(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノード間が波長多重リンクで結ばれてひとつの物理ネットワークを構成する光ネットワークにおいて、
バーチャルな波長群（ＶＷＧ）を使用する論理的なサブネットワークが前記ひとつの物理ネットワーク上に前記複数のノードの少なくとも一部を含んで構成され、
このバーチャルな波長群に含まれる物理的な波長群が、各リンクごとに独立に割り当てられた
ことを特徴とする光ネットワーク。
【請求項２】
前記ひとつの物理ネットワーク上に複数の論理的なサブネットワークが構成された請求項１記載の光ネットワーク。
【請求項３】
前記バーチャルな波長群に対して各リンクで割り当てられる物理的な波長群の情報が前記複数のノード間で広告される請求項１または２記載の光ネットワーク。
【請求項４】
前記バーチャルな波長群への物理的な波長群の割り当てが各ノードおよびリンクで自立分散的に制御される請求項３記載の光ネットワーク。
【請求項５】
前記バーチャルな波長群に対して各リンクで割り当てられる物理的な波長群の情報が集中制御装置で計算され、それぞれのノードおよびリンクがその情報に基づいて制御される請求項１または２記載の光ネットワーク。
【請求項６】
前記バーチャルな波長群に対して各リンクで必要となる波長多重数を、ネットワーク内の所定のパラメータを観測し、そのパラメータをあらかじめ定められたアルゴリズムに基づいて計算することで、前記バーチャルな波長群に対してそれぞれのリンクで割り当てられる波長数が自動的に計算される請求項１ないし３のいずれか記載の光ネットワーク。
【請求項７】
論理的なサブネットワークごとに適用されるネットワークの運用ポリシーがそのサブネットワークを構成するノード間で広告される請求項１または２記載の光ネットワーク。
【請求項８】
前記バーチャルな波長群に対して各リンクで割り当てられる波長多重数が時間とともに変化可能である請求項１ないし６のいずれか記載の光ネットワーク。
【請求項９】
論理的なサブネットワークに適用されるネットワーク管理のポリシーが時間とともに変化可能である請求項１ないし６のいずれか記載の光ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は波長パスを切り替える光ネットワークの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来例の光ネットワークを示し、図７は各リンクの波長多重数を説明する図である。この光ネットワークを構成するノード１〜７は、それぞれのリンクが波長多重リンクだとする。そのときの波長多重数が、図７に示すように、リンク１２、１３、２３、２４、３５は２５６波多重で、リンク４５、４６、５６、５７、６７は１２８波多重されているとする。従来の構成では、図のようにリンクごとに波長多重数が異なっていてもよい。需要の高いところでは波長多重数を多くするなどして用いることができる。しかしながら、ネットワーク全体としては、どれも同じネットワークポリシーで運営されているひとつのネットワークであるために、ネットワーク資源を自由に効率よく利用することはできなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ネットワークでは、波長多重された光ファィバと、その光フアイバに多重されている任意の波長チャネルを任意の光ファイバの波長チャネルに交換することができるノードで構成されている。波長資源の開拓により、従来の１．３μｍ帯および１．５μｍ帯を中心にしたＣバンドに加え、Ｓバンド、Ｌバンドなど広範囲な波長資源を用いることができるようになってきた。これらのバンドを用いれば、数百以上の波長チャネルを利用することが可能であり、ますます大容量な光ネットワークを構築することが可能となってきた。
【０００４】
このような光ネットワークはさまざまなユーザのさまざまなアプリケーションに利用されるものである。したがって、光ネットワークは、ユーザやアプリケーションの違いによる、さまざまな要求条件に対応できる必要がある。例えば、特定の接続先と張りっぱなし、あるいは長時間保留する半固定的パスを設定する場合と、波長パスの保留時間が短く、頻繁に接続先を変えるような波長パスとでは、ネットワークに対する要求条件が異なる。また、それぞれの特性の波長パスを効率よくネットワークに収容するためのアルゴリズムも異なる。
【０００５】
例えば、波長パスを設定するルーティングのアルゴリズムには、H．Zang, et al, "A review of routing and wavelength assignment approaches for wavelength-routed optical WDM networks", SPIE Optical Networks Magazine, Vol. 1, No. 1, Jan. 2000に記載されているように、Least Load、First-Fit、Most-usedなどの手法がある。パスの保留時間が短ければ、パス設定の制御時間の早いFirst-Fitを用い、保留時間が長ければ、ネットワークの使用率を高めるためにMost-used、保留時間が長いが、できるだけ波長変換を用いずトランスペアレントに波長資源を利用するならば、同一波長でパス設定の衝突可能性の少ないLeast Load、というようにルーティングアルゴリズムを選択するのがよい。
【０００６】
しかしながら、従来の光ネットワークを構成するノードの制御回路は、みな同じ制御ポリシーで動作するため、同一のポリシーで運営されるネットワークである。したがって、従来の光ネットワークでは、複数のルーティングアルゴリズムを使い分けるのは困難であり、また、すべてのトラヒックの要求条件を満たすようなルーティングプロトコルを実現するのは困難であった。したがって、どれかルーティングプロトコルを選択すると要求条件の満たされない可能性が高くなるか、光ネットワーク全体の運用ポリシーが非常に複雑になり、ネットワーク内の波長リソースを割り当てるときに効率的な利用ができない状況が生じる恐れがあった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決し、ユーザやアプリケーションごとに異なるネットワークヘの要求条件に柔軟に対応し、複数のネットワーク運用ポリシーをサポートでき、そのポリシールーティングする波長資源を、光ネットワーク全体で無駄なく効率的に運用することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ネットワークは、複数のノード間が波長多重リンクで結ばれてひとつの物理ネットワークを構成する光ネットワークにおいて、バーチャルな波長群（ＶＷＧ）を使用する論理的なサブネットワークが前記ひとつの物理ネットワーク上に前記複数のノードの少なくとも一部を含んで構成され、このバーチャルな波長群に含まれる物理的な波長群が、各リンクごとに独立に割り当てられたことを特徴とする。
【０００９】
ひとつの物理ネットワーク上に複数の論理的なサブネットワークを構成することが望ましい。
【００１０】
バーチャルな波長群に対して各リンクで割り当てられる物理的な波長群の情報が前記複数のノード間で広告されることが望ましい。このとき、バーチャルな波長群への物理的な波長群の割り当てが各ノードおよびリンクで自立分散的に制御されることがよい。
【００１１】
バーチャルな波長群に対して各リンクで割り当てられる物理的な波長群の情報が集中制御装置で計算され、それぞれのノードおよびリンクがその情報に基づいて制御することもできる。
【００１２】
バーチャルな波長群に対して各リンクで必要となる波長多重数を、ネットワーク内の所定のパラメータを観測し、そのパラメータをあらかじめ定められたアルゴリズムに基づいて計算することで、バーチャルな波長群に対してそれぞれのリンクで割り当てられる波長数を自動的に計算することもできる。
【００１３】
論理的なサブネットワークごとに、適用されるネットワークの運用ポリシーをそのサブネットワークを構成するノード間で広告することもできる。
【００１４】
バーチャルな波長群に対して各リンクで割り当てられる波長多重数が時間とともに変化させることもでき、論理的なサブネットワークに適用されるネットワーク管理のポリシーを時間とともに変化させることもできる。
【００１５】
すなわち本発明では、利用可能な波長資源をリンクごとのいくつかの論理的なサブネットワークに割り当てて、仮想的なサブネットワークを構成する。さらに、この仮想的なサブネットワークごとに、用途に応じたルーティングプロトコルなどのポリシーを変えて運用し、時々刻々変化するリンクのポリシー毎に必要な波長多重数を互いに広告することで、光ネットワーク波長資源を有効に利用する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態を示す。ここでは、ノード１〜７間を波長多重リンクで結び、ひとつの物理構成に三つの論理的なサブネットワークを構成した例を示す。
【００１７】
この実施形態において、波長チャネルは3つに分けられ、論理的に、バーチャルな波長群ＶＷＧｌ、２、３があると考える。それぞれのＶＷＧは独立に運営されており、それぞれ異なるネットワークポリシーで運営されている。ＶＷＧｌ、２、３は、ノードもそのネットワーク形状も異なる3つの論理的なサブネットワークを構築し、異なるルーティングアルゴリズムが適用される。
【００１８】
図２はそれぞれのリンクの波長多重数の割り当て例を示す。リンク毎に各ＶＷＧへ割り当てる波長多重数が異なっている。
【００１９】
図３は波長チャネルの割り当て例を示し、図２におけるリンク１２と３５の割り当て例を示している。なお、リンクの参照番号はそのリンクの両端のノードの参照番号で表している。リンク１２とリンク３５では、利用している波長域が異なっており、また、ＶＷＧの波長への割り当て方もリンク１２と３５では異なっている。図３では各ＶＷＧは連続した波長群で構成されているが、各ＶＷＧの波長がインターリーブされているような組み合わせでもかまわない。
【００２０】
このように、実際の波長帯域とＶＷＧは独立であり、各ノードでそれぞれのリンクの物理的な波長チャネルと論理的なＶＷＧとの対応をとっておけばよい。なお、各リンクの物理的波長と論理的波長とが一致していてもかまわない。とりわけ、波長変換や３Rなどを用いず、ノードをトランスぺアレントに通過する場合には、一致しているほうが利用しやすい。
【００２１】
図４は、これらのＷＧで用いているリンクの波長数を広告し、論理的なネットワークＶＷＧｌ、２、３を広告するプロトコル例である。また、各ＶＷＧに適用するルーティングアルゴリズムなど論理的なネットワークにそれぞれ適用するポリシーも広告することができる。このプロトコルを用いると、利用方法を分けている論理的な波長帯ＶＷＧの各リンクの波長数を動的に変更することが可能となる。
【００２２】
制御方法は、自立分散的方法と集中制御型手法の方式がある。前者は、それぞれのノードが、ルーティングプロトコルから得られた情報より自立分散的にポリシーを反映させる方法であり、後者は、ネットワーク内のポリシーサーバーがオペレータの指示やあるパラメータのモニタ結果とある計算アルゴリズムに従い、波長群の割り当て方を計算し、その結果をすべてのノードヘ知らせる。なお、ネットワークの規模が小さい場合などは、あるひとつの制御装置を集中制御的に用いて、この論理波長の割り当てを計算し、各ノードに通知する方法も構成可能である。
【００２３】
図５は、２つのＶＷＧを切り替える例を示している。ルーティングアルゴリズムの違う二つの網をつくり、それに割り当てるネットワークリソースを動的に変更する。例えば、図中の例では、全てのリンクの波長多重チャネル数はλ0からλ19までの２０波であり、設定したい波長パスが設定時間間隔の長いロングホールドパスならばネットワークのポリシー１の短波側に、波長パスの設定時間間隔が短いショートホールドならポリシー２の長波側に割り当てる。それぞれルーティングポリシーがその用途に応じて最適なアルゴリズム等を用いることで、ネットワークの資源を有効に利用しながら、それぞれの波長パスの要求条件を満足することが可能となる。ショートホールドパスとロングホールドパスの使用率に応じて、波長資源を割り当てられるように動的に短長波の閾値を変える。ある時刻では、λ6を広告されると、ネットワークは、λ0からλ6までをポリシー１のネットワークとし、次の時刻ではλ14が広告され、λ0からλ14までをポリシー１のネットワークとする。このように動的に必要な波長帯域をネットワーク全体で融通することでも、網全体のリソースを有効に利用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ユーザやアプリケーションごとに異なるネットワークヘの要求条件に柔軟に対応し、複数のネットワーク運用ポリシーをサポートでき、そのポリシールーティングする波長資源を光ネットワーク全体で無駄なく効率的に運用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す図。
【図２】リンクの波長多重数の割り当て例を示す図。
【図３】波長チャネルの割り当て例を示す図。
【図４】ＷＧで用いているリンクの波長数を広告するプロトコル例を説明する図。
【図５】２つのＶＷＧを切り替える例を示す図。
【図６】従来例の光ネットワークの構成例を示す図。
【図７】各リンクの波長多重数を説明する図。
【符号の説明】
１〜７  ノード
【図１】
0003816831.tif 000002
【図２】
0003816831.tif 000003
【図３】
0003816831.tif 000004
【図４】
0003816831.tif 000005
【図５】
0003816831.tif 000006
【図６】
0003816831.tif 000007
【図７】
0003816831.tif 000008