JP2002524920A

JP2002524920A - 冗長経路データ通信

Info

Publication number: JP2002524920A
Application number: JP2000568223A
Authority: JP
Inventors: ゲイリーエイ．ネルソン，
Original assignee: インテグラルアクセス，インコーポレイテッド
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2002-08-06
Also published as: EP1029407A1; WO2000013376A1; WO2000013376A9

Abstract

(57)【要約】冗長パケットデータ通信システムは、第１のパケットおよび第２のパケットを送信する送信器を包含する。第１のパケットは、受信器および第１の経路を示す第１のラベルを有する。第１のパケットは、第１のパケット識別子およびペイロードも有する。第２のパケットは、受信器および第２の経路を示す第２のラベルを有する。第２のパケットは、上記第１のパケット識別子およびペイロードと実質的に同様の第２のパケット識別子およびペイロードを有する。このシステムは、第１の経路を通じて第１のパケットを受信する受信器も包含する。受信器は、第２の経路を通じて第２のパケットを受信する。受信器は、第１のパケット識別子および第２のパケット識別子からパケットのペイロードが実質的に同様であると判定し、パケットのうち一方を捨象する。

Description

【発明の詳細な説明】

（優先権情報）本願は、１９９８年８月２８日に出願された米国特許出願第０９／１４３，４
６４号に基づく優先権を主張する。

【０００１】（技術分野）本発明は、主にテレコミュニケーション分野に関し、特にテレコミュニケーシ
ョンネットワークにおいて向上した信頼性を提供することに関する。

【０００２】（背景情報）テレコミュニケーション分野において、テレコミュニケーションサービスプロ
バイダは、典型的には２つのエンドポイント間に単線の専用回線を提供する。こ
のような専用回線のうち、音声トラフィックを運ぶのに用いられるものもあれば
、データトラフィックを運ぶのに用いられるものもある。また、テレコミュニケ
ーションサービスプロバイダは、いわゆる１＋１冗長サービスと呼ばれるものも
提供してきた。１＋１冗長サービスとは、２つのエンドポイント間に２本以上の
回線を提供したものである。回線のうち１本は通信用に使用され、その１本が故
障した場合は、他の回線が通信用に使用される。このような回線割当て方法は、
テレコミュニケーショントラフィック用に代替経路を提供でき、かつトラフィッ
クを運ぶために専用回線が使用可能であるのを確実にするので、有用である。し
かし、このような回線割当て方法は、回線のうち１本が常時非アクティブとなる
ので、非効率でありかつ不経済である。幾つかの実用例において、冗長回線は、
各物理的ルートに沿ってそれぞれ張設また配置されている物理的配線経路に沿っ
て割当てられている。このような方法により、例えば突発的な断線によりある配
線上で物理的故障が発生した場合でも、１本の専用回線にしか影響は無く、残り
の冗長回線には影響は無い。

【０００３】テレコミュニケーションサービスプロバイダは、アクティブ回線および冗長回
線の両方が等しい帯域幅を有しているこのような冗長サービスを従来から提供し
ている。例えば、サービスプロバイダは、２本以上のＴ−１サービス回線を設け
ることによりＴ−１の顧客へ１＋１サービスを提供し得る。これは、顧客がサー
ビス回線の全容量を使用しない場合、または、顧客がサービス回線の容量よりも
ずっと少ないその顧客のトラフィックの一部のためだけに１＋１冗長容量を必要
とする場合、非効率でありかつ不経済である。

【０００４】本発明は、テレコミュニケーション回線における冗長性の必要性に対応しなが
ら、このような回線の使用に関連する非効率性を低減する。

【０００５】（発明の要旨）冗長サービスを提供するためにパケット交換ネットワークを用いて冗長通信を
提供する方法およびシステムである。この方法およびシステムは、使用されてい
ない専用回線に関連する帯域幅の無駄を発生させること無く、冗長サービスを必
要とするトラフィックのみに冗長サービスを提供することができる。この方法お
よびシステムは、通信経路のうち１本が故障した場合に、トラフィックがその故
障の影響を受けないよう機能中の回線を自動的に使用するというさらなる能力を
提供する。

【０００６】一般的に、１つの局面において、本発明は冗長パケットデータ通信方法を提供
する。この方法は、第１のパケットおよび第２のパケットを送信することを包含
する。第１のパケットは、第１のパケット識別子、第１のパケットデータならび
に受信器および第１の経路を示す第１のラベルを有する。第２のパケットは、第
１のパケット識別子およびペイロードと同一の第２のパケット識別子およびペイ
ロードを有する。また第２のパケットは、受信器および第２の経路を示す第２の
ラベルも有する。第１のパケットは第１の経路を通じて受信され、第２のパケッ
トは第２の経路を通じて受信される。この方法は、第１のパケット識別子および
第２のパケット識別子からパケットのペイロードが同一であると判定することな
らびにこれらのパケットのうち１つを捨象することを包含する。

【０００７】一般的に、別の局面において、本発明は冗長パケットデータ通信用のシステム
を提供する。システムは、第１のパケットおよび第２のパケットを送信する送信
器を包含する。第１のパケットは、第１のパケット識別子ならびにペイロード、
第１のパケットデータ、ならびに受信器および第１の経路を示す第１のラベルを
有する。第２のパケットは、第１のパケット識別子およびペイロードと同一の第
２のパケット識別子およびペイロードを有する。また第２のパケットは、受信器
および第２の経路を示す第２のラベルも有する。またシステムは、第１の経路を
通じて第１のパケットをかつ第２の経路を通じて第２のパケットを受信する受信
器も包含する。受信器は、第１のパケット識別子および第２のパケット識別子か
ら第１のパケットのペイロードおよび第２のパケットのペイロードは同一である
と判定し、同一の識別子および同一のペイロードを有するパケットのうち一方を
捨象する。

【０００８】一般的に、別の局面において、本発明はネットワーク上における通信方法を特
徴とする。この方法は、データパケットに識別子を付与すること、第１のネット
ワークルートを通じてパケットのコピーを送信先へ通信すること、第２のネット
ワークルートを通じてパケットのコピーを同上の送信先へ通信すること、および
送信先に最初に到着したパケットのコピーを送信先において使用すること、を包
含する。

【０００９】一般的に、別の局面において、本発明はラベルおよびデータを有するラベル交
換データパケットを冗長的に通信するためのネットワークノードのリングを特徴
とする。リングは少なくとも３つのノードを有し、この少なくとも３つのノード
により形成される通信経路がリング状になるよう、各ノードは２つの他のノード
と通信状態にある。各ノードは、ラベル交換データパケットをノードから隣接ノ
ードへ送信する通信リンクにより、各隣接ノードに接続される。また、各ノード
は、隣接ノードからラベル交換データパケットを受信する通信リンクを有する各
隣接ノードと通信状態にある。リング中、ノードのうちの第１のノードは、ラベ
ル交換データパケット中のラベルに応答して、同一のデータを有する２つのラベ
ル交換データパケットを、ノードのうちの第２のノードへ実質的に同時にリング
に沿って２つの異なる方向に送信する。

【００１０】本発明のこの局面の実施形態は、以下の特徴を有する。１つの実施形態におい
て、第２のノードは、受信された同一データを有する各パケットのうち最初に受
信されたものを使用し、２番目に受信されたものを捨象する。別の実施形態にお
いて、第２のノードはリングに沿って１方向から受信されたパケットを優先的に
使用する。別の実施形態において、ラベル交換データパケットは、複数のミクロ
パケットを包含する。

【００１１】本発明の上述およびその他の目的、局面、特徴、および利点は以下の記載およ
び請求項から明らかであろう。

【００１２】（説明）図面中において、各図面を通して、全体的に、同じ参照符号は、同一の部分を
指す。また、図面は、必ずしも縮尺通りではなく、全体的に、本発明の原理を例
示することに重点を置いている。

【００１３】本発明は、パケット交換通信ネットワークを用いて提供される冗長サービスに
関する。パケット交換ネットワークにおいて、音声およびデータの両方が異なる
経路で冗長的に送信される。パケット交換ネットワークを用いることにより、冗
長パケットは、その他の非冗長パケットとネットワーク帯域幅を共有することが
できる。１つの実施形態のように、パケット交換ネットワークがラベル交換ネッ
トワークである場合、ネットワークを通っている経路は、ラベルと各経路との関
連付けにより指定される。

【００１４】図１について説明する。パケット交換ネットワーク２はネットワークノードＡ
〜Ｊを包含している。１つの実施形態において、Ａ〜Ｊの各ノードはラベル交換
ノードであり、ネットワークはラベル交換ネットワークである。ラベル交換ネッ
トワークにおいて、ネットワークノードは、各パケットに関連するラベルに基づ
いて転送先を決定する。各パケットに関連するラベルは、そのパケットが特定の
転送同値類（「ＦＥＣ」）のメンバであることを示す。転送同値類（ＦＥＣ）と
は、ネットワークノードによりパケットのネットワーク内での最終送信先に関係
無く同一の方法で扱われるパケットの集合（または「分類」）である。１つのラ
ベルを有するパケットは、特定のＦＥＣと関連する送信先へ転送され、別のラベ
ルを有するパケットは、別のＦＥＣと関連する送信先へ転送される。これらの送
信先は同一であってもよく、異なっていてもよい。ラベルは、ラベル交換ノード
により「スワッピング」され得る。これは、入来パケットのラベルは、そのパケ
ットが転送される前に変更され得るという意味である。ラベル交換を用いる技術
の例としては、ＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒ
ｃｅ’ｓＮｅｔｗｏｒｋＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐＩｎｔｅｒｎｅｔ
Ｄｒａｆｔｓ中に記載されているマルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬ
Ｓ）、Ｔｏｓｈｉｂａが開発したセルスイッチングルーター（ＣＳＲ）テクノロ
ジー、Ｉｐｓｉｌｏｎが開発したＩＰスイッチング、ＣｉｓｃｏＳｙｓｔｅｍ
ｓが開発したタグスイッチング、およびＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＢｕｓｉ
ｎｅｓｓＭａｃｈｉｎｅｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが開発した集合ルート型
ＩＰスイッチング（ＡＲＩＳ）等の技術が含まれるが、これらの例に限定されな
い。

【００１５】ノード間の物理的リンクまたはコネクションの実施例は、本発明の範囲を限定
するものではない。様々な実施形態において、ノード間のコネクションとして、
音声帯域モデム、ＲＳ−２３２シリアル、ｘＤＳＬ、ＩＳＤＮ、Ｅｔｈｅｒｎｅ
ｔ、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ、ＡＴＭ、ＤＳ−１／Ｅ−１、ＧＲ−３０３、およびＳＯ
ＮＥＴ／ＳＤＨコネクション等の通信技術が含まれるが、これらの例に限定され
ない。幾つかの実施形態において、同じネットワーク内のノードは、異ったタイ
プの物理的コネクションと接続される。

【００１６】本発明を実証するために、図１のネットワークを用いた冗長サービスの例を説
明する。冗長サービスは、複数の複製パケットをノードＡからノードＤへ実質的
に同時に送信することにより、提供される。ノードＡからノードＤへ送信される
各パケットのために、複数の複製パケットのうち１つは、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄのノー
ド経路を通じてノードＡからノードＤへ送信される。複数の複製パケットのうち
別のパケットは、Ａ−Ｇ−Ｆ−Ｅ−Ｄのノード経路を通じてノードＡからノード
Ｄへ送信される。両方の経路が機能すれば、ノードＤは同一のパケットのコピー
を２つ、１つはＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄの経路を通じてそしてもう１つはＡ−Ｇ−Ｆ−Ｅ
−Ｄの経路を通じて受信することになる。これらの複製パケットは、ノードＤが
、複製パケットのうち１つを使用して、その他の複製パケットを無視または捨象
できるよう、識別子を包含する。ラインは専用のものではないので、ノード間の
パケット交換コネクションは、ノードＡ／ノードＤ間で送信されている冗長トラ
フィックに加えて他のトラフィックも運ぶことができる。ノードＡは、幾つかの
データ用に冗長サービスを必要とし、かつその他のデータに関しては冗長送信を
必要としない場合、冗長サービスを必要とするデータのみが重複して送信される
。その他のデータは、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄの経路、Ａ−Ｇ−Ｆ−Ｅ−Ｄの経路、また
はその他の経路を通じてでも送信することができる。

【００１７】１つの実施形態において、ノードＤは複数の複製パケットを受信する。複数の
複製パケットのうち（時間的に）最初に受信されたパケットが使用され、その他
の複製パケットは捨象される。このように、データを再構成する際、あるデータ
パケットはある経路を通じて通信され得り、別のパケットは別の冗長ルートを通
じて通信するように使用され得る。この実施形態において、最初に到着したパケ
ットが使用される。経路の１つに故障が有った場合でも、別の経路からのパケッ
トは到着するので、トラフィックは途切れること無く通信され続ける。この別の
使用可能な経路からのパケットが最初に到着したものとみなされ、使用される。

【００１８】別の実施形態において、ノードＤは、パケットのうち１つを使用する前に、複
製パケットの両方を受信するまで待機する。ノードＤは、パケットのうち１つを
使用する前に、両パケットを比較してお互いが同一であるかどうかを確認する。
このような方法により、ノードＤはパケットの完全性を確認する。パケットのう
ち１つがある一定の期限またはタイムアウト迄に受信されなかった場合には、最
初に受信されたパケットのみが使用される。

【００１９】１つの実施形態において、ノードＤは、受信した各複製パケットのうち最初に
受信したものを使用し、また全ての複製パケットが受信されたかどうか監視して
複数の経路のいずれかにネットワークに関連する問題が無いかどうかを判定する
。ネットワークに関連する問題が検出された場合は、様々な行動が取られ得る。
また、この行動は、ユーザーには認識されず、トラフィックに影響を及ぼさない
。なぜならば、ネットワークの故障を修正または修理するために行動をとってい
る間も、冗長経路は使用可能であるからである。前述のノードＡ／ノードＤ間の
通信例を取り上げる。ノードＥ／ノードＦ間の経路が故障した場合、冗長経路Ａ
−Ｂ−Ｃ−Ｄはまだ使用可能なので、冗長ネットワークユーザーはその影響を受
けない。

【００２０】１つの実施形態において、多数の複製パケットが受信されないネットワークに
関連する問題が検出されると、システムマネージャがその問題について警告され
る。別の実施形態において、ネットワークに関連する問題が検出されると、ノー
ドＤは、故障した冗長通信を別の経路を通じて継続するよう要求することにより
、その問題を解決しようとする。このことは、ネットワークの構成に応じて、ソ
ース（この例の場合はノードＡ）に警告もしくは要求を送信することによりまた
は別のノードに警告もしくは要求を送信することにより、達成され得る。

【００２１】上記の例では２本の冗長経路が記載されているが、この冗長経路の数は本発明
の範囲を制限するものではない。上記の記載を応用して、より多くの冗長経路を
通して送信されるより多くの複製パケットを包含するようにすることができる。
例えば、１つの実施形態においては、第３の複製パケットを第３の経路を通して
送信する。このような実施形態においては、３つのうち最初に受信された複製パ
ケットが使用される。別の例として、別の実施形態においては、各パケットの１
０個の複製パケットが１０本の経路を通じて送信される。

【００２２】図２について説明する。１つの実施形態において、ノードＷ、Ｘ、Ｙ、Ｚから
なるリングが、２本の１方向リンクによりリング内の隣接ノードに互いに接続さ
れている。例えば、ノードＷは、ノードＸに対して１方向コネクションＷＸを有
しており、これによりノードＷはノードＸにデータを送信することができる。ノ
ードＷは、ノードＸから１方向コネクションＸＷを有しており、これによりノー
ドＷはノードＸからデータを受信することができる。１つの実施形態において、
リング内で各ノードと２箇所で隣接するコネクションは、ケーブル断線の場合に
両隣接部との通信が同時に切断されないよう、異なる配線ルートによる。例えば
、１つの実施形態において、コネクションＷＸおよびＸＷを運ぶケーブルは、コ
ネクションＺＷおよびＷＺを運ぶケーブルとは異なる物理的場所またはルートに
おいて張設もしくは配置される。

【００２３】１方向のコネクションは、様々なタイプや構成にすることができる。１つの実
施形態において、１方向のコネクションの各々は、光同期ネットワーク（ＳＯＮ
ＥＴ）コネクションである。例えば、１つの実施形態において、各コネクション
は、光ファイバーケーブル上のＳＯＮＥＴＯＣ−３コネクション上を走ってい
るコネクションプロトコルＰＰＰである。別の実施形態において、コネクション
は、光ケーブル上の同期デジタルハイアラキ（ＳＤＨ）をＳＴＭ−１（１５５Ｍ
ｂ／ｓ）の速さで走っているＰＰＰコネクションである。上記の実施形態は具体
的な例であり、その他のコネクションプロトコル、コネクションおよび物理的リ
ンクも、本発明の精神および範囲内にある。

【００２４】１つの実施形態において、ノードは、ラベル付きパケットを受信し、リング内
においてラベル付きパケットを次の交換部（ｓｗｉｔｃｈ）に渡すことができる
ラベル交換部である。またノードは、各ノードでパケットをリングから外に出す
ことができる。例えば、ノードＷは、パケットをリングの外のノードｗ’に渡す
ことができる。Ｗ〜Ｚの各ノードは、互いに双方向にパケットを送信することが
できる。例えば、ネットワークｗ’からネットワークｙ’へのパケットは、経路
Ｗ−ＷＸ−Ｘ−ＸＹ−Ｙにより、ノードＷからノードＹへ送信することができる
。ノードＷは、また、経路Ｗ−ＷＺ−Ｚ−ＺＹ−Ｙにより、パケットをノードＹ
へ送信することもできる。

【００２５】１つの実施形態において、冗長サービスにより１つのノードから別のノードへ
送信されるデータはパケットに分割され、識別子は各パケットに関連付けされ、
各パケットの重複コピーはほぼ同時に双方向にリングに沿って送信され、これに
より各パケットのコピーは２本の経路の各々を通じてリングに沿ってソースノー
ドから送信先ノードへ送信される。例えば、図２の実施形態において、ノードＷ
からノードＹへのパケットは、経路Ｗ−ＷＸ−Ｘ−ＸＹ−Ｙおよび経路Ｗ−ＷＺ
−Ｚ−ＺＹ−Ｙのどちらの経路でも送信される。別の例として、ノードＺからノ
ードＹへ送信されるパケットは、経路Ｚ−ＺＹ−Ｙおよび経路Ｚ−ＺＷ−Ｗ−Ｗ
Ｘ−Ｘ−ＸＹ−Ｙの経路により送信される。

【００２６】図１の実施形態に関して記載のように、受信ノードは、各パケットのコピーを
２つ受信する。各パケットに関連する識別子は、受信器に対し、受信されたパケ
ットのうちどれが互いに重複しているのかを示す。１つの実施形態において、受
信ノードは、最初に受信したパケットを使用し、２番目に受信したパケットのコ
ピーは受信した時点で捨象または無視する。他の実施形態においては、複製パケ
ットは使用される。

【００２７】リングの実施形態において、全てのデータが１つのノードから別のノードへ重
複して送信されることが必要なわけではない。１＋１冗長性が必要なデータだけ
が、重複して送信される必要がある。このことにより帯域幅が節約され、かつ他
のデータを冗長データと共に送信することができるようになる。例えば、あまり
重要でないデータは、冗長性を持たせずにノード間で送信することができる。

【００２８】１つの実施形態において、識別子は各データパケットに含まれる。識別子によ
り、受信器は、各パケットの重複コピーが受信されたかどうか追跡することがで
きる。識別子により、受信器は、パケットを使用しかつ複製パケットを無視また
は捨象することができる。１つの実施形態において、識別子はリンク層プロトコ
ルに含まれる。他の実施形態において、その他の識別子はパケットに関連付けら
れる。

【００２９】図３について説明する。１つの実施形態において、ポイントツーポイントプロ
トコル（「ＰＰＰ」）がノード間のリンクプロトコルとして使用され、かつＰＰ
Ｐマルチリンクプロトコル（「ＭＰ」）のエクステンションが、ＰＰＰパケット
中に識別子を包含するよう使用されている。ＰＰＰは、アドレス情報１１０、制
御情報１１２、およびパケットタイプインジケーター１１４を包含するヘッダー
１０６を包含するリンク層プロトコルである。マルチリンクＰＰＰ（「ＭＬＰＰ
Ｐ」）のエクステンションは、４バイトのヘッダー１０２、２４ビットのシーケ
ンスナンバーを包含する１０４を包含する。シーケンスナンバーは、パケットを
識別するのに使用される。マルチリンクＰＰＰを詳述しているＩｎｔｅｒｎｅｔ
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅＲｅｑｕｅｓｔｆｏｒ
Ｃｏｍｍｅｎｔｓ（「ＲＦＣ」）Ｎｏ．１９９０に記載されているように、シー
ケンスナンバーは、多数のチャンネル上を送信されるパケットのフラグメントを
整理するのに使用されるよう意図されたものである。冗長送信に関連して、複製
パケットのマッチングができるよう、ＭＬＰＰＰヘッダーが個々のパケット識別
子として使用されている。

【００３０】１つの実施形態において、冗長通信は、マルチプロトコルラベル交換（「ＭＰ
ＬＳ」）をサポートしているネットワーク等のラベル交換ネットワーク上で、実
施される。マルチプロトコルラベル交換ネットワークにおいては、複数のラベル
が、同じ送信先へ向かっているデータに関連付けされる。転送とはノードからノ
ードへパケットを渡すことであるが、転送は、短い固定長ラベルを用いて転送同
値類の分類を識別することにより、簡単化される。転送は、テーブル中のラベル
を参照したり、ラベルをスワッピングしたり、ならびに可能であればカウンタを
活動させる時間をデクリメントおよびチェックする等の簡単な機能を必要とし得
るが、インターネットプロトコルルーター中で発生するようなルーティングのソ
ートに比べればずっと単純である。これは、経路がラベルの割当て時にセットア
ップされているからである。ＭＰＬＳは、簡単化された転送に加えて、効率的な
明示交換（ｅｘｐｌｉｃｉｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を提供する。このような明
示交換により、ソースノードはネットワークを通じて経路をセットアップする。
これは、ノードがネットワーク中での自身の位置を通信し、隣接ノード同士が特
定のラベルを有するパケットを転送することに同意するラベル分配プロトコルを
用いることにより達成される。コネクションがセットアップされた後、適切なラ
ベルを有するパケットを送信することにより、パケットが指定された経路を通じ
て送信先へ送信される。経路は、ラベル交換実施方法に応じて、様々な方法でセ
ットアップ可能である。各経路は、その経路の転送同値類（「ＦＥＣ」）が生成
されることにより、生成される。転送先の決定に関する限り、同一のＦＥＣ中に
マッピングされる全てのパケットは、区別不可能である。ラベル分配プロトコル
は、一般的にラベルを経路にマッピングするのに用いられる。ラベル交換ノード
は、ラベル分配プロトコルを、各ラベルと特定のＦＥＣ間の結合を他のノードに
通知するのに用いる。このようにして、ＭＰＬＳアーキテクチャにより、ノード
は自身に隣在するホップから特定の転送同値類用のラベル結合を要求することが
可能になる。

【００３１】１つの実施形態において、送信器は、ネットワークを通る少なくとも２本の送
信先への経路、つまり第１および第２の経路の生成を開始する。各経路は関連す
るラベルを有する。１つのラベルを有するパケットを送信することにより、パケ
ットが１本の経路を通って送信先へ送信される。別のラベルを有するパケットを
送信することにより、パケットが別の経路を通って送信先へ送信される。１つの
実施形態において、ノード間での断線またはその他のネットワークエラーにより
両経路が影響を受けないよう、経路は、全く異なる物理的配線ルートに沿って進
んでいる。別の実施形態においては、これらの経路の物理的配線ルートには幾分
のオーバーラップがある。

【００３２】図４について説明する。冗長的に送信されるデータは、任意の種類のデータで
あり得る。典型的には、送信されるデータは、予め、よりハイレベルのプロトコ
ルパケットにカプセル化される。例えば、データは、ＴＣＰ／ＩＰまたはその他
のＩＳＯ層３および上記のプロトコル等のハイレベルプロトコルにカプセル化さ
れ得るが、これは必須条件ではない。データパケット１００中のデータは、本発
明の範囲とは関係が無く、任意のデータを冗長的に送信することが可能である。

【００３３】１つの実施形態において、データは、ＭＬＰＰＰプロトコルスタックを用いて
ＰＰＰパケット１１０に分割され、これにより各パケットは、ＰＰＰヘッダ１０
６、ＭＬＰＰＰ情報１０４、ＰＰＰチェックサム１０８、および関連シーケンス
ナンバー１０２を有する。図４の実施形態において、各ＭＬＰＰＰパケットの２
つのコピー１２０、１２１が、１つは第１の経路を指定している第１のラベル１
２５と共に、１つは第２の経路を指定している第２のラベル１２６と共に、送信
される。パケット１２０およびパケット１２１は、送信先に到着するまでラベル
交換ノードからラベル交換ノードへ送信される。パケットは異なるラベルを有し
ているので、受信器はどのパケットがどの経路から来たのかを識別することがで
きる。また、複製パケットは同一のＭＬＰＰＰシーケンスナンバーを有している
ので、受信器はどのパケットが複製パケットなのかを判定することができる。

【００３４】図５について説明する。１つの実施形態において、ネットワークノードは、ソ
ースから冗長的に送信されるデータを受信する（工程１５０）。１つの実施形態
において、ソースはノード内にあるモジュールである。他の実施形態において、
ソースは、ネットワークノードと通信している別のコンピュータまたは別のノー
ドである。１つの実施形態において、データはパケットの形態をしている。他の
実施形態において、データは他の様々な形態をしており、パケットへの分割を必
要とする。必要があれば、データはパケットに分割され、各パケットに識別子が
付与される（工程１５１）。受信ノードは識別子によりどのパケットが複製パケ
ットであるのかを判定する。例えば、１つの実施形態において、識別子はパケッ
トナンバーである。識別子付きのパケットは、複製パケットとして、異なる経路
情報を有するパケットに挿入される（工程１５２）。１つの実施形態において、
各パケットは異なるラベルを有するラベル交換パケットにカプセル化される。異
なるラベルの各々によって、パケットが、異なる経路に方向付けられる。最後に
、パケットは送信される（工程１５３）。１つの実施形態において、異なるラベ
ルを有するラベル交換パケットは、異なる経路に沿って送信される。

【００３５】図６について説明する。１つの実施形態において、受信器は、重複したソース
、例えば図５のソースから、パケットの形態をしているデータを受信する（工程
１６０）。受信器は、パケットから識別子を抽出する（工程１６１）。受信器は
、パケットが既に受信したパケットの複製であるかどうか判定する（工程１６２
）。１つの実施形態において、受信器は、識別子を既に受信した識別子のリスト
と比較することにより、この判定を行う。１つの実施形態において、パケットが
複製である場合、受信器はその複製パケットの到着を記録する（工程１６３）。
この工程は、受信ノードが様々な経路の通信動作を追跡する範囲内でのみ有用で
ある。例えば、１つの実施形態において、受信器は複製パケットの到着のみを記
録する。別の実施形態において、受信器は、複製パケットが到着したことを示す
情報および第１のパケットの後のどれくらい後に複製パケットが到着したかとい
うことを示す情報を記録する。他の実施形態において、複製パケットに関する他
の情報が記録される。このコンテキストにおいて、記録とは、リストもしくはデ
ータベース中への情報の保存および／または別のノードへ情報を送信することに
よるシステムオペレータへの報告、統計の編集または別のシステム上のリストも
しくはデータベースへの保存を含むが、これらに限定はされない。複製パケット
に関する情報を記録した後、複製パケットは捨象される（工程１６４）。あるい
は、ある実施形態においては、複製パケットは保存される。

【００３６】上述のように、複製パケットが受信されたかどうか、および複製パケットがい
つ受信されたのか等の複製パケットに関する情報を記録する工程は、冗長通信経
路の状態および動作を追跡するのに有用である。受信器が経路の通信能力を追跡
しない実施形態において、記録工程１６３は実施されない。

【００３７】パケットが、既に受信されたパケットの複製パケットではなく（工程１６２）
、実際にパケットの識別子と共に受信された最初のパケットである場合、そのパ
ケットが使用される（工程１６５）。１つの実施形態において、パケットは異な
るモジュールへ送信される。別の実施形態において、１組のパケットを全て受信
するまではパケットを保存しておき、その後データを再編成する。また、１つの
実施形態において、複製パケットとの比較のため、および１組のパケットが全て
受信されたのがいつなのかを判定するため、パケットの受信に関する情報および
統計は記録され得る。

【００３８】図７について説明する。別の実施形態において、１本の経路は主要経路と判定
され、別の経路は保護経路と判定される。この実施形態において、受信器は、１
本の経路からのデータを優先的に使用し、別の経路からのデータは行方不明のパ
ケットを「充填する」ためのみに使用する。主要経路上でのデータ通信に関する
エラー率が所定の閾値に達した場合、受信器は保護経路を主要経路として使用し
、システムオペレータにエラーを報告する。

【００３９】さらに図７について説明する。受信器は主要経路からパケットを受信し（工程
１７０）、識別子を抽出する（工程１７１）。受信器は、主要経路を通じて送信
されたデータからパケットが行方不明になっていないかどうか判定する（工程１
７２）。全てのパケットが受信された場合、保護経路を通じて受信された複製パ
ケットは捨象される（工程１７３）。パケットが行方不明でありかつその行方不
明のパケットの複製パケットが保護通信路（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｌｏｗ）
を通じて受信された場合には、受信器は保護通信路からのパケットを使用する（
工程１７４）。エラーは、記録または履歴記録（ｌｏｇｇｅｄ）される（工程１
７５）。エラー率のカウンターがインクリメントされ（工程１７６）、エラー率
が所定の閾値よりも大きい場合（工程１７７）、受信器は保護経路を主要経路と
して使用するように切り替える（工程１７８）。経路の切替えによって、イベン
トの通知または履歴記録が行われてもよい。

【００４０】図８について説明する。受信器は、保護経路を通じて送信されたデータを受信
し（工程１９０）、パケットから識別子を抽出する（工程１９１）。受信器は、
パケットが保護経路を通じて送信されたデータから行方不明になっていないかど
うかを判定し（工程１９２）、全てのパケットが受信された場合は複製パケット
を捨象する（工程１９３）。パケットが行方不明の場合には、受信器はエラー条
件を報告または履歴記録し（工程１９４）、また報告または履歴記録のためにエ
ラーの頻度を追跡し得る。

【００４１】当業者であれば、請求項に記載の本発明の趣旨および範囲から逸脱することな
く、本明細書の記載内容に対する変形例、改変例、およびその他の実施例をなす
ことが可能であろう。従って、本発明は、上記の例示的記載ではなく、請求項の
趣旨および範囲により規定されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により構成された冗長サービスを提供することができるパケット交換ネ
ットワークの実施形態のブロック図である。

【図２】本発明により構成された冗長サービスを提供することができる１方向性のパケ
ット交換リングの実施形態のブロック図である。

【図３】本発明の実施形態において利用されているＰＰＰプロトコルへのＭＬＰＰＰの
エクステンションのブロック図である。

【図４】本発明の実施形態におけるデータパケットのカプセル化を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明の実施形態における、送信器ノードが従うプロシージャのフローチャー
トである。

【図６】本発明の実施形態における、受信ノードが従うプロシージャのフローチャート
である。

【図７】本発明の実施形態における、主要通信路の受信器が従うプロシージャのフロー
チャートである。

【図８】本発明の実施形態における、保護通信路の受信器が従うプロシージャのフロー
チャートである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冗長パケットデータ通信方法であって、第１のパケットおよび第２のパケットを送信する工程であって、該第１のパケ
ットは第１のパケット識別子、第１のパケットデータ、ならびに受信器および第
１の経路を示す第１のラベルを含み、該第２のパケットは該第１のパケット識別
子およびペイロードと同一の第２のパケット識別子およびペイロード、ならびに
該受信器および第２の経路を示す第２のラベルを含む、工程と、該第１の経路を通じて該第１のパケットを受信する工程と、該第２の経路を通じて該第２のパケットを受信する工程と、該第１のパケット識別子および該第２のパケット識別子から該パケットペイロ
ードが同一であることを判定する工程と、該パケットのうちの１つを捨象する工程、を包含する、方法。
【請求項２】冗長パケットデータ通信システムであって、第１のパケットおよび第２のパケットを送信する送信器であって、該第１のパ
ケットは第１のパケット識別子およびペイロード、ならびに受信器および第１の
経路を示す第１のラベルを含み、該第２のパケットは該第１のパケット識別子お
よびペイロードと同一の第２のパケット識別子およびペイロードを含み、該第２
のパケットは該受信器および第２の経路を示す第２のラベルをさらに含む、送信
器と、該第１の経路を通じて該第１のパケットをおよび第２の経路を通じて該第２の
パケットを受信し、該第１のパケット識別子および該第２のパケット識別子から
該第１のパケットペイロードおよび第２のパケットペイロードが同一であること
を判定し、同一の識別子およびペイロードを有する該パケットのうち１つを捨象
する、受信器と、を備えた、システム。
【請求項３】ネットワーク上で通信する方法であって、データパケットに識別子を付与する工程と、第１のネットワークルートを通じて前記パケットのコピーを送信先へ通信する
工程と、第２のネットワークルートを通じて該パケットのコピーを該送信先へ通信する
工程と、該送信先に最初に到着した該パケットの該コピーを該送信先において使用する
工程と、を包含する、方法。
【請求項４】ラベル交換データパケットを冗長的に通信するためのネット
ワークノードのリングであって、該データパケットはラベルおよびデータを含み
、該リングは、少なくとも３つのノードであり、各ノードは２つの他のノードと通信状態にあ
り、これにより該少なくとも３つのノードによって形成される通信経路がリング
状である、少なくとも３つのノード、を備え、各ノードは、該ノードから隣接ノードへラベル交換データパケットを送信する
ために通信リンクにより各隣接ノードに接続され、かつ各ノードは該隣接ノード
からラベル交換データパケットを受信するために通信リンクによって各隣接ノー
ドと通信状態にあり、かつ該ノードのうち第１のノードは、該ラベル交換データパケット中の該ラベルに
応答して、同一のデータを有する２つのラベル交換データパケットを、該ノード
のうち第２のノードへ実質的に同時にリングに沿って２つの異なる方向に送信す
る、リング。
【請求項５】前記第２のノードは、受信した同一のデータを有する各パケ
ットのうち最初のものを使用し、第２のものを捨象する、請求項４に記載のリン
グ。
【請求項６】前記第２のノードは、リングに沿って１方向から受信された
パケットを優先的に使用する、請求項４に記載のリング。
【請求項７】前記ラベル交換データパケットは、マルチプロトコルラベル
交換（ＭＰＬＳ）データパケットを含む、請求項６に記載のリング。
【請求項８】前記第２のノードは、所定の数よりも多いエラーが発生する
までは前記リングに沿った１方向から受信されたパケットを優先的に使用し、そ
の後は該第２のノードは該リングに沿ってもう一方の方向から受信されたパケッ
トを使用する、請求項６に記載のリング。