(57)【要約】【課題】波長が溢れたときに波長を割り当てる波長管理技術と波長群間に歯抜けが発生してしまった場合に、波長を再配置する。【解決手段】本発明は、複数のノード装置と複数の波長スイッチ装置を備え、多波長の光信号で通信を行う光通信システムにおいて、ノード装置または波長スイッチ装置または集中管理装置が、複数波長の光信号を使ってノード装置間を接続するための接続要求メッセージを受信すると、要求された数の連続した空き波長がない場合には、他のノード装置が使用中の波長を再配置することによって、要求された数の連続した空き波長を確保し、確保した空き波長を使って要求のあったノード装置間の接続を行う。【選択図】図１
2009071614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段を内蔵または接続し、前記ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置と、
ノード装置間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路と、
前記ノード制御信号通信手段及び前記スイッチ制御信号通信手段で通信を行うノード制御信号通信路と、
を備えた波長制御ネットワークシステムにおいて、
前記ノード装置は、
送受信ポートに設けられる波長分割多重手段と、
クライアント装置からのデータを宛先ノード装置毎に分け、波長を束ねる、もしくは、多重化する波長群生成手段と、
を有し、
前記ノード制御信号通信手段は、
ノード装置間で使用している波長を管理するテーブルを有するノード波長管理手段と、
波長数が溢れた場合に各ノードの使用している波長数を再割当する波長割当手段と、
接続する宛先のノード装置のノード制御信号通信手段に対し、送信元のノード装置を特定する情報と該宛先のノード装置を特定する情報と必要な波長数を含む接続要求メッセージを送信する手段と、
前記接続要求メッセージを受け取った場合に、当該ノード装置のノード波長管理手段を参照して空き波長インタフェース数を確認し、要求された分の空き波長インタフェースがある場合は要求された波長数をノード装置間の通信に割り当て、要求された分の空き波長がない場合は、当該ノード装置内の波長割当手段に送信先ノード装置に接続されている他のノード装置の波長を再配置させ、該他のノード装置のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信し、前記波長スイッチ装置のスイッチ制御信号通信手段にスイッチ設定要求メッセージを送信する手段と、
を有し、
前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御信号通信手段は、
前記ノード装置から送信された前記スイッチ設定要求メッセージに対し、空き波長を使って前記ノード装置間に波長リンクを生成する手段を有する
ことを特徴とする波長制御ネットワークシステム。
【請求項２】
制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段を内蔵または接続し、前記ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置と、
ノード装置間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路と、
前記ノード制御信号通信手段及び前記スイッチ制御信号通信手段で通信を行うノード制御信号通信路と、
を備えた波長制御ネットワークシステムにおいて、
前記ノード装置は、
クライアント装置からのデータを宛先ノード装置に毎に分け、波長を束ねる、もしくは、多重化する波長群生成手段と、
送受信ポートに設けられる波長多重分割手段と、を有し、
前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御信号通信手段は、
波長情報を管理するスイッチ波長管理手段と、
波長を再割り当てする波長割当手段と、
前記複数のノード装置間に張られた１からＭまでの波長の設定を変更するスイッチ制御手段と、を有し、
前記ノード装置の前記ノード制御信号通信手段は、
宛先ノード装置と接続する際に、経由する前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御手段に対し、送信元のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と、送信先のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と必要な波長数を含むスイッチ設定要求メッセージを送信する手段を有し、
前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御信号通信手段は、
前記ノード装置の前記ノード信号制御通信手段から前記スイッチ設定要求メッセージを受信すると、前記スイッチ波長管理手段を参照して、連続で割り当てられる空き波長がある場合は波長を割り当て、連続で割り当てられる空き波長がない場合は、前記波長割当手段に他のノード装置の波長を再配置させ、他のノード装置のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信し、空き波長を使って要求のあったノード装置間に波長を生成する手段を有する
ことを特徴とする波長制御ネットワークシステム。
【請求項３】
制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段を内蔵または接続し、前記ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置と、
ノード装置間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路と、
前記ノード制御信号通信手段及び前記スイッチ制御信号通信手段で通信を行うノード制御信号通信路と、
を備えた波長制御ネットワークシステムにおいて、
前記ノード装置間で使用している波長を管理するテーブルを持つ波長管理手段と、
波長数が溢れた場合に、各ノードの使用している波長数を再割当する波長割当手段と、
を有し、ネットワークを管理する集中管理装置を有し、
前記ノード装置は、
クライアント装置からのデータを宛先のノード装置毎に分け、波長を束ねる、もしくは、多重化する波長群生成手段と、
を有し、
前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御信号通信手段は、
前記複数のノード装置間に張られた１からＭまでの波長の設定を変更するスイッチ制御手段を有し、
前記ノード装置の前記ノード制御信号通信手段は、
宛先のノード装置と接続する際に、前記集中管理装置に対して、送信元のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と送信先のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と必要な波長数を含むスイッチ設定要求メッセージを送信する手段を有し、
前記集中管理装置は、
前記ノード装置から前記スイッチ設定要求メッセージを受信し、前記波長管理手段を参照して、連続で割り当てられる空き波長がある場合は、波長を割り当て、連続で割り当てられる空き波長がない場合は、前記波長割当手段に他のノード装置の波長を再配置または、波長数を変更させ、他のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信し、前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御信号通信手段にスイッチ変更メッセージを送信する手段を有し、
前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御信号通信手段は、
空き波長を使って前記集中管理装置からの前記スイッチ変更メッセージに基づいて前記ノード装置間に波長を生成する手段を有する
ことを特徴とする波長制御ネットワークシステム。
【請求項４】
制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段を内蔵または接続し、前記ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置と、
ノード装置間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路と、
前記ノード制御信号通信手段及び前記スイッチ制御信号通信手段で通信を行うノード制御信号通信路と、
を備えたシステムにおける波長制御方法において、
送信元のノード装置のノード制御信号通信手段が、
接続する宛先のノード装置のノード制御信号通信手段に対し、送信元のノード装置を特定する情報と該宛先のノード装置を特定する情報と必要な波長数を含む接続要求メッセージを送信するステップを行い、
前記宛先のノード装置が、
前記接続要求メッセージを受信すると、ノード装置間で使用している波長を管理するテーブルを有するノード波長管理手段を参照して空き波長インタフェース数を確認し、要求された分の空き波長インタフェースがある場合は要求された波長数をノード装置間の通信に割り当てるステップと、
前記接続要求メッセージで要求された分の空き波長がない場合は、送信先ノード装置に接続されている他のノード装置の波長を再配置し、もしくは、波長数を変更するステップと、
前記他のノード装置のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信し、前記スイッチ制御装置の前記スイッチ制御信号通信手段にスイッチ設定要求メッセージを送信するステップと、を行い、
前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御信号通信手段が、
前記ノード装置から送信された前記スイッチ設定要求メッセージに対し、空き波長を使って前記ノード装置間に波長リンクを生成するステップを行う
ことを特徴とする波長制御方法。
【請求項５】
制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段を内蔵または接続し、前記ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置と、
ノード装置間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路と、
前記ノード制御信号通信手段及び前記スイッチ制御信号通信手段で通信を行うノード制御信号通信路と、
を備えたシステムにおける波長制御方法において、
前記ノード装置の前記ノード制御信号通信手段が、
宛先ノード装置と接続する際に、経由する前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御手段に対し、送信元のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と、送信先のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と必要な波長数を含むスイッチ設定要求メッセージを送信するステップを行い、
前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御信号通信手段が、
前記ノード装置の前記ノード信号制御通信手段から前記スイッチ設定要求メッセージを受信すると、前記スイッチ波長管理手段を参照して、連続で割り当てられる空き波長がある場合は波長を割り当てるステップと、
連続で割り当てられる空き波長がない場合は、他のノード装置の波長を再配置し、他のノード装置のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信するステップと、
空き波長を使って要求のあったノード装置間に波長を生成するステップと、
を行うことを特徴とする波長制御方法。
【請求項６】
前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御信号通信手段が、
前記スイッチ設定要求メッセージを受信した時に、連続で割り当てられる波長がない場合は、前記スイッチ波長管理手段から最も空き波長が多い波長群Ａを探し出し、該波長群Ａの短波長側（または、長波長側）に隣接する波長群Ｂの短波長側（または長波長側）に空き波長があるか調べるステップと、
空き波長がある場合は、最も空き波長の多い波長群Ａにリンク波長群Ｂ相当の波長を設定するように波長群Ｂを使っているノード装置に通知し、スイッチを設定後に現在使っている波長群Ｂから設定した波長群Ａにフォワーディングテーブルを変更するように、前記ノード装置に要求するステップと、
前記フォワーディングテーブルを書き換えることによりトラフィックを移し変えるステップと、
設定したリンクにトラフィックを移し変えた後に、元に波長群Ｂを削除するステップと、
空き波長がなった場合は、前記波長群Ｂの短波長側（または長波長側）にある波長群Ｃの短波長側（または長波長側）に空き波長がないか調べるステップと、
空き波長がある場合は、上記のステップを繰り返す
請求項４または、５記載の波長制御方法。
【請求項７】
前記ノード装置において、
受信した前記接続要求メッセージの要求波長が、空き波長インタフェース数よりも多い場合に、当該ノード装置と通信している他の全てのノード装置を含め利用している、もしくは、要求している波長数から、１波長ずつ減らした後の空き波長数が再び当該ノード装置への要求波長で収まるかを確認するステップと、
収容できる波長インタフェース数に収まらない場合は、上記のステップを繰り返すステップと、
波長インタフェース数に収まった場合は、その波長数で他のノード装置に波長数変更メッセージを送信するステップと、
前記波長スイッチ装置にスイッチを設定するための波長制御メッセージを送信するステップと、
を行う請求項４または５記載の波長制御方法。
【請求項８】
前記ノード装置において、
通信時にサービスクラス情報を含む接続要求メッセージを送信するステップと、
宛先のノード装置に繋がっている全てのノード装置の波長数を減らす際に、要求ノード及びスイッチを使用している他のノードのサービスクラスを比較し、サービスクラスの低いサービスから１波長減らし、当該ノード装置の収容できる波長数を収まるかを確認するステップと、
を行う請求項７記載の波長制御方法。
【請求項９】
制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段を内蔵または接続し、前記ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置と、
ノード装置間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路と、
前記ノード制御信号通信手段及び前記スイッチ制御信号通信手段で通信を行うノード制御信号通信路と、
ネットワークを管理する集中管理装置
を備えたシステムにおける波長制御方法において、
前記ノード装置の前記ノード制御信号通信手段が、
宛先のノード装置と接続する際に、送信元のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と送信先のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と必要な波長数を含むスイッチ設定要求メッセージを前記集中管理装置に送信するステップを行い、
前記集中管理装置が、
前記ノード装置から前記スイッチ設定要求メッセージを受信し、前記ノード装置間で使用している波長を管理するテーブルを持つ波長管理手段を参照して、連続で割り当てられる空き波長がある場合は、波長を割り当てるステップと、
連続で割り当てられる空き波長がない場合は、他のノード装置の波長を再配置もしくは、波長数を変更するステップと、
他のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信するステップと、
前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御信号通信手段にスイッチ変更メッセージを送信するステップと、を行い、
前記波長スイッチ装置の前記スイッチ制御信号通信手段が
空き波長を使って前記集中管理装置からの前記スイッチ変更メッセージに基づいて前記ノード装置間に波長を生成するステップを行う
ことを特徴とする波長制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長制御ネットワークシステム及び波長制御方法に係り、特に、簡易にかつ高速にはリンクを生成する光制御ネットワークを提供するための波長制御ネットワークシステム及び波長制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年分散コンピューティングシステム（分散システム）は、従来の科学用の計算グリッドのみならず、ビジネス分野でも使用されるようになり、Ｗｅｂサーバ、ストリーミングサーバ、ＳＩＰ(Session Initiation Protocol)サーバ等についても検討されている。更に、Ｗｅｂを使ったアプリケーションを提供する技術検討も進められており、メモリ量がＴビットを超える複数のパーソナルコンピュータが相互に通信をするような技術の検討が進められている。このようなシステムでは、複数のサーバ間を高速に切り替えてかつ大容量を通信できるネットワークが必要である。
【０００３】
図１８に従来の光制御ネットワークを説明するための図である。
【０００４】
同図に示すシステムには、ルータ等の複数のノード装置Ａ，Ｂ，Ｃ及び波長スイッチ装置４００を有する。各ノード装置１００には、ノード制御通信部２００が接続または、内蔵されている。ノード装置１００は、それぞれ、クライアント装置収容部１１０、インタフェース１３０、波長多重分割装置１４０を有し、ノード制御信号通信部２００は、通信インタフェース２１０を有する。波長スイッチ装置４００は、スイッチ制御信号通信部３００を接続または内蔵している。スイッチ制御信号通信部３００は、ノード制御通信部２００と通信するための通信インタフェース３１０と、スイッチ制御部３５０を有する。
【０００５】
各ノード装置１００は、クライアント装置収容部１１０を介して複数のユーザ装置と接続されており、ノード装置間で通信を行うときは、RSVP(Resource Reservation Protocol)やRSVP-TE（Traffic Engineering）等のシグナリングを用いて各ノード装置のＩＦ(Interface)を予約して光パスを生成することで通信が可能になる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、近年バックボーン用として波長スイッチを使って１波長ずつ光をスイッチングするのではなく、複数波長を纏めてスイッチする波長群パスを使った光ネットワークが検討されている。これによりスイッチ規模の削減、及びパスの管理運用への負担の低減が期待できる。
【０００７】
このような波長群ネットワークには波長の設定を同時に変更できる波長スイッチもしくは波長群スイッチが必須である。GMPLS(Generalized Multi Protocol Label Switching)でのシグナリングによる対地間の波長群パスの制御方法も検討されている（例えば、非特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２５９５３７号公報
【非特許文献２】R. Douville et. al, "Extensions to generalized MPLS in support of waveband switching" Internet draft draft-douville-ccamp-gmpls-waveband-extensions-01.txt, June
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記図１８に示す従来の波長スイッチ装置を用いれば、波長を切り替えて対地間に波長群パスを割り当てることが可能であるが、図１９（ａ）に示すノード装置の許容波長以上に予約が来た場合は、要求波長を受け付けることができないため、空き波長ができるまで待つしかない。また、波長群で通信を行う場合、図１９（ｂ）のように波長群と波長群との間に歯抜けが発生し、新たな要求波長より少ない波長の歯抜けが発生しまう場合がある。この場合、新たな別の波長帯に分けてパスを張ることになり、波長群毎に分散、雑音特性等も異なるため管理が複雑になる。
【０００９】
本発明は、上記の転移鑑みなされたもので、波長の設定を同時に変更できる波長スイッチを使うことで、波長が溢れたときに波長を割り当てる波長管理技術と波長群間に歯抜けが発生してしまった場合に、波長を再配置する波長再配置技術を含む波長制御ネットワーク装置及び波長制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
図１は、本発明の原理構成図である。
【００１１】
本発明（請求項１）は、制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段２００を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置１００と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段３００を内蔵または接続し、ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置４００と、
ノード装置１００間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路１０と、
ノード制御信号通信手段２００及びスイッチ制御信号通信手段３００で通信を行うノード制御信号通信路２０と、
を備えた波長制御ネットワークシステムにおいて、
ノード装置１００は、
送受信ポートに設けられる波長分割多重手段１４０と、
クライアント装置からのデータを宛先ノード装置毎に分け、波長を束ねる、もしくは、多重化する波長群生成手段１２０と、を有し、
ノード制御信号通信手段２００は、
ノード装置１００間で使用している波長を管理するテーブルを有するノード波長管理手段２２０と、
波長数が溢れた場合に各ノードの使用している波長数を再割当する波長割当手段２３０と、
接続する宛先のノード装置のノード制御信号通信手段に対し、送信元のノード装置を特定する情報と該宛先のノード装置を特定する情報と必要な波長数を含む接続要求メッセージを送信する手段と、
接続要求メッセージを受け取った場合に、当該ノード装置のノード波長管理手段を参照して空き波長インタフェース数を確認し、要求された分の空き波長インタフェースがある場合は要求された波長数をノード装置間の通信に割り当て、要求された分の空き波長がない場合は、当該ノード装置内の波長割当手段２３０で送信先ノード装置に接続されている他のノード装置の波長を再配置し、該他のノード装置のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信し、スイッチ制御装置４００のスイッチ制御信号通信手段３００にスイッチ設定要求メッセージを送信する手段と、
を有し、
波長スイッチ装置４００のスイッチ制御信号通信手段３００は、
ノード装置１００から送信されたスイッチ設定要求メッセージに対し、空き波長を使ってノード装置間に波長リンクを生成する手段を有する。
【００１２】
本発明（請求項２）は、制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段を内蔵または接続し、ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置と、
ノード装置間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路と、
ノード制御信号通信手段及びスイッチ制御信号通信手段で通信を行うノード制御信号通信路と、
を備えた波長制御ネットワークシステムにおいて、
ノード装置は、
クライアント装置からのデータを宛先ノード装置に毎に分け、波長を束ねる、もしくは、多重化する波長群生成手段と、
送受信ポートに設けられる波長多重分割手段と、を有し、
波長スイッチ装置のスイッチ制御信号通信手段は、
波長情報を管理するスイッチ波長管理手段と、
波長を再割り当てする波長割当手段と、
複数のノード装置間に張られた１からＭまでの波長の設定を変更するスイッチ制御手段と、を有し、
ノード装置のノード制御信号通信手段は、
宛先ノード装置と接続する際に、経由する波長スイッチ装置のスイッチ制御手段に対し、送信元のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と、送信先のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と必要な波長数を含むスイッチ設定要求メッセージを送信する手段を有し、
波長スイッチ装置のスイッチ制御信号通信手段は、
ノード装置のノード信号制御通信手段からスイッチ設定要求メッセージを受信すると、スイッチ波長管理手段を参照して、連続で割り当てられる空き波長がある場合は波長を割り当て、連続で割り当てられる空き波長がない場合は、波長割当手段により他のノード装置の波長を再配置し、他のノード装置のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信し、空き波長を使って要求のあったノード装置間に波長を生成する手段を有する。
【００１３】
本発明（請求項３）は、制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段を内蔵または接続し、ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置と、
ノード装置間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路と、
ノード制御信号通信手段及びスイッチ制御信号通信手段で通信を行うノード制御信号通信路と、
を備えた波長制御ネットワークシステムにおいて、
ノード装置間で使用している波長を管理するテーブルを持つ波長管理手段と、
波長数が溢れた場合に、各ノードの使用している波長数を再割当する波長割当手段と、
を有し、ネットワークを管理する集中管理装置を有し、
ノード装置は、
クライアント装置からのデータを宛先のノード装置毎に分け、波長を束ねる、もしくは、多重化する波長群生成手段と、
を有し、
波長スイッチ装置のスイッチ制御信号通信手段は、
複数のノード装置間に張られた１からＭまでの波長の設定を変更するスイッチ制御手段を有し、
ノード装置のノード制御信号通信手段は、
宛先のノード装置と接続する際に、集中管理装置に対して、送信元のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と送信先のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と必要な波長数を含むスイッチ設定要求メッセージを送信する手段を有し、
集中管理装置は、
ノード装置からスイッチ設定要求メッセージを受信し、波長管理手段を参照して、連続で割り当てられる空き波長がある場合は、波長を割り当て、連続で割り当てられる空き波長がない場合は、波長割当手段により他のノード装置の波長を再配置または、波長数を変更し、他のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信し、波長スイッチ装置のスイッチ制御信号通信手段にスイッチ変更メッセージを送信する手段を有し、
波長スイッチ装置のスイッチ制御信号通信手段は、
空き波長を使って集中管理装置からのスイッチ変更メッセージに基づいてノード装置間に波長を生成する手段を有する。
【００１４】
図２は、本発明の原理を説明するための図である。
【００１５】
本発明（請求項４）は、制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段を内蔵または接続し、ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置と、
ノード装置間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路と、
ノード制御信号通信手段及びスイッチ制御信号通信手段で通信を行うノード制御信号通信路と、
を備えたシステムにおける波長制御方法において、
送信元のノード装置のノード制御信号通信手段が、
接続する宛先のノード装置のノード制御信号通信手段に対し、送信元のノード装置を特定する情報と該宛先のノード装置を特定する情報と必要な波長数を含む接続要求メッセージを送信するステップ（ステップ１）を行い、
宛先のノード装置が、
接続要求メッセージを受信すると、ノード装置間で使用している波長を管理するテーブルを有するノード波長管理手段を参照して空き波長インタフェース数を確認し（ステップ２）、要求された分の空き波長インタフェースがある場合は要求された波長数をノード装置間の通信に割り当てる（ステップ３）ステップと、
接続要求メッセージで要求された分の空き波長がない場合は、送信先ノード装置に接続されている他のノード装置の波長を再配置し、もしくは、波長数を変更する（ステップ４）ステップと、
他のノード装置のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信し（ステップ５）、スイッチ制御装置のスイッチ制御信号通信手段にスイッチ設定要求メッセージを送信する（ステップ６）ステップと、を行い、
波長スイッチ装置のスイッチ制御信号通信手段が、
ノード装置から送信されたスイッチ設定要求メッセージに対し、空き波長を使ってノード装置間に波長リンクを生成する（ステップ７）ステップを行う。
【００１６】
本発明（請求項５）は、制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段を内蔵または接続し、ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置と、
ノード装置間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路と、
ノード制御信号通信手段及びスイッチ制御信号通信手段で通信を行うノード制御信号通信路と、
を備えたシステムにおける波長制御方法において、
ノード装置のノード制御信号通信手段が、
宛先ノード装置と接続する際に、経由する波長スイッチ装置のスイッチ制御手段に対し、送信元のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と、送信先のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と必要な波長数を含むスイッチ設定要求メッセージを送信するステップを行い、
波長スイッチ装置のスイッチ制御信号通信手段が、
ノード装置のノード信号制御通信手段からスイッチ設定要求メッセージを受信すると、スイッチ波長管理手段を参照して、連続で割り当てられる空き波長がある場合は波長を割り当てるステップと、
連続で割り当てられる空き波長がない場合は、他のノード装置の波長を再配置し、他のノード装置のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信するステップと、
空き波長を使って要求のあったノード装置間に波長を生成するステップと、を行う。
【００１７】
また、本発明（請求項６）は、請求項４または５において、
波長スイッチ装置のスイッチ制御信号通信手段が、
スイッチ設定要求メッセージを受信した時に、連続で割り当てられる波長がない場合は、スイッチ波長管理手段から最も空き波長が多い波長群Ａを探し出し、該波長群Ａの短波長側（または、長波長側）に隣接する波長群Ｂの短波長側（または長波長側）に空き波長があるか調べるステップと、
空き波長がある場合は、最も空き波長の多い波長群Ａにリンク波長群Ｂ相当の波長を設定するように波長群Ｂを使っているノード装置に通知し、スイッチを設定後に現在使っている波長群Ｂから設定した波長群Ａにフォワーディングテーブルを変更するように、ノード装置に要求するステップと、
フォワーディングテーブルを書き換えることによりトラフィックを移し変えるステップと、
設定したリンクにトラフィックを移し変えた後に、元に波長群Ｂを削除するステップと、
空き波長がなった場合は、波長群Ｂの短波長側（または長波長側）にある波長群Ｃの短波長側（または長波長側）に空き波長がないか調べるステップと、
空き波長がある場合は、上記のステップを繰り返す。
【００１８】
また、本発明（請求項７）は、請求項４または５において、
ノード装置が、受信した接続要求メッセージの要求波長が、空き波長インタフェース数よりも多い場合に、当該ノード装置と通信している他の全てのノード装置を含め利用している、もしくは、要求している波長数から、１波長ずつ減らした後の空き波長数が再び当該ノード装置への要求波長で収まるかを確認するステップと、
収容できる波長インタフェース数に収まらない場合は、上記のステップを繰り返すステップと、
波長インタフェース数に収まった場合は、その波長数で他のノード装置に波長数変更メッセージを送信するステップと、
波長スイッチ装置にスイッチを設定するための波長制御メッセージを送信するステップと、を行う。
【００１９】
また、本発明（請求項８）は、請求項７において、
ノード装置が、
通信時にサービスクラス情報を含む接続要求メッセージを送信するステップと、
宛先のノード装置に繋がっている全てのノード装置の波長数を減らす際に、要求ノード及びスイッチを使用している他のノードのサービスクラスを比較し、サービスクラスの低いサービスから１波長減らし、当該ノード装置の収容できる波長数を収まるかを確認するステップと、を行う。
【００２０】
本発明（請求項９）は、制御信号の通信を行うノード制御信号通信手段を内蔵または接続するＮ（Ｎは３以上の整数）個のノード装置と、
制御信号の通信を行うスイッチ制御信号通信手段を内蔵または接続し、ノード装置から送信されたＭ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の方路を切替可能な波長スイッチ装置と、
ノード装置間においてＭ波長の信号光の通信を行う伝送路と、
ノード制御信号通信手段及びスイッチ制御信号通信手段で通信を行うノード制御信号通信路と、
ネットワークを管理する集中管理装置
を備えたシステムにおける波長制御方法において、
ノード装置のノード制御信号通信手段が、
宛先のノード装置と接続する際に、送信元のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と送信先のノード装置を特定するアドレスまたはノードＩＤを含む情報と必要な波長数を含むスイッチ設定要求メッセージを集中管理装置に送信するステップを行い、
集中管理装置が、
ノード装置からスイッチ設定要求メッセージを受信し、ノード装置間で使用している波長を管理するテーブルを持つ波長管理手段を参照して、連続で割り当てられる空き波長がある場合は、波長を割り当てるステップと、
連続で割り当てられる空き波長がない場合は、他のノード装置の波長を再配置もしくは、波長数を変更するステップと、
他のノード制御信号通信手段に接続変更メッセージを送信するステップと、
波長スイッチ装置のスイッチ制御信号通信手段にスイッチ変更メッセージを送信するステップと、を行い、
波長スイッチ装置のスイッチ制御信号通信手段が
空き波長を使って集中管理装置からのスイッチ変更メッセージに基づいてノード装置間に波長を生成するステップを行う。
【発明の効果】
【００２１】
上記のように本発明によれば、ノード装置または波長スイッチ装置または集中管理装置が、複数波長の光信号を使ってノード装置間を接続するための接続要求メッセージを受信すると、要求された数の連続した空き波長がない場合には、他のノード装置が使用中の波長を再配置することによって要求された数の連続した空き波長を確保し、確保した空き波長を使って要求のあったノード装置間の接続を行うことにより、複数波長の光信号を使う１つのパスを分散、雑音特性等が異なる複数の波長帯に分けて張るようなことが避けられ、システムにおける波長管理が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
［第１の実施の形態］
本実施の形態では、波長再割当を可能にするための仕組みを説明する。
【００２４】
図３、図４、図５は、本発明が適用されるシステム構成を示す。
【００２５】
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成（その１）を示す。
【００２６】
図３に示すノード装置１００Ａ，Ｂは、クライアント装置のトラフィックを収容するクライアント装置収容部１１０、クライアント装置からのデータを宛先ノード装置毎に分割し、多重化する波長群生成部１２０、インタフェース管理部１３０、波長分割多重装置１４０及び制御信号の通信を行うノード制御信号通信部２００を有する。
【００２７】
ノード装置１００Ａ，Ｂのノード制御信号通信部２００は、通信インタフェース２１０、ノード間で使用している波長を管理する波長テーブルを有するノード波長管理部２２０、波長数が溢れた場合に各ノード装置の使用している波長数を再割当する波長割当部２３０を有する。なお、同図に示すノード制御信号通信部２００は、ノード装置１００に接続されているが、この例に限定されることなく、ノード装置１００内に内蔵されていてもよい。
【００２８】
図３に示す波長スイッチ装置４００は、スイッチ制御信号通信部３００に接続され、スイッチ制御信号通信部３００は、入力側・出力側の通信インタフェース３１０と、波長スイッチ装置４００を制御するスイッチ制御部３５０を有する。なお、同図に示すスイッチ制御信号通信部３００は、波長スイッチ装置４００に接続されているが、波長スイッチ装置４００に内蔵されていてもよい。
【００２９】
ノード装置１００Ａ，１００Ｂは、伝送路１０を介して、Ｍ（Ｍは２以上の整数）波長の信号光の通信を行う。
【００３０】
ノード制御信号通信部２００Ａ，２００Ｂは、スイッチ制御信号通信部３００との間でノード制御信号通信路２０を介して通信を行う。
【００３１】
図３では、一例としてクライアント装置−ノード装置−波長スイッチ装置−ノード装置−クライアント装置でつながっているが、複数のノード装置や波長スイッチが繋がった構成でもよい（例：クライアント装置−ノード装置１−ノード装置２−波長スイッチ装置１−波長スイッチ装置２−ノード装置−クライアント装置）。なお、本発明は、トポロジに依らずスター型、リング型、フルメッシュ型でもよい。
【００３２】
また、次のように、ノード装置の両端に波長スイッチが繋がる構成でもよい（例：クライアント装置−ノード装置−波長スイッチ装置−ノード装置−波長スイッチ装置−ノード装置−クライアント装置）。
【００３３】
図４は、本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成（その２）を示す。
【００３４】
図３の構成では、ノード装置１００のノード制御信号通信部２００にノード波長管理部２２０と波長割当部２３０を設けたが、図４に示すシステムでは、波長スイッチ装置４００のスイッチ制御信号通信部３００にスイッチ波長管理部３２０と波長割当部３３０を備えた構成である。スイッチ波長管理部３２０、波長割当部３３０は、図３におけるノード制御信号通信部２００内のものと同様の機能を有する。
【００３５】
なお、図４の構成においても、ノード制御信号通信部２００は、ノード装置１００に接続されているが、ノード装置１００に内蔵されていてもよい。また、同様に、スイッチ制御信号通信部３００も波長スイッチ装置４００に接続されているが、波長スイッチ装置４００に内蔵されていてもよい。
【００３６】
図５は、本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成（その３）を示す。
【００３７】
同図は、集中管理装置５００を備え、当該集中管理装置５００にスイッチ波長管理部５２０、波長割当部５３０を設けた構成である。
【００３８】
上記の図３〜図５の構成において、ノード装置１００は、クライアント装置収容部１１０においてクライアント装置（図示せず）のトラフィックを収容しており、クライアント装置のデータを波長群生成部１２０によって宛先ノードに応じてクライアントの信号を分け、波長分割多重装置１４０で多重化している。
【００３９】
ネットワーク管理者、もしくはノード装置１００、もしくは、クライアント装置が、波長制御ネットワークに入るトラフィック量、もしくは、要求に応じてそれぞれのノード間を何波長でつなぐ必要があるかを判断する。接続する波長数が決まったノード装置は、接続先の波長スイッチ装置（光スイッチ装置）４００、ノード装置（もしくはノード装置のみ）１００に対し、接続要求メッセージを送信する。当該接続要求メッセージには、送信元のノードを特定する情報（アドレスやノードＩＤ等）と宛先のノードを特定する情報（アドレスやノードＩＤ等）と要求する波長数（例えば、５波長等）を含む。更に、複数波長を纏めて管理するＶＬＡＮタグを付け、接続先に波長群を特定するＶＬＡＮ情報を送ってもよい。
【００４０】
波長接続要求を受け取った波長スイッチ装置４００（またはノード装置）は、スイッチ（またはノード）波長管理部３２０（ノード装置の場合はノード波長管理部２２０）を参照することによって要求波長数を張ることができる波長番号を探し出す。
【００４１】
送信ノード装置は波長スイッチ装置４００（または宛先ノード装置）から空いている波長番号を受け取ることによりその波長でパスを生成することが可能となる。光スイッチの設定は、送信ノード装置にメッセージを送る時に、宛先ノード−波長スイッチ装置−送信ノードという順番で設定してもよいし、送信ノードにメッセージを送るのと同時に宛先ノードがスイッチを設定してもよい。
【００４２】
また、集中管理装置５００がある場合（図５）は、ノード装置１００が集中管理装置５００にパスを設定したという情報を集中管理装置５００に送信する。
【００４３】
波長スイッチ装置４００が、複数の波長スイッチが繋がっている場合の波長群割当例を示す。
【００４４】
図６は、本発明の一実施の形態におけるフルメッシュネットワークのネットワーク例である。
【００４５】
同図では、ノード装置１００をＷ１〜Ｗ５、波長スイッチ装置４００をＳ１〜Ｓ８とした。ここからTCP/IPにおける経路選択（ルーティング）プロトコルであるＯＳＰＦ(Open Shortest Path First)を基にして送信ノード装置Ｗ１から宛先ノード装置Ｗ２まで２波長での最短経路を探索する。図７は、本発明の第１の実施の形態におけるＯＳＰＦのリンクステートデータベースの例を示す。
【００４６】
通常ＯＳＰＦでは、このリンクステートデータベースを元に接続関係とコストから最短パスツリーを作成し、そこからルーティングテーブルを作成するが、本発明では、各ノード装置１００、各波長スイッチ装置４００（または、集中管理装置（図５の構成の場合））は図８（ａ）（ｂ）に示すような波長テーブルを持つ。ここでは、計算を簡単にするため、空き波長がある場合は「１」、ない場合は「０」とした。最初に送信ノード装置Ｗ１は、図７のリンクステートデータベースから波長スイッチ装置Ｓ１に繋がっていて、波長スイッチ装置Ｓ１は、波長スイッチ装置Ｓ２に繋がっていることがわかる。波長スイッチ装置Ｓ１は図８（ａ）、波長スイッチ装置Ｓ２は図８（ｂ）の波長テーブルをスイッチ波長管理部３２０に持ち、波長スイッチ装置Ｓ１と波長スイッチ装置Ｓ２の波長テーブルを掛け合わせると、図８（ｃ）のように両方の空き波長がわかる。これにより波長番号３，４と１０，１１で２波長連続して空いていることがわかる。同様にして、図７のリンクステートデータベースから波長スイッチ装置Ｓ２が波長スイッチ装置Ｓ３と波長スイッチ装置Ｓ５に繋がっていることがわかる。そこで、波長スイッチ装置Ｓ１とＳ２とＳ３、Ｓ１とＳ２とＳ５の波長テーブルを掛け合わせて空き波長数を求める。この結果を、図９（ａ），（ｂ）とする。波長スイッチ装置Ｓ３では２波長ないが、波長スイッチ装置Ｓ５は波長番号３，４に２波長あることがわかる。この場合、波長スイッチ装置Ｓ２にノード装置が繋がっていれば経路候補として保留し、繋がっていなければＳ３を経路候補から外す。ここでは、波長スイッチ装置Ｓ２はノード装置Ｗ３に繋がっているので保留とし、Ｓ５の経路で探索する。同様にして経路を求めていく。同じ空き波長数ある場合は、その両経路を残し、コストの小さい方の経路で探索する。以上の計算により図１０に示すような波長数を満たす経路を探すことができる。
【００４７】
次に、波長スイッチ装置Ｓ５の先の経路で２波長空いていなかったとする。この場合、保留にしてあった波長スイッチＳ３の経路について調べる。ここからは、波長スイッチ装置Ｓ２の波長テーブルとその後の波長スイッチ装置の波長テーブルを掛け合わせていく。これを調べていった結果を図１１とすると、波長７，８で２波長空いていることがわかる。この場合は、送信ノード装置Ｗ１からノード装置Ｗ３まで波長番号３，４で接続し、ノード装置Ｗ３で波長を変換し、ノード装置Ｗ３からノード装置Ｗ８までは波長番号７，８で接続することにより波長を設定することが可能となる。ノード装置Ｗ３は、クライアント装置を収容する波長群生成部がなくてもよいので、波長変換機能を持った装置を波長スイッチ装置、もしくは波長スイッチ装置につながる部分に分散的に配置しておいてもよい。要求波長数より広い波長が得られた場合は、短波長側（または長波長側）に詰めるように波長を配置する。
【００４８】
後者の例で、ノード装置Ｗ３がない場合は、パスを張ることができないため、後述する第２の実施の形態に示すような波長再割当を実施するか、波長群の分割が送信ノード装置で許可されるのであれば、波長を分割して送ることとなる。
【００４９】
以上の波長情報は、波長テーブルとして個々のノード装置１００のノード波長管理部２２０及び、波長スイッチ装置４００のスイッチ波長管理部３２０が持っていてもよいし、定期的、もしくは、ノード装置１００や波長スイッチ装置４００が追加された時にノード装置、または、波長スイッチ装置間で波長情報を交換し、全てのノード装置１００、及び、波長スイッチ装置４００が波長テーブルを持っていてもよい。この場合、波長スイッチ装置４００の数が多くなると、それぞれの波長スイッチ装置４００が持つ波長テーブルの数が大きくなってしまうので、ネットワークを複数のエリアに分割し、エリアのゲートウェイを決め、エリア内の波長スイッチ装置間でテーブルを交換する等の方法が必要である。
【００５０】
また、図５に示すネットワークを管理する集中管理装置５００が波長テーブルを持ち、空き波長の探索を行う、または、波長群の管理をしていてもよい。
【００５１】
以上により、要求したノード装置間の空き波長群を見つけ出すことができる。
【００５２】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態に示したように、複数波長で接続を生成する場合、ノード装置Ｗ３が存在しない場合は、波長間に十分な空き波長が空いていないため連続して波長を割り当てられない場合が発生する。そこで、波長再配置することが重要となる。そこで、本実施の形態では、波長再配置について説明する。
【００５３】
本実施の形態のシステム構成は、第１の実施の形態における図３〜図５に従うものとする。
【００５４】
スイッチ制御通信部３００のスイッチ波長管理部３２０が定期的に波長配置を監視する、もしくは、接続要求もしくは、削除要求メッセージを受け取るタイミングで波長配置を再割当する。
【００５５】
図１２は、本発明の第２の実施の形態における波長再割当を説明するためのフローチャートである。
【００５６】
最初に、波長スイッチ装置４００が１つの場合を示す。
【００５７】
ノード装置１００からα波長の接続要求（波長要求）メッセージを受信したとする（ステップ１０１）。スイッチ制御信号通信部３００のスイッチ波長管理部３２０、もしくは、ノード制御信号通信部２００のノード波長管理部２２０は、定期的あるは波長要求があった際に、波長テーブルを参照し、空き波長を割り当てるかどうか判断する（ステップ１０２）。空き波長間隔に波長数を割り当てられない場合は（ステップ１０２、ない）、最も多い空き波長の部分を対象とする（ステップ１０３）。波長群Ａ（波長数Ｎ）と波長群Ｂ（波長数Ｍ）の間に最も多い波長数Ｌの空き波長があったとする（ステップ１０４、ある）。空き波長の短波長側にある（または、長波長側にある）波長群（Ａ，Ｂ）の短波長側にある（または、長波長側にある）波長を確認し、空き波長であれば、空き波長がある方の波長群を移行する波長群とする（ステップ１０５）（この場合Ａ側に空き波長０があるとする）。０波長の空き波長に波長数Ｎの波長を設定する（ステップ１０６）。次に、送信ノード装置のＩＦ管理部１３０のフォワーディングテーブルを書き換えることで、波長群ＡにあったＮ波長の通信を空き波長０側に作ったＮへ切り替える。そして、元のＡにあったＮ波長を開放する（ステップ１０７）。
【００５８】
一方、短波長側（もしくは長波長側）に空き波長がない場合は（ステップ１０４、ない）、更にその波長群を対象とし（ステップ１０８）、さらにその短波長（もしくは長波長）に空き波長がないかどうか波長テーブルを参照して調べる（ステップ１０４）。ある場合は（ステップ１０４、ある）、その波長を移動する波長とする。この波長を移動すると最初に空き波長がなかった部分（ＬとＮ）に空き波長ができるので、再度この過程を実行することで、波長再割当が可能となる。
【００５９】
波長割当部２３０または３３０における波長再配置処理では、送信ノードのフォワーディングテーブルだけを書き換えるのであれば、送信ノードのみを電気処理で切り替えるだけなので、ｍｓ以下で書き換えることができ、断を発生させずに経路の切替が可能である。文献「A.Taniguchi et al., "Traffic-Driven Distributed LSP Control for MPLS / GMPLS Multi-layer Networks", OptoElectronics and Communications Conference, 5E4, 2006 (Kaoshsiung, Taiwan).」では、MPLSパスからGMPLSパスに切り替える際、フォワーディングテーブルを書き換えることで、パケットロスを発生することなく経路を切り替えた実験を示している。
【００６０】
次に、複数スイッチが接続していた場合を考える。
【００６１】
この場合も定期的もしくは波長要求メッセージをトリガにして、ノード制御信号通信部２００の波長割当部２３０または、スイッチ制御信号通信部３００の波長割当部３３０において波長再割当が行われる。前述の第１の実施の形態のように、スイッチ波長管理部３２０（ノード波長管理部２２０）は図１３のような波長テーブルを所有しているとする。
【００６２】
まず、波長割当部３３０（または２３０）は、スイッチ波長管理部３２０の（または、ノード波長管理部２２０の）波長テーブルを参照して、送信ノード装置Ｗ１から宛先ノード装置Ｗ２の間で最も空き波長があるところを探す。図１３では、斜線で示した波長番号「８」が１波長で最も空き波長が得られると考えられる。
【００６３】
次に、空き波長の短波長側にある（または、長波長側にある）波長群（Ａ，Ｂ）の短波長側にある（または長波長側にある）波長を確認し、空き波長があるかを調べる。この時波長群（Ａ，Ｂ）の送受信ノードは、移動する空き波長の最初と最後のノードの中に収まっていなければならない。もし空き波長があり、かつ空き波長の最初のノードと最後のノードの間に移行する波長群の送受信ノード装置が入っていれば、この波長群を移行する波長群Ａとする。ここで移行する送受信ノード装置は波長が「１」から「０」の境目にあるとして判断する（図１３の場合は、波長番号６，７の波長スイッチ装置Ｓ２〜Ｓ４がこれに該当する。波長番号５のＳ２〜Ｓ４の空き波長に波長番号７の波長を設定する。次に、このＳ２〜Ｓ４の波長を使っている送信ノード装置Ｗ３にフォワーディングテーブルを波長番号６，７〜５，６へ切り替えるように要求する。このようにして、波長番号７，８に必要波長を用意することができる。）。空き波長がない場合、さらにその波長群を考え、その短波長側（もしくは長波長側）に空き波長がないかどうかを調べ、何度かこの過程を繰り返す。複数移行できる可能性がある場合は、波長配置の回数が少ない方を優先とする。
【００６４】
この手法により、通信断を発生させることなく、波長群を再配置することが可能である。もし、空き波長がなかった場合はその隣の波長群を対象とすることで空き波長を見つけて波長を再配置することができる。これを繰り返すことで必要数の波長を連続的に得ることが可能となる。
【００６５】
さらに、本実施の形態は、特定の波長に発生した障害に対し、障害復旧手段を備えてもよい。これは、各ノード装置が障害検知手段を備え、障害発生時は本発明の手段によって障害が発生した波長群Ａを空けることにより障害復旧に使うことができる。
【００６６】
本実施の形態も第１の実施の形態のように集中管理装置が波長テーブルを持ち、波長再割当を行うことも含む。
【００６７】
［第３の実施の形態］
本実施の形態では、波長群生成部１２０における、波長群の設定方法について、図３、図４に基づいて説明する。
【００６８】
本実施の形態は、波長群を連続して配置した場合と分割して配置した場合の両方を含むこととする。
【００６９】
波長群の設定方法は、それぞれの波長にクライアント装置のトラフィックを対応させる方法と、波長とクライアント装置のトラフィックは対応せずに同じ宛先の波長を多重化、もしくは多重化せずにトラフィックを割り当てる方法とがある。両方とも、波長スイッチ装置間のスイッチの処理が同じなので、波長の設定・管理を一括して行うことができ、また、スイッチ設定・管理に使うメッセージの量を減らすことができるというメリットがある。また、後者は、波長番号とクライアント信号との対応関係は関係なく波長を使うことができるので、柔軟に波長数を設定することが可能となる。
【００７０】
さらに、Ｍ本すべての波長を波長群に設定する方法とＪ本を波長群に設定し、現用系として使用し、残りのＭ−Ｊ本の波長は予備系として使用することで冗長化する方法とがある。波長を束ねる方法は同じ宛先でもクライアント装置が異なる信号等を別波長に分けて送る。波長数が減少した場合は、送信ノードのインタフェースの設定を変更し、波長群生成部１２０で多重化したトラフィックを同じ経路に流す。
【００７１】
冗長化する方法では、通常時は現用系をアップ、予備系をダウンさせておき、障害が発生するとノード装置で現用系についているアドレスを予備系のアドレスに付け替え、現用系をダウン、予備系をアップすることでネットワーク設定を変更することなくｍ秒オーダの障害復旧が可能である。そして、他のノード装置からネットワークを使っていなければ他の波長は全て冗長波長として使うことができるし、他のノードが通信を行うと冗長波長の本数が減少するようにすると、ネットワーク利用効率を高めることができる。また更に、Ｍ−Ｊ本の波長を使ってノード装置に繋がるクライアント装置のデータのバックアップに使ってもよい。例えば、集中管理装置にデータバックアップ管理手段を備え、データバックアップ管理手段は、波長スイッチの空き波長が多くなるとデータのバックアップを開始する。波長リソースが少なくなるとバックアップを中断し、波長が空くまで待機する。
【００７２】
さらに、本数を束ねる方法は、波長群の一部の波長だけを追加・分割ができると全ての波長分の設定を変更することなく、少ない変更だけで増減する波長のみ切り替えが可能となる。この機能なくても一度たばねていた設定を削除し、波長を増減後再設定してもよい。これにより、波長を増設するときは波長設定後に波長を束ねる設定をし、逆に波長を減らす時は波長を束ねる設定を削除した後にスイッチの設定変更をすることで実現可能である。
【００７３】
さらに、波長群に分けて送ることにより情報漏えいを防ぐことができる。ノード装置の波長群生成部１２０に暗号鍵生成手段を備えることで、例えば、ノード装置１からノード装置２に送る際、３波長の波長群を使ってデータを送る。３波長に割り振ったデータにはそれぞれ３波長を同時に読み取ることで解読できるような暗号鍵を暗号鍵生成部で取り付ける。例えば暗号鍵を３つに分けて送る、または、波長１の暗号鍵を波長２、波長２の暗号鍵を波長３の暗号鍵を波長１に入れる等の方法がある。これにより、悪意のあるユーザは、波長数がわかり、かつ、３波長を同時に読み取らない限りデータを解読することができない。これにより情報漏えいを防ぐことができる。
【００７４】
［第４の実施の形態］
本実施の形態は、公平に波長数を割り当てるための仕組みを示す。
【００７５】
以下では、図３、図４の構成に基づいて説明する。
【００７６】
図１４は、本発明の第４の実施の形態におけるノード装置間の通信シーケンスである。
【００７７】
ノード装置間の通信を行う時は、ノード装置の通信インタフェース２１０を使って通信を行う。
【００７８】
ノード装置１とノード装置２が通信を開始する場合は、ノード装置１の通信インタフェース２１０Ａからノード装置２の通信インタフェース２１０Ｂに接続要求メッセージが送られる。接続要求メッセージには接続元のノード装置を特定する情報（アドレス、ノードＩＤ等）と接続先のノード装置を特定する情報（アドレス、ノードＩＤ等）と要求する波長（例えば、５波長等）を含んだメッセージである。
【００７９】
メッセージを受け取った受信ノード１００装置は、当該ノード装置の所有する波長インタフェースの数をスイッチ波長管理部３２０、もしくは、ノード装置１００の波長管理部２２０で確認し、要求されている波長数が波長インタフェースの数以下の場合はリンクを生成する。この時に設定した波長数を波長スイッチ装置４００のスイッチ波長管理部３２０は、もしくはノード装置のノード波長管理部２２０へ通知する。波長管理部２２０では、自分のノードに繋がっているノードが何波長で繋がっているのかわかる図８のような波長テーブルを持っている。それとは別に空き波長数と利用波長数とを表にした図１５の左側３列に示すようなテーブルを持ってもよい。このインタフェースの空き情報は、各ノード装置間で定期的、もしくは波長変更した時に情報交換を行うことでテーブルを更新する。
【００８０】
もし、インタフェース以上の波長要求の通知を受け取ると波長スイッチ装置４００、もしくは、ノード装置１００の波長管理部３２０，２２０は各ノード装置に均一な割合で波長を割り当てるように波長数を調整する。
【００８１】
図１６は、本発明の第４の実施の形態における容量制御機能を説明するためのフローチャートを示す。
【００８２】
例えば、図１５のｂ）のようにノード装置１，２にそれぞれ５波長と１０波長の空きがあるときに、８波の波長要求を受け取ると（ステップ３０１）、ノード装置１は、５波長しか割り当てられないため、要求数の波長を割り当てることができない（ステップ３０２、Ｎｏ）。そこで、経由する波長スイッチ装置、もしくは宛先のノード装置の波長管理部３２０，２２０で管理している、使用している全ての波長、及び要求している波長に対して１波長減らし（ステップ３０３）、再度宛先のノード装置の持つ波長内に収まるかを試みる（ステップ３０２）。しかし、７波長に対し、ノード１装置の空き波長数が６波長なので割り当てられない（ステップ３０２、Ｎｏ）。そこで、再び１波長ずつ要求を減らすと波長要求数は６波長に対し、空き波長数は７波長になるため（ステップ３０２、Ｙｅｓ）、波長を割り当てることができる。そこで、宛先のノード装置は接続しているノード装置に対し波長数を変更するようにメッセージを送る（ステップ３０４、Ｙｅｓ）。送信元のノード装置に対しては要求波長数を変更するようにメッセージを送る（ステップ３０５）。これにより、公平な波長割当が可能となる（ステップ３０６）。なお、ノード装置１に波長が残っているが、これはノード装置１，３に割り当ててもよいし、ノード装置１，２に割り当ててもよいし、割り当てなくてもよい。これはネットワークのポリシによる。
【００８３】
この時、宛先のノード装置から全接続ノードに設定変更を送ると時間がかかるため、ネットワークの集中管理装置５００に各ノード装置に設定変更するメッセージを送るように伝え、集中管理装置５００から各ノードに対し設定変更メッセージを送ると設定変更にかかる時間を短縮できる。このとき波長数変更無効になっているものと波長数１波長になっているものは波長数を減らさないこととする。
【００８４】
また、ノード装置１−２間の通信が終了すると波長数を元の要求どおりに戻すこともできる。つまり、他ノード装置からの要求がなければ全ての波長を利用可能であり、全てのノード装置が通信を行うと公平に波長が割り振られる。ここでは最小の数を１としたが、これは１以上でなければリンクがきれてしまうため、１以上であればいくつでもよい。この値により全てのノード装置が使用した時の最小で割り当てられる波長が決まる。
【００８５】
なお、本実施の形態も集中管理装置が波長管理を持ち、各ノード間の波長数を公平に割り当ててもよい。
【００８６】
［第５の実施の形態］
本実施の形態では、第４の実施の形態のノードの割当にサービスクラス機能を付加した場合を説明する。
【００８７】
例えば、ストリーミングをしている場合とデータをダウンロードしている場合とでは、ストリーミングデータの方が波長数減少による影響を受けやすい。そこで、サービスクラスで分け、サービスクラスによって波長割当を変えてもよい。
【００８８】
例えば、ストリーミングをしている場合とデータをダウンロードしている場合とではストリーミングデータの方が波長数減少による影響を受けやすい。そこで、サービスクラスで分け、サービスクラスによって波長割当を変えてもよい。
【００８９】
図１７は、本発明の第５の実施の形態における波長割当部の容量制御機能にサービスクラスを含んだ場合のフローチャートである。
【００９０】
送信ノードから宛先ノード（または波長スイッチ装置）が波長要求メッセージを受け取ると（ステップ４０１）、宛先ノードのノード波長管理部２２０（または、波長スイッチ装置のスイッチ波長管理部３２０）で要求波長と空き波長数を比較する（ステップ４０２）。空き波長数が要求波長数を比べ多い場合（ステップ４０２、Ｙｅｓ）、波長が割り当てられる（ステップ４０６）。空き波長数が要求波長数と比べ少ない場合（ステップ４０２、Ｎｏ）、波長数が第２の実施の形態で示した最小の波長数の場合を除き、要求ノードや既に接続している他のノードのサービスクラスを比較し、サービスクラスの小さいノードから１波長ずつ削減していく（ステップ４０３）。サービスクラスは波長数変更が随時有効なクラス３、波長数変更を極力行わないクラス２、波長数変更を行わないクラス１と定義し、サービスクラス３から波長数を削減し、３がない場合は、クラス２の波長から削減する。
【００９１】
これにより空き波長数が要求波長数と比べて多くなった場合は、波長を削減するノード装置に対して波長数変更メッセージを送り、波長割当が可能となる。少ない場合は、第２の実施の形態のように上記の過程を繰り返す。
【００９２】
また、波長番号毎にサービスクラスを分けて同じノード間の通信でも波長毎にサービスを分けてもよい（例えば、ノード装置１−２間に使用している波長数６波長のうち波長番号１−３はサービスクラス３、波長番号４，５はサービスクラス２、波長番号６はサービスクラス１等）。これにより、同じノードからのトラフィックでも本当に重要なトラフィックだけに高いサービスクラス情報を付加することができ、きめ細やかな設定が可能となる。
【００９３】
なお、上記の各実施の形態におけるノード装置、波長スイッチ装置、集中管理装置の機能をプログラムとして構築し、これらの装置として利用されるコンピュータにインストールする、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。
【００９４】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、分散システム、インターネット等に用いられる波長群ネットワークの波長制御に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の原理を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成図（その１）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成図（その２）である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成図（その３）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるフルメッシュネットワークのネットワークの例である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるＯＳＰＦのリンクステートデータベースの例である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における波長スイッチＳ１〜Ｓ２の経路を説明するための図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における波長スイッチ装置Ｓ２〜Ｓ３，Ｓ２〜Ｓ５の経路探索を説明する表である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における経路探索で得られた波長テーブルを示す表である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における経路探索で波長が得られなかったときの波長テーブルを示す表である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における波長再割当を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における波長再配置を説明するための波長テーブルを示す表である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態におけるノード装置間の通信シーケンスでえある。
【図１５】本発明の第４の実施の形態における空き波長数と利用波長数の表である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態における容量制御機能を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の第５の実施の形態における波長割当部の容量制御機能にサービスクラスを含んだ場合のフローチャートである。
【図１８】従来の光制御ネットワークシステムを説明するための図である。
【図１９】従来の課題を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０  伝送路
２０  ノード制御信号通信路
１００  ノード装置
１１０  クライアント装置収容部
１２０  波長群生成部、波長群生成手段
１３０  インタフェース（ＩＦ）管理部
１４０  波長分割多重装置、波長分割多重手段
２００  ノード制御信号通信部、ノード制御信号通信手段
２１０  通信インタフェース（ＩＦ）
２２０  ノード波長管理部、ノード波長管理手段
２３０  波長割当部、波長割当手段
３００  スイッチ制御信号通信部、スイッチ制御信号通信手段
３１０  通信インタフェース（ＩＦ）
３２０  スイッチ波長管理部
３３０  波長割当部
３５０  スイッチ制御部
４００  波長スイッチ装置
５００  集中管理装置
５２０  スイッチ波長管理部
５３０  波長割当部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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