JPH09307577A - 通信ネットワーク、及び、通信ネットワークの障害回復方式、及び、光通信ネットワーク・ノード - Google Patents

通信ネットワーク、及び、通信ネットワークの障害回復方式、及び、光通信ネットワーク・ノード

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JPH09307577A
JPH09307577A JP8124185A JP12418596A JPH09307577A JP H09307577 A JPH09307577 A JP H09307577A JP 8124185 A JP8124185 A JP 8124185A JP 12418596 A JP12418596 A JP 12418596A JP H09307577 A JPH09307577 A JP H09307577A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回線に様々な障害回復速度が要求される網に
対して、障害回復性能に応じたコストのパスを持つ通信
ネットワークを構成する。 【解決手段】 パスには、同じ程度の障害回復速度が要
求される信号群のみが集められており、且つ、現用パス
に対する予備資源準備モードが、予備のパスを専用的に
準備するモード、迂回パスを他の予備パスと共有させて
準備するモード、現用リンクに対して迂回リンクを専用
的に準備するモード、現用リンクに対して迂回リンクを
他の予備リンクと共有させて準備させるモードの中か
ら、現用パスに要求される障害回復速度に応じて予備資
源の割り当てを変えることにより、現用パスの障害に対
しての障害回復速度、コストを違えることが可能であ
る。従って、ユーザは、自分が要求する障害回復速度の
回線を、それに見合ったコストで選択することができ、
効率的な網を構築することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信ネットワー
ク、及び、通信ネットワークの障害回復方式、及び、光
通信ネットワーク・ノードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信を用いると、光の持つ広帯域性に
より、１本の光伝送路中の容量を大きくすることができ
る。しかし、網的編集をＳＤＨ( シンクロナス・デジタ
ル・ハイアラーキ： Synchronous Digital Hierarchy:
ITU-T Blue Book Recommendation G.707, G.708, G.70
9 参照) やSONET(シンクロナス・オプティカル・ネット
ワーク：Bellcore, TR-NWT-000253 ) を行うと、網編集
単位が、ＳＤＨの場合で１５０Mb/s、ＳＯＮＥＴの場合
で５０Mb/sと、光ネットワークの伝送単位である２．４
Gb/sや１０Gb/sに比べて小さいので、電気のスイッチの
数が多くなり、装置が大きくなり、コストも増加する等
の欠点がある。そこで、ビットレート無依存の光スイッ
チを用いて光信号を切り替える光通信ネットワークが注
目を浴びてきている。光スイッチを用いることにより、
大容量の光信号を光のまま一括して切り替えて網の再編
成や障害回復を行うことができる。
【０００３】従来、図５に示すように波長によりパスを
構成しノード間で波長変換を行わないパスをＷＰ(Wavel
ength Path) と称し、図６に示すようにノード間で波長
変換を行うパスをＶＷＰ(Virtual Wavelength Path) と
称して光のパスを構成していた(K. Sato et al.; IEEE
J. Select. Areas Commun., vol/12, no.1, pp. 159-17
0, 1994)。図５において、５０１はＷＰ（波長λ１）、
５０２はＷＰ（波長λ２）、５０３はＷＰ（波長λ
３）、５０４はＷＰ（波長λ４）、５１１〜５１３は光
伝送路（光リンク）、５２１はＷＰクロスコネクト・ノ
ードである。図６において、６０１〜６０４はＶＷＰ、
６１１〜６１３は光伝送路（光リンク）、６２１はＶＷ
Ｐクロスコネクト・ノードである。
【０００４】図５、図６に於いて、実線、点線、一点鎖
線はそれぞれ別の波長の光信号を表す。図５のＷＰでは
パスの終端点間の範囲内の通過ノードで波長が変わるこ
とはないが、図６のＶＷＰ６０２はノード６２１で異な
る波長に変換されている。このような光のパスを用いる
時は、信号の行き先が同一なものを集めてパスを構成す
る。又、光パスのリンク( ノード間を接続する光伝送
路) への収容も、パスの接続方路が同一なものを集めて
収容する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
を用いれば、大容量の光信号を切り替えることができ、
効率的な網編集が可能であり、ノード装置の小型化も可
能である。しかし、パスの中には、銀行のデータ信号の
通信を行うネットワークのようにコストは多少かかって
も良いが、障害が起こったらすぐに障害回復することが
要求される回線もあれば、障害が数秒起こっても構わな
いが、できるだけコストが安い回線も存在する。このよ
うに様々な障害回復性能( 障害回復速度、障害回復率)
が混在するパスに対して、同一の障害回復を適用する
と、高速障害回復可能なパスである場合には、高速障害
回復が要求される回線にとっては障害回復性能が相応し
いパスとなるが、高速障害回復が要求されない回線にと
っては、高すぎるコストとなる。又、高速障害回復が可
能でないパスに関して、高速障害回復が要求されない回
線にとっては、コスト、障害回復性能の面で相応しいパ
スとなるが、高速障害回復が要求される回線にとって
は、障害回復性能( 障害回復速度) の面を満足しないパ
スとなる。即ち、ユーザは、要求する障害回復性能に応
じたコストでネットワークを利用できない。
【０００６】本発明は、要求される障害回復性能に見合
うコストのパスを網内に準備することにより、効率的な
網を構築することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、通信ネッ
トワークであって、伝送される内容が変化しない端点間
の経路である現用パスが同一の障害回復性能が要求され
る信号群からなり、一部の現用リンクは同程度の障害回
復性能が要求される複数の現用又は予備のパスからな
り、前記現用パスに対する予備資源準備モードとして、
前記現用パスに要求される障害回復性能に応じて、前記
現用パスに対して専用の予備パスを準備する第１の予備
資源準備モード、又は、前記現用パスに対して他の予備
パスと共有させて予備パスを準備する第２の予備資源準
備モード、又は、前記現用パスの一部が収容される前記
一部の現用リンク又は連続した複数の前記一部の現用リ
ンクに対して専用の予備リンクを準備する第３の予備資
源準備モード、又は、前記現用パスの一部が収容される
前記一部の現用リンク又は連続した複数の前記一部の現
用リンクに対して他の予備リンクと共有させて予備リン
クを準備する第４の予備資源準備モードのいづれかを用
いることを特徴とする。
【０００８】第２の発明は、通信ネットワークであっ
て、伝送される内容が変化しない端点間の経路である現
用パスが同一の障害回復性能が要求される信号群からな
り、一部の現用リンクは同程度の障害回復性能が要求さ
れる複数の現用又は予備のパスからなり、前記現用パス
に対する予備資源準備モードとして、前記現用パスに要
求される障害回復性能に応じて、前記現用パスに対して
専用の予備パスを準備する第１の予備資源準備モード
と、前記現用パスに対して他の予備パスと共有させて予
備パスを準備する第２の予備資源準備モードと、前記現
用パスの一部が収容される前記一部の現用リンク又は連
続した複数の前記一部の現用リンクに対して専用の予備
リンクを準備する第３の予備資源準備モードと、前記現
用パスの一部が収容される前記一部の現用リンク又は連
続した複数の前記一部の現用リンクに対して他の予備リ
ンクと共有させて予備リンクを準備する第４の予備資源
準備モードのいづれかを用い、前記第２の予備資源準備
モードを用いて準備する予備パスを、現用リンクの中、
又は、前記第４の予備資源準備モードを用いて準備する
予備リンクの中にも収容することを特徴とする。
【０００９】第３の発明は、通信ネットワークの障害回
復方式であって、伝送される内容が変化しない端点間の
経路である現用パスが同一の障害回復性能が要求される
信号群からなり、一部の現用リンクは同程度の障害回復
性能が要求される複数の現用又は予備のパスからなり、
前記現用パスに対する予備資源準備モードとして、前記
現用パスに対して専用の予備パスを準備する第１の予備
資源準備モードと、前記現用パスに対して他の予備パス
と共有させて予備パスを準備する第２の予備資源準備モ
ードと、前記現用パスの一部が収容される前記一部の現
用リンク又は連続した複数の前記一部の現用リンクに対
して専用の予備リンクを準備する第３の予備資源準備モ
ードと、前記現用パスの一部が収容される前記一部の現
用リンク又は連続した複数の前記一部の現用リンクに対
して他の予備リンクと共有させて予備リンクを準備する
第４の予備資源準備モードとを併せ持ち、前記現用パス
に要求される障害回復性能に応じて前記第１ないし第４
のいづれかの予備資源準備モードを用い、前記現用パス
に障害が発生した場合に、それぞれの予備資源準備モー
ドを用いて準備した予備資源に切り替えて障害回復を行
うことを特徴とする。
【００１０】第４の発明は、光通信ネットワーク・ノー
ドであって、複数のノードと複数の光伝送路とからなり
前記ノードが前記光伝送路を用いて接続された光通信ネ
ットワークに於いて、各ノードは、空間分割光スイッチ
回路網と波長分割光スイッチ回路網と時分割スイッチ回
路網とからなり、前記空間分割光スイッチ回路網の一部
の入力端が前記光伝送路に接続され、前記空間分割光ス
イッチ回路網の他の入力端が前記波長分割光スイッチ回
路網の一部の出力端に接続され、前記空間分割光スイッ
チ回路網の一部の出力端が前記波長分割光スイッチ回路
網の一部の入力端に接続され、前記空間分割光スイッチ
回路網の他の出力端が前記光伝送路に接続され、前記波
長分割光スイッチ回路網の他の入力端が時分割スイッチ
回路網の一部の出力端に接続され、前記波長分割光スイ
ッチ回路網の他の出力端が時分割スイッチ回路網に接続
され、前記空間分割光スイッチ回路網、前記波長分割光
スイッチ回路網、前記時分割スイッチ回路網には、必要
とされる障害回復性能に応じて切り替え制御を行うコン
トローラが接続されることを特徴とする。
【００１１】
【作用】以下、本発明の作用について説明する。
【００１２】第１の発明の作用について述べる。各パス
に収容されている信号群に要求される障害回復性能が同
一であるので、パス単位に異なる障害回復性能を持つも
のとして扱うことが可能である。又、一部の現用リンク
には、同程度の障害回復性能が求められる現用パス又は
予備パスのみを収容することにより、同程度の障害回復
性能が要求される現用リンクを構成することができる。
このように、現用リンクに要求される障害回復性能が同
程度のものにすると、現用パスに対する予備資源の割り
当て方として、専用の予備パスを用意するか、他の予備
パスと共有させて予備パスを用意するか、予備リンクを
専用に用意するか、共有させて用意するかを使い分ける
ことができ、障害回復性能、コストに差を付けることが
できる。従って、要求される障害回復性能に応じたコス
トでユーザはネットワークを利用でき、ネットワーク・
プロバイダは効率的な網を構築することが可能である。
【００１３】第２の発明の作用について述べる。各パス
に収容されている信号群に要求される障害回復性能が同
一であるので、パス単位に異なる障害回復性能を持つも
のとして扱うことが可能である。又、一部の現用リンク
には、同程度の障害回復性能が求められる現用パス又は
予備パスのみを収容することにより、同程度の障害回復
性能が要求される現用リンクを構成することができる。
このように、現用リンクに要求される障害回復性能が同
程度のものにすると、現用パスに対する予備資源の割り
当て方として、専用の予備パスを用意するか、他の予備
パスと共有させて予備パスを用意するか、予備リンクを
専用に用意するか、共有させて用意するかを使い分ける
ことができ、障害回復性能、コストに差を付けることが
できる。従って、要求される障害回復性能に応じたコス
トでユーザはネットワークを利用できる。更に、予備パ
スを予備リンク中に割り当てることにより、準備する予
備リンク数が少なくて済むので経済的に、障害回復性能
に応じたパスを持つネットワークを構築できる。
【００１４】第３の発明の作用について述べる。各パス
に収容されている信号群に要求される障害回復性能が同
一であるので、パス単位に異なる障害回復性能を持つも
のとして扱うことが可能である。又、一部の現用リンク
には、同程度の障害回復性能が求められる現用パス又は
予備パスのみを収容することにより、同程度の障害回復
性能が要求される現用リンクを構成することができる。
このように、現用リンクに要求される障害回復性能が同
程度のものにすると、現用パスに対する予備資源の割り
当て方として、専用の予備パスを用意するか、他の予備
パスと共有させて予備パスを用意するか、予備リンクを
専用に用意するか、共有させて用意するかを使い分ける
ことができ、障害回復性能、コストに差を付けることが
できる。従って、要求される障害回復性能に応じたコス
トでユーザはネットワークを利用でき、ネットワーク・
プロバイダは効率的な網を構築することが可能である。
【００１５】第４の発明の作用について述べる。各ノー
ドの空間分割光スイッチ回路網を光伝送路に接続するこ
とにより、迂回リンクを柔軟に設定することができ、
又、波長分割光スイッチ回路網を用いることにより、迂
回パスを柔軟に設定することができる。これに接続され
た、要求される障害回復性能に応じて予備資源を割り当
てるコントローラを用いることにより、一部の現用リン
クには同程度の障害回復性能が要求されるパスのみを集
めることができる。又、そのような現用リンクを構成す
ることにより、現用パスに対する予備資源の割り当て方
として、予備パスを専用的に準備する予備資源モード、
予備パスを他の予備パスと共有させて準備する予備資源
準備モード、迂回リンクを専用的に準備する予備資源準
備モード、迂回リンクを他の予備リンクと共有させて準
備する予備資源準備モードを使い分けることができる。
これらの予備資源準備モードは、コスト、障害回復速度
が異なるので、ユーザの要求する障害回復性能に見合っ
たコストのパスを持つネットワークを構築することが可
能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について図面
を参照して説明する。
【００１７】以下の実施例の説明では、光スイッチ回路
網を持つ複数のノードから構成される光通信ネットワー
クにおいて、あるノードにおいて電気信号が光信号に変
換され光伝送路に送出され、いくつかのノードの光スイ
ッチ回路網を光信号のまま通過して、最後にあるノード
で電気信号に変換される時、電気終端されている区間を
光パスと呼び、この光パスの障害回復について考える。
光パスは、複数の電気パス(SDHやSONET のパス) を収容
する。SDH やSONET のパスは複数の回線を収容する。
【００１８】以下、リンクとはノード間を接続する光伝
送路のことを言い、一つのリンク中には、複数の光パス
が存在する。
【００１９】第１の発明の実施例について図１、図２を
用いて説明する。図１に於いて、１００、１０１、１０
２、１０３、１０４はネットワークのノード、１１０、
１１１、１１２、１１３は現用リンク、１１４、１１
５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２
１、１２２は予備リンク、１３０、１３１、１３２、１
３３は現用パスを表す。１３４はノード１００からノー
ド１０４を通ってノード１０１で終端される、現用パス
１３０の予備パスを表す。１３５はノード１０２からノ
ード１０４通ってノード１０１で終端される、現用パス
１３１の予備パスを表す。１３６はノード１００からノ
ード１０４を通ってノード１０３で終端される、現用パ
ス１３３の予備パスを表す。図１の各ノードの構成例を
図２に示す。図２に於いて、２０１は空間分割光スイッ
チ回路網、２０２は波長分割光スイッチ回路網、２０３
は時分割スイッチ回路網、２０４は光伝送路である。２
０５はコントローラであり、空間分割光スイッチ回路網
２０１、波長分割光スイッチ回路網２０２、時分割光ス
イッチ回路網２０３を制御する。このコントローラ２０
５は、切り替える信号に要求される障害回復性能に応じ
て、各スイッチ回路網を切り替え、予備資源を準備する
ことができる。コントローラ２０５としてワークステー
ションを用いることができる。図２のノード構成を用い
ることにより、リンク間の接続性を柔軟に変えることが
できるので、現用リンクに対する迂回リンクを他の現用
リンクに対する迂回リンクと共有させることができる。
【００２０】空間分割光スイッチ回路網２０１として、
図３に示すように、ＬｉＮｂＯ3 を用いて作られた８×
８マトリクス光スイッチ３２０１〜３２２４を複数組み
合わせて作られる６４×６４の光スイッチ回路網（白垣
ら、イー・シー・オー・シー'93 （ECOC'93:European C
onference on Optical Communication）プロシーディン
グ第２巻、TuP5.3, 153 ページ参照）を用いることがで
きる。図３において、３００１〜３０６４は入力端、３
１０１〜３１６４は出力端である。
【００２１】又、波長分割光スイッチ回路網２０２とし
て、図４に示すように、波長分割多重分波器４０２と空
間分割光スイッチ回路網４０４と波長分割多重合波器４
０６とを用いた構成(ECOC'92:European Conference on
Optical Communicationプロシーディング第１巻、ThA1
2.4 、609 ページ参照) を用いることができる。図４に
おいて、４０１は入力光伝送路、４０７は出力光伝送路
４０７、４０３は電気処理部である。
【００２２】今、伝送する信号形式としてSONET の信号
を用いた場合、２０１及び２０２として光スイッチが用
いられ、２０３として電気のデジタル・クロスコネクト
・システムを用いることができる。制御信号としては、
SONET フレームのオーバヘッドを用いて転送することも
できるし、主信号として用いている波長と異なる波長の
光信号を用いて転送することもできる。
【００２３】まず、各回線に要求される障害回復性能を
回線のオーバヘッドに記述しておくか、オペレータから
の入力により、各回線に要求される障害回復性能を各ノ
ードが認識できるので、同レベルの障害回復性能が要求
され、且つ同一方路への行き先を持つ複数の回線を束ね
て、同レベルの障害回復性能が要求される電気パスを構
成することができる。電気パスには、そのパスに要求さ
れる障害回復性能をこれらの電気パスが束ねられて光パ
スとなるが、各電気パスのオーバヘッド( パス・オーバ
ヘッドの領域) に記述しておいたり、オペレータからの
操作により、データ・コミュニケーションチャネル(SON
ETのセクションオーバヘッドのＤ１〜Ｄ１２バイト) を
用いる等して、パスに要求される障害回復性能を各ノー
ドのコントローラに認識させることが可能である。従っ
て、同様に各電気パスに要求される障害回復性能を見
て、同程度の障害回復性能が要求される電気パスのみを
収容して光パスを構成することが可能である。
【００２４】具体的には、光パスに要求される障害回復
性能を記述する領域として、例えば、SONET のセクショ
ンオーバヘッドの内の未定義の１バイト( 例えば２行２
列目のバイト) を用いることができる。各ノードのコン
トローラはこの値を認識し、そのパスに応じた予備資源
の割り当てを行うことができる。又、そのようなバイト
を定義しなくても、データコミュニケーションチャネル
(SONETのセクションオーバヘッドのＤ１〜Ｄ１２バイ
ト) を用いて各ノードのコントローラ２０５に通知する
ことができる。
【００２５】光パスがあるノードを光のまま通過する場
合は、ノード間毎に制御信号用に主信号と別波長の制御
信号光を足し込んだり、抽出したりすることにより実現
可能である( 白垣他、「光ネットワークに於ける運用、
管理、保守(OAM) 機能実現方法の提案と検討」、信学技
報SSE94-198,OCS94-79、1995年２月) 。
【００２６】以上のような方法を用いることにより、各
パスに要求される障害回復性能（障害回復速度）を各ノ
ードに認識させることが可能である。従って、光パスに
は、同一方路の電気パスを収容するのは勿論であるが、
一部の現用リンクに、同レベルの障害回復性能が要求さ
れる現用パス又は予備パスのみを収容することが可能で
ある。
【００２７】次に、ネットワークに於いて予備資源の準
備の仕方が異なれば、障害回復速度、障害回復確率の点
が異なってくることを以下に説明する。
【００２８】まず、現用パスに対して予備のパスを専有
させて準備した場合（第１の予備資源準備モード）、送
信ノードに於いて、常に現用パス、予備パスの区別なく
伝送させることにより、受信ノードで障害を検出するだ
けで、現用パスから予備パスに切り替えることができ、
他ノードと制御情報のやりとりを行わなくて済むので、
非常に高速に、現用パスから予備パスに切り替えること
ができる。例えば図１に於いて、現用パス１３３に対し
て第１の予備資源準備モードを用いて予備パス１３６を
専用的に準備する。ノード１００で、現用パス１３３と
予備パス１３６に同じ信号を流しておくことにより、ノ
ード１０３に於いて、現用パス１３３の信号と予備パス
１３６の信号を選択できる。更に、電気のメモリ( 例え
ばSRAM(Static Random Access Memory))を配置し、受信
ノードに現用パス１３３と予備パス１３６の経路長差に
相当する情報と、障害検出時間と切り替え時間とを加え
た遅延に相当する情報とをメモりに蓄えることにより、
障害が発生してもビット欠けのない無瞬断なパスを構成
することができる。
【００２９】第１の予備資源準備モードは、専用的に予
備資源を準備するので高コストとなるが、リンクの中の
パス単位で切り替えるので、リンクの中の予備資源を有
効に使え、リンク単位で予備資源を専用的に準備する場
合よりは、低コストとなる。例えば、リンク中に４つの
パスを収容することができる場合に、３つの予備パスを
収容しなければならない時、リンク単位であると４つ分
の予備パス分を予備資源として用いることになるが、第
１の予備資源準備モードを用いた場合、３つの予備パス
を用いるだけでよく、残りの１つを他の用途のパスに用
いることが可能であり、効率的に網資源を利用すること
が可能である。
【００３０】次に、複数の現用パスが存在する現用リン
クに対して専用の予備のリンクを準備した場合（第３の
予備資源準備モード）を考える。まず、前述のようにオ
ーバヘッド等からの情報を得て、現用リンクに同程度の
障害回復性能が要求されるパスのみを収容する。予備の
リンクの準備の仕方として、同一経路に予備のリンクを
専用に準備するモードと、異なるノードを迂回して予備
経路を形成し専用に準備するモードとの２つがあるが、
以下の説明では、どちらにも適用できる。今、現用リン
ク１１２の予備資源を考える。まず、現用リンク１１２
の中に存在するパスは、すべて同じ程度の障害回復速度
が要求される現用パスを集める。現用リンク１１２の予
備リンクとして、予備リンク１１８、１１９を用いる。
今、予備リンクを専用に持っているので、予備リンク１
１８と予備リンク１１９とをノード１０４で接続してお
き、迂回リンクを予め形成しておくことが可能である。
ノード１０２で光リンク１１２の断を検出したら、ノー
ド１１２のスイッチを現用リンク１１２を用いる代わり
に予備リンク１１８に接続されるように切り替える。迂
回ノードでは、すでに予備リンクを形成しているので、
制御情報のみを上流ノードであるノード１０３に伝えれ
ばよい。ノード１０３にその情報が到着すると、ノード
１０３で、現用リンク１１２を用いる代わりに予備リン
ク１１９を用いるように切り替える。この方法を用いる
と、予め予備リンクが形成されており、予備の経路を形
成するために他ノードとの情報のやりとりを行う必要が
ないので、予備リンクが共有されている場合よりも高速
に障害回復を行うことが可能である。この方法を用いた
場合、迂回路が予め決められており形成されているの
で、障害回復時間は非常に高速になる。第１の予備資源
準備モードでは、障害回復時にパス１本１本を迂回して
いなければならないが、第３の予備資源準備モードで
は、リンク中のパスを一括して切り替えることができる
ので、リンク障害時には、第１の予備資源準備モードを
用いる場合よりも高速に障害回復が可能である。
【００３１】第３の予備資源準備モードは迂回リンクを
専用的に準備するので高コストとなる。
【００３２】第３の予備資源準備モードを用いて準備す
る予備資源の単位は、第１の予備資源準備モードを用い
て準備する予備資源の単位よりも大きい。従って、例え
ば4本の予備パスを格納できるリンクに対し、３本の予
備リンクしか必要ない場合でもリンク毎に予備を準備す
る必要があるので、無駄が出てくる可能性があり、第１
の予備資源準備モードよりもコストは高くなる。
【００３３】次に、複数の現用パスが存在する現用リン
クに対して予備リンクを他の現用リンクに対する予備リ
ンクと共有させる予備資源準備モード( 第４の予備資源
準備モード) を考える。まず、前述のようにパスのオー
バヘッドを参照する等の方法を用いて、現用リンクに同
程度の障害回復性能が要求されるパスのみを収容する。
現用光リンク１１１に障害が発生した場合には予備リン
ク１１５、１１８により構成される迂回リンクの方へ切
り替え、又、現用リンク１１０に障害が発生した場合、
予備リンク１２２、予備リンク１１５により構成される
迂回リンクに切り替えて障害回復を行う。この場合、現
用リンク１１０の障害及び現用リンク１１１の障害とい
う異なる障害に対して、予備リンク１１５を共有してい
る。現用リンク１１０に障害が発生したら、予備リンク
１１５を用いるという情報をノード１０１に予め持た
せ、現用リンク１１０に障害が発生した場合は予備リン
ク１１５と予備リンク１２２を接続するように切り替え
る、等の情報をノード１０４に予め持たせると、予備リ
ンクの共有はしているものの高速な障害回復が可能であ
る。尚、ある現用光伝送路の障害に対して、予備リンク
の構成を考える時、異なる障害に対して予備リンクが共
有されないようにすると、任意の単一リンク障害に対応
できる。
【００３４】第４の予備資源準備モードを用いると、共
有されている予備リンクを確保するために上記のように
ノード間で通信しなければならないので、第１及び第３
の予備資源準備モードを用いる場合よりも障害回復はか
かる。
【００３５】第４の予備資源準備モードは、予備リンク
を共有するので、第１及び第３の予備資源準備モードよ
りも低コストである。
【００３６】次に、現用パスに対して他の予備パスと共
有させて予備パスを準備する予備資源準備モード( 第２
の予備資源準備モード) について考える。ノード１０１
で現用パス１３１の障害を検出すると、ネットワークマ
ネージメント・システムは現在の予備パスの使用状況を
見て、迂回パスを設計する。迂回パスの設計が終了する
と、各ノードにパスの接続命令を送出し、予備パスを用
いた迂回パス１３５を形成する。ノードのコントローラ
は、関係する予備パスの使用状況の情報を収集し迂回パ
ス設計後、関係するノードへ切り替え情報を送出しなけ
ればならないので、障害回復が終了するまで時間を要す
る。例えば、Bellcoreによると、２秒以内に障害回復を
終了することが目標とされている。
【００３７】第２の予備資源準備モードは、共有されて
いる予備パスを確保して切り替えるためノード間で通信
を行われければならないので、第１及び第３の予備資源
準備モードよりも、障害回復時間はかかる。第２の予備
資源準備モードを用いた障害回復法は、パス端区間の内
側にある障害リンク端に対する障害回復のみを行う（障
害の起こっていないリンクはそのまま用いる）ので、通
信を行うノード数が少なくて済む。又、第４の予備資源
準備モードを用いて予備資源を準備した障害回復は、多
数の現用パスが束ねられた現用リンクに対し、一括して
迂回リンクを形成する（スイッチの切り替え数が少なく
て済む）ことを考えあわせると、第２の予備資源準備モ
ードを用いて障害回復を行うよりも、第４の予備資源準
備モードを用いて予備資源を準備し障害回復を行う方
が、障害回復時間は短くなる。
【００３８】第２の予備資源準備モードは、予備資源を
共有し、準備する予備資源の数が少なくて済むので、第
１、第３の予備資源準備モードよりも低コストである。
第４の予備資源準備モードよりも、予備資源として扱う
単位が小さいので、第２の予備資源準備モードは最も低
コストである。例えば、４本の予備資源を収容できるリ
ンクに３本の予備パスのみを準備すれば良い場合、第４
の予備資源準備モードを用いた場合、予備リンク１本(
予備パス４本分) 準備しなければならないが、第２の予
備資源準備モードを用いた場合、予備パス３本分の準備
で良く、更に予備パス１本分余分に保存しておくことが
できる。
【００３９】以上をまとめると、リンク障害に対する障
害回復速度が速くなる予備資源準備モードは、第３の予
備資源準備モード、第１の予備資源準備モード、第４の
予備資源準備モード、第２の予備資源準備モードの順と
なる。コストは、その順に低くなる。
【００４０】以上、述べてきたように、予備資源の準備
モードにより、障害回復速度が異なってくる。リンク
（光伝送路）の中には、多数の光パスが存在する。従っ
て、同一現用パスに、同一の障害回復性能（障害回復速
度）が要求される回線を集め、その現用パスに要求され
る障害回復性能に対し、これらの予備資源の準備モード
を使い分け、更に一部の現用リンクに同程度の障害回復
性能が要求されるパスのみを収容することにより、以上
の予備資源の準備モードを使い分けることが可能であ
る。従って、パスを用いたネットワークで、回線に要求
される様々な障害回復性能（障害回復速度）を見合った
コストで実現することができる。
【００４１】次に、図２のノード構成を用いて以上の４
つの予備資源準備モードを実現する手段について述べ
る。
【００４２】図２のコントローラ２０５は、各パスに要
求される障害回復性能を認識しているので、各スイッチ
回路網の接続状態を変化させることにより、現用パス毎
にそれに応じた障害回復性能( 障害回復速度) を実現す
ることができる。例えば、光パスの初めのノードでは,
電気信号がある波長の光信号に変換されるが、各ノード
の波長分割光スイッチ回路網の光スイッチの接続状態を
変化させ、その接続状態を保持しておくことにより、予
備の光パスを専用的に用意することができる(第１の予
備資源準備モード) 。常に接続状態を保持しておかなく
て、予備の光パスを構成しなければならない時だけ予備
の光パスを構成する予備資源準備モード( 第２の予備資
源準備モード) を用いる場合は、必要に応じて関係ノー
ドの波長分割光スイッチ回路網２０２を切り替えること
により第２の予備資源準備モードを実現することが可能
である。
【００４３】同様に、現用リンクに同レベルの障害回復
性能( 障害回復速度) が要求される光パスのみを集め、
その現用リンクに対する迂回リンクを空間分割光スイッ
チ回路網２０１を切り替えることにより、異なる障害回
復性能を実現することができる。例えば、現用リンク１
１２の迂回リンクとして、予備リンク１１８と予備リン
ク１１９とを接続した迂回リンクを用いる場合、コント
ローラ２０５を用いて、ノード１０４の空間分割光スイ
ッチ回路網２０１を予めそのような接続が行われるよう
に切り替えて接続状態を常に保持しておくことにより、
現用リンクに対する迂回リンクをその現用リンク専用に
準備することが可能である。常に接続状態を保持してお
かなくて、予備の迂回リンクを構成しなければならない
時だけ迂回リンクを構成する予備資源準備モード( 第４
の予備資源準備モード) を用いる場合は、必要に応じて
関係ノードの空間分割光スイッチ回路網を切り替えるこ
とにより、実現可能である。
【００４４】図２のようなノード構成を用いることによ
り、図１に示すような４つの予備資源準備モードを混在
させたネットワークを構成することができる。
【００４５】具体的には、図１に示すように、現用リン
ク１１２には、現用光パスとして、非常に高速障害回復
性能が求められる信号群を収容し、予備リンク１１８、
１１９を専用的に準備し、現用光パス１１３には、次に
速い障害回復性能が求められる信号群を収容し、予備資
源として予備パス１３６を準備し、次に速い障害回復性
能が求められる信号群をを現用リンク１１１に収容し、
予備資源として予備リンク１１５、１１８を準備し、次
に速い障害回復性能が求められる信号群を現用パス１３
１に収容し、予備資源として予備パス１３５を準備する
ことが可能である。
【００４６】従って、障害回復性能( 障害回復速度) に
応じたコストを持つパスからなるネットワークを構成す
ることができる。
【００４７】次に第２の発明の実施例について説明す
る。第２の発明は第１の発明の実施例に於いて、第２の
予備資源の準備モードを用いて準備した予備パスを、第
４の予備資源準備モードを用いて準備した予備リンク中
に割り当てることにより実現できる。例えば、図１に於
いて予備光リンク１１８、１１９は迂回リンクを形成す
るためだけに用いているが、本発明では、予備リンク１
１７の中に予備光パス１３５を形成する。そうすること
により、予備リンクの準備量が減り、経済的に網を構築
できる。又その際、ある障害が起こった場合に同時に用
いられることのない予備のリンクに予備パスを割り当て
ることにより、任意の光伝送路の一重障害に対応するこ
とができる。
【００４８】次に、第３の発明の実施例について説明す
る。第３の発明の実施例は、第１の発明の実施例で説明
したように、異なる予備資源割り当て法により、ある回
線の障害回復速度が異なることを利用して、予備資源を
割り当て、割り当てられた予備資源に対応して、専用的
に予備資源を割り当てているものはその専用予備資源に
切り替え、共有して予備資源を割り当てているものは、
共有資源を利用して障害回復を行う。この時、第１の発
明の実施例で説明したように、予備資源の準備モードが
異なるので、障害回復速度がパスにより異なる。即ち、
このようにして構成されたネットワークは、要求される
障害回復性能に応じたパスを用いた障害回復を行うこと
ができ、コストを差別化できる。従って、効率的なパス
・ネットワークを構築することが可能である。
【００４９】第４の発明の実施例は、第１の発明の実施
例の説明で図２を用いて説明した。このように、図２の
構成を用いれば、要求される障害回復性能に応じて予備
資源を準備することができる。従って、ユーザの要求す
る障害回復性能をそれぞれに応じたコストで提供でき
る。
【００５０】実施例では、障害回復性能として主に障害
回復速度を取り上げて説明したが、予備資源を専用的に
準備するモードと、予備資源を他の予備資源と共有させ
て準備するモードとを比べると、予備資源を専用的に準
備するモードは他の予備資源と競合することがないの
で、障害回復率が高くなる。従って、障害回復率の点で
も予備資源準備モードにより差別化は可能であるという
効果もある。
【００５１】以上、実施例とをもって第１の発明から第
４の発明までを詳細に説明したが、これらの発明はこの
実施例のみに限定されるものではない。
【００５２】例えば、本発明の実施例では、光パスを用
いた光通信ネットワークについて説明したが、光パスを
用いなくても、SONET 、SDH 、ATM(Asynchronous Trans
ferMode) のパスを用いたネットワークにも本発明は適
用できる。
【００５３】本実施例において光スイッチを用いたノー
ド構成について説明したが、大容量の光信号を時分割多
重分離して空間的に展開し、低速信号のスイッチを多数
行うことによっても実現できることは明らかである。
【００５４】本実施例においては、図１に示すようなト
ポロジーのネットワークの場合について説明したが、実
施例と異なるノード数で、リング、チェーン、スター状
等他のトポロジーのネットワークでも本発明が適用でき
ることは自明である。
【００５５】本実施例に於いて、現用リンクに対する迂
回リンクとして、障害リンクのみを迂回するように構成
したが、障害リンクに隣接しており障害の起こっていな
い現用リンクを含めて迂回する方式を用いても、本発明
は適用できる。
【００５６】本実施例においては、説明の都合上図１
で、第１〜第４の予備資源準備モードの間で、現用パ
ス、現用リンクを異なる経路にあるとして説明したが、
現用パスはどの経路のパスに対してでも本発明は適用で
き、例えば、同一ノード間、同一経路での現用パスに対
しても本発明は適用できる。
【００５７】本実施例では、１つのリンク中に１つ又は
２つのパスしか収容していない場合について説明した
が、１つのリンク中に収容するパスの数はいくつであっ
ても、本発明は適用できる。
【００５８】本実施例では、１つのリンク中に予備パス
のみ存在する場合、現用パスのみ存在する場合について
説明したが、リンク毎迂回する方式を用いないで、パス
単位で迂回を行う方式を用いる場合、１つのリンク中に
現用パスと予備パスを収容することができる。従って、
リンク迂回する方式を用いる場合、リンク中に現用パス
と予備パスが混在して収容する方式でも、本発明は適用
できる。
【００５９】光スイッチ回路網の中で用いる光スイッチ
として、LiNbO3を用いて作られた光スイッチを用いた
が、機械式光スイッチ、半導体光スイッチ、石英光スイ
ッチ等任意の光スイッチを用いて構成された光スイッチ
回路網を用いても、本発明は適用できる。
【００６０】空間分割光スイッチ回路網として、図３の
構成の空間光スイッチ回路網を用いたが、任意のスイッ
チ回路網構成の、任意の入出力ポート数のスイッチ回路
網を用いても、本発明は適用できる。
【００６１】波長分割光スイッチ回路網として、図４の
構成の波長分割光スイッチ回路網を用いたが、波長変換
素子と空間分割光スイッチ回路網を用いた構成や、波長
変換素子と波長ルーティング素子を用いた構成や、スタ
ー・カップラと波長選択フィルタを用いた構成の波長分
割光スイッチ回路網を用いても、本発明は適用できる。
【００６２】光信号が電気終端されている区間の障害回
復に関して説明したが、光信号が途中で電気終端され中
継されていても伝送されている信号の内容が変わらない
区間であれば、本発明は適用できることは、自明であ
る。
【００６３】本発明の実施例では、各ノード中で光信号
が光のまま切り替える光スイッチ回路網を用いたが、光
信号を一旦電気信号に変換して、再び光信号に変換して
から光スイッチ回路網に入力して光信号を切り替えても
本発明は適用できる。
【００６４】又、コントローラとしてワークステーショ
ンを用いたが、パーソナル・コンピュータ、ＤＳＰ（デ
ジタル・シグナル・プロセッサ）、ＬＳＩ等を用いて
も、本発明は適用できる。
【００６５】
【発明の効果】本発明を適用するならば、パスには、同
じ程度の障害回復速度が要求される信号群のみが集めら
れており、且つ、一部の現用リンクには、同程度の障害
回復性能が要求される現用パス又は予備パスのみが収容
されている。従って、現用パスに対する予備資源準備モ
ードとして、予備のパスを専用的に準備するモード、迂
回パスを他の予備パスと共有させて準備するモード、同
程度の障害回復性能が要求される現用リンクに対して迂
回リンクを専用的に準備するモード、同程度の障害回復
性能が要求される現用リンクに対して迂回リンクを他の
予備リンクと共有させて準備させるモードの中から、現
用パスに要求される障害回復速度に応じて予備資源の割
り当てを変えることにより、現用パスの障害に対しての
障害回復速度、コストを違えることが可能である。従っ
て、ユーザは、自分が要求する障害回復速度の回線を、
それに見合ったコストで選択することができ、効率的な
網を構築することが可能である。又、予備資源を専用的
に準備するモードは他の予備資源と競合することがない
ので、障害回復率が高くなり、障害回復率の点でも予備
資源準備モードにより差別化は可能であるという効果も
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１〜第４の発明の実施例を示すブロック図で
ある。
【図２】第１〜第４の発明で用いられているノード構成
の実施例を示すブロック図である。
【図３】第１〜第４の発明の実施例を説明するためのブ
ロック図である。
【図４】第１〜第４の発明の実施例を説明するためのブ
ロック図である。
【図５】従来例を示すブロック図である。
【図６】別の従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００〜１０４ ノード １１０〜１１３ 現用リンク １１４〜１２２ 予備リンク １３０〜１３６ 現用パス ２０１ 空間分割光スイッチ回路網 ２０２ 波長分割光スイッチ回路網 ２０３ 時分割スイッチ回路網 ２０４ 光伝送路 ２０５ コントローラ ３２０１〜３２２４ ８×８マトリクス光スイッチ ３００１〜３０６４ 入力端 ３１０１〜３１６４ 出力端 ４０１ 入力光伝送路 ４０２ 波長分割多重分波器 ４０３ 電気処理部 ４０４ 空間分割光スイッチ回路網 ４０６ 波長分割多重合波器 ４０７ 出力光伝送路 ５０１ ＷＰ（波長λ１） ５０２ ＷＰ（波長λ２） ５０３ ＷＰ（波長λ３） ５０４ ＷＰ（波長λ４） ５１１〜５１３ 光伝送路( 光リンク) ５２１ ＷＰクロスコネクト・ノード ６０１〜６０４ ＶＷＰ ６１１〜６１３ 光伝送路( 光リンク) ６２１ ＶＷＰクロスコネクト・ノード

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 伝送される内容が変化しない端点間の経
    路である現用パスが同一の障害回復性能が要求される信
    号群からなり、一部の現用リンクは同程度の障害回復性
    能が要求される複数の現用又は予備のパスからなり、前
    記現用パスに対する予備資源準備モードとして、前記現
    用パスに要求される障害回復性能に応じて、前記現用パ
    スに対して専用の予備パスを準備する第１の予備資源準
    備モード、又は、前記現用パスに対して他の予備パスと
    共有させて予備パスを準備する第２の予備資源準備モー
    ド、又は、前記現用パスの一部が収容される前記一部の
    現用リンク又は連続した複数の前記一部の現用リンクに
    対して専用の予備リンクを準備する第３の予備資源準備
    モード、又は、前記現用パスの一部が収容される前記一
    部の現用リンク又は連続した複数の前記一部の現用リン
    クに対して他の予備リンクと共有させて予備リンクを準
    備する第４の予備資源準備モードのいづれかを用いるこ
    とを特徴とする通信ネットワーク。
  2. 【請求項２】 伝送される内容が変化しない端点間の経
    路である現用パスが同一の障害回復性能が要求される信
    号群からなり、一部の現用リンクは同程度の障害回復性
    能が要求される複数の現用又は予備のパスからなり、前
    記現用パスに対する予備資源準備モードとして、前記現
    用パスに要求される障害回復性能に応じて、前記現用パ
    スに対して専用の予備パスを準備する第１の予備資源準
    備モードと、前記現用パスに対して他の予備パスと共有
    させて予備パスを準備する第２の予備資源準備モード
    と、前記現用パスの一部が収容される前記一部の現用リ
    ンク又は連続した複数の前記一部の現用リンクに対して
    専用の予備リンクを準備する第３の予備資源準備モード
    と、前記現用パスの一部が収容される前記一部の現用リ
    ンク又は連続した複数の前記一部の現用リンクに対して
    他の予備リンクと共有させて予備リンクを準備する第４
    の予備資源準備モードのいづれかを用い、前記第２の予
    備資源準備モードを用いて準備する予備パスを、現用リ
    ンクの中、又は、前記第４の予備資源準備モードを用い
    て準備する予備リンクの中にも収容することを特徴とす
    る通信ネットワーク。
  3. 【請求項３】 伝送される内容が変化しない端点間の経
    路であるパスが同一の障害回復性能が要求される信号群
    からなり、一部の現用リンクは同程度の障害回復性能が
    要求される複数の現用又は予備のパスからなり、前記現
    用パスに対する予備資源準備モードとして、前記現用パ
    スに対して専用の予備パスを準備する第１の予備資源準
    備モードと、前記現用パスに対して他の予備パスと共有
    させて予備パスを準備する第２の予備資源準備モード
    と、前記現用パスの一部が収容される前記一部の現用リ
    ンク又は連続した複数の前記一部の現用リンクに対して
    専用の予備リンクを準備する第３の予備資源準備モード
    と、前記現用パスの一部が収容される前記一部の現用リ
    ンク又は連続した複数の前記一部の現用リンクに対して
    他の予備リンクと共有させて予備リンクを準備する第４
    の予備資源準備モードとを併せ持ち、前記現用パスに要
    求される障害回復性能に応じて前記第１ないし第４のい
    づれかの予備資源準備モードを用い、前記現用パスに障
    害が発生した場合に、それぞれの予備資源準備モードを
    用いて準備した予備資源に切り替えて障害回復を行うこ
    とを特徴とする通信ネットワークの障害回復方式。
  4. 【請求項４】 複数のノードと複数の光伝送路とからな
    り前記ノードが前記光伝送路を用いて接続された光通信
    ネットワークに於いて、各ノードは、空間分割光スイッ
    チ回路網と波長分割光スイッチ回路網と時分割スイッチ
    回路網とからなり、前記空間分割光スイッチ回路網の一
    部の入力端が前記光伝送路に接続され、前記空間分割光
    スイッチ回路網の他の入力端が前記波長分割光スイッチ
    回路網の一部の出力端に接続され、前記空間分割光スイ
    ッチ回路網の一部の出力端が前記波長分割光スイッチ回
    路網の一部の入力端に接続され、前記空間分割光スイッ
    チ回路網の他の出力端が前記光伝送路に接続され、前記
    波長分割光スイッチ回路網の他の入力端が時分割スイッ
    チ回路網の一部の出力端に接続され、前記波長分割光ス
    イッチ回路網の他の出力端が時分割スイッチ回路網に接
    続され、前記空間分割光スイッチ回路網、前記波長分割
    光スイッチ回路網、前記時分割スイッチ回路網には、必
    要とされる障害回復性能に応じて切り替え制御を行うコ
    ントローラが接続されることを特徴とする光通信ネット
    ワーク・ノード。
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