JP5027776B2 - 通信ノード装置及び通信システム及び通信路制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信ノード装置及び通信システム及び通信路制御プログラムに係り、特に、クライアント通信網において運用される通信路の通信方式と、トランスポート通信網において運用される転送用通信路の通信方式が異なる通信網において、クライアント通信網固有の通信路属性情報を、トランスポート通信網の通信属性定義方法に変換して、転送用通信路を設定する通信ノード装置及び通信システム及び通信路制御プログラムに関する。

本発明で想定する通信網は、クライアント通信網と、クライアント通信網の信号を転送するトランスポート通信網からなる通信網を想定する。クライアント装置のトラフィックはトランスポート通信網のノード装置に設定された転送用通信路を経由して、対向のクライアント通信網のクライアント装置まで転送される。

上記のようなトランスポート通信網において柔軟なトラフィックエンジニアリングを実現する技術として、自律分散的な通信路制御方法が注目され、IETF（Internet Engineering Task Force）でMPLS(Multi-Protocol Label Switching)やGMPLS(Generalized Multi-Protocol Label Switching)があげられる（例えば、非特許文献１，２参照）。

上記のような制御手段を用いることで、クライアント装置から、トランスポート通信網に対して、転送用通信路の設定を自律的に要求し、自律的に転送用通信路を設定する手段が与えられる。また、この際、クライアント装置から各種通信路属性を与え、詳細な通信路の要件を指定することが可能である。これらの通信路属性としては以下のようなものを指定することができる。

・通信路の経路情報（通信路の通過ノード、リンク等）
・通信路リソース情報（必要なリソース情報、リソース識別子、リソース使用時間）
・通信路の優先度情報（holding priority/set up priority等）
・故障救済クラス情報（１+１ protection、full-rerouting等）
・サービスクラス情報（高優先クラス／低優先クラス等の通信路サービスのクラス）
・通信路を設定する際の設定単位（波長、ファイバ、タイムスロット等）
・帯域プロファイル（CIR、EIR、PIR、CBS、EBS、PBS等からなる転送するトラフィックのパラメータ）
これらのパラメータは例えばRSVP-TE(ReSource ReSerVation Protocol with TrafficExtensions)等の標準プロトコルにより指定することができる。

前述したようなトランスポート網の転送用通信路によるクライアント通信網のトラフィック転送においては、クライアント通信網にて運用される通信路属性とは異なった通信路属性の転送用通信路を用いて、クライアントトラフィックの転送が行われる場合もある。

例えば、クライアント通信網においてはEthernet、ＩＰ等のパケットによる通信網が運用され、トランスポート通信網においては、波長パス、波長群パス、ファイバパス、TDM(Time Division Multiplexing)等のパケットとは異なる通信方式を採用することが可能である。さらにクライアント通信網からの設定要求に対して、トランスポート網の転送用通信路を複数本設定するVirtual ConcatenationやLink Aggregation等の転送方式も存在する。

このように、クライアント通信網の通信方式と、トランスポート通信網の通信方式が異なる場合、クライアント通信網において固有に定義される通信路属性情報については、トランスポート通信網の転送用通信路にあわせて属性情報の読み替えを行う必要が発生する。

パケット網の通信路属性の一例としてトークンパケットの管理制御方式に基づくトラフィックパラメータがある。代表的なトークンパケットの管理方式には以下のようなものがある。

（１）RFC2697「A Single Rate Three Color Marker」（例えば、非特許文献３参照）；
（２）RFC2698「A Two Rate Three Color Marker」（例えば、非特許文献４参照）；
（３）RFC4115「Differentiated Service Two-Rate, Three-Color Marker with Efficient Handling of in-Profile Traffic」（例えば、非特許文献５参照）；
トークンパケットの制御方式では以下のようなパラメータが制御パラメータとしてある。

・トークンパケットの数
・トークンパケットのサイズ
・トークンパケットのトラフィック流入量
・転送パケットのマーカ（green/yellow/red）
ここで、パケットのマーカの使用例としては以下のような使用方法がある。

green：通信路において保証リソースに含まれるin-profileトラフィックに対して定義する。

yellow：通信路において保証リソースに含まれないトラフィックに対して定義される。

red：通信路において廃棄されるトラフィックに対して定義される。

さらに、上記マーキングを利用してトークンバケット制御する場合、color blindモードとcolor awareモードの２つのモードが存在する。

color-blindモードは、前段以前のノードでマーキングされたマーカを識別せずに制御を行う動作モードである。color-awareモードは前段以前のノードでマーキングされたマーカを識別して制御を行う動作モードである。

（１）RFC2697においては、単一の流入レートを持つ、二つのトークンバケットが管理され、この制御のため以下の３つのパラメータが設定される。

・Committed Information Rate (CIR)
・Committed Burst Size (CBS)
・Excess Burst Size (EBS)
CIRは、２つのトークンパケット共通の流量である。

CBS、EBSは、２つのトークンパケットの最大サイズを表す。

最大サイズCBSを持つトークンバケットの時間ｔにおけるトークンサイズをTc(t)、最大サイズEBSを持つトークンバケットの時間ｔにおけるトークンサイズをTe(c)、到着するパケットのリソースをBとするとColor Blindモードの動作は以下のようになる。

ステップ１）Tc(t)-B≧０であったらパケットを"green"とし、パケットリソースＢだけTcを減少させる。それ以外の場合ステップ２へ移行する。

ステップ２）Te(t)-B>０であったら、パケットを"Yellow"とし、パケットリソースＢだけTeを減少させる。それ以外の場合はステップ３へ移行する。

ステップ３）パケットを"red"とする。TcとTbは減少させない。

Color awareモードの動作は以下のようになる。

ステップ１）到着パケットが"green"でかつ、Tc(t)-B≧０ならば、パケットリソースBだけTcを減少させる。それ以外の場合ステップ２へ移行する。

ステップ２）到着パケットが"green"か"Yellow"でかつ、"if Te(t)-B>0"の場合、パケットリソースBだけTeを減少させる。それ以外の場合はステップ３へ移行する。

ステップ３）パケットを"red"とする。TcとTbは減少させない。

（２）RFC2698においては、異なる流入レートを持つ、2つのトークンバケットが管理され、この制御のため以下の４つのパラメータが設定される。

・Committed Information Rate (CIR)
・Peak Information Rate (PIR)
・Committed Burst Size (CBS)
・Excess Burst Size (EBS)
CIR、PIRは2つのトークンバケットそれぞれの流入量である。

CBS、EBSは流入量CIR、PIRを持つ2つのトークンバケットそれぞれについてのトークンの最大サイズを表す。

流入レートCIRを持つトークンバケットにおけるトークンサイズをTc(t)、流入レートPIRを持つトークンバケットにおけるトークンサイズをTp(c)、到着するパケットのリソースをＢとすると、Color blindモードの動作は以下のようになる。

ステップ１） Tp(t)-B<０ならばパケットを"red"にマーキングする。それ以外の場合はステップ2へ移行する。

ステップ２）Tc(t)<0ならば、パケットを"yellow"にマーキングし、到着パケットのリソースＢだけTpを減少させる。それ以外の場合はステップ３へ移行する。

ステップ３）パケットを"green"にマーキングし、到着パケットのリソースＢだけTcとTpを減少させる。

Color-awareモードでの動作は以下のようになる。

ステップ１）到着パケットが"red"にマーキングされているか、または、Tp(t)-B<0の場合、パケットを"red"にマーキングする。それ以外の場合はステップ２へ移行する。

ステップ２）到着パケットが"yellow"にマーキングされているかTc(t)-B<0の場合、パケットを"yellow"にマーキングし、TpをBだけ減少させる。それ以外の場合はステップ３へ移行する。

ステップ３）パケットを"green"にマーキングし、TpとTcをBだけ減少させる。

（3）RFC4115においては、異なる流入レートを持つ、２つのトークンバケットが管理され、この制御のため以下の４つのパラメータが設定される。

・Committed Information Rate (CIR)
・Excess Information Rate (EIR)
・Committed Burst Size (CBS)
・Excess Burst Size (EBS)
CIR、EIRは２つのトークンバケットそれぞれの流入量である。

CBS、EBSは流入量CIR、EIRを持つ二つのトークンバケットそれぞれについてのトークンの最大サイズを表す。

流入レートCIRを持つトークンバケットにおけるトークンサイズをTc(t)、流入レートEIRを持つトークンバケットにおけるトークンサイズをTe(t)、到着するパケットのリソースをBとするとColor blindモードの動作は以下のようになる。

ステップ１）Tc(t)-B>０ならばパケットを"green"にマーキングし、Tcをパケット到着リソースＢ分だけ減少させる。それ以外の場合はステップ２へ移行する。

ステップ２）Te(t)-B>０ならば、パケットを"yellow"にマーキングし、TeをＢだけ減少させる。それ以外の場合はステップ３へ移行する。

ステップ３）パケットを"red"にマーキングする。

color awareモードの動作は以下のようになる。

まず、到着パケットのマーカの判定処理を行い、到着パケットが"green"であった場合は、以下のステップ１〜３の処理動作を行い、"yellow"であった場合は以下のステップ４〜５の処理を行う。

・到着パケットが"green"の場合：
ステップ１）Tc(t)-B>0ならば、パケットを"green"にマーキングし、Tcをパケット到着リソースＢ分だけ減少させる。それ以外の場合はステップ２へ移行する。

ステップ２）Te(t)-B>０ならばパケットを"yellow"にマーキングし、TeをＢだけ減少させる。それ以外の場合はステップ３へ移行する。

ステップ３）パケットを"red"にマーキングする。

・到着パケットが"yellow"の場合：
ステップ４）Te(t)-B>0ならば、パケットを"yellow"にマーキングし、TeをＢだけ減少させる。それ以外の場合ステップ５へ移行する。

ステップ５）パケットを"red"にマーキングする。

一方、非パケット通信路については、以下のようなパラメータが定義されている。

波長パス／波長群パス、ＯＴＮパス、及び、それらのバーチャルコンカチネーションパスについては、RFC4328『Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Signaling Extensions for G.709 Optical Transport Network control』（非特許文献６参照）により定義されている。ここでは、以下のような項目が定義されている。

・Signal Type (ST)：
VC3，VC4，STM1， STM4， STM16等の基本信号のリソース・階梯が定義される。

・Number of Multiplexed components (NMC)：
ODUjをODUk （j，k=1，2，3 j<k）に多重する場合の多重数；
・Number of Virtual components (NVC)：
inverse-multiplexingによりバーチャルコンカチネーションパスを設定する場合の基本通信路（ODUk:k=1，2，3）の多重数；
また、SONET/SDHパス、及びそれらの連続コンカチネーションパス、バーチャルコンカチネーションパスについては、RFC4606『Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Extensions for Synchronous Optical Network (SONET) and Synchrounous Digital Hierarchy (SDH) Control』（非特許文献７参照）で定義されている。

・Signal Type (ST)：
ODU1(i.3., 2.5 Gbps)、ODU2(i.e., 10 Gbps)、ODU3(i.e., 40 Gbps)、OCh at 2.5 Gbps、OCh at 10 Gbps、OCh at 40 Gbps、等の基本信号のリソース・階梯が定義される。

・Requested Contiguous Concatenation (RCC)：
連続コンカチネーションの設定オプション。

・Number of Contiguous Components (NCC)：
連続コンカチネーションする場合の基本通信路の多重数。

・Number of Virtual components (NVC)：
inverse-multiplexingによりバーチャルコンカチネーションパスを設定する場合の基本通信路の多重数。
IETF RFC 3031, "Multi-protocol Label Switching Architecture" 2.1 Overvew) IETF REC 3471, "Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Signaling Functional Description" (2.Overview) IETF RFC 2697, "Single Rate Three Color Marker" (3.Metering 〜4. Making) IETF RFC 2698, "A Two Rate Three Color Marker" (3. Metering 〜4. Marking) IETF RFC 4115, "A Differentiated Service Two-Rate, Three-Color Marker with Efficient Handling of in-Profile Traffic" (3. Metering and Marking) IETF RFC 4328, "Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Signaling Extensions for G. 709 Optical Transport Networks Control" (3.2 G.709 Traffic Parameters) IETF RFC 4606, "Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Extensions for Synchronous Optical Network (SONET) and Synchronous Digital Hierarchy (SDH) Control" (2. SONET and SDH Traffic Parameters)

従来技術における課題は、クライアント通信網において運用される通信路の通信方式と、トランスポート通信網において運用される転送用通信路の通信方式が異なる通信網において、帯域プロファイル情報等のクライアント通信網固有の通信路属性情報が、トランスポート通信網の通信属性定義において損なわれ、転送用通信網における転送用通信路制御の際に、クライアント通信網で定義される帯域プロファイル等の通信路属性情報に一致しない通信路制御が行われる点である。

例えば、前述したトークンパケットに基づくトラフィックパラメータはパケット通信路特有のパラメータである。したがって、これらのパラメータの定義された通信路よりクライアントトラフィックを受信し、転送用通信網において非パケットの転送用通信路を設定して、クライアントトラフィックを設定する場合、単純に最大のリソース量等の非パケット通信路においても定義可能な情報に置き換えられて転送用通信路が設定される。前述した従来技術の通信路属性情報の定義により置き換えを実施した場合、クライアント通信網において備えられていた帯域プロファイル制御機能が、トランスポート網における通信路制御では損なわれる状態となる。

トークンパケットに基づく通信路属性が定義される通信路よりクライアントトラフィックを受信し、波長パス等の非パケット通信網にトラフィックを転送する際の例を示す。

トークンパケットに基づく通信路属性情報が定義されたトラフィックを、非パケット通信路にて転送する場合、トークンパケットの流入量からPeak Data Rateを算出し、そのリソース値を基に波長パス等の非パケット通信路の通信路属性とするのが原始的な手法である。

この方式の場合、クライアント網において定義されたパケットのマーキング情報が管理不可能であるため、profile外とマーキングされた（yellowにマーキングされた）トラフィックについても、in-profile(greenにマーキングされた)トラフィックと同様に扱う必要性がある。これはトランスポート通信網の通信リソースがprofile外トラフィックに対しても十分に存在する場合には大きな問題とならない場合もあるが、故障等の事由により、トランスポート網のリソース量が少量に限定された場合は、次のような問題が発生する。

トランスポート通信網の通信リソースが限定され、トランスポート通信網内において、転送用通信路のリソース絞込みが必要となった場合、クライアントトラフィックの帯域プロファイル情報を判別したトラフィックの絞込みが不可能なため、場合によって低優先トラフィック（yellowパケット）用の転送機能を残したまま、高優先トラフィック（greenパケット）の転送容量の絞込みを行ってしまう場合が存在する。これは、リソースが不足した場合は、高優先パケット（greenパケット）の転送を優先するというクライアント通信網の帯域プロファイルに沿わない制御方式である。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、クライアント通信網において運用される通信路の通信方式と、トランスポート通信網において運用される転送用通信路の通信方式が異なる通信網において、クライアント通信網固有の通信路属性情報を、トランスポート通信網の通信属性定義方法に変換して、転送用通信路を設定する手段を提供することにより、柔軟な通信路属性制御機能を実現し、トランスポート網における通信リソースの有効利用を実現することが可能な通信ノード装置及び通信システム及び通信路制御プログラムを提供することを目的とする。

特に、パケットレベルの帯域プロファイル制御機能を持たない転送用通信路を利用してパケットレベルで帯域プロファイル制御されるクライアントトラフィックを転送する際に、故障救済等のネットワーク制御時において、転送用通信網内の限られた通信リソースを高優先のトラフィックに優先的に割り当てる帯域プロファイル機能を実現可能なノード装置及び通信システム及び通信路制御プログラムを提供することを目的とする。

図１は、本発明の原理構成図である。

本発明（請求項１）は、他のノード装置もしくはクライアント装置から、トラフィック転送用通信路の設定要求メッセージと、設定されるトラフィック転送用通信路についての、通信路の経路情報、通信路リソース情報、通信路の優先度情報、故障救済クラス情報、サービスクラス情報、通信路を設定する際の設定単位、帯域プロファイルを含む各種通信路属性を含んだメッセージを受信し、通信路属性を満たすトラフィック転送用の転送用通信路をクライアント装置間に設定し、受信トラフィックを転送するノード装置であって、
複数の転送用通信路をグループ化した他ノード装置から要求された通信路属性情報を満たすグループ化された転送用通信路をクライアント装置間、もしくは、該クライアント装置に接続される対向するノード装置の間に設定し、トラフィックを他ノード装置に転送するトラフィック転送手段１０８と、
受信した通信路設定メッセージで指定された転送用通信路の通信路属性を複数の転送用通信路のそれぞれの転送用通信路への複数の割り当て属性に変換する通信路属性変換手段１０２と、
他のノード装置、もしくは、クライアント装置からの転送用通信路の設定要求に対し、リソース量を含む各種通信路属性が一部もしくは全て互いに異なる複数の種別の転送用通信路を設定し、それら転送用通信路をグループ化したグループ通信路をクライアント装置間の通信路、もしくは、その一部の通信路として、該グループ通信路を介してクライアント装置間のトラフィックを転送可能な通信路を設定する通信路設定手段１０３と、
を有する。

また、本発明（請求項２）は、請求項１の通信路属性変換手段１０２において、
変換する通信路属性が、通信路故障や帯域競合発生時に通信路帯域が保証される保証転送帯域量と、通信路故障や帯域競合発生時に通信路帯域が保証されない非保証転送帯域量とし、グループ通信路を構成する転送用通信路毎に、保証帯域を転送するための通信路属性と、非保証帯域を転送するための通信路属性のうち、いずれかを選定し、グループ通信路を構成する個々の転送用通信路に割り当てる帯域決定手段を含む。

また、本発明（請求項３）は、請求項１の通信路属性変換手段１０２において、
変換する通信路属性が、転送トラフィックの帯域プロファイル情報であり、要求された帯域プロファイルを満たすため、複数の転送路通信路毎に同一、もしくは、異なるリソース値、優先度情報、故障救済クラスを含む通信路属性を付与し、それらをグループ化したグループ通信路で要求された帯域プロファイルを満たす転送用通信路をクライアント装置間、または、送信側ノード装置と受信側ノード装置間に設定する手段を含む。

また、本発明（請求項４）は、請求項３の帯域決定手段において、
保証リソースを転送するための属性を持つ転送用通信路の合計帯域と、非保証リソースを転送するための属性を持つ転送用通信路の合計帯域値を、他ノード装置から要求された帯域プロファイル情報（CIR（Committed Information Rate）、EIR（Excess Information Rate）、PIR(Peak Information Rate)）に基づき決定する手段を含む。

また、本発明（請求項５）は、請求項２，３の他ノード装置からの通信路設定要求に通信路属性の異なる一つ以上の通信路による通信路グループを設定するノード装置において、
通信路の切替機能、切替トリガ検出機能を備え、故障発生、帯域競合を含む切替トリガ信号を検出した際に、設定したグループ通信路の各基本通信路に設定されたリソース管理属性、優先度情報の通信路属性に基づき、各通信路属性のパスの切替判断をそれぞれの転送用通信路について行う機能を備え、グループ通信路に属する基本通信路数を変更してグループ通信路の切替を行う通信路切替手段を有する。

また、本発明（請求項６）は、請求項５の通信路切替手段において、
各通信路属性のパスの切替判断を行う際の判定基準の通信路属性として、保証リソース／非保証リソースを識別する属性情報、または、帯域プロファイル情報を用いる。

また、本発明（請求項７）は、請求項１乃至６のノード装置において、複数ノード間に設定される通信路の転送用ネットワーク内区間（NNI）区間を仮想的に２ノード間のリンクとして管理する仮想リンク管理機能を備え、グループ通信路が、転送グループ通信路を複数本利用した転送用ネットワーク内区間の仮想リンクである。

また、本発明（請求項８）は、請求項３の通信路属性変換手段１０２において、
他ノード装置において、他ノード装置の帯域プロファイル制御によりマーキングされたパケットのマークを識別し、該マークに応じて、該当パケットの転送先となるグループ通信路内の転送用通信路を決定し、トラフィックを転送する手段を含む。

また、本発明（請求項９）は、請求項２の帯域決定手段において、
CIR、EIR、PIRについての情報を含む帯域プロファイル情報に基づきトラフィック転送用通信路の故障通知と切替判断を行う。

また、本発明（請求項１０）は、通信路属性変換手段１０２において、
帯域プロファイルで指定された帯域の利用可能量に基づきトラフィック転送用通信路の故障通知と切替判断を行う。

本発明（請求項１１）は、請求項１乃至１０記載の通信ノード装置を構成する各手段としてコンピュータを機能させるための通信路制御プログラムである。

本発明（請求項１２）は、他の通信ノード装置もしくはクライアント装置から、トラフィック転送用通信路の設定要求メッセージと、設定されるトラフィック転送用通信路についての、リソース値、リソース設定時間、サービスクラス、故障救済クラスを含む各種通信路属性の設定要件情報を含んだメッセージを受信し、通信路属性を満たすトラフィック転送用の転送用通信路をクライアント装置間に設定し、受信トラフィックを転送する通信ノード装置を有する通信システムであって、
クライアント装置は、
設定する通信路の通信路属性情報を含む通信路設定メッセージと通信路設定要求返信メッセージを送受信し、通信ノード装置との間に接続関係を生成する手段を有し、
通信ノード装置は、
複数の転送用通信路をグループ化した他ノード装置から要求された通信路属性情報を満たすグループ化された転送用通信路をクライアント装置間、もしくは、該クライアント装置に接続される対向するノード装置の間に設定し、トラフィックを他ノード装置に転送するトラフィック転送手段と、
受信した通信路設定メッセージで指定された転送用通信路の通信路属性を複数の転送用通信路のそれぞれの転送用通信路への複数の割り当て属性に変換する通信路属性変換手段と、
他のノード装置、もしくは、クライアント装置からの転送用通信路の設定要求に対し、リソース量を含む各種通信路属性が一部もしくは全て互いに異なる複数の種別の転送用通信路を設定し、それら転送用通信路をグループ化したグループ通信路をクライアント装置間の通信路、もしくは、その一部の通信路として、該グループ通信路を介してクライアント装置間のトラフィックを転送可能な通信路を設定する通信路設定手段と、を有する。

また、本発明（請求項１３）は、ノード装置の通信路属性変換手段において、
変換する通信路属性が、通信路故障や帯域競合発生時に通信路帯域が保証される保証転送帯域量と、通信路故障や帯域競合発生時に通信路帯域が保証されない非保証転送帯域量とし、グループ通信路を構成する転送用通信路毎に、保証帯域を転送するための通信路属性と、非保証帯域を転送するための通信路属性のうち、いずれかを選定し、グループ通信路を構成する個々の転送用通信路に割り当てる帯域決定手段を含む。

また、本発明（請求項１４）は、ノード装置の通信路属性変換手段において、
変換する通信路属性が、転送トラフィックの帯域プロファイル情報であり、要求された帯域プロファイルを満たすため、複数の転送路通信路毎に同一、もしくは、異なるリソース値、優先度情報、故障救済クラスを含む通信路属性を付与し、それらをグループ化したグループ通信路で要求された帯域プロファイルを満たす転送用通信路をクライアント装置間、または、送信側ノード装置と受信側ノード装置間に設定する手段を含む。

上述のように、本発明によれば、クライアント通信網において運用される通信路の通信方式と、トランスポート通信網において運用される転送用通信路の通信方式が異なる通信網において、クライアント通信網固有の通信路属性情報を、トランスポート通信網の通信属性定義方法に変換して、転送用通信路を設定する手段を提供することにより、柔軟な通信路属性制御機能を実現することができる。

特に、パケットレベルの帯域プロファイル制御機能を持たない転送用通信路を利用して、パケットレベルで帯域プロファイル制御されるクライアントトラフィックを転送する際に、転送用通信網内の限られた通信リソースを高優先のトラフィックに優先的に割り当てる帯域プロファイル機能を実現することができる。

以下図面と共に本発明の実施の形態を説明する。

本発明における「ノード装置」とは、光クロスコネクト、ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexing)、TDM(Time Division Multiplexing)クロスコネクトPBT(Provider Backbone Transport)装置、MSPP(Multi-Service Provisioning Platform)、IP/MPLSルータ、T-MPLSノード、L2-SW、L3-SW、伝送装置等である。

本発明における「クライアント装置」とは、光クロスコネクト、ROADM、TＤＭクロスコネクト、PBT装置、MSPP、IP/MPLSルータ、T-MPLSノード、L2-SW、伝送装置等である。

本発明における「管理装置」とは、NMS(Network Management System)、NRM(Network Resource Manager)、PCE(Path computation Element)、EMS(Element Management System)等に該当する管理機能を実現する計算機、ノード装置等である。

本発明における「通信路」とは、上記ノード装置によって設定されるパス、リンク等、またはそれをグループ化して管理したものを指す。これには、TDMパス、波長パス、波長群パス、またはグループ化したVCAT（Virtual Concatenation）パスも含まれる。またパスを仮想的にリンクとして管理したForwarding Adjacencyリンクも含む。

本発明における「グループ」とは、VCG（Virtual Concatenation Group）、連続コンカチネーションを構成するグループ、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)伝送のための光パスグループ、故障救済のために関連付けされたグループ、LAG(Link Aggregation Group)、転送するクライアントトラフィックのクライアント情報に基づくグループ、その他運用・管理上のグループ等である。

本発明における「トリガ信号」とは、LOS、LOF、LOP、RDI、FDI、BDI、AIS、LCASのMST Field等のアラーム、インタフェースのリンクダウン、通信路生成／削除/切替／切戻し／リソース変更／運用状態変更要求、LCASのAdd/Delete要求、VCATのメンバ追加／削除要求、LAGのメンバ追加／削除要求、伝送品質の劣化が該当する。

本発明における「リソース」とは、通信ノードのインタフェース、ファイバ、波長、波長群、OFDM信号のサブキャリア、TDMのスロット、パケット転送帯域、CPU処理時間、VLAN ID、IPアドレス、MACアドレス、仮想的にリンクと見做されたパス、また、それらの組み合わせ、トラフィックフローＩＤ、また、それらをグループ化したもの、また、以上に述べたリソースの将来における使用権限をその範疇に含む。さらに下位例やの通信路や、VCATグループのメンバパスのようにグループ通信路の構成メンバがリソースとなる場合もある。

本発明における「仮想リンク」とは、TDM通信路、波長通信路の一部の経路、または全ての経路をノード装置間で束ねて、ノード装置間で制御上のリンクとして管理されるFA-Link (Forwarding Adjacency Link)のことを表す。仮想リンクは、本明細書における通信路の範疇に含まれるが、特に、トランスポート通信網内に閉じた通信路等、管理通信路ドメイン名内部にて設定される通信路を指す。仮想リンクは、トランスポート通信網内に属する設備のみに対応付けられるものであり、設定の際にクライアント装置の設備情報を指定せずに設定可能である。

図２は、本発明の一実施の形態におけるノード装置の基本構成図である。

本発明の通信網は、１つ以上のクライアント装置１０を、１つ以上の発明のノード装置１００，２００により構成されるトランスポート網に接続することにより構成される。

また、クライアント装置１０間、ノード装置１００，２００間、クライアント装置１０−ノード装置１００，２００間は、制御メッセージを交換するリンクである制御リンクにより接続される。

クライアント装置１０のトラフィックは、本発明のノード装置１００，２００間に基本通信路をグループ化して設定されるグループ通信路を設定して実現されるトランスポート通信網を通じて転送される。基本通信路とグループ通信路は、SDH/SONET、OTN、階層化LSP等を採用する通信網においては、それぞれlower order path、higher order pathと呼称することもできる。

各ノード装置１００，２００の構成について説明する。

送信機能を有するノード装置１００は、制御メッセージ交換部１０１、通信路属性変換部１０２、通信路設定部１０３、通信路情報保存部１０４、トラフィック受信部１０５、トラフィック分配部１０６、複数のトラフィック転送部１０８、通信路切替部１０９、正常性監視部１１０、トラフィック測定部１１１、仮想リンク管理部１１３から構成される。

受信機能を有するノード装置２００は、制御メッセージ交換部２０１、通信路属性変換部２０２、通信路設定部２０３、通信路情報保存部２０４、複数のトラフィック受信部２０５、トラフィック多重部２０７、トラフィック転送部２０８、通信路切替部２０９、正常性監視部２１０、仮想リンク管理部２１３から構成される。

各ノード装置１００，２００の制御メッセージ交換部１０１，２０１は、クライアント装置１０から通信路設定要求メッセージ及び、設定通信路の通信路属性情報の受信、他ノード装置への通信路設定要求メッセージ、及び設定通信路の通信路属性情報の送信等、通信路設定プロトコルメッセージ交換手段である。

通信路属性変換部１０２，２０２は、クライアント装置１０から受信する通信路設定要求メッセージに含まれる通信路属性情報をトランスポート通信路に設定するグループ通信路の属性情報、または、グループ通信路の構成要素となる基本通信路の属性情報に変換する手段である。

通信路設定部１０３，２０３は、グループ通信路、及び基本通信路の設定機能を実現する。また、ノード内のグループ通信路情報の管理、及び、それらのメンバとなる基本通信路の対応付けの管理を行う。

通信路情報保存部１０４，２０４は、設定される通信路情報を保存する。

トラフィック受信部１０５は、トラフィックを受信する。

トラフィック分配部１０６は、トラフィックを複数の通信路に分配して送信する。

トラフィック多重部２０７は、複数の通信路からのトラフィックを多重して転送する。

トラフィック転送部１０８，２０８は、トラフィックを転送する。

通信路切替部１０９，２０９は、使用する通信路の切替、切戻しを行う。通信路切替部１０９，２０９に接続される通信路について、一部、もしくは任意の通信路間に接続関係を生成する。

正常性監視部１１０，２１０は、通信路の正常性について監視し、故障情報を検出する。

トラフィック測定部１１１は、トラフィック受信部１０５によりクライアント装置１０から受信したトラフィックを測定する。

トラフィックマーキング部１１２は、トラフィック測定部１１１のトラフィック測定結果に基づき、トラフィックをマーキングする。また、通信路設定時にマーキングの基準となる通信路属性情報が設定される。

仮想リンク管理部１１３，２１３は、ノードが設定した複数の通信路を束ねて、制御情報上の仮想リンクを生成する。

ここで、本発明の通信網において、トラフィック転送用の通信路を生成する手順は以下のようになる。

図３は、本発明の一実施の形態におけるトラフィック転送用の通信路を生成する手順を示す。

ステップ１０１） クライアント装置１０_１から、設定する通信路の通信路属性情報（リソース、経路、QoS、CoS、帯域プロファイル、信頼性クラス情報、優先度情報）を含む通信路設定メッセージが、制御リンクを通じて、トランスポート通信網のノード装置１００に送信される。

ステップ１０２） ノード装置１００の制御メッセージ交換部１０１にて、クライアント装置１０_１から送信された通信路設定メッセージを受信し、通信路属性情報が読み取られる。

ステップ１０３） 通信路属性情報変換部１０２において、クライアント装置１０_１から通知された通信路属性情報をグループ通信路の通信路属性情報に変換する。この際、一つ以上の基本通信路をグループ化したグループ通信路を以ってクライアント装置１０_１からの通信路属性要求を満たす、グループ通信路の属性情報、及び基本通信路の属性情報が決定される。決定された属性情報はノード内の通信路情報保存部１０４に保存される。また、通信路属性情報を含むパス設定要求が、制御メッセージ交換部１０１により隣接ノードに転送される。本ステップの処理は、転送用通信路がトランスポート通信網において経由するそれぞれのノード装置において、トランスポート通信網のEdgeノード（クライアント装置１０_２に接続されるノード）に到達するまで行われる。

ステップ１０４） ステップ１０３の処理において、該当ノードがトランスポート通信網のEdgeノード（対向側のクライアント装置１０_２に接続されるノード装置２００）であった場合には、該当ノードの通信路属性変換部２０２において、受信したグループ通信路、基本通信路に関する通信路属性情報を、クライアント装置１０_２の管理する通信路属性情報に変換し、通信路設定要求メッセージに含め制御メッセージ交換部２０１により、隣接クライアント装置１０_２に送信する。
ステップ１０５） トランスポート通信網のEdgeノードがステップ１０４を実施することにより送信された通信路設定要求メッセージを受け取ったクライアント装置１０_２は、通信路属性情報の要件を満たすよう、トランスポート通信網のEdgeノード装置１００と、自装置との接続関係を生成する。また、通信路設定要求メッセージを受け取ったノードに対して、通信路設定要求返信メッセージを送信する。

ステップ１０６） 対向クライアント装置１０_２がステップ１０５を実施することにより、通信路設定要求返信メッセージを制御メッセージ交換部２０１により受け取ったノード装置２００は、通信路設定部２０３において、指定されたグループ通信路、及び基本通信路の通信路属性を満たす、基本通信路、及びグループ通信路を自ノード内に設定する。これと同時に、各トラフィック受信部２０５と通信路の接続関係を通信路切替部２０９により生成する。また、トラフィックマーキング部１１２に対しても、マーキングの判断に必要な通信路属性情報を設定する。さらに、指定された要件を満たすように、通信切替部２０９の接続先も決定し、接続する。さらに、通信路設定要求メッセージを受け取ったノードに対して、通信路設定要求返信メッセージを転送する。

ステップ１０７） ステップ１０６の処理が転送用通信路を構成する各ノードにおいて実施される。これはトランスポート通信網のEdgeノード（クライアント装置１０_１に接続されるノード装置１００）に達するまで行われる。始点側のEdgeノード１００においては、トラフィック転送部１０８と通信路の接続関係が、通信路切替部１０９により生成される。

ステップ１０８） トランスポート通信網のEdgeノード１００がステップ１０７を実施することにより、通信路設定要求返信メッセージを受け取ったクライアント装置１０_１は、隣接するするノード装置１００と自装置の間に接続関係を生成する。

なお、上記の手順のステップ１０５，１０６、１０７内において、通信路設定要求返信メッセージ送信と、通信路生成処理は順不同でよい。

以上のように設定されたクライアント装置間の転送用通信路を活用することでクライアント装置間のトラフィックは以下のように転送される。

（１）クライアント装置１０_１から伝送路を通じて、トランスポート通信網内のノード装置１００にトラフィックが転送される。

（２）ノード装置１００のトラフィック受信部１０５によりトラフィックを受信する。ノード装置１００において受信したトラフィックは、トラフィック分配部１０６に転送される。

（３）トラフィック分配部１０６では、該当クライアント装置１０_１のトラフィック転送用通信路として設定されているグループ通信路、また、それを構成する基本通信路を識別し、受信したトラフィックを基本通信路に分配して転送を行う。分配の方法には、ビット単位の信号をシリアル／パラレル変換する方法、パケット単位もしくはタイムスロット単位に分配する方法などが含まれる。さらに、分配する際に、分配先の基本通信路毎に制御情報を追加することもできる。

（４）基本通信路により分配されたトラフィックをそれぞれ個別に設定された通信路属性情報に基づき対向のクライアント装置１０_２に接続されるトランスポート通信網のEdgeノード２００まで転送する。なお、Edgeノードまで転送される際、任意の数の通信路切替部１０９、または、他のノードを経由することが可能である。

（５）基本通信路毎個別に、Edgeノード２００まで転送されたトラフィックは、Edgeノード２００のトラフィック受信部２０５において受信され、トラフィック多重部２０７に転送される。

（６）トラフィック多重部２０７は、各基本通信路から受信したトラフィックをグループ通信路毎に多重し、クライアント装置１０_２向けの伝送路へ接続されているトラフィック転送部２０８へと送られる。

（７）トラフィック転送部２０８から、対向のクライアント装置１０_２にトラフィックが転送され、対向のクライアント装置１０_２にて受信される。

また、本発明のノード装置１００，２００は、前述した転送用通信路設定手順中の通信路属性変換処理において、グループ通信路を構成する複数の基本通信路の属性情報をそれぞれ異なった属性情報とする機能を備える。この場合、基本通信路単体では、クライアントに要求された通信路属性の要件を満たさない場合でも、グループ化したグループ通信路全体で満たすように決定することができる。特に、クライアント装置１０から設定通信路の通信路属性情報として必要リソースの帯域プロファイル制御情報が送信された場合、帯域プロファイルにより定義される各クラス（color）に必要なリソース量を満たす本数の基本通信路を各帯域プロファイルクラス毎に割り当て、クラス毎に異なる通信路属性の基本通信路を設定する機能を備える。

さらに、ノード装置１００，２００は、これらの基本通信路をグループ化し、クライアント装置１０の通信路設定要求に対応したグループ通信路として管理し、グループ通信路全体で、クライアント装置１０から要求された通信路属性を満たすように転送用通信路を構成する機能を備える。

本発明のノード装置１００，２００は、上記の帯域プロファイル制御の動作モードとして次の２つを備える。これら動作モードは、トラフィックマーキング部１１２により実施される。

・Color-blindモード
クライアント装置１０によってマーキングされたパケットのマーカを識別しないで、帯域プロファイルを制御し、分配先となる基本通信路属性または、基本通信路を決定する動作モード、または、マーキングされていないパケットに帯域プロファイル制御を行う動作モードである。

・Color-awareモード
クライアント装置によってマーキングされたパケットのマークを識別し、パケットのマークに応じて帯域プロファイル制御し、分配先となる基本通信路属性または、基本通信路を決定する動作モードである。

ここで、例として、RFC2697、RFC2698、RFC4115等で利用されている、Three color marker方式に対応した動作を示す。この方式では、パケットがRed、Yellow、Greenにマーキングされる。この例では、クライアント装置１０_１でRedにマーキングされたパケットはクライアント装置１０_１内で破棄され、転送されないものとする。

本発明のノード装置１００，２００は、クライアント装置１０から設定通信路の通信路属性情報として送信される必要リソースの帯域プロファイル制御情報に基づき、転送用通信路となるグループ通信路を構成する基本通信路に対して、Yellow、Green等の帯域プロファイル属性に対応させた通信路属性を付与する（もしくは、付与させた基本通信路を設定する）。これは、通信路設定部１０３，２０３により実行される。この際、各属性（Yellow、Green）に対応するリソース量（基本通信路の本数と帯域）は、クライアント装置１０から送信された帯域プロファイル情報に含まれる、トークンバケットの流入量（CIR、BIR、PIR等）情報を基に、通信路属性変換部１０２，２０２により決定する。

●Color-Blindモード：
Color-Blindモードでは、以下の処理を行う。

トラフィック測定部１１１において、トラフィック受信部１０５によりクライアント装置１０_１から受信したトラフィック量を測定し、結果をトラフィックマーキング部１１２に伝達する。トラフィックマーキング部１１２では、クライアント装置１０_１からのパス設定要求受信時に設定されたトークンパケットの流出量、トークンバケットサイズに基づき、トラフィックのマーキングを行う。これは、RFC2697、RFC2698、RFC4115のColor-Blind動作モードが適用可能である。マーキングされたトラフィックは、マークに応じてトラフィック分配部１０６により、マークに対応した通信路属性を持つ基本通信路に分配され転送される。

●Color-Awareモード：
Color-Awareモードでは、以下の処理を行う。

トラフィック測定部１１１において、トラフィック受信部１０５によりクライアント装置１０_１から受信したトラフィック量を測定し、さらに、トラフィックのマークの識別を行う、測定結果をトラフィックマーキング部１１２に伝達する。トラフィックマーキング部１１２では、クライアント装置１０_１からのパス設定要求受信時に設定されたトークンバケットの流出量、トークンバケットサイズに基づきトラフィックのマーキングを行う。これには、RFC2697、RFC2698、RFC4115のColor-Aware動作モードが適用可能である。マーキングされたトラフィックは、マークに応じてトラフィック分配部１０６により、マークに対応した通信路属性を持つ基本通信路に分配され転送される。

＜容量可変切替機能＞
また、本発明のノード装置１００，２００は、通信路切替部１０９，２０９は、前述の帯域プロファイル情報を活用することができる。この機能により、故障時には優先度の高いクラスのみを救済することによって、故障切替に必要な予備リソースを節約することができる。

図２の例では、グループ通信路＃１、グループ通信路＃２において以下のようにグループが構成され、グループ通信路属性が割り当てられているものとする。これらの対応関係は、トラフィック分配部１０６、または、通信路情報保存部１０４において保持される。

・グループ通信路＃１を構成する基本通信路とその通信路属性：
−基本通信路 ＃１（属性Ａ）
−基本通信路 ＃２（属性Ａ）
−基本通信路 ＃３（属性Ｂ）
・グループ通信路＃２を構成する基本通信路とその通信路属性：
−基本通信路 ＃４（属性Ｃ）
−基本通信路 ＃５（属性Ｄ）
ここで、少なくともGreen、Yellowの２種のトラフィックマークを想定し、基本通信路の各属性と対応付けられる。ここでは通信路属性Ａと通信路属性Ｃが高優先属性である動作例で説明すると、Green、Yellowは以下のように対応付けられるものとする。これらの対応付けは、通信路設定手順中に、通信路属性変換部１０２により決定され、トラフィック分配部１０６、または、通信路属性情報保持部１０４において保持される。

通信路属性 Ａ：Green
通信路属性 Ｂ：Yellow
通信路属性 Ｃ：Green
通信路属性 Ｄ：Yellow
また、通信路設定手段は、グループ通信路の属性データとして、グループ通信路を構成する基本通信路の属性毎の合計帯域を管理する機能を備える。

この例では以下のようになる。

グループ通信路＃１の通信路属性情報：
−通信路属性Ａを持つ基本通信路の合計帯域：基本通信路＃１と基本通信路＃２の合計帯域値を管理する。

−通信路属性Ｂを持つ基本通信路の合計帯域：基本通信路＃３の帯域値を管理する。

グループ通信路＃２の通信路属性情報：
−通信路属性Ｃを持つ基本通信路の合計帯域：基本通信路＃４の帯域値を管理する。

−通信路属性Ｄを持つ基本通信路の合計帯域：基本通信路＃５の帯域値を管理する。

また、グループ通信路＃１、グループ通信路＃２は、それぞれ伝送路＃１、伝送路＃２に設定されているものとする。

上記設定において、伝送路＃１に故障が発生した場合の切替動作の一例を説明する。

（１）伝送路＃１の故障を正常性監視部１１０が検出し、通信路設定部１０３に通知される。図２の例では、伝送路＃１にグループ通信路＃１、グループ通信路＃２が収容されているため、グループ通信路＃１とグループ通信路＃２が切替対象とされる。

（２）通信路設定部１０３は、通知された故障情報と通信路情報保存部１０４に保存されている、基本通信路の属性情報またはグループ通信路の属性情報を基に、高優先度属性（ここでは属性ＡとＣ）の基本通信路を特定する。この場合、グループ通信路＃１においては、基本通信路＃１、基本通信路＃２、グループ通信路＃２においては、基本通信路＃４が高優先の属性に該当し、切替対象の基本通信路となる。

（３）特定した基本通信路に関する切替命令を通信路切替部１０９に通知する。

（４）制御メッセージ交換部１０１により、切替要求メッセージを対向エッジノードに該当するノード装置２００まで制御リンクを通じて転送する。

（５）上記の（３）により切替命令を受信した通信路切替部１０９は、指定された経路に指定された通信路を切り替える。

（６）高優先属性を付与されている基本通信路＃１、基本通信路＃２、基本通信路＃４が伝送路＃２に切り替えられる。

切替の通信路の計算は、ノード装置１００内部、または、外部にある経路計算手段によって計算され、計算された経路情報が、通信路情報保存部１０４に事前に登録される。または、故障発生後に経路計算手段に問い合わせを行い、計算され、計算された経路情報がノード装置１００の通信路設定部１０３に通知される。

また、ノード装置１００に、リソース管理手段を設けることにより切替先の経路の空きリソースの状況により、切替を行う通信路属性を動的に決定することもできる。例えば、空き容量が基本通信路、１本分であった場合、１本分の切替とすることができる。また、空きリソース量が十分にある場合は、全ての基本通信路を切り替えることも可能である。

また、本発明のノード装置１００、２００間に、本発明のノード装置または、その他のノード装置を中継ノードとして設置した場合も、中継ノード装置によりメッセージ転送と切替設定（XC設定）等の通信路接続が行われることで同様の切替処理を実現することができる。

＜仮想リンク単位の切替機能＞
また、本発明のノード装置１００，２００は、仮想リンク管理部１１３，２１３により制御情報上の仮想リンクを設定する機能を備える。

仮想リンクは、本発明のノード装置１００，２００もしくは、パス設定用のプロトコル機能を備えた他のノード装置と制御メッセージ交換部１０１，２０１により制御メッセージを交換することで設定したノード装置１００，２００間の通信路を、仮想リンク管理部１１３，２１３によって制御上の"リンク"として管理することで実現される。

仮想リンクは、通信路の特殊形態であり、通信路と同様の通信路属性を持つ。但し、仮想リンクの通信路属性は、転送用通信網内で決定される場合と、クライアント装置１０の設置されるクライアント通信網の情報に基づき決定され、クライアント装置１０より制御メッセージにより転送通信網に通知される場合がある。また、この通知はＮＭＳ等の上位装置やオペレータを介して設定することも可能である。

転送用通信網にて決定される場合は、通信路属性変換部１０２，２０２において決定されるか、もしくは、オペレータにより直接ノード装置に設定される。

設定された仮想リンクは、通信路切替部１０９において通信路切替を行う際の切替対象となる。

転送用通信網内で通信路属性を決定する場合の仮想リンクの生成手順について説明する。

図４は、本発明の一実施の形態における転送用通信網内で通信路属性を決定する場合の仮想リンクの生成手順を示す図である。

ステップ２０１） ノード装置１００から仮想リンクの構成要素となる１つ以上の通信路のそれぞれの通信路属性情報（リソース、経路、QoS、帯域プロファイル、信頼性クラス情報、優先度情報）、また、仮想リンクの通信路属性情報を含む通信路設定メッセージが、制御メッセージ交換部１０１を利用し制御リンクを通じて他ノード装置３００に送信される。

ステップ２０２） 他ノード装置３００から通知された通信路属性情報を含むパス設定要求が、制御メッセージ交換部により隣接ノードに転送される。本ステップの処理は、トランスポート通信網（転送用通信網）のEdgeノード２００（クライアント装置１０に接続されるノード）に到達するまで行われる。

ステップ２０３） ステップ２０２の処理において、該当ノードがトランスポート通信網のEdgeノード（対向側のクライアント装置に接続されるノード装置）２００であった場合には、ノード装置２００は、通信路属性情報の要件を満たすように通信路設定部２０３において指定された通信路属性を満たす通信路を自ノード内に設定する。また、通信路設定要求メッセージを受け取ったノード４００に対して、通信路設定要求返信メッセージを送信する。この通信路設定は仮想リンクのベースとなる通信路数分行われる。

ステップ２０４） ステップ２０３の処理が転送用通信路を構成する各ノードにおいて実施される。これはトランスポート通信網のEdgeノード（クライアント装置に接続されるノード１００）に到達するまで行われる。

なお、上記手順において通信路設定要求返信メッセージ送信と、通信路生成処理は順不同でよい。

なお、前述の一般的な通信路設定と異なる点は、通信路切替部１０９，２０９によって、トラフィック転送部１０８、トラフィック受信部２０５と通信路の接続関係が生成されない点である。

また、クライアント通信網内でグループ通信路の属性を決定し、クライアント装置１０に指定された通信路属性で設定する機能も備える。クライアント通信網から仮想リンクの通信路属性を指定する場合は、クライアント装置１０もしくは上位管理装置から以下の情報が仮想リンク設定の起点ノードに通知される。

・仮想リンクの帯域；
・仮想リンクに対応するリソースとそれらのリソースの優先度情報；
仮想リンクを設定した転送用通信網の例を図５に示す。

このように生成された仮想リンク４０により本発明のノード装置１００，２００を接続することにより、前述と同様な転送用通信路設定手順でクライアント装置から転送用通信路を設定することができる。

また、この際、制御メッセージの交換により、仮想リンクのベースとなる通信路の通信路属性情報に、クライアント通信網の帯域プロファイルに関する設定情報が追加される。

また、本発明のノード装置１００，２００は、図５の構成において、仮想リンク４０に加え、図６に示すように、本発明のノード装置１００とノード装置２００との間にノード装置５００，６００を通る仮想リンク５０を設定する。このような通信網において、前述の切替動作と同様の手順で仮想リンク４０から仮想リンク５０へ収容される転送用通信路の切替を実施することができる。但し、仮想リンクを設定する場合、切替対象の単位にはグループ通信路もしくは仮想リンクの単位で切り替えることができる。この際、切替通信路の合計帯域の判断基準として、グループ通信路の通信路属性、仮想リンクの通信路属性がそれぞれ用いられる。

以下、図面と共に、上記の発明の実施の形態の具体的な例を示す。

［第１の実施例］
光通信路を生成する光クロスコネクトに本発明の制御機能を実装し、光通信路を生成する場合の手順を示す。光クロスコネクトはＷＤＭ信号を伝送する伝送路により接続される。

図７は、本発明の第１の実施例における通信網の構成図である。

同図に示す通信網において、ノード１００，２００は、本発明のノード装置である。ノード３００，４００，５００，６００は、本発明のノード装置、または、本発明のノード装置と接続可能な一般のノード装置である。

ノード装置１００〜６００により、クライアント装置１０_１，１０_２間でトラフィックを転送するトランスポート通信網を形成し、トランスポート通信網にクライアント装置１０_１，１０_２が接続されている。

ここで、本発明のノード装置１００，２００は、以下の機能要素からなる。

●管理制御装置：
図８に当該管理制御装置の構成を示す。管理制御装置１１は、ノード装置１００，２００内の各機能の制御機能を実現する装置であり、計算機に通信プロトコル機能を備えたソフトウェアを実装することにより実現される。

管理制御装置１１は、前述のノード装置１００，２００の制御メッセージ交換部１０１，２０１、通信路属性変換部１０２、２０２、通信路設定部１０３，２０３、通信路属性保存部１０４，２０４、仮想リンク管理部１１３，２１３、正常性監視部１１０，２１０を実現する。

管理制御装置１１は、制御インタフェース１２、RSVP-TEプロトコル機能部１３、通信路情報記憶装置１４、リソース管理機能部１５、装置制御インタフェース１６を有する。

・制御インタフェース１２：
制御メッセージを交換するための通信インタフェースで、Ethernet IF等各種標準インタフェースを利用することができる。ノード装置１００，２００の制御メッセージ交換部１０１，２０１のための通信機能を実現する。

・RSVP-TEプロトコル機能部１３：
IETF RFC 3471等のシグナリングプロトコルを利用してノード装置１００，２００の制御メッセージ交換部１０１，２０１のためのプロトコル処理機能、通信路属性変換部１０２，２０２、通信路設定部１０３，２０３、仮想リンク管理部１１３，２１３を実現する機能部である。

・通信路情報記憶装置１４：
計算機のハードディスク、メモリ等の記憶装置により実現される。

・リソース管理機能部１５：
通信路設定のために利用される各種リソースを管理する機能部である。また、スイッチングハードウェアの構成情報（波長情報等）や、スイッチングハードウェア２０の構成要素の状態を管理し、スイッチングハードウェアに対する具体的制御命令を発行する機能部である。

・装置制御インタフェース１６：
リソース管理機能部１５により発行されるスイッチングハードウェアに対する制御命令を送信するインタフェースである。Ethernet IF等各種標準インタフェースを利用することができる。

RSVP-TEプロトコル機能部１３の実現機能のうち、通信路属性のエンコードは、RSVP-TEのSender_Tspecオブジェクト、Flow_Specオブジェクト、EROオブジェクト等のオブジェクト内にエンコードすることが可能である。通信路設定機能は、RSVP-TEのPathメッセージ、Resvメッセージを利用した標準のシーケンスを利用することが可能である。

グループ通信路設定には、IETFドラフト"draft-ietf-ccamp-gmpls-vcat-lcas-0.4.txt"（IETF draft-ietf-ccamp-gmpls-vcat-lcas-04.text(pp.5〜13)）のVCATグループの設定手段や、OIF UNI 2.0のVCATグループの設定手段を利用することが可能である。また、仮想リンクの設定機能は、本発明のノード装置１００，２００間で、RSVP-TEによる通信路設定を行い、設定した通信路を仮想リンクとして通信路情報保存部１０４，２０４に記憶される。

クライアント装置としてトラフィック転送用と制御メッセージ転送用のEthernet IFを持つルータを想定する。メッセージ転送用のインタフェースの帯域は100Gである。

トランスポート通信網を構成するノード装置の基本通信路は、OTN(Optical Transport Network)(G.709)(ITU-T G. 709 "OTN(Optical Transport Network)"(18. concatenation)に基づく通信路であり、基本通信路の帯域は約10Gであるものとする。本発明のノード装置１００，２００は、Virtual Concatenation等の手法により、クライアントのトラフィック転送帯域に合わせて基本通信路をグループ化し、クライアントトラフィックを転送するものとする。

●スイッチングハードウェア：
図９に当該スイッチングハードウェアの構成を示す。スイッチングハードウェア２０は、クライアント装置１０に対するＵＮＩ(User Network Interface)機能、トラフィック転送のためのＮＮＩ(Network Network Interface)機能、光クロスコネクト機能を実現するハードウェアである。

スイッチングハードウェアは、以下の構成要素からなる。

・光スイッチ２１：
ノード装置１００，２００の通信路切替部１０９，２０９を実現するハードウェアである。管理制御装置１１の制御に基づき、任意もしくは一部のポート間に任意の光通信路接続関係を生成する装置である。例えば、3D-Mems、Matrix-SW、DC-SW、WSS-SW等の光スイッチアーキテクチャにより実現される。

・ファイバインタフェース２２：
伝送路より入力される多重信号を受信する、もしくは、出力するファイバであり、コネクタにより伝送路に接続される。

・分離器（分波器）２３：
伝送路における伝送単位に多重されたＷＤＭ信号をスイッチング手段の処理単位である波長もしくは波長群に分離する機能部であり、AWG(Arrayed Waveguide Grating)、インターリーバ等により構成される。

・多重器（合波器）２４：
スイッチング手段の処理単位である波長もしくは波長群信号を伝送路伝送単位のＷＤＭ信号に多重する機能部であり、AWG、インターリーバ、光カプラ等により構成される。

・ポート機能部（Port)２５：
光スイッチ２１の入力ポートもしくは出力ポートである。

・転送路通信路始端装置２６：
受信用ＵＮＩ−ＩＦ２６１、グループ通信路始端部２６２、送信用トランスポンダ２６３からなり、ノード装置１００のトラフィック受信部１０５、トラフィックマーキング部１１２、トラフィック分配部１０６、トラフィック転送部１０８、トラフィック測定部１１１、正常性監視部１１０，２１０を実現する装置である。

上記の受信用ＵＮＩ−ＩＦ２６１は、ノード装置１００のトラフィック受信部１０５、正常監視部１１０を実現する。クライアント装置１０_１と接続された伝送路より、クライアント装置のトラフィックを受信するインタフェースである。クライアントの通信方式に合わせ、各種レートのEthernet IF、T-MPLS IF、OTN IF、PBB/PBB-TE IFを利用することができる。

グループ通信路始端部２６２は、ノード装置１００のトラフィックマーキング部１１２、トラフィック分配部１０６、トラフィック転送部１０８、正常性監視部１１０を実現する。管理制御装置１１の制御命令に基づき、複数の基本通信路をグループ化したグループ通信路の構成、及び構成されたグループ通信路のメンバとなる基本通信路の管理機能が実装される。また、各種帯域プロファイル制御方式に従った帯域プロファイル制御手段が実装され、それら帯域プロファイル制御方法に応じてトラフィックの分配とマーキングを行う。
分配機能はパケット単位のスイッチング機能を持つパケットスイッチ、スロット単位のスイッチング機能を持つＴＤＭスイッチ、もしくは、シリアルなビット信号をパラレル信号に変換するシリアル−パラレル変換回路等により実現される。
また、基本通信路へのトラフィックの分配制御、グループ通信路、転送用通信路それぞれについての正常性監視機能を備えた機能部であり、グループ通信路の始端点となる。

送信用トランスポンダ２６３は、トラフィック転送部２０８、正常性監視部１１０，２１０を実現するハードウェアである。グループ通信路より分配されたトラフィックを伝送路に伝送するための光信号に変換し、送信する。基本通信路の始端点となる。

・転送用通信終端装置２７：
送信用ＵＮＩ−ＩＦ２７１，グループ通信路終端部２７２、受信器２７３からなり、ノード装置２００のトラフィック受信部２０５、トラフィック多重部２０７、トラフィック転送部２０８、正常性監視部２１０を実現するハードウェアである。

送信用ＵＮＩ−ＩＦ２７１は、ノード装置２００のトラフィック転送部２０８、正常性監視部２１０を実現するハードウェアであり、クライアント装置１０_２と接続された伝送路に対し、クライアント装置のトラフィックを転送するインタフェースである。クライアントの転送方式にあわせ、各種レートのEthernet IF、T-MPLS IF、OTN IF、PBB．PBB-TE IFを利用することができる。

グループ通信路終端部２７２は、ノード装置２００のトラフィック多重部２０７、正常性監視部２１０を実現する。管理制御装置１１の制御命令に基づき、複数の基本通信路をグループ化したグループ通信路の構成、及び構成されたグループ通信路のメンバとなる基本通信路の管理機能が実装される。また、基本通信路へのトラフィックの多重制御、グループ通信路、転送用通信路それぞれについての正常性監視機能を備えた機能部である。グループ通信路の終端点となる。

受信器（レシーバ）２７３は、ノード装置２００のトラフィック受信部２０５、正常性監視部２１０を実現するハードウェアであり、基本通信路の終端点となる。伝送路から転送されてきた光信号を受信し、グループ通信路終端部２７２に転送する。

＜通信路生成手順＞
以上のような通信網において、クライアント装置１０_１、クライアント装置１０_２間にパスを設定する動作を説明する。

クライアント装置１０_１に対して、設定する通信路の通信路属性はNMS等の上位装置か、CLIを通してオペレータにより設定される。

クライアント装置１０_１は、以下の通信路属性により、ノード装置１００にパス設定要求としてPathメッセージを送信する。

・始点ノード：クライアント装置１００
・終点ノード：クライアント装置２００
・設定経路：クライアント装置１００⇒ノード３００⇒ノード４００⇒ノード５００⇒クライアント装置２００
・設定帯域：100Gbps
・EIR：100Gbps
・CIR：50Gbps
これら通信路属性の指定は、RSVP-TEメッセージのSession Object、Object、Explicit Route Object、Sender_Tspec Objectを利用することが可能である。

図１０は、本発明の第１の実施例の転送用通信路生成手順を示す図である。

クライアント装置１００より送信されたパス設定要求メッセージをトリガとして以下のような手順でパスが設定される。

ステップ３０１） クライアント装置１０_１よりノード装置１００に対してパス設定要求メッセージであるPathメッセージが送信される。Pathメッセージには前述の通信路属性情報が含まれる。

ステップ３０２） クライアント装置１０_１よりパスメッセージを受信したノード装置１００は、Pathメッセージに含まれる通信路属性情報をトランスポート通信網の基本通信路で転送する際の通信路属性情報に変換を行う。クライアント装置１０_１から受け取った通信路属性情報の内、帯域情報をチェックし、基本通信路の必要本数を決定する。この例では、クライアント装置１０_１からの要求は100Gであり、基本通信路の伝送単位は10Gであるため、本発明のノード装置１００は10Gの基本通信路を１０本のグループ化したグループ通信路が必要と判断し、100Gのグループ通信路、10G基本通信路必要本数分のリソース予約を行う。また、グループ通信路に必要な帯域情報をグループ通信路の通信路属性の通信路属性としてPathメッセージに追加する。

また、他の通信路属性情報である帯域プロファイル制御パラメータのEIRとCIRをチェックする。この場合EIR-100Gbps、CIR-50Gbpsであるため、CIRの帯域に該当する高優先度の基本通信路として50Gbps分である５本を割り当て、EIR専用の帯域（EIRの帯域からCIRの帯域を減算したもの）として、50Gbps分の基本通信路５本を割り当てる。

設定するグループ通信路の帯域値に関する以下の情報はグループ通信路始端部２６に設定される。

・CAB(Committed amount of bandwidth)：帯域保証を行う帯域量
・EAB(Excess amount of bandwidth)：帯域保証を行わない帯域量
ここでは、クライアント装置から通知されたEIRに合わせ、EAB＝EIR、CAB=CIRと設定する。

さらに、基本通信路をグループ化してグループ通信路を構成する際、EAB、CABの帯域量に応じて、基本通信路の通信路属性が付与される。また、CABをサポートする基本通信路の優先度は、CABをサポートしない基本通信路（EABのうちCABでない通信路）の優先度より高い優先度で設定される。優先度はRSVPのHolding Priority等を設定することが可能である。

高優先とした基本通信路にはHolding Priority０が割り当てられ、低優先とした基本通信路にはHolding Priority 7が割り当てられ、基本通信路の通信路属性情報としてPathメッセージに追加される。

この際、基本通信路の管理識別子とパスＩＤが関連付けられ、以下のようなテーブルが管理制御装置１１の通信路情報記憶装置１４において管理される。

基本通信路＃1：Priority 0
基本通信路＃2：Priority 0
基本通信路＃3：Priority 0
基本通信路＃4：Priority 0
基本通信路＃5：Priority 0
基本通信路＃6：Priority 7
基本通信路＃7：Priority 7
基本通信路＃8：Priority 7
基本通信路＃9：Priority 7
基本通信路＃１0：Priority 7
ここでの例では、基本通信路＃１〜＃５がCABの帯域をサポートし、基本通信路＃１〜＃１０がEABの帯域をサポートすることとなる。

ステップ３０３） ノード装置１００は、Pathメッセージに含まれる通信路経路情報に従いPathメッセージをノード装置３００に転送する。

ステップ３０４） Pathメッセージを受け取ったノード装置３００は、Pathメッセージに指定された基本通信路の通信路属性情報に従いグループ、必要なトランスポンダ、受信器とXCリソース等のグループ通信路管理情報を制御装置上（RSVPプロトコル機能部１３）に生成し、必要リソースの予約設定を行う。これらのリソースの予約は基本通信路数分（１０本）予約する。

ステップ３０５） ノード装置３００は、Pathメッセージに含まれる通信路経路情報に従い、Pathメッセージをノード装置４００に転送する。

ステップ３０６） ノード装置４００において、上記のステップ３０４，３０５と同様の手順を行う。

ステップ３０７） ノード装置４００よりPathメッセージを受け取ったノード装置２００は、Pathメッセージに含まれている通信路属性情報に従い、グループ通信路のリソース、転送用通信路のリソースを決定し、グループ通信路管理情報を制御装置上（RSVPプロトコル機能１３）に生成し、必要リソースの予約処理を行う。

ステップ３０８） ノード装置２００は、Pathメッセージ含まれる通信路経路情報に従い、Pathメッセージをクライアント装置１０_２に転送する。

ステップ３０９） クライアント装置１０_２では、Pathメッセージ内に含まれている転送用通信路属性に従い、通信路を設定する。

ステップ３１０） クライアント装置１０_２は、通信路設定要求返信メッセージとして、ResvメッセージをPathメッセージが送信されてきたノードであるノード装置２００に送信する。

ステップ３１１） クライアント装置１０_２よりResvメッセージを受信したノード装置２００は、Pathメッセージ受信時に予約状態であったリソースに通信路を設定する。ここでは、該当する基本通信路にトランスポンダの割り当てを行い、グループ通信路の対応関係が決定され、基本通信路の生成に必要なXCが設定とトランスポンダ、受信器の割り当てが行われる。トランスポンダ割り当て、受信器割り当て、XC設定処理は設定する基本通信路数分（１０本）実施する。

ステップ３１２） ノード装置２００は、当該ノードに対するPathメッセージの送信元であるノード装置４００に対してResvメッセージを転送する。

ステップ３１３） ノード装置２００からResvメッセージを受け取ったノード装置４００は、Pathメッセージ受信時に予約状態であったXC設定を行い、Pathメッセージ送信元のノード装置３００に転送する。このXC設定予約は設定する基本通信路分（１０本）設定する。

ステップ３１４） ノード装置３００は、ノード装置４００よりResvメッセージを受け取り、ステップ３１３と同様の処理を行う。

ステップ３１５） ノード装置３００よりResvメッセージを受け取ったノード装置１００は、Pathメッセージ受信時に予約状態であったリソースに通信路を設定する。ここでは、該当するグループ通信路構成処理、トランスポンダ割り当て、受信器割り当て、XC設定処理が行われる。このトランスポンダ割り当て、受信器割り当て、XC設定処理は必要な基本通信路分（１０本）設定する。

ステップ３１６） ノード装置１００がクライアント装置１０_１にResvメッセージを転送する。

ステップ３１７） クライアント装置１０_１において所望の通信路属性に通信路を設定する。

なお、上記の手順において、通信路の経路はPathメッセージの情報ではなく、各ノードのルーティングテーブルに従ってもよい。

なお、スイッチングハードウェア２０のグループ通信路始端部２６において帯域プロファイル制御を行う場合は、上記手順のグループ通信路設定の際にトークンバケットのバケットサイズ等の帯域プロファイル制御パラメータが、活用する帯域プロファイル制御方式に応じてグループ通信路始端部２６に設定される。

なお、図１０に示した転送用通信路生成手順のシーケンスに記載の処理は、通信路構成処理とリソース予約処理をグループ通信路設定のための処理と基本通信路設定のための処理に分割し、基本通信路設定処理よりグループ通信路設定処理を先に設定することも可能である。図１１にこのシーケンスを示した。

次に、上記手順で設定した通信路を切り替える場合の手順について記載する。

切替は受信器により検出された故障情報、もしくはオペレータやNMS等の上位装置から入力された切替命令を契機として行われる。

<容量可変動作＞
図６の通信網において、図１０もしくは図１１に示した手順で100Gbpsの帯域量の通信路が10Gbpsの基本通信路を１０本でグループ化した通信路が設定され、かつ、設定されている通信路の帯域プロファイル情報が、50GbpsのCAB=50、EIB=100Gbpsである状況において、通信路切替が、本発明のノード１００、ノード２００間で行われる動作を以下に記載する。また、図１２にそのシーケンスを示す。

ステップ４０１） ノード装置１００は、切替トリガを検出する。切替トリガには、通信路の故障、オペレータによる切替命令、他ノード装置からの切替命令、上位装置からの切替命令等がある。故障の場合、スイッチングハードウェア２０の転送路用通信路始端装置２６、もしくは、転送用通信路終端装置２７により検出される。

ステップ４０２） 切替トリガを検出したノード装置１００は、通信路属性情報に基づき、切替対象となる基本通信路を決定する。この例では、グループ通信路、基本通信路に以下のような通信路属性が割り当てられている。

・グループ通信路
EAB：100G
CAB:50G
・基本通信路
基本通信路＃1：Priority 0
基本通信路＃2：Priority 0
基本通信路＃3：Priority 0
基本通信路＃4：Priority 0
基本通信路＃5：Priority 0
基本通信路＃6：Priority 7
基本通信路＃7：Priority 7
基本通信路＃8：Priority 7
基本通信路＃9：Priority 7
基本通信路＃１0：Priority 7
ここでは、グループ通信路のCAB情報により、50Gの帯域をサポートする基本通信路として、基本通信路＃１〜基本通信路５が選定され、切替対象通信路となる。この選定方法は、通信路設定時にCAB、EABと基本通信路の対応関係を記憶し、CAB，EABと基本通信路の対応関係から決定する方法、または、CABの帯域量分だけPriorityの高い基本通信路を選定し、決定する方法がある。

ステップ４０３） ノード装置１００は、ノード装置２００に切替対象と決定された基本通信路の情報を含むPathメッセージを切替経路であるノード装置３００に転送する。これと同様のPathメッセージの中継が、切替経路であるノード装置１００⇒ノード装置３００⇒ノード装置４００⇒ノード装置２００という経路に中継される。切替経路は、管理制御装置１１のRSVP-TEプロトコル機能部１３、または、通信路情報記憶装置１４または、リソース管理機能部１５に登録し、切替時にそれら情報に従うことで決定される。この情報は、Next-hopの情報を切替え経路上の各ノード上に記憶し、Hop-by-Hopに経路を決定する方法と、切替端となるノード装置が通信路情報として切替経路全体の経路情報を制御メッセージに含め、制御メッセージで指定された経路情報に従うことも可能である。

ステップ４０４） 切替経路の終端点であるノード装置２００は、Pathメッセージを受け取った後に通知された切替対象基本通信路のXC設定を切替時の設定に変更し、Resvメッセージを切替経路上流に向け転送し、各中継ノードで切替通信路用にXCが設定される。これは、切替経路の各ノードで同様の処理が上流であるノード装置１００まで実施される。

ステップ４０５）切替経路の始端であるノード装置１００は、切替通信用にXC設定を変更した後、クライアント装置１０_１に向け、通信路の容量が100Gbpsから500Gbpsに変更された旨を通知するNotifyメッセージを転送する。

ステップ４０６） ノード装置１００からノード装置２００までResvConfメッセージが転送される。

ステップ４０７） ResvConfメッセージを受信したノード装置２００は、クライアント装置１０_２に向け、容量の変更が行われた旨をNotifyメッセージにより通知する。

また、管理制御装置１１のグループ通信路始端部２６は、切替の前後での基本通信路に対するトラフィックの分配形態が変更される。それぞれの分配形態は以下のようになる。

・切替前：
−高優先にマークされたパケットが、高優先度の基本通信路に割り当てられる。

−低優先にマークされたパケットが、低優先の基本通信路に割り当てられる。

・切替に伴うグループ通信路帯域減少後：
−高優先にマークされたパケットが高優先度の基本通信路に割り当てられる。

−低優先にマークされたパケットが廃棄される。

上記のマーキング方式は、RFC2697、RFC2698、RFC4115の方式等により実現することができる。これらの方式の場合、高い優先のパケットはGreenパケット、低優先のパケットはYellowパケットが該当する。

また、本発明は、仮想リンクを設定し、仮想リンクを利用して上記の切替を行うことも可能である。

図１３は、本発明の第１の実施例の仮想リンクの生成のシーケンスチャートである。

仮想リンクの生成においては、クライアント装置とは独立に処理することが可能である。転送用通信網内に事前に仮想リンクを生成し、仮想リンクを通過する転送用通信路をクライアント装置から設定する。

クライアント装置１０、管理制御装置１１からの制御メッセージ、もしくはオペレータによる想定への設定処理等のトリガ信号を契機として以下のような手順で仮想リンクが設定される。

ステップ５０１） ノード１００は、Pathメッセージに含まれる通信路属性情報をトランスポート通信網の基本通信路で転送する際の通信路属性情報の生成を行う。この例では、100Gの仮想リンクを生成する。この例では、EAB=100G、CAB=50Gとする。

ステップ５０２） ノード装置１００は、Pathメッセージに含まれる通信路経路情報に従いPathメッセージをノード装置３００に転送する。

ステップ５０３） Pathメッセージを受け取ったノード装置３００は、Pathメッセージに指定された仮想リンクの通信路属性情報に従い、XCリソースの予約設定を行う。このXCリソースの予約設定を行う。このXC設定予約は設定する仮想リンクの帯域分設定する。

ステップ５０４） ノード装置３００は、Pathメッセージ含まれる通信路経路情報に従い、Pathメッセージをノード装置４００に転送する。

ステップ５０５） ノード装置４００において、上記のステップ５０３，５０４と同様の処理を行う。

ステップ５０６） ノード装置４００よりパスメッセージを受け取ったノード装置２００は、Pathメッセージに含まれている通信路属性情報に従い、仮想リンクのリソースの予約を行う。

ステップ５０７） ノード装置２００は、当該ノード装置４００に対するPathメッセージの送信元であるノード装置４００に対してResvメッセージを転送する。

ステップ５０８） ノード装置２００からResvメッセージを受け取ったノード装置４００は、Pathメッセージ受信時に予約状態であったXCの設定を行い、メッセージをPathメッセージ送信元のノード３００に転送する。このXC設定予約は設定する仮想リンクの帯域分設定する。

ステップ５０９） ノード装置３００は、ノード装置４００よりResvメッセージを受け取り、ステップ５０８と同様の処理を行い、ノード装置１００にResvメッセージを転送する。

ステップ５１０） ノード装置１００がクライアント装置１０_１にResvメッセージを転送する。

上記のように設定した仮想リンクを通常のリンクと同等に扱い、クライアント装置１０から転送用パスが設定可能である。

仮想リンクが図１４にように設定されている場合、仮想リンク単位で切り替わる場合のシーケンスを図１５に示す。

ステップ６０１） 切替トリガを検出したノード装置１００は、CABもしくはEABに合わせた切替帯域の判断を行う。

ステップ６０２） 仮想リンクの切替帯域を判断した後は、仮想リンクの生成時と同様の手順で切替経路に仮想リンクが生成される（ノード装置１００⇒ノード装置５００⇒ノード装置６００⇒ノード装置２００）。

ステップ６０３） 切替用の仮想リンクが生成された後、切替端であるノード装置１００、ノード装置２００の間でシグナリングメッセージが交換され収容されている転送用通信路のXC設定が新しい仮想リンクを通過する設定に変更される。

なお、切替の際の切替トリガの発生基準として、グループ通信路または仮想リンクの使用可能帯域量に基づく閾値を設定し、故障、オペレータ設定等の事由によりグループ通信路、または、仮想リンクの使用可能帯域が変動し、使用可能帯域が閾値を超えた場合に、切替トリガを発生させることができる。使用可能帯域が閾値を超えた場合に、グループ通信路の故障判定を行い故障と判断し、故障警報を発生させることも可能である。

例えば、帯域変動による切替トリガをCABと等しく設定することができる。

図１０、図１１と共に示した通信路生成処理では、
EAB:100G
CAB:50G
としてグループ通信路を生成している。

この場合、例えば、切替トリガ発生閾値を50Gとすることができる。

本発明のノード装置１００，２００の正常性監視部１１０，２１０である受信器／送信器は、メンバ通信路単位に通信路の正常性を監視する。ここで検出された故障は、スイッチングハードウェア２０のグループ通信路始端装置２６／グループ通信路終端装置２７、または、管理制御装置１１において、故障した帯域の総計と共に管理される。

グループ通信路始端装置２６／グループ通信路終端装置２７、または、管理制御装置１１は、設定したグループ通信路の総帯域から、故障したメンバ通信路の総帯域を減算した値を使用可能帯域として管理し、使用可能帯域が、設定した閾値よりも小さくなった場合に、切替トリガを発生させる。また、同時に故障警報も発生することができる。

発生した切替トリガは、RSVP-TEプロトコル制御部１３に通知される。

［第２の実施例］
本発明は、クライアント装置にグループ通信路設定機能が備えられている場合、スイッチングハードウェア２０として、グループ通信路始端部２６、グループ通信路終端部２７のない図１６のような光クロスコネクトを用いることも可能である。図１６において図９の構成と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

クライアント装置１０に備えられるグループ通信路設定機能は、link-Aggregation機能やVCAT機能である。Link Aggregationの場合は、Ethernet IFを備えたルータ、L3スイッチ、L2スイッチ等がクライアント装置として利用でき、VCATを行う場合はTDMクロスコネクトやMSPPがクライアント装置として利用できる。

この場合、クライアント装置１０は、転送用通信網に仮想リンクを設定し、設定した仮想リンクにグループ通信路を設定することで、転送用通信路網内でもクライアント装置で管理するグループ通信路に対応した管理制御が可能となる。

本実施例においては、クライアント装置１０が以下の通信路属性の通信路を10G IFを１０本利用したLink Aggregationにより設定するものとする。

・始点ノード：クライアント＃１
・終点ノード：クライアント＃２
・設定経路：クライアント装置１０_１⇒ノード装置１００⇒ノード装置３００⇒ノード装置４００⇒ノード装置２００⇒クライアント装置１０_２
・設定帯域：100Gbps
・EIR：100Gbps
・CIR：50Bbps
クライアント装置１０においては、以下のグループ通信路管理情報が事前に付与され管理される。

・グループ通信路識別子
・グループ通信路を構成するメンバ通信路の識別子
・各メンバ通信路の通信路属性（優先度情報等）
・各メンバ通信路が利用するリソース識別子
・グループ通信路の終端点となる対向のクライアント装置の識別子
・各メンバ通信路の終端点となる対向装置のリソース識別子
なお、上記の「リソース識別子」とは、リンクアグリゲーション等の場合は、クライアント装置のインタフェース識別子であり、VCATの場合は、タイムスロット位置が利用可能である。または、転送用通信網の装置のインタフェースＩＤや、波長番号等とすることも可能である。

また、クライアント装置１０のリソースと転送用通信網のノード装置のリソースの接続関係はLMP等の制御プロトコルに制御メッセージを利用して交換され、互いのノード装置間で対応付けを行う（オペレータが手動で設定することもできる）。

クライアント装置１０が仮想リンクの通信路属性を指定する際、利用するグループ通信路の帯域とメンバ通信路の帯域から利用する転送用通信路のリソース（波長、インタフェース等）を各メンバ通信路毎に決定する。

上記管理情報を決定した後、図１７のシーケンスで転送用通信路が設定される。手順の詳細を以下に示す。

ステップ７０１） クライアント装置１０_１において事前に決定されたグループ通信路管理情報を含むPathメッセージがノード装置１００に対して通知される。

ステップ７０２） ノード装置１００では、Pathメッセージで指定されたグループ通信路管理情報を管理制御装置１１内に生成し、グループ通信路管理情報により指定された通信路属性でそれぞれのメンバ通信路に対してのリソース予約を行う。ここでは、10G×10本分のリソースが確保され、それらには同一のグループ識別子が付与されて管理される。ノード装置１００は、Pathメッセージを下流側のノード装置３００に転送する。

ステップ７０３） ノード装置３００からノード装置２００まで同様の手順を行う。

ステップ７０４） クライアント装置１０_２にPathメッセージを転送する。

ステップ７０５） クライアント装置１０_２はPathメッセージを受信し、ノード装置２００にResvメッセージを返送する。

ステップ７０６） ノード装置２００は、予約していたXCリソースの設定を行い、Resvメッセージを上流に転送する。

ステップ７０７） ノード装置１００まで上記のステップ７０６と同様の処理を繰り返す。

ステップ７０８） ノード装置１００はクライアント装置１０_１にResvメッセージを返送する。

このように設定された転送用通信路を第１の実施例と同様に切り替えることが可能である（図１２の処理と同様）。

［第３の実施例］
第１の実施例にて想定した図９のハードウェアの光スイッチ部２１を、をデジタルクロスコネクトで代替した図１８に示すスイッチングハードウェアの構成を利用して第１の実施例の動作を実施することができる。

同図において、図９と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

ティジタルクロスコネクト４１には、SDHクロスコネクト、SDHクロスコネクト機能を備えたMSPPや、OTNのODUクロスコネクトが該当する。

図９の合波器２４に相当する機能は、電子処理により信号の多重を行う多重器４５であり、図９の分波器２３に相当する機能は電気的に信号の分離を行う分離機４４により実現される。本実施例において、想定可能なグループ通信路は、ODU VCATやVC4 VCAT等のTDMのVirtual Concatenationグループパスが相当し、メンバパスとしては、ODU0、ODU1、ODU2、ODU2e、ODU3パス、vc3、vc4パス等が該当する。

なお、本発明は、ノード装置１００、２００の構成要素の動作をプログラムとして構築し、当該ノード装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。

また、構築されたプログラムをハードディスクや、フレキシブルディスク・ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記憶媒体に格納し、コンピュータにインストールする、または、配布することが可能である。

なお、本発明は、上記の実施の形態及び実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。

本発明は、クライアント通信網、クライアント通信網の信号を転送するトランスポート通信網からなる通信網に適用可能である。

本発明の原理構成図である。 本発明の一実施の形態におけるノード装置の基本構成図である。 本発明の一実施の形態におけるトラフィック転送用の通信路を生成する手順を示す図である。 本発明の一実施の形態における転送用通信網ないで通信路属性を決定する場合の仮想リンク生成手順を示す図である。 本発明の一実施の形態における仮想リンクを設定した転送用通信網の例である。 本発明の一実施の形態における複数の仮想リンクを設定した転送用通信網の例である。 本発明の第１の実施例における通信網の構成図である。 本発明の第１の実施例の管理制御装置の構成図である。 本発明の第１の実施例のスイッチングハードウェアの構成図である。 本発明の第１の実施例の転送用通信路生成手順を示す図（その１）である。 本発明の第１の実施例の転送用通信路生成手順を示す図（その２）である。 本発明の第１の実施例の容量可変動作のシーケンスチャートである。 本発明の第１の実施例の仮想リンクの生成シーケンスである。 本発明の第１の実施例の仮想リンクが設定されている例である。 本発明の第１の実施例の仮想リンク単位で切り替る場合のシーケンスチャートである。 本発明の第２の実施例におけるスイッチングハードウェアの構成図である。 本発明の第２の実施例の転送用通信路設定のシーケンスチャートである。 本発明の第３の実施例のスイッチングハードウェアの構成図である。

符号の説明

１０ クライアント装置
１１ 管理制御装置
１２ 制御インタフェース
１３ RSVP-TEプロトコル機能部
１４ 通信路情報記憶装置
１５ リソース管理機能部
１６ 装置制御インタフェース
２０ スイッチングハードウェア
２１ 光スイッチ
２２ ファイバインタフェース
２３ 分波器
２４ 合波器
２５ ポート
２６ 転送用通信路始端装置
２７ 転送用通信路終端装置
３１ 転送用通信路始端装置
３２ 転送用通信路終端装置
４０，５０ 仮想リンク
４１ ディジタルクロスコネクト
４２ 転送用通信路始端装置
４３ 転送用通信路終端装置
４４ 分離器
４５ 多重器
１００ クライアント装置（送信機能）
２００ クライアント装置（受信機能）
１０１，２０１ 制御メッセージ交換部
１０２，２０２ 通信路属性変換手段、通信路属性変換部
１０３，２０３ 通信路設定手段、通信路設定部
１０４，２０４ 通信路情報保存部
１０５，２０５ トラフィック受信部
１０６ トラフィック分配部
２０７ トラフィック多重部
１０８，２０８ トラフィック転送手段、トラフィック転送部
１０９，２０９ 通信路切替部
１１０，２１０ 正常性監視部
１１１ トラフィック測定部
１１３，２１３ 仮想リンク管理部
２６１，３１１ UNI-IF（受信）
２６２ グループ通信路始端部
２６３，３１２ 送信用トランスポンダ
２７１，３２２ UNI-IF（送信）
２７２ グループ通信路終端部
２７３，３２１ レシーバ
３００，４００，５００，６００ ノード

Claims (14)

1. 他のノード装置もしくはクライアント装置から、トラフィック転送用通信路の設定要求メッセージと、設定されるトラフィック転送用通信路についての、通信路の経路情報、通信路リソース情報、通信路の優先度情報、故障救済クラス情報、サービスクラス情報、通信路を設定する際の設定単位、帯域プロファイルを含む各種通信路属性を含んだメッセージを受信し、通信路属性を満たすトラフィック転送用の転送用通信路をクライアント装置間に設定し、受信トラフィックを転送するノード装置であって、
   複数の転送用通信路をグループ化した他ノード装置から要求された通信路属性情報を満たすグループ化された転送用通信路をクライアント装置間、もしくは、該クライアント装置に接続される対向するノード装置の間に設定し、トラフィックを他ノード装置に転送するトラフィック転送手段と、
   受信した通信路設定メッセージで指定された転送用通信路の通信路属性を複数の転送用通信路のそれぞれの転送用通信路への複数の割り当て属性に変換する通信路属性変換手段と、
   他のノード装置、もしくは、クライアント装置からの転送用通信路の設定要求に対し、リソース量を含む各種通信路属性が一部もしくは全て互いに異なる複数の種別の転送用通信路を設定し、それら転送用通信路をグループ化したグループ通信路をクライアント装置間の通信路、もしくは、その一部の通信路として、該グループ通信路を介してクライアント装置間のトラフィックを転送可能な通信路を設定する通信路設定手段と、
   を有することを特徴とする通信ノード装置。
2. 前記通信路属性変換手段は、
   変換する通信路属性が、通信路故障や帯域競合発生時に通信路帯域が保証される保証転送帯域量と、通信路故障や帯域競合発生時に通信路帯域が保証されない非保証転送帯域量とし、グループ通信路を構成する転送用通信路毎に、保証帯域を転送するための通信路属性と、非保証帯域を転送するための通信路属性のうち、いずれかを選定し、グループ通信路を構成する個々の転送用通信路に割り当てる帯域決定手段を含む、
   請求項１記載の通信ノード装置。
3. 前記通信路属性変換手段は、
   変換する通信路属性が、転送トラフィックの帯域プロファイル情報であり、要求された帯域プロファイルを満たすため、複数の転送路通信路毎に同一、もしくは、異なるリソース値、優先度情報、故障救済クラスを含む通信路属性を付与し、それらをグループ化したグループ通信路で要求された帯域プロファイルを満たす転送用通信路をクライアント装置間、または、前記送信側ノード装置と前記受信側ノード装置間に設定する手段を含む
   請求項１記載の通信ノード装置。
4. 前記帯域決定手段は、
   保証リソースを転送するための属性を持つ転送用通信路の合計帯域と、非保証リソースを転送するための属性を持つ転送用通信路の合計帯域値を、他ノード装置から要求された帯域プロファイル情報（CIR（Committed Information Rate）、EIR（Excess Information Rate）、PIR(Peak Information Rate)）に基づき決定する手段を含む
   請求項２記載の通信ノード装置。
5. 他ノード装置からの通信路設定要求に通信路属性の異なる一つ以上の通信路による通信路グループを設定するノード装置において、
   通信路の切替機能、切替トリガ検出機能を備え、故障発生、帯域競合を含む切替トリガ信号を検出した際に、設定したグループ通信路の各基本通信路に設定されたリソース管理属性、優先度情報の通信路属性に基づき、各通信路属性のパスの切替判断をそれぞれの転送用通信路について行う機能を備え、グループ通信路に属する基本通信路数を変更してグループ通信路を切替を行う通信路切替手段を有する
   請求項２または３記載の通信ノード装置。
6. 前記通信路切替手段は、
   各通信路属性のパスの切替判断を行う際の判定基準の通信路属性として、保証リソース／非保証リソースを識別する属性情報、または、帯域プロファイル情報を用いる
   請求項５記載の通信ノード装置。
7. 複数ノード間に設定される通信路の転送用ネットワーク内区間（NNI：Network Network Interface）区間を仮想的に２ノード間のリンクとして管理する仮想リンク管理機能を備え、前記グループ通信路が、転送グループ通信路を複数本利用した転送用ネットワーク内区間の仮想リンクである
   請求項１乃至６のいずれか１項記載の通信ノード装置。
8. 前記通信路属性変換手段は、
   他ノード装置において、他ノード装置の帯域プロファイル制御によりマーキングされたパケットのマークを識別し、該マークに応じて、該当パケットの転送先となるグループ通信路内の転送用通信路を決定し、トラフィックを転送する手段を含む
   請求項３記載の通信ノード装置。
9. 前記帯域決定手段は、
   CIR、EIR、PIRについての情報を含む帯域プロファイル情報に基づきトラフィック転送用通信路の故障通知と切替判断を行う
   請求項２記載の通信ノード装置。
10. 前記通信路属性変換手段は、
    前記帯域プロファイルで指定された帯域の利用可能量に基づきトラフィック転送用通信路の故障通知と切替判断を行う
    請求項３記載の通信ノード装置。
11. 請求項１乃至１０記載の通信ノード装置を構成する各手段としてコンピュータを機能させるための通信路制御プログラム。
12. 他の通信ノード装置もしくはクライアント装置から、トラフィック転送用通信路の設定要求メッセージと、設定されるトラフィック転送用通信路についての、リソース値、リソース設定時間、サービスクラス、故障救済クラスを含む各種通信路属性の設定要件情報を含んだメッセージを受信し、通信路属性を満たすトラフィック転送用の転送用通信路をクライアント装置間に設定し、受信トラフィックを転送する通信ノード装置を有する通信システムであって、
    前記クライアント装置は、
    設定する通信路の通信路属性情報を含む通信路設定メッセージと通信路設定要求返信メッセージを送受信し、前記通信ノード装置との間に接続関係を生成する手段を有し、
    前記通信ノード装置は、
    複数の転送用通信路をグループ化した他ノード装置から要求された通信路属性情報を満たすグループ化された転送用通信路をクライアント装置間、もしくは、該クライアント装置に接続される送信側ノード装置と受信側ノード装置の間に設定し、トラフィックを他ノード装置に転送するトラフィック転送手段と、
    受信した通信路設定メッセージで指定された転送用通信路の通信路属性を複数の転送用通信路のそれぞれの転送用通信路への複数の割り当て属性に変換する通信路属性変換手段と、
    他のノード装置、もしくは、クライアント装置からの転送用通信路の設定要求に対し、リソース量を含む各種通信路属性が一部もしくは全て互いに異なる複数の種別の転送用通信路を設定し、それら転送用通信路をグループ化したグループ通信路をクライアント装置間の通信路、もしくは、その一部の通信路として、該グループ通信路を介してクライアント装置間のトラフィックを転送可能な通信路を設定する通信路設定手段と、
    を有することを特徴とする通信システム。
13. 前記通信路属性変換手段は、
    変換する通信路属性が、通信路故障や帯域競合発生時に通信路帯域が保証される保証転送帯域量と、通信路故障や帯域競合発生時に通信路帯域が保証されない非保証転送帯域量とし、グループ通信路を構成する転送用通信路毎に、保証帯域を転送するための通信路属性と、非保証帯域を転送するための通信路属性のうち、いずれかを選定し、グループ通信路を構成する個々の転送用通信路に割り当てる帯域決定手段を含む、
    請求項１２記載の通信システム。
14. 前記通信路属性変換手段は、
    変換する通信路属性が、転送トラフィックの帯域プロファイル情報であり、要求された帯域プロファイルを満たすため、複数の転送路通信路毎に同一、もしくは、異なるリソース値、優先度情報、故障救済クラスを含む通信路属性を付与し、それらをグループ化したグループ通信路で要求された帯域プロファイルを満たす転送用通信路をクライアント装置間、または、対向するノード装置間に設定する手段を含む
    請求項１２記載の通信システム。

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