JP2004297178A - ネットワークトラヒック制御方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、輻輳回避のために余分な波長を使用することを防止でき、ハイブリッドノードでのハードウェア量を削減できるネットワークトラヒック制御方法及びその装置を提供することを目的とする。
【解決手段】入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する光ノードと電気ノードを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、ハイブリッドノードの電気ノードでパケットのアグリゲーションを行い、ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定し、輻輳を生じさせている電気ラベルパスが輻輳を起こしたハイブリッドノードの電気ノードを迂回するよう新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替える。
【選択図】 図２
【解決手段】入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する光ノードと電気ノードを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、ハイブリッドノードの電気ノードでパケットのアグリゲーションを行い、ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定し、輻輳を生じさせている電気ラベルパスが輻輳を起こしたハイブリッドノードの電気ノードを迂回するよう新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替える。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークトラヒック制御方法及びその装置に関し、ノード自律でルーティングやシグナリングを行うネットワークシステムにおけるネットワークトラヒック制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、以下のような標準化機関で、光ネットワークにおける自動回線設定の標準化が提案されている。
【０００３】
１．ＩＴＵ−Ｔで標準化がなされているＡＳＯＮ（ＩＴＵ−Ｔ勧告 Ｇ．８０８０など）
２．ＩＥＴＦで標準化がなされているＧＭＰＬＳシグナリング
３．ＯＩＦで標準化がなされているＵＮＩシグナリング
これら自動回線設定の標準化は、図１のネットワークアーキテクチャに示すように、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）などの光インタフェースを装備し入力ポートの波長と出力ポートの波長を異なる波長に変換することによって光信号を交換するＯＸＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ：光クロスコネクト）、ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ（ＳＤＨ）、ＡＤＭ（Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｘｅｒ）などの伝送装置にＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ベースのコントロールプレーンを装備させ、その上で現在インターネットで行われているような自律ルーティングを行い、シグナリングを使用して波長やＳＯＮＥＴ／ＳＤＨなどの回線を設定するものである。
【０００４】
図１に示すように、ＩＰベースのコントロールプレーンを用いてＯＸＣなどのトランスポート装置を制御する枠組みにおいては、現在様々な機関でその標準化がなされている。このようなネットワークの特徴としては、様々な伝送媒体（ファイバー、波長、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ、ＭＰＬＳなど）を単一のコントロールプレーンで制御できるため、従来トランスポートプレーンの各レイヤに分かれて制御を行い、その結果、非効率な制御になっていたことを解決することが可能となる。
【０００５】
例えば、波長パスを設定する制御レイヤと、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）パスを制御するレイヤが分かれていた場合、ＭＰＬＳレイヤからは波長レイヤがどのようなトポロジーになっているかは不明であり、逆もそうである。そのため、場合によってはＭＰＬＳのラベルパスを設定する毎に光ラベルパスを設定するといった場合が生じる。
【０００６】
一方、両者のコントロールプレーンが単一のレイヤであるときは、ＭＰＬＳのラベルパスを何本設定しようとも、行き先が同一であるＭＰＬＳラベルパスは同一の光ラベルパスに収容すれば、光ラベルパスの資源を削減可能になる。また従来はこのようなパスの設定をネットワーク管理システムを用いて手動で設定していた。
【０００７】
つまり、従来技術ではトランスポートプレーンのレイヤ間の連携が無かったために、不効率な資源管理がなされていた。また、たとえネットワーク管理システムで統合的にレイヤを管理していたとしても、手動でパスを設定しなければならなかった。このような問題点を解決するために各研究機関より、ラベルパス管理の手法が提案されている（例えば、非特許文献１，２，３参照。）。
【０００８】
【非特許文献１】
Ｓ．Ｏｋａｍｏｔｏ，Ｋ．Ｓｈｉｍａｎｏ，ａｎｄ Ａ．Ｓａｈａｒａ，”ＧＭＰＬＳ ｂａｓｅｄ ＩＰ ｏｖｅｒ Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ ＨＩＫＡＲＩ（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ ＭＰＬＳ）Ｒｏｕｔｅｒｓ”，ＰＳ＋ＣＯＩＮ２００２，ＣＯＩＮ．ＷｅＡ２，Ｊｕｌｙ ２００２．
【０００９】
【非特許文献２】
塩本他，”ＭＰＬＡｍｂｄａＳネットワークにおける動的マルチレイヤトラヒックエンジニアリング”，ＩＥＩＣＥ ＰＳ２００２−１０，Ａｐｒｉｌ ２００２．
【００１０】
【非特許文献３】
加納他，“ＧＭＰＬＳによるＬ１／Ｌ２連携制御実現方式の提案”，ＩＥＩＣＥ，Ｎｏ．ＳＢ−１３−２ ｐｐ．５７６−５７７，Ｓｅｐｔ．２００１
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の非特許文献１，２，３のいずれの方式も、ＯＸＣなどの光スイッチと電気スイッチを組み合わせて、電気スイッチのトラヒック輻輳を光ラベルパスのショートカットにより回避しようとするものである。特に非特許文献２では詳細な制御アルゴリズムが書かれているが、以下のような問題点がある。
（１）電気ノードで輻輳が生じた場合、新たな光ラベルパスをエンド−エンドで設定して輻輳を回避するため、光資源を余分に使用してしまう。
（２）各電気ノードにおいて全ての電気ラベルパスのトラヒック流量を測定しなければならないため、そのためのハードウェア量が膨大になる。
（３）光資源（波長数）が多い場合、無理に電気ノードを経由する可能性があり、そのためトラヒックのサービス品質が劣化する可能性がある。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、輻輳回避のために余分な波長を使用することを防止でき、ハイブリッドノードでのハードウェア量を削減でき、また、光資源が多い場合にトラヒックのサービス品質の劣化を防止できるネットワークトラヒック制御方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１，４に記載の発明は、パスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する光ノードと電気ノードを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、
前記ハイブリッドノードの電気ノードでパケットのアグリゲーションを行い、ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定し、
前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスが輻輳を起こした前記ハイブリッドノードの電気ノードを迂回するよう新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えることにより、
輻輳が発生しているハイブリッドノードの電気ノードだけを迂回する新たな光ラベルパスを設定でき、輻輳回避のために余分な波長を使用することを防止できる。
【００１４】
請求項２，５に記載の発明は、ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、前記電気ノードの出力ポートのうち輻輳が発生した出力ポートを通る電気ラベルパスを終端している入ノードに対して前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせ、
前記ハイブリッドノードの電気ノードで前記問い合わせに対する応答から前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定することにより、
ハイブリッドノードでは全ての電気ラベルパスのトラヒック流量を測定する必要がなく、トラヒック流量を測定するためのハードウェア量を削減できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、パスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する電気ノードを通らず光ノードのみを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、
光資源が枯渇した状態で新たなパスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記新たなパスの入ノードから出ノードに近いハイブリッドノードまでを既存のパスと共用し、
前記既存のパスを前記ハイブリッドノードの電気ノードで２つに分離して既存のパスの出ノードと新たなパスの出ノードに接続する新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えることにより、
光資源が多い場合に電気ノードを経由させずに光ラベルパスを設定してトラヒックのサービス品質の劣化を防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明のネットワークトラヒック制御方法を適用した基本ネットワークの構成図を示す。同図中、データプレーン内のｅ１〜ｅ７は電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードを示し、ｏ１〜ｏ５は光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードを示し、ｈ１〜ｈ４は電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードを示す。電気ノードｅ１〜ｅ７にはユーザ装置ｙ１〜ｙ７が接続されている。
【００１７】
また、データプレーンを構成する電気ノードｅ１，ｅ２，ハイブリッドノードｈ１〜ｈ４，電気ノードｅ７，光ノードｏ５それぞれにはコントロールプレーンを構成するコントロールノードｃ１〜ｃ８が接続されており、コントロールノードｃ１〜ｃ８はルーティングプロトコルやシグナリングプロトコルを装備している。また、コントロールノードｃ４にはネットワーク管理システムＮＭＳが接続されている。
【００１８】
ここで、入ノードは電気ノードであるが、ＷＤＭなどの光インタフェースを装備しているものとする。中継ノードは光ノードのみでも良いし、光スイッチと電気スイッチのハイブリッドノードでも良い。またハイブリッドノードは、製造業者が異なるＯＸＣと電気スイッチを組み合わせても良い。実際にはこのようなハイブリッドノードは都市内のメトロネットワークと長距離のロングホールネットワークの境界値点に設置される。
【００１９】
図３は、電気ノードの一実施例のブロック図を示す。同図中、光／電気変換・分離部１０は光ノードから供給されるＷＤＭ信号を波長毎に分離し、各波長を電気信号に変換する。入力インタフェース（ＩＦ）群１１内の入力ＩＦ１２１〜１２ｎはユーザ装置または光／電気変換・分離部１０から供給される電気信号を受信してスイッチ１３に供給する。
【００２０】
スイッチ１３は、各入力ＩＦ１２１〜１２ｎから供給される信号をノード制御部１４の制御に従ってスイッチングし、出力インタフェース（ＩＦ）群１５内の出力ＩＦ１６１〜１６ｎに供給する。出力ＩＦ１６１〜１６ｎはスイッチ１３から供給される電気信号を受信してユーザ装置または電気／光変換・多重部１７に供給する。電気／光変換・多重部１７は複数の出力ＩＦからの電気信号を異なる波長の光信号に変換したのち多重化してＷＤＭ信号とし光ノードに送信する。
【００２１】
ノード制御部１４は、外部制御インタフェース（ＩＦ）１８を介してコントロールプレーンのコントロールノードと接続されている。ノード制御部１４は、スイッチ１３のスイッチングを制御する他に、資源管理部２０と、ルーティング部２１と、シグナリング部２２を有している。資源管理部２０は入力ＩＦ及び出力ＩＦで観測されたパケット流量等の測定値からノード資源の使用状況や輻輳状況を把握する。ルーティング部２１は、ネットワークのトポロジーを自動的に把握する。シグナリング部２２は、把握したトポロジー上にラベルパスを設定する。その場合、波長やＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのチャネル番号や、ＭＰＬＳのラベルなどをラベルとして扱う。
【００２２】
図４は、ユーザ装置に接続される電気ノードの入出力ＩＦ部の一実施例のブロック図を示す。入出力ＩＦ部は、入力ＩＦ３０（例えば１２１に対応）と出力ＩＦ３５（例えば１６１に対応）から構成されている。入力ＩＦ３０のパケット処理部３１はユーザ装置から電気信号で供給されるパケットにラベル管理部３２で管理されているＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ＭＰＬＳ）のラベルを付加してＧＭＰＬＳパケットとし、パケットバッファ部３３に供給する。パケットバッファ部３３はパケット処理部３１から供給されるＧＭＰＬＳパケットをバッファリングし、ノード制御部１４からの制御に従ってバッファリングしているＧＭＰＬＳパケットをスイッチ１３に供給する。トラヒック測定部３４はパケットバッファ部３３から出力するＧＭＰＬＳパケットのトラヒック流量やパケットバッファ部３３のキュー長を計測してノード制御部１４内の資源管理部２０に通知する。
【００２３】
出力ＩＦ３５のパケットバッファ部３６は、スイッチ１３から供給されるＧＭＰＬＳパケットをバッファリングし、ノード制御部１４からの制御に従ってバッファリングしているＧＭＰＬＳパケットをパケット処理部３８に供給する。トラヒック測定部３７はパケットバッファ部３６から出力するＧＭＰＬＳパケットのトラヒック流量やパケットバッファ部３６のキュー長を計測してノード制御部１４内の資源管理部２０に通知する。
【００２４】
パケット処理部３８は、ＧＭＰＬＳパケットのラベルを取り出し、このラベルでラベル管理部３９の管理テーブルを参照して宛先のユーザ装置を特定し、ラベルを取り外したパケットを宛先のユーザ装置に送出する。
【００２５】
図５は、光ノードの一実施例のブロック図を示す。同図中、入力インタフェース（ＩＦ）群４１内の入力ＩＦ４２１〜４２ｍは、隣接する光ノードから供給されるＷＤＭ信号を受信して波長毎に分離し光スイッチ４３に供給する。
【００２６】
光スイッチ４３は、各入力ＩＦ４２１〜４２ｍから供給される光信号をノード制御部４４の制御に従ってスイッチングし、出力インタフェース（ＩＦ）群４５内の出力ＩＦ４６１〜４６ｍに供給する。出力ＩＦ４６１〜４６ｍは光スイッチ４３から供給される波長毎の光信号を多重してＷＤＭ信号とし隣接する光ノードに送出する。
【００２７】
ノード制御部４４は外部制御インタフェース（ＩＦ）４８を介してコントロールプレーンのコントロールノードと接続されている。ノード制御部４４は、光スイッチ４３のスイッチングを制御する他に、資源管理５０と、ルーティング部５１と、シグナリング部５２を有している。資源管理部５０はノード資源の使用状況や輻輳状況を把握する。ルーティング部５１は、ネットワークのトポロジーを自動的に把握する。シグナリング部５２は、把握したトポロジー上にラベルパスを設定する。
【００２８】
図６は、隣接する光ノードに接続される光ノードの入出力ＩＦ部の一実施例のブロック図を示す。入出力ＩＦ部は、入力ＩＦ６０（例えば４２１に対応）と出力ＩＦ６５（例えば４６１に対応）から構成されている。入力ＩＦ６０の光アンプ・分離部６１は受信したＷＤＭ信号を増幅したのち波長毎に分離して光レベル監視部６２に供給する。光レベル監視部６２は各波長の光レベルが所定レベルとなるように監視制御を行って光スイッチ４３に供給する。
【００２９】
出力ＩＦ６５のトランスポンダ６６は、光スイッチ４３から供給される各波長の光信号を電気信号に変換し更に光信号に変換することで光レベルを所定レベルとして光アンプ・多重・光レベル監視部６７に供給する。光アンプ・多重・光レベル監視部６７は各波長の光信号を増幅したのち多重化し光レベルの監視制御を行って隣接する光ノードに送信する。
【００３０】
図７は、ハイブリッドノードの一実施例のブロック図を示す。同図中、図３または図５と同一部分には同一符号を付す。図７において、電気ノード部７０内の光／電気変換・分離部１０は、光ノード部７２の出力ＩＦ４６１から供給されるＷＤＭ信号を波長毎に分離し、各波長を電気信号に変換する。入力インタフェース（ＩＦ）群１１内の入力ＩＦ１２１〜１２ｎはユーザ装置または光／電気変換・分離部１０から供給される電気信号を受信してスイッチ１３に供給する。
【００３１】
スイッチ１３は、各入力ＩＦ１２１〜１２ｎから供給される信号をノード制御部１４の制御に従ってスイッチングし、出力インタフェース（ＩＦ）群１５内の出力ＩＦ１６１〜１６ｎに供給する。出力ＩＦ１６１〜１６ｎはスイッチ１３から供給される電気信号を受信してユーザ装置または電気／光変換・多重部１７に供給する。電気／光変換・多重部１７は複数の出力ＩＦからの電気信号を異なる波長の光信号に変換したのち多重化してＷＤＭ信号とし光ノード部７２内の入力ＩＦ４２１に供給する。電気ノード制御部７４はハイブリッドノード制御部７６と接続されており、電気ノード部全体の資源を管理する資源管理部２０を有している。
【００３２】
光ノード部７２内の入力インタフェース（ＩＦ）群４１を構成する入力ＩＦ４２１〜４２ｍは、電気／光変換・多重部１７または隣接する光ノードから供給されるＷＤＭ信号を受信して波長毎に分離しスイッチ４３に供給する。
【００３３】
光スイッチ４３は、各入力ＩＦ４２１〜４２ｍから供給される光信号をノード制御部４４の制御に従ってスイッチングし、出力インタフェース（ＩＦ）群４５内の出力ＩＦ４６１〜４６ｍに供給する。出力ＩＦ４６１〜４６ｍは光スイッチ４３から供給される波長毎の光信号を多重してＷＤＭ信号とし、電気ノード部７０内の光／電気変換・分離部１０または隣接する光ノードに送出する。光ノード制御部７８はハイブリッドノード制御部７６と接続されており、光ノード部全体の資源を管理する資源管理部５０を有している。
【００３４】
ハイブリッドノード制御部７６は、外部制御インタフェース（ＩＦ）７９を介してコントロールプレーンのコントロールノードと接続されている。ハイブリッドノード制御部７６は、資源管理部８０と、ルーティング部８１と、シグナリング部８２を有している。資源管理部８０はノード資源の使用状況や輻輳状況を把握する。ルーティング部８１は、ネットワークのトポロジーを自動的に把握する。シグナリング部８２は、把握したトポロジー上にラベルパスを設定する。
【００３５】
図８は、本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例におけるパス設定処理のフローチャートを示す。この実施例は波長数をできるだけ削減するものであり、図２に示す基本ネットワークで入ノードｅ１、出ノードｅ７を指定され、また、入ノードｅ２、出ノードｅ７を指定されたものとする。ところで、この処理はコントロールプレーンのＮＭＳから入ノードと出ノードが指定されＮＭＳからの制御で実行しても良く、また、パス設定の要求が発生した入ノードの制御で実行しても良い。
【００３６】
ステップＳ１：電気ノードｅ１から電気ノードｅ７まで光ラベルパス（波長番号等を含む）を設定するためにＳＰＦ（Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆａｓｔ）計算を行う。
【００３７】
ステップＳ２：通過するノードがハイブリッドノードであった場合、必ずハイブリッドノード内の電気スイッチを経由するように光ラベルパスを設定する。この様子を図９に示す。図中、光ラベルパスを破線で示す。
【００３８】
ステップＳ３：設定した光ラベルパスの経路上に電気ラベルパス（ＭＰＬＳ等を含む）を設定する。
【００３９】
ステップＳ４：通過するノードがハイブリッドノードであった場合、必ず電気スイッチを経由するように電気ラベルパスを設定する。この様子を図１０に示す。図中、電気ラベルパスを太い実線で示す。
【００４０】
ステップＳ５：他の入ノードと出ノードが指定されているか否かを判別し、他のパス指定がある場合にはステップＳ５に進み、他のパス指定がない場合には処理を終了する。
【００４１】
ステップＳ６：電気ノードｅ１とは異なる入ノードｅ２から出ノードｅ７までパスを設定するために、ステップＳ１と同様に電気ノードｅ２から電気ノードｅ７までの光ラベルパスを計算するためＳＰＦ計算を行う。
【００４２】
ステップＳ７：電気ノードｅ２から電気ノードｅ７までの光ラベルパスを設定する。但し、入ノードから出ノード間の中継ノードｈ２，ｈ１，ｈ３，ｏ５において、目標とする出ノードである電気ノードｅ７までの光ラベルパスが既に存在していた場合は、その中継ノードにおいて電気レベルでアグリゲーションを行い、光ラベルパスの資源を節約する。この様子を図１１に示す。図中、新たな光ラベルパスを破線で示す。
【００４３】
ステップＳ８：電気ノードｅ２から電気ノードｅ７まで電気パスを設定する。この様子を図１２に示す。図中、電気ラベルパスを太い実線で示す。
【００４４】
以下、他の入ノードと出ノードが指定されている毎に、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を繰り返す。
【００４５】
図１３は、本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例における輻輳回避処理のフローチャートを示す。ここでは、ハイブリッドノードｈ３の電気ノードｅ４において輻輳が発生したものとする。
【００４６】
ステップＳ１０：輻輳を検出した電気ノードｅ４は、輻輳が発生している出力ＩＦ（出力ポート）を通過している電気ラベルパスを終端している入ノードを特定し（この場合、ｅ１，ｅ２）、その入ノードに対し該当電気ラベルパスのトラヒック流量を通知するよう指示する。なお、輻輳の発生は図７に示す資源管理部２０で各出力ＩＦ１６１〜１６ｎのパケット流量の平滑値から輻輳の発生を確認する。
【００４７】
これにより、輻輳に該当する電気ノードｅ１，ｅ２は、トラヒック流量通知の指示があると、トラヒック測定部３４でトラヒック流量の測定を開始し、ある一定時間後にその測定値を、輻輳が発生している電気ノードｅ４に通知する。この様子を図１４に示す。
【００４８】
ステップＳ１１：電気ノードｅ１，ｅ２からの測定値の通知により、例えば電気ノードｅ１のトラヒック流量が１Ｇｂｉｔ／ｓ，電気ノードｅ２のトラヒック流量が５Ｇｂｉｔ／ｓであることを認識すると、輻輳を生じさせている電気ラベルパスが電気ノードｅ２からのパスであることを特定する。
【００４９】
ステップＳ１２：輻輳を回避するために、電気ノードｅ２からのパスが輻輳している電気ノードｅ４を通らないように光パスでショートカット（迂回）させるため、輻輳している電気ノードｅ４は、前段の電気ノードｅ３に対し、電気ノードｅ７に向けて新規光ラベルパスと新規電気ラベルパスを設定してトラヒックの切り替えをするよう指示する。
【００５０】
ステップＳ１３：指示された電気ノードｅ３は、新規光ラベルパス、新規電気ラベルパスを設定した後、トラヒックの切り替えを行う。この様子を図１５に示す。図中、新規光ラベルパスＬ１，Ｌ２と新規電気ラベルパスＬ３が設定されている。
【００５１】
ステップＳ１４：トラヒック切り替え後、電気ノードｅ３，ｅ４は削除できる光ラベルパス、電気ラベルパスを削除する。
【００５２】
図１６は、本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例における輻輳終了処理のフローチャートを示す。ここでは、ハイブリッドノードｈ３の電気ノードｅ４において輻輳していたものとする。
【００５３】
ステップＳ１５：切り替え制御を起動した電気ノードｅ４において、輻輳が終了しているかを判断する。
【００５４】
ステップＳ１６：輻輳終了と判断したならば、電気ノードｅ４はパスの切り戻しを行う。その場合には図７に示す資源管理部２０で各出力ＩＦ１６１〜１６ｎにおけるパケット流量の平滑値を求め、パケット流量の平滑値から、切り戻しを行っても再度輻輳が発生しないこと確認できた段階で切り戻しを行う。この様子を図１７に示す。
【００５５】
上記パケット流量の平滑値Ｐは、前回求めたパケット流量の平滑値Ｐ＿ｏｌｄ、現在の測定値（パケット流量値）Ｍ、スムージング係数α（０＜α＜１）として、（１）式で表される。
【００５６】
Ｐ＝α×Ｍ＋（１−α）×Ｐ＿ｏｌｄ …（１）
この他にも、固定の時間幅を規定し、現在から固定の時間幅だけ先行する間の測定値Ｍの総和を固定の時間幅で除算した値をパケット流量の平滑値Ｐとして用いる構成でも良い。
【００５７】
資源管理部２０は、例えば（１）式で得たパケット流量の平滑値Ｐが予め設定されている第１閾値を規定回数超えた場合に輻輳と判断し、また、平滑値Ｐが予め設定されている第２閾値（第１閾値＞第２閾値）を規定回数下回った場合に輻輳終了と判断する。
【００５８】
なお、資源管理部２０は、所定時間間隔内で得られる複数の平滑値Ｐの総和を求め、総和が第３閾値（第３閾値＞第１閾値）を超えた場合に輻輳と判断し、総和が第４閾値（第３閾値＞第４閾値）を下回った場合に輻輳終了と判断しても良い。
【００５９】
更に、資源管理部２０は、（１）式で得たパケット流量の平滑値Ｐの時間変化率ΔＰを求め、時間変化率ΔＰが正の第５閾値（ＴＨ５）を超えた場合に輻輳と判断し、時間変化率ΔＰが負の第６閾値（−ＴＨ５）を下回った場合に輻輳終了と判断しても良い。
【００６０】
ところで、ステップＳ１０において、入ノードに対しトラヒック流量を通知するよう指示する際には、例えばシグナリングメッセージやルーティングメッセージを用いる。
【００６１】
図１８は、ＲＳＶＰ−ＴＥを用いたシグナリングメッセージのフォーマットを示す。同図中、シグナリングオブジェクトの長さであるｌｅｎｇｔｈ、オブジェクトの種類であるＣｌａｓｓ−Ｎｕｍ、オブジェクトの詳細種別であるＣ−Ｔｙｐｅに続いて、インタフェース番号、ラベルパス識別子、送信バイト数、パケット損失数、帯域等が設定される。
【００６２】
図１９は、ＯＳＰＦ Ｏｐａｑｕｅ ＬＳＡを用いたルーティングメッセージのフォーマットを示す。同図中、ＬＳ ａｇｅ、Ｏｐｔｉｏｎ、Ｏｐａｑｕｅ Ｔｙｐｅ、Ｏｐａｑｕｅ ＩＤ、Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ Ｒｏｕｔｅｒ、ＬＳＳｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ、ＬＳ ｃｈｅｃｋｓｕｍ、Ｌｅｎｇｔｈに続いて、インタフェース番号、ラベルパス識別子、送信バイト数、パケット損失数、帯域等が設定される。
【００６３】
波長数がネットワークでふんだんに使える場合について説明する。この場合、エンド（入ノード）−エンド（出ノード）に、中継ノードであるハイブリッドノード内の電気ノードを経由しないダイレクトな光ラベルパス及び電気ラベルパスを設定し、高品質なデータ転送を行う。この場合のパス設定処理はコントロールプレーンのＮＭＳから入ノードと出ノードが指定されＮＭＳからの制御で実行されるが、各入ノードの制御で実行しても良い。
【００６４】
図２０は、本発明のネットワークトラヒック制御方法の第２実施例における波長数枯渇時パス設定処理のフローチャートを示す。ここでは、図２１に示すように、太い実線で示す入ノードｅ１から出ノードｅ７までの既存のパスがあり、電気ノードｅ１，光ノードｏ１間で波長数が枯渇し他状態で、入ノードｅ１、出ノードｅ６のパス設定が指定されたものとする。
【００６５】
ステップＳ２０：電気ノードｅ１，光ノードｏ１間で波長数が枯渇した場合、例えば入ノードｅ１より出ノードｅ６までパスを設定しようとしても、入ノードｅ１の出力ポートの波長資源が枯渇しているため、光ラベルパスが設定できない。その場合、入ノードｅ１は、自装置（ｅ１）から出ノードｅ６に一番近いハイブリッドノードｈ３を通る既存のパス（入ノードｅ１から出ノードｅ７までのパス）であって、入ノードｅ１より出ノードｅ６に一番近いハイブリッドノードｈ３で、かつ、入ノードｅ１からハイブリッドノードｈ３まで既に光ラベルパスが設定されており、かつ、そのハイブリッドノードｈ３から出ノードｅ６まで光ラベルパスが空いている波長を選択し、選択した波長の既存パスで出ノードｅ６に一番近いハイブリッドノードｈ３に光ラベルパスの終端と電気ラベルパスの終端の指示を行う。
【００６６】
ステップＳ２１：ハイブリッドノードｈ３では、図２２に示すように各スイッチの設定をしておき、光スイッチの出力ポートに近い経路からスイッチングすることにより、無瞬断の切り替えを実現する。
【００６７】
ステップＳ２１−１（図２２の丸付き数字１に対応）で光ノードｏ４，ｏ５に向かう光ラベルパスのスイッチングを行う。
【００６８】
ステップＳ２１−２（丸付き数字２に対応）で電気ラベルパスの分離スイッチングを行う。
【００６９】
ステップＳ２１−３（丸付き数字３に対応）通信中の光ラベルパスと電気ラベルパスのスイッチングを行う。
【００７０】
ステップＳ２１−４（丸付き数字４に対応）入ノードｅ１，出ノードｅ６間の電気ラベルパスを設定する。
【００７１】
以上のような処理を行うことにより、波長資源が枯渇した部分をそのままに新たなパスを設定可能となる。この様子を図２３に示す。図中、破線は新たに設定したパスを示す。
【００７２】
ところで、第１実施例において、入ノードである電気ノード（例えばｅ１０）のスイッチ１３の出力ポートがトラヒック集中で輻輳している場合には、図２４に破線で示す輻輳を起こしているパスを、太い実線で示すようにスイッチ１３の空いている出力ポートから出力し、輻輳時のノードｅ１０，ｈ１０，ｅ１１の経路を通るパスから、ノードｅ１０，ｈ１１，ｈ１２，ｅ１１の新たな経路を通るパスに切り替えて、輻輳を回避することもできる。
【００７３】
なお、ステップＳ１０〜Ｓ１１が請求項または付記記載の特定手段に対応し、ステップＳ１２〜Ｓ１３がパス設定切り替え手段に対応し、ステップＳ１０が問い合わせ手段に対応し、トラヒック測定部３７が測定手段に対応し、ステップＳ１２が切り替え指示手段に対応し、資産管理部２０が資産管理手段に対応する。
【００７４】
（付記１） 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークのトラヒックを制御するネットワークトラヒック制御方法において、
パスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する光ノードと電気ノードを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、
前記ハイブリッドノードの電気ノードでパケットのアグリゲーションを行い、
ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定し、
前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスが輻輳を起こした前記ハイブリッドノードの電気ノードを迂回するよう新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えることを特徴とするネットワークトラヒック制御方法。
【００７５】
（付記２） 付記１記載のネットワークトラヒック制御方法において、
ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、前記電気ノードの出力ポートのうち輻輳が発生した出力ポートを通る電気ラベルパスを終端している入ノードに対して前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせ、
前記ハイブリッドノードの電気ノードで前記問い合わせに対する応答から前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定することを特徴とするネットワークトラヒック制御方法。
【００７６】
（付記３） 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークのトラヒックを制御するネットワークトラヒック制御方法において、
パスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する電気ノードを通らず光ノードのみを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、
光資源が枯渇した状態で新たなパスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記新たなパスの入ノードから出ノードに近いハイブリッドノードまでを既存のパスと共用し、
前記既存のパスを前記ハイブリッドノードの電気ノードで２つに分離して既存のパスの出ノードと新たなパスの出ノードに接続する新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えることを特徴とするネットワークトラヒック制御方法。
【００７７】
（付記４） 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークのハイブリッドノード装置において、
自装置の電気ノードで輻輳が発生したとき、前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定する特定手段と、
前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスが輻輳を起こした前記電気ノードを迂回するよう新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えるパス設定切り替え手段を
有することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００７８】
（付記５） 付記４記載のハイブリッドノード装置において、
前記特定手段は、前記電気ノードの出力ポートのうち輻輳が発生した出力ポートを通る電気ラベルパスを終端している入ノードに対して前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせる問い合わせ手段を有し、
前記ハイブリッドノードの電気ノードで前記問い合わせに対する応答から前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００７９】
（付記６） 付記５記載のハイブリッドノード装置において、
前記問い合わせ手段は、シグナリングメッセージを用いて前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせることを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８０】
（付記７） 付記５記載のハイブリッドノード装置において、
前記問い合わせ手段は、ルーティングメッセージを用いて前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせることを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８１】
（付記８） 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークの電気ノード装置において、
付記５記載のハイブリッドノード装置からトラヒック流量の問い合わせがあったのちトラヒック流量の測定を開始して一定時間後にその測定量を前記ハイブリッドノード装置に通知する測定手段を
有することを特徴とする電気ノード装置。
【００８２】
（付記９） 付記４記載のハイブリッドノード装置において、
前記パス設定切り替え手段は、新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定したのち、自装置の前段のノードにトラヒックの切り替えを指示する切り替え指示手段を
有することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８３】
（付記１０） 付記４記載のハイブリッドノード装置において、
自装置の電気ノードで発生した輻輳が終了したとき、切り戻しを行っても輻輳が発生しないことを確認してパスの切り戻しを行う切り戻し手段を
有することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８４】
（付記１１） 付記４記載のハイブリッドノード装置において、
前記自装置の電気ノードの複数の出力インタフェースそれぞれのトラヒック流量を測定する測定手段を有し、
前記測定手段で得た測定値の移動平均に基づいて輻輳の発生及び輻輳の終了を判別することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８５】
（付記１２） 付記４記載のハイブリッドノード装置において、
前記自装置の電気ノードの複数の出力インタフェースそれぞれのトラヒック流量を測定する測定手段を有し、
前記測定手段で得た測定値を平滑化した平滑値に基づいて輻輳の発生及び輻輳の終了を判別する資産管理手段を
有することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８６】
（付記１３） 付記１２記載のハイブリッドノード装置において、
前記平滑値は、固定の時間幅における前記測定手段で得た測定値の総和を前記固定の時間幅で除算して得ることを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８７】
（付記１４） 付記１２記載のハイブリッドノード装置において、
前記資産管理手段は、前記平滑値が予め設定されている第１閾値を規定回数超えた場合に輻輳と判断し、また、平滑値Ｐが予め設定されている第１閾値より小さい第２閾値を規定回数下回った場合に輻輳終了と判断することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８８】
（付記１５） 付記１２記載のハイブリッドノード装置において、
前記資産管理手段は、所定時間間隔内で得られる複数の平滑値の総和を求め、前記総和が第３閾値を超えた場合に輻輳と判断し、総和が第３閾値より小さい第４閾値を下回った場合に輻輳終了と判断することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８９】
（付記１６） 付記１２記載のハイブリッドノード装置において、
前記資産管理手段は、前記平滑値の時間変化率ΔＰを求め、時間変化率が正の第５閾値を超えた場合に輻輳と判断し、時間変化率が負の第６閾値を下回った場合に輻輳終了と判断することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００９０】
（付記１７） 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークの電気ノード装置において、
前記自装置の電気ノードの複数の出力インタフェースそれぞれのトラヒック流量を測定する測定手段を有し、
前記測定手段で得た測定値を平滑化した平滑値に基づいて輻輳の発生及び輻輳の終了を判別する資産管理手段と、
前記輻輳が発生したとき、前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを別の電気ラベルパスに切り替える切り替え手段を
有することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００９１】
（付記１８） 付記１または２記載のネットワークトラヒック制御方法において、
前記ハイブリッドノード及び前記入ノードの制御をネットワーク管理システムで集中的に制御することを特徴とするネットワークトラヒック制御方法。
【００９２】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１，４に記載の発明によれば、輻輳が発生しているハイブリッドノードの電気ノードだけを迂回する新たな光ラベルパスを設定でき、輻輳回避のために余分な波長を使用することを防止できる。
【００９３】
また、請求項２，５に記載の発明によれば、ハイブリッドノードでは全ての電気ラベルパスのトラヒック流量を測定する必要がなく、トラヒック流量を測定するためのハードウェア量を削減できる。
【００９４】
また、請求項３に記載の発明によれば、光資源が多い場合に電気ノードを経由させずに光ラベルパスを設定してトラヒックのサービス品質の劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のネットワークアーキテクチャの構成図である。
【図２】本発明のネットワークトラヒック制御方法を適用した基本ネットワークの構成図である。
【図３】電気ノードの一実施例のブロック図である。
【図４】電気ノードの入出力ＩＦ部の一実施例のブロック図である。
【図５】光ノードの一実施例のブロック図である。
【図６】光ノードの入出力ＩＦ部の一実施例のブロック図である。
【図７】ハイブリッドノードの一実施例のブロック図である。
【図８】本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例におけるパス設定処理のフローチャートである。
【図９】パス設定処理を説明するための図である。
【図１０】パス設定処理を説明するための図である。
【図１１】パス設定処理を説明するための図である。
【図１２】パス設定処理を説明するための図である。
【図１３】本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例における輻輳回避処理のフローチャートである。
【図１４】輻輳回避処理を説明するための図である。
【図１５】輻輳回避処理を説明するための図である。
【図１６】本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例における輻輳終了処理のフローチャートである。
【図１７】輻輳終了処理を説明するための図である。
【図１８】シグナリングメッセージのフォーマットを示す図である。
【図１９】ルーティングメッセージのフォーマットを示す図である。
【図２０】本発明のネットワークトラヒック制御方法の第２実施例における波長数枯渇時パス設定処理のフローチャートである。
【図２１】波長数枯渇時パス設定処理を説明するための図である。
【図２２】波長数枯渇時パス設定処理を説明するための図である。
【図２３】波長数枯渇時パス設定処理を説明するための図である。
【図２４】輻輳回避処理の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
ｅ１〜ｅ７ 電気ノード
ｏ１〜ｏ５ 光ノード
ｈ１〜ｈ４ ハイブリッドノード
ｙ１〜ｙ７ ユーザ装置
ｃ１〜ｃ８ コントロールノード
ＮＭＳ ネットワーク管理システム
１０ 光／電気変換・分離部
１１，４１ 入力インタフェース群
１２１〜１２ｎ，４２１〜４２ｍ 入力ＩＦ
１３ スイッチ
１４，４４ ノード制御部
１５，４５ 出力インタフェース群
１６１〜１６ｎ，４６１〜４６ｍ 出力ＩＦ
１７ 電気／光変換・多重部
１８，４８ 外部制御インタフェース
２０，５０ 資源管理部
２１，５１ ルーティング部
２２，５２ シグナリング部
３１，３８ パケット処理部
３２ ラベル管理部
３３，３６ パケットバッファ部
３４，３７ トラヒック測定部
４３ 光スイッチ
６１ 光アンプ・分離部
６２ 光レベル監視部
６６ トランスポンダ
６７ 光アンプ・多重・光レベル監視部
７４ 電気ノード制御部
７６ ハイブリッドノード制御部
７８ 光ノード制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークトラヒック制御方法及びその装置に関し、ノード自律でルーティングやシグナリングを行うネットワークシステムにおけるネットワークトラヒック制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、以下のような標準化機関で、光ネットワークにおける自動回線設定の標準化が提案されている。
【０００３】
１．ＩＴＵ−Ｔで標準化がなされているＡＳＯＮ（ＩＴＵ−Ｔ勧告 Ｇ．８０８０など）
２．ＩＥＴＦで標準化がなされているＧＭＰＬＳシグナリング
３．ＯＩＦで標準化がなされているＵＮＩシグナリング
これら自動回線設定の標準化は、図１のネットワークアーキテクチャに示すように、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）などの光インタフェースを装備し入力ポートの波長と出力ポートの波長を異なる波長に変換することによって光信号を交換するＯＸＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ：光クロスコネクト）、ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ（ＳＤＨ）、ＡＤＭ（Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｘｅｒ）などの伝送装置にＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ベースのコントロールプレーンを装備させ、その上で現在インターネットで行われているような自律ルーティングを行い、シグナリングを使用して波長やＳＯＮＥＴ／ＳＤＨなどの回線を設定するものである。
【０００４】
図１に示すように、ＩＰベースのコントロールプレーンを用いてＯＸＣなどのトランスポート装置を制御する枠組みにおいては、現在様々な機関でその標準化がなされている。このようなネットワークの特徴としては、様々な伝送媒体（ファイバー、波長、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ、ＭＰＬＳなど）を単一のコントロールプレーンで制御できるため、従来トランスポートプレーンの各レイヤに分かれて制御を行い、その結果、非効率な制御になっていたことを解決することが可能となる。
【０００５】
例えば、波長パスを設定する制御レイヤと、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）パスを制御するレイヤが分かれていた場合、ＭＰＬＳレイヤからは波長レイヤがどのようなトポロジーになっているかは不明であり、逆もそうである。そのため、場合によってはＭＰＬＳのラベルパスを設定する毎に光ラベルパスを設定するといった場合が生じる。
【０００６】
一方、両者のコントロールプレーンが単一のレイヤであるときは、ＭＰＬＳのラベルパスを何本設定しようとも、行き先が同一であるＭＰＬＳラベルパスは同一の光ラベルパスに収容すれば、光ラベルパスの資源を削減可能になる。また従来はこのようなパスの設定をネットワーク管理システムを用いて手動で設定していた。
【０００７】
つまり、従来技術ではトランスポートプレーンのレイヤ間の連携が無かったために、不効率な資源管理がなされていた。また、たとえネットワーク管理システムで統合的にレイヤを管理していたとしても、手動でパスを設定しなければならなかった。このような問題点を解決するために各研究機関より、ラベルパス管理の手法が提案されている（例えば、非特許文献１，２，３参照。）。
【０００８】
【非特許文献１】
Ｓ．Ｏｋａｍｏｔｏ，Ｋ．Ｓｈｉｍａｎｏ，ａｎｄ Ａ．Ｓａｈａｒａ，”ＧＭＰＬＳ ｂａｓｅｄ ＩＰ ｏｖｅｒ Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ ＨＩＫＡＲＩ（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ ＭＰＬＳ）Ｒｏｕｔｅｒｓ”，ＰＳ＋ＣＯＩＮ２００２，ＣＯＩＮ．ＷｅＡ２，Ｊｕｌｙ ２００２．
【０００９】
【非特許文献２】
塩本他，”ＭＰＬＡｍｂｄａＳネットワークにおける動的マルチレイヤトラヒックエンジニアリング”，ＩＥＩＣＥ ＰＳ２００２−１０，Ａｐｒｉｌ ２００２．
【００１０】
【非特許文献３】
加納他，“ＧＭＰＬＳによるＬ１／Ｌ２連携制御実現方式の提案”，ＩＥＩＣＥ，Ｎｏ．ＳＢ−１３−２ ｐｐ．５７６−５７７，Ｓｅｐｔ．２００１
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の非特許文献１，２，３のいずれの方式も、ＯＸＣなどの光スイッチと電気スイッチを組み合わせて、電気スイッチのトラヒック輻輳を光ラベルパスのショートカットにより回避しようとするものである。特に非特許文献２では詳細な制御アルゴリズムが書かれているが、以下のような問題点がある。
（１）電気ノードで輻輳が生じた場合、新たな光ラベルパスをエンド−エンドで設定して輻輳を回避するため、光資源を余分に使用してしまう。
（２）各電気ノードにおいて全ての電気ラベルパスのトラヒック流量を測定しなければならないため、そのためのハードウェア量が膨大になる。
（３）光資源（波長数）が多い場合、無理に電気ノードを経由する可能性があり、そのためトラヒックのサービス品質が劣化する可能性がある。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、輻輳回避のために余分な波長を使用することを防止でき、ハイブリッドノードでのハードウェア量を削減でき、また、光資源が多い場合にトラヒックのサービス品質の劣化を防止できるネットワークトラヒック制御方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１，４に記載の発明は、パスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する光ノードと電気ノードを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、
前記ハイブリッドノードの電気ノードでパケットのアグリゲーションを行い、ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定し、
前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスが輻輳を起こした前記ハイブリッドノードの電気ノードを迂回するよう新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えることにより、
輻輳が発生しているハイブリッドノードの電気ノードだけを迂回する新たな光ラベルパスを設定でき、輻輳回避のために余分な波長を使用することを防止できる。
【００１４】
請求項２，５に記載の発明は、ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、前記電気ノードの出力ポートのうち輻輳が発生した出力ポートを通る電気ラベルパスを終端している入ノードに対して前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせ、
前記ハイブリッドノードの電気ノードで前記問い合わせに対する応答から前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定することにより、
ハイブリッドノードでは全ての電気ラベルパスのトラヒック流量を測定する必要がなく、トラヒック流量を測定するためのハードウェア量を削減できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、パスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する電気ノードを通らず光ノードのみを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、
光資源が枯渇した状態で新たなパスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記新たなパスの入ノードから出ノードに近いハイブリッドノードまでを既存のパスと共用し、
前記既存のパスを前記ハイブリッドノードの電気ノードで２つに分離して既存のパスの出ノードと新たなパスの出ノードに接続する新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えることにより、
光資源が多い場合に電気ノードを経由させずに光ラベルパスを設定してトラヒックのサービス品質の劣化を防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明のネットワークトラヒック制御方法を適用した基本ネットワークの構成図を示す。同図中、データプレーン内のｅ１〜ｅ７は電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードを示し、ｏ１〜ｏ５は光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードを示し、ｈ１〜ｈ４は電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードを示す。電気ノードｅ１〜ｅ７にはユーザ装置ｙ１〜ｙ７が接続されている。
【００１７】
また、データプレーンを構成する電気ノードｅ１，ｅ２，ハイブリッドノードｈ１〜ｈ４，電気ノードｅ７，光ノードｏ５それぞれにはコントロールプレーンを構成するコントロールノードｃ１〜ｃ８が接続されており、コントロールノードｃ１〜ｃ８はルーティングプロトコルやシグナリングプロトコルを装備している。また、コントロールノードｃ４にはネットワーク管理システムＮＭＳが接続されている。
【００１８】
ここで、入ノードは電気ノードであるが、ＷＤＭなどの光インタフェースを装備しているものとする。中継ノードは光ノードのみでも良いし、光スイッチと電気スイッチのハイブリッドノードでも良い。またハイブリッドノードは、製造業者が異なるＯＸＣと電気スイッチを組み合わせても良い。実際にはこのようなハイブリッドノードは都市内のメトロネットワークと長距離のロングホールネットワークの境界値点に設置される。
【００１９】
図３は、電気ノードの一実施例のブロック図を示す。同図中、光／電気変換・分離部１０は光ノードから供給されるＷＤＭ信号を波長毎に分離し、各波長を電気信号に変換する。入力インタフェース（ＩＦ）群１１内の入力ＩＦ１２１〜１２ｎはユーザ装置または光／電気変換・分離部１０から供給される電気信号を受信してスイッチ１３に供給する。
【００２０】
スイッチ１３は、各入力ＩＦ１２１〜１２ｎから供給される信号をノード制御部１４の制御に従ってスイッチングし、出力インタフェース（ＩＦ）群１５内の出力ＩＦ１６１〜１６ｎに供給する。出力ＩＦ１６１〜１６ｎはスイッチ１３から供給される電気信号を受信してユーザ装置または電気／光変換・多重部１７に供給する。電気／光変換・多重部１７は複数の出力ＩＦからの電気信号を異なる波長の光信号に変換したのち多重化してＷＤＭ信号とし光ノードに送信する。
【００２１】
ノード制御部１４は、外部制御インタフェース（ＩＦ）１８を介してコントロールプレーンのコントロールノードと接続されている。ノード制御部１４は、スイッチ１３のスイッチングを制御する他に、資源管理部２０と、ルーティング部２１と、シグナリング部２２を有している。資源管理部２０は入力ＩＦ及び出力ＩＦで観測されたパケット流量等の測定値からノード資源の使用状況や輻輳状況を把握する。ルーティング部２１は、ネットワークのトポロジーを自動的に把握する。シグナリング部２２は、把握したトポロジー上にラベルパスを設定する。その場合、波長やＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのチャネル番号や、ＭＰＬＳのラベルなどをラベルとして扱う。
【００２２】
図４は、ユーザ装置に接続される電気ノードの入出力ＩＦ部の一実施例のブロック図を示す。入出力ＩＦ部は、入力ＩＦ３０（例えば１２１に対応）と出力ＩＦ３５（例えば１６１に対応）から構成されている。入力ＩＦ３０のパケット処理部３１はユーザ装置から電気信号で供給されるパケットにラベル管理部３２で管理されているＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ＭＰＬＳ）のラベルを付加してＧＭＰＬＳパケットとし、パケットバッファ部３３に供給する。パケットバッファ部３３はパケット処理部３１から供給されるＧＭＰＬＳパケットをバッファリングし、ノード制御部１４からの制御に従ってバッファリングしているＧＭＰＬＳパケットをスイッチ１３に供給する。トラヒック測定部３４はパケットバッファ部３３から出力するＧＭＰＬＳパケットのトラヒック流量やパケットバッファ部３３のキュー長を計測してノード制御部１４内の資源管理部２０に通知する。
【００２３】
出力ＩＦ３５のパケットバッファ部３６は、スイッチ１３から供給されるＧＭＰＬＳパケットをバッファリングし、ノード制御部１４からの制御に従ってバッファリングしているＧＭＰＬＳパケットをパケット処理部３８に供給する。トラヒック測定部３７はパケットバッファ部３６から出力するＧＭＰＬＳパケットのトラヒック流量やパケットバッファ部３６のキュー長を計測してノード制御部１４内の資源管理部２０に通知する。
【００２４】
パケット処理部３８は、ＧＭＰＬＳパケットのラベルを取り出し、このラベルでラベル管理部３９の管理テーブルを参照して宛先のユーザ装置を特定し、ラベルを取り外したパケットを宛先のユーザ装置に送出する。
【００２５】
図５は、光ノードの一実施例のブロック図を示す。同図中、入力インタフェース（ＩＦ）群４１内の入力ＩＦ４２１〜４２ｍは、隣接する光ノードから供給されるＷＤＭ信号を受信して波長毎に分離し光スイッチ４３に供給する。
【００２６】
光スイッチ４３は、各入力ＩＦ４２１〜４２ｍから供給される光信号をノード制御部４４の制御に従ってスイッチングし、出力インタフェース（ＩＦ）群４５内の出力ＩＦ４６１〜４６ｍに供給する。出力ＩＦ４６１〜４６ｍは光スイッチ４３から供給される波長毎の光信号を多重してＷＤＭ信号とし隣接する光ノードに送出する。
【００２７】
ノード制御部４４は外部制御インタフェース（ＩＦ）４８を介してコントロールプレーンのコントロールノードと接続されている。ノード制御部４４は、光スイッチ４３のスイッチングを制御する他に、資源管理５０と、ルーティング部５１と、シグナリング部５２を有している。資源管理部５０はノード資源の使用状況や輻輳状況を把握する。ルーティング部５１は、ネットワークのトポロジーを自動的に把握する。シグナリング部５２は、把握したトポロジー上にラベルパスを設定する。
【００２８】
図６は、隣接する光ノードに接続される光ノードの入出力ＩＦ部の一実施例のブロック図を示す。入出力ＩＦ部は、入力ＩＦ６０（例えば４２１に対応）と出力ＩＦ６５（例えば４６１に対応）から構成されている。入力ＩＦ６０の光アンプ・分離部６１は受信したＷＤＭ信号を増幅したのち波長毎に分離して光レベル監視部６２に供給する。光レベル監視部６２は各波長の光レベルが所定レベルとなるように監視制御を行って光スイッチ４３に供給する。
【００２９】
出力ＩＦ６５のトランスポンダ６６は、光スイッチ４３から供給される各波長の光信号を電気信号に変換し更に光信号に変換することで光レベルを所定レベルとして光アンプ・多重・光レベル監視部６７に供給する。光アンプ・多重・光レベル監視部６７は各波長の光信号を増幅したのち多重化し光レベルの監視制御を行って隣接する光ノードに送信する。
【００３０】
図７は、ハイブリッドノードの一実施例のブロック図を示す。同図中、図３または図５と同一部分には同一符号を付す。図７において、電気ノード部７０内の光／電気変換・分離部１０は、光ノード部７２の出力ＩＦ４６１から供給されるＷＤＭ信号を波長毎に分離し、各波長を電気信号に変換する。入力インタフェース（ＩＦ）群１１内の入力ＩＦ１２１〜１２ｎはユーザ装置または光／電気変換・分離部１０から供給される電気信号を受信してスイッチ１３に供給する。
【００３１】
スイッチ１３は、各入力ＩＦ１２１〜１２ｎから供給される信号をノード制御部１４の制御に従ってスイッチングし、出力インタフェース（ＩＦ）群１５内の出力ＩＦ１６１〜１６ｎに供給する。出力ＩＦ１６１〜１６ｎはスイッチ１３から供給される電気信号を受信してユーザ装置または電気／光変換・多重部１７に供給する。電気／光変換・多重部１７は複数の出力ＩＦからの電気信号を異なる波長の光信号に変換したのち多重化してＷＤＭ信号とし光ノード部７２内の入力ＩＦ４２１に供給する。電気ノード制御部７４はハイブリッドノード制御部７６と接続されており、電気ノード部全体の資源を管理する資源管理部２０を有している。
【００３２】
光ノード部７２内の入力インタフェース（ＩＦ）群４１を構成する入力ＩＦ４２１〜４２ｍは、電気／光変換・多重部１７または隣接する光ノードから供給されるＷＤＭ信号を受信して波長毎に分離しスイッチ４３に供給する。
【００３３】
光スイッチ４３は、各入力ＩＦ４２１〜４２ｍから供給される光信号をノード制御部４４の制御に従ってスイッチングし、出力インタフェース（ＩＦ）群４５内の出力ＩＦ４６１〜４６ｍに供給する。出力ＩＦ４６１〜４６ｍは光スイッチ４３から供給される波長毎の光信号を多重してＷＤＭ信号とし、電気ノード部７０内の光／電気変換・分離部１０または隣接する光ノードに送出する。光ノード制御部７８はハイブリッドノード制御部７６と接続されており、光ノード部全体の資源を管理する資源管理部５０を有している。
【００３４】
ハイブリッドノード制御部７６は、外部制御インタフェース（ＩＦ）７９を介してコントロールプレーンのコントロールノードと接続されている。ハイブリッドノード制御部７６は、資源管理部８０と、ルーティング部８１と、シグナリング部８２を有している。資源管理部８０はノード資源の使用状況や輻輳状況を把握する。ルーティング部８１は、ネットワークのトポロジーを自動的に把握する。シグナリング部８２は、把握したトポロジー上にラベルパスを設定する。
【００３５】
図８は、本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例におけるパス設定処理のフローチャートを示す。この実施例は波長数をできるだけ削減するものであり、図２に示す基本ネットワークで入ノードｅ１、出ノードｅ７を指定され、また、入ノードｅ２、出ノードｅ７を指定されたものとする。ところで、この処理はコントロールプレーンのＮＭＳから入ノードと出ノードが指定されＮＭＳからの制御で実行しても良く、また、パス設定の要求が発生した入ノードの制御で実行しても良い。
【００３６】
ステップＳ１：電気ノードｅ１から電気ノードｅ７まで光ラベルパス（波長番号等を含む）を設定するためにＳＰＦ（Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆａｓｔ）計算を行う。
【００３７】
ステップＳ２：通過するノードがハイブリッドノードであった場合、必ずハイブリッドノード内の電気スイッチを経由するように光ラベルパスを設定する。この様子を図９に示す。図中、光ラベルパスを破線で示す。
【００３８】
ステップＳ３：設定した光ラベルパスの経路上に電気ラベルパス（ＭＰＬＳ等を含む）を設定する。
【００３９】
ステップＳ４：通過するノードがハイブリッドノードであった場合、必ず電気スイッチを経由するように電気ラベルパスを設定する。この様子を図１０に示す。図中、電気ラベルパスを太い実線で示す。
【００４０】
ステップＳ５：他の入ノードと出ノードが指定されているか否かを判別し、他のパス指定がある場合にはステップＳ５に進み、他のパス指定がない場合には処理を終了する。
【００４１】
ステップＳ６：電気ノードｅ１とは異なる入ノードｅ２から出ノードｅ７までパスを設定するために、ステップＳ１と同様に電気ノードｅ２から電気ノードｅ７までの光ラベルパスを計算するためＳＰＦ計算を行う。
【００４２】
ステップＳ７：電気ノードｅ２から電気ノードｅ７までの光ラベルパスを設定する。但し、入ノードから出ノード間の中継ノードｈ２，ｈ１，ｈ３，ｏ５において、目標とする出ノードである電気ノードｅ７までの光ラベルパスが既に存在していた場合は、その中継ノードにおいて電気レベルでアグリゲーションを行い、光ラベルパスの資源を節約する。この様子を図１１に示す。図中、新たな光ラベルパスを破線で示す。
【００４３】
ステップＳ８：電気ノードｅ２から電気ノードｅ７まで電気パスを設定する。この様子を図１２に示す。図中、電気ラベルパスを太い実線で示す。
【００４４】
以下、他の入ノードと出ノードが指定されている毎に、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を繰り返す。
【００４５】
図１３は、本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例における輻輳回避処理のフローチャートを示す。ここでは、ハイブリッドノードｈ３の電気ノードｅ４において輻輳が発生したものとする。
【００４６】
ステップＳ１０：輻輳を検出した電気ノードｅ４は、輻輳が発生している出力ＩＦ（出力ポート）を通過している電気ラベルパスを終端している入ノードを特定し（この場合、ｅ１，ｅ２）、その入ノードに対し該当電気ラベルパスのトラヒック流量を通知するよう指示する。なお、輻輳の発生は図７に示す資源管理部２０で各出力ＩＦ１６１〜１６ｎのパケット流量の平滑値から輻輳の発生を確認する。
【００４７】
これにより、輻輳に該当する電気ノードｅ１，ｅ２は、トラヒック流量通知の指示があると、トラヒック測定部３４でトラヒック流量の測定を開始し、ある一定時間後にその測定値を、輻輳が発生している電気ノードｅ４に通知する。この様子を図１４に示す。
【００４８】
ステップＳ１１：電気ノードｅ１，ｅ２からの測定値の通知により、例えば電気ノードｅ１のトラヒック流量が１Ｇｂｉｔ／ｓ，電気ノードｅ２のトラヒック流量が５Ｇｂｉｔ／ｓであることを認識すると、輻輳を生じさせている電気ラベルパスが電気ノードｅ２からのパスであることを特定する。
【００４９】
ステップＳ１２：輻輳を回避するために、電気ノードｅ２からのパスが輻輳している電気ノードｅ４を通らないように光パスでショートカット（迂回）させるため、輻輳している電気ノードｅ４は、前段の電気ノードｅ３に対し、電気ノードｅ７に向けて新規光ラベルパスと新規電気ラベルパスを設定してトラヒックの切り替えをするよう指示する。
【００５０】
ステップＳ１３：指示された電気ノードｅ３は、新規光ラベルパス、新規電気ラベルパスを設定した後、トラヒックの切り替えを行う。この様子を図１５に示す。図中、新規光ラベルパスＬ１，Ｌ２と新規電気ラベルパスＬ３が設定されている。
【００５１】
ステップＳ１４：トラヒック切り替え後、電気ノードｅ３，ｅ４は削除できる光ラベルパス、電気ラベルパスを削除する。
【００５２】
図１６は、本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例における輻輳終了処理のフローチャートを示す。ここでは、ハイブリッドノードｈ３の電気ノードｅ４において輻輳していたものとする。
【００５３】
ステップＳ１５：切り替え制御を起動した電気ノードｅ４において、輻輳が終了しているかを判断する。
【００５４】
ステップＳ１６：輻輳終了と判断したならば、電気ノードｅ４はパスの切り戻しを行う。その場合には図７に示す資源管理部２０で各出力ＩＦ１６１〜１６ｎにおけるパケット流量の平滑値を求め、パケット流量の平滑値から、切り戻しを行っても再度輻輳が発生しないこと確認できた段階で切り戻しを行う。この様子を図１７に示す。
【００５５】
上記パケット流量の平滑値Ｐは、前回求めたパケット流量の平滑値Ｐ＿ｏｌｄ、現在の測定値（パケット流量値）Ｍ、スムージング係数α（０＜α＜１）として、（１）式で表される。
【００５６】
Ｐ＝α×Ｍ＋（１−α）×Ｐ＿ｏｌｄ …（１）
この他にも、固定の時間幅を規定し、現在から固定の時間幅だけ先行する間の測定値Ｍの総和を固定の時間幅で除算した値をパケット流量の平滑値Ｐとして用いる構成でも良い。
【００５７】
資源管理部２０は、例えば（１）式で得たパケット流量の平滑値Ｐが予め設定されている第１閾値を規定回数超えた場合に輻輳と判断し、また、平滑値Ｐが予め設定されている第２閾値（第１閾値＞第２閾値）を規定回数下回った場合に輻輳終了と判断する。
【００５８】
なお、資源管理部２０は、所定時間間隔内で得られる複数の平滑値Ｐの総和を求め、総和が第３閾値（第３閾値＞第１閾値）を超えた場合に輻輳と判断し、総和が第４閾値（第３閾値＞第４閾値）を下回った場合に輻輳終了と判断しても良い。
【００５９】
更に、資源管理部２０は、（１）式で得たパケット流量の平滑値Ｐの時間変化率ΔＰを求め、時間変化率ΔＰが正の第５閾値（ＴＨ５）を超えた場合に輻輳と判断し、時間変化率ΔＰが負の第６閾値（−ＴＨ５）を下回った場合に輻輳終了と判断しても良い。
【００６０】
ところで、ステップＳ１０において、入ノードに対しトラヒック流量を通知するよう指示する際には、例えばシグナリングメッセージやルーティングメッセージを用いる。
【００６１】
図１８は、ＲＳＶＰ−ＴＥを用いたシグナリングメッセージのフォーマットを示す。同図中、シグナリングオブジェクトの長さであるｌｅｎｇｔｈ、オブジェクトの種類であるＣｌａｓｓ−Ｎｕｍ、オブジェクトの詳細種別であるＣ−Ｔｙｐｅに続いて、インタフェース番号、ラベルパス識別子、送信バイト数、パケット損失数、帯域等が設定される。
【００６２】
図１９は、ＯＳＰＦ Ｏｐａｑｕｅ ＬＳＡを用いたルーティングメッセージのフォーマットを示す。同図中、ＬＳ ａｇｅ、Ｏｐｔｉｏｎ、Ｏｐａｑｕｅ Ｔｙｐｅ、Ｏｐａｑｕｅ ＩＤ、Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ Ｒｏｕｔｅｒ、ＬＳＳｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ、ＬＳ ｃｈｅｃｋｓｕｍ、Ｌｅｎｇｔｈに続いて、インタフェース番号、ラベルパス識別子、送信バイト数、パケット損失数、帯域等が設定される。
【００６３】
波長数がネットワークでふんだんに使える場合について説明する。この場合、エンド（入ノード）−エンド（出ノード）に、中継ノードであるハイブリッドノード内の電気ノードを経由しないダイレクトな光ラベルパス及び電気ラベルパスを設定し、高品質なデータ転送を行う。この場合のパス設定処理はコントロールプレーンのＮＭＳから入ノードと出ノードが指定されＮＭＳからの制御で実行されるが、各入ノードの制御で実行しても良い。
【００６４】
図２０は、本発明のネットワークトラヒック制御方法の第２実施例における波長数枯渇時パス設定処理のフローチャートを示す。ここでは、図２１に示すように、太い実線で示す入ノードｅ１から出ノードｅ７までの既存のパスがあり、電気ノードｅ１，光ノードｏ１間で波長数が枯渇し他状態で、入ノードｅ１、出ノードｅ６のパス設定が指定されたものとする。
【００６５】
ステップＳ２０：電気ノードｅ１，光ノードｏ１間で波長数が枯渇した場合、例えば入ノードｅ１より出ノードｅ６までパスを設定しようとしても、入ノードｅ１の出力ポートの波長資源が枯渇しているため、光ラベルパスが設定できない。その場合、入ノードｅ１は、自装置（ｅ１）から出ノードｅ６に一番近いハイブリッドノードｈ３を通る既存のパス（入ノードｅ１から出ノードｅ７までのパス）であって、入ノードｅ１より出ノードｅ６に一番近いハイブリッドノードｈ３で、かつ、入ノードｅ１からハイブリッドノードｈ３まで既に光ラベルパスが設定されており、かつ、そのハイブリッドノードｈ３から出ノードｅ６まで光ラベルパスが空いている波長を選択し、選択した波長の既存パスで出ノードｅ６に一番近いハイブリッドノードｈ３に光ラベルパスの終端と電気ラベルパスの終端の指示を行う。
【００６６】
ステップＳ２１：ハイブリッドノードｈ３では、図２２に示すように各スイッチの設定をしておき、光スイッチの出力ポートに近い経路からスイッチングすることにより、無瞬断の切り替えを実現する。
【００６７】
ステップＳ２１−１（図２２の丸付き数字１に対応）で光ノードｏ４，ｏ５に向かう光ラベルパスのスイッチングを行う。
【００６８】
ステップＳ２１−２（丸付き数字２に対応）で電気ラベルパスの分離スイッチングを行う。
【００６９】
ステップＳ２１−３（丸付き数字３に対応）通信中の光ラベルパスと電気ラベルパスのスイッチングを行う。
【００７０】
ステップＳ２１−４（丸付き数字４に対応）入ノードｅ１，出ノードｅ６間の電気ラベルパスを設定する。
【００７１】
以上のような処理を行うことにより、波長資源が枯渇した部分をそのままに新たなパスを設定可能となる。この様子を図２３に示す。図中、破線は新たに設定したパスを示す。
【００７２】
ところで、第１実施例において、入ノードである電気ノード（例えばｅ１０）のスイッチ１３の出力ポートがトラヒック集中で輻輳している場合には、図２４に破線で示す輻輳を起こしているパスを、太い実線で示すようにスイッチ１３の空いている出力ポートから出力し、輻輳時のノードｅ１０，ｈ１０，ｅ１１の経路を通るパスから、ノードｅ１０，ｈ１１，ｈ１２，ｅ１１の新たな経路を通るパスに切り替えて、輻輳を回避することもできる。
【００７３】
なお、ステップＳ１０〜Ｓ１１が請求項または付記記載の特定手段に対応し、ステップＳ１２〜Ｓ１３がパス設定切り替え手段に対応し、ステップＳ１０が問い合わせ手段に対応し、トラヒック測定部３７が測定手段に対応し、ステップＳ１２が切り替え指示手段に対応し、資産管理部２０が資産管理手段に対応する。
【００７４】
（付記１） 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークのトラヒックを制御するネットワークトラヒック制御方法において、
パスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する光ノードと電気ノードを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、
前記ハイブリッドノードの電気ノードでパケットのアグリゲーションを行い、
ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定し、
前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスが輻輳を起こした前記ハイブリッドノードの電気ノードを迂回するよう新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えることを特徴とするネットワークトラヒック制御方法。
【００７５】
（付記２） 付記１記載のネットワークトラヒック制御方法において、
ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、前記電気ノードの出力ポートのうち輻輳が発生した出力ポートを通る電気ラベルパスを終端している入ノードに対して前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせ、
前記ハイブリッドノードの電気ノードで前記問い合わせに対する応答から前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定することを特徴とするネットワークトラヒック制御方法。
【００７６】
（付記３） 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークのトラヒックを制御するネットワークトラヒック制御方法において、
パスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する電気ノードを通らず光ノードのみを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、
光資源が枯渇した状態で新たなパスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記新たなパスの入ノードから出ノードに近いハイブリッドノードまでを既存のパスと共用し、
前記既存のパスを前記ハイブリッドノードの電気ノードで２つに分離して既存のパスの出ノードと新たなパスの出ノードに接続する新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えることを特徴とするネットワークトラヒック制御方法。
【００７７】
（付記４） 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークのハイブリッドノード装置において、
自装置の電気ノードで輻輳が発生したとき、前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定する特定手段と、
前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスが輻輳を起こした前記電気ノードを迂回するよう新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えるパス設定切り替え手段を
有することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００７８】
（付記５） 付記４記載のハイブリッドノード装置において、
前記特定手段は、前記電気ノードの出力ポートのうち輻輳が発生した出力ポートを通る電気ラベルパスを終端している入ノードに対して前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせる問い合わせ手段を有し、
前記ハイブリッドノードの電気ノードで前記問い合わせに対する応答から前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００７９】
（付記６） 付記５記載のハイブリッドノード装置において、
前記問い合わせ手段は、シグナリングメッセージを用いて前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせることを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８０】
（付記７） 付記５記載のハイブリッドノード装置において、
前記問い合わせ手段は、ルーティングメッセージを用いて前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせることを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８１】
（付記８） 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークの電気ノード装置において、
付記５記載のハイブリッドノード装置からトラヒック流量の問い合わせがあったのちトラヒック流量の測定を開始して一定時間後にその測定量を前記ハイブリッドノード装置に通知する測定手段を
有することを特徴とする電気ノード装置。
【００８２】
（付記９） 付記４記載のハイブリッドノード装置において、
前記パス設定切り替え手段は、新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定したのち、自装置の前段のノードにトラヒックの切り替えを指示する切り替え指示手段を
有することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８３】
（付記１０） 付記４記載のハイブリッドノード装置において、
自装置の電気ノードで発生した輻輳が終了したとき、切り戻しを行っても輻輳が発生しないことを確認してパスの切り戻しを行う切り戻し手段を
有することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８４】
（付記１１） 付記４記載のハイブリッドノード装置において、
前記自装置の電気ノードの複数の出力インタフェースそれぞれのトラヒック流量を測定する測定手段を有し、
前記測定手段で得た測定値の移動平均に基づいて輻輳の発生及び輻輳の終了を判別することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８５】
（付記１２） 付記４記載のハイブリッドノード装置において、
前記自装置の電気ノードの複数の出力インタフェースそれぞれのトラヒック流量を測定する測定手段を有し、
前記測定手段で得た測定値を平滑化した平滑値に基づいて輻輳の発生及び輻輳の終了を判別する資産管理手段を
有することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８６】
（付記１３） 付記１２記載のハイブリッドノード装置において、
前記平滑値は、固定の時間幅における前記測定手段で得た測定値の総和を前記固定の時間幅で除算して得ることを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８７】
（付記１４） 付記１２記載のハイブリッドノード装置において、
前記資産管理手段は、前記平滑値が予め設定されている第１閾値を規定回数超えた場合に輻輳と判断し、また、平滑値Ｐが予め設定されている第１閾値より小さい第２閾値を規定回数下回った場合に輻輳終了と判断することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８８】
（付記１５） 付記１２記載のハイブリッドノード装置において、
前記資産管理手段は、所定時間間隔内で得られる複数の平滑値の総和を求め、前記総和が第３閾値を超えた場合に輻輳と判断し、総和が第３閾値より小さい第４閾値を下回った場合に輻輳終了と判断することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００８９】
（付記１６） 付記１２記載のハイブリッドノード装置において、
前記資産管理手段は、前記平滑値の時間変化率ΔＰを求め、時間変化率が正の第５閾値を超えた場合に輻輳と判断し、時間変化率が負の第６閾値を下回った場合に輻輳終了と判断することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００９０】
（付記１７） 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークの電気ノード装置において、
前記自装置の電気ノードの複数の出力インタフェースそれぞれのトラヒック流量を測定する測定手段を有し、
前記測定手段で得た測定値を平滑化した平滑値に基づいて輻輳の発生及び輻輳の終了を判別する資産管理手段と、
前記輻輳が発生したとき、前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを別の電気ラベルパスに切り替える切り替え手段を
有することを特徴とするハイブリッドノード装置。
【００９１】
（付記１８） 付記１または２記載のネットワークトラヒック制御方法において、
前記ハイブリッドノード及び前記入ノードの制御をネットワーク管理システムで集中的に制御することを特徴とするネットワークトラヒック制御方法。
【００９２】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１，４に記載の発明によれば、輻輳が発生しているハイブリッドノードの電気ノードだけを迂回する新たな光ラベルパスを設定でき、輻輳回避のために余分な波長を使用することを防止できる。
【００９３】
また、請求項２，５に記載の発明によれば、ハイブリッドノードでは全ての電気ラベルパスのトラヒック流量を測定する必要がなく、トラヒック流量を測定するためのハードウェア量を削減できる。
【００９４】
また、請求項３に記載の発明によれば、光資源が多い場合に電気ノードを経由させずに光ラベルパスを設定してトラヒックのサービス品質の劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のネットワークアーキテクチャの構成図である。
【図２】本発明のネットワークトラヒック制御方法を適用した基本ネットワークの構成図である。
【図３】電気ノードの一実施例のブロック図である。
【図４】電気ノードの入出力ＩＦ部の一実施例のブロック図である。
【図５】光ノードの一実施例のブロック図である。
【図６】光ノードの入出力ＩＦ部の一実施例のブロック図である。
【図７】ハイブリッドノードの一実施例のブロック図である。
【図８】本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例におけるパス設定処理のフローチャートである。
【図９】パス設定処理を説明するための図である。
【図１０】パス設定処理を説明するための図である。
【図１１】パス設定処理を説明するための図である。
【図１２】パス設定処理を説明するための図である。
【図１３】本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例における輻輳回避処理のフローチャートである。
【図１４】輻輳回避処理を説明するための図である。
【図１５】輻輳回避処理を説明するための図である。
【図１６】本発明のネットワークトラヒック制御方法の第１実施例における輻輳終了処理のフローチャートである。
【図１７】輻輳終了処理を説明するための図である。
【図１８】シグナリングメッセージのフォーマットを示す図である。
【図１９】ルーティングメッセージのフォーマットを示す図である。
【図２０】本発明のネットワークトラヒック制御方法の第２実施例における波長数枯渇時パス設定処理のフローチャートである。
【図２１】波長数枯渇時パス設定処理を説明するための図である。
【図２２】波長数枯渇時パス設定処理を説明するための図である。
【図２３】波長数枯渇時パス設定処理を説明するための図である。
【図２４】輻輳回避処理の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
ｅ１〜ｅ７ 電気ノード
ｏ１〜ｏ５ 光ノード
ｈ１〜ｈ４ ハイブリッドノード
ｙ１〜ｙ７ ユーザ装置
ｃ１〜ｃ８ コントロールノード
ＮＭＳ ネットワーク管理システム
１０ 光／電気変換・分離部
１１，４１ 入力インタフェース群
１２１〜１２ｎ，４２１〜４２ｍ 入力ＩＦ
１３ スイッチ
１４，４４ ノード制御部
１５，４５ 出力インタフェース群
１６１〜１６ｎ，４６１〜４６ｍ 出力ＩＦ
１７ 電気／光変換・多重部
１８，４８ 外部制御インタフェース
２０，５０ 資源管理部
２１，５１ ルーティング部
２２，５２ シグナリング部
３１，３８ パケット処理部
３２ ラベル管理部
３３，３６ パケットバッファ部
３４，３７ トラヒック測定部
４３ 光スイッチ
６１ 光アンプ・分離部
６２ 光レベル監視部
６６ トランスポンダ
６７ 光アンプ・多重・光レベル監視部
７４ 電気ノード制御部
７６ ハイブリッドノード制御部
７８ 光ノード制御部
Claims (5)
- 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークのトラヒックを制御するネットワークトラヒック制御方法において、
パスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する光ノードと電気ノードを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、
前記ハイブリッドノードの電気ノードでパケットのアグリゲーションを行い、
ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定し、
前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスが輻輳を起こした前記ハイブリッドノードの電気ノードを迂回するよう新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えることを特徴とするネットワークトラヒック制御方法。 - 請求項１記載のネットワークトラヒック制御方法において、
ハイブリッドノードの電気ノードで輻輳が発生したとき、前記電気ノードの出力ポートのうち輻輳が発生した出力ポートを通る電気ラベルパスを終端している入ノードに対して前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせ、
前記ハイブリッドノードの電気ノードで前記問い合わせに対する応答から前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定することを特徴とするネットワークトラヒック制御方法。 - 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークのトラヒックを制御するネットワークトラヒック制御方法において、
パスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記入ノードから出ノードまでの経路上に存在するハイブリッドノードを構成する電気ノードを通らず光ノードのみを経由する光ラベルパスと電気ラベルパスを設定し、
光資源が枯渇した状態で新たなパスを設定しようとする入ノードと出ノードが指定されたとき、前記新たなパスの入ノードから出ノードに近いハイブリッドノードまでを既存のパスと共用し、
前記既存のパスを前記ハイブリッドノードの電気ノードで２つに分離して既存のパスの出ノードと新たなパスの出ノードに接続する新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えることを特徴とするネットワークトラヒック制御方法。 - 電気信号のパケット毎にスイッチングを行う電気ノードと、光信号の波長毎にスイッチングを行う光ノードと、電気ノードと光ノードからなるハイブリッドノードから構成されたネットワークのハイブリッドノード装置において、
自装置の電気ノードで輻輳が発生したとき、前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定する特定手段と、
前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスが輻輳を起こした前記電気ノードを迂回するよう新たな光ラベルパスと新たな電気ラベルパスを設定して切り替えるパス設定切り替え手段を
有することを特徴とするハイブリッドノード装置。 - 請求項４記載のハイブリッドノード装置において、
前記特定手段は、前記電気ノードの出力ポートのうち輻輳が発生した出力ポートを通る電気ラベルパスを終端している入ノードに対して前記電気ラベルパスのトラヒック流量を問い合わせる問い合わせ手段を有し、
前記ハイブリッドノードの電気ノードで前記問い合わせに対する応答から前記輻輳を生じさせている電気ラベルパスを特定することを特徴とするハイブリッドノード装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003083470A JP2004297178A (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | ネットワークトラヒック制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003083470A JP2004297178A (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | ネットワークトラヒック制御方法及びその装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2004297178A true JP2004297178A (ja) | 2004-10-21 |
Family
ID=33398934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003083470A Pending JP2004297178A (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | ネットワークトラヒック制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2004297178A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009088656A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Hitachi Communication Technologies Ltd | 光伝送システムおよび光分岐挿入多重装置 |
| JP2012004800A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ネットワークシステムのノード装置および冗長切替方法 |
| JP2012248925A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Nec Corp | 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 |
| JP2013021677A (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Hitachi Ltd | 光電気複合型ネットワークノードの制御装置、制御システム及び制御方法 |
| JP2018207330A (ja) * | 2017-06-06 | 2018-12-27 | 日本電信電話株式会社 | 仮想アプリケーション移動制御装置、仮想アプリケーション移動制御方法及びプログラム |
-
2003
- 2003-03-25 JP JP2003083470A patent/JP2004297178A/ja active Pending
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