特許 7404921 ネットワーク監視装置およびネットワーク監視方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-18

(45)【発行日】2023-12-26

(54)【発明の名称】ネットワーク監視装置およびネットワーク監視方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 41/0631 20220101AFI20231219BHJP

   H04B 10/079 20130101ALI20231219BHJP

   H04B 10/27 20130101ALI20231219BHJP

【ＦＩ】

H04L41/0631

H04B10/079

H04B10/27

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020026129

(22)【出願日】2020-02-19

(65)【公開番号】P2021132278

(43)【公開日】2021-09-09

【審査請求日】2023-01-16

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３１年度、総務省研究開発委託「新たな社会インフラを担う革新的光ネットワークの研究開発（技術課題ＩＩＩ「高効率光アクセスメトロ技術」）」産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100149618

【弁理士】

【氏名又は名称】北嶋 啓至

(72)【発明者】

【氏名】柳町 成行

【審査官】小林 義晴

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１４－５２３１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０２９７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１８１０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １２／００－１２／６６

４１／００－１０１／６９５

Ｈ０４Ｂ １０／０７９

１０／２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ネットワーク内で障害の発生したチャネルを検知する障害発生チャネル検知手段と、
障害の発生したチャネルの経路情報を取得する経路情報取得手段と、
障害発生チャネルと波長が近い隣接チャネルを抽出し、隣接チャネルの経路情報を含む隣接チャネルテーブルを生成する隣接チャネルテーブル生成手段と、
隣接チャネルの中で、障害発生チャネルと共通する経路を持つチャネルを干渉チャネルとして抽出し、干渉チャネルテーブルを生成する干渉チャネルテーブル生成手段と、
前記干渉チャネルに対して、障害発生チャネルとの波長の近さに基づいて重みを付与し、前記干渉チャネルテーブルに前記重みを付与した影響チャネルテーブルを生成する影響チャネルテーブル生成手段と、
前記影響チャネルテーブルに基づいて、前記障害発生チャネルに悪影響を与えている可能性のある原因チャネルを推定する原因チャネル推定手段と
を有することを特徴とするネットワーク監視装置。

【請求項2】

前記原因チャネルの状態情報を取得するチャネル状態情報取得手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載のネットワーク監視装置。

【請求項3】

前記原因チャネルの状態情報をトラフィックの集中する経路上から取得する
ことを特徴とする請求項２記載のネットワーク監視装置。

【請求項4】

前記トラフィックの集中する経路がマルチリングネットワークの接続リンクである
ことを特徴とする請求項３記載のネットワーク監視装置。

【請求項5】

前記状態情報に基づいて、前記原因チャネルに関連する原因トランスポンダを特定する原因トランスポンダ特定手段を有する
ことを特徴とする請求項３または４に記載のネットワーク監視装置。

【請求項6】

前記原因トランスポンダを含む通信経路を削除、または、影響のない経路に変更するパス制御手段を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のネットワーク監視装置。

【請求項7】

前記チャネル状態情報取得手段がスペクトラムアナライザである
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載のネットワーク監視装置。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか一項に記載のネットワーク監視装置と、
前記ネットワークを制御するネットワーク管理装置と
を有することを特徴とするネットワーク監視システム。

【請求項9】

ネットワーク内で障害の発生した障害発生チャネルを検知し、
前記障害発生チャネルの経路情報を取得し、
前記障害発生チャネルと波長が近い隣接チャネルを抽出し、
前記隣接チャネルの経路情報を含む隣接チャネルテーブルを生成し、
前記隣接チャネルの中で、前記障害発生チャネルと共通する経路を持つチャネルを干渉チャネルとして抽出し、
前記干渉チャネルと前記経路情報とを紐付けた干渉チャネルテーブルを生成し、
前記干渉チャネルに対して、前記障害発生チャネルとの波長の近さに基づいて重みを付与し、
前記干渉チャネルテーブルに重みを付与した影響チャネルテーブルを生成し、
前記影響チャネルテーブルに基づいて、前記障害発生チャネルに悪影響を与えている可能性のある原因チャネルを推定する
ことを特徴とするネットワーク監視方法。

【請求項10】

コンピュータに、
ネットワーク内で障害の発生した障害発生チャネルを検知するステップと、
前記障害発生チャネルの経路情報を取得するステップと、
前記障害発生チャネルと波長が近い隣接チャネルを抽出するステップと、
前記隣接チャネルの経路情報を含む隣接チャネルテーブルを生成するステップと、
前記隣接チャネルの中で、前記障害発生チャネルと共通する経路を持つチャネルを干渉チャネルとして抽出するステップと、
前記干渉チャネルと前記経路情報とを紐付けた干渉チャネルテーブルを生成するステップと、
前記干渉チャネルに対して、前記障害発生チャネルとの波長の近さに基づいて重みを付与するステップと、
前記干渉チャネルテーブルに重みを付与した影響チャネルテーブルを生成するステップと、
前記影響チャネルテーブルに基づいて、前記障害発生チャネルに悪影響を与えている可能性のある原因チャネルを推定するステップと
を含む処理を実行させることを特徴とするネットワーク監視プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ネットワーク監視装置およびネットワーク監視方式に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、大手通信キャリアや大手サービスプロバイダを中心に、通信網やデータセンター等で用いる光通信システムのＤｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ化の動きが盛んとなっている。Ｄｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ化とは、一般的なオールインワン型の通信システムを機能ブロック（例えばトランスポンダ、スイッチ、光アンプ等）単位に分割し、必要な機能、必要な数量のみで通信システムを構成する方法である。

【0003】

オールインワン型は１社の通信システムベンダが供給するのに対し、Ｄｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型の通信システムは、複数のベンダの機器を必要な数量だけ自由に組み合わせることが可能で、通信システムのコスト削減効果が見込まれる。また、標準化、ＭＳＡ（Ｍｕｌｔｉ Ｓｏｕｒｃｅ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）化の動きも北米を中心に盛んとなっている。標準化ではＯＮＦ（Ｏｐｅｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ）、ＩＴＵ-Ｔ等、ＭＳＡ化ではＯｐｅｎ ＲＯＡＤＭ、ＴＩＰ（Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｉｎｆｒａ Ｐｒｏｊｅｃｔ）等で規格化、連携動作検証等が進んでいる。なお、ＩＴＵ-Ｔは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒの略である。

【0004】

オールインワン型の通信システムは１社の通信システムベンダが供給している。このため、複数のノードで構成される通信網においても、通信品質が確保されるように設計されている。

【0005】

これに対し、Ｄｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型の通信システムはマルチベンダの機器で構成されるため、別途通信品質を確保する仕組みが必要である。通常、マルチベンダ機器混在環境であっても、対向するトランスポンダ（以降では、ＴＰＮＤとも記載する）は通信品質を確保するために同一ベンダを用いる。ところが、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式では、波長チャネルの異なる複数の光信号が同時に伝送される。このため、チャネルごとに用いられるＴＰＮＤのメーカーが異なることが有り得る。この場合は、同一経路内にスペックの異なるＴＰＮＤによって伝送される複数の光信号が混在することになる。このような場合、ある波長のチャネルが、波長の近い隣接チャネルから、想定していない影響を受ける可能性がある。実際、複数のＴＰＮＤの評価によると、ベンダによって、光パワー、光スペクトル幅が異なっている。

【0006】

以上のような背景から、Ｄｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型の通信システムにおいては、経路の各所で、通信品質を監視することが重要になる。信頼性の高い監視を行うためには、例えば経路のノードやリンクにスペクトラムアナライザを配置して、光パワー、光スペクトラム幅等を監視することが考えられる。しかしながら、スペクトラムアナライザは高価であり、スペクトラムアナライザを多数配置する監視系を構築すると、コストが増大するという問題がある。

【0007】

そこで、コストの増大を抑えながら、信頼性の高い監視を行う方法が提案されている。例えば、特許文献１には、トランスポンダが有するＦＥＣ（フォワード型誤り訂正）部や、ＤＳＰ（デジタル信号処理）部を利用して、光チャネルの劣化を検出し、監視装置のコストを低減する方法が開示されている。ここで、ＦＥＣは、Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎの略、ＤＳＰは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略である。

【0008】

特許文献１の方法では、例えば、非デジタルコヒーレント通信方式であれば、トランスポンダがビット誤り率ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を、品質パラメータとして取得し、ネットワーク管理装置に送信する。また、例えば、デジタルコヒーレント通信方式であれば、ＤＳＰが、波長分散（ＣＤ）、偏波モード分散（ＰＭＤ）、光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）などを品質パラメータとして取得し、ネットワーク管理装置に送信する。なおＣＤは、Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ、ＰＭＤは、Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ、ＯＳＮＲは、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏの略である。

【0009】

そして、ネットワーク管理装置では、受信した品質パラメータに基づいて、通信品質が劣化したパスを第一劣化パスとして検出する。また、第一劣化パスに関連を持つ関連パスを特定する。さらに関連パスの中で、通信品質が劣化したパスを第二劣化パスとして検出する。その後、第一劣化パスおよび第二劣化パスの双方が通過するノードやリンクを、故障ノードや故障リンクとして特定する。このようにして、コストを抑えながら信頼性の高い監視を行うことができる。

【0010】

また特許文献２には、ＷＤＭ方式の通信で、それぞれのチャネルの主信号に、トランスポンダごとに異なるトーン変調信号を重畳する技術が開示されている。この方法では、トーン信号でトランスポンダが識別できるため、トーン信号をモニターすることで、不具合の発生しているトランスポンダを特定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】特表２０１４－５２３１４９号公報

【文献】特開２０１０－１３５９３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、特許文献１の方式では、光伝送路の断線や光ノード単位の故障は検知できるが、どのトランスポンダが、障害の発生したチャネルに悪影響を与えているかを正確に判断することはできない。

【0013】

また、特許文献２の方式では、重畳するトーン変調信号の数に限りがあるため、適用するチャネルを、ある数以上に増やすことができないというスケーラビリティの問題がある。

【0014】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、低コストで異常なトランスポンダを迅速に推定できる光ネットワーク監視装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0015】

上記の課題を解決するため、ネットワーク監視装置は、障害発生チャネルを検知すると、障害の発生したチャネルの経路情報を取得する。そして、障害発生チャネルと波長が近い隣接チャネルを抽出した隣接チャネルテーブルを作成する。次に、隣接チャネルの中で、障害発生チャネルと共通する経路を持つ干渉チャネルを抽出した干渉チャネルテーブルを作成する。次に、干渉チャネルに対して、障害発生チャネルとの波長の近さに基づいて重み付けを行い、干渉チャネルに重みを付与した影響チャネルテーブルを生成する。そして、影響チャネルテーブルに基づいて、重みの大きいチャネルを、障害発生チャネルに悪影響を与えている可能性のあるチャネルと推定する。

【発明の効果】

【0016】

本発明の効果は、低コストで異常なトランスポンダを迅速に推定できる光ネットワーク監視装置を提供できることである。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１の実施形態のネットワーク監視装置を示すブロック図である。

【図2】オールインワン型通信システムの構成の一例を示す概念図である。

【図3】Ｄｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信システムの構成の一例を示す概念図である。

【図4】マルチベンダ機器混在環境における伝送状況の模式図である。

【図5】第２の実施形態のネットワーク監視装置を用いたＤｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信ネットワークの一例を示す模式図である。

【図6】第２の実施形態のネットワーク監視装置の構成を示すブロック図である。

【図7】第２の実施形態のネットワーク監視装置を用いたＤｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信ネットワークの具体例を示す模式図である。

【図8】チャネル経路テーブルの一例を示す表である。

【図9】隣接チャネルテーブルの一例を示す表である。

【図10】干渉チャネルテーブルの一例を示す表である。

【図11】影響チャネルテーブルの一例を示す表である。

【図12】第２の実施形態のネットワーク監視装置の動作を示すフローチャートである。

【図13】第３の実施形態のネットワーク監視装置を用いたＤｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信ネットワークの一例を示す模式図である。

【図14】第３の実施形態のネットワーク監視装置の動作を示すフローチャートである。

【図15】第４の実施形態のネットワーク監視装置を用いたＤｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信ネットワークの一例を示す模式図である。

【図16】第４の実施形態のネットワーク監視装置の動作を示すフローチャートである。

【図17】第５の実施形態のネットワーク監視システムを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。

【0019】

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のネットワーク監視装置１０を示すブロック図である。ネットワーク監視装置１０は、障害発生チャネル検知手段１と、経路情報取得手段２と、隣接チャネルテーブル生成手段３と、干渉チャネルテーブル生成手段４と、影響チャネルテーブル生成手段５と、原因チャネル推定手段６とを有する。

【0020】

ネットワーク監視装置１０は、ノードと、ノード間を接続するリンクとで構成される光通信ネットワークの状態を監視する。ここでネットワークの状態には、例えば、ネットワーク内の各チャネルの通信品質、ノードの状態、リンクの状態などが含まれる。

【0021】

障害発生チャネル検知手段１は、ネットワーク内で障害の発生したチャネルを検知する。

【0022】

経路情報取得手段２は、障害の発生したチャネルの、経路情報を取得する。この時、障害発生チャネルと波長が近い他のチャネルの経路情報も取得する。

【0023】

隣接チャネルテーブル生成手段３は、障害発生チャネルと波長が近い隣接チャネルを抽出して、隣接チャネルの経路情報を含む隣接チャネルテーブルを生成する。

【0024】

干渉チャネルテーブル生成手段４は、隣接チャネルの中で、障害発生チャネルと共通する経路を持つチャネルを干渉チャネルとして抽出して、干渉チャネルテーブルを生成する。

【0025】

影響チャネルテーブル生成手段５は、干渉チャネルテーブルに抽出された干渉チャネルに対して、障害発生チャネルとの波長の近さに基づいて重み付けを行い、干渉チャネルに重みを付与した影響チャネルテーブルを生成する。

【0026】

原因チャネル推定手段６は、影響チャネルテーブルに基づいて、重みの大きいチャネルを、障害発生チャネルに悪影響を与えている可能性のあるチャネルと推定する。

【0027】

以上の構成とすることにより、本実施形態のネットワーク監視装置によれば、障害の原因となっている可能性のあるチャネルを、低コストかつ迅速に推定することができる。

【0028】

（第２の実施形態）
本実施形態では、ネットワーク監視装置の具体的な形態について説明するが、その前にＤｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信システムの一般的な構成について説明する。

【0029】

図２は、オールインワン型通信システムの構成の一例を示す概念図である。オールインワン型通信システムでは、１社の通信システムベンダが、構成要素の各機器を供給している。このため、複数のノードで構成される通信網は、通信品質が確保されるように設計されている。図２の例では、システムがＴＰＮＤ（トランスポンダ）、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＷ（スイッチ）、ＯＴＨＥＲ（その他）を有し、これらは全てＡ社製である。

【0030】

図３は、Ｄｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信システムの構成の一例を示す概念図である。Ｄｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信システムでは、図３に例示するように、システムを構成する各機器は複数のベンダから供給されたものであり、システム内に複数ベンダの製品が混在している。図３の例では、例えば、Ａ社製とＢ社製のＴＰＮＤが混在し、Ｃ社製とＤ社製のＦＩＬＴＥＲが混在している。

【0031】

図４は、マルチベンダ機器混在環境における伝送状況の模式図である。ノードｎ１～ｎ７がリンクで接続されている。そして、チャネルλ１の信号は、ノードｎ１のＡ社製ＴＰＮＤから送信され、ノードｎ２、ｎ５、ｎ３を経由して、ノードｎ４のＡ社製ＴＰＮＤで受信されている。チャネルλ２の信号は、ノードｎ１のＢ社製ＴＰＮＤから送信され、ノードｎ２、ｎ３を経由して、ノードｎ７のＢ社製ＴＰＮＤで受信されている。チャネルλ３の信号は、ノードｎ６のＣ社製ＴＰＮＤから送信され、ノードｎ２、ｎ３を経由して、ノードｎ７のＣ社製ＴＰＮＤで受信されている。

【0032】

図４の例では、ノードｎ１－ｎ２のリンクでλ１とλ２がオーバーラップし、ノードｎ２－ｎ３－ｎ７のリンクでλ２とλ３がオーバーラップしている。また、ノードｎ２とｎ３では、λ１、λ２、λ３が中継されている。

【0033】

次に、本実施形態のネットワーク監視装置を用いたネットワーク監視の具体例について説明する。図５は、第２の実施形態のネットワーク監視装置を用いたＤｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信ネットワークの一例を示す模式図である。このネットワークは、リング状の第１のネットワーク１１０、第２のネットワーク１２０、第３のネットワーク１３０を有している。第１のネットワーク１１０ではノード１１１～１１４がリング状に接続され、第２のネットワーク１２０ではノード１２１～１２４がリング状に接続され、第３のネットワーク１３０ではノード１３１～１３４がリング状に接続されている。そして、それぞれのリング状ネットワークは、接続リンク１４１、１４２、１４３で接続されている。また、各ノードはネットワーク管理装置１０００（ＮＭＳ、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）によって制御されている。ネットワーク監視装置１１００は、ネットワーク管理装置１０００の一部として機能し、ネットワークの状態を監視する。また、ネットワーク管理装置１０００には、ネットワークに存在するチャネルの情報を保持するチャネル情報データベース１２００が接続している。チャネル情報データベース１２００には、チャネルの情報として、各チャネルが使用する光の波長、経路（ネットワーク番号、ノード、リンク）、ＴＰＮＤ番号などが保持されている。なお、図５では、ネットワークがリング状の場合を例示したが、ネットワークの形態はメッシュ状、直線状など、他の形態でもかまわない。また、ネットワーク監視装置１１００は、例えば、プロセッサ、メモリ、記憶装置、入出力装置を備えるコンピュータに実装することができる。

【0034】

また、図５の例では、各接続リンク１４１、１４２、１４３に、スペクトラムアナライザ１５１、１５２、１５３を配置している。対象となるチャネルの帯域は隣接チャネルの範囲なので、これらのスペクトラムアナライザは、例えば、狭帯域チューナブルかつチューナブルに掃引可能なスペクトラムアナライザとすることができる。なお、ネットワークがメッシュ状等別の形態の場合は、特にネットワークトラフィックが集中する場所に選択的に、スペクトラムアナライザを配置すると良い。

【0035】

各ノードにはＷＤＭで多重化されるチャネル数に応じた数のＴＰＮＤが配置される。図５では、その一部に、Ａ社製のＴＰＮＤ＿１、Ｂ社製のＴＰＮＤ＿２、Ｃ社製のＴＰＮＤ＿３が用いられている場合を例示している。

【0036】

そして、通信の一例として、ノード１２１のＴＰＮＤ＿１からノード１２３のＴＰＮＤ＿１にλ１の信号が送信され、ノード１１２のＴＰＮＤ＿２からノード１３３のＴＰＮＤ＿２にλ２の信号が送信される場合を記載している。また、ノード１１１のＴＰＮＤ＿３からノード１３４のＴＰＮＤ＿３にλ３の信号が送信されるものとしている。

【0037】

ここで、λ１とλ２のチャネルの経路を比較すると、ノード１２１とノード１２４の間のリンクで、経路がオーバーラップしていることが分かる。このようなオーバーラップがある時に一方のチャネルに異常があると、他方のチャネルに悪影響を与え、障害が発生する場合がある。本実施形態のネットワーク監視装置１１００は、このような場合に、障害の原因となっているＴＰＮＤを迅速に特定することを目的としている。なお、以下の説明では、λ１の信号が、異常のあるλ２および他の信号に悪影響を受けて、障害が発生しているものとして説明する。

【0038】

図６は、本実施形態のネットワーク監視装置１１００を示すブロック図である。ネットワーク監視装置１１００は、障害発生チャネル検知部１１１０と、経路情報取得部１１２０と、隣接チャネルテーブル生成部１１３０と、干渉チャネルテーブル生成部１１４０と、影響チャネルテーブル生成部１１５０とを有している。また、原因チャネル推定部１１６０と、チャネル状態情報取得部１１７０と、原因ＴＰＮＤ特定部１１８０とを有している。

【0039】

障害発生チャネル検知部１１１０は、ネットワーク内で障害の発生したチャネルを検知する。障害の検知は、例えば、特許文献１（特表２０１４－５２３１４９号公報）に準じた方法で行うことができる。すなわち、各ノードに配置されたトランスポンダから通信の品質パラメータを取得し、受信した品質パラメータに基づいて、通信品質が劣化したパスを第一劣化パスとして検出する。また、第一劣化パスに関連を持つ関連パスを特定する。さらに関連パスの中で、通信品質が劣化したパスを第二劣化パスとして検出する。その後、第一劣化パスおよび第二劣化パスの双方が通過するノードやリンクを、故障ノードや故障リンクとして特定することにより、障害発生チャネルの検知を行うことができる。

【0040】

経路情報取得部１１２０は、障害の発生したチャネルの、経路情報を取得する。経路情報は、ネットワーク管理装置１０００から取得することができる。

【0041】

隣接チャネルテーブル生成部１１３０は、障害発生チャネルと波長が近い隣接チャネルを抽出して、隣接チャネルの経路情報を含む隣接チャネルテーブルを生成する。隣接チャネルは、例えば波長が隣接する５チャンネル程度とすることができる。

【0042】

干渉チャネルテーブル生成部１１４０は、隣接チャネルの中で、障害発生チャネルと共通する経路（オーバーラップ）を持つチャネルを干渉チャネルとして抽出して、干渉チャネルテーブルを生成する。

【0043】

影響チャネルテーブル生成部１１５０は、干渉チャネルテーブルに抽出された干渉チャネルに対して、障害発生チャネルとの波長の近さに基づいて重み付けを行い、干渉チャネルに重みを付与した影響チャネルテーブルを生成する。

【0044】

原因チャネル推定部１１６０は、影響チャネルテーブルに記された重みの大きさに基づいて、障害発生チャネルに悪影響を与えている可能性のあるチャネルを原因チャネルとして特定する。

【0045】

チャネル状態情報取得部１１７０は、他のチャネルに悪影響を与えている可能性のあるチャネル（原因チャネル）の状態情報を取得する。チャネルの状態情報は、例えば、チャネルのスペクトラムであり、各接続リンクに配置されたスペクトラムアナライザから取得する。

【0046】

原因ＴＰＮＤ特定部１１８０は、悪影響の原因となっている疑いのある原因チャネルについて取得したチャネル状態情報に基づいて、悪影響の原因となっているＴＰＮＤを特定する。

【0047】

次に、より具体的な例を用いて、ネットワーク監視装置１１００について説明する。図７は、ネットワークおよび、これを管理するネットワーク管理装置１０００、ネットワーク監視装置１１００を有するネットワーク管理システムを示す模式図である。この例では、６つのリングネットワーク、ＮＷ１～ＮＷ６が存在し、ＮＷ１～ＮＷ６はそれぞれが４つのノードを備えている。各ノードはＤｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型の構成、すなわち、複数のベンダの、トランスポンダ他の機器が混在している構成を持つものとする。ノードの名称は、ＮＷ１の１番目のノードをｎ１１、２番目のノードをｎ１２、ＮＷ２の１番目のノードをｎ２１、２番目のノードをｎ２２などのように定めている。

【0048】

各リングネットワークは接続リンクで接続されている。ここでは、ＮＷ１とＮＷ２を接続する接続リンクをＬ１２、ＮＷ２とＮＷ３を接続する接続リンクをＬ２３、・・・、と称するものとしている。また接続リンクＬ１２、Ｌ２３、・・・には、それぞれ、スペクトラムアナライザＳＡ１２、ＳＡ２３、・・・を配置している。

【0049】

ネットワーク管理装置１０００は、上記のネットワークについて、各ノードの通信に関するパラメータ、ネットワーク上に形成されているチャネルとそれぞれのチャネルの波長、経路などに関する情報を取得し、ネットワークにおける通信を制御する。

【0050】

次に、ネットワーク監視装置１１００で用いるテーブルについて説明する。図８は、経路情報を表す経路情報テーブルの一例を示す表である。この例では、ＣＨ１についての、チャネル番号、ＴＰＮＤ番号、波長、通過接続リンク、および、経路情報を記載している。チャネル番号はチャネルのＩＤである。ＴＰＮＤ番号は、送受信に使用するＴＰＮＤの種類（型番）を表す。波長は、当該チャネルが使用する光の波長である。通過接続リンク番号は、チャネルが通過する接続リンクの番号である。図７の例では、接続リンクは、隣接するリングネットワーク間を接続するリンクである。経路情報は、当該チャネルの送信から受信に至るまでに通過するノードが記載されている。

【0051】

本実施形態では、ＣＨ１に障害が発生しているものとする。また、隣接チャネルを、ＣＨ１が使用する波長λ１に近い波長を使用するチャネルであるとする。また、λ１との波長の近さはλ２、λ３、λ４、・・・の順であるとする。

【0052】

ネットワーク監視装置１１００は、ＣＨ１に障害が発生したことを検知すると、λ１に近い波長を使用するチャネルを隣接チャネルとして抽出し、隣接チャネルテーブルを作成する。なお、経路が重ならなければ、異なるチャネルが同じ波長を使用していても良いものとする。すなわち、λ２やλ３を使用する複数のチャネルが存在しても良いものとする。

【0053】

図９は、隣接チャネルテーブルの一例を示す表である。図９の例では、λ１に近い波長λ２～λ５を使用するＣＨ１の隣接チャネルが抽出され、そのネットワーク（ＮＷ）番号、チャネル（ＣＨ）番号、ＴＰＮＤ番号、通過接続リンク番号、経路情報が記載されている。既述の通り、経路が重ならなければ、同じ波長を使用するチャネルが複数あっても良い。また、隣接チャネルテーブルは、ＮＷ番号をキーとして作成されている。これは後述する障害に悪影響を与えているＴＰＮＤの特定に関係する。

【0054】

ネットワーク監視装置１１００は、作成した隣接チャネルテーブルから、障害の発生したＣＨ１と経路が共通する（オーバーラップがある）チャネルを抽出して、その情報を保持する干渉チャネルテーブルを作成する。図１０は干渉チャネルテーブルの一例を示す表である。図１０の例では、干渉チャネルテーブルに、ＮＷ番号、チャネル（ＣＨ）番号、ＴＰＮＤ番号、波長、通過接続リンク番号、経路情報が記載されている。例えば、ＮＷ１では、ＣＨ２はＬ１２を、ＣＨ１と共通の経路としている。また、ＮＷ４では、ＣＨ３は、Ｌ３４、ｎ４２、ｎ４３を、ＣＨ１と共通の経路としている。なお、既述の通り、経路が重ならなければ、同じ波長の光を異なるチャネルが使用しても良い。このため、図１０の干渉チャネルテーブルでは、λ２を使用する複数のチャネルＣＨ２、ＣＨ４が抽出されている。

【0055】

図１１は影響チャネルテーブルの一例を示す表である。影響チャネルテーブルでは、干渉チャネルテーブルに抽出した干渉チャネルに対し、障害発生チャネルの波長との近さに基づいて、重みを付与する。重みとは、障害発生チャネルへの影響の強さを示すものであり、波長が近いほど大きな値となる。図１１の例では、障害発生チャネルの波長λ１に最も近い波長であるλ２のチャネル２の重みを１０、次に近い波長であるλ３の重みを５としている。ただし、重み付けの方法は、これに限られるものではなく、影響の強さを適切に評価できる任意の値とすることができる。影響チャネルテーブルによって、ＣＨ１に悪影響を与えている可能性の高いチャネルが抽出される。図１１の例からは、ＣＨ２、ＣＨ４が第一候補となり、次がＣＨ３であることが分かる。

【0056】

図７で説明したように、本実施形態ネットワーク管理システムでは、各接続リンクにスペクトラムアナライザを配置している。ネットワーク監視装置１１００は、影響チャネルテーブルに抽出されたチャネルが通過する接続リンクに配置されたスペクトラムアナライザから、当該接続リンクにおける信号のスペクトラムを取得する。図１０の例では、まず、第一候補のＣＨ２が通過する接続リンクＬ１２のスペクトラムを取得する。そして、スペクトラムに関する波長、帯域幅、パワーなどのデータを所定の閾値と比較して、ＣＨ２のスペクトラム（λ２）に帯域の太りや細り、パワーの大小、波長のずれ等の異常があるか判定する。ここで、ＣＨ２のスペクトラムに異常が見つかれば、ＣＨ１に悪影響を与えているチャネルがＣＨ２であることが特定できる。そして異常の原因となるＴＰＮＤが、ｎ１３に配置されたＴＰ１３－２とｎ２３に配置されたＴＰ２３－２のいずれかであることが特定できる。なお、上記の説明ではＣＨ２に異常があるかの判定を先に行うとしたが、同じく第一候補であるＣＨ４の判定を先に行っても良い。

【0057】

ＣＨ２、ＣＨ４の判定を行って、どちらにも異常がなかった場合には、次の候補であるＣＨ３について、同様の動作で、異常の有無を判定する。そして異常があれば、上記の説明と同様の動作により、異常の原因となっているＴＰＮＤを特定することができる。

【0058】

図１２は、以上に説明したネットワーク監視装置の動作を示すフローチャートである。まず、障害が発生したチャネルを検知する（Ｓ１０１）。次に、障害発生チャネルの波長に隣接する波長を用いるチャネル抽出して、隣接チャネルテーブルを作成する（Ｓ１０２）。次に、隣接チャネルテーブルに抽出した隣接チャネルの中で、障害発生チャネルと経路が共通するチャネルを干渉チャネルとして抽出して、干渉チャネルテーブルを作成する（Ｓ１０３）。次に、干渉チャネルテーブルに抽出した干渉チャネルについて、障害発生チャネルとの波長の近さに基づく重みづけを行い、影響チャネルテーブルを作成する（Ｓ１０４）。次に、影響チャネルテーブルの重みの大きいチャネルについて、スペクトラムを取得し（Ｓ１０５）、スペクトラムに異常があるか判定する（Ｓ１０６）。ここで、異常があった場合は（Ｓ１０６＿Ｙｅｓ）、当該チャネルを送受信するＴＰＮＤを、異常なＴＰＮＤとして特定する（Ｓ１０７）。一方、スペクトラムに異常がなかった場合は（Ｓ１０６＿Ｎｏ）、Ｓ１０５に戻り、次の候補となるチャネルについて、スペクトラムの異常の有無を判定する。

【0059】

以上に説明した隣接チャネルテーブル、干渉チャネルテーブル、影響チャネルネーブルを用いることにより、数多くのチャネルの中から、障害チャネルに悪影響を与えている可能性のあるチャネルを迅速に絞り込むことができる。また、スペクトラムの取得を絞り込まれた経路で行えば良いため、配置するスペクトラムアナライザの数を少なくすることができる。本実施形態の例では、各接続リンクにだけ、スペクトラムアナライザを配置している。また、スペクトラムを取得する波長の帯域を、障害発生チャネルの波長に近い帯域だけで行えば良いため、廉価なスペクトラムアナライザを利用することが可能である。そして、悪影響を与えている可能性のあるチャネルを絞り込んでスペクトラムを検査するため、異常の原因となっているＴＰＮＤを迅速に特定できる確率を高くすることができる。

【0060】

（第３の実施形態）
図１３は、本実施形態のネットワーク監視装置１１０１を用いたＤｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信ネットワークの一例を示す模式図である。この構成では、第２の実施形態のネットワークに加えて、ネットワーク監視装置１１０１にパス制御手段１３００が接続している。パス制御手段１３００は、他のチャネルに悪影響を与えていることを特定したトランスポンダの通信経路を削除、または、影響のない経路・波長に変更する。

【0061】

次に、ネットワーク監視装置１１０１の動作について説明する。図１４は、ネットワーク監視装置１１０１の動作を示すフローチャートである。

【0062】

まず障害発生チャネルに悪影響を与えているＴＰＮＤを特定する（Ｓ２０１）。この動作は、図１２の第２の実施形態と同じであるので、Ｓ２０１は、図１１のＳ１０１～Ｓ１０７を含む定義済み処理として記載している。次に、パス制御手段１３００が、特定したＴＰＮＤを含む通信経路を削除、または、影響のない経路・チャネルに変更する（Ｓ２０２）。

【0063】

以上のような構成と動作により、他のチャネルに悪影響を与えているＴＰＮＤを別のＴＰＮＤに切り替えることができる。このため、安定した通信環境を提供することができる。

【0064】

（第４の実施形態）
図１５は、本実施形態のネットワーク監視装置１１０２を用いたＤｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信ネットワークの一例を示す模式図である。ネットワーク監視装置１１０２は、第２の実施形態のネットワーク監視装置１１００の構成に加えて、ＴＰＮＤ制御手段１４００を有している。ＴＰＮＤ制御手段１４００は、他のチャネルに悪影響を与えていることを特定したトランスポンダのパラメータ（光パワー等）を他のチャネルに影響のないように調整する。

【0065】

次に、ネットワーク監視装置１１０２の動作について説明する。図１６は、ネットワーク監視装置１１０２の動作を示すフローチャートである。

【0066】

まず障害発生チャネルに悪影響を与えているＴＰＮＤを特定する（Ｓ３０１）。この動作は、図１１の第２の実施形態と同じであるので、Ｓ３０１は、図１２のＳ１０１～Ｓ１０７を含む定義済み処理として記載している。次に、ＴＰＮＤ制御手段１４００が、特定したＴＰＮＤのパラメータ（光パワー等）を他のチャネルに影響のないように調整する。（Ｓ３０２）。

【0067】

以上のような構成と動作により、他のチャネルに悪影響を与えているＴＰＮＤを他のチャネルに悪影響を与えないように調整することができる。このため、安定した通信環境を提供することができる。

【0068】

（第５の実施形態）
第１から第４の実施形態の説明では、ネットワークをリング状のネットワークが接続リンクで接続されたマルチリングネットワークを用いて行ったが、他のトポロジーのネットワークについても、第１から第４の実施形態を同様に適用することができる。図１７は、拡張スター型のネットワークに、第２の実施形態のネットワーク管理装置１１００、を適用したＤｉｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ型通信ネットワークの一例を示す模式図である。このネットワークは、ノードｎ１０１、ｎ１１１、ｎ１１２、ｎ１２１、・・・、ｎ２０１、・・・、３０１、・・・で構成されている。各ノードには、複数ベンダのＴＰＮＤが混在して配置されている。なお、図示を省略しているが、ネットワーク管理装置１０００、ネットワーク監視装置１１００と各ノードとは、接続されているものとする。

【0069】

図１７の例では、ネットワークトラフィックの集中するリンクＬ１０２０と、Ｌ２０３０にスペクトラムアナライザを配置している。このように、ネットワークトラフィックの集中するリンクからチャネルの状態情報（スペクトラム）を取得する構成とすることにより、マルチリング以外のトポロジーを持つネットワークにおいても、第１から第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、障害発生チャネルに悪影響を与えているＴＰＮＤを迅速に特定することができる。

【0070】

上述した第１乃至第５の実施形態の処理を、コンピュータに実行させるプログラムおよび該プログラムを格納した記録媒体も本発明の範囲に含む。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、などを用いることができる。

【0071】

以上、第１乃至第５の実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

【0072】

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
ネットワーク内で障害の発生した障害発生チャネルを検知する障害発生チャネル検知手段と、
前記障害発生チャネルの経路情報を取得する経路情報取得手段と、
前記障害発生チャネルと波長が近い隣接チャネルを抽出し、前記隣接チャネルの経路情報を含む隣接チャネルテーブルを生成する隣接チャネルテーブル生成手段と、
前記隣接チャネルの中で、前記障害発生チャネルと共通する経路を持つチャネルを干渉チャネルとして抽出し、前記干渉チャネルと前記経路情報とを紐付けた干渉チャネルテーブルを生成する干渉チャネルテーブル生成手段と、
前記干渉チャネルに対して、前記障害発生チャネルとの波長の近さに基づいて重みを付与し、前記干渉チャネルテーブルに前記重みを付与した影響チャネルテーブルを生成する影響チャネルテーブル生成手段と、
前記影響チャネルテーブルに基づいて、前記障害発生チャネルに悪影響を与えている可能性のある原因チャネルを推定する原因チャネル推定手段と
を有することを特徴とするネットワーク監視装置。
（付記２）
前記原因チャネルの状態情報を取得するチャネル状態情報取得手段を有する
ことを特徴とする付記１記載のネットワーク監視装置。
（付記３）
前記原因チャネルの状態情報をトラフィックの集中する経路上から取得する
ことを特徴とする付記２記載のネットワーク監視装置。
（付記４）
前記トラフィックの集中する経路がマルチリングネットワークの接続リンクである
ことを特徴とする付記３記載のネットワーク監視装置。
（付記５）
前記状態情報に基づいて、前記原因チャネルに関連する原因トランスポンダを特定する原因トランスポンダ特定手段を有する
ことを特徴とする付記２乃至４のいずれか一つに記載のネットワーク監視装置。
（付記６）
前記原因トランスポンダを含む通信経路を削除、または、影響のない経路に変更するパス制御手段を有する
ことを特徴とする付記５に記載のネットワーク監視装置。
（付記７）
前記原因トランスポンダのパラメータを他のチャンネルに影響を与えないように調整するトランスポンダ制御手段を有する
ことを特徴とする付記５または６に記載のネットワーク監視装置。
（付記８）
前記状態情報取得手段がスペクトラムアナライザである
ことを特徴とする付記２乃至７のいずれか一つに記載のネットワーク監視装置。
（付記９）
前記トラフィックの集中する経路に前記スペクトラムアナライザを配置する
ことを特徴とする付記８に記載のネットワーク監視装置。
（付記１０）
付記１乃至９のいずれかに記載のネットワーク監視装置と、
前記ネットワークを制御するネットワーク管理装置と
を有することを特徴とするネットワーク監視システム。
（付記１１）
ネットワーク内で障害の発生した障害発生チャネルを検知し、
前記障害発生チャネルの経路情報を取得し、
前記障害発生チャネルと波長が近い隣接チャネルを抽出し、
前記隣接チャネルの経路情報を含む隣接チャネルテーブルを生成し、
前記隣接チャネルの中で、前記障害発生チャネルと共通する経路を持つチャネルを干渉チャネルとして抽出し、
前記干渉チャネルと前記経路情報とを紐付けた干渉チャネルテーブルを生成し、
前記干渉チャネルに対して、前記障害発生チャネルとの波長の近さに基づいて重みを付与し、
前記干渉チャネルテーブルに前記重みを付与した影響チャネルテーブルを生成し、
前記影響チャネルテーブルに基づいて、前記障害発生チャネルに悪影響を与えている可能性のある原因チャネルを推定する
ことを特徴とするネットワーク監視方法。
（付記１２）
前記原因チャネルの状態情報を取得する
ことを特徴とする付記８記載のネットワーク監視方法。
（付記１３）
前記原因チャネルの状態情報をトラフィックの集中する経路上から取得する
ことを特徴とする付記１２記載のネットワーク監視方法。
（付記１４）
前記トラフィックの集中する経路がマルチリングネットワークの接続リンクである
ことを特徴とする付記１３記載のネットワーク監視方法。
（付記１５）
前記状態情報に基づいて、前記原因チャネルに関連する原因トランスポンダを特定する
ことを特徴とする付記９に記載のネットワーク監視方法。
（付記１６）
前記原因トランスポンダを含む通信経路を削除、または、影響のない経路に変更する
ことを特徴とする付記１５に記載のネットワーク監視方法。
（付記１７）
前記原因トランスポンダのパラメータを他のチャンネルに影響を与えないように調整する
ことを特徴とする付記１５または１６に記載のネットワーク監視方法。
（付記１８）
前記状態情報をスペクトラムアナライザで取得する
ことを特徴とする付記１１乃至１７のいずれか一つに記載のネットワーク監視方法。
（付記１９）
前記トラフィックの集中する経路に前記スペクトラムアナライザを配置する
ことを特徴とする付記１３または１４に記載のネットワーク監視方法。
（付記２０）
コンピュータに
ネットワーク内で障害の発生した障害発生チャネルを検知するステップと、
前記障害発生チャネルの経路情報を取得するステップと、
前記障害発生チャネルと波長が近い隣接チャネルを抽出するステップと、
前記隣接チャネルの経路情報を含む隣接チャネルテーブルを生成するステップと、
前記隣接チャネルの中で、前記障害発生チャネルと共通する経路を持つチャネルを干渉チャネルとして抽出するステップと、
前記干渉チャネルと前記経路情報とを紐付けた干渉チャネルテーブルを生成するステップと、
前記干渉チャネルに対して、前記障害発生チャネルとの波長の近さに基づいて重み付けを行うステップと、
前記干渉チャネルテーブルに重みを付与した影響チャネルテーブルを生成するステップと、
前記影響チャネルテーブルに基づいて、前記障害発生チャネルに悪影響を与えている可能性のある原因チャネルを推定するステップと
を含む処理を実行させることを特徴とするネットワーク監視プログラム。

【符号の説明】

【0073】

１ 障害発生チャネル検知手段
２ 経路情報取得手段
３ 隣接チャネルテーブル生成手段
４ 干渉チャネルテーブル生成手段
５ 影響チャネルテーブル生成手段
６ 原因チャネル推定手段
１０、１１００ ネットワーク監視装置
１０００ ネットワーク管理装置
１１１０ 障害発生チャネル検知部
１１２０ 経路情報取得部
１１３０ 隣接チャネルテーブル生成部
１１４０ 干渉チャネルテーブル生成部
１１５０ 影響チャネルテーブル生成部
１１６０ 原因チャネル推定部
１１７０ チャネル状態情報取得部
１１８０ 原因ＴＰＮＤ特定部
１２０１ パス制御手段
１２０２ ＴＰＮＤ制御手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】