JPH11331227A - 光リング・ネットワ―ク復旧方法及びシステム - Google Patents
光リング・ネットワ―ク復旧方法及びシステムInfo
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Abstract
害を復旧する。 【解決手段】 警報・復旧システム28は、リング・ネ
ットワーク101の復旧処理のため、そのネットワーク
のトラヒックを監視し、サービス・パスの故障によるシ
ングル障害、サービス・パス故障及びプロテクション・
パス占有によるダブル障害を検出する。シングル障害の
場合は、システム28は、ネットワーク101自体に、
トラヒックをプロテクション・パスにルーティングする
ことによりネットワーク復旧を行わせる。ダブル障害の
場合は、システム28は、故障したリング・ネットワー
ク101から光クロスコネクト・メッシュ22を介して
トラヒックをルーティングすることにより、そのダブル
障害を、リング・ネットワーク101自体で復旧可能な
シングル障害にまで緩和する。
Description
害時におけるリング・サブネットワークでの光フォーマ
ット・トラヒックの復旧のための技術に関する。
供する多くのネットワークプロバイダは、現在、SON
ET(Synchronous Optical NETwork:同期光通信網)
リングを相互接続して一つのネットワークを構成し、光
フォーマット・トラヒックを伝送している。一般的なS
ONETリング・サブネットワークは、複数のノードを
含んでいる。それら各ノードは、自分の両隣に対して光
ファイバー・サービス・パス及びプロテクション・パス
によって接続されており、リング状構造をなしている。
各ノードでは、一般に、ADM(Add-Drop Multiplexe
r:アッド・ドロップ・マルチプレクサ)がリング・サ
ブネットワークへのトラヒック及びリング・サブネット
ワークからのトラヒックをルーティングし、トラヒック
がノード間を伝わってそのリングを伝送されるようにす
る。実際には、あるリングのあるノードで受信されたリ
ング間トラヒックは、DCS(Digital Cross-connect
System:デジタル・クロスコネクト・システム)により
結合され、最終的な目的に向かうため、別のリング・サ
ブネットワークにルーティングされる。
ォーマット・トラヒックは、ノードからノードへ、光フ
ァイバー・サービス・パスを介して伝わる。ノード間を
結ぶ光ファイバー・サービス・パスが、ファイバー切断
などにより、トラヒックを伝送できなくなった場合、そ
のような障害がなければそのサービス・パスを通過して
いたであろうそのトラヒックは、プロテクション・パス
を通過する。James Askewらに付与されAT&Tに譲渡
された米国特許第5,182,744号(1993年6
月26日発行:参照のため本明細書に組み込む)は、メ
ッシュ・ネットワークにおいてノード間の光・サービス
・パスに障害が起こった場合の、光フォーマット・トラ
ヒックの復旧のための技術を開示している。この従来技
術は、「シングル」リング障害、すなわち1つの光サー
ビス・パス又はそのようなパスにリンクされた1つのノ
ードの障害、の場合には、リング・サブネットワークの
トラヒックの復旧に利用できる。
グ障害に加え、SONETリング・サブネットワーク
は、例えば「ダブル」リング障害を起こすこともある。
ダブルリング障害が起こるのは、SONETリングのあ
るスパンの光サービス・パス及びプロテクション・パス
が例えばケーブル切断などにより故障し、「ノン・アソ
シエーティッド」プロテクション・パス(すなわちケー
ブル切断が起こったスパンとは異なるスパンのプロテク
ション・パス)も故障したときである。ダブルリング障
害は、一般にそのリング自身では復旧できず、収入及び
顧客満足度の両面からみて高くつくことになるサービス
停止を生じさせる。
ワークのような光ネットワークにおいて、ダブルリング
障害時でもサービスを復旧できるようにする技術が求め
られている。
接続されたノード群からなり、シングル障害のためにプ
ロテクション・パスを計画的に設けたSONETリング
などのような光サブネットワークにおけるサービス復旧
のための手法を提供する。本発明では、光サブネットワ
ーク内の光サービス・パスは、そのパスの端部で、光ク
ロスコネクト装置(OXCD)を介して接続される。そ
れらOXCDは、相互に接続されるとともに、他のサブ
ネットワークに対応するOXCD群に接続され、マトリ
ックス状に光クロスコネクト・メッシュ・ネットワーク
を形成し、このネットワークがOXCDの各ペアの間に
複数の光パスを提供する。
報・復旧システム)が、各サブネットワークのトラヒッ
クを監視し、パスの障害、ノード内のサービス用機材や
ノード自体の障害、あるいはそれらの複合障害を検出す
る。監視システムが障害を検出すると、そのシステムは
その障害の所定の性質を特定する。言い換えれば、監視
システムは、その障害がシングル障害(すなわち所定の
プロテクション・パスが使用できる障害)か、ダブル障
害(すなわち別の障害と組み合わさったため所定のプロ
テクション・パスでトラヒックの復旧ができない障害)
かを特定する。ダブル障害を検出した場合、監視システ
ムは、光クロスコネクト(OXC)メッシュを通り、故
障したサブネットワークの故障した光サービス・パスの
端部のOXCD間を結ぶ代替パスを求める。代替光パス
は、そのメッシュの未使用の容量(予備の、又は他のサ
ブネットワークに使われていないプロテクション・パ
ス)の中から求められる。更には、代替光パスは、OX
Cメッシュが「不透明な(opaque)」光ネットワークで
あっても、光学的な損傷を考えずに確立することができ
る。「不透明な」光ネットワークについては、1997
年12月30日にThomas Affertonらにより出願され、
AT&Tに譲渡された米国特許出願に開示されている。
OXCメッシュ・ネットワーク上の代替パスは、故障し
たサブネットワークの故障した光パスを復旧し、その故
障をシングル障害にまで緩和し、これによりサブネット
ワークが自己を保護し、トラヒックを復旧できるように
する。
合、サブネットワーク自身が復旧を実現できるという利
点がある。しかしながら、ダブル障害の場合、サブネッ
トワーク自身ではリング保護ができないが、監視システ
ムが、故障した光パスを光クロスコネクト・メッシュを
介して復旧し、障害をシングル障害にまで緩和する。サ
ブネットワークは、それから自己を復旧し、トラヒック
中断時間を短縮する。
実施形態という)について、図面に基づいて説明する。
ク10を示す。このサブネットワーク10は、複数のノ
ード121,122,123,...12n(nは整数)を
含み、SONETリングの形態をとっている。図示例は
n=6の場合を例を示すが、この数は一例であり、サブ
ネットワーク10のノード数はそれより多くても少なく
てもよい。実際、各ノード12i(iはn以下の自然
数)は、この分野にて公知のように、ADM(Add-Drop
Multiplexer:アッド・ドロップ・マルチプレクサ)を
備え、光フォーマット・トラヒックをサブネットワーク
10上に送り出したり、サブネットワーク10から光フ
ォーマット・トラヒックを引き出したりする。各ノード
12iは、最も近い2つの隣接ノードに対してそれぞれ
双方向性の光サービス・パス141〜14nで接続されて
おり、デイジーチェーン形式のリングを形成している。
さらに、各ノード12iは、最も近い2つの隣接ノード
に対してそれぞれ双方向性の光プロテクション・パス1
61〜16nで接続されており、デイジーチェーン形式の
リングを形成している。これら2つのリングは、光サー
ビス・パス141〜14n及び光プロテクション・パス1
61〜16nから形成され、SONETリング・サブネッ
トワーク10を構成する。
ックは、サブネットワーク10のノードからノードへ
と、対応する光サービス・パス141〜14nに沿って伝
送される。光プロテクション・パス161〜16nは、一
般には、光サービス・パスに障害が起こった場合にトラ
ヒックを担うために、予備として残されている。したが
って、例えば、通常状態では、ノード121から始まり
ノード124を宛先とするトラヒックは、光サービス・
パス146、145及び144を介してノード126及び1
25を通過する。図2に示すように、例えば光サービス
・パス145が、そのパス上のトラヒック担持設備の障
害により故障すると、光プロテクション・パス165を
介してノード126・125間のトラヒック・ルーティン
グを行うことにより、ネットワークが修復される。
例えばノード126・125間のパス145及び165の両
方の光ファイバー切断により、ファイバー設備障害が起
こった場合を示している。パス145及び165の両方に
障害が起こると、トラヒックはノード126・125間を
通過できない。このような障害に対する復旧は、ノード
126で受信されたトラヒックをプロテクション・パス
166を介してノード121に戻すようにルーティングす
ることにより実現される。戻されたトラヒックは、ノー
ド121から光プロテクション・パス161、162、1
63及び164を伝わってノード125に到達する。そし
て、トラヒックは、ノード125から124へサービス・
パス144を通って伝送される。図2に示した復旧パス
と同様に、図3に示した復旧パスもすべてサブネットワ
ーク10内のパスにより実現される。
クション・パスが、それら両ノード間のサービス・パス
の故障(この場合そのプロテクション・パスが復旧パス
として既に使われている)、又はそれら両ノードの一方
又は両方のトラヒック担持設備(例えばADM)の故障
のために利用できない状況で、例えばケーブル切断など
でサービス・パス145及びプロテクション・パス165
が故障した状況を示している。図3を参照して説明した
ように、ノード126・125間のサービス・パス及びプ
ロテクション・パスが故障した場合、ネットワーク復旧
は、トラヒックを光プロテクション・パス161、1
62、163及び164を介してノード125に送ることに
より行われる。しかしながら、図4の例のように、サー
ビス・パス145及びプロテクション・パス165の故障
に加えてプロテクション・パス162が利用できないよ
うなケースでは、サブネットワーク10の復旧が不可能
となる。このような障害が、「ダブル」リング障害であ
る。換言すれば、図4に示すようなダブルリング障害の
場合(すなわち、あるノード・ペアの間のプロテクショ
ン・パスの故障と、ノン・アソシエーティッド(すなわ
ちそのノード・ペアとは異なるスパンの)光パスの故障
が起こった場合は、サブネットワーク10内に復旧パス
が存在しない。
100を示している。このネットワーク100は、図4
に示したようなダブルリング障害の場合のサブネットワ
ークの復旧を実現するためのものである。図5のネット
ワーク100は、少なくとも一つ、好適には複数の、リ
ング・サブネットワーク101,102...10m(m
は自然数)を含む。図示例では、m=2であるが、これ
は一例であり、リング・サブネットワークの数はそれよ
り多くてもよい。各リング・サブネットワークは、図1
〜4に示したサブネットワーク10と同じ構造である。
言い換えれば、図5の各リング・サブネットワーク10
k(kはm以下の自然数)は、複数のノード121〜12
z(zは自然数)を有している。各ノードは、最も近い
2つの隣接ノードに対して、それぞれ双方向性の光サー
ビス・パス及び光プロテクション・パスにより、デイジ
ーチェーン形式で接続されている(図示省略)。各ノー
ド12x(xはz以下の整数)は、光フォーマット・ト
ラヒックを、サブネットワーク10に送出したり、サブ
ネットワーク10から引き出したりするためのADMを
有することが可能である。
ト(OXC:Optical Cross-Connect)メッシュ22
(WDM(波長分割多重)メッシュ)が設けられ、この
メッシュ22が、リング101,102...10mのな
かの少なくとも1つのリングの少なくとも1つのサービ
ス・パスの端部に接続されている。このOXCメッシュ
22のパスを介して、リング・サブネットワークの故障
したパスに代わる代替光サービス・パスが提供され、こ
れによりダブルリング障害が、リング・サブネットワー
ク自身で修復可能なシングルリング障害に軽減される。
OXCメッシュ22は、複数の光クロスコネクト装置
(OXCD:Optical Cross-Connect Device)231〜
23y(yは自然数)を含み、これら光クロスコネクト
装置231〜23yは、行及び列が光リンク241〜248
で相互接続されたマトリクス状の構造で配列されてい
る。図5の例では、OXCメッシュ22は、5つの光ク
ロスコネクト装置231〜235のハブ・スポーク構造を
有している。光クロスコネクト装置231〜234は、図
5では四角形のハブの各隅に配置されているが、別の配
置構成でももちろんよい。光リンク241〜244は、光
クロスコネクト装置231・232間、231・233間、
233・234間、232・234間をそれぞれ接続する。
メッシュ22の光クロスコネクト装置235は、ハブの
中心に配置されている。各光クロスコネクト装置231
〜234は、中心の光クロスコネクト装置235に対し光
リンク245〜248によってそれぞれ接続されている。
典型的には、光サービス・パスは、前述のAffertonらに
よる米国特許出願で説明したような意味で「不透明な」
パスであり、OXCメッシュ22における光フォーマッ
ト・トラヒックの伝送は、リンク241〜24yの長さに
よって悪影響を受けることはない。
は、各光クロスコネクト装置の間に複数のパスを提供す
る。例えば、光クロスコネクト装置231で受信された
トラヒックは、光リンク241を通って光クロスコネク
ト装置232に到達できる。また、光リンク245を介し
て光クロスコネクト装置235に到達し、そこから光リ
ンク246を通って光クロスコネクト装置232に到達す
ることもできる。更には、トラヒックは、光クロスコネ
クト装置231から光リンク242を介して光クロスコネ
クト装置233に到達し、そこからリンク243を通って
光クロスコネクト装置234に達し、その後光リンク2
44を通って光クロスコネクト装置232に到達すること
もできる。OXCメッシュ22内には、このほかにも可
能なパスが存在する。
いくつかの光パスにより、リング・サブネットワーク内
のノード間のサービス・パスの接続を得ることができる
(例えば、サブネットワーク101のノード121・12
4間、サブネットワーク102のノード121・122間な
ど)。OXCメッシュ22の光クロスコネクト装置群
は、リング・サブネットワークの光サービス・パスの端
部にのみ接続され、光プロテクション・パスには接続さ
れていない。これにより、サービス・パスとプロテクシ
ョン・パスとの間でのレース(競合)状態の発生を防い
でいる。OXCメッシュ22内の他の光パスは、ADM
同士の接続を提供する。ADMはリング・サブネットワ
ークを構成しないが、その代わりにポイント・トゥー・
ポイント方式で直線的に接続される(例えば、ノード2
51及び252)。それらポイント・トゥー・ポイント接
続されたノード間のプロテクション・パスは、専用の
「復旧」パスと一緒に、OXCメッシュに接続され、リ
ング障害時の代替光パスを構築するための容量を提供す
る。支流のトラヒックが、ハブ・オフィス(19)にお
けるポイント・トゥー・ポイント方式のサブネットワー
クと、リングとを、デジタル・クロスコネクト・システ
ム181を介して接続する。リングの複数のスパン(ノ
ード間)に対し光クロスコネクト装置を設けることによ
り、各リングの多くのスパンでの二重障害をカバーする
ことができる。
よる米国特許第5,182,744号に示されたのと同
様の警報・復旧システム28を備える。警報・復旧シス
テム28は、上記米国特許に示されたRAPIDプロセ
ッサと同様のプロセッサを含む。警報・復旧システム2
8内のこのプロセッサは、ネットワーク101〜10mの
サービス・パス及びプロテクション・パスのトラヒック
を監視するとともに、それら各ネットワーク内のノード
121〜12zのトラヒック担持設備のステータスを監視
し、これによりシングル障害、ダブル障害を判定する。
シングル障害(すなわちプロテクション・パスにより復
旧可能なサービス・パスの障害)が起こった場合は、警
報・復旧システム28内のそのプロセッサは、当該サブ
ネットワークに対し信号を送り、そのサブネットワーク
自身に、図2〜4を用いて説明したのと同じ方法で、そ
のサブネットワーク内の予め定められた適切なプロテク
ション・パスを用いて、そのサブネットワーク内でトラ
ヒックを再ルーティングさせる。すなわち、警報・復旧
システム28は、そのサブネットワーク自身が、必要に
応じて、そのリング内での光プロテクション・パスの1
つを用いてトラヒックを再ルーティングすることを許
す。
ービス・パスの障害と、このサービス・パスに関係のな
いプロテクション・パスの、対応ノードのトラヒック担
持設備故障による占有状態)、警報・復旧システム28
内のプロセッサは、OXCメッシュ22を通るようにト
ラヒックをルーティングし、ダブル障害を、そのリング
自身で復旧可能なシングル障害まで軽減する。実際に
は、警報・復旧システム28は、OXCメッシュ22を
介した復旧を行うより、まず問題のリングのシングル障
害を復旧しようと試みる。これにより、警報・復旧シス
テム28はレース状態を回避できる。
旧がなされると、次にそのリング・サブネットワークに
おける故障している復旧対象部分がサービスから外さ
れ、修理がなされる。修理が終わると、トラヒックはO
XCメッシュ22から除かれる。
2の一部とを含んだ伝送ネットワーク100の一部を示
す。図6に示すように、ノード121・124間のサービ
ス光パスは、そのメッシュの中で光クロスコネクト装置
に接続されている。リング上のほとんどの又はすべての
ノードの間のサービス・パス群を光クロスコネクト装置
群に接続してもよい。また、光リンク281〜284(サ
ービス・パス及びプロテクション・パスを含む)の各々
の一部は、同じ光伝送システム・ステーション(OT
S:Optical Transport System Station)の間を通る。
OTSは、光リンク241〜244のなかの対応する一つ
をそれぞれ終端する。
グのダブル障害を少なくとも部分的に復旧し、ダブル障
害をシングル障害に変形する。ダブル障害のときにOX
Cメッシュ22がいかにしてそのような復旧を行うかを
理解するために、光リンク242の一部である光サービ
ス・パス284が、ケーブル切断により障害状態となっ
たと仮定する。さらに、ADM123の電子的故障(例
えば電子部品故障)によりリンク281のプロテクショ
ン・パスの障害を引き起こしたとする。このような状況
では、トラヒックは、ADM121と124との間をサー
ビス・パスあるいはプロテクション・パスを通って行き
来することができない。しかしながら、この実施形態で
は、OXCメッシュ22が、警報・復旧システム28の
指令に応じ、サブネットワーク101上の障害にもかか
わらず、光リンク245および247を介してOXCメッ
シュ22内に代替光パスを生成することにより、ADM
121と124の間のサービス・パス284を修復する。
それまで存在していたダブル障害は、リンク281の電
子的故障に関連するシングル障害となり、このシングル
障害は前述のようにADMのリング自身でトラヒック復
旧できる。
報・復旧システム28(これは図5のシステム28と同
じ構成である)は、ダブル障害の場合にのみ、OXCメ
ッシュ22を用いた復旧処理を行う。シングル障害の場
合は、図6の警報・復旧システム28は、ADM群のリ
ング内でトラヒックの復旧をする。
リング・ネットワークにおけるトラヒックの復旧をOX
Cメッシュ22を介して行う技術を説明した。
一具体化例を示すに過ぎない。当業者ならば、これに対
する様々な改良や変形を考案できるだろうが、それらは
本発明の原理を具体化したものであり、本発明の範囲内
に含まれる。例えば、リング・ネットワークが、光サー
ビス・パス群によりリング状配列で相互に接続された複
数のADMを含み、それら光サービス・パスが、それぞ
れある別のリングのノードに接続されかつ光クロスコネ
クト・メッシュの光クロスコネクト装置の1つに接続さ
れるような構成も本発明の範囲内に含まれる。
ONET光伝送ネットワークを説明するための図であ
る。
てあるノード間に障害が起こった場合の様子を示す図で
ある。
てファイバー設備障害が起こった場合の様子を示す図で
ある。
てファイバー設備障害及びノード障害が起こった場合の
様子を示す図である。
障害時における復旧が可能な、実施形態のネットワーク
を示す図である。
ークの復旧の仕方を説明するための図である。
26 ADM、141〜146 光サービス・パス、161
〜166 光プロテクション・パス、181,182 デ
ジタル・クロスコネクト・システム、19 ハブ・オフ
ィス、22 光クロスコネクト(OXC)メッシュ、2
31〜235 光クロスコネクト装置(OXCD)、24
1〜248 光リンク、251,252 ポイント・トゥー
・ポイント接続されるノード、28 警報・復旧システ
ム、281〜284 光リンク。
Claims (6)
- 【請求項1】 各ノードがそれぞれ2つの隣接ノードに
対して光サービス・パスと光プロテクション・パスとに
よってデイジーチェーン形式で接続されて構成されたリ
ング・ネットワークにおいて、障害が起こった場合の光
フォーマット・トラヒックの復旧方法であって、 リング・ネットワーク内のトラヒックを監視し、光サー
ビス・パスの故障により起こるシングル障害の発生、及
び光サービス・パスの故障と光プロテクション・パスの
占有によって起こるダブル障害の発生を検出するステッ
プと、 検出した障害がシングル障害かダブル障害かを判定する
ステップと、 検出した障害がシングル障害の場合は、当該リング・ネ
ットワークに対し、故障した光サービス・パスから当該
リング・ネットワーク内の所定の光プロテクション・パ
スへとトラヒックを再ルーティングさせることにより、
当該リング・ネットワーク内のトラヒックを復旧するス
テップと、 検出した障害がダブル障害の場合は、相互接続された複
数の光クロスコネクト装置を含む光クロスコネクト・メ
ッシュにトラヒックをルーティングし、トラヒックに対
しその光クロスコネクト・メッシュを通るパスを提供す
ることにより、ダブル障害をシングル障害に変形するス
テップと、 シングル障害を当該リング・ネットワーク内で復旧する
ステップと、 を含む方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の方法であって、 光クロスコネクト・メッシュを介したトラヒックのルー
ティングは、当該リング・ネットワークがダブル障害に
ある間のみ行われ、当該リング・ネットワークが修理さ
れると、トラヒックは当該故障の以前と同様にして当該
リング・ネットワーク内をルーティングされることを特
徴とする方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の方法であって、 光クロスコネクト・メッシュによる復旧の前に、前記リ
ング・ネットワークにおけるシングル障害の復旧が試み
られることを特徴とする方法。 - 【請求項4】 各ノードがそれぞれ2つの隣接ノードに
対して光サービス・パスと光プロテクション・パスとに
よってデイジーチェーン形式で接続されて構成されたリ
ング・ネットワークに関連して用いられるネットワーク
復旧システムであって、 マトリクス状に相互に接続された光クロスコネクト装置
群を含む光クロスコネクト・メッシュであって、光クロ
スコネクト装置の各ペアに対して複数のパスを提供する
光クロスコネクト・メッシュと、 警報・復旧システムと、 を含み、 前記警報・復旧システムは、(1)リング・ネットワー
ク内のトラヒックを監視し、光サービス・パスの故障に
より起こるシングル障害の発生、及び光サービス・パス
の故障と光プロテクション・パスの占有によって起こる
ダブル障害の発生を検出し、(2)検出した障害がシン
グル障害かダブル障害かを判定し、(3)検出した障害
がシングル障害の場合は、当該リング・ネットワークに
対し、故障した光サービス・パスから当該リング・ネッ
トワーク内の所定の光プロテクション・パスへとトラヒ
ックを再ルーティングさせることにより、当該リング・
ネットワーク内のトラヒックを復旧し、検出した障害が
ダブル障害の場合は、前記光クロスコネクト・メッシュ
にトラヒックをルーティングし、当該リングネットワー
ク内での復旧のためにダブル障害をシングル障害に変形
するネットワーク復旧システム。 - 【請求項5】 請求項4記載のシステムにおいて、 前記リング・ネットワークは、光サービス・パス群によ
りリング状配列で相互に接続された複数のADMを含
み、それら光サービス・パスは、それぞれセパレート・
リングのノードに接続され、それぞれ光クロスコネクト
・メッシュの光クロスコネクト装置の1つに接続される
ことを特徴とするシステム。 - 【請求項6】 請求項5記載のシステムにおいて、 光クロスコネクト装置間を接続する光リンクとADM間
を接続する光リンクとが、共通の光伝送システムにより
実現されていることを特徴とするシステム。
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