JP4025674B2 - 迂回通信経路設計方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信経路の障害発生時における切り替え先の迂回通信経路を設計するための迂回通信経路設計方法に関するものであり、特に、より現実的に、障害発生時に通信経路の復旧時間を短縮することができる迂回通信経路設計方法を提供することを目的とする。
【0002】
【従来の技術】
インターネットのサービス多様化と需要拡大に伴い、基幹網を流れる通信トラフィック量は、劇的に増加し続けている。このため、基幹網では、波長分割多重(WDM::Wave1ength Division Mu1tip1exing)技術を基盤として、大容量化、高速化が進められている。
【0003】
また、メッシュ型ネットワークのフレキシブルな制御や予備波長の共有による効率的な運用のために、光クロスコネクト(OXC:Optical Cross Connect)および光分岐システム(OADM:Optical Add-Drop Mu1tiplexer)の開発も進んでおり、新しい通信インフラの構築とサービスの導入が期待されている。
【0004】
大容量のWDMネットワークにおいて、システムが収容するサービスが多くなるに伴い、障害が発生した場合の被害も同時に大きくなっている。このため、ネットワークの信頼度を高める高度な管理システムの開発が課題となる。特に、光レイヤでリンク障害や通信ノード障害から高速にサービスを復旧させる技術が重要となる。
【0005】
本発明者らは、WDMネットワークにおいて高速な障害復旧を実現するプリプラン型障害復旧方式の検討を進めている(文献:藤井泰希、宮崎啓二、伊勢田衡平、「プリプラン型障害復旧方式の検討」信学技報TM2000-60、 pp.67-72、 Nov2000参照)。
【0006】
かかるプリプラン型障害復旧方式では、予め迂回通信経路情報が設定された通信ノードに対して、順次障害を検知した通信ノードから隣接通信ノードに障害情報を通知していく(フラッディングという)ことにより、各通信ノードは設定されている迂回通信経路情報に従い通信経路を並列に切り替える。これにより迂回通信経路を動的に探索する時間を短縮でき、高速なサービス復旧が期待できる。
【0007】
しかし、並列な通信経路切り替えが可能だとしても、切り替える迂回通信経路上の通信ノードが障害通知を受信するまでの時間が長ければ、高速なサービス復旧は実現できないという問題が残されている。
【0008】
図19は、上述した従来のプリプラン型障害復旧方式を説明する図である。同図には、端局間で光信号を送受信する光パスを基本とするネットワークであって、特に、WDM技術を用いて、光ファイバ内に複数の光信号を多重化し、中継に光クロスコネクト(OXC)を用いたネットワークが図示されている。
【0009】
図19において、通信ノード1から通信ノード2への間で通信ノード17、10、12、14の現用通信経路WP1で通信が行われていると想定する。ここで、例えば通信ノード10、12間で、障害11が発生すると、下流側の通信ノード12がこの障害発生を検知する。各通信ノードは、光スイッチとしての光クロスコネクトから構成されている。
【0010】
この光クロスコネクトは、光信号入力部側のポートと、光信号出力部側のポートとの間の接続状態を、内蔵されたミラー(図示略)の角度を調整することにより切り替える機能を備えている。
【0011】
そして、障害を検知した通信ノード12が障害箇所情報を含む障害通知メッセージ13を(隣接)通信ノード14に転送し、(隣接)通信ノード14は、更に(隣接)通信ノード15に通知するというように、順次隣接通信ノードに通知する(フラッディングという)。
【0012】
(迂回通信経路中継)通信ノード15、16と、(通信経路切り替え)通信ノード14、17とは、障害通知メッセージを初めて受信した場合のみ、受信した通信ノードを除く全ての隣接通信ノードに対して障害通知メッセージを転送する。
【0013】
ついで、予め設定された迂回通信経路情報に従い、通信経路が現用通信経路WP1から迂回通信経路SP1に切り替えられる。
【0014】
ここで、設定した迂回通信経路上の迂回通信経路中継通信ノードまたは通信経路切り替え通信ノードが、障害検知通信ノードから距離が離れていて、障害通知メッセージを受信するまでに時間がかかってしまうと、通信経路の復旧が遅れる大きな原因となる。
【0015】
そこで、従来では、迂回通信経路の設計時に障害を検知した通信ノードから、迂回通信経路上の全ての通信ノードへ障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限時間を超えない迂回通信経路を予め探索しておき、この迂回通信経路を各通信ノードに設定している(特許文献1〜3、非特許文献1参照)。
【0016】
【特許文献1】
特開平3−241938号公報
【特許文献2】
特開2002−77244号公報
【特許文献3】
特開2002−281068号公報
【非特許文献1】
藤井泰希、宮崎啓二、伊勢田衡平、「プリプラン型障害復旧方式の検討」信学技報TM2000-60、 pp.67-72、 Nov2000
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来においては、障害が発生した場合に現用通信経路から迂回通信経路へ切り替えられるが、現用通信経路上の障害の箇所よりも上流側の切り替え通信ノードの選択如何によっては、通信経路の復旧が遅れるという問題が発生する。
【0018】
すなわち、通信経路を切り替える通信ノードでは、初期設定としてミラーを大まかに角度調整する初期設定工程と、上流からの光信号の入力を受けて出力が正常になるようにミラーの角度を微調整する微調整工程という二つの工程が必要となる。かかる工程が迂回通信経路における上流側の切り替え通信ノードから下流側の切り替え通信ノードまで逐次実行されなければ、迂回通信経路が開通しない。
【0019】
従って、上流側の切り替え通信ノードをいかに速く切り替えるかが、復旧時間を短縮するポイントとなる。
【0020】
しかしながら、従来では、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限時間を超えないという条件の迂回通信経路を通信ノードに設定しているが、必ずしも、上流側の切り替え通信ノードが最も早く切り替えられるとは限らないため、通信経路の復旧が遅れる場合があった。
【0021】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、より現実的に、障害発生時に通信経路の復旧時間を短縮することができる迂回通信経路設計方法を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、通信ネットワークを構成する各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、信号伝搬の始点となる始点通信ノードから信号伝搬の終点となる終点通信ノード方向への通信が行われている通信経路上において、リンク障害または通信ノード障害が発生した場合に、障害の発生箇所から終点通信ノード方向に存在する信号伝搬の下流側直後の通信ノードである障害検知通信ノードから、障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに転送させ、障害通知メッセージを受信した通信ノードにおいて並列に実行される迂回経路への切り替えを制御する通信ネットワーク管理装置において、当該迂回経路の設計を実行させる迂回通信経路設計方法であって、前記通信ネットワーク管理装置は、複数の通信ノードおよび各通信ノード間を接続する通信経路からなる前記通信ネットワークのモデル内の通信経路上に任意の障害箇所を設定し、前記障害箇所による影響が考えられる現用通信経路のモデルを特定し、当該特定された現用通信経路のモデルにおいて、当該障害箇所よりも前記始点通信ノード方向に存在する信号伝搬の上流側の各通信ノードについて、前記障害検知ノードから前記障害検知メッセージを転送するまでに要する障害検知メッセージ転送時間を、各通信ノードまでの障害検知メッセージ伝搬遅延時間、および各通信ノードにおける障害検知メッセージ転送処理時間に基づいて算出し、当該算出された障害検知メッセージ転送時間が最小となる通信ノードを上流側切替通信ノードとして決定する上流側切替通信ノード決定工程と、前記上流側切替通信ノードへの障害検知メッセージ転送時間よりも障害検知メッセージ転送時間が小さくなる各通信ノードを前記通信ネットワークのモデル内から検索し、当該検索された各通信ノードと上流側切替通信ノードからなる通信経路を探索する通信経路探索工程と、前記通信経路探索工程により探索された通信経路を構成する通信ノードの中から、前記障害検知ノードよりも下流側直後に存在する通信ノードを下流側切替通信ノードとして決定し、前記上流側切替通信ノードから当該下流側切替通信ノードまでの迂回通信経路を決定する迂回通信経路決定工程と、前記障害箇所に関する障害箇所情報、前記現用通信経路に関する現用通信経路情報、前記上流側切替通信ノードから当該下流側切替通信ノードまでの迂回通信経路に関する通信経路情報、および前記障害検知通信ノードに関する障害検知通信ノード情報を前記迂回経路情報として各通信ノードに設定する迂回通信経路情報設定工程と、を含んだことを特徴とする。
【0023】
この発明によれば、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードNを選択し、通信ノードNへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路を探索することとしたので、上流側の通信ノードが迅速に切り替えられ、より現実的に、障害発生時に通信経路の復旧時間を短縮することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明にかかる迂回通信経路設計方法の一実施の形態について詳細に説明する。
【0025】
図1は、本発明にかかる一実施の形態の概略構成を示すブロック図である。同図には、迂回通信経路設計方法が適用される光通信ネットワークNWと、その構成/障害管理を行うためのネットワーク管理システム(NMS)100が図示されている。
【0026】
光通信ネットワークNWは、複数xの通信ノードN1〜Nxが光パスで相互接続されてなり、クライアント信号の出入口としてのエッジ通信ノードEN1およびEN2を経由して、他のネットワーク(図示略)と接続されている。これらの通信ノードN1〜Nxのそれぞれは、前述した光クロスコネクトで構成されており、予備通信容量(資源)割当て、障害検知、障害通知メッセージの転送(フラッディング)、障害通知メッセージの解析等を行う。
【0027】
ネットワーク管理システム100は、障害管理に利用される専用ネットワーク200を介して通信ノードN1〜Nxに接続されており、光通信ネットワークNWにおける構成管理機能、障害管理機能、迂回通信経路設計機能を備えている。
【0028】
また、ネットワーク管理システム100は、各機能に必要な情報を管理情報データベースDBに格納している。構成管理機能では、現用通信経路の設定要求を受け付け、光通信ネットワークNWのトポロジ(通信ノードおよびリンクで表現されるネットワークの形態)を表すトポロジ情報に基づいて、現用通信経路を設定し、現用通信経路情報が管理情報データベースDBに格納される。
【0029】
また、障害管理機能では、管理情報データベースDBに格納されている現用通信経路のための迂回通信経路設計を要求し、得られた迂回通信経路が管理情報データベースDBに格納される。さらに、障害管理機能では、迂回通信経路情報101が作成され、専用ネットワーク200を介して、通信ノードN1〜Nxへ配信される。
【0030】
また、迂回通信経路設計機能では、ユーザの設定要求に基づき迂回通信経路が設計され、要求により、障害通知時間の短縮化や、総予備通信容量(資源)の最小化が図られる。
【0031】
光通信ネットワークNW上の通信ノードN1〜Nxは、配布された迂回通信経路情報を後述する迂回通信経路情報テーブルに格納し、予備通信容量(資源)を割当てる。光通信ネットワークNW上に障害が発生した場合、各通信ノードにより検知され、障害通知メッセージが転送(フラッディング)される。
【0032】
図2は、図1に示した通信ノードN1〜Nxの構成を示すブロック図である。同図において、光信号入力部50は、自通信ノードに接続されたリンクを構成する1または複数の伝送媒体(例えば、光ファイバ)をWDMにより終端し、この終端したリンクに含まれる各通信パスを通して入力される各種の光信号を受信する。
【0033】
光スイッチ部51は、MEMS(Micro Electro -Mechanical System)を利用したスイッチであり、光信号入力部50側のポートと、光信号出力部52側のポートとの間の接続状態を、内蔵されたミラー(図示略)の角度(MEMS角度という)を調整することにより切り替える。ここで、光信号入力部50の各ポートと、光信号出力部52の各ポートには、通信ノード内で重複しないチャネル番号が割り当てられている。
【0034】
光信号出力部52は、自通信ノードに接続されたリンクを構成する1または複数本の伝送媒体を終端し、この終端したリンクに含まれる各通信パスに各種の光信号を出力する。
【0035】
入力側信号監視部53は、光信号入力部50に対応して設けられており、光信号入力部50へ入力される光信号を監視し、該光信号の品質を後述する主制御部58へ通知する。
【0036】
一方、出力側信号監視部54は、光信号出力部52に対応して設けられており、光信号出力部52から出力される光信号を監視し、該光信号の品質を主制御部58へ通知する。
【0037】
メッセージ受信部55は、隣接する通信ノードから送られてくる障害通知メッセージを受信する。この障害通知メッセージには、障害が発生したリンクを特定するための障害箇所情報が含まれている。
【0038】
メッセージ処理部56は、メッセージ受信部55に受信された障害通知メッセージを保持する。なお、同じ障害通知メッセージが異なる通信ノードからそれぞれ送信された場合、メッセージ処理部56は、最初に受信した障害通知メッセージのみを保持する。
【0039】
また、メッセージ処理部56は、保持している障害通知メッセージを探索することにより、メッセージ受信部55によって新たに受信された障害通知メッセージがそれまでに受信済みの障害通知メッセージと重複しないか否かを判断する。すなわち、メッセージ処理部56は、メッセージ受信部55に受信された障害通知メッセージが新規な障害通知メッセージであるか否かを判断する。
【0040】
ここで、メッセージ受信部55に受信された障害通知メッセージが、新規な障害通知メッセージである場合、メッセージ処理部56は、メッセージ送信部57に対して、当該障害通知メッセージを送信する指示を出す。メッセージ送信部57は、メッセージ処理部56からの上記指示に基づいて、当該障害通知メッセージを隣接通信ノードへ送信する。
【0041】
また、メッセージ処理部56は、メッセージ送信部57への指示を出した後、迂回通信経路テーブルTBを参照し、主制御部58に対して、通信経路を切り替える指示を出す。
【0042】
迂回通信経路テーブルTBは、図1に示したネットワーク管理システム100から配信された迂回通信経路情報101を格納するテーブルである。迂回通信経路テーブルTBは、図3に示したように、障害箇所、障害現用通信経路、迂回通信経路および障害検知通信ノードというフィールドを備えている。
【0043】
障害箇所は、光通信ネットワークNW(図1参照)において障害が発生した箇所をリンク(通信ノード−通信ノード間)で表したものである。例えば、リンクL1(N1−N2間)は、通信ノードN1と通信ノードN2との間のリンクL1で障害が発生したことを表している。
【0044】
障害現用通信経路は、障害箇所を含む現用通信経路を通信ノード系列で表したものである。例えば、WP1(N1、N2)は、通信ノードN1を始点、通信ノードN2を終点とする障害現用通信経路を表している。
【0045】
障害検知通信ノードは、上記障害箇所に対して下流側直後に位置する通信ノードであって、光信号の断(受信不可)により障害を検知する通信ノードである。
【0046】
迂回通信経路は、上記障害現用通信経路に1対1で対応するように予め決められており、障害発生時における切り替え先の通信経路である。この迂回通信経路では、通信ノード系列で表されている。
【0047】
例えば、SP1(N1、N4、N5、N2)は、通信ノードN1を始点とし、通信ノードN4および通信ノードN5を経由して、通信ノードN2を終点とする迂回通信経路を表している。
【0048】
上述の例では、障害現用通信経路でWP1上のリンクL1で障害が発生すると、通信ノードN2で障害が検知された後、障害通知メッセージが送信される。そして、障害通知メッセージを受信した各通信ノードは、迂回通信経路テーブルTBを参照して、障害現用通信経路であるWP1から迂回通信経路であるSP1へと通信経路を切り替えるための処理を実行する。
【0049】
図2に戻り、メッセージ処理部56は、受信した新規の障害通知メッセージに含まれている障害箇所情報と、上述した迂回通信経路テーブルTBを参照し、自通信ノードが迂回通信経路に含まれているか否かを判断する。含まれている場合、主制御部58に対して、通信経路を切り替える指示を出す。
【0050】
上記指示は、例えば、リンクLXで障害が発生した時に設定される迂回通信経路に自通信ノードが含まれている場合、リンクLXに対応して迂回通信経路を設定するに必要な光スイッチ部51の入力ポートのチャネル番号と、出力ポートのチャネル番号との組合わせである。
【0051】
主制御部58は、メッセージ処理部56からの切り替え指示に基づいて、スイッチ制御部59に対して、MEMS角度の初期設定を指示する。スイッチ制御部59は、光スイッチ部51のミラーを上記MEMS角度に初期設定する。この初期設定では、大まかにしか角度調整されない。
【0052】
また、主制御部58は、初期設定後、出力側信号監視部54からの信号品質の通知を待つ。そして、上流側からの光信号が当該通信ノードに到達すると、光信号は、光信号入力部50、光スイッチ部51および光信号出力部52を通過する。
【0053】
このとき、光信号入力部50は、入力された光信号の品質を入力側信号品質として入力側信号監視部53を介して主制御部58へ通知する。同様にして、出力側信号監視部54は、光信号出力部52から出力された光信号の品質を出力側信号品質として主制御部58へ通知する。
【0054】
ここで、入力側信号品質には異常が無く、出力側信号品質に異常が見られる場合、主制御部58は、光スイッチ部51におけるMEMS角度の調整不良と判断し、MEMS角度を微調整するようにスイッチ制御部59へ指示を出す。
【0055】
以後、主制御部58は、出力側信号監視部54からの出力側信号品質のフィードバックを受けながら、出力側信号品質にエラーが検知されなくなるまで、MEMS角度の微調整を指示するというフィードバック制御を実行する。
【0056】
このフィードバック制御による微調整は、上流側の切替え通信ノードから下流側の切替え通信ノードまでの各通信ノードで逐次実行される。各通信ノードの全てにおいてフィードバック制御が完了しないと、迂回通信経路(光パス)が開通しない。
【0057】
また、光信号入力部50に繋がるリンクに障害が発生した場合、すなわち、光信号断等により、入力側信号監視部53からの入力側信号品質がエラーとなった場合、主制御部58は、その旨をメッセージ処理部56へ通知する。
【0058】
メッセージ処理部56は、リンク単位の障害箇所、障害検知通信ノード(自通信ノード)の情報を含む障害通知メッセージを作成し、メッセージ送信部57に送信させる。障害通知メッセージは、他の通信ノードにフラッディングにより通知される。
【0059】
図4は、図1に示したネットワーク管理システム100の構成を示すブロック図である。同図において、ネットワーク管理システム100は、記憶部110、構成管理部120、迂回通信経路設計部130および障害管理部140から構成されている。
【0060】
記憶部110には、管理情報データベースDB(図1参照)が設けられている。この管理情報データベースDBには、トポロジ情報111、現用通信経路情報112および迂回通信経路情報113が格納されている。
【0061】
トポロジ情報111は、迂回通信経路の設計対象である光通信ネットワークNW(図1参照)のトポロジを表す情報である。このトポロジ情報111は、図5に示したように、通信ノード情報111Aおよびリンク情報111Bから構成されている。
【0062】
通信ノード情報111Aは、光通信ネットワークNWを構成する各通信ノードに関する情報であって、通信ノード(N1〜Nx)、各通信ノードの緯度および該通信ノードの経度の情報である。リンク情報111Bは、光通信ネットワークNWを構成する通信ノード間を結ぶリンクに関する情報であって、リンク、該リンクの一方の通信ノード、該リンクの他方の通信ノードおよびリンクの長さの情報である。
【0063】
現用通信経路情報112は、図6に示したように、光通信ネットワークNW上に設定される現用通信経路に関する情報であって、現用通信経路(WP1〜WPx)、該現用通信経路の始点通信ノード、該現用通信経路の終点通信ノード、始点通信ノードと終点通信ノードとの間に存在する経由通信ノード系列およびチャネル数の情報である。
【0064】
図4に戻り、迂回通信経路情報113は、前述したように、迂回通信経路テーブルTB(図3参照)に格納される情報であって、障害箇所、障害現用通信経路、迂回通信経路および障害検知通信ノードの情報である。
【0065】
構成管理部120は、光通信ネットワークNWの構成(現用通信経路、迂回通信経路)を管理する。構成管理部120において、ユーザ要求受付部121は、現用通信経路や迂回通信経路等に関して、ユーザからの設定要求を受け付ける。
【0066】
通信経路切替え情報受信部122は、障害発生時に通信経路が現用通信経路から迂回通信経路へ切り替えられた場合に、専用ネットワーク200を介して、通信ノードN1〜Nxから通信切り替え情報を受信する。
【0067】
現用通信経路設定部123は、ユーザ要求受付部121からの設定要求に基づいて、トポロジ情報111、通信経路切り替え情報に基づいて、現用通信経路を設定し、現用通信経路情報112を管理情報データベースDBに格納する。
【0068】
迂回通信経路設計部130は、迂回通信経路を設定する。この迂回通信経路設計部130において、設計要求受付部131は、ユーザ要求受付部121から迂回通信経路に関する設定要求を受け付ける。設計部132は、障害通知時間の短縮化や、総予備通信容量(資源)の最小化が図られるように、後述するロジックに基づいて、迂回通信経路を設計し、迂回通信経路情報を管理情報データベースDBに格納するとともに、後述する迂回通信経路情報配信部141へ渡す。
【0069】
障害管理部140は、障害発生時に管理情報を管理する。この障害管理部140において、迂回通信経路情報配信部141は、設計部132からの迂回通信経路情報112を専用ネットワーク200を介して、通信ノードN1〜Nxへ配信する。
【0070】
障害情報受信部142は、通信ノードN1〜Nxから障害情報を受信する。管理情報書き換え部143は、障害情報受信部142で受信された障害情報に基づいて、管理情報データベースDBの管理情報を書き換える。
【0071】
つぎに、一実施の形態の動作について説明する。
【0072】
(第1の迂回通信経路設計処理)
はじめに、図7に示したフローチャート、図8および図9を参照して、第1の迂回通信経路設計処理について説明する。ここで、図8は、第1の迂回通信経路設計処理を説明する図であり、設計対象の光通信ネットワークNWのトポロジTPを表している。なお、同図に示したトポロジTPは、図1に示した光通信ネットワークNWに対応していると仮定する。
【0073】
図4に示したユーザ要求受付部121が迂回通信経路の設定要求を受け付けると、迂回通信経路設計部130の設計要求受付部131は、上記設定要求を受け付ける。
【0074】
これにより、設計部132は、図7に示したフローチャートに従って、第1の迂回通信経路設計処理を実行する。具体的には、図7に示したステップSA1では、設計部132は、管理情報データベースDBから設計に必要な管理情報(図5に示したトポロジ情報111、図6に示した現用通信経路情報112)を取得する。上記トポロジ情報111は、図8に示したトポロジTPに対応している。
【0075】
ステップSA2では、設計部132は、図8に示したトポロジTPにおいて任意のリンクに障害Fを決める。つぎに、設計部132は、図6に示した現用通信経路情報112を参照して、障害Fによって影響がある、すなわち、障害Fの発生箇所を含む現用通信経路に関する現用通信経路リストWListを作成する。
【0076】
この現用通信経路リストWListは、図3に示したWP1(N1、N2)、WP2(N1、N2、N3、N6)、WP3(N1、N2、N5、N8)、WP4(N9、N6、N3、N2、N1)およびWP5(N2、N1、N4)で構成される。
【0077】
ステップSA3では、設計部132は、上記現用通信経路リストWListから一つ(この場合、先頭)にある現用通信経路WP1(N1、N2)を取り出した後、障害検知通信ノードDを決定する。
【0078】
この障害検知通信ノードDは、現用通信経路WP1(N1、N2)上の通信ノードであって、障害Fの位置の下流直後の通信ノードである。また、設計部132は、現用通信経路WP1において、始点通信ノードをS、終点通信ノードをTとする。
【0079】
ステップSA4では、設計部132は、障害検知時に障害検知通信ノードDから各通信ノードへ転送される障害通知メッセージの転送時間(以下、障害通知時間という)を指標として、例えば、周知のDijkstra法等に代表される最短通信経路探索を実行する。
【0080】
ここで、障害通知時間を算出するために、リンクおよび通信ノードにおける障害通知メッセージの通過時間をモデル化する。
【0081】
図9は、上記モデル化の一例である。障害通知メッセージが転送される際には、リンクにおける障害通知メッセージの伝搬に要する伝搬時間と、通信ノードにおける1メッセージ当たりの障害通知メッセージの処理時間を考慮する。
【0082】
ここで、リンクにおける伝搬遅延は、リンク長に比例する。この伝搬遅延の比例定数は光通信の物理的な伝送遅延時間(4.833e-6 sec/km)となる。
【0083】
一方、通信ノードにおける処理時間は、接続リンク数に比例する。この処理時間については、障害通知メッセージを入出力する時間を考慮するが、障害時にフラッディングされる障害通知メッセージの順序が予測できないため、最悪の場合を想定した時間で取り扱う。
【0084】
つまり、障害通知メッセージが通信ノードを通過する際の時間は、どのような場合でも最後に処理されると仮定する。そして、メッセージ受信リンクと送信リンクの総数は通信ノードに接続するリンク数となるため、障害通知メッセージ処理時間はリンク数に比例する値とする。このときの比例定数は、例えば、0.5msecなど、メッセージ処理部の計算機の処理能力に応じて設定することができる。
【0085】
このように、ネットワーク管理システム100において、障害通知時間は、障害検知通信ノードDから各通信ノードまでの間における伝搬遅延時間と処理時間との和として求められる。最短通信経路探索では、障害検知通信ノードDから各通信ノードまでの障害通知時間が求められる。
【0086】
ステップSA5では、設計部132は、最短通信経路探索の結果に基づいて、ステップSA3で取り出した現用通信経路WP(この場合、WP1)上であって、障害Fの箇所よりも上流にある通信ノードのうち、最も障害通知時間が短い通信ノードを選択し、これを上流側切り替え通信ノードAとする。
【0087】
ステップSA6では、設計部132は、障害通知時間が上流側切り替え通信ノードAよりも長くなる通信ノードをトポロジTPから削除し、そのトポロジTP上で上流側切り替え通信ノードAから終点通信ノードTへの最短通信経路を探索する。ここで、得られた最短通信経路をSP1とする。
【0088】
ステップSA7では、設計部132は、現用通信経路WPの障害Fの発生箇所よりも下流にあり、最短通信経路SP1上に存在する通信ノードを下流側切り替え通信ノードBとする。
【0089】
つぎに、設計部132は、障害Fに対応する障害箇所、障害現用通信経路(現用通信経路WP)、上流側切り替え通信ノードAから下流側切り替え通信ノードBまでの迂回通信経路SP2、障害検知通信ノードDを迂回通信経路情報(図3参照)として、管理情報データベースDBに格納する。
【0090】
ステップSA8では、設計部132は、トポロジを初期化し、ステップSA6で削除された通信ノードを元に戻す。ステップSA9では、設計部132は、現用通信経路リストWListが空であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。以後、ステップSA3〜ステップSA9が繰り返され、現用通信経路WPについての処理が順次実行される。
【0091】
そして、ステップSA9の判断結果が「Yes」になると、ステップSA10では、設計部132は、全ての障害パターンの処理が終了したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
【0092】
以後、ステップSA2〜ステップSA10では、トポロジTP上で障害の発生箇所を移動させ、上述した処理が実行される。そして、ステップSA10の判断結果が「Yes」になると、第1の迂回通信経路設計処理が終了する。
【0093】
つぎに、迂回通信経路情報配信部141は、専用ネットワーク200を介して、迂回通信経路情報113を通信ノードN1〜Nxへ配信する。これにより、通信ノードN1〜Nxのそれぞれでは、図3に示したように、迂回通信経路テーブルTBに迂回通信経路情報113が格納される。
【0094】
つぎに、上述したように、迂回通信経路テーブルTB(図3参照)に迂回通信経路情報が格納された後に、障害が発生した場合の切り替え動作について、図8、図10および図11を参照しつつ説明する。図10および図11は、図1および図2に示した通信ノードN1〜Nxの動作を説明するシーケンス図である。
【0095】
この場合、図8に示した現用通信経路WP(始点通信ノードs〜終点通信ノードT)で通信が行われているものとする。そして、障害Fが発生すると、障害検知通信ノードDにより障害が検知される。これにより、障害検知通信ノードDは、障害通知メッセージを作成した後、他の通信ノードへ送信する。以後、障害通知メッセージは、他の通信ノードにフラッディングにより通知される。
【0096】
そして、図10に示したステップSB1では、他の通信ノードのメッセージ受信部55は、隣接する通信ノードからの障害通知メッセージを受信する。ステップSB2では、メッセージ処理部56は、メッセージ受信部55に受信された障害通知メッセージが新規である場合、これを保持した後、メッセージを隣接する他の通信ノードへ送信する判断を行う。
【0097】
ステップSB3では、メッセージ送信部57は、メッセージ処理部56からの送信指示に基づいて、当該障害通知メッセージを隣接通信ノードへ送信する。
【0098】
ステップSB4では、メッセージ処理部56は、迂回通信経路テーブルTB(図3参照)を参照する。ステップSB5では、メッセージ処理部56は、主制御部58に対して、通信経路を切り替える指示を出す。
【0099】
ステップSB6では、主制御部58は、メッセージ処理部56からの切り替え指示に基づいて、スイッチ制御部59に対して、MEMS角度の初期設定を指示する。ステップSB7では、スイッチ制御部59は、光スイッチ部51のミラーを上記MEMS角度に初期設定する。ステップSB8(図11参照)では、主制御部58は、出力側信号監視部54からの信号品質の通知を待つ。
【0100】
そして、上流側からの光信号が当該通信ノードに到達すると、光信号は、光信号入力部50、光スイッチ部51および光信号出力部52を通過する。すなわち、図11に示したステップSB9では、入力側信号監視部53は、光信号入力部50に光信号が入力したことを確認する。ステップSB10では、入力側信号監視部53は、入力側信号品質を主制御部58へ通知する。
【0101】
ステップSB11では、出力側信号監視部54は、光信号出力部52から光信号が出力されたことを確認する。ステップSB12では、出力側信号監視部54は、出力側信号品質を主制御部58へ通知する。
【0102】
これにより、ステップSB13では、主制御部58は、入力側信号品質、出力側信号品質に基づいて、信号エラーを検証する。ステップSB14では、主制御部58は、信号エラーが検出されたか否かを判断する。この判断結果が「No」である場合、ステップSB13の処理が継続的に実行される。
【0103】
ここで、入力側信号品質には異常が無く、出力側信号品質に異常が見られる場合、主制御部58は、光スイッチ部51におけるMEMS角度の調整不良と判断し、ステップSB14の判断結果を「Yes」とする。
【0104】
ステップSB15では、主制御部58は、MEMS角度を微調整するようにスイッチ制御部59へ指示を出した後、ステップSB13の処理を実行する。ステップSB16では、スイッチ制御部59は、MEMS角度を微調整する。
【0105】
以後、主制御部58は、出力側信号監視部54からの出力側信号品質のフィードバックを受けながら、出力側信号品質にエラーが検知されなくなるまで、MEMS角度の微調整を指示するというフィードバック制御を実行する。
【0106】
このフィードバック制御による微調整は、図8に示した上流側の切替え通信ノードAから下流側の切替え通信ノードBまでの各通信ノードで逐次実行される。そして、各通信ノードの全てにおいてフィードバック制御が完了すると、迂回通信経路SP1が開通する。
【0107】
(第2の迂回通信経路設計処理)
つぎに、図12に示したフローチャートを参照して、第2の迂回通信経路設計処理について説明する。この図において、図7(第1の迂回通信経路設計処理)との差分は、ステップSC2で障害通知時間の上限Mを設定する点と、ステップSC6で上流側切り替え通信ノードAを選択する際に障害通知時間が上限M以下であるという条件を課す点とである。このように、上限Mという条件を課すことにより、柔軟な設計基準を適用することができる。
【0108】
なお、図12に示したステップSC1、ステップSC3〜SC5、ステップSC7〜SC11は、図7に示したステップSA1〜ステップSA10に対応している。
【0109】
ここで、図13を参照して、図12に示したステップSC2およびステップSC6で障害通知時間の上限Mを導入した理由について説明する。一般的に、予備率(現用通信容量に対する予備通信容量の比率)は、障害端迂回よりもパス端迂回の時の方が低く設計できる。図7に示したステップSA5では障害通知時間が最小の上流側切替え通信ノードAを選択しているため、障害端迂回に近い迂回通信経路が設計される。
【0110】
これに対して、図12のSC2およびSC6のように、障害通知時間に上限Mを設け、この上限M以下の範囲内で上流側切替え通信ノードAを選択した場合には、迂回通信経路選択の自由度が増し、区間迂回のように障害通知時間と予備率のバランスが取れた迂回通信経路を設計できるからである。
【0111】
(第3の迂回通信経路設計処理)
つぎに、図14に示したフローチャートを参照して、第3の迂回通信経路設計処理について説明する。この図において、図7(第1の迂回通信経路設計処理)との差分は、ステップSD6でトポロジを変形する際に、障害通知時間が上流側切り替え通信ノードAより長い通信ノードだけでなく、他の障害に対して予備通信容量(資源)を共有できないリンクも削除している点である。この場合には、復旧時間の短縮化と通信容量の効率的利用とを両立することができる。
【0112】
なお、上述した点を踏まえ、図14に示したステップSD1〜ステップSD10は、図7に示したステップSA1〜ステップSA10に対応している。
【0113】
ここで、図15を参照して、図14に示したステップSD6で他の障害に対して予備通信容量(資源)を共有できないリンクを削除する理由について説明する。まず、入力トポロジから、上流側切替え通信ノードAの障害通知時間を越える通信ノードを削除する。この後、予備通信容量(資源)が他の障害に対して共有できないリンクを削除したトポロジ上で最短通信経路探索を実行した場合には、計算実行時間を劇的に減少させることができるからである。
【0114】
(第4の迂回通信経路設計処理)
つぎに、図16に示したフローチャートを参照して、第4の迂回通信経路設計処理について説明する。この第4の迂回通信経路設計処理は、前述した第2の迂回通信経路設計処理と第3の迂回通信経路設計処理との組み合わせである。
【0115】
この図において、図7(第1の迂回通信経路設計処理)との差分は、ステップSE2で障害通知時間の上限Mを設定する点と、ステップSE6で上流側切り替え通信ノードAを選択する際に障害通知時間が上限M以下であるという条件を課す点と、ステップSE7でトポロジを変形する際に、障害通知時間が上流側切り替え通信ノードAより長い通信ノードだけでなく、他の障害に対して予備通信容量(資源)を共有できないリンクも削除している点とである。この場合には、柔軟な設計基準を適用することができ、さらに復旧時間の短縮化と通信容量(資源)の効率的利用とを両立することができる。
【0116】
また、一実施の形態にかかるネットワーク管理システム100においては、図17に示したように、障害検知から障害復旧までに要する障害復旧時間が計算される。同図において、障害復旧時間Trは、フラッディングによる障害通知時間Tpと、通信ノードの装置使用に依存する経路切替(スイッチング)時間Tsと、主信号(光信号)の伝搬遅延時間Tdとの和から計算される。これにより、より正確な障害復旧時間Trを知ることができる。障害通知時間Tpは、図9に示したリンクの伝搬遅延と通信ノードのメッセージ処理時間から計算され、主信号(光信号)の伝搬遅延時間Tdは、図9に示したリンクの伝搬遅延から計算される。
【0117】
以上説明したように、一実施の形態によれば、図8に示したように、現用通信通信経路WP上の障害Fの箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードDから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノード(上流側切り替え通信ノードA)を選択し、この上流側切り替え通信ノードAへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路SP2を探索することとしたので、上流側切り替え通信ノードAが迅速に切り替えられ、より現実的に、障害発生時に通信経路の復旧時間を短縮することができる。
【0118】
以上本発明にかかる一実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成例はこの一実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【0119】
例えば、前述した一実施の形態においては、ネットワーク管理システム100の機能を実現するためのプログラムを図18に示したコンピュータ読み取り可能な記録媒体400に記録して、この記録媒体400に記録されたプログラムを同図に示したコンピュータ300に読み込ませ、実行することにより各機能を実現してもよい。
【0120】
同図に示したコンピュータ300は、上記プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)310と、キーボード、マウス等の入力装置320と、各種データを記憶するROM(Read Only Memory)330と、演算パラメータ等を記憶するRAM(Random Access Memory)340と、記録媒体400からプログラムを読み取る読取装置350と、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置360と、装置各部を接続するバス370とから構成されている。
【0121】
CPU310は、読取装置350を経由して記録媒体400に記録されているプログラムを読み込んだ後、プログラムを実行することにより、前述した機能を実現する。なお、記録媒体400としては、光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等が挙げられる。
【0122】
(付記1)複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに転送し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切替える通信ネットワークの迂回通信経路設計方法であって、
現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードNを選択する通信ノード選択工程と、
前記通信ノードNへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路を探索する探索工程と、
を含むことを特徴とする迂回通信経路設計方法。
【0123】
(付記2)前記通信ノード選択工程では、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の前記通信ノードNを選択することを特徴とする付記1に記載の迂回通信経路設計方法。
【0124】
(付記3)前記通信ノード選択工程では、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードNを選択し、前記探索工程では、前記通信ノードNへの障害通知時間を越えない前記通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記2に記載の迂回通信経路設計方法。
【0125】
(付記4)前記通信ノード選択工程では、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の通信ノードNを選択し、前記探索工程では、前記通信ノードNへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記2に記載の迂回通信経路設計方法。
【0126】
(付記5)前記障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する転送時間を、転送される障害通知メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間と、転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間との和から計算する転送時間計算工程を含むことを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計方法。
【0127】
(付記6)前記通信ノードNへの障害通知時間と通信ノードのスイッチング時間と信号の伝搬遅延との和から、通信経路の復旧時間を計算する復旧時間計算工程を含むことを特徴とする付記1〜5のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計方法。
【0128】
(付記7)複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに転送し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切替える通信ネットワークの迂回通信経路設計装置であって、
現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードNを選択する通信ノード選択手段と、
前記通信ノードNへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路を探索する探索手段と、
を備えたことを特徴とする迂回通信経路設計装置。
【0129】
(付記8)前記通信ノード選択手段は、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の前記通信ノードNを選択することを特徴とする付記7に記載の迂回通信経路設計装置。
【0130】
(付記9)前記通信ノード選択手段は、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードNを選択し、前記探索手段は、前記通信ノードNへの障害通知時間を越えない前記通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記8に記載の迂回通信経路設計装置。
【0131】
(付記10)前記通信ノード選択手段は、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の通信ノードNを選択し、前記探索手段は、前記通信ノードNへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記8に記載の迂回通信経路設計装置。
【0132】
(付記11)前記障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する転送時間を、転送される障害通知メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間と、転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間との和から計算する転送時間計算手段を備えたことを特徴とする付記7〜10のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計装置。
【0133】
(付記12)前記通信ノードNへの障害通知時間と通信ノードのスイッチング時間と信号の伝搬遅延との和から、通信経路の復旧時間を計算する復旧時間計算手段を備えたことを特徴とする付記7〜11のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計装置。
【0134】
(付記13)複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに転送し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切替える通信ネットワークの迂回通信経路設計装置に適用される迂回通信経路設計プログラムであって、
コンピュータを、
現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードNを選択する通信ノード選択手段、
前記通信ノードNへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路を探索する探索手段、
として機能させるための迂回通信経路設計プログラム。
【0135】
(付記14)前記通信ノード選択手段は、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の前記通信ノードNを選択することを特徴とする付記13に記載の迂回通信経路設計プログラム。
【0136】
(付記15)前記通信ノード選択手段は、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードNを選択し、前記探索手段は、前記通信ノードNへの障害通知時間を越えない前記通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記14に記載の迂回通信経路設計プログラム。
【0137】
(付記16)前記通信ノード選択手段は、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の通信ノードNを選択し、前記探索手段は、前記通信ノードNへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記14に記載の迂回通信経路設計プログラム。
【0138】
(付記17)前記コンピュータを、前記障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する転送時間を、転送される障害通知メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間と、転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間との和から計算する転送時間計算手段として機能させることを特徴とする付記13〜16のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計プログラム。
【0139】
(付記18)前記コンピュータを、前記通信ノードNへの障害通知時間と通信ノードのスイッチング時間と信号の伝搬遅延との和から、通信経路の復旧時間を計算する復旧時間計算手段として機能させることを特徴とする付記13〜17のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計プログラム。
【0140】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードNを選択し、通信ノードNへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路を探索することとしたので、上流側の通信ノードが迅速に切り替えられ、より現実的に、障害発生時に通信経路の復旧時間を短縮することができるという効果を奏する。
【0141】
また、本発明によれば、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の通信ノードNを選択することとしたので、柔軟な設計基準を適用することができるという効果を奏する。
【0142】
また、本発明によれば、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードNを選択し、通信ノードNへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することとしたので、復旧時間の短縮化と通信容量の効率的利用とを両立することができるという効果を奏する。
【0143】
また、本発明によれば、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の通信ノードNを選択し、通信ノードNへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することとしたので、柔軟な設計基準を適用することができ、さらに復旧時間の短縮化と通信容量の効率的利用とを両立することができるという効果を奏する。
【0144】
また、本発明によれば、通信ノードNへの障害通知時間と通信ノードのスイッチング時間と信号の伝搬遅延との和から、通信経路の復旧時間を計算することとしたので、より正確な復旧時間を知ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる一実施の形態の概略構成を示す図である。
【図2】図1に示した通信ノードN1〜Nxの構成を示すブロック図である。
【図3】図2に示した迂回通信経路テーブルTBの一例を示す図である。
【図4】図1に示したネットワーク管理システム100の構成を示すブロック図である。
【図5】図4に示したトポロジ情報111を示す図である。
【図6】図4に示した現用通信経路情報112を示す図である。
【図7】第1の迂回通信経路設計処理を説明するフローチャートである。
【図8】第1の迂回通信経路設計処理を説明する図である。
【図9】リンクおよびノードにおける障害通知メッセージの通過時間をモデル化した図である。
【図10】図1および図2に示した通信ノードN1〜Nxの動作を説明するシーケンス図である。
【図11】図1および図2に示した通信ノードN1〜Nxの動作を説明するシーケンス図である。
【図12】第2の迂回通信経路設計処理を説明するフローチャートである。
【図13】図12に示したステップSC2およびステップSC6で障害通知時間の上限Mを導入した理由を説明する図である。
【図14】第3の迂回通信経路設計処理を説明するフローチャートである。
【図15】図14に示したステップSD6で、他の障害に対して予備通信容量を共有できないリンクをトポロジから削除する理由を説明する図である。
【図16】第4の迂回通信経路設計処理を説明するフローチャートである。
【図17】同一実施の形態における障害復旧時間の計算方法を説明する図である。
【図18】同一実施の形態の変形例の構成を示すブロック図である。
【図19】従来のプリプラン型障害復旧方式を説明する図である。
【符号の説明】
100 ネットワーク管理システム
110 記憶部
120 構成管理部
121 ユーザ要求受付部
130 迂回通信経路設計部
131 設計要求受付部
132 設計部
140 障害管理部
141 迂回通信経路情報配信部
DB 管理情報データベース
Claims (5)
- 通信ネットワークを構成する各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、信号伝搬の始点となる始点通信ノードから信号伝搬の終点となる終点通信ノード方向への通信が行われている通信経路上において、リンク障害または通信ノード障害が発生した場合に、障害の発生箇所から終点通信ノード方向に存在する信号伝搬の下流側直後の通信ノードである障害検知通信ノードから、障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに転送させ、障害通知メッセージを受信した通信ノードにおいて並列に実行される迂回経路への切り替えを制御する通信ネットワーク管理装置において、当該迂回経路の設計を実行させる迂回通信経路設計方法であって、
前記通信ネットワーク管理装置は、
複数の通信ノードおよび各通信ノード間を接続する通信経路からなる前記通信ネットワークのモデル内の通信経路上に任意の障害箇所を設定し、前記障害箇所による影響が考えられる現用通信経路のモデルを特定し、当該特定された現用通信経路のモデルにおいて、当該障害箇所よりも前記始点通信ノード方向に存在する信号伝搬の上流側の各通信ノードについて、前記障害検知ノードから前記障害検知メッセージを転送するまでに要する障害検知メッセージ転送時間を、各通信ノードまでの障害検知メッセージ伝搬遅延時間、および各通信ノードにおける障害検知メッセージ転送処理時間に基づいて算出し、当該算出された障害検知メッセージ転送時間が最小となる通信ノードを上流側切替通信ノードとして決定する上流側切替通信ノード決定工程と、
前記上流側切替通信ノードへの障害検知メッセージ転送時間よりも障害検知メッセージ転送時間が小さくなる各通信ノードを前記通信ネットワークのモデル内から検索し、当該検索された各通信ノードと上流側切替通信ノードからなる通信経路を探索する通信経路探索工程と、
前記通信経路探索工程により探索された通信経路を構成する通信ノードの中から、前記障害検知ノードよりも下流側直後に存在する通信ノードを下流側切替通信ノードとして決定し、前記上流側切替通信ノードから当該下流側切替通信ノードまでの迂回通信経路を決定する迂回通信経路決定工程と、
前記障害箇所に関する障害箇所情報、前記現用通信経路に関する現用通信経路情報、前記上流側切替通信ノードから当該下流側切替通信ノードまでの迂回通信経路に関する通信経路情報、および前記障害検知通信ノードに関する障害検知通信ノード情報を前記迂回経路情報として各通信ノードに設定する迂回通信経路情報設定工程と、
を含んだことを特徴とする迂回通信経路設計方法。 - 前記上流側切替通信ノード決定工程は、前記障害検知メッセージ転送時間が予め設定した上限時間以内である通信ノードを上流側切替通信ノードとして選択することを特徴とする請求項1に記載の迂回通信経路設計方法。
- 前記通信経路探索工程は、前記上流側切替通信ノードへの障害検知メッセージ転送時間よりも障害検知メッセージ転送時間が小さく、かつ、障害に対して予備通信容量の共有が可能な各通信ノードを検索することを特徴とする請求項1に記載の迂回通信経路設計方法。
- 前記上流側切替通信ノード決定工程は、前記障害検知メッセージ転送時間が予め設定した上限時間以内である通信ノードを上流側切替通信ノードとして決定し、
前記通信経路探索工程は、前記上流側切替通信ノードへの障害検知メッセージ転送時間よりも障害検知メッセージ転送時間が小さく、かつ、障害に対して予備通信容量の共有が可能な各通信ノードを検索することを特徴とする請求項2に記載の迂回通信経路設計方法。 - 前記障害検知メッセージ転送時間、前記迂回通信経路に含まれる各通信ノードの経路切替時間、および当該迂回通信経路に含まれる各通信ノード間の信号の伝搬遅延時間の和を計算することにより、現用通信経路に障害が発生した場合の復旧時間を算出する復旧時間算出工程をさらに含んだことを特徴とする請求項1〜4に記載の迂回通信経路設計方法。
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