JP5376066B2 - リングネットワークを構築する方法 - Google Patents

Description

本発明は、リングネットワークを構築する方法、およびリングネットワーク上に設けられる伝送装置に係わる。

光伝送システムのリングプロテクションを実現するための技術の１つとして、ＢＬＳＲ（Bi-directional Line Switched Ring）が実用化されている。ＢＬＳＲを採用する伝送システムでは、複数のノードが１組の伝送路でリング状に接続されている。１組の伝送路は、互いに逆方向に信号を伝送するように構成される。ただし、通常運用時は、１組の伝送路のうちの一方を介してデータ信号が伝送される。すなわち、１組の伝送路のうちの一方は現用系として使用され、他方は予備系として使用される。

ＢＬＳＲを採用する伝送システムにおいて障害が発生すると、ノード装置は、その障害を迂回するパスを形成するように、データ信号の伝送経路を自律的に切り替える。この結果、伝送システムは、現用系の伝送路だけでなく予備系の伝送路も使用してデータ信号を伝送することになる。

ＢＬＳＲにおいては、各ノード装置は、障害発生時に自律的に伝送経路を切り替えるために、各ノード装置の接続情報であるネットワークのトポロジを認識している。ネットワークのトポロジを表すトポロジ情報は、例えば、各ノード装置に一意に割り当てられているノードＩＤを利用して生成される。なお、ＢＬＳＲにおいて、障害を検出して自動的にパスを復旧させる機能は、ＡＰＳ（Automatic Protection Switching）と呼ばれることがある。

関連する技術として、複数の伝送装置を伝送路によってリング状に接続したリングネットワークに於けるトポロジ構築を自動的に行うリングネットワーク構築方法が提案されている。この方法は、伝送フレームのオーバーヘッドの中のトポロジ情報の転送用の単一又は複数のバイト（例えば、Ｄ１〜Ｄ１２のユーザ使用可能の複数バイト）と、このバイトによるトポロジ情報の転送方向と、トポロジ構築完了判定条件とを全伝送装置に設定する過程と、指定された伝送装置から、設定したバイトによりトポロジ情報を設定転送方向に順次送出し、トポロジ構築完了判定条件に従ってトポロジ構築完了か否かを判定する過程とを含む。（例えば、特許文献１）

また、他の関連する技術として、時分割多重された光信号が双方向に伝送しうるリング伝送システムにおいて使用される光伝送装置が提案されている。この光伝送装置は、双方向リング伝送路に接続され、伝送リングとこの伝送リングに接続された他の伝送リングとの間の接続形態を認識する接続形態認識手段と、接続形態認識手段に接続され、障害が発生した区間を検出する障害区間検出手段と、接続形態認識手段と障害区間検出手段とに接続され、接続形態と区間とに基づいて伝送経路を切り替えするループバック切り替え制御手段を備える。（例えば、特許文献２）

特開２００４−２１４８２６号公報 特開２００６−１２９５３０号公報

ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical NETwork/Synchronous Digital Hierarchy）で使用されるＢＬＳＲでは、１つのリングネットワーク上に最大で１６のノードを配置することができる。しかし、近年では、１つのリングネットワーク上により多くのノードを配置したいという要求が高まってきている。このため、例えば、近年のＯＴＮ（Optical Transport Network）アーキテクチャは、１つのリングネットワーク上で最大で１２８または２５６のノードを配置できるように規定している。

ところで、ＢＬＳＲを実現するためには、各ノードに対して互いに異なるノードＩＤを割り当てる必要がある。しかし、１つのリングネットワーク上に配置されるノードの数が増加すると、各ノードに対して互いに異なるノードＩＤを割り当てて管理することが困難になる。

例えば、リングネットワーク上に新たにノード装置を追加する際には、ネットワークを構築または管理するオペレータは、まず、リングネットワーク上の各ノード装置のノードＩＤを確認する。続いて、オペレータは、未使用のノードＩＤをサーチして取得する。そして、オペレータは、新たなノード装置に対して取得したノードＩＤを割り当てる。したがって、１つのリングネットワーク上に配置されるノードの数が増加すると、ノードＩＤの割当ておよび管理に要する時間が長くなる。また、複数のノード装置に誤って同じノードＩＤを重複して割り当ててしまう等の設定ミスが発生しやすくなる。

なお、この問題は、ＢＬＳＲを採用する伝送システムにおいてのみ発生するものではない。すなわち、上述の問題は、複数の伝送装置が伝送路によってリング状に接続されたリングネットワークにおいて発生し得る。

したがって、本発明の課題は、複数の伝送装置が伝送路によってリング状に接続されたリングネットワークにおいて、各伝送装置にＩＤを割り当てる作業を簡単にすることである。

本発明の１つの態様のネットワーク構築方法は、複数の伝送装置が伝送路によってリング状に接続されたリングネットワークにおいて使用される。そして、ネットワーク構築方法は、前記リングネットワークにフレームを周回させ、各伝送装置は、予め決められた規則に従って前記フレームにＩＤを書き込み、前記複数の伝送装置により前記フレームに書き込まれた複数のＩＤが所定の条件を満たすか否かを判定し、前記複数のＩＤが前記条件を満たすときに、各伝送装置は、前記複数のＩＤの中から前記規則に従って対応するＩＤを取得する。

本出願において開示される構成または方法によれば、複数の伝送装置が伝送路によってリング状に接続されたリングネットワークにおいて、各伝送装置にＩＤを割り当てる作業が簡単になる。

実施形態のネットワーク構築方法を使用するネットワークの一例を示す図である。 実施形態のネットワーク構築方法を説明する図（手順１）である。 実施形態のネットワーク構築方法を説明する図（手順２）である。 実施形態のネットワーク構築方法を説明する図（手順３）である。 特定伝送装置がノードＩＤを決定する方法を説明する図である。 一部の伝送装置にノードＩＤが割り当てられているときのネットワーク構築方法を説明する図（手順１）である。 一部の伝送装置にノードＩＤが割り当てられているときのネットワーク構築方法を説明する図（手順２）である。 一部の伝送装置にノードＩＤが割り当てられているときのネットワーク構築方法を説明する図（手順３）である。 重複するノードＩＤが割り当てられたときの処理を説明する図である。 ノード数が許容数を超えているときの処理を説明する図である。 ノード数が許容数を超えているときの他の処理を説明する図である。 一部の区間の帯域が他の区間と異なっているときの処理を説明する図である。 トポロジ構築フレームの実施例である。 OTU/ODU/OPUオーバーヘッドの形式を示す図である。 伝送装置の構成を示す図である。 オーバーヘッド部の構成を示す図である。 ネットワーク構築方法の開始時にトポロジ構築フレームを送信する処理を示すフローチャートである。 トポロジ構築フレームを受信した伝送装置の処理を示すフローチャート（その１）である。 トポロジ構築フレームを受信した伝送装置の処理を示すフローチャート（その２）である。 トポロジ構築フレームを受信した伝送装置の処理を示すフローチャート（その３）である。 ネットワーク構築方法の第１の実施例を示す図（その１）である。 ネットワーク構築方法の第１の実施例を示す図（その２）である。 ネットワーク構築方法の第１の実施例を示す図（その３）である。 ネットワーク構築方法の第１の実施例を示す図（その４）である。 ネットワーク構築方法の第２の実施例を示す図である。 ネットワーク構築方法の第３の実施例を示す図である。 ネットワーク構築方法の第４の実施例を示す図である。 ネットワーク構築方法の第５の実施例を示す図である。 ネットワーク構築方法の第６の実施例を示す図である。

図１は、実施形態のネットワーク構築方法を使用するネットワークの一例を示す図である。図１に示すネットワークは、複数の伝送装置１ａ〜１ｆを備える。伝送装置１ａ〜１ｆは、１組の伝送路２ａ、２ｂによってリング状に接続されている。そして、図１に示すリングネットワークは、この例では、リングプロテクションを実現するためにＢＬＳＲを提供する。

各伝送装置（ノード装置）１ａ〜１ｆは、伝送路２ａ、２ｂを介して光信号を送信および受信する光伝送装置である。また、各伝送装置１ａ〜１ｆは、ＷＤＭ光信号を送信および受信するＷＤＭ伝送装置であってもよい。この場合、各伝送装置１ａ〜１ｆは、光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ：Optical Add Drop Multiplexer）を備えてもよい。

伝送路２ａ、２ｂは、それぞれ、光信号を伝送する光ファイバ伝送路である。伝送路２ａ、２ｂは、互いに逆方向に光信号を伝送する。この例では、伝送路２ａは、反時計回りに光信号を伝送する。また、伝送路２ｂは、時計回りに光信号を伝送する。ただし、通常運用時は、伝送路２ａ、２ｂのうちの一方を介して光信号が伝送される。

以下の説明においては、各伝送装置１ａ〜１ｆが配置される地点を「ノード」と呼ぶ。ここで、ＢＬＳＲを実現するために、各伝送装置１ａ〜１ｆにはそれぞれ識別子が割り当てられる。したがって、以下の説明では、各伝送装置１ａ〜１ｆに割り当てられる識別子を「ノードＩＤ（または単に「ＩＤ」）」と呼ぶ。さらに、各伝送装置１ａ〜１ｆは、ＢＬＳＲを実現するために、ネットワークのトポロジを表すトポロジ情報を保持する。

実施形態のネットワーク構築方法は、上述のネットワークにおいて、伝送装置１ａ〜１ｆに対してそれぞれノードＩＤを割り当てる手順（或いは、各伝送装置１ａ〜１ｆがノードＩＤを取得する手順）を含む。また、実施形態のネットワーク構築方法は、伝送装置１ａ〜１ｆに対してそれぞれトポロジ情報を設定する手順（或いは、各伝送装置１ａ〜１ｆがトポロジ情報を取得する手順）を含む。

なお、図１に示すネットワークは、ＢＬＳＲを提供するために、１組の伝送路２ａ、２ｂを備えるが、２組以上の伝送路を備えるようにしてもよい。また、実施形態のネットワーク構築方法を使用するネットワークは、ＢＬＳＲシステムでなくてもよい。すなわち、実施形態のネットワーク構築方法は、複数の伝送装置が伝送路によってリング状に接続されたリングネットワークにおいて使用可能である。

図２〜図４は、実施形態のネットワーク構築方法を説明する図である。なお、以下の説明においては、図２に示すように、ネットワーク構築方法を開始するときに、伝送装置１ａ〜１ｆにはノードＩＤが割り当てられていないものとする。

実施形態のネットワーク構築方法においては、ネットワークを構築または管理するオペレータは、伝送装置１ａ〜１ｆの中から、トポロジ構築フレームを生成して送信する伝送装置を選択する。以下の説明では、トポロジ構築フレームを生成して送信する伝送装置を「特定伝送装置」と呼ぶことがある。この実施例では、伝送装置１ａが特定伝送装置として動作するものとする。また、トポロジ構築フレームは、後で説明するが、ネットワークを構築する手順において使用するコマンドを含む。すなわち、特定伝送装置は、コマンドを起動する役割を担っている。よって、特定伝送装置のことを「コマンド起動ノード」と呼ぶことがある。

実施形態のネットワーク構築方法は、ネットワーク上のノード数を検出する手順、各伝送装置に仮ノードＩＤを割り当てる手順、各伝送装置にノードＩＤおよびトポロジ情報を設定する手順を有する。以下、これらの３つの手順を順番に説明する。

（１）ノード数の検出（図２）
伝送装置１ａは、トポロジ構築フレームを生成する。このトポロジ構築フレームは、ノード数を検出するコマンドCmd01を含む。よって、以下では、コマンドCmd01を含むフレームをトポロジ構築フレーム０１と呼ぶ。続いて、伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０１のデータ領域に、自分（すなわち、伝送装置１ａ）が存在することを表す存在情報を書き込む。この例では、存在情報は「００」である。そして、伝送装置１ａは、リングネットワークを周回するように、トポロジ構築フレーム０１を伝送装置１ｂへ送信する。

伝送装置１ｂは、伝送装置１ａからトポロジ構築フレーム０１を受信すると、自分（すなわち、伝送装置１ｂ）が存在することを表す存在情報をトポロジ構築フレーム０１のデータ領域に書き込む。このとき、伝送装置１ｂは、直前の伝送装置（すなわち、伝送装置１ａ）によって書き込まれている存在情報の後ろに自分（すなわち、伝送装置１ｂ）の存在情報を追加する。そして、伝送装置１ｂは、トポロジ構築フレーム０１を伝送装置１ｃへ送信する。よって、伝送装置１ｂから伝送装置１ｃへ送信されるトポロジ構築フレーム０１のデータ領域には、２つの「００」が書き込まれている。

伝送装置１ｃは、伝送装置１ｂからトポロジ構築フレーム０１を受信すると、自分（すなわち、伝送装置１ｃ）が存在することを表す存在情報をそのトポロジ構築フレーム０１のデータ領域に書き込む。このとき、伝送装置１ｃは、直前の伝送装置（すなわち、伝送装置１ｂ）によって書き込まれた存在情報の後ろに自分（すなわち、伝送装置１ｃ）の存在情報を追加する。そして、伝送装置１ｃは、トポロジ構築フレーム０１を伝送装置１ｄへ送信する。よって、伝送装置１ｃから伝送装置１ｄへ送信されるトポロジ構築フレーム０１のデータ領域には、３つの「００」が書き込まれている。

トポロジ構築フレーム０１を受信したときの伝送装置１ｄ〜１ｆの動作は、基本的に、伝送装置１ｂ、１ｃと同じである。したがって、伝送装置１ｆから伝送装置１ａへ送信されるトポロジ構築フレーム０１のデータ領域には、６つの「００」が書き込まれている。

伝送装置１ａは、伝送装置１ｆからトポロジ構築フレーム０１を受信すると、データ領域の内容に基づいて、リングネットワーク上に配置されている伝送装置の数（すなわち、ノード数）を検出する。この例では、トポロジ構築フレーム０１のデータ領域に６つの「００」が書き込まれている。したがって、伝送装置１ａは、リングネットワーク上のノード数（すなわち、伝送装置の数）が「６」であると判定する。

（２）仮ノードＩＤの割当て（図３）
伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０１に設定されているコマンド識別子Cmdを「０１」から「０２」に更新することにより、トポロジ構築フレーム０２を生成する。したがって、この時点で、トポロジ構築フレーム０２のデータ領域には、６つの「００」が書き込まれている。ここで、コマンドCmd02は、トポロジ構築フレーム０２のデータ領域にＩＤを書き込むことを各伝送装置に指示する。すなわち、各伝送装置は、コマンドCmd02を含むトポロジ構築フレーム０２を受信すると、そのデータ領域にＩＤを書き込む。したがって、以下の説明では、トポロジ構築フレームのデータ領域に書き込まれるデータを「ノードＩＤデータ」と呼ぶことがある。

伝送装置１ａは、仮ノードＩＤを生成する。ここで、伝送装置１ａは、特定伝送装置である。よって、伝送装置１ａは、仮ノードＩＤとして任意の値を使用できる。この例では、伝送装置１ａは、仮ノードＩＤ「０１」を生成する。続いて、伝送装置１ａは、伝送装置１ａが先にデータ領域に書き込んだ存在情報を、伝送装置１ａが生成した仮ノードＩＤに書き換える。すなわち、データ領域内のノードＩＤデータは「00,00,00,00,00,00」から「01,00,00,00,00,00」に更新される。そして、伝送装置１ａは、リングネットワークを周回するように、トポロジ構築フレーム０２を伝送装置１ｂへ送信する。

伝送装置１ｂは、伝送装置１ａからトポロジ構築フレーム０２を受信すると、仮ノードＩＤを生成する。このとき、伝送装置１ｂは、トポロジ構築フレーム０２のデータ領域に既に書き込まれている仮ノードＩＤ以外の値を生成する。すなわち、伝送装置１ｂは「０１」以外の値を生成する。この例では、伝送装置１ｂは、仮ノードＩＤ「０２」を生成している。つづいて、伝送装置１ｂは、伝送装置１ｂが先にデータ領域に書き込んだ存在情報を、伝送装置１ｂが生成した仮ノードＩＤに書き換える。すなわち、ノードＩＤデータは「01,00,00,00,00,00」から「01,02,00,00,00,00」に更新される。そして、伝送装置１ｂは、トポロジ構築フレーム０２を伝送装置１ｃへ送信する。

伝送装置１ｃは、伝送装置１ｂからトポロジ構築フレーム０２を受信すると、データ領域に既に書き込まれている仮ノードＩＤ以外の値を生成する。すなわち、伝送装置１ｂは「０１」「０２」以外の値を生成する。この例では、伝送装置１ｂは、仮ノードＩＤ「０３」を生成する。また、伝送装置１ｃは、伝送装置１ｂと同様にデータ領域を更新する。よって、ノードＩＤデータは「01,02,00,00,00,00」から「01,02,03,00,00,00」に更新される。そして、伝送装置１ｃは、トポロジ構築フレーム０２を伝送装置１ｄへ送信する。

トポロジ構築フレーム０２を受信したときの伝送装置１ｄ〜１ｆの動作は、基本的に、伝送装置１ｂ、１ｃと同じである。ただし、伝送装置１ｄ、１ｅ、１ｆは、それぞれ仮ノードＩＤ「０４」「０５」「０６」を生成する。したがって、伝送装置１ｆから伝送装置１ａへ送信されるトポロジ構築フレーム０２のノードＩＤデータは、図３に示すように、「01,02,03,04,05,06」に更新されている。

伝送装置１ａは、伝送装置１ｆからトポロジ構築フレーム０２を受信すると、データ領域に保持されているノードＩＤデータに基づいて、伝送装置１ａ〜１ｆにより生成された仮ノードＩＤが所定の条件を満たすか否かを判定する。この例では、伝送装置１ａは、少なくとも、伝送装置１ａ〜１ｆにより生成された仮ノードＩＤが互いに異なっているか否かを判定する。伝送装置１ａ〜１ｆにより生成された仮ノードＩＤが互いに異なっていれば、伝送装置１ａは、ノードＩＤおよびトポロジ情報を設定する手順を開始する。なお、伝送装置１ａは、伝送装置１ａ〜１ｆにより生成された仮ノードＩＤが他の条件を満たすか否かを判定してもよい。例えば、伝送装置１ａは、ノードＩＤデータが「００」を含まないことを確認してもよい。ノードＩＤデータが「００」を含む場合、伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０２に仮ノードＩＤを書き込んでいない伝送装置が存在すると判定し、アラームを出力する。

（３）ノードＩＤおよびトポロジ情報の設定（図４）
伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０２に設定されているコマンド識別子Cmdを「０２」から「０３」に更新することにより、トポロジ構築フレーム０３を生成する。この時点で、トポロジ構築フレーム０３のノードＩＤデータは「01,02,03,04,05,06」である。なお、コマンドCmd03は、トポロジ構築フレーム０３のデータ領域内の複数のＩＤの中から対応するＩＤを取得することを各伝送装置に指示する。また、この例では、コマンドCmd03は、トポロジ構築フレーム０３のデータ領域内の複数のＩＤに基づいてトポロジ情報を取得することも各伝送装置に指示する。

伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０３のデータ領域に保持されているノードＩＤデータに基づいて、ノードＩＤおよびトポロジ情報を取得する。具体的には、伝送装置１ａは、伝送装置１ａが先にデータ領域に書き込んだ仮ノードＩＤを、正規のノードＩＤとして取得する。この例では、伝送装置１ａは、データ領域の先頭に仮ノードＩＤを書き込んでいる。したがって、伝送装置１ａは、ノードＩＤデータ「01,02,03,04,05,06」の第１番目の値「０１」を、正規のノードＩＤとして取得する。

また、伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０３のノードＩＤデータに基づいてトポロジ情報を取得する。ここで、伝送装置１ａは、特定伝送装置である。よって、伝送装置１ａにおいては、ノードＩＤデータがトポロジ情報である。すなわち、伝送装置１ａは、トポロジ情報「01,02,03,04,05,06」を取得する。このトポロジ情報は、現用系リングの信号の伝送方向において、「０２」「０３」「０４」「０５」「０６」で識別される伝送装置が順番に配置されていることを表す。そして、伝送装置１ａは、リングネットワークを周回するように、トポロジ構築フレーム０３を伝送装置１ｂへ送信する。

伝送装置１ｂは、伝送装置１ａからトポロジ構築フレーム０３を受信すると、ノードＩＤおよびトポロジ情報を取得する。具体的には、伝送装置１ｂは、伝送装置１ｂが先にデータ領域に書き込んだ仮ノードＩＤを、正規のノードＩＤとして取得する。ここで、伝送装置１ｂは、データ領域の２番目に仮ノードＩＤを書き込んでいる。よって、伝送装置１ｂは、ノードＩＤデータ「01,02,03,04,05,06」の第２番目の値「０２」を、正規のノードＩＤとして取得する。

また、伝送装置１ｂは、トポロジ構築フレーム０３のデータ領域の内容に基づいてトポロジ情報を取得する。ここで、伝送装置１ｂは、上述したように、データ領域の２番目に仮ノードＩＤを書き込んでいる。よって、伝送装置１ｂは、データ領域の第２番目の値が先頭に移動するように、ノードＩＤデータの各エレメントをサイクリックにシフトする。そして、伝送装置１ｂは、このシフト処理の結果をトポロジ情報として取得する。すなわち、伝送装置１ｂは、トポロジ情報「02,03,04,05,06,01」を取得する。このトポロジ情報は、現用系リングの信号の伝送方向において、「０３」「０４」「０５」「０６」「０１」で識別される伝送装置が順番に配置されていることを表す。そして、伝送装置１ｂは、トポロジ構築フレーム０３を伝送装置１ｃへ送信する。

トポロジ構築フレーム０３を受信したときの伝送装置１ｃ〜１ｆの動作は、基本的に、伝送装置１ｂと同じである。よって、伝送装置１ｃは、ノードＩＤ「０３」およびトポロジ情報「03,04,05,06,01,02」を取得する。伝送装置１ｄは、ノードＩＤ「０４」およびトポロジ情報「04,05,06,01,02,03」を取得する。伝送装置１ｅは、ノードＩＤ「０５」およびトポロジ情報「05,06,01,02,03,04」を取得する。伝送装置１ｆは、ノードＩＤ「０６」およびトポロジ情報「05,06,01,02,03,04」を取得する。

このように、実施形態のネットワーク構築方法においては、各伝送装置がそれぞれＩＤ（図２〜図４に示す例では、仮ノードＩＤ）を生成する。各伝送装置により生成されるノードＩＤは、リングネットワークを周回するフレーム（実施例では、トポロジ構築フレーム）を利用して特定伝送装置に通知される。特定伝送装置は、各伝送装置により生成されたＩＤが互いに異なっているか否かを確認する。そして、ＩＤが互いに異なっていれば、各伝送装置は、自分が生成したＩＤを、正規のノードＩＤとして取得する。すなわち、複数の伝送装置を備えるネットワークシステムは、自律的に、互いに異なるノードＩＤを生成して複数の伝送装置に割り当てる。したがって、ネットワークを構築または管理するオペレータが各伝送装置のノードＩＤを決定する必要はなく、ノード数が増加しても、各伝送装置に対して互いに異なるノードＩＤを容易に割り当てることができる。また、実施形態のネットワーク構築方法によれば、各伝送装置は、ノードＩＤと共にトポロジ情報も合わせて取得できる。

図５は、特定伝送装置がすべての伝送装置のノードＩＤを決定する方法を説明する図である。図５に示す手順は、図２を参照しながら説明したノード数検出処理に続いて実行される。すなわち、ここでは、特定伝送装置としての伝送装置１ａが、伝送装置１ｆから図２に示すトポロジ構築フレーム０１を受信したものとする。伝送装置１ａが受信するトポロジ構築フレーム０１のデータ領域の内容は「00,00,00,00,00,00」である。

伝送装置１ａは、データ領域の内容に基づいて、リングネットワーク上に存在する伝送装置の数が「６」であることを検出する。そうすると、伝送装置１ａは、互いに異なる６つのノードＩＤを生成する。この例では、伝送装置１ａは、ノードＩＤ「０１」「０２」「０３」「０４」「０５」「０６」を生成する。そして、伝送装置１ａは、生成したノードＩＤを、トポロジ構築フレームのデータ領域に書き込む。この結果、データ領域は、ノードＩＤデータ「01,02,03,04,05,06」を保持する状態に更新される。さらに、伝送装置１ａは、このノードＩＤデータを伝送するトポロジ構築フレーム０３を生成する、そして、伝送装置１ａは、リングネットワークを周回するように、このトポロジ構築フレーム０３を伝送装置１ｂへ送信する。

この後の各伝送装置１ｂ〜１ｆの動作は、図４を参照しながら説明した通りである。すなわち、各伝送装置１ｂ〜１ｆは、トポロジ構築フレーム０３により伝送されるノードＩＤデータに基づいて、ノードＩＤおよびトポロジ情報を取得する。

このように、図２〜図４に示す方法は、各伝送装置が仮ノードＩＤを生成し、特定伝送装置が仮ノードＩＤの適否を判定する手順を含む。これに対して、図５に示す方法においては、特定伝送装置が各伝送装置のノードＩＤを一括して決定し、各伝送装置がそれぞれ自分に割り当てられたノードＩＤを取得する。したがって、図５に示す方法によれば、トポロジ構築フレーム０２を送信して各伝送装置から仮ノードＩＤを収集する手順が不要となる。なお、図２〜図４に示す方法は、特定伝送装置の負荷が重くなることはないという利点を有する。

図６〜図８は、一部の伝送装置に前もってノードＩＤが割り当てられているときのネットワーク構築方法を説明する図である。ここでは、伝送装置１ｄ、１ｅに対してそれぞれノードＩＤ「０７」「０５」が割り当てられている。また、伝送装置１ｄ、１ｅには、それぞれトポロジ情報「07,05」「05,07」が設定されている。そして、伝送装置１ｄ、１ｅに伝送装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｆを接続してリングネットワークを構築するものとする。このとき、伝送装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｆには、未だノードＩＤは割り当てられていない。なお、以下の説明においても、伝送装置１ａが特定伝送装置として動作する。

（１）ノード数の検出（図６）
伝送装置１ａは、図２を参照しながら説明したように、リングネットワークを周回するように、トポロジ構築フレーム０１を伝送装置１ｂへ送信する。各伝送装置は、ノードＩＤが割り当てられていない場合は、図２を参照しながら説明したように、トポロジ構築フレーム０２のデータ領域に「００」を書き込む。すなわち、伝送装置１ａ〜１ｃは、それぞれデータ領域に「００」を書き込む。したがって、トポロジ構築フレーム０１が伝送装置１ｃから伝送装置１ｄへ送信されるときには、データ領域の状態は「00,00,00」に更新されている。

ノードＩＤが割り当てられている伝送装置は、トポロジ構築フレーム０１を受信すると、そのデータ領域の末尾に自分のノードＩＤを書き込む。すなわち、伝送装置１ｄは、トポロジ構築フレーム０１を受信すると、そのデータ領域の末尾に「０７」を追加する。この結果、データ領域は「00,00,00,07」に更新される。同様に、伝送装置１ｅは、トポロジ構築フレーム０１を受信すると、そのデータ領域の末尾に「０５」を追加する。この結果、データ領域は「00,00,00,07,05」に更新される。そして、伝送装置１ｅは、このトポロジ構築フレーム０１を伝送装置１ｆへ送信する。

伝送装置１ｆには、この時点でノードＩＤは割り当てられていない。したがって、伝送装置１ｆは、トポロジ構築フレーム０１のデータ領域の末尾に「００」を追加する。この結果、伝送装置１ａがトポロジ構築フレーム０１を受信するとき、そのデータ領域にはノードＩＤデータ「00,00,00,07,05,00」が保持されている。

伝送装置１ａは、伝送装置１ｆからトポロジ構築フレーム０１を受信すると、データ領域の内容に基づいて、リングネットワーク上のノード数を検出する。この例では、ノードＩＤデータは６つのエレメントを有している。したがって、伝送装置１ａは、リングネットワーク上のノード数（すなわち、伝送装置の数）が「６」であると判定する。

（２）仮ノードＩＤの割当て（図７）
伝送装置１ａは、図３を参照しながら説明したように、リングネットワークを周回するように、トポロジ構築フレーム０２伝送装置１ｂへ送信する。このとき、トポロジ構築フレーム０２のデータ領域には、ノードＩＤデータ「00,00,00,07,05,00」が保持されている。

各伝送装置は、ノードＩＤが割り当てられていない場合は、図３を参照しながら説明したように、トポロジ構築フレーム０２のデータ領域に既に書き込まれている仮ノードＩＤ以外の値を生成する。すなわち、伝送装置１ａは、仮ノードＩＤとして「０５」「０７」以外の値を生成する。この例では、伝送装置１ａは、仮ノードＩＤ「０１」を生成している。そして、伝送装置１ａは、伝送装置１ａが先にデータ領域に書き込んだ存在情報を、伝送装置１ａが新たに生成した仮ノードＩＤに書き換える。これにより、ノードＩＤデータは「00,00,00,07,05,00」から「01,00,00,07,05,00」に更新される。

伝送装置１ｂ、１ｃは、それぞれ仮ノードＩＤ「０２」「０３」を生成する。そして、伝送装置１ｂ、１ｃは、それぞれ生成した仮ノードＩＤでトポロジ構築フレーム０２のデータ領域を更新する。この結果、ノードＩＤデータは「01,02,03,07,05,00」に更新される。

ノードＩＤが割り当てられている伝送装置は、トポロジ構築フレーム０２を受信すると、自分が先にデータ領域に書き込んだノードＩＤが保持されているか否かチェックする。そして、データ領域内に自分のノードＩＤが保持されていれば、伝送装置は、データ領域を更新しない。一方、データ領域内に自分のノードＩＤが保持されていなければ、伝送装置は、データ領域が壊れたと認識し、アラームを出力する。この例では、伝送装置１ｄがトポロジ構築フレーム０２を受信したときに、ノードＩＤデータの４番目のエレメントは「０７」である。また、伝送装置１ｅがトポロジ構築フレーム０２を受信したときに、ノードＩＤデータの５番目のエレメントは「０５」である。したがって、伝送装置１ｄ、１ｅは、トポロジ構築フレーム０２のデータ領域を更新しない。すなわち、伝送装置１ｅから伝送装置１ｆへ送信されるトポロジ構築フレーム０２のデータ領域には、ノードＩＤデータ「01,02,03,07,05,00」が保持されている。

伝送装置１ｆは、トポロジ構築フレーム０２のデータ領域に仮ノードＩＤ「０４」を書き込む。この結果、ノードＩＤデータは「01,02,03,07,05,04」に更新される。
伝送装置１ａは、伝送装置１ｆからトポロジ構築フレーム０２を受信すると、図３を参照しながら説明したように、ノードＩＤデータのエレメントが互いに異なっているか否かを判定する。そして、ノードＩＤデータのエレメントが互いに異なっていれば、ノードＩＤおよびトポロジ情報を設定する手順が開始される。なお、この例では、ノードＩＤデータのエレメントは、伝送装置１ｄ、１ｅに割り当てられているノードＩＤ、および伝送装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｆにより生成された仮ノードＩＤである。

（３）ノードＩＤおよびトポロジ情報の設定（図８）
伝送装置１ａは、図４を参照しながら説明したように、リングネットワークを周回するように、トポロジ構築フレーム０３を伝送装置１ｂへ送信する。このとき、データ領域には、ノードＩＤデータ「01,02,03,07,05,04」が保持されている。

各伝送装置の動作は、基本的に、図４を参照しながら説明した通りである。すなわち、各伝送装置は、トポロジ構築フレーム０３のノードＩＤデータに基づいて、ノードＩＤおよびトポロジ情報を取得する。このとき、既にノードＩＤが割り当てられている伝送装置は、自装置内に保持しているトポロジ情報を、トポロジ構築フレーム０３のノードＩＤデータに基づいて取得する新たなトポロジ情報に更新する。例えば、伝送装置１ｄは、トポロジ情報を「07,05」から「07,05,04,01,02,03」に更新する。

このように、実施形態のネットワーク構築方法においては、ノードＩＤが割り当てられていない伝送装置およびノードＩＤが割り当てられている伝送装置を接続する際にも、互いに異なるノードＩＤが自律的に生成されて各伝送装置に割り当てられる。したがって、この場合も、ネットワークを構築または管理するオペレータが各伝送装置のノードＩＤを決定する必要はなく、ノード数が増加しても、各伝送装置に対して互いに異なるノードＩＤを容易に割り当てることができる。

なお、図５に示す特定伝送装置は、各伝送装置のノードＩＤを一括して決定することができる。したがって、一部の伝送装置に予めノードＩＤが割り当てられている場合は、図５に示す特定伝送装置は、残りの伝送装置のノードＩＤを一括して生成する。例えば、図６に示すように、伝送装置１ｄ、１ｅに対して予めノードＩＤ「０７」「０５」が割り当てられている場合には、図５に示す特定伝送装置は、伝送装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｆに対して「０７」「０５」以外のノードＩＤを割り当てる。

図９は、複数の伝送装置に同じノードＩＤが重複して割り当てられたときの処理を説明する図である。図９に示す例では、伝送装置１ｂ、１ｄ、１ｅに対してそれぞれノードＩＤ「０５」「０７」「０５」が割り当てられている。すなわち、伝送装置１ｂ、１ｅに対して同じノードＩＤが重複して割り当てられている。このような状況において、伝送装置１ａ〜１ｆを接続してリングネットワークを構築するものとする。

伝送装置１ａは、図２または図６を参照しながら説明したように、リングネットワークを周回するように、トポロジ構築フレーム０１を伝送装置１ｂへ送信する。トポロジ構築フレーム０１を受信したときの各伝送装置の動作は、上述した通りである。すなわち、ノードＩＤが割り当てられていない伝送装置１ａ、１ｃ、１ｆは、それぞれ、トポロジ構築フレーム０１のデータ領域に「００」を書き込む。また、伝送装置１ｂ、１ｄ、１ｅは、それぞれ、トポロジ構築フレーム０１のデータ領域に「０５」「０７」「０５」を書き込む。この結果、伝送装置１ａがトポロジ構築フレーム０１を受信するとき、データ領域にはノードＩＤデータ「00,05,00,07,05,00」が保持されている。

伝送装置１ａは、伝送装置１ｆからトポロジ構築フレーム０１を受信すると、データ領域の内容に基づいて、リングネットワーク上のノード数を検出する。さらに、伝送装置１ａは、データ領域に保持されているノードＩＤデータのエレメントが互いに異なっているか否かを判定する。ただし、伝送装置１ａは、「００」が重複している状態は許容する。この例では、ノードＩＤデータの第２番目および第５番目のエレメントが共に「０５」であり、重複している。すなわち、伝送装置１ａは、ノードＩＤの割当てが不適切と判定する。この場合、伝送装置１ａは、ノードＩＤが重複していることを表すアラーム（あるいは、エラーメッセージ）を出力する。アラームは、特に限定されるものではないが、例えば、伝送装置１ａに接続される表示装置に表示される。或いは、伝送装置１ａは、不図示のネットワーク管理システム（ＮＭＳ）にアラームを通知してもよい。

ネットワークを構築または管理するオペレータは、上述のアラームを検出すると、例えば、重複するノードＩＤが割り当てられている伝送装置の一方において、ノードＩＤを初期化する。例えば、オペレータは、手作業で、伝送装置１ｂに設定されているノードＩＤを消去する。その後、オペレータは、伝送装置１ａに対してネットワーク構築方法を実行させる。この場合、図６〜図８に示した手順で各伝送装置に対して一意のノードＩＤが割り当てられる。

なお、オペレータは、重複するノードＩＤが割り当てられている全伝送装置のノードＩＤを初期化してもよい。或いは、オペレータは、リングネットワーク上のすべての伝送装置のノードＩＤを初期化してもよい。

また、上述の例では、特定伝送装置がトポロジ構築フレーム０１を受信したときにノードＩＤの重複が検出されるが、実施形態のネットワーク構築方法は、この手順に限定されるものではない。すなわち、特定伝送装置は、トポロジ構築フレーム０２の受信時にノードＩＤが重複しているか否かを判定するので、トポロジ構築フレーム０１の受信時にはノードＩＤが重複しているか否かを判定しなくてもよい。

このように、実施形態のネットワーク構築方法によれば、複数の伝送装置に対して誤って同じノードＩＤが割り当てられているときには、アラームが出力される。よって、オペレータは、ネットワークを構築する際に、速い段階で、誤ったノードＩＤの割当てを修正できる。

図１０は、ノード数が許容数を超えているときの処理を説明する図である。なお、図１０に示すリングネットワークは、伝送装置１ａ〜１ｆの他に、伝送装置１ｄ、１ｅ間に不図示の伝送装置を備えているものとする。また、この例では、リングネットワーク上に配置可能な伝送装置の許容数は「２５４」であるものとする。よって、各伝送装置に割当て可能なノードＩＤは、「１」〜「２５４（１６進数では、FE）」である。さらに、図１０に示す例では、伝送装置１ａ〜１ｆを含むＮ（Ｎは、２５４よりも大きな整数）台の伝送装置がリング状に接続されているものとする。

伝送装置１ａは、図２を参照しながら説明したように、リングネットワークを周回するように、トポロジ構築フレーム０１を送信する。そうすると、各伝送装置は、それぞれトポロジ構築フレーム０１のデータ領域に「００」を書き込む。したがって、伝送装置１ａが伝送装置１ｆから受信するトポロジ構築フレーム０１のデータ領域には、Ｎ個のエレメント（すなわち、Ｎ個の「００」）が書き込まれている。

伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０１を受信すると、データ領域中のエレメントの数をカウントする。この例では、データ領域に書き込まれているエレメントの数（すなわち、Ｎ）は、許容数を超えている。したがって、伝送装置１ａは、ノード数が許容数を超えていることを表すアラーム（或いは、エラーメッセージ）を出力する。

図１１は、ノード数が許容数を超えているときの他の処理を説明する図である。なお、図１１は、図１０に示す手順により伝送装置１ａが伝送装置１ｆからトポロジ構築フレーム０１を受信した後の手順を示す。

伝送装置１ａは、図３を参照しながら説明したように、リングネットワークを周回するように、トポロジ構築フレーム０２を送信する。そうすると、各伝送装置は、仮ノードＩＤを生成してトポロジ構築フレーム０２のデータ領域に書き込む。このとき、各伝送装置は、トポロジ構築フレーム０２のデータ領域に他の伝送装置により先に書き込まれている仮ノードＩＤ以外の値を生成する。そして、各伝送装置は、自分が先にデータ領域に書き込んだ存在情報「００」を、自分の仮ノードＩＤに書き換える。

ここで、図１１に示す例では、２５５台の伝送装置（伝送装置１ａ〜１ｆを含む）がリング状に接続されているものとする。すなわち、伝送装置１ａを第１番目とすると、伝送装置１ｅ、１ｆは、それぞれ２５４番目、２５５番目のノードに配置されている。また、各伝送装置は、それぞれ未使用の仮ノードＩＤの中で最小の値を選択するものとする。すなわち、伝送装置１ａ、１ｂ、１ｃ．．．は、仮ノードＩＤ「０１」「０２」「０３」．．．を選択する。

この場合、伝送装置１ｅは、トポロジ構築フレーム０２を受信すると、仮ノードＩＤ「２５４（１６進数では、FE）」を生成してデータ領域に書き込む。このとき、伝送装置１ｅは、伝送装置１ａを基準とすると、最後から２番目のノードに配置されている。したがって、伝送装置１ｅは、ノードＩＤデータの末尾から２番目のエレメントを「００」から「ＦＥ」に更新する。この結果、ノードＩＤデータは「01,02,03,04,…,FE,00」に更新される。そして、伝送装置１ｅは、トポロジ構築フレーム０２を伝送装置１ｆへ送信する。

伝送装置１ｆは、伝送装置１ｅからトポロジ構築フレーム０２を受信すると、リングネットワーク上の伝送装置に割り当て可能なノードＩＤ「１」〜「ＦＥ」の中から、他の伝送装置によって使用されていない仮ノードＩＤをサーチする。ところが、図１１に示す例では、トポロジ構築フレーム０２が伝送装置１ａから伝送装置１ｅにまで伝送される過程で、すべての仮ノードＩＤが既に使用されている。このため、伝送装置１ｆは、仮ノードＩＤを選択することができない。この場合、伝送装置１ｆは、データデータ領域を更新することなく、トポロジ構築フレーム０２を伝送装置１ａへ送信する。すなわち、伝送装置１ｆが伝送装置１ａへトポロジ構築フレーム０２を送信するとき、データ領域に保持されているノードＩＤデータは「01,02,03,04,…,FE,00」である。

伝送装置１ａは、伝送装置１ｆからトポロジ構築フレーム０２を受信すると、データ領域に保持されているノードＩＤデータが「００」を含むか否かを判定する。そして、ノードＩＤデータが「００」を含むときは、伝送装置１ａは、リングネットワーク上に仮ノードＩＤを取得できない伝送装置が存在していると判定する。すなわち、伝送装置１ａは、リングネットワーク上に配置されている伝送装置の数が許容数を超えていると判定する。図１１に示す例では、ノードＩＤデータの末尾のエレメントが「００」である。したがって、伝送装置１ａは、ノード数が許容数を超えていることを表すアラーム（或いは、エラーメッセージ）を出力する。

このように、実施形態のネットワーク構築方法においては、伝送装置の台数が許容数を超えると、アラームが出力される。したがって、複数の伝送装置に同じノードＩＤが誤って割り当てられることはない。なお、図１０または図１１に示す例において、アラームが出力されたときは、ネットワークを構築または管理するオペレータは、例えば、リングネットワークから１または複数の伝送装置を切り離す。

図１２は、リングネットワーク内の一部の区間の帯域が他の区間と異なっているときの処理を説明する図である。図１２に示す例では、伝送装置１ａ、１ｂ間の伝送路の帯域は100Gbit/sであり、他の区間は10Gbit/sである。

この場合、トポロジ構築フレーム０１〜０３は、使用帯域を設定するための帯域設定データを含む。帯域設定データは、伝送路上に設定可能な複数のチャネルの中からＢＬＳＲ通信のために使用するチャネルを指定する。例えば、伝送装置１ａ、１ｂ間の伝送路上にチャネル＃１〜チャネル＃１０が設定されているものとする。そして、ＢＬＳＲ通信を実現するために、伝送装置１ａ、１ｂではチャネル＃１が使用されるものとする。ここで、チャネル＃１の帯域は10Gbit/sである。

この場合、伝送装置１ａ、１ｂには、ＢＬＳＲ通信のためにチャネル＃１を使用する旨を表す情報が設定されている。そして、伝送装置１ａは、トポロジ構築フレームを伝送装置１ｂへ送信する際に、帯域設定データとして「＃１」を設定する。一方、伝送装置１ｂは、伝送装置１ａからトポロジ構築フレームを受信すると、帯域設定データをリセットする。

この構成によれば、伝送装置１ａ、１ｂ（および伝送装置１ａ、１ｂ間の伝送路）は、複数のＢＬＳＲを提供することも可能である。例えば、伝送装置１ａ〜１ｆによるＢＬＳＲ通信がチャネル＃１を使用し、伝送装置１ａ、１ｂを含む他のＢＬＳＲ通信がチャネル＃２を使用するようにしてもよい。なお、帯域設定データは、ＯＴＮのMFAS値を利用してチャネルを指定することで実現してもよい。

図１３は、トポロジ構築フレームの実施例を示す。トポロジ構築フレームは、この例では、図１３に示すように、Frameデータ、Cmdデータ、Versionデータ、lengthデータ、uniqueデータ、Eslotデータ、MyNodeID、NearNodeID、CRCを含む。

Frameデータは、トポロジ構築フレームフレームの先頭位置を検出するために使用される。Frameデータは、この例では、固定値F6F6である。
Cmdデータは、下記のように、コマンドの種別を識別するコマンド識別子である。
００：終了コマンド（各伝送装置にネットワーク構築手順の終了を通知する）
０１：ノード数検出コマンド（トポロジ構築フレームのデータ領域に存在情報またはノードＩＤを書き込むことを各伝送装置に指示する）
０２：仮割当てコマンド（トポロジ構築フレームのデータ領域に仮ノードＩＤまたはノードＩＤを書き込むことを各伝送装置に指示する）
０３：取得コマンド（トポロジ構築フレームからノードＩＤ（および、トポロジ情報）を取得することを各伝送装置に指示する）
０４：中止コマンド（各伝送装置にネットワーク構築手順の中止（または、異常終了）を通知する）

Versionデータは、トポロジ構築フレームのバージョンを表す。lengthデータは、lengthデータからCRCデータまでの有効データ長を表す。uniqueデータは、トポロジ構築フレームを生成して送信する特定伝送装置を識別する。この例では、uniqueデータは、６バイトであり、unique0〜unique5を含む。また、この例では、uniqueデータとして、特定伝送装置（図２〜図１２に示す実施例では、伝送装置１ａ）のＭＡＣアドレスを使用する。Eslot (Enhanced slot)データは、リングネットワーク内の一部の区間の帯域が他の区間と異なっているときに、ＢＬＳＲ通信のために使用するチャネルを識別する。なお、Eslotデータは、図１２を参照しながら説明した帯域設定データに相当する。

MyNodeIDを保持するMyNodeID領域は、トポロジ構築フレームを生成して送信する特定伝送装置によって使用される。なお、MyNodeIDは、特定伝送装置の存在情報、仮ノードＩＤ、またはノードＩＤに相当する。

NearNodeIDを保持するNearNodeID領域は、リングネットワーク上の特定伝送装置以外の伝送装置によって使用される。例えば、NearNode1領域は、特定伝送装置を基準として現用系伝送路上で第１番目の伝送装置により使用され、NearNode2領域は、特定伝送装置を基準として現用系伝送路上で第２番目の伝送装置により使用される。したがって、NearNodeID領域の長さは、リングネットワーク上に配置される伝送装置の数に応じて変化する。

特定伝送装置が最初にトポロジ構築フレームを生成した時点では、トポロジ構築フレームフレームは、NearNodeID領域を有していない。そして、図２を参照しながら説明したように、特定伝送装置がトポロジ構築フレームを送信すると、各伝送装置は、それぞれ存在情報「００」をそのトポロジ構築フレームに追加する。このとき、各伝送装置は、それぞれ、トポロジ構築フレーム内に自分のためのNearNodeID領域を追加し、そこに存続情報を書き込む。これにより、トポロジ構築フレーム内に、特定伝送装置を除く各伝送装置に対応するNearNodeID領域が作成される。なお、NearNodeIDは、対応する伝送装置の存在情報、仮ノードＩＤ、またはノードＩＤに相当する。

CRCは、トポロジ構築フレームの有効データ（即ち、FrameからNearNodeID）に対してCRC演算を実行した結果を表す。各伝送装置は、CRC演算として、例えば下記のCRC16を実行する。
ＣＲＣ＝ｘ^１６＋ｘ^１２＋ｘ^５＋１

上述のフォーマットを有するトポロジ構築フレームは、特に限定されるものではないが、例えばＯＴＮアーキテクチャにおいては、OTU/ODU/OPUオーバーヘッドの一部を利用して伝送される。ここで、OTU/ODU/OPUオーバーヘッドは、図１４に示すように、Frame Alignmentオーバーヘッド、OTUkオーバーヘッド、ODUkオーバーヘッド、OPUkオーバーヘッドを有する。OTUkオーバーヘッドは２バイトのリザーブ領域を有し、ODUkオーバーヘッドは６バイトのリザーブ領域を有する。リザーブ領域は、使用されていない領域である。

OTU/ODU/OPUオーバーヘッドを利用する場合、伝送装置は、マルチフレーム方式でトポロジ構築フレームを伝送する。例えば、トポロジ構築フレームのデータ長が５０バイトであるものとする。また、伝送装置は、OTU/ODU/OPUオーバーヘッド内の１バイトのリザーブ領域を利用してそのトポロジ構築フレームを伝送するものとする。この場合、１つのトポロジ構築フレームは、５０個のＯＴＮフレームを利用して伝送される。

図１５は、伝送装置の構成を示す図である。ここでは、伝送装置は、１組の伝送路（現用系および予備系）によるリングネットワークで使用されるものとする。また、伝送装置は、リングネットワークの伝送フレームのオーバーヘッドを利用して実施形態のトポロジ構築フレームを送受信するものとする。

伝送装置１０は、光受信機１１ａ、１１ｂ、受信処理部１２ａ、１２ｂ、クロスコネクト部１３、送信処理部１４ａ、１４ｂ、光送信機１５ａ、１５ｂ、オーバーヘッド処理部１６を備える。光受信機１１ａ、受信処理部１２ａ、送信処理部１４ａ、光送信機１５ａと、光受信機１１ｂ、受信処理部１２ｂ、送信処理部１４ｂ、光送信機１５ｂは、方向の異なる送受信となり、それぞれの方向で、信号の半分の帯域が現用系、残り半分の帯域が予備系となる。なお、伝送装置１０は、図１に示す伝送装置１ａ〜１ｆに相当する。

光送信機１１ａは、光電変換素子を含み、上流側の伝送装置から受信する光信号を電気信号に変換する。受信処理部１２ａは、光受信機１１ａにより得られる信号をクロスコネクト部１３に導くと共に、光受信機１１ａにより得られる信号からオーバーヘッド部分を抽出してオーバーヘッド処理部１６に導く。例えば、ＯＴＮアーキテクチャにおいては、受信処理部１２ａは、図１４に示すOTU/ODU/OPUオーバーヘッドまたはその一部をオーバーヘッド処理部１６に導く。

クロスコネクト部１３は、受信処理部１２ａから出力される信号を送信処理部１４ａへ導き、受信処理部１２ｂから出力される信号を送信処理部１４ｂへ導く。ただし、例えばリングネットワーク上で障害が発生したときは、クロスコネクト部１３は、受信処理部１２ａから出力される信号を送信処理部１４ｂへ導き、受信処理部１２ｂから出力される信号を送信処理部１４ａへ導くことがある。なお、伝送装置１０が光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ：Optical Add Drop Multiplexer）として動作するときは、クロスコネクト部１３は、受信処理部１２ａから出力される信号を不図示の他回線に導き、不図示の他回線からの挿入信号を送信処理部１４ａへ導くようにしてもよい。

送信処理部１４ａは、クロスコネクト部１３から出力される信号を光送信機１５ａに導く。このとき、送信処理部１４ａは、必要に応じて、クロスコネクト部１３から出力される信号のオーバーヘッド部分を、オーバーヘッド処理部１６により生成されるオーバーヘッドに置き換える。光送信機１５ａは、送信処理部１４ａから送信される信号を光信号に変換する。そして、光送信機１５ａは、伝送路２ａを介して下流側の伝送装置へその光信号を送信する。なお、光受信機１１ｂ、受信処理部１２ｂ、送信処理部１４ｂ、光送信機１５ｂの動作は、基本的に、光受信機１１ａ、受信処理部１２ａ、送信処理部１４ａ、光送信機１５ａと同じなので、説明を省略する。

オーバーヘッド処理部１６は、伝送フレーム（例えば、ＯＴＮフレーム）から抽出されるオーバーヘッドに基づいて所定の処理を実行し、必要に応じてそのオーバーヘッドを更新する。また、オーバーヘッド処理部１６は、オーバーヘッドを利用して伝送されるトポロジ構築フレームに応じた処理を実行する。

図１６は、オーバーヘッド処理部１６の構成を示す図である。ここで、図１６は、実施形態のネットワーク構築方法に係わる機能を示している。また、オーバーヘッド処理部１６は、送受信方向が異なる回路を備えるが、図１６は、そのうちの一方向を示している。なお、両方向の回路は、基本的に、同じ構成を有している。さらに、伝送装置１０は、伝送フレームのオーバーヘッドを利用して図１３に示すトポロジ構築フレームを送受信するものとする。

オーバーヘッド処理部１６は、同期部２１、長さチェック部２２、カウンタ２３、受信メモリ２４、ＣＲＣ計算部２５、ＣＲＣ比較部２６、ＣＰＵ２７、メモリ２８、タイマ２９、カウンタ３０、送信メモリ３１、ＣＲＣ演算部３２、ＣＲＣ挿入部３３を備える。そして、オーバーヘッド処理部１６には、受信処理部１２ａからオーバーヘッドデータが与えられる。また、オーバーヘッド処理部１６には、オーバーヘッド受信タイミング信号およびオーバーヘッド送信タイミング信号が与えられる。

同期部２１は、オーバーヘッドデータからトポロジ構築フレームの先頭を検出する。すなわち、同期部２１は、図１３に示すトポロジ構築フレームのFrameを検出する。長さチェック部２２は、トポロジ構築フレームの有効データ長を検出する。すなわち、長さチェック部２２は、カウンタ２３から通知される受信タイミングに応じて、図１３に示すlengthデータを取得する。

カウンタ２３は、トポロジ構築フレームの先頭を基準としたときのlengthデータの受信タイミングを長さチェック部２２に通知する。また、カウンタ２３は、トポロジ構築フレームの有効データ長を表すlengthデータを参照し、トポロジ構築フレームの末尾を表すタイミング信号を生成する。受信メモリ２４は、カウンタ２３により生成されるタイミング信号を利用して、トポロジ構築フレームを読み込む。

ＣＲＣ計算部２５は、オーバーヘッドデータから抽出されるトポロジ構築フレームデータのＣＲＣ値を計算する。ＣＲＣ比較部２６は、オーバーヘッドデータから抽出されるトポロジ構築フレームの末尾に記録されているＣＲＣ値と、ＣＲＣ計算部２５により得られるＣＲＣ値とを比較する。そして、ＣＲＣ比較部２６は、その比較結果をＣＰＵ２７に通知する。

ＣＰＵ２７は、オーバーヘッドデータから抽出されるトポロジ構築フレームデータに応じて、実施形態のネットワーク構築方法に係わる処理を実行する。このとき、ＣＰＵ２７は、オーバーヘッドデータから抽出されるトポロジ構築フレームのCmdデータ、lengthデータ、Eslotデータ、またはNearNodeIDを必要に応じて書き換えることにより、送信データを生成する。なお、ＣＰＵ２７の処理については、後でフローチャートを参照しながら詳しく説明する。

メモリ２８は、ＣＰＵ２７の作業領域として使用される。また、メモリ２８は、実施形態のネットワーク構築方法に係わる情報を格納する。この例では、メモリ２８は、起動ノードフラグ、ノードＩＤ情報、および位置情報を格納する。起動ノードフラグは、伝送装置１０がコマンド起動ノードとして動作するのか否かを表す。ノードＩＤ情報は、伝送装置１０に割り当てられるノードＩＤを表す。位置情報は、伝送装置１０が自分のＩＤデータをトポロジ構築フレームのデータ領域に書き込む処理において、伝送装置１０が自分のＩＤデータを書き込んだ位置（すなわち、NearNode1〜NearNode253の中の１つ）を表す。なお、ＩＤデータは、ここでは、存在情報、仮ノードＩＤ、またはノードＩＤを意味する。タイマ２９は、ＣＰＵ２７の指示に従って計時動作を行う。

カウンタ３０は、ＣＰＵ２７により生成されるlengthデータを参照し、送信データの末尾のタイミングを、送信メモリ３１およびＣＲＣ挿入部３３に通知する。送信メモリ３１は、ＣＰＵ２７により生成される送信データを保持し、カウンタ３０からの通知に応じてその送信データを出力する。

ＣＲＣ演算部３２は、送信メモリ３１から出力される送信データのＣＲＣ値を演算する。ＣＲＣ挿入部３３は、カウンタ３０からの通知に応じて、送信メモリ３１から出力される送信データの末尾に、ＣＲＣ演算部３２により得られるＣＲＣ値を付与する。これにより、新たなトポロジ構築フレームが生成される。

ＣＰＵ２７は、後述するフローチャートの処理を記述したプログラムを実行することにより、図２〜図１２に示すネットワーク構築方法の少なくとも一部を提供する。なお、ネットワーク構築方法に係わるプログラムは、例えば、メモリ２８に格納される。

伝送装置１０がコマンド起動ノード（すなわち、特定伝送装置）として動作するときには、ＣＰＵ２７は、第１の送信部２７ａ、判定部２７ｂ、第２の送信部２７ｃを提供してもよい。第１の送信部２７ａは、予め決められた規則に従ってＩＤを書き込むことを各伝送装置に指示するコマンドを含むフレームを送信する。「フレーム」の一例は、トポロジ構築フレーム０２である。「コマンド」の一例は、コマンドCmd02である。「ＩＤ」の一例は、仮ノードＩＤである。「予め決められた規則」の一例は、特に限定されるものではないが、直前の伝送装置がＩＤを書き込んだ領域に続く領域に自分のＩＤを書き込むことである。例えば、図３において、伝送装置１ｂがトポロジ構築フレーム０２の２番目の領域に仮ノードＩＤを書き込むと、伝送装置１ｃは、３番目の領域に仮ノードＩＤを書き込む。

判定部２７ｂは、各伝送装置によりフレームに書き込まれた複数のＩＤが所定の条件を満たすか否かを判定する。「所定の条件」の一例は、複数のＩＤが互いに異なっていることである。なお、判定部２７ｂは、他の条件について判定を行ってもよい。

第２の送信部２７ｃは、複数のＩＤが上述の条件を満たすときに、上記複数のＩＤおよび上記複数のＩＤの中から上記規則に従って対応するＩＤを取得することを各伝送装置に指示するコマンドを含むフレームを送信する。「フレーム」の一例は、トポロジ構築フレーム０３である。「コマンド」の一例は、コマンドCmd03である。「上記規則」は、第１の送信部２７ａが送信するフレームに含まれるコマンドの規則に相当する。よって、各伝送装置によりフレームに書き込まれた複数のＩＤが上述の条件を満たすときには、各伝送装置は、フレームに自分が書き込んだＩＤを取得することになる。

伝送装置１０がコマンド起動ノードでないときは、ＣＰＵ２７は、書込み部２７ｄおよび取得部２７ｅを提供してもよい。書込み部２７ｄは、リングネットワークを周回するフレームに、予め決められた規則に従ってＩＤを書き込む。また、取得部２７ｅは、各伝送装置によりフレームに書き込まれた複数のＩＤが所定の条件を満たすときに生成される、リングネットワークを周回する上記複数のＩＤを含むフレームから、上記規則に従って対応するＩＤを取得する。

図１７は、ネットワーク構築方法の開始時にトポロジ構築フレームを送信する処理を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、ネットワークを構築または管理するオペレータにより選択された特定伝送装置（すなわち、コマンド起動ノード）において実行される。また、特定伝送装置は、例えば、上記オペレータからネットワーク構築を開始する旨の指示を受け付けたときに、このフローチャートの処理を実行する。

ステップＳ１において、ＣＰＵ２７は、リングネットワーク上でトポロジ構築に係るコマンドが実行中か否かをチェックする。この例では、ＣＰＵ２７は、例えば、トポロジ構築フレーム０１を生成したとき、または他の伝送装置からトポロジ構築フレーム０１を受信したときに動作中フラグをセットする。また、ＣＰＵ２７は、例えば、終了コマンドまたは中止コマンドを受信したときに動作中フラグをリセットする。すなわち、ＣＰＵ２７は、動作中フラグがセット状態であれば、リングネットワーク上でコマンドが実行中であると判定する。なお、トポロジ構築に係るコマンドは、コマンドCmd01〜Cmd03に相当する。

トポロジ構築に係るコマンドが実行中でなければ、ＣＰＵ２７は、ステップＳ２〜Ｓ１２を実行する。一方、コマンドが実行中であれば、リングネットワーク上で複数のコマンドが同時に実行される状態を回避するために、ＣＰＵ２７は、ステップＳ１３において、ネットワーク構築手順を終了する。

ステップＳ２において、ＣＰＵ２７は、Cmdデータ領域に「０１」を書き込む。ステップＳ３において、ＣＰＵ２７は、Versionデータ領域に、トポロジ構築フレームのバージョンを書き込む。

ステップＳ４において、ＣＰＵ２７は、チャネル設定が必要か否かを判定する。すなわち、一部の区間の帯域が他の区間と異なっているリングネットワークにおいては、ＣＰＵ２７は、伝送路の一部の帯域を使用して信号を送信するか否かを判定する。例えば、図１２に示す例では、伝送装置１ａはチャネル設定を行い、他の伝送装置１ｂ〜１ｆはチャネル設定を行わない。

チャネル設定が必要であれば、ステップＳ５において、ＣＰＵ２７は、光信号を送信するためのチャネルを識別する値をEslotデータ領域に書き込む。一方、チャネル設定が必要でないときは、ステップＳ６において、ＣＰＵ２７は、Eslotデータ領域に「００」を書き込む。

ステップＳ７において、ＣＰＵ２７は、ＣＰＵ２７が動作する伝送装置に対して既にノードＩＤが割り当てられているか否かを判定する。すなわち、ＣＰＵ２７は、メモリ２８にノードＩＤ情報が格納されているか否かを判定する。伝送装置に対してノードＩＤが割り当てられていなければ、ステップＳ８においてＣＰＵ２７は、MyNodeID領域に「００」を書き込む。一方、伝送装置に対してノードＩＤが割り当てられていれば、ステップＳ９においてＣＰＵ２７は、メモリ２８に格納されているノードＩＤをMyNodeID領域に書き込む。なお、この時点では、送信データはNearNodeID領域を含んでいない。

ステップＳ１０において、ＣＰＵ２７は、送信データのデータ長を計算する。ここで、送信データは、Frameデータ、Cmdデータ、Versionデータ、lengthデータ、uniqueデータ、Eslotデータ、MyNodeIDを含む。ただし、Frameデータ、Cmdデータ、Versionデータ、lengthデータ、uniqueデータ、Eslotデータ、MyNodeIDはいずれも固定長である。なお、Frameデータ、uniqueデータは、固定値である。そして、ＣＰＵ２７は、計算したデータ長をlengthデータ領域に書き込む。この後、ＣＰＵ２７は、生成した送信データを送信メモリ３１に格納する。

ステップＳ１１において、ＣＲＣ演算部３２は、送信データに対してＣＲＣ演算を実行してＣＲＣ値を算出する。そして、ＣＲＣ挿入部３３は、ＣＲＣ演算部３２により算出されたＣＲＣ値を送信データの末尾に付与する。これにより、トポロジ構築フレーム０１が生成される。

ステップＳ１２において、オーバーヘッド処理部１６は、生成したトポロジ構築フレーム０１を送信する。なお、ＣＰＵ２７は、オーバーヘッド処理部１６がトポロジ構築フレーム０１を送信したときに、タイマ２９を起動する。

このように、コマンド起動ノードとして動作する特定伝送装置は、トポロジ構築フレーム０１を生成して次の伝送装置へ送信する。トポロジ構築フレームは、リングネットワークを周回する。すなわち、リングネットワーク上の各伝送装置は、トポロジ構築フレームを受信する。

図１８〜図２０は、トポロジ構築フレームを受信した伝送装置の処理を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、コマンド起動ノードを含む各伝送装置がトポロジ構築フレームを受信したときに、オーバーヘッド処理部１６によって実行される。

ステップＳ２１において、ＣＰＵ２７は、ネットワーク構築処理の開始から所定の閾値時間が経過しているか否かをチェックする。そして、ＣＰＵ２７は、閾値時間が経過していれば、ネットワーク構築処理が失敗したと判定する。閾値時間は、特に限定されるものではないが、例えば３０秒程度である。

ここで、コマンド起動ノードは、図１７を参照しながら説明したように、トポロジ構築フレームを送信したときにタイマ２９を起動する。また、他の伝送装置は、トポロジ構築フレーム０１を受信したときにタイマ２９を起動する。そして、ＣＰＵ２７は、新たなトポロジ構築フレームを受信したときに、タイマ２９が閾値時間を超えていれば、ネットワーク構築処理が失敗したと判定する。そして、ネットワーク構築処理が失敗したと判定したときは、ステップＳ２２においてＣＰＵ２７は、コマンドを停止する。このとき、ＣＰＵ２７は、トポロジ構築フレームのコマンド識別子Cmdに「０４：中止コマンド」を設定して次の伝送装置へ送信してもよい。

タイマ２９が閾値時間を超えていなければ、ＣＰＵ２７はステップＳ２３において、トポロジ構築フレームのコマンド識別子Cmdが「００」または「０４」であるか否かをチェックする。そして、コマンド識別子Cmdが「００」または「０４」であれば、ＣＰＵ２７はステップＳ２４において、リングネットワーク上でトポロジ構築フレームによるコマンドが実行中か否かをチェックする。

コマンドが実行中であれば、ＣＰＵ２７はステップＳ２５において、コマンドを停止する。ステップＳ２５の処理は、ステップＳ２２と同様である。一方、コマンドが実行中でなければ、ＣＰＵ２７はステップＳ２６において、コマンドを終了する。このとき、ＣＰＵ２７は、トポロジ構築フレームのコマンド識別子Cmdに「００」を設定して次の伝送装置へ送信してもよい。

コマンド識別子Cmdが「００」または「０４」でないときは、ステップＳ２７において、オーバーヘッド処理部１６は、トポロジ構築フレームに設定されているＣＲＣ値とトポロジ構築フレームに対するＣＲＣ演算の結果とを比較する。そして、演算結果がＣＲＣ値に一致すれば、処理はステップＳ３１に移行する。一方、演算結果がＣＲＣ値に一致しないときは、ＣＰＵ２７は、トポロジ構築フレーム内のデータが壊れていると判断する。この場合、ＣＰＵ２７は、ステップＳ２８において、トポロジ構築フレームを破棄する。

ステップＳ３１において、ＣＰＵ２７は、コマンド識別子Cmdが「０１」であるか否かをチェックする。コマンド識別子Cmdが「０１」であれば処理はステップＳ３２に移行し、コマンド識別子Cmdが「０１」でなければ処理はステップＳ５１へ移行する。

ステップＳ３２において、ＣＰＵ２７は、ＣＰＵ２７が動作する伝送装置がコマンド起動ノードであるか否かをチェックする。このとき、ＣＰＵ２７は、メモリ２８に保持されている起動ノードフラグを参照する。そして、ＣＰＵ２７が動作する伝送装置がコマンド起動ノードでなければ、ＣＰＵ２７は、ステップＳ３３において、ＣＰＵ２７が動作する伝送装置に対してノードＩＤが割り当てられているか否かを判定する。ステップＳ３３の処理は、基本的にステップＳ７と同じである。

伝送装置に対してノードＩＤが割り当てられていなければ、ステップＳ３４においてＣＰＵ２７は、NearNodeIDとして「００」を書き込む。一方、伝送装置に対してノードＩＤが割り当てられていれば、ステップＳ３５においてＣＰＵ２７は、メモリ２８に格納されているノードＩＤをNearNodeIDとして書き込む。なお、ステップＳ３４またはＳ３５において、ＣＰＵ２７は、受信したトポロジ構築フレーム内に既に存在するNearNodeID領域の末尾に新たなNearNodeID領域を追加する。また、受信したトポロジ構築フレーム内にNearNodeID領域が存在していないときは、ＣＰＵ２７は、MyNodeID領域の隣に新たなNearNodeID領域を追加する。そして、ＣＰＵ２７は、その新たなNearNodeID領域に「００」または「ノードＩＤ」を書き込む。

ステップＳ３６において、ＣＰＵ２７は、ステップＳ３４またはＳ３５で自分がトポロジ構築フレームにNearNodeID領域を追加した位置を記憶する。このとき、ＣＰＵ２７は、そのNearNodeID領域の位置を表す位置情報をメモリ２９に保存する。

ステップＳ８１〜Ｓ８２において、オーバーヘッド処理部１６は、データ長を計算してlengthデータを生成し、ＣＲＣ演算を実行してCRCデータを生成する。これにより、トポロジ構築フレームが作成される。そして、ステップＳ８３において、オーバーヘッド処理部１６は、トポロジ構築フレームを次の伝送装置へ送信する。なお、ステップＳ８１〜Ｓ８３の処理は、基本的にステップＳ１０〜Ｓ１２と同じなので、説明を省略する。

ＣＰＵ２７が動作する伝送装置がコマンド起動ノードであれば（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１の処理が実行される。なお、ステップＳ４１は、トポロジ構築フレーム０１がリングネットワークを周回してコマンド起動ノードに戻ってきたときに、コマンド起動ノードにより実行される。

ステップＳ４１において、ＣＰＵ２７は、トポロジ構築フレームに格納されている受信データに異常があるか否かをチェックする。ここで、ＣＰＵ２７は、例えば、受信データのエレメント数が許容数を超えているか否かを判定する。そして、受信データに異常があれば、ＣＰＵ２７は、ステップＳ４２〜Ｓ４３において、アラームを出力すると共にコマンドを停止する。

受信データに異常がなければ（ステップＳ４１：Ｎｏ）、ＣＰＵ２７は、ステップＳ４４において、トポロジ構築フレームのコマンド識別子Cmdを「０１」から「０２」に更新する。これにより、トポロジ構築フレーム０２が生成される。この後、処理はステップＳ５３に移行する。

コマンド識別子Cmdが「０１」でなかったときは（ステップＳ３１：Ｎｏ）、ＣＰＵ２７は、ステップＳ５１において、コマンド識別子Cmdが「０２」であるか否かをチェックする。コマンド識別子Cmdが「０２」であれば処理はステップＳ５２に移行し、コマンド識別子Cmdが「０２」でなければ処理はステップＳ７１へ移行する。

ステップＳ５２において、ＣＰＵ２７は、ＣＰＵ２７が動作する伝送装置がコマンド起動ノードであるか否かをチェックする。そして、ＣＰＵ２７が動作する伝送装置がコマンド起動ノードでなければ、ＣＰＵ２７は、ステップＳ５３において、ＣＰＵ２７が動作する伝送装置に対してノードＩＤが割り当てられているか否かを判定する。なお、ステップＳ５３は、コマンド起動ノードにより実行され、また、他の伝送装置によっても実行される。すなわち、コマンド起動ノードは、トポロジ構築フレーム０１を受信して新たにトポロジ構築フレーム０２を生成したときにステップＳ５３を実行する。また、他の伝送装置は、トポロジ構築フレーム０２を受信したときにステップＳ５３を実行する。

伝送装置に対してノードＩＤが割り当てられていなければ（ステップＳ５３：Ｎｏ）、ＣＰＵ２７は、ステップＳ５４において、MyNodeID領域およびNearNodeID領域に書き込まれているエレメント（ノードＩＤまたは仮ノードＩＤ）と異なる値を取得する。そして、ＣＰＵ２７は、ステップＳ３６で記憶した位置（対応するNearNodeID領域）に、上記取得した値を書き込む。但し、コマンド起動ノードにおいては、ＣＰＵ２７は、取得した値をMyNodeID領域に書き込む。

伝送装置に対して既にノードＩＤが割り当てられているときは（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２７は、ステップＳ５５において、ステップＳ３６で記憶した位置（対応するNearNodeID領域）に、自分のノードＩＤが書き込まれているか否かをチェックする。そして、対応するNearNodeID領域に自分のノードＩＤが書き込まれていれば、オーバーヘッド処理部１６は、ステップＳ８１〜Ｓ８３を実行する。すなわち、伝送装置は、自分のNearNodeID領域を更新することなく、トポロジ構築フレーム０２を次の伝送装置へ送信する。一方、自分のノードＩＤが書き込まれていなければ、ＣＰＵ２７は、ステップＳ４２〜Ｓ４３を実行する。なお、コマンド起動ノードにおいては、ＣＰＵ２７は、ステップＳ５５において、MyNodeID領域に自分のノードＩＤが書き込まれているか否かをチェックする。

トポロジ構築フレーム０２を受信した伝送装置がコマンド起動ノードであれば（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２７は、ステップＳ６１において、トポロジ構築フレームに格納されている受信データに異常があるか否かをチェックする。ここで、ＣＰＵ２７は、例えば、受信データのエレメントが互いに異なっているか否かを判定する。そして、受信データに異常があれば、ＣＰＵ２７は、ステップＳ４２〜Ｓ４３を実行する。なお、ステップＳ６１は、トポロジ構築フレーム０２がリングネットワークを周回してコマンド起動ノードに戻ってきたときに、コマンド起動ノードにより実行される。

受信データに異常がなければ（ステップＳ６１：Ｎｏ）、ＣＰＵ２７は、ステップＳ６２において、トポロジ構築フレームのコマンド識別子Cmdを「０２」から「０３」に更新する。これにより、トポロジ構築フレーム０３が生成される。この後、オーバーヘッド処理部１６は、ステップＳ８１〜Ｓ８３を実行する。すなわち、コマンド起動ノードは、トポロジ構築フレーム０３を送信する。

コマンド識別子Cmdが「０２」でなかったときは（ステップＳ５１：Ｎｏ）、ＣＰＵ２７は、ステップＳ７１において、コマンド識別子Cmdが「０３」であるか否かをチェックする。コマンド識別子Cmdが「０３」なければ、ＣＰＵ２７は、ステップＳ７２において、コマンドを停止する。

コマンド識別子Cmdが「０３」であれば、ＣＰＵ２７は、ステップＳ７３において、ノードＩＤおよびトポロジ情報を取得する。ここで、コマンド起動ノードにおいては、ＣＰＵ２７は、MyNodeID領域からノードＩＤ取得するとともに、MyNodeID領域およびNearNodeID領域に書き込まれているエレメントのデータ列をトポロジ情報として取得する。他の伝送装置においては、ＣＰＵ２７は、ステップＳ３６で記憶した位置（対応するNearNodeID領域）からノードＩＤを取得する。また、他の伝送装置においては、ＣＰＵ２７は、ステップＳ３６で記憶した位置の値が先頭に配置されるように上述のデータ列をサイクリックにシフトすることで、トポロジ情報を生成して取得する。

ステップＳ７４において、ＣＰＵ２７は、ＣＰＵ２７が動作する伝送装置がコマンド起動ノードであるか否かをチェックする。そして、伝送装置がコマンド起動ノードである場合は、ＣＰＵ２７は、コマンド識別子Cmd「００」を含むトポロジ構築フレームを生成して次の伝送装置へ送信する。一方、伝送装置がコマンド起動ノードでないときは、ＣＰＵ２７は、受信したトポロジ構築フレームを更新することなく次の伝送装置へ転送する。

図２１〜図２４は、ネットワーク構築方法の第１の実施例を示す図である。第１の実施例では、６台の伝送装置１ａ〜１ｆがリング状に接続されている。また、各伝送装置にノードＩＤは割り当てられていない。そして、伝送装置１ａが特定伝送装置（すなわち、コマンド起動ノード）として動作するものとする。

伝送装置１ａは、図２１に示すように、トポロジ構築フレーム０１を生成して伝送装置１ｂへ送信する。このとき、伝送装置１ａは、図１７のフローチャートに従ってトポロジ構築フレーム０１を生成する。すなわち、伝送装置１ａは、ステップＳ２においてコマンド識別子Cmdとして「０１」を設定し、ステップＳ３においてVersionデータを設定し、ステップＳ６においてEslotデータとして「００」を設定し、ステップＳ８においてMyNodeID「００」を設定する。なお、伝送装置１ａは、Uniqueデータとして伝送装置１ａのＭＡＣアドレスを設定する。

伝送装置１ｂ〜１ｆは、トポロジ構築フレーム０１を受信すると、それぞれステップＳ３４においてNearNodeID領域に「００」を書き込む。このとき、伝送装置１ｂ〜１ｆは、それぞれNearNode1領域〜NearNode5領域に「００」を書き込む。また、伝送装置１ｂ〜１ｆは、それぞれ自分がデータを書き込んだ領域の位置を記憶する。そして、伝送装置１ｆは、トポロジ構築フレーム０１を伝送装置１ａへ送信する。

伝送装置１ａは、伝送装置１ｆからトポロジ構築フレーム０１を受信すると、ステップＳ４１において、受信データに異常があるか否かをチェックする。ここでは、トポロジ構築フレーム０１のデータ領域（MyNodeID領域およびNearNodeID領域）に格納されているエレメントの数は「６」であり、許容数よりも少ないので、異常は無いと判定される。そうすると、伝送装置１ａは、図２２に示すように、トポロジ構築フレーム０２を生成する。すなわち、伝送装置１ａは、ステップＳ４４においてコマンド識別子Cmdを「０１」から「０２」に更新する。また、伝送装置１ａは、ステップＳ５４において、仮ノードＩＤ「０１」をMyNodeID領域に書き込む。そして、伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０２を伝送装置１ｂへ送信する。

伝送装置１ｂ〜１ｆは、トポロジ構築フレーム０２を受信すると、それぞれステップＳ５４において、自分のNearNodeID領域に仮ノードＩＤを書き込む。すなわち、伝送装置１ｂ〜１ｆは、それぞれ、NearNode1領域〜NearNode5領域を「０２」〜「０６」に更新する。そして、伝送装置１ｆは、トポロジ構築フレーム０２を伝送装置１ａへ送信する。

伝送装置１ａは、伝送装置１ｆからトポロジ構築フレーム０２を受信すると、ステップＳ６１において、受信データに異常があるか否かをチェックする。ここでは、トポロジ構築フレーム０２のデータ領域に格納されているエレメントは互いに異なっているので、異常は無いと判定される。そうすると、伝送装置１ａは、図２３に示すように、トポロジ構築フレーム０３を生成する。すなわち、伝送装置１ａは、ステップＳ４４においてコマンド識別子Cmdを「０２」から「０３」に更新する。そして、伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０３を伝送装置１ｂへ送信する。

伝送装置１ｂ〜１ｆは、トポロジ構築フレーム０３を受信すると、それぞれステップＳ７３において、ノードＩＤおよびトポロジ情報を取得する。そして、伝送装置１ｆは、トポロジ構築フレーム０３を伝送装置１ａへ送信する。

伝送装置１ａは、伝送装置１ｆからトポロジ構築フレーム０３を受信すると、ステップＳ７３において、ノードＩＤおよびトポロジ情報を取得する。さらに、伝送装置１ａは、図２４に示すように、コマンド識別子Cmd「００」を有する終了コマンドを生成する。すなわち、伝送装置１ａは、ステップＳ７５において終了コマンドを生成する。そして、伝送装置１ａは、終了コマンドを含むフレームを伝送装置１ｂへ送信する。なお、伝送装置１ｂ〜１ｆは、終了コマンドを受信すると、ステップＳ２６において処理を終了する。

図２５は、ネットワーク構築方法の第２の実施例を示す図である。第２の実施例では、伝送装置１ａ〜１ｆに対してそれぞれ前もってノードＩＤ「０８」「０９」「０６」「０５」「０１」「０７」が割り当てられている。

コマンド起動ノードである伝送装置１ａは、ステップＳ９において、伝送装置１ａに割り当てられているノードＩＤ「０８」をトポロジ構築フレーム０１のMyNodeID領域に書き込む。そして、伝送装置１ａは、このトポロジ構築フレーム０１を伝送装置１ｂへ送信する。

伝送装置１ｂ〜１ｆは、トポロジ構築フレーム０１を受信すると、それぞれステップＳ３５において、自分に割り当てられているノードＩＤを対応するNearNodeID領域に書き込む。例えば、伝送装置１ｂは、NearNode1領域に「０９」を書き込み、伝送装置１ｆは、NearNode5領域に「０７」を書き込む。そして、伝送装置１ｆは、トポロジ構築フレーム０１を伝送装置１ａへ送信する。

第２の実施例の以降の処理は、基本的には、図２２〜図２４に示す第１の実施例と同じである。ただし、第２の実施例では、各伝送装置１ａ〜１ｆは、ノードＩＤが割り当てられているので、ステップＳ５４を実行することなく、トポロジ構築フレーム０２を次の伝送装置へ転送する。

図２６は、ネットワーク構築方法の第３の実施例を示す図である。第３の実施例では、伝送装置１ａ〜１ｆに対してそれぞれ前もってノードＩＤ「０８」「０９」「０６」「０５」「０１」「０６」が割り当てられている。すなわち、伝送装置１ｂ、１ｆに対して同じノードＩＤが重複して割り当てられている。

第３の実施例において伝送装置１ａ〜１ｆがトポロジ構築フレーム０１にノードＩＤを書き込む動作は、基本的に図２５に示す第２の実施例と同じである。そして、伝送装置１ｆは、伝送装置１ａへトポロジ構築フレーム０１を送信する。

伝送装置１ａは、伝送装置１ｆから図２６に示すトポロジ構築フレーム０１を受信すると、ステップＳ４１において、受信データに異常があるか否かをチェックする。この例では、トポロジ構築フレーム０１のデータ領域（MyNodeID領域およびNearNodeID領域）に格納されているエレメントの数は「６」であり、許容数よりも少ない。ところが、トポロジ構築フレーム０１のデータ領域内のエレメントの一部が重複している。具体的には、NearNode2およびNearNode6が互いに同じ値である。したがって、伝送装置１ａは、ステップＳ４２においてアラームを出力する。

図２７は、ネットワーク構築方法の第４の実施例を示す図である。第４の実施例では、図２７に示すように、伝送装置１ａから送信されるトポロジ構築フレーム０３がリングネットワークを周回しているときに、伝送装置１ｅ、１ｆ間で障害が発生している。

コマンド起動ノードである伝送装置１ａは、トポロジ構築フレームを送信したときにタイマ２９を起動し、そのトポロジ構築フレームがリングネットワークを周回して戻ってきたときにタイマ２９をリセットする。したがって、図２７においては、伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０３を送信したときにタイマ２９を起動する。

各伝送装置２９は、図２３を参照しながら説明したように、それぞれトポロジ構築フレーム０３からノードＩＤおよびトポロジ情報を取得する。図２７では、伝送装置１ｂ〜１ｅがそれぞれノードＩＤおよびトポロジ情報を取得している。

ところが、伝送装置１ｅ、１ｆ間で障害が発生している。このため、伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０３を受信できない。そうすると、伝送装置１ａにおいてタイマ２９が満了する。ここで、タイマ２９の満了時間は、例えば、３０秒程度である。そして、伝送装置１ａは、タイマ２９が満了すると、リングネットワークを周回するように、中止コマンドを生成して伝送装置１ｂへ送信する。中止コマンドは、図２７に示すように、コマンド識別子Cmd「０４」を有する。

各伝送装置は、中止コマンドを受信すると、トポロジ構築フレーム０３から取得したノードＩＤおよびトポロジ情報を破棄する。図２７に示す例では、伝送装置１ｂ〜１ｅは、中止コマンドに応じてノードＩＤおよびトポロジ情報を破棄する。このように、一部の伝送装置に対してトポロジ情報が設定されたときは、コマンド起動ノードは、それらの伝送装置に対してトポロジ情報の破棄を指示する。

図２８は、ネットワーク構築方法の第５の実施例を示す図である。第５の実施例では、伝送装置１ａ、１ｂ間の帯域が100Gbit/sであり、他の伝送区間の帯域が10Gbit/sである。

第５の実施例における伝送装置１ａ〜１ｆの動作は、基本的には第１の実施例と同じである。ただし、第５の実施例では、伝送装置１ａは、伝送装置１ａ、１ｂ間のチャネルを指定するために、Eslotデータを設定する。図２８においては、伝送装置１ａ、１ｂは、伝送装置１ａ〜１ｆを接続するリングネットワークの光信号を伝送するために、伝送装置１ａ、１ｂ間の伝送路上ではチャネル＃５を使用する。この場合、伝送装置１ａは、トポロジ構築フレーム０１にEslotデータ「０５」を書き込む。

伝送装置１ｂは、トポロジ構築フレーム０１を受信すると、Eslotデータを「０５」から「００」に更新する。この後、トポロジ構築フレーム０１が伝送装置１ａに到達するまで、Eslotデータは「００」のまま更新されない。なお、トポロジ構築フレーム０２、０３についても、伝送装置１ａ、１ｂ間でEslotデータは「０５」に設定される。このようにしてEslotデータを使用することにより、リングネットワーク上に帯域が異なる区間が混在していても、トランスペアレントな通信を実現できる。

図２９は、ネットワーク構築方法の第６の実施例を示す図である。第６の実施例では、第１〜第５の実施例とは逆方向にトポロジ構築フレームが伝送される。なお、第１〜第５の実施例に係る説明では言及しなかったが、各伝送装置は、トポロジ構築フレームの周回方向を記憶することができる。そして、各伝送装置は、トポロジ構築フレームの周回方向を考慮して、トポロジ構築フレームのデータ領域のノードＩＤ列からトポロジ情報を取得する。

Claims (9)

1. 複数の伝送装置が伝送路によってリング状に接続されたリングネットワークにおいて使用されるネットワーク構築方法であって、
   前記リングネットワークにフレームを周回させ、
   各伝送装置は、予め決められた規則に従って前記フレームに自装置のＩＤを書き込み、
   前記複数の伝送装置により前記フレームに書き込まれた複数のＩＤが所定の条件を満たすか否かを判定し、
   前記複数のＩＤが前記条件を満たすときに、各伝送装置は、前記複数のＩＤの中から前記規則に従って対応するＩＤを取得する
   ことを特徴とするネットワーク構築方法。
2. 請求項１に記載のネットワーク構築方法であって、
   前記複数のＩＤが前記フレームに書き込まれた順番に基づいて、前記リングネットワークのトポロジを表すトポロジ情報を生成する
   ことを特徴とするネットワーク構築方法。
3. 請求項１に記載のネットワーク構築方法であって、
   前記フレームに書き込まれた複数のＩＤが互いに異なっていれば、前記条件を満たすと判定する
   ことを特徴とするネットワーク構築方法。
4. 請求項１に記載のネットワーク構築方法であって、
   前記フレームに書き込まれた複数のＩＤの個数が予め決められている許容数以下であれば、前記条件を満たすと判定する
   ことを特徴とするネットワーク構築方法。
5. 請求項１に記載のネットワーク構築方法であって、
   各伝送装置は、前記フレームを受信したときに前記フレームに書き込まれているＩＤ以外のＩＤを前記フレームに書き込む
   ことを特徴とするネットワーク構築方法。
6. 請求項５に記載のネットワーク構築方法であって、
   予めＩＤが割り当てられている伝送装置は、前記予め割り当てられているＩＤを前記フレームに書き込む
   ことを特徴とするネットワーク構築方法。
7. 請求項１に記載のネットワーク構築方法であって、
   各伝送装置は、前記フレームのデータ領域において、直前の伝送装置がＩＤを書き込んだ領域に続く領域に自分のＩＤを書き込む
   ことを特徴とするネットワーク構築方法。
8. 複数の伝送装置が伝送路によってリング状に接続されたリングネットワークにおいて使用されるネットワーク構築方法であって、
   前記複数の伝送装置の中から選択される特定伝送装置は、前記リングネットワークを周回するように、第１のコマンドを含む第１のフレームを送信し、
   各伝送装置は、前記第１のコマンドに応じて、伝送装置が存在することを表す存在情報を前記第１のフレームに書き込み、
   前記特定伝送装置は、前記第１のフレームに書き込まれた存在情報に基づいて検出される伝送装置の数が予め決められている許容数以下であれば、前記リングネットワークを周回するように、第２のコマンドを含む第２のフレームを送信し、
   各伝送装置は、前記第２のコマンドに応じて、予め決められた規則に従って前記第２のフレームにＩＤを書き込み、
   前記特定伝送装置は、前記第２のフレームに書き込まれた複数のＩＤが互いに異なっていれば、前記リングネットワークを周回するように、第３のコマンドおよび前記複数のＩＤを含む第３のフレームを送信し、
   各伝送装置は、前記第３のコマンドに応じて、前記第３のフレームに含まれている前記複数のＩＤの中から前記規則に従って対応するＩＤを取得する
   ことを特徴とするネットワーク構築方法。
9. 複数の伝送装置が伝送路によってリング状に接続されたリングネットワークにおいて使用される伝送装置であって、
   予め決められた規則に従って自装置のＩＤを書き込むことを各伝送装置に指示するコマンドを含むフレームを送信する第１の送信部と、
   前記複数の伝送装置により前記フレームに書き込まれた複数のＩＤが所定の条件を満たすか否かを判定する判定部と、
   前記複数のＩＤが前記条件を満たすときに、前記複数のＩＤおよび前記複数のＩＤの中から前記規則に従って対応するＩＤを取得することを各伝送装置に指示するコマンドを含むフレームを送信する第２の送信部、
   を備える伝送装置。

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