JP2007235425A - 光ipネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とするネットワークシステム。
【選択図】図2
Description
(1)上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とする光IP(Internet Protocol)ネットワークシステムを提供する。
(2)上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、エッジノードあるいは下位ノードに接続され、単一波長の光でパケットを送受する単一波長ノードと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とする光IPネットワークシステムを提供する。
(3)上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、エッジノードおよび各下位ノードを順次経由するように転送される周回パケットを用いて被制御部とパケットを送受信する光IPネットワークシステムを提供する。
(4)上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、エッジノードあるいは下位ノードに接続され、単一波長の光でパケットを送受する単一波長ノードと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタし、エッジノードおよび各下位ノードを順次経由するように転送される周回パケットを用いて被制御部とパケットを送受信する光IPネットワークシステムを提供する。
また、前記(2)のネットワークシステムは、エッジノードあるいは下位ノードに接続され、単一波長の光でパケットを送受する単一波長ノードと、エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、前記通信制御装置とパケットを送受する被制御部とを備え、前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とする。
従来の一般家庭へのサービスは、通信事業者が電話局から一般家庭まで光ファイバを敷設する必要があり、ビジネスビルの近隣にあっても利用できない欠点があったが、本発明により、ビジネスビル用通信に一般家庭用通信を統合できる大きな効果がある。
このようにすれば、1つの周回性パケットにより前記通信制御装置とパケット送受信ができるので、エッジノードおよび各下位ノードに接続された被制御部との通信量を抑制することができる。
このようにすれば、1つの周回性パケットにより前記通信制御装置とパケット送受信ができるので、エッジノードおよび各下位ノードに接続された単一波長ノードの被制御部との通信量を抑制することができる。
本発明では、通信制御装置が出したトリガパケットを元に各ノードで制御、モニタを実行しながら次のノードへ周回するため、出入口でも送受信されるパケットは1回である。
このようにすれば、前記通信制御装置が、被制御部としてのアド/ドロップ・マルチプレクサを制御して、動的にアド/ドロップ波長の設定を変更することができる。従って、各下位ノードのトラフィックの増減に応じて動的に、かつ遠隔制御でアド/ドロップ波長を設定することができ、使用状況に応じたネットワーク構成に柔軟に変更することができる。さらに、遠隔制御でアド/ドロップ波長の設定をモニタすることができる。
このようにすれば、前記通信制御装置は、各下位ノードからの状態データが格納された状態値パケットを受信して各対象の状態を一括して取得することができる。従って、各下位ノードから個別のパケットを受信するよりも通信量を抑制することができる。
前記被制御部の少なくとも1つがアド/ドロップ・マルチプレクサであってもよい。
また、エッジノードと各下位ノードは、通常サービス用とバックアップ用の2系統の光ファイバで接続され、前記制御及びモニタを行うため送受されるパケットは、バックアップ用の光ファイバを通って送受信されてもよい。
図1は、本発明に係る光ネットワークの基本構成を説明するための説明図である。図1に示すように、この光ネットワークは、上位ノードとしてのコアノード10と複数のエッジノード12a、12bが、単一モード(SM)光ファイバによってリング状に結合され、上位通信ネットワークDが構成されている。
この説明では、各ノード間を光ファイバでリング状に接続してサービスプレーンを構成しているが、各ノード間を光ファイバでメッシュ状に接続する場合や、リング状の光ファイバに、特定のノード間を光ファイバで接続した部分を加えてサービスプレーンを構成する場合、あるいは、波長分割多重した光を分波するAWG(Arrayed Waveguide Grating)を介してノードを光ファイバで接続してサービスプレーンを構成する場合など複数の異なる構成をとり得る。
図2は、図1の下位通信ネットワークA1の詳細な構成を示す説明図である。図2の符号は、図1と対応させている。ただし、ユーザノードの数は、任意の数であるn個で表している。
図2に示すように、下位通信ネットワークA1の、エッジノード12a及び複数のユーザノード14c、14d…は、ネットワークインターフェイス(NI)で構成され、各NIは、0系光リング24と1系光リング26を構成する2本の光ファイバにそれぞれ接続されている。
また、各ノードのNI中のレイヤ3スイッチの作動は、通信制御装置としてのコントローラ(CR)30により制御される。コントローラ30の機能については後述する。
OJ 121は、請求項にいう被制御部に相当する。OJ 121は、後述するように、一般に制御部と状態値取得部を持ち、コントローラ30から制御され、かつ状態値をコントローラ30に送信する機器であり、ビジネスビル内の入退室管理部分や工場の製造ライン上にある制御モニタ部分に相当する。制御部と状態値取得部は、請求項にいう制御対象部とモニタ部としてそれぞれ機能する。
第2の実施形態において、ユーザノードのレイヤ3スイッチには、小規模ユーザのユーザインターフェイスUI’が接続される。図3は、この発明に係る下位通信ネットワーク内のユーザノードに小規模ユーザが接続された態様を示す説明図である。例えば、ユーザノード14cのレイヤ3スイッチ202c−0には、小規模ユーザ用インターフェイスS−IFを介して2つの小規模ユーザのUI’101と103とが接続されている。ここでいう小規模ユーザとは、請求項にいう単一波長ノードに相当し、ユーザ側にOTRが1個しかなく、ユーザノードのS−IFにあるOTR1個と直接光ファイバで接続されている形態のユーザをいう。1個建ての一般家庭や、ビルであっても各ユーザ毎に上記の形態をとる場合は、これに相当する。図3の例では、ユーザノード14cのS−IFに2個のOTRがあり、小規模ユーザのUI’101のOTRと、別の小規模ユーザのUI’103のOTRとそれぞれ光ファイバで直接つながっている。各UI’は、OTR1個と小規模のレイヤ3スイッチあるいはIP通信ができる電気回路からなる。UI’101には、小規模ユーザが使用する端末であるPC 125等の情報処理装置が接続され、UI’101を介して通信を行う。また、UI’103には、小規模ユーザが使用する端末としてのPC 127が接続され、UI’103を介して通信を行う。
ただし、1系光リング26上では、パケット周回方向が1方向であり、送受で異なる経路を辿ることになる。なお、ユーザノード14cにあるS−IFとUI’101との間でパケット送受に用いる光信号の波長は、ユーザノード14cとコントローラ30との間で送受信されるパケットの波長と異なる波長であってもよいが、同じ波長が用いられてもよい。
図4は、この発明に係る下位通信ネットワークの具体的な一態様を示す説明図である。図4で、下位通信ネットワークA1は、一つのビルの建屋内に設置された各ユーザ端末に接続されるネットワークである。ユーザノード14cのUIは、ビル内の1階のフロアに配置されたユーザ端末111、113、115等と接続される。また、ユーザノード14dのUIは、3階のフロア内のユーザ端末117、119等と接続され、他のユーザノードのUIも、各階のフロア内の各ユーザ端末と接続される。このように、下位通信ネットワークの一態様は、一つの大型ビルを対象とし、ビル内のユーザ端末に通信サービスを提供するものである。各ユーザノードはビルの各フロアに対応するフロアノードであり、下位通信ネットワークの各フロアノードに接続されるユーザ端末の総数は、数百〜数千台の規模であってもよい。
小規模ユーザは、下位通信ネットワークA1が設置されるビルの近隣にある小型ビルや家庭である。
図5は、図2、図3で、コントローラ30と前記リモートネットワーク機器あるいは前記リモート機器とが、それが接続される各ユーザノードやエッジノードのレイヤ3スイッチを介してパケットを送受する手法の一例を示す説明図である。
さらに、MIB 198にはレイヤ3スイッチのポート毎の通信量をデータとして保持するため、このデータを可変ADMの制御に用いることができる。
図6は、図3のUI’101に接続されるリモート機器の一例として、OJ 123の機能的な構成例を示すブロック図である。図6で、OJ 123は、制御対象であるCM 139を遠隔で制御する機能と、モニタ対象であるMI 141の状態を検知する遠隔モニタ機能とを有している。
図7は、この発明に係るネットワークシステムの各ユーザノードのADM部に、可変ADMが用いられる態様を示すブロック図である。可変ADMは、図2に示すOJ 121の一態様である。図7で、各ユーザノードの可変ADM 122c−0は、複数の波長λ1〜λnをアド/ドロップさせるか、通過させるかを切り換えるものである。可変ADM 122c−0には上流側ノードからの光ファイバ24c−inと下流側ノードへの光ファイバ24c−outとの2本の光ファイバが接続される。
また、図10は、この発明に係るネットワークシステムの各ユーザノードとエッジノードの両方のADM部に、可変ADMが用いられる態様を示すブロック図である。ユーザノード14cは、可変ADM122c−0、122c−1を有し、エッジノード12aは、可変ADM122a−0、122a−1を有する。
図9は、可変ADMのアド/ドロップ波長の設定をコントローラ30からの遠隔制御によって切り換える構成を示す説明図である。図9は、図7のノード14cにおけるADM部220c−0とレイヤ3スイッチ202c−0に対応させている。
また、レイヤ3スイッチ202c−0は、コントローラ30に切り換え完了を報告する。
コントローラ30は、各ノードに対して光スイッチ・マトリックス169の設定を切り換えるパケットを送信する。
以上の例は、0系のレイヤ3スイッチにより可変ADMが制御される場合を示したが、1系のレイヤ3スイッチにより制御されてもよい。
また、IPパケットの送受信の別の形態として、図9に示す可変ADMのIP−IF 161がIPアドレスを付与できる電気回路であり、これに固有のIPアドレスを与えてコントローラ30と通信させてもよい。この場合は、コントローラ30とIP−IF 161間はIP通信であり、コントローラ30が送信したIPパケットからIP−IF 161あるいは送受信回路165が表1中のデータx、y、zを取り出し、これに従って2×2光スイッチを制御する。また、IP−IF 161が現状値をx、y、zとしてIPパケットに挿入し、レイヤ3スイッチ202c−0あるいはコントローラ30に送信する。
可変ADMのスイッチ・ドライバ内の電気部分は、公知の電気部品や制御技術で構成することができる。この場合、内部の信号の送受信は、シリアル通信で行われることが多い。このため、IP−IF 161は、コントローラ30とIPパケットを送受信し、これをシリアルデータに変換して送受信回路165に渡す実施態様をとってもよい。
図11は、この発明のネットワークシステムの一態様として、独居の高齢者等の健康状態を遠隔モニタするようなサービスに前記リモート機器が用いられる場合の構成を示す説明図である。図11の各符号は、図3に対応する符号があるものは図3と対応させている。コントローラ30は、下位通信ネットワークのn個の各ユーザノード14c、14d、…の各レイヤ3スイッチを介して、ユーザノード14cに接続された小規模ユーザのUI’101およびUI’101に接続されたリモート機器123、同様にユーザノード14dに接続された小規模ユーザ内のリモート機器183、185…とパケットを送受し、各リモート機器の遠隔制御および/または遠隔モニタを行うことにより、対象の高齢者にサービスを提供する。ここでいう小規模ユーザは、請求項の単一波長ノードに相当する。
EN 12aは、受信したトリガパケットを下流のユーザノードUN1 14cへ転送する(ステップS3)。
UI’101は、OJ 123からの状態データをUN1 14cへ転送する。UN1 14cは、状態データを受信すると、その状態データを格納した状態値パケットを生成し、下流のユーザノードUN2へ送信する(ステップS13)。
UI’181は、OJ 183および185からの状態データを受信すると、その状態データをUN2 14dに転送する。UN2 14dは、上流のユーザノードUN1 14cから状態データを格納した状態値パケットを受信し、かつUI’ 181から状態データを受信すると、受信した状態データを状態値パケットに追加格納し、当該状態値パケットを下流のユーザノードUN3へ送信する(ステップS23)。
12a、12b エッジノード
14c、14d、14e、14f、14g、14h ユーザノード
Claims (16)
- 上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、
エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、
エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、
前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、
前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とする光IPネットワークシステム。 - 上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、
エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、
エッジノードあるいは下位ノードに接続され、単一波長の光でパケットを送受する単一波長ノードと、
エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、
前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、
前記通信制御装置が、前記被制御部を制御あるいはモニタすることを特徴とする光IPネットワークシステム。 - エッジノードあるいは下位ノードが、パケットをルーティングするレイヤ3スイッチを有し、
前記被制御部と送受信されるパケットが、前記レイヤ3スイッチを経由して送受される請求項1または2に記載の光IPネットワークシステム。 - 前記レイヤ3スイッチが、管理情報を格納するMIBを有し、
前記MIBに前記被制御部の状態を示す状態値が保存され、被制御部の制御あるいはモニタに応じて前記状態値が更新される請求項3に記載の光IPネットワークシステム。 - 前記被制御部は、IPパケットを送受信するインターフェイスとしてのIP−IF部と、
被制御部の状態を取得するモニタ部と、
制御の対象となる制御対象部とを有し、
前記通信制御装置からパケットを受信したIP−IF部からの出力により制御対象部が制御され、あるいは前記モニタ部が取得した状態値がIP−IF部へ送信されて前記通信制御装置にモニタされる請求項1〜4のいずれか1つに記載の光IPネットワークシステム。 - 前記波長多重光部品は、複数のアド/ドロップ・マルチプレクサを含み、
前記アド/ドロップ・マルチプレクサの少なくとも一つは、アド/ドロップする波長を選択できる可変アド/ドロップ・マルチプレクサであって前記被制御部に該当する部分である請求項1〜5のいずれか1つに記載の光IPネットワークシステム。 - 前記可変アド/ドロップ・マルチプレクサは、波長をアドするか、ドロップするかあるいはスルーするかのいずれかの状態に切り換える光スイッチのマトリックスと、
前記通信制御装置からの指示によって各光スイッチを切り換え、あるいは各光スイッチの状態を前記通信制御装置へ送信するスイッチ・ドライバとを有し、
送受信するパケットが、各光スイッチの切り換えを指示する制御データと各スイッチの状態を示すモニタデータとを含み、
前記制御データが、各可変アド/ドロップ・マルチプレクサに固有の識別番号と、各可変アド/ドロップ・マルチプレクサ内の各光スイッチを特定する番号と、各光スイッチが前記光信号をアド、ドロップあるいはスルーのいずれかの状態かを示すデータとを含む請求項6に記載の光IPネットワークシステム。 - 下位通信ネットワークがビル内のネットワークであり、各下位ノードがビル内のパケットを集約するノードである請求項1〜7のいずれか1つに記載の光IPネットワークシステム。
- 上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、
エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、
エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、
前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、
前記通信制御装置が、エッジノードおよび各下位ノードを順次経由するように転送される周回パケットを用いて被制御部とパケットを送受信することを特徴とする光IPネットワークシステム。 - 上位通信ネットワークを構成する上位ノードの一つとして機能し、他の上位ノードとパケットを送受し得るエッジノードと、
エッジノードと複数の下位ノードとが接続され、接続されたエッジノードと各下位ノードとの間で波長多重光部品を介した波長多重方式によりパケットが送受される下位通信ネットワークと、
エッジノードあるいは下位ノードに接続され、単一波長の光でパケットを送受する単一波長ノードと、
エッジノードと下位ノードのいずれかに接続される通信制御装置と、
前記通信制御装置とパケットを送受信する被制御部とを備え、
前記通信制御装置が、エッジノードおよび各下位ノードを順次経由するように転送される周回パケットを用いて被制御部とパケットを送受信することを特徴とする光IPネットワークシステム。 - エッジノードあるいは下位ノードが、パケットをルーティングするレイヤ3スイッチを有し、
前記被制御部と送受される周回パケットが、前記レイヤ3スイッチを経由して送受される請求項9または10に記載の光IPネットワークシステム。 - 前記通信制御装置は、トリガパケットとして制御データを含む前記周回パケットを送出し、
各エッジノードあるいは下位ノードの前記レイヤ3スイッチは、受信したトリガパケットから制御データを取り出し、取り出した制御データに基づきそのエッジノードあるいは下位ノードに接続されている1以上の被制御部に制御パケットを送信することで制御するとともに、前記トリガパケットを次のエッジノードあるいは下位ノードに転送し、前記周回パケットを周回させる請求項11に記載の光IPネットワークシステム。 - 前記制御データは、各被制御部の状態値を要求する指示であり、
前記通信制御装置あるいは通信制御装置からのトリガパケットを受信した最初のレイヤ3スイッチは、各被制御部に前記制御パケットを送信後、指示に応じて各被制御部からその状態を示す状態値を受信するまで待機し、かつ受信した状態値パケットから状態値を取り出し、受信した状態値を状態値パケットに格納して次の下位ノードに転送することで周回させ、
前記通信制御装置が接続されるエッジノードあるいは下位ノードは、周回した状態値パケットを受信して前記通信制御装置に送信する請求項12に記載の光IPネットワークシステム。 - 前記通信制御装置は、状態値を判定する状態値判定条件とその判定結果に対する制御アクションとを予め保持し、状態値パケットを受信して各被制御部の状態値を取得した後、取得した状態値を状態値判定条件に基づいて判定し、その判定結果に対して制御アクションに基づき新たなトリガパケットを送信する請求項13に記載の光IPネットワークシステム。
- 前記被制御部の少なくとも1つがアド/ドロップ・マルチプレクサである請求項14に記載の光IPネットワークシステム。
- エッジノードと各下位ノードは、通常サービス用とバックアップ用の2系統の光ファイバで接続され、
前記制御及びモニタを行うため送受されるパケットは、バックアップ用の光ファイバを通って送受信される請求項15に記載の光IPネットワークシステム。
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