JP6269088B2 - 冗長パス提供方法および伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信ネットワークにおいて使用される冗長パス提供方法および伝送装置に係わる。

メッシュネットワーク（Mesh Network）においては、始点ノードと終点ノードとの間に所望の経路を介して通信パスを設定することが出来る。このため、メッシュネットワークは、柔軟で効率的な運用を提供することができる。

他方、ネットワークの信頼性を高くするためには、冗長（または、冗長構成）が提供される。すなわち、現用パス（Work Path）に対して予備パス（Protection Path）が設定される。この場合、現用パスに障害が発生すると、対応する予備パスを介してデータが伝送される。

メッシュネットワークにおいて冗長を提供する方法として、シェアードメッシュプロテクション（ＳＭＰ：Shared Mesh Protection）またはシェアードメッシュリストレーション（ＳＭＲ：Shared Mesh Restoration）が知られている。以下、シェアードメッシュプロテクションおよびシェアードメッシュリストレーションを総称してシェアードメッシュプロテクションと呼ぶことがある。

図１は、シェアードメッシュプロテクションの一例を示す。図１に示す例では、ノードＡ、Ｂ間でデータを伝送するパス、およびノードＣ、Ｄ間でデータを伝送するパスが要求されている。

ノードＡ、Ｂ間には、現用パスＷ１および予備パスＰ１が設定されている。予備パスＰ１は、ノードＸ、Ｙを通過する。また、ノードＣ、Ｄ間には、現用パスＷ２および予備パスＰ２が設定されている。予備パスＰ２も、ノードＸ、Ｙを通過する。すなわち、ノードＸとノードＹとの間の区間には、予備パスＰ１および予備パスＰ２が重複して設定されている。なお、以下の記載では、複数の予備パスによって回線が共用される区間を「共用区間」と呼ぶことがある。

上述のネットワークにおいて、例えば、現用パスＷ１に障害が発生すると、ノードＸとノードＹとの間の回線は、予備パスＰ１を実現するために使用される。一方、現用パスＷ２に障害が発生すると、ノードＸとノードＹとの間の回線は、予備パスＰ２を実現するために使用される。すなわち、ノードＸとノードＹとの間の通信資源（例えば、通信帯域）は、複数のパスにより共用される。したがって、シェアードメッシュプロテクションによれば、通信資源を効率的に使用しながら冗長を提供することができる。

なお、シェアードメッシュプロテクションについて、例えば、ＩＴＵ−Ｔにより、勧告Ｇ．８０８．３が作成されている。また、ＯＴＮ（Optical Transport Network）におけるシェアードメッシュプロテクションについても検討が進められている。

関連技術として、複数のノードにより形成されるネットワーク上の各伝送パスに対し、シェアードノードプロテクション方式により設けられる予備伝送パスを用いてノード障害に対するプロテクションを行う伝送システムが提案されている（例えば、特許文献１）。さらに、予備パスの帯域共有を考慮した設定を効率的に行う方法が提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２００７−１１０３６６号公報 特開２００７−４９５７３号公報

近年、柔軟性および／または拡張性を有するネットワークが要求されている。よって、ネットワーク上には、様々なトラヒックが混在し得る。

例えば、図１に示すネットワークにおいて、ノードＡ、Ｂ間でＯＤＵ１を伝送するパスが要求され、ノードＣ、Ｄ間でＯＤＵ２を伝送するパスが要求されるものとする。この場合、共用区間Ｘ、Ｙには、ＯＤＵ１を伝送するための予備パスおよびＯＤＵ２を伝送するための予備パスを用意する必要がある。

しかしながら、シェアードメッシュプロテクションにおいて、共用区間（図１では、共用区間Ｘ、Ｙ）に容量が異なる複数の予備パスを設定する方法は決められていない。このため、現用パスに障害が発生した場合、対応する予備パスを介してトラヒックを復旧させるために長い時間を要することがある。例えば、現用パスＷ１に障害が発生したときは、共用区間内の各ノード（図１では、ノードＸ、ノードＹ、およびノードＸ、Ｙ間に設けられている各ノード）に対して、順番に、「ＯＤＵ１」を伝送するパスを設定するための指示が通知される。そして、これらの各ノードは、順番に、受信した指示に応じてハードウェア回路を設定する。よって、トラヒックが復旧するまでに５０ｍ秒を超える時間を要することがある。すなわち、障害発生時の復旧時間についての厳しい条件（例えば、５０ｍ秒以下）が要求されているネットワークにおいては、異なる容量の予備パスが回線を共用するシェアードメッシュプロテクションを提供することは困難である。

本発明の１つの側面に係わる目的は、異なる容量の予備パスが回線を共用するシェアードメッシュプロテクションを提供することである。

本発明の１つの態様の冗長パス提供方法は、第１の現用パスに対応する第１の予備パスおよび第２の現用パスに対応する第２の予備パスが設定される共用区間を含むネットワークにおいて使用される。この冗長パス提供方法は、前記第１の現用パスの障害が検出されたときに、前記第１の現用パスが設定されている経路および前記第１の予備パスが設定されている経路を利用して形成される論理リングを介して、前記第１の現用パスの伝送速度を表す情報を含むメッセージを送信し、前記共用区間の端部に設けられている伝送装置において、前記メッセージに基づいて、前記共用区間を介して前記第１の現用パスのトラヒックが伝送されるように、トラヒックの転送先を制御するスイッチ回路を制御する。

上述の態様によれば、異なる容量の予備パスが回線を共用するシェアードメッシュプロテクションを提供することができる。

シェアードメッシュプロテクションの一例を示す図である。 本発明の１つの実施形態に係わるネットワークの構成を示す図である。 障害が発生していないときのネットワークの動作状態を示す図である。 障害発生時のネットワークの動作状態を示す図である。 障害発生時のシーケンス図である。 ＳＦメッセージの一例を示す図である。 障害回復時のネットワークの動作状態を示す図である。 障害回復時のシーケンス図である。 複数の障害が発生したときのネットワークの動作状態を示す図（その１）である。 複数の障害が発生したときのネットワークの動作状態を示す図（その２）である。 複数の障害が発生したときのシーケンス図（その１）である。 複数の障害が発生したときのシーケンス図（その２）である。 伝送装置の構成の一例を示す図である。 Ｒ−ＡＰＳ処理部の一例を示す図である。 パス状態管理テーブルの一例を示す図である。 パスの状態遷移を説明する図である。 パス切替管理テーブルの一例を示す図である。 伝送装置の構成の他の例を示す図である。 伝送装置の構成のさらに他の例を示す図である。 パス切替管理テーブルの他の例を示す図である。 障害を検出した伝送装置の動作を示すフローチャートである。 共用区間の端部に位置する伝送装置の動作を示すフローチャートである。 他の実施形態１におけるネットワークの構成を示す図である。 他の実施形態２におけるネットワークの構成を示す図である。 他の実施形態３における伝送装置の構成を示す図である。 伝送装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

図２は、本発明の１つの実施形態に係わるネットワークの構成を示す。図２に示すネットワークは、図１と同様に、ノートＡ〜Ｄ、Ｘ、Ｙを含む。但し、このネットワークは、さらに他のノードを有していてもよい。例えば、ノードＸ、Ｙ間に１または複数のノードが設けられていてもよい。各ノードには、それぞれ伝送装置が設けられている。また、図２においては、データプレーンおよび制御プレーンが描かれている。データプレーンを示す図面においては各ノードは四角形で表されており、制御プレーンを示す図面においては各ノードは円で表されている。

図２に示す例では、ノードＡ、Ｂ間でデータを伝送するパス＃１、及びノードＣ、Ｄ間でデータを伝送するパス＃２が要求されている。ノードＡ、Ｂ間のパス＃１は、１組の現用パスＷ１および予備パスＰ１により実現される。予備パスＰ１は、ノードＸ、Ｙを通過する。また、ノードＣ、Ｄ間のパス＃２は、１組の現用パスＷ２および予備パスＰ２により実現される。予備パスＰ２も、ノードＸ、Ｙを通過する。すなわち、ノードＸとノードＹとの間の区間には、予備パスＰ１および予備パスＰ２が重複して設定されている。すなわち、このネットワークは、共用区間Ｘ、Ｙを有する。

データプレーンは、ノード間でデータを伝送する。データプレーンにおいて伝送されるデータは、例えば、クライアントデータである。一方、制御プレーンは、ノード間で制御データを伝送する。制御プレーンにおいて伝送される制御データは、パスの設定および切替えを制御するメッセージを含む。

実施形態に係わるネットワークにおいては、パスの設定および切替えの制御は、たとえば、イーサネットリングプロテクション（ＥＲＰ：Ethernet Ring Protection）で提供されている自動プロテクション切替（ＡＳＰ：Auto Protection Switching）動作に基づいて実現される。なお、イーサネットリングプロテクションは、例えば、Ｇ．８０３２に記載されている。また、以下の記載では、イーサネットリングプロテクションで提供されている自動プロテクション切替を「リングＡＰＳ（または、Ｒ−ＡＰＳ）」と呼ぶことがある。

したがって、実施形態に係わるネットワークにおいては、シェアードメッシュプロテクションを実現するために、制御プレーンにおいて、パス毎に論理リングが定義される。すなわち、図２に示すように、パス＃１に対して論理リング＃１が定義され、パス＃２に対して論理リング＃２が定義される。各論理リングは、対応する現用パスが設定されている経路および予備パスが設定されている経路を利用して形成される。例えば、現用パスＷ１は、ノードＡ、Ｂ間に設定されている。予備パスＰ１は、ノードＡからノードＸおよびノードＹを経由してノードＹへ至る経路に設定されている。よって、パス＃１を制御するための論理リング＃１は、ノードＡからノードＸ、ノードＹ、ノードＢを経由してノードＡに戻る経路上に形成される。

各ノードに設けられている伝送装置には、Ｒ−ＡＰＳプロトコル（または、Ｒ−ＡＰＳと同等の機能を有するプロトコル）を処理するためのソフトウェアおよびハードウェアが実装されている。すなわち、各伝送装置は、Ｒ−ＡＰＳメッセージを処理する機能を有する。ただし、後で詳しく説明するが、実施形態に係わるネットワークにおいては、拡張されたＲ−ＡＰＳメッセージが使用されることがある。

図３は、障害が発生していないときのネットワークの動作状態を示す。この例では、パス＃１は、ＯＴＮのＯＤＵ１を伝送する。ＯＤＵ１は、約2.5Gbpsのデータを伝送することができる。パス＃２は、ＯＴＮのＯＵＵ２を伝送する。ＯＤＵ２は、約10Gbpsのデータを伝送することができる。

制御プレーンにおいて、各論理リングに対してそれぞれ１つのオーナーノードが指定される。この実施例では、論理リング＃１に対してノードＹがオーナーノードとして指定され、論理リング＃２に対してもノードＹがオーナーノードとして指定されている。オーナーノードは、データがリング上を周回し続けることを回避するために、ブロッキングポートを有する。すなわち、オーナーノードは、ブロッキングポートを介して受信するデータを廃棄することができる。図３に示す例では、ノードＹは、ノードＸから受信するデータに対してブロッキングポートを提供する。ただし、ブロッキングポートは、予め指定されたメッセージまたは制御データを通過させる。例えば、Ｒ−ＡＰＳメッセージ（または、Ｇ．８０３２メッセージ）は、ブロッキングポートを通過するものとする。なお、各論理リングにおいて、例えば、切り戻しモード（Revertive mode）が設定される。

上記構成のネットワークにおいて障害が発生していないときは、データプレーンにおいて、要求されたデータは現用パスを介して伝送される。すなわち、パス＃１のデータは、現用パスＷ１を介して伝送される。また、パス＃２のデータは、現用パスＷ２を介して伝送される。

制御プレーンにおいては、ノード間で、Ｒ−ＡＰＳメッセージが伝送される。Ｒ−ＡＰＳメッセージは、例えば、各ノードから定期的に送信される。ここで、ネットワークにおいて障害が発生していないときは、ＮＲ（No Request）メッセージが送信される。ＮＲメッセージは、Ｒ−ＡＰＳメッセージの１つであり、パスの設定または切替えに係わる要求が無いことを表す。また、ＮＲメッセージは、制御メッセージであるため、ブロッキングポートによってブロックされないで処理される。なお、図３では、ＮＲメッセージは、「Ｒ−ＡＰＳ（ＮＲ）」と表記されている。

図４は、障害発生時のネットワークの動作状態を示す。この例では、データプレーン上で現用パスＷ１に障害が発生したものとする。この場合、現用パスＷ１の両端に設けられているノードにおいて障害が検出される。すなわち、ノードＡ、Ｂにおいてそれぞれ障害が検出される。そうすると、ノードＡ、Ｂに設けられている各伝送装置内で、データプレーンから制御プレーンに障害の発生が通知される。なお、以下の記載では、ノードｉ（ｉは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｘ、Ｙ、．．．）に設けられている伝送装置を「ノード装置ｉ」と呼ぶことがある。例えば、ノードＹに設けられている伝送装置を「ノード装置Ｙ」と呼ぶことがある。

障害の発生が検出されると、制御プレーンにおいて、ＳＦ（Signal Fail）メッセージが送信される。即ち、パス＃１を提供するための系＃１（ノードＡ、Ｘ、Ｙ、Ｂを含む系）において、ノード間で、ＳＦメッセージが伝送される。ＳＦメッセージは、Ｒ−ＡＰＳメッセージの１つであり、障害の発生を通知するために使用される。また、ＳＦメッセージは、制御メッセージであるため、ブロッキングポートによってブロックされずに処理される。なお、図４では、ＳＦメッセージは、「Ｒ−ＡＰＳ（ＳＦ）」と表記されている。

ただし、パス＃２を提供するための系＃２（ノードＣ、Ｘ、Ｙ、Ｄを含む系）においては障害は発生していない。よって、系＃２においては、ノード間で、ＮＲメッセージが伝送される。ただし、系＃１において障害が検出されたときは、系＃２においてノード間でＦＳメッセージが伝送されるようにしてもよい。ＦＳメッセージについては、後述する。

系＃１の制御プレーンにおいてノード間でＳＦメッセージが伝送されると、データプレーンにおいて以下の切替え動作が実行される。すなわち、ノード装置Ａは、クライアントデータをノードＸに導き、ノードＸから受信するデータをクライアントに導く。ノード装置Ｘは、ノードＡから受信するデータをノードＹに導き、ノードＹから受信するデータをノードＡに導く。ノード装置Ｙは、ノードＢから受信するデータをノードＸに導き、ノードＸから受信するデータをノードＢに導く。ノード装置Ｂは、クライアントデータをノードＹに導き、ノードＹから受信するデータをクライアントに導く。上述の切替え動作により、現用パスＷ１を介して伝送されていたトラヒックは、予備パスＰ１を介して伝送されるようになる。すなわち、共用区間Ｘ、Ｙの回線は、予備パスＰ１を提供するように設定される。

このとき、共用区間Ｘ、Ｙは、現用パスＷ１の容量（または、伝送速度）を提供するように設定される。この設定は、この実施例では、制御プレーンで伝送されるＳＦメッセージにより実現される。

また、現用パスＷ１において障害が発生したときは、現用パスＷ１の両端のノードのうちの一方がオーナーノードに指定される。図４に示す例では、パス＃１を提供する系＃１において、オーナーノードはノードＹからノードＡに変更されている。この場合、ノードＡは、ノードＢから受信するデータをブロックするブロッキングポートを有する。

図５は、障害発生時のネットワークの動作を示すシーケンス図である。このシーケンス図は、図４に示す障害が発生したときの動作を示している。すなわち、図４に示すネットワークにおいて、現用パスＷ１に障害が発生したものとする。この場合、ノードＡ、Ｂにおいてそれぞれ障害が検出される。そうすると、ノード装置Ａおよびノード装置Ｂは、それぞれ、ＳＦメッセージを送信する。

図６は、ＳＦメッセージの一例を示す。ＳＦメッセージは、上述したように、Ｒ−ＡＰＳメッセージの１つである。よって、ＳＦメッセージのフォーマットは、Ｇ．８０３２に準拠する。すなわち、このメッセージは、ＤＡ／ＳＡ（宛先アドレスおよび送信元アドレス）、イーサネットタイプ情報、ＯＡＭ共通ヘッダ、Ｒ−ＡＰＳ領域を含む。ここで、Ｒ−ＡＰＳ領域は、２４ビットのリザーブ領域を含む。そして、この実施例で使用されるＳＦメッセージにおいては、このリザーブ領域に「パスＩＤ」および「伝送速度」が書き込まれる。パスＩＤは、ユーザから要求されたパスを識別する。図２〜図４に示す例では、パス＃１、パス＃２が識別される。伝送速度は、ユーザから要求された伝送速度を表す。例えば、パス＃１に対しては「ＯＤＵ１」が設定され、パス＃２に対しては「ＯＤＵ２」が設定される。

ＳＦメッセージには、必要に応じて、拡張ＴＬＶが付与される。拡張ＴＬＶは、この実施例では、ＳＦメッセージが共用区間内で伝送されるときに、そのＳＦメッセージに付与される。また、拡張ＴＬＶには、通信資源情報を格納することができる。通信資源情報は「伝送速度」および「ＴＳ（トリビュタリスロット）情報」を含む。伝送速度は、ここでは、Ｒ−ＡＰＳ領域に書き込まれる伝送速度と同じである。ＴＳ情報は、ＯＴＮでデータを伝送するために使用されるスロットを表す。拡張ＴＬＶは、例えばＲＦＣ４３２８またはdraft-ietf-ccamp-gmpls-signaling-g709v3のLabel Request/Label Spaceにより実現してもよい。この場合、Label Requestを利用して伝送速度が通知される。また、Label Spaceを利用してＴＳ情報が通知される。なお、共用区間に重複して設定される複数の予備パス（この例では、予備パスＰ１、Ｐ２）の伝送速度が同じ場合には、ＳＦメッセージに拡張ＴＬＶを付与しなくてもよい。

ノードＡから送信されるＳＦメッセージのＲ−ＡＰＳ領域には、以下の情報が書き込まれている。
（１）パスＩＤ：＃１（障害が検出されたパス）
（２）伝送速度：ＯＤＵ１（現用パスＷ１の伝送速度）
そして、このＳＦメッセージは、ノードＸ、ノードＹを経由してノードＢへ伝送される。ノードＢから送信されるＳＦメッセージのＲ−ＡＰＳ領域にも、同様のパスＩＤおよび伝送速度が書き込まれている。ただし、ノードＢから送信されるＳＦメッセージは、ノードＹ、ノードＸを経由してノードＡへ伝送される。

また、この実施例では、ノードＡ、Ｘ間およびノードＢ、Ｙ間には、それぞれ現用パスＷ１と同じＯＤＵ１回線が予め設定（Pre-Configured）される。即ち、ノード装置Ａおよびノード装置Ｘのスイッチ回路は、それぞれノードＡ、Ｘ間でＯＤＵ１データを伝送する状態に設定されている。また、ノード装置Ｂおよびノード装置Ｙのスイッチ回路は、ノードＢ、Ｙ間でＯＤＵ１データを伝送する状態に設定されている。さらに、ノードＡ、Ｘ間、及び／又は、ノードＢ、Ｙ間にノードが存在するときは、そのノードに設けられている伝送装置内のスイッチ回路も、ＯＤＵ１データを伝送する状態に設定されている。よって、上述のようにしてＳＦメッセージが伝送されると、ノードＡ、Ｘ間およびノードＢ、Ｙ間では、それぞれＯＤＵ１回線がアクティブ化される。

共用区間Ｘ、Ｙにおいては、上述のＳＦメッセージに拡張ＴＬＶが付与される。すなわち、ノードＸにおいて、ノードＡから送信されるＳＦメッセージに拡張ＴＬＶが付与される。同様に、ノードＹにおいて、ノードＢから送信されるＳＦメッセージに拡張ＴＬＶが付与される。この拡張ＴＬＶは、ＯＤＵｊ要求を含んでいる。このケースでは、ＯＤＵｊ要求として「ＯＤＵ１」が指定される。

ノード装置Ｘおよびノード装置Ｙは、それぞれ、ＯＤＵｊ要求を含むＳＦメッセージを受信すると、指定された伝送速度に対応する個数のトリビュタリスロットを選択する。例えば、ＯＤＵ１が指定されているときは、２個のトリビュタリスロットが選択される。また、ＯＤＵ２が指定されているときは、４個のトリビュタリスロットが選択される。

続いて、ノード装置Ａおよびノード装置Ｂは、それぞれ、２つ目のＳＦメッセージを送信する。これらのメッセージも、最初のＳＦメッセージと同様に伝送される。ただし、共用区間Ｘ、Ｙにおいては、２つ目のＳＦメッセージに対して、ＴＳ情報を含む拡張ＴＬＶが付与される。このとき、ノード装置Ｘおよびノード装置Ｙは、それぞれ、先にＯＤＵｊ要求に応じて選択してあるトリビュタリスロットを指定するＴＳ情報を含む拡張ＴＬＶをＳＦメッセージに付与する。

ノード装置Ｘおよびノード装置Ｙは、それぞれ、ＴＳ情報を含むＳＦメッセージを受信すると、指定されたトリビュタリスロットを利用してデータを伝送するように、装置内のスイッチ回路を設定する。すなわち、ノードＸ、Ｙにおいてクロスコネクト処理が実行され、ノードＸ、Ｙ間にＯＤＵ１回線が設定される。この結果、ノードＸ、Ｙを経由してノードＡとノードＢとの間でＯＤＵ１データを伝送する予備パスＰ１が起動される。すなわち、現用パスＷ１から予備パスＰ１への切替えが完了する。

このように、本発明の実施形態の冗長パス提供方法によれば、障害の発生を通知するメッセージ（実施例では、ＳＦメッセージ）を利用して、回復すべきパスの容量（実施例では、伝送速度）を表す情報が共用区間内のノードに通知される。さらに、このメッセージを利用して、障害が発生したパスのトラヒックを伝送するための通信資源の割当て（実施例では、ＯＴＮのトリビュタリスロットの指定）を表す情報を、共用区間内のノードに通知することもできる。したがって、この方法によれば、異なる容量の予備パスが回線を共用するシェアードメッシュプロテクションを提供することができる。また、障害の発生を通知するメッセージを利用してパス切替えが実現されるので、現用パスの障害が発生したときから、予備パスを利用してデータ伝送を回復させるまでに要する時間は短い。

図７は、障害回復時のネットワークの動作状態を示す。この例では、図４に示す障害が回復したものとする。すなわち、データプレーン上で発生した現用パスＷ１の障害が回復したものとする。

この場合、現用パスＷ１の両端に設けられているノードにおいて障害の回復が検出される。すなわち、ノードＡ、Ｂにおいてそれぞれ障害の回復が検出される。そうすると、ノード装置Ａおよびノード装置Ｂにおいて、それぞれ、データプレーンから制御プレーンに障害の回復が通知される。そして、ノード装置Ａおよびノード装置Ｂは、それぞれ、ＳＦメッセージの送信を停止し、ＮＲメッセージの送信を開始する。この動作は、Ｇ．８０３２に準拠する。また、オーナーノードはノードＡからノードＹに変更される。

ノード装置Ａおよびノード装置Ｂは、それぞれ、障害の回復を検出したことを契機として現用パスＷ１を介するデータ伝送を再開してもよい。或いは、ノード装置Ａおよびノード装置Ｂは、それぞれ、オーナーノードがノードＡからノードＹに変更されたことを契機として現用パスＷ１を介するデータ伝送を再開してもよい。

図８は、障害回復時のネットワークの動作を示すシーケンス図である。ここでは、図７に示すように、現用パスＷ１の障害が回復したものとする。この場合、ノードＡ、Ｂにおいて、それぞれ障害の回復が検出される。そうすると、ノード装置Ａおよびノード装置Ｂは、それぞれＳＦメッセージの送信を停止し、ＮＲメッセージの送信を開始する。また、ノード装置Ａおよびノード装置Ｂは、それぞれガードタイマを起動する。なお、ガードタイマが満了するまでの期間は、ノード装置Ａおよびノード装置Ｂは、他のノードから送信されるＲ−ＡＰＳメッセージの受信を拒否する。したがって、ノード装置Ａおよびノード装置Ｂは、現用パスＷ１の障害が回復した後に発行されるＳＦメッセージの影響を受けることはない。

オーナーノードに設けられている伝送装置（すなわち、ノード装置Ｙ）は、ＮＲメッセージを受信すると、ガードタイマを起動する。また、ノード装置Ｙは、自分のガードタイマが満了すると、ＮＲメッセージ及びＲＢ（RPL Blocked）メッセージを含むＲ−ＡＰＳメッセージを送信する。そして、ノード装置Ａおよびノード装置Ｂは、このメッセージを受け取ると、パス＃１のデータが現用パスＷ１を介して伝送されるようにスイッチ回路を制御する。このパス切替えの後は、パス＃１のデータは、現用パスＷ１を介して伝送される。

図９および図１０は、複数の障害が発生したときのネットワークの動作状態を示す。この例では、図４に示す障害が発生した後、さらに現用パスＷ２に障害が発生したものとする。この場合、現用パスＷ２の両端に設けられているノードにおいて障害が検出される。即ち、ノードＣ、Ｄにおいてそれぞれ障害が検出される。そうすると、ノード装置Ｃおよびノード装置Ｄにおいて、それぞれ、データプレーンから制御プレーンに障害の発生が通知される。

現用パスＷ２の障害の発生が検出されると、パス＃２を提供するための系＃２（ノードＣ、Ｘ、Ｙ、Ｄを含む系）においても、ノード間で、ＳＦメッセージが伝送される。すなわち、共用区間Ｘ、Ｙにおいては、図９に示すように、系＃１のＳＦメッセージおよび系＃２のＳＦメッセージの双方が伝送される。したがって、少なくとも共用区間Ｘ、Ｙに設けられている伝送装置は、系＃１のＳＦメッセージおよび系＃２のＳＦメッセージを受信する。

パス＃１およびパス＃２の双方に障害が発生したときは、共用区間の回線は、優先度の高い方のパスを提供するように構成される。ここでは、パス＃１よりもパス＃２の優先度が高いものとする。この場合、共用区間Ｘ、Ｙの回線は、図１０に示すように、現用パスＷ２に対応する予備パスＰ２を提供するように設定される。即ち、共用区間Ｘ、Ｙの回線は、予備パスＰ１を提供する状態から予備パスＰ２を提供する状態に切り替えられる。このパス切替え動作は、下記の手順により実現される。

ノード装置Ｘおよびノード装置Ｙは、優先度の高いパス＃２に対応するＳＦメッセージに基づいて、共用区間Ｘ、Ｙに設定されている予備パスＰ２を起動する。この手順は、図４を参照しながら説明した手順と実質的に同じなので、説明を省略する。ただし、予備パスＰ２は、ＯＤＵ２データを伝送する。

オーナーノードであるノード装置Ｙは、系＃１のＳＦメッセージおよび系＃２のＳＦメッセージを受信すると、優先度の低い方のパス（即ち、パス＃１）に対応する論理リングにＦＳ（Forced Switch）メッセージを送信する。ＦＳメッセージは、Ｒ−ＡＰＳメッセージの１つであり、パスを強制的に切り替えるために使用される。また、図４の動作でも示した通りＦＳメッセージは、ブロッキングポートによってブロックされない。なお、図１０では、ＦＳメッセージは、「Ｒ−ＡＰＳ（ＦＳ）」と表記されている。

このＦＳメッセージは、系＃１において、データの伝送経路を予備パスから現用パスに戻すことを指示する。したがって、ノード装置Ａおよびノード装置Ｂは、このＦＳメッセージを受信すると、それぞれ、現用パスＷ１を介してデータが伝送されるようにスイッチ回路を設定する。また、系＃１のオーナーノードは、ノードＡからノードＹに戻る。

図１１は、複数の障害が発生したときのネットワークの動作を示すシーケンス図である。このシーケンス図は、図９〜図１０に示す障害が発生したときの動作を示している。すなわち、共用区間Ｘ、Ｙにおいて予備パスＰ１が起動されているときに、現用パスＷ２にも障害が発生したものとする。なお、図１１（ａ）は、パス＃１を提供するための系＃１（ノードＡ、Ｘ、Ｙ、Ｂを含む系）の動作を示し、図１１（ｂ）は、パス＃２を提供するための系＃２（ノードＣ、Ｘ、Ｙ、Ｄを含む系）の動作を示している。

現用パスＷ２の障害が発生する前は、系＃１においては、図１１（ａ）に示すように、ノード間でＳＦメッセージが伝送される。そして、現用パスＷ２の障害が検出されると、図１１（ｂ）に示すように、ノード装置Ｃおよびノード装置Ｄは、それぞれＳＦメッセージを送信する。すなわち、系＃２においても、ノード間でＳＦメッセージが伝送される。そうすると、図１１（ａ）に示すように、ノード装置Ｘおよびノード装置Ｙは、系＃１のＳＦメッセージおよび系＃２のＳＦメッセージを受信することになる。

この実施例では、パス＃１よりもパス＃２の優先度が高い。よって、ノード装置Ｘおよびノード装置Ｙは、系＃２のＳＦメッセージに基づいてパス切替えを実行する。ここで、系＃２のＳＦメッセージは、現用パスＷ２の伝送速度（すなわち、ＯＤＵ２）を表す情報を含む。また、ノードＣ、Ｘ間およびノードＤ、Ｙ間において、それぞれパス＃２のＯＤＵ２データを伝送するためのパスが起動される。

続いて、ノード装置Ｃおよびノード装置Ｄは、図１１（ｂ）に示すように、それぞれ２つ目のＳＦメッセージを送信する。これらのＳＦメッセージも、最初のＳＦメッセージと同様に、系＃２の論理リングを介して伝送される。ただし、共用区間Ｘ、Ｙにおいては、２つ目のＳＦメッセージに対して、ＴＳ情報を含む拡張ＴＬＶが付与される。ここで、パス＃２はＯＤＵ２データを伝送するので、ノード装置Ｘおよびノード装置Ｙは、それぞれ４個のトリビュタリスロットを指定するＴＳ情報を含む拡張ＴＬＶをＳＦメッセージに付与する。したがって、ノードＸ、Ｙ間に、パス＃２のＯＤＵ２データを伝送するためのパスが設定される。この結果、図１１（ｂ）に示すように、ノードＸおよびノードＹを経由してノードＣ、Ｄ間でパス＃２のＯＤＵ２データを伝送する予備パスＰ２が起動される。

一方、図１１（ａ）に示すように、優先度の低い系＃１において、ノード装置Ｙは、系＃１のＳＦメッセージおよび系＃２のＳＦメッセージを受信すると、ＦＳメッセージを送信する。なお、ノード装置Ｙは、オーナーノードに設けられている伝送装置である。そして、このＦＳメッセージにより、パス＃１のＯＤＵ１データを伝送するための予備パスＰ１は解除される。この場合、現用パスＷ１は障害が発生しているので、ノードＡ、Ｂ間でパス＃１のデータは伝送されない。ただし、現用パスＷ２よりも先に現用パスＷ１が回復したときは、パス＃１のデータ伝送は、現用パスＷ１を用いて再開される。

なお、現用パスＷ１よりも先に現用パスＷ２が回復したときは、系＃２の論理リングを介してノード間でＮＲメッセージが伝送される。この場合、系＃１においては、ＦＳメッセージが停止され、さらにガードタイマによる計時が満了した後に、ノード間でＳＦメッセージが伝送される。そうすると、図５に示す手順と同様に、共用区間Ｘ、Ｙの回線は、予備パスＰ１を提供するように設定される。

図１２は、図１１と同様に、複数の障害が発生したときのネットワークの動作を示すシーケンス図である。ただし、図１２は、先に障害が発生したパスよりも後に障害が発生したパスの優先度が低いときのシーケンスを示している。

上述したように、現用パスＷ２の障害が発生する前は、系＃１において、ノード間でＳＦメッセージが伝送されている。また、現用パスＷ２の障害が検出されると、系＃２においても、ノード間でＳＦメッセージが伝送される。そうすると、図１２（ａ）に示すように、ノード装置Ｘおよびノード装置Ｙは、系＃１のＳＦメッセージおよび系＃２のＳＦメッセージを受信することになる。

ところが、図１２に示す例では、パス＃１よりもパス＃２の優先度が低い。よって、ノード装置Ｘおよびノード装置Ｙは、系＃１のＳＦメッセージに基づいてパス切替えを実行する。ただし、この時点で、系＃１のＳＦメッセージに基づくパス切替えは、すでに完了している。よって、系＃１においては、パスの設定は変更されない。

一方、系＃２においては、ノード装置Ｙは、データの伝送経路を予備パスから現用パスに戻すことを指示するＦＳメッセージを送信する。なお、ノード装置Ｙは、系＃２のオーナーノードに設けられている伝送装置である。ただし、この時点で、データの伝送経路は現用パスＷ２に設定されている。したがって、系＃２においても、パスの設定は変更されない。

図１３は、伝送装置の構成の一例を示す。ここでは、共用区間の端部に設けられる伝送装置（例えば、ノード装置Ｙ）について説明する。

伝送装置１は、図１３に示すように、送受信装置１１、多重／分離部１２、Ｒ−ＡＰＳ抽出／多重部１３、障害検出部１４、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５、判定部１６、パス状態管理テーブル１７、パス切替管理テーブル１８、リソース管理部１９、スイッチ回路２０を有する。なお、伝送装置１は、他の機能を有していてもよい。

送受信装置１１は、物理回線ごとに設けられる。そして、送受信装置１１は、受信信号を終端する。また、送受信装置１１は、他のノードへ伝送すべき信号を送信する。多重／分離部１２は、パス切替管理テーブル１８の内容に基づいて、受信信号をパスＩＤ毎に分離して対応するＲ−ＡＰＳ抽出／多重部１３へ導く。また、多重／分離部１２は、パスＩＤ毎に生成された信号を多重化する。Ｒ−ＡＰＳ抽出／多重部１３は、パスＩＤ毎に設けられ、受信信号からＲ−ＡＰＳメッセージを抽出してＲ−ＡＰＳ処理部１５に導く。また、Ｒ−ＡＰＳ抽出／多重部１３は、スイッチ回路２０から導かれてくる信号にＲ−ＡＰＳメッセージを多重化する。障害検出部１４は、パスの障害を検出する。例えば、受信信号のフレーム同期を確立できないときは、障害検出部１４は、パスに障害が発生したと判定してもよい。Ｒ−ＡＰＳ処理部１５は、Ｒ−ＡＰＳメッセージを処理する。

図１４は、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５の一例を示す。Ｒ−ＡＰＳ処理部１５には、他のノードから受信したＲ−ＡＰＳメッセージが与えられる。ＡＰＳ受信部１５ａは、受信したＲ−ＡＰＳメッセージの有効性をチェックする。ＡＰＳ要求処理部１５ｂおよび優先度ロジック１５ｃは、受信したＲ−ＡＰＳメッセージを処理する。このとき、優先度ロジック１５ｃは、パス状態管理テーブル１７を参照してＲ−ＡＰＳメッセージを処理する。また、優先度処理部１５ｃは、ローカル障害ロジック１５ｄの出力信号に基づいてＲ−ＡＰＳメッセージを処理する。そして、ＡＰＳ要求処理部１５ｂおよび優先度ロジック１５ｃは、送信すべきＲ−ＡＰＳメッセージを生成する。ＡＰＳ送信部１５ｅは、生成されたＲ−ＡＰＳメッセージを送信する。Ｒ−ＡＰＳ処理部１５は、パス毎に設けられる。なお、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５の動作については、例えば、Ｇ．８０３２に記載されている。

判定部１６は、受信したＲ−ＡＰＳメッセージおよびパス状態管理テーブル１７の内容に基づいて、パス状態を判定すると共に、次のノードへ送信すべきＲ−ＡＰＳメッセージを決定する。

パス状態管理テーブル１７は、図１５に示すように、各パスの状態を管理するための情報を格納する。「優先度」は、パスの優先度を表す。なお、パスの優先度は、例えば、ユーザまたはネットワーク管理者により予め与えられる。「受信Ｒ−ＡＰＳ」は、受信したＲ−ＡＰＳメッセージのタイプを表す。「ローカル情報」は、隣接ノードとの間の状態を表す。「ローカル警報情報」は、共用区間側の隣接ノードとの間で検出される警報の有無を表す。「状態」は、パスの状態を表す。「送信Ｒ−ＡＰＳ」は、送信すべきＲ−ＡＰＳメッセージのタイプを表す。

図１６は、パス状態管理テーブル１７に示したパスの状態遷移を説明する図である。パスの状態は、この実施例では、アイドル（idle）、プロテクション（protection）、故障（fail）のいずれか１つである。例えば、アイドル状態のパスにおいて障害が検出され、現用パスから予備パスへの切替えが行なわれるときは、パスの状態はプロテクションに遷移する。プロテクション状態のパスの障害が回復し、予備パスから現用パスへの切替えが行なわれるときは、パスの状態はアイドルに戻る。アイドル状態のパスにおいて障害が検出され、現用パスから予備パスへの切替えが実行できないときは、パスの状態は故障に遷移する。故障状態のパスの障害が回復したときは、パスの状態はアイドルに戻る。パス間の優先制御の結果、プロテクション状態のパスに対応する予備パスが使用できなくなったときは、パスの状態は故障に遷移する。パス間の優先制御の結果、故障状態のパスに対応する予備パスが使用できるようになったときは、パスの状態はプロテクションに遷移する。

パス切替管理テーブル１８は、図１７に示すように、各パスの切替を管理するための情報を格納する。「伝送速度」は、ユーザから要求された伝送速度（又は、帯域）を表す。ＯＴＮネットワークでは、伝送速度は、図１７に示すように、データを伝送するために使用するトリビュタリスロットの個数で表してもよい。「入出力ポート」は、データを入力／出力するポートを表す。ただし、入出力ポートは、共用区間側ポートは含まない。例えば、ノード装置Ｙは、入出力ポートとして「Ｂ（ノードＢと接続するためのポート）」および「Ｄ（ノードＤと接続するためのポート）」を有する。「状態」は、パス状態管理テーブル１７によりトリビュタリスロット管理される情報と同じである。

「スイッチ接続」は、スイッチ回路２０においてクロスコネクト処理が実行されるか否かを表す。なお、パスの状態がアイドルまたは故障であるときは、受信信号は終端されるので、クロスコネクト処理は実行されない。「入出力ポートＴＳ」は、非共用区間でデータを伝送するために指定されたトリビュタリスロットを表す。「共用区間側ポートＴＳ」は、共用区間でデータを伝送するために指定されたトリビュタリスロットを表す。

リソース管理部１９は、伝送装置が使用可能な通信資源を管理する。ＯＴＮネットワークにおいては、リソース管理部１９は、使用可能なトリビュタリスロット（或いは、未使用トリビュタリスロット）を管理する。スイッチ回路２０は、パス切替管理テーブル１８の内容に基づいてトラヒックの転送先を制御する。すなわち、スイッチ回路２０は、パス切替管理テーブル１８の内容に基づいてパスを設定する。

ここで、図９〜図１０に示す実施例を参照して、図１３に示す伝送装置の動作を説明する。なお、伝送装置は、ノードＹに設けられているものとする。すなわち、図９〜図１０に示すノード装置Ｙの動作を説明する。ノード装置Ｙは、図１５に示すパス状態管理テーブル１７および図１７に示すパス切替管理テーブル１８を有するものとする。

ノード装置Ｙは、系＃１のＳＦメッセージおよび系＃２のＳＦメッセージを受信する。そうすると、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５は、パス状態管理テーブル１７において、パス＃１およびパス＃２に対して「受信Ｒ−ＡＰＳ：ＳＦ」を書き込む。ここで、パス＃１に対して優先度２が与えられ、パス＃２に対して優先度１が与えられている。すなわち、パス＃１よりもパス＃２に対して高い優先度が与えられている。よって、判定部１６は、パス＃２をプロテクション状態に制御し、パス＃１を故障状態に制御する。この結果、パス＃１に対して「状態：Fail」が書き込まれ、パス＃２に対して「状態：Protection」が書き込まれる。さらに、「送信Ｒ−ＡＰＳ」として記載されているように、パス＃１およびパス＃２の制御プレーンに、それぞれ、ＦＳメッセージおよびＳＦメッセージが送信される。

上述の状態制御に際して、パス切替管理テーブル１８を利用してパス切替えが実行される。まず、パス＃１は、上述のように、故障状態に制御される。よって、判定部１６は、パス切替管理テーブル１８において、パス＃１に対して「スイッチ接続：なし」を書き込む。そして、スイッチ回路２０は、パス切替管理テーブル１８の内容に従ってパス＃１のデータを制御する。この実施例では、スイッチ回路２０は、「スイッチ接続：なし」に従って、入出力ポートＢから入力されるパス＃１のデータを転送することなく終端する。なお、入出力ポートＢは、ノードＹとノードＢとの間の回線を収容する物理ポートである。

一方、パス＃２は、上述のように、プロテクション状態に制御される。したがって、判定部１６は、パス切替管理テーブル１８において、パス＃２に対して「スイッチ接続：あり」を書き込む。また、図１１（ｂ）に示すシーケンスにおいて、ＳＦメッセージにより「ＯＤＵｊ＝ＯＤＵ２」が通知されるものとする。この場合、判定部１６は、リソース管理部１９を参照して、ＯＤＵ２データを伝送するために使用することができる４個のトリビュタリスロットを検索する。この実施例では、トリビュタリスロットｅ〜ｈが得られている。そうすると、判定部１６は、パス切替管理テーブル１８において、パス＃２に対して「共用区間ＴＳ：ｅ、ｆ、ｇ、ｈ」を書き込む。なお、「入出力ポートＴＳ」は、予備パスＰ２に対してノードＤ、Ｙ間で先に設定されているものとする。

スイッチ回路２０は、パス切替管理テーブル１８の内容に従ってパス＃２のトラヒックを制御する。この実施例では、スイッチ回路２０は、入出力ポートＤから入力されるパス＃１のトラヒックを共用区間側ポートへ導く。入出力ポートＤは、ノードＹとノードＤとの間の回線を収容する物理ポートである。共用区間側ポートは、ノードＹとノードＸとの間の回線を収容する物理ポートである。このとき、スイッチ回路２０は、受信フレームのトリビュタリスロットａ〜ｄから受信データを抽出し、送信フレームのトリビュタリスロットｅ〜ｈに書き込む。共用区間側から受信するトラヒックをノードＤへ転送する動作については説明を省略する。

図１８は、伝送装置の構成の他の例を示す。図１３に示す構成では、データプレーンのデータ信号および制御プレーンの制御信号が同じ回線上に多重化されて伝送される。これに対して、図１８に示す構成では、データ信号および制御信号は異なる回線を介して伝送される。このため、図１８に示す伝送装置２は、図１３に示す送受信装置１１およびＲ−ＡＰＳ抽出／多重部１３に代わりに、送受信装置２１およびＲ−ＡＰＳ抽出／多重部２２を有する。他の回路要素の動作は、図１３に示す伝送装置１および図１８に示す伝送装置２において実質的に同じなので、説明を省略する。

図１９は、伝送装置の構成のさらに他の例を示す。図１３および図１８に示す伝送装置は、任意のノードにおいて使用可能である。すなわち、図１３および図１８に示す伝送装置は、共有区間の回線を収容するノードにおいても使用され得る。これに対して、共有区間の回線を収容しないノード（たとえば、ノードＸ、Ｙ以外のノード）において使用されるときは、伝送装置は、図１３または図１８に示す回路要素の一部を有していなくてもよい。

共有区間の回線を収容しないノードにおいて使用されるときは、図１９に示すように、伝送装置３は、リソース管理部１９を有していなくてもよい。また、伝送装置３は、クライアント回線を収容してもよい。パス切替管理テーブル１８は、図２０に示すように、各パスについて「伝送速度」「現用系入出力ポート」「予備系入出力ポート」「状態」「スイッチ接続方向」を格納する。現用系入出力ポートは、現用パスのデータを入力および出力するポートを表し、予備系入出力ポートは、予備パスのデータを入力および出力するポートを表す。スイッチ接続方向は、クライアント回線を接続するポートを表す。例えば、パスが正常状態（図１６では、アイドル状態）であるときは、スイッチ接続先は現用系入出力ポートを指定する。パスがプロテクション状態であるときは、スイッチ接続先は予備系入出力ポートを指定する。

なお、図２０は、図９〜図１０に示すノード装置Ｃのパス切替管理テーブル１８を示している。「現用系入出力ポート：Ｄ」は、現用パスＷ２がノードＤに接続されていることを表している。「予備系入出力ポート：Ｘ」は、予備パスＰ２がノードＸに接続されていることを表している。また、図１０においては、パス＃２はプロテクション状態に制御されているので、スイッチ接続方向は「Ｘ」である。したがって、この場合、ノードＣに収容されるクライアントのデータは予備パスＰ２を介してノードＸに導かれ、また、ノードＸから予備パスＰ２を介して受信するデータは、ノードＣに収容されるクライアントに導かれる。

尚、ノードＡ、Ｂ間、ノードＣ、Ｄ間、ノードＡ、Ｘ間、ノードＢ、Ｙ間、ノードＣ、Ｘ間、ノードＤ、Ｙ間に中継ノードが存在する場合、各中継ノードに設けられている伝送装置は、Ｒ−ＡＰＳに係わる処理を実行する必要はない。すなわち、中継ノードに設けられている伝送装置は、Ｒ−ＡＰＳメッセージを受信すると、そのＲ−ＡＰＳメッセージを次のノードへ転送する。

図２１は、障害を検出した伝送装置の動作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、例えば、現用パスが設定されている経路上に設けられている伝送装置により実行される。

Ｓ１において、障害検出部１４は、監視対象の現用パスの障害をモニタする。一例としては、障害検出部１４は、現用パスを介して受信する信号のフレーム同期が確立していなければ、その現用パスに障害が発生していると判定する。そして、障害が検出されると、Ｓ２〜Ｓ４が実行される。

Ｓ２において、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５および判定部１６は、障害が検出されたパスを特定する。図４に示す例では、「パス＃１」が検出される。Ｓ３において、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５および判定部１６は、障害の発生を表すＳＦメッセージを生成する。このとき、障害が検出されたパス（すなわち、Ｓ２で特定されたパス）を識別するパスＩＤ、および障害が検出されたパスの伝送速度を表す情報が、図６に示すＳＦメッセージのＲ−ＡＰＳ領域に格納される。そして、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５は、制御プレーンに形成されている論理リングを介して、生成したＳＦメッセージを次のノードへ送信する。

Ｓ４において、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５および判定部１６は、Ｓ１で検出された障害が回復したか否かをモニタする。なお、ここでいう「回復」は、対応する予備パスを利用してトラヒックを復旧させることではなく、現用パスの障害が取り除かれたことを意味する。そして、障害が回復するまでは、定期的に、ＳＦメッセージが送信される。

図２２は、共用区間の端部に位置する伝送装置の動作を示すフローチャートである。ここでは、共用区間に設定されている予備パスに対応する現用パスにおいて障害が発生したものとする。

Ｓ１１において、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５は、ＳＦメッセージを受信する。このＳＦメッセージは、図２１を参照しながら説明したように、障害が検出されたパスを識別するパスＩＤ、およびそのパスの伝送速度を表す情報を含んでいる。Ｓ１２において、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５および判定部１６は、ＯＤＵｊ要求を含むＳＦメッセージを生成する。このＳＦメッセージは、受信したＳＦメッセージに図６に示す拡張ＴＬＶを付与することで生成してもよい。また、ＯＤＵｊ要求は、受信したＳＦメッセージにより通知された伝送速度を要求する。そして、ＯＤＵｊ要求を含むＳＦメッセージは、共用区間側の回線に送出される。

Ｓ１３において、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５は、共用区間側の回線からＳＦメッセージを受信する。このＳＦメッセージは、共用区間の他の端部に設けられている伝送装置により生成されたものであり、ＯＤＵｊ要求を含んでいる。Ｓ１４において、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５および判定部１６は、Ｓ１３で受信したＳＦメッセージに格納されているＯＤＵｊ要求に基づいて、共用区間において使用すべきトリビュタリストッロを決定する。このとき、判定部１６は、リソース管理部１９を参照する。

Ｓ１５において、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５は、次のＳＦメッセージを受信する。そうすると、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５および判定部１６は、Ｓ１６において、ＴＳ情報を含むＳＦメッセージを生成する。このＴＳ情報は、Ｓ１４で決定したトリビュタリストッロを表す。また、このＳＦメッセージは、受信したＳＦメッセージに図６に示す拡張ＴＬＶを付与することで生成してもよい。そして、ＴＳ情報を含むＳＦメッセージは、共用区間側の回線に送出される。

Ｓ１７において、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５は、共用区間側の回線からＳＦメッセージを受信する。このＳＦメッセージは、共用区間の他の端部に設けられている伝送装置により生成されたものであり、ＴＳ情報を含んでいる。Ｓ１８において、Ｒ−ＡＰＳ処理部１５および判定部１６は、Ｓ１７で受信したＳＦメッセージに格納されているＴＳ情報に基づいて、パス切替管理テーブル１８を更新する。以降、スイッチ回路２０は、更新されたパス切替管理テーブル１８に従って、入力トラヒックを処理する。

＜他の実施形態１＞
上述の実施形態では、共用区間には２本の予備パスが設定され、いずれか１本のパスが救済されるが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、共用区間に２以上の予備パスを設定し、共用区間の帯域が満足する範囲内で、複数のパスを救済してもよい。

図２３に示す実施例では、パス＃１〜＃３に対応する予備パスＰ１〜Ｐ３が共用区間Ｘ、Ｙに設定されている。ここで、パス＃１、＃２、＃３の伝送速度は、それぞれ、ＯＤＵ１（約2.5Gbps）、ＯＤＵ２（約10Gbps）、ＯＤＵ０（約1.25Gbps）であるものとする。また、共用区間Ｘ、Ｙは、ＯＤＵ２を提供可能な帯域を有するものとする。

このような構成のネットワークにおいて、例えば、現用パスＷ１および現用パスＷ３において障害が検出されるものとする。この場合、ノード装置Ｘおよびノード装置Ｙは、共用区間において予備パスＰ１および予備パスＰ３を起動する。この結果、２本のパス＃１および＃３が救済される。この後、最も優先度の高い現用パスＷ２においても障害が検出されるものとする。そうすると、ノード装置Ｘおよびノード装置Ｙは、共用区間において予備パスＰ１および予備パスＰ３を解放し、予備パスＰ２を起動する。

＜他の実施形態２＞
上述の実施形態では、１つのパスに対して１つの共用区間が存在するが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、図２４に示す例では、ノードＸ、Ｙ間に予備パスＰ１および予備パスＰ２が設定され、ノードＶ、Ｚ間に予備パスＰ１および予備パスＰ３が設定されている。すなわち、パス＃１に対して２つの共用区間が存在する。ここで、パス＃３の優先度が最も高く、パス＃１の優先度が２番目に高く、パス＃２の優先度が最も低いものとする。また、論理リング＃１、＃２、＃３のオーナーノードは、それぞれノードＶ、ノードＸ、ノードＶであるものとする。

このような構成のネットワークにおいて、例えば、現用パスＷ１および現用パスＷ２において障害が検出されるものとする。この場合、ノードＸ、Ｚ間において予備パスＰ１が起動される。すなわち、パス＃１は予備パスＰ１により救済される。このとき、パス＃１はプロテクション状態に遷移し、パス＃２は故障状態に遷移する。

この後、最も優先度の高い現用パスＷ３においても障害が検出されるものとする。そうすると、共用区間Ｖ、Ｚは、予備パスＰ３を提供するために使用される。この場合、ノード装置Ｖは論理リング＃１を介してＦＳメッセージを送信し、ノードＸ、Ｚ間に提供されていた予備パスＰ１は解放される。すなわち、パス＃１は故障状態に遷移する。さらに、ノード装置Ｘは、論理リング＃１のＦＳメッセージを受信すると、論理リング＃３を介してＳＦメッセージを送信する。この結果、ノードＸ、Ｙ間において予備パスＰ２が起動される。すなわち、パス＃２は予備パスＰ２により救済される。このとき、パス＃２はプロテクション状態に遷移する。

＜他の実施形態３＞
本発明の実施形態の冗長パス提供方法は、ＯＴＮ等のＴＤＭ伝送システムに限定されるものではなく、例えば、パケット伝送システムにも適用可能である。即ち、本発明は、イーサネット（登録商標）およびＭＰＬＳ等にも適用可能である。この場合、図２５に示すように、伝送装置４は、帯域制御部３１を有する。帯域制御部３１は、パス毎に、指定された帯域に応じてパケット送信量（または、パケット送信間隔）を制御することができる。あるいは、帯域制御部３１は、パス毎に、指定された帯域に応じて受信パケットを廃棄することができる。すなわち、帯域制御部３１は、シェーパまたはポリサにより実現される。

パスの帯域（上述の実施形態では、伝送速度）は、例えば、上述の実施形態と同様に、Ｒ−ＡＰＳのＳＦメッセージを利用して必要なノードに通知される。ただし、Ｒ−ＡＰＳメッセージには、GMPLS ODU Signalingではなく、帯域を要求する情報を含むシグナリング拡張を付加するようにしてもよい。

＜伝送装置（ノード装置）のハードウェア構成＞
図２６は、本発明の実施形態に係わる伝送装置（又は、ノード装置）のハードウェア構成の一例を示す。伝送装置は、図２６に示すコンピュータシステム１００を含む。コンピュータシステム１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、記憶装置１０３、読み取り装置１０４、通信インタフェース１０６、および入出力装置１０７を備える。ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、記憶装置１０３、読み取り装置１０４、通信インタフェース１０６、入出力装置１０７は、例えば、バス１０８を介して互いに接続されている。

ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２を利用して冗長パス提供プログラムを実行することにより、上述した冗長パス提供方法を実現することができる。メモリ１０２は、例えば半導体メモリであり、ＲＡＭ領域およびＲＯＭ領域を含んで構成される。記憶装置１０３は、例えばハードディスク装置であり、上述の冗長パス提供プログラムを格納する。なお、記憶装置１０３は、フラッシュメモリ等の半導体メモリであってもよい。また、記憶装置１０３は、外部記録装置であってもよい。パス状態管理テーブル１７およびパス切替管理テーブル１８は、メモリ１０２または記憶装置１０３に格納される。

読み取り装置１０４は、ＣＰＵ１０１の指示に従って着脱可能記録媒体１０５にアクセスする。着脱可能記録媒体１０５は、例えば、半導体デバイス（ＵＳＢメモリ等）、磁気的作用により情報が入出力される媒体（磁気ディスク等）、光学的作用により情報が入出力される媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）などにより実現される。通信インタフェース１０６は、ＣＰＵ１０１の指示に従ってネットワークを介してデータを送信および受信することができる。入出力装置１０７は、ユーザからの指示を受け付けるデバイス、冗長パス提供方法の処理結果を出力するデバイスなどを含む。

実施形態の冗長パス提供プログラムは、例えば、下記の形態でコンピュータシステム１００に提供される。
（１）記憶装置１０３に予めインストールされている。
（２）着脱可能記録媒体１０５により提供される。
（３）プログラムサーバ１１０から提供される。

＜他の方法＞
ＲＦＣ４８７２（RSVP-TE Extensions in Support of End-to-End Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Recovery）を利用してシェアードメッシュプロテクションを実現することも可能である。ただし、共用区間に設定される複数の予備パスの伝送速度が異なる場合は、障害に対応する予備パスを起動するために、共用区間上の伝送速度を定義する専用のシグナリングを実行する必要がある。たとえば、ＯＴＮネットワークにおいては、ＨＯ ＯＤＵ／ＬＯ ＯＤＵのための設定が完了した後でないと、End-to-EndでPathメッセージのシグナリングを行うことはできない。

これに対して、本発明の実施形態に係わる冗長パス提供方法によれば、障害の発生を通知するためのメッセージに伝送速度を表す情報を付加してノード間で伝送することによってパス切替えが実現される。したがって、共用区間に設定される複数の予備パスの伝送速度が異なる場合であっても、障害発生時の復旧時間についての厳しい条件（例えば、５０ｍ秒以下）を満足することができる。

１〜４ 伝送装置（ノード装置）
１５ Ｒ−ＡＰＳ処理部
１６ 判定部
１７ パス状態管理テーブル
１８ パス切替管理テーブル
２０ スイッチ回路

Claims (9)

1. 第１の現用パスに対応する第１の予備パスおよび第２の現用パスに対応する第２の予備パスが設定される共用区間を含むネットワークにおいて使用される冗長パス提供方法であって、
   前記第１の現用パスの障害が検出されたときに、前記第１の現用パスが設定されている経路および前記第１の予備パスが設定されている経路を利用して形成される論理リングを介して、前記第１の現用パスの伝送速度を表す情報を含むメッセージを送信し、
   前記共用区間の端部に設けられている伝送装置において、前記メッセージに基づいて、前記共用区間を介して前記第１の現用パスのトラヒックが伝送されるように、トラヒックの転送先を制御するスイッチ回路を制御する
   ことを特徴とする冗長パス提供方法。
2. 前記メッセージは、前記論理リング上の伝送装置に前記ネットワークに設定されるパスの状態を通知するためのメッセージである
   ことを特徴とする請求項１に記載の冗長パス提供方法。
3. 前記メッセージは、前記第１の現用パスのトラヒックを伝送するための通信資源の割当てを表す情報を含み、
   前記共用区間の端部に設けられている伝送装置は、前記メッセージに基づいて、前記共用区間を介して前記第１の現用パスのトラヒックを伝送するように通信資源を使用する
   ことを特徴とする請求項１に記載の冗長パス提供方法。
4. 前記第１の現用パスはＯＴＮフレームを伝送し、
   前記メッセージは、前記第１の現用パスのトラヒックを伝送するためのトリビュタリスロットを指定する情報を含み、
   前記共用区間の端部に設けられている伝送装置は、前記メッセージを利用して指定されたトリビュタリスロットで、前記共用区間を介して前記第１の現用パスのトラヒックを伝送する
   ことを特徴とする請求項３に記載の冗長パス提供方法。
5. 前記第１の現用パスの障害を検出した伝送装置は、前記第１の現用パスが設定されている経路および前記第１の予備パスが設定されている経路を利用して形成される第１の論理リングを介して、前記第１の現用パスの伝送速度を表す情報を含む第１のメッセージを送信し、
   前記第２の現用パスの障害を検出した伝送装置は、前記第２の現用パスが設定されている経路および前記第２の予備パスが設定されている経路を利用して形成される第２の論理リングを介して、前記第２の現用パスの伝送速度を表す情報を含む第２のメッセージを送信し、
   前記第１の現用パスよりも前記第２の現用パスの優先度が高いときは、前記共用区間の端部に設けられている伝送装置は、前記第２のメッセージに基づいて、前記共用区間を介して前記第２の現用パスのトラヒックが伝送されるように、トラヒックの転送先を制御するスイッチ回路を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の冗長パス提供方法。
6. 前記第１の現用パスの障害を検出した伝送装置は、前記第１の現用パスが設定されている経路および前記第１の予備パスが設定されている経路を利用して形成される第１の論理リングを介して、前記第１の現用パスの伝送速度を表す情報を含む第１のメッセージを送信し、
   前記第２の現用パスの障害を検出した伝送装置は、前記第２の現用パスが設定されている経路および前記第２の予備パスが設定されている経路を利用して形成される第２の論理リングを介して、前記第２の現用パスの伝送速度を表す情報を含む第２のメッセージを送信し、
   前記共用区間の端部に設けられている伝送装置は、前記第１のメッセージおよび前記第２のメッセージに基づいて、前記共用区間を介して前記第１の現用パスのトラヒックおよび前記第２の現用パスのトラヒックが伝送されるように、トラヒックの転送先を制御するスイッチ回路を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の冗長パス提供方法。
7. 前記第１の現用パスは、パケット通信パスであり、
   前記共用区間の端部に設けられている伝送装置は、前記メッセージに基づいて、パケットの送信量または受信パケットの廃棄を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の冗長パス提供方法。
8. 第１の現用パスに対応する第１の予備パスおよび第２の現用パスに対応する第２の予備パスが設定される共用区間を含むネットワークにおいて使用される伝送装置であって、
   前記第１の現用パスの障害を検出する障害検出部と、
   前記障害検出部により前記第１の現用パスの障害が検出されたとき、前記第１の現用パスが設定されている経路および前記第１の予備パスが設定されている経路を利用して形成される論理リングを介して、前記第１の現用パスの伝送速度を表す情報を含むメッセージを送信するメッセージ処理部と、
   受信トラヒックを転送先へ導くスイッチ回路と、
   前記スイッチ回路を制御する制御部と、を備え、
   前記伝送装置が前記共用区間の端部に設けられ、且つ、前記伝送装置が前記第１の現用パスの伝送速度を表す情報を含むメッセージを他の伝送装置から受信したとき、前記制御部は、その受信したメッセージに基づいて、前記共用区間を介して前記第１の現用パスのトラヒックが伝送されるように前記スイッチ回路を制御する
   ことを特徴とする伝送装置。
9. 第１の現用パスに対応する第１の予備パスおよび第２の現用パスに対応する第２の予備パスが設定される共用区間を含むネットワークにおいて使用される冗長パス提供方法であって、
   前記第１の現用パスが設定されている経路および前記第１の予備パスが設定されている経路を利用して形成される論理リング上の各ノードに実装されている伝送装置は、定期的に、前記論理リングを介して前記ネットワークの状態を表すメッセージを送信し、
   前記第１の現用パスの障害を検出した伝送装置は、前記メッセージに前記第１の現用パスの伝送速度を表す情報を付与して前記論理リングを介して送信し、
   前記共用区間の端部に設けられている伝送装置は、前記第１の現用パスの伝送速度を表す情報が付与された前記メッセージに基づいて、前記共用区間を介して前記第１の現用パスのトラヒックが伝送されるように、トラヒックの転送先を制御するスイッチ回路を制御する
   ことを特徴とする冗長パス提供方法。

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