JP4207206B2 - 光ネットワーク、光ネットワークにおける光パス選択方法および光ネットワークにおける光エッジルータ - Google Patents

Description

本発明は、ＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）ネットワークを収容した複数の光エッジルータを備え、前記複数の光エッジルータが複数の光クロスコネクトを介して相互に接続された光ネットワーク、その光ネットワークにおける光パス選択方法および光ネットワークにおける光エッジルータに関する。

近年、光ファイバ網の急速な普及とともに、光ファイバ網をバックボーンネットワークとした企業向けのＩＰ−ＶＰＮ（Internet Protocol - Virtual Private Network）や広域ＬＡＮ（Wide Area LAN）サービスの需要が急増してきている。ＩＰ−ＶＰＮや広域ＬＡＮは、複数の従来型のＩＰ（Internet Protocol）ネットワークが光ファイバ網を介して結合された形態となっている。

従来、光ファイバ網で構成された光ネットワークにおいて使用されてきたＴＤＭ（Time Division Multiplexing）装置やＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）装置は、ＩＰネットワークとは全く別の管理システムによって管理されていた。そのため、ＩＰネットワークと光ネットワークとが混在した中でルーティングをしたり、パスの確立を行ったりする場合には、その境界部分においてどうしても余分な制御手順が必要とならざるを得なかった。

そこで、そのような余分な制御手順を低減することを狙って、光ファイバ網をＩＰネットワーク化する光ＩＰ技術の開発が進められている。例えば、国際的な標準化団体であるＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）は、以前から、ＩＰレイヤで動作するシグナリングプロトコルによりＴＤＭ／ＷＤＭチャネルの光パスを確立する技術を検討してきた。そして、その検討した成果を標準化するべきものとして、光ＩＰネットワークにおけるシグナリングおよびルーティングプロトコルに関する技術ＧＭＰＬＳ（Generalized Multi-Protocol Label Switching）としてまとめ上げ、公開している（非特許文献１参照）。

ところで、現在、ＩＰ−ＶＰＮや広域ＬＡＮを実現するキー技術として、ＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）技術が用いられている。ＭＰＬＳ技術については、非特許文献２に詳しく記載されている。ＭＰＬＳ技術が適用されたＭＰＬＳネットワークでは、ネットワーク内を転送されるパケットに次の転送先を識別するラベルが付加されており、その結果、転送されるパケットには、目的の転送先までのパスを指定することができる。そして、ＧＭＰＬＳは、ＭＰＬＳを光ＩＰネットワークに適用できるように拡張した技術である。
Eric Mannie (Editor), "Generalized Multi-Protocol Label Switching Architecture" (IETF Internet Draft), [online], May 2003, IETF,［平成１６年２月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-ccamp-gmpls-architecture-07.txt＞ E. Rosen, 他３名, "Multiprotocol Label Switching Architecture" (RFC3031), [online], Jan. 2001, IETF, ［平成１６年２月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/rfc/rfc3031.txt＞

しかしながら、以上の従来技術には、下記の２つの問題点がある。第１に、ＭＰＬＳネットワークを光ネットワークに収容した場合、トラフィック量の増減に応じて、または、事前の契約によって、光ネットワークにおける光パスを変更したり、光パスの帯域を変更したりする場合には、新たな光パス中にラベルを割り当てなおす必要がある。そのとき、一時的にではあるが、通信が中断してしまう。企業向けの通信サービスでは、たとえ一時的であるとしても、通信の中断は許容されない。

第２に、光ネットワーク部分でＭＰＬＳラベルを割り当てなおす場合には、ＭＰＬＳラベルとＩＰプレフィックスとの対応関係も変化するので、その変化は、ＭＰＬＳネットワーク側にも影響を及ぼす。従って、頻繁に光パスを変更するような場合には、ＭＰＬＳラベルの再割り当てが頻繁に行われることになり、それを行うためのＭＰＬＳ制御メッセージが大量にネットワーク内を飛び交うことになる。その結果、ネットワーク全体の処理負荷が増大し、ネットワークの実効的な性能が低下する。

本発明の課題は、これらの従来技術の問題を解決することにある。すなわち、本発明の課題は、光ネットワークにおいて光パスの変更や帯域変更を実施しても、ＭＰＬＳネットワークに通信中断や処理負荷の増大を引き起こすことがなく、ＭＰＬＳネットワークを安定に稼働させたまま、光パスの変更等の制御を柔軟に行うことができるような光ネットネットワークを提供することにある。

前記の課題を解決するために、請求項１に記載の光ネットワークは、ＭＰＬＳネットワークを収容した複数の光エッジルータを備え、前記複数の光エッジルータが複数の光クロスコネクトを介して相互に接続され、複数の光エッジルータ相互間の光パスをＧＭＰＬＳに基づき制御する光ネットワークであって、前記複数の光エッジルータのうち、少なくとも１の光エッジルータが、収容したＭＰＬＳネットワークにおいてＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を収集するラベル収集手段と、前記収集したＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を、光ネットワークを構成する他の少なくとも１の光エッジルータへ配布するラベル配布手段とを備え、また、ＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を配布された他の少なくとも１の光エッジルータが、配布されたＭＰＬＳラベル情報に対応する光パス選択するためのＭＰＬＳ転送テーブルを生成するＭＰＬＳ転送テーブル生成手段と、そのＭＰＬＳ転送テーブルに基づき光パスを選択する光パス選択手段とを備える構成とした。

請求項１に記載の光ネットワークにおいて、少なくとも１の光エッジルータは、まず、ラベル収集手段によってその光エッジルータが収容しているＭＰＬＳネットワークにおいてＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を収集する。そして、ラベル配布手段によって収集されたＭＰＬＳラベル情報を光ネットワークの他の光エッジルータに配布する。次に、そのＭＰＬＳラベル情報の配布を受けた他の光エッジルータは、ＭＰＬＳ転送テーブル生成手段によって、そのＭＰＬＳラベル情報に対応する光ネットワーク内の光パスを選択するためのＭＰＬＳ転送テーブルを生成する。その結果、他の光エッジルータは、光パス選択手段がこのＭＰＬＳ転送テーブルを参照するだけで、ＭＰＬＳラベル情報を配布した元の光エッジルータに収容されたネットワークのＭＰＬＳラベル情報（ＩＰプレフィックスを含む）に対する光ネットワーク内の光パスを選択することができる。

従って、ＭＰＬＳラベル情報の配布を受けた光エッジルータに収容されたＭＰＬＳネットワーク側から、ＭＰＬＳラベル情報を配布した光エッジルータに収容されたＭＰＬＳを見た場合には、光ネットワークのトポロジが隠蔽され、入り側と出側の光エッジルータのみが見えるようになる。すなわち、光ネットワークにおける光パスの経路変更や光パスの切り替えは、光エッジルータでＭＰＬＳ転送テーブルを変更することにより実現できるようになる。そのため、光ネットワークにおけるＭＰＬＳラベルの再割り当てが不要となり、トラフィック量増減に伴う光パスの帯域変更等を行っても、通信中断は発生しない。また、ＭＰＬＳラベル再割り当てに伴うＭＰＬＳ制御メッセージの処理負荷増大も回避される。

また、請求項２に記載の光ネットワークは、請求項１に記載の光ネットワークにおけるラベル配布手段が、ＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックスを配布可能にした拡張ＢＧＰ（Border Gateway Protocol: ＲＦＣ３１０７により規定）を処理する拡張ＢＧＰ処理手段を含む構成とした。

請求項２に記載の光ネットワークにおいては、ラベル配布手段として用いるプロトコルとして、光エッジルータ間でＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベルを運べるように拡張したＢＧＰを採用した。ＢＧＰは、ＩＰ／ＭＰＬＳネットワークで一般的に利用されている標準的なプロトコルであるので、新しいプロトコルの開発コストを節約することができる。

また、請求項３に記載の光ネットワークにおける光パスの選択方法は、ＭＰＬＳネットワークを収容した複数の光エッジルータを備え、前記複数の光エッジルータが複数の光クロスコネクトを介して相互に接続され、複数の光エッジルータ相互間の光パスをＧＭＰＬＳに基づき制御する光ネットワークにおける光パスの選択方法であって、前記複数の光エッジルータのうち、少なくとも１の光エッジルータが、収容したＭＰＬＳネットワークにおいてＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を収集するラベル収集ステップと、その光エッジルータが、収集したＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を、光ネットワークを構成する他の少なくとも１光エッジルータへ配布するラベル配布ステップと、ＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報の配布を受けた他の少なくとも１の光エッジルータが、その配布されたＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報に対応する光パス選択するためのＭＰＬＳ転送テーブルを生成するＭＰＬＳ転送テーブル生成ステップと、生成されたＭＰＬＳ転送テーブルに基づき光パスを選択する光パス選択ステップとを備えるものとした。

請求項３に記載の光ネットワークにおける光パスの選択方法において、少なくとも１の光エッジルータは、まず、その光エッジルータが収容しているＭＰＬＳネットワークにおいてＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を収集する（ラベル収集ステップ）。そして、その収集されたＭＰＬＳラベル情報を光ネットワークの他の少なくとも１の光エッジルータに配布する（ラベル配布ステップ）。次に、そのＭＰＬＳラベル情報の配布を受けた他の光エッジルータは、そのＭＰＬＳラベル情報に対応する光ネットワーク内の光パスを選択するためのＭＰＬＳ転送テーブルを生成する（ＭＰＬＳ転送テーブル生成ステップ）。そして、その光エッジルータは、ＭＰＬＳラベル情報を配布した元の光エッジルータに収容されたネットワークのラベル情報（ＩＰプレフィックスを含む）に対して、生成したＭＰＬＳ転送テーブルに基づき光ネットワーク内の光パスを選択することができる。

従って、ＭＰＬＳラベル情報の配布を受けた光エッジルータに収容されたＭＰＬＳネットワーク側から、ＭＰＬＳラベル情報を配布した光エッジルータに収容されたＭＰＬＳを見た場合には、光ネットワークのトポロジが隠蔽され、入り側と出側の光エッジルータのみが見えるようになる。すなわち、光ネットワークにおける光パスの経路変更や光パスの切り替えは、光エッジルータでＭＰＬＳ転送テーブルを変更することにより実現できるようになる。そのため、光ネットワークにおけるＭＰＬＳラベルの再割り当てが不要となり、トラフィック量増減に伴う光パスの帯域変更等を行っても、通信中断は発生しない。また、ＭＰＬＳラベル再割り当てに伴うＭＰＬＳ制御メッセージの処理負荷増大も回避される。

請求項４に記載の光ネットワークにおける光パスの選択方法は、請求項３に記載の光ネットワークにおける光パスの選択方法におけるラベル配布ステップが、ＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックスを配布可能にした拡張ＢＧＰを処理する拡張ＢＧＰ処理ステップを含ものとした。

請求項４に記載の光ネットワークにおける光パスの選択方法においては、ラベル配布手段として用いるプロトコルとして、光エッジルータ間でＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル運べるように拡張したＢＧＰを採用した。ＢＧＰは、ＩＰ／ＭＰＬＳネットワークで一般的に利用されている標準的なプロトコルであるので、新しいプロトコルの開発コストを節約することができる。

また、請求項５に記載の光ネットワークにおける光エッジルータは、ＭＰＬＳネットワークを収容した複数の光エッジルータを備え、前記複数の光エッジルータが複数の光クロスコネクトを介して相互に接続され、前記複数の光エッジルータ相互間の光パスをＧＭＰＬＳに基づき制御する光ネットワークにおける光エッジルータであって、その収容したＭＰＬＳネットワークにおいてＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を収集するラベル収集手段と、その収集したＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を、前記光ネットワークを構成する他の光エッジルータへ配布するラベル配布手段と、前記光ネットワークを構成する他の光エッジルータから配布されたＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報に対応する光パス選択するためのＭＰＬＳ転送テーブルを生成するＭＰＬＳ転送テーブル生成手段と、そのＭＰＬＳ転送テーブルに基づき光パスを選択する光パス選択手段とを備える構成とした。

請求項５に記載の光ネットワークにおける光エッジルータは、請求項１に記載の光ネットワークにおいて、ＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を配布する側の光エッジルータの構成手段と、配布を受ける側の光エッジルータの構成手段手段とを同時に備える光エッジルータである。対向する光エッジルータをこのようなエッジルータで構成にすることによって、両者の光エッジルータに収容されたＭＰＬＳネットワーク間で光ネットワークが全く隠蔽されてしまうことになる。そのため、光ネットワークにおけるＭＰＬＳラベルの再割り当てが不要となり、トラフィック量増減に伴う光パスの帯域変更等を行っても、通信中断は発生しない。また、ＭＰＬＳラベル再割り当てに伴うＭＰＬＳ制御メッセージの処理負荷増大も回避される。

また、請求項６に記載の光ネットワークにおける光エッジルータは、請求項５に記載の光ネットワークにおける光エッジルータにおけるラベル配布手段が、ＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックスを配布可能にした拡張ＢＧＰを処理する拡張ＢＧＰ処理手段を含む構成とした。

請求項６に記載の光ネットワークにおける光エッジルータにおいては、ラベル配布手段として用いるプロトコルとして、光エッジルータ間でＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベルを運べるように拡張したＢＧＰを採用した。ＢＧＰは、ＩＰ／ＭＰＬＳネットワークで一般的に利用されている標準的なプロトコルであるので、新しいプロトコルの開発コストを節約することができる。

以上、請求項１、請求項３および請求項５の発明によれば、光ネットワークは、その光エッジルータが収容したＭＰＬＳネットワークにおけるＭＰＬＳラベル割り当てから隠蔽されてしまう。従って、光ネットワークにおいては、ＭＰＬＳネットワークにおけるＭＰＬＳラベル割り当てに関わることなく、トラフィック量等に応じた光パスの制御や波長や光ファイバのリソース割り当て等の制御を柔軟に行うことができるようになる。その結果、収容されたＭＰＬＳネットワークに対して、通信中断や制御メッセージの増大などの影響を与えることなく、光パスの変更や帯域変更等が実施可能な光ネットワーク、光パスの選択方法および光エッジルータを提供することができる。すなわち、光ネットワークにおいて光パスの変更や帯域変更等を行っても、収容したＭＰＬＳネットワークでは、通信の中断が起きることもなく、また、不要なメッセージが飛び交うこともない。これによって、光ネットワークおよびＭＰＬＳネットワークの効率的な利用を図ることができ、その通信能力あたりのコストの低減を図ることができる。

また、請求項２、請求項４および請求項６の発明によれば、請求項１、請求項３および請求項５の発明の光ネットワーク、光パスの選択方法および光エッジルータを開発するときの開発コストを節約することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳しく説明する。

＜光ネットワークの構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る光ネットワークの構成を示す図である。図１において、光ネットワーク１は、光エッジルータ３ａ，３ｂ，３ｃと、光クロスコネクト４ａ，４ｂ，４ｃとを備え、それらが光ファイバケーブルによって接続された構成をしている。また、光エッジルータ３ａ，３ｂ，３ｃには、光ネットワーク１とは別のネットワークとしてＭＰＬＳネットワーク２ａ，２ｂ，２ｃが収容されている。なお、図１では光エッジルータの数、光クロスコネクトの数およびＭＰＬＳネットワークの数を３としているが、これらはいずれも２以上であればよく、３に限定されるものではない。

なお、本発明の明細書および特許請求の範囲において「ルータがネットワークを収容する」とは、ルータがそのネットワークを下位に含む形で、そのネットワークに接続されていることをいう。

また、ＭＰＬＳネットワーク２ａは、光エッジルータ３ａに接続された１以上のＭＰＬＳルータ７と、ＭＰＬＳルータ７に接続された１以上のサブネット９とを含む構成をしている。また、図示していないが、ＭＰＬＳネットワーク２ｂ，２ｃも同様の構成である。なお、ＭＰＬＳネットワークとは、特許文献２に記載されているＭＰＬＳ技術を適用したネットワークをいい、ＭＰＬＳネットワーク内で転送されるパケットには、ＩＰアドレスの他に転送先を識別するためのラベルが付加されるという特徴がある。

図１において、３つのＭＰＬＳネットワーク２ａ，２ｂ，２ｃは、所在する場所が異なっており、それぞれがサイトＡ、サイトＢおよびサイトＣに所在するものとする。そして、これら３つのＭＰＬＳネットワーク２ａ，２ｂ，２ｃは、光エッジルータ３ａ，３ｂ，３ｃおよび光ネットワーク１を介して統合されたＭＰＬＳネットワーク２を構成しているものとする。このようなＭＰＬＳネットワークの構成は、ＩＰ−ＶＰＮや広域ＬＡＮの構成においてしばしば採られている構成である。

以上のように構成された全体のネットワークの中で、光ネットワーク１では、光パス制御プロトコルとして、ＧＭＰＬＳ（非特許文献１参照）が規定するプロトコルを利用する。そのＧＰＭＳのプロトコルによって、光エッジルータ３ａ，３ｂ，３ｃは、光クロスコネクト４ａ，４ｂ，４ｃを介して相互をつなぐ光パス５ａ，５ｂ，５ｃを確立することができる。そして、その確立された光パス５ａ，５ｂ，５ｃにより、光エッジルータ３ａ，３ｂ，３ｃは、ＭＰＬＳネットワーク２ａ，２ｂ，２ｃ相互間におけるＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックス情報を交換するためのＢＧＰ（Border Gateway Protocol）ピア６ａ，６ｂ，６ｃを確立することができる。

一方、各ＭＰＬＳネットワーク２ａ，２ｂ，２ｃ内では、ＭＰＬＳが規定するプロトコルを用いてパケットの転送が行われる。また、ＭＰＬＳネットワーク２ａ，２ｂ，２ｃ相互間においてもパケットの転送が行われるが、この場合には、光エッジルータ３ａ，３ｂ，３ｃおよび光ネットワーク１に確立された光パス５ａ，５ｂ，５ｃを経由する。

光エッジルータ３ａは、収容しているＭＰＬＳネットワーク２ａ内において、隣接するＭＰＬＳルータ７との間でＬＤＰピア８を確立し、ＭＰＬＳラベルとそれに関連付けられたＩＰプレフィックス情報を取得する。このようにして取得されたＭＰＬＳラベルとＩＰプレフィックス情報は、ＢＧＰピア６ａ，６ｃを介して対向する光エッジルータ３ｂ，３ｃへ配布される。なお、ＬＤＰピア８を確立するときに使用するラベル割り当てプロトコルとしては、ＭＰＬＳネットワークで一般的に使用されているＬＤＰ（Label Distribution Protocol: ＲＦＣ３０３６参照）を利用する。

＜光エッジルータの構成と機能＞
以下に、光エッジルータの構成と機能について説明する。

（光エッジルータの構成）
図２は、本発明の実施形態に係る光エッジルータの構成を示す図である。図２において、光エッジルータ３は、ＭＰＬＳラベルの設定や光パスの制御を行うプロトコル処理部３１と、ＭＰＬＳパケットを転送する転送処理部３２とを含んで構成される。このうち、プロトコル処理部３１は、ＧＭＰＬＳプロトコル処理部３３と、ＭＰＬＳラベル処理部３４とを含んで構成される。

また、ＧＭＰＬＳプロトコル処理部３３は、光ネットワークトポロジＤＢ（Data Base）３１３と、ＯＳＰＦ−ＴＥ（Open Shortest Path First - Traffic Engineering）処理部３１４と、ＲＳＶＰ−ＴＥ（Resource Reservation Protocol - Traffic Engineering）処理部３１５とを含んで構成される。また、ＭＰＬＳラベル処理部３４は、ＭＰＬＳシグナリングプロトコル処理部３１１と、ＭＰＬＳラベルテーブル３１２と、拡張ＢＧＰ処理部３１６と、ＭＰＬＳ転送テーブル生成処理部３１７とを含んで構成される。また、転送処理部３２は、ＭＰＬＳ転送処理部３２１ａ，３２１ｂと、ＭＰＬＳ転送テーブル３２２と、ＭＰＬＳスイッチ３２３とを含んで構成される。

次に、光エッジルータ３を構成する各ブロックの機能について説明する。

（プロトコル処理部の機能）
図２において、プロトコル処理部３１を構成するＧＭＰＬＳプロトコル処理部３３は、主として、光パスの確立・解放等の制御を行う。その中で、ＯＳＰＦ−ＴＥ処理部３１４は、ＧＭＰＬＳで用いられるＯＳＰＦ−ＴＥプロトコルを動作させ、光ネットワーク１内の光パス５のトポロジ情報を収集し、収集したトポロジ情報を光ネットワークトポロジＤＢ３１３に記憶する。一方、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部３１５は、ＧＭＰＬＳで光パスの確立・解放を行うＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルを動作させる。

ここで、光パスは、一般的には波長または光ファイバ単位で設定される光信号の経路であるが、本発明においてはＴＤＭ（ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical Network／ Synchronous Digital Hierarchy））チャネル等も含んでいる。前記のＧＭＰＬＳプロトコルでは、波長、光ファイバ、ＴＤＭチャネルを同等に扱うことができる。

また、ＭＰＬＳラベル処理部３４は、主として、ＭＰＬＳラベルの収集および処理を行う。このうち、ＭＰＬＳシグナリングプロトコル処理部３１１は、例えば、当該光エッジルータ３ａに収容されたＭＰＬＳネットワーク２ａにおいて、隣接するＭＰＬＳルータ７との間でＭＰＬＳシグナリングプロトコルであるＬＤＰを動作させる。そして、図１のＬＤＰピア８を確立することによって、ＭＰＬＳネットワーク２ａのＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックス情報を収集する。さらに、他サイトのＭＰＬＳネットワーク２ｂ，２ｃのＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックス情報をＭＰＬＳネットワーク２ａへ通知する。ここで収集されたＭＰＬＳネットワーク２ａのＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックス情報は、ＭＰＬＳラベルテーブル３１２に記憶される。

また、ＭＰＬＳラベル処理部３４における拡張ＢＧＰ処理部３１６は、例えば、当該光エッジルータ３ａに対向する他の光エッジルータ３ｂ，３ｃとの間で拡張ＢＧＰプロトコル（ＲＦＣ３１０７）を動作させ、ＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックス情報の交換を行い、それらの情報を収集する。収集されたＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックス情報は、ＭＰＬＳラベルテーブル３１２に記憶される。

また、ＭＰＬＳラベル処理部３４におけるＭＰＬＳ転送テーブル生成処理部３１７は、ＭＰＬＳラベルテーブル３１２内の個々のＭＰＬＳラベルに対応する光パスを光ネットワークトポロジＤＢ３１３から選択し、そのトポロジの情報に基づきＭＰＬＳ転送テーブル３２２のデータを生成する。このＭＰＬＳ転送テーブル３２２は、ＭＰＬＳパケット転送時に転送処理部３２のハードウェアが参照することが可能な形にされている。

（転送処理部の機能）
転送処理部３２においてＭＰＬＳ転送処理部３２１ａ，３２１ｂは、それぞれＭＰＬＳネットワーク２および光ネットワーク１に対してＭＰＬＳパケットの送受信および出力回線を選択する処理を行う。また、ＭＰＬＳ転送テーブル３２２は、出力回線を選択する際にＭＰＬＳ転送処理部３２１ａ，３２１ｂが参照するデータを記憶する。さらに、ＭＰＬＳスイッチ３２３は、出力するＭＰＬＳパケットを出力回線へ出力するためのスイッチング手段であり、ＭＰＬＳ転送処理部３２１ａ，３２１ｂにより制御される。

（請求項で用いた用語との対応付け）
請求項でいうラベル収集手段は、図２のＭＰＬＳシグナリングプロトコル処理部３１１とＭＰＬＳラベルテーブル３１２とに対応し、ラベル配布手段は、拡張ＢＧＰ処理部３１６とＭＰＬＳラベルテーブル３１２とに対応し、ＭＰＬＳ転送テーブル生成手段は、ＭＰＬＳ転送テーブル生成処理部３１７に対応し、光パス選択手段は、ＭＰＬＳ転送テーブル３２２とＭＰＬＳスイッチ３２３とに対応する。

＜ＭＰＬＳラベルの収集と配布の手順＞
次に、以上に説明した光エッジルータ、例えば、光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａが収集したＭＰＬＳラベルを、光ネットワーク１を介して対向する他の光エッジルータ、例えば、光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂへ配布する手順について説明する。

（ＭＰＬＳラベルテーブルの構成）
図３は、本発明の実施形態に係るＭＰＬＳラベルテーブルの構成を示した図である。図３において、ＭＰＬＳラベルテーブル３１２は、「入力ラベル」、「出力ラベル」、「次ホップ（Next Hop）」および「ＩＰプレフィックス」の項目欄を含んで構成される。ここで、次ホップ欄には、出力ラベルに対応する次ホップのＩＰアドレスが、また、ＩＰプレフィックス欄には、当該入力ラベルおよび当該出力ラベルに対応付けられたＩＰプレフィックス情報が記憶される。ここで、ＩＰプレフィックス情報とは、入力ラベルおよび出力ラベルに対応付けられたＭＰＬＳパケットの転送先のＩＰアドレスである。

本実施形態においては、ＭＰＬＳラベルテーブル３１２を構成する情報は、ＬＤＰを動作させることによって収集される。例えば、図１の光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａは、自ノードが持つＩＰプレフィックス情報に対して、自ノードへの入力ラベルを割り当て、ＬＤＰプロトコルによって、入力ラベルとＩＰプレフィックスとの対の情報をＭＰＬＳネットワーク２内の隣接ルータ（例えば、図１のＭＰＬＳルータ７）へ通知する。すると、その隣接ルータ（ＭＰＬＳルータ７）から見ると、通知された入力ラベルは、出力ラベルとなるため、出力ラベルの欄にラベル値を、ＩＰプレフィックス欄に通知されたＩＰプレフィックス値を記録するとともに、ＬＤＰの通知元のアドレスを次ホップ欄に記録する。

（ＭＰＬＳラベルの配布シーケンス）
図４は、本発明の実施形態において、光エッジルータがＭＰＬＳラベルテーブルを収集して他の光エッジルータへ配布するシーケンスを示した図である。ここで、図４では、例として、光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａが光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂとの間に光パスを確立させ、ＭＰＬＳルータ７からＬＤＰによって光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａへ配布されたＭＰＬＳラベルを、光ネットワーク１を経由して光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂにまで配布するシーケンスを示している。

図４において、まず、光ネットワーク１の光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）と光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂとの間に光パス５ａを確立する。この場合、光パス５ａの確立を開始するトリガは手動で与えられるか、または、ＬＤＰなどによりＭＰＬＳネットワーク２ａからＭＰＬＳラベル情報の配布を受けたことをトリガにしてもよい。

光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａは、光パス５ａの確立を開始すると、まず、ＧＭＰＬＳの光パス確立プロトコルであるＲＳＶＰ−ＴＥのＰａｔｈメッセージを光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂへ向けて送信する（ステップＳ１）。光ネットワーク１内の途中に介在する光クロスコネクト４ａ，４ｂは、順次Ｐａｔｈメッセージを受信し、次のホップへと転送していき、最終的に光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂがＰａｔｈメッセージを受信する。

次に、光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂは、光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａに向けて光パスの確立を確定させるＲｅｓｖメッセージを返送する（ステップＳ２）。このＲｅｓｖメッセージを受信したノードは、波長や光ファイバ等を割り当て、光パスを確立させる。このパス確立シーケンスの手順は、ＧＭＰＬＳに準拠したものである。

次に、ＭＰＬＳルータ７は、ＭＰＬＳルータ７自身が持つサブネット９のＩＰプレフィックス情報＃Ａを、ＭＰＬＳラベルｘとともに、ＬＤＰを用いて光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａに配布する（ステップＳ３）。この配布を受けた光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａは、ＭＰＬＳラベルテーブル３１２の出力ラベル欄にｘを、ＩＰプレフィックス欄に＃Ａを、次ホップ欄にＭＰＬＳルータ７のＩＰアドレスを記録する。また、光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａはＩＰプレフィックス＃Ａに対応する入力ラベルとしてｙを選択し、ＭＰＬＳラベルテーブル３１２の入力ラベル欄に記録する。

次に、光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａは、先に光ネットワーク内に確立しておいた光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂとの間の光パス５ａ、すなわち、ＢＧＰピア６ａを通じて、ＭＰＬＳラベルｙと、それに対応するＩＰプレフィックス＃Ａを、光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂに配布する（ステップＳ４）。光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂは、これらの情報の配布を受けて、自身のＭＰＬＳラベルテーブル３１２の出力ラベル欄にｙを、ＩＰプレフィックス欄に＃Ａを、次ホップ欄に光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａのＩＰアドレスを記録する。これらは、拡張ＢＧＰによって行われる動作である。

次に、光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａは、以上のようにして作成されたＭＰＬＳラベルテーブル３１２をもとに、ＭＰＬＳ転送テーブル生成処理部３１７において、ＭＰＬＳ転送テーブル３２２を生成する。光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂ側からは、光パス５ａは出力回線に対応するため、光パス５ａを選択すると出力回線が決まる。ここでは、選択された光パス５ａに対応する出力回線が回線＃１であるとする。そこで、ＭＰＬＳ転送テーブル生成処理部３１７では、ＭＰＬＳラベルテーブル３１２に記録された内容に従い、ＩＰプレフィックス＃Ａに対応する出力ラベルがｙ、出力回線が回線＃１という内容のＭＰＬＳ転送テーブル３２２を生成する。

図５は、図４に示したＭＰＬＳラベルの収集と配布のシーケンスが行われた結果として得られるＭＰＬＳラベルテーブルおよびＭＰＬＳ転送テーブルの内容を示した図である。ここで、図５（ａ）には、光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａのＭＰＬＳラベルテーブル３１２の内容が、図５（ｂ）には、光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂのＭＰＬＳラベルテーブル３１２の内容が、また、図５（ｃ）には、光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂのＭＰＬＳ転送テーブル３２２の内容が示されている。

＜光パスの選択＞
光エッジルータ（ＥＲ−Ｂ）３ｂは、光エッジルータ（ＥＲ−Ａ）３ａへ向けてパケットを送信するに際して、ＭＰＬＳ転送テーブル３２２だけに基づき、出力回線＃１を指定することにより、光パス５ａを選択する。

ここで、図５が示すように、ＭＰＬＳラベルテーブル３１２の内容は、ＢＧＰまたはＬＤＰによって割り当てられ、取得されたＭＰＬＳラベルであり、ＩＰプレフィックスの情報である。ＭＰＬＳラベルテーブル３１２には、光ネットワーク１における光パスなどの情報は一切含まれていない。これは、光パスのトポロジが変化しても、ＭＰＬＳラベルテーブル３１２自体は変化しないことを意味している。

ＭＰＬＳラベルテーブル３１２と光パス５ａとの対応付けは、ＭＰＬＳ転送テーブル３２２を生成する段階で初めてなされるため、光パスの経路変更や帯域変更、光パスの切り替えを行うときは、ＭＰＬＳ転送テーブル３２２の出力回線欄を更新するだけでよい。その結果、光パスの経路変更や帯域変更を行ったときに、ＭＰＬＳラベルを再割り当てする必要がない。そのため、光パスの経路変更や帯域変更が行われてもパケット送受信等の通信が中断されることはない。さらには、ＭＰＬＳラベル再割り当てに伴うＭＰＬＳ制御メッセージの送受信も全く発生しない。よって、本発明によれば、ＭＰＬＳネットワークに全く影響を与えずに、光パスの経路変更や帯域変更等の制御が可能となる。

本発明の実施形態に係る光ネットワークの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る光エッジルータの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るＭＰＬＳラベルテーブルの構成を示した図である。 本発明の実施形態において、光エッジルータがＭＰＬＳラベルテーブルを収集して他の光エッジルータへ配布するシーケンスを示した図である。 ＭＰＬＳラベルの収集と配布のシーケンスが行われた結果として得られるＭＰＬＳラベルテーブルおよびＭＰＬＳ転送テーブルの内容を示した図である。

符号の説明

１ 光ネットワーク
２，２ａ，２ｂ，２ｃ ＭＰＬＳネットワーク
３ａ，３ｂ，３ｃ 光エッジルータ
４ａ，４ｂ，４ｃ 光クロスコネクト
５ａ，５ｂ，５ｃ 光パス
６ａ，６ｂ，６ｃ ＢＧＰピア
７ ＭＰＬＳルータ
８ ＬＤＰピア
９ サブネット
３１ プロトコル処理部
３２ 転送処理部
３３ ＧＭＰＬＳプロトコル処理部
３４ ＭＰＬＳラベル処理部
３１１ ＭＰＬＳシグナリングプロトコル処理部
３１２ ＭＰＬＳラベルテーブル
３１３ 光ネットワークトポロジＤＢ
３１４ ＯＳＰＦ−ＴＥ処理部
３１５ ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部
３１６ 拡張ＢＧＰ処理部
３１７ ＭＰＬＳ転送テーブル生成処理部
３２１ａ，３２１ｂ ＭＰＬＳ転送処理部
３２２ ＭＰＬＳ転送テーブル
３２３ ＭＰＬＳスイッチ

Claims (6)

1. ＭＰＬＳネットワークを収容した複数の光エッジルータを備え、前記複数の光エッジルータが複数の光クロスコネクトを介して相互に接続され、前記複数の光エッジルータ相互間の光パスをＧＭＰＬＳに基づき制御する光ネットワークであって、
   前記複数の光エッジルータのうち、少なくとも１の光エッジルータが、
   前記収容したＭＰＬＳネットワークにおいてＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を収集するラベル収集手段と、
   前記収集したＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を、前記光ネットワークを構成する他の少なくとも１の光エッジルータへ配布するラベル配布手段と
   を備え、
   前記他の少なくとも１の光エッジルータが、
   前記配布されたＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報に対応する光パス選択するためのＭＰＬＳ転送テーブルを生成するＭＰＬＳ転送テーブル生成手段と、
   前記ＭＰＬＳ転送テーブルに基づき光パスを選択する光パス選択手段と
   を備えること
   を特徴とする光ネットワーク。
2. 請求項１に記載の光ネットワークにおいて、
   前記ラベル配布手段は、ＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックスを配布可能にした拡張ＢＧＰを処理する拡張ＢＧＰ処理手段を含むこと
   を特徴とする光ネットワーク。
3. ＭＰＬＳネットワークを収容した複数の光エッジルータを備え、前記複数の光エッジルータが複数の光クロスコネクトを介して相互に接続され、前記複数の光エッジルータ相互間の光パスをＧＭＰＬＳに基づき制御する光ネットワークにおける光パスの選択方法であって、
   前記複数の光エッジルータのうち、少なくとも１の光エッジルータが、前記収容したＭＰＬＳネットワークにおいてＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を収集するラベル収集ステップと、
   前記収集したＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を、前記光ネットワークを構成する他の少なくとも１の光エッジルータへ配布するラベル配布ステップと
   を実行し、
   前記他の少なくとも１の光エッジルータが、前記配布されたＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報に対応する光パス選択するためのＭＰＬＳ転送テーブルを生成するＭＰＬＳ転送テーブル生成ステップと、
   前記ＭＰＬＳ転送テーブルに基づき光パスを選択する光パス選択ステップと
   を実行する
   ことを特徴とする光ネットワークにおける光パスの選択方法。
4. 請求項３に記載の光ネットワークにおける光パスの選択方法において、
   前記ラベル配布ステップは、ＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックスを配布可能にした拡張ＢＧＰを処理する拡張ＢＧＰ処理ステップを含むこと
   を特徴とする光ネットワークにおける光パスの選択方法。
5. ＭＰＬＳネットワークを収容した複数の光エッジルータを備え、前記複数の光エッジルータが複数の光クロスコネクトを介して相互に接続され、前記複数の光エッジルータ相互間の光パスをＧＭＰＬＳに基づき制御する光ネットワークにおける光エッジルータであって、
   前記収容したＭＰＬＳネットワークにおいてＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を収集するラベル収集手段と、
   前記収集したＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報を、前記光ネットワークを構成する他の光エッジルータへ配布するラベル配布手段と、
   前記光ネットワークを構成する他の光エッジルータから配布されたＩＰプレフィックス情報を含んだＭＰＬＳラベル情報に対応する光パス選択するためのＭＰＬＳ転送テーブルを生成するＭＰＬＳ転送テーブル生成手段と、
   前記ＭＰＬＳ転送テーブルに基づき光パスを選択する光パス選択手段と
   を備えることを特徴とする光ネットワークにおける光エッジルータ。
6. 請求項５に記載の光ネットワークにおける光エッジルータにおいて、
   前記ラベル配布手段は、ＭＰＬＳラベルおよびＩＰプレフィックスを配布可能にした拡張ＢＧＰを処理する拡張ＢＧＰ処理手段を含むこと
   を特徴とする光ネットワークにおける光エッジルータ。

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