JP2013026757A - 通信システム、データ転送装置及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データユニットでデータ転送する通信システムにおいて、伝送品質の点からより適切な伝送路を選択する。
【解決手段】一実施形態の通信システムは、データユニットを転送する第１の転送装置（１−１）と、データユニットを転送する第２の転送装置（１−２）と、第１及び第２の転送装置の間においてデータユニットを転送する複数の中間転送装置とを含む。第２の転送装置は、第１の転送装置に、第１の転送装置からの受信データユニット数の情報を送信する。第１の転送装置は、第２の転送装置への送信データユニット数と上記受信した情報とから、第１の転送装置から第２の転送装置への伝送路におけるデータユニットロスを表す値を算出する。第１の転送装置は、算出した値を使用して、第２の転送装置へのデータユニット送信に使用する伝送路の切替えの有無を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信システム、データ転送装置及び通信制御方法に関し、特に、データ転送装置間の伝送路の切替えに関する。

ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏl Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）では、伝送路の切断を確認するためのＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）であるＣＣ（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）やＣＶ（ｐｒｏａｃｔｉｖｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）が規格化されている（非特許文献１）。

これらＯＡＭは、ＭＰＬＳラベルを処理する転送装置から、目的の転送装置へ向けて診断用のパケットを送信し、送信先からの応答の有無により伝送路の正常性を判断する。伝送路を二重化している場合、上記ＯＡＭを使用して稼働中の伝送路の断を監視することで切断が発生していることを確認できた時点で、予備の経路に切替えることが可能である。

また、ＭＰＬＳでは、上記のＯＡＭの他、伝送路のパケットロスの情報を取得するＯＡＭであるＬＭ（ｐａｃｋｅｔ Ｌｏｓｓ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）が規格化されており、ＭＰＬＳラベルを処理する転送装置と目的の転送装置との間で一定間隔毎にパケット送信数とパケット受信数を記述したパケットを送受信することで、伝送路のパケット到達率を確認することが可能である。

特開２００２−３４４４９２号公報（特許文献１）には、保守サーバにてＭＰＬＳのトラヒックデータの取得及び分析をして、輻輳時に、通常時パスの優先度の低いトラヒックのパケットを予備のパスに切替えるシステムが記載されている。

特開２００２−３４４４９２号公報

Packet Loss and Delay Measurement for MPLS Networks draft-ietf-mpls-loss-delay-01

前述のとおり、ＭＰＬＳ ＯＡＭのドラフト（非特許文献１）において、ＬＭが規格化されており、伝送路のパケットロス率を確認することが可能である。しかし、本ドラフトでは、パケットロス率の使用方法については言及されていない。

特許文献１に記載のシステムは、トラヒックデータの取得及び分析並びにパス設定及び切替えを保守サーバにて一元管理で実施し、そして、パスの切替えの度に保守サーバでラベルの設定変更を実施する必要があるため、保守サーバに処理が集中するとともに、即時性に欠ける。

本発明の一態様の通信システムは、データユニットを転送する第１のノードと、データユニットを転送する第２のノードと、前記第１のノードと前記第２のノードとの間においてデータユニットを転送する複数の中間ノードとを含む。前記第２のノードは、前記第１のノードに、前記第１のノードからの受信データユニット数の情報を送信する。前記第１のノードは、前記第２のノードへの送信データユニット数と前記受信データユニット数の情報とから、前記第１のノードから前記第２のノードへの伝送路におけるデータユニットロスを表す値を算出する。前記第１のノードは、前記算出した値を使用して前記第２のノードへのデータユニット送信に使用する伝送路の切替えの有無を決定する。

本発明の一態様によれば、データユニットでデータ転送する通信システムにおいて、伝送品質の点からより適切な伝送路を使用することができる。

本実施形態におけるＭＰＬＳ網の構成図である。 本実施形態におけるＭＰＬＳ網の端に位置する転送装置の内部構成図である。 本実施形態におけるＭＰＬＳ網の内部に位置する転送装置の内部構成図である。 本実施形態におけるＬＭパケット処理の概要を示した図である。 本実施形態におけるＬＭパケットの内部構成図である。 本実施形態におけるＬＭパケット処理のシーケンスを示した図である。 本実施形態におけるＬＭ生成側の送信処理のフローチャートを示した図である。 本実施形態におけるＬＭ対向側の受信処理のフローチャートを示した図である。 本実施形態におけるＬＭ対向側の送信処理のフローチャートを示した図である。 本実施形態におけるＬＭ生成側の受信処理のフローチャートを示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルの構成を示した図である。 本実施形態におけるＭＰＬＳ伝送路の構成例を示した図である。 本実施形態における伝送路品質劣化により伝送路切替えが発生する場合のシーケンスを示した図である。 本実施形態におけるＭＰＬＳ伝送路の切替えを示した図である。 本実施形態におけるＭＰＬＳ伝送路の切替えを示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルの遷移を示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルの遷移を示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルの遷移を示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルのエントリ作成のフローチャートを示した図である。 本実施形態における伝送路品質劣化による伝送路切替判定処理のフローチャートの前半を示した図である。 本実施形態における伝送路品質劣化による伝送路切替判定処理のフローチャートの後半を示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルの構成を示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルの構成を示した図である。 本実施形態における伝送路品質劣化により伝送路切替えが発生する場合のシーケンスを示した図である。 本実施形態におけるＭＰＬＳ伝送路の切替えを示した図である。 本実施形態におけるＭＰＬＳ伝送路の切替えを示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルの遷移を示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルの遷移を示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルの遷移を示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルへのエントリ作成のフローチャートを示した図である。 本実施形態における伝送路品質劣化による伝送路切替判定処理のフローチャートを示した図である。 本実施形態における伝送路品質劣化により伝送路切替えが発生する場合のシーケンスを示した図である。 本実施形態におけるＭＰＬＳ伝送路の切替えを示した図である。 本実施形態におけるＭＰＬＳ伝送路の切替えを示した図である。 本実施形態における伝送路品質管理テーブルの遷移を示した図である。 本実施形態における伝送路品質管理テーブルの遷移を示した図である。 本実施形態における伝送路品質管理テーブルの遷移を示した図である。 本実施形態における伝送路品質情報テーブルのエントリ作成のフローチャートを示した図である。 本実施形態における伝送路品質劣化による伝送路切替判定処理のフローチャートを示した図である。

以下において、本発明を実施するための形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。

以下において、本発明の一実施形態として、ＭＰＬＳラベルの処理を行う複数の転送装置を含むＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏl Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）網を説明する。本実施形態は、伝送路の切替えに特徴を有する。ＭＰＬＳにより転送装置（ノード）間で伝送路が構築される。転送装置は、対向の転送装置との間でＬＭ（ｐａｃｋｅｔ Ｌｏｓｓ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）パケットを送受信することで、伝送路の品質劣化情報を取得する。転送装置は、その情報を伝送路の切替えの参照情報として使用する。これにより、伝送路の要求品質を維持することができる。

図１は、本発明の一実施形態のネットワーク網の構成を模式的に示す図である。ＭＰＬＳ網５は、ＭＰＬＳラベルを付与・削除する転送装置（以下、ＭＥＰ（Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ））１−１、ＭＥＰ１−２、ＭＥＰ１−３を含む。

ＭＰＬＳ網５は、さらに、ＭＰＬＳラベルを書き換える転送装置（以下、ＭＩＰ（Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｐｏｉｎｔ））２−１、ＭＩＰ２−２、ＭＩＰ２−３を含む。ＭＥＰ間のパケット転送において、ＭＥＰ−ＭＩＰ間及びＭＩＰ間で、ＭＰＬＳラベルの付与されたパケットが転送される。

ＭＥＰ１−１はＭＰＬＳ網５外部の端末３−１及び端末３−２と接続されており、同様にＭＥＰ１−２は端末３−４と接続している。ＭＥＰ１−３は、端末３−３と接続している。ＭＰＬＳラベルには、ＰＷ（Ｐｓｅｕｄｏｗｉｒｅ）というＭＥＰとＭＥＰとの間での端末間の宛先を示す情報と、ＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｐａｔｈ）というＭＩＰとＭＩＰとの間若しくはＭＥＰとＭＩＰとの間での宛先を示す情報とが、記述されている。

ＭＥＰは、ＭＰＬＳ網５外部の端末から受信したパケットに対してＰＷ及びＬＳＰを示したＭＰＬＳラベルを付与し、内部のラベルスイッチにて、ＬＳＰを基に、次の転送先であるＭＩＰ若しくはＭＥＰを決定してパケットを送信する。

ＭＰＬＳパケットを受信したＭＩＰは、内部のラベルスイッチにて、ＬＳＰを基に、次の転送先であるＭＩＰ若しくはＭＥＰを決定して、パケットを送信する。ＭＩＰは、必要に応じてＬＳＰの内容を書き換える。ＭＰＬＳパケットを受信したＭＥＰは、ＰＷを基に、次の転送先であるＭＰＬＳ網５外の端末を決定して、ＭＰＬＳラベルを削除してパケットを送信する。

保守サーバ４は、ＭＰＬＳ網５の伝送路の情報を管理している。保守サーバ４は、ＭＥＰとＭＥＰとの間で目的の伝送路が構築できるように、又、隣接するＭＩＰとＭＩＰとの間若しくはＭＥＰとＭＩＰとの間で目的の伝送路が構築できるように、ＭＰＬＳ網４内の全てのＭＥＰ１−１〜１−３、ＭＩＰ２−１〜２−３及びＭＰＬＳ網５を構築するその他のＭＩＰとＭＥＰに対して、ＬＳＰとＰＷと転送先の対応情報を設定する。

図２は、ＭＥＰ１の内部構成を模式的に示すブロック図である。ＭＥＰ１は、ＭＥＰ１−１〜１−３の総称であり、これらは同じ構成を有する。ＭＥＰ１は、光モジュールやＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）用のコネクタ、及びＰＨＹチップを含む物理インタフェース（ＩＦ）１１−１〜１１−ｍを具備する。物理ＩＦの実装数は、設計に依存する。これらの物理ＩＦは、ＭＰＬＳ網５の外部の端末と、所定プロトコル、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔで通信する。

また、ＭＥＰ１は、ＭＰＬＳラベル付与・削除部１４を具備する。ＭＰＬＳラベル付与・削除部１４は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やファームウェアに従って動作するネットワークプロセッサなどのデバイスで実現され、転送パケットのヘッダを変更して、そのプロトコルを変換する。

ＭＰＬＳラベル付与・削除部１４は、宛先処理部１４１及びＬＭパケット処理部１４２を含む。宛先処理部１４１は、物理ＩＦ（１１−１〜１１−ｍのいずれか）から受信したパケットに対して、受信した物理ＩＦのポート番号、パケットのアドレス及びＶＬＡＮ−ＩＤ等を基に、記憶部１５に格納されている経路情報１５１を参照して、ＬＳＰ、ＰＷ及びその他必要な情報を示すＭＰＬＳラベルをパケットに付与して、ラベルスイッチ１３に送信する。

又、宛先処理部１４１は、ラベルスイッチ１３から受信したパケットのＰＷを基に、記憶部１５に格納されている経路情報１５１を参照して、送信すべき物理ＩＦ（１１−１〜１１−ｍのいずれか）を決定して、ＭＰＬＳラベルをパケットから削除して、送信する。ＬＭパケット処理部１４２は、伝送路品質情報を取得するためのＬＭパケットの生成及び他のＭＩＰやＭＥＰから受信したＬＭパケットを処理する。本機能の詳細については後述する。

ラベルスイッチ１３は、例えば、ＦＰＧＡで実現される。ラベルスイッチ１３は、ラベル付与・削除部１４及び物理ＩＦ１２−１〜１２−ｎと接続しており、受信したパケットのＭＰＬＳラベルのＬＳＰを基に、記憶部１５に格納されている経路情報１５１を参照して、送信すべき物理ＩＦ（１２−１〜１２−ｎのいずれか）若しくはラベル付与・削除部１４を決定して送信する。

ＭＥＰ１は、光モジュールやＥｔｈｅｒｎｅｔ用のコネクタ、及びＰＨＹチップを含む物理ＩＦ１２−１〜１２−ｍを具備している。物理スイッチの実装数は、設計に依存する。これらの物理ＩＦ１２−１〜１２−ｍは、ＭＰＬＳ網５内部の他のＭＩＰやＭＥＰ及び保守サーバと、所定プロトコル、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔに従って通信する。

又、ＭＥＰ１は、例えば半導体メモリで実現される記憶部１５、及び、例えばファームウェアに従って動作するプロセッサであるＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で実現される装置制御部１６を、具備している。記憶部１５には、前述の経路情報１５１及び品質情報１５２が格納されている。品質情報１５２についての詳細は後述する。

装置制御部１６は、ＭＥＰ１内部の他のブロックとバス制御線で接続され、記憶部１５の情報を他ブロックに出力すること、他ブロックの情報を記憶部１５に入力することが可能である。また、保守サーバ４と通信して、記憶部１５の情報を保守サーバ４に通知すること、保守サーバ４からの情報を記憶部１５に入力することも可能である。

図３は、ＭＩＰ２の内部構成を模式的に示すブロック図である。ＭＩＰ２はＭＩＰ２−１〜ＭＩＰ２−３の総称であり、これらは同じ構成を有している。ＭＩＰ２は、光モジュールやＥｔｈｅｒｎｅｔ用のコネクタ及びＰＨＹチップを含む物理ＩＦ２１−１〜２１−ｍ、及び物理ＩＦ２２−１〜２２−ｎを具備しており、これらの物理ＩＦは、ＭＰＬＳ網５内部の他のＭＩＰやＭＥＰ及び保守サーバ４とＥｔｈｅｒｎｅｔその他のプロトコルで通信する。物理ＩＦの実装数は、設計に依存する。

また、ＭＩＰ２はＦＰＧＡやネットワークプロセッサなどのデバイスで実現されるＭＰＬＳラベル処理部２４、２７を具備している。ＭＰＬＳラベル処理部２４は宛先処理部２４１を含み、ＭＰＬＳラベル処理部２７は、宛先処理部２７１を含む。

宛先処理部２４１（２７１）は、物理ＩＦ２１−１〜２１−ｍのいずれか（物理ＩＦ２２−１〜２２−ｎのいずれか）から受信したパケットに対して、ＬＳＰを基に、記憶部１５に格納されている経路情報２５１を参照して、必要に応じてラベルを書き換えて、ラベルスイッチ２３に送信する。

また、宛先処理部２４１（２７１）は、ラベルスイッチ２３から受信したパケットに対して、ＬＳＰを元に記憶部２５に格納されている経路情報２５１を参照して、必要に応じてラベルを書き換えて、物理ＩＦ２１−１〜２１−ｍのいずれか（物理ＩＦ２２−１〜２２−ｎのいずれか）に送信する。

ＭＰＬＳラベル処理部２４、２７は、ＬＳＰ毎に処理を実施し、物理ＩＦからラベルスイッチ２３までの経路はＬＳＰ毎に独立している。ＬＳＰを基に送信する物理ポートを決定するのは、後述するラベルスイッチ２３である。

ラベルスイッチ２３は、例えばＦＰＧＡで実現され、ラベル処理部２４、２７と接続されている。ラベルスイッチ２３は、受信したパケットのＭＰＬＳラベルのＬＳＰを基に、記憶部２５に格納されている経路情報２５１を参照して、送信すべき物理ＩＦを決定する。又、ＭＩＰ２は、例えば半導体メモリで実現される記憶部２５及び、例えば、ＭＰＵで実現される装置制御部２６を具備している。記憶部２５には、前述の経路情報２５１が格納されている。

装置制御部２６は、ＭＩＰ２内部の他のブロックとバス制御線で接続され、記憶部２５の情報を他ブロックに出力することや、他ブロックの情報を記憶部２５に入力することが可能である。又、装置制御部２６は、保守サーバ４と通信して、記憶部２５の情報を保守サーバに通知することや保守サーバ４からの情報を記憶部２５に入力することも可能である。

図４は、ＬＭを用いた伝送路品質劣化情報の取得方法の概要を示す図である。ＬＭは、クエリのＬＭパケットを応答のＫＭパケットを転送装置間で繰り返し通信することで、パケットロス数を特定する。図４において、転送装置６−１と転送装置６−２とは、それぞれ、ＭＥＰ１である。ＬＭパケット処理部６１−１とＬＭパケット処理部６１−２とは、それぞれＭＥＰ１内のＬＭパケット処理部１４２であり、ＬＭパケット７−１及びＬＭパケット７−２の生成及び処理を実施する。

図５は、ＬＭパケット７の内部構成を示す。ＬＭパケット７は、ＥｔｈｅｒｎｅｔのＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）やＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）等の物理ポート間での通信を行うためのヘッダ情報を格納する領域７１、ＬＳＰを格納する領域７２、ＰＷを格納する領域７３、ＬＭパケットであることを示す識別子やコントロールコード、シーケンスナンバー等のＬＭの情報を格納する領域７４を含む。

ＬＭパケット７は、さらに、生成側のパケット送信数を格納する領域７５、対向側のパケット受信数を格納する領域７６、対向側のパケット送信数を格納する領域７７、生成側のパケット受信数を格納する領域７８、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を格納する領域７９を含む。パケット送信数及びパケット受信数は、ＬＭを開始してからのトータルの送信数及び受信数である。なお、ＭＩＰ間の通信のパケットではＰＷが無いなど、一部が異なる場合もありえる。

図６は、図４に示す転送装置６−１と転送装置６−２の間の伝送路品質劣化情報の取得処理のシーケンス図であり、転送装置６−１側でＬＭパケットを生成する場合を示す。図７は、図６のＬＭ生成側の送信処理（Ｓ１００）のフローチャートを示す。これは、図４のＡの箇所の処理にあたる。

図７のフローチャートにおいて、転送装置６−１のＬＭパケット処理部６１−１は、ＬＭパケット７−１を生成する（Ｓ１０１）。ＬＭパケット処理部６１−１は、ＬＭを開始した時点（基準時点）から今回ＬＭパケットを送信する時点までに転送装置６−２に送信したパケット数（Ａ＿ＴｘＰ[ｎ]）を、ＬＭパケット７−１の領域７５に入力する（Ｓ１０２）。ＬＭパケット処理部６１−１は、そのＬＭパケットを、転送装置６−２に送信する（Ｓ１０３）。

カウントするパケットとして、ユーザデータのパケットの他、監視用のパケットを使用することができる。例えば、転送装置６−１及び６−２は、定期的に品質監視用パケットを通信して、稼働系及び待機系の伝送路の伝送品質をモニタすることができる。稼働系伝送路は、設定されている複数の伝送路において現在使用されている伝送路であり、待機系伝送路はそれ以外の伝送路である。

次に、図８は、図６のＬＭ対向側の受信処理（Ｓ１１０）のフローチャートを示す。これは、図４のＢの箇所の処理にあたる。転送装置６−２のＬＭパケット処理部６２−１は、ＬＭパケット７−１を受信したら（Ｓ１１１）、ＬＭを開始した時点から今回ＬＭパケットを受信した時点までに転送装置６−１から受信したパケット数（Ｂ＿ＲｘＰ[ｎ]）を、受信したＬＭパケット７−１の領域７６に入力する（Ｓ１１２）。

次に、図９は、図６のＬＭ対向側の送信処理（Ｓ１２０）のフローチャートを示す。これは図４のＣの箇所の処理にあたる。転送装置６−２のＬＭパケット処理部６２−１は、受信したＬＭパケット７−１の宛先等を変更してＬＭパケット７−２を作成し（Ｓ１２１）、ＬＭを開始した時点から今回ＬＭパケットを送信する時点までに転送装置６−１に送信したパケット数（Ｂ＿ＴｘＰ[ｎ]）を、ＬＭパケット７−２の領域７７に入力する（Ｓ１２２）。そして、ＬＭパケット処理部６２−１は、ＬＭパケット７−２を、転送装置６−１に送信する（Ｓ１２３）。

最後に、図１０は、図６のＬＭ生成側の受信処理（Ｓ１２０）のフローチャートを示す。これは、図４のＤの箇所の処理にあたる。転送装置６−１のＬＭパケット処理部６１−１は、ＬＭパケット７−２を受信したら（Ｓ１３１）、ＬＭを開始した時点から今回ＬＭパケットを受信した時点までに転送装置６−１から受信したパケット数（Ａ＿ＲｘＰ[ｎ]）を、受信したＬＭパケット７−１の領域７８に入力する（Ｓ１３２）。

次に、ＬＭパケット処理部６１−１は、前回のＬＭパケット送信時点から今回のＬＭパケット送信時点までの、生成側から対向側へ送信されたパケットのロス数（Ａ＿ＴｘＬｏｓｓ［ｎ−１、ｎ］）を計算する（Ｓ１３３）。

具体的には、ＬＭパケット処理部６１−１は、領域７５の生成側のＬＭ開始から今回ＬＭパケット送信時までの送信パケット数（Ａ＿ＴｘＰ[ｎ]）と、ＬＭ開始から前回ＬＭパケット送信時までの送信パケット数（Ａ＿ＴｘＰ[ｎ−１]）との差分（Ａ＿ＴｘＰ[ｎ]−Ａ＿ＴｘＰ[ｎ−１]）を算出する。これが、前回ＬＭパケット送信時から今回ＬＭパケット送信時までの、生成側からの送信パケット数である。

ＬＭパケット処理部６１−１は、さらに、領域７６の対向側のＬＭ開始から今回ＬＭパケット受信時までの受信パケット数（Ｂ＿ＲｘＰ[ｎ]）と、ＬＭ開始から前回ＬＭパケット受信時までの受信パケット数（Ｂ＿ＲｘＰ[ｎ−１]）との差分（Ｂ＿ＲｘＰ[ｎ]−Ｂ＿ＲｘＰ[ｎ−１]）を算出する。これが、前回ＬＭパケット受信時から今回ＬＭパケット受信時までの、対向側での受信パケット数である。

ＬＭパケット処理部６１−１は、上記送信パケット数の差分（Ａ＿ＴｘＰ[ｎ]−Ａ＿ＴｘＰ[ｎ−１]）と、受信パケット数の差分（Ｂ＿ＲｘＰ[ｎ]−Ｂ＿ＲｘＰ[ｎ−１]）の差分（（Ａ＿ＴｘＰ[ｎ]−Ａ＿ＴｘＰ[ｎ−１]）−（Ｂ＿ＲｘＰ[ｎ]−Ｂ＿ＲｘＰ[ｎ−１]））を算出する。この値が、本例における、生成側から対向側へ送信されたパケットのパケットロス数（Ａ＿ＴｘＬｏｓｓ［ｎ−１、ｎ］）である。

さらに、ＬＭパケット処理部６１−１は、前回のＬＭパケット受信時点から今回のＬＭパケット受信時点までの、対向側から生成側へ送信されたパケットのロス数（Ａ＿ＲｘＬｏｓｓ［ｎ−１、ｎ］）を計算する（Ｓ１３４）。

具体的には、ＬＭパケット処理部６１−１は、領域７７の対向側のＬＭ開始から今回ＬＭパケット送信時までの送信パケット数（Ｂ＿ＴｘＰ[ｎ]）とＬＭ開始から前回ＬＭパケット送信時までの送信パケット数（Ｂ＿ＴｘＰ[ｎ−１]）との差分（Ｂ＿ＴｘＰ[ｎ]−Ｂ＿ＴｘＰ[ｎ−１]）を算出する。これが、前回ＬＭパケット送信時から今回ＬＭパケット送信時までの、対向側からの送信パケット数である。

ＬＭパケット処理部６１−１は、さらに、領域７８の生成側のＬＭ開始から今回ＬＭパケット受信時までの受信パケット数（Ａ＿ＲｘＰ[ｎ]）とＬＭ開始から前回ＬＭパケット受信時までの受信パケット数（Ａ＿ＲｘＰ[ｎ−１]）との差分（Ａ＿ＲｘＰ[ｎ]−Ａ＿ＲｘＰ[ｎ−１]）を算出する。これが、前回ＬＭパケット受信時から今回ＬＭパケット受信時までの、生成側での受信パケット数である。

ＬＭパケット処理部６１−１は、上記送信パケット数の差分（Ｂ＿ＴｘＰ[ｎ]−Ｂ＿ＴｘＰ[ｎ−１]）と、受信パケット数の差分（Ａ＿ＲｘＰ[ｎ]−Ａ＿ＲｘＰ[ｎ−１]）の差分（（Ｂ＿ＴｘＰ[ｎ]−Ｂ＿ＴｘＰ[ｎ−１]）−（Ａ＿ＲｘＰ[ｎ]−Ａ＿ＲｘＰ[ｎ−１]））を算出する。この値が、本例における、対向側から生成側へ送信されたパケットのパケットロス数（Ａ＿ＲｘＬｏｓｓ［ｎ−１、ｎ］）である。

転送装置１（６−１）及び転送装置２（６−２）は、上記のＬＭ処理での１サイクル（Ｓ１００〜Ｓ１３０）を繰り返し実施する（Ｓ１４０）。転送装置１（６−１）のＬＭパケット処理部６１は、算出したパケットロス数を、記憶部１５の品質情報１５２に格納する。装置制御部１６は、双方向での伝送路のそれぞれのパケットロス率を、パケットロス数を送信パケット数で除算して算出する。装置制御部１６は、それを、品質情報１５２に格納する。上記パケットのカウント数は一例であって、これと異なるカウント方法を使用してもよい。例えば、ＬＭパケット間の通信パケットをカウントしてもよい。

図１１は、記憶部１５が格納する伝送路品質情報１５２の内部テーブル（品質情報テーブル）８を示す。品質情報テーブル８は、ＭＥＰ１の記憶部１５内の品質情報１５２に含まれる。品質情報テーブル８は、自側転送装置から対向側転送装置への伝送路と対向側転送装置から自側転送装置への伝送路の二つをまとめて一つの固有のＩＤ番号を付けて管理する。これら二つの片方向伝送路は、双方向伝送路を構成する。

片方向の経路が同一でも、もう片方向の経路が異なれば、二つの双方向伝送路には異なるＩＤ番号が付与される。また、伝送路の始点と終点を示す区間も、固有のＩＤ番号を付けて管理する。同一区間に複数の伝送路が存在する場合、それらには、同一の区間ＩＤ番号が付与される。装置制御部１６は、品質情報テーブル８の各領域に、必要なデータを格納する。

品質情報テーブル８は、格納場所を示す領域８１、伝送路毎の固有のＩＤ番号を示す領域８２、区間のＩＤ番号を示す領域８３、自側のＬＳＰを示す領域８４、自側のＰＷを示す領域８５、対向側のＬＳＰを示す領域８６、対向側のＰＷを示す領域８７、そして、自側から対向側への伝送路のパケットロス率を示す領域８８を含む。

品質情報テーブル８は、さらに、対向側から自側への伝送路のパケットロス率を示す領域８９、伝送路の切替えを実施する契機としての自側から対向側への伝送路のパケットロス率の閾値を示す領域８０Ａ、同様に、伝送路の切替えを実施する契機としての対向側から自側への伝送路のパケットロス率の閾値を示す領域８０Ｂ、そして、伝送路の稼働状況を示す領域８０Ｃを含む。

自側転送装置と対向側転送装置の間の往復の経路が複数存在する場合、経路毎の固有ＩＤが領域８２に設定されて、領域８４の自側ＬＳＰ、領域８５の自側ＰＷ、領域８６の対向側ＬＳＰ、そして領域８７の対向側ＰＷが入力される。また、これらには、同一の区間ＩＤが領域８３に設定され、端末間でパケットの通信が実施されている経路が稼働系、稼働していない経路が待機系として、領域８０Ｃに表示される。

領域８８の自側から対向側への伝送路のパケットロス率と領域８９の対向側から自側への伝送路のパケットロス率は、前述のＬＭ処理で算出されたパケットロス数を元に、装置制御部１６により計算される。典型的には、自側転送装置の装置制御部１６は、１回のＬＭパケットの送受信において取得されたパケットロス数の値を、パケット送信数の値で除算することで、パケットロス率を算出する。

装置制御部１６は、新たに算出したパケットロス率の値により、品質情報テーブル８の値を更新する。パケットロス率の算出方法はこれに限らず、設計に依存する。例えば、装置制御部１６は、現在サイクルを含む複数サイクルのパケットロス率の値の平均値を、品質情報テーブル８に格納してもよい。装置制御部１６は、パケットロス率の過去の複数の測定値を、品質情報１５２に格納してもよい。

領域８０Ａは、伝送路を切替えるために設定する閾値を格納している。領域８８の自側から対向側への伝送路のパケットロス率がこの閾値を上回っている場合、装置制御部１６は、使用する伝送路を、現在の稼働系の伝送路から待機系の伝送路に切替える。複数の待機系の伝送路が存在する場合、装置制御部１６は、例えば、優先度が高い待機系伝送路を選択して、それを稼働系に切替える。例えば、品質情報テーブル８が、各伝送路の優先度の値を格納することができる。

装置制御部１６は、自側から対向側及び対向側から自側への双方向の伝送路（双方の伝送路）を切替えてもよいし、自側から対向側の伝送路のみを切替えてもよい。好ましい構成において、装置制御部１６は、切替先の伝送路のパケットロス率を参照し、その値が品質情報テーブル８の閾値以下であることを、切替えの条件に含める。これにより、要求品質を満たさない伝送路への切替えを確実に避けることができる。これは、次に説明する対向側から自側への伝送路の切替えにおいて同様である。

領域８０Ｂも伝送路を切替えるために設定する閾値を格納している。領域８９の対向側から自側への伝送路のパケットロス率がこの閾値を上回った場合、装置制御部１６は、使用する伝送路を、現在の稼働系の伝送路から待機系の伝送路に切替える。この閾値は、領域８８の閾値と同一又は異なる。複数の待機系の伝送路が存在する場合、装置制御部１６は、例えば、優先度が高い待機系伝送路を選択して、それを稼働系に切替える。例えば、品質情報テーブル８が、各伝送路の優先度の値を格納することができる。

装置制御部１６は、稼働系と待機系の伝送路のパケットロス率を監視し、それらを定期的に比較することで、パケットロス率が低い伝送路を次の期間の稼働系の伝送路として選択することも可能である。

図１９Ａ、Ｂは、それぞれ、記憶部１５が格納する品質情報テーブルの別の構成例を示している。品質情報テーブル８Ａは、自側転送装置から対向側転送装置への伝送路のみの品質情報を管理する、テーブルである。品質情報テーブル８Ｂは、対向側転送装置から自側転送装置への伝送路のみの品質情報を管理するテーブルである。品質情報テーブル８Ａは、自側転送装置から対向側転送装置への伝送路に対して、一つの固有ＩＤをつけて管理する。品質情報テーブル８Ｂは、対向側転送装置から自側転送装置への伝送路に対して、一つの固有ＩＤを付けて管理する。

ＭＥＰ１は、このように、自側から対向側への伝送路の品質と、対向側から自側への品質とを、個別に管理することができる。例えば、ＭＥＰ１は、一方の方向の伝送路の品質によって、双方の方向の伝送路の切替えを行う場合、図１１示すように、双方の方向の伝送路の品質を一括で管理し、それぞれの方向伝送路の切替えを個別に行う場合に、図１９Ａ、図１９Ｂに示すように個別に管理する。

ＭＥＰ１は、自側から対向側への伝送路の品質のみを管理し、その品質応じて、自側から対向側への伝送路の切替えを行ってもよい。つまり、各ＭＥＰ１は、図１９Ａに示す品質テーブル８Ａを保持し、その品質情報に従って、自側から対向側への伝送路の切替えを制御し、対向側から自側への伝送路の切替え制御を、対向側のＭＥＰ１に依存する。

図１２は、ＭＰＬＳ伝送路の構成例を示す。端末Ａ（３−Ａ）と端末Ｂ（３−Ｂ）との間の経路として、転送装置Ａ（１−Ａ）、転送装置Ｂ（２−Ｂ）、転送装置Ｃ（２−Ｃ）、転送装置Ｄ（１−Ｄ）を経由する伝送路と、転送装置Ａ（１−Ａ）、転送装置Ｆ（２−Ｆ）、転送装置Ｅ（２−Ｅ）、転送装置Ｄ（１−Ｄ）を経由する二つの伝送路が存在するとする。転送装置Ａ（１−Ａ）及び転送装置Ｄ（１−Ｄ）は、ＭＥＰであり、その他の転送装置は、ＭＩＰである。以下において、これら転送装置を表すために、ＭＥＰ又はＭＩＰを使用する。

図１３は、伝送路品質情報が品質劣化を示すため、端末Ａ（３−Ａ）と端末Ｂ（３−Ｂ）との伝送路が切替わるシーケンス図を示す。まず、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）の装置制御部１６は、設定された経路情報を基に、品質情報テーブル８に項番を追加する（Ｓ２００）。図１６は、品質情報テーブル８への項番追加（Ｓ２００）のフローチャートを示す。

まず、装置制御部１６は、新規に項番を取得して、既に存在する領域の末尾に追加する（Ｓ２０１）。装置制御部１６は、経路情報１５１に基づき、伝送路ＩＤ８２、区間ＩＤ８３、自側ＬＳＰ８４、自側ＰＷ８５、対向側ＬＳＰ８６、対向側ＰＷ８７の入力を行う（Ｓ２０２）。次に、装置制御部１６は、自側→対向側切替閾値８０Ａ及び対向側→自側切替閾値８０Ｂの設定を行う（Ｓ２０３）。最後に、装置制御部１６は、ＡＣＴかＳＢＹかを示すデータを、ＡＣＴ／ＳＢＹ判定領域８０Ｃに入力する（Ｓ２０４）。

図１４Ａに示すように、端末Ａ（３−Ａ）と端末Ｂ（３−Ｂ）のパケット伝送路として、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）、ＭＩＰ Ｂ（２−Ｂ）、ＭＩＰ Ｃ（２−Ｃ）、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）を経由する伝送路が稼働しているとする。本例では、稼働している双方の方向の伝送路は、同一の転送装置で構成されている。また、予備の伝送路として、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）、ＭＩＰ Ｅ（２−Ｅ）、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）を経由する伝送路が設定されているとする。

図１３に戻って、品質情報テーブル８への項目追加後、まず稼働系伝送路に対するＬＭパケットによるパケットロス率の取得が実施される。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）のＬＭパケット処理部１４２は、ＬＭ生成側送信処理（Ｓ１００−Ａ）を実施し、ＭＩＰ Ｂ（２−Ｂ）とＭＩＰ Ｃ（２−Ｃ）を経由して、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）にＬＭパケット（７−１Ａ）を送信する。ＬＭ生成側送信処理は、図７を参照して説明した。

ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）のＬＭパケット処理部１４２は、受信したＬＭパケット（７−１Ａ）に対してＬＭ対向側受信処理（Ｓ１１０−Ａ）及びＬＭ対向側送信処理（Ｓ１２０−Ａ）を実施する。これらは、それぞれ、図８及び図９を参照して説明した。

ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）のＬＭパケット処理部１４２は、処理したパケットのヘッダを変更してＬＭパケット（７−２Ａ）を生成し、ＭＩＰ Ｃ（２−Ｃ）とＭＩＰ Ｂ（２−Ｂ）を経由して、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）に送信する。

ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）のＬＭパケット処理部１４２は、受信したＬＭパケット（７−２Ａ）に対して、ＬＭ生成側受信処理（Ｓ１３０−Ａ）を実施し、装置制御部１６は、稼働系経路の自側→対向側パケットロス率及び対向側→自側パケットロス率を算出する。ＬＭ生成側受信処理は、図１０を参照して説明した。

ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）及びＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、それぞれ役割を変えて、同様の処理を行う。これにより、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）と同様に、各伝送路の品質情報を取得することができる。伝送路の一方のＭＥＰのみが、伝送路品質を管理し、伝送路切替えを制御してもよい。

次に、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）及びＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は、待機系経路でも同様に、ＬＭによるパケットロス率を取得する。これは、稼働系経路の取得と同時に行ってもよい。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）はＬＭ生成側送信処理（Ｓ１００−Ｂ）を実施し、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）とＭＩＰ Ｅ（２−Ｅ）を経由して、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）にＬＭパケット（７−１Ｂ）を送信する。

ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は受信したＬＭパケット（７−１Ｂ）に対してＬＭ対向側受信処理（Ｓ１１０−Ｂ）及びＬＭ対向側送信処理（Ｓ１２０−Ｂ）を実施する。ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は処理したパケットのヘッダを変更してＬＭパケット（７−２Ｂ）として、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）とＭＩＰ Ｄ（２−Ｄ）を経由して、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）に送信する。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は受信したＬＭパケット（７−２Ｂ）に対して、ＬＭ生成側受信処理（Ｓ１３０−Ａ）を実施し、待機系経路の自側→対向側パケットロス率及び対向側→自側パケットロス率を取得する。

装置制御部１６は、稼働系経路と待機系経路のそれぞれのパケットロス率を取得したら、切替判定処理（Ｓ２１０−Ａ）を実施する。図１７及び図１８は、切替判定処理（Ｓ２１０）のフローチャートを示す。まず、装置制御部１６は、前述のＬＭパケットによる伝送品質監視により、稼働系経路の自側→対向側パケットロス率（Ｓ２１１）、待機系経路の自側→対向側パケットロス率（Ｓ２１２）、稼働系経路の対向側→自側パケットロス率（Ｓ２１３）、そして待機系経路の対向側→自側パケットロス率（Ｓ２１４）を取得する。

次に、装置制御部１６は、取得した稼働系の自側→対向側パケットロス率が、切替閾値を超過しているかどうか判定する（Ｓ２１５）。判定した結果が超過を示しているのであれば（Ｓ２１５：Ｙ）、装置制御部１６は、さらに待機系の自側→対向側パケットロス率と閾値の比較を行い（Ｓ２１６）、さらに、待機系の対向側→自側パケットロス率と閾値の比較を行う（Ｓ２１７）。どちらも超過していない場合（Ｓ２１６：Ｎ、Ｓ２１７Ｎ）、装置制御部１６は、自側及び対向側の稼働系経路と待機系経路を切換える（Ｓ２１８）。

自側→対向側でのパケットロス率が切替閾値を超過していない場合（Ｓ２１５：Ｎ）、又は、待機系の一方のパケットロス率が閾値を超えている場合（Ｓ２１６：Ｙ、又は、Ｓ２１７：Ｙ）、装置制御部１６は、結合子Ａを介して、図１８のフローチャートに進む。

図１８に示すように、装置制御部１６は、まず、稼働系経路の対向側→自側パケットロス率が、切替閾値を超過しているかどうかを判定する（Ｓ２１９）。判定結果が超過を示している場合（Ｓ２１９：Ｙ）、待機系の自側→対向側パケットロス率と閾値の比較（Ｓ２１Ａ）及び待機系の対向側→自側パケットロス率と閾値の比較（Ｓ２１Ｂ）を行い、どちらも超過していない場合（Ｓ２１Ａ：Ｎ、Ｓ２１Ｂ：Ｎ）、装置制御部１６は、自側及び対向側の稼働系経路と待機系経路を切換える（Ｓ２１Ｃ）。

Ｓ２１９の判定結果が超過を示してない場合（Ｓ２１９：Ｎ）、又は、待機系の自側→対向側パケットロス率のいずれか一方が閾値を超過している場合（Ｓ２１Ａ：Ｙ、又は、Ｓ２１Ｂ：Ｙ）、装置制御部１６は、経路を切替えることなく処理を終了する。

ＬＭによる伝送路品質劣化情報の取得と切替判定は、一定間隔で繰り返し実施される（Ｓ１４０−１）。図１５Ａは、切替えが行われない場合の品質情報テーブルの例を示す。図１５Ｂは、稼働系経路でパケットロス率が閾値を超過し、かつ待機系経路のパケットロス率が、閾値を下回っている例を示す。

図１５Ｂの例において、図１５Ｃに示すように、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、稼働系と待機系の切替えを行う。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は経路切替要求パケット（図１３における９１−Ａ）を、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）に送信する。ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は、経路切替要求パケット（９１−Ａ）により、稼働系と待機系を切替える。この切替えの処理は、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）及びＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）の装置制御部１６が行う。結果として、使用する伝送路は、図１４Ｂ示すように、端末Ａ（３−Ａ）と端末Ｂ（３−Ｂ）の経路がＭＥＰ Ａ（１−Ａ）、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）、ＭＩＰ Ｅ（２−Ｅ）、ＭＥＰ Ｄ（２−Ｄ）を経由する伝送路に切り替わる。

上記例において、二方向の伝送路が共に切替えられているが、この一方のみを切替えてもよい。この例を以下に説明する。図２０は、伝送路品質情報が劣化を示すため、端末Ａ（３−Ａ）と端末Ｂ（３−Ｂ）との伝送路において、自側→対向側の伝送路のみが切替わるシーケンス図を示す。

ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）の装置制御部１６は、設定された経路情報１５１を基に、品質情報テーブル８Ａに項番を追加する（Ｓ２２０）。図２３は、品質情報テーブル８Ａへの項番追加（Ｓ２２０）のフローチャートを示す。装置制御部１６は、新規に項番を取得して、既に存在する領域の末尾に追加する（Ｓ２２１）。

装置制御部１６は、経路情報１５１に基づき、伝送路ＩＤ８２、区間ＩＤ８３，自側ＬＳＰ８４、自側ＰＷ８５の入力を行う（Ｓ２２２）。次に、装置制御部１６は、自側→対向側の切替閾値８０Ａの設定を行う（Ｓ２２３）。最後に、装置制御部１６は、ＡＣＴかＳＢＹかを示すデータをＡＣＴ/ＳＢＹ判定領域８０Ｃに入力する（Ｓ２２４）。

端末Ａ（３−Ａ）と端末Ｂ（３−Ｂ）のパケット伝送路として、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）、ＭＩＰ Ｂ（２−Ｂ）、ＭＩＰ Ｃ（２−Ｃ）、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）を経由する伝送路が稼働しているとする。また、予備の伝送路として、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）、ＭＩＰ Ｅ（２−Ｅ）、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）を経由する伝送路が存在しているとする。図２１Ａに、このＭＰＬＳ伝送路の状態を示す。

品質情報テーブル８への項目追加後、装置制御部１６は、稼働系経路において、ＬＭによりパケットロス率を取得する。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、ＬＭ生成側送信処理（Ｓ１００−Ａ）を実施し、ＭＩＰ Ｂ（２−Ｂ）とＭＩＰ Ｃ（２−Ｃ）を経由して、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）にＬＭパケット（７−１Ａ）を送信する。

ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は、受信したＬＭパケット（７−１Ａ）に対してＬＭ対向側受信処理（Ｓ１１０−Ａ）及びＬＭ対向側送信処理（Ｓ１２０−Ａ）を実施する。これらの処理の詳細は上述の通りであり、図２０を参照して説明において、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）及びＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）の処理は、それぞれの装置制御部１６が行う。

ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は、処理したパケットのヘッダを変更してＬＭパケット（７−２Ａ）を生成し、ＭＩＰ Ｃ（２−Ｃ）とＭＩＰ Ｂ（２−Ｂ）を経由して、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）に送信する。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、受信したＬＭパケット（７−２Ａ）に対して、ＬＭ生成側受信処理（Ｓ１３０−Ａ）を実施し、稼働系経路の自側→対向側パケットロス率を取得する。

次に、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、待機系経路でも同様にＬＭによりパケットロス率を取得する。これは、稼働系経路の取得と同時に行ってもよい。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、ＬＭ生成側送信処理（Ｓ１００−Ｂ）を実施し、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）とＭＩＰ Ｅ（２−Ｅ）を経由して、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）にＬＭパケット（７−１Ｂ）を送信する。ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は、受信したＬＭパケット（７−１Ｂ）に対してＬＭ対向側受信処理（Ｓ１１０−Ｂ）及びＬＭ対向側送信処理（Ｓ１２０−Ｂ）を実施する。

ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は、処理したパケットのヘッダを変更してＬＭパケット（７−２Ｂ）を生成し、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）とＭＩＰ Ｄ（２−Ｄ）を経由して、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）に送信する。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、受信したＬＭパケット（７−２Ｂ）に対して、ＬＭ生成側受信処理（Ｓ１３０−Ａ）を実施し、待機系経路の自側→対向側パケットロス率を取得する。

稼働系経路と待機系経路のそれぞれのパケットロス率を取得したら、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、切替判定処理（Ｓ２３０−Ａ）を実施する。図２４は、切替判定処理（Ｓ２３０）のフローチャートを示す。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、まず、前述のＬＭ処理により、稼働系経路の自側→対向側パケットロス率を取得し（Ｓ２３１）、さらに、待機系経路の自側→対向側パケットロス率を取得する（Ｓ２３２）。

次に、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、取得した稼働系の自側→対向側パケットロス率が、切替閾値を超過しているかどうか判定する（Ｓ２３５）。判定結果が超過を示している場合（Ｓ２３５：Ｙ）、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、さらに、待機系の自側→対向側パケットロス率と閾値の比較を行う（Ｓ２３６）。待機系の自側→対向側パケットロス率が閾値を超過していない場合（Ｓ２３６：Ｎ）、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、自側の稼働系経路と待機系経路とを切替える（Ｓ２３８）。

稼働系の自側→対向側パケットロス率が切替閾値を超過していない場合（Ｓ２３５：Ｎ）、又は、待機系の自側→対向側パケットロス率が閾値を超過している場合（Ｓ２３６：Ｙ）、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、経路を切替える異なる処理を終了する。図２５に示すように、ＬＭによる伝送路品質劣化情報の取得と切替判定は、一定間隔で繰り返し実施される（Ｓ１４０−１）。

図２２Ａは、経路切替えが発生しない場合の品質情報テーブルの例を示す。図２２Ｂは、稼働系経路のパケットロス率が閾値を超過し、かつ待機系経路のパケットロス率は閾値を超過していない場合の品質情報テーブルの例を示す。この場合、図２２Ｃに示すように、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）が、稼働系経路と待機系経路の切替えを行う。図２１Ｂに示すように、端末Ａ（３−Ａ）から端末Ｂ（３−Ｂ）への経路が、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）、ＭＩＰ Ｅ（２−Ｅ）、ＭＥＰ Ｄ（２−Ｄ）を経由する伝送路に切り替わる。端末Ｂ（３−Ｂ）から端末Ａ（３−Ａ）への経路は、変わらない。

図２５は、伝送路品質情報が劣化を示す場合に、端末Ａ（３−Ａ）と端末Ｂ（３−Ｂ）の伝送路において、対向側→自側の伝送路のみが切替えわるシーケンス図を示す。まず、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）の装置制御部１６は、設定された経路情報１５１を基に品質情報テーブル８Ｂに項番を追加する（Ｓ２４０）。図２８は、品質情報テーブル８Ｂへの項番追加（Ｓ２４０）のフローチャートを示す。

図２８のフローチャートにおいて、装置制御部１６は、既に存在する領域の末尾に追加する形で新規に項番を取得する（Ｓ２４１）。そして、装置制御部１６は、経路情報１５１に基づき、伝送路ＩＤ８２、区間ＩＤ８３，対向側ＬＳＰ８６、対向側ＰＷ８７の入力を行う（Ｓ２４２）。装置制御部１６は、さらに、対向側→自側切替閾値８０Ｂの設定を行う（Ｓ２０３）。最後に、装置制御部１６は、ＡＣＴかＳＢＹかを示すデータを、ＡＣＴ/ＳＢＹ判定領域８０Ｃに入力する（Ｓ２４４）。

端末Ａ（３−Ａ）と端末Ｂ（３−Ｂ）のパケット伝送路として、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）、ＭＩＰ Ｂ（２−Ｂ）、ＭＩＰ Ｃ（２−Ｃ）、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）を経由する伝送路が稼働しているとする。また、予備の伝送路としてＭＥＰ Ａ（１−Ａ）、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）、ＭＩＰ Ｅ（２−Ｅ）、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）を経由する伝送路が設定されているとする。図２６Ａは、このＭＰＬＳ伝送路の状態を示す。

品質情報テーブル８への項目追加後、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、稼働系経路において、ＬＭによるパケットロス率を取得する。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）はＬＭ生成側送信処理（Ｓ１００−Ａ）を実施し、ＭＩＰ Ｂ（２−Ｂ）とＭＩＰ Ｃ（２−Ｃ）を経由して、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）にＬＭパケット（７−１Ａ）を送信する。

ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は受信したＬＭパケット（７−１Ａ）に対してＬＭ対向側受信処理（Ｓ１１０−Ａ）及びＬＭ対向側送信処理（Ｓ１２０−Ａ）を実施する。なお、図２５を参照した以下の説明において、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）及びＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）の処理は、それぞれの装置制御部１６が行う。

ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は、処理したパケットのヘッダを変更してＬＭパケット（７−２Ａ）を生成し、ＭＩＰ Ｃ（２−Ｃ）とＭＩＰ Ｂ（２−Ｂ）を経由して、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）に送信する。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、受信したＬＭパケット（７−２Ａ）に対して、ＬＭ生成側受信処理（Ｓ１３０−Ａ）を実施し、稼働系経路の対向側→自側パケットロス率を取得する。

次に、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、待機系経路でも同様にＬＭによるパケットロス率の取得を実施する。これは稼働系経路におけるパケットロス率の取得と同時でもよい。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、ＬＭ生成側送信処理（Ｓ１００−Ｂ）を実施し、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）とＭＩＰ Ｅ（２−Ｅ）を経由して、ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）にＬＭパケット（７−１Ｂ）を送信する。ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は、受信したＬＭパケット（７−１Ｂ）に対してＬＭ対向側受信処理（Ｓ１１０−Ｂ）及びＬＭ対向側送信処理（Ｓ１２０−Ｂ）を実施する。

ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は、処理したパケットのヘッダを変更してＬＭパケット（７−２Ｂ）を生成し、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）とＭＩＰ Ｄ（２−Ｄ）を経由して、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）に送信する。ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、受信したＬＭパケット（７−２Ｂ）に対して、ＬＭ生成側受信処理（Ｓ１３０−Ａ）を実施し、待機系経路の対向側→自側パケットロス率を取得する。

稼働系経路と待機系経路のそれぞれのパケットロス率を取得したら、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、切替判定処理（Ｓ２５０−Ａ）を実施する。図２９は、切替判定処理（Ｓ２５０）のフローチャートを示す。まず、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、前述のＬＭ処理により、稼働系経路の対向側→自側パケットロス率（Ｓ２５３）及び待機系経路の対向側→自側パケットロス率（Ｓ２５４）を取得する。

次に、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、稼働系経路の対向側→自側パケットロス率が、切替閾値を超過しているかどうか判定する（Ｓ２５９）。判定結果が超過を示している場合（Ｓ２５９：Ｙ）、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、待機系の対向側→自側パケットロス率と閾値を比較する（Ｓ２５Ｂ）。そのパケットロス率が閾値を超過していない場合（Ｓ２５Ｂ：Ｎ）、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、対向側の稼働系経路と待機系経路を切替える（Ｓ２５Ｃ）。

稼働系経路の対向側→自側パケットロス率が、切替閾値を超過していない場合（Ｓ２５９：Ｎ）、又は、待機系の対向側→自側パケットロス率が超過している場合（Ｓ２５Ｂ：Ｙ）、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、経路を切替えることなく処理を終了する。ＬＭによる伝送路品質劣化情報の取得と切替判定は、一定間隔で繰り返し（Ｓ１４０−１）実施される。

図２７Ａは、経路の切替えが発生しない場合の品質情報テーブルの例を示す。図２７Ｂに示す例においては、切替判定は、稼働系経路でパケットロス率が閾値を超過しており、待機系経路のパケットロス率は、閾値以下であることを示す。この場合、図２７Ｃに示すように、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）は、経路切替要求パケット（９１−Ａ）をＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）に送信する。

ＭＥＰ Ｄ（１−Ｄ）は、経路切替要求パケット（９１−Ａ）に応答して、稼働系と待機系を切替える。端末Ｂ（３−Ｂ）から端末Ａ（３−Ａ）への経路は、図１４Ｂにおける経路状態と同じであり、ＭＥＰ Ａ（１−Ａ）、ＭＩＰ Ｆ（２−Ｆ）、ＭＩＰ Ｅ（２−Ｅ）、ＭＥＰ Ｄ（２−Ｄ）を経由する伝送路に切り替わる。端末Ａ（３−Ａ）から端末Ｂ（３−Ｂ）の経路は変わらず、図１４Ａにおける経路状態と同じである。

以上のように、本実施形態によれば、伝送路の品質をパケットロスによって監視し、その監視結果に従って伝送路を切替えることで、より高品質の伝送路による通信を実現することができる。本実施形態によれば、ケーブルや装置の故障による伝送路切断の予兆として品質が劣化している場合は、完全に故障して伝送路が切断される前に、前もって伝送路を切替えることができる。本実施形態によれば、伝送路毎に品質情報を取得して品質が良い伝送路を選択することができる。

上述のように、本実施形態においては伝送路切替えの判定及び実行を転送装置が行うため、シンプルなシステム構成よって伝送路切替えを行うことができ、さらに、負荷の集中を避けることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換、省略することが可能である。上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、集積回路で設計されたハードウェアで実現してもよいし、各機能を実現するプログラムをプロセッサが実行することによって実現してもよい。

本発明は、ラベルによってパケット転送先を決定するＭＰＬＳに特に有効であるが、これと異なるプロトコルに従ったデータユニットによる通信、例えばＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）やイーサネット（登録商標）による通信に適用することができる。パケットはデータユニットの一種類である。上述のように、本実施形態は、パケットロスを表す値として、パケットロス率と異なる値を使用することができる。例えば、ＭＥＰは、パケットロス数を使用することができる。例えば、所定期間内のパケットロス数により、伝送路の切替判定を行う。

上記例は、稼働系伝送路の品質が閾値より小さいことを切替えの条件として使用するが、稼働系伝送路の品質が所定基準を満たしている場合でも、本実施形態の転送装置は、使用する伝送路を、現在の伝送路からより高品質の伝送路に切替えてもよい。これにより、高い伝送品質を維持することができる。

伝送路に対する要求品質は、一方向と他方向との間において異なることがある。従って、伝送路切替えの判定で参照される閾値は、各方向の伝送路に対して独立に規定することが好ましい。設計によっては、共通の閾値を使用してもよい。

上記例において、ＭＥＰは、自側から対向側への伝送路の切替判定及び対向側から自側への伝送路の切替判定を行うが、その一方についてのみ切替判定のみを行ってもよい。例えば、両端のそれぞれのＭＥＰは、自側から対向側への伝送路の切替判定を、その方向の伝送路におけるパケットロスを参照して行う。この構成において、一方のＭＥＰから他方のＭＥＰへの切替指示は不要である。

１ ＭＰＬＳラベルの付与・削除を実施する転送装置（ＭＥＰ）、１１−１〜１１−ｍ 物理ＩＦ、１２−１〜１２−ｍ 物理インタフェース、１３ ラベルスイッチ、１４ ラベル付与・削除部、１４１ 宛先処理部、１４２ ＬＭパケット処理部、１５ 記憶部、１５１ 経路情報、１５２ 品質情報、１６ 装置制御部、２ ＭＰＬＳラベルの処理を実施する転送装置（ＭＩＰ）、２１ 物理ＩＦ、２２ 物理ＩＦ、２３ ラベルスイッチ、２４ ラベル付与・削除部、２４１ 宛先処理部、２４２ ＬＭパケット処理部、２５ 記憶部、２５１ 経路情報、２６ 装置制御部、２７ ラベル付与・削除部、２７１ 宛先処理部、２７２ ＬＭパケット処理部、３ 端末、４ 保守サーバ、５ ＭＰＬＳ網、６ 転送装置、６１ ＬＭパケット処理部、７−１、７−１Ａ、７−１Ｂ、７−２、７−２Ａ、７−２Ｂ ＬＭパケット、７１ 下位ヘッダ、７２ ＬＳＰ、７３ ＰＷ、７４ ＬＭヘッダ、７５ 生成側パケット送信数、７６ 対向側パケット受信数、７７ 対向側パケット送信数、７８ 生成側パケット受信数、７９ ＦＣＳ、８ 伝送路品質情報テーブル、８１ 項番、８２ 伝送路ＩＤ、８３ 区間ＩＤ、８４ 自側ＬＳＰ、８５ 自側ＰＷ、８６ 対向側ＬＳＰ、８７ 対向側ＰＷ、８８ 自側→対向側パケットロス率、８９ 対向側→自側パケットロス率、８０Ａ 自側→対向側切替閾値、８０Ｂ 対向側→自側切替閾値、８０Ｃ ＡＣＴ／ＳＢＹ判定、９１−Ａ 伝送路切替要求パケット

Claims (15)

1. データユニットを転送する第１のノードと、
   データユニットを転送する第２のノードと、
   前記第１のノードと前記第２のノードとの間においてデータユニットを転送する複数の中間ノードと、を含み、
   前記第２のノードは、前記第１のノードに、前記第１のノードからの受信データユニット数の情報を送信し、
   前記第１のノードは、当該第１のノードから前記第２のノードへの送信データユニット数と前記受信した情報とから、前記第１のノードから前記第２のノードへの伝送路におけるデータユニットロスを表す値を算出し、
   前記第１のノードは、前記算出した値を使用して前記第２のノードへのデータユニット送信に使用する伝送路の切替えの有無を決定する、通信システム。
2. 前記データユニットロスを表す値は、前記第１のノードから前記第２のノードへの送信データユニット数に対するデータユニットロス数の比率を表すデータユニットロス率である、請求項１に記載の通信システム。
3. 前記第１のノードから前記第２のノードへの伝送路と、前記第２のノードから前記第１のノードへの伝送路とは、互いに独立であり、
   前記算出した値を使用した前記伝送路の切替えの有無の決定は、前記第１のノードと前記第２のノードとの間の伝送路のうち、前記第１のノードから前記第２のノードへの伝送路のみの切替えの有無を決定する、請求項２に記載の通信システム。
4. 前記第１のノードから前記第２のノードに対して、第１及び第２の伝送路が設定されており、
   前記算出した値は、前記第１の伝送路における値であり、
   前記第１の伝送路から前記第２の伝送路への切替えは、前記第２の伝送路におけるデータロスを表す値が予め定められた閾値より小さいことを条件とする、請求項３に記載の通信システム。
5. 前記第１のノードは、前記算出した値を使用して、前記第１のノードと前記第２のノードの双方向の伝送路の切替えの有無を決定する、請求項２に記載の通信システム。
6. 前記第１のノードは、前記双方向の伝送路の切替えを決定すると、前記第２のノードに、前記第２のノードから前記第１のノードへの伝送路の切替えを指示する、請求項５に記載の通信システム。
7. 前記第１のノードは、前記第２のノードから、前記第２のノードから前記第１のノードへの送信データフレーム数の情報を受信し、
   前記第１のノードは、前記第２のノードからの受信データユニット数と前記受信した送信データフレーム数の情報とから、前記第２のノードから前記第１のノードへの伝送路におけるデータユニットロスを表す値を算出し、
   前記第１のノードは、前記算出した前記第２のノードから前記第１のノードへの伝送路におけるデータユニットロスを表す値を使用して、前記第２のノードから前記第１のノードへのデータユニット送信に使用する伝送路の切替えの有無を決定する、請求項６に記載の通信システム。
8. 前記データフレームはパケットであり、
   前記第１のノード及び前記第２のノードは、パケット転送の転送先を示すラベルのパケットへの付与及びパケットからの削除を行う、請求項２に記載の通信システム。
9. 複数の中間データ転送装置を介して、対向データ転送装置とデータフレームの通信を行う、データ転送装置であって、
   データフレームのプロトコル変換を行うプロトコル変換部と、
   プロトコル変換されたデータフレームを転送するインタフェースの切替えを行うスイッチと、
   制御部と、を含み、
   前記制御部は、前記対向データ転送装置が前記データ転送装置から受信したデータユニット数の情報を、取得し、
   前記制御部は、前記対向データ転送装置への送信データユニット数と前記取得した情報とから、前記データ転送装置から前記対向データ転送装置への伝送路におけるデータユニットロスを表す値を、算出し、
   前記制御部は、前記算出した値を使用して、前記対向データ転送装置へのデータユニット送信に使用する伝送路の切替えの有無を決定し、
   前記スイッチは、前記決定に従って前記インタフェースの切替えを行う、データ転送装置。
10. 前記データユニットロスを表す値は、前記データ転送装置から前記対向データ転送装置への送信データユニット数に対するデータユニットロス数の比率を表すデータユニットロス率である、請求項９に記載のデータ転送装置。
11. 前記データ転送装置から前記対向データ転送装置への伝送路と、前記対向データ転送装置から前記データ転送装置への伝送路とは、互いに独立であり、
    前記算出した値を使用した前記伝送路の切替えの有無の決定は、前記データ転送装置と前記対向データ転送装置との間の伝送路のうち、前記データ転送装置から前記対向データ転送装置への伝送路のみの切替えの有無を決定する、請求項９に記載のデータ転送装置。
12. 前記データ転送装置から前記対向データ転送装置に対して、第１及び第２の伝送路が設定されており、
    前記算出した値は、前記第１の伝送路における値であり、
    前記制御部は、前記第２の伝送路におけるデータロスを表す値を使用して前記第１の伝送路から前記第２の伝送路への切替えの有無を決定する、請求項９に記載のデータ転送装置。
13. 前記制御部は、前記算出した値を使用して、前記データ転送装置と前記対向データ転送装置の双方向の伝送路の切替えの有無を決定する、請求項９に記載のデータ転送装置。
14. 前記制御部は、前記対向データ転送装置から前記データ転送装置への送信データフレーム数の情報を取得し、
    前記制御部は、前記対向データ転送装置からの受信データユニット数と前記取得した送信データフレーム数の情報とから、前記対向データ転送装置から前記データ転送装置への伝送路におけるデータユニットロスを表す値を算出し、
    前記制御部は、前記算出した前記対向データ転送装置から前記データ転送装置への伝送路におけるデータユニットロスを表す値を使用して、前記対向データ転送装置から前記データ転送装置へのデータユニット送信に使用する伝送路の切替えの有無を決定する、請求項９に記載のデータ転送装置。
15. データユニットを転送する第１のノード及び第２のノードと、前記第１のノード及び前記第２のノードの間においてデータユニットを転送する複数の中間ノードと、を含む通信システムにおいて、前記第１のノードと前記第２のノードとの間における伝送路を決定する、通信制御方法であって、
    前記第１のノードにおいて、前記第２のノードから前記第１のノードへの送信データユニット数の情報を受信し、
    前記第１のノードにおいて、前記第２のノードからの受信データユニット数と前記受信した情報とから、前記第２のノードから前記第１のノードへの伝送路におけるデータユニットロスを表す値を算出し、
    前記第１のノードにおいて、前記算出した値を使用して、前記第２のノードから前記第１のノードへのデータユニット送信に使用する伝送路の切替えの有無を決定する、通信制御方法。

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