JP2006262391A - パケット型ネットワークにおけるパケット伝送方法およびステーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＲＰＲネットワークの基準では規定されていない、逆側伝送路の併用を、ＲＰＲネットワーク上支障なく実現可能とし、スループットの一層の増大を図る。
【解決手段】 二重リングの０系および１系伝送路２，３と、これら伝送路に挿入される複数のステーション装置４とからなり、制御フレームＦＦ０／ＦＦ１を用いて伝送パケットの使用帯域をこれらのステーション装置４間で共有するようにしたパケット型ネットワーク１に関し、この中でステーション装置４は、０系（または１系）伝送路を使用しているトラヒックを、輻輳発生時に１系（または０系）伝送路に移し替える伝送路切替え機能部１１と、その移し替えによってネットワーク上支障が生じないように適切な切替え指示を該機能部１１に与える切替え指示機能部１２と、から構成される。
【選択図】 図３

Description

本発明はパケット型ネットワーク、特にレジリエントパケットリング（ＲＰＲ）ネットワークにおけるパケット伝送方法およびそのネットワークを構成するステーション（station）装置に関する。

上記レジリエントパケットリング（ＲＰＲ：Resilient Packet Ring）は、ＩＥＥＥ８０２．１７において現在標準化が進められている、二重リング状の０系および１系伝送路とこれら伝送路に挿入される複数のステーション装置とからなるパケット型ネットワークである。

このＲＰＲネットワークは、従来のＳＯＮＥＴリングネットワークにおいて保証したのとほぼ同等の、障害時伝送路切替時間５０msを保証しつつ、さらに、上記伝送路の使用帯域を上記複数のステーション装置間で（すなわちユーザ間で）、共有することができる、といったパケット型ネットワークの長所をも備えた新たな二重リング状ネットワークである。

なおＲＰＲネットワークに関する公知技術の一例としては、下記の特許文献１がある。この特許文献１は、ネットワーク上における帯域幅管理およびフロー制御を行うための新規な技術を提案しており、これによって究極、効率の高いＲＰＲネットワークの運用を実現するものである。

特開２００４−２８９７９９

上記特許文献１は、ＲＰＲネットワークを高効率で運用するために、上述のとおり帯域幅管理やフロー制御の技術に工夫を施している。

しかし上記の帯域幅管理やフロー制御の工夫のみでは、パケット伝送効率の飛躍的な向上は難しい、という問題がある。

したがって本発明は、パケット伝送効率の飛躍的な向上すなわちスループットの飛躍的な増大を可能とするパケット型ネットワーク（特にＲＰＲネットワーク）を実現することを目的とするものであり、しかも、ＲＰＲネットワーク本来の仕組みを活かしてきわめて簡単な手法で実現することを目的とするものである。

後に図を用いて詳しく説明するとおり、本発明は、二重リング状の０系伝送路および１系伝送路とこれらの伝送路に挿入される複数のステーション装置とを有するパケット型ネットワーク、特にＲＰＲネットワークにおいて、０系伝送路を用いたパケット伝送に輻輳が発生したとき、ＲＰＲネットワーク上では規定されていない、逆側伝送路すなわち１系伝送路を転用することに着目し、該０系伝送路上のトラヒックの全部または一部を、該１系伝送路に移し替えて、ここにも上記パケット伝送を収容するようにしたことを特徴とするものである。

この場合、二重リング状の２つの伝送路の一方を使用したパケット伝送の全部または一部を、他方の伝送路にも分担させる手法それ自体は公知であるものと考えられる。しかし実際には、後に図面を用いて説明するとおり、ネットワーク上支障なくその分担を実現することは容易ではない。そこで本発明は、なるべく簡単な手法を取り入れて、トラヒックの輻輳時に、ネットワーク上全く支障なく、一方の伝送路から他方の伝送路へ、パケット伝送の負荷を移し替えるようにしたことを特徴とするものである。

後に詳しく説明するように本発明によれば、ＲＰＲネットワークの基準では規定されていない、逆側伝送路の併用を、後述する図３の調整機構１０を導入することにより、ＲＰＲネットワーク上支障なく実現可能とする。これにより、該ＲＰＲネットワークを使用するユーザのトラヒックに輻輳が生じる確率を低減し、スループットの一層の増大を図ることができる。

本発明の理解を早めるために、まず上記パケット型ネットワーク（以下、ＲＰＲネットワークを例にとる）について説明しておく。

図１７はＲＰＲネットワークの一般的な説明をするための図（その１）であり、
図１８は同図（その２）であり、
図１９は同図（その３）である。

まず図１７を参照すると、参照番号１はＲＰＲネットワークを表し、二重リング状の０系伝送路２および１系伝送路３と、これらの伝送路に挿入される複数のステーション装置４とから構成される。本図においては５つのステーション装置Ｓ１〜Ｓ５が例示されている。ここに、０系伝送路２上での情報の流れの方向と、１系伝送路３上での情報の流れの方向とは相互に逆向きとなっている。

上記のような構成のネットワークにおいて、今仮に、第１ステーション装置（Ｓ１）４の配下のユーザ（図示せず）よりデータ送信要求があったとすると、このネットワークは二重リングの伝送路２および３を用いているため、そのデータ送信要求に係るパケットの伝送経路としては、図中の矢印で示すとおり、Ｒ（Ringlet）０およびＲ（Ringlet）１の２つの経路が存在することになる。

このため、上記のデータ送信要求に係るパケットは、経路Ｒ０にも経路Ｒ１にも流せることになる。しかしこのようにＲ０とＲ１の双方にパケットを流してしまうと、あて先の第４ステーション装置（Ｓ４）４において、パケットの重複が起きてしまう。この衝突を図中×印で示す。

そこでＲＰＲネットワーク１においては、そのような重複（×）を回避するため、１つのパケット伝送には、経路Ｒ０またはＲ１のいずれか一方のみを用いるように定める。そしてこれを定めるに当たり、経由するステーション装置の数が少ない方、すなわちホップ数の少ない方の経路を優先して選択するようにしている。したがって図１７の例にあっては、図１８に示すように経路Ｒ０の方を経由して、あて先ステーション装置（Ｓ４）４までパケットを伝送する。

さて上記図１８においては、１つのステーション装置（Ｓ１）４からパケットが伝送路上に送出されている態様を示したが、実際には他のステーション装置（Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４等）からも同時にそれぞれのあて先に向けてパケットが送出される。そうすると、複数のステーション装置４から同一のあて先ステーション装置４に同時にパケットが送信された場合には、そのあて先ステーション装置の近傍における伝送路上において輻輳が発生してしまう可能性が生ずる。これを表したのが図１９である。

図１９において、その基本構成は、上記の図１８と同様、経路Ｒ０をなす０系伝送路２と、経路Ｒ１をなす１系伝送路３と、複数（本図では７つ）のステーション装置（Ｓ１〜Ｓ７）４とからなる。本図の例によると、第１、第２および第３ステーション装置（Ｓ１，Ｓ２およびＳ３）４の各配下のユーザＵが、それぞれのシェーパ５を介し０系伝送路（Ｒ０）２を通して、あて先ステーション装置（Ｓ４）４に向けてパケットを送信しようとしている（他のステーション装置からのパケット送信はないものとする）。しかも、各ユーザは６０Ｍｂ／ｓ（以下、単にＭ）のレート（Rate）でパケットを送信しようとしている。なおこの場合、各伝送路（２，３）の許容伝送容量（Ringlet容量）は１２０Ｍであるものとする。また、各ステーションウェイト（station weight）は等しいものとする。

そうすると、図示する３ユーザＵからあて先ステーション装置（Ｓ４）４に向かうトラヒックには、図中の×印の所で輻輳が発生してしまう。なぜなら、上記３ユーザＵによる総伝送容量が１８０（＝３×６０）Ｍになるところ、当該伝送路２の容量は上記のとおり１２０Ｍであって６０（＝１８０−１２０）Ｍの容量不足となるからである。ここに上記の輻輳（×）が発生してしまう。すなわち、ＲＰＲネットワークは帯域共有型のネットワークであるので、ベストエフォート型のトラヒック（fairness eligible traffic）により輻輳が引き起こされる場合がある。

かかる輻輳時においても、各ステーション装置（４）間で不公平が生じない様に、ＲＰＲネットワークではフェアネスアルゴリズム（Fairness Algorithm）という仕組みが用意されており、フェアネスフレーム（fairness frame）という制御フレームを用いて、図１９に表すように、各ステーション装置（４）間で、許容帯域（１２０Ｍ）を公平に配分（share）できるようになっている。

本図に示すとおり、各ユーザＵは当初の所望の帯域６０Ｍを、それぞれ４０Ｍに均等に低減し、許容帯域１２０（＝４０×３）Ｍを維持することができる。

このように各ユーザＵが４０Ｍに均等に帯域を低減できたのは、上記のフェアネスアルゴリズムを用いているからである。このフェアネスアルゴリズムについて簡単に説明すると、次のとおりである。

０系伝送路２を通しての経路Ｒ０によるパケット伝送の伝送状態について、上記のフェアネスフレームＦＦ０が各ステーション装置４にて生成され、生成されたＦＦ０はそのパケット伝送の流れとは逆向きにすなわち上流側に伝送されていく。したがってこのフェアネスフレームＦＦ０は１系伝送路３を通して伝送される。

同様に、１系伝送路３を通しての経路Ｒ１によるパケット伝送の伝送状態について、上記のフェアネスフレームＦＦ１が各ステーション装置４にて生成され、生成されたＦＦ１はそのパケット伝送の流れとは逆向きにすなわち上流側に伝送されていく。したがってこのフェアネスフレームＦＦ１は０系伝送路２を通して伝送される。この１系伝送路３の方について見てみると、本図の例では、今、全くパケット伝送が行われていない状況にあるから、各ステーション装置４が１系伝送路３に流しうるパケットの容量はＦｕｌｌであり、各ステーション装置４の０系伝送路２には、Ｆｕｌｌと記述したフェアネスフレームＦＦ１が、１系パケット伝送の流れ（反時計回り）の上流側（時計回り）に送出されていく。ここにＦｕｌｌとは、各ユーザが所望の容量だけパケット送信してもよいことを示す。

一方、今輻輳（×）を生じさせている０系伝送路２側について見る。ＲＰＲでは上流からのパケットが完全に優先されるため、輻輳の発生によって、その直近の第３ステーション装置（Ｓ３）４は、自ら送信するパケットの容量が０になることが考えられる。この様な場合、フェアネスフレームＦＦ０に０と記述してこれを上流側に送出する。そうすると、このＦＦ０を見た上流側のステーション装置Ｓ２も、そしてステーション装置Ｓ１もそれぞれから送信するパケットの容量を０に向かって低減させてゆき、それぞれ０と記述したフェアネスフレームＦＦ０をそれぞれの上流側に送出する。

そうすると、ステーション装置（Ｓ３）４は次第に送出できるパケットの容量が増え、今度は均等なレート（４０Ｍ）よりも大きなレート（例えば６０Ｍ）と記述したフェアネスフレームＦＦ０を上流に向けて送出する。これを受けた上流側のＳ２ならびにＳ３は、容量を下げ過ぎたことを知り、再び容量を増してパケットを送信し始める。この場合、その容量は徐々に増大していく。

このような操作を繰り返しているうちに、最終的には、各ステーション装置（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）４からのパケット送信容量が４０Ｍに至ったところで、すなわちこれら３ステーション装置からの伝送容量の合計が、０系伝送路２の上記許容伝送容量に１２０（＝３×４０）Ｍに達したところで、最大伝送容量で安定状態に落ち着く。これがフェアネスアルゴリズムである。したがって各ステーション装置４は、今の安定状態において、それぞれ４０Ｍと記述したフェアネスフレームＦＦ０を、本図に示すように、それぞれ上流側に送出する。

このようにフェアネスアルゴリズムに基づくＲＰＲネットワーク１は、各ステーション装置４間で帯域を共有しつつ輻輳を回避するといった優れた特徴を有するものである。しかし、このフェアネスアルゴリズムは伝送路毎に独立しているので、０系伝送路２は、１系伝送路３の輻輳状況については全く意識していない。つまり、図１９のように１系伝送路３が全く空いている状態であっても、０系伝送路２が輻輳状態になれば、０系伝送路２は、その混んでいる０系伝送路２の帯域を各ステーション装置４間でシェアするという動作以外の動作は行わない。よって、１系伝送路３が空いているにもかかわらず、混んでいる０系伝送路２を使い続け、帯域を有効利用できない。ちなみにＲＰＲネットワークの標準仕様（ＩＥＥＥ８０２．１７）においては、逆側伝送路を使用することは全く考えられておらず、したがってそのような規定も当然存在しない。

以上の説明で明らかなとおり、現状のＲＰＲネットワークにおいては、各ユーザＵの所望のスループット６０Ｍを４０Ｍに制限して上記輻輳を回避しただけであり、したがって各ユーザＵがそれぞれ十分満足するようなサービスの提供を受けているとは言えない。

そこで本発明は上述したとおり、０系（または１系）伝送路２（３）上において輻輳が生じたときには、逆側の１系（または０系）伝送路３（２）に当該０系（１系）トラヒックの全部または一部を移し替え、これにより当該輻輳を回避させるようにすることを基本とするものである。

しかし、前述したように、逆側伝送路への負荷分担をネットワーク上支障なく実現することは容易ではない。これについて図１および図２を参照して説明する。

図１は本発明の基本概念が有する本質的な課題を説明するための図（その１）であり、
図２は同図（その２）である。なお全図を通じて同様の構成要素には、同一の参照番号または記号を付して示す。

まず図１を参照すると、本図に示すトラヒック状態は、前述した図１９に示したトラヒック状態と同じであり、輻輳（×）が発生している。そして、前述したフェアネスアルゴリズムにより、各ユーザＵは所望のパケット送信容量６０Ｍをそれぞれ４０Ｍに制限して、伝送路の許容帯域１２０Ｍを共有する。

さてここで本発明の基本概念によれば、各ステーション装置４はかかる輻輳下で、逆側の１系伝送路３を使用することによってその輻輳を回避することを試みることができる。図１の例の場合、１系フェアネスフレームＦＦ１にはＦｕｌｌが記述されていることから、１系伝送路３に十分な容量の空きがあることを示している。そこで、当該輻輳をもたらしている一群のステーション装置（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）４は、現在使用中の０系伝送路２を、一斉に、逆側の１系伝送路３に切り替えてしまう。このトラヒック状態を示したのが図２である。

図２を参照すると、輻輳に係る一群のステーション装置（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）４による上述した伝送路の一斉切替えによって、今度は、１系伝送路３側で、前述と同様の輻輳（×）が発生してしまう可能性がある。

結局、本発明に基づく逆側伝送路への切替えを無秩序に行ったのでは、本発明の目的は達成できない。別言すると、（ｉ）いつ、（ii）どのステーション装置が、（iii）どのようなやり方で、かかる伝送路切替えを行うか、について調整するための調整機構が実現されなければならない。この調整機構について以下に詳述する。

図３はステーション装置４内に形成される上記調整機構の概要を示す図である。本図において、参照番号４は、前述したステーション装置である。このステーション装置４の中に上記の調整機構が参照番号１０として示されている。そしてこの調整機構１０は、伝送路切替え機能部１１と、切替え指示機能部１２とからなる。

ここで本発明の前提とするステーション装置４は、０系伝送路２を通して第１の方向（例えば時計回り）に伝送されるパケットの使用帯域を、この０系伝送路２と共に二重リングをなす１系伝送路３を通してその第１の方向とは逆向きの第２の方向（例えば反時計回り）に伝送される制御フレーム（ＦＦ０，ＦＦ１）内に示された情報に基づいて、共有（share）するようにしたパケット型ネットワークを構成するステーション装置である。

ここに、伝送路切替え機能部１１は、
上記の伝送されるパケットを、０系伝送路２から１系伝送路３に切り替えて伝送するものであり、
切替え指示機能部１２は、上記の伝送路切替え動作に入るべきか否かの切替え条件を保持すると共に、少なくとも上記の制御フレーム（ＦＦ０，ＦＦ１）に示された情報を参照してその切替え条件を満たすと判定したとき、伝送路切替え機能部１１に対し伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を与えるものである。

この場合、本発明の好ましい実施態様によれば、上記のパケット型ネットワークは、レジリエントパケットリング（ＲＰＲ：Resilient Packet Ring）ネットワークであって、上記の制御フレームはフェアネスフレーム（ＦＦ０，ＦＦ１）であり、該制御フレーム内の情報はフェアレート（fair rate）値である。

もう少し具体的に述べると、本発明の基本概念は、切り替えるべきステーション装置（ノード）やトラヒックの基準を予め明確に定めておき、ＲＰＲネットワークで使われているフェアネスフレームの情報を利用し、切替え条件に一致したトラヒックのみを切り替えるものである。つまり、ＲＰＲネットワーク上の任意のステーション装置（ノード）が、自律的にトラヒックの切り替えを判断するというものである。またこのとき、独自の制御フレームは使用せず、ＲＰＲネットワークの標準に準拠したフェアネスフレームによってもたらされる情報のみを利用する。しかし、この方法は、各ステーション装置が自律的に、パケットを送出する伝送路を変更できることから、逆側伝送路を乱用することになり、却ってスループットの低下や新たな輻輳を招いてしまう恐れがある。そこで、「いつ」「どのステーション（ノード）が」「どのトラヒックを」「どのような方法で」変更できるのかについて、統一した明確な基準を定めておくようにする。以下に具体的な態様を示すがその前に、本発明が適用されたＲＰＲネットワークの一例を示しておく。

図４は本発明が適用された場合のＲＰＲネットワークの一構成例を示す図である。本図で注目すべきことは、１系伝送路３についての、０系伝送路２側からのフェアネスフレームＦＦ１に記述されたフェアレート値がＦｕｌｌを示していることから、例えば第１ステーション装置（Ｓ１）４は１系伝送路３には輻輳が生じていないことを知り、その配下のユーザＵからのパケットを、このＳ１が０系伝送路２から１系伝送路３に切り替えて伝送する、ということである。かくして、ステーション装置（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）４は全て所望の６０Ｍでパケットを送信可能となる。ただし本図では、１系伝送路３上には他のパケットが伝送されていない状態で示しているので、もし仮にこの１系伝送路３上に許容容量（１２０Ｍ）に近いパケットが既に流れていたとすれば、このときは上記の伝送路切替えは成功しない。以下に、主として切替え指示機能部１２（図３）の各種態様について説明する。

図５は切替え指示機能部１２の諸機能をハードウェアイメージで表す図（その１）であり、
図６は同図（その２）であり、
図７は同図（その３）であり、
図８は同図（その４）である。これらの図は、切替え指示機能部１２の諸機能を一目で理解しやすいようにハードウェアイメージで表すが、実際にはそのほとんどは、ＣＰＵによるソフトウェアで構成される。また各部を全体に切替え制御シーケンスに沿って時系列的に配列して表す。

まず図５を参照すると、切替え指示機能部１２は第１比較部２１を含みこの第１比較部２１は、０系伝送路２を通して伝送されるパケットについての、１系伝送路３を通して受信される０系フェアネスフレームＦＦ０内の０系フェアレート値と、その逆側の１系伝送路３上のパケットについての、０系伝送路２を通して受信される１系フェアネスフレームＦＦ１内の１系フェアレート値との間の大小比較をする。そして、その大小比較の結果、「１系フェアレート値の方が大である」との切替え条件を満たすと判定したとき、該第１比較部２１は伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を生成する。

例えば、図１の例を参照すると、ステーション装置Ｓ１ならびにＳ２において、０系伝送路２に関する０系フェアネスフレームＦＦ０内の０系フェアレート値が４０Ｍで、１系伝送路３に関する１系フェアネスフレームＦＦ１内の１系フェアレート値がＦｕｌｌ（Ｆｕｌｌ＞４０）あることから、ここに「１系フェアレート値の方が大である」という切替え条件が満たされて、伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を生成する。したがってまだ実際の伝送路切替えは開始していない。

ここまでの段階は、上記第１比較部２１に代えて、第２比較部２２を用いることもできる。すなわち、切替え指示機能部１２は第２比較部２２を含みこの第２比較部２２は、０系伝送路２を通して伝送されるパケットについての、１系伝送路３を通して受信される０系フェアネスフレームＦＦ０内の０系フェアレート値と、所定のフェアレート値との間の大小比較をする。そして、その大小比較の結果、「０系フェアレート値がその所定のフェアレート値を下回る」との切替え条件を満たすと判定したとき、切替え指示機能部１２は、伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を生成する。したがってまだ実際の伝送路切替えは開始していない。

例えば上記の所定のフェアレート値を３０Ｍといったように定めておけば、実際の０系フェアレート値がこの３０Ｍを下回ったとき、輻輳の程度が大であるものと推定し、逆側の１系伝送路３へトラヒックを移し替えることを試みる。

本発明は上記の第１比較部２１を採用しても、上記の第２比較部２２を採用してもどちらでも構わない。ただし両方を同時に採用することはできないので、いずれか一方のみが採用される。このために図５では、これら第１および第２比較部（２１，２２）の各出力側に、どちらか一方のみを採用することを意味するＯＲを模式的に記載する（以下、同様にＯＲはいずれか一方のみを採ることを表す）。

本発明は上記図３の構成を用いることにより、ＲＰＲネットワークのフェアネスエリジブル（Fairness eligible）トラヒックに対して効率的なパケットデータの送信を行うことが可能となる。

また上記図５において、第１比較部２１を用いることにより、各ステーション装置（ノード）４が、いつ切替えを実施するかという切替えタイミングを統一することができ、またその判定方法も０系および１系フェアネスフレームの各フェアレート値の大小比較を行う、といった簡単な方法であるため、ステーション装置４の実装もより簡単になる。

また、第２比較部２２を用いることにより、第１比較部２１の場合と同様に、切替えタイミングを統一することができる。この第２比較部２２を用いる方法は上記第１比較部２１を用いる方法よりもやや複雑ではあるものの、比較の基準値となる上記所定のフェアレート値を増減することにより、軽度の輻輳状態では切替えを起こさせない等の調整を行うことが可能となり、よりきめ細かい切替えタイミングの設定が可能となる。

再び図５を参照すると、切替え指示機能部１２は計時部２３を含みこの計時部２３は、０系フェアレート値が所定の時間以上継続して上記所定のフェアレート値を下回るか否かを測定する。そしてこの計時部２３がその「所定の時間以上継続する」との切替え条件を満たすと判定したとき、さらに伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を生成する。すなわち、軽度の輻輳状態ではないことを見極めるために、所定の時間以上継続して所定のフェアレート値を下まわることを確認する。

さらに好ましくは、切替え指示機能部１２は時間調整部２４を含み該時間調整部２４は、前述した切替え条件における上記所定の時間を、自己（４）を通過するパケットの通過レート（transit rate）の大小に応じてそれぞれ長くまたは短く設定する。

上述した計時部２３により判定される「所定の時間」が、各ステーション装置４について全て同じ値に設定されたとすると、例えば図１において、ステーション装置Ｓ３もステーション装置Ｓ２もステーション装置Ｓ１も一斉に伝送路切替え動作に入ろうとする。しかしこれでは、図２で説明した問題、すなわち逆側伝送路での輻輳の再発という問題が生じる。

そこで上記問題を解決するために、上記「所定の時間」を複数のステーション装置（上記の例では、Ｓ１とＳ２とＳ３）の間で差をつけることにする。これが上記時間調整部２４の役割である。どのように差をつけるか、は上記のとおり、通過レートの大小に応じてその所定の時間をそれぞれ長く短く設定する。すなわち、図１を参照すると、その通過レートは、ステーション装置Ｓ３，Ｓ２およびＳ１の各出力側で比べると、Ｓ１の出力側では１トラヒックであるが、Ｓ２の出力側では２トラヒックに累積し、Ｓ３の出力側では３トラヒックに累積するため、該通過レートは、Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３＝１：２：３となる。このことから、上記所定の時間Ｔをステーション装置Ｓ３（Ｔ３），Ｓ２（Ｔ２）およびＳ１（Ｔ１）の間で、Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１のように差をつける。

そうすると結局、所定の時間が最も短い（Ｔ１）ステーション装置Ｓ１が最先に伝送路切替え動作に入ることになる。このように定めた理由は、再び図１を参照すると、逆側の伝送路すなわち１系伝送路３を通した経路Ｒ１（Ringlet １）において、あて先ステーション装置（Ｓ４）に至るまでに経由するステーション装置の数、すなわちホップ数が最も少ないステーション装置Ｓ１が、伝送路切替えの対象として選ばれることになるからである。

かくして、図５においては、第１比較部２１または第２比較部２２により生成された指示Ａ（伝送路切替え動作に入るべき旨の指示）か、またはその指示に対して上記計時部２３による判定を加えた後の切替え対象のステーション装置を定めた指示Ｂが、生成される。これら指示ＡおよびＢのうち、指示Ａは伝送路切替えのタイミングを指示するだけであるから、次にどのステーション装置を伝送路切替えの対象とすべきかという指示を出さなければならない。これを図６に示す。

図６を参照すると、上記の指示Ａに基づいて伝送路切替えすべきステーション装置が複数あるときこれを１つに特定する。この特定の仕方にはいくつか考えられるが、その好適例として最後尾判断部２５を示す。すなわち切替え指示機能部１２は最後尾判断部２５を含みこの判断部２５は、０系伝送路２を通して伝送されるパケットについての、１系伝送路３を通して受信される０系フェアネスフレームＦＦ０内の０系フェアレート値が輻輳の発生を示し、かつ当該輻輳が一群のステーション装置（図１のＳ１，Ｓ２およびＳ３参照）４において発生しているとき、該一群のステーション装置（Ｓ１〜Ｓ３）の中の自己（４）の位置づけがその最後尾に当たるか否かを判断する。そしてその判断の結果、「最後尾に当たる」との切替え条件を満たすと装置Ｓ１が判定したとき、伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を装置Ｓ１内の伝送路切替え機能部１１に出力する。

上記のステーション装置Ｓ１，Ｓ２およびＳ３はいわゆる輻輳ドメインを形成しており、当該輻輳の発生要因となっている一群のステーション装置である。上記指示Ａを受けたこれら一群のステーション装置（Ｓ１〜Ｓ３）が一斉に伝送路切替えを行うと、上記図２で説明した問題を生じさせてしまう。そこで、その輻輳ドメイン内の最後尾のステーション装置（Ｓ１）を伝送路切替え対象となるステーションとする。

このように最後尾に定めた理由は、図１を参照すると、前述したように、逆側の伝送路すなわち１系伝送路３を通した経路Ｒ１において、あて先ステーション装置（Ｓ４）に至るまでに経由するステーション装置の数、すなわちホップ数が最も少ないのがステーション装置Ｓ１だからである。

以上のように最後尾判断部２５を採用することにより、どのステーション（ノード）を切り替えるかという切替えステーション判定の統一が可能となる。この方法は、輻輳ドメインの最後尾という条件を設けるため、切替え可能ステーションは常に１ステーションのみに限定される。よって、最終的に複数のステーションが切り替わるような状況においても、１ステーションずつゆっくり切替えが行われ、より慎重な切替えが可能となる。

また、上述した指示Ｂによる場合も上記と同様に切替えステーション判定の統一が可能となる。この指示Ｂによる場合は、送信レートが閾値を下回った時間がある定められた時間を超えるステーションは全て切替えの対象となるから、より迅速な切替えが可能となる。

また、前述した時間調整部２４を用いることにより、上記指示Ｂのもとで切替え対象となりうる各ステーションに切替えの順序を持たせることができ、最後尾ステーションから順に切り替えていくことが可能となる。

なお上記輻輳ドメイン内の各ステーション装置４において、自分が最後尾に位置しているか否かの判断は、各ステーション装置４が元々保有する公知のトポロジ管理テーブル（図示せず）を参照すれば容易に行える。あるステーション装置内の該トポロジ管理テーブルは、同一のＲＰＲネットワークに収容される他の全てのステーション装置との接続関係の情報を記録するものである。

かくして、伝送路切替えのタイミングが決定し、さらに、その伝送路切替えの対象となるステーション装置（例えばＳ１）が特定されるので、当該ステーション装置（Ｓ１）内の伝送路切替え機能部１１は、その配下のユーザＵからのパケットを、これまでの０系伝送路２から１系伝送路３に切り替えてあて先ステーション装置Ｓ４に送信することができる。このとき、前述したように、この１系伝送路３への切替えによって、当該パケットによるトラヒックの移し替えが常に成功するとは限らない。そこで図６に示すフラッディング部２６を用いるのが望ましい。

すなわち、切替え指示機能部１２はそのフラッディング部２６を含み、このフラッディング部２６は、前述した伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を与えるのに先行して、伝送路切替え機能部１１を０系および１系両伝送路（２，３）同時選択の状態とし、さらに、０系伝送路２を通して伝送中のパケットのコピーを１系伝送路３にフラッディングする。そして、そのフラッディングの結果、「フラッディングによる輻輳の発生なし」との切替え条件を満たすと判定したとき、該フラッディング部２６は伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を伝送路切替え機能部１１に出力する。要するに、伝送路を切り替えて新たな輻輳を招かないように、事前の探査トラヒックを一定時間その切替え側に送出し、その輻輳が確認されなければ始めてこの伝送路切替えを実行する。これにより、逆側伝送路における輻輳の発生を事前に予測することができ、不要な伝送路切替えを回避することができる。この態様を図９を参照して補足説明する。

図９はフラッディング部２６による逆側伝送路の事前探査を表す図である。上述のようにして伝送路切替えの対象となったステーション装置（Ｓ１）４は、逆側伝送路３にトラヒックを送出して問題ないか事前調査する。つまり、今までは０系伝送路２にのみ流していたデータをフラッディングに切り替える。これにより、ステーション装置Ｓ１からのデータは０系および１系伝送路の双方向に、それぞれクリーブポイント（Cleave Point）ＣＰまで流れることになる。このとき、逆側伝送路３において輻輳が発生しないので、Ｓ１はトラヒックをこの逆側伝送路に切り替えることを決める。

さてここで上記のステーション装置（Ｓ１）４は実際に伝送路切替え機能部１１による切替えを実行することになるが、この場合の切替え態様としては図７に示すとおり２通りある。第１の切替え態様は「全体移行」方式であり、第２の切替え態様は「個別移行」方式である。

その「全体移行」方式のもとでは、切替え指示機能部１２は、伝送路切替え動作に入るべきときに、現在０系伝送路２を通して伝送中のトラヒックの全てを１系伝送路３に移行させる全体移行指示部２７を含む。

一方、上記「個別移行」方式のもとでは、切替え指示機能部１２は、伝送路切替え動作に入るべきときに、現在０系伝送路２を通して送出中のトラヒックのあて先となるあて先ステーション装置毎に当該トラヒックを１系伝送路３に移行させることの適否を判断して、その移行の指示を行う個別移行指示部２８を含む。

どのトラヒックを切り替えるかを決める際に、まず最も単純な方法は、輻輳が発生している伝送路に流れているトラヒックの全てを反対の伝送路に切り替えるという方法である（上記「全体移行」方式）。この方法は、制御が簡単であり、かつ迅速な切替えを行うことができるという利点がある。

しかし、ある１つのステーションから大量のデータが送出されている場合、そのトラヒックを全て逆側伝送路に切り替えると、この逆側伝送路で輻輳を引き起こすことが想定される。このために、切り替えるトラヒックをあて先ステーション単位とする方法も有効である（上記「個別移行」方式）。

上記の「全体移行」方式（２７）を用いることにより、あるステーションからのトラヒックを一度に逆側伝送路に送信することができるため、より迅速な切替えが可能となる。これは、そのステーションからの総トラヒック量があまり大きくない場合に有効である。

一方、上記の「個別移行」方式（２８）を用いることにより、あて先ステーション単位のきめ細かい切替えが可能となる。これは、そのステーションからの総トラヒック量が多く、一度に切り替えることにより、逆側伝送路に大きなインパクトを与えてしまうような場合に、有効である。なお上記「全体移行」方式を採用した場合の具体的なネットワーク状態については後述する（図１０、図１１および図１２参照）。

かくして図７の最終段において逆側伝送路へのトラヒックの移し替えが完了する。しかし逆側伝送路を利用してのスループットの改善は、ＲＰＲネットワークが本来想定している利用形態ではない。また逆側伝送路までパケット伝送に利用することは、通常のネットワーク利用時に比べてより一層輻輳等の状態を引き起こしやすい状況にしてしまう。

そこで逆側伝送路に移し替えている臨時のトラヒックを、いつ元の伝送路に戻すか（切戻し）、ということも重要になる。この切戻しについて、図８を参照して説明すると、本図の左側の切戻し方法（第１の切戻し態様）と、右側の切戻し方法（第２の切戻し態様）とが考えられる。まず上記第１の切戻し態様（左側）から説明すると次のとおりである。

切替え指示機能部１２は、切戻し指示部３１と輻輳有無判断部３２とを有する。輻輳有無判断部３２は、伝送路切替え動作の実行後において、元の切替え前の０系伝送路に輻輳が発生しているか否かを判断し、
その判断の結果、「０系伝送路に輻輳発生無し」との切替え条件を満たすと判定したとき、切戻し指示部３１は、現在切替え中の１系伝送路３からその切替え前の０系伝送路２への切戻しを、伝送路切替え機能部１１に対して指示する。

この場合、上記切戻し指示部３１は、定期的に、伝送路切替え機能部１１に対して０系伝送路２への切戻しを指示する。そしてその切戻し後の０系伝送路２における輻輳発生の有無を上記輻輳有無判断部３２において判断して、輻輳無しのときに０系伝送路２への切戻しを伝送路切替え機能部１１に対して指示する。

一方、上記第２の切戻し態様（右側）について見てみると、輻輳有無判断部３２が、現在切替え中の１系伝送路３に輻輳が発生したものと判断したとき、切戻し指示部３１は、０系伝送路２への切戻しを伝送路切替え機能部１１に対して指示する。

要するに、定期的に元の伝送路への切り戻して様子を見るという方法が上記第１の切戻し態様であり、この場合、元の伝送路での輻輳が解除されていれば伝送路の切戻しを行い、解除されていなければ切替え後の伝送路のままとする。これは、例え逆側伝送路に輻輳が発生していなくても、なるべく早めに元の伝送路へ戻そうとする考え方である。

一方、上記第２の切戻し態様は、切替え後の逆側伝送路に輻輳が発生した場合に、元の伝送路に切り戻すという方法である。つまり、本来使用すべき伝送路でなくても、他のステーションに影響を及ぼさない限りは、逆側伝送路を使用したままでも問題はない、という思想に基づくものである。

以上のことから明らかように、上記第１の切戻し態様による方法を用いることにより、いつ切戻すかという切戻しタイミングの統一が可能となる。また、相手側伝送路に対し定期的に切戻しを打診することにより、なるべく早く元の伝送路に戻ることが可能となる。そして上記第２の切戻し態様もまた同様に、切戻しタイミングの統一を図ることが可能となるばかりでなく、逆側伝送路において輻輳が発生するまで切戻しを行わないため、より長い時間逆側伝送路を使い続けてしまうことになるものの、上記の定期的な切戻しの打診等を行う機能を持つ必要が無く、より簡単な実装となる。

上記の切戻しについてさらに好ましくは、ヒステリシスを持たせる。図８に示すヒステリシス部３３である。すなわち上記の切戻し部３１は、輻輳有無判断部３２により「伝送路に輻輳発生あり」との切替え条件を満たすと判定しても、その後一定時間は当該切戻しを実行しないように、ヒステリシス部３３と協働する。

このヒステリシス部３３を併用することにより、一連の動作にヒステリシスを持たせ、切替えと切戻しとが交互に頻発するといった不安定状態を排除することが可能となる。

ここで既述したように、前記の「全体移行」方式（図７の「２７」）を採用した場合の具体的なネットワーク状態について、図を参照しながら説明を補足する。

図１０は逆側伝送路への全体移行を実施した様子を示す図であり、
図１１は図１０の移行後の逆側伝送路において輻輳が発生したときの様子を示す図であり、
図１２は図１１の輻輳により元の伝送路への切戻しが行われた様子を示す図である。

切替え対象トラヒックとしては、上記の「全体移行」方式を用いているので、トラヒックの全てを逆側伝送路に切り替えることになる（図１０）。このとき、１系伝送路３については、輻輳を示す１系フェアネスフレーム（ＦＦ１）は到着していないので、送信パケットのレートをステーション装置Ｓ１のユーザが所望している６０Ｍまで引き上げることが可能となる。また、ステーション装置Ｓ２とＳ３は、Ｓ１からの通過トラヒックがなくなったので、０系伝送路２の帯域（１２０Ｍ）を均等に割り振った６０ＭがＳ２とＳ３にそれぞれ割り当てられる。つまり、全てのユーザが所望の６０Ｍ一杯にパケットを送信することが可能となる。

さて、ある時刻にステーション装置Ｓ７からＳ６へ、８０Ｍのパケットデータの送信を開始したものとする（図１１参照）。このとき、ステーション装置Ｓ７の１系伝送路のパケット送出側において輻輳が発生し、Ｓ１に対して１系フェアネスフレームＦＦ１（６０Ｍ）を送ることにより、輻輳の発生が通知される。この場合、上記第２の切戻し態様による切戻し方法を用いているものとすると、これにより直ちにステーション装置Ｓ１は元の０系伝送路２へ切り替わり、図１２のようになる。

ここで、ステーション装置Ｓ２，Ｓ３が同じレートで送信を続けているとすると、元の０系伝送路２では以前と同様の輻輳状態に戻ってしまい、フェアレート値＝４０Ｍの０系フェアネスフレームＦＦ０がＳ１に到着することになる。一方、１系伝送路３の方は、Ｓ１が切り戻ったことで上記輻輳が解消されるため、Ｓ１にはフェアレート値＝Ｆｕｌｌを示す１系フェアネスフレームＦＦ１が到着することになる。しかし、図８のヒステリシス部３３を採用している場合、すぐに１系伝送路３に切り替わることはなく、一定時間は図１２のネットワーク状態が保たれることになる。したがってその一定時間中に図１２の輻輳が解消すれば、Ｓ１は０系伝送路２を維持することができる。

以上説明した本発明に基づく伝送路切替えは、ＲＰＲネットワーク１におけるパケット伝送方法としても把握することができる。これを図１３に表す。

図１３は本発明に基づくパケット伝送方法を表すフローチャートである。まず本発明におけるパケット伝送方法は、０系伝送路２を通して第１の方向に伝送される各ステーション装置４からのパケットの使用帯域を、０系伝送路２と共に二重リングをなす１系伝送路３を通してその第１の方向とは逆向きの第２の方向に伝送されるフェアネスフレーム（ＦＦ）内に示されたフェアレート値に基づいて、複数のステーション装置４の間で共有するようにしたＲＰＲネットワーク１における、パケット伝送方法である。ここに、
ステップＳＴ１１：ステーション装置４において受信したフェアレート値が、所定の切替え条件を満たすと判断したとき、特定の切替えステーション装置４を切替え対象として決定し、
ステップＳＴ１２：上記の決定された特定の切替えステーション装置４において、現在０系伝送路２を通して送出中のトラヒックを、１系伝送路３に切り替えて送出する。

上記第１のステップＳＴ１１において、上記の切替え対象となる切替えステーション装置４が複数あるとき、パケットの流れの方向において最後尾に位置する切替えステーション装置４を、上記の特定の切替えステーション装置として決定する。また上記の切替え対象として、上述した切替えステーション装置４の外に、さらに特定のトラヒックを含むことができる。

ステップＳＴ１３：上記ステップＳＴ１２において１系伝送路３に切り替えた後、再び元の０系伝送路２に切り戻す。さらに、好ましくは上記ステップＳＴ１３の開始時に、０系伝送路２に対し所定のパケットを流し輻輳が発生しないことを事前に確認するステップを含むようにする。

上述したパケット伝送方法に基づく典型的な一例を図で示すと、
図１４はＲＰＲネットワークにおける本発明に基づくパケット伝送方法の典型的な一例を示すフローチャートであり、本図中、前半のステップＳＴ２１〜ＳＴ２７は前述した伝送路切替え時の一連のフローであり、後半のステップＳＴ３１〜ＳＴ３３は前述した伝送路切戻し時の一連のフローである。

ステップＳＴ２２：両伝送路２および３からフェアネスフレーム（ＦＦ１およびＦＦ０）が各ステーション装置４に到着し、
ステップＳＴ２３：到着したフェアネスフレームＦＦ１およびＦＦ０にそれぞれ記述されたフェアレート値の大小を比較する（前述した図５の第１比較部２１による大小比較に相当）。

ステップＳＴ２４：各ステーション装置４は、ステップＳＴ２３の判定結果がＹｅｓであると、伝送路切替えのための動作を開始すべきタイミングが到来したことを知る。そこで本ステップＳＴ２４ではさらに、どの１つのステーション装置にてその伝送路切替えを実行すべきか決定する。このために、今輻輳を生じさせている一群のステーション装置（輻輳ドメイン）の中での自己の位置づけがパケットの流れに対して最後尾か否か判断する（前述した図６の最後尾判断部２５に相当）。

ステップＳＴ２５：上記最後尾が例えばステーション装置Ｓ１であるものとすると、Ｓ１は今送信中のパケットのコピーを、事前探査トラヒックとして逆側伝送路３に送出する（前述した図６のフラッディング部２６に相当）。

ステップＳＴ２６：上記ステップＳＴ２５での事前探査により逆側伝送路３に輻輳が発生しないかどうか調べ、発生しないことを確認すると（Ｙｅｓ）、
ステップＳＴ２７：Ｓ１についての現状のトラヒックを全て逆側伝送路３側に切り替える。ここに逆側伝送路３によるパケット伝送が開始され、上記の輻輳ドメインでの輻輳は解消する。この逆側伝送路３によるパケット伝送は、通常のパケット伝送とは異なり臨時の救済措置である。したがってなるべく早く１系伝送路による元のトラヒックに戻すべきである。このため、
ステップＳＴ３１：切替え後の逆側の伝送路３で、輻輳が発生するかどうか調べ（前述した図８における第２の切戻し態様（同図の右側ルート）に相当）、その輻輳が発生したならば、
ステップＳＴ３２：全てのトラヒックを元の０系伝送路２へ切り戻し、
ステップＳＴ３３：ヒステリシスタイマをセットし（前述した図８のヒステリシス部３３、図１６の５６参照）、
ステップＳＴ２１：上記のヒステリシスタイマがタイムアウトすると、最初のステップＳＴ２２に戻り、以下同様の操作を繰り返す。

最後に本発明に係るステーション装置４の実際の構成例を示しておく。すなわち前述した図５〜図８は、伝送路の切替えならびに切戻しのシーケンスを加味した構成図となっているので、そのシーケンスを取り除いた実際の構成例を示しておく。ただし前述したとおり、ハードウェアイメージによる構成例であり、実際にはほとんどがソフトウェアによるＣＰＵ処理で実現される。

図１５はステーション装置４の実際の構成例を示し、
図１６は図１５の中の切替え制御手段４２の実際の構成例を示す。この切替え制御手段４２は、図３（本発明に基づく調整機構の概略構成を示す）における切替え指示機能部１２に対応するものである。これと対をなす図３の伝送路切替え機能部１１は、図１５において伝送路切替え手段４１として示されている。ただし、図１５の基本構成自体はＲＰＲネットワークの標準に基づくものである。したがって図１６が本発明に固有の構成を表すことになる。

図１５の切替え制御手段（コントロール部）４２には、ＲＰＲネットワークの標準機能として保守運用（ＯＡＭ）処理部、フェアネス処理部、トポロジ・プロテクション（Topology and Protection）処理部等が存在するが、前述した本発明の諸機能とは関係がないので、ここでは詳述しない。

第１物理層（West PHY）４８および第２物理層（East PHY）４９を介して、リングレット０データパス部４６およびリングレット１データパス部４７からもたらされたフェアネスフレーム（ＦＦ０／ＦＦ１）内のフェアレート値情報は、まず図１６のフェアレート比較部５１に送られる（図５の比較部２１または２２に相当）。

ここで、前述した「大小比較」の切替え条件に従い、今伝送路切替えを検討すべきか否か、を決定する。また、このとき、図１６のヒステリシスタイマ５６の情報も参照し（図８のヒステリシス部３３と図１４のＳＴ３３参照）、過去に切替えを行ってから一定時間が経過しているかどうか（図１４のＳＴ２１参照）も判断要因に加える。

ここでの大小比較結果は、図１６の切替えステーション決定部５２に渡される。この切替えステーション決定部５２では、前述した図５の計時部２３、時間調整部２４や図６の最後尾判断部２５での判断基準に従い、当該ステーション装置４が切替え対象となるべきか否かを判定する。切替え対象となるべきと判定したら、探査トラヒックを送出するか否かの送出可否判定を探査トラヒック送出指示部５３に渡す。送出可の判定を受け取った場合には、この探査トラヒック送出指示部５３は、図１５のリングレットセレクション（Ringlet Selection）部４５にフラッディング指示を与える（前述した図６のフラッディング部２６参照）とともに、図１６の切替え決定部５４を起動する。

そこでこの切替え決定部５４は、逆側伝送路（逆Ringlet）３側のフェアネスフレーム（ＦＦ１）内に示されるフェアレート値情報を収集し、当該フラッディングにより輻輳を引き起こしていないと判断した場合に、前述した図７の全体移行指示部２７あるいは個別移行指示部２８による指示に従い、図１５のリングレットセレクション部４５に対してトラヒックを移し替えるべき旨の指示を出すとともに、図１６の切戻し決定部５５を起動する。

起動された切戻し決定部５５は、リングレット０またはリングレット１側についてのフェアレート値情報を収集し、前述した図８の切戻し指示部３１および輻輳有無判断部３２によって、トラヒックの切戻しの可否を検討する。その切戻しが可と判断された場合、図１５のリングレットセレクション部４５に対して切戻し指示を出すとともに、前述した図１６のヒステリシスタイマ５６を起動する。このヒステリシスタイマ５６は、一定時間の間切戻しの実行を休止し、再度切替えが発生することを回避する。このタイマ情報は常にフェアレート比較部５１にフィードバックされる。

以上詳述した本発明の実施態様は、以下のとおりである。
（付記１）
０系伝送路を通して第１の方向に伝送されるパケットの使用帯域を、前記０系伝送路と共に二重リングをなす１系伝送路を通して前記第１の方向とは逆向きの第２の方向に伝送される制御フレーム内に示された情報に基づいて、共有するようにしたパケット型ネットワークを構成するステーション装置において、
前記の伝送されるパケットを、前記０系伝送路から前記１系伝送路に切り替えて伝送する伝送路切替え機能部と、
前記の伝送路切替え動作に入るべきか否かの切替え条件を保持すると共に、少なくとも前記制御フレームに示された情報を参照してその切替え条件を満たすと判定したとき、前記伝送路切替え機能部に対し伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を与える切替え指示機能部と、
を備えることを特徴とするステーション装置。
（付記２）
前記パケット型ネットワークは、レジリエントパケットリング（ＲＰＲ）ネットワークであって、前記制御フレームはフェアネスフレームであり、前記制御フレーム内の情報はフェアレート値であることを特徴とする付記１に記載のステーション装置。

（付記３）
前記切替え指示機能部は、
前記０系伝送路を通して伝送されるパケットについての、前記１系伝送路を通して受信される前記フェアネスフレーム内の０系フェアレート値と、その逆側の前記１系伝送路上のパケットについての、前記０系伝送路を通して受信される前記フェアネスフレーム内の１系フェアレート値との間の大小比較をする第１比較部を含み、
その大小比較の結果、「前記１系フェアレート値の方が大である」との前記切替え条件を満たすと判定したとき、前記伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を生成することを特徴とする付記２に記載のステーション装置。
（付記４）
前記切替え指示機能部は、
前記０系伝送路を通して伝送されるパケットについての、前記１系伝送路を通して受信される前記フェアネスフレーム内の０系フェアレート値と、所定のフェアレート値との間の大小比較をする第２比較部を含み、
その大小比較の結果、「前記０系フェアレート値が前記所定のフェアレート値を下回る」との前記切替え条件を満たすと判定したとき、前記伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を生成することを特徴とする付記２に記載のステーション装置。
（付記５）
前記切替え指示機能部は、
前記０系フェアレート値が所定の時間以上継続して前記所定のフェアレート値を下回るか否かを測定する計時部を含み、
その「所定の時間以上継続する」との前記切替え条件を満たすと判定したとき、前記伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を生成することを特徴とする付記４に記載のステーション装置。

（付記６）
前記切替え指示機能部は、
前記切替え条件における前記所定の時間を、自己を通過する前記パケットの通過レートの大小に応じてそれぞれ長くまたは短く設定する時間調整部を含むことを特徴とする付記５に記載のステーション装置。
（付記７）
前記切替え指示機能部は、
前記０系伝送路を通して伝送されるパケットについての、前記１系伝送路を通して受信される前記フェアネスフレーム内の０系フェアレート値が輻輳の発生を示し、かつ当該輻輳が一群の前記ステーション装置において発生しているとき、該一群のステーション装置の中の自己の位置づけがその最後尾に当たるか否かを判断する最後尾判断部を含み、
その判断の結果、「最後尾に当たる」との前記切替え条件を満たすと判定したとき、前記伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を出力することを特徴とする付記２に記載のステーション装置。
（付記８）
前記切替え指示機能部は、
前記の伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を与えるのに先行して、前記伝送路切替え機能部を０系および１系両伝送路同時選択の状態とすると共に、前記０系伝送路を通して伝送中の前記パケットのコピーを前記１系伝送路にフラッディングするフラッディング部を含み、
そのフラッディングの結果、「フラッディングによる輻輳の発生なし」との前記切替え条件を満たすと判定したとき、前記伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を出力することを特徴とする付記２に記載のステーション装置。

（付記９）
前記切替え指示機能部は、前記の伝送路切替え動作に入るべきときに、現在前記０系伝送路を通して伝送中の全てのトラヒックを前記１系伝送路に移行させる全体移行指示部を含むことを特徴とする付記２に記載のステーション装置。
（付記１０）
前記切替え指示機能部は、前記の伝送路切替え動作に入るべきときに、現在前記０系伝送路を通して送出中のトラヒックのあて先となるあて先ステーション装置毎に当該トラヒックを前記１系伝送路に移行させることの適否を判断し、その移行の指示を行う個別移行指示部を含むことを特徴とする付記２に記載のステーション装置。
（付記１１）
前記切替え指示機能部は、
前記伝送路切替え動作の実行後において、前記０系または１系伝送路に輻輳が発生しているか否かを判断する輻輳有無判断部と、
その判断の結果、「０系伝送路に輻輳発生無し」との前記切替え条件を満たすと判定したとき、現在切替え中の前記１系伝送路からその切替え前の前記０系伝送路への切戻しを前記伝送路切替え機能部に対して指示する切戻し指示部と、
を含むことを特徴とする付記２に記載のステーション装置。

（付記１２）
前記切戻し指示部は、定期的に、前記伝送路切替え機能部に対して前記０系伝送路への切戻しを指示し、その切戻し後の該０系伝送路における輻輳発生の有無を前記輻輳有無判断部において判断して、輻輳無しのときに前記０系伝送路への切戻しを前記伝送路切替え機能部に対して指示することを特徴とする付記１１に記載のステーション装置。
（付記１３）
前記輻輳有無判断部が、現在切替え中の前記１系伝送路に輻輳が発生したものと判断したとき、前記切戻し指示部は、前記０系伝送路への切戻しを前記伝送路切替え機能部に対して指示することを特徴とする付記１１に記載のステーション装置。
（付記１４）
前記切戻し部は、前記輻輳有無判断部により「伝送路に輻輳発生あり」との切替え条件を満たすと判定しても、その後一定時間は当該切戻しを実行しないヒステリシス部を含むことを特徴とする付記１１に記載のステーション装置。
（付記１５）
０系伝送路を通して第１の方向に伝送される各ステーション装置からのパケットの使用帯域を、前記０系伝送路と共に二重リングをなす１系伝送路を通して前記第１の方向とは逆向きの第２の方向に伝送されるフェアネスフレーム内に示されたフェアレート値に基づいて、複数の前記ステーション装置の間で共有するようにしたレジリエントパケットリング（ＲＰＲ）ネットワークにおけるパケット伝送方法であって、
前記ステーション装置において受信した前記フェアレート値が、所定の切替え条件を満たすと判断したとき、特定の切替えステーション装置を切替え対象として決定する第１のステップと、
決定された前記特定の切替えステーション装置において、現在前記０系伝送路を通して送出中のトラヒックを、前記１系伝送路に切り替えて送出する第２のステップと、
を有することを特徴とするパケット伝送方法。

（付記１６）
前記第１のステップにおいて、前記切替え対象となる切替えステーション装置が複数あるとき、前記パケットの流れの方向において最後尾に位置する切替えステーション装置を前記特定の切替えステーション装置とすることを特徴とする付記１５に記載のパケット伝送方法。
（付記１７）
前記切替え対象として、前記切替えステーション装置の外に、さらに特定のトラヒックを含むことを特徴とする付記１５に記載のパケット伝送方法。
（付記１８）
前記第２のステップにおいて前記１系伝送路に切り替えた後、再び元の前記０系伝送路に切り戻す第３のステップを有することを特徴とする付記１５に記載のパケット伝送方法。
（付記１９）
前記第３のステップの開始時に、前記０系伝送路に対し所定のパケットを流し輻輳が発生しないことを事前に確認するステップを含むことを特徴とする付記１８に記載のパケット伝送方法。

本発明の基本概念が有する本質的な課題を説明するための図（その１）である。 本発明の基本概念が有する本質的な課題を説明するための図（その２）である。 ステーション装置４内に形成される調整機構の概要を示す図である。 本発明が適用された場合のＲＰＲネットワークの一構成例を示す図である。 切替え指示機能部１２の諸機能をハードウェアイメージで表す図（その１）である。 切替え指示機能部１２の諸機能をハードウェアイメージで表す図（その２）である。 切替え指示機能部１２の諸機能をハードウェアイメージで表す図（その３）である。 切替え指示機能部１２の諸機能をハードウェアイメージで表す図（その４）である。 フラッディング部２６による逆側伝送路の事前探査を表す図である。 逆側伝送路への全体移行を実施した様子を示す図である。 図１０の逆側伝送路において輻輳が発生したときの様子を示す図である。 図１１の輻輳により元の伝送路への切戻しが行われた様子を示す図である。 本発明に基づくパケット伝送方法を表すフローチャートである。 本発明に基づくパケット伝送方法の典型的な一例を表すフローチャートである。 ステーション装置４の実際の構成例を示す図である。 図１５の中の切替え制御手段４２の実際の構成例を示す図である。 ＲＰＲネットワークの一般的な説明をするための図（その１）である。 ＲＰＲネットワークの一般的な説明をするための図（その２）である。 ＲＰＲネットワークの一般的な説明をするための図（その３）である。

符号の説明

１ ＲＰＲネットワーク
２ ０系伝送路
３ １系伝送路
４ ステーション装置
５ シェーパ
１０ 調整機構
１１ 伝送路切替え機能部
１２ 切替え指示機能部
２１ 第１比較部
２２ 第２比較部
２３ 計時部
２４ 時間調整部
２５ 最後尾判断部
２６ フラッディング部
２７ 全体移行指示部
２８ 個別移行指示部
３１ 切戻し指示部
３２ 輻輳有無判断部
３３ ヒステリシス部
４１ 切替え制御手段（コントロール部）
４２ 伝送路切替え手段

Claims (10)

1. ０系伝送路を通して第１の方向に伝送されるパケットの使用帯域を、前記０系伝送路と共に二重リングをなす１系伝送路を通して前記第１の方向とは逆向きの第２の方向に伝送される制御フレーム内に示された情報に基づいて、共有するようにしたパケット型ネットワークを構成するステーション装置において、
   前記の伝送されるパケットを、前記０系伝送路から前記１系伝送路に切り替えて伝送する伝送路切替え機能部と、
   前記の伝送路切替え動作に入るべきか否かの切替え条件を保持すると共に、少なくとも前記制御フレームに示された情報を参照してその切替え条件を満たすと判定したとき、前記伝送路切替え機能部に対し伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を与える切替え指示機能部と、
   を備えることを特徴とするステーション装置。
2. 前記パケット型ネットワークは、レジリエントパケットリング（ＲＰＲ）ネットワークであって、前記制御フレームはフェアネスフレームであり、前記制御フレーム内の情報はフェアレート値であることを特徴とする請求項１に記載のステーション装置。
3. 前記切替え指示機能部は、
   前記０系伝送路を通して伝送されるパケットについての、前記１系伝送路を通して受信される前記フェアネスフレーム内の０系フェアレート値と、その逆側の前記１系伝送路上のパケットについての、前記０系伝送路を通して受信される前記フェアネスフレーム内の１系フェアレート値との間の大小比較をする第１比較部を含み、
   その大小比較の結果、「前記１系フェアレート値の方が大である」との前記切替え条件を満たすと判定したとき、前記伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を生成することを特徴とする請求項２に記載のステーション装置。
4. 前記切替え指示機能部は、
   前記０系伝送路を通して伝送されるパケットについての、前記１系伝送路を通して受信される前記フェアネスフレーム内の０系フェアレート値と、所定のフェアレート値との間の大小比較をする第２比較部を含み、
   その大小比較の結果、「前記０系フェアレート値が前記所定のフェアレート値を下回る」との前記切替え条件を満たすと判定したとき、前記伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を生成することを特徴とする請求項２に記載のステーション装置。
5. 前記切替え指示機能部は、
   前記０系伝送路を通して伝送されるパケットについての、前記１系伝送路を通して受信される前記フェアネスフレーム内の０系フェアレート値が輻輳の発生を示し、かつ当該輻輳が一群の前記ステーション装置において発生しているとき、該一群のステーション装置の中の自己の位置づけがその最後尾に当たるか否かを判断する最後尾判断部を含み、
   その判断の結果、「最後尾に当たる」との前記切替え条件を満たすと判定したとき、前記伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を出力することを特徴とする請求項２に記載のステーション装置。
6. 前記切替え指示機能部は、
   前記の伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を与えるのに先行して、前記伝送路切替え機能部を０系および１系両伝送路同時選択の状態とすると共に、前記０系伝送路を通して伝送中の前記パケットのコピーを前記１系伝送路にフラッディングするフラッディング部を含み、
   そのフラッディングの結果、「フラッディングによる輻輳の発生なし」との前記切替え条件を満たすと判定したとき、前記伝送路切替え動作に入るべき旨の指示を出力することを特徴とする請求項２に記載のステーション装置。
7. 前記切替え指示機能部は、
   前記伝送路切替え動作の実行後において、前記０系または１系伝送路に輻輳が発生しているか否かを判断する輻輳有無判断部と、
   その判断の結果、「０系伝送路に輻輳発生無し」との前記切替え条件を満たすと判定したとき、現在切替え中の前記１系伝送路からその切替え前の前記０系伝送路への切戻しを前記伝送路切替え機能部に対して指示する切戻し指示部と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載のステーション装置。
8. ０系伝送路を通して第１の方向に伝送される各ステーション装置からのパケットの使用帯域を、前記０系伝送路と共に二重リングをなす１系伝送路を通して前記第１の方向とは逆向きの第２の方向に伝送されるフェアネスフレーム内に示されたフェアレート値に基づいて、複数の前記ステーション装置の間で共有するようにしたレジリエントパケットリング（ＲＰＲ）ネットワークにおけるパケット伝送方法であって、
   前記ステーション装置において受信した前記フェアレート値が、所定の切替え条件を満たすと判断したとき、特定の切替えステーション装置を切替え対象として決定する第１のステップと、
   決定された前記特定の切替えステーション装置において、現在前記０系伝送路を通して送出中のトラヒックを、前記１系伝送路に切り替えて送出する第２のステップと、
   を有することを特徴とするパケット伝送方法。
9. 前記第１のステップにおいて、前記切替え対象となる切替えステーション装置が複数あるとき、前記パケットの流れの方向において最後尾に位置する切替えステーション装置を前記特定の切替えステーション装置とすることを特徴とする請求項８に記載のパケット伝送方法。
10. 前記第２のステップにおいて前記１系伝送路に切り替えた後、再び元の前記０系伝送路に切り戻す第３のステップを有することを特徴とする請求項８に記載のパケット伝送方法。

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