波長多重通信ネットワークにおける波長パス設定方法および装置
【課題】波長多重通信ネットワークにおける波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができる波長パス設定方法および装置を提供する。
【解決手段】各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定装置は、各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える。
【解決手段】各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定装置は、各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光スイッチ部とパケットスイッチ部とが統合されたノード装置を複数個接続して構成される波長多重通信ネットワークに係り、特にその波長パス設定方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高精細映像サービスの進展などにより、通信トラヒックの急増とキャリアグレードＩＰルータの消費電力の増大が問題となっている。この問題を解決するために、トランスポート機能に関与しないルーティング処理をＩＰルータからオフロードする方式が検討されている。具体的には、ＭＰＬＳ（Multi Protocol Labeling Switch）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（イーサネット；登録商標、以下同じ。）などの低レイヤのパケット転送機能やＯＴＮ（Optical Transport Network）フレーム、さらに波長多重通信ネットワークにおける波長パスがパケット転送処理を担う方式が検討され、その有効性が示されている。とりわけ波長パスへのパケット転送のオフロードは、中継ノードにおいて電気信号と光信号との間の変換(ＥＯ／ＯＥ:Electrical-to-Optical/Optical-to-Electrical)を行うことなく波長パスのままノードを通過する光カットスルーを実現することができる。これによってＯＥ／ＥＯおよびパケット・フレームスイッチの電気処理を排除できるので、消費電力の大幅な低減が可能となり、特に省電力化の観点で有力視されている。
【０００３】
一方、波長多重通信ネットワークのノード装置として、波長制御可能な多重分離を行うＲＯＡＤＭ(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexing）装置が国内外のフィールドに導入されている。大規模通信キャリアは、波長パスでネットワークを構成するＲＯＡＤＭ／ＷＸＣ（ＷＸＣ：Wavelength Crossconnect）機能とＭＰＬＳ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどのパケット転送機能とを統合することで波長パスとパケット転送の密接な機能連携を実現し、設備・管理運用コストの低減を目指している。
【０００４】
またデータセンタやＨＰＣ（High Performance Computing）の発展に見られるように、地理的広がりが比較的限定されたローカルネットワークでありながら、サーバ・コンピュータ間で極めて大容量のトラヒックをやり取りするネットワークが出現しており、このような適用領域においてもリンクあたりの容量を飛躍的に拡張するＷＤＭおよび波長パスネットワークの導入の検討が行われている。
【０００５】
上述したように、トランスポートの容量拡大に向けて、クライアントインターフェースでのパケット収容を前提としたパケット転送と波長パスＡＤＭ／ＸＣとをハイブリッド化したノード装置の実現が求められ、パケット転送の波長パスへの効率的なオフロードを実現するネットワーク、ノード装置、その制御方式の検討が盛んに行われている。
【０００６】
たとえば、特許文献１には、処理負荷が集中したパケット処理装置を迂回するように光信号のカットスルーパスを設定することで電気的ルーティング処理を軽減しようとするノード装置およびカットスルーパス設定方法が開示されている。より詳しくは、ＯＡＤＭ機能とパケット処理機能とを組み合わせた装置において、出力ポートにパケットが集中する主因となっている入力ポートを特定し、その入力ポートの光信号がパケット処理装置を迂回するようにカットスルーパスを設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２７７９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に開示された光パス設定方法は、ポート単位でトラフィック量をモニタして光カットスルーパスの設定制御を行なっているために、いくつかの解決すべき課題がある。以下、図１に示すノードＮ１〜Ｎ５からなるネットワークを一例として主な課題点について説明する。
【０００９】
図１（Ａ）に示すように、ノードＮ２において、隣接上流ノードＮ３から受信する複数のパケットフローのうち自ノードをトランジット(Transit)するフローＦ１と自ノードでＤｒｏｐするフローＦ２とが混在する場合、ポート単位でトラフィック量をモニタして波長パスにマッピングしているためにトランジットするパケットフローだけをカットスルーさせることができない。したがって、フロー状況に応じて最も効率的なカットスルーパスの設定ができず、波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を十分に達成できない。
【００１０】
図１（Ｂ）に示すように、ポート単位で切替ノードを特定するために、ノードＮ２は隣接上流ノードＮ３からのトラフィック量が大きいと判断し、ノードＮ３とノードＮ１との間で光パスを設定してしまい波長利用効率が低下する。なぜならば、この場合、輻輳要因となっている帯域の大きいフローをオフロードするためにはノードＮ４とノードＮ１との間で光パスを設定すべきだからである。
【００１１】
図１（Ｃ）に示すように、中継ノードに対するポート単位のトラヒック量モニタおよび光カットスルーを提供する手段しか提供されていないために、波長パスの帯域を越えたパケットフローの通信や隣接ノード間で波長パスの設定ができない。
【００１２】
さらに、トラヒック量の閾値を超える新たなパケットフローの発生に対して、既に設定されている波長パスにマージする手段を有しないために、波長パスの波長利用効率が低下する。また、ポート単位で帯域（トラヒック量）をモニタし、トラヒック量が閾値を越えた受信ポートの隣接上流ノードにて波長パスマッピングを行なっているために、パケットスイッチのポート利用効率が低下する。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、波長多重通信ネットワークにおける波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができる波長パス設定方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明による波長パス設定装置は、複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定装置であって、各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段を有し、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明による波長パス設定方法は、複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定方法であって、各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、制御手段が、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、波長多重通信ネットワークにおける波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（Ａ）〜（Ｃ）は公知例によるカットスルーパス設定制御のいくつかの課題を説明するためのネットワーク図である。
【図２】図２は本発明の第１実施形態によるノード装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】図３（Ａ）は本実施形態で使用されるパケットスイッチポート／光ポート対応テーブルの一例を示す図、図３（Ｂ）は本実施形態で使用されるパケット転送テーブル（ＦＤＢ）の一例を示す図、図３（Ｃ）は本実施形態で使用されるパケットスイッチポート帯域モニタテーブルの一例を示す図、図３（Ｄ）は本実施形態によるノード装置の基本的動作を説明するための模式図である。
【図４】図４は、本実施形態によるノード装置を適用したネットワークの一例におけるパケットスイッチポートと光ポートとの対応関係を示すパケットスイッチポート／光ポート対応テーブルの一設定例を示す模式図である。
【図５】図５は本発明の第１実施例による波長多重通信ネットワークの概略的構成を示すブロック図である。
【図６】図６は図５に示すネットワークにおける輻輳検出時の各ノードのテーブルの一例を示す模式図である。
【図７】図７は図５に示すネットワークにおける各ノードの光パス設定動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は図５に示すネットワークにおける光パス設定時の各ノードのテーブルの一例を示す模式図である。
【図９】図９は図５に示すネットワークにおける光パス設定制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０（Ａ）は本発明の第２実施例による波長多重通信ネットワークの第１例の概略的構成を示すブロック図、図１０（Ｂ）は本発明の第２実施例による波長多重通信ネットワークの第２例の概略的構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は図１０に示すネットワークにおける各ノードの光パス設定制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は図１０に示すネットワークにおける光パス設定動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は本発明の第２実施形態によるノード装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は図１３に示すノード装置を用いたネットワークの一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明によれば、複数のノード装置が接続された波長多重通信ネットワークにおいて、各ノード装置は光スイッチ部とパケットスイッチ部とが統合された構成を有し、各ノード装置は、通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタし、輻輳が生じたときに、輻輳が解消されるように波長パスを設定し、この波長パスに少なくとも１つのフローを切り替えることで、波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成する。以下、本発明の実施形態および実施例によるノード装置およびネットワークシステムについて図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
１．ノード装置
図２において、本発明の第１実施形態によるノード装置１０は、光スイッチ機能を有するＯＡＤＭ／ＯＸＣ部１１と、パケットスイッチ機能を有するパケット・フレーム転送部１２と、光スイッチ制御および波長制御とパケットスイッチ制御とを行なうノード制御部１３と、を有するが、ノード制御部１３に波長パスとパケットフローとの連携制御を行なう光パス設定制御部１４を含んでもよい。なお、光パス設定制御部１４をネットワークに配置して各ノード装置と制御信号を送受信することにより同様の機能を実現することもできる。以下、それぞれの機能構成部について詳述する。
【００２０】
ＯＡＤＭ／ＯＸＣ部１１は、Ｎ個の入力ポートＩＮ＃１〜ＩＮ＃Ｎにそれぞれ接続された波長分離フィルタ１０１．１〜１０１．Ｎと、光スイッチ１０２．１〜１０２．Ｌと、Ｎ個の出力ポートＯＵＴ＃１〜ＯＵＴ＃Ｎにそれぞれ接続された波長多重フィルタ１０３．１〜１０３．Ｎと、を有し、さらに光スイッチ１０２．１〜１０２．Ｌのそれぞれの１つの入力ポートに接続された光スイッチ１０４．１と、光スイッチ１０２．１〜１０２．Ｌのそれぞれ１つの出力ポートに接続された光スイッチ１０４．２と、パケット・フレーム転送部１２との間で光信号と電気信号との間の変換を行なうＭ個のＥＯ／ＯＥ部１０５．１〜１０５．Ｍと、を有する。光スイッチ１０４．１のＭ個の入力ポートはそれぞれＥＯ／ＯＥ部１０５．１〜１０５．Ｍの出力に接続され、光スイッチ１０４．２のＭ個の出力ポートはそれぞれＥＯ／ＯＥ部１０５．１〜１０５．Ｍの入力に接続されている。
【００２１】
光ファイバ伝送路から入力ポートＩＮ＃１〜ＩＮ＃Ｎをそれぞれ通して入力された波長多重信号は、波長分離フィルタ１０１．１〜１０１．Ｎによりそれぞれ波長分離され、波長分離された入力光信号および光スイッチ１０４．１から出力された光信号は、光スイッチ１０２．１〜１０２．Ｌにより任意の波長多重フィルタあるいは光スイッチ１０４．２に出力される。後述するように、当該ノード装置１０をカットスルーする波長の光信号は、光スイッチ１０４．２へ転送されることなく、そのまま適切な出力ポートの波長多重フィルタへ転送される。当該ノード装置１０でドロップする波長の光信号は光スイッチ１０４．２を通して適切なＥＯ／ＯＥ部へ転送される。
【００２２】
パケット・フレーム転送部１２は、ＥＯ／ＯＥ部１０５．１〜１０５．Ｍにそれぞれ対応して設けられたＭ個のデータリンク・物理層(ＤＬ／ＰＨＹ)処理部１０６．１〜１０６．Ｍと、ＰＳＷポート＃１〜＃ＭにＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６．１〜１０６．Ｍがそれぞれ接続されたパケットスイッチ１０７と、を有する。ＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６は、パケット送受信に必要な物理層処理や必要に応じてフレームを構築してパケットをペイロードにマッピングしてＯＥ／ＥＯ部に送出し、ＯＥ／ＥＯ部から受信したフレームのペイロードからパケットをデマッピングする機能を有する。パケットスイッチ１０７は、ＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６．１〜１０６．Ｍから受信したパケットの送信先アドレス、送信元アドレスなどのヘッダ情報をもとに送信ポートを決定して転送する。また、パケットスイッチ１０７は、送信先アドレス、送信元アドレスなどのパケットヘッダ情報に基づいて識別されるフローごとの入出力帯域をモニタする機能も有する。
【００２３】
ノード制御部１３は、パケットフローの制御・管理を行うパケットフロー制御管理部１０８と、ＯＡＤＭ／ＯＸＣ部１１の光スイッチ制御およびＯＥ／ＥＯ部の送信波長設定制御を行うＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部１０９と、を有する。
【００２４】
光パス設定制御部１４は、パケットフロー制御管理部１０８から入力したフロー単位のトラヒック量情報に基づいて、パケットフロー制御管理部１０８およびＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部１０９を制御し、波長パスの設定制御およびパケットフローの切替制御を連携して行なう。この連携制御は、次に述べる情報テーブルを用いて行われる。
【００２５】
図３（Ａ）に示すＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１は、パケットスイッチ１０７に割り振られているポート番号とノード装置１０に割り振られている光ポート番号との対応関係を記憶する。ここでは、ＰＳＷポート＃１と光ポート＃１とが波長λ１の光信号について対応付けられ、ＰＳＷポート＃２と光ポート＃２とが波長λ１の光信号について対応付けられていることを示す。
【００２６】
図３（Ｂ）に示すパケット転送テーブル（ＦＤＢ）２０２は、送信先アドレス、送信元アドレスなどのパケットヘッダ情報に基づいて識別されるフローごとにそれらの入出力光ポート番号、帯域モニタ情報を管理するためのテーブルである。ここでは、パケットフロー＃１が光ポートＩＮ＃１から入力し、そのフロー帯域幅がＸであり、パケットフロー＃２が同じく光ポートＩＮ＃１から入力し、光ポートＯＵＴ＃２から出力し、そのフロー帯域幅がＹであることを示している。なお、パケットスイッチ１０７のパケット転送機能に必要となるルックアップテーブル機能と共通化されてもよい。
【００２７】
図３（Ｃ）に示すＰＳＷポート帯域モニタテーブル２０３は、パケット転送テーブル２０２の情報に基づき、パケットスイッチ１０７の入出力ポートごとのトラヒック量の情報を管理するためのテーブルである。パケットフロー制御管理部１０８は、ＰＳＷポート帯域モニタテーブル２０３を参照することで、フローごとの帯域が所定の閾値を超えたか否かを判定することができる。なお、これらの情報テーブル２０１〜２０３は、ノード装置１０内に配備されていればよく、配置場所に関して制約はない。
【００２８】
図３（Ｄ）に示すように、上記図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すテーブル情報に対応する波長パスは波長λ１の波長パス３０１であり、パケットフロー＃１および＃２はそれぞれパケットフロー３０２および３０３である。たとえば、図２を参照すれば、パケットフロー３０２は、入力光ポートＩＮ＃１、波長分離フィルタ１０１．１、光スイッチ１０２．１、光スイッチ１０４．２、ＯＥ／ＥＯ部１０５．１、ＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６．１、および、パケットスイッチ１０７のＰＳＷポート＃１を通して宛先クライアントＩＦへ転送される。また、パケットフロー３０３は、入力光ポートＩＮ＃１、波長分離フィルタ１０１．１、光スイッチ１０２．１、光スイッチ１０４．２、ＯＥ／ＥＯ部１０５．１、ＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６．１、パケットスイッチ１０７のＰＳＷポート＃１、ＰＳＷポート＃２、ＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６．２、ＯＥ／ＥＯ部１０５．２、光スイッチ１０４．１、光スイッチ１０２．１、波長多重フィルタ１０３．２、および、出力光ポートＯＵＴ＃２を通して転送される。
【００２９】
なお、図２に示すノード制御部１３の機能は、ノード装置１０に設けられたＣＰＵ(Central Processing Unit)等のプログラム制御プロセッサ上でメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現することができる。また光パス設定制御部１４の機能は、同じくノード装置のプログラム制御プロセッサ上でメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現してもよいし、ネットワークに設けられた光パス設定制御部１４のプログラム制御プロセッサ上で同じくプログラムを実行することにより実現してもよい。
【００３０】
２．初期設定
以下、図２に示すノード装置１０がリニアトポロジで光ファイバ伝送路を通して複数接続されたネットワークを一例として、本実施形態による光パス設定制御方法について詳細に説明する。ただし、リニアトポロジは一例であり、本発明はこのネットワーク構成に限定されるものではない。
【００３１】
図４に示すように、ノードＮ１〜Ｎ５がリニアトポロジで構成されたネットワークにおいて、各ノードが図２に示すノード装置１０と同じ構成を有するものとする。以下、同じ機能のブロックは同じ参照番号を用い、参照番号に続くノード記号により区別するものとする。
【００３２】
まず、ネットワーク構築当初に、ネットワーク内の全てのノードＮ１〜Ｎ５におけるパケットスイッチが隣接ノードのパケットスイッチとの間で接続を確立するために、各ノードのＰＳＷ／光ポート対応テーブルが図４に示すように設定される。すなわち、ノードＮ５では、ＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１（Ｎ５）によりパケットスイッチ１０７（Ｎ５）のＰＳＷポート＃２と出力光ポートＯＵＴ＃２との対応が設定される。ノードＮ４では、ＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１（Ｎ４）によりパケットスイッチ１０７（Ｎ４）のＰＳＷポート＃１と入力光ポートＩＮ＃１との対応が設定され、ＰＳＷポート＃２と入力光ポートＯＵＴ＃２との対応が設定される。他のノードＮ３およびＮ２もノード４と同様に設定される。ノードＮ１は、ＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１（Ｎ１）によりパケットスイッチ１０７（Ｎ１）のＰＳＷポート＃１と入力光ポートＩＮ＃１との対応が設定される。こうして、ノードＮ５からノードＮ１までパケットスイッチ間の接続が確立される。
【００３３】
３．第１実施例
図５に示すように、本発明の第１実施例によるネットワークは、ノードＮ１〜Ｎ５がリニアトポロジで構成され、各ノードが図２に示すノード装置１０と同じ構成を有する。ただし、光パス設定制御部１４は各ノードとは別個に設けられ、各ノードと制御信号を送受信することにより、後述する波長パスの設定およびパケットフローの波長パスへの切替を可能にする。以下、本実施例における光パス設定制御部１４の参照番号を「１４ａ」とする。なお、上述したように、図５に示すリニアトポロジは一例であり、本発明はこのネットワーク構成に限定されるものではない。
【００３４】
３．１）輻輳検出
図６に示すように、送信元がノードＮ５、送信先がノードＮ１のパケットフロー＃１、送信元がノードＮ４、送信先がノードＮ１のパケットフロー＃２、送信元がノードＮ２、送信先がノードＮ１のパケットフロー＃３がそれぞれ存在するものとする。この状態では、各ノードのＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１は図４と同じであるから、図６では、各ノードにおけるパケット転送テーブル（ＦＤＢ）２０２およびＰＳＷポート帯域モニタテーブル２０３が図示されている。
【００３５】
ここで、ノードＮ４においてフロー＃２のトラヒック量が増大したとすると、ノードＮ４のＰＳＷポート帯域モニタ２０３（Ｎ４）は、ＰＳＷポート＃２の出力モニタにおいてフロー＃１の帯域Ｘとフロー＃２の帯域Ｙの合計値Ｘ＋Ｙが予め設定された閾値を超えたときに輻輳発生を検出する。輻輳発生は光パス設定制御部１４ａへ通知される。同様に、パケットフロー＃１、＃２がトランジットしているノードＮ３、Ｎ２の入出力、パケットフロー＃１、＃２が終端（Ｄｒｏｐ）されているノードＮ１の入力でも輻輳が検出され、光パス設定制御部１４ａへ通知される。
【００３６】
このように輻輳が検出されると、光パス設定制御部１４ａは次に述べる手順で波長パスの設定およびフロー切替を制御する。以下、図７〜図９を参照しながら、波長パス設定動作およびフロー切替動作について詳細に説明する。
【００３７】
３．２）波長パス設定およびフロー切替動作
図７に示すように、ノードＮ１−Ｎ４の各々は輻輳の有無を確認し、輻輳を検出すると、検出した輻輳情報および自ノードの空きリソース情報を光パス設定制御部１４ａへ通知する。さらに宛先ノードＮ１以外のノードでは、下流ノードの輻輳状態を光パス設定制御部１４ａに問い合わせて確認する。光パス設定制御部１４ａは、各ノードから輻輳情報および空き波長情報を収集し（ステップ４０１）、各ノードからの下流ノードの輻輳状態問い合わせに対する応答を行なう（ステップ４０２）。光パス設定制御部１４ａは、最初に輻輳を検出したノード（先頭ノード、ここではノードＮ４）から後端ノード（ここではノードＮ１）までの各ノードで共通に使用可能な波長（λ２）を決定する（ステップ４０３）。続いて、光パス設定制御部１４ａは、光ポート番号、使用波長λ２およびＰＳＷポート番号の対応により設定すべき波長パスを決定し（ステップ４０４）、先頭ノード、後端ノードおよび中継ノードへ光パス設定通知を送信する（ステップ４０５）。
【００３８】
図８に示すように、先頭ノードのノードＮ４は、光パス設定通知を受信すると、パケットフロー制御管理部１０８によりパケットフロー＃１および＃２に対するパケットスイッチ１０７の出力ポートをＰＳＷポート＃２からＰＳＷポート＃３に変更し、ＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部１０９によりＥＯ／ＯＥ部１０５．３の出力波長をλ２に設定するとともに出力光ポートをＯＵＴ＃２からＯＵＴ＃３に変更するように光スイッチ１０４．１および１０２．１を制御する。さらに、パケット転送テーブル（ＦＤＢ）２０３（Ｎ４）におけるパケットフロー＃１および＃２の出力光ポート番号を変更する。
【００３９】
図８に示すように、中継ノードＮ３およびＮ２は、光パス設定通知を受信すると、ＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部１０９により光スイッチ１０２．２を制御して光ポートＩＮ＃３から光ポートＯＵＴ＃４へカットスルー設定する。
【００４０】
図８に示すように、後端ノードのノードＮ１は、光パス設定通知を受信すると、ＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部１０９により入力光ポートをＩＮ＃３、ＥＯ／ＯＥ部１０５．３の入力波長をλ２に設定し、パケットフロー制御管理部１０８によりパケットフロー＃１および＃２に対するパケットスイッチ１０７の入力ポートをＰＳＷポート＃３に設定する。
【００４１】
次に、図９に示すフローチャートのステップに従って本実施例による波長パス設定制御およびフロー切替制御についてより詳細に説明する。まず、光パス設定制御部１４ａは、ノードから通知されたＰＳＷ出力ポートの輻輳の有無を確認し（ステップ５０１）、最初に輻輳を検出したノードをＨｅａｄ（先頭）ノードとして認識し、輻輳要因となる少なくとも１つのフローＱを特定する（ステップ５０２）。
【００４２】
続いて、光パス設定制御部１４ａは、Ｈｅａｄノードから通知された空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、ＯＥ／ＥＯ部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート（ＰＳＷポート）などが存在するか否かを確認する（ステップ５０３）。存在しない場合は（ステップ５０４の「なし」）、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合は（ステップ５０４の「あり」）、輻輳要因となっているパケットフローＱに関して下流ノードとの間の光ファイバ伝送路で使用可能な空き波長情報を取得し（ステップ５０５）、さらに下流ノードにおける当該パケットフローＱの輻輳状態を確認する（ステップ５０６）。当該下流ノードでパケットフローＱの輻輳状態が確認されると（ステップ５０７の「あり」）、当該下流ノードに関して上記ステップ５０３〜５０６を繰り返し、下流側のノードの輻輳確認を順次実行する。
【００４３】
ある下流ノードで輻輳なしと判断されると（ステップ５０７の「なし」）、当該ノードがパケットフローＱのＴａｉｌ（後端）ノードと認識され、当該Ｔａｉｌノードの光ポート、ＯＥ／ＥＯ部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート（ＰＳＷポート）などのリソースが存在するか否かを確認する（ステップ５０８）。リソースが存在しない場合は（ステップ５０９の「なし」）、動作を終了し、存在する場合は（ステップ５０９の「あり」）、ＨｅａｄノードからＴａｉｌノードまでの全ての使用可能波長情報から新規波長パスとして設定すべき波長を決定する（ステップ５１０）。こうして輻輳が検出されるノード区間が特定され、その間で設定されるべき波長パスでの使用波長が決定される。
【００４４】
新規波長パスの波長が決定すると、光パス設定制御部１４ａは、Ｔａｉｌノードにおいて新規波長パスを設定する光ポートと対応するＰＳＷポートとの接続を設定し、新規送信波長でＯＥ／ＥＯ部を設定する（ステップ５１１）。最後に、光パス設定制御部１４ａは、パケットフローＱにおいて中継ノードの有無を判定し（ステップ５１２）、中継ノードがあれば（ステップ５１２の「あり」）、当該中継ノードに対して新規波長でカットスルー設定を行い（ステップ５１３）、続いてＨｅａｄノードに対して新規波長パス設定のための光ポートと対応するＰＳＷポートとの接続を設定する（ステップ５１４）。こうしてＨｅａｄノードとＴａｉｌノードとの間に新規波長パスが設定される。
【００４５】
新規波長パスが確立された後、Ｈｅａｄノードのパケット転送テーブルＦＤＢのパケットフロー＃１および＃２の出力光ポート番号をポート＃２からポート＃３に書き換えることにより、Ｈｅａｄノードにおいて新たに設定された出力光ポート＃３とそれに対応する出力ＰＳＷポート＃３にパケットフローを転送する（ステップ５１５）。
【００４６】
なお、図示されていないが、対向で波長パス設定およびパケットフローを切り替える場合には、同様の動作を対向側の波長パス設定およびパケットフロー制御に関して適用すればよい。
【００４７】
また、パケット転送テーブルＦＤＢにおいて、パケットフローごとに出力光ポート番号を書き換えてパケットフローを波長パスへ転送する場合、必ずしも輻輳検出ポートに関与するすべてのフローを対象にする必要はない。合計帯域が適当な閾値以下となるように一部のパケットフローのみを波長パスに転送することもできる。
【００４８】
さらに、図８に示すようなノードＮ４からノードＮ１までの波長パスが設定された後、ノードＮ４とノードＮ１とを通る新たなパケットフローが発生した場合、既設の波長パスの容量を超えない限り、この新たなパケットフローを当該波長パスにマージすることもできる。
【００４９】
３．３）効果
上述したように、本発明の第１実施例によれば、各ノードからの輻輳の有無および空きリソース情報に基づいて、光パス設定制御部１４ａが輻輳を解消する波長パスを設定し、先頭ノードおよび後端ノードにおいて新規設定波長パスに少なくとも１つのフローを切り替えることで波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができる。
【００５０】
言い換えれば、本実施例によれば、ノード内でパケットフロー単位のトラヒック量をＩｎｇｒｅｓｓ／Ｅｇｒｅｓｓについてモニタし、パケット転送テーブルの出力ポートの書き換えによりパケットフロー単位で単一または複数の波長パスにオフロードする手段を有することにより以下の効果を得ることができる。（１）波長パスの帯域を越えたパケットフローの通信や隣接ノード間で波長パスの設定ができる。（２）隣接上流ノードから受信する複数のパケットフローについて、自ノードをトランジットするフローと自ノードでドロップするフローとが混在する場合、受信パケットフローのトラヒック量が増大すると、波長パスを設定しトランジットフローを波長パスにオフロードすることができる。（３）パケットスイッチのポート利用効率を向上させることができる。
【００５１】
さらに、ノード内でパケットフロー単位のトラヒック量をＩｎｇｒｅｓｓ／Ｅｇｒｅｓｓについてモニタし、トラヒック量の閾値を超える新たなパケットフローが発生した場合、既に設定されている波長パスに収容可能であればパケットフロー単位でマージすることができるので、波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができる。
【００５２】
４．第２実施例
図５に示す第１実施例では、光パス設定制御部１４が各ノードとは別個に設けられているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、各ノード装置に光パス設定制御部１４が組み込まれていてもよい。すなわち、各ノードの光パス設定制御部１４が相互に制御信号を通信することで第１実施例と同様の機能を実現することができる。以下、本発明の第２実施例によるノード装置およびそのネットワークのパス設定およびフロー切替制御について説明する。以下、本実施例における光パス設定制御部１４の参照番号を「１４ｂ」とする。なお、本実施例においても、上述と同様にリニアトポロジのネットワークを例示するが、本発明はこのネットワーク構成に限定されるものではない。
【００５３】
４．１）構成
図１０（Ａ）に示すように、各ノードの光パス設定制御部１４ｂが相互に通信する手段にＷＤＭ信号を利用し、光ファイバ伝送路を介して相互接続することができる。また、別の例として、図１０（Ｂ）に示すように、光パス制御部１４ｂが相互にＬＡＮ（Local Area Network）などで直接接続されていてもよい。このように、光パス設定制御部１４ｂを分散配備することにより、相互接続のための通信回線・ネットワークの設備・敷設作業の簡略化、集中処理のためのサーバ・計算機などの配備が不要となるため、設備コストが低減できる効果がある。
【００５４】
４．２）動作
図１１に示すように、本実施例によるノード装置およびネットワークにおける波長パス設定およびフロー切替動作は基本的には第１実施例と同様である。上述した第１実施例と異なる点は、分散配備された光パス設定制御部１４ｂが他のノードから受信する通知信号に基づいて自ノードがＨｅａｄノード、中継ノードあるいはＴａｉｌノードの何れであるかを判断し、それぞれ図１２に示す手順で処理を実行する点である。そこで、図１２を参照しながら各ノードにおける波長パス設定およびフロー切替動作について説明する。
【００５５】
図１２において、まず、各ノードの光パス設定制御部１４ｂは、自ノードのＰＳＷ出力ポートの輻輳の有無を確認し、輻輳情報を下流ノードへ通知する（ステップ６０１）。一定時間上流ノードからの通知を待機し（ステップ６０２）、自ノードの輻輳の有無、上流からの通知の有無に従って、自ノードがＨｅａｄノード、中継ノードあるいはＴａｉｌノードの何れであるかを判断する（ステップ６０３）。具体的には、「通知なし・輻輳あり」であればＨｅａｄノード、「通知あり・輻輳あり」であれば中継ノード、「通知あり・輻輳なし」であればＴａｉｌノードと判定することで、輻輳発生ノード区間、すなわち波長パスの新規設定区間が決定される。
【００５６】
自ノードがＨｅａｄノードであれば、自ノードの光パス設定制御部１４ｂは、空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、ＯＥ／ＥＯ部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート（ＰＳＷポート）などが存在するか否かを確認する（ステップ６１０）。存在しない場合は（ステップ６１０の「空きなし」）、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合は（ステップ６１０の「空きあり」）、使用可能な空き波長情報を取得し（ステップ６１１）、さらに輻輳要因となっているフローＱに関連する下流ノードの輻輳状態の確認および自ノードの空き波長情報の通知を行ない（ステップ６１２）、波長パス設定通知の受信を待機する（ステップ６１３）。波長パス設定通知を受信すると（ステップ６１４）、自ノードの光パス設定制御部１４ｂは新規波長パス設定のための光ポートと対応するＰＳＷポートとの接続を設定し（ステップ６１５）、ＨｅａｄノードとＴａｉｌノードとの間に新規波長パスを設定する。新規波長パスが設定されると、光パス設定制御部１４ｂはパケット転送テーブルＦＤＢのパケットフロー＃１および＃２の出力光ポート番号をポート＃２からポート＃３に書き換え（ステップ６１６）、Ｈｅａｄノードにおいて新たに設定された出力光ポート＃３とそれに対応する出力ＰＳＷポート＃３にパケットフローを転送する（ステップ６１７）。
【００５７】
自ノードが中継ノードであれば、自ノードの光パス設定制御部１４ｂは、空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、ＯＥ／ＥＯ部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート（ＰＳＷポート）などが存在するか否かを確認する（ステップ６２０）。存在しない場合は（ステップ６２０の「空きなし」）、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合は（ステップ６２０の「空きあり」）、使用可能な空き波長情報を取得し（ステップ６２１）、さらに輻輳要因となっているフローＱに関連する下流ノードの輻輳状態の確認および自ノードの空き波長情報の通知を行ない（ステップ６２２）、波長パス設定通知の受信を待機する（ステップ６２３）。波長パス設定通知を受信すると（ステップ６２４）、自ノードの光パス設定制御部１４ｂは、自ノードのカットスルー設定を行なう（ステップ６２５）。
【００５８】
自ノードがＴａｉｌノードであれば、自ノードの光パス設定制御部１４ｂは、空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、ＯＥ／ＥＯ部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート（ＰＳＷポート）などが存在するか否かを確認する（ステップ６３０）。存在しない場合は（ステップ６３０の「空きなし」）、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合（ステップ６３０の「空きあり」）、光パス設定制御部１４ｂは、使用すべき空き波長を決定し（ステップ６３１）、新規波長パス設定のための光ポートと対応するＰＳＷポートとの接続を設定する（ステップ６３２）。続いて、光パス設定制御部１４ｂは、波長パス設定通知をＨｅａｄノードおよびＴａｉｌノードへ送信する。
【００５９】
なお、図示されていないが、対向で波長パス設定およびパケットフローを切り替える場合には、同様の動作を対向側の波長パス設定およびパケットフロー制御に関して適用すればよい。
【００６０】
また、パケット転送テーブルＦＤＢにおいて、パケットフローごとに出力光ポート番号を書き換えてパケットフローを波長パスへ転送する場合、必ずしも輻輳検出ポートに関与するすべてのフローを対象にする必要はない。合計帯域が適当な閾値以下となるようにいくつかのパケットフローのみを波長パスに転送することもできる。
【００６１】
４．３）効果
上述したように、本発明の第２実施例によれば、第１実施例と同様に新規設定波長パスに少なくとも１つのフローを切り替えることで波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができるとともに、光パス設定制御部１４ｂを各ノードに分散配備することで相互接続のための通信回線・ネットワークの設備・敷設作業の簡略化、集中処理のためのサーバ・計算機などの配備が不要となり、設備コストを低減できる。
【００６２】
５．第３実施例
上述した第１および第２実施例では、新規設定の波長パスは１つの場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。複数の波長パスを新規設定し、それらをＩＥＥＥ８０２．３ａｄで規定されるＬＡＧ（Link Aggregation）などの仮想リンク設定を行い、仮想的に単独波長パス以上の帯域を有するリンクとして設定することも可能である。
【００６３】
この場合、仮想リンク設定に対応した情報テーブル（すなわち図３に示すＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１、パケット転送テーブル（ＦＤＢ）２０２およびＰＳＷポート帯域モニタテーブル２０３）とパケットスイッチ１０７とが必要となる。また動作フローを示す図６〜図９あるいは図１１〜図１２についても、仮想リンク設定に関する手順が必要となる。その他の構成、動作については、第１実施例あるいは第２実施例と同様である。
【００６４】
このように、複数の波長パスを仮想リンク化することにより、単一の波長パスの帯域を越えるパケットフローに関して、波長パスにオフロードすることができる。
【００６５】
６．第２実施形態
図２に示す本発明の第１実施形態によるノード装置１０は、パケットスイッチ１０７にクライアントＩＦを接続するＰＳＷポートを有しているが、パケットスイッチ１０７からクライアントＩＦおよびそれを接続するＰＳＷポートを排除することもできる。
【００６６】
図１３に示すように、本発明の第２実施形態によるノード装置１０ａはパケットスイッチ１０７からクライアントＩＦおよびそれを接続するＰＳＷポートが排除されており、その他の構成及び機能は第１実施形態と同様である。
【００６７】
図１４に示すように、Ｃｏｒｅノード７０１および７０２とＥｄｇｅノード７０３〜７０５とからなるネットワークにおいて、クライアントを集約するＥｄｇｅノード７０３〜７０５とＥｄｇｅノードを集約するＣｏｒｅノード７０１および７０２とに機能分担させる場合、Ｃｏｒｅノードに図１３に示すノード装置１０ａを、Ｅｄｇｅノードに図２に示すノード装置１０をそれぞれ適用する。これによりＯＡＤＭ／ＯＸＣ部１１の構成やパケットスイッチ１０７のＰＳＷポート帯域、さらにはスイッチファブリックの規模などの装置リソースを最適化することができる。
【００６８】
本実施形態によれば、ＣｏｒｅノードおよびＥｄｇｅノードに最適化した装置リソー構成とすることができ、装置コストの低減および装置サイズの小型化を達成できる。
【００６９】
７．付記
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
【００７０】
（付記１）
複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定装置であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段を有し、
ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とする波長パス設定装置。
【００７１】
（付記２）
前記制御手段は、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも１つの波長パスを設定し前記少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする付記１に記載の波長パス設定装置。
【００７２】
（付記３）
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記制御手段は、前記少なくとも１つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする付記２に記載の波長パス設定装置。
【００７３】
（付記４）
複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする付記１−３のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【００７４】
（付記５）
前記複数のノード装置とは別個に、各ノード装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記１−４のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【００７５】
（付記６）
前記複数のノード装置の各々に設けられ、他のノード装置の波長パス設定装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記１−４のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【００７６】
（付記７）
複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定方法であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
制御手段が、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする波長パス設定方法。
【００７７】
（付記８）
前記制御手段は、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも１つの波長パスを設定し前記少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする付記７に記載の波長パス設定方法。
【００７８】
（付記９）
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記制御手段は、前記少なくとも１つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする付記８に記載の波長パス設定方法。
【００７９】
（付記１０）
複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする付記７−９のいずれか１項に記載の波長パス設定方法。
【００８０】
（付記１１）
光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する、光波長多重ネットワークにおけるノード装置であって、
通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段と、
ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定するための波長パス設定装置との間で通信を行なう通信手段と、
前記波長パス設定装置からの波長パス設定通知に従って少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするノード装置。
【００８１】
（付記１２）
光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する、光波長多重ネットワークにおけるノード装置であって、
通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段と、
他のノード装置との通信により、輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定するための波長パス設定手段と、
前記波長パス設定手段からの波長パス設定通知に従って少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするノード装置。
【００８２】
（付記１３）
複数のノード装置が光伝送路により接続された光波長多重ネットワークであって、
各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有し、通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
波長パス設定装置がノード装置からの輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定する通知を前記ノード装置へ送信し、
前記ノード装置が前記波長パス設定通知に従って前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする光波長多重ネットワーク。
【００８３】
（付記１４）
前記波長パス設定装置は、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にある前記ノード装置を制御することで、前記ノード装置が前記少なくとも１つの波長パスを設定し前記少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする付記１３に記載の光波長多重ネットワーク。
【００８４】
（付記１５）
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記少なくとも１つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする付記１４に記載の光波長多重ネットワーク。
【００８５】
（付記１６）
複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする付記１３−１５のいずれか１項に記載の光波長多重ネットワーク。
【００８６】
（付記１７）
前記波長パス設定装置は、前記複数のノード装置とは別個に、各ノード装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記１３−１６のいずれか１項に記載の光波長多重ネットワーク。
【００８７】
（付記１８）
前記波長パス設定装置は、前記複数のノード装置の各々に設けられ、他のノード装置の波長パス設定装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記１３−１６のいずれか１項に記載の光波長多重ネットワーク。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は光ＷＤＭネットワークにおけるＲＯＡＤＭ／ＷＸＣ機能とパケット転送機能とが統合されたノードに適用可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１０、１０ａ ノード装置
１１ ＯＡＤＭ／ＯＸＣ部
１２ パケット・フレーム転送部
１３ ノード制御部
１４、１４ａ、１４ｂ 光パス設定制御部
１０１ 波長分離フィルタ
１０２ 光スイッチ
１０３ 波長多重フィルタ
１０４ 光スイッチ
１０５ ＥＯ／ＯＥ部
１０６ データリンク・物理層処理部
１０７ パケットスイッチ
１０８ パケットフロー制御管理部
１０９ ＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部
２０１ ＰＳＷ／光ポート対応テーブル
２０２ パケット転送テーブル（ＦＤＢ）
２０３ ＰＳＷポート帯域モニタテーブル
３０１ 波長パス
３０２、３０３ パケットフロー
【技術分野】
【０００１】
本発明は光スイッチ部とパケットスイッチ部とが統合されたノード装置を複数個接続して構成される波長多重通信ネットワークに係り、特にその波長パス設定方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高精細映像サービスの進展などにより、通信トラヒックの急増とキャリアグレードＩＰルータの消費電力の増大が問題となっている。この問題を解決するために、トランスポート機能に関与しないルーティング処理をＩＰルータからオフロードする方式が検討されている。具体的には、ＭＰＬＳ（Multi Protocol Labeling Switch）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（イーサネット；登録商標、以下同じ。）などの低レイヤのパケット転送機能やＯＴＮ（Optical Transport Network）フレーム、さらに波長多重通信ネットワークにおける波長パスがパケット転送処理を担う方式が検討され、その有効性が示されている。とりわけ波長パスへのパケット転送のオフロードは、中継ノードにおいて電気信号と光信号との間の変換(ＥＯ／ＯＥ:Electrical-to-Optical/Optical-to-Electrical)を行うことなく波長パスのままノードを通過する光カットスルーを実現することができる。これによってＯＥ／ＥＯおよびパケット・フレームスイッチの電気処理を排除できるので、消費電力の大幅な低減が可能となり、特に省電力化の観点で有力視されている。
【０００３】
一方、波長多重通信ネットワークのノード装置として、波長制御可能な多重分離を行うＲＯＡＤＭ(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexing）装置が国内外のフィールドに導入されている。大規模通信キャリアは、波長パスでネットワークを構成するＲＯＡＤＭ／ＷＸＣ（ＷＸＣ：Wavelength Crossconnect）機能とＭＰＬＳ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどのパケット転送機能とを統合することで波長パスとパケット転送の密接な機能連携を実現し、設備・管理運用コストの低減を目指している。
【０００４】
またデータセンタやＨＰＣ（High Performance Computing）の発展に見られるように、地理的広がりが比較的限定されたローカルネットワークでありながら、サーバ・コンピュータ間で極めて大容量のトラヒックをやり取りするネットワークが出現しており、このような適用領域においてもリンクあたりの容量を飛躍的に拡張するＷＤＭおよび波長パスネットワークの導入の検討が行われている。
【０００５】
上述したように、トランスポートの容量拡大に向けて、クライアントインターフェースでのパケット収容を前提としたパケット転送と波長パスＡＤＭ／ＸＣとをハイブリッド化したノード装置の実現が求められ、パケット転送の波長パスへの効率的なオフロードを実現するネットワーク、ノード装置、その制御方式の検討が盛んに行われている。
【０００６】
たとえば、特許文献１には、処理負荷が集中したパケット処理装置を迂回するように光信号のカットスルーパスを設定することで電気的ルーティング処理を軽減しようとするノード装置およびカットスルーパス設定方法が開示されている。より詳しくは、ＯＡＤＭ機能とパケット処理機能とを組み合わせた装置において、出力ポートにパケットが集中する主因となっている入力ポートを特定し、その入力ポートの光信号がパケット処理装置を迂回するようにカットスルーパスを設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２７７９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に開示された光パス設定方法は、ポート単位でトラフィック量をモニタして光カットスルーパスの設定制御を行なっているために、いくつかの解決すべき課題がある。以下、図１に示すノードＮ１〜Ｎ５からなるネットワークを一例として主な課題点について説明する。
【０００９】
図１（Ａ）に示すように、ノードＮ２において、隣接上流ノードＮ３から受信する複数のパケットフローのうち自ノードをトランジット(Transit)するフローＦ１と自ノードでＤｒｏｐするフローＦ２とが混在する場合、ポート単位でトラフィック量をモニタして波長パスにマッピングしているためにトランジットするパケットフローだけをカットスルーさせることができない。したがって、フロー状況に応じて最も効率的なカットスルーパスの設定ができず、波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を十分に達成できない。
【００１０】
図１（Ｂ）に示すように、ポート単位で切替ノードを特定するために、ノードＮ２は隣接上流ノードＮ３からのトラフィック量が大きいと判断し、ノードＮ３とノードＮ１との間で光パスを設定してしまい波長利用効率が低下する。なぜならば、この場合、輻輳要因となっている帯域の大きいフローをオフロードするためにはノードＮ４とノードＮ１との間で光パスを設定すべきだからである。
【００１１】
図１（Ｃ）に示すように、中継ノードに対するポート単位のトラヒック量モニタおよび光カットスルーを提供する手段しか提供されていないために、波長パスの帯域を越えたパケットフローの通信や隣接ノード間で波長パスの設定ができない。
【００１２】
さらに、トラヒック量の閾値を超える新たなパケットフローの発生に対して、既に設定されている波長パスにマージする手段を有しないために、波長パスの波長利用効率が低下する。また、ポート単位で帯域（トラヒック量）をモニタし、トラヒック量が閾値を越えた受信ポートの隣接上流ノードにて波長パスマッピングを行なっているために、パケットスイッチのポート利用効率が低下する。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、波長多重通信ネットワークにおける波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができる波長パス設定方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明による波長パス設定装置は、複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定装置であって、各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段を有し、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明による波長パス設定方法は、複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定方法であって、各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、制御手段が、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、波長多重通信ネットワークにおける波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（Ａ）〜（Ｃ）は公知例によるカットスルーパス設定制御のいくつかの課題を説明するためのネットワーク図である。
【図２】図２は本発明の第１実施形態によるノード装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】図３（Ａ）は本実施形態で使用されるパケットスイッチポート／光ポート対応テーブルの一例を示す図、図３（Ｂ）は本実施形態で使用されるパケット転送テーブル（ＦＤＢ）の一例を示す図、図３（Ｃ）は本実施形態で使用されるパケットスイッチポート帯域モニタテーブルの一例を示す図、図３（Ｄ）は本実施形態によるノード装置の基本的動作を説明するための模式図である。
【図４】図４は、本実施形態によるノード装置を適用したネットワークの一例におけるパケットスイッチポートと光ポートとの対応関係を示すパケットスイッチポート／光ポート対応テーブルの一設定例を示す模式図である。
【図５】図５は本発明の第１実施例による波長多重通信ネットワークの概略的構成を示すブロック図である。
【図６】図６は図５に示すネットワークにおける輻輳検出時の各ノードのテーブルの一例を示す模式図である。
【図７】図７は図５に示すネットワークにおける各ノードの光パス設定動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は図５に示すネットワークにおける光パス設定時の各ノードのテーブルの一例を示す模式図である。
【図９】図９は図５に示すネットワークにおける光パス設定制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０（Ａ）は本発明の第２実施例による波長多重通信ネットワークの第１例の概略的構成を示すブロック図、図１０（Ｂ）は本発明の第２実施例による波長多重通信ネットワークの第２例の概略的構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は図１０に示すネットワークにおける各ノードの光パス設定制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は図１０に示すネットワークにおける光パス設定動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は本発明の第２実施形態によるノード装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は図１３に示すノード装置を用いたネットワークの一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明によれば、複数のノード装置が接続された波長多重通信ネットワークにおいて、各ノード装置は光スイッチ部とパケットスイッチ部とが統合された構成を有し、各ノード装置は、通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタし、輻輳が生じたときに、輻輳が解消されるように波長パスを設定し、この波長パスに少なくとも１つのフローを切り替えることで、波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成する。以下、本発明の実施形態および実施例によるノード装置およびネットワークシステムについて図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
１．ノード装置
図２において、本発明の第１実施形態によるノード装置１０は、光スイッチ機能を有するＯＡＤＭ／ＯＸＣ部１１と、パケットスイッチ機能を有するパケット・フレーム転送部１２と、光スイッチ制御および波長制御とパケットスイッチ制御とを行なうノード制御部１３と、を有するが、ノード制御部１３に波長パスとパケットフローとの連携制御を行なう光パス設定制御部１４を含んでもよい。なお、光パス設定制御部１４をネットワークに配置して各ノード装置と制御信号を送受信することにより同様の機能を実現することもできる。以下、それぞれの機能構成部について詳述する。
【００２０】
ＯＡＤＭ／ＯＸＣ部１１は、Ｎ個の入力ポートＩＮ＃１〜ＩＮ＃Ｎにそれぞれ接続された波長分離フィルタ１０１．１〜１０１．Ｎと、光スイッチ１０２．１〜１０２．Ｌと、Ｎ個の出力ポートＯＵＴ＃１〜ＯＵＴ＃Ｎにそれぞれ接続された波長多重フィルタ１０３．１〜１０３．Ｎと、を有し、さらに光スイッチ１０２．１〜１０２．Ｌのそれぞれの１つの入力ポートに接続された光スイッチ１０４．１と、光スイッチ１０２．１〜１０２．Ｌのそれぞれ１つの出力ポートに接続された光スイッチ１０４．２と、パケット・フレーム転送部１２との間で光信号と電気信号との間の変換を行なうＭ個のＥＯ／ＯＥ部１０５．１〜１０５．Ｍと、を有する。光スイッチ１０４．１のＭ個の入力ポートはそれぞれＥＯ／ＯＥ部１０５．１〜１０５．Ｍの出力に接続され、光スイッチ１０４．２のＭ個の出力ポートはそれぞれＥＯ／ＯＥ部１０５．１〜１０５．Ｍの入力に接続されている。
【００２１】
光ファイバ伝送路から入力ポートＩＮ＃１〜ＩＮ＃Ｎをそれぞれ通して入力された波長多重信号は、波長分離フィルタ１０１．１〜１０１．Ｎによりそれぞれ波長分離され、波長分離された入力光信号および光スイッチ１０４．１から出力された光信号は、光スイッチ１０２．１〜１０２．Ｌにより任意の波長多重フィルタあるいは光スイッチ１０４．２に出力される。後述するように、当該ノード装置１０をカットスルーする波長の光信号は、光スイッチ１０４．２へ転送されることなく、そのまま適切な出力ポートの波長多重フィルタへ転送される。当該ノード装置１０でドロップする波長の光信号は光スイッチ１０４．２を通して適切なＥＯ／ＯＥ部へ転送される。
【００２２】
パケット・フレーム転送部１２は、ＥＯ／ＯＥ部１０５．１〜１０５．Ｍにそれぞれ対応して設けられたＭ個のデータリンク・物理層(ＤＬ／ＰＨＹ)処理部１０６．１〜１０６．Ｍと、ＰＳＷポート＃１〜＃ＭにＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６．１〜１０６．Ｍがそれぞれ接続されたパケットスイッチ１０７と、を有する。ＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６は、パケット送受信に必要な物理層処理や必要に応じてフレームを構築してパケットをペイロードにマッピングしてＯＥ／ＥＯ部に送出し、ＯＥ／ＥＯ部から受信したフレームのペイロードからパケットをデマッピングする機能を有する。パケットスイッチ１０７は、ＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６．１〜１０６．Ｍから受信したパケットの送信先アドレス、送信元アドレスなどのヘッダ情報をもとに送信ポートを決定して転送する。また、パケットスイッチ１０７は、送信先アドレス、送信元アドレスなどのパケットヘッダ情報に基づいて識別されるフローごとの入出力帯域をモニタする機能も有する。
【００２３】
ノード制御部１３は、パケットフローの制御・管理を行うパケットフロー制御管理部１０８と、ＯＡＤＭ／ＯＸＣ部１１の光スイッチ制御およびＯＥ／ＥＯ部の送信波長設定制御を行うＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部１０９と、を有する。
【００２４】
光パス設定制御部１４は、パケットフロー制御管理部１０８から入力したフロー単位のトラヒック量情報に基づいて、パケットフロー制御管理部１０８およびＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部１０９を制御し、波長パスの設定制御およびパケットフローの切替制御を連携して行なう。この連携制御は、次に述べる情報テーブルを用いて行われる。
【００２５】
図３（Ａ）に示すＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１は、パケットスイッチ１０７に割り振られているポート番号とノード装置１０に割り振られている光ポート番号との対応関係を記憶する。ここでは、ＰＳＷポート＃１と光ポート＃１とが波長λ１の光信号について対応付けられ、ＰＳＷポート＃２と光ポート＃２とが波長λ１の光信号について対応付けられていることを示す。
【００２６】
図３（Ｂ）に示すパケット転送テーブル（ＦＤＢ）２０２は、送信先アドレス、送信元アドレスなどのパケットヘッダ情報に基づいて識別されるフローごとにそれらの入出力光ポート番号、帯域モニタ情報を管理するためのテーブルである。ここでは、パケットフロー＃１が光ポートＩＮ＃１から入力し、そのフロー帯域幅がＸであり、パケットフロー＃２が同じく光ポートＩＮ＃１から入力し、光ポートＯＵＴ＃２から出力し、そのフロー帯域幅がＹであることを示している。なお、パケットスイッチ１０７のパケット転送機能に必要となるルックアップテーブル機能と共通化されてもよい。
【００２７】
図３（Ｃ）に示すＰＳＷポート帯域モニタテーブル２０３は、パケット転送テーブル２０２の情報に基づき、パケットスイッチ１０７の入出力ポートごとのトラヒック量の情報を管理するためのテーブルである。パケットフロー制御管理部１０８は、ＰＳＷポート帯域モニタテーブル２０３を参照することで、フローごとの帯域が所定の閾値を超えたか否かを判定することができる。なお、これらの情報テーブル２０１〜２０３は、ノード装置１０内に配備されていればよく、配置場所に関して制約はない。
【００２８】
図３（Ｄ）に示すように、上記図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すテーブル情報に対応する波長パスは波長λ１の波長パス３０１であり、パケットフロー＃１および＃２はそれぞれパケットフロー３０２および３０３である。たとえば、図２を参照すれば、パケットフロー３０２は、入力光ポートＩＮ＃１、波長分離フィルタ１０１．１、光スイッチ１０２．１、光スイッチ１０４．２、ＯＥ／ＥＯ部１０５．１、ＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６．１、および、パケットスイッチ１０７のＰＳＷポート＃１を通して宛先クライアントＩＦへ転送される。また、パケットフロー３０３は、入力光ポートＩＮ＃１、波長分離フィルタ１０１．１、光スイッチ１０２．１、光スイッチ１０４．２、ＯＥ／ＥＯ部１０５．１、ＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６．１、パケットスイッチ１０７のＰＳＷポート＃１、ＰＳＷポート＃２、ＤＬ／ＰＨＹ処理部１０６．２、ＯＥ／ＥＯ部１０５．２、光スイッチ１０４．１、光スイッチ１０２．１、波長多重フィルタ１０３．２、および、出力光ポートＯＵＴ＃２を通して転送される。
【００２９】
なお、図２に示すノード制御部１３の機能は、ノード装置１０に設けられたＣＰＵ(Central Processing Unit)等のプログラム制御プロセッサ上でメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現することができる。また光パス設定制御部１４の機能は、同じくノード装置のプログラム制御プロセッサ上でメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現してもよいし、ネットワークに設けられた光パス設定制御部１４のプログラム制御プロセッサ上で同じくプログラムを実行することにより実現してもよい。
【００３０】
２．初期設定
以下、図２に示すノード装置１０がリニアトポロジで光ファイバ伝送路を通して複数接続されたネットワークを一例として、本実施形態による光パス設定制御方法について詳細に説明する。ただし、リニアトポロジは一例であり、本発明はこのネットワーク構成に限定されるものではない。
【００３１】
図４に示すように、ノードＮ１〜Ｎ５がリニアトポロジで構成されたネットワークにおいて、各ノードが図２に示すノード装置１０と同じ構成を有するものとする。以下、同じ機能のブロックは同じ参照番号を用い、参照番号に続くノード記号により区別するものとする。
【００３２】
まず、ネットワーク構築当初に、ネットワーク内の全てのノードＮ１〜Ｎ５におけるパケットスイッチが隣接ノードのパケットスイッチとの間で接続を確立するために、各ノードのＰＳＷ／光ポート対応テーブルが図４に示すように設定される。すなわち、ノードＮ５では、ＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１（Ｎ５）によりパケットスイッチ１０７（Ｎ５）のＰＳＷポート＃２と出力光ポートＯＵＴ＃２との対応が設定される。ノードＮ４では、ＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１（Ｎ４）によりパケットスイッチ１０７（Ｎ４）のＰＳＷポート＃１と入力光ポートＩＮ＃１との対応が設定され、ＰＳＷポート＃２と入力光ポートＯＵＴ＃２との対応が設定される。他のノードＮ３およびＮ２もノード４と同様に設定される。ノードＮ１は、ＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１（Ｎ１）によりパケットスイッチ１０７（Ｎ１）のＰＳＷポート＃１と入力光ポートＩＮ＃１との対応が設定される。こうして、ノードＮ５からノードＮ１までパケットスイッチ間の接続が確立される。
【００３３】
３．第１実施例
図５に示すように、本発明の第１実施例によるネットワークは、ノードＮ１〜Ｎ５がリニアトポロジで構成され、各ノードが図２に示すノード装置１０と同じ構成を有する。ただし、光パス設定制御部１４は各ノードとは別個に設けられ、各ノードと制御信号を送受信することにより、後述する波長パスの設定およびパケットフローの波長パスへの切替を可能にする。以下、本実施例における光パス設定制御部１４の参照番号を「１４ａ」とする。なお、上述したように、図５に示すリニアトポロジは一例であり、本発明はこのネットワーク構成に限定されるものではない。
【００３４】
３．１）輻輳検出
図６に示すように、送信元がノードＮ５、送信先がノードＮ１のパケットフロー＃１、送信元がノードＮ４、送信先がノードＮ１のパケットフロー＃２、送信元がノードＮ２、送信先がノードＮ１のパケットフロー＃３がそれぞれ存在するものとする。この状態では、各ノードのＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１は図４と同じであるから、図６では、各ノードにおけるパケット転送テーブル（ＦＤＢ）２０２およびＰＳＷポート帯域モニタテーブル２０３が図示されている。
【００３５】
ここで、ノードＮ４においてフロー＃２のトラヒック量が増大したとすると、ノードＮ４のＰＳＷポート帯域モニタ２０３（Ｎ４）は、ＰＳＷポート＃２の出力モニタにおいてフロー＃１の帯域Ｘとフロー＃２の帯域Ｙの合計値Ｘ＋Ｙが予め設定された閾値を超えたときに輻輳発生を検出する。輻輳発生は光パス設定制御部１４ａへ通知される。同様に、パケットフロー＃１、＃２がトランジットしているノードＮ３、Ｎ２の入出力、パケットフロー＃１、＃２が終端（Ｄｒｏｐ）されているノードＮ１の入力でも輻輳が検出され、光パス設定制御部１４ａへ通知される。
【００３６】
このように輻輳が検出されると、光パス設定制御部１４ａは次に述べる手順で波長パスの設定およびフロー切替を制御する。以下、図７〜図９を参照しながら、波長パス設定動作およびフロー切替動作について詳細に説明する。
【００３７】
３．２）波長パス設定およびフロー切替動作
図７に示すように、ノードＮ１−Ｎ４の各々は輻輳の有無を確認し、輻輳を検出すると、検出した輻輳情報および自ノードの空きリソース情報を光パス設定制御部１４ａへ通知する。さらに宛先ノードＮ１以外のノードでは、下流ノードの輻輳状態を光パス設定制御部１４ａに問い合わせて確認する。光パス設定制御部１４ａは、各ノードから輻輳情報および空き波長情報を収集し（ステップ４０１）、各ノードからの下流ノードの輻輳状態問い合わせに対する応答を行なう（ステップ４０２）。光パス設定制御部１４ａは、最初に輻輳を検出したノード（先頭ノード、ここではノードＮ４）から後端ノード（ここではノードＮ１）までの各ノードで共通に使用可能な波長（λ２）を決定する（ステップ４０３）。続いて、光パス設定制御部１４ａは、光ポート番号、使用波長λ２およびＰＳＷポート番号の対応により設定すべき波長パスを決定し（ステップ４０４）、先頭ノード、後端ノードおよび中継ノードへ光パス設定通知を送信する（ステップ４０５）。
【００３８】
図８に示すように、先頭ノードのノードＮ４は、光パス設定通知を受信すると、パケットフロー制御管理部１０８によりパケットフロー＃１および＃２に対するパケットスイッチ１０７の出力ポートをＰＳＷポート＃２からＰＳＷポート＃３に変更し、ＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部１０９によりＥＯ／ＯＥ部１０５．３の出力波長をλ２に設定するとともに出力光ポートをＯＵＴ＃２からＯＵＴ＃３に変更するように光スイッチ１０４．１および１０２．１を制御する。さらに、パケット転送テーブル（ＦＤＢ）２０３（Ｎ４）におけるパケットフロー＃１および＃２の出力光ポート番号を変更する。
【００３９】
図８に示すように、中継ノードＮ３およびＮ２は、光パス設定通知を受信すると、ＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部１０９により光スイッチ１０２．２を制御して光ポートＩＮ＃３から光ポートＯＵＴ＃４へカットスルー設定する。
【００４０】
図８に示すように、後端ノードのノードＮ１は、光パス設定通知を受信すると、ＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部１０９により入力光ポートをＩＮ＃３、ＥＯ／ＯＥ部１０５．３の入力波長をλ２に設定し、パケットフロー制御管理部１０８によりパケットフロー＃１および＃２に対するパケットスイッチ１０７の入力ポートをＰＳＷポート＃３に設定する。
【００４１】
次に、図９に示すフローチャートのステップに従って本実施例による波長パス設定制御およびフロー切替制御についてより詳細に説明する。まず、光パス設定制御部１４ａは、ノードから通知されたＰＳＷ出力ポートの輻輳の有無を確認し（ステップ５０１）、最初に輻輳を検出したノードをＨｅａｄ（先頭）ノードとして認識し、輻輳要因となる少なくとも１つのフローＱを特定する（ステップ５０２）。
【００４２】
続いて、光パス設定制御部１４ａは、Ｈｅａｄノードから通知された空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、ＯＥ／ＥＯ部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート（ＰＳＷポート）などが存在するか否かを確認する（ステップ５０３）。存在しない場合は（ステップ５０４の「なし」）、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合は（ステップ５０４の「あり」）、輻輳要因となっているパケットフローＱに関して下流ノードとの間の光ファイバ伝送路で使用可能な空き波長情報を取得し（ステップ５０５）、さらに下流ノードにおける当該パケットフローＱの輻輳状態を確認する（ステップ５０６）。当該下流ノードでパケットフローＱの輻輳状態が確認されると（ステップ５０７の「あり」）、当該下流ノードに関して上記ステップ５０３〜５０６を繰り返し、下流側のノードの輻輳確認を順次実行する。
【００４３】
ある下流ノードで輻輳なしと判断されると（ステップ５０７の「なし」）、当該ノードがパケットフローＱのＴａｉｌ（後端）ノードと認識され、当該Ｔａｉｌノードの光ポート、ＯＥ／ＥＯ部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート（ＰＳＷポート）などのリソースが存在するか否かを確認する（ステップ５０８）。リソースが存在しない場合は（ステップ５０９の「なし」）、動作を終了し、存在する場合は（ステップ５０９の「あり」）、ＨｅａｄノードからＴａｉｌノードまでの全ての使用可能波長情報から新規波長パスとして設定すべき波長を決定する（ステップ５１０）。こうして輻輳が検出されるノード区間が特定され、その間で設定されるべき波長パスでの使用波長が決定される。
【００４４】
新規波長パスの波長が決定すると、光パス設定制御部１４ａは、Ｔａｉｌノードにおいて新規波長パスを設定する光ポートと対応するＰＳＷポートとの接続を設定し、新規送信波長でＯＥ／ＥＯ部を設定する（ステップ５１１）。最後に、光パス設定制御部１４ａは、パケットフローＱにおいて中継ノードの有無を判定し（ステップ５１２）、中継ノードがあれば（ステップ５１２の「あり」）、当該中継ノードに対して新規波長でカットスルー設定を行い（ステップ５１３）、続いてＨｅａｄノードに対して新規波長パス設定のための光ポートと対応するＰＳＷポートとの接続を設定する（ステップ５１４）。こうしてＨｅａｄノードとＴａｉｌノードとの間に新規波長パスが設定される。
【００４５】
新規波長パスが確立された後、Ｈｅａｄノードのパケット転送テーブルＦＤＢのパケットフロー＃１および＃２の出力光ポート番号をポート＃２からポート＃３に書き換えることにより、Ｈｅａｄノードにおいて新たに設定された出力光ポート＃３とそれに対応する出力ＰＳＷポート＃３にパケットフローを転送する（ステップ５１５）。
【００４６】
なお、図示されていないが、対向で波長パス設定およびパケットフローを切り替える場合には、同様の動作を対向側の波長パス設定およびパケットフロー制御に関して適用すればよい。
【００４７】
また、パケット転送テーブルＦＤＢにおいて、パケットフローごとに出力光ポート番号を書き換えてパケットフローを波長パスへ転送する場合、必ずしも輻輳検出ポートに関与するすべてのフローを対象にする必要はない。合計帯域が適当な閾値以下となるように一部のパケットフローのみを波長パスに転送することもできる。
【００４８】
さらに、図８に示すようなノードＮ４からノードＮ１までの波長パスが設定された後、ノードＮ４とノードＮ１とを通る新たなパケットフローが発生した場合、既設の波長パスの容量を超えない限り、この新たなパケットフローを当該波長パスにマージすることもできる。
【００４９】
３．３）効果
上述したように、本発明の第１実施例によれば、各ノードからの輻輳の有無および空きリソース情報に基づいて、光パス設定制御部１４ａが輻輳を解消する波長パスを設定し、先頭ノードおよび後端ノードにおいて新規設定波長パスに少なくとも１つのフローを切り替えることで波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができる。
【００５０】
言い換えれば、本実施例によれば、ノード内でパケットフロー単位のトラヒック量をＩｎｇｒｅｓｓ／Ｅｇｒｅｓｓについてモニタし、パケット転送テーブルの出力ポートの書き換えによりパケットフロー単位で単一または複数の波長パスにオフロードする手段を有することにより以下の効果を得ることができる。（１）波長パスの帯域を越えたパケットフローの通信や隣接ノード間で波長パスの設定ができる。（２）隣接上流ノードから受信する複数のパケットフローについて、自ノードをトランジットするフローと自ノードでドロップするフローとが混在する場合、受信パケットフローのトラヒック量が増大すると、波長パスを設定しトランジットフローを波長パスにオフロードすることができる。（３）パケットスイッチのポート利用効率を向上させることができる。
【００５１】
さらに、ノード内でパケットフロー単位のトラヒック量をＩｎｇｒｅｓｓ／Ｅｇｒｅｓｓについてモニタし、トラヒック量の閾値を超える新たなパケットフローが発生した場合、既に設定されている波長パスに収容可能であればパケットフロー単位でマージすることができるので、波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができる。
【００５２】
４．第２実施例
図５に示す第１実施例では、光パス設定制御部１４が各ノードとは別個に設けられているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、各ノード装置に光パス設定制御部１４が組み込まれていてもよい。すなわち、各ノードの光パス設定制御部１４が相互に制御信号を通信することで第１実施例と同様の機能を実現することができる。以下、本発明の第２実施例によるノード装置およびそのネットワークのパス設定およびフロー切替制御について説明する。以下、本実施例における光パス設定制御部１４の参照番号を「１４ｂ」とする。なお、本実施例においても、上述と同様にリニアトポロジのネットワークを例示するが、本発明はこのネットワーク構成に限定されるものではない。
【００５３】
４．１）構成
図１０（Ａ）に示すように、各ノードの光パス設定制御部１４ｂが相互に通信する手段にＷＤＭ信号を利用し、光ファイバ伝送路を介して相互接続することができる。また、別の例として、図１０（Ｂ）に示すように、光パス制御部１４ｂが相互にＬＡＮ（Local Area Network）などで直接接続されていてもよい。このように、光パス設定制御部１４ｂを分散配備することにより、相互接続のための通信回線・ネットワークの設備・敷設作業の簡略化、集中処理のためのサーバ・計算機などの配備が不要となるため、設備コストが低減できる効果がある。
【００５４】
４．２）動作
図１１に示すように、本実施例によるノード装置およびネットワークにおける波長パス設定およびフロー切替動作は基本的には第１実施例と同様である。上述した第１実施例と異なる点は、分散配備された光パス設定制御部１４ｂが他のノードから受信する通知信号に基づいて自ノードがＨｅａｄノード、中継ノードあるいはＴａｉｌノードの何れであるかを判断し、それぞれ図１２に示す手順で処理を実行する点である。そこで、図１２を参照しながら各ノードにおける波長パス設定およびフロー切替動作について説明する。
【００５５】
図１２において、まず、各ノードの光パス設定制御部１４ｂは、自ノードのＰＳＷ出力ポートの輻輳の有無を確認し、輻輳情報を下流ノードへ通知する（ステップ６０１）。一定時間上流ノードからの通知を待機し（ステップ６０２）、自ノードの輻輳の有無、上流からの通知の有無に従って、自ノードがＨｅａｄノード、中継ノードあるいはＴａｉｌノードの何れであるかを判断する（ステップ６０３）。具体的には、「通知なし・輻輳あり」であればＨｅａｄノード、「通知あり・輻輳あり」であれば中継ノード、「通知あり・輻輳なし」であればＴａｉｌノードと判定することで、輻輳発生ノード区間、すなわち波長パスの新規設定区間が決定される。
【００５６】
自ノードがＨｅａｄノードであれば、自ノードの光パス設定制御部１４ｂは、空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、ＯＥ／ＥＯ部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート（ＰＳＷポート）などが存在するか否かを確認する（ステップ６１０）。存在しない場合は（ステップ６１０の「空きなし」）、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合は（ステップ６１０の「空きあり」）、使用可能な空き波長情報を取得し（ステップ６１１）、さらに輻輳要因となっているフローＱに関連する下流ノードの輻輳状態の確認および自ノードの空き波長情報の通知を行ない（ステップ６１２）、波長パス設定通知の受信を待機する（ステップ６１３）。波長パス設定通知を受信すると（ステップ６１４）、自ノードの光パス設定制御部１４ｂは新規波長パス設定のための光ポートと対応するＰＳＷポートとの接続を設定し（ステップ６１５）、ＨｅａｄノードとＴａｉｌノードとの間に新規波長パスを設定する。新規波長パスが設定されると、光パス設定制御部１４ｂはパケット転送テーブルＦＤＢのパケットフロー＃１および＃２の出力光ポート番号をポート＃２からポート＃３に書き換え（ステップ６１６）、Ｈｅａｄノードにおいて新たに設定された出力光ポート＃３とそれに対応する出力ＰＳＷポート＃３にパケットフローを転送する（ステップ６１７）。
【００５７】
自ノードが中継ノードであれば、自ノードの光パス設定制御部１４ｂは、空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、ＯＥ／ＥＯ部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート（ＰＳＷポート）などが存在するか否かを確認する（ステップ６２０）。存在しない場合は（ステップ６２０の「空きなし」）、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合は（ステップ６２０の「空きあり」）、使用可能な空き波長情報を取得し（ステップ６２１）、さらに輻輳要因となっているフローＱに関連する下流ノードの輻輳状態の確認および自ノードの空き波長情報の通知を行ない（ステップ６２２）、波長パス設定通知の受信を待機する（ステップ６２３）。波長パス設定通知を受信すると（ステップ６２４）、自ノードの光パス設定制御部１４ｂは、自ノードのカットスルー設定を行なう（ステップ６２５）。
【００５８】
自ノードがＴａｉｌノードであれば、自ノードの光パス設定制御部１４ｂは、空きリソース情報、すなわち新規波長パス設定のための光ポート、ＯＥ／ＥＯ部、光スイッチポート、パケットスイッチのポート（ＰＳＷポート）などが存在するか否かを確認する（ステップ６３０）。存在しない場合は（ステップ６３０の「空きなし」）、新規波長パス設定を行わず、動作を終了する。リソースが存在する場合（ステップ６３０の「空きあり」）、光パス設定制御部１４ｂは、使用すべき空き波長を決定し（ステップ６３１）、新規波長パス設定のための光ポートと対応するＰＳＷポートとの接続を設定する（ステップ６３２）。続いて、光パス設定制御部１４ｂは、波長パス設定通知をＨｅａｄノードおよびＴａｉｌノードへ送信する。
【００５９】
なお、図示されていないが、対向で波長パス設定およびパケットフローを切り替える場合には、同様の動作を対向側の波長パス設定およびパケットフロー制御に関して適用すればよい。
【００６０】
また、パケット転送テーブルＦＤＢにおいて、パケットフローごとに出力光ポート番号を書き換えてパケットフローを波長パスへ転送する場合、必ずしも輻輳検出ポートに関与するすべてのフローを対象にする必要はない。合計帯域が適当な閾値以下となるようにいくつかのパケットフローのみを波長パスに転送することもできる。
【００６１】
４．３）効果
上述したように、本発明の第２実施例によれば、第１実施例と同様に新規設定波長パスに少なくとも１つのフローを切り替えることで波長利用効率の向上およびパケット処理負荷の軽減を達成することができるとともに、光パス設定制御部１４ｂを各ノードに分散配備することで相互接続のための通信回線・ネットワークの設備・敷設作業の簡略化、集中処理のためのサーバ・計算機などの配備が不要となり、設備コストを低減できる。
【００６２】
５．第３実施例
上述した第１および第２実施例では、新規設定の波長パスは１つの場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。複数の波長パスを新規設定し、それらをＩＥＥＥ８０２．３ａｄで規定されるＬＡＧ（Link Aggregation）などの仮想リンク設定を行い、仮想的に単独波長パス以上の帯域を有するリンクとして設定することも可能である。
【００６３】
この場合、仮想リンク設定に対応した情報テーブル（すなわち図３に示すＰＳＷ／光ポート対応テーブル２０１、パケット転送テーブル（ＦＤＢ）２０２およびＰＳＷポート帯域モニタテーブル２０３）とパケットスイッチ１０７とが必要となる。また動作フローを示す図６〜図９あるいは図１１〜図１２についても、仮想リンク設定に関する手順が必要となる。その他の構成、動作については、第１実施例あるいは第２実施例と同様である。
【００６４】
このように、複数の波長パスを仮想リンク化することにより、単一の波長パスの帯域を越えるパケットフローに関して、波長パスにオフロードすることができる。
【００６５】
６．第２実施形態
図２に示す本発明の第１実施形態によるノード装置１０は、パケットスイッチ１０７にクライアントＩＦを接続するＰＳＷポートを有しているが、パケットスイッチ１０７からクライアントＩＦおよびそれを接続するＰＳＷポートを排除することもできる。
【００６６】
図１３に示すように、本発明の第２実施形態によるノード装置１０ａはパケットスイッチ１０７からクライアントＩＦおよびそれを接続するＰＳＷポートが排除されており、その他の構成及び機能は第１実施形態と同様である。
【００６７】
図１４に示すように、Ｃｏｒｅノード７０１および７０２とＥｄｇｅノード７０３〜７０５とからなるネットワークにおいて、クライアントを集約するＥｄｇｅノード７０３〜７０５とＥｄｇｅノードを集約するＣｏｒｅノード７０１および７０２とに機能分担させる場合、Ｃｏｒｅノードに図１３に示すノード装置１０ａを、Ｅｄｇｅノードに図２に示すノード装置１０をそれぞれ適用する。これによりＯＡＤＭ／ＯＸＣ部１１の構成やパケットスイッチ１０７のＰＳＷポート帯域、さらにはスイッチファブリックの規模などの装置リソースを最適化することができる。
【００６８】
本実施形態によれば、ＣｏｒｅノードおよびＥｄｇｅノードに最適化した装置リソー構成とすることができ、装置コストの低減および装置サイズの小型化を達成できる。
【００６９】
７．付記
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
【００７０】
（付記１）
複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定装置であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段を有し、
ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とする波長パス設定装置。
【００７１】
（付記２）
前記制御手段は、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも１つの波長パスを設定し前記少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする付記１に記載の波長パス設定装置。
【００７２】
（付記３）
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記制御手段は、前記少なくとも１つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする付記２に記載の波長パス設定装置。
【００７３】
（付記４）
複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする付記１−３のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【００７４】
（付記５）
前記複数のノード装置とは別個に、各ノード装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記１−４のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【００７５】
（付記６）
前記複数のノード装置の各々に設けられ、他のノード装置の波長パス設定装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記１−４のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【００７６】
（付記７）
複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定方法であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
制御手段が、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする波長パス設定方法。
【００７７】
（付記８）
前記制御手段は、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも１つの波長パスを設定し前記少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする付記７に記載の波長パス設定方法。
【００７８】
（付記９）
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記制御手段は、前記少なくとも１つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする付記８に記載の波長パス設定方法。
【００７９】
（付記１０）
複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする付記７−９のいずれか１項に記載の波長パス設定方法。
【００８０】
（付記１１）
光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する、光波長多重ネットワークにおけるノード装置であって、
通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段と、
ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定するための波長パス設定装置との間で通信を行なう通信手段と、
前記波長パス設定装置からの波長パス設定通知に従って少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするノード装置。
【００８１】
（付記１２）
光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する、光波長多重ネットワークにおけるノード装置であって、
通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段と、
他のノード装置との通信により、輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定するための波長パス設定手段と、
前記波長パス設定手段からの波長パス設定通知に従って少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするノード装置。
【００８２】
（付記１３）
複数のノード装置が光伝送路により接続された光波長多重ネットワークであって、
各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有し、通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
波長パス設定装置がノード装置からの輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定する通知を前記ノード装置へ送信し、
前記ノード装置が前記波長パス設定通知に従って前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする光波長多重ネットワーク。
【００８３】
（付記１４）
前記波長パス設定装置は、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にある前記ノード装置を制御することで、前記ノード装置が前記少なくとも１つの波長パスを設定し前記少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする付記１３に記載の光波長多重ネットワーク。
【００８４】
（付記１５）
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記少なくとも１つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする付記１４に記載の光波長多重ネットワーク。
【００８５】
（付記１６）
複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする付記１３−１５のいずれか１項に記載の光波長多重ネットワーク。
【００８６】
（付記１７）
前記波長パス設定装置は、前記複数のノード装置とは別個に、各ノード装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記１３−１６のいずれか１項に記載の光波長多重ネットワーク。
【００８７】
（付記１８）
前記波長パス設定装置は、前記複数のノード装置の各々に設けられ、他のノード装置の波長パス設定装置と通信可能に接続されたことを特徴とする付記１３−１６のいずれか１項に記載の光波長多重ネットワーク。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は光ＷＤＭネットワークにおけるＲＯＡＤＭ／ＷＸＣ機能とパケット転送機能とが統合されたノードに適用可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１０、１０ａ ノード装置
１１ ＯＡＤＭ／ＯＸＣ部
１２ パケット・フレーム転送部
１３ ノード制御部
１４、１４ａ、１４ｂ 光パス設定制御部
１０１ 波長分離フィルタ
１０２ 光スイッチ
１０３ 波長多重フィルタ
１０４ 光スイッチ
１０５ ＥＯ／ＯＥ部
１０６ データリンク・物理層処理部
１０７ パケットスイッチ
１０８ パケットフロー制御管理部
１０９ ＯＡＤＭ／ＯＸＣ制御部
２０１ ＰＳＷ／光ポート対応テーブル
２０２ パケット転送テーブル（ＦＤＢ）
２０３ ＰＳＷポート帯域モニタテーブル
３０１ 波長パス
３０２、３０３ パケットフロー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定装置であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段を有し、
ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とする波長パス設定装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも１つの波長パスを設定し前記少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする請求項１に記載の波長パス設定装置。
【請求項３】
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記制御手段は、前記少なくとも１つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする請求項２に記載の波長パス設定装置。
【請求項４】
複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【請求項５】
前記複数のノード装置とは別個に、各ノード装置と通信可能に接続されたことを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【請求項６】
前記複数のノード装置の各々に設けられ、他のノード装置の波長パス設定装置と通信可能に接続されたことを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【請求項７】
複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定方法であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
制御手段が、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする波長パス設定方法。
【請求項８】
光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する、光波長多重ネットワークにおけるノード装置であって、
通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段と、
ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定するための波長パス設定装置との間で通信を行なう通信手段と、
前記波長パス設定装置からの波長パス設定通知に従って少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするノード装置。
【請求項９】
光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する、光波長多重ネットワークにおけるノード装置であって、
通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段と、
他のノード装置との通信により、輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定するための波長パス設定手段と、
前記波長パス設定手段からの波長パス設定通知に従って少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするノード装置。
【請求項１０】
複数のノード装置が光伝送路により接続された光波長多重ネットワークであって、
各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有し、通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
波長パス設定装置がノード装置からの輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定する通知を前記ノード装置へ送信し、
前記ノード装置が前記波長パス設定通知に従って前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする光波長多重ネットワーク。
【請求項１】
複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定装置であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段を有し、
ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とする波長パス設定装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記輻輳発生情報に基づいて輻輳が発生している輻輳ノード区間を検出し、前記輻輳ノード区間にあるノード装置を制御して、前記少なくとも１つの波長パスを設定し前記少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、ことを特徴とする請求項１に記載の波長パス設定装置。
【請求項３】
前記ノード装置はパケットを転送するためのパケット転送テーブルを有し、前記制御手段は、前記少なくとも１つのパケットフローに対して、前記パケット転送テーブル内の出力ポートを前記波長パスで特定される出力ポートに書き換えることを特徴とする請求項２に記載の波長パス設定装置。
【請求項４】
複数の波長パスを仮想リンク化により単一の波長パスの帯域を超える帯域に設定することを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【請求項５】
前記複数のノード装置とは別個に、各ノード装置と通信可能に接続されたことを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【請求項６】
前記複数のノード装置の各々に設けられ、他のノード装置の波長パス設定装置と通信可能に接続されたことを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の波長パス設定装置。
【請求項７】
複数のノード装置が光伝送路により接続され、各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する光波長多重ネットワークにおける波長パス設定方法であって、
各ノード装置が通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
制御手段が、ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて、前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする波長パス設定方法。
【請求項８】
光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する、光波長多重ネットワークにおけるノード装置であって、
通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段と、
ノード装置からの輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定するための波長パス設定装置との間で通信を行なう通信手段と、
前記波長パス設定装置からの波長パス設定通知に従って少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするノード装置。
【請求項９】
光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有する、光波長多重ネットワークにおけるノード装置であって、
通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定する輻輳判定手段と、
他のノード装置との通信により、輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定するための波長パス設定手段と、
前記波長パス設定手段からの波長パス設定通知に従って少なくとも１つの波長パスを設定し、前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える制御手段と、
を有することを特徴とするノード装置。
【請求項１０】
複数のノード装置が光伝送路により接続された光波長多重ネットワークであって、
各ノード装置が光スイッチ部とパケットスイッチ部とを統合した構成を有し、通信パケットのフロー単位のトラヒック量をモニタすることで輻輳の有無を判定し、
波長パス設定装置がノード装置からの輻輳発生情報に基づいて前記輻輳を解消するための少なくとも１つの波長パスを設定する通知を前記ノード装置へ送信し、
前記ノード装置が前記波長パス設定通知に従って前記輻輳に関与している少なくとも１つのパケットフローを前記波長パスへ切り替える、
ことを特徴とする光波長多重ネットワーク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２４８９２５（Ｐ２０１２−２４８９２５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１６７００（Ｐ２０１１−１１６７００）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【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２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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