WO2003039084A1 - Systeme de reseau wdm et noeud wdm utilise dans ce dernier - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a data network system mainly using the Internet Protocol (IP).
- IP Internet Protocol
- WDM wavelength division multiplexing
- a tunable wavelength light source In a WDM (wavelength division multiplexing) network system, a tunable wavelength light source enables the same module to oscillate and output a desired wavelength from multiple wavelengths.
- FIG. 1 is a diagram for explaining conventional wavelength / path setting in a WDM network and address / routing setting in a client.
- data from the content server Sa is sent from the router Ral connected to the content server Sa in the subnetwork A to the router Rag.
- the other party to which the router Rag should pass the same data is the router Rbg of the subnetwork B.
- the router Rag defines the wavelength path between the router Rag and the router Rbg in the WDM route, and the gateway of the sub-network B remains connected until the routing protocol is exchanged with the router Rbg. I can't know that it's Rbg.
- the wavelength and path settings defined for the WDM node were fixed, and even if no traffic was generated, they were kept until manually released by the operator. This allowed the wavelength path to be used only for communication in a fixed one-to-one relationship between clients.
- a WDM network system with automatic wavelength control and a WDM node used for the same to enable the effective use of bandwidth resources such as wavelengths and paths and to cancel the fixed one-to-one relationship between clients. It is in.
- the WDM node autonomously determines and defines the wavelength path according to the destination address of the traffic. Also the wavelength 'path is traffic Is defined and deleted according to the occurrence and disappearance of This allows it to be used for other traffic when it is free.
- wavelength and path are set for each traffic, it is possible to send data from the same source client to multiple destinations.
- One-to-many or many-to-many broadcast and interactive communication Is realized.
- the WDM network system corresponds to an optical wavelength division multiplexing (WDM) transmission line, a plurality of sub-networks each accommodating a client, and the plurality of sub-networks, respectively.
- WDM optical wavelength division multiplexing
- each of the WDM nodes includes an IP address of the corresponding sub-network and a WDM node higher than the sub-network. It has a routing table that stores the information of the cross-connect ID that identifies the path, the wavelength used, and the information of the WDM node that transmits the main signal first when arriving at the target sub-network using the given path.
- the oscillation wavelength controlled by the wavelength conversion unit and the route to be cross-connected are performed with reference to the routing table.
- the WDM network system provides, in the second aspect, when the client making the connection request is notified of the IP address of the sub-network in which the client is contained,
- the corresponding WDM node registers the IP address of the sub-network in the routing table, and each WDM node stores the adjacent WDM node and the IP address information of the sub-network held in the routing table. . It is characterized by replacement.
- the WDM network system has a fourth mode.
- the wavelength converter performs one-to-many communication by performing wavelength conversion to a plurality of wavelengths in response to a connection request from one client.
- a plurality of selectable paths are set in a cross-connect ID that specifies the path of the routing table.
- the priority of each path is registered.
- the priority is set based on a quality of a WDM signal at a receiving end, and a path is disconnected or restored. It can be updated according to
- FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional wavelength / path setting in a WDM network and an address / routing setting in a client.
- FIG. 2 is a diagram showing a wavelength / path control system of WDM node 1 and subnetwork A.
- FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the WDM node 1.
- FIG. 4 is a diagram showing processing steps in the WDM node 1 until a path between the sub-network A and the sub-network B is established.
- FIG. 5 is a diagram showing processing steps in the WDM node 3 until a path between the subnetwork A and the subnetwork B is established.
- FIG. 6 is a diagram showing processing steps in the WDM node 4 until a path between the sub-network A and the sub-network B is established.
- Figure 7 shows an example of the configuration in the routing table.
- FIG. 8 is a diagram showing wavelength paths between WDM nodes that are set in the same network configuration as in FIG. 1 by executing steps 1 to 18.
- FIG. 9 is a diagram showing the contents of the routing table RT in the database DB 14 in each of the WDM nodes 1 to 4.
- FIG. 10 is a diagram for explaining effective use of the wavelength.path resource.
- FIG. 11 is a configuration example of a WDM node that enables one-to-many communication by applying the present invention.
- FIG. 12 is a diagram showing one-to-many communication between the sub-network A and the sub-networks B to E.
- FIG. 13 is a diagram for explaining selection according to physical conditions of a route (path).
- FIG. 14 is a diagram for explaining the possibility of switching to another path in the event of a failure based on the selection according to the physical condition of the path (path) in FIG. 13 and continuing communication. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
- WDM wavelength multiplexing
- FIG. 3 shows an example of the configuration of the WDM node 1.
- the optical cross-connect unit 10 the wavelength conversion unit 11 having the variable wavelength light source 100, the wavelength multiplexing unit 12, the control unit 13, and the data unit 10.
- Database (DB) 14 the wavelength 'path control systems of the other WDM nodes 2 to 4 and the corresponding sub-networks B to D have the same relationship as the WDM node 1 and the wavelength' path control system of the sub-network A of FIG.
- FIG. 4 shows the processing steps in the WDM node 1
- FIG. 5 shows the processing steps in the WDM node 3
- FIG. 6 shows the processing steps in the WDM node 4.
- the client in the subnetwork A connected to the WDM node 1 notifies the network address a of its own subnetwork A to the WDM node 1.
- the corresponding WDM node 1 stores the network address a notified in step 1 in the database 14.
- the WDM node 1 exchanges the subnetwork address information held in step 2 with the adjacent WDM nodes 2 and 3 through the optical supervisory channel OSC (Optical Supervisory Channel). Similarly, the WDM node 3 and the WDM node 4 exchange subnetwork address information.
- OSC Optical Supervisory Channel
- FIG. 7 shows an example of the routing table RT.
- This routing table RT has information on the sub-network address (1), upper WDM node (DM), cross-connect ID (m), wavelength (IV), and gateway WDM node (V).
- the gateway WDM node (V) means the adjacent WDM node that first transmits the main signal when reaching the target sub-network using a predetermined path.
- a subnetwork A client sends a request to WDM node 1 A connection request to network B is sent. This request contains the address of Subnetwork B.
- WDM node 1 by step 5 accepts a connection request to the subnetwork B, due this c referencing the routing table RT shown in Fig. 7 in the database 1 4, subordinate subnetwork B of address b is WDM node 4 It knows that the gateway WDM node (the node that first sends the main signal when communicating with subnetwork B) is WDM node 3.
- the WDM node 1 determines from the routing table of FIG. 7 that there is an empty port (unused port) on the port on the WDM node 3 side among the ports of its own WDM node, and that the corresponding empty wavelength ( ⁇ a; multiple).
- WDM node 1 notifies WDM node 3 using an OSC line that a connection request has been issued from subnetwork A under its own to subnetwork B under WDM node 4. .
- the WDM node 3 (see Fig. 5) notified in step 8 indicates that there is an available port on the WDM node 4 side among the ports of its own optical cross-connect unit 10 from the routing table RT.
- WDM node 3 notifies WDM node 1 of the available wavelength (Ab) on WDM node 4 side confirmed in step 9 above.
- control unit of control unit 13 in WDM node 1 A sets the output wavelength of the variable wavelength light source 100 in the wavelength converter 11 to L 1.
- control unit B sets a cross-connect that connects the unused port on the WDM node 3 side confirmed in step 1 and the port of the subnetwork A to the cross-connect unit 10.
- WDM node 1 sends to WDM node 3 a command to set up a cross-connect between WDM node 1 side port and WDM node 3 side port confirmed in step 9 above, and a notification that the wavelength is L1. .
- control unit B of the control unit 13 in the WDM node 3 sets up a cross-connect (see FIG. 5).
- WDM node 3 sends to WD node 4 a command to set up a cross-connect between the port on WDM node 3 side and the sub-network B port, and a command to set the wavelength to ⁇ 1.
- control unit # in the WDM node 4 shown in FIG. 6 sets the cross-connect unit 10.
- control unit of the control unit 13 sets the output wavelength of the variable wavelength light source 100 in the wavelength conversion unit 11 to 1.
- the communication path between the sub-network A connected to the WDM node 1 and the sub-network B connected to the WDM node 4 is established, and the used wavelength is determined autonomously.
- a wavelength path between WDM nodes as shown in FIG. 8 is set in the same network configuration as in FIG.
- the contents of the notifying table RT in the database DB 14 in each of the WDM nodes 1 to 4 are as shown in FIGS. 9A to 9D.
- the definition of the wavelength path has to be fixed. Therefore, the only service that operators could provide to customers was to identify two locations and rent a wavelength link between them.
- the definition of the wavelength and path can be flexibly changed according to the occurrence and disappearance of traffic.
- the client (router Rag) on the subnetwork ⁇ sends a signal to the WDM node 1 after transmission of necessary data to the WDM node 1.
- the control unit A for controlling the wavelength of the control unit 13 of the WDM node 1
- the control unit B for controlling the path setting release the wavelength and the path used between the sub-networks A and B, respectively. I do.
- it also sends a wavelength and path release command to the adjacent WDM node 3.
- the WDM node 3 transmits a wavelength and path release command to the WDM node 4, and the wavelength and path are released in all sections of the subnetwork AB.
- WDM node 3 receives a connection request from router Reg attached to subnetwork E to router Rb g of subnetwork B, and performs a connection between subnetwork B_E in accordance with steps 1 to 18 described above. Wavelength and path definitions I do. This enables communication between the subnetwork E and the subnetwork B, as shown in FIG.
- communication is not necessarily one-to-one, but one-to-many or many-to-many.
- size of individual data will increase dramatically due to image transmission and the like, and that individual traffic will occupy one wavelength of the WDM network.
- Specific applications include streaming broadcasting, multipoint TV conferences, video calls, referendums, and census.
- the present invention also makes it possible to set wavelengths and paths for such one-to-many and many-to-many communications. These are described below.
- FIG. 11 is a configuration example of a WDM node that enables one-to-many communication to which the present invention is applied.
- the optical splitter 101 is inserted in front of the variable wavelength light source 100 in the wavelength converter 11 in the WDM node. As a result, traffic from a client in the sub-network A is branched by the optical splitter 101 into a plurality of variable wavelength light sources 100 and input.
- the control unit A of the control unit 13 determines that there are a plurality of destinations (broadcast and multicast), Wavelength setting is performed for a plurality of variable wavelength light sources 100. Further, the control unit B sets cross-connects for a plurality of destinations in the cross-connect unit 10. As a result, as shown in FIG. 12, the sub-network A can perform one-to-many communication with the sub-networks C to E.
- the path may be interrupted during communication due to a fiber break or a WDM node failure.
- a method according to the present invention to cope with this will be described below.
- three routes path 1, path 2, and path 3 are considered as paths between the sub-networks A and B. If possible, the WDM node stores these three routes with their priorities (priority) in the routing table RT.
- Fig. 13 B shows W that stores three routes with priorities (priorities).
- the priority is given in the order of cross connect ID (pass) 1, 2, and 3.
- the basis for such prioritization is based on the number of WDM nodes that reach the destination subnetwork, the quality of the WDM signal at the receiving end (physical conditions of the path (signal-to-noise ratio, variance), and the like). Quality at the receiving end, which is predicted based on how many waves are already multiplexed).
- FIG. 14A shows a case where the path between the WDM node 1 and the WDM node 3 fails in the path 1 in the network configuration of FIG. 13A due to a failure.
- the failed path 1 is switched to the next highest priority path 2 according to the routing table R T in FIG. 13B, and communication between the sub-networks A and B can be continued.
- the routing table R T the routing table
- T is updated as shown in Figure 14B, and path 2 has the highest priority.
- each WDM node holds a plurality of paths in the routing tuple RT with priorities for communication between the same sending and receiving clients, so that a certain path is disconnected. Also realizes a highly reliable network that can switch to another path and continue communication.
- an autonomous wavelength path according to wavelength usage conditions and physical conditions Because the settings can be made, it is possible to use the network quickly and efficiently in cooperation with subordinate clients for data traffic that changes every moment.
- new services such as broadcasting and interactive communication utilizing the ultra-large capacity of WDM in the multimedia era will be realized. Creation can be expected.
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Description
明細書
WDMネッ トワークシステム及ぴこれに用いる WDMノード 発明の属する技術分野
本発明は、 ィンターネッ トプロ トコル ( I P) を主としたデータネッ トヮー クシステムに関する。 特に I Pア ドレスによる自動波長制御を行う WDM (波 長分割多重化)ネットワークシステム及びこれに用いる WDMノードに関する c 従来の技術
WDM (波長分割多重化)ネッ トワークシステムにおいて、可変波長光源は、 同一のモジュールで複数の波長の中から所望の 1 つの波長を発振出力するこ とを可能にしたものである。
これにより、波長ごとに予備の光モジュールを用意する必要がなく、 またネ ッ トワークプランの中で使用波長を変える必要が生じた際にも、新規に光モジ ユールを購入'増設する必要が無い。 このことから最小限のコス トでネッ トヮ ーク構築を可能にするものである。 さらに、 1つのモジュールで選択できる波 長の数は技術の進歩により増大しつつある。
図 1は WDMネッ トワークにおける従来の波長 ·パス設定及び、 クライアン トにおけるァドレス ·ルーティング設定を説明する図である。
例えば、 サプネットワーク A内のコンテンツ ·サーバ Saからサブネッ トヮ ーク B内のコンテンツ · サーバ Sbにデータを送信する場合を考える。
この時、 図 2に示す WDMノード 1とサプネッ トワーク Aの波長 ·パス制御 システムにおいて、 サプネッ トワーク Aのクライアン トが、 WDMノード 1の 配下に接続され、サプネッ トワーク Aは全体で 1つのァドレス aを割り当てら れている。
図 2に示すように(I P)ァドレスでのルーティングに従い、 コンテンツ ·サ ーバ Saからのデータはサプネッ トワーク A内をコンテンツ ·サーバ Saに接 続するルータ Ralからルータ Ragへと送られる。
次にルータ Rag が同じデータを渡すべき相手はサプネッ トワーク Bのルー タ Rbgである。 しかし、 ルータ Ragは、 WDMルートにおけるルータ Ragと ルータ Rbg間の波長パスが定義され、 ルータ Rbgとの間でルーティング · プ 口 トコルがやり取り されるまでは、サプネッ トワーク Bのゲ一トウヱイがルー タ Rbgであることを知ることができない。
また、 サプネットワーク Bのゲートウェイがルータ Rbgである旨を予めル ータ Rag に定義されていたと しても、 波長パスがオペレータにより定義され るまでは、 ルータ Rbgとの通信をすることは出来ない。
すなわち、 これまでは、 オペレータにより未使用の波長 'パスの中から特定 の波長 'パスを選択し、 WDMノードに対し設定作業を行っていた。 したがつ て、クライアントに相手先ァドレスが定義されていても、 WDMノードに対し、 人間が上記波長,パス設定を完了するまでは、相手クライアントとの通信は出 来なかった。 このよ うに、 クライアントの相手先ァドレスの定義と、 WDMノ 一ドの波長 ·パス設定は独立していた。
また、 WDMノードに定義された波長 ·パス設定は固定化され、 仮にトラフ ィックが発生していない場合でも、オペレータによる人手で解除されるまでは そのままであった。 これにより波長 .パスはクライアント同士 1対 1 の固定 的な関係での通信にしか使用できなかった。 発明の概要
したがって、 本発明の目的は、 波長 ·パス設定の迅速化、 人手による作業の 削減を可能とするネッ トワークシステムにおける I Pア ドレスによる自動波 長制御方法及びシステムを提供することにある。 また、 波長 ·パスなどの帯域 資源の有効利用を図り、 クライアント同士 1対 1 の固定的関係の解除を可能 とする自動波長制御による WDMネッ トワークシステム及ぴこれに用いる W DMノードを提供することにある。
かかる本発明の目的を達成する WDMネッ トワークシステム及びこれに用 いる WDMノードに従えば、 WDMノードがトラフィックの宛先アドレスに従 い自律的に波長 ·パスを決定 '定義する。 またその波長 'パスはトラフィック
の発生 ·消滅に応じて定義 ·消去される。 このため、 空いている時には他のト ラフィックのために使用することができる。
また、 トラフィックごとに波長 ·パスを設定することから、 同一の発信元ク ライアントから複数の宛先にデータを送ることも可能となり、 1対多または多 対多の、 ブロードキャスト (放送) やインタラクティブなコミュニケーショ ン が実現される。
かかる本発明に従う WDMネッ トワークシステムは、 第 1の態様として、 光 波長多重 (WDM) 伝送路と、 それぞれクライアントを収容する複数のサプネ ッ トワークと、前記複数のサブネッ トワークのそれぞれに対応し、 前記光波長 多重伝送路に接続される複数の W DMノードを有し、前記複数の WDMノード のそれぞれは、 I Pァドレスで通信先が特定される宛先ァドレスに従って発振 波長を制御する波長変換部と、前記通信先に繋ぐための隣接の WDMノードに 向かう方路にクロスコネク トするクロスコネク ト部を含むことを特徴とする。 さらに、 本発明に従う WDMネッ トワークシステムは、 第 2の態様として、 前記第 1の態様において、 WDMノードのそれぞれは、前記対応するサプネッ トワークの I Pア ドレスと、 前記サブネッ トワークの上位の WDMノードと、 パスを特定するクロスコネク ト I Dと、使用波長と、所定のパスを使用して目 的のサブネットワークに到達する際、初めに主信号を送信する WDMのノード の情報を格納するルーティングテーブルを備え、前記波長変換部により制御さ れる発振波長及び、クロスコネク トされる方路が前記ルーティングテーブルを 参照して行われることを特徴とする。
また、 本発明に従う WDMネッ トワークシステムは、 第 3の態様として、 前 記第 2の態様において、接続要求を行うクライアントから該クライアントが収 容されているサブネッ トワークの I Pァドレスを通知された時に、対応する W DMノードが前記ルーティングテ一プルに前記サプネッ トワークの I Pアド レスを登録し、 それぞれの WDMノードは、 隣接する WDMノードと、 前記ル 一ティングテーブルに保有するサブネッ トワークの I Pァドレス情報を.交換 することを特徴とする。
さらにまた、本発明に従う WDMネッ トワークシステムは、 第 4の態様とし
て、 前記第 1の態様において、 前記波長変換部は、 1のクライアントからの接 続要求に対し、複数の波長に波長変換することにより 1対多の通信を行うこと を特徴とする。
さらに、 本発明に従う WDMネッ トヮ クシステムは、 第 5の態様として、 前記第 2の態様において、前記ルーティングテ一プルの前記パスを特定するク ロスコネク ト I Dに複数の選択可能なパスを設定し、それぞれのパスに対する プライオリティを登録することを特徴とする。
また、 6.本発明に従う WDMネッ トワークシステムは、第 6の態様として、 前記第 5の態様において、 前記プライォリティは、受信端側での WDM信号の 品質を基準に設定され、パスの切断又は復旧に応じて更新可能とされることを 特徴とする。
本発明の特徴は、更に以下に図面に従い説明される発明の実施の形態から明 らかになる。 図面の簡単な説明
図 1は、 WDMネッ トワークにおける従来の波長 ·パス設定及び、 クライア ントにおけるア ドレス ·ルーティング設定を説明する図である。
図 2は、 WDMノード 1 とサプネッ トワーク Aの波長 ·パス制御システムを 示す図である。
図 3は、 WDMノード 1の構成例を示す図である。
図 4は、サブネッ トワーク Aとサブネッ トワーク Bとのパスが確立するまで の WDMノード 1における処理工程を示す図である。
図 5は、サプネッ トワーク Aとサブネッ トワーク Bとのパスが確立するまで の WDMノード 3における処理工程を示す図である。
図 6は、サブネッ トワーク Aとサブネッ トワーク Bとのパスが確立するまで の WDMノード 4における処理工程を示す図である。
図 7は、 ルーティングテーブルに構成例である。
図 8は、 工程 1〜工程 1 8の実行により、 図 1 と同様のネッ トワーク構成に おいて、 設定される WDMノード間での波長 .パスを示す図である。
図 9は、 WDMノード 1〜 4のそれぞれにおけるデータベース DB 1 4内の ルーティングテープル RTの内容を示す図である。
図 1 0は、 波長 .パス資源の有効利用を説明する図である。
図 1 1は、本発明の適用によりにした 1対多の通信を可能とする WDMノー ドの構成例である。
図 1 2は、サプネッ トワーク Aとサブネッ トワーク B〜Eとの間での 1対多 の通信を示す図である。
図 1 3は、 経路 (パス) の物理的条件に応じた選択について説明する図であ る。
図 1 4は、 図 1 3における経路 (パス) の物理的条件に応じた選択に基づき 障害時に他のパスに切り替え、通信を継続することの可能性を説明する図であ る。 発明の実施の形態の説明
本発明の適用例を上記の図 1に示すネッ トワークを再び利用して以下に説 明する。
[波長 ·パスの自律的決定 · 定義]
図 1において、サプネッ トワーク Aとサブネッ トワーク Bとの間で通信が行 なわれる場合、 機器 ·伝送路ファイバのコスト節約のため、 中継伝送路に WD M (波長多重) 技術が適用される。 この時、 サプネッ トワーク Aとサプネッ ト ワーク B間のトラフィックは、 WDMネッ トワーク内のある一つの波長を占有 し、 各 WDMノード 1〜 4において決められた方路に従い伝送される。
図 3は、 WDMノード 1の構成例であり、 光ク ロスコネク ト部 1 0、 可変波 長光源 1 0 0を有する波長変換部 1 1、 波長多重部 1 2、 制御部 1 3、 及ぴデ ータベース (D B) 1 4を有して構成されている。 図 1において、 他の WDM ノード 2〜 4及び対応するサプネッ トワーク B~Dの波長'パス制御システム も図 3の WDMノード 1 とサブネッ トワーク Aの波長'パス制御システムと同 様の関係にある。
次に、本発明を適用した場合の、 WDMノード 1に接続されたサプネッ トヮ
ーク Aと WDMノード 4に接続されたサプネッ トワーク Bとのパスが確立す るまでの過程を以下に図 4〜図 6に従って説明する。 なお、 以下の図 4〜図 6 において示される ( ) 付きの数字は、 以下に説明する動作の工程の順に対応 付けられている。 図 4は WDMノード 1における処理工程、 図 5は WDMノー ド 3における処理工程及ぴ、図 6は WDMノード 4における処理工程を示して いる。
(工程 1 )
図 4において、 WDMノード 1に接続されたサプネッ トワーク A内のクライ アントは、自身のサブネッ トワーク Aのネッ トワークア ドレス aを WDMノー ド 1に通知する。
(工程 2 )
対応する WDMノード 1は、工程 1により通知されたネッ トワークァドレス aをデータベース 1 4に格納する。
(工程 3 )
WDMノード 1は、隣接する WDMノード 2及ぴ WDMノード 3との間でェ 程 2により保有するサブネッ トワークァドレス情報を光監視チャネル O S C (Optical Supervisory Channel)を通して交換する。 WDMノード 3と WDM ノード 4との間でも同様にサブネッ トワークア ドレス情報を交換する。
(工程 4)
工程 3により WDMノード;!〜 4はデータベース 1 4内に、ノレーティングテ 一プル ( R T : Routing Table) を生成する。 図 7にルーティングテーブル R Tの例を示す。
このルーティングテープル RT には、 サブネッ トワークア ドレス ( 1 )、 上 位 WDMノード (Π)、 クロスコネク ト I D (m)、 波長 (IV)、 ゲートウェイ WDMノード (V) の情報を有する。 ゲートウェイ WDMノード (V) は所定 のパスを使用して目的のサブネッ トワークに到達する際、初めに主信号を送信 する隣接の WDMノードを意味する。
(工程 5 )
次に、 サブネッ トワーク Aのクライアントから、 WDMノード 1に対し、 サ
ブネッ トワーク Bへの接続要求が送られる。本要求にはサブネッ トワーク Bの ア ドレスが含まれている。
(工程 6 )
工程 5によりサブネッ トワーク Bへの接続要求を受け付けた WDMノード 1は、 データベース 1 4内の図 7に示すルーティングテーブル RTを参照する c これにより、ア ドレス bのサブネッ トワーク Bが WDMノード 4の配下にあり、 ゲートウェイ WDMノード(サプネッ トワーク Bとの通信の際に、 初めに主信 号を送るノード)が WDMノード 3であることを知る。
(工程 7)
ついで、 WDMノード 1は図 7のルーティングテ一プルから自身の WDMノ 一ド部のポートのうち、 WDMノード 3側のポートに空き (未使用ポート) が あること及ぴ該当する空き波長(λ a;複数可)を確認する。
(工程 8 )
さらに、 WDMノード 1は WDMノード 3に対し、 自身の配下のサプネッ ト ワーク Aから、 WDMノード 4の配下のサプネッ トワーク Bへの接続要求が発 生していること O S C回線を使用して通知する。
(工程 9 )
工程 8により通知を受けた WDMノード 3 (図 5参照) は、 ルーティングテ 一ブル RTから自身の光クロスコネク ト部 10のポートのうち、 WDMノード 4側のポートに空きがあること及ぴ該当する未使用波長(λ b ;複数可)を確認 する。
(工程 1 0 )
次に WDMノード 3は上記工程 9において確認した WDMノード 4側の空 き波長(Ab)を、 WDMノード 1に通知する。
(工程 1 1 )
上記通知を受けた WDMノード 1 は、 i a = b= iとなるような λ = λ 1を 選択 ·決定する (図 4参照)。
(工程 1 2)
上記工程 1 1での決定に従い、 WDMノード 1において制御部 1 3の制御部
Aは、 波長変換部 1 1内の可変波長光源 1 0 0の出力波長を; L 1に設定する。 (工程 1 3 )
次に WDMノード 1において制御部 Bは、上記工程 1により確認済みの WD Mノード 3側空きポートとサプネッ トワーク Aのポートとを結ぶクロスコネ ク トをクロスコネク ト部 1 0に設定する。
(工程 1 4 )
次いで WDMノード 1 は WDMノード 3に対し、 WDMノード 1側ポート と上記工程 9により確認済みの WDMノード 3側ポートを結ぶクロスコネク トの設定命令、 及び該当波長は L 1である旨の通知を送る。
(工程 1 5 )
上記工程 1 4の命令に従い、 WDMノード 3において制御部 1 3の制御部 B はクロスコネク トを設定する (図 5参照)。
(工程 1 6 )
次に WDMノード 3は WD ノード 4に対し、 WDMノード 3側ポートとサ ブネットワーク Bポートを結ぶクロスコネク トの設定命令、及び該当波長を λ 1 とする設定命令を送る。
(工程 1 7 )
上記の命令に従い、図 6に示す WDMノード 4において制御部 Βはクロスコ ネク ト部 1 0を設定する。
(工程 1 8 )
さらに、制御部 1 3の制御部 Αは波長変換部 1 1内の可変波長光源 1 0 0の 出力波長をえ 1に設定する。
以上の動作により、WDMノード 1に接続されたサブネッ トワーク Aと WD Mノード 4に接続されたサブネッ トワーク B間の通信パスの確立、及び使用波 長の決定が自律的に行われる。
上記の工程 1〜工程 1 8の実行により、図 1 と同様のネッ トワーク構成にお いて、 図 8に示すような WDMノード間での波長 .パスが設定される。 この時 の WDMノード 1から 4のそれぞれにおけるデータベース D B 1 4内のノレ一 ティングテーブル R Tの内容は、 図 9 A〜図 9 Dに示す如くである。
[トラフィ ックの発生 ·消滅に従う波長 · パスの定義 ·消去]
ここで、オペレータにより予め波長 ·パスを設定する従来の方法では、波長- パスの定義は固定的とならざるを得ない。 したがって、 オペレータが顧客に提 供できるサービスも、 2地点を特定しその間を結ぶ波長貸ししか考えられなか つた。
し力 し、 W D Mノードが配下クライアントと連携して自律的に波長 ·パス設 定を行う本発明においては、 トラフィックの発生 ·消滅に応じて波長 ·パスの 定義を柔軟に変更することが出来る。
例えば、 従来では図 8に示すようにサブネッ トワーク A— B間の波長 ·パス がー且定義されると、 サブネッ トワーク Bと、別のサブネッ トワークとの間の 通信は出来なかった。
しかし本発明においては、サプネッ トワーク A— B間のトラフィックが先に 発生し、 消滅した後に、 図 1 0に示すように、 サブネッ トワーク Bと、 別のサ ブネットワーク E間のトラフィックが発生した場合に、 W D Mノード 4で A— B間のトラフィックのために使用していたクロスコネク ト (パス) I D 1及び 波長 λ 1 をサプネッ トワーク Β— Ε間のトラフイクのために再び使用するこ とができる。 これにより波長 ·パス資源の有効利用が行われる。
このために、 サブネットワーク Α側のクライアント (ルータ Rag) は必要な データを送信し終えた後に、 W D Mノード 1に対し、 送信終了の信号を送る。 これに基づき W D Mノード 1の制御部 1 3の波長を制御する制御部 A及ぴ、パ ス設定を制御する制御部 Bは、それぞれサブネッ トワーク A— B間に使用され ていた波長及びパスの解放を行う。同時に隣接する W D Mノー ド 3に対しても、 波長及びパスの解放命令を送信する。
同様に、 W D Mノード 3は W D Mノード 4に対し、波長及びパスの解放命令 を送信し、サプネッ トワーク A— Bの全区間における波長及びパスの解放が行 われる。
この後、 W D Mノード 3はサプネッ トワーク Eに付属するルータ Reg から サブネッ トワーク Bのルータ Rb gへの接続要求を受け、先に説明した工程 1か ら工程 1 8の手順に従ってサブネッ トワーク B _ E間の波長及ぴパスの定義
を行う。 これにより図 1 0に示すように、サプネッ トワーク Eとサプネッ トヮ ーク Bとの間の通信が可能となる。
[クライアント間 1対多及び多対多の通信]
さらに、 今後マルチメディア、 ブロードバンド化が進む中においては、 通信 は必ずしも 1対 1ではなく、 1対多もしくは多対多でも行われる。 かつ、 画像 伝送等により個々のデータのサイズが飛躍的に大きくなり、個々のトラフイツ クが W D Mネッ トワークの 1波長を占有するような状況が予想される。
具体的なアプリケーションとしては、 ス トリーミング放送、 多地点間 T V会 議 · TV電話、 国民投票、 国勢調査などが考えられる。
本発明はこのような 1対多、多対多の通信のための波長及びパス設定を行う ことも可能にする。 これらに付いて以下に説明する。
( a ) 1対多の通信
図 1 1は、本発明を適用した 1対多の通信を可能とする W D Mノードの構成 例である。
特徴として、 W D Mノード内の波長変換部 1 1内にある可変波長光源 1 0 0 の手前に光スプリ ッタ 1 0 1を挿入する。 これにより、サブネッ トワーク A内 のクライアントからのトラフィ ックを光スプリ ッタ 1 0 1により複数の可変 波長光源 1 0 0に分岐して入力する。
一方、 クライアントから通知された接続要求 (工程 5参照) に含まれる宛先 ア ドレスにより、 制御部 1 3の制御部 Aは複数の宛先 (ブロー ドキャス ト、 マ ルチキャス ト) であることを判断し、複数の可変波長光源 1 0 0に対し波長設 定を行う。 さらに、制御部 Bは複数の宛先に対するクロスコネク トをクロスコ ネク ト部 1 0に設定する。 これにより図 1 2に示すように、 サブネッ トワーク Aは、 サプネッ トワーク C〜Eとの間で 1対多の通信が可能となる。
( b ) 多対多の通信
上記の [トラフィックの発生 ·消滅に従う波長 ·パスの定義 ·消去] と ( a ) 1 対多の通信を組み合わせることにより複数のクライアントからの複数の宛 先向けのトラフィックの発生 ·消滅に対し、 波長の設定及び解放を極めて短時 間で行うことにより、 多対多の通信が可能となる。
[経路 (パス) の物理的条件に応じた選択]
ここで、 ファイバー断、 W D Mノードの故障等により、 通信途中でパスが断 となる場合がある。これに対応するための本発明に従う方式を以下に説明する 図 1 3 Aに示すようにサプネッ トワーク A— B間のパスと して 3つのルー ト (パス 1 , パス 2 , パス 3 ) が考えられる場合、 W D Mノードはこれら 3つ のルートをルーティングテーブル R Tの中に優先度 (プライォリティ) を付け て記憶しておく。
図 1 3 Bは、 優先度 (プライォリティ) を付けて 3つのルートを記憶した W
D Mノー ド 1 のルーティ ングテープノレ R Tの一例である。ク ロスコネク ト I D (パス) 1 , 2, 3の順にプライオリティが付けられている。
かかるプライオリティ付けの根拠としては、宛先サプネッ トワークまでの経 由する W D Mノード数の他に、受信端での W D M信号の品質 (経路の物理的条 件 (信号対雑音比値、 分散値) とそこに既に何波多重されているかにより予測 される受信端での品質) 等が考えられる。
ここで、 パスに障害が生じた場合を考える。 図 1 4 Aは、 図 1 3 Aのネッ ト ワーク構成において、 W D Mノード 1と W D Mノード 3間での障害により、 パ ス 1に障害が生じ断となった場合を示している。
この場合、 障害が起こったパス 1が、 図 1 3 Bのルーティングテープル R T に従い、 次にプライオリティが高いパス 2に切り替えられ、 サブネッ トワーク A— B間の通信を継続させることが出来る。 この時、ルーティ ングテープル R
Tは、 図 1 4 Bに示すように更新され、パス 2のプライオリティが一番高くな る。
このように、本発明では各 W D Mノードが、 同一送受信クライアント間の通 信のために複数のパスを、プライオリティを付けてルーティングテ プル R T の中に保有することにより、 あるパスが断となっても、 他のパスに切り替え、 通信を継続することのできる信頼性の高いネッ トワークを実現する。 産業上の利用性
本発明により、 波長使用状況及び物理的条件に応じた、 自律的な波長 ·パス
設定が可能になるため、 時々刻々と変化するデータ トラフィックに対し、 配下 クライアントと連携した、 迅速かつ効率の良いネッ トワーク活用ができる。 また、 1対多、 多対多での通信が可能になることにより、 マルチメディア時 代における、 W D Mの超大容量を活用したブロードキャス ト (放送) やインタ ラタティプなコミュニケーシヨンのような新サービスの創出が期待できる。
Claims
1. 光波長多重 (WDM) 伝送路と、
それぞれクライアントを収容する複数のサプネッ トワークと、
前記複数のサブネッ トワークのそれぞれに対応し、前記光波長多重伝送路に 接続される複数の W DMノードを有し、
前記複数の WDMノードのそれぞれは、 I Pァドレスで通信先が特定される 宛先ァドレスに従って発振波長を制御する波長変換部と、
前記通信先に繋ぐための隣接の WDMノードに向かう方路にクロスコネク トするクロスコネク ト部を含む
ことを特徴とする WDMネッ トワークシステム。
2. 請求項 1において、
前記 WDMノードのそれぞれは、前記対応するサブネットワークの I Pアド レスと、 前記サブネッ トワークの上位の WDMノードと、 パスを特定するク口 スコネク ト I Dと、使用波長と、 所定のパスを使用して目的のサブネッ トヮー クに到達する際、初めに主信号を送信する WDMのノードの情報を格納するル 一ティングテーブルを備え、 ·
前記波長変換部により制御される発振波長及び、ク ロスコネク トされる方路 が前記ルーティングテーブルを参照して行われることを特徴とする WDMネ ッ ト ワークシステム。
3. 請求項 2において、
接続要求を行うクライアントから該クライアントが収容されているサブネ ッ トワークの I Pァドレスを通知された時に、対応する W DMノードが前記ル 一ティングテーブルに前記サブネッ トワークの I Pァドレスを登録し、 それぞれの WDMノードは、 隣接する WDMノードと、 前記ルーティングテ 一プルに保有するサプネッ トワークの I Pァドレス情報を交換することを特 徴とする WDMネッ トワークシステム。
4. 請求項 1において、
波長の発振及びクロスコネク トの設定は、サプネッ トワークからのトラフィ
ックの発生 ·消滅にともない、 開始 ·終了及び定義 ·消去することを特徴とす る W D Mネッ トワークシステム。
5. 請求項 1において、
前記波長変換部は、 1のクライアントからの接続要求に対し、複数の波長に 波長変換することにより 1対多の通信を行うことを特徴とする WDMネッ ト ワークシステム。
6. 請求項 2において、
前記ルーティングテーブルの前記パスを特定するクロスコネク ト I Dに複 数の選択可能なパスを設定し、それぞれのパスに対するプライオリティを登録 することを特徴とする WDMネッ トワークシステム。
7. 請求項 6において、
前記プライオリティは、 受信端側での WDM信号の品質を基準に設定され、 パスの切断又は復旧に応じて更新可能とされることを特徴とする WDMネッ トワークシステム。
8. それぞれクライアントを収容する複数のサブネッ トワークを光波長多重 (WDM) 伝送路を通して接続する WDMネッ トワークシステムにおいて、 前 記複数のサブネッ トワークのそれぞれに対応し、前記光波長多重伝送路に接続 される複数の WDMノ一ドの各々は、
前記複数の WDMノードのそれぞれは、 I P了 ドレスで通信先が特定される 宛先ァドレスに従って発振波長を制御する波長変換部と、
前記通信先に繋ぐための隣接の WDMノードに向かう方路にクロスコネク トするクロスコネク ト部を
有することを特徴とする WDMノード。
9. 請求項 8において、
前記対応するサブネッ トワークの I Pア ドレスと、前記サブネッ トワークの 上位の WDMノードと、 パスを特定するクロスコネク ト I Dと、 使用波長と、 所定のパスを使用して目的のサブネッ トワークに到達する際、初めに主信号を 送信する WDMのノードの情報を格納するルーティングテーブルを備え、 前記波長変換部により制御される発振波長及び、クロスコネク トされる方路
が前記ルーティングテーブルを参照して行われることを特徴とする WDMノ 一ド。
1 0. 請求項 9において、
接続要求を行うクライアントから該クライアントが収容されているサプネ ッ トワークの I Pァドレスを通知された時に、前記ルーティングテーブルに前 記サプネッ トワークの I Pア ドレスを登録し、
隣接する WDMノードと、前記ルーティングテーブルに保有するサブネッ ト ワークの I Pァドレス情報を交換することを特徴とする WDMノード。
1 1. 請求項 8において、
前記波長変換部は、 1のクライアントからの接続要求に対し、複数の波長に 波長変換することにより 1対多の通信を行うことを特徴とする WDMノード。
1 2. 請求項 8において、
波長の発振及びクロスコネク トの設定は、サブネッ トワークからのトラフィ ックの発生 ·消滅にともない、 開始 ·終了及び定義 ·消去することを特徴とす る WDMノード。
1 3. 請求項 9において、
前記ルーティングテーブルの前記パスを特定するク口スコネク ト I Dに複 数の選択可能なパスを設定し、それぞれのパスに対するプライオリティを登録 することを特徴とする WDMノード。
1 4. 請求項 1 3において、
前記プライオリティは、 受信端側での WDM信号の品質を基準に設定され、パ スの切断又は復旧に応じて更新可能とされることを特徴とする WDMノー ド。
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