JP2011097146A

JP2011097146A - Ｒｏａｄｍネットワークに光バースト信号を収容するための方法及び装置

Info

Publication number: JP2011097146A
Application number: JP2009246437A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Okamoto; 修一岡本; Tomohiro Otani; 朋広大谷; Takehiro Tsuritani; 剛宏釣谷
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2011-05-12

Abstract

【課題】光バースト信号発生装置から送出されるＴＤＭ型光バースト信号を、既存のＲＯＡＤＭネットワーク上で安定的に転送可能とするため、サブ波長リソースを管理し、複数のサブ波長パスを関連付けて管理する。
【解決手段】光ネットワークのノードは、リンク毎及び波長毎の空き帯域を管理するテーブルを有し、データ送信を要求する端末が、送信端末と送信ポートとを一意に識別可能なグループＩＤを含む、データ送信を要求する制御パケットをノードに送信し、データ送信を要求されたノードが、要求された波長を確保し、サブ波長パスを設定し、サブ波長パスが設定されたリンク及び波長の空き帯域から、サブ波長パスに割り当てた帯域を減算しテーブルを更新し、また、サブ波長パスとグループＩＤを関連付け、更新されたテーブル及びサブ波長パスとグループＩＤの関連付けを他のノードに広告する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光ネットワークの管理に関する。より詳細には、ＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）ネットワークに光バースト信号を収容するため、サブ波長リソースを管理し、複数のサブ波長パスを関連付けて管理する方法及び装置に関する。

波長リソースの管理手法として、ＯＳＰＦプロトコルを用いて各波長リソースの使用状況（アベイラビリティ）を、各ノードがフラッディングし、その情報を基にネットワーク管理システムにて波長リソースの管理を行う手法が提案されている（非特許文献１）。

また、複数の波長パスを関連付ける手法として、ＯＢＳ／ＧＭＰＬＳのためのグループ波長パスの設定手法（特許文献１、特許文献２）やワーキングとプロテクティングパスの設定手法（非特許文献２）などが提案されている。しかし、これらはどちらも、送信元と送信先のノードが同じ場合において、複数のパスを設定する手法である。

特開２００８−２４５２２３号公報特開２００８−２４５２２４号公報

"Experimental Demonstration ofInterworking GMPLS with OBS Networks" H. Guo et al., OECC/IOOC2007, pp.306-307, 2007. IETF RFC 4872 "RSVP-TE Extensions inSupport of End-to-End Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS)Recovery"

光バースト信号発生装置から送出される光バースト信号を、既存のＲＯＡＤＭネットワークに収容する場合、ＴＤＭ型光バースト信号を収容することになる。この場合、各々の光波長多重信号（ＷＤＭ信号）は、さらにＴＤＭ（時分割多重）で分割されることになるため、波長の管理に加えて、帯域の管理が必要となる。以下、ＴＤＭで分割されたＷＤＭ信号の波長を疑似サブ波長と呼ぶ。

しかしながら、従来の波長リソースの管理手法では、波長の管理のみを行っており、帯域の管理が行われていないという課題があった。

光バースト信号を送出する光バースト信号発生装置は、一つの光ポートから波長の異なるバースト的な信号を送出し、異なる対向装置との接続が行われる。つまり、通常波長毎に１つのトランスポンダが用いられる波長パスの管理とは異なり、同一ポートから設定される複数の光バースト信号用サブ波長パスを関連付けてパス管理する必要がある。例えば、光バースト信号発生装置の光送出装置が故障した場合など、すべての接続回線に影響するため、速やかにかつ制御メッセージを最小化して、障害復旧する必要がある。

しかしながら、従来の波長パス関連付け手法は、サブ波長パスを関連付けて管理されていないという課題があった。

したがって、本発明は、光バースト信号発生装置から送出されるＴＤＭ型光バースト信号（複数の波長が時分割されて送出）を、既存のＲＯＡＤＭネットワーク上で安定的に転送可能とするため、サブ波長リソースを管理し、複数のサブ波長パスを関連付けて管理する方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を実現するため本発明によるサブ波長リソースを管理する方法は、複数のノードを備えている光波長多重で光バースト信号を伝送する光ネットワークにおいて、前記光ネットワークのノードは、リンク毎及び波長毎の空き帯域を管理するテーブルを有し、データ送信を要求された前記光ネットワークのノードが、要求された波長を確保し、サブ波長パスを設定するステップと、前記サブ波長パスが設定されたリンク及び前記波長の空き帯域から、前記サブ波長パスに割り当てた帯域を減算することにより前記テーブルを更新するステップと、前記更新されたテーブルを前記光ネットワークのノードに広告するステップとを含む。

また、データ送信を要求する端末が、送信端末と送信ポートとを一意に識別可能なグループＩＤを含む、データ送信を要求する制御パケットを前記光ネットワークのノードに送信するステップと、データ送信を要求された前記光ネットワークのノードが、前記サブ波長パスと前記グループＩＤを関連付けるステップと、前記サブ波長パスと前記グループＩＤの関連付けを前記光ネットワークのノードに広告するステップとをさらに含み複数のサブ波長パスを関連付けて管理することも好ましい。

上記目的を実現するため複数のサブ波長パスを関連付けて管理する方法は、複数のノードを備えている光波長多重で光バースト信号を伝送する光ネットワークにおいて、データ送信を要求する端末が、送信端末と送信ポートとを一意に識別可能なグループＩＤを含む、データ送信を要求する制御パケットを前記光ネットワークのノードに送信するステップと、データ送信を要求された前記光ネットワークのノードが、要求された波長を確保し、サブ波長パスを設定するステップと、前記サブ波長パスと前記グループＩＤを関連付けるステップと、前記サブ波長パスと前記グループＩＤの関連付けを前記光ネットワークのノードに広告するステップとを含む。

上記目的を実現するためサブ波長リソースを管理する装置は、複数のノードを備えている光波長多重で光バースト信号を伝送する光ネットワークにおいて、リンク毎及び波長毎の空き帯域を管理するテーブルと、データ送信を要求された前記光ネットワークのノードが要求された波長を確保し、サブ波長パスを設定した際、前記サブ波長パスが設定されたリンク及び前記波長の空き帯域から、前記サブ波長パスに割り当てた帯域を減算することにより前記テーブルを更新する手段と、前記更新されたテーブルを前記光ネットワークのノードに広告する手段とを備えている。

また、データ送信を要求する端末が、送信端末と送信ポートとを一意に識別可能なグループＩＤを含む、データ送信を要求する制御パケットを前記光ネットワークのノードに送信した際、前記サブ波長パスと前記グループＩＤを関連付ける手段と、前記サブ波長パスと前記グループＩＤの関連付けを前記光ネットワークのノードに広告する手段とをさらに備えており複数のサブ波長パスを関連付けて管理することも好ましい。

上記目的を実現するため複数のサブ波長パスを関連付けて管理する装置は、複数のノードを備えている光波長多重で光バースト信号を伝送する光ネットワークにおいて、データ送信を要求する端末が、送信端末と送信ポートとを一意に識別可能なグループＩＤを含む、データ送信を要求する制御パケットを前記光ネットワークのノードに送信し、データ送信を要求された前記光ネットワークのノードが、要求された波長を確保し、サブ波長パスを設定した際、前記サブ波長パスと前記グループＩＤを関連付ける手段と、前記サブ波長パスと前記グループＩＤの関連付けを前記光ネットワークのノードに広告する手段とを備えている。

本発明によれば、光バースト信号発生装置から送出される光バースト信号を、既存のＲＯＡＤＭネットワーク上で安定的に転送させることが可能となり、また、安定的なネットワークリソースの管理が可能となる。

本実施形態における波長リソース共有型光バーストスイッチネットワークモデルを示す。本実施形態における疑似サブ波長リソースを管理する方法のフローチャートを示す。本実施形態における疑似サブ波長リソースを管理する方法の一例を示す。本実施形態におけるサブ波長リソース管理テーブルの一例を示す。本実施形態におけるグループサブ波長パスを管理する方法のフローチャートを示す。本実施形態のグループサブ波長パスを管理する方法の一例を示す。

本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本実施形態における波長リソース共有型光バーストスイッチネットワークモデルを示す。既存の全光ネットワークのＲＯＡＤＭに対して、波長共有型バーストスイッチングノードの機能を追加することにより、波長リソース共有型光バーストスイッチネットワーク（ＯＢＳネットワーク）を既存の全光ネットワーク上に仮想的に構築する。このため、既存のネットワークのサービスを行ったまま、波長リソース共有型のサービスを実施することが可能になる。なお、ＯＢＳネットワークを仮想的に構築しているため、ＲＯＡＤＭノードはＯＢＳネットワークのノード（ＯＢＳコアノード）を兼ねている。

ＯＢＳネットワークは、送信すべきデータがある場合、このデータ伝送に必要な時間だけ、ある波長を割当て、送信すべきデータを割り当てられた波長の光バースト信号として伝送するネットワークであり、ＯＢＳエッジノードとＯＢＳコアノードを含んでいる。

ＯＢＳエッジノードは、送信すべきデータがある場合、まず、ＢＨＰ／ＢＣＰ（Burst Header Packet/Burst Control Packet）と呼ばれる制御パケットを、制御パケット用に割り当てられた波長で送信する。この制御パケットにはデータの宛先情報及びデータが使用する波長情報が含まれている。ＯＢＳエッジノードは、制御パケット送信から所定のオフセット期間経過後、データを制御パケットで通知した波長の光バースト信号（ＤＢ：Data
Burst）として送信する。

一方、ＯＢＳコアノードは、制御パケットを受信した場合、含まれる宛先情報に基づき制御パケットを転送すると共に、オフセット期間経過後に受信する光バースト信号を、制御パケットと同一経路に送信する。

図２は、本実施形態における疑似サブ波長リソースを管理する方法のフローチャートを示す。本フローチャートに基づき疑似サブ波長リソースを管理する方法について説明する。

Ｓ２１：ＯＢＳエッジノードは、送信すべきデータがある場合、制御パケットをＯＢＳコアノードに送信する。

Ｓ２２：ＯＢＳコアノードは、要求された波長を確保し、サブ波長パスを設定する。

Ｓ２３：ＯＢＳコアノードの制御装置は、サブ波長リソースを管理するテーブルを有している。このテーブルはリンク毎に存在し、波長毎に、該波長の最大帯域と該波長の空き帯域を表している空きサブ波長リソースを有している。ＯＢＳコアノードの制御装置は、要求されたリンク及び波長の空きサブ波長リソースから上記サブ波長パスに割り当てた帯域を減算する。なお、空きサブ波長リソースは、サブ波長が設定されていない場合、該波長の最大帯域になる。

Ｓ２４：ＯＢＳコアノードの制御装置は、ＯＳＰＦなど制御プロトコルを用いて、他のＯＢＳコアノードに各リンク及び各波長の空きリソースを広告する。なお、この広告は、制御プレーンを用いて行われる。これにより、制御プレーン上でサブ波長リソースを管理することができる。

Ｓ２５：ＯＢＳコアノードの制御装置は、上位のネットワーク管理システム（ＮＭＳ）にも各リンク及び各波長の空きリソースを送信する。これにより、ネットワーク全体のサブ波長リソースを管理することができる。例えば、オペレータがネットワーク管理システムに問い合わせることにより、ネットワークの負荷状況を参照することができる。

図３は、本実施形態における疑似サブ波長リソースを管理する方法の一例を示す。本ネットワークには、ＯＢＳエッジノード１として、ＯＢＳ１、ＯＢＳ２、ＯＢＳ３が存在し、ＯＢＳコアノードであるＲＯＡＤＭノード２として、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が存在する。また、それぞれのＲＯＡＤＭノード２には管理装置３が付属している。これらの管理装置３は制御プレーンによって接続されており、制御プレーンには、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）４も接続されている。ＲＯＡＤＭノード２を接続する光ファイバのリンクにはλ１からλ４０までの波長が設定されている。

ＯＢＳ１がＯＢＳ３にデータを送信する場合、ＯＢＳ１とＯＢＳ３間のＲＯＡＤＭノード２のＲ１、Ｒ２、Ｒ３が波長λ３９にサブ波長パスを設定し、この波長でデータが送信される。また、ＲＯＡＤＭノード２の管理装置３は、サブ波長リソースを管理するテーブルを更新する。この場合、波長λ３９が割り当てられたため、波長λ３９の最大帯域（１０Ｇｂｐｓ）から割り当て帯域（２Ｇｂｐｓ）を減算する。ここでの通信は、ＲＯＡＤＭノード２のＲ１、Ｒ２、Ｒ３を通過するため、Ｒ１−Ｒ２間のリンク及びＲ２−Ｒ３間のリンクのサブ波長リソースを管理するテーブルが更新される。ＲＯＡＤＭノード２のＲ１、Ｒ２、Ｒ３の管理装置３は制御プロトコルを用いて更新されたサブ波長リソース管理テーブルを広告し、さらにネットワーク管理システム４にも送信する。上記サブ波長リソース管理テーブルを受信したＲＯＡＤＭノード２の管理装置３及びネットワーク管理システム４は、自らのサブ波長リソース管理テーブルを更新する。

次に、ＯＢＳ２がＯＢＳ３にデータを送信する場合、ＯＢＳ２とＯＢＳ３間のＲＯＡＤＭノード２のＲ２、Ｒ３が波長λ３９にサブ波長パスを設定し、この波長でデータが送信される。ＲＯＡＤＭノード２の管理装置３は、サブ波長リソースを管理するテーブルを更新する。この場合、波長λ３９が割り当てられたため、波長λ３９の、最大帯域（１０Ｇｂｐｓ）から割り当て帯域（３Ｇｂｐｓ）を減算する。ここでの通信は、ＲＯＡＤＭノード２のＲ２、Ｒ３を通過するため、Ｒ２−Ｒ３間のリンクのサブ波長リソースを管理するテーブルが更新される。ＲＯＡＤＭノード２のＲ２、Ｒ３の管理装置３は制御プロトコルを用いて更新されたサブ波長リソース管理テーブルを広告し、さらにネットワーク管理システム４にも送信する。上記サブ波長リソース管理テーブルを受信したＲＯＡＤＭノード２の管理装置３及びネットワーク管理システム４は、自らのサブ波長リソース管理テーブルを更新する。

図４は、本実施形態におけるサブ波長リソース管理テーブルの一例を示す。図４ａは上記波長の割り当て前のサブ波長リソース管理テーブルであり、それぞれＲ１−Ｒ２間のリンク及びＲ２−Ｒ３間のリンクに対応している。図４ｂは上記波長の割り当て後のサブ波長リソース管理テーブルである。同様にＲ１−Ｒ２間のリンク及びＲ２−Ｒ３間のリンクに対応している。

図４ａでは、波長λ３９にはサブ波長パスがまだ割り当てられていないため、リンクＲ１−Ｒ２、リンクＲ２−Ｒ３のどちらにおいても、最大帯域は１０Ｇｂｐｓ、空きサブ波長リソースは１０Ｇｂｐｓである。図４ｂでは、波長λ３９にはサブ波長パスが割り当てられたため、リンクＲ１−Ｒ２のサブ波長リソース管理テーブルでは最大帯域は１０Ｇｂｐｓ、空きサブ波長リソースは８Ｇｂｐｓとなっており、リンクＲ２−Ｒ３のサブ波長リソース管理テーブルでは最大帯域は１０Ｇｂｐｓ、空きサブ波長リソースは５Ｇｂｐｓとなっている。

これらのテーブルは、制御ブレーンによる広告により全てのＲＯＡＤＭノード２の制御装置３が同じ内容のテーブルを有し、ネットワーク管理システム４も同じ内容のテーブルを有している。

以上のように本実施形態の波長リソース共有型光バーストスイッチネットワークでは、各ＲＯＡＤＭノード２が空きサブ波長リソースを管理しているため、粒度の大きい波長パスでなく、サブ波長パスを割り当てることが可能になり、帯域を効率的に使用することが可能となる。

図５は、本実施形態におけるグループサブ波長パスを管理する方法のフローチャートを示す。本フローチャートに基づきグループサブ波長パスを管理する方法について説明する。

Ｓ５１：ＯＢＳエッジノードは、送信すべきデータがある場合、制御パケットをＯＢＳコアノードに送信する。なお、この制御パケットにはグループＩＤが設けられている。

ここで、グループＩＤとは同一装置同一ポートの時のみ同じになるＩＤのことである。例えば、装置アドレスとポートアドレスを組み合わせることにより作成される。このため、グループＩＤが同じサブ波長パスは同一送信装置の同一ポートに割り当てられていることが分かる。

Ｓ５２：ＯＢＳコアノードは、要求された波長を確保し、サブ波長パスを設定する。

Ｓ５３：ＯＢＳコアノードの制御装置は、設定されたサブ波長パスと制御パケット内のグループＩＤとを関連付ける。

Ｓ５４：ＯＢＳコアノードの制御装置は、サブ波長パスとグループＩＤの関連付けをサブ波長パス設定メッセージを交換することにより他のＯＢＳコアノードに通知する。このメッセージ交換は、制御プレーンを用いて行われる。これにより、制御プレーン上でサブ波長パスとグループＩＤの関連付けを管理することができる。例えば、サブ波長パスをグループＩＤで分類し、グループサブ波長パスとすることで、同一装置及び同一ポートから送出されるサブ波長パスを一括して管理することができる。

Ｓ５５：ＯＢＳコアノードの制御装置は、上位のネットワーク管理システム（ＮＭＳ）にもサブ波長パスとグループＩＤの関連付けを送信する。これにより、ネットワーク管理システムは、同じグループＩＤを持つ複数のサブ波長パスをグループサブ波長パスとして管理可能となる。また、障害時のグループ単位のリルートや、解除などが可能となる。

図６は、本実施形態のグループサブ波長パスを管理する方法の一例を示す。本ネットワークには、ＯＢＳエッジノード１として、ＯＢＳ１、ＯＢＳ２、ＯＢＳ３が存在し、ＯＢＳコアノードであるＲＯＡＤＭノード２として、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が存在する。また、それぞれのＲＯＡＤＭノード２には管理装置３が付属している。これらの管理装置３は制御プレーンによって接続されており、制御プレーンには、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）４も接続されている。ＲＯＡＤＭノード２を接続する光ファイバのリンクにはλ１からλ４０までの波長が設定されている。

図６では、ＯＢＳ１−ＯＢＳ３間に波長λ３９を用いた帯域１００Ｍｂｐｓのサブ波長パスと、ＯＢＳ１−ＯＢＳ２間に波長λ４０を用いた帯域５０Ｍｂｐｓのサブ波長パスが設定されている。また、これらの２つのパスはＯＢＳ１の同一ポートから設定されているため、同一のグループＩＤに関連付けられている。このサブ波長パスとグループＩＤの関連付けは、ネットワーク管理システム４にも送られているため、ネットワーク管理システム４は、上記２つの波長パスをグループサブ波長パスとして管理可能となる。また、リンクＲ１−Ｒ２間に障害が発生した場合、グループ単位のリルートや解除などが可能となる。また、上記２つの波長パスは同一ポートを使用しているため、図６の左側で示すように、ある時間では、どちらかの波長を使用するのみであるため、グループサブ波長パスの中では波長パスが同時に使用されることがない。

また、以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様および変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等範囲によってのみ規定されるものである。

１ＯＢＳエッジノード
２ＲＯＡＤＭノード
３管理装置
４ネットワーク管理システム

Claims

複数のノードを備えている光波長多重で光バースト信号を伝送する光ネットワークにおいて、
前記光ネットワークのノードは、リンク毎及び波長毎の空き帯域を管理するテーブルを有し、
データ送信を要求された前記光ネットワークのノードが、
要求された波長を確保し、サブ波長パスを設定するステップと、
前記サブ波長パスが設定されたリンク及び前記波長の空き帯域から、前記サブ波長パスに割り当てた帯域を減算することにより前記テーブルを更新するステップと、
前記更新されたテーブルを前記光ネットワークのノードに広告するステップと、
を含むことを特徴とするサブ波長リソースを管理する方法。
データ送信を要求する端末が、送信端末と送信ポートとを一意に識別可能なグループＩＤを含む、データ送信を要求する制御パケットを前記光ネットワークのノードに送信するステップと、
データ送信を要求された前記光ネットワークのノードが、
前記サブ波長パスと前記グループＩＤを関連付けるステップと、
前記サブ波長パスと前記グループＩＤの関連付けを前記光ネットワークのノードに広告するステップと、
をさらに含み複数のサブ波長パスを関連付けて管理することを特徴とする請求項１に記載のサブ波長リソースを管理する方法。
複数のノードを備えている光波長多重で光バースト信号を伝送する光ネットワークにおいて、
データ送信を要求する端末が、送信端末と送信ポートとを一意に識別可能なグループＩＤを含む、データ送信を要求する制御パケットを前記光ネットワークのノードに送信するステップと、
データ送信を要求された前記光ネットワークのノードが、
要求された波長を確保し、サブ波長パスを設定するステップと、
前記サブ波長パスと前記グループＩＤを関連付けるステップと、
前記サブ波長パスと前記グループＩＤの関連付けを前記光ネットワークのノードに広告するステップと、
を含むことを特徴とする複数のサブ波長パスを関連付けて管理する方法。
複数のノードを備えている光波長多重で光バースト信号を伝送する光ネットワークにおいて、
リンク毎及び波長毎の空き帯域を管理するテーブルと、
データ送信を要求された前記光ネットワークのノードが要求された波長を確保し、サブ波長パスを設定した際、前記サブ波長パスが設定されたリンク及び前記波長の空き帯域から、前記サブ波長パスに割り当てた帯域を減算することにより前記テーブルを更新する手段と、
前記更新されたテーブルを前記光ネットワークのノードに広告する手段と、
を備えていることを特徴とするサブ波長リソースを管理する装置。
データ送信を要求する端末が、送信端末と送信ポートとを一意に識別可能なグループＩＤを含む、データ送信を要求する制御パケットを前記光ネットワークのノードに送信した際、
前記サブ波長パスと前記グループＩＤを関連付ける手段と、
前記サブ波長パスと前記グループＩＤの関連付けを前記光ネットワークのノードに広告する手段と、
をさらに備えている複数のサブ波長パスを関連付けて管理することを特徴とする請求項４に記載のサブ波長リソースを管理する装置。
複数のノードを備えている光波長多重で光バースト信号を伝送する光ネットワークにおいて、
データ送信を要求する端末が、送信端末と送信ポートとを一意に識別可能なグループＩＤを含む、データ送信を要求する制御パケットを前記光ネットワークのノードに送信し、データ送信を要求された前記光ネットワークのノードが、要求された波長を確保し、サブ波長パスを設定した際、
前記サブ波長パスと前記グループＩＤを関連付ける手段と、
前記サブ波長パスと前記グループＩＤの関連付けを前記光ネットワークのノードに広告する手段と、
を備えていることを特徴とする複数のサブ波長パスを関連付けて管理する装置。