JP4495226B2 - 自律システムおよびパス経路計算装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ＩＰルータ、ＥｔｈｅｒｎｅｔＶＬＡＮ装置、ＴＤＭクロスコネクト装置、クロスコネクト伝送装置もしくはＲＯＡＤＭ(Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer)装置で実現されるネットワークに生成または削除されるパスの経路を制御する経路計算装置に関する。

インターネット等のデータ通信トラフィックの増大により、ＩＰルータと光クロスコネクト（ＯＸＣ）装置、ＲＯＡＤＭ装置が統合運用されるフォトニックＩＰネットワークが次世代ネットワークに導入されようとしている。

このようなネットワークにおいては、例えば、クロスコネクト伝送装置もしくはＲＯＡＤＭ装置を経由してＩＰルータ間に接続される光パスの生成制御はＧＭＰＬＳ(Generalized Multi-Protocol Label Switching)で実施される。ＧＭＰＬＳ技術による光パスのルーティング手段として、ＯＳＰＦ（非特許文献１参照）もしくはＩＳ−ＩＳプロトコル（非特許文献２参照）のようなリンクステート型ルーティングプロトコルが用いられる。

ＧＭＰＬＳの制御ネットワークは、ＩＰパケットレイヤで相互接続されるインターネットに準拠したルーティングアーキテクチャを採用することが可能である。インターネットと同様に自律システム（以下、ＡＳという）と呼ばれる管理ドメインを基本に、無数の管理ドメインが相互接続されることにより次世代の通信網が構築されていく可能性がある。

管理ドメイン間を相互接続する際に用いられるＩＰパケットのルーティングプロトコルとしてＢＧＰ(Border Gateway Protocol)（非特許文献３参照）が存在する。ＢＧＰは、パスベクトル型ルーティングプロトコルと呼ばれる。図５は、従来のＡＳの構成例を示す図である。ＢＧＰは、図５に示すように基本的には自ＡＳの管理下にあるＩＰアドレスを目的地として転送されてくるＩＰパケットを引き込むためのゲートウェイとなるＡＳ外部接続装置またはＡＳ外部接続リンクのＩＰアドレス情報をＡＳ外部に通知するためのプロトコルである。

図５に示すように、自ＡＳに接続しているクライアントのＩＰアドレス情報（２０．２０．０．０／１６）とゲートウェイとなるＡＳ外部接続装置のＩＰアドレス情報（１．１．１．１／１６）とをＢＧＰプロトコルで隣接ＡＳに通知し、インターネット網全体に通知する手段をＢＧＰは提供する。他ＡＳからＩＰアドレス２０．２０．１．２／２４に転送されるＩＰトラフィックはＢＧＰにより指定された経路に従う。

Ｍｏｙ，Ｊ．，"ＯＳＰＦ Ｖｅｒｓｉｏｎ２"，ＳＴＤ５４，ＲＦＣ２３２８，Ａｐｒｉｌ１９９８．（http://www.ietf.org/rfc/rfc2328.txt） Ｃａｌｌｏｎ，Ｒ．，"Ｕｓｅ ｏｆ ＯＳＩ ＩＳ−ＩＳ ｆｏｒ Ｒｏｕｔｉｎｇ ｉｎ ＴＣＰ／ＩＰ ａｎｄ Ｄｕａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ"，ＲＦＣ１１９５，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ１９９０．（http://www.ietf.org/rfc/rfc1195.txt） Ｒｅｋｈｔｅｒ，Ｙ．，"Ａ Ｂｏｒｄｅｒ Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ４ （ＢＧＰ−４）"，ＲＦＣ１７７１，Ｍａｒｃｈ１９９５．（http://www.ietf.org/rfc/rfc1771.txt） Ｃｈｅｎ，Ｍ．，"ＯＳＰＦ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ ｉｎ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ Ｉｎｔｅｒ−ＡＳ Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＭＰＬＳ） ａｎｄ Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ＭＰＬＳ（ＧＭＰＬＳ） Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｃｃａｍｐ−ｏｓｐｆ−ｉｎｔｅｒａｓ−ｔｅ−ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ−０２．ｔｘｔ"(http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-ccamp-ospf-interas-te-extension-02.txt) Ｖａｓｓｅｕｒ，Ｊｐ．，"Ｐａｔｈ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ（ＰＣＥ）ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＣＥＰ），ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｐｃｅ−ｐｃｅｐ−０９．ｔｘｔ"．(http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-pce-pcep-09.txt) Ｂａｒｇｅｒ，Ｌ．，"Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＧＭＰＬＳ） Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＲｅｓｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（ＲＳＶＰ−ＴＥ） Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ"，ＲＦＣ３４３７，Ｊａｎｕａｒｙ２００３．（http://www.ietf.org/rfc/rfc3437.txt） Ａｕｄｕｃｈｅ，Ｄ．，"ＲＳＶＰ−ＴＥ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ ｔｏ ＲＳＶＰ ｆｏｒ ＬＳＰ Ｔｕｎｎｅｌｓ"，ＲＦＣ３２０９，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００１．（http://www.ietf.org/rfc/rfc3209.txt）

本発明が解決しようとする課題は、ＡＳ間に接続されるパスの経路計算装置に関する。従来の技術に基づいたＢＧＰベースのルーティングについては、ＩＰパケットの転送に関わる経路計算機能を提供するものである。現状、ＡＳ間接続パスの経路計算に関わる技術は下記の課題を解決できておらず、確立していない状況である。図６は、発明が解決しようとする課題を説明する図である。

課題１．
接続しようとするパスを転送できる中継ＡＳを効率的に発見する技術が未確立

ＧＭＰＬＳプロトコルは、パケットパス、ＴＤＭパス、光パスといった物理的特性が全く異なる様々なパスを制御する。従って、これらのパス経路を決定する上では、各ＡＳで転送可能なパスの種別、帯域、ＱｏＳ等の属性情報をＡＳ間で通知し合う機能が必須である。

例えば、図６の場合には、ＡＳ♯２が１０Ｇｂｉｔ／ｓのＥｔｈｅｒｎｅｔパスとＳＤＨパスとの両者を転送できるＡＳである一方で、ＡＳ♯３が１０Ｇｂｉｔ／ｓのＳＤＨパスしか転送できないネットワークにおいてＡＳ♯４からＡＳ♯１に１０Ｇｂｉｔ／ｓのＥｔｈｅｒｎｅｔパスを生成する場合に、ＡＳ♯４は転送経路としてＡＳ♯２を発見できなければならない。

しかしながら、既存のＢＧＰベースルーティングでこれらパスを制御する場合は、前述の属性情報を付加して各ＡＳに流通させる必要があり、ＢＧＰルーティングの情報量を増大させる要因になる。ＢＧＰルーティングの情報量増大は、ネットワークの拡張性に制限を与える一因になる。

課題２．
発見した転送経路のＡＳに接続するＡＳ外部接続リンクを発見する技術が未確立

自ＡＳから隣接ＡＳへの経路を発見するにあたり、ＡＳ外部接続リンク情報が必須である。既存のルーティングにおいて、ＡＳ外部接続リンク情報は、ＯＳＰＦもしくはＩＳＩＳプロトコルを用いることにより自ＡＳ内の各転送装置に通知される（非特許文献４参照）。

しかしながら、既存のＯＳＰＦもしくはＩＳＩＳプロトコルによりＡＳ外部接続リンク情報を広告してパスを制御する場合には、前述のパス種別、帯域、ＱｏＳ等の属性情報を付加して自ＡＳ内部に流通させる必要があり、ＯＳＰＦもしくはＩＳＩＳプロトコルの情報量を増大させる要因になる。ＯＳＰＦもしくはＩＳＩＳプロトコルの情報量増大は、ネットワークの拡張性に制限を与える一因になる。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、ＡＳ内部のルーティングプロトコルに添付して各装置間で交換される情報量を低減させることができる自律システムおよびパス経路計算装置および方法を提供することを目的とする。

本発明は、ＡＳを構成するパケット転送装置もしくはクロスコネクト伝送装置を含む転送装置にパス経路計算装置が配備され、このパス経路計算装置が互いに隣接する転送装置間において各転送装置自身のリンク状態情報を互いに通知することにより自律分散的なパスの経路計算を実施するＡＳである。

ここで、本発明の特徴とするところは、自装置が属するＡＳと外部のＡＳとの間を相互に接続する転送装置に配備されたパス経路計算装置は、外部のＡＳと相互に接続するＡＳ外部リンク情報については自装置が属するＡＳ全体または自装置が属するＡＳの一部のエリアに配備された代表パス経路計算装置に通知し、当該ＡＳまたは前記一部のエリアを経由してＡＳ外部に接続されるパスの経路計算を実施する際には、前記代表パス経路計算装置にてパス経路計算を実施するところにある。

これによれば、代表パス経路計算装置がＡＳ外部リンク情報を集約して保持するので、各ＡＳで転送可能なパスの種別、帯域、ＱｏＳ等の属性情報をＡＳ間で通知し合う際に、代表パス経路計算装置同士が属性情報を通知し合えばよい。このため、個々のパス経路計算装置が属性情報を通知し合う場合と比較してＢＧＰルーティングの情報量を少なく抑えることができる。特に、自ＡＳから隣接ＡＳへの経路を発見するにあたり、代表パス経路計算装置が、ＡＳ外部接続リンク情報を一括して保持しているので、当該経路の発見の効率化を図ることができる。

このとき、前記代表パス経路計算装置は、自装置が属するＡＳ全体に接続されているＡＳ外部リンク情報の全て、または、自装置が属するＡＳのうちの一部のエリアに接続されているＡＳ外部リンク情報の全てを収集する手段を備えることができる。

また、前記代表パス経路計算装置以外のパス経路計算装置は、自装置に接続されているＡＳ外部リンク情報として、自装置から外部のＡＳ方向に接続するリンク状態情報と、外部のＡＳから自装置に接続するリンク状態情報とを前記代表パス経路計算装置に通知する手段を備えることができる。

また、本発明をパス経路計算装置としての観点から観ると、本発明は、ＡＳを構成するパケット転送装置もしくはクロスコネクト伝送装置を含む転送装置に配備され、互いに隣接する転送装置間において各転送装置自身のリンク状態情報を互いに通知することにより自律分散的なパスの経路計算を実施する手段を備えたパス経路計算装置である。

ここで、本発明の特徴とするところは、自装置が属するＡＳ全体または自装置が属するＡＳの一部のエリアに配備された一つのパス経路計算装置が代表パス経路計算装置として設定され、この代表パス経路計算装置は、自装置が属するＡＳ全体に接続されているＡＳ外部リンク情報の全て、または、自装置が属するＡＳのうちの一部のエリアに接続されているＡＳ外部リンク情報の全てを収集する手段を備え、前記代表パス経路計算装置以外のパス経路計算装置は、自装置に接続されているＡＳ外部リンク情報として、自装置から外部のＡＳ方向に接続するリンク状態情報と、外部のＡＳから自装置に接続するリンク状態情報とを前記代表パス経路計算装置に通知する手段を備え、前記代表パス経路計算装置は、自装置が配備されている転送装置以外の転送装置のパス経路についても一括して、自装置が属するＡＳまたは前記一部のエリアを経由してＡＳ外部に接続されるパスの経路計算を実施する手段を備えたところにある。

また、本発明をパス経路計算方法としての観点から観ると、本発明は、ＡＳを構成するパケット転送装置もしくはクロスコネクト伝送装置を含む転送装置に配備されたパス経路計算装置が、互いに隣接する転送装置間において各転送装置自身のリンク状態情報を互いに通知することにより自律分散的なパスの経路計算を実施するパス経路計算方法である。

ここで、本発明の特徴とするところは、自装置が属するＡＳ全体または自装置が属するＡＳの一部のエリアに配備された一つのパス経路計算装置が代表パス経路計算装置として設定され、この代表パス経路計算装置の収集する手段が、自装置が属するＡＳ全体に接続されているＡＳ外部リンク情報の全て、または、自装置が属するＡＳのうちの一部のエリアに接続されているＡＳ外部リンク情報の全てを収集し、前記代表パス経路計算装置以外のパス経路計算装置の通知する手段が、自装置に接続されているＡＳ外部リンク情報として、自装置から外部のＡＳ方向に接続するリンク状態情報と、外部のＡＳから自装置に接続するリンク状態情報とを前記代表パス経路計算装置に通知し、前記代表パス経路計算装置のパス経路計算を実施する手段が、自装置が配備されている転送装置以外の転送装置のパス経路についても一括して、自装置が属するＡＳまたは前記一部のエリアを経由してＡＳ外部に接続されるパスの経路計算を実施するところにある。

本発明によれば、例えば、クロスコネクト伝送装置、ＴＤＭクロスコネクト装置、ＥｔｈｅｒｎｅｔＶＬＡＮ装置、ＭＰＬＳ装置がＡＳ間で相互接続されているようなグローバルネットワークにおいて、各ＡＳ内部のルーティングプロトコルに添付して各装置間で交換される情報量を低減させ、ＯＳＰＦもしくはＩＳＩＳプロトコルなどの性能によりネットワークの拡張性が制約を受けるような事象が発生することを回避することができる。

（概要の説明）
本発明の実施形態では、まず、ＡＳの各パケット転送装置もしくはクロスコネクト伝送装置を含む各転送装置にパス経路計算装置を配備する。このパス経路計算装置は互いに隣接する各転送装置間において各転送装置自身のリンク状態情報を互いに通知する。

次に、代表パス経路計算装置を当該ＡＳに配備する。外部のＡＳと相互接続する転送装置に配備されたパス経路計算装置は、外部のＡＳと相互接続するＡＳ外部リンク情報については自身のＡＳ全体または自身のＡＳの一部のエリアに配備された代表パス経路計算装置に通知する。

当該ＡＳを経由してＡＳ外部に接続されるパスの経路計算を実施する場合には、ＡＳ外部リンク情報を収集した当該代表パス経路計算装置にてパス経路計算を実施する。

このようにＡＳ外部接続リンク情報に関しては、代表パス経路計算装置にのみ通知するようにし、ＡＳ間接続パスの経路計算については当該代表パス経路計算装置にて実施することにより、当該ＡＳ外部接続リンク情報を自ＡＳ内部のＯＳＰＦもしくはＩＳＩＳプロトコルに付与する必要性を無くすことができる。
これにより、ＯＳＰＦもしくはＩＳＩＳプロトコルの性能によりネットワークの拡張性が制約を受けるような事象が発生することを避けることが可能になる。

また、代表パス経路計算装置は、自装置が属するＡＳ全体に接続されているＡＳ外部リンク情報の全てを収集する機能を有するか、または、自装置が属するＡＳのうちの一部のエリアに接続されているＡＳ外部リンク情報の全てを収集する機能を有する。

これは、代表パス経路計算装置にも対応できるネットワーク規模の制限が存在するためであり、自ＡＳ全体のネットワーク規模が代表パス経路計算装置で対応できる規模を超える場合は、自ＡＳを複数のエリアに分割した上で各エリア毎に代表パス経路計算装置を割当てることができる。

なお、分割された複数エリアを経由するパスの経路計算を実施する場合は、各エリアに配備された各々の代表パス経路計算装置を使ってエリア毎に詳細経路を決定していく。ただし、パスの始点、終点情報、エリア境界のノード情報等を各エリアの代表パス経路計算装置間で共有する必要があり、代表パス経路計算装置間はＰＣＥプロトコル（非特許文献５参照）が用いられる。

次に、パス経路計算装置は、自装置に接続されているＡＳ外部リンク情報に、自装置から外部ＡＳ方向に接続するリンク状態情報に加え、外部ＡＳから自装置に接続するリンク状態情報を外部パス経路計算装置に通知する機能を有する。

これは、パス経路計算装置が片方向パス（自ＡＳから下流の隣接ＡＳ方向に向かって情報を流すパス）のみならず、双方向パスを一度の経路計算で生成することを可能にする。
（基本構成）

本発明の実施形態のパス経路計算装置の構成を図１および図２を参照して説明する。図１は、代表パス経路計算装置のブロック構成図である。図２は、クロスコネクト伝送装置に配備されたパス経路計算装置のブロック構成図である。

本発明の実施形態のパス経路計算装置のうちで自装置が属するＡＳ全体または自装置が属するＡＳの一部のエリアに配備された一つのパス経路計算装置が代表パス経路計算装置１０として設定され、この代表パス経路計算装置１０は、図２に示すように、自装置が属するＡＳ全体に接続されているＡＳ外部リンク情報の全て、または、自装置が属するＡＳのうちの一部のエリアに接続されているＡＳ外部リンク情報の全てを収集するリンク情報収集部１２を備え、代表パス経路計算装置１０以外のパス経路計算装置（図２のクロスコネクト伝送装置に配備されたパス経路計算装置）は、図２に示すように、自装置に接続されているＡＳ外部リンク情報として、自装置から外部のＡＳ方向に接続するリンク状態情報と、外部のＡＳから自装置に接続するリンク状態情報とを代表パス経路計算装置１０に通知する手段であるＰＣＥプロトコルモジュール２１を備え、代表パス経路計算装置１０は、自装置が配備されている転送装置以外の転送装置のパス経路についても一括して、自装置が属するＡＳまたは前記一部のエリアを経由してＡＳ外部に接続されるパスの経路計算を実施する手段であるパス経路計算部１１を備える。

なお、ＡＳ間接続Ｌｉｎｋ情報管理機能部２２には、ネットワーク・マネージメント・システムおよびＣＬＩ(Common Language Infrastructure)端末モジュールからＡＳ間接続リンク情報が通知される。また、ＡＳ内接続Ｌｉｎｋ情報管理機能部２５には、ＡＳ内接続リンク情報が保持されており、ＯＳＰＦ−ＴＥモジュール２３またはＲＳＶＰモジュール２４にこれらの情報が提供される。なお、上述した自装置から外部のＡＳ方向に接続するリンク状態情報と、外部のＡＳから自装置に接続するリンク状態情報とは、ＡＳ間接続Ｌｉｎｋ情報管理機能部２２により管理されている。
（第一実施例）

本発明の第一実施例を図３を参照して説明する。図３は、第一実施例のＡＳの概念図である。図３に示すように、光スイッチ機能部を実装したクロスコネクト伝送装置により光メッシュネットワークが構成されている。第一実施例では、クロスコネクト伝送装置により構成されたＮｏｄｅ♯Ａおよび♯ＢがそれぞれＡＳ♯αおよび♯βに接続されている。

クロスコネクト伝送装置により構成された光メッシュネットワークには代表パス経路計算装置１０−１および１０−２が２台配備されている。この２台の代表パス経路計算装置１０−１および１０−２は同等の機能を有しているが、通常のネットワーク運用に用いる現用装置と、装置故障が発生した場合に用いる予備装置として適用する。

代表パス経路計算装置１０−１および１０−２は、自ＡＳ内部のクロスコネクト伝送装置だけでなく、隣接するＡＳの代表パス経路計算装置１０−１、１０−２ともＰＣＥプロトコルのセッションを確立させている。隣接するＡＳにおいても現用装置としての代表パス経路計算装置１０−１と予備装置としての代表パス経路計算装置１０−２とが立ち上げられており、各々が隣接ＡＳの現用・予備代表パス経路計算装置１０−１、１０−２に接続されている。

また、隣接するＡＳの代表パス経路計算装置１０−１、１０−２とは、他ＡＳの代表パス経路計算装置１０−１、１０−２の所在に関する情報を交換しており、その交換手段にはＢＧＰプロトコルが適用されている。

クロスコネクト伝送装置は、３Ｄ−ＭＥＭＳ光スイッチで実現された２５６×２５６光チャネルのクロスコネクト機能を有しており、６４波長の波長多重伝送路を３方路（合計１９２光チャネル）接続できる一方で、６４本の光パスを終端できる機能を有している。クロスコネクト伝送装置間の波長多重伝送路は１０Ｇｂｉｔ／ｓの伝送速度を有するＯＴＮ(Optical
Transport Network)であり、クライアントの信号情報はＩＴＵ−ＴＧ．７０９ベースのＯＴＵ２フレームに収容される。

さらに、クロスコネクト伝送装置には、ＧＭＰＬＳシグナリング機能部２７とパス経路計算機能部２６とが実装されている。光パスはＧＭＰＬＳ ＲＳＶＰ−ＴＥ(Resource Reservation Protocol for Traffic Engineering)（非特許文献６参照）により、生成、削除、切替制御が実施される。自ＡＳ内部の光パス生成にあたっては、パス経路計算機能部２６において光パスの経路計算が実施される。当該パス経路計算の結果に沿った経路のパスクロスコネクト伝送装置にＧＭＰＬＳ ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルが転送されていくことにより、光スイッチの制御命令を実行して光パスを生成する。

本発明の実施形態の代表パス経路計算装置１０とクロスコネクト伝送装置に装備されたパス経路計算機能部２６とは、以下の形態で実施されている。まず、外部ＡＳ♯αおよび♯βに接続されているクロスコネクト伝送装置Ｎｏｄｅ♯Ａおよび♯Ｂのパス経路計算機能部２６と代表パス経路計算装置１０−１、１０−２との間には、ＰＣＥプロトコルのセッションが確立されている。クロスコネクト伝送装置Ｎｏｄｅ♯Ａおよび♯Ｂは、自装置に接続されているＡＳ外部接続リンクのリンク状態情報を二つの代表パス経路計算装置１０−１、１０−２に通知する機能を有している。

主な通知機能は以下のとおりである。
・ＡＳ外部リンクＵｐ（起動）
クロスコネクト伝送装置に接続される新たなＡＳ外部接続リンクの登録
登録を契機に、当該ＡＳ外部リンク情報が自律的に代表パス経路計算装置に通知される。
・ＡＳ外部リンクＵｐＤａｔｅ（更新）
ＡＳ外部リンクの状態が更新されると、当該ＡＳ外部リンク情報が自律的に代表パス経路計算装置に通知される。
例えば、更新の契機に以下の場合が想定される。
１）光パスの生成または削除に伴うＡＳ外部接続リンクの空き波長数変化
２）ＡＳ外部接続リンクが故障もしくは故障回復
・ＡＳ外部リンクＲｅｔｒｉｅｖｅ（削除）
クロスコネクト伝送装置に接続されるＡＳ外部接続リンクの廃止
廃止を契機に、当該ＡＳ外部リンク情報の削除通知が自律的に代表パス経路計算装置に通知される。
下記の表に、クロスコネクト伝送装置から代表パス経路計算装置に通知されるＡＳ外部接続リンク情報の属性情報を示す。

本情報は、自ＡＳのクロスコネクト伝送装置からＡＳ外部方向に向かって接続されているリンクの属性情報を想定しているが、ＡＳ外部方向から自ＡＳのクロスコネクト伝送装置に向かって接続されるリンクの属性情報についても同様に通知される。

前述のような機能を有する代表パス経路計算装置１０−１、１０−２とパス経路計算機能部２６を配備した光クロスコネクトネットワークにおける、自ＡＳとからＡＳ外部に接続されるインターＡＳ光パスの生成手順を以下に示す。なお、ここでは、現用装置としての代表パス経路計算装置１０−１について説明する。

１．光クロスコネクトネットワークを管理するＡＳ♯βのオペレーション装置３０から光パスの始点となるクロスコネクト伝送装置４０に対して光パスの生成要求を通知する。
光パスの生成要求メッセージには、光パスの属性情報（例えば、終点ノード情報、光パス帯域、パス種別（予備パスの有無）等）が含まれる。
２．クロスコネクト伝送装置４０は、与えられた光パスの属性情報に基づき、生成しようとする光パスがインターＡＳ光パスであると判定する。クロスコネクト伝送装置４０は、判定結果を受け、生成しようとする光パスの属性情報をＰＣＥプロトコルに載せてＡＳ♯βの代表パス経路計算装置１０−１に通知する。
３．ＡＳ♯βの代表パス経路計算装置１０−１は、生成しようとする光パスの属性情報に基づき、経由ＡＳの探索を行う。光パスの終点ＩＰアドレスから光パスが経由する候補となるＡＳ♯０、ＡＳ♯αの代表パス経路計算装置１０−１を発見し、発見した代表パス経路計算装置１０−１に沿って当該光パスの経路計算要求メッセージをＰＣＥプロトコルにより通知する。当該ＰＣＥプロトコルメッセージは、最終的に光パスの終点ＡＳ♯αにある代表パス経路計算装置１０−１に通知される。
４．光パスの終点ＡＳ♯αにある代表パス経路計算装置１０−１は、受信したＰＣＥプロトコルメッセージに基づき、光パスの転送経路候補を探索する。光パスの終点から始点に向けた後方探索により光パス経路を算出していき、計算結果をＰＣＥプロトコルの応答メッセージに載せて送信側のＡＳ♯０の代表パス経路計算装置１０−１に引き渡す。
５．光パス経路の候補となる各ＡＳの代表パス経路計算装置１０−１は、前記４．の動作を繰り返す。
６．光パスの始点ＡＳ♯βに所属する代表パス経路計算装置１０−１は、光パスの隣接下流ＡＳ♯０に接続するクロスコネクト伝送装置（Ｎｏｄｅ♯Ｂ内）を把握した上で、自ＡＳ♯β内部の光パス経路を計算し、その結果を光パスの始点にあるクロスコネクト伝送装置４０に返信する。
７．光パスの始点にあるクロスコネクト伝送装置４０は、計算結果を受信した後、光パスの生成を開始する。受信した経路情報に従って、ＧＭＰＬＳ ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルを順次転送し、クロスコネクト伝送装置４０の光スイッチを制御しながら光パスを生成する。

クロスコネクト伝送装置内部は図２の実装構成で実現される。すなわち、クロスコネクト伝送装置に接続されるリンクの属性情報のうち、ＡＳ間接続であるか、ＡＳ内接続であるかについては、クロスコネクト伝送装置の各種設定および管理を実施するネットワーク・マネジメント・システムもしくはＣＬＩ端末モジュールから設定され、クロスコネクト伝送装置内部の管理機能部２０に登録される。

同時に、対応するＡＳ間接続リンクの状態情報をクロスコネクト伝送装置内部から通知もしくは取得することにより、管理機能部２０の内部に具備されたＡＳ間接続Ｌｉｎｋ情報管理機能部２２に登録される。さらに当該情報は、ＰＣＥプロトコルモジュール２１を通じて代表パス経路計算装置１０−１に通知される。

なお、ＡＳ間接続リンクの削除通知についても、ＡＳ間リンクが物理的に削除されるか、あるいは、ネットワーク・マネジメント・システムもしくはＣＬＩ端末モジュールの登録削除設定が行われるかのいずれかの条件を満たすと、代表パス経路計算装置１０−１に当該ＡＳ間リンクの削除情報が通知される。

第一実施例では、上述の手順に従って光パスの生成手段に適用される。また、光パスの生成のみならず、光パスの故障等を契機とした自動切替時にも光パス経路計算を実施し、通信網の状態に適応した自律的な光パスのルーティングを実現する。なお、本発明の実施形態のパス経路計算装置は、光パス網に加えて、ＴＤＭ、パス網、パケットパス網の経路計算に適用できる。
（第二実施例）

本発明の第二実施例を図４を参照して説明する。図４に示すように、パケットスイッチを実装したＭＰＬＳ(Multi-Protocol Label Switching)装置によりメッシュネットワークが構成されている。第二実施例では、ＭＰＬＳ装置により構成されたＮｏｄｅ♯Ａおよび♯ＢがそれぞれＡＳ♯αおよび♯βに接続されている。

ＭＰＬＳ装置により構成されたメッシュネットワークには代表パス経路計算装置１０−１、１０−２が２台配備されている。この２台の代表パス経路計算装置１０−１、１０−２は、Ｎｏｄｅ♯ＡおよびＮｏｄｅ♯ＢのＡＳ外部接続点にあるＭＰＬＳ装置に組み込まれている。これら二つの代表パス経路計算装置１０−１、１０−２は、同等の機能を有しているが、通常のネットワーク運用に用いる現用装置と、装置故障が発生した場合に用いる予備装置として適用する。

代表パス経路計算装置１０−１、１０−２は、自ＡＳ内部のＭＰＬＳ装置だけでなく、隣接するＡＳの代表パス経路計算装置１０ともＰＣＥプロトコルのセッションを確立させている。また、隣接するＡＳの代表パス経路計算装置１０とは、他ＡＳの代表パス経路計算装置１０の所在に関する情報を交換しており、その交換手段にはＢＧＰプロトコルが適用されている。

ＭＰＬＳ装置は、６４本の１０Ｇｂｉｔ／ｓＥｔｈｅｒｎｅｔもしくは１０Ｇｂｉｔ／ｓＰａｃｋｅｔ ｏｖｅｒＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ装置に収容可能なパケットスイッチ装置である。隣接するＭＰＬＳルータ間は、１０Ｇｂｉｔ／ｓの伝送速度を有する波長多重伝送路で接続されており、信号情報はＩＴＵ−Ｔ
Ｇ．７０９ベースのＯＴＵ２フレームに収容される。

さらにＭＰＬＳ装置には、ＭＰＬＳシグナリング機能部とパス経路計算機能部とが実装されている。図示は省略するが図２のクロスコネクト伝送装置をＭＰＳＬ装置に置き換え、図２のＧＭＰＬＳシグナリング機能部２７をＭＰＬＳシグナリング機能部に置き換えた構成である。

パスはＭＰＬＳ ＲＳＶＰ−ＴＥ(Resource reservation
Protocol for Traffic Engineering)（非特許文献７参照）により、生成、削除、切替制御が実施される。自ＡＳ内部のパス生成にあたっては、パス経路計算機能部においてパスの経路計算が実施される。当該パス経路計算の結果に沿った経路のＭＰＬＳ装置にＭＰＬＳ
ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルが転送されていくことにより、パケットスイッチの制御命令を実行してパスを生成する。

第二実施例の代表パス経路計算装置とＭＰＬＳ装置に装備されたパス経路計算機能部は、以下の形態で実施されている。まず、外部ＡＳ♯αおよび♯βに接続されているＭＰＬＳ装置Ｎｏｄｅ♯Ａおよび♯Ｂの代表パス経路計算装置とその他ＭＰＬＳ装置のパス経路計算機能部との間には、ＰＣＥプロトコルのセッションが確立されている。前述のＰＣＥプロトコルセッションを通じて、ＭＰＬＳ装置Ｎｏｄｅ♯Ａおよび♯Ｂは、自ＡＳに配備されたその他ＭＰＬＳ装置において他のＡＳと接続するＡＳ外部接続リンクの情報を収集する。

主な通知機能は以下のとおりである。
・ＡＳ外部リンクＵｐ（起動）
ＭＰＬＳ装置に接続される新たなＡＳ外部接続リンクの登録
登録を契機に、当該ＡＳ外部リンク情報が自律的に代表パス経路計算装置に通知される。
・ＡＳ外部リンクＵｐＤａｔｅ（更新）
ＡＳ外部リンクの状態が更新されると、当該ＡＳ外部リンク情報が自律的に代表パス経路計算装置に通知される。
例えば、更新の契機に以下の場合が想定される。
１）パスの生成または削除に伴うＡＳ外部接続リンクの空き帯域幅変化
２）ＡＳ外部接続リンクが故障もしくは故障回復
・ＡＳ外部リンクＲｅｔｒｉｅｖｅ（削除）
ＭＰＬＳ装置に接続されるＡＳ外部接続リンクの廃止
廃止を契機に、当該ＡＳ外部リンク情報の削除通知が自律的に代表パス経路計算装置に通知される。
下記の表に、ＭＰＬＳ装置から代表パス経路計算装置に通知されるＡＳ外部接続リンク情報の属性情報を示す。

本情報は、自ＡＳ ＭＰＬＳ装置からＡＳ外部方向に向かって接続されているリンクの属性情報を想定している。

前述のような機能を有する代表パス経路計算装置１０−１、１０−２とパス経路計算機能部を具備したＭＰＬＳネットワークとにおける、自ＡＳからＡＳ外部に接続されるインターＡＳパスの生成手順を以下に示す。なお、ここでは、現用装置としての代表パス経路計算装置１０−１について説明する。

１．ＡＳ♯βのＭＰＬＳネットワークを管理するオペレーション装置３０からＭＰＬＳパスの始点となるＭＰＬＳ装置５０に対してパスの生成要求を通知する。パスの生成要求メッセージには、パスの属性情報（例えば、終点ノード情報、パス帯域、パス種別（予備パスの有無）等）が含まれる。
２．ＭＰＬＳ装置５０は、与えられたパスの属性情報に基づき、生成しようとするパスがインターＡＳパスであると判定する。ＭＰＬＳ装置５０は、判定結果を受け、生成しようとするパスの属性情報をＰＣＥプロトコルに載せて代表パス経路計算装置１０−１に通知する。なお、本実施例における代表パス経路計算装置１０−１は、ＭＰＬＳ装置５０に組み込まれている。
３．代表パス経路計算装置１０−１は、生成しようとするパスの属性情報に基づき、経由ＡＳの探索を行う。パスの終点ＩＰアドレスからパスが経由する候補となるＡＳ♯０、ＡＳ♯αの代表パス経路計算装置１０−１を発見し、発見した代表パス経路計算装置１０−に沿って当該パスの経路計算要求メッセージをＰＣＥプロトコルにより通知する。当該ＰＣＥプロトコルメッセージは、最終的にパスの終点ＡＳ♯αにある代表パス経路計算装置１０−１に通知される。
４．パスの終点ＡＳ♯αにある代表パス経路計算装置１０−１は、受信したＰＣＥプロトコルメッセージに基づき、パスの転送経路候補を探索する。パスの終点から始点に向けた後方探索によりパス経路を算出していき、計算結果をＰＣＥプロトコルの応答メッセージに載せて送信側のＡＳ♯０の代表パス経路計算装置１０−１に引き渡す。
５．パス経路の候補となるＡＳの代表パス経路計算装置１０−１は、前記４．の動作を繰り返す。
６．パスの始点ＡＳ♯βに所属する代表パス経路計算装置１０−１は、パスの隣接下流ＡＳに接続するＭＰＬＳ装置（Ｎｏｄｅ♯β内）を把握した上で、自ＡＳ♯β内部のパス経路を計算し、その結果をパスの始点ＭＰＬＳ装置５０に返信する。
７．パスの始点にあるＭＰＬＳ装置５０は、計算結果を受信した後、パスの生成を開始する。受信した経路情報に従って、ＭＰＬＳ ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルにより順次転送し、ＭＰＬＳ装置５０のスイッチを制御しながらパスを生成する。

本発明は、上述の手順に従ってパスの生成手段に適用される。また、パスの生成のみならず、パスの故障等を契機とした自動切替時にもパス経路計算を実施し、通信網の状態に適応した自律的なＭＰＬＳパスのルーティングを実現する。

本発明によれば、ＯＳＦＰまたはＩＳＩＳプロトコルなどの情報量増大を回避できるため、ＯＳＰＦもしくはＩＳＩＳプロトコルなどの性能によりネットワークの拡張性が制約を受けるような事象が発生することを回避することができる。

本発明の実施形態の代表パス経路計算装置のブロック構成図である。 第一実施例におけるクロスコネクト伝送装置およびこれに配備されたパス経路計算装置の管理機能部の構成を示す図である。 第一実施例のＡＳの概念図である。 第二実施例のＡＳの構成図である。 従来のＡＳの構成図である。 発明が解決しようとする課題を説明する図である。

符号の説明

１０、１０−１、１０−２ 代表パス経路計算装置
１１ パス経路計算部
１２ リンク情報収集部
２０ 管理機能部
２１ ＰＣＥプロトコルモジュール
２２ ＡＳ間接続Ｌｉｎｋ情報管理機能部
２３ ＯＳＰＦ−ＴＥモジュール
２４ ＲＳＶＰモジュール
２５ ＡＳ内接続Ｌｉｎｋ情報管理機能部
２６ パス経路計算機能部
２７ ＧＭＰＬＳシグナリング機能部
３０ オペレーション装置
４０ クロスコネクト伝送装置
５０ ＭＰＬＳ装置

Claims (5)

1. 自律システムを構成するパケット転送装置もしくはクロスコネクト伝送装置を含む転送装置にパス経路計算装置が配備され、
   このパス経路計算装置が互いに隣接する転送装置間において各転送装置自身のリンク状態情報を互いに通知することにより自律分散的なパスの経路計算を実施する自律システムにおいて、
   自装置が属する自律システムと外部の自律システムとの間を相互に接続する転送装置に配備されたパス経路計算装置は、
   外部の自律システムと相互に接続する自律システム外部リンク情報については自装置が属する自律システム全体または自装置が属する自律システムの一部のエリアに配備された代表パス経路計算装置に通知し、
   当該自律システムまたは前記一部のエリアを経由して自律システム外部に接続されるパスの経路計算を実施する際には、前記代表パス経路計算装置にてパス経路計算を実施する
   ことを特徴とする自律システム。
2. 前記代表パス経路計算装置は、自装置が属する自律システム全体に接続されている自律システム外部リンク情報の全て、または、自装置が属する自律システムのうちの一部のエリアに接続されている自律システム外部リンク情報の全てを収集する手段を備えた請求項１記載の自律システム。
3. 前記代表パス経路計算装置以外のパス経路計算装置は、自装置に接続されている自律システム外部リンク情報として、自装置から外部の自律システム方向に接続するリンク状態情報と、外部の自律システムから自装置に接続するリンク状態情報とを前記代表パス経路計算装置に通知する手段を備えた請求項１または２記載の自律システム。
4. 自律システムを構成するパケット転送装置もしくはクロスコネクト伝送装置を含む転送装置に配備され、
   互いに隣接する転送装置間において各転送装置自身のリンク状態情報を互いに通知することにより自律分散的なパスの経路計算を実施する手段を備えた
   パス経路計算装置において、
   自装置が属する自律システム全体または自装置が属する自律システムの一部のエリアに配備された一つのパス経路計算装置が代表パス経路計算装置として設定され、
   この代表パス経路計算装置は、自装置が属する自律システム全体に接続されている自律システム外部リンク情報の全て、または、自装置が属する自律システムのうちの一部のエリアに接続されている自律システム外部リンク情報の全てを収集する手段を備え、
   前記代表パス経路計算装置以外のパス経路計算装置は、自装置に接続されている自律システム外部リンク情報として、自装置から外部の自律システム方向に接続するリンク状態情報と、外部の自律システムから自装置に接続するリンク状態情報とを前記代表パス経路計算装置に通知する手段を備え、
   前記代表パス経路計算装置は、自装置が配備されている転送装置以外の転送装置のパス経路についても一括して、自装置が属する自律システムまたは前記一部のエリアを経由して自律システム外部に接続されるパスの経路計算を実施する手段を備えた
   ことを特徴とするパス経路計算装置。
5. 自律システムを構成するパケット転送装置もしくはクロスコネクト伝送装置を含む転送装置に配備されたパス経路計算装置が、互いに隣接する転送装置間において各転送装置自身のリンク状態情報を互いに通知することにより自律分散的なパスの経路計算を実施するパス経路計算方法において、
   自装置が属する自律システム全体または自装置が属する自律システムの一部のエリアに配備された一つのパス経路計算装置が代表パス経路計算装置として設定され、
   この代表パス経路計算装置の収集する手段が、自装置が属する自律システム全体に接続されている自律システム外部リンク情報の全て、または、自装置が属する自律システムのうちの一部のエリアに接続されている自律システム外部リンク情報の全てを収集し、
   前記代表パス経路計算装置以外のパス経路計算装置の通知する手段が、自装置に接続されている自律システム外部リンク情報として、自装置から外部の自律システム方向に接続するリンク状態情報と、外部の自律システムから自装置に接続するリンク状態情報とを前記代表パス経路計算装置に通知し、
   前記代表パス経路計算装置のパス経路計算を実施する手段が、自装置が配備されている転送装置以外の転送装置のパス経路についても一括して、自装置が属する自律システムまたは前記一部のエリアを経由して自律システム外部に接続されるパスの経路計算を実施する
   ことを特徴とするパス経路計算方法。

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