JP3886891B2 - 通信システム、並びにその通信システムにおいて使用される通信装置およびネットワーク管理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルラッパー技術を利用した光通信システム、並びにその通信システムにおいて使用される通信装置およびネットワーク管理装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ネットワークを介して送受信されるデータトラヒックの増加に伴い、ネットワークの構成方法（ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ、イーサネット（登録商標）など）も多種多様化してきている。また、ネットワークの規模としても、数千キロメートルに及ぶ伝送路を備え、数十台の通信装置が設けられる大規模なものが実用化されている。さらに、提供される通信サービスごとに伝送レートが異なっていることも多い。そして、これらのネットワークを統合した形の大規模ネットワークの構築が要求されている。
【０００３】
ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy ）は、国際的に標準化されているフレームフォーマットであり、１５６Ｍビット／秒のＳＴＭ−１をベースとして、２．４Ｇビット／秒のＳＴＭ−１６、１０Ｇビット／秒のＳＴＭ−６４などが勧告されている。また、米国においては、ＳＤＨと実質的に同じ技術であるＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork ）がデファクトスタンダードになっている。一方、イーサネットは、ＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）技術を利用したパケット通信方式であり、世界中に広く普及している。
【０００４】
ところが、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ通信ネットワークにおいては、各フレームの先頭に独自のオーバヘッド（ヘッダ情報）が付与され、そのオーバヘッドに基づいて通信ノード間の通信が確立されるようになっている。このため、このオーバヘッドを処理できない装置をＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ通信ネットワーク内で使用することはできない。一方、イーサネット方式のネットワークでは、予め決められているフォーマットを持ったパケットを用いてデータの送受信を行う。このため、このパケットを処理できない装置をイーサネット方式のネットワーク内で使用することはできない。
【０００５】
このように、通信方式が異なるネットワークが存在する場合、その構成が冗長的になっていた。
この問題を解決する技術として、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication standardization sector）のＧ７０９において規定されているデジタルラッパー（Digital Wrapper ）技術が注目されている。デジタルラッパーは、ＯＴＮ（Optical Transport Network ）のためのフレームフォーマット技術であって、”Digital Pipe”と呼ばれることもある。そして、デジタルラッパーネットワークでは、いずれの方式の信号（ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号、イーサネット信号など）も所定のフレームの中に格納されて伝送される。すなわち、いずれの通信方式による信号も、所定のフレームによりラッピングされて伝送される。なお、デジタルラッパー技術に関する詳しい説明は、ＩＴＵ−Ｔの刊行物として公開されている（たとえば、非特許文献１参照。）。また、ＳＤＨフレームなどを他の形態のフレームに格納して伝送する技術については、既に特許出願がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【非特許文献１】
ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１
【特許文献１】
特開２００１−１７７４９１号公報（図３、段落００５０〜００５５、段落００６６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、デジタルラッパーは、新しい技術であり、その詳細については、現在、検討中である。よって、デジタルラッパー技術を利用してどのようにネットワークを構築するのか、或いは、デジタルラッパーフレームのオーバヘッドのデータ構成の詳細については、まだ確定していない。
【０００８】
特に、デジタルラッパー技術を利用して構築したネットワーク上において障害が発生した場合、それをそのように復旧するのかについてはほとんど検討されていない。或いは、デジタルラッパー技術を利用して構築したネットワークの信頼性（耐障害性）を高めることについは、ほとんど検討されていない。なお、上述の特許文献１は、新たに定義したオーバヘッドを利用して障害の発生時にセッションを切り替える機能を提供している。しかし、この機能においては、障害が発生した伝送路の両端の装置においてセッションが切り替えられるのみであって、ネットワーク全体を考慮した効率的な復旧を行うことはできない。
【０００９】
本発明の目的は、デジタルラッパー技術を利用してネットワークを構築する方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、デジタルラッパー技術を利用して構築したネットワークにおいて障害が発生したときに、効率的な復旧を行えるようにすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信システムは、複数の通信ノードが接続されたネットワークにおいて使用され、上記複数の通信ノードのそれぞれに設けられてデジタルラッパーフレームを送受信するデジタルラッパー手段、上記複数の通信ノードの中の第１の通信ノードおよび第２の通信ノードに設けられてそれぞれ所定のフォーマットのデータとデジタルラッパーフレームとを相互に変換する変換手段、上記複数の通信ノードの状態を管理するネットワーク管理手段、を備える。そして、上記デジタルラッパー手段が、上記第１の通信ノードに設けられている変換手段により得られたデジタルラッパーフレームを上記ネットワーク管理手段からの指示に従って上記第２の通信ノードに伝送し、上記第２の通信ノードに設けられている変換手段が、受信したデジタルラッパーフレームを上記所定のフォーマットのデータに変換する。
【００１１】
この通信システムにおいては、任意のフォーマットのデータがデジタルラッパーフレームに変換されて、上記第１の通信ノードから第２の通信ノードへ伝送される。よって、いかなる通信方式による信号であっても、上記通信ノードを介して伝送することができる。
【００１２】
なお、上記通信システムにおいて、上記ネットワーク管理手段が、上記複数の通信ノードの接続関係を表すトポロジ情報を格納する第１の格納手段と、上記第１の通信ノードと第２の通信ノードとを結ぶ通信ルートを表すルート情報を格納する第２の格納手段と、上記トポロジ情報およびルート情報に基づいて上記通信ルートに係わる通信ノードに指示を与える制御手段を備えるように構成されてもよい。この構成によれば、上記ネットワーク上に設定すべき通信ルートが一元的に管理されるので、効率的なルート設定が可能になる。
【００１３】
本発明の通信装置は、複数の通信装置が接続されたネットワークにおいて使用される上記複数の通信装置の中の任意の通信装置であって、第１、第２、第３の光入力回線を介して受信した光信号をそれぞれ分岐する第１、第２、第３の光分岐器、上記第２の光分岐器から出力される光信号または上記第３の光分岐器から出力される光信号を選択して第１の光出力回線に導く第１の光スイッチ、上記第１の光分岐器から出力される光信号または上記第３の光分岐器から出力される光信号を選択して第２の光出力回線に導く第２の光スイッチ、上記第１の光分岐器から出力される光信号または上記第２の光分岐器から出力される光信号を選択して第３の光出力回線に導く第３の光スイッチ、上記第１の光入力回線および第１の光出力回線を介して伝送されるデジタルラッパーフレームのオーバヘッドを処理する処理手段、上記複数の通信装置を介して通信ルートを設定するための指示に従って上記第１〜第３の光スイッチを制御する制御手段、を有する。
【００１４】
この構成によれば、任意の光入力回線から入力されたデータを、任意の光出力回線へ導くことができる。また、第１または第２の光入力回線から入力されたデータを、デジタルラッパーフレームに格納して第３の光出力回線へ導き、第３の光入力回線から入力されるデジタルラッパーフレームからデータを抽出して第１または第２の光出力回線に導くことができる。そして、光分岐器および光スイッチを追加／削除することにより、容易に、ネットワークの増設またはネットワーク構成の変更を行うことができる。
【００１５】
本発明のネットワーク管理装置は、複数の通信ノードが接続されたネットワークを管理する装置であって、上記複数の通信ノードの接続関係を表すトポロジ情報を格納する第１の格納手段、所定のフォーマットのデータとデジタルラッパーフレームとを相互に変換する変換手段を備える上記複数の通信ノードの中の第１の通信ノードと第２の通信ノードとを結ぶ通信ルートを表すルート情報を格納する第２の格納手段、上記トポロジ情報およびルート情報に基づいて上記通信ルートに係わる通信ノードにデジタルラッパーフレームを伝送するための指示を与える制御手段、を有する。
【００１６】
この構成によれば、デジタルラッパーフレームを伝送する通信ノードを一元的に管理できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係わる通信システムの一例を示す図であり、デジタルラッパー技術を利用したネットワークの構成を示している。
【００１８】
図１に示す例では、９個の通信ノード（ノードＡ〜Ｉ）がメッシュ状に接続されたネットワークが描かれている。ここで、通信ノードＡ〜Ｉは、それぞれ、ＩＴＵ−ＴのＧ７０９において規定されているデジタルラッパーフレームを送受信する機能を備えている。また、「メッシュ状に接続」とは、一義的ではないが、例えば、各通信ノードがそれぞれ１または複数の他の通信ノードと接続しており、任意の通信ノードから他の任意の通信ノードへ至る経路が複数存在し得るようなネットワーク構成をいう。そして、これらの通信ノードＡ〜Ｉにより、デジタルラッパーネットワークが構成されている。
【００１９】
各通信ノードは、それぞれ、所定の通信方式の回線を収容することができる。ここでは、通信ノードＡ、Ｆに、それぞれ、ＳＤＨ回線が接続されており、通信ノードＤ、Ｉには、それぞれ、イーサネット回線が接続されている。なお、図１では、通信ノードＡ〜Ｉから構成されるデジタルラッパーネットワークに、ＳＤＨ回線およびイーサネット回線が接続されているが、他の通信方式の回線（たとえば、ＳＯＮＥＴ回線、ＡＴＭ回線など）が接続されていてもよい。
【００２０】
図２は、デジタルラッパーフレームのフォーマットを示す図である。デジタルラッパーフレームは、図１においては、通信ノード間で送受信される。また、デジタルラッパーフレームのフォーマットは、現在、ＩＴＵ−Ｔにおいて検討中であり、その詳細は確定していないが、そのフレームは、オーバヘッド（ＯＨ）、ペイロード、誤り訂正符号（ＦＥＣ：Forward Error Correction）から構成されている。ここで、オーバヘッドには、ペイロードに格納されているデータを伝送するための制御情報などが格納される。ペイロードには、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのフレームや、イーサネットのパケットがそのまま格納される。このとき、これらのデータの格納場所を表すポインタが、オーバヘッドに書き込まれる。すなわち、デジタルラッパーフレームは、他の通信方式のデータ（フレーム、パケット等）をそのままラッピング（包み込むこと）することができる。よって、いかなる通信方式のデータも、このデジタルラッパーネットワークを介して伝送することが可能になっている。なお、誤り訂正符号は、既存の技術により実現される符号であって、受信装置において伝送誤りを訂正するために設けられている。
【００２１】
所定の通信方式の回線を収容する通信ノードは、その通信方式のデータ（ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム、イーサネットパケットなど）とデジタルラッパーフレームとを相互に変換する機能を備えている。例えば、通信ノードＡ、Ｆは、それぞれ、図３（ａ）に示すように、ＳＤＨフレーム（ここでは、ＳＴＭ１６信号）をデジタルラッパーフレームのペイロードに格納し、そのペイロードにオーバヘッドおよび誤り訂正符号を付加する機能、およびデジタルラッパーフレームのオーバヘッドを終端し、そのペイロードからＳＤＨフレームを抽出する機能を備える。また、通信ノードＤ、Ｉは、それぞれ、図３（ｂ）に示すように、イーサネットパケットをデジタルラッパーフレームのペイロードに格納し、そのペイロードにオーバヘッドおよび誤り訂正符号を付加する機能、およびデジタルラッパーフレームのオーバヘッドを終端し、そのペイロードからイーサネットパケットを抽出する機能を備える。
【００２２】
図４は、各通信ノードにおけるパス切替機能を模式的に示す図である。ここでは、３本の入出回線および３本の出力回線が接続されている場合のパス切替回路部分が描かれている。
【００２３】
この通信ノードは、光分岐器１−１〜１−３、および光スイッチ２−１〜２−３を備える。光分岐器１−１〜１−３は、それぞれ、入力光信号を分岐する光デバイスであって、例えば、光カプラにより実現することができる。そして、光分岐器１−１は、入力信号を分岐して、光スイッチ２−２および２−３に導く。また、光分岐器１−２は、入力信号を分岐して、光スイッチ２−１および２−３に導く。同様に、光分岐器１−３は、入力信号を分岐して、光スイッチ２−１および２−２に導く。一方、光スイッチ２−１〜２−３は、制御信号に従って入力光信号を選択する光デバイスであって、例えば、２×１光スイッチにより実現することができる。そして、光スイッチ２−１は、光分岐器１−２から出力される光信号または光分岐器１−３から出力される光信号の一方を選択する。また、光スイッチ２−２は、光分岐器１−１から出力される光信号または光分岐器１−３から出力される光信号の一方を選択する。同様に、光スイッチ２−３は、光分岐器１−１から出力される光信号または光分岐器１−２から出力される光信号の一方を選択する。
【００２４】
そして、各通信ノードは、光スイッチ２−１〜２−３の状態を適切に制御することにより、デジタルラッパーフレームを伝送するためのルートを切り替える。このように、実施形態の通信ノードにおいては、デジタルラッパーフレームのペイロードに格納されているデータの種類または属性に依存することなく、そのデジタルラッパーフレームを伝送するルートが切り替えられるので、１つのネットワーク内に互いに異なる通信方式の信号を混在させることができる。なお、光スイッチ２−１〜２−３を制御する制御信号については、後で説明する。
【００２５】
図４に示すパス切替機能は、例えば、既存のライトガードシステムを利用して実現することができる。ここで、「ライトガードシステム」は、図５に示すように、光通信ネットワークを冗長的に構成するためのシステムであって、送信局から出力される光信号を分岐して２重化光伝送路に導く光デバイス（ＳＥ）、及びその２重化光伝送路を介して伝送される光信号の一方を選択して受信局に導く光スイッチ（ＳＷ）を備える。そして、通常時は、２重化光伝送路を介して伝送される１組の信号のうちで品質の良好な方の信号が使用され、２重化光伝送路の一方で障害が発生したときは、障害が発生していない伝送路を介して伝送される信号が使用される。
【００２６】
実施形態の通信ノードのパス切替機能は、上記ライトガードシステムの光デバイス（ＳＥ）および光スイッチ（ＳＷ）を利用して実現される。このとき、光デバイス（ＳＥ）は、既存のライトガードシステムでは、入力光信号を分岐して２重化光伝送路に導くために使用されるが、実施形態の通信ノードでは、入力信号を分岐して互いに異なる出放路に導くために使用される。また、光スイッチ（ＳＷ）は、既存のライトガードシステムでは、２重化光伝送路を介して伝送されてくる１組の光信号の一方を選択するために使用されるが、実施形態の通信ノードでは、互いに異なる入放路から入力される光信号の一方を選択するために使用される。このように、既存のシステムにおいて実用化されているライトガードユニットを利用すれば、低コストで且つ容易にパス切替機能を実現できる。
【００２７】
なお、図４に示す例では、３組の入力回線および出力回線が接続された通信ノードの構成を示したが、各通信ノードは、４組以上の入力回線および出力回線を収容することができる。例えば、４組の入力回線および出力回線を収容する場合には、図６に示すように、上述した光分岐器１−１〜１−３、および光スイッチ２−１〜２−３に加えて、光分岐器１−４〜１−８、および光スイッチ２−４〜２−８を設けることにより、任意の入力回線からの光信号を任意の出力回線へ導くためのパス切替機能が実現される。すなわち、ライトガードユニットを利用してパス切替機能を実現すれば、既設の設備を利用しつつ、容易に回線の増設を実現できる。
【００２８】
図７は、通信ノードの構成図である。ここでは、この通信ノードは、１組のクライアント回線、および２組のデジタルラッパー回線が接続されているものとする。なお、光分岐器１−１〜１−３、および光スイッチ２−１〜２−３については、図４を参照しながら説明した通りである。
【００２９】
クライアント回線処理部１１は、光分岐器１−１および光スイッチ２−１に接続されると共に、１組のクライアント回線が接続されている。ここで、クライアント回線は、特に限定されるものではないが、例えば、ＳＤＨ回線、ＳＯＮＥＴ回線、イーサネット回線、ＩＰ回線、ＡＴＭ回線である。そして、クライアント回線処理部１１は、クライアント回線を介して伝送されてくる信号およびデータを終端し、そのデータをペイロードに格納したデジタルラッパーフレームを作成して光分岐器１−１に渡す。また、クライアント回線処理部１１は、光スイッチ２−１により選択されたデジタルラッパーフレームからデータを抽出し、そのデータをクライアント回線へ導く。
【００３０】
デジタルラッパー処理部１２、１３は、デジタルラッパーネットワークから受信したデジタルラッパーフレームのオーバヘッドを終端し、そのフレームを対応する光分岐器１−２、１−３に渡す。また、デジタルラッパー処理部１２、１３は、対応する光スイッチ２−２、２−３により選択されたデジタルラッパーフレームのオーバヘッドに対して所定の処理を実行した後、そのフレームをデジタルラッパーネットワークに送出する。
【００３１】
なお、図７に示す例は、クライアント回線を収容する通信ノード（例えば、図１における通信ノードＡ、Ｄ、Ｆ、Ｉ）を想定しているが、クライアント回線を収容しない通信ノード（例えば、図１における通信ノードＢ、Ｃ、Ｅ、Ｇ、Ｈ）の場合は、クライアント回線処理部の代わりに、デジタルラッパー処理部が設けられるようにしてもよい。
【００３２】
図８は、通信ノードの具体的な構成を示す図である。ここでは、図７に示した例と同様に、１組のクライアント回線、および２組のデジタルラッパー回線が接続されているものとする。また、クライアント回線を介して、ＳＤＨフレームまたはイーサネットパケットが送受信されるものとする。
【００３３】
ＳＤＨ終端部２１は、クライアント回線を介してＳＤＨフレームを受信したときに、そのＳＤＨフレームを終端する。一方、イーサネット終端部２２は、クライアント回線を介してイーサネットパケットを受信したときに、そのイーサネットパケットを終端する。そして、挿入部２３は、ＳＤＨ終端部２１によって終端されたＳＤＨフレームまたはイーサネット終端部２２によって終端されたイーサネットパケットを、デジタルラッパーフレームのペイロードに挿入し、そのデジタルラッパーフレームをスイッチ部１０に渡す。
【００３４】
スイッチ部１０は、図４を参照しながら説明した光分岐器１−１〜１−３および光スイッチ２−１〜２−３であって、制御部３０からの指示に従って、クライアント回線処理部１１、デジタルラッパー処理部１２、１３間でデジタルラッパーフレームのルーティングを行う。したがって、クライアント回線処理部１１により作成されたデジタルラッパーフレームは、デジタルラッパー処理部１２または１３へ導かれる。また、クライアント回線処理部１１は、デジタルラッパー処理部１２または１３がデジタルラッパーネットワークから受信したデジタルラッパーフレームを受け取る。
【００３５】
抽出部２４は、スイッチ１０を介して受け取ったデジタルラッパーフレームのペイロードからデータ（ＳＤＨフレームまたはイーサネットパケット）を抽出する。デジタルラッパーフレームにＳＤＨフレームが格納されていた場合には、ＳＤＨ処理部２５によりデータ処理が行われ、デジタルラッパーフレームにイーサネットパケットが格納されていた場合には、イーサネット処理部２６によりデータ処理が行われる。そして、選択部２７は、ＳＤＨ処理部２５により処理されたＳＤＨフレームまたはイーサネット処理部２６により処理されたイーサネットパケットを選択してクライアント回線に導く。
【００３６】
デジタルラッパー処理部３１は、デジタルラッパーフレームにオーバヘッド及び誤り訂正符号を付与して、あるいは、デジタルラッパーフレームに付与されているオーバヘッド及び誤り訂正符号を更新して、そのフレームをデジタルラッパーネットワークに送出する。また、デジタルラッパー終端部３２は、デジタルラッパーネットワークから受信したデジタルラッパーフレームを終端する。
【００３７】
なお、図８に示す例では、挿入部２３および抽出部２４がクライアント回線処理部１１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い。すなわち、挿入部２３および抽出部２４は、デジタルラッパー処理部１２、１３に設けられてもよい。
【００３８】
制御部４０は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのＤＣＣ（Data Communication Channel）またはそれと同等の機能を備え、他の通信ノード（または、後述するネットワーク管理装置５０）との間でメッセージや制御情報を送受信する。ここで、ＤＣＣは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号のオーバヘッド内のＤ１／Ｄ２／Ｄ３バイトを利用してセクション毎に通信を行う機能である。また、ＤＣＣは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号のオーバヘッド内のＤ４〜Ｄ１２バイトを利用することで、より高速な通信を行うことも可能である。なお、ＩＴＵ−ＴのＧ７０９において検討されているデジタルラッパー技術では、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのＤＣＣ又はそれと同等の機能が採用される予定である。このように、各通信ノードは、ＤＣＣまたはそれと同等の機能を利用して、他の通信ノードとの間でメッセージや制御情報を送受信する。また、制御部４０は、デジタルラッパーネットワークの接続状態や障害情報をネットワーク管理装置５０に通知すると共に、ネットワーク管理装置５０からの指示に従ってスイッチ部１０のパス切替動作などを制御する。
【００３９】
ネットワーク管理装置（ＮＭＳ：Network Management System ）５０は、デジタルラッパーネットワーク全体を管理するコンピュータであって、図９に示すように、デジタルラッパーネットワークを構成する複数の通信ノードの中の任意の通信ノードに接続されている。図９に示す例では、ネットワーク管理装置５０は、通信ノードＣに接続されている。なお、以下では、ネットワーク管理装置５０が接続されている通信ノードのことを「マスターノード」と呼ぶことがある。また、ネットワーク管理装置５０は、必ずしも１台のコンピュータにより実現される必要はなく、分散配置された複数のコンピュータにより実現されるようにしてもよい。
【００４０】
ネットワーク管理装置５０とマスターノードとの間は、特に限定されるものではないが、例えば、ＲＳ−２３２ＣやＬＡＮ通信等により情報の送受信が行われる。また、ネットワーク管理装置５０と他の通信ノードとの間の通信は、基本的に、マスターノードを介して行われる。すなわち、ネットワーク管理装置５０からある通信ノードにメッセージを送信する場合には、ＲＳ−２３２ＣまたはＬＡＮ通信を利用してそのメッセージがマスターノードに送られた後、ＤＣＣを利用してそのマスターノードから宛先ノードへそのメッセージが転送される。一方、ある通信ノードからネットワーク管理装置５０へ情報を送信する場合には、ＤＣＣを利用してその通信ノードからマスターノードへその情報が送られた後、ＲＳ−２３２ＣまたはＬＡＮ通信を利用してその情報がネットワーク管理装置５０へ転送される。
【００４１】
各通信ノード（マスターノードを含む）の制御部４０は、それぞれ、隣接する通信ノードを検出する。具体的には、例えば、制御部４０は、デジタルラッパーフレームのオーバヘッド内の空き領域を使用し、他の通信ノードの制御部４０との間でノードＩＤを送受信することにより隣接する通信ノードを検出することができる。ここで、「ノードＩＤ」は、各通信ノードに対して一意に割り当てられている識別情報である。これにより、例えば、通信ノードＡは、通信ノードＢ、Ｄに隣接していることを検出する。また、通信ノードＢは、通信ノードＡ、Ｃ、Ｅと隣接していることを検出する。
【００４２】
各通信ノードの制御部４０は、それぞれ、上記手順により検出した隣接ノードをネットワーク管理装置５０に通知する。このとき、この情報は、上述したように、ＤＣＣによりいったんマスターノードへ送られた後、そのマスターノードからネットワーク管理装置５０へＲＳ−２３２ＣまたはＬＡＮ通信等により転送される。なお、各通信ノードの制御部４０は、上記情報を自発的に送信してもよいし、ネットワーク管理装置５０からの要求に応じて送信してもよい。
【００４３】
ネットワーク管理装置５０は、各通信ノードから送られてくる情報を収集し、デジタルラッパーネットワークのトポロジを認識する。具体的には、図１０に示すメッシュテーブルを作成する。メッシュテーブルには、デジタルラッパーネットワークを構成する各通信ノードがそれぞれどの通信ノードと接続されているのかを表す情報（トポロジ情報）が登録される。なお、図１０に示すメッシュテーブルは、図９に示すデジタルラッパーネットワークの構成を表す情報が登録されている。すなわち、図１０に示すメッシュテーブルは、例えば、通信ノードＡが通信ノードＢ、Ｄに接続しており、通信ノードＢが通信ノードＡ、Ｃ、Ｅに接続していることを表している。
【００４４】
また、ネットワーク管理装置５０は、図１１に示すルートテーブルを用いて、デジタルラッパーネットワーク上に設定されるパスを管理する。なお、図１１に示すルートテーブルは、図１２に示すパスが登録された状態を表している。すなわち、この実施例では、通信ノードＡに収容されているＳＤＨ装置６１と通信ノードＦに収容されているＳＤＨ装置６２との間の通信を実現するために、通信ノードＡから通信ノードＢ、Ｅを経由して通信ノードＦへ到るルートが登録されると共に、通信ノードＤに収容されているイーサネット装置６３と通信ノードＩに収容されているイーサネット装置６４との間の通信を実現するために、通信ノードＤから通信ノードＧ、Ｈを経由して通信ノードＩへ到るルートが登録されている。
【００４５】
これらのルートは、ネットワーク管理装置５０により設定される。ネットワーク管理装置５０は、図１０に示すメッシュテーブルを展開することによって、各通信ノード間に設定可能なルートを認識すると共に、それらのルートのホップ数（または、パス上に存在する通信ノードの数）を管理する。例えば、通信ノードＡ、Ｆ間には、下記のルートを設定可能である。ルート０１：Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｆ（ホップ数＝３）、ルート０２：Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｆ（ホップ数＝３）、ルート０３：Ａ−Ｄ−Ｅ−Ｆ（ホップ数＝３）、ルート０４：Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｈ−Ｉ−Ｆ（ホップ数＝５）、ルート０５：Ａ−Ｄ−Ｅ−Ｂ−Ｃ−Ｆ（ホップ数＝５）、ルート０６：Ａ−Ｄ−Ｅ−Ｈ−Ｉ−Ｆ（ホップ数＝５）、ルート０７：Ａ−Ｄ−Ｇ−Ｈ−Ｅ−Ｆ（ホップ数＝５）、ルート０８：Ａ−Ｄ−Ｇ−Ｈ−Ｉ−Ｆ（ホップ数＝５）、以降は省略。
【００４６】
また、通信ノードＤ、Ｉ間には、以下のルートを設定可能である。ルート１１：Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｉ（ホップ数＝３）、ルート１２：Ｄ−Ｅ−Ｈ−Ｉ（ホップ数＝３）、ルート１３：Ｄ−Ｇ−Ｈ−Ｉ（ホップ数＝３）、ルート１４：Ｄ−Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｆ−Ｉ（ホップ数＝５）、ルート１５：Ｄ−Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｆ−Ｉ（ホップ数＝５）、ルート１６：Ｄ−Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｈ−Ｉ（ホップ数＝５）、ルート１７：Ｄ−Ｅ−Ｂ−Ｃ−Ｆ−Ｉ（ホップ数＝５）、ルート１８：Ｄ−Ｇ−Ｈ−Ｅ−Ｆ−Ｉ（ホップ数＝５）、以降は省略。
【００４７】
ここで、ＳＤＨ装置６１、６２間でＳＤＨフレームを送受信するためのルートを設定し、それに続いてイーサネット装置６３、６４間でイーサネットパケットを送受信するためのルートを設定するものとする。
【００４８】
この場合、ネットワーク管理装置５０は、まず、上述した通信ノードＡ、Ｆ間に設定可能な複数のルートの中から最も短いルートを選択する。ここでは、ホップ数＝３のルートの中から、「ルート０２」を選択するものとする。そして、図１１に示すように、ルートテーブルにおいて、通信ノードＡ、Ｂ間の回線、通信ノードＢ、Ｅ間の回線、及び通信ノードＥ、Ｆ間の回線の状態を、「未使用」から「使用中」に書き換える。続いて、ネットワーク管理装置５０は、上述した通信ノードＤ、Ｉ間に設定可能な複数のルートの中から最も短いルートを選択する。ただし、通信ノードＥ、Ｆ間の回線は、既に他の通信ルートのために使用されているので、「ルート１１」を選択することはできない。したがって、ここでは、ホップ数＝３のルートの中から、「ルート１３」を選択するものとする。そして、図１１に示すように、ルートテーブルにおいて、通信ノードＤ、Ｇ間の回線、通信ノードＧ、Ｈ間の回線、及び通信ノードＨ、Ｉ間の回線の状態を、「未使用」から「使用中」に書き換える。これにより、図１１に示すルートテーブルの登録が終了する。
【００４９】
ネットワーク管理装置５０は、上記通信ルートの設定に伴ってルートテーブルを更新すると、図１２に示す信号伝送を実現するための指示を各通信ノードに与える。そして、各通信ノードの制御部４０は、ネットワーク管理装置５０からの指示を受け取ると、その指示に従ってスイッチ部１０（図４または図６に示した各光スイッチ）の状態を制御する。これにより、通信ノードＡは、ＳＤＨ装置６１から送出されるＳＤＨフレームをデジタルラッパーフレームのペイロードに格納して通信ノードＢへ送信するようになる。また、通信ノードＢは、通信ノードＡから送られてくるデジタルラッパーフレームを通信ノードＥへ転送し、通信ノードＥは、そのデジタルラッパーフレームを通信ノードＦへ転送するようになる。そして、通信ノードＦは、通信ノードＥから送られてくるデジタルラッパーフレームのペイロードからＳＤＨフレームを抽出し、それをＳＤＨ装置６２へ送信するようになる。なお、この動作は、ＳＤＨ装置６２から送信されたＳＤＨフレームをＳＤＨ装置６１へ伝送する場合も同じである。
【００５０】
一方、通信ノードＤは、イーサネット装置６３から送出されるイーサネットパケットをデジタルラッパーフレームのペイロードに格納して通信ノードＧへ送信するようになる。また、通信ノードＧは、通信ノードＤから送られてくるデジタルラッパーフレームを通信ノードＨへ転送し、通信ノードＨは、そのデジタルラッパーフレームを通信ノードＩへ転送するようになる。そして、通信ノードＩは、通信ノードＨから送られてくるデジタルラッパーフレームのペイロードからイーサネットパケットを抽出し、それをイーサネット装置６４へ送信するようになる。なお、この動作は、イーサネット装置６４から送信されたイーサネットパケットをイーサネット装置６３へ伝送する場合も同じである。
【００５１】
このように、実施形態のデジタルラッパーネットワークでは、いずれの通信方式のデータもデジタルラッパーフレームに格納されて伝送される。したがって、１つのネットワーク上に互いに異なる通信方式のネットワークを混在させることが可能になる。また、デジタルラッパーネットワーク上に設けられる通信ルートは、ネットワーク管理装置５０によって一元的に管理されるので、その設定／変更が容易であり、また、効率的である。
【００５２】
次に、デジタルラッパーネットワーク上で発生した障害の復旧動作について説明する。ここでは、図１３に示すように、ＳＤＨ装置６１とＳＤＨ装置６２との間の通信ノードＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆを経由する通信ルートが設定されると共に、イーサネット装置６３とイーサネット装置６４との間の通信ノードＤ、Ｇ、Ｈ、Ｉを経由する通信ルートが設定されているときに、通信ノードＧ、Ｈ間の回線に障害が発生したものとする。なお、この障害が発生した時点で、メッシュテーブルおよびルートテーブルは、それぞれ、図１０および図１１に示す状態である。
【００５３】
上記障害が発生すると、通信ノードＧは、通信ノードＨから信号を受信できなくなり、通信ノードＨは、通信ノードＧから信号を受信できなくなるので、通信ノードＧ、Ｈは、それぞれ、その旨をネットワーク管理装置５０に通知する。この情報は、例えば、ＤＣＣまたはそれと同等の機能により通知される。
【００５４】
ネットワーク管理装置５０は、上記通知により、通信ノードＧ、Ｈ間の回線に障害が発生したことを検出すると、その障害により影響を受けるルートの再設定を試みる。この例では、イーサネット装置６３とイーサネット装置６４との間に迂回ルートを設定する。この場合、ネットワーク管理装置５０は、まず、メッシュテーブルおよびルートテーブルを参照し、上記障害が発生した回線を使用しないルートの中で最も短いルートを検出する。このとき、他の通信ルート（ここでは、ＳＤＨ装置６１とＳＤＨ装置６２との間の通信ルート）と競合することは許されない。すなわち、通信ノードＤ、Ｅ、Ｆ、Ｉを経由するルートは設定できない。したがって、ネットワーク管理装置５０は、イーサネット装置６３とイーサネット装置６４との間の通信ルートとして、図１３に示すように、通信ノードＤ、Ｅ、Ｈ、Ｉを経由するルートを選択する。
【００５５】
ネットワーク管理装置５０は、上述のようにして新たなルートを決定すると、図１４に示すように、ルートテーブルを更新する。そして、この更新されたルートテーブルに従って、対応する通信ノード（ここでは、通信ノードＤ、Ｅ、Ｈ）に新たなルート切替指示を与える。具体的には、通信ノードＤに対しては、「クライアント回線と回線ＤＥとを相互に接続する」が与えられる。また、通信ノードＥに対しては、「回線ＢＥと回線ＥＦとを相互に接続すると共に、回線ＤＥと回線ＥＨとを相互に接続する」が与えられる。さらに、通信ノードＨに対しては、「回線ＥＨと回線ＨＩとを相互に接続する」が与えられる。このとき、これらの指示は、ネットワーク管理装置５０からマスターノードへ送られた後、そのマスターノードから対応する通信ノードへＤＣＣまたはそれと同等の機能により通知される。一方、これらの通信ノードは、それぞれ、与えられた指示に従ってスイッチ部１０（図４または図６に示した各光スイッチ）の状態を制御する。そして、これにより、図１３に示す通信が実現されることになる。すなわち、イーサネット装置６３、６４間の通信が復旧することになる。
【００５６】
図１５は、本発明の他の実施形態のデジタルラッパーフレームのフォーマットを示す図である。この実施形態のデジタルラッパーフレームは、そのペイロードが、現用系用領域と予備系用領域とに分離されている。すなわち、この実施形態では、各デジタルラッパーフレームが、現用系用データおよび予備系用データを同時に伝送することができる。なお、現用系用領域および予備系用領域は、基本的に、互いに同じ大きさである。
【００５７】
この場合、ネットワーク管理装置５０に設けられているルートテーブルは、図１６（ａ）に示すように、各通信ノード間の回線ごとに、現用系用領域および予備系用領域の使用状態を個別に管理する。なお、ルートテーブルが図１６（ａ）に示すように設定されると、デジタルラッパーネットワーク上には、図１７に示すパスが設定される。すなわち、ＳＤＨ装置６１、６２間で伝送されるＳＤＨフレームは、デジタルラッパーフレームの現用系用領域に格納されて、通信ノードＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆを介して送受信される。また、イーサネット装置６３、６４間で伝送されるイーサネットパケットは、デジタルラッパーフレームの現用系用領域に格納されて、通信ノードＤ、Ｇ、Ｈ、Ｉを介して送受信される。このように、通常時は、デジタルラッパーフレームの予備系用領域は使用されることはなく、データは、基本的に、デジタルラッパーフレームの現用系用領域に格納されて伝送される。
【００５８】
上記デジタルラッパーネットワークにおいて障害が発生すると、上述した実施例と同様に、その障害がネットワーク管理装置５０に通知される。そして、ネットワーク管理装置５０は、障害の発生場所を認識すると、その障害によって停止した通信を復旧するように、ルートテーブルを更新する。このとき、デジタルラッパーフレームの予備系用領域が使用される。すなわち、ネットワーク管理装置５０は、メッシュテーブルおよびルートテーブルを参照し、設定可能なパスの中で最も短いパスを選択する。
【００５９】
例えば、図１８に示すように、通信ノードＧ、Ｈ間の回線で障害が発生したものとすると、ネットワーク管理装置５０は、例えば、デジタルラッパーフレームの予備系用領域を利用して、通信ノードＤ、Ｅ、Ｆ、Ｉを経由するパスを設定する。ここで、図１８に示す障害ような復旧を行うためには、ルートテーブルは図１６（ｂ）に示す状態に更新される。そして、この更新されたルートテーブルに従って対応する通信ノードにパス切替指示を与えることにより、図１８に示す状態が実現される。
【００６０】
図１８において、ＳＤＨフレームは、デジタルラッパーフレームの現用系用領域に格納され、通信ノードＢ、Ｅを介して通信ノードＡと通信ノードＦとの間で伝送される。一方、イーサネットパケットは、デジタルラッパーフレームの予備系用領域に格納され、通信ノードＥ、Ｆを介して通信ノードＤと通信ノードＩとの間で伝送される。したがって、通信ノードＥ、Ｆ間では、デジタルラッパーフレームの現用系用領域および予備系用領域を利用して、ＳＤＨ信号およびイーサネット信号の双方が伝送されることになる。
【００６１】
この実施形態においては、各通信ノードは、必要に応じて、デジタルラッパーフレームの現用系用領域のデータを送信するときと、予備系用領域のデータを処理するときとで、スイッチ部１０の状態を変化させる。一例を示す。
【００６２】
図１９（ａ）および図１９（ｂ）は、図１８に示す状態における通信ノードＥのスイッチ部１０の動作を示す図である。なお、通信ノードＥには４組の入出力回線が接続されているので、スイッチ部１０は、実際には図６に示す構成であるが、ここでは、説明を簡単にするために、構成の一部を省略している。
【００６３】
通信ノードＥのスイッチ部１０は、現用系用領域のデータを送信する期間は、図１９（ａ）に示す状態に制御される。すなわち、光スイッチ２−２は、通信ノードＢから送出されたＳＤＨフレームを通信ノードＦに導くように制御され、光スイッチ２−１は、通信ノードＦから送出されたＳＤＨフレームを通信ノードＢに導くように制御される。一方、予備系用領域のデータを送信する期間は、通信ノードＥのスイッチ部１０は、図１９（ｂ）に示す状態に制御される。即ち、光スイッチ２−２は、通信ノードＤから送出されたイーサネットパケットを通信ノードＦに導くように制御され、光スイッチ２−１は、通信ノードＦから送出されたイーサネットパケットを通信ノードＤに導くように制御される。
【００６４】
なお、他の通信ノードの動作については説明を省略するが、スイッチ部１０の制御方法は、基本的に同じである。
このように、この実施形態においては、デジタルラッパーフレームのペイロードが現用系用領域と予備系用領域とに分割されており、必要に応じてその予備系用領域を利用してデータを伝送するようにしたので、障害発生時に柔軟にルートの再設定を行うことができる。例えば、図１３に示す例では、通信ノードＥ、Ｆ間の回線は、ＳＤＨフレームを格納したデジタルラッパーフレームを伝送するために占有されているので、その回線を介してイーサネットパケットを格納したデジタルラッパーフレームを伝送することはできない。これに対して、この実施形態のデジタルラッパーネットワークでは、各回線を介してそれぞれ２セットの信号を伝送することができる。したがって、図１８に示すように通信ノードＧ、Ｈ間の回線に障害が発生したときに、デジタルラッパーフレームのペイロードの予備系用領域を利用すれば、イーサネットパケットを格納したデジタルラッパーフレームを、通信ノードＤ、Ｅ、Ｆ、Ｉを介して伝送することもできるし、通信ノードＤ、Ｅ、Ｈ、Ｉを介して伝送することもできる。すなわち、障害を復旧させるための選択肢が広がる。
【００６５】
なお、上述の実施例では、デジタルラッパーフレームのペイロードが２つの領域に分割されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、デジタルラッパーフレームのペイロードを３以上の領域に分割し、現用系用領域、第１の予備系用領域、第２の予備系用領域、・・・が定義されるようにしてもよい。このように、デジタルラッパーフレームのペイロードをより多くの領域に分割すれば、障害を復旧させるための迂回ルートの設定の自由度が高くなる。
【００６６】
図２０は、本発明をＷＤＭ通信システムに適用した場合の実施例である。この実施形態では、各通信ノードは、それぞれＷＤＭ装置７１を備えており、互いに波長の異なる複数の搬送波を利用して複数のデジタルラッパーフレームを並列に送受信する。なお、図２０において、メッシュ装置７２−１〜７２−Ｎは、それぞれ、回線を終端する機能および信号の転送ルートを切り替える機能を備え、その構成は図８に示した通りである。また、ナローバンドユニット７３−１〜７３−Ｎは、対応するメッシュ装置７２−１〜７２−Ｎから出力されるデジタルラッパーフレームを、ＩＴＵ−Ｔにおいて規定されているＷＤＭ通信の周波数グリッドに対応する波長λ１〜λｎを利用して送信する。
【００６７】
上記構成により、イーサネット装置間で送受信されるイーサネットパケット、およびＳＤＨ装置間で送受信されるＳＤＨフレームは、それぞれデジタルラッパーフレームのペイロードに格納され、ＷＤＭ装置７１によって多重化されて並列に伝送される。したがって、新たなパスを設定する際には、メッシュ装置とナローバンドユニットとの組合せを追加するだけでよく、容易に回線の大容量化が図れる。
【００６８】
なお、ＷＤＭ通信においては、各波長のパワーが等化されていることが望ましい。このため、この実施形態においては、図２１に示すように、各メッシュ装置７２−１〜７２−Ｎが光増幅器および／または光減衰器を備えている。また、パワーモニタ７４は、ＷＤＭ光の中に多重化されている各波長の光パワーを検出する。そして、そのパワーモニタ７４による検出結果に基づいて、ＷＤＭ光が等化されるように、各メッシュ装置７２−１〜７２−Ｎに設けられている光増幅器の利得および／または光減衰器の減衰量が動的に制御される。この結果、複数のデジタルラッパーフレームを並列に伝送するＷＤＭ光が等化され、ビット誤り率の改善が期待される。
【００６９】
図２２は、本発明のさらに他の実施形態のネットワーク構成を示す図である。ここでは、通信ノードＡ、Ｂ、Ｅ、Ｈ、Ｇ、ＤにそれぞれＳＤＨ装置が接続されており、それらの通信ノードによってＳＤＨリングネットワークが構成されている。また、通信ノードＣ、Ｆ、Ｉにはそれぞれイーサネット装置が接続されており、これらの通信ノードによってイーサネットシステムが構成されている。
【００７０】
ネットワーク管理装置５０は、上述の実施例と同様に、メッシュテーブルおよびルートテーブルを備える。ただし、この実施形態のルートテーブルは、単にパスが設定されているルートが登録されるだけでなく、図２３に示すように、設定されている通信ルートを介して伝送される信号の種別も登録される。例えば、通信ノードＡ、Ｂ間の回線は、ＳＤＨフレームを格納したデジタルラッパーフレームが伝送される旨が登録されている。また、通信ノードＣ、Ｆ間の回線は、イーサネットパケットを格納したデジタルラッパーフレームが伝送される旨が登録されている。
【００７１】
ネットワーク管理装置５０は、上記デジタルラッパーネットワークにおいて障害が発生すると、基本的には、上述の実施例と同様に、迂回ルートを設定することにより復旧処理を実行する。ただし、障害によって影響を受ける通信が、自立復旧機能を備えている場合には、ネットワーク管理装置５０は、復旧処理を実行しない。
【００７２】
例えば、図２４に示すように、ＳＤＨリングネットワークを構成する通信ノードＤ、Ｇ間の回線で障害が発生したときは、そのＳＤＨリングネットワークは、ＳＤＨが備えるループバック機能により復旧処理を実行する。このため、この場合、ネットワーク管理装置５０は、上記障害に伴う復旧処理を実行する必要がない。すなわち、ルートテーブルは書き換えられない。
【００７３】
一方、図２５に示すように、イーサネットシステムを構成する通信ノードＦ、Ｉ間の回線で障害が発生したときは、ネットワーク管理装置５０がその障害に対応する復旧処理を実行する。具体的には、まず、ＳＤＨフレームを格納するデジタルラッパーフレームを伝送するために割り当てられていた通信ノードＥ、Ｈ間の回線を開放する。また、通信ノードＦ、Ｅ、Ｈを介して通信ノードＣ、Ｉ間を接続するルートを、イーサネットパケットを格納するデジタルフレームを伝送するために割り当てる。そして、この情報は、ルートテーブルに書き込まれる。なお、ＳＤＨリングネットワークは、上記ネットワーク管理装置５０による復旧処理により切断されることになるが、ＳＤＨが備えるループバック機能により自立的に復旧される。
【００７４】
このように、この実施形態のネットワーク管理装置５０は、デジタルラッパーネットワーク上で障害が発生したときに、その障害により影響を受ける通信の種類を識別し、その識別結果に応じて復旧処理を実行するか否かを判断したり、或いは、その識別結果に応じて復旧方法を選択する。よって、ネットワーク管理装置５０の負荷が軽くなり、また、ネットワーク管理装置５０と各通信ノードとの間の情報の送受信を少なくすることができる。
【００７５】
図２６は、ネットワーク管理装置５０の動作を示すフローチャートである。なお、このフローチャートは、図１３に示した復旧処理に対応する。
ステップＳ１では、障害の発生に係わる通信ノードから、障害が発生した旨を表示するメッセージが通知される。このとき、このメッセージは、障害の発生に係わる通信ノードからマスターノードへは、ＤＣＣまたはそれと同等に機能により通知され、マスターノードからネットワーク管理装置５０へは、ＲＳ−２３２ＣまたはＬＡＮ通信などにより通知される。
【００７６】
ステップＳ２では、通知された障害の発生に伴って、先に設定されている通信ルートを変更する必要があるか否かを調べる。具体的には、メッシュテーブルおよびルートテーブルを参照し、通知された障害が先に設定されている通信ルート上で発生したのか否かを調べる。このとき、もし、先に設定されている通信ルートとは関係のない場所で障害が発生したのであれば、ルート変更行うことなく処理を終了する。一方、先に設定されている通信ルート上で障害が発生した場合には、ステップＳ３以降の処理が実行される。
【００７７】
ステップＳ３およびＳ４では、メッシュテーブルおよびルートテーブルを参照し、障害により切断された通信ルートを復旧するための迂回ルートを設定できるか否かを調べる。具体的には、他の通信により占有されていないルートを設定できるか否かを調べる。このとき、もし、複数のルートを設定可能なときは、最も短いルートが選択される。なお、迂回ルートを設定できない場合は、ステップＳ５において、その旨を通知するメッセージをオペレータに送る。
【００７８】
ステップＳ６では、ステップＳ４において決定した迂回ルートをルートテーブルに登録する。そして、その迂回ルートに係わる通信ノードにおいてその迂回ルートを実現するためのスイッチ制御情報（スイッチ部１０の光スイッチを制御する情報を含む）を作成する。ステップＳ７では、スイッチ制御情報の宛先を設定する。ステップＳ８では、作成したスイッチ制御情報を対応する通信ノードへ送信する。このとき、ネットワーク管理装置５０からマスターノードへは、ＲＳ−２３２ＣまたはＬＡＮ通信などによりスイッチ制御情報が送信され、マスターノードから対応する通信ノードへは、ＤＣＣまたはそれと同等の機能によりスイッチ制御情報が転送される。
【００７９】
迂回ルートに係わる各通信ノードは、それぞれ、ネットワーク管理装置５０からのスイッチ制御情報に従って、光スイッチ部１０の光スイッチの状態を制御する。そして、各通信ノードは、スイッチ制御情報に従って対応する光スイッチを切り替えると、ネットワーク管理装置５０へ設定完了通知を送信する。
【００８０】
ステップＳ９では、迂回ルートに係わる各通信ノードから設定完了通知を受信する。そして、ステップＳ１０において、ルート変更が完了したことを表すメッセージを、障害を検出した通信ノードに通知し、処理を終了する。
【００８１】
なお、ステップＳ２においてルート変更の要否を判断する際に、障害により影響を受ける通信ルートの通信方式を考慮するようにすれば、図２２〜図２５に示した通信システムが実現される。
【００８２】
図２７は、他の実施形態におけるネットワーク管理装置５０の動作を示すフローチャートである。なお、このフローチャートは、図１５〜図１９に示した復旧処理に対応する。すなわち、このフローチャートは、デジタルラッパーフレームのペイロードが現用系用領域と予備系用領域とに分割されていることを前提とする。そして、このフローチャートの処理は、デジタルラッパーネットワーク上で障害が発生した場合であって、現用系用領域を利用して設定される現用系ルートによってはその障害を復旧できないと判断された場合に実行される。
【００８３】
ステップＳ２１およびＳ２２では、メッシュテーブルおよび図１６に示すルートテーブルを参照し、予備系用領域を利用して設定される予備系ルートを利用して、障害により切断されたパスを復旧するための迂回ルートを設定できるか否かを調べる。このとき、もし、複数の迂回ルートを設定可能なときは、最も短いルートが選択される。なお、予備系ルートを利用しても迂回ルートを設定できない場合は、ステップＳ２３において、その旨を通知するメッセージをオペレータに送る。
【００８４】
ステップＳ２４〜Ｓ２８は、基本的には、図２６に示したステップＳ６〜Ｓ１０と同じである。ただし、図２６に示した実施形態では、各通信ノードにおいて相互に接続すべき回線を選択するスイッチ制御情報が作成されるのに対し、図２７に示す実施形態では、各回線上に複数の仮想パス（現用系／予備系）を設定できる構成なので、各通信ノードにおいて相互に接続すべき仮想パスを選択するスイッチ制御情報が作成される。
【００８５】
（付記１）複数の通信ノードが接続されたネットワークにおいて使用される通信システムであって、
上記複数の通信ノードのそれぞれに設けられ、デジタルラッパーフレームを送受信するデジタルラッパー手段と、
上記複数の通信ノードの中の第１の通信ノードおよび第２の通信ノードに設けられ、それぞれ、所定のフォーマットのデータとデジタルラッパーフレームとを相互に変換する変換手段と、
上記複数の通信ノードの状態を管理するネットワーク管理手段を備え、
上記デジタルラッパー手段は、上記第１の通信ノードに設けられている変換手段により得られたデジタルラッパーフレームを上記ネットワーク管理手段からの指示に従って上記第２の通信ノードに伝送し、
上記第２の通信ノードに設けられている変換手段が、受信したデジタルラッパーフレームを上記所定のフォーマットのデータに変換する
ことを特徴とする通信システム。
【００８６】
（付記２）付記１に記載の通信システムであって、
上記ネットワーク管理手段は、
上記複数の通信ノードの接続関係を表すトポロジ情報を格納する第１の格納手段と、
上記第１の通信ノードと第２の通信ノードとを結ぶ通信ルートを表すルート情報を格納する第２の格納手段と、
上記トポロジ情報およびルート情報に基づいて上記通信ルートに係わる通信ノードに指示を与える制御手段と、
を有する。
【００８７】
（付記３）付記２に記載の通信システムであって、
上記トポロジ情報および先に格納されているルート情報を参照し、上記第１の通信ノードと第２の通信ノードとを結ぶ通信ルートを決定し、その新たに決定した通信ルートに対応するルート情報を上記第２の格納手段に書き込むルート決定手段をさらに有する。
【００８８】
（付記４）付記２に記載の通信システムであって、
上記ネットワーク管理手段は、
上記ネットワーク上で発生した障害の発生場所を検出する障害検出手段と、上記障害検出手段により検出された障害の発生場所に応じて上記第２の格納手段に格納されているルート情報を更新する更新手段、をさらに有し、
上記制御手段は、上記更新手段により更新されたルート情報に基づいて対応する通信ノードに指示を与える。
【００８９】
（付記５）付記２に記載の通信システムであって、
上記ネットワーク管理手段は、上記複数の通信ノード間の各回線の通信資源を第１のパスおよび第２のパスとして使用するための情報を管理しており、
上記制御手段は、上記ネットワーク上で障害が検出されていないときは、上記第１のパスを利用して上記通信ルートを設定するように対応する通信ノードに指示を与え、上記ネットワーク上で障害が検出されたときは、その障害の発生場所に応じて第２のパスを利用した迂回ルートを設定するための指示を対応する通信ノードに与える。
【００９０】
（付記６）付記２に記載の通信システムであって、
上記ネットワーク管理手段は、
上記第１の通信ノードと第２の通信ノードとを結ぶ通信ルート上で障害が発生したときに、その通信ルートを介して伝送されている信号の種別に応じて迂回ルートを設定するか否かを判断する判断手段と、
上記判断手段により迂回ルートを設定すると判断されたときに、上記第２の格納手段に格納されているルート情報を更新する更新手段、をさらに有し、
上記制御手段は、上記更新手段によりルート情報が更新されたときに、その更新されたルート情報に基づいて対応する通信ノードに指示を与える。
【００９１】
（付記７）付記６に記載の通信システムであって、
上記判断手段は、障害が発生した通信ルートがＳＤＨネットワークまたはＳＯＮＥＴネットワークであったときは、迂回ルートを設定しない旨の決定をする。
【００９２】
（付記８）付記６に記載の通信システムであって、
上記判断手段は、障害が発生した通信ルートがイーサネットシステムであったときは、迂回ルートを設定する旨の決定をする。
【００９３】
（付記９）付記１に記載の通信システムであって、
上記複数の通信ノード間の回線はＷＤＭ伝送路であり、
各通信ノードは、それぞれ、互いに異なるデータを格納したデジタルラッパーフレームを並列に伝送するための多重化手段をさらに有する。
【００９４】
（付記１０）付記９に記載の通信システムであって、
上記各通信ノードは、ＷＤＭ信号を等化する等化手段をさらに有する。
（付記１１）付記１０に記載の通信システムであって、
上記等化手段は、ＷＤＭ光を減衰させる可変光減衰器、およびその可変光減衰器を制御する制御回路である。
【００９５】
（付記１２）付記１０に記載の通信システムであって、
上記等化手段は、ＷＤＭ光を増幅させる光増幅器、およびその光増幅器を制御する制御回路である。
【００９６】
（付記１３）複数の通信装置が接続されたネットワークにおいて使用される上記複数の通信装置の中の任意の通信装置であって、
第１、第２、第３の光入力回線を介して受信した光信号をそれぞれ分岐する第１、第２、第３の光分岐器と、
上記第２の光分岐器から出力される光信号または上記第３の光分岐器から出力される光信号を選択して第１の光出力回線に導く第１の光スイッチと、
上記第１の光分岐器から出力される光信号または上記第３の光分岐器から出力される光信号を選択して第２の光出力回線に導く第２の光スイッチと、
上記第１の光分岐器から出力される光信号または上記第２の光分岐器から出力される光信号を選択して第３の光出力回線に導く第３の光スイッチと、
上記第１の光入力回線および第１の光出力回線を介して伝送されるデジタルラッパーフレームのオーバヘッドを処理する処理手段と、
上記複数の通信装置を介して通信ルートを設定するための指示に従って上記第１〜第３の光スイッチを制御する制御手段と、
を有する通信装置。
【００９７】
（付記１４）付記１３に記載の通信装置であって、
上記第２または第３の光入力回線を介して受信したデータをデジタルラッパーフレームのペイロードに格納して上記処理手段に導く手段と、
上記処理手段により終端されたデジタルラッパーフレームのペイロードからデータを抽出して上記第２または第３の光出力回線に導く手段、
をさらに有する。
【００９８】
（付記１５）複数の通信ノードが接続されたネットワークを管理するネットワーク管理装置であって、
上記複数の通信ノードの接続関係を表すトポロジ情報を格納する第１の格納手段と、
所定のフォーマットのデータとデジタルラッパーフレームとを相互に変換する変換手段を備える上記複数の通信ノードの中の第１の通信ノードと第２の通信ノードとを結ぶ通信ルートを表すルート情報を格納する第２の格納手段と、
上記トポロジ情報およびルート情報に基づいて上記通信ルートに係わる通信ノードにデジタルラッパーフレームを伝送するための指示を与える制御手段と、
を有するネットワーク管理装置。
【００９９】
（付記１６）付記１５に記載のネットワーク管理装置であって、
上記ネットワーク上で発生した障害の発生場所を検出する障害検出手段と、
上記障害検出手段により検出された障害の発生場所に応じて上記第２の格納手段に格納されているルート情報を更新する更新手段、をさらに有し、
上記制御手段は、上記更新手段により更新されたルート情報に基づいて対応する通信ノードに指示を与える。
【０１００】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成でまたは低コストでデジタルラッパーネットワークを構築できる。また、障害復旧機能を備えるようにしたので、ネットワークの信頼性が向上する。さらに、通信ノードを構成するユニットの追加／交換が容易なので、ネットワーク構成を変更／拡張する際の作業時間が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる通信システムの一例を示す図である。
【図２】デジタルラッパーフレームのフォーマットを示す図である。
【図３】デジタルラッパーフレームの作成および終端について説明する図である。
【図４】各通信ノードのパス切替機能を模式的に示す図である。
【図５】ライトガードシステムを模式的に示す図である。
【図６】通信ノードの回線を増設する方法を説明する図である。
【図７】通信ノードの構成図である。
【図８】通信ノードの具体的な構成を示す図である。
【図９】ネットワーク管理装置の接続形態を示す図である。
【図１０】メッシュテーブルの実施例である。
【図１１】ルートテーブルの実施例である。
【図１２】デジタルラッパーネットワーク上の設定されるパスを示す図である。
【図１３】障害発生時にルートを再設定する動作を説明する図である。
【図１４】ルートテーブルの更新の例である。
【図１５】他の実施形態のデジタルラッパーフレームのフォーマットを示す図である。
【図１６】他の実施形態のルートテーブルの実施例である。
【図１７】他の実施形態におけるネットワークの状態の例である。
【図１８】他の実施形態における障害の復旧方法を示す図である。
【図１９】障害復旧時のスイッチ部の動作を示す図である。
【図２０】本発明をＷＤＭ通信システムに適用した場合の実施例である。
【図２１】ＷＤＭ光を等化する機能を説明する図である。
【図２２】本発明のさらに他の実施形態のネットワーク構成を示す図である。
【図２３】図２２に示す実施形態のルートテーブルの実施例である。
【図２４】障害復旧時の動作を示す図（その１）である。
【図２５】障害復旧時の動作を示す図（その２）である。
【図２６】ネットワーク管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図２７】他の実施形態におけるネットワーク管理装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１−１〜１−３ 光分岐器
２−１〜２−３ 光スイッチ
１０ スイッチ部
１１ クライアント回線処理部
１２、１３ デジタルラッパー処理部
４０ 制御部
５０ ネットワーク管理装置
６１、６２ ＳＤＨ装置
６３、６４ イーサネット装置
７３−１〜７３−Ｎ ナローバンドユニット

Claims (3)

1. 複数の通信ノードが接続されたネットワークにおいて使用される通信システムであって、
   上記複数の通信ノードのそれぞれに設けられ、デジタルラッパーフレームを送受信するデジタルラッパー手段と、
   上記複数の通信ノードの中の第１の通信ノードおよび第２の通信ノードに設けられ、それぞれ、所定のフォーマットのデータとデジタルラッパーフレームとを相互に変換する変換手段と、
   上記複数の通信ノードの状態を管理するネットワーク管理手段を備え、
   上記デジタルラッパー手段は、上記第１の通信ノードに設けられている変換手段により得られたデジタルラッパーフレームを上記ネットワーク管理手段からの指示に従って上記第２の通信ノードに伝送し、
   上記第２の通信ノードに設けられている変換手段が、受信したデジタルラッパーフレームを上記所定のフォーマットのデータに変換する構成において、
   上記ネットワーク管理手段は、
   上記複数の通信ノードの接続関係を表すトポロジ情報を格納する第１の格納手段と、
   上記第１の通信ノードと第２の通信ノードとを結ぶ通信ルートを表すルート情報を格納する第２の格納手段と、
   上記トポロジ情報およびルート情報に基づいて上記通信ルートに係わる通信ノードに指示を与える制御手段と、
   上記第１の通信ノードと第２の通信ノードとを結ぶ通信ルート上で障害が発生したときに、その通信ルートを介して伝送されている信号の種別に応じて迂回ルートを設定するか否かを判断する判断手段と、
   上記判断手段により迂回ルートを設定すると判断されたときに、上記第２の格納手段に格納されているルート情報を更新する更新手段、をさらに有し、
   上記制御手段は、上記更新手段によりルート情報が更新されたときに、その更新されたルート情報に基づいて対応する通信ノードに指示を与える
   ことを特徴とする通信システム。
2. 複数の通信装置が接続されたネットワークにおいて使用される上記複数の通信装置の中の任意の通信装置であって、
   第１、第２、第３の光入力回線を介して受信した光信号をそれぞれ分岐する第１、第２、第３の光分岐器と、
   上記第２の光分岐器から出力される光信号または上記第３の光分岐器から出力される光信号を選択して第１の光出力回線に導く第１の光スイッチと、
   上記第１の光分岐器から出力される光信号または上記第３の光分岐器から出力される光信号を選択して第２の光出力回線に導く第２の光スイッチと、
   上記第１の光分岐器から出力される光信号または上記第２の光分岐器から出力される光信号を選択して第３の光出力回線に導く第３の光スイッチと、
   上記第１の光入力回線および第１の光出力回線を介して伝送されるデジタルラッパーフレームのオーバヘッドを処理する処理手段と、
   上記複数の通信装置を介して通信ルートを設定するための指示に従って上記第１〜第３の光スイッチを制御する制御手段と、
   を有する通信装置。
3. 請求項２に記載の通信装置であって、
   上記第２または第３の光入力回線を介して受信したデータをデジタルラッパーフレームのペイロードに格納して上記処理手段に導く手段と、
   上記処理手段により終端されたデジタルラッパーフレームのペイロードからデータを抽出して上記第２または第３の光出力回線に導く手段、
   をさらに有する。

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