ノード装置、通信システム、及びパス割当方法
【課題】ノード装置において、リソースの利用効率を容易に向上させる技術を提供する
【解決手段】ノード装置は、上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、上位パスに下位パスを割り当てるノード装置であって、制御手段の制御に従って、上位パスに下位パスを割り当てるパス割当手段と、ノード装置の管理するリソースの利用状況を取得し、利用状況に応じて、リソースの利用効率が向上するように、パス制御手段を制御する制御手段と、を有する。
【解決手段】ノード装置は、上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、上位パスに下位パスを割り当てるノード装置であって、制御手段の制御に従って、上位パスに下位パスを割り当てるパス割当手段と、ノード装置の管理するリソースの利用状況を取得し、利用状況に応じて、リソースの利用効率が向上するように、パス制御手段を制御する制御手段と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトニックネットワークに適用される通信装置にパスを設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、コアネットワークにおいて継続的に通信量が増大しており、通信量の増大に対応するため、ＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)装置の導入が進められている。
【０００３】
そして、波長分離・混合を選択的に行う機能を具備したＷＤＭ装置であるＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Add Drop Multiplexer）の導入も進められている。
【０００４】
このように、Point-to-Point接続されたＷＤＭ装置同士が、光信号を波長分割方式で多重化して送受信するフォトニックネットワークの導入が、今後更に進むものと考えられる。ＷＤＭ装置で構成されたネットワークにおいて、波長分割された各波長の光信号を伝送する、それぞれの経路を、波長パスと称する。ＷＤＭ装置が収容するクライアントが送受信する信号をクライアント信号と称する。
【０００５】
この波長パスに割り当てられる帯域は、一般的にクライアント信号に割り当てられる帯域と比較して広帯域である。このため、ネットワークを構成する装置のコストや、ネットワークを維持するコストを低減するには、波長パスの帯域の利用効率を高めることが不可欠である。
【０００６】
特許文献１にはネットワークの帯域を利用する方法の一例が開示されている。特許文献１に記載されたノード装置は、計測された上位層のトラフィック量と、上位層のトラフィックを伝送する下位層ネットワークのリソースの利用状況とを取得する。
【０００７】
そして、ノード装置は、取得したトラフィック量から、下位層ネットワークのパスの本数を決定する。ノード装置は、取得したリソースの利用状況に応じて、決定した本数となるように、上位層ネットワークの各波長パスに割り当てる下位層ネットワークのパスの増減、変更を行う。このようなパス管理を行うことにより、ノード装置は、上位層のトラフィックを失うことなく、下位層のパス設定を変更することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２０５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載されたノード装置では、パスの割り当てにおいて、波長パスの帯域などのリソースの利用効率が低くなることがあった。
【００１０】
特許文献１に記載されたノード装置は、上位層のトラフィックを失うことがなくなるが、リソースの利用効率については考慮していない。このため、クライアント信号の増減などに起因してパスの設定や変更が繰り返されると、リソースの利用効率が低下することがあった。
【００１１】
オペレータなどが手動でパス設定を変更することで、リソースの利用効率の向上を試みることもできるが、パスの変更が煩雑であると、オペレータが対処しきれないことがあった。
【００１２】
本発明は、ノード装置において、リソースの利用効率を容易に向上させる技術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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明のノード装置は、上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置であって、制御手段の制御に従って、前記上位パスに下位パスを割り当てるパス割当手段と、前記ノード装置の管理するリソースの利用状況を取得し、該利用状況に応じて、該リソースの利用効率が向上するように、前記パス制御手段を制御する制御手段と、を有する。
【００１４】
本発明の通信システムは、上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置が管理する複数のリソースのうち、いずれかのリソースの利用効率をそれ以外のリソースの利用効率に対して優先して向上するかを決定するサーバと、前記ノード装置が管理するリソースの利用状況を取得し、前記サーバにより決定された前記リソースの利用効率を優先して向上するように、前記上位パスに前記下位パスを割り当てるノード装置と、を有する。
【００１５】
本発明のパス割当方法は、サーバが、上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置が管理する複数のリソースのうち、いずれかのリソースの利用効率をそれ以外のリソースの利用効率に対して優先して向上するかを決定し、ノード装置が、該ノード装置が管理するリソースの利用状況を取得し、前記サーバにより決定された前記リソースの利用効率を優先して向上するように、前記上位パスに前記下位パスを割り当てる、パス割当方法法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ノード装置は、リソースの利用効率が向上するように、パスを割り当てるので、オペレータがパス設定を最適化する必要がなくなり、リソースの利用効率を容易に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態の通信システムの一構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のノード装置の一構成例を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の集中管理サーバの一構成例を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のノード装置の一構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の運用ポリシの設定内容の一例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の管理テーブルの記載内容の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態のノード装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の変形例の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の通信システムの一構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の通信システムの一構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
本発明を実施するための第１の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態の通信システム１の一構成例を示す全体図である。通信システム１は、ＷＤＭ方式で多重化した光信号を送受信する通信システムである。同図を参照すると、この通信システム１は、ノード装置１０、２０、３０、４０、５０、および６０と、対向ペア光ファイバ７０等と、集中管理サーバ８０とを有する。
【００２０】
各ノード装置（１０等）は、リング状に接続されており、互いにＷＤＭ方式で光信号を送受信する。
【００２１】
図２は、ノード装置１０の構成を説明するための図である。同図に示すように、ノード装置１０は、波長分割多重化された各波長の光信号を伝送する複数のパスを相互に交差接続する。これらのパスを「波長パス」と称する。
【００２２】
また、ノード装置１０は、複数のクライアントを収容し、これらのクライアントとの間で光信号を送受信する。本実施形態では、クライアントとしてＯＤＵ（Optical Data Unit）を想定する。クライアントが光信号に重畳する信号を「クライアント信号」と称する。
【００２３】
ノード装置１０において、各ＯＤＵからの光信号と、ノード装置からの光信号とは、ノード装置１０内で電気信号に変換され、この電気信号は時分割方式で多重化される。時分割多重化された各電気信号を伝送するパスを「ＴＤＭパス」と称する。
【００２４】
波長パスを伝送するトラフィックが、ＴＤＭパスを伝送するトラフィックに対して上位層のトラフィックとなる。
【００２５】
ノード装置１０は、上位層のパスに下位層のパスを割り当てる。具体的には、ノード装置１０は、ノード装置に対応するＴＤＭパスと、クライアントに対応するＴＤＭパスとを交差接続することにより、波長パスのそれぞれに、波長パスの帯域に収容可能な数のＴＤＭパスを割り当てる。
【００２６】
クライアント信号が増減したり、最適化の方針が変更されたりしたとき、ノード装置１０は、波長パスの帯域利用効率を最適化するため、クライアント信号の総容量に応じて、パスの割り当てを変更する。この再割り当ての処理をパス再構成と称する。
【００２７】
図１に戻り、対向ペア光ファイバ７０等は、ノード装置１０等を物理的に接続する。集中管理サーバ８０は、制御プレーン、制御チャネル、またはＮＭＳ（Network Management System）などを使用して、ノード装置を制御する。
【００２８】
図３は、集中管理サーバ８０の一構成例を示すブロック図である。同図を参照すると、集中管理サーバ８０は、記憶部８０１および制御部８０３を有する。記憶部８０１には、各ノード装置（Ｎ１等）の運用ポリシが格納される。
【００２９】
運用ポリシには、パス設定において、優先して利用効率を向上させるべきリソースが記載される。最適化すべきリソースは、例えば、ＷＤＭ伝送距離、クライアント信号のフロー帯域、装置消費電力、波長パスの帯域、などである。これらのリソースには、それぞれ優先順位が設定されている。
【００３０】
制御部８０３は、制御プレーン等を介して、運用ポリシを各ノード装置へ送信する。各ノード装置は、運用ポリシを受信し、運用ポリシにおける、優先順位の高いリソースの利用効率を優先して向上するようにパス設定を行う。
【００３１】
図４は、ノード装置１０の一構成例を示すブロック図である。同図における点線は、光信号、実線は、電気信号である。同図を参照すると、ノード装置１０は、管理部１０１、およびパス設定部１０２を有する。ノード装置１０以外のノード装置の構成も同様である。
【００３２】
管理部１０１は、ノード装置制御管理部１０１１、およびＷＤＭ ＩＦリソース管理部１０１２を有する。パス設定部１０２は、波長ＸＣスイッチ部１０３、ＷＤＭインターフェース部１０４と、ＴＤＭＸＣスイッチ部１０５と、クライアント収容部１０６とを有する。
【００３３】
ノード装置制御管理部１０１１は、集中管理サーバ８０から、制御プレーン等を介して、運用ポリシを受信する。ノード装置制御管理部１０１１は、その運用ポリシに従って、ＷＤＭインターフェース部１０４、ＴＤＭＸＣスイッチ部１０５、およびクライアント収容部１０６を制御し、パスの設定を行う。
【００３４】
ノード装置制御管理部１０１１は、パスを設定後、ＴＤＭパスの割り当てのない、ＷＤＭインターフェース部１０４内のカードと、クライアント信号を送受信しないクライアント収容部１０６内のカードとへの電源供給を抑制する。
【００３５】
ＷＤＭ ＩＦリソース管理部１０１２は、ＷＤＭインターフェース部１０４を監視し、管理テーブルを作成する。管理テーブルは、ノード装置１０が管理するリソース、すなわちＷＤＭインターフェース部１０４の使用状況を記載したテーブルである。管理テーブルに記載する事項の一部は、オペレータが手動で入力することも可能である。
【００３６】
波長ＸＣスイッチ部１０３は、ＷＤＭ方式で多重化された、各波長の光信号を伝送する波長パスを交差接続する。
【００３７】
ＷＤＭインターフェース部１０４は、複数のＷＤＭインターフェースカードを有する。各ＷＤＭインターフェースカードは、ＯＥ／ＥＯ終端部１０４３と、ＴＤＭフレーム生成・終端部１０４２とを有する。
【００３８】
ＯＥ／ＥＯ終端部１０４３は、波長ＸＣスイッチ部１０３からの光信号と、ＴＤＭフレーム生成・終端部１０４２で生成された電気信号とを相互に変換する。
【００３９】
ＴＤＭフレーム生成・終端部１０４２は、ＯＥ／ＥＯ終端部１０４３で生成された電気信号から、通信規格における、最小粒度の帯域でＴＤＭフレームを生成する。例えば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの場合、ＳＴＳ−１の単位、すなわち１５５Ｍｂｐｓ単位でフレームを生成する。ＴＤＭフレーム生成・終端部１０４２は、ノード装置制御管理部１０１１の制御に従って、それぞれのＴＤＭフレームに対し、クライアント信号をマッピングし、またはデマッピングする。
【００４０】
ＴＤＭＸＣスイッチ部１０５は、ノード装置制御管理部１０１１の制御に従って、ノード装置側のＴＤＭフレームを伝送するＴＤＭパスと、クライアント側のＴＤＭフレームを伝送するＴＤＭパスとを交差接続する。
【００４１】
クライアント収容部１０６は、複数のインターフェースカードを有する。各インターフェースカードは、クライアント終端部１０６１と、ＴＤＭフレーム生成・終端部１０６２とを有する。
【００４２】
クライアント終端部１０６１は、ＯＤＵからの光信号と、ＴＤＭフレーム生成・終端部１０６２で伝送される電気信号とを相互に変換する。
【００４３】
ＴＤＭフレーム生成・終端部１０６２は、クライアント終端部１０６１で生成された電気信号から、ＴＤＭフレームを生成する。また、ＴＤＭフレーム生成・終端部１０６２は、ＴＤＭフレームをクライアント終端部１０６１で伝送される電気信号に変換する。
【００４４】
図５は、運用ポリシの設定内容の一例を示す図である。同図を参照すると、運用ポリシには、「ＷＤＭ伝送距離」、「フロー帯域」、「帯域利用効率」、「装置消費電力」、「装置占有スロット数」などの「最適化モード」と、「優先順位」とが対応付けて記載される。
【００４５】
「最適化モード」は、ノード装置１０のリソースのうち、いずれの利用効率を優先して、パス設定を最適化するかを示す。「優先順位」は、最適化モードの適用を、いずれから優先して適用すべきかを示す数字である。例えば、優先度の高い最適化モードほど、小さな数字が設定される。
【００４６】
「優先順位」が、数字などで運用ポリシに設定される必要はなく、例えば、優先順位のたかい「最適化モード」ほど、上位に記載されるなど、「最適化モード」の記載の順番や位置で優先順位が設定される構成であってもよい。
【００４７】
「ＷＤＭ伝送距離」は、ノード装置間の距離である。「ＷＤＭ伝送距離」を優先してパス再構成する場合、ノード装置１０は、ＷＤＭ伝送距離の小さい波長パスほど、多くのＴＤＭパスを割り当てる。
【００４８】
「フロー帯域」は、クライアント信号を伝送するフローの帯域である。「フロー帯域」を優先してパス再構成する場合、ノード装置１０は、フロー帯域の大きいＴＤＭパスから順に、波長パスに割り当てる。
【００４９】
「帯域利用効率」は、波長パスの帯域に対する、その波長パスに割り当てられるＴＤＭパスの帯域の割合である。「帯域利用効率」を優先してパス再構成する場合、ノード装置１０は、起動している各ＷＤＭインターフェースカードの帯域利用効率の平均がなるべく高くなるように、ＴＤＭパスを割り当てる。
【００５０】
「装置消費電力」は、ノード装置１０の消費電力である。「装置消費電力」を優先してパス再構成する場合、ノード装置１０は、起動するＷＤＭインターフェースカードの消費電力の合計が小さくなるように、パスの構成を行う。
【００５１】
「装置占有スロット数」は、ＷＤＭインターフェースカードがノード装置１０において物理的に占有するスロット数である。「装置占有スロット数」を優先してパス再構成する場合、ノード装置１０は、起動するＷＤＭインターフェースカードの占有するスロット数の合計が小さくなるように、パスの構成を行う。
【００５２】
図６は、管理テーブルに記載の内容の一例を示す図である。同図を参照すると、管理テーブルは、「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」、「ＷＤＭ ＩＦ 収容ＴＤＭ規格」、「ＴＤＭスロット使用状態」、「消費電力」、および「装置占有スロット数」の項目が設けられている。
【００５３】
「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」には、ＷＤＭインターフェースカードを識別するための番号が記載される。「ＷＤＭ ＩＦ 収容ＴＤＭ規格」には、ＷＤＭインターフェースカード生成するフレームのフォーマットが記載される。
【００５４】
「ＴＤＭスロット使用状態」には、「利用可能メンバ」、「使用済メンバ」、および「パスＩＤ＃」の項目が設けられる。
【００５５】
「利用可能メンバ」には、「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」の示すＷＤＭインターフェースカードを介して、ノード装置と対向接続が可能なＯＤＵが記載される。クライアント収容部１０６は収容サービスの種類に応じてＴＤＭクロスコネクトスイッチ部１０５への接続容量が決められており、最小粒度帯域の整数倍で総容量が規定される。この総容量のうち、各ＷＤＭインターフェースカードが収容できる容量に応じた「利用可能メンバ」が記載される。
【００５６】
「使用済メンバ」には、「利用可能メンバ」のうち、ＴＤＭパスが割り当てられ、対向接続されたＯＤＵが記載される。「パスＩＤ＃」は、波長パスに割り当てられたＴＤＭパスを識別するための番号が記載される。パス再構成により、設定されたＴＤＭパスが削除されたとき、そのパスに対応する「使用済メンバ」は、「利用可能メンバ」に変更され、「パスＩＤ＃」は削除される。
【００５７】
「消費電力」には、「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」の示すＷＤＭインターフェースカードの消費電力が記載される。「装置占有スロット数」には、「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」の示すＷＤＭインターフェースカードが、ノード装置１０において占有するスロット数が記載される。
【００５８】
例えば、４枚のＷＤＭインターフェースカードがノード装置１０に挿入され、いずれも未起動の場合について考える。各カードには「１」〜「４」の識別番号が割り当てられ、「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」には、これらの番号が記載される。また、これらのカードの仕様に応じて、「ＷＤＭ ＩＦ 収容ＴＤＭ規格」、「消費電力」、および「装置占有スロット数」の項目が記載される。
【００５９】
「１」のＷＤＭインターフェースカードは、「ＯＤＵ０＃１」および「ＯＤＵ０＃２」に対応するクライアント信号を収容できるので、これらのＯＤＵが「利用可能メンバ」として記載される。
【００６０】
また、「２」、「３」、「４」のＷＤＭインターフェースカードの波長パスの帯域に応じて、それらのカードの「利用可能メンバ」として「ＯＤＵ０＃１〜１０」、「ＯＤＵ０＃１〜４０」、「ＯＤＵ０＃１〜１００」が記載される。
【００６１】
ここで、「ＯＤＵ０＃１」および「ＯＤＵ０＃２」において、ノード装置１０と対向するノード装置６０との間で、クライアント信号を送受信する要求が生じたとする。
【００６２】
ノード装置制御管理部１０１１は、管理テーブルの情報に基づき、ノード装置１０において、すでに起動しているＷＤＭインターフェースカードの中から、これらのＯＤＵの要求する帯域が収容できるカードを検索する。ノード装置制御管理部１０１１は、検索に失敗した場合は未起動のＷＤＭインターフェースカードを含めて検索し、さらに検索に失敗した場合は、要求元のＯＤＵにパス設定ができない旨の応答を行う。ノード装置１０側では、「２」、「３」、「４」のカードが検索されたとする。
【００６３】
ノード装置制御管理部１０１１は、同様のインターフェースカードの検索を、対向するノード装置４０においても実行する。ノード装置１０、６０間での情報のやりとりは、前述した制御チャネル等を介して行う。
【００６４】
双方のノード装置１０、４０において検索に成功した場合、ノード装置制御管理部１０１１は、運用ポリシに従って、検索に成功したカードに設定すべきＴＤＭパスを決定する。ここで、運用ポリシで最も優先順位の高い最適化モードが「帯域利用効率」であったとする。
【００６５】
「２」、「３」、「４」のカードのうち、利用可能メンバの数が最も少ないカード、言い換えれば波長パスの帯域が最も小さいカードは、「２」のカードである。このカードにＴＤＭパスを割り当てると、最も帯域利用効率が高くなる。従って、ノード装置制御管理部１０１１は、「２」のカードに、「ＯＤＵ０＃１」および「ＯＤＵ０＃２」に対応するＴＤＭパスを割り当てることを決定する。
【００６６】
ノード装置制御管理部１０１１は、波長ＸＣスイッチ部１０３を制御して、「２」のカードに対応する波長パスと、ノード装置４０に対応する波長パスとを接続する。そして、ノード装置制御管理部１０１１は、ＴＤＭＸＣスイッチ部１０５を制御して、「２」のカードに対応するＴＤＭパスと、「ＯＤＵ０＃１」および「ＯＤＵ０＃２」に対応するＴＤＭパスとを接続する。
【００６７】
ノード装置制御管理部１０１１は、「ＯＤＵ０＃１」、「ＯＤＵ０＃２」に対応するＴＤＭパスに、それぞれ「１」、「４」の「パスＩＤ＃」を割り当て、管理テーブルに記載する。
【００６８】
ノード装置制御管理部１０１１は、ＷＤＭインターフェース部１０４を制御して、「２」のＷＤＭインターフェースカードを起動し、残りを未起動、もしくは省電力モードに移行させる。また、ノード装置制御管理部１０１１は、クライアント収容部１０６を制御して、「ＯＤＵ０＃１」、「ＯＤＵ０＃２」に対応するインターフェースカード以外のカードを未起動、もしくは省電力モードに移行させる。
【００６９】
ノード装置制御管理部１０１１は、定期的に運用ポリシを受信する。ノード装置制御管理部１０１１は、運用ポリシの内容や、クライアント信号の増減に基づいて、必要があれば、パス再構成を行う。
【００７０】
図７は、ノード装置１０の動作を示すフローチャートである。この動作は、ノード装置１０の電源が投入されたとき、または所定のアプリケーションが実行されたときに開始する。同図を参照すると、ノード装置１０は、ＴＤＭスロットの使用状態など、リソースの使用状況を管理テーブルに記載する（ステップＳ１）。
【００７１】
管理部１０１は、集中管理サーバ８０から、制御プレーン等を介して、運用ポリシを受信する（ステップＳ２）。管理部１０１は、運用ポリシの設定に従って、パス設定部１０２を制御し、パスの構成を行う（ステップＳ３）。
【００７２】
管理部１０１は、ＴＤＭパスの割り当てのない、ＷＤＭインターフェース１０４内のカードと、クライアント信号を送受信しないクライアント収容部１０６内のカードとへの電源供給をオフにする（ステップＳ４）。
【００７３】
管理部１０１は、ノード装置１０を起動したとき、または前回パス構成を行ったときから、制御周期が経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。制御周期が経過していなければ（ステップＳ５：ＮＯ）、管理部１０１は、ステップＳ５に戻る。制御周期が経過したならば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、管理部１０１は、ステップＳ１に戻る。
【００７４】
なお、本実施形態では、リング型のトポロジで各ノード装置を接続する構成としているが、トポロジのパターンは、リング型に限られず、任意のパターンを使用できる。例えば、図８に示すように、スター型のトポロジで各ノード装置を接続することも可能である。
【００７５】
また、本実施形態では、ノード装置は、定期的にパス再構成を行う構成としているが、オペレータが手動でパス再構成を開始させる構成としてもよい。また、クライアント信号の変化量が閾値を超えたときなど、所定のイベントが生じたときに、ノード装置がパス再構成を実行してもよい。
【００７６】
更に、本実施形態では、管理部１０１は、運用ポリシに従って、波長パスにＴＤＭパスを設定する構成としているが、管理部１０１は、上位ネットワーク上のパスに対する、下位ネットワーク上のパスの割り当てであれば、他のパス設定を行うこともできる。例えば、管理部１０１は、運用ポリシに従って、電気信号への変換を行わずに、波長パスの交差接続の設定のみを行う構成としてもよい。また、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）ネットワークにおいて、管理部１０１が、運用ポリシに従って、物理パスに仮想パスを割り当てる構成としてもよい。
【００７７】
本実施形態の波長パスが本発明の上位パスに相当し、ＴＤＭパスが本発明の下位パスに相当する。また、本実施形態の管理部１０１が本発明の制御手段に相当し、パス設定部１０２が本発明のパス割当手段に相当する。
【００７８】
以上説明したように本実施形態によれば、ノード装置は、リソースの利用効率が向上するように、パスを割り当てるので、オペレータがパス設定を最適化する必要がなくなり、リソースの利用効率を容易に向上させることができる。
【００７９】
また、ノード装置は、リソースごとに、優先順位を設定した運用ポリシに従ってパス再構成を行うので、予め運用ポリシに優先順位を設定しておくことで、複数のリソースが有る場合であっても、必要なリソースの利用効率を容易に向上させることができる。
【００８０】
また、ノード装置は、ＴＤＭパスの割り当てのないＷＤＭインターフェースカードと、クライアント信号を送受信しないインターフェースカードとについて、これらのカードへの電源供給を抑制するので、消費電力を低減できる。
【００８１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。図８は、本実施形態のノード装置１０ａの一構成例を示すブロック図である。本実施形態のノード装置１０ａの構成は、ＴＤＭフレームの代わりに、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector） Ｇ．７０９に準拠したＯＤＵフレームを生成する点で第１の実施形態の構成と異なる。
【００８２】
なお、本実施形態のノード装置について、図３で説明した構成と同様な構成の詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる点について詳しく説明する。
【００８３】
図９を参照すると、ＷＤＭインターフェース部１０４は、複数のＴＤＭフレーム生成・終端部（１０４２等）の代わりに、複数のＯＤＵフレーム生成・終端部（１０４２ａ等）を有する。また、クライアント収容部１０６は、複数のＴＤＭフレーム生成・終端部（１０６２等）の代わりに、複数のＯＤＵフレーム生成・終端部（１０６２ａ等）を有する。
【００８４】
ＯＤＵフレーム生成・終端部１０４２ａは、ＯＥ／ＥＯ終端部１０４３で生成された電気信号から、通信規格における最小粒度の帯域でＯＤＵフレームを生成する。例えば、ＯＤＵフレーム生成・終端部１０４２ａは、ＯＤＵ０（ＧｂＥをペイロードに収容できるレート）の帯域でフレームを生成する。ＯＤＵフレーム生成・終端部１０６２ａは、クライアント終端部１０６１で生成された電気信号から、ＯＤＵフレームを生成する。
【００８５】
ノード装置Ｎ１は、運用ポリシに従って、波長パスに、ＯＤＵフレームを伝送するパスを割り当てる。
【００８６】
以上説明したように本実施形態によれば、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９に準拠したＯＤＵ０などを最小粒度帯域としてリソース管理を行うので、今後クライアントインターフェースの主流となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を効率よく収容できる点で効果が高い。
【００８７】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について説明する。図１０は、本実施形態のノード装置１０ｂの一構成例を示すブロック図である。本実施形態のノード装置１０ｂの構成は、ＴＤＭフレームの代わりに、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０７に準拠したＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical NETwork/Synchronous Digital Hierarchy）フレームを生成する点で第１の実施形態の構成と異なる。
【００８８】
なお、本実施形態のノード装置について、図３で説明した構成と同様な構成の詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる点について詳しく説明する。
【００８９】
図９を参照すると、ＷＤＭインターフェース部１０４は、複数のＴＤＭフレーム生成・終端部（１０４２等）の代わりに、複数のＳＴＳ−１フレーム生成・終端部（１０４２ｂ等）を有する。また、クライアント収容部１０６は、複数のＴＤＭフレーム生成・終端部（１０６２等）の代わりに、複数のＳＴＳ−１フレーム生成・終端部（１０６２ｂ等）を有する。
【００９０】
ＳＴＳ−１フレーム生成・終端部１０４２ｂは、ＯＥ／ＥＯ終端部１０４３で生成された電気信号から、最小粒度の帯域（１５５Ｍｂｐｓ）でＳＴＳ−１フレームを生成する。ＳＴＳ−１フレーム生成・終端部１０６２ａは、クライアント終端部１０６１で生成された電気信号から、ＳＴＳ−１フレームを生成する。
【００９１】
ノード装置Ｎ１は、運用ポリシに従って、波長パスに、ＳＴＳ−１フレームを伝送するパスを割り当てる。
【００９２】
以上説明したように本実施形態によれば、ノード装置は、ＳＴＳ−１フレームを最小粒度帯域としてリソース管理を行うので、通信規格としてＳＯＮＥＴ／ＳＤＨを用いるノード装置に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００９３】
１ 通信システム
１０、２０、３０、４０、５０、６０ ノード装置
７０ 対向ペア光ファイバ
１０１ 管理部
１０２ パス設定部
１０３ 波長ＸＣスイッチ部
１０４ ＷＤＭインターフェース部
１０５ ＴＤＭＸＣスイッチ部
１０６ クライアント収容部
８０１ 記憶部
８０３ 制御部
１０１１ ノード装置制御管理部
１０１２ ＷＤＭ ＩＦリソース管理部
１０４１ ＯＥ／ＥＯ終端部
１０４２ ＴＤＭフレーム生成・終端部
１０６１クライアント終端部
１０６２ ＴＤＭフレーム生成・終端部
１０４２ａ ＯＤＵフレーム生成・終端部
１０６２ａ ＯＤＵフレーム生成・終端部
１０４２ｂ ＳＴＳ−１フレーム生成・終端部
１０６２ｂ ＳＴＳ−１フレーム生成・終端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトニックネットワークに適用される通信装置にパスを設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、コアネットワークにおいて継続的に通信量が増大しており、通信量の増大に対応するため、ＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)装置の導入が進められている。
【０００３】
そして、波長分離・混合を選択的に行う機能を具備したＷＤＭ装置であるＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Add Drop Multiplexer）の導入も進められている。
【０００４】
このように、Point-to-Point接続されたＷＤＭ装置同士が、光信号を波長分割方式で多重化して送受信するフォトニックネットワークの導入が、今後更に進むものと考えられる。ＷＤＭ装置で構成されたネットワークにおいて、波長分割された各波長の光信号を伝送する、それぞれの経路を、波長パスと称する。ＷＤＭ装置が収容するクライアントが送受信する信号をクライアント信号と称する。
【０００５】
この波長パスに割り当てられる帯域は、一般的にクライアント信号に割り当てられる帯域と比較して広帯域である。このため、ネットワークを構成する装置のコストや、ネットワークを維持するコストを低減するには、波長パスの帯域の利用効率を高めることが不可欠である。
【０００６】
特許文献１にはネットワークの帯域を利用する方法の一例が開示されている。特許文献１に記載されたノード装置は、計測された上位層のトラフィック量と、上位層のトラフィックを伝送する下位層ネットワークのリソースの利用状況とを取得する。
【０００７】
そして、ノード装置は、取得したトラフィック量から、下位層ネットワークのパスの本数を決定する。ノード装置は、取得したリソースの利用状況に応じて、決定した本数となるように、上位層ネットワークの各波長パスに割り当てる下位層ネットワークのパスの増減、変更を行う。このようなパス管理を行うことにより、ノード装置は、上位層のトラフィックを失うことなく、下位層のパス設定を変更することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２０５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載されたノード装置では、パスの割り当てにおいて、波長パスの帯域などのリソースの利用効率が低くなることがあった。
【００１０】
特許文献１に記載されたノード装置は、上位層のトラフィックを失うことがなくなるが、リソースの利用効率については考慮していない。このため、クライアント信号の増減などに起因してパスの設定や変更が繰り返されると、リソースの利用効率が低下することがあった。
【００１１】
オペレータなどが手動でパス設定を変更することで、リソースの利用効率の向上を試みることもできるが、パスの変更が煩雑であると、オペレータが対処しきれないことがあった。
【００１２】
本発明は、ノード装置において、リソースの利用効率を容易に向上させる技術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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明のノード装置は、上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置であって、制御手段の制御に従って、前記上位パスに下位パスを割り当てるパス割当手段と、前記ノード装置の管理するリソースの利用状況を取得し、該利用状況に応じて、該リソースの利用効率が向上するように、前記パス制御手段を制御する制御手段と、を有する。
【００１４】
本発明の通信システムは、上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置が管理する複数のリソースのうち、いずれかのリソースの利用効率をそれ以外のリソースの利用効率に対して優先して向上するかを決定するサーバと、前記ノード装置が管理するリソースの利用状況を取得し、前記サーバにより決定された前記リソースの利用効率を優先して向上するように、前記上位パスに前記下位パスを割り当てるノード装置と、を有する。
【００１５】
本発明のパス割当方法は、サーバが、上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置が管理する複数のリソースのうち、いずれかのリソースの利用効率をそれ以外のリソースの利用効率に対して優先して向上するかを決定し、ノード装置が、該ノード装置が管理するリソースの利用状況を取得し、前記サーバにより決定された前記リソースの利用効率を優先して向上するように、前記上位パスに前記下位パスを割り当てる、パス割当方法法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ノード装置は、リソースの利用効率が向上するように、パスを割り当てるので、オペレータがパス設定を最適化する必要がなくなり、リソースの利用効率を容易に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態の通信システムの一構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のノード装置の一構成例を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の集中管理サーバの一構成例を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のノード装置の一構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の運用ポリシの設定内容の一例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の管理テーブルの記載内容の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態のノード装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の変形例の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の通信システムの一構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の通信システムの一構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
本発明を実施するための第１の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態の通信システム１の一構成例を示す全体図である。通信システム１は、ＷＤＭ方式で多重化した光信号を送受信する通信システムである。同図を参照すると、この通信システム１は、ノード装置１０、２０、３０、４０、５０、および６０と、対向ペア光ファイバ７０等と、集中管理サーバ８０とを有する。
【００２０】
各ノード装置（１０等）は、リング状に接続されており、互いにＷＤＭ方式で光信号を送受信する。
【００２１】
図２は、ノード装置１０の構成を説明するための図である。同図に示すように、ノード装置１０は、波長分割多重化された各波長の光信号を伝送する複数のパスを相互に交差接続する。これらのパスを「波長パス」と称する。
【００２２】
また、ノード装置１０は、複数のクライアントを収容し、これらのクライアントとの間で光信号を送受信する。本実施形態では、クライアントとしてＯＤＵ（Optical Data Unit）を想定する。クライアントが光信号に重畳する信号を「クライアント信号」と称する。
【００２３】
ノード装置１０において、各ＯＤＵからの光信号と、ノード装置からの光信号とは、ノード装置１０内で電気信号に変換され、この電気信号は時分割方式で多重化される。時分割多重化された各電気信号を伝送するパスを「ＴＤＭパス」と称する。
【００２４】
波長パスを伝送するトラフィックが、ＴＤＭパスを伝送するトラフィックに対して上位層のトラフィックとなる。
【００２５】
ノード装置１０は、上位層のパスに下位層のパスを割り当てる。具体的には、ノード装置１０は、ノード装置に対応するＴＤＭパスと、クライアントに対応するＴＤＭパスとを交差接続することにより、波長パスのそれぞれに、波長パスの帯域に収容可能な数のＴＤＭパスを割り当てる。
【００２６】
クライアント信号が増減したり、最適化の方針が変更されたりしたとき、ノード装置１０は、波長パスの帯域利用効率を最適化するため、クライアント信号の総容量に応じて、パスの割り当てを変更する。この再割り当ての処理をパス再構成と称する。
【００２７】
図１に戻り、対向ペア光ファイバ７０等は、ノード装置１０等を物理的に接続する。集中管理サーバ８０は、制御プレーン、制御チャネル、またはＮＭＳ（Network Management System）などを使用して、ノード装置を制御する。
【００２８】
図３は、集中管理サーバ８０の一構成例を示すブロック図である。同図を参照すると、集中管理サーバ８０は、記憶部８０１および制御部８０３を有する。記憶部８０１には、各ノード装置（Ｎ１等）の運用ポリシが格納される。
【００２９】
運用ポリシには、パス設定において、優先して利用効率を向上させるべきリソースが記載される。最適化すべきリソースは、例えば、ＷＤＭ伝送距離、クライアント信号のフロー帯域、装置消費電力、波長パスの帯域、などである。これらのリソースには、それぞれ優先順位が設定されている。
【００３０】
制御部８０３は、制御プレーン等を介して、運用ポリシを各ノード装置へ送信する。各ノード装置は、運用ポリシを受信し、運用ポリシにおける、優先順位の高いリソースの利用効率を優先して向上するようにパス設定を行う。
【００３１】
図４は、ノード装置１０の一構成例を示すブロック図である。同図における点線は、光信号、実線は、電気信号である。同図を参照すると、ノード装置１０は、管理部１０１、およびパス設定部１０２を有する。ノード装置１０以外のノード装置の構成も同様である。
【００３２】
管理部１０１は、ノード装置制御管理部１０１１、およびＷＤＭ ＩＦリソース管理部１０１２を有する。パス設定部１０２は、波長ＸＣスイッチ部１０３、ＷＤＭインターフェース部１０４と、ＴＤＭＸＣスイッチ部１０５と、クライアント収容部１０６とを有する。
【００３３】
ノード装置制御管理部１０１１は、集中管理サーバ８０から、制御プレーン等を介して、運用ポリシを受信する。ノード装置制御管理部１０１１は、その運用ポリシに従って、ＷＤＭインターフェース部１０４、ＴＤＭＸＣスイッチ部１０５、およびクライアント収容部１０６を制御し、パスの設定を行う。
【００３４】
ノード装置制御管理部１０１１は、パスを設定後、ＴＤＭパスの割り当てのない、ＷＤＭインターフェース部１０４内のカードと、クライアント信号を送受信しないクライアント収容部１０６内のカードとへの電源供給を抑制する。
【００３５】
ＷＤＭ ＩＦリソース管理部１０１２は、ＷＤＭインターフェース部１０４を監視し、管理テーブルを作成する。管理テーブルは、ノード装置１０が管理するリソース、すなわちＷＤＭインターフェース部１０４の使用状況を記載したテーブルである。管理テーブルに記載する事項の一部は、オペレータが手動で入力することも可能である。
【００３６】
波長ＸＣスイッチ部１０３は、ＷＤＭ方式で多重化された、各波長の光信号を伝送する波長パスを交差接続する。
【００３７】
ＷＤＭインターフェース部１０４は、複数のＷＤＭインターフェースカードを有する。各ＷＤＭインターフェースカードは、ＯＥ／ＥＯ終端部１０４３と、ＴＤＭフレーム生成・終端部１０４２とを有する。
【００３８】
ＯＥ／ＥＯ終端部１０４３は、波長ＸＣスイッチ部１０３からの光信号と、ＴＤＭフレーム生成・終端部１０４２で生成された電気信号とを相互に変換する。
【００３９】
ＴＤＭフレーム生成・終端部１０４２は、ＯＥ／ＥＯ終端部１０４３で生成された電気信号から、通信規格における、最小粒度の帯域でＴＤＭフレームを生成する。例えば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの場合、ＳＴＳ−１の単位、すなわち１５５Ｍｂｐｓ単位でフレームを生成する。ＴＤＭフレーム生成・終端部１０４２は、ノード装置制御管理部１０１１の制御に従って、それぞれのＴＤＭフレームに対し、クライアント信号をマッピングし、またはデマッピングする。
【００４０】
ＴＤＭＸＣスイッチ部１０５は、ノード装置制御管理部１０１１の制御に従って、ノード装置側のＴＤＭフレームを伝送するＴＤＭパスと、クライアント側のＴＤＭフレームを伝送するＴＤＭパスとを交差接続する。
【００４１】
クライアント収容部１０６は、複数のインターフェースカードを有する。各インターフェースカードは、クライアント終端部１０６１と、ＴＤＭフレーム生成・終端部１０６２とを有する。
【００４２】
クライアント終端部１０６１は、ＯＤＵからの光信号と、ＴＤＭフレーム生成・終端部１０６２で伝送される電気信号とを相互に変換する。
【００４３】
ＴＤＭフレーム生成・終端部１０６２は、クライアント終端部１０６１で生成された電気信号から、ＴＤＭフレームを生成する。また、ＴＤＭフレーム生成・終端部１０６２は、ＴＤＭフレームをクライアント終端部１０６１で伝送される電気信号に変換する。
【００４４】
図５は、運用ポリシの設定内容の一例を示す図である。同図を参照すると、運用ポリシには、「ＷＤＭ伝送距離」、「フロー帯域」、「帯域利用効率」、「装置消費電力」、「装置占有スロット数」などの「最適化モード」と、「優先順位」とが対応付けて記載される。
【００４５】
「最適化モード」は、ノード装置１０のリソースのうち、いずれの利用効率を優先して、パス設定を最適化するかを示す。「優先順位」は、最適化モードの適用を、いずれから優先して適用すべきかを示す数字である。例えば、優先度の高い最適化モードほど、小さな数字が設定される。
【００４６】
「優先順位」が、数字などで運用ポリシに設定される必要はなく、例えば、優先順位のたかい「最適化モード」ほど、上位に記載されるなど、「最適化モード」の記載の順番や位置で優先順位が設定される構成であってもよい。
【００４７】
「ＷＤＭ伝送距離」は、ノード装置間の距離である。「ＷＤＭ伝送距離」を優先してパス再構成する場合、ノード装置１０は、ＷＤＭ伝送距離の小さい波長パスほど、多くのＴＤＭパスを割り当てる。
【００４８】
「フロー帯域」は、クライアント信号を伝送するフローの帯域である。「フロー帯域」を優先してパス再構成する場合、ノード装置１０は、フロー帯域の大きいＴＤＭパスから順に、波長パスに割り当てる。
【００４９】
「帯域利用効率」は、波長パスの帯域に対する、その波長パスに割り当てられるＴＤＭパスの帯域の割合である。「帯域利用効率」を優先してパス再構成する場合、ノード装置１０は、起動している各ＷＤＭインターフェースカードの帯域利用効率の平均がなるべく高くなるように、ＴＤＭパスを割り当てる。
【００５０】
「装置消費電力」は、ノード装置１０の消費電力である。「装置消費電力」を優先してパス再構成する場合、ノード装置１０は、起動するＷＤＭインターフェースカードの消費電力の合計が小さくなるように、パスの構成を行う。
【００５１】
「装置占有スロット数」は、ＷＤＭインターフェースカードがノード装置１０において物理的に占有するスロット数である。「装置占有スロット数」を優先してパス再構成する場合、ノード装置１０は、起動するＷＤＭインターフェースカードの占有するスロット数の合計が小さくなるように、パスの構成を行う。
【００５２】
図６は、管理テーブルに記載の内容の一例を示す図である。同図を参照すると、管理テーブルは、「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」、「ＷＤＭ ＩＦ 収容ＴＤＭ規格」、「ＴＤＭスロット使用状態」、「消費電力」、および「装置占有スロット数」の項目が設けられている。
【００５３】
「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」には、ＷＤＭインターフェースカードを識別するための番号が記載される。「ＷＤＭ ＩＦ 収容ＴＤＭ規格」には、ＷＤＭインターフェースカード生成するフレームのフォーマットが記載される。
【００５４】
「ＴＤＭスロット使用状態」には、「利用可能メンバ」、「使用済メンバ」、および「パスＩＤ＃」の項目が設けられる。
【００５５】
「利用可能メンバ」には、「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」の示すＷＤＭインターフェースカードを介して、ノード装置と対向接続が可能なＯＤＵが記載される。クライアント収容部１０６は収容サービスの種類に応じてＴＤＭクロスコネクトスイッチ部１０５への接続容量が決められており、最小粒度帯域の整数倍で総容量が規定される。この総容量のうち、各ＷＤＭインターフェースカードが収容できる容量に応じた「利用可能メンバ」が記載される。
【００５６】
「使用済メンバ」には、「利用可能メンバ」のうち、ＴＤＭパスが割り当てられ、対向接続されたＯＤＵが記載される。「パスＩＤ＃」は、波長パスに割り当てられたＴＤＭパスを識別するための番号が記載される。パス再構成により、設定されたＴＤＭパスが削除されたとき、そのパスに対応する「使用済メンバ」は、「利用可能メンバ」に変更され、「パスＩＤ＃」は削除される。
【００５７】
「消費電力」には、「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」の示すＷＤＭインターフェースカードの消費電力が記載される。「装置占有スロット数」には、「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」の示すＷＤＭインターフェースカードが、ノード装置１０において占有するスロット数が記載される。
【００５８】
例えば、４枚のＷＤＭインターフェースカードがノード装置１０に挿入され、いずれも未起動の場合について考える。各カードには「１」〜「４」の識別番号が割り当てられ、「ＷＤＭ ＩＦ Ｎｏ＃」には、これらの番号が記載される。また、これらのカードの仕様に応じて、「ＷＤＭ ＩＦ 収容ＴＤＭ規格」、「消費電力」、および「装置占有スロット数」の項目が記載される。
【００５９】
「１」のＷＤＭインターフェースカードは、「ＯＤＵ０＃１」および「ＯＤＵ０＃２」に対応するクライアント信号を収容できるので、これらのＯＤＵが「利用可能メンバ」として記載される。
【００６０】
また、「２」、「３」、「４」のＷＤＭインターフェースカードの波長パスの帯域に応じて、それらのカードの「利用可能メンバ」として「ＯＤＵ０＃１〜１０」、「ＯＤＵ０＃１〜４０」、「ＯＤＵ０＃１〜１００」が記載される。
【００６１】
ここで、「ＯＤＵ０＃１」および「ＯＤＵ０＃２」において、ノード装置１０と対向するノード装置６０との間で、クライアント信号を送受信する要求が生じたとする。
【００６２】
ノード装置制御管理部１０１１は、管理テーブルの情報に基づき、ノード装置１０において、すでに起動しているＷＤＭインターフェースカードの中から、これらのＯＤＵの要求する帯域が収容できるカードを検索する。ノード装置制御管理部１０１１は、検索に失敗した場合は未起動のＷＤＭインターフェースカードを含めて検索し、さらに検索に失敗した場合は、要求元のＯＤＵにパス設定ができない旨の応答を行う。ノード装置１０側では、「２」、「３」、「４」のカードが検索されたとする。
【００６３】
ノード装置制御管理部１０１１は、同様のインターフェースカードの検索を、対向するノード装置４０においても実行する。ノード装置１０、６０間での情報のやりとりは、前述した制御チャネル等を介して行う。
【００６４】
双方のノード装置１０、４０において検索に成功した場合、ノード装置制御管理部１０１１は、運用ポリシに従って、検索に成功したカードに設定すべきＴＤＭパスを決定する。ここで、運用ポリシで最も優先順位の高い最適化モードが「帯域利用効率」であったとする。
【００６５】
「２」、「３」、「４」のカードのうち、利用可能メンバの数が最も少ないカード、言い換えれば波長パスの帯域が最も小さいカードは、「２」のカードである。このカードにＴＤＭパスを割り当てると、最も帯域利用効率が高くなる。従って、ノード装置制御管理部１０１１は、「２」のカードに、「ＯＤＵ０＃１」および「ＯＤＵ０＃２」に対応するＴＤＭパスを割り当てることを決定する。
【００６６】
ノード装置制御管理部１０１１は、波長ＸＣスイッチ部１０３を制御して、「２」のカードに対応する波長パスと、ノード装置４０に対応する波長パスとを接続する。そして、ノード装置制御管理部１０１１は、ＴＤＭＸＣスイッチ部１０５を制御して、「２」のカードに対応するＴＤＭパスと、「ＯＤＵ０＃１」および「ＯＤＵ０＃２」に対応するＴＤＭパスとを接続する。
【００６７】
ノード装置制御管理部１０１１は、「ＯＤＵ０＃１」、「ＯＤＵ０＃２」に対応するＴＤＭパスに、それぞれ「１」、「４」の「パスＩＤ＃」を割り当て、管理テーブルに記載する。
【００６８】
ノード装置制御管理部１０１１は、ＷＤＭインターフェース部１０４を制御して、「２」のＷＤＭインターフェースカードを起動し、残りを未起動、もしくは省電力モードに移行させる。また、ノード装置制御管理部１０１１は、クライアント収容部１０６を制御して、「ＯＤＵ０＃１」、「ＯＤＵ０＃２」に対応するインターフェースカード以外のカードを未起動、もしくは省電力モードに移行させる。
【００６９】
ノード装置制御管理部１０１１は、定期的に運用ポリシを受信する。ノード装置制御管理部１０１１は、運用ポリシの内容や、クライアント信号の増減に基づいて、必要があれば、パス再構成を行う。
【００７０】
図７は、ノード装置１０の動作を示すフローチャートである。この動作は、ノード装置１０の電源が投入されたとき、または所定のアプリケーションが実行されたときに開始する。同図を参照すると、ノード装置１０は、ＴＤＭスロットの使用状態など、リソースの使用状況を管理テーブルに記載する（ステップＳ１）。
【００７１】
管理部１０１は、集中管理サーバ８０から、制御プレーン等を介して、運用ポリシを受信する（ステップＳ２）。管理部１０１は、運用ポリシの設定に従って、パス設定部１０２を制御し、パスの構成を行う（ステップＳ３）。
【００７２】
管理部１０１は、ＴＤＭパスの割り当てのない、ＷＤＭインターフェース１０４内のカードと、クライアント信号を送受信しないクライアント収容部１０６内のカードとへの電源供給をオフにする（ステップＳ４）。
【００７３】
管理部１０１は、ノード装置１０を起動したとき、または前回パス構成を行ったときから、制御周期が経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。制御周期が経過していなければ（ステップＳ５：ＮＯ）、管理部１０１は、ステップＳ５に戻る。制御周期が経過したならば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、管理部１０１は、ステップＳ１に戻る。
【００７４】
なお、本実施形態では、リング型のトポロジで各ノード装置を接続する構成としているが、トポロジのパターンは、リング型に限られず、任意のパターンを使用できる。例えば、図８に示すように、スター型のトポロジで各ノード装置を接続することも可能である。
【００７５】
また、本実施形態では、ノード装置は、定期的にパス再構成を行う構成としているが、オペレータが手動でパス再構成を開始させる構成としてもよい。また、クライアント信号の変化量が閾値を超えたときなど、所定のイベントが生じたときに、ノード装置がパス再構成を実行してもよい。
【００７６】
更に、本実施形態では、管理部１０１は、運用ポリシに従って、波長パスにＴＤＭパスを設定する構成としているが、管理部１０１は、上位ネットワーク上のパスに対する、下位ネットワーク上のパスの割り当てであれば、他のパス設定を行うこともできる。例えば、管理部１０１は、運用ポリシに従って、電気信号への変換を行わずに、波長パスの交差接続の設定のみを行う構成としてもよい。また、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）ネットワークにおいて、管理部１０１が、運用ポリシに従って、物理パスに仮想パスを割り当てる構成としてもよい。
【００７７】
本実施形態の波長パスが本発明の上位パスに相当し、ＴＤＭパスが本発明の下位パスに相当する。また、本実施形態の管理部１０１が本発明の制御手段に相当し、パス設定部１０２が本発明のパス割当手段に相当する。
【００７８】
以上説明したように本実施形態によれば、ノード装置は、リソースの利用効率が向上するように、パスを割り当てるので、オペレータがパス設定を最適化する必要がなくなり、リソースの利用効率を容易に向上させることができる。
【００７９】
また、ノード装置は、リソースごとに、優先順位を設定した運用ポリシに従ってパス再構成を行うので、予め運用ポリシに優先順位を設定しておくことで、複数のリソースが有る場合であっても、必要なリソースの利用効率を容易に向上させることができる。
【００８０】
また、ノード装置は、ＴＤＭパスの割り当てのないＷＤＭインターフェースカードと、クライアント信号を送受信しないインターフェースカードとについて、これらのカードへの電源供給を抑制するので、消費電力を低減できる。
【００８１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。図８は、本実施形態のノード装置１０ａの一構成例を示すブロック図である。本実施形態のノード装置１０ａの構成は、ＴＤＭフレームの代わりに、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector） Ｇ．７０９に準拠したＯＤＵフレームを生成する点で第１の実施形態の構成と異なる。
【００８２】
なお、本実施形態のノード装置について、図３で説明した構成と同様な構成の詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる点について詳しく説明する。
【００８３】
図９を参照すると、ＷＤＭインターフェース部１０４は、複数のＴＤＭフレーム生成・終端部（１０４２等）の代わりに、複数のＯＤＵフレーム生成・終端部（１０４２ａ等）を有する。また、クライアント収容部１０６は、複数のＴＤＭフレーム生成・終端部（１０６２等）の代わりに、複数のＯＤＵフレーム生成・終端部（１０６２ａ等）を有する。
【００８４】
ＯＤＵフレーム生成・終端部１０４２ａは、ＯＥ／ＥＯ終端部１０４３で生成された電気信号から、通信規格における最小粒度の帯域でＯＤＵフレームを生成する。例えば、ＯＤＵフレーム生成・終端部１０４２ａは、ＯＤＵ０（ＧｂＥをペイロードに収容できるレート）の帯域でフレームを生成する。ＯＤＵフレーム生成・終端部１０６２ａは、クライアント終端部１０６１で生成された電気信号から、ＯＤＵフレームを生成する。
【００８５】
ノード装置Ｎ１は、運用ポリシに従って、波長パスに、ＯＤＵフレームを伝送するパスを割り当てる。
【００８６】
以上説明したように本実施形態によれば、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９に準拠したＯＤＵ０などを最小粒度帯域としてリソース管理を行うので、今後クライアントインターフェースの主流となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を効率よく収容できる点で効果が高い。
【００８７】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について説明する。図１０は、本実施形態のノード装置１０ｂの一構成例を示すブロック図である。本実施形態のノード装置１０ｂの構成は、ＴＤＭフレームの代わりに、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０７に準拠したＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical NETwork/Synchronous Digital Hierarchy）フレームを生成する点で第１の実施形態の構成と異なる。
【００８８】
なお、本実施形態のノード装置について、図３で説明した構成と同様な構成の詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる点について詳しく説明する。
【００８９】
図９を参照すると、ＷＤＭインターフェース部１０４は、複数のＴＤＭフレーム生成・終端部（１０４２等）の代わりに、複数のＳＴＳ−１フレーム生成・終端部（１０４２ｂ等）を有する。また、クライアント収容部１０６は、複数のＴＤＭフレーム生成・終端部（１０６２等）の代わりに、複数のＳＴＳ−１フレーム生成・終端部（１０６２ｂ等）を有する。
【００９０】
ＳＴＳ−１フレーム生成・終端部１０４２ｂは、ＯＥ／ＥＯ終端部１０４３で生成された電気信号から、最小粒度の帯域（１５５Ｍｂｐｓ）でＳＴＳ−１フレームを生成する。ＳＴＳ−１フレーム生成・終端部１０６２ａは、クライアント終端部１０６１で生成された電気信号から、ＳＴＳ−１フレームを生成する。
【００９１】
ノード装置Ｎ１は、運用ポリシに従って、波長パスに、ＳＴＳ−１フレームを伝送するパスを割り当てる。
【００９２】
以上説明したように本実施形態によれば、ノード装置は、ＳＴＳ−１フレームを最小粒度帯域としてリソース管理を行うので、通信規格としてＳＯＮＥＴ／ＳＤＨを用いるノード装置に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００９３】
１ 通信システム
１０、２０、３０、４０、５０、６０ ノード装置
７０ 対向ペア光ファイバ
１０１ 管理部
１０２ パス設定部
１０３ 波長ＸＣスイッチ部
１０４ ＷＤＭインターフェース部
１０５ ＴＤＭＸＣスイッチ部
１０６ クライアント収容部
８０１ 記憶部
８０３ 制御部
１０１１ ノード装置制御管理部
１０１２ ＷＤＭ ＩＦリソース管理部
１０４１ ＯＥ／ＥＯ終端部
１０４２ ＴＤＭフレーム生成・終端部
１０６１クライアント終端部
１０６２ ＴＤＭフレーム生成・終端部
１０４２ａ ＯＤＵフレーム生成・終端部
１０６２ａ ＯＤＵフレーム生成・終端部
１０４２ｂ ＳＴＳ−１フレーム生成・終端部
１０６２ｂ ＳＴＳ−１フレーム生成・終端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置であって、
制御手段の制御に従って、前記上位パスに下位パスを割り当てるパス割当手段と、
前記ノード装置の管理するリソースの利用状況を取得し、該利用状況に応じて、該リソースの利用効率が向上するように、前記パス制御手段を制御する制御手段と、
を有するノード装置。
【請求項２】
前記のノード装置は、複数のリソースを管理し、
前記制御手段は、前記リソースごとに、利用効率の向上を優先する優先順位を定めた運用ポリシを取得し、該運用ポリシに基づいて前記パス割当手段を制御する、請求項２に記載のノード装置。
【請求項３】
前記運用ポリシは、前記上位パスの帯域と、前記ノード装置により送受信される信号の伝送距離と、前記クライアント信号のフロー帯域と、前記ノード装置の消費電力と、前記上位パスを提供する通信カードの前記ノード装置内における占有スロット数とのうち、いずれか２つ以上を前記リソースとして記載した運用ポリシである、請求項２に記載のノード装置。
【請求項４】
前記パス割当手段は、
複数の前記上位パスを交差接続する上位交差接続スイッチ部と、
前記上位パスで伝送される信号と、ノード装置が収容するクライアントからのクライアント信号が重畳された電気信号とを相互に変換する複数の上位インターフェースカードと、
前記クライアント信号が重畳された電気信号を伝送する下位パスを交差接続する下位交差接続スイッチ部と、
前記クライアント信号が重畳された光信号と、前記クライアント信号が重畳された電気信号とを相互に変換する複数の下位インターフェースカードと、
を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記クライアント信号が重畳された電気信号を変換しない前記上位インターフェースカードと、前記クライアント信号が重畳された光信号を変換しない前記下位インターフェースカードとへの電源供給を抑制する、請求項４に記載のノード装置。
【請求項６】
前記上位パスは、波長分割された各波長の光信号を伝送する波長パスであり、前記下位パスは、時分割多重化された電気信号を伝送するＴＤＭパスである、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項７】
前記ＴＤＭパスは、ITU-T.G.709規格に準拠したＯＤＵフレームを伝送するパスである、請求６に記載のノード装置。
【請求項８】
前記ＴＤＭパスは、ITU-T.G.707規格に準拠したＳＴＳ−１フレームを伝送するパスである、請求項６に記載のノード装置。
【請求項９】
前記上位パスは、ＡＴＭプロトコルにおける物理パスであり、前記下位パスは、ＡＴＭプロトコルにおける仮想パスである、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項１０】
上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置が管理する複数のリソースのうち、いずれのリソースの利用効率をそれ以外のリソースの利用効率に対して優先して向上するかを決定するサーバと、
前記ノード装置が管理するリソースの利用状況を取得し、前記サーバにより決定された前記リソースの利用効率を優先して向上するように、前記上位パスに前記下位パスを割り当てるノード装置と、
を有する通信システム。
【請求項１１】
サーバが、上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置が管理する複数のリソースのうち、いずれのリソースの利用効率をそれ以外のリソースの利用効率に対して優先して向上するかを決定し、
ノード装置が、該ノード装置が管理するリソースの利用状況を取得し、前記サーバにより決定された前記リソースの利用効率を優先して向上するように、前記上位パスに前記下位パスを割り当てる、パス割当方法。
【請求項１】
上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置であって、
制御手段の制御に従って、前記上位パスに下位パスを割り当てるパス割当手段と、
前記ノード装置の管理するリソースの利用状況を取得し、該利用状況に応じて、該リソースの利用効率が向上するように、前記パス制御手段を制御する制御手段と、
を有するノード装置。
【請求項２】
前記のノード装置は、複数のリソースを管理し、
前記制御手段は、前記リソースごとに、利用効率の向上を優先する優先順位を定めた運用ポリシを取得し、該運用ポリシに基づいて前記パス割当手段を制御する、請求項２に記載のノード装置。
【請求項３】
前記運用ポリシは、前記上位パスの帯域と、前記ノード装置により送受信される信号の伝送距離と、前記クライアント信号のフロー帯域と、前記ノード装置の消費電力と、前記上位パスを提供する通信カードの前記ノード装置内における占有スロット数とのうち、いずれか２つ以上を前記リソースとして記載した運用ポリシである、請求項２に記載のノード装置。
【請求項４】
前記パス割当手段は、
複数の前記上位パスを交差接続する上位交差接続スイッチ部と、
前記上位パスで伝送される信号と、ノード装置が収容するクライアントからのクライアント信号が重畳された電気信号とを相互に変換する複数の上位インターフェースカードと、
前記クライアント信号が重畳された電気信号を伝送する下位パスを交差接続する下位交差接続スイッチ部と、
前記クライアント信号が重畳された光信号と、前記クライアント信号が重畳された電気信号とを相互に変換する複数の下位インターフェースカードと、
を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記クライアント信号が重畳された電気信号を変換しない前記上位インターフェースカードと、前記クライアント信号が重畳された光信号を変換しない前記下位インターフェースカードとへの電源供給を抑制する、請求項４に記載のノード装置。
【請求項６】
前記上位パスは、波長分割された各波長の光信号を伝送する波長パスであり、前記下位パスは、時分割多重化された電気信号を伝送するＴＤＭパスである、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項７】
前記ＴＤＭパスは、ITU-T.G.709規格に準拠したＯＤＵフレームを伝送するパスである、請求６に記載のノード装置。
【請求項８】
前記ＴＤＭパスは、ITU-T.G.707規格に準拠したＳＴＳ−１フレームを伝送するパスである、請求項６に記載のノード装置。
【請求項９】
前記上位パスは、ＡＴＭプロトコルにおける物理パスであり、前記下位パスは、ＡＴＭプロトコルにおける仮想パスである、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項１０】
上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置が管理する複数のリソースのうち、いずれのリソースの利用効率をそれ以外のリソースの利用効率に対して優先して向上するかを決定するサーバと、
前記ノード装置が管理するリソースの利用状況を取得し、前記サーバにより決定された前記リソースの利用効率を優先して向上するように、前記上位パスに前記下位パスを割り当てるノード装置と、
を有する通信システム。
【請求項１１】
サーバが、上位層のトラフィックを伝送するパスを上位パス、下位層のトラフィックを伝送するパスを下位パスとして、該上位パスに該下位パスを割り当てるノード装置が管理する複数のリソースのうち、いずれのリソースの利用効率をそれ以外のリソースの利用効率に対して優先して向上するかを決定し、
ノード装置が、該ノード装置が管理するリソースの利用状況を取得し、前記サーバにより決定された前記リソースの利用効率を優先して向上するように、前記上位パスに前記下位パスを割り当てる、パス割当方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１０１８８（Ｐ２０１１−１０１８８Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５３６５５（Ｐ２００９−１５３６５５）
【出願日】平成２１年６月２９日（２００９．６．２９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）「平成２１年度独立行政法人新エネルギー・産業技術開発機構グリーンネットワーク・システム技術研究開発プロジェクト（グリーンＩＴプロジェクト）／革新的省エネルギーネットワーク・ルータ技術の研究開発／ＩＴ社会を遠望した、情報の流れと情報量の調査研究／社会インフラとしてのネットワークのモデル設計と総合評価」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２９日（２００９．６．２９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）「平成２１年度独立行政法人新エネルギー・産業技術開発機構グリーンネットワーク・システム技術研究開発プロジェクト（グリーンＩＴプロジェクト）／革新的省エネルギーネットワーク・ルータ技術の研究開発／ＩＴ社会を遠望した、情報の流れと情報量の調査研究／社会インフラとしてのネットワークのモデル設計と総合評価」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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