JP4356727B2 - 経路管理システム、経路管理方法及び経路管理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、経路管理システム、経路管理方法及び経路管理プログラムに関し、例えば、光通信システムにおいて、障害発生時に経路切替に必要な予備系経路の管理を行なうシステム、方法及びプログラムに適用し得る。

近年、ネットワークサービスの普及と進展に伴い、トラフィックの増加が顕著となっており、このトラフィックを収容可能とする大規模・大容量のネットワークとして、光通信ネットワークが注目されている。

また、耐障害品質が異なる複数の光通信ネットワークを結合させたネットワークシステムの提案があり、安定したサービスを提供するために、障害発生時の障害復旧処理が重要な課題となっている。

非特許文献１では、上記のような障害復旧処理を、サービス品質の異なるトラフィック毎に異なる障害復旧を行なう技術が記載されている。

ここで、光通信ネットワークが提供するサービスとしては、高信頼クラス、中信頼クラス、低信頼クラスの３クラスの転送サービスが存在する。これらの転送サービスを提供する網は、例えば、専用網として貸し出される場合があるが、他の用途であっても構わない。

高信頼クラスは、最も耐障害品質（すなわち、システムの信頼性に対する品質）を高く維持する必要があるサービスクラスであり、伝送路に障害が発生した際、予備系経路に切り替えることで耐障害品質を維持する。また、予備系経路（迂回経路）の設定方法としては、例えば、空き網資源がある場合、その空き網資源を用いて設定し、空き網資源がない場合、低信頼クラスに使用されている網資源を強制的に開放し、この網資源を高信頼クラスの網資源として転用する方法がある。

中信頼クラスは、高信頼クラスの次に耐障害品質を維持する必要があるサービスクラスであり、障害回復処理としては、高信頼クラスのように迂回経路の設定はなされず、伝送路に障害が発生した際、上位レイヤでの経路制御（ＯＳＰＦ等）によって、時間をかけて回復させる方法がある（特許文献１参照）。

低信頼クラスは、経済性を重視したサービスクラスであり、例えば、ＩＥＴＦにおけるインターネットの標準の１つＲＦＣ４４２６ではエクストラトラフィック（Extra Traffic）と呼ばれている。上記の通り、低信頼クラスの網資源が高信頼クラスの予備系経路の資源を使用しており、高信頼クラスで障害が発生した場合、高信頼クラスの予備系経路としての利用が優先されるので、低信頼クラスの通信は切断され、利用できないものとなる。

図３は、伝送路に障害が発生した際の従来の迂回経路の設定方法を説明する説明図である。図３（Ａ）は通常運用時の高信頼クラスの光パスと低信頼クラスの光パスを示し、図３（Ｂ）は、ノードＢとノードＣとの間の伝送路（高信頼クラスの光パスに含まれる伝送路）に障害が発生した際の迂回経路の設定をする場合の様子を示す。

図３に示すように、ノードＢとノードＣとの間の伝送路に障害が発生すると、それまで低信頼クラスの光パスであったノードＦとノードＧとの間の伝送路が高信頼クラスの光パスとして利用され、低信頼クラスの通信は切断され、利用できなくなる。

特開２００１−３３９３７０号公報 浅林 一成他７名、「サービス品質の異なるネットワークと結合した光ＩＰカットスルーネットワークにおける障害復旧方式の検討」、２００６年１月２７日、ＯＣＳ研究会、社団法人電子情報通信学会

伝送路の障害が発生して現用系経路の予備系経路に切り替える際、この予備系経路の伝送品質（以下、単に品質ともいう）を確認することが必要である。

従来、電気回線を用いたネットワークの場合には、例えば、資源として使用する区間の終端点間で、ＳＤＨのレベルやイーサーネット（登録商標）等のパケットレベル等の電気レベルに基づいて事前に伝送品質を確認することができる。

しかしながら、上記のような光通信ネットワークの場合には、現在使用している低信頼クラスの光信号と高信頼クラスの光信号とは信号に乗っている光ＳＮＲやアイ開口マージンが異なるため、現在の低信頼クラスの光信号を用いて予備系経路の伝送品質を事前に確認することができない。

そのため、上記のような光通信ネットワークにおいて、現用系経路の伝送路に障害が発生する前に、予備系経路の品質を確認することが望まれる。

なお、予備系資源とする経路の伝送品質を事前に計測し、その計測結果をデータベースに登録しておき、予備系経路の設定の際に、データベースを参照して予備系資源とする経路の品質を確認する方法も考えられるが、時間と共に伝送路の状況が変化している可能性があり正確性に欠けるおそれがある。

また、予備系経路の品質確認をする際、当該予備系経路の資源を使用している低信頼クラスの通信の切断が生じるので、突然の通信切断に対する対応策を考慮する必要がある。

そのため、予備系経路の品質を確認する際、伝送路の障害発生前に、予備系経路の品質を確認することができる経路管理システム、経路管理方法及び経路管理プログラムが求められている。また、このとき、予備系経路を使用している通信の突然の切断を予告又は退避することができる経路管理システム、経路管理方法及び経路管理プログラムが求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明の経路管理システムは、現用系経路の伝送路に障害が発生した際、現用系経路よりも低信頼クラスの経路を予備系経路として切り替えて光通信を行なう光通信ネットワークで、予備系経路の品質を確認する経路管理システムにおいて、（１）現用系経路の伝送路の障害発生前に、予備系経路を検索する予備系経路検索手段と、（２）予備系経路検索手段により検索された予備系経路のうち少なくとも一部の区間を、経路区間として利用する通信があるか否かを確認する予備系経路利用状態確認手段と、（３）予備系経路利用状態確認手段により予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用する通信が確認された場合でも、現用系経路で通信する通信ノードに対し、品質確認光信号を用いて予備系経路の品質確認をするよう指示する品質確認指示手段と、（４）現用系経路の伝送路の障害発生前に、品質確認指示手段により指示された通信ノードからの品質計測結果に基づいて、予備系経路の品質を確認する予備系経路品質確認手段と、（５）予備系品質確認手段の予備系経路の品質確認の際、予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用している通信ノードに対し、予備系経路の品質確認を実行する旨を通知する切断通知手段とを備え、予備系経路品質確認手段は、予備系経路の品質確認終了後、予備系経路とした経路を元の低信頼クラスの経路に切り戻すことを指示する状態切戻部を有することを特徴とする。

第２の本発明の経路管理方法は、現用系経路の伝送路に障害が発生した際、現用系経路よりも低信頼クラスの経路を予備系経路として切り替えて光通信を行なう光通信ネットワークで、予備系経路の品質を確認する経路管理方法において、（１）予備系経路検索手段が、現用系経路の伝送路の障害発生前に、予備系経路を検索する予備系経路検索工程と、（２）予備系経路利用状態確認手段が、予備系経路検索手段により検索された予備系経路のうち少なくとも一部の区間を、経路区間として利用する通信があるか否かを確認する予備系経路利用状態確認工程と、（３）品質確認指示手段が、予備系経路利用状態確認手段により予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用する通信が確認された場合でも、現用系経路で通信する通信ノードに対し、品質確認光信号を用いて予備系経路の品質確認をするよう指示する品質確認指示工程と、（４）予備系経路品質確認手段が、現用系経路の伝送路の障害発生前に、品質確認指示手段により指示された通信ノードからの品質計測結果に基づいて、予備系経路の品質を確認する予備系経路品質確認工程と、（５）切断通知手段が、予備系品質確認手段の予備系経路の品質確認の際、予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用している通信ノードに対し、予備系経路の品質確認を実行する旨を通知する切断通知工程とを有し、予備系経路品質確認手段は、予備系経路の品質確認終了後、予備系経路とした経路を元の低信頼クラスの経路に切り戻すことを指示する状態切戻工程を有することを特徴とする。

第３の本発明の経路管理プログラムは、現用系経路の伝送路に障害が発生した際、現用系経路よりも低信頼クラスの経路を予備系経路として切り替えて光通信を行なう光通信ネットワークで、予備系経路の品質を確認する経路管理プログラムにおいて、コンピュータに、（１）現用系経路の伝送路の障害発生前に、予備系経路を検索する予備系経路検索手段、（２）予備系経路検索手段により検索された予備系経路のうち少なくとも一部の区間を、経路区間として利用する通信があるか否かを確認する予備系経路利用状態確認手段、（３）予備系経路利用状態確認手段により予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用する通信が確認された場合でも、現用系経路で通信する通信ノードに対し、品質確認光信号を用いて予備系経路の品質確認をするよう指示する品質確認指示手段、（４）現用系経路の伝送路の障害発生前に、品質確認指示手段により指示された通信ノードからの品質計測結果に基づいて、予備系経路の品質を確認する予備系経路品質確認手段、（５）予備系品質確認手段の予備系経路の品質確認の際、予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用している通信ノードに対し、予備系経路の品質確認を実行する旨を通知する切断通知手段として機能させ、予備系経路品質確認手段では、予備系経路の品質確認終了後、予備系経路とした経路を元の低信頼クラスの経路に切り戻すことを指示する状態切戻部として機能させることを特徴とするものである。

本発明の経路管理システム、経路管理方法及び経路管理プログラムによれば、予備系経路の品質を確認する際、伝送路の障害発生前に、予備系経路の品質を確認することができるので、高い耐障害品質を確保することができる。また、このとき、予備系経路を使用している通信の突然の切断を予告又は退避することができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明の経路管理システム、経路管理方法及び経路管理プログラムの第１の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る光通信ネットワークの全体的な構成と経路切替管理システム９Ａの機能構成とを示す構成図である。なお、図１では、説明便宜上、最も簡単なネットワーク構成を示しているが、図１に示す構成要素以外の通常の構成要素を備えるものとしてもよい。

図１において、第１の実施形態の光通信ネットワーク９Ａは、終端ノードＡ及び終端ノードＤと、終端ノードＡとＤとの間に介在するノードＢ及びノードＣと、終端ノードＥ及び終端ノードＨと、終端ノードＥとＨとの間に介在するノードＦ及びノードＧと、ルータＲ−１及びＲ−２と、ＴＣＰ−ＡＣＫ操作手段Ｔ−１及びＴ−２と、経路切替管理装置１Ａと、を少なくとも有して構成される。

光通信システム９Ａは、システムの信頼性に対する品質が異なるサービスを提供する光ネットワークである。

図１において、太線は高信頼クラスの現用系の光パスを示し、高信頼クラスの現用系の光パスは終端ノードＡ−ノードＢ−ノードＣ−終端ノードＤの経路とする。また、細線は低信頼クラスの現用系の光パスを示し、低信頼クラスの現用系の光パスは終端ノードＥ−ノードＦ−ノードＧ−終端ノードＨの経路とする。線の太さは説明便宜上変えたもので、実際の太さは適宜調整される。

終端ノードＡ〜終端ノードＤは光信号を送受信するノードである。終端ノードＡ〜終端ノードＤの内部構成はそれぞれ、現用系の送受信機と、予備系の送受信機と、現用系の送受信機と予備系の送受信機とを切り替える切替器と、を少なくとも有している。

図１において、終端ノードＡ及び終端ノードＤは高信頼クラスを提供しているものであり、送受信機Ｉ及び送受信機Ｊは高信頼クラスの現用系として動作するものであり、送受信機Ｋ及び送受信機Ｌは高信頼クラスの予備系として動作するものである。

また、送受信機Ｋ及び送受信機Ｌは、高信頼クラスの現用系の光パスの設定時若しくは運用時に、予備系経路（すなわち、終端ノードＡ−ノードＦ−ノードＧ−終端ノードＤの経路）に、品質確認用の試験光信号を送受信するものである。

なお、第１の実施形態では、予備系経路の品質確認のために、送受信機Ｋ及び送受信機Ｌが試験光信号を送受信するものとするが、送受信機Ｋ及び送受信機Ｌが高信頼クラスで用いている光信号の全部又は一部を送受信するものとしてもよい。

また、終端ノードＥ及び終端ノードＨは低信頼クラスを提供しているものであり、送受信機Ｍ及び送受信機Ｎは低信頼クラスの現用系として動作するものである。なお、図１では、説明便宜上、終端ノードＥ及び終端ノードＨにおける予備系の送受信機及び切替器についての図示を省略している。

ルータＲ−１は、終端ノードＥとＴＣＰ−ＡＣＫ操作手段Ｔ−１と接続し、受信した信号の転送処理を行なうものである。ルータＲ−２は、終端ノードＨとＴＣＰ−ＡＣＫ操作手段Ｔ−２と接続し、受信した信号の転送処理を行なうものである。

ＴＣＰ−ＡＣＫ操作手段Ｔ−１及びＴ−２は、この先に図示しないユーザ端末やネットワーク等と接続しており、ＴＣＰ制御信号をひろいあげたり、回収したり、おわりのＴＣＰ制御パケットを挿入したりするものである。

ノードＢ及びノードＣ、ノードＦ及びノードＧは、受信した光信号を転送先に送信するものであり、例えば、光クロスコネクトや光ＡＤＭや光伝送中継装置などの中継ノードを広く適用できる。

経路切替管理装置１Ａは、図１では省略しているが保守者装置又は他の制御装置から、高信頼クラスの伝送路の新規設定要求を受けると、現用系経路検索及び予備系経路の検索を行ない、検索した経路上の終端ノードに対し、検索した現用系及び予備系経路の伝送品質確認の指示を行なうものである。

また、経路切替管理装置１Ａは、ノードに対しパス設定の指示を行なうものである。パス設定は、例えば、既存のＧＭＰＬＳ（Generalized Multi Protocol Label Switching）パス制御技術を適用することができ、ＧＭＰＬＳシグナリングで使用されているＲＳＶＰ−ＴＥ（Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering）メッセージに基づいて設定をする方法を適用できる。

さらに、経路切替管理装置１Ａは、予備系経路の品質に問題がないと判断した場合、予備系経路の品質に問題がないことを、保守者装置又は他の制御装置に対し応答を返信するものである。

図１において、経路切替管理装置１Ａは、予備系経路品質確認機能部１１、予備系経路利用状態確認手段１２、パス設定情報・品質情報データベース１３、データベース情報更新手段１４、切断通知手段１５、を少なくとも有して構成される。なお、これら経路切替管理装置１Ａの構成要素はコンピュータ上に実装される。

経路切替管理装置１の各構成要素は、同一装置内に入っている必要はなく、集中型制御であっても良いし、分散型制御であっても良い。また、経路切替管理装置１Ａ又はこの各構成要素は各ノード内に実装されていても良い。

予備系経路品質確認機能部１１は、図示しない保守者端末又は他の制御装置から、高信頼クラスの伝送路の新規設定要求を受けると、予備系経路利用状態確認手段１２に対し、現用系経路及び予備系経路の検索を指示するものである。

また、予備系経路品質確認機能部１１は、予備系経路利用状態確認手段１２により予備系経路が検索されると、現用系経路の終端ノードに対し、予備系経路の品質確認をする旨を指示するものである。これにより、現用系経路の設定時（すなわち、伝送路の障害発生前）に、予備系経路の品質を確認させることができる。

なお、現用系経路の伝送路の障害発生前であれば、現用系経路の設定時に限定されず、現用系経路を用いた通信中（通常通信の運用中）であってもよい。勿論、伝送路の障害発生時に、予備系経路の品質確認をするものとしても良い。

また、予備系経路品質確認機能部１１は、予備系経路利用状態確認手段１２により予備系経路の資源を利用して現在通信しているものがあると判断された場合、切断通知部１５に対し、所定の通知を行なうことを指示するものである。

さらに、予備系経路品質確認機能部１１は、予備系経路の品質が問題ないと判断した場合、図示しない保守者端末又は他の制御装置に対し、予備系経路の品質に問題がない旨の応答を返信するものである。また予備系経路品質確認機能部１１は、予備系経路の品質計測結果を、予備系経路利用状態確認手段１２に与え、パス設定情報・品質情報データベース１３に記憶させるものである。

ここで、予備系経路の品質は、各終端ノードが備える伝送装置（切替器と送受信機は伝送装置の中心要素）がビットエラー率等を計測することで品質を求めることができる。そして、予備系経路、また予備系経路の品質の判断方法は、種々の方法を適用することができるが、例えば、終端ノードからの予備系経路の品質計測結果と閾値とを比較し、品質計測結果が要求品質を超えている場合に問題がないと判断する。

予備系経路利用状態確認手段１２は、予備系経路品質確認機能部１１から現用系経路及び予備系経路の検索指示を受けると、パス設定情報・品質情報データベース１３を参照して、現用系経路及び予備系経路を検索するものである。

ここで、予備系経路の検索方法としては、例えば、パス設定情報・品質情報データベース１３に記憶されている情報に基づいて、現用系経路の終端ノード間の最短経路を予備系経路とする方法や、現用系経路の終端ノード間の資源のうち空き資源を優先して探索していき、空き資源がない場合には、使用中の資源を予備系経路として決定していく方法などがある。

また、予備系経路利用状態確認手段１２は、検索した予備系経路の区間を、経路区間として利用する通信が存在するか否かを判断するものである。

また、予備系経路利用状態確認手段１２は、予備系経路品質確認機能部１１から受け取った予備系経路の品質計測結果を、パス設定情報・品質情報データベース１３に記憶するものである。

パス設定情報・品質情報データベース１３は、パス設定情報及び設定パスの品質情報を記憶するデータベースである。パス設定情報・品質情報データベース１３は、例えば、現用系経路や予備系経路について、物理的な伝送路を識別するファイバの識別情報と論理的な伝送路であるパス識別情報と対応付けて管理するものであり、さらに各パス識別情報にそれぞれの品質情報を対応付けて管理する。

データベース情報更新手段１４は、パス設定情報・品質情報データベース１３が管理する管理情報の更新を実行するものである。

切断通知手段１５は、３つの意図で切替通知の信号を出すものである。

意図１：品質（ＢＥＲ）確認の為、低信頼クラスの信号途絶が発生することを、事前にクライアントに通知したり、ネットワーク側で対策を取ったりする。

（１）例えば、切断通知手段１５が、クライアントに通知信号を送る方法と、（２）ＴＣＰ−ＡＣＫ操作手段Ｔ−１及びＴ−２が、ＴＣＰのフロー制御で帯域を絞って、意図３によるスイッチ切替による影響を小さくする方法がある。

意図２：品質確認の為の、スイッチ切替えにより、これまで届いていた信号が届かなくなることで発生する警報信号を抑止する。

意図３：ノードに対して、品質確認する為に、スイッチを切替える指示を出す。

順序としては、意図１又は意図２→意図３の順に信号を出す。

意図１の信号は、ＴＣＰ−ＡＣＫ操作手段（この場合、切断通知手段と読み替える）に送る。

意図２の信号は、ノードＥ、ノードＦ、ノードＧ、ノードＨに送る。ノードＥとノードＦへは、警報抑止の信号を出さずに済ますことも可能である。

意図３の信号は、ノードＡに送って、ノードＡ→Ｆ→Ｇ→Ｄの順に伝えてもらうこともできるし、ノードＡ、ノードＦ、ノードＧ、ノードＤ全てに指示して対応しても良い。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の光通信システム９Ａにおいて、予備系経路の伝送品質確認処理の動作を図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、通常運用時の動作を示しており、図２は、予備系経路の品質確認の試験時の動作を示す。

まず、図１において、高信頼クラスの光パスの新規設定要求が、図示しない保守者端末又は他の制御装置から、経路切替管理装置１Ａの予備系経路品質確認機能部１１に与えられると（ステップＳ１）、現用系経路及び予備系経路の検索指示が、予備系経路品質確認機能部１１から予備系経路利用状態確認手段１２に与えられる（ステップＳ２）。

なお、高信頼クラスの光パスの新規設定要求は、例えば保守者操作を受けて保守者端末が要求する場合や、また例えば他の制御装置から自動契機により要求する場合等がある。

現用系経路及び予備系経路の検索要求が予備系経路品質確認機能部１１から与えられると、予備系経路利用状態確認手段１２は、パス設定情報・品質情報データベース１３を参照して、現用系経路及び予備系経路を検索して、予備系経路の区間を経路区間として利用する通信（ここでは、低信頼クラスの通信）が存在するか否かを判断し（ステップＳ３）、その検索結果を予備系経路品質確認機能部１１に与える（ステップＳ４）。

ここで、予備系経路利用状態確認手段は、予備系経路として、終端ノードＡ−ノードＦ−ノードＧ−終端ノードＤの経路を検索したものとする。

予備系経路利用状態確認手段１２により、予備系経路に、現在使用している低信頼クラスの光パス設定区間が存在すると判断されると、予備系経路品質確認機能部１１は、現用系経路の終端ノードＡに対し、予備系経路の品質確認指示を行なう（ステップＳ５）。

予備系経路の品質を計測する際、低信頼クラスのパスを流れる光信号は途中のノードで止まってしまうため、低信頼クラスのパスを使用するユーザ端末間の通信はできなくなる。

そこで、切断通知手段１５は、低信頼クラスの伝送路に設置されているＴＣＰ−ＡＣＫ操作手段Ｔ−１及びＴ−２に対し、予備系経路の品質確認を行なう旨を通知する（ステップＳ６）。

図２において、予備系経路品質確認機能部１１からの予備系経路品質確認指示が終端ノードＡに与えられると、終端ノードＡにおいて、予備系経路を使用し、送受信機Ｋと対向終端ノードＤの送受信機Ｌとの間で、試験光信号が送受信される（ステップＳ７）。

例えば、送受信機Ｋが予備系経路を使用して送信した試験光信号を、送受信機Ｌが受信すると、送受信機Ｌは、その受信した試験信号の品質情報を、ノードＡ経由で予備系経路品質確認機能部１１に与える（ステップＳ８）。ノードＤから直接回答しても良い。

予備系経路品質確認機能部１１は、予備系経路の品質の計測結果に基づいて予備系経路の品質に問題がないかどうかを確認し、問題がない場合には、現用系経路の品質確認をした上で現用系のパスを設定し、予備系経路の品質に問題がない旨を図示しない保守者端末又は他の制御装置を応答する（ステップＳ９）。

なお、パス設定は、経路切替管理装置１がノードに対しパス設定の指示をすることで行なわれ、その設定されたパス設定情報がパス設定情報・品質情報データベース１３に格納される。パス設定処理の動作は既存のパス設定処理を適用することができるので、ここでの詳細な説明は省略する。

また、予備系経路品質確認機能部１１は、予備系経路の品質計測結果を予備系経路利用状態確認手段１２に与え（ステップＳ１０）、パス設定情報・品質情報データベース１３に予備系経路の品質情報として記憶させる（ステップＳ１１）。

以上のようにして、高信頼クラスの光パスの新規設定する際に、予備系経路の品質を確認することができる。

なお、第１の実施形態では、予備系経路の品質確認後に現用系経路を設定するものとして説明したが、現用系経路の設定後（運用中）に、予備系経路の品質確認を行なうようにしても良い。

また、予備系経路の試験光信号による品質確認をしている間、予備系経路に使用される低信頼クラスのパスに関しては、警報（切断通知）が発報されることになるので、経路切替管理装置１では試験が行なわれることを把握した上で、警報抑止を行うか、あるいは警報にＲｅｍａｒｋｓを付与すると、好適である（ステップＳ１２）。

さらに、上述した予備系経路の品質確認処理は、現用系経路の設定する際の最初に１回行なうだけでなく、定期的に確認すると、障害が発生した際の信頼性の向上により好適である。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、伝送路の障害発生前（例えば、高信頼クラスのパス設定前及び運用中）に、光信号を用いて迂回経路の品質を確認する動作が可能となり、高い信頼性での運用が可能となる。また、予備系経路の資源を利用して通信している低信頼クラスの通信の突然の切断に対し予め予告することができ、これにより混乱を回避できる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の経路管理システム、経路管理方法及び経路管理プログラムの第２の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成及び動作
図４及び図５は、第２の実施形態に係る光通信ネットワークの全体的な構成と経路切替管理システムの機能構成とを示す構成図である。

第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、経路切替管理装置１Ｂが低信頼クラス信号退避指示手段１６を備える点である。以下、第１の実施形態と異なる点を説明する。

低信頼クラス信号退避指示手段１６は、予備系経路の品質確認前に、低信頼クラスの伝送路を流れる光信号について、別の経路に退避させるために、別の退避経路検索し、低信頼クラスの伝送路を流れる光信号を退避経路に退避指示を行なうものである。また、低信頼クラス信号退避指示手段１６は、予備系経路の品質確認後、退避させた光信号を、元の経路に切り戻すように指示するものである。

第２の実施形態の光通信システム９Ｂにおいて、予備系経路の伝送品質確認処理の動作を図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、通常運用時の動作を示しており、図５は、予備系経路の動作確認時の動作を示す。

図４において、高信頼クラスの光パスの新規設定要求が与えられると、経路切替管理装置１Ｂにおいて、現用系経路及び予備系経路の検索を行ない、予備系経路に低信頼クラスの伝送路を含む場合に、終端ノードに対して予備系経路の品質確認指示をするまでの処理は、第１の実施形態のステップＳ１〜ステップＳ５までの処理に対応するので、ここでの詳細な説明は省略する。

第２の実施形態では、予備系経路の品質確認を行なう前に、低信頼クラスのパスを流れる光信号を退避するために、低信頼クラス信号退避指示手段１６は、退避経路を検索し、現在低信頼クラスの光パスを使用している光信号の経路を、退避経路を使用するよう、現在低信頼クラスの伝送路を使用している終端ノードに対し指示する（ステップＳ２１）。

例えば、図４では、ノードＦ及びノードＧ共にノードＰに接続しており、低信頼クラス信号退避指示手段１６が、このノードＰを経由する経路を退避経路として検索したものとする。

そうすると、図５に示すように、低信頼クラス信号退避指示手段１６は、現在予備系経路に光信号を送出している終端ノードＥに対し、ノードＰを経由する退避経路（終端ノードＥ−ノードＦ−ノードＰ−ノードＧ−終端ノードＨ）の設定を指示し、光信号の経路を退避経路とするようにする（ステップＳ２２）。

低信頼クラス信号退避指示手段１６により退避経路の設定指示がなされ、光信号の退避が完了すると、退避完了の旨が低信頼クラス信号退避指示手段１６から予備系経路品質確認機能部１１に与えられると、予備系経路の品質確認処理が行なわれる。

図５に示すように、予備系経路の品質確認処理は、第１の実施形態で説明したステップＳ７〜ステップＳ１１までの処理に対応するので、ここでの詳細な説明は省略する。

なお、予備系経路の品質確認後、予備系経路品質確認機能部１１は予備系経路の品質確認が終了した旨を低信頼クラス信号退避指示手段１６に伝えると、低品質クラス光信号退避指示手段は、退避させた光信号の経路の切り戻しをする。

もちろん、光信号の経路を退避経路のままとしておく方法もあるが、退避経路は、今後別の用途で使用される可能性が高いなど、空けておく必要が高い場合を想定している。

なお、品質の確認は、最初に１回するだけでなく、時々確認すると、障害が発生した際の信頼性の向上により好適である。

（Ｂ−２）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏すると共に、予備系経路の信号品質を調査している時間も、低信頼クラスのパスによる通信を継続することが可能となる。

（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明の経路管理システム、経路管理方法及び経路管理プログラムの第３の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

（Ｃ−１）第３の実施形態の構成及び動作
図６及び図７は、第３の実施形態に係る光通信ネットワークの全体的な構成と経路切替管理システムの機能構成とを示す構成図である。

第３の実施形態が、第２の実施形態と異なる点は、第２の実施形態は光ノードに対して退避指示するのに対し、第３の実施形態は経路切替管理装置１Ｃが、ルータの機能を使って退避指示する低信頼クラス信号退避指示手段１７を備える点である。以下、第２の実施形態と異なる点を説明する。なお、図６及び図７において、ルータＵ及びルータＷの先には、クライアントや、他のネットワーク等がある。

低信頼クラス信号退避指示手段１７は、第２の実施形態の低信頼クラス信号退避指示手段１６に対応する機能のほかに、退避経路を発見できなかった場合（これは、資源が存在しない場合がほとんどである）に、光パスの内部のパケット信号を別経路に退避させるよう、各ノードに接続されたルータに対し指示するものである。

すなわち、低信頼クラス信号退避指示手段１７は、低信頼クラスを提供している終端ノードＥ及び終端ノードＨの間の複数の経路から退避経路を検索するが、退避経路を検索できなかった場合、ルータＵ、ルータＶ及びルータＷによる退避経路の検索を指示する。これにより、例えば、退避経路として、ルータＵの先にあるクライアントから信号を受け、ルータＵ−終端ノードＥの送受信機Ｐ−ノード（光ＳＷ）Ｐ−終端ノードＴの送受信機Ｑ−ルータＶ−終端ノードＴの送受信機Ｒ−ノード（光ＳＷ）Ｐ−終端ノードＨの送受信機Ｓ−ルータＷの経路を検索することができる。

第３の実施形態の光通信システム９Ｃにおいて、予備系経路の伝送品質確認処理の動作を図６及び図７を参照しながら説明する。図６は、通常運用時の動作を示しており、図７は、予備系経路の動作確認時の動作を示す。

図６において、高信頼クラスの光パスの新規設定要求が与えられると、経路切替管理装置１Ｃにおいて、現用系経路及び予備系経路の検索を行ない、予備系経路に低信頼クラスの伝送路を含む場合に、終端ノードに対して予備系経路の品質確認指示をするまでの処理は、第１の実施形態のステップＳ１〜ステップＳ５までの処理に対応するので、ここでの詳細な説明は省略する。

第３の実施形態では、予備系経路の品質確認を行なう前に、低信頼クラス信号退避指示手段１７は、第２の実施形態と同様に、終端ノードＥ及び終端ノードＨとの間の複数の経路の中から退避経路を検索する。しかし、この光パス内での退避経路の検索ができない場合、パケットレベルの退避経路を検索し、光パスを流れる光信号内部のパケット信号を別経路に退避させるよう、ルータＵ、Ｖ及びＷに対し退避指示をする（ステップＳ３１）。

例えば、図６では、終端ノードＥと終端ノードＨとの間の低信頼クラスの光パスを流れるデータを退避させようとするが、経路切替管理装置１が終端ノードＥと終端ノードＨとを接続できる光パスの資源しかなく退避経路を検索できなかったとする。

そうすると、経路切替管理装置１は、パケット信号について別の経路を探索する。例えば、図６では、ルータＵから、終端ノードＥ、終端ノードＴを通って、ルータＶで中継され、終端ノードＴ、終端ノードＨを通って、ルータＷまでとする経路が検索される。

そして、図７に示すように、予備系経路の品質確認の際、当該予備系経路を光パスとする低信頼クラスの光信号は、上記退避経路を使って通信するよう指示される。

図７において、予備系経路の品質確認処理は、第１の実施形態で説明したステップＳ７〜ステップＳ１１までの処理に対応するので、ここでの詳細な説明は省略する。

なお、予備系経路の品質確認後、予備系経路品質確認機能部１１は予備系経路の品質確認が終了した旨を低信頼クラス信号退避指示手段１７に伝えると、低品質クラス光信号退避指示手段は、退避させた通信経路の切り戻しをする。

もちろん、通信経路を退避経路のままとしておく方法もあるが、退避経路は、今後別の用途で使用される可能性が高いなど、空けておく必要が高い場合を想定している。

なお、品質の確認は、最初に１回するだけでなく、時々確認すると、障害が発生した際の信頼性の向上により好適である。

（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
以上のように、第３の実施形態によれば、第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ると共に、低信頼クラスの信号を退避させる光パスの資源が存在しない場合でも、高信頼クラスの光信号品質を調査し、その時間も、低信頼クラスの通信を維持することが可能となる。

（Ｄ）第４の実施形態
次に、本発明の経路管理システム、経路管理方法及び経路管理プログラムの第４の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

（Ｄ−１）第４の実施形態の構成及び動作
図８及び図９は、第４の実施形態に係る光通信ネットワークの全体的な構成と経路切替管理システムの機能構成とを示す構成図である。

第４の実施形態が、第３の実施形態と異なる点は、外部網を使って退避する機能である外部網交渉手段１９を有する信号退避指示手段１８を備える点である。

低信頼クラス信号退避指示手段１８は、第２及び第３の実施形態の低信頼クラス信号退避指示手段１６及び１７に対応する機能のほかに、第２及び第３の実施形態で説明した退避検索方法により退避経路を発見できなかった場合、若しくは、自身が管理運用可能な光通信ネットワーク内に、パケットを退避させるための充分な帯域を持つ経路が存在しない場合、自身が管理運用可能な光通信ネットワークを用いた信号の退避をあきらめ、外部のネットワークを用いた別経路に退避させる外部網交渉手段１９を有する。

第４の実施形態の光通信システム９Ｄにおいて、予備系経路の伝送品質確認処理の動作を図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、通常運用時の動作を示しており、図９は、予備系経路の動作確認時の動作を示す。

図８において、現用系経路の新規設定要求が与えられると、経路切替管理装置１Ｄにおいて、現用系経路及び予備系経路の検索を行ない、予備系経路に低信頼クラスの伝送路を含む場合に、終端ノードに対して予備系経路の品質確認指示をするまでの処理は、第１の実施形態のステップＳ１〜ステップＳ５までの処理に対応するので、ここでの詳細な説明は省略する。

第４の実施形態では、予備系経路の品質確認を行なう前に、低信頼クラス信号退避指示手段１８は、第２及び第３の実施形態と同様に、自身が管理する光通信ネットワーク９Ｄ内で退避経路を検索する。しかし、自身が管理運用する光通信ネットワーク９Ｄ内で退避経路を検索ができない場合、低品質クラス信号退避指示手段１８は、ルータやノードに対し、外部網を通じての経路を検索させる指示を行なう（ステップＳ４１）。

例えば、図８では、終端ノードＥと終端ノードＨとの間の低信頼クラスの光パスを流れるデータを退避させようとするが、低品質クラス信号退避指示手段１８が退避経路を検索できなかったとする。これは、資源が存在しない場合がほとんどである。

そうすると、低信頼クラス退避指示手段１８の外部網交渉手段１９が、自身の光通信ネットワーク９Ｄ内のルータＵ及びＶと、当該ルータＵ及びＶが接続する外部網のルータＷ及びＸ、若しくは、図示しない外部網の管理部に対し、接続ができないかを交渉を行なう。

そして、ルータＵ及びＶとルータＷ及びＸとの間の接続交渉が成功すると、図９に示すように、予備系経路を通っていた光信号は、ルータＵ及びＶを介し、外部網を通じて通信される（ステップＳ４２）。

図９において、予備系経路の品質確認処理は、第１の実施形態で説明したステップＳ７〜ステップＳ１１までの処理に対応するので、ここでの詳細な説明は省略する。

なお、予備系経路の品質確認後、予備系経路品質確認機能部１１は予備系経路の品質確認が終了した旨を低信頼クラス信号退避指示手段１８に伝えると、低品質クラス光信号退避指示手段は、退避させた光信号の経路の切り戻しをする。

もちろん、光信号の経路を退避経路のままとしておく方法もあるが、退避経路は、今後別の用途で使用される可能性が高いなど、空けて置く必要が高い場合を想定している。

なお、品質の確認は、最初に１回するだけでなく、時々確認すると、障害が発生した際の信頼性の向上により好適である。

（Ｄ−３）第４の実施形態の効果
以上のように、第４の実施形態によれば、第１〜第３の実施形態と同様の効果を得ることができると共に、光信号を退避させるための、光・パケット，どちらのレベルでも経路が存在しない場合でも、高信頼クラスの光信号品質を調査し、その時間も、低信頼クラスの通信を維持することが可能となる。

（Ｅ）第５の実施形態
次に、本発明の経路管理システム、経路管理方法及び経路管理プログラムの第５の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

第５の実施形態は、経路切替管理装置が、第１〜第４の実施形態で説明した構成を全部、又はそれぞれを組み合わせて備える構成とする場合である。

第５の実施形態では、光パスの予備系経路の試験をする際、光信号の予備系経路上の光信号の有無を調べ、光パスが設定されていた場合、まず。光パスのレベルで退避する経路の有無を調べ、それがない場合、パケットレベルで退避する経路の有無を調べ、それがない場合、外部網を用いた退避経路がないかを調べ、退避可能な場合、信号を退避させた後、試験を行ない、試験終了後，退避させた信号を切り戻す。

第５の実施形態によれば、第１〜第４の実施形態の効果に加え、退避可能な範囲が更に広がる。

第１の実施形態の光通信ネットワーク（通常運用時）の構成を示す構成図である。 第１の実施形態の光通信ネットワーク（試験時）の構成を示す構成図である。 従来の光通信ネットワークの構成を示す構成図である。 第２の実施形態の光通信ネットワーク（通常運用時）の構成を示す構成図である。 第２の実施形態の光通信ネットワーク（予備系動作確認時）の構成を示す構成図である。 第３の実施形態の光通信ネットワーク（通常運用時）の構成を示す構成図である。 第３の実施形態の光通信ネットワーク（予備系動作確認時）の構成を示す構成図である。 第４の実施形態の光通信ネットワーク（通常運用時）の構成を示す構成図である。 第４の実施形態の光通信ネットワーク（試験時）の構成を示す構成図である。

符号の説明

１…経路切替管理装置、１１…予備系経路品質確認機能部、１２…予備系経路利用狂態確認手段、１３…パス設定情報・品質情報データベース、１４…データベース情報更新手段、１５…切断通知手段、１６、１７及び１８…低品質クラス信号退避指示手段、１９…外部網交渉手段、９Ａ〜９Ｄ…光通信ネットワーク。

Claims (11)

1. 現用系経路の伝送路に障害が発生した際、上記現用系経路よりも低信頼クラスの経路を予備系経路として切り替えて光通信を行なう光通信ネットワークで、上記予備系経路の品質を確認する経路管理システムにおいて、
   上記現用系経路の伝送路の障害発生前に、上記予備系経路を検索する予備系経路検索手段と、
   上記予備系経路検索手段により検索された上記予備系経路のうち少なくとも一部の区間を、経路区間として利用する通信があるか否かを確認する予備系経路利用状態確認手段と、
   上記予備系経路利用状態確認手段により上記予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用する通信が確認された場合でも、上記現用系経路で通信する通信ノードに対し、品質確認光信号を用いて上記予備系経路の品質確認をするよう指示する品質確認指示手段と、
   上記現用系経路の伝送路の障害発生前に、上記品質確認指示手段により指示された上記通信ノードからの品質計測結果に基づいて、上記予備系経路の品質を確認する予備系経路品質確認手段と、
   上記予備系品質確認手段の上記予備系経路の品質確認の際、上記予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用している通信ノードに対し、上記予備系経路の品質確認を実行する旨を通知する切断通知手段と
   を備え、
   上記予備系経路品質確認手段は、上記予備系経路の品質確認終了後、上記予備系経路とした経路を元の低信頼クラスの経路に切り戻すことを指示する状態切戻部を有する
   ことを特徴とする経路管理システム。
2. 上記切断通知手段が、上記予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用している通信ノードに対し、当該通信の停止を予告する停止予告情報を通知することを特徴とする請求項１に記載の経路管理システム。
3. 上記切断通知手段が、上記予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用している通信ノードが授受する制御信号を用いて、当該通信のトラフィックフロー量を徐々に抑止させるトラフィックフロー制御を行なうことを特徴とする請求項１に記載の経路管理システム。
4. 上記予備系品質確認手段による上記予備系経路の品質確認の際、上記予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用している通信ノードに通信を別経路に退避させることを指示する退避指示手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の経路管理システム。
5. 上記退避指示手段が、上記予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用している通信ノード間の光パス内で退避経路を検索させることを特徴とする請求項４に記載の経路管理システム。
6. 上記退避指示手段が、上記光通信ネットワーク内及び光パスより上位レイヤのネットワークで退避経路を検索させることを特徴とする請求項４又は５に記載の経路管理システム。
7. 上記光通信ネットワークが外部網と接続している場合、
   上記退避指示手段が、外部網を経由した退避経路を検索させることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の経路管理システム。
8. 上記予備系経路品質確認手段が、上記予備系経路の終端ノードのビットエラー率の計測値と閾値との比較により、上記予備系経路の品質を確認することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の経路管理システム。
9. 上記状態切戻通知部が、上記予備系経路の品質確認終了後、切断又は退避した通信を元の状態に切り戻すことを通知することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の経路管理システム。
10. 現用系経路の伝送路に障害が発生した際、上記現用系経路よりも低信頼クラスの経路を予備系経路として切り替えて光通信を行なう光通信ネットワークで、上記予備系経路の品質を確認する経路管理方法において、
    予備系経路検索手段が、上記現用系経路の伝送路の障害発生前に、上記予備系経路を検索する予備系経路検索工程と、
    予備系経路利用状態確認手段が、上記予備系経路検索手段により検索された上記予備系経路のうち少なくとも一部の区間を、経路区間として利用する通信があるか否かを確認する予備系経路利用状態確認工程と、
    品質確認指示手段が、上記予備系経路利用状態確認手段により上記予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用する通信が確認された場合でも、上記現用系経路で通信する通信ノードに対し、品質確認光信号を用いて上記予備系経路の品質確認をするよう指示する品質確認指示工程と、
    予備系経路品質確認手段が、上記現用系経路の伝送路の障害発生前に、上記品質確認指示手段により指示された上記通信ノードからの品質計測結果に基づいて、上記予備系経路の品質を確認する予備系経路品質確認工程と、
    切断通知手段が、上記予備系品質確認手段の上記予備系経路の品質確認の際、上記予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用している通信ノードに対し、上記予備系経路の品質確認を実行する旨を通知する切断通知工程と
    を有し、
    上記予備系経路品質確認手段は、上記予備系経路の品質確認終了後、上記予備系経路とした経路を元の低信頼クラスの経路に切り戻すことを指示する状態切戻工程を有する
    ことを特徴とする経路管理方法。
11. 現用系経路の伝送路に障害が発生した際、上記現用系経路よりも低信頼クラスの経路を予備系経路として切り替えて光通信を行なう光通信ネットワークで、上記予備系経路の品質を確認する経路管理プログラムにおいて、
    コンピュータに、
    上記現用系経路の伝送路の障害発生前に、上記予備系経路を検索する予備系経路検索手段、
    上記予備系経路検索手段により検索された上記予備系経路のうち少なくとも一部の区間を、経路区間として利用する通信があるか否かを確認する予備系経路利用状態確認手段、
    上記予備系経路利用状態確認手段により上記予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用する通信が確認された場合でも、上記現用系経路で通信する通信ノードに対し、品質確認光信号を用いて上記予備系経路の品質確認をするよう指示する品質確認指示手段、
    上記現用系経路の伝送路の障害発生前に、上記品質確認指示手段により指示された上記通信ノードからの品質計測結果に基づいて、上記予備系経路の品質を確認する予備系経路品質確認手段、
    上記予備系品質確認手段の上記予備系経路の品質確認の際、上記予備系経路の少なくとも一部の区間を経路区間として利用している通信ノードに対し、上記予備系経路の品質確認を実行する旨を通知する切断通知手段
    として機能させ、
    上記予備系経路品質確認手段では、上記予備系経路の品質確認終了後、上記予備系経路とした経路を元の低信頼クラスの経路に切り戻すことを指示する状態切戻部として機能させる
    ことを特徴とする経路管理プログラム。

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