JP4717796B2 - ノード装置およびパス設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＧＭＰＬＳ(IETF RFC3473,RFC3471)、ＭＰＬＳ(IETF
RFC3031)等を用いてパスを設定して運用する通信システムに利用する。特に、現用パスと現用パスの予備回線の状態を監視し、パスの切替えを行うパス切替状態管理技術に関する。

パス管理方法の一つに、パスの状態によって運用するパスを切替え、切戻しを実現するために、切替状態の管理を行う方法がある。綿密なリソース設計により最適状態にパスが生成されている通信システムにおいては、切戻しにより最適状態が回復できるように切替状態の管理を行うことはきわめて重要である。

従来のパス切替管理技術の多くは、現用パスに対して予備パスを設定し、現用パスに故障が発生した場合には、予備パスに自動的に切替える動作を基本としている。しかしながら、この手法では事前に設定した現用パスと予備パスの全てが故障した場合には対処することが不可能である。このような技術で故障に対する耐性を高めるためには、故障シナリオの数だけ複数の予備パスを設定する必要がある。

このように複数の予備経路を考慮する従来技術として、特許文献１により開示された技術がある。この公報では、選択可能な予備パスパターンを登録しておき、現用パス上の回線、もしくは現用パス上の回線および他の回線に故障が発生した場合には、複数の予備パスパターンから故障の影響を受けていない回線を選択するものである。

他の従来技術として、特許文献２により開示された技術では、予備パスの経路確保の確実性を向上させるという課題解決の中で、パス管理テーブルを使用しているが、多重故障に対処する場合の問題点への着眼は無い。また、記載されているパス管理テーブルのみでは切戻し動作を行うことは想定していない。

また、特許文献３により開示された技術においてもパケット通信ネットワークにおけるパス管理テーブルが説明されているが、多重故障を考慮する場合の問題点には着眼していない。

また、特許文献４により開示された技術では、優先順位の高いパスへ切戻しを行うために複数のパスを管理するパス管理テーブルを使用しているが、多数のパスを管理することの負荷に関する言及は無い。

また、予備パスを持たずに故障発生後に新しいパスを生成して新しいパスで運用を行い、故障発生後に現用パスを削除し、一度故障したパスの管理を行わない故障救済方法も従来技術で実現可能である。しかし、この技術は、故障シナリオに対する柔軟性を重視しているため、事前のパス生成がないため、通信システムの状況によってパスの生成失敗が発生する。

したがって、切替えの失敗が許容できる場合にしか適用できず、多重故障の救済が必要となるような高い信頼性クラスの通信システムには適用されていない。また、このような方法の多くは切替状態を定義しないため、故障復旧後に自動的に現用パスへ切戻しを行うことが不可能であるため、綿密な現用パス設計の必要がなく切戻しの必要性がない通信システムにおいて使用される。

特開２００３−２４４２０２号公報 特開平１０−６５６８６号公報 特開平９−３６９１０号公報 特開２００４−１２８７２３号公報 Ｊ．Ｐ．Ｌａｎｇ ａｎｄ Ｂ．Ｒａｊａｇｏｐａｌａｎ、"Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ）Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＧＭＰＬＳ）"、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｃｃａｍｐ−ｇｍｐｌｓ−ｒｅｃｏｖｅｒｙ−ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ−０６．ｔｘｔ，Ａｐｒｉｌ ２００５，ｗｏｒｋ ｉｎ ｐｒｏｇｒｅｓｓ．

従来は、現用パスへの切戻しを行う通信システムにおいて、現用パスと予備パスの同時故障に対し、単一故障に対する信頼性を担保したまま管理対象パス数を低減しノード装置における管理負荷を軽減することが課題である。

従来技術（特許文献１等）では、現用パスと予備パスの同時故障に対処するために、管理する予備パス数を増加させ、全てのパスに対して故障発生状況を監視する必要がある。しかし、複数のリンク故障を考慮する場合には、切替えパスのパターン数は指数関数的に増大するため、このような従来技術ではネットワーク規模が拡大し、ネットワークのノード数、およびノードに備え付けられるインタフェースが増大するにつれ、監視対象が指数関数的に激増し、システム負荷の増大、運用性の低下を招くという問題が発生する。

特許文献２〜４により開示された技術についても、複数の故障を考慮する場合には上記と同様の問題が発生するが、それに対する解決方法は示されていない。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、パスの管理負荷を低減させ、必要なノード装置の性能条件の緩和が実現され、経済的に通信システムを構築することができ、また、従来と同等の性能を持つノード装置で網を構築する場合に、スケーラビリティが向上し、より大規模な通信システムの構築が可能となるノード装置およびパス設定方法を提供することを目的とする。

本発明では、複数予備パス管理時の管理負荷の軽減を実現するため、複数の現用パス、予備パスを関連付けてパス管理テーブルにて管理する際に、管理対象のパスを、固定パスと動的パスの別々の属性に区別してそれぞれ固定パス管理テーブルと動的パス管理テーブルとでパスの状態を保存することを特徴とするパス管理テーブルと、固定パス運用状態と動的パス運用状態とを区別してパスの生成または削除を制御する切替状態管理手段とを備える。なお、パス管理テーブルは、切替状態管理手段と連携して登録内容を更新する機能を備える。

固定パスは従来技術の現用パス、予備パスといった概念に当てはまるもので、イベント発生以前から事前設定されているパスであり、故障等のパス状態の変化によりノード装置に対する設定が完全に削除されないパスである。

固定パスに対しては故障状態やデータが流れていない状態でも制御網による監視を行う。また、固定パスは実際に生成されていない状態でもパス管理テーブル上には登録状態が保持され、設定された場合の帯域または経路等の情報が記憶される。固定パスは帯域と経路の事前設定がなされているため、切替え先の正常性の監視が可能であり、切替えの信頼性が高いという特徴を持つ。

動的パスは、パスの状態の変化に応じて生成または削除されるパスであり、例えば、固定パスに属する現用パスおよび予備パスが全て使用不可能な故障状態等が発生した場合に生成され、それらの故障状態の解消により削除され、パス管理テーブルからも消去される。また、動的パスの故障発生時や、現用パスへの切戻し発生等の、運用状態でなくなった場合には削除され、経路または帯域情報もパス管理テーブルから消去されるものである。

動的パスは帯域および経路の事前設定を行わないため、故障シナリオに依存しない故障救済が可能であるという特徴を持つ。また、一度登録したパスの経路変更を行う際に、パスの識別子を変更する場合は、新しい識別子のパスは動的パスの範疇に入る。また、ＮＭＳ（ネットワーク・マネージメント・システム）のような、集中制御装置に記録が残っていても、ノード装置に対する設定が削除されているならば動的パスと見なすことができる。

非特許文献１（ＩＥＴＦドラフト）による定義を用いると、固定パスには１＋１Ｐｒｅｔｅｃｔｉｏｎ、Ｍ：Ｎプロテクションのパス、ｐｒｅ−ｐｌａｎｅｄリストレーションのプリプランされたパスが該当する。一方、動的パスにはｆｕｌｌ ＬＳＰ ｒｅｒｏｕｔｉｎｇによって生成されたパスがそれに該当する。

本発明は、上記のような従来技術の組み合わせにより課題を解決しているが、その組み合わせ方法は、それぞれ特徴を有効活用する機能配備により実現されるものである。さらに、上記のような異なる複数の手法の故障救済技術を連携させて切替状態を管理する手法が従来技術は存在しないため、新たなパス管理機能を実現する必要がある。

なお、本明細書において用いられる“固定パスと動的パスとを区別して設定する”という表現は、１＋１プロテクション、ｐｒｅ−ｐｌａｎｅｄリストレーションのバックアップパスのような固定パス生成機能と、ｆｕｌｌＬＳＰｒｅｒｏｕｔｉｎｇで設定されるような動的パスの生成機能の両者を備えることを意味する。

すなわち、本発明は、ネットワーク上にパスを設定する手段を備えたノード装置であって、本発明の特徴とするところは、パスの状態変化があった場合でもパス管理テーブルに残存する固定パスと、一時的にパス生成時のみパス管理テーブルに登録され、パスの状態変化に応じてパス管理テーブルから削除される動的パスとを、それぞれ区別して登録または消去する固定パス管理テーブルと動的パス管理テーブルと、前記固定パス管理テーブルおよび前記動的パス管理テーブルにおける固定パスおよび動的パスの登録状況およびネットワーク上の故障に関する情報に基づき所定の切替状態遷移アルゴリズムに従って固定パスまたは動的パスの生成または削除および当該生成または削除に応じた前記固定パス管理テーブルまたは前記動的パス管理テーブルへの登録または消去を行う切替状態管理手段とを備えたところにある。

これにより、パス管理テーブルに対してネットワークの状況に応じて消去される動的パスの登録を許容することが可能になるため、全て固定パスで管理する場合と比べ、管理する情報量を削減することが可能となり、ノード装置の負荷を軽減することができる。

例えば、前記所定の切替状態遷移アルゴリズムは、一つ以上の指定した固定パスが故障状態となった場合、または、指定された要求条件を満たす固定パスが無くなった場合に、動的パスを生成し、動的パスへの切替えを行い、当該動的パスを前記動的パス管理テーブルに追加登録するアルゴリズムである。

これによれば、固定パスに活用可能なパスが存在しない場合に限り、動的パスを設定して登録することができるため、固定パスが活用可能な場合においては、動的パスを管理する必要がなくなるため、ノード装置の負荷を軽減させることができる。

あるいは、前記所定の切替状態遷移アルゴリズムは、一つ以上の指定した固定パスの故障状態が解消された場合、または、指定された要求条件を満たす固定パスが一つ以上発生した場合に、動的パスから固定パスへの切替えを行い、切替えが済んだ動的パスについてはこれを削除すると共に前記動的パス管理テーブルの登録から消去するアルゴリズムである。

これによれば、固定パスを運用する場合には、不要な動的パスをパス管理テーブルから消去することができるため、ノード装置の負荷を軽減させることができる。

また、本発明をパス設定方法としての観点から観ることもできる。すなわち、本発明は、ネットワーク上のパスを設定する手段を備えたノード装置が実行するパス設定方法であって、本発明の特徴とするところは、前記ノード装置が、パスの状態変化があった場合でもパス管理テーブルに残存する固定パスと、一時的にパス生成時のみパス管理テーブルに登録され、パスの状態変化に応じてパス管理テーブルから削除される動的パスとを、それぞれ区別して固定パス管理テーブルまたは動的パス管理テーブルにそれぞれ登録または消去するステップと、前記固定パス管理テーブルおよび前記動的パス管理テーブルにおける固定パスおよび動的パスの登録状況およびネットワーク上の故障に関する情報に基づき所定の切替状態遷移アルゴリズムに従って固定パスまたは動的パスの生成または削除および当該生成または削除に応じた前記固定パス管理テーブルまたは前記動的パス管理テーブルへの登録または消去を行うステップとを実行するところにある。

例えば、前記所定の切替状態遷移アルゴリズムは、一つ以上の指定した固定パスが故障状態となった場合、または、指定された要求条件を満たす固定パスが無くなった場合に、動的パスを生成し、動的パスへの切替えを行い、当該動的パスを前記動的パス管理テーブルに追加登録するアルゴリズムである。

あるいは、前記所定の切替状態遷移アルゴリズムは、一つ以上の指定した固定パスの故障状態が解消された場合、または、指定された要求条件を満たす固定パスが一つ以上発生した場合に、動的パスから固定パスへの切替えを行い、切替えが済んだ動的パスについてはこれを削除すると共に前記動的パス管理テーブルから消去するアルゴリズムである。

また、本発明を通信システムとしての観点から観ることもできる。すなわち、本発明は、本発明のノード装置により構成される通信システムである。

また、本発明をプログラムとしての観点から観ることもできる。すなわち、本発明は、汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その汎用の情報処理装置に、本発明のノード装置に相応する機能を実現させるプログラムである。

本発明のプログラムは記録媒体に記録されることにより、前記汎用の情報処理装置は、この記録媒体を用いて本発明のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記汎用の情報処理装置に本発明のプログラムをインストールすることもできる。

これにより、汎用の情報処理装置を用いて、本発明のノード装置に相応する機能を実現することができる。

なお、本発明のプログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。

本発明によれば、パスの管理負荷が低減することで、ノード装置に必要な性能条件の緩和が実現され、経済的に通信システムを構築することが可能となる。また、従来と同等の性能を持つノード装置で網を構築する場合に、スケーラビリティが向上し、より大規模な通信システムの構築が可能となる。

本発明の原理構成を図１に示す。固定パス管理テーブル１は、固定パスの管理情報（パス識別子、パス経路、故障状態、使用帯域、運用状態、優先度情報等）が記憶されているデータベースである。

動的パス管理テーブル２は、動的パスの管理情報（パス識別子、パス経路、故障状態、使用帯域、運用状態、優先度情報等）が記憶されているデータベースである。また、パス管理テーブルでは、それら固定パス、動的パスを、例えば、ＲＳＶＰ−ＴＥのＴｕｎｎｅｌＩＤ等によりグルーピングして管理することができる。

パス生成・削除機能部４は通信ノードに対するパス生成または削除動作を実現する機能部である。

パス監視機能部５は生成したパスの故障状態等の変化の検出機能を実現する機能部である。

切替状態管理機能部３は切替状態遷移アルゴリズムに従って、パス生成または削除要求をパス生成・削除機能部４に通達する機能、または、パス監視機能部５からパスの故障情報等を受信する機能、または、パスの切替動作を実行し運用するパスを変更する機能、または、切替動作や情報通知に従う管理テーブル更新機能を実現する機能部である。

つまり、切替状態管理機能部３には動的パスの生成または削除動作のタイミングの管理または決定機能、および、運用パスの決定機能が実装されている。また、切替状態管理機能部３は、ノード装置が故障救済処理を実施する際の制御メッセージ、または、オペレータの設定した装置設定に基づく制御情報により、固定パスと動的パスとを識別する機能を備える。

また、状態として、少なくとも、固定パス運用状態と動的パス運用状態の二つ以上の状態定義を持ち、運用する全ての固定パスが使用不可能となった場合に動的パスを生成し、必要に応じて、動的パス運用状態に遷移し、少なくとも１本以上の固定パスの故障状態が解消され固定パスが使用可能となった場合に、動的パスを削除し、固定パス運用状態に遷移する切替状態遷移アルゴリズムが実装されている。

最もシンプルな切替状態遷移を定義した場合の切替状態遷移を図２に示す。また、切替状態管理機能部３は、切替状態の遷移の判定に用いられるパスの帯域等の要求条件を指定する機能を有する。

また、本発明の切替状態遷移アルゴリズムにおいて、固定パス運用状態の定常状態から、動的パス運用の定常状態まで変化する動作フローは、切替状態管理機能部３によって指定された要求条件のパスを検索するフローと、その検索結果に応じて動的パスを新たに生成し、動的パスを管理メンバに追加登録するステップとを有する。

この処理フローの一例を図３に示す。図３に示すように、固定パスの故障を検出すると（Ｓ１）、他の要求条件を満たす固定パスを検索し（Ｓ２）、要求条件を満たす固定パスが見つからない場合には（Ｓ３）、要求条件を満たす動的パスを設定し、動的パス管理テーブルに追加登録し（Ｓ４）、当該動的パスに切替える（Ｓ５）。

このように、本発明の切替状態遷移アルゴリズムでは、固定パス運用状態の定常状態から、動的パス運用の定常状態まで変化する動作フローは、指定された要求条件のパスを検索するステップと、その検索結果に応じて動的パスを新たに生成し、動的パスを動的パス管理テーブルに追加登録するステップとを有する。

また、本発明の切替状態遷移アルゴリズムにおいて、動的パス運用状態の定常状態から固定パス運用の定常状態まで変化する動作フローは、要求条件を満たす固定パスの発生を検出したことを契機に固定パスへの切替えを行い、動的パスの削除を行い、動的パスの管理情報を動的パス管理テーブルから消去するステップを有する。

この処理フローを図４に示す。図４に示すように、要求条件を満たす固定パスが発生したら（Ｓ１０）、その固定パスに切替え（Ｓ１１）、動的パスを削除し、動的パス管理テーブルから該当する動的パスを消去する（Ｓ１２）。

このように、本発明の切替え状態遷移アルゴリズムは、管理対象となる予備パス数を低減したまま複数故障に対処する機能を備える。この予備パス数の削減によりパス管理テーブルのサイズを必要最低限に抑えることが可能になり、負荷が軽減することにより、従来と同程度の性能を有するノード装置を用いて従来よりも大規模の通信システムを構築することが可能となる。

（第一の実施形態）
ここでは、本発明を、光クロスコネクト（ＯＸＣ）を用いた通信システムに適用する場合の適用例を示す。図５は本発明の実施の形態におけるノード装置の構成を示す。ノード装置は、波長パスのクロスコネクションを実現するハードウェアである光クロスコネクトスイッチ１３と、波長パスの光を受信する受信ＩＦ（インタフェース）１４、波長パスの光を送信する送信ＩＦ１５、光クロスコネクトスイッチ１３を制御するためのソフトウェアをインストールするためのスイッチングＨＷ制御用計算機１０、光クロスコネクトスイッチ１３とスイッチングＨＷ制御用計算機１０とのＩＦであるＳＷ管理ＩＦ１２、スイッチングＨＷ制御用計算機１０に接続され、隣接ノードへの制御メッセージの送受信を行う隣接装置制御ＩＦ１１からなる。

また、ノード装置には波長パスを多重して送信する際の媒体となるＷＤＭ Ｌｉｎｋ１６が接続されている。また、図示は省略するが、スイッチングＨＷ制御用計算機１０は、記憶手段となる、ハードディスク、メインメモリ、経路計算、データ処理等の必要な演算を行うＣＰＵ、オペレータのコマンド入力のインタフェースとなるキーボード等のコマンド入力ＩＦ装置を含む。

図６は本発明においてノード装置にインストールされるソフトウェアの機能ブロックの一例を示す。本実施例では、シグナリング手段として、パスの切替状態をメッセージに含ませることのできるように拡張されたＲＳＶＰ−ＴＥ（ＩＥＴＦ ＲＦＣ３２０９）を採用し、経路処理手段の一機能として、ＯＳＰＦ−ＴＥ（ＩＥＴＦ ＲＦＣ３６３０）を採用している。

ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０はシグナリング手段実現に必要となる制御メッセージの作成および処理を行う機能部であり、設定したパスについて、パス情報をノード間で交換し、パスセッションの管理を行い、図１におけるパス生成・削除機能部４とパス監視機能部５とを実現する。切替状態管理機能部２１は、図１の切替状態管理機能部３と同様に、設定されたパスの切替状態を管理する機能部である。

パス管理テーブル２２は図１における固定パス管理テーブル１と動的パス管理テーブル２とが記憶されるデータベースである。ＯＳＰＦ−ＴＥプロトコル機能部２４は、隣接ノードからの制御メッセージを受信し、経路情報データを作成する機能と、自ノードのリンク情報を制御メッセージに含めて隣接ノードへ広告する機能とを実現する機能部である。

ＣＳＰＦ機能部２５は経路情報データ２６を利用してシグナリング手段の利用するパスの経路情報を計算する機能部である。

ＯＳＰＦ−ＴＥプロトコル機能部２４とＣＳＰＦ機能部２５との連携によりパスの経路計算処理手段が実現され、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０からの経路計算要求を受け取り、要求条件に見合う経路を計算し、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０に返すことができる。ＧＳＭＰ（ＩＥＴＦ ＲＦＣ３２９２）プロトコル機能部２３はスイッチングＨＷ制御用計算機１０との制御情報の交換を実現するプロトコル機能部である。

ＣＬＩ(Call-Level Interface)２７は各機能部相互間を接続するためのインタフェースである。

図７に網構成の一例を示す。各ノード装置がデータリンクにより格子状に接続されている。ここで、図８に示すように、現用パス、予備パスがそれぞれ以下に記載の経路に設定であるものとする。
（現用パス）
ｎｏｄｅ−１→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１→ｎｏｄｅ−２→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯２→ｎｏｄｅ−３→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１０→ｎｏｄｅ−６
（予備パス）
ｎｏｄｅ−１→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯５→ｎｏｄｅ−４→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１３→ｎｏｄｅ−５→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１４→ｎｏｄｅ−６

また、現用パス、予備パスの帯域は共に２．５Ｇｂｐｓであるとし、現用パスのパスＩＤは♯１（パス♯１）、予備パスのパスＩＤは♯２（パス♯２）であるものとし、現用パス、予備パス共に故障が発生していない状態で、現用パスが運用状態であるものとする。

この状況においては、現用パス、予備パスは固定パス管理テーブルのメンバとして、パス管理テーブルに登録される。また、この状況においては動的パス管理テーブルのメンバにはメンバが存在しない。

パス管理テーブルの固定パス管理テーブル、動的パス管理テーブルには、一例として図９に示すようにパス情報が記録されている。図９は固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルの一例を示す図である。

以下、図９のような通信網状態で、ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯２に故障が発生し、続いてｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１３に故障が発生した場合の動作について説明する。

ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯２に故障が発生した場合には、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０において、パス♯１に対する故障が検出され、切替状態管理機能部２１に通知される。切替状態管理機能部２１においては、運用状態であるパス♯１の故障が通知されたため、切替状態遷移アルゴリズム、もしくは実装された状態遷移定義に従って切替えを行う固定パス管理テーブルのメンバを決定する（本ケースでは、帯域２．５Ｇｂｐｓを持ち、故障が発生していないパスを選択）。この場合に、切替可能な固定パスであるパス♯２が使用可能状態であり、故障した現用パスであるパス♯１と同等以上の帯域を持つため、切替状態管理機能部２１において、パス♯２が切替え先のパスとして決定される。

ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０が切替状態管理機能部２１の決定に従い、パス生成処理を行うことで予備パスへの切替処理が行われる。予備パスへの切替処理が行われた後の固定パス管理テーブルは、パス♯１の運用状態が“非運用状態”から“運用状態”に、故障発生状況が“故障発生無し”から“故障発生有り”に、パス♯２の運用状態が“非運用中”から“運用中”に変更され、図１０のようになる。図１０は変更された固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルの一例を示す図である。

この状態で、さらにｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１３に故障が発生した場合には、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０でパス♯２の故障が検出され、切替状態管理機能部２１に通知される。切替状態管理機能部２１は、切替え先パスとして使用可能な固定パスを検索するが、パス♯１、パス♯２とも故障状態となっているため、使用可能な固定パスは存在しないと判断される。

この場合に、切替状態管理機能部２１はＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０に対して、新しいパスを設定する要求を出す。ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０は通知された故障ｄａｔａ ｌｉｎｋ（ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯２，ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１３）を迂回する経路計算要求をＣＳＰＦ機能部２５に出す。

ＣＳＰＦ機能部２５からは、故障ｄａｔａ ｌｉｎｋを迂回する経路である
ｎｏｄｅ−１→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯３→ｎｏｄｅ−２→ｄａｔａ ｌｉｎｋ ♯７→ｎｏｄｅ−５→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１２→ｎｏｄｅ−６
という経路計算結果がＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０に通知され、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０は、ＣＳＰＦ機能部２５から受け取った経路に従い新たな動的パス（パス♯３）を設定する。

このとき、設定された新たな動的パス（パス♯３）は動的パス管理テーブルに登録される。この状態での固定パス管理テーブルと動的パス管理テーブルは図１１のようになる。また、この状態でのパス生成状況は図１２のようになる。

以下では、上記までのｄａｔａ ｌｉｎｋ♯２，ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１３に故障が発生した通信網状態で、ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯２の故障が解消された場合の動作について説明する。

ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯２の故障が回復するとＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０において、固定パス管理テーブルのメンバであるパス♯１の故障回復が検出され、切替状態管理機能部２１に通知される。固定パスが使用可能になったことを通知された切替状態管理機能部２１においては、運用中の動的パス（パス♯３）から使用可能となった固定パス（パス♯１）に対する切替処理の実行が決定され、それに従いＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０がパス生成処理をパス♯１に対して行うことで、パス♯３からパス♯１への切戻し処理が行われる。

また、切替えの実行の成功が確認された場合には、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０によりパス♯３の削除処理が実行され、動的パスの管理テーブルからパス３が消去される。この状態での固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルは図１３のようになる。

（第二の実施形態）
第二の実施形態は、第一の実施形態と故障シナリオが異なる。第一の実施形態の図８と同様の故障の発生していない通信網を想定する。ここで、図８に示すように、現用パス、予備パスがそれぞれ以下に記載の経路に設定されているものとする。
（現用パス）
ｎｏｄｅ−１→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１→ｎｏｄｅ−２→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯２→ｎｏｄｅ−３→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１０→ｎｏｄｅ−６
（予備パス）
ｎｏｄｅ−１→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯５→ｎｏｄｅ−４→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１３→ｎｏｄｅ−５→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１４→ｎｏｄｅ−６

また、現用パス、予備パスの帯域は共に２．５Ｇｂｐｓであるとし、現用パスのパスＩＤは♯１（パス♯１）、予備パスのパスＩＤは♯２（パス♯２）であるものとし、現用パス、予備パスともに故障が発生していない状態で、現用パスが運用状態であるものとする。

この状況においては、現用パス、予備パスは固定パス管理テーブルのメンバとして、パス管理テーブルに登録される。また、この状況においては動的パス管理テーブルのメンバにはメンバが存在しない。パス管理テーブルの固定パス管理テーブル、動的パス管理テーブルには、一例として図１４のようにパス情報が記録されている。

以下、上記のような通信網状態で、ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１３に故障が発生し、続いてｄａｔａ ｌｉｎｋ♯２に故障が発生した場合の動作について説明する。

ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１３に故障が発生した場合には、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０においてパス♯２の故障が検出され、パス♯２の故障が切替状態管理機能部２１に通知される。切替状態管理機能部２１は、パス♯２の故障発生通知を受け、固定パス管理テーブルのパス♯２の故障発生状況を“故障発生無し”から“故障発生有り”に変更する。この状態での固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルは図１５のようになる。

この状態で、さらにｄａｔａ ｌｉｎｋ♯２に故障が発生した場合には、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０でパス♯２の故障が検出され、切替状態管理機能部２１に通知される。切替状態管理機能部２１は、切替え先パスとして使用可能な固定パスを検索するが、パス♯１、パス♯２とも故障状態となっているため、使用可能な固定パスは存在しないと判断される。この場合には、切替状態管理機能部２１はＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０に対し、新しいパスを設定する要求を出す。

ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０は通知された故障ｄａｔａ ｌｉｎｋ（ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯２，ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１３）を迂回する経路計算要求をＣＳＰＦ機能部２５に出す。ＣＳＰＦ機能部２５からは、故障ｄａｔａ ｌｉｎｋを迂回する経路である
ｎｏｄｅ−１→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯３→ｎｏｄｅ−２→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯７→ｎｏｄｅ−５→ｄａｔａ ｌｉｎｋ♯１２→ｎｏｄｅ−６
という経路計算結果がＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０に通知され、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部２０により受け取った経路に従い設定される。このとき、設定された新たな動的パス（パス♯３）は動的パスとして管理テーブルに登録される。この状態での固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルは図１６のようになる。また、この状態でのパス生成状況は図１２のようになる。

また、これまでに示した実施形態におけるノード装置は光クロスコネクト、ＲＯＡＤＭ(Reconfigurable
optical add/drop multiplexer)、ＩＰルータ、ＴＤＭクロスコネクト、ＭＳＰＰ(Multi-Service Provisioning
Plat home)、Ｌ２スイッチであってもよい。

また、本実施形態のパスの形態としては、光パス、ＬＳＰ(Label Switched
Path)、ＴＤＭのパス、ＡＴＭのバーチャルパス、ＦＡＬＳＰ(Forwarding Adjacency LSP)、ｓｅｇｍｅｎｔＬＳＰであってもよい。

また、パスを設定するプロトコルは必ずしもＲＳＶＰ−ＴＥである必要はなく、その他ノード装置間で制御メッセージを交換して同等の機能を実現できるその他のプロトコルでもよい。

また、本実施形態における固定パスと動的パスとの区別は、必ずしもパスが設定される全てのノードで識別される必要はなく、例えば、パスの始点ノード、パスの終点ノードなどの一部のノードで識別されればよい。

また、汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その汎用の情報処理装置に、本実施形態のノード装置に相応する機能を実現させるプログラムを本発明の他の実施形態として例示することができる。

本実施形態のプログラムは記録媒体に記録されることにより、前記汎用の情報処理装置は、この記録媒体を用いて本実施形態のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本実施形態のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記汎用の情報処理装置に本実施形態のプログラムをインストールすることもできる。

これにより、汎用の情報処理装置を用いて、本実施形態のノード装置に相応する機能を実現することができる。

なお、本実施形態のプログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。

本発明によれば、経済的に通信システムを構築することが可能となり、また、従来と同等の性能を持つノード装置で網を構築する場合に、スケーラビリティが向上し、より大規模な通信システムの構築が可能となるため、ネットワーク運営事業者においては、本発明を、効率の良いネットワーク運営に利用することができる。

本発明の原理構成示す図。 最もシンプルな状態遷移を定義した場合の状態遷移を示す図。 本発明の切替状態遷移アルゴリズムの処理フローの一例を示す図。 本発明の切替状態遷移アルゴリズムの処理フローの一例を示す図。 本発明の実施形態におけるノード装置の構成を示す図。 本発明の実施形態においてノード装置にインストールされるソフトウェアの機能ブロックの一例を示す図。 網構成の一例を示す図。 現用パス、予備パスの経路を示す図。 固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルの一例を示す図。 固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルの一例を示す図。 固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルの一例を示す図。 図１１の状態におけるパス生成状況を示す図。 固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルの一例を示す図。 固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルの一例を示す図。 固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルの一例を示す図。 固定パス管理テーブルおよび動的パス管理テーブルの一例を示す図。

符号の説明

１ 固定パス管理テーブル
２ 動的パス管理テーブル
３、２１ 切替状態管理機能部
４ パス生成・削除機能部
５ パス監視機能部
１０ スイッチングＨＷ制御用計算機
１１ 隣接装置制御ＩＦ
１２ ＳＷ管理ＩＦ
１３ 光クロスコネクトスイッチ
１４ 受信ＩＦ
１５ 送信ＩＦ
１６ ＷＤＭ Ｌｉｎｋ
２０ ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル機能部
２２ パス管理テーブル
２３ ＧＳＭＰプロトコル機能部
２４ ＯＳＰＦ−ＴＥプロトコル機能部
２５ ＣＳＰＦ機能部
２６ 経路情報データ
２７ ＣＬＩ

Claims (8)

1. ネットワーク上にパスを設定する手段を備えたノード装置において、
   パスの状態変化があった場合でも登録が残存する固定パスと一時的にパス生成時のみ登録されパスの状態変化に応じて登録が削除される動的パスとを区別して登録するパス管理テーブルと、
   前記パス管理テーブルに登録された運用中の固定パスおよび動的パスについて、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルに基づく制御メッセージを用いてノード装置間でパス情報を交換することにより、ネットワーク上の故障を検出するパス監視手段と、
   前記パス管理テーブルにおける固定パスおよび動的パスの登録状況、および前記パス監視手段によって検出された前記故障に関する情報に基づき、所定の切替状態遷移アルゴリズムに従って前記故障が検出されたパスの切替え先パスとして使用可能な固定パスまたは動的パスを予備パスとして決定し、当該決定に応じて前記パス管理テーブルへの登録の変更を行う切替状態管理手段と、
   前記切替状態管理手段の決定に従い、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルに基づく制御メッセージを用いてノード装置間でパス情報を交換することにより、前記故障が検出されたパスから前記予備パスへの切替処理を行うパス生成・削除手段と
   を備えたことを特徴とするノード装置。
2. 前記所定の切替状態遷移アルゴリズムは、一つ以上の指定した固定パスが故障状態となった場合、または、指定された要求条件を満たす固定パスが無くなった場合に、動的パスを生成し、動的パスへの切替えを行い、当該動的パスを前記パス管理テーブルへ登録するアルゴリズムである請求項１記載のノード装置。
3. 前記所定の切替状態遷移アルゴリズムは、一つ以上の指定した固定パスの故障状態が解消された場合、または、指定された要求条件を満たす固定パスが一つ以上発生した場合に、動的パスから固定パスへの切替えを行い、切替えが済んだ動的パスについては前記パス管理テーブルの登録から削除するアルゴリズムである請求項１または２記載のノード装置。
4. ネットワーク上のパスを設定する手段を備えたノード装置が実行するパス設定方法において、
   前記ノード装置が、
   パスの状態変化があった場合でも登録が残存する固定パスと一時的にパス生成時のみ登録されパスの状態変化に応じて登録が削除される動的パスとを区別して登録するパス管理テーブルと、パス監視手段と、切替状態管理手段と、パス生成・削除手段とを備え、
   前記パス監視手段が、前記パス管理テーブルに登録された運用中の固定パスおよび動的パスについて、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルに基づく制御メッセージを用いてノード装置間でパス情報を交換することにより、ネットワーク上の故障を検出するステップと、
   前記切替状態管理手段が、前記パス管理テーブルにおける固定パスおよび動的パスの登録状況、および前記パス監視手段によって検出された前記故障に関する情報に基づき、所定の切替状態遷移アルゴリズムに従って前記故障が検出されたパスの切替え先パスとして使用可能な固定パスまたは動的パスを予備パスとして決定し、当該決定に応じて前記パス管理テーブルへの登録の変更を行うステップと、
   前記パス生成・削除手段が、前記切替状態管理手段の決定に従い、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルに基づく制御メッセージを用いてノード装置間でパス情報を交換することにより、前記故障が検出されたパスから前記予備パスへの切替処理を行うステップと
   を実行することを特徴とするパス設定方法。
5. 前記所定の切替状態遷移アルゴリズムは、一つ以上の指定した固定パスが故障状態となった場合、または、指定された要求条件を満たす固定パスが無くなった場合に、動的パスを生成し、動的パスへの切替えを行い、当該動的パスを前記パス管理テーブルへ登録するアルゴリズムである請求項４記載のパス設定方法。
6. 前記所定の切替状態遷移アルゴリズムは、一つ以上の指定した固定パスの故障状態が解消された場合、または、指定された要求条件を満たす固定パスが一つ以上発生した場合に、動的パスから固定パスへの切替えを行い、切替えが済んだ動的パスについては前記パス管理テーブルの登録から削除するアルゴリズムである請求項４または５記載のパス設定方法。
7. 請求項１ないし３のいずれかに記載のノード装置により構成される通信システム。
8. 汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その汎用の情報処理装置に、請求項１ないし３のいずれかに記載のノード装置の機能に相応する機能を実現させるプログラム。

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