネットワークにおける波長をトラフィックに割り当てる改善されたシステム及び方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光ネットワークにおける波長をトラフィックに割り当てるシステム及び方法を提供する。一実施例では、相互接続されたメトロ又はその他の適切な光リングに、分岐したトラフィック及びチャネル割当が行われる。
【０００７】
本発明の一態様では、分岐したワーク及びプロテクト波長を有するマルチリング光ネットワークにおける波長に、トラフィックチャネルを割り当てる方法及びシステムは、マルチリング光ネットワークのリングにおけるトラフィックチャネルの転送方向の判定を行う。トラフィックチャネルのインター／イントラリングタイプが判別される。トラフィックチャネルは、トラフィックチャネルの転送方向及びインター／イントラタイプに基づいて、そのリングにおける波長に割り当てられる。
【０００８】
より具体的には、本発明の一実施例によれば、トラフィックチャネルが、最短経路の転送方向に基づいて、奇数及び偶数波長の一方に割り当てられる。本願実施例及び他の実施例では、トラフィックチャネルは、インター／イントラタイプに基づいて、高い及び低い波長の一方に割り当てられる。例えば、トラフィックチャネルは、最短経路の時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成るトラフィックチャネルを少なくとも判定することに応じて、利用可能な最低の奇数波長に割り当てられる。トラフィックチャネルは、最短経路の反時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成るトラフィックチャネルを少なくとも判定することに応じて、利用可能な最低の偶数波長に割り当てられる。トラフィックチャネルは、最短経路の時計回りの転送方向のインターリングトラフィックより成るトラフィックチャネルを少なくとも判定することに応じて、利用可能な最高の奇数波長に割り当てられる。トラフィックチャネルは、最短経路の反時計回りの転送方向のインターリングトラフィックより成るトラフィックチャネルを少なくとも判定することに応じて、利用可能な最高の偶数波長に割り当てられる。
【０００９】
本発明による技術的な利点には、マルチリング光ネットワークにおける波長にトラフィックを割り当てる改善されたシステム及び方法を与えることが含まれる。一実施例では、本発明は分岐した波長割当及び分岐したトラフィック割当手法を使用し、最小の又はより少ないトランスポンダカードの固定数で光経路を設定する。本実施例及び他の実施例では、本発明は、トラフィックが一様に分布又は分散しているか否かによらず、インターリング及びイントラリングトラフィックの所与の分量に対して光経路を設定するのに必要なトランスポンダカードの数及び種別を予測することを可能にし、拘束されるトラフィック条件に対して、内向、中間及び外向ノードにおけるトランスポンダカードの数及び種別を予測することも包含される。一実施例では、インターリングトラフィックに対して、内向ノードは、１波長プラス累積イントラリングトラフィックに対応するトランスポンダカードを包含し、中間ノードは、１波長プラス累積インターリングトラフィックに対応するカードを包含し、外向ノードは広帯域受信機を包含する。その結果、インターリングトラフィックを復元するのにサービスプロバイダに必要とされるトランスポンダのローストック（ｒａｗ  ｓｔｏｃｋ）が節約される。本発明による波長の分岐及びトラフィック割当は、例えば０．３及び０．７の間の中間的に重い負荷に対して、ネットワーク全体におけるカードの全種別数を２０パーセントまで節約することができる。
【００１０】
他の技術的な利点は、配信及び波長割当（ＲＷＡ：ｒｏｕｔｉｎｇ  ａｎｄ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）の改善された方法を与えることである。一実施例では、本発明は、波長割当に加えて配信することの両者を組み合わせ、処理に加えて包含される負担の大きな関数及びそれら負担の大きな関数を演算するのに必要な割当時間を最小化するアルゴリズムに位置付ける。
【００１１】
更なる他の技術的な利点は、チャネル割当に関する波長プールの分岐を含む。特に、波長プールは、個別の集合（ｓｅｔ）に分割され、特定のトランスポンダカードがそのリング内で時計回り（ＣＷ）及び反時計回り（ＣＣＷ）の両者に対して特定のトランスポンダカードが等しくアクセスすることを可能にする。この手法は、形成される光経路を最短距離にし、全体的なリンク利用度を低減させ、輻輳を抑制し、ブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）を低減又は回避することを可能にする。一実施例では、４波長同調可能なトランスポンダカードが、ＣＷ方向に２つ、ＣＣＷ方向に２つの波長を放出し、最短経路におけるリング全体をカバーする。本実施例では、利用可能な波長のプールは、プロテクションに対応する第１ファイバにおける奇数チャネル及びワークに対応する第１ファイバの偶数チャネルに関する奇数及び偶数の集合に分けられる。第２ファイバにおける奇数チャネルはワークに対応し、偶数チャネルはプロテクションに対応する。
【００１２】
更なる他の技術的な利点は、チャネル割当に関する光リングにおける改善されたトラフィックの分岐を含む。特に、トラフィックは、２つのトラフィック形式、インターリング及びイントラリングトラフィックに分けられる。同一リング内で発信及び終端する光経路−イントラリングトラフィック−は、利用可能な第１の波長から開始して昇降順に波長が割り当てられる。他のリングから相互接続ノードにて現在のリングに至る光経路−インターリングトラフィック−は、利用可能な第１の波長から開始して降下順に波長が割り当てられる。従って、イントラリング及びインターリングトラフィックは分離され、光経路ブロッキングが減少する。
【００１３】
本発明の他の利点は、以下の説明、図面及び特許請求の範囲により当業者に明瞭に理解されるであろう。更に、以上に具体的な利点が列挙されたが、様々な態様は列挙された利点の全部又は一部を包含し得る。
【発明の実施の形態】
本発明及びその利点を一層理解するために、添付図面に関連して、以下の説明が参照される。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例による光通信システム１０を示す。本実施例では、光通信システムは２つのリング１２を有するマルチリングネットワークである。他の実施例では、ネットワーク形態に依存して、適切な数の相互接続されたリングが含まれることは、理解されるであろう。
【００１５】
図１を参照するに、各リング１２は、複数のネットワークノード１４と、１つ又はそれ以上の相互接続された若しくは共通のノード１６を有する。ネットワークノード１４及び相互接続ノード１６は、外部通信ネットワーク又はクライアントに接続され及び通信を行い、そのクライアントにトラフィックを転送する。一実施例では、マルチリングネットワークはメトロアクセス又はメトロコアネットワークである。ネットワーク上の光トラフィックは、重波長分割多重（ＤＷＤＭ）又は他の適切な波長分割技術を利用して送信され及び受信される。ＤＷＤＭの例では、ネットワーク上の光トラフィックは、Ｃバンド（１５２９ｎｍ乃至１５６５ｎｍ）その他の適切な通信帯域又は波長群を利用し得る。リング１２は任意の適切なネットワークの全部又は一部を形成し、直接的に又は間接的に相互接続され得ることは、理解されるであろう。
【００１６】
ネットワークノード１４及び相互接続ノード１６は、相互接続されたリング１２における光トラフィックを受信、送信及び／又は制御するように動作する任意の適切なネットワーク要素より成る。ネットワークノード１４及び相互接続ノード１６の各々は、複数のトランスポンダ４０、複数の受信機４１および付加／削除モジュール４２を有する。全体を通じて使用されるように、各々は個別の部分の全体を意味する。トランスポンダ４０は、調整可能なレーザ（同調可能レーザ）、又は特定の波長でデータ信号を受信し光信号を生成するよう動作するのに適した他の装置より成る。データ信号は、電気、光その他の適切な形式であり得る。トランスポンダ４０は、４波長、８波長、１０波長またはそれ以外に適切に調整されることが可能であり、Ｃバンドの波長又は他の適切なスペクトルに調整することが可能である。一実施例では、約１２種類のトランスポンダカードを利用して、Ｃバンド（１５２９ｎｍ乃至１５６５ｎｍ）全体の動作領域を網羅する。すなわち、Ｃバンドの特定の波長についての具体的な部分（ｓｕｂｓｅｔ）に同調することの可能なトランスポンダ４０に関する１２個のトランスポンダカードが、使用され得る。更に、１つ又はそれ以上のトランスポンダカード４０は、例えば、多数の波長がネットワーク内で使用されるところの相互接続ノード１６にて使用され得る。各ノードで使用されるトランスポンダカード４０の数は、ネットワークの累積的な付加−削除トラフィックに比例する。
【００１７】
受信機４１は、光学的に又は電気的に、光信号を受信、分離及びデコードするよう動作する任意の適切な要素より成り、及び波長分割多重（ＷＤＭ）デマルチプレクサ、広帯域、狭帯域その他の適切な装置より成る。付加／削除モジュール４２は、リングに対して又はそこからトラフィックを付加及び削除するのに適切なマルチプレクサ、デマルチプレクサ、スイッチ、受動カプラ（ｐａｓｓｉｖｅｃｏｕｐｌｅｒ）その他の装置より成る。
【００１８】
リング１２では、ノード１４，１６は光リンク１８により接続される。光リンク１８は、単独の、双方向のファイバ、一方向のファイバの組その他の光ファイバ又はリンクの適切な光学ファイバを含む。光ファイバは、ガラス、プラスチックケース内の液状コアより成り、又は光信号を送信するよう適切に構築される。１つ又はそれ以上の光増幅器は、光ファイバの１つ又はそれ以上の区間に設けられる。光増幅器は、ノード間に、ノードに設けられ、又は光通信ネットワーク全体を通じて適切に分散される。
【００１９】
また、光通信システム１０は、ネットワーク管理システム４４を含む。ネットワーク管理システム４４は、様々なネットワーク要素と通信し、様々なネットワーク要素に制御信号を与えるよう動作することが可能である。一実施例では、各ノードは要素管理システム（ＥＭＳ：ｅｌｅｍｅｎｔ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ）を有し、これは、ネットワーク内の他の総てのＥＭＳ及び光監視チャネル（ＯＳＣ：ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  ｃｈａｎｎｅｌ）上のＮＭＳ４４と通信する。また、ＮＭＳ４４は、ネットワーク内のＥＭＳと互いに通信するＥＭＳを有する。
【００２０】
ネットワーク管理システム４４は、ハードウエハ、ソフトウエア、媒体内で符号化された論理等により適切に構築される。その論理は、プログラムされたタスクを実行する機能命令を含む。媒体は、コンピュータディスク、又は他の適切なコンピュータ読み取り可能な媒体、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）その他の適切な専用又は汎用プロセッサ、送信媒体その他の論理が符号化及び利用され得る適切な媒体より成る。
【００２１】
動作時にあっては、トラフィックチャネルが要求される。以下に詳細に説明されるように、ＮＭＳ４４は、各トラフィックチャネルに関する最短経路、ワーク／プロテクトタイプ、及びインター／イントラリングタイプを判別し、１つ又はそれ以上のリングにおけるチャネルに波長を割り当てる。トラフィックは、同一のリング又は他のリング内の宛先ノードに配信される。あるリングから別のリングに移動するトラフィックは、「インター−リング」トラフィックであり、１つのリングにおけるノード間を移動するトラフィックは、「イントラ−リング」トラフィックである。
【００２２】
図２は、２つのファイバ、２つのリング形態における光通信システム１０の詳細な具体例を示す。光通信システム２０は、１対の相互接続を行う又はインターリングのノード３６によって相互に接続される第１リング２１Ａ及び第２リング２１Ｂを有する。第１リング２１Ａは、図示した態様では、任意の３つのネットワークノード２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを含む。第２リングも、図示した態様では、任意の３つのネットワークノード２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを含む。ネットワークノード２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、第１ファイバ２６及び第２ファイバ２８により相互に接続され、接続されたリング構造におけるネットワークノード２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃをインターリングノード３６に接続する。ネットワークノード２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃも、同様に第１ファイバ３０及び第２ファイバ３２により接続され、接続されたリング構造におけるネットワークノード２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃをインターリングノード３６に接続する。また、光通信システム２０は、ネットワーク管理システム５０を有する。
【００２３】
波長チャネルのプール（ｐｏｏｌ）はワーク（ｗｏｒｋ）及びプロテクト（ｐｒｏｔｅｃｔ）グループに分岐される。ここで、分岐（ｂｉｆｕｒｃａｔｅｄ）は、２つ又はそれ以上の部分に分割されることを意味し、それは、インターリーブされた部分、等しい数の部分への分割その他の適切に分割されたものを包含する。特定の実施例では、光経路の各々についての波長割当は、偶数及び奇数のグループに分岐される。第１ファイバにおける奇数チャネルは、プロテクションチャネルとして指定され、第１ファイバにおける偶数チャネルはワークチャネルとして指定され得る。逆に、第２ファイバにおける奇数チャネルが、ワークチャネルとして指定され、第２ファイバにおける偶数チャネルがプロテクションチャネルとして指定されることも可能である。
【００２４】
例えば、例示のネットワークリング２１Ａにて動作する、４０チャネル（４０個の波長）の動作帯域において、第１ファイバ２６は時計回りにプロテクトチャネルとして指定される奇数チャネル（１，３，５，．．．）及びワーキングチャネルとして指定される偶数チャネル（２，４，６，．．．）を割り当てるよう動作する。すなわち、第１ファイバ２６における奇数チャネルは、アイドル（ｉｄｌｅ）のままであり、又は除去され得る低優先度のトラフィックを伝送する。偶数ワーキングチャネルが情報を伝送すること又は光信号を処理することが困難になるところのファイバの切断その他の故障時に、そのチャネルは、除去される低優先度トラフィックと供に奇数チャネルで送信される。同様に、第１リング２１Ａの第２ファイバ２８は、時計と反対方向に、ワーキングチャネルとして指定される奇数チャネル及びプロテクションチャネルとして指定される偶数チャネルで動作する。
【００２５】
波長チャネルのプールを分岐させることに加えて、トラフィックは、インターリングトラフィック及びイントラリングトラフィックにも分けられる。インターリングトラフィックは、例えば、第２リング２１Ｂにおける内向ノード１４及び第１リング２１Ａにおける外向ノードを利用するトラフィックであり、これは、本実施例では第１リング２１Ｂである外向リングにて降下する順序で波長又はチャネルに割り当てられる。発信するネットワークノード２４Ｃから送信される情報を搬送する光信号は、例えば降下する順序で第１ファイバ３０にて利用可能な第１の奇数波長に割り当てられ；即ち、それは未使用の最高数の波長である。
【００２６】
イントラリングトラフィックは、例えば、第２リング２１Ｂにおける内向及び外向ノードを利用するトラフィックであり、これは、リング内で昇降順に波長が割り当てられる。ノード２４Ｃから発するトラフィックは、第２リング２１Ｂ内で利用可能な第１の偶数波長を利用して、第２ファイバ３２内を伝搬する。従って、インターリングトラフィックは、一般には高い波長に割り当てられ、ここで「高い（ｈｉｇｈ）」は、選択されたスペクトラムにおける上端部を意味し、イントラリングトラフィックは一般的に低い波長に割り当てられ、ここで「低い（ｌｏｗ）」は選択されたスペクトラムにおける下端部を意味する。
【００２７】
下降順にインターリングトラフィックを及び昇降順にイントラリングトラフィックを割り当てることで、光経路遮蔽（ｌｉｇｈｔｐａｔｈ  ｂｌｏｃｋｉｎｇ）は最小化され又は低減され、トランスポンダカードはリングの周辺ノード（例えば、ネットワークノード２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）にて昇降順に位置付けられる。高い数の下降するカードは、相互接続ノード即ちインターリングノード３６にて使用され得る。
【００２８】
ネットワークノード２４Ｃからネットワークノード２２Ｃへのインターリング送信の例では、光信号６０が、奇数波長でファイバ３０に沿ってネットワーク２４Ｃからインターリングノード３６に伝送される。インターリングノード３６により、光信号は、奇数波長でファイバ２６に沿ってネットワークノード２２Ｃに伝搬する。ネットワークノード２４Ｃからネットワークノード２４Ｂへのイントラリング伝送の例では、光信号６２が、偶数波長でファイバ３２に沿ってネットワークノード２４Ｃからネットワークノード２４Ｂに伝搬する。
【００２９】
図３は、本発明の一実施例による図１のトランスポンダカード４０を示す。図示されているように、トランスポンダカード４０は、特定の調整可能な波長で光信号を伝送するよう動作することの可能な、調整可能なレーザ４３を有する。調整可能なレーザ４３は、４つの別々の波長、８つの別々の波長、１０個の別々の波長の、又は具体的なネットワーク形態に従って適切に形成される光信号を送信するよう動作することが可能である。一実施例では、１０個の波長トランスポンダカード４０を利用して、ネットワークにおけるトランスポンダストック（ｓｔｏｃｋ）を最小化又は低減する。
【００３０】
図示した例では、同調可能レーザ４３は、リングに沿うある方向に波長λ１，λ３で、別の方向に波長λ２，λ４で送信するよう形成される。従って、チャネル１，３は例えば時計回りに送信される一方、チャネル２，４は時計と反対回りに送信される。従って、トランスポンダ４０はリングの各方向における最短経路にアクセスすることが可能である。
【００３１】
図４は、本発明の一実施例による、光システムにおける波長割り当てを行う方法を示すフローチャートである。本方法はステップ１００にて始まり、第１の時計回りのファイバにて、偶数チャネルがワークに指定される。次に、ステップ１０５にて、第１の時計回りのファイバにて、奇数波長がプロテクトに指定される。
【００３２】
ステップ１１０において、第２の反時計回りファイバにおける偶数波長は、プロテクトに指定される。次に、ステップ１１５にて、第２の反時計回りのファイバにおける奇数波長は、ワークに指定される。このように、１以上の波長を網羅する各トランスポンダは、各ファイバにおける最短経路へのアクセスを有する。ステップ１００乃至１１５は、ＮＭＳ４４により又は他の適切なネットワーク要素によって実行される。ＮＭＳ４４、又は他のコントローラは、ステップ１００乃至１１５を実行するように、及び／又はその動作をそれ自身で実行することにより、その動作を実行する他の要素を起動することにより、又はその動作の実効性を指示することによる他の動作を実行するようにプログラムされる。
【００３３】
ステップ１２０では、インターリングトラフィックが、最短経路における第１の利用可能な高い波長に指定される。ステップ１２５では、相互接続ノードの後に、インターリングトラフィックが、最短経路における第１の利用可能な低い波長に指定される。ステップ１３０では、イントラリングトラフィックが、最短経路における利用可能な第１の低い波長に割り当てられ、プロセスが終了する。このようにして、各ノードは、時計回り（ＣＷ）及び反時計回り（ＣＣＷ）のリングの伝送方向の両者に等しくアクセスすることができ、形成される光経路が最短距離であるようにし、全体的なリンク利用率を低減させ、輻輳をも減少させる。
【００３４】
図５は、マルチリング光ネットワークにおける波長をトラフィックチャネルに割り当てる方法を示すフローチャートである。本実施例では、マルチリング光ネットワークは、分けられた（ｂｉｆｕｒｃａｔｅｄ）ワーク及びプロテクト波長を包含する。プロセスはステップ２００にて始まり、トラフィックチャネルについて最短経路が判別される。最短経路は、開放最短経路ファースト（ＯＳＰＦ：ｏｐｅｎ  ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｐａｔｈ  ｆｉｒｓｔ）を含む多くのアルゴリズムにより判別され得る。次に、ステップ２０５にて、トラフィックチャネルの転送方向が判定される。トラフィックチャネルの転送方向は、ステップ２００で判別されるような最短経路に基づくものである。ファイバの切断時には、最短経路であろう又は最短経路になるところの唯一の経路が利用可能である。
【００３５】
ステップ２１０では、インター／イントラリングタイプが判別される。即ち、このステップでは、トラフィックチャネルが、単一のリング内に留まるか又は１状のリングにわたって伝搬するかが判定される。これは、光通信システム１０における内向ノード及び外向ノードの識別子（ＩＤ）を検査することで、実行することが可能である。ノードが異なるリング内にあるならば、そのトラフィックはインターリングであり；ノードが同一リング内にあるならば、そのトラフィックはインターリングである。
【００３６】
次に、ステップ２１５では、ステップ２０５にて判定された転送方向、及びステップ２１０で判定されたインター／イントラリングタイプに基づいて、トラフィックチャネルが利用可能な波長に割り当てられる。本実施例では、ステップ２１５において、トラフィックチャネルが、トラフィック方向に基づいて奇数及び偶数波長の一方に割り当てられる。他の実施例では、インター／イントラリングタイプに基づいて、高い及び低い波長の一方にトラフィックチャネルが割り当てられる。従って、例えば、時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックが利用可能な最低の奇数波長に割り当てられ；反時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックが利用可能な最低の偶数波長に割り当てられ；時計回りの転送方向のインターリングトラフィックが利用可能な最高の奇数波長に割り当てられ；反時計回りの転送方向のインターリングトラフィックが利用可能な最高の偶数波長に割り当てられる。
【００３７】
次に、ステップ２２０では、内向ノードにおけるトランスポンダが、ステップ２１５で選択され及び／又は割り当てられた波長に同調される。判定ステップ２２５にて、トラフィックがインターリングトラフィックでないならば、プロセスは、「いいえ」の分岐に従ってステップ２３０に進み、外向ノードにおけるトランスポンダ／受信機がステップ２１５で選択された波長に同調される。次に、ステップ２３５にて、トラフィックが送信されプロセスが終了する。
【００３８】
判定ステップ２２５にもどって、トラフィックがインターリングトラフィックであったならば、プロセスは「はい」の分岐に従ってステップ２４０に進む。ステップ２４０では、そのリングにおける転送方向及び外向リングに対するイントラリングタイプに基づいて、トラフィックチャネルが利用可能な波長に割り当てられる。ステップ２４５では、相互接続ノードにおけるトランスポンダは、内向リングに割り当てられた波長におけるトラフィックチャネルを受信し、外向リングに割り当てられた波長におけるトラフィックチャネルを送信するように調整される。次に、ステップ２５０にて、外向ノードのトランスポンダは内向リングに割り当てられた波長に調整される。ステップ２５０はステップ２３５に続き、トラフィックが送信されプロセスは終了する。
【００３９】
本実施例では、トラフィックチャネルがインターリングトラフィックチャネルであり、トラフィックチャネルの割り当てられる波長が、第１リングを第２リングに接続するノードにて、インターリングトラフィックチャネルが配信されるものに変更される。他の実施例では、トラフィックチャネルのワーク−プロテクトタイプ、及びトラフィックチャネルの最短経路に基づいて、奇数又は偶数の利用可能な波長の何れかに割り当てられる。
【００４０】
図４，５の方法は具体的な順序で具体的なステップと供に示されたが、本発明の精神の範疇において、ステップは別の順序で適切に実行されることが可能であり、他のステップが付加され又はステップが削除され得ることが、理解されるであろう。
【００４１】
図６Ａ−Ｃは、関連するスループット及びブロッキングの可能性に加えて、波長を割り当てること、及び特定のトラフィック要請に必要とされるトランスポンダの様々なタイプを算出することに基づいて、分岐させた波長及びトラフィック割当システムを利用するネットワーク例の動作特性を示す。光リンクについて拘束されない（ｆｒｅｅ）波長群が判定され、次に利用可能な昇降順の又は下降順の波長が、トラフィックのタイプに依存して、新たな光経路要求に割り当てられる。初期状態において、トラフィックは、インターリング及びイントラリングのトラフィック要請に対して２つのバンドに束ねられる。負荷が増加するにつれて、使用される波長は徐々に互いに接近し、最終的には一致し、利用可能な波長の動作帯域全体をカバーする。従って、２リングｎノードシステムについての理論的な最大負荷制限は、（２／３×ｎ×λｍａｘ）／ａ  であり、ここで「ａ」は、一様な（ｕｎｉｆｏｒｍ）トラフィックに関する平均ホップ距離であり（即ち、ノード間の距離である。）、λｍａｘは総ての波長数である。従って、分岐手法は、空間的な分離に基づく波長再利用の特徴を有し、最短経路配信がネットワーク形態に組み込まれる。
【００４２】
図６Ａを参照するに、３乃至１０の範疇の各リングの多数のノードにおける一様且つランダムなトラフィック要求についての、パフォーマンスデータが示されている。また、一般的な最適化手法と比較しながら、特定の負荷に必要なカードの種類も示されている。図示されているように、最適化では、トラフィックは最短経路で配信され、波長は発見的（ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ）手法で割り当てられ、負荷のバランスをとることなしに、スループットのようなネットワークメトリックを最大化させていた。図示されているように、（５０及び１００光経路の間の）中間的な重い負荷について、分岐した波長及びトラフィック割当を利用する本発明は、光ネットワークにおけるカードの種別数を２０パーセントまで減少させる。図示されているように、開示された分岐手法は、特定の「カットイン（ｃｕｔ  ｉｎ）」部分以後に、最適化モデルから逸脱し始める。４０チャネル４波長同調可能レーザの具体例では、この「カットイン」は２種類のカードの利用後に生じる。図示されているように、２種類以上のカードについては、必要とされるカードが最適化手法より少ない。ネットワークがトラフィックで飽和するにつれて、図示されている分岐手法及び最適化手法は、約５０パーセントのネットワーク利用度でその種類のカードを消費し、本事例の場合は約１０種類のトランスポンダカードであるカード群全体と供に安定化する。
【００４３】
図６Ｂを参照するに、４波長と比較した、８波長の同調性を有するトランスポンダカードについてのパフォーマンスデータが示されている。一様なトラフィック増加に対して、図示されているように、同調性にて対応する一様な増加は、一定のブロッキング確率になっている。この結果は、分岐割当手法が、負荷均衡化の機能の１つを実行することを示す。即ち、分岐手法は、次に利用可能な波長を昇降順に又は下降順に割り当てるので、平均的に負荷の与えられるネットワークについての同調性は変わらない。従って、この割当て手法では、トランスポンダカードに関するネットワークについての同調性の規則が近似され得る。例えば、トラフィック要請の到来率を一様に取り扱うために集中した配信手法（ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  ｒｏｕｔｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ）を想定すると、波長数λｍａｘのトランスポンダの省略されたストックについては、最適な設計は、その同調性がλｍａｘ／１０であるトランスポンダを含む。
【００４４】
図６Ｃを参照するに、分岐手法を利用する最適ネットワークの動作特性が、異なるネットワークノード数を有する様々な形態に関して構築された光経路数（スループット）に対して、平均ブロック確率を比較することで示される。図示されているように、ネットワークが最低ノード数（例えば、３ノード）で構築される場合に、ブロッキング確率曲線はより急峻であり、ネットワークがより多くのノード数（例えば、６ノード）を含む場合に達するよりも少ない光経路数で、より高いブロック確率に到達する。従って、分岐したトラフィック割当手法は、所与の最大トラフィック要請について共通ノードに設けられるのに、どの程度多くのトランスポンダカードが、及びどのカード種別が必要とされるかについての予測を可能にする。更に、図示されているように、リングの動作負荷制限を超えない所与の負荷についての光経路のブロッキング確率は、０．１より小さい。分岐された割当手法は、トラフィックが一様に分配又は分散（ｐａｒｔｉｓａｎ）されているか否かによらず、インターリング及びイントラリングトラフィックの所与の分量に対して光経路を設定するのに必要なトランスポンダカードの数及び種類を予測することを可能にし、拘束されるトラフィック要請に対して内向中継部（ｉｎｔｅｍｅｄｉａｔｅ）及び外向ノードにおけるトランスポンダカードの数及び種類を予測数ことも包含される。様々な態様は、上述した利点の全部又は一部を包含する。
【００４５】
以上本発明はいくつかの実施例に関して説明されたが、様々な変更及び修正が当業者に示唆されるであろう。本発明は、そのような変更及び修正を特許請求の範囲の範疇に包含することを意図する。
【００４６】
以下、本発明が教示する手段を列挙する。
【００４７】
（付記１）  マルチリング相互接続光ネットワークにおける波長をトラフィックチャネルに割り当てる方法であって：
分岐させたワーク及びプロテクト波長を有するマルチリング光ネットワークのリングにおけるトラフィックチャネルに関する転送方向を判別するステップ；
トラフィックチャネルのインター／イントラリングタイプを判別するステップ；及び
前記トラフィックチャネルの前記転送方向及びインター／イントラリングタイプに基づいて、リング内の波長をトラフィックチャネルに割り当てるステップ；
より成ることを特徴とする方法。
【００４８】
（付記２）  更に：
トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプを判別するステップ；及び前記トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプに基づいて、前記波長を割り当てるステップ；
より成ることを特徴とする付記１記載の方法。
【００４９】
（付記３）  更に、割り当てられた波長に基づいて、リング内のトラフィックチャネルの内向モードにおけるトランスポートカードを割り当てるステップより成り、前記トランスポートカードが、割り当てられた波長におけるトラフィックチャネルを伝送し得ることを特徴とする付記１の方法。
【００５０】
（付記４）  更に、転送方向に基づいて、奇数及び偶数チャネルの一方にトラフィックチャネルを割り当てるステップより成ることを特徴とする付記１記載の方法。
【００５１】
（付記５）  更に、インター／イントラリングタイプに基づいて、高い及び低い波長の一方にトラフィックチャネルを割り当てるステップより成ることを特徴とする付記１記載の方法。
【００５２】
（付記６）  前記トラフィックチャネルがインターリングトラフィックチャネルであり、更に、前記リングを第２リングに接続するノードにてインターリングトラフィックチャネルに対する波長を、インターリングトラフィックチャネルが配信されるものに変更するステップより成ることを特徴とする付記１記載の方法。
【００５３】
（付記７）  更に、トラフィックチャネルについての最短経路に基づいて、転送方向を判別するステップより成ることを特徴とする付記１記載の方法。
【００５４】
（付記８）  トラフィックチャネルの転送方向及びインター／イントラリングタイプに基づいて、トラフィックチャネルに波長を割り当てる付記１記載の方法であって：
トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプ及びトラフィックチャネルの最短経路に基づいて、奇数及び偶数の利用可能な波長の一方をトラフィックチャネルに割り当てるステップ；及び
トラフィックチャネルのインター／イントラリングタイプに基づいて、高い及び低い利用可能なトラフィックチャネルにトラフィックチャネルを割り当てるステップ；
より成ることを特徴とする方法。
【００５５】
（付記９）  前記トラフィックチャネルがワークチャネルである付記１記載の方法であって：
トラフィックチャネルが時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最低の奇数波長をトラフィックチャネルに割り当てるステップ；
トラフィックチャネルが反時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最低の偶数波長をトラフィックチャネルに割り当てるステップ；
トラフィックチャネルが時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最高の奇数波長をトラフィックチャネルに割り当てるステップ；
トラフィックチャネルが反時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最高の偶数波長をトラフィックチャネルに割り当てるステップ；
より成ることを特徴とする方法。
【００５６】
（付記１０）  マルチリング相互接続光ネットワークにおける波長をトラフィックチャネルに割り当てるシステムであって：
分岐させたワーク及びプロテクト波長を有するマルチリング光ネットワークのリングにおけるトラフィックチャネルに関する転送方向を判別する手段；
トラフィックチャネルのインター／イントラリングタイプを判別する手段；及び
前記トラフィックチャネルの前記転送方向及びインター／イントラリングタイプに基づいて、リング内の波長をトラフィックチャネルに割り当てる手段；
より成ることを特徴とするシステム。
【００５７】
（付記１１）  更に：
トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプを判別する手段；及び
前記トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプに基づいて、前記波長を割り当てる手段；
より成ることを特徴とする付記１０記載のシステム。
【００５８】
（付記１２）  更に、割り当てられた波長に基づいて、リング内のトラフィックチャネルの内向モードにおけるトランスポートカードを割り当てる手段より成り、前記トランスポートカードが、割り当てられた波長におけるトラフィックチャネルを伝送し得ることを特徴とする付記１０のシステム。
【００５９】
（付記１３）  更に、転送方向に基づいて、奇数及び偶数チャネルの一方にトラフィックチャネルを割り当てる手段より成ることを特徴とする付記１０記載のシステム。
【００６０】
（付記１４）  更に、インター／イントラリングタイプに基づいて、高い及び低い波長の一方にトラフィックチャネルを割り当てるステップより成ることを特徴とする付記１０記載のシステム。
【００６１】
（付記１５）  前記トラフィックチャネルがインターリングトラフィックチャネルであり、更に、前記リングを第２リングに接続するノードにてインターリングトラフィックチャネルに対する波長を、インターリングトラフィックチャネルが配信されるものに変更する手段より成ることを特徴とする付記１０記載のシステム。
【００６２】
（付記１６）  更に、トラフィックチャネルについての最短経路に基づいて、転送方向を判別する手段より成ることを特徴とする付記１０記載のシステム。
【００６３】
（付記１７）  トラフィックチャネルの転送方向及びインター／イントラリングタイプに基づいて、トラフィックチャネルに波長を割り当てる付記１０記載のシステムであって：
トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプ及びトラフィックチャネルの最短経路に基づいて、奇数及び偶数の利用可能な波長の一方をトラフィックチャネルに割り当てる手段；及び
トラフィックチャネルのインター／イントラリングタイプに基づいて、高い及び低い利用可能な波長の一方をトラフィックチャネルに割り当てる手段；
より成ることを特徴とするシステム。
【００６４】
（付記１８）  前記トラフィックチャネルがワークチャネルである付記１０記載のシステムであって：
トラフィックチャネルが時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最低の奇数波長をトラフィックチャネルに割り当てる手段；
トラフィックチャネルが反時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最低の偶数波長をトラフィックチャネルに割り当てる手段；
トラフィックチャネルが時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最高の奇数波長をトラフィックチャネルに割り当てる手段；
トラフィックチャネルが反時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最高の偶数波長をトラフィックチャネルに割り当てる手段；
より成ることを特徴とするシステム。
【００６５】
（付記１９）  マルチリング相互接続光ネットワークにおける波長にトラフィックチャネルを割り当てるシステムであって：
媒体中に符号化されている論理；
より成り、前記論理が、分岐させたワーク及びプロテクト波長を有するマルチリング光ネットワークのリングにおけるトラフィックチャネルに関する転送方向を判別し、トラフィックチャネルのインター／イントラリングタイプを判別し、前記トラフィックチャネルの前記転送方向及びインター／イントラリングタイプに基づいて、リング内の波長をトラフィックチャネルに割り当てるように動作させることを特徴とするシステム。
【００６６】
（付記２０）  前記論理が、更に、トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプを判別し、前記トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプに基づいて、前記波長を割り当てるよう動作させることを特徴とする付記１９記載のシステム。
【００６７】
（付記２１）  前記論理が、更に、割り当てられた波長に基づいて、リング内のトラフィックチャネルの内向モードにおけるトランスポートカードを割り当てるよう動作させ、前記トランスポートカードが、割り当てられた波長におけるトラフィックチャネルを伝送し得ることを特徴とする付記１９のシステム。
【００６８】
（付記２２）  前記論理が、更に、転送方向に基づいて、奇数及び偶数チャネルの一方にトラフィックチャネルを割り当てるよう動作させることを特徴とする付記１９記載のシステム。
【００６９】
（付記２３）  前記論理が、更に、インター／イントラリングタイプに基づいて、高い及び低い波長の一方にトラフィックチャネルを割り当てるよう動作させることを特徴とする付記１９記載のシステム。
【００７０】
（付記２４）  前記トラフィックチャネルがインターリングトラフィックチャネルであり、更に、前記論理が、前記リングを第２リングに接続するノードにてインターリングトラフィックチャネルに対する波長を、インターリングトラフィックチャネルが配信されるものに変更するよう動作させることを特徴とする付記１９記載のシステム。
【００７１】
（付記２５）  前記論理が、更に、トラフィックチャネルについての最短経路に基づいて、転送方向を判別するよう動作させることを特徴とする付記１９記載のシステム。
【００７２】
（付記２６）  トラフィックチャネルのワーク／プロテクトタイプ及びトラフィックチャネルの最短経路に基づいて、奇数及び偶数の利用可能な波長の一方をトラフィックチャネルに割り当て；及び
トラフィックチャネルのインター／イントラリングタイプに基づいて、高い及び低い利用可能な波長の一方をトラフィックチャネルに割り当てる；
ことによって、前記論理が、トラフィックチャネルの転送方向及びインター／イントラリングタイプに基づいて、トラフィックチャネルに波長を割り当てるよう動作させることを特徴とする付記１９記載のシステム。
【００７３】
（付記２７）  前記論理が、更に：
トラフィックチャネルが時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最低の奇数波長をトラフィックチャネルに割り当て；
トラフィックチャネルが反時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最低の偶数波長をトラフィックチャネルに割り当て；
トラフィックチャネルが時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最高の奇数波長をトラフィックチャネルに割り当て；
トラフィックチャネルが反時計回りの転送方向のイントラリングトラフィックより成ることの判別に少なくとも応答して、利用可能な最高の偶数波長をトラフィックチャネルに割り当てる；
ように動作させることを特徴とする付記１９記載のシステム。
【００７４】
（付記２８）  マルチリング光ネットワークであって：
あるノードで相互に接続された第１リング及び第２リング；
第１方向におけるワーク波長及び第２方向におけるプロテクト波長より成る各リングにおける第１群の波長；
第１方向におけるプロテクト波長及び第２方向におけるワーク波長より成る各リングにおける第２群の波長であって、前記第１及び第２群の波長が、インターリーブされた波長であるところの第２群の波長；及び
利用可能な高い又は低い波長の一方にイントラリングトラフィックを各リングに割り当て、利用可能な高い又は低い波長の他方にインターリングトラフィックを各リングに割り当てるよう動作させるコントローラ；
より成ることを特徴とするマルチリング光ネットワーク。
【００７５】
（付記２９）  前記第１群の波長が奇数に番号付けされた波長より成り、前記第２群の波長が偶数に番号付けされた波長より成ることを特徴とする付記２８記載のマルチリング光ネットワーク。
【００７６】
（付記３０）  前記イントラリングトラフィックが、トラフィックの伝送される第１及び第２群の一方の利用可能な次に最高の波長に割り当てられ、前記インターリングトラフィックが、トラフィックの伝送される第１及び第２群の一方の利用可能な次に最低の波長に割り当てられることを特徴とする付記２８記載のマルチリング光ネットワーク。
【００７７】
（付記３１）  トラフィックが、第１方向における分岐された第１群の波長の１つ、及び第２方向における分岐された第２群の波長の１つにて伝送されることを特徴とする付記２８記載のマルチリング光ネットワーク。
【００７８】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例による光通信システムを示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例による図１の光通信システムにおける例示的なインターリング及びイントラリングトラフィックを示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例による図１のトランスポンダカードを示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例による光ネットワークにおける波長を割り当てる方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の一実施例による光ネットワークにおけるトラフィックを割り当てる方法を示すフローチャートである。
【図６】図６Ａ−Ｃは、本発明の一実施例による分岐トラフィック及びチャネル割当を利用する光ネットワークの特性図を示す。
【符号の説明】
１０  光通信システム
１２  リング
１４  ネットワークノード
１６  相互接続ノード
１８  光リンク
２０  光通信システム
２１Ａ  第１リング
２１Ｂ  第２リング
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ  ネットワークノード
２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ  ネットワークノード
３０  第１ファイバ
３２  第２ファイバ
３６  インターリングノード
４０  トランスポンダ
４１  受信機
４２  付加／削除モジュール
４３  同調可能レーザ
４４  ネットワーク管理システム
５０  ネットワーク管理システム
【図１】
0004164391.tif 000002
【図２】
0004164391.tif 000003
【図３】
0004164391.tif 000004
【図４】
0004164391.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004164391.tif 000007