JP2006025044A - コネクション型通信方法およびコネクション型ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】トラフィックの需要または発生の変動に迅速に対応してパスの状態およびネットワークの転送形態を変更することができるコネクション型通信方法を得る。
【解決手段】２つのノード４１，４２間をそれぞれ接続する複数の経路を形成するとともに、この関係の関連づけを記憶された複数の上位階層の通信パス２２１，２２２（電気パス）および下位階層の通信パス２１１（光パス）の情報を通信ネットワークを構成するノード４１，４２が保持し、下位階層の通信パス２１１に状態の変化があったとき、これに対応する上位階層の通信パス２２１，２２２の状態を変更する。ルート変更後の上位階層の通信パス２２１，２２２、下位階層の通信パス２１１の転送処理に関する情報を各ノード４１，４２が保持するので、保持しない従来のものと比べて迅速にパスの状態を変更することができる。
【選択図】 図８

Description

この発明は、上位階層の通信パスとして電気パスを用い下位階層の通信パスとして光パス用いる２階層構成のコネクション型ネットワークシステムに関し、特にネットワークシステムのノード間のパスの確立方法に関するものである。

従来、通信ネットワークを低コストで提供するために、トラフィックの需要に応じて、通信ネットワークが最適な転送を行うため、上位階層のトラフィックの需要予測や実際の状況に応じて、下位階層のパス（トラフィックを転送するコネクション）を自動的に確立、変更、解放することにより、通信ネットワークの設備を有効利用することが提案されている。

このような通信ネットワークは、上位階層の電気パスのトラフィック需要に応じて下位階層の光パスの確立、変更、解放を行った後、下位階層の光パスによって構成される光ネットワークにおいて、更に電気パスの確立、変更、解放を行うことにより、トラフィックの需要に対応したネットワークの再構成を実現している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２９８５１７号公報（第５頁〜７頁、第１図）

しかしながら、上述のような構成の従来の通信技術は、光パス（下位階層のパス）を確立した後、電気パス（上位階層のパス）を確立するために、パスの確立が完了するまでに時間がかかり、このために急激なトラフィック需要の変動または実際のトラフィックの変動に対して、パスの確立が間に合わないという問題がある。また、トラフィックの需要が発生してから、実際にトラフィックを最適な形で転送することが可能となるまでに時間がかかるため、ネットワークを最大限に有効活用できないという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、トラフィックの需要または発生の変動に迅速に対応してパスの状態およびネットワークの転送形態を変更することができるコネクション型通信方法およびコネクション型ネットワークシステムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のコネクション型通信方法は、経路変更後の上位階層の通信パス、下位階層の通信パスの情報を予め通信ネットワークを構成するノードが保持し、下位階層の通信パスに状態の変化があったとき、同時に各ノードにおいて予め登録しておいた上位階層の通信パスの状態の変更をすることを特徴とする。

この発明によれば、ルート変更後の上位階層の通信パス、下位階層の通信パスの転送処理に関する情報を各ノードが保持し、これを維持するので、保持しない従来のものと比べて、たとえば、トラフィックの需要または発生の変動に迅速に対応してパスの状態およびネットワークの転送形態を容易に変更することができる。

以下、本発明にかかるコネクション型通信方法およびコネクション型ネットワークシステムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は実施の形態１の通信ネットワークの構成図である。図１において、通信ネットワークは、ネットワーク管理装置９２、制御通信ネットワーク９１、および３つのノード４１、４２、４３を含む。また、この通信ネットワークは、上位階層のコネクションとして電気パス、上位階層のコネクションが利用する下位階層のコネクションとして光パスが用いられている。

ここで、電気パスとは、例えば、ＭＰＬＳ(Multi-Protocol Label Switching)と呼ばれている通信技術で実現されるもので、情報がＩＰパケットと呼ばれるパケット形式のブロックに格納され、パケットに含まれるラベルの値に基づきパケットが転送され、目的とする装置に届けられる形態の通信において、その通信コネクションとパケットの転送経路を指すものである。

また、光パスとは、情報が光信号によって転送されるもので、ある通信装置が、光信号を送信し、０、１、もしくは複数の通信装置がこの光信号を転送し、別の通信装置がこれを受信する形態の通信において、その通信コネクションと光信号の転送経路を指す。

光パスを構成する１形態として、一般的にＩＰルータと呼ばれるパケット交換装置が、ＩＰパケットを光信号に載せて送信し、光クロスコネクトと呼ばれる装置が光信号を交換（転送）し、この光信号がＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)装置と呼ばれる波長分割多重を行う装置によって、波長多重化されて送信されるレーザ光の１波長として送信され、対向するＷＤＭ装置によって送信された１波長が取り出され、光クロスコネクトが更にこの波長から取り出した光信号を交換し、別のＩＰルータが光信号を受信しＩＰパケットを取り出すような通信形態がある。この形態においては、この２台のＩＰルータ間に光パスが確立され、光クロスコネクトが光パスを交換、あるいは転送する。１本の光ファイバ上には、ただ１波長のみが伝送されるか、ＷＤＭ装置によって波長多重化されて伝送される。なお、本明細書では、単に“パケット”と記載した場合は電気パス上で転送されるパケットを示し、電気パスのパケットに格納され転送される”ＩＰパケット“とは区別して用いる。

図１において、ネットワーク管理装置９２は、ネットワークを構成する各種通信装置の状態を把握し各装置の状態を管理する。制御通信ネットワーク９１は、ネットワークを構成する各種通信装置同士が制御情報を交換したり、ネットワーク管理装置９２と制御情報を交換したりするために使われる制御用の通信ネットワークである。

ノード４１、４２及び４３は、上位階層としての電気パスを終端または交換（転送）する機能及び下位階層としての光パスを終端する機能を持つ。コアルータ２１、クロスコネクト３１は、電気パスを交換する機能を持ち、ノード４１、４２及び４３とともに通信ネットワークを構成する。

ルータ１１〜１５は、ＩＰパケットを送受信する通信装置である。リンク５１〜６２は、ルータ１１〜１５、ノード４１〜４３、コアルータ２１及びクロスコネクト３１の隣接するいずれか２つの装置間を接続する通信路であり、実際には光ファイバ、ツイストケーブル、ＷＤＭ装置などにより構成される。

クロスコネクト３１は、信号をある装置から受信し別の装置へ転送する機能を持つ。図１においては、ノード４１、４２、または４３とクロスコネクト３１との間では、リンク５５、５６、６２のようにただ１波長の光信号に対応するリンクしか描かれていないが、各装置がそれぞれ複数のリンクを収容し、クロスコネクト３１が、それぞれ受信した光信号を、それぞれ別の装置に転送することも可能である。ノード４１、４２、または４３とクロスコネクト３１との間では、図には記載されていないがＷＤＭ装置が配置されることもある。

図２は図１のノード４１の詳細を示すブロック図である。図２において、ノード４１は、外部と接続する制御通信部１８２と、この制御通信部１８２を介して外部と通信をするとともに、各テーブルに対して読み書きをする装置制御部１８１を有している。ノード４１は、パスの関連づけ情報を保持するテーブルとして、電気パス処理テーブル１５１、光パス管理テーブル１６１、電気パス管理テーブル１７１、トンネル管理テーブル１７２およびＩＰパケット処理テーブル１１１を有している。ノード４１は、ＩＰパケットを送受信するＩＰパケット送受信部１０１、１０２と、光信号を送受信する光信号送受信部１３１、１３２、１３３と、電気パスを送受信する電気パス送受信部１４１、１４２、１４３と、これらの送受信部に接続され、必要に応じて転送方向を切り替えるパケットスイッチ１２１とを有している。なお、ノード４２も同様の構成を成している。

図３はノード４１およびノード４２における光パス管理テーブル１６１である。光パス管理テーブル１６１は、ノード４１が終端する光パスをすべて管理する記憶領域であり、個々の光パスについて、光パスをユニークに識別する識別情報、後述する光パスの状態、光パスを収容するリンクの識別情報、そして光パスに収容する電気パスの識別情報のリストを記憶する。

図４はノード４１およびノード４２における電気パス管理テーブル１７１である。電気パス管理テーブル１７１は、ノード４１が終端、または交換（転送）する電気パスをすべて管理する記憶領域であり、個々の電気パスについて、電気パスの識別情報、後述する電気パスの状態、電気パスの下位階層として使用する光パスもしくはリンクが使用可能かどうかの状態、そして後述するように、電気パスの処理内容として、ＩＰパケット処理テーブル１１１または電気パス処理テーブル１５１にコピーする内容を記憶する。

電気パス管理テーブル１７１の電気パスの下位階層として使用する光パスもしくはリンクが使用可能かどうかの状態（図中の“下位階層使用可能状態”）は、光パスが状態３でなく使用不可能の場合には０、状態３で使用可能な場合は１とする。すなわち、０の場合は、電気パスの転送は不可能な状態を意味し、１の場合は電気パスの状態を変更すれば可能となる状態を意味する。

図５はノード４１およびノード４２におけるトンネル管理テーブル１７２である。トンネル管理テーブル１７２は、複数の電気パスを関連づけるために使われ、トンネルの識別情報と、トンネルに関連付ける電気パスの識別情報のリストを記憶する。ここでトンネルとは、ある特定の利用のために、特定のノード間で電気パスによって転送されるトラフィックに対応する仮想的な通信コネクションの概念である。トンネルが利用する電気パスは、必ずしも１つであるとは限らない。通信ネットワークの利用者Ａと利用者Ｂの間で、通信ネットワークを使って、特定の目的を持ってデータの転送を行う場合、この転送すなわちトンネルを提供する通信ネットワークは、必ずしも１つの電気パスだけを使わなくともよく、状況に応じて複数の電気パスを使い分けてもよい。

このような複数の電気パスを１つのトンネルに関連づけることは、ネットワーク管理装置９２により行われる。例えばネットワーク管理装置はネットワークの構成（ノードの配置やノード間のファイバの配置）、ネットワークがどんな転送を必要としているか、パケットの転送量はどの程度かを把握した上で、どのようなルートでパス確立を行うか、どのパスとの関連づけを行うかを計算する。また、ネットワーク管理装置を操作するオペレータが関連づけを任意に行っても良い。

ＩＰパケット送受信部１０１、１０２は、隣接するルータ１１、１２からのＩＰパケットを受信する機能と、隣接するルータ１１、１２へＩＰパケットを送信する機能を持つ。ＩＰパケットを受信した際、ＩＰパケット処理テーブル１１１を参照してＩＰパケットを処理し、必要に応じてＩＰパケットの情報をパケットスイッチ１２１に転送する。

図６はノード４１およびノード４２におけるＩＰパケット処理テーブル１１１である。ＩＰパケット処理テーブル１１１は、ノード４２が受信するＩＰパケットの処理内容を記述する記憶領域であり、受信するＩＰパケットのＩＰヘッダにおけるＩＰアドレスなど、処理対象とするＩＰパケットを識別する内容、ＩＰパケットを受信した時の処理内容として、廃棄するかラベルを追加して転送するかを指定する内容（廃棄の場合０、転送の場合１とする）、ラベルを追加して転送する場合の追加するラベル、転送する先のリンクの識別情報を記憶する。

光信号送受信部１３１、１３２、１３３は、隣接するコアルータ２１、クロスコネクト３１、ノード４３からの光信号を受信する機能と、これら隣接する装置へ光信号を送信する機能を持つ。電気パス送受信部１４１、１４２、１４３は、光信号から取り出されたパケットをそれぞれ光信号送受信部１３１、１３２、１３３から受け取り、その受信パケットを処理する機能と、送信先のリンクを収容する光信号送受信部１３１、１３２、１３３にパケットを送信する機能を持つ。パケットを受信した際、電気パス処理テーブル１５１を参照してパケットを処理し、必要に応じてパケットの情報をパケットスイッチ１２１に転送する。

図７はノード４１およびノード４２における電気パス処理テーブル１５１である。電気パス処理テーブル１５１は、ノード４２が受信するパケットの処理内容を記述する記憶領域であり、受信パケットに含まれるラベルの値、受信パケットの処理内容として、廃棄するか、ラベルを交換して転送するか、あるいはラベルを取り除いて転送するかを指定する内容（廃棄の場合０、ラベル交換を１、ラベル除去を２とする）、ラベルを交換する場合の交換後のラベルの値、転送する先のリンクの識別情報を記憶する。

装置制御部１８１は、光パス管理テーブル１６１、電気パス管理テーブル１７１、トンネル管理テーブル１７２、ＩＰパケット処理テーブル１１１、電気パス処理テーブル１５１の内容を読み出し、また必要に応じて内容を書き換える機能を持つ。また、制御通信部を用いて制御通信ネットワーク９１を介してネットワーク管理装置９２や、ノード４２などの通信装置と通信制御の通信を行う。

制御通信部１８２は、制御通信ネットワーク９１からの制御情報を受信する機能と、制御通信ネットワーク９１へ制御情報を送信する機能を持つ。
なお、図２は、ノード４１の構成を示したものであるが、ノード４２、４３においても、同様の構成を持つ。ノード４１とは収容するリンクや隣接する装置が異なるのみである。

図８は図１に示す通信ネットワークにおいて確立された電気パス及び光パスの一例を示す説明図である。図８に始端ノード４１と終端ノード４２の間において、中間ルータであるコアルータ２１を介して２本の電気パス２０１、２０２が確立される。電気パス２０１は、ノード４１が始端ルータ１１から受信したルータ１３宛のＩＰパケットを転送するために使用される。ノード４１は、受信したＩＰパケットに、電気パス２０１を使ってパケットを転送する制御情報であるラベルを追加し、コアルータ２１へ向けてリンク５３上に送信する。コアルータ２１は、受信したパケットのラベルを参照して転送先を決定し、新たなラベルに置き換えて、ノード４２へ向けてリンク５４上に送信する。ノード４２は、受信したパケットのラベルを取り除き、ＩＰパケットを取り出し、終端ルータ１３宛にＩＰパケットを送信する。電気パス２０２は、ノード４１がルータ１２から受信したルータ１４宛のＩＰパケットを転送するために使用される。電気パス２０１と同様の処理により、ＩＰパケットが転送される。

また、クロスコネクト３１を介して光パス２１１が確立される。また、光パス２１１の上位階層のパスとして、電気パス２２１、２２２が確立される。すなわち、電気パス２１１、２２２上転送されるパケットの情報は、光パス２１１を使って転送される光信号によって転送される。電気パス２２１は、電気パス２０１と同様、ノード４１がルータ１１から受信したルータ１３宛のＩＰパケットを転送するために使用される。また、電気パス２２２は、電気パス２０２と同様、ノード４１がルータ１２から受信したルータ１４宛のＩＰパケットを転送するために使用される。

このように電気パスは、電気パス２２１のように、下位階層として光パスを使って１または複数の装置を介して直接隣接しない装置間で転送される場合と、電気パス２０１のように、隣接する装置間のリンク上に直接転送される場合とがある。すなわち、電気パスは、光パス上に転送される場合と、光パスを利用せずに直接転送される場合の２種類の転送方法がある。

［パスの状態の定義］
図９は本実施の形態において定義するパスの状態の説明図である。本実施の形態においては、図８のようにネットワーク上に確立されたパスは、図９に示される３つの状態のいずれかの状態をとる。つまり、本実施の形態においては、“論理的にパスが確立されておらず、通信可能でない”状態を「状態１」、“論理的にパスが確立されているが、通信可能でない”状態を「状態２」、そして“論理的にパスが確立されていて、かつ通信可能な”状態を「状態３」とする。

「状態１」は、電気パスまたは光パスの転送の情報がネットワーク上の各ノードにて確立されていない状態であり、別の言い方をすれば、パスそのものが存在していない状態である。

「状態２」は、電気パスまたは光パスの転送の情報がネットワーク上の各ノードにて確立されているが、実際には、パス上のパケットまたは光信号を送信、受信しない状態である。例えば電気パス上の各ノードでは、ラベルの値、許容可能な帯域のほか、遅延時間、廃棄率、優先順位などの通信品質が決定されている。電気パスの転送処理を各ノードが問題なく可能であることを、論理的には確認済みである状態である。しかし、実際には電気パスの転送処理を行わない。例えば電気パス２２１に関して、ノード４１がルータ１１からルータ１３宛に送付されたＩＰパケットを受信しても、ノード４１はＩＰパケットにラベルを追加しないし、電気パス２２１上にパケットを送信しない。

「状態３」は、実際にそのパスを使って光信号またはパケットが送信または受信されている状態である。この時、「状態２」において事前に決定されたラベルの値を使用してパケットを送信あるいは受信する。例えば電気パス２２１に関して、ノード４１がルータ１１からルータ１３宛に送付されたＩＰパケットを受信すると、ノード４１は、受信したＩＰパケットに、電気パス２２１を使ってパケットを転送する制御情報であるラベルを追加し、コアルータ２１へ向けてリンク５３上に送信する。コアルータ２１は、受信したパケットのラベルを参照して転送先を決定し、新たなラベルに置き換えて、ノード４２へ向けてリンク５４上に転送する。ノード４２は、受信したパケットのラベルを取り除き、ＩＰパケットを取り出し、ルータ１３宛にＩＰパケットを送信する。

［ネットワークの状態］
図１０はネットワークの状態を説明する説明図である。本実施の形態においては、図８のように確立されたパスと、図９に示されるパスの状態の定義に基づいて、各々の光パスおよび電気パスの状態の組み合わせをネットワーク全体で４つの状態としてとらえる。この４つの状態をそれぞれ、「ネットワーク状態Ａ」、「ネットワーク状態Ｂ」、「ネットワーク状態Ｃ」および「ネットワーク状態Ｄ」とする。

「ネットワーク状態Ａ」は、ＩＰパケットがまったく転送されないネットワークの転送状態、「ネットワーク状態Ｂ」は、コアルータ２１を介して転送されるネットワークの転送状態、「ネットワーク状態Ｂ」は、ＩＰパケットがコアルータ２１を介して転送されるが、クロスコネクト３１を介した光パスにより転送される準備が出来ているネットワークの転送状態、そして「ネットワーク状態Ｄ」は、ＩＰパケットがクロスコネクト３１を介した光パスにより転送されるネットワークの転送状態である。なお、実際のネットワークにおいて、ネットワーク上に存在するパスの状態の組み合わせは無数に存在する。本実施の形態は、これら４つのネットワーク状態のみがあることを利用して所望の効果を得ようとするものではなく、本実施の形態の説明のため、ネットワークとしての４つの例として定義し、ネットワークを構成する装置の動作とネットワーク全体での情報転送の動作を説明するものである。

「ネットワーク状態Ａ」において、電気パス２０１、２０２、光パス２１１、電気パス２２１、および電気パス２２２はすべて「状態１」にある。すなわち、すべてのパスは存在せず、パケット、光信号の転送も行われない。

「ネットワーク状態Ｂ」において、電気パス２０１、２０２はともに「状態３」にあり、光パス２１１、電気パス２２１、および電気パス２２２はともに「状態１」にある。この時、ノード４１では、ルータ１１からＩＰパケットを受信し、ＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスがルータ１３宛に送信すべきものである場合、ＩＰパケットに電気パス２０１に対応するラベルを追加し、リンク５３上に送信する。コアルータ２１に到達したパケットは、コアルータ２１にて処理され、それぞれ電気パス２０１上に転送される。すなわち、リンク５４上に送信され、ノード４２に到達する。ノード４２は、電気パス２０１上受信したパケットのラベル情報を取り除き、その結果得られたＩＰパケットをルータ１３に転送する。同様にノード４１では、ルータ１２からＩＰパケットを受信し、ＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスがルータ１４宛に送信すべきものである場合、電気パス２０２に対応するラベルを追加し、リンク５３上に送信する。以降電気パス２０１の場合と同様の処理により、パケットが転送される。

「ネットワーク状態Ｃ」において、電気パス２０１、２０２はともに「状態３」にあり、光パス２１１は「状態２」、電気パス２２１、２２２はともに「状態２」にある。この時のパケット転送の動作内容は、「ネットワーク状態Ｂ」の場合と同様である。しかし、「ネットワーク状態Ｂ」との違いは、光パス２１１、電気パス２２１、そして電気パス２２２が“論理的に”確立された状態であり、ノード４１、４２においてこれらのパスに関する情報が記憶されている点が異なる。光パス２１１は、「状態２」の状態にあるため、実際に光信号が光パス２１１を使って転送されることは無い。すなわちノード４１が光信号を送信し、クロスコネクト３１がこの光信号を転送し、ノード４２が受信することは無い。このため、リンク５５、５６を使って別の光パスを確立し、光信号を転送することが出来る。例えば、ノード４３からクロスコネクト３１を介してノード４２に至る光パスを確立する際にリンク６２、５６を使用するものとし、クロスコネクト３１はリンク６２から受信した光信号をリンク５６上に転送してよい。

「ネットワーク状態Ｄ」において、電気パス２０１、２０２はともに「状態２」にあり、光パス２１１は「状態３」、電気パス２２１、２２２はともに「状態３」にある。この時、ノード４１では、ルータ１１からＩＰパケットを受信し、ＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスがルータ１３宛に送信すべきものである場合、ＩＰパケットに電気パス２２１に対応するラベルを追加し、光パス２１１上に光信号を送信する。ノード４２は、光パス２１１により受信した光信号からパケットを取り出し、このうち電気パス２２１に対応するパケットのラベル情報を取り除き、その結果得られたＩＰパケットをルータ１３に転送する。同様にノード４１では、ルータ１２からＩＰパケットを受信し、ＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスがルータ１４宛送信すべきものである場合、電気パス２２２に対応するラベルを追加し、光パス２１１上に送信する。以降電気パス２２１の場合と同様の処理により、パケットが転送される。

以上のように、ノード４１がルータ１１、１２から受信したＩＰパケットは、「ネットワーク状態Ｃ」ではそれぞれ電気パス２０１、２０２を通って転送され、「ネットワーク状態Ｄ」では、光パス２１１を使い、電気パス２２１、２２２を通って転送される。ノード４１、４２においては、各々のパスの状態を「状態２」と「状態３」の間で切り替えることにより、「ネットワーク状態Ｃ」における転送動作から「ネットワーク状態Ｄ」における転送動作への切り替え、「ネットワーク状態Ｄ」における転送動作から「ネットワーク状態Ｃ」における転送動作への切り替えを行うことができる。

ここで、ネットワーク状態ＣからＤ、およびその逆のネットワーク状態ＤからＣに遷移する場合を例にして、本実施の形態のネットワークシステムの動作を説明する。図１１はネットワークシステム全体の動きを示すシーケンスチャートである。システム全体の動作に関して、例えば、システムが立ち上げ時に、まず、ネットワーク管理装置９２が、システム全体をサーチして、複数の電気パスを関連づける関連づけ情報としてのトンネル管理テーブル１７２を生成する。このトンネル管理テーブル１７２に記憶される情報としては、所定の２つのノード間をそれぞれ接続する複数の経路を形成する複数の電気パスを関連づける情報も含まれている。

図１１において、例えば、光パスに変化があると、ネットワーク管理装置９２は、対応するノードに制御要求を送出する（ステップＳ２０１）。これをトリガとして、パスの状態変更の動作が開始する。パスの状態変更のトリガとなるものは、ネットワーク管理装置９２から制御要求を受け取ったとき、例えば、光パスの状態の変化に基づいて、ノード自身が送出することもある。ネットワーク管理装置９２からの制御要求を受け取ったノード４２は、光パス状態変更要求（制御メッセージ）をクロスコネクト３１に送出する（ステップＳ２０３）。クロスコネクト３１の動作は、ここでは省略する。クロスコネクト３１は、所定の動作をした後、光パス状態変更要求（制御メッセージ）をノード４２に送出する（ステップＳ２０５）。光パス状態変更要求を受け取ったノード４２は、パスの状態変更の動作をする。

図１２−１から図１２−３はノード４２のパスの状態変更の動作を示すフローチャートである。ノード４２は、まず、クロスコネクト３１１が送信した光パス状態変更要求を受信する（ステップＳ１１１）。そして、光パス識別情報をキーに光パス管理テーブル１６１の当該光パス情報を参照し（ステップＳ１１７）、光パス管理テーブル１６１の光パス状態を変更する（ステップＳ１１９）。そして、光パス管理テーブル１６１の収容する電気パスのリストを先頭から順に参照する（ステップＳ１２１）。なお、以下のステップでは、電気パス識別情報をＩＤ［ｉ］、ｉ＝１,２，３，・・・Ｎとする。ここで、Ｎはリストの長さである。そして、電気パス識別情報ＩＤ［ｉ］をキーに電気パス管理テーブル１７１の当該電気パスの行を参照し（ステップＳ１２３）、そしてさらに、電気パス管理テーブル１７１の下位階層使用可能状態を変更後光パス状態が２なら０に、３なら１に変更する（ステップＳ１２５）。次に、光パスの変更後状態を確認し、状態３であれば、ステップＳ１３１に進み、状態２であれば、ステップＳ１５１に進む。

ステップＳ１３１に進み、まず、電気パス識別情報ＩＤ［ｉ］をキーにトンネル管理テーブル１７２を参照する。次に、当該トンネルの収容する電気パスのリストを先頭から順に参照する（ステップＳ１３３）。電気パス識別情報がＩＤ［ｉ］であるか否かを確認し（ステップＳ１３５）、真のときは、ステップＳ１４１に進むとともに、偽であれば、つぎのステップＳ１３７に進む。ステップＳ１３７に進み、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスの電気パス状態が３か否かを確認し、真のときは、ステップＳ１７３に進むとともに、偽であれば、ステップＳ１３９に進む。ステップＳ１３９に進み、当該トンネルのすべての電気パスを参照したか否かを確認する。そして、参照していなければ、ステップＳ１３５にもどり、すべての電気パスを参照していれば、ステップＳ１７３に進む。

ステップＳ１４１に進み、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスＩＤ［ｉ］の電気パス状態を３に変更する。そして、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスに関して登録されたＩＰパケット処理テーブル１１１の内容で、ＩＰパケット処理テーブル１１１を更新する（ステップＳ１４３）。さらに、当該トンネルの収容する電気パスのリストを続けて順に参照し（ステップＳ１４５）、電気パス管理テーブル１７１の当該電気パスの電気パス状態が３か否かを確認し（ステップＳ１４９）。真になるまで、これを繰り返し、すべての参照が終了したら、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスの電気パス状態を２に変更する（ステップＳ１４９）。

一方、ステップＳ１２７で光パスの変更後状態が２のとき、電気パス識別情報ＩＤ［ｉ］をキーにトンネル管理テーブル１７２を参照し（ステップＳ１５１）、さらに、当該トンネルの収容する電気パスのリストを先頭から順に参照し（ステップＳ１５３）、そして、当該電気パス識別情報がＩＤ［ｉ］であるか否かを確認し（ステップＳ１５５）、真のときは、ステップＳ１５９に進むとともに、偽であれば、つぎのステップＳ１５７に進む。ステップＳ１５７に進み、さらに、当該トンネルのすべての電気パスを参照したか否かを確認し、真のときは、ステップＳ１７３に進むとともに、偽であれば、ステップＳ１５５に戻る。

ステップＳ１５９に進み、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスＩＤ［ｉ］の電気パス状態が３か否かを確認する。そして、電気パスＩＤ［ｉ］の電気パス状態が３であれば（ステップＳ１５９）、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスＩＤ［ｉ］の電気パス状態を２に変更し（ステップＳ１６１）、一方、ステップＳ１５９にて、３でなければ、ステップＳ１７３に進む。次に、当該トンネルの収容する電気パスのリストを続けて順に参照し（ステップＳ１６３）、電気パス管理テーブル１７１の当該電気パスの下位階層使用可能状態が１か否かを確認し（ステップＳ１６５）、真のときは、ステップＳ１６９に進むとともに、偽であれば、ステップＳ１６３に戻る。そして、当該トンネルのすべての電気パスを参照したか否かを確認し（ステップＳ１６７）、真のときは、ステップＳ１７３に進むとともに、偽であれば、ステップＳ１６９に進む。そして、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスの電気パス状態を３に変更し（ステップＳ１６９）、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスに関して登録されたＩＰパケット処理テーブル１１１の内容で、ＩＰパケット処理テーブル１１１を更新し（ステップＳ１７１）、ステップＳ１７３に進む。ステップＳ１７３では、当該光パスのすべての電気パスを参照したか否かを確認し、真のときは、クロスコネクト３１に向けて、光パス状態変更要求（制御メッセージ）を送信して（ステップＳ１７５）、終了するともに、偽であれば、ステップＳ１２３に戻る。

図１１に戻り、ノード４２が送出した光パス状態変更要求（制御メッセージ）をクロスコネクト３１が受け取る（ステップＳ２１１）。クロスコネクト３１の動作は、ここでは省略する。クロスコネクト３１は、所定の動作をした後、光パス状態変更要求（制御メッセージ）をノード４１に送出する（ステップＳ２１３）。光パス状態変更要求を受け取ったノード４１は、パスの状態変更の動作をする。

図１３−１から図１３−３はノード４１のパスの状態変更の動作を示すフローチャートである。まず、光パス状態変更要求を（制御メッセージ）を受信する（ステップＳ１１）。その後、光パスの状態変更応答を受信したかを確認し（ステップＳ１５）、その結果、受信していなければ、受信待ちとなり、受信していれば、先のステップに進む。

そして、光パス識別情報をキーに光パス管理テーブル１６１の当該光パス情報を参照し（ステップＳ１７）、光パス管理テーブル１６１の光パス状態を変更する（ステップＳ１９）。そして、光パス管理テーブル１６１の収容する電気パスのリストを先頭から順に参照する（ステップＳ２１）。なお、以下のステップでは、電気パス識別情報をＩＤ［ｉ］、ｉ＝１,２，３，・・・Ｎとする。ここでＮはリストの長さである。そして、電気パス識別情報ＩＤ［ｉ］をキーに電気パス管理テーブル１７１の当該電気パスの行を参照し（ステップＳ２３）、そしてさらに、電気パス管理テーブル１７１の下位階層使用可能状態を変更後光パス状態が２なら０に、３なら１に変更する（ステップＳ２５）。次に、光パスの変更後状態を確認し、状態３であれば、ステップＳ３１に進み、状態２であれば、ステップＳ５１に進む。

ステップＳ３１に進み、まず、電気パス識別情報ＩＤ［ｉ］をキーにトンネル管理テーブル１７２を参照する（ステップＳ３１）。次に、当該トンネルの収容する電気パスのリストを先頭から順に参照する（ステップＳ３３）。電気パス識別情報がＩＤ［ｉ］であるか否かを確認し（ステップＳ３５）、真のときは、ステップＳ４１に進むとともに、偽であれば、つぎのステップＳ３７に進む。ステップＳ３７に進み、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスの電気パス状態が３か否かを確認し、真のときは、ステップＳ７３に進むとともに、偽であれば、ステップＳ３９に進む。ステップＳ３９に進み、当該トンネルのすべての電気パスを参照したか否かを確認する。そして、参照していなければ、ステップＳ３５にもどり、すべての電気パスを参照していれば、ステップＳ７３に進む。

ステップＳ４１に進み、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスＩＤ［ｉ］の電気パス状態を３に変更する。そして、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスに関して登録されたＩＰパケット処理テーブル１１１の内容で、ＩＰパケット処理テーブル１１１を更新する（ステップＳ４３）。さらに、当該トンネルの収容する電気パスのリストを続けて順に参照し（ステップＳ４５）、電気パス管理テーブル１７１の当該電気パスの電気パス状態が３か否かを確認し（ステップＳ４９）。真になるまで、これを繰り返し、すべての参照が終了したら、テーブルにおける当該電気パスの電気パス状態を２に変更する（ステップＳ４９）。

一方、ステップＳ２７で光パスの変更後状態が２のとき、電気パス識別情報ＩＤ［ｉ］をキーにトンネル管理テーブル１７２を参照し（ステップＳ５１）、さらに、当該トンネルの収容する電気パスのリストを先頭から順に参照し（ステップＳ５３）、次に、当該電気パス識別情報がＩＤ［ｉ］であるか否かを確認し（ステップＳ５５）、真のときは、ステップＳ５９に進むとともに、偽であれば、つぎのステップＳ５７に進む。ステップＳ５７に進み、さらに、当該トンネルのすべての電気パスを参照したか否かを確認し、真のときは、ステップＳ７３に進むとともに、偽であれば、ステップＳ５５に戻る。

ステップＳ５９に進み、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスＩＤ［ｉ］の電気パス状態が３か否かを確認する。そして、電気パスＩＤ［ｉ］の電気パス状態が３であれば（ステップＳ５９）、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスＩＤ［ｉ］の電気パス状態を２に変更し（ステップＳ６１）、３でなければ、ステップＳ７３に進む。次に、当該トンネルの収容する電気パスのリストを続けて順に参照し（ステップＳ６３）、電気パス管理テーブル１７１の当該電気パスの下位階層使用可能状態が１か否かを確認し（ステップＳ６５）、真のときは、ステップＳ６９に進むとともに、偽であれば、ステップＳ６３に戻る。そして、当該トンネルのすべての電気パスを参照したか否かを確認し（ステップＳ６７）、真のときは、ステップＳ７３に進むとともに、偽であれば、ステップＳ６９に進む。そして、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスの電気パス状態を３に変更し（ステップＳ６９）、電気パス管理テーブル１７１における当該電気パスに関して登録されたＩＰパケット処理テーブル１１１の内容で，ＩＰパケット処理テーブル１１１を更新し（ステップＳ７１）、ステップＳ７３に進む。ステップＳ７３では、当該光パスのすべての電気パスを参照したか否かを確認し、真のときは、終了するとともに、偽であれば、ステップＳ２３に戻る。このようにしてパスの状態変更の動作が行われる。

上述のように図１２−１から図１２−３は、ノード４２における処理内容であり、図１３−１から図１３−３は、ノード４１における処理内容であり、言い換えれば図１３−１から図１３−３は光パス、電気パスの送信元における処理内容、図１２−１から図１２−３は受信先における処理内容である。そのため、従ってノード４１が電気パスの受信先となる場合には、ノード４１においても、図１２−１から図１２−３の動作をする。

上述のように、光パスの状態変化のトリガを検出すると、転送状態を切り替えるために、光パス管理テーブル１６１、電気パス管理テーブル１７１、ＩＰパケット処理テーブル１１１、電気パス処理テーブル１５１を書き換える。光パスが状態２から３に変化する際、すなわち光信号が実際に転送可能となった場合には、その光パスに収容されている電気パスを同じく状態２から３に変更する。このために光パスに収容されている電気パスのすべてについて、関連づけられた関連づけ情報であるトンネルを、トンネル管理テーブル１７２を参照して検索し、トンネルに収容する電気パスのリストの中から最初に見つかった電気パスで、かつ下位階層使用可能状態が１（利用可能）であるものを、状態３に変更する。また、その代わりに、同一トンネルに関連づけられ、かつこれまで状態３の状態にあった電気パスを状態２に変更する。また、これに応じてＩＰパケット処理テーブル、電気パス処理テーブルの内容を書き換えることで、パケットの転送状態を切り替える。

一方、光パスが状態３から２に変化、すなわち光信号が転送不可能となった場合には、その光パスに収容されている電気パスを同じく状態３から２に変更する。このために光パスに収容されている電気パスのすべてについて、電気パスの状態を３から２に変更し、関連づけられたトンネルを、トンネル管理テーブル１７２を参照して検索し、その変わりに使用する電気パスとして、トンネルに収容する電気パスのリストの中から最初に見つかった電気パスで、かつ下位階層使用可能状態が１（利用可能）であるものを、状態３に変更する。また、これに応じてＩＰパケット処理テーブル、電気パス処理テーブルの内容を書き換えることで、パケットの転送状態を切り替える。

次に、４つのネットワーク状態におけるＩＰパケットおよびパケットの転送形態および状態間の遷移の動作を説明する。

［ネットワーク状態Ａ］
「ネットワーク状態Ａ」は、ノード４１、４２においてともに電気パス、光パスの状態を持たない状態であり、パケットおよび光信号を送受信していない状態である。いわばノード４１、４２は初期状態の状態であり、ＩＰパケット処理テーブル１１１、電気パス処理テーブル１５１、光パス管理テーブル１６１、電気パス管理テーブル１７１、およびトンネル管理テーブル１７２には何も情報が登録されていない。ＩＰパケット送受信部は、ルータ１３宛てのＩＰパケットをルータ１１から受け取ると、ＩＰパケット処理テーブル１１１には何も情報が登録されていないため、ＩＰパケットを廃棄する。

［ネットワーク状態Ａ］から［ネットワーク状態Ｂ］
次に、「ネットワーク状態Ａ」から「ネットワーク状態Ｂ」に移る動作について説明する。所定の理由により、電気パス２０１を確立する必要が生じる。これは例えばネットワーク管理装置９２からパス確立の制御要求をノード４１が受信した時である。この制御要求には、トンネルの識別情報、パスの識別情報、パスの経路、 必要とする帯域および優先度などの情報が含まれる。この時ノード４１、４２は電気パス２０１を確立する。この確立制御は、一般にＭＰＬＳと呼ばれている技術により実現される。ノード４１とコアルータ２１、コアルータ２１とノード４２の間で、トンネルの識別情報、パスの識別情報、パスの経路、使用するラベルの値、必要とする帯域、優先度などの制御情報を交換する。この際、ノード４１、コアルータ２１、ノード４２において、電気パス２０１の処理の情報がそれぞれ登録される。電気パス２０１に関して、ノード４１における装置制御部１８１は、ＩＰパケット処理テーブル１１１において、ルータ１１からルータ１３宛に送信されたＩＰパケットを受信した時の処理として、ＩＰパケットにラベルを追加するという処理の指定、追加するラベルの値、パケットを転送するリンク（リンク５３）の識別情報を登録する。また電気パス管理テーブル１７１において、電気パスの識別情報、電気パスの状態として「状態３」、電気パスが利用するリンク５３が使用可能であることにより電気パス２０１が使用可能であること、そしてＩＰパケット処理テーブルに登録した情報と同じ内容を登録する。また、装置制御部１８１は、トンネル管理テーブル１７２において、トンネルの識別情報と電気パス２０１の識別情報を登録する。

また、コアルータ２１においては、受信するパケットのラベルの値と、それに対応する処理内容として、ラベルを付け替えるという処理の指定、付け替えた後のラベルの値、パケットを転送するリンク５４の識別情報等がコアルータ２１内部に登録される。ノード４２における装置制御部１８１は、電気パス処理テーブル１５１において、受信するパケットのラベルの値と、それに対応する処理内容として、ラベルを取り除きＩＰパケットを取り出すという処理の指定、ＩＰパケットを転送するリンク（リンク５８）の識別情報を登録する。また電気パス管理テーブル１７１において、電気パスの識別情報、電気パスの状態として「状態３」、電気パスが利用するリンク５４が使用可能であるため、下位階層が使用可能であること、そして電気パス処理テーブル１５１に登録した内容を登録する。また、装置制御部１８１は、トンネル管理テーブル１７２において、トンネルの識別情報と電気パス２０１の識別情報を登録する。

また、電気パス２０２に関しても、同様の情報がそれぞれのノード４１、４２における電気パス管理テーブル１７１、ＩＰパケット処理テーブル１１１、電気パス処理テーブル１５１、トンネル管理テーブル１７２に登録される。

［ネットワーク状態Ｂ］
次に「ネットワーク状態Ｂ」における動作について説明する。
ノード４１、４２がそれぞれＩＰパケットまたは電気パス上のパケットを受信し、転送する処理は、それぞれＩＰパケット処理テーブル１１１、電気パス処理テーブル１５１に登録された情報により決定され、ネットワーク状態に関わらず同じである。すなわち、ノード４１において、ルータ１１からＩＰパケットを受信すると、ノード４１におけるＩＰパケット送受信部１０１はＩＰパケットのヘッダ情報を参照し、ＩＰパケット処理テーブル１１１においてこのＩＰパケットに対する処理内容を読み出すことによって、ＩＰパケットがルータ１３宛に送信されるべきものであることを知る。処理内容が登録されていなければ、ＩＰパケットを廃棄する。処理内容が登録されていた場合は、登録されているＩＰパケットの処理内容に基づく処理を行う。すなわち、ＩＰパケットにラベルを追加することを知り、登録されているラベルをＩＰパケットに追加し、装置内部の制御情報として、更にパケットを転送する先の識別情報を付加してパケットスイッチ１２１に転送する。パケットスイッチ１２１は、パケットに付加された転送先リンクの識別情報を参照し、転送先リンクを終端する電気パス送受信部１４１、１４２、または１４２のいずれかにパケットを振り分ける。電気パス送受信部は、パケットスイッチから転送されたパケットから転送先リンクの識別情報を取り除き、パケットを保持し、転送先リンク上にパケットを送信するために必要な制御情報を付加し、適切なタイミングで対応する光信号送受信部１３１、１３２あるいは１３３にパケットを送信する。この光信号送受信部は、パケットを光信号に変換して転送先リンク上に光信号を送信する。

また、ノード４２において、コアルータ２１から光信号を受信すると、ノード４２における光信号送受信部１３１がこの光信号を処理し、パケットを取り出して電気パス送受信部１４１に転送する。電気パス送受信部１４１は、パケットのラベルを取り出して、電気パス処理テーブル１５１を参照し、登録されている受信パケットの処理内容を読み出す。ラベルが登録されていなければ、パケットは廃棄する。登録されている場合は、ラベルを取り除きＩＰパケットを取り出すという処理が必要であることと、転送先のリンクが登録されているため、ラベルを取り除いてＩＰパケットを取り出し、装置内部の制御情報として、転送先リンクの識別情報を付加してパケットスイッチ１２１に転送する。パケットスイッチ１２１は、パケットに付加された転送先リンクの識別情報を参照し、転送先リンクを終端するＩＰパケット送受信部１０１あるいは１０２にパケットを振り分ける。ＩＰパケット送受信部１０１または１０２は、パケットスイッチから転送されたパケットから転送先リンクの識別情報を取り除き、パケットを保持し、適切なタイミングで転送先リンク上にＩＰパケットを送信する。

このようなネットワーク状態に依らない処理をノード４１、ノード４２が行うことから、「ネットワーク状態Ｂ」において、ＩＰパケットおよびパケットの転送は先述した通りの形態となる。すなわち、ノード４１では、ルータ１１からＩＰパケットを受信し、ＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスがルータ１３宛に送信すべきものである場合、ＩＰパケットに電気パス２０１に対応するラベルを追加し、リンク５３上に送信する。コアルータ２１に到達したパケットは、コアルータ２１にて処理され電気パス２０１上に転送される。すなわち、パケットはリンク５４上に送信され、ノード４２に到達する。ノード４２は、電気パス２０１上受信したパケットのラベル情報を取り除き、その結果得られたＩＰパケットをルータ１３に転送する。

［ネットワーク状態Ｂ］から［ネットワーク状態Ｃ］
次に「ネットワーク状態Ｂ」から「ネットワーク状態Ｃ」に移る動作について説明する。所定の理由により、光パス２１１を「状態２」に確立する必要が生じる。これは例えば、ネットワーク管理装置９２からの要求をノード４１が受信した時である。この制御要求には、トンネルの識別情報、パスの識別情報、パスの経路、 必要とする帯域、優先度などの情報が含まれる。あるいは、何らかの手段によりノード４１からノード４２に送信されるトラフィック量（例えば、送信されるデータの単位時間当たりのビット数）がある特定の値を超えるか、今後超えるであろうことが予想されることをノード４１が検出した時である。

この時ノード４１は、ノード４３に対して光パスを「状態２」にする確立を要求する制御メッセージを送信する。制御メッセージは、ノード４１における制御通信部１８２により制御通信ネットワーク９１上に送信される。制御メッセージには、光パス２１１をユニークに識別する情報と、要求するパスの「状態２」を含める。また光パスの性質を示す情報として、光パス上に送信する光信号の符号化方式、秒あたり送信するビット数などの情報を含める。この光パスの性質に関する情報は、ノード４１の光送受信部１３１、１３２、１３３の持つ能力により決定される。ノード４２は、ノード４２における制御通信部１８２によりこの制御メッセージを受信すると、要求されている光パスの光信号がノード４２の光送受信部において受信可能であるかどうかを判定し、可能ならば光パス管理テーブル１６１において、制御メッセージに含まれている情報を元に、光パス２１１の識別情報と、パスの状態として「状態２」を登録する。また、ノード４１からの要求に対する応答であること、処理結果の情報として、成功または失敗を示す値を含めた制御メッセージを制御通信部１８２からノード４１宛に送信する。ノード４１は、ノード４１における制御通信部１８２によりこの制御メッセージを受信すると、制御メッセージに含まれている情報を元に、ノード４２の処理結果を参照し、処理結果が成功であったならば、光パス管理テーブル１６１において、光パス２１１を識別するユニークな値と、パスの状態として２を登録する。

また、所定の理由により、電気パス２２１を「状態２」に確立する必要が生じる。これは例えば、ネットワーク管理装置９２からの要求をノード４１が受信した時である。あるいは、何らかの手段により電気パス２０１のトラフィック量がある特定の値を超えるか、今後超えるであろうことが予想されることをノード４１が検出した時である。この時、電気パス２２１と電気パス２０１は、同一のトンネルに関連づけられることが指定される。すなわち、ルータ１１からルータ１３に送信すべきＩＰパケットは、電気パス２０１により転送されることも、電気パス２２１により転送されることも可能である、また、電気パス２２１は、光パス２１１を使って転送されることが指定される。

この時ノード４１は、ノード４３に対して電気パス２２１の確立を要求する制御メッセージを送信する。制御メッセージは、ノード４１における制御通信部１８２により制御通信ネットワーク９１上に送信される。制御メッセージには、電気パス２２１をユニークに識別する情報と、利用する光パスとして光パス２１１の識別情報、要求するパスの状態として「状態２」、そして電気パス２２１に関連づけられているトンネルの識別情報を含める。また電気パスの性質を示す情報として、電気パスの要求する帯域、優先度などを含める。この電気パスの性質に関する情報は、ノード４１の電気パス送受信部１４２、パケットスイッチ１２１の持つ能力、ネットワーク管理装置９２からの要求、光パス２１１上における未使用の帯域（光パス２１１を使って他の電気パスの論理的な確立が既にされている場合、それらに割り当てた帯域は使用できないため、未使用の残りの帯域のみ使用可能）などにより決定される。ノード４２は、ノード４２における制御通信部１８２により、この制御メッセージを受信すると、制御メッセージに含まれる情報を取り出す。ノード４２の電気パス送受信部、パケットスイッチ１２１の持つ能力などを参照して、電気パス２２１が受信可能であるかどうかを判定する。受信可能と判断される場合、電気パス２２１の処理に必要なラベルの値を、これまで未使用のラベル値の中から割り当てる。また、電気パス管理テーブル１７１において、電気パス２２１の識別情報、パスの「状態２」、後で電気パス処理テーブル１５１に登録する情報として、電気パス２２１に割り当てたラベルの値、パケットを受信した時の処理としてラベルを取り除きＩＰパケットを取り出すという処理の指定、ＩＰパケットを転送するリンク（リンク５８）の識別情報を登録する。

また、光パス管理テーブル１６１において、光パス２１１に関して登録された情報のうち、収容する電気パスとして電気パス２２１の識別情報を追加登録する。また、トンネル管理テーブル１７２において、トンネルに関連づけられた電気パスとして電気パス２２１の識別情報を追加登録する。この結果、トンネルに関連づけられた電気パスは、電気パス２０１と２２１となる。また、ノード４１からの要求に対する応答であること、処理結果の情報として、成功または失敗を示す値、そして電気パス２２１に割り当てたラベルの値を含めた制御メッセージをノード４２における制御通信部１８２によって送信する。
ノード４１は、ノード４２からこの制御メッセージを受信すると、制御メッセージに含まれている情報を元に、ノード４２の処理結果を参照し、処理結果が成功であったならば、電気パス管理テーブル１７１において、電気パス２２１の識別情報と、パスの「状態２」、後でＩＰパケット処理テーブル１１１に登録する情報として、ルータ１１からルータ１３宛てのパケットを受信した時の処理としてＩＰパケットにラベルを付加するという処理の指定、付加するラベルとして制御メッセージに含められたラベルの値、パケットを転送する先のリンクとして光パス２１１の識別情報を登録する。また、光パス管理テーブル１６１において、光パス２１１に関して登録された情報を参照し、収容する電気パスとして電気パス２２１の識別情報を追加登録する。

また、トンネル管理テーブル１７２において、指定されたトンネルに関して登録された情報を参照し、トンネルに関連づけられた電気パスとして電気パス２２１の識別情報を追加登録する。この結果、トンネルに関連づけられた電気パスは、電気パス２０１と２２１となる。

また、ノード４１、４２は、上記電気パス２２１に関する処理と同様の処理を電気パス２２２についても行う。この結果、光パス管理テーブル１６１には、光パス２１１に関する登録情報として、収容する電気パスとして電気パス２２１と２２２が登録される。

ネットワーク状態Ｃにおける各種テーブルの内容を図１４〜図１８に示す。図１４はノード４１およびノード４２における光パス管理テーブル１６１、図１５は電気パス管理テーブル１７１、図１６はトンネル管理テーブル１７２の内容であり、図１７はノード４１におけるＩＰパケット処理テーブル１１１、図１８はノード４２における電気パス処理テーブル１５１の内容である。

［ネットワーク状態Ｃ］
次に「ネットワーク状態Ｃ」における動作について説明する。「ネットワーク状態Ｂ」において説明したとおり、ノード４１、４２がそれぞれＩＰパケットまたは電気パス上のパケットを受信し、転送する処理は、それぞれＩＰパケット処理テーブル１１１、電気パス処理テーブル１５１に登録された情報により決定され、ネットワーク状態に関わらず同じである。この結果、「ネットワーク状態Ｃ」におけるＩＰパケット、パケット転送の動作は、「ネットワーク状態Ｂ」と同じである。

［ネットワーク状態Ｃ］から［ネットワーク状態Ｄ］
次に「ネットワーク状態Ｃ」から「ネットワーク状態Ｄ」に移る動作について説明する。所定の理由により、光パス２１１を実際に光信号を転送可能な状態、すなわち「状態３」の状態に移行する必要が生じる。これは例えばネットワーク管理装置９２からの要求をノード４１が受信した時である。あるいは、光パス２１１を使ってパケットを転送することが必要な事態が生じた時である。これは、例えばノード４１とノード４２の間に新たに電気パスを確立する必要（トラフィック需要）が生じたが、リンク５３、５４上には未使用の帯域が少なく、トラフィックの転送が不可能なため、光パス２１１を使った電気パスを使ってのデータ転送が必要となった場合である。またある場合は、電気パス２０１上に転送されるトラフィックの単位時間あたりの量が増加して、このまま増えると電気パス２０１による転送が不可能となる可能性があり、電気パス２２１上であれば十分な帯域が確保されている場合である。

この時ノード４１は、クロスコネクト３１に対して、光パス２１１の状態を「状態３」に確立を要求する制御メッセージを送信する。制御メッセージは、制御通信部１８２により制御通信ネットワーク９１上に送信される。制御メッセージには、光パス２１１をユニークに識別する情報、光パスを送信するリンク５５の識別情報、光パスの宛先としてノード４２をユニークに識別する情報、また光パスの性質を示す情報として、光パス上に送信する光信号の符号化方式、秒あたり送信するビット数等を含める。これらの情報は、先述した「ネットワーク状態Ｂ」から「ネットワーク状態Ｃ」に移る動作において光パス２１１を「状態２」に確立した際の制御メッセージに含めた値と同一の値とする。

クロスコネクト３１は、この制御メッセージを受信すると、要求されている光パスの光信号がクロスコネクト３１において受信可能であるかどうか、リンク５６への光信号の転送が可能かどうかを判定する。可能ならばクロスコネクト３１は、制御メッセージに、光パス２１１をユニークに識別する情報、光パスを送信するリンク５６の識別情報、光パスの宛先としてノード４２をユニークに識別する情報、また光パスの性質を示す情報として、光パス上に送信する光信号の符号化方式、秒あたり送信するビット数等を含めて制御通信部１８２から制御メッセージをノード４２宛に送信する。

ノード４２は、クロスコネクト３１が送信した制御メッセージを受信すると、光パス管理テーブル１６１を参照する。要求されている光パスの状態が「状態２」であり、リンク５６が未使用ならば、光パス管理テーブル１６１において光パス２１１の状態を「状態２」から「状態３」に変更する。これは光パス２１１の状態を「状態２」から「状態３」に遷移させたことを意味する。また、光パス管理テーブル１６１において、光パス２１１に関して収容する電気パスの情報を参照し、電気パス２２１、２２２が光パス２１１に収容される電気パスであることを知り、これらの電気パスについて「状態２」から「状態３」に遷移させる処理を実行する。まず電気パス２２１に関して、電気パス管理テーブル１７１の内容を変更する。すなわち、電気パスの状態を「状態３」に変更し、電気パスの下位階層として使用する光パスもしくはリンクが使用可能であることを示す内容に変更する。

また、電気パス管理テーブル１７１に登録された電気パスの処理内容を電気パス処理テーブル１５１にコピーする。また、トンネル管理テーブル１７２を参照して、電気パス２０１が電気パス２２１と同一のトンネルに関連づけられることを知り、電気パス２０１の状態を「状態３」から「状態２」に遷移させる処理を実行する。すなわち電気パス管理テーブル１７１において電気パス２０１の状態を「状態３」から「状態２」に変更し、電気パス処理テーブル１５１から電気パス２０１の情報を削除する。

また、上記電気パス２２１と２０１に関して行ったのと同様の処理を電気パス２２２、２０２についても行う。そして、クロスコネクト３１からの要求に対する応答であること、処理結果の情報として、成功または失敗を示す値を含めた制御メッセージを制御通信ネットワーク９１上に光クロスコネクト３１宛に送信する。

光クロスコネクト３１は、この制御メッセージを受信すると、制御メッセージに含まれた処理結果を参照する。処理結果が成功の場合、光信号をリンク５５から受信すると、リンク５６に転送するように、光スイッチ（例えば、光を反射させて、光の入力方向と異なる方向に光を導く鏡のような素子で構成する）の確立制御を自装置内で行い、ノード４１からの要求に対する応答であること、処理結果の情報として、成功または失敗を示す値を含めた制御メッセージをノード４１宛に送信する。

ノード４１は、この制御メッセージを制御通信ネットワーク９１より受信すると、制御メッセージに含まれた処理結果を参照する。処理結果が成功の場合、光パス管理テーブル１６１において光パス２１１の状態を２から３に変更する。また、光パス管理テーブル１７１において、光パス２１１に関して収容する電気パスの情報を参照し、電気パス２２１、２２２が光パス２１１に収容される電気パスであることを知り、これらの電気パスについて「状態２」から「状態３」に遷移させる処理を実行する。すなわち、電気パス２２１に関して、電気パス管理テーブル１７１における電気パスの状態を「状態３」に変更する。また電気パス管理テーブル１７１において電気パス２２１に関して登録されたＩＰパケットの処理内容をＩＰパケット処理テーブル１１１にコピーする。ただし、ＩＰパケット処理テーブルにおいてパケットを転送するリンクの識別情報は、光パス２１１を送信する先のリンク５５の識別情報に確立する。また、トンネル管理テーブル１７２を参照して、電気パス２０１が電気パス２２１と同一のトンネルに関連づけられることを知り、電気パス２０１の状態を「状態３」から「状態２」に遷移させる処理を実行する。すなわち電気パス管理テーブル１７１において電気パス２０１の状態を「状態３」から「状態２」に変更し、ＩＰパケット処理テーブル１１１から電気パス２０１の情報を削除する。また、上記電気パス２２１と２０１に関して行ったのと同様の処理を電気パス２２２、２０２についても行う。

ネットワーク状態Ｄにおける各種テーブルの内容を図１９〜図２３に示す。図１９はノード４１およびノード４２における光パス管理テーブル１６１、図２０は電気パス管理テーブル１７１、図２１はトンネル管理テーブル１７２の内容であり、図２２はノード４１におけるＩＰパケット処理テーブル１１１、図２３はノード４２における電気パス処理テーブル１５１の内容である。

［ネットワーク状態Ｄ］
次に「ネットワーク状態Ｄ」における動作について説明する。「ネットワーク状態Ｂ」において説明したとおり、ノード４１、４２がそれぞれＩＰパケットまたは電気パス上のパケットを受信し、転送する処理は、それぞれＩＰパケット処理テーブル１１１、電気パス処理テーブル１５１に登録された情報により決定され、ネットワーク状態に関わらず同じである。先述した通り、「ネットワーク状態Ｃ」から「ネットワーク状態Ｄ」に移る動作によって、ノード４１におけるＩＰパケット処理テーブル１１１は、受信ＩＰパケットを電気パス２２１、２２２に転送する処理内容に更新されており、ノード４２における電気パス処理テーブル１５１は、電気パス２２１、２２２から受信したパケットを処理して、ルータ１３、１４にＩＰパケットを転送する処理内容に更新されている。

このため、ノード４１では、ルータ１１からＩＰパケットを受信し、ＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスがルータ１３宛に送信すべきものである場合、ＩＰパケットに電気パス２２１に対応するラベルを追加し、光パス２１１上に光信号を送信する。ノード４２は、光パス２１１により受信した光信号からパケットを取り出し、このうち電気パス２２１に対応するパケットのラベル情報を取り除き、その結果得られたＩＰパケットをルータ１３に転送する。

「ネットワーク状態Ｄ」から「ネットワーク状態Ｃ」
次に「ネットワーク状態Ｄ」から「ネットワーク状態Ｃ」に移る動作について説明する。所定の理由により、光パス２１１を実際に光信号を転送可能な状態から、転送しない状態、すなわち「状態２」の状態に移行する必要が生じる。これは例えばネットワーク管理装置９２からの要求をノード４１が受信した時である。あるいは、光パス２１１を使って電気パスを転送する必要がなくなった時である。例えば光パス２１１を使って転送される電気パスの全体のトラフィック量が少なくなった時である。

この時ノード４１は、クロスコネクト３１に対して、光パス２１１の解放を要求する制御メッセージを送信する。制御メッセージは、制御通信部１８２により制御通信ネットワーク９１上に送信される。制御メッセージには、光パス２１１をユニークに識別する情報を含める。クロスコネクト３１は、この制御メッセージを受信すると、ノード４２宛に送信する。

ノード４２は、クロスコネクト３１が送信した制御メッセージを受信すると、光パス管理テーブル１６１を参照する。要求されている光パスの状態が３であるならば、光パス管理テーブル１６１において光パス２１１の状態を３から２に変更する。光パス管理テーブルにおいて、光パス２１１に関して収容する電気パスの情報を参照し、電気パス２２１、２２２が光パス２１１に収容される電気パスであることを知り、これらの電気パスについて「状態３」から「状態２」に遷移させる処理を実行する。すなわち、電気パス２２１に関して、電気パス管理テーブル１７１における電気パスの状態を「状態２」に変更し、電気パス処理テーブル１５１から電気パス２２１の情報を削除する。また、トンネル管理テーブル１７２を参照して、電気パス２２１と関連づけられる電気パスが電気パス２０１であることを知る。そして電気パス管理テーブル１７１における電気パス２０１の状態を「状態２」から「状態３」に変更し、電気パス管理テーブル１７１に登録された電気パス２０１の処理内容を電気パス処理テーブル１５１にコピーする。電気パス２２２、２０２についても同様の処理を行う。また、クロスコネクト３１からの要求に対する応答であること、処理結果の情報として、成功または失敗を示す値を含めた制御メッセージを制御通信ネットワーク９１上に光クロスコネクト３１宛送信する。

光クロスコネクト３１は、この制御メッセージを受信すると、制御メッセージに含まれた処理結果を参照する。処理結果が成功の場合、光スイッチの確立状態の解除を自装置内で行うことにより、リンク５５から５６への光信号の転送を停止し、ノード４１からの要求に対する応答であること、処理結果の情報として、成功または失敗を示す値を含めた制御メッセージをノード４１宛に送信する。

ノード４１は、この制御メッセージを受信すると、制御メッセージに含まれた処理結果を参照する。処理結果が成功の場合、光パス管理テーブル１６１において光パス２１１の状態を３から２に変更する。また、光パス管理テーブル１７１において、光パス２１１に関して収容する電気パスの情報を参照し、電気パス２２１、２２２が光パス２１１に収容される電気パスであることを知り、これらの電気パスについて「状態３」から「状態２」に遷移させる処理を実行する。すなわち、電気パス２２１に関して、電気パス管理テーブル１７１における電気パスの状態を「状態２」に変更し、ＩＰパケット処理テーブル１１１から電気パス２２１の情報を削除する。また、トンネル管理テーブル１７２を参照して、電気パス２２１と関連づけられる電気パスが電気パス２０１であることを知る。そして電気パス管理テーブル１７１における電気パスの状態を「状態２」から「状態３」に変更し、また電気パス管理テーブル１７１に登録された電気パス２０１に関するＩＰパケットの処理内容をＩＰパケット処理テーブル１１１にコピーする。また、電気パス管理テーブル１７１およびＩＰパケット処理テーブル１１１について、それぞれ電気パス２２２および２０２についても同様の更新処理を行う。

このように本実施の形態のコネクション型通信方法は、パスに「状態１」、「状態２」、「状態３」の３つの状態を持たせて、パスの状態を装置間で同期して切り替える。具体的には、上述のように「ネットワーク状態Ｃ」から「ネットワーク状態Ｄ」に状態を移すこと、及び「ネットワーク状態Ｄ」から「ネットワーク状態Ｃ」に状態を移すことで、ＩＰパケットの転送ルートを変更することが可能である。この転送ルートの切替時間は、従来のように、最初に光パスを確立した後、電気パスを確立し、パケットの転送ルートを変更する従来の方式よりも、短時間で済ませることが出来る。

すなわち、従来技術では電気パス２０１、２０２による転送ルートを２２１、２２２に切り替えるために、本実施の形態においては光パス２１１を「状態３」に確立した後、電気パス２２１、２２２の状態を「状態１」から「状態３」に切り替えることに相当するが、そのためには電気パス上の各ノード（４１、４２）において、電気パス２２１、２２２のそれぞれについて許容可能な帯域や遅延時間、優先順位のチェック、使用するラベル値の決定、これらの内容の登録などの処理が必要であり同時にネットワーク管理装置９２から各ノードに対してこれらの決定や登録の制御を行ったり、ノード間で制御通信ネットワーク９１を介して制御情報を交換したりする処理が必要となる。一方、本実施の形態では、「ネットワーク状態Ｃ」ではこれらの処理は完了している状態であり、「ネットワーク状態Ｃ」から「ネットワーク状態Ｄ」の状態に切り替える処理のみが必要である。

また、本実施の形態のコネクション型ネットワークシステムは、始端ルータ１１（ノード４１）、中間ルータ２１及び終端ルータ１３（ノード４２）を有し、始端ルータ１１−中間ルータ２１−終端ルータ１３でなる第１の経路（電気パス２０１）と、始端ルータ１１−終端ルータ１３でなる第２の経路（電気パス２２１）とが形成され、各ルータ１１、１３は、下位階層の通信パスの確立の有無にかかわらず上位階層の通信パスの情報を保持し、始端ルータ１１は、第２の経路２２１に下位階層の通信パスがない場合に、第１の経路２０１の上位階層の通信パスを使ってデータを転送し、第２の経路２２１の下位階層の通信パスが確立された場合には、第２の経路２２１の上位階層の通信パスを使ってデータを転送する。

以上のように、本実施の形態のコネクション型通信方法は、上述のように構成されたコネクション型ネットワークシステムにおいて、下位階層の転送を行うパスが確立してから、そのパスを使う上位階層の転送を行うパスが確立するまでの時間を短時間のうちに実行することができる。

そして、この実施の形態の適用例としては、上位階層のトラフィック発生状況、需要予測に基づいて下位階層のパス構成を変更し、上位階層のパス構成を短期間で変更することにより、最適なネットワークの転送状態を維持する運用形態、下位階層における障害が発生し、障害を迂回するために、下位階層の別のパスによって上位階層のパスを転送する運用形態、また、周期的にトラフィック量が変化するために、下位階層のパスを頻繁に確立、解放する運用形態に有効である。

なお、本実施の形態では、光パス上に確立する電気パスは２本であったが、光パス上に確立される電気パスが１本または任意の複数本の場合でも、先述した内容と同様の原理により処理可能であり、電気パスの本数が多いほど、従来例に対する改善効果が顕著になる。

また、光パス、電気パスともにノード４１からノード４２に向かって光信号、パケットが転送される片方向通信の場合について説明したが、ノード４２からノード４１に向けるような逆方向の転送も同時に行う両方向通信の場合についても、各々の方向について、先述と同様の状態遷移を同時に行うことで同様の効果が得られる。

また、本実施の形態では例としてＩＰパケットを電気パスにより転送し、更に電気パスを光パスにより転送するものとしたが、本発明はパスの状態を「状態１」、「状態２」、「状態３」のように区別し、ネットワーク上の装置間で同期して状態を切り替えることで、情報の転送ルートを切り替えることを可能とするものであり、パスの確立が電光パスと電気パスの関係のように、下位レベルのパスと、それを使って確立する上位レベルのパスの関係を持つコネクション型通信において適用できる。また、それらを使って転送する情報はＩＰパケットでなくとも良く、例えばイーサネット（登録商標）フレームへの適用も可能である。

また、本実施の形態では、ノード４１とノード４２の間で、制御通信ネットワーク９１を介して制御情報を交換することにより、電気パス、光パスの状態を切り替えたが、ノード間で制御情報を交換せずとも、なんらかの手段により、各ノードにおけるパスの状態が同期して変更されればよい。このための１つの手段として、ネットワーク管理装置９２によって、各ノードのパスの状態を同期して切り替えることが可能である。ネットワーク管理装置９２は、制御通信ネットワーク９１上に制御メッセージを送信できる機能を持つ装置であり、一般的にパーソナルコンピュータやワークステーションといわれているようなコンピュータによって実現することが出来る。また、制御通信ネットワーク９１は、一般的にＩＰネットワーク、イーサネット（登録商標）ＬＡＮと呼ばれているネットワークにより実現可能である。

ネットワーク管理装置９２は、ＩＰパケット処理テーブル１１１、電気パス処理テーブル１５１、光パス管理テーブル１６１、電気パス管理テーブル１７１、トンネル管理テーブル１７２を変更する制御メッセージを作成し、通信制御ネットワーク９１上にノード４１、４２宛にそれぞれ送信する。制御メッセージには、光パスの識別情報、状態、電気パスの識別情報、状態、トンネルの識別情報等、テーブルの内容を更新する情報が含まれる。ノード４１、４２は制御メッセージを受信すると、テーブルの内容を更新する。

実施の形態２．
上述の実施の形態１では、トンネル管理テーブル１７２によって電気パス２０１と電気パス２２１を同一のトンネルに関連づけ、光パス２１１の状態によってＩＰパケットの転送先の電気パスを、電気パス２０１と電気パス２２１との間で切り替えているが、このような関連付け、転送先の切り替えを行わない動作も可能である。この動作例を説明する。

本実施の形態では、電気パス２０１と電気パス２２１とを同一のトンネルに関連づけない。同様に電気パス２０２と電気パス２２２とを関連付けない。実施の形態１では、ノード４１と４２の間の制御情報の交換、ネットワーク管理装置９２とノード４１またはノード４２との間の制御情報の交換において、電気パス２０１と電気パス２２１とに同一のトンネル識別情報を使用したが、本実施の形態では、それぞれに異なるトンネルの識別情報を与えることにより実現できる。これによって電気パス２０１と電気パス２２１とに関するノード４１、４２の動作は独立したものとなる。ここでは、ルータ１１からルータ１３宛に送信したＩＰパケットは、電気パス２２１によって転送され、ルータ１２からルータ１４宛に送信したＩＰパケットは、電気パス２２２によって転送される。

実施の形態１にて示したパスの状態の定義において、それぞれのパスの状態の組み合わせにおいて、ネットワーク全体で見ると３つの状態が考えられる。３つの組み合わせをそれぞれ「ネットワーク状態Ａ」、「ネットワーク状態Ｂ」、「ネットワーク状態Ｃ」と呼ぶ。

「ネットワーク状態Ａ」
「ネットワーク状態Ａ」において、光パス２１１、電気パス２２１、および電気パス２２２はすべて「状態１」にある。すなわち、すべてのパスは存在せず、パケット、光信号の転送も行われない。いわばノード４１、４２は初期状態の状態であり、ＩＰパケット処理テーブル１１１、電気パス処理テーブル１５１、光パス管理テーブル１６１、電気パス管理テーブル１７１、およびトンネル管理テーブル１７２には何も情報が登録されていない。ＩＰパケット送受信部１０１は、ルータ１３宛てのＩＰパケットをルータ１１から受け取ると、ＩＰパケット処理テーブル１１１には何も情報が登録されていないため、ＩＰパケットを廃棄する。

［ネットワーク状態Ｂ］
「ネットワーク状態Ｂ」において、光パス２１１は「状態２」、電気パス２２１、２２２はともに「状態２」にある。「ネットワーク状態Ａ」との違いは、光パス２１１、電気パス２２１、そして電気パス２２２が“論理的に”確立された状態であり、ノード４１、４２においてこれらのパスに関する情報が記憶されている点が異なる。すなわちノード４１において、ＩＰパケット処理テーブル１１１には何も登録されていないが、光パス管理テーブル１６１には光パス２１１に関する情報が登録され、光パスの状態は「状態２」と登録されている。電気パス管理テーブル１７１には電気パス２１１に関する情報が登録され、電気パスの状態は「状態２」と登録されている。ノード４２において、電気パス処理テーブル１５１には何も登録されていないが、光パス管理テーブル１６１には光パス２１１に関する情報が登録され、光パスの状態は「状態２」と登録されている。電気パス管理テーブル１７１には電気パス２１１に関する情報が登録され、電気パスの状態は「状態２」と登録されている。この状態においてノード４１のＩＰパケット送受信部１０１は、ルータ１３宛てのＩＰパケットをルータ１１から受け取ると、ＩＰパケット処理テーブル１１１には何も情報が登録されていないため、ＩＰパケットを廃棄する。

ネットワーク状態Ｃにおける各種テーブルの内容を図２４〜図２６に示す。図２４はノード４１およびノード４２における光パス管理テーブル１６１、図２５は電気パス管理テーブル１７１、図２６はトンネル管理テーブル１７２の内容である。

［ネットワーク状態Ｃ］
「ネットワーク状態Ｃ」において、光パス２１１は「状態３」、電気パス２２１、２２２はともに「状態３」にある。この時ノード４１において、ＩＰパケット処理テーブル１１１にはルータ１１からルータ１３宛に送信されたＩＰパケットを受信した時の処理として、ＩＰパケットにラベルを追加するという処理の指定、追加するラベルの値、パケットを転送するリンク（リンク５５）の識別情報が登録されている。また、光パス管理テーブル１６１には光パス２１１の状態は「状態３」と登録されている。電気パス管理テーブル１７１には電気パス２１１の状態は「状態３」と登録されている。ノード４２において、電気パス処理テーブル１５１には、受信するパケットのラベルの値と、それに対応する処理内容として、ラベルを取り除きＩＰパケットを取り出すという処理の指定、ＩＰパケットを転送するリンク（リンク５８）の識別情報が登録されている。また、光パス管理テーブル１６１には光パス２１１の状態は「状態３」と登録されている。電気パス管理テーブル１７１には電気パス２１１の状態は「状態３」と登録されている。

このため、ノード４１では、ルータ１１からＩＰパケットを受信し、ＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスがルータ１３宛に送信すべきものである場合、ＩＰパケットに電気パス２２１に対応するラベルを追加し、リンク５５すなわち光パス２１１上に光信号を送信する。ノード４２は、光パス２１１により受信した光信号からパケットを取り出し、このうち電気パス２２１に対応するパケットのラベル情報を取り除き、その結果得られたＩＰパケットをルータ１３に転送する。

ネットワーク状態Ｃにおける各種テーブルの内容を図２７〜図３１に示す。図２７はノード４１およびノード４２における光パス管理テーブル１６１、図２８は電気パス管理テーブル１７１、図２９はトンネル管理テーブル１７２の内容であり、図３０はノード４１におけるＩＰパケット処理テーブル１１１、図３１はノード４２における電気パス処理テーブル１５１の内容である。

以上のようにノード４１がルータ１１から受信したＩＰパケットは、「ネットワーク状態Ｂ」では廃棄され、「ネットワーク状態Ｃ」では、光パス２１１、電気パス２２１を通って転送される。すなわち、光パス２１１が光信号を転送していない状態では、ＩＰパケットは廃棄され、光信号を転送する状態となるとただちにＩＰパケットの転送が可能となる。このように、ＩＰパケットの転送先を切り替えることだけでなく、ＩＰパケットの廃棄、転送についての迅速な切り替えも可能である。

以上のように、本発明にかかるコネクション型通信方法は、上位階層のトラフィック発生状況、需要予測に基づいて下位階層のパス構成を変更し、上位階層のパス構成を短期間で変更することにより、最適なネットワークの転送状態を維持するコネクション型ネットワークシステムの運用形態に適応させて有用なものであり、特に、下位階層における障害が発生し、障害を迂回するために、下位階層の別のパスによって上位階層のパスを転送する運用形態、また、周期的にトラフィック量が変化するために、下位階層のパスを頻繁に確立、解放する運用形態に適応して有用なものである。

実施の形態１の通信ネットワークの構成図である。 図１のノード４１の詳細を示すブロック図である。 ノード４１、４２の光パス管理テーブルである。 ノード４１、４２の電気パス管理テーブルである。 ノード４１、４２のトンネル管理テーブルである。 ノード４１のＩＰパケット処理テーブルである。 ノード４２の電気パス処理テーブルである。 図１に示す通信ネットワークにおいて確立された電気パス及び光パスの一例を示す説明図である。 実施の形態１において定義するパスの状態の説明図である。 ネットワークの状態を説明する説明図である。 ネットワークシステム全体の動きを示すシーケンスチャートである。 ノード４２のパスの状態変更の動作を示すフローチャートである。 ノード４２のパスの状態変更の動作を示すフローチャートである。 ノード４２のパスの状態変更の動作を示すフローチャートである。 ノード４１のパスの状態変更の動作を示すフローチャートである。 ノード４１のパスの状態変更の動作を示すフローチャートである。 ノード４１のパスの状態変更の動作を示すフローチャートである。 ネットワーク状態Ｃのノード４１、４２の光パス管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｃのノード４１、４２の電気パス管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｃのノード４１、４２のトンネル管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｃのノード４１のＩＰパケット処理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｃのノード４２の電気パス処理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｄのノード４１、４２の光パス管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｄのノード４１、４２の電気パス管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｄのノード４１、４２のトンネル管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｄのノード４１のＩＰパケット処理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｄのノード４２の電気パス処理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｃのノード４１、４２の光パス管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｃのノード４１、４２の電気パス管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｃのノード４１、４２のトンネル管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｂのノード４１、４２の光パス管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｂのノード４１、４２の電気パス管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｂのノード４１、４２のトンネル管理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｂのノード４１のＩＰパケット処理テーブルの内容。 ネットワーク状態Ｂのノード４２の電気パス処理テーブルの内容。

符号の説明

１１〜１５ ルータ
２１ コアルータ
３１ クロスコネクト
４１〜４３ ノード
５１〜６２ リンク
９１ 制御通信ネットワーク
９２ ネットワーク管理装置
１０１，１０２ ＩＰパケット送受信部
１１１ ＩＰパケット処理テーブル
１３１〜１３３ 光信号送受信部
１４１〜１４３ 電気パス送受信部
１５１ 電気パス処理テーブル
１６１ 光パス管理テーブル
１７１ 電気パス管理テーブル
１７２ トンネル管理テーブル
１８１，１８２ 制御通信部
２０１，２０２ 電気パス
２１１ 光パス
２２１，２２２ 電気パス

Claims (8)

1. 経路変更後の上位階層の通信パス、下位階層の通信パスの情報を予め通信ネットワークを構成するノードが保持し、前記下位階層の通信パスに状態の変化があったとき、同時に各ノードにおいて予め登録しておいた前記上位階層の通信パスの状態の変更をする
   ことを特徴とするコネクション型通信方法。
2. 所定の２つのノード間をそれぞれ接続する複数の経路を形成するとともに、この関係の関連づけを記憶された複数の上位階層の通信パスおよび下位階層の通信パスの情報を通信ネットワークを構成するノードが保持し、前記下位階層の通信パスに状態の変化があったとき、前記下位階層の通信パスに対応する上位階層の通信パスの状態を変更するとともに、同時に前記上位階層の通信パスに関連づけられた他の上位階層の通信パスの状態を変更する
   ことを特徴とするコネクション型通信方法。
3. 前記下位階層の通信パスが実際に情報転送を行う状態となった際、同時に各ノードにおいて、前記上位階層の通信パスを実際に情報転送を行う状態に変更する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のコネクション型通信方法。
4. 論理的にパスが確立されておらず通信可能でない状態を状態１、論理的にパスが確立されているが通信可能でない状態を状態２、そして論理的にパスが確立されていて、かつ通信可能な状態を状態３とするとき、
   前記下位階層の通信パスが状態２から状態３に変化する際、前記上位階層の通信パスを状態２から３に変更し、これにともない前記上位階層の通信パスのそれぞれについて、関連づけられた他の上位階層の通信パスを検索し、そのうち下位階層の通信パスが利用可能であるものを状態３にするとともに、下位階層の通信パスが状態３であるものを状態２にすることを特徴とする請求項２に記載のコネクション型通信方法。
5. 前記ノード間で制御情報を交換することにより、前記状態の変更を同期させる
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のコネクション型通信方法。
6. 前記上位階層の通信パスとして電気パスを用い、
   前記下位階層の通信パスとして光パス用いる
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のコネクション型通信方法。
7. 始端ルータ、中間ルータ及び終端ルータを有し、前記始端ルータ−前記中間ルータ−前記終端ルータでなる第１の経路と、前記始端ルータ−前記終端ルータでなる第２の経路とを含む２本以上の経路が形成され、上位階層の通信パスおよび下位階層の通信パスとを用いるコネクション型ネットワークシステムにおいて、
   前記各ルータは、前記下位階層の通信パスの確立の有無にかかわらず前記上位階層の通信パスの情報を保持し、
   前記始端ルータは、前記第２の経路の前記下位階層の通信パスがない場合に、前記第１の経路の前記上位階層の通信パスを使ってデータを転送し、
   前記第２の経路に前記下位階層の通信パスが確立された場合には、前記第２の経路の上位階層の通信パスを使ってデータを転送する
   ことを特徴とするコネクション型ネットワークシステム。
8. 前記上位階層の通信パスが電気パスであり、
   前記下位階層の通信パスが光パスである
   ことを特徴とする請求項７に記載のコネクション型ネットワークシステム。

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