JPH1098477A - 経路選択方法および通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ネットワーク内の通信経路を選択する際に、通
信経路の選択が安全にしかも正確に行える経路選択方法
およびそれを用いた通信システムを提供する。 【解決手段】複数のスイッチ（１０１〜１２２）とこれ
らスイッチ間を接続するリンク（２０１〜２２８）から
構成される通信ネットワークを、少なくとも１つのスイ
ッチからなる論理スイッチ（３１〜３６）を含む論理ネ
ットワークとみなして通信経路を選択する際、各スイッ
チ（１０１〜１２２）は、論理スイッチ（３１〜３６）
を構成するスイッチのうち他の論理スイッチに接続する
少なくとも１組の境界スイッチ間のリンクの属性情報
と、この境界スイッチと前記他の論理スイッチとの間の
リンクの属性情報に基づき前記論理ネットワーク上の通
信経路を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ＡＴＭ通
信システムに関し、特に、ＡＴＭスイッチノ一ド間での
コネクションの設定経路を探索する際に、ＡＴＭネット
ワーク内の一部分を論理的なＡＴＭスイッチノード（ピ
アグループ）として認識し、その論理的なＡＴＭスイッ
チノードを含んだ論理的なＡＴＭネットワーク上で経路
探索アルゴリズムを実行してコネクション設定を行なう
ＡＴＭネットワークに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＡＴＭ通信方式によるネットワー
ク製品が数多く市場に登場するようになってきている。
特に、ＡＴＭ−Ｆｏｒｕｍにおいて決定されたＵＮＩ
３．０やＵＮＩ３．１の標準に準拠したＡＴＭスイッチ
やＡＴＭインタフェースを持った製品が多く市場に登場
し、企業内のネットワークをＡＴＭ−ＬＡＮに置き換え
るところが徐々に増えてきている。

【０００３】しかし、これまでのＡＴＭ関連の製品は、
いわゆるスイッチと端末の間のインタフェースであるＵ
ＮＩのみが搭載されており、いわゆるスイッチノード間
やＡＴＭ−ＬＡＮ間のインタフェースである、ＮＮＩの
インタフェースを持っていなかったため、ＵＮＩインタ
フェースを便宜的にＮＮＩインタフェースとして使用す
るなどの方法が取られてきた。

【０００４】ＮＮＩインタフェースの仕様の決定は、Ｕ
ＮＩの仕様の決定に較べて遅れており、今だ、ＮＮＩイ
ンタフェースを搭載したＡＴＭスイッチは製品化されて
いないのが現状である。

【０００５】しかし、このようなスイッチノード間イン
タフェースとして、ＡＴＭ−ＦｏｒｕｍがＰ−ＮＮＩ
（Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｎｅｔｗｏｒｋ
Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の仕様を１９９６年２月に決定
し、そのＰ−ＮＮＩ方式のインプリメントが多くのＡＴ
Ｍスイッチペンダーによって開始されている。このＰ−
ＮＮＩインタフェース仕様では、複数のＡＴＭスイッチ
を接続したネットワークを仮想的な階層構造のネットワ
ークとして認識する。そして、この仮想的ネットワーク
においては、Ｐ−ＮＮＩインタフェース仕様においてピ
アグループと呼ばれる複数のスイッチノードからなるサ
ブネットを１つの論理的なノードと認識することで、記
憶するぺきトポロジー情報の削減を図っている。

【０００６】このように、ネットワークトポロジーを仮
想的階層構成として認識した上でルーティングを行なう
際には、論理的なスイッチノードとして認識される各サ
ブネット内のトポロジー情報を、どのようにして作成す
るかという、縮退されたトポロジー情報の作成方式が問
題となる。

【０００７】トポロジー情報の縮退方式としては、論理
的スイッチノードに固定的なトポロジー情報を割り当て
たり、逆に、この論理的スイッチノードはトポロジー情
報を持たないものとするような方式が考えられる。しか
し、このような方式では、ルーティング経路を探索する
際に、ルーティング経路のループが発生したり、最適で
ない経路ばかりを選択してしまい、ネットワークのリソ
ースを効率良く使用することが出来ないなどの問題があ
った。

【０００８】図１に、このような問題が発生する通信ネ
ットワークのトポロジーとして、ＡＴＭ通信方式を利用
した通信ネットワークの一例を示す。この通信ネットワ
ークには、複数のＡＴＭスイッチノード１０１、１０２
…１２２が存在し、それらのＡＴＭスイッチノード間が
リンク２０１、２０２…２２８によって接続されている
構成になっている。

【０００９】図１においては、このＡＴＭスイッチノー
ド間のインタフェースとしてＡＴＭ−Ｆｏｒｕｍが規定
したＰ−ＮＮＩ方式を用いているものとし、このＡＴＭ
スイッチノード間で、各ＡＴＭスイッチノードや論理的
ＡＴＭスイッチノードのトポロジー情報の授受を行なっ
ているものとする。

【００１０】図１の通信ネットワークにおいて、上記２
２個のＡＴＭスイッチノードを６つのＡＴＭスイッチノ
ード（ピアグループ）３１０、３２０、３３０、３４
０、３５０、３６０に分割し、それぞれのピアグループ
を論理的なＡＴＭスイッチノード３１〜３６と認識する
ようになっている。よって、図１の下部に示した２２個
の実在するＡＴＭスイッチノードによって構成されるネ
ットワークのトポロジーを仮想的な下位階層のトポロジ
ーとし、図１の上部に示した６個の論理的なＡＴＭスイ
ッチノードによって構成される論理的なネットワークの
トポロジーを仮想的な上位階層のトポロジーとする。

【００１１】このような仮想的階層構成のトポロジーと
なった図１の通信ネットワーク内の例えば、ＡＴＭスイ
ッチノード１０１は、図１の通信ネットワークの全体の
トポロジーを図２に示すような論理的トポロジーと認識
することになる。そして、ＡＴＭスイッチノード１０１
からＡＴＭコネクシヨンを設定する場合には、この図２
に示したトポロジーのネットワークを用いて、ＡＴＭコ
ネクシヨンの設定経路を探索し、ＡＴＭコネクシヨン設
定のためのシグナリング処理を実行することになる。

【００１２】通常、ネットワーク内に通信を行うための
最適となる通信経路を求めるためには、ネットワーク内
の各リンクに重み（例えば、遅延時間、帯域に関する重
み）を与え、通信を行う端末間で、その重みの和が最小
になるような（すなわち、例えば、遅延時間が最小、あ
るいは必要な帯域が確保できる）通信経路を選択する方
式が用いられている。

【００１３】図３に、図２に示したネットワーク上での
リンクの重みの一例を示す。図２のネットワーク上で
は、図１の論理的なＡＴＭスイッチノード３１〜３６内
には、実際にはＡＴＭスイッチノードやリンクが複数存
在しているにも関わらず、各論理的なＡＴＭスイッチノ
ードが、トポロジー情報となるリンクの重みを持ってい
ないとした場合を示している。つまリ、図３のネットワ
ークトポロジーには、論理的なＡＴＭスイッチノード３
２、３３、３４、３５、３６内のリンクのトポロジー情
報が欠落していることになる。このようなトポロジー認
識を行うＡＴＭネットワーク上で、前述のような通信経
路探索アルゴリズムを実行して、ＡＴＭコネクションを
設定する方法の一例として、以下に、図１のネットワー
ク中のＡＴＭスイッチノード１０１から１２２へのＡＴ
Ｍコネクシヨンを設定する場合のＡＴＭコネクシヨン設
定方法を示していく。

【００１４】まず、スイッチノード１０１は図２のよう
にネットワークトポロジーを認識しているので、図２の
論理的なＡＴＭネットワーク上でＡＴＭコネクションの
設定経路探索アルゴリズムを実行する。

【００１５】このとき、ＡＴＭコネクション設定先のＡ
ＴＭスイッチノード１２２は、論理的なＡＴＭスイッチ
ノード３６に属しているので、実際に経路探索アルゴリ
ズムを実行する際には、ＡＴＭスイッチノード１０１か
ら論理的ＡＴＭスイッチノード３６へのＡＴＭコネクシ
ヨン設定経路を探索することになる。

【００１６】図３に示すようにネットワーク内のリンク
の重み情報が与えられたとすると、リンクの重みの値の
和が最小になる経路としては、ＡＴＭスイッチノード１
０１から順に、１０２→１０４→３２→３４→３５→３
６というＡＴＭスイッチノードや論理的なＡＴＭスイッ
チノードを経由する経路が選択されることになる。ここ
で、図２に示した論理的なＡＴＭネットワークでは、論
理的なＡＴＭスイッチノード３２、３３、３４、３５、
３６内のトポロジー情報を隠蔽しているので、実際にＡ
ＴＭコネクションを設定する場合には、これらの論理的
なＡＴＭスイッチノード内に設定するＡＴＭコネクショ
ンの経路を、各論理的なＡＴＭスイッチノードにおい
て、それぞれ独自に設定しなければならない。

【００１７】よって、図２の論理的なＡＴＭネットワー
クトポロジー上でのＡＴＭコネクションの経路が選択さ
れた後に、論理的なＡＴＭスイッチノード３２内の経路
が選択され、順次、論理的なＡＴＭスイッチノード３
４、３５、３６内の経路が選択されていくことになる。

【００１８】しかし、従来の方式では、論理的なＡＴＭ
スイッチノード３２、３４、３５、３６内のＡＴＭスイ
ッチノードやリンクの存在を無視する形で、各論理的な
ＡＴＭスイッチノードが経路探索アルゴリズムを実行す
るので、以下のような問題が生じる。

【００１９】一例として、論理的なＡＴＭスイッチノー
ド３４内のリンクの実際の重みが、図４のようになって
いた場合を想定する。図４では、例えば、論理的なＡＴ
Ｍスイッチノード内のリンク２１５と２１６に重み「５
０」が与えられ、リンク２１９には重み「６０」、リン
ク２１８には重み「１００」が与えられている。図２の
ＡＴＭネットワーク上で選択されたコネクション経路に
沿ってＡＴＭコネクションが順次設定されてゆき、論理
的なＡＴＭスイッチノード３４まで処理がやってきたと
する。この時、コネクションの設定処理は、論理的なＡ
ＴＭスイッチノード３２からコネクション設定処理を渡
された、論理的なＡＴＭスイッチノード３４の中の実際
のＡＴＭスイッチノード１１２が実行することになる。

【００２０】図５に、ＡＴＭスイッチノード１１２が認
識している図１に示したＡＴＭネットワークのトポロジ
ー情報を示す。図５のネットワークトポロジー上で、Ａ
ＴＭスイッチノード１１２が宛先のＡＴＭスイッチノー
ド１２２（論理的なＡＴＭスイッチノード３６）までの
最適経路を求めた場合には、先にＡＴＭスイッチノード
１０１が選択した経路とは異なり、１１２→３２→３３
→３５→３６という経路が最適経路であるという結果に
なる。このため、実際のＡＴＭコネクションを設定する
際に、論理的なＡＴＭスイッチノード３２と３４の間で
（実際にはＡＴＭスイッチノード１０７と１１２の間
で）、コネクション設定のループが発生することにな
る。

【００２１】このような、コネクション設定のループの
発生を回避するために、ＡＴＭ−Ｆｏｒｕｍ Ｐ−ＮＮ
Ｉ方式では、論理的なトポロジー構成の認識方法とし
て、Ｒａｄｉｕｓと呼ばれるリンクで構成される、仮想
的なスター型トポロジーを想定して論理ノードのトボロ
ジー情報を認識する方式が示されているが、そのＲａｄ
ｉｕｓと呼ばれる仮想的なリンクのトポロジー情報の作
成方式については言及されていない。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来技術のトポロジー情報の作成方法では、論理的スイッ
チノードのトポロジー情報を正確かつ安全側に見積もる
ことが出来ないので、ネットワーク内にコネクションを
設定しようとした際に、コネクション経路にループが発
生するという問題があった。

【００２３】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、通信ネットワーク内の各スイッチノードが、そのス
イッチノードが含まれる論理的スイッチノードのトポロ
ジー情報を作成する際に、その論理的スイッチノードを
構成するスイッチノード間に与えられるトポロジー情報
を安全側に見積もることにより、ルーティング実行時に
コネクションのループの発生しない、すなわち、通信経
路の選択が安全にしかも正確に行える経路選択方法およ
びそれを用いた通信システムを提供することを目的とす
る。

【００２４】また、呼設定時にユーザから申告される要
求品質を保証できる必要帯域、遅延時間を満足する通信
経路の選択が容易にしかも確実に行える経路選択方法お
よびそれを用いた通信システムを提供することを目的と
する。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の経路選択方法
は、複数のスイッチと前記複数のスイッチ間を接続する
リンクから構成される通信ネットワークを、少なくとも
１つのスイッチからなる論理スイッチを含む論理ネット
ワークとみなして通信経路を選択する経路選択方法にお
いて、前記各スイッチは、前記論理スイッチを構成する
スイッチのうち他の論理スイッチに接続されるスイッチ
を境界スイッチとして、少なくとも１対の境界スイッチ
間のリンクの属性情報と、この境界スイッチと前記他の
論理スイッチとの間のリンクの属性情報に基づき前記論
理ネットワーク上の通信経路を選択することにより、ネ
ットワーク全体を論理的なトポロジー情報を用いて認識
する際に、実際のトポロジー情報に近い値で認識するこ
とができるようになる。従って、通信経路の選択が安全
にしかも正確に行える。

【００２６】また、本発明の経路選択方法は、複数のス
イッチと前記複数のスイッチ間を接続するリンクから構
成される通信ネットワークを、少なくとも１つのスイッ
チからなる論理スイッチを含む論理ネットワークとみな
して通信経路を選択する経路選択方法において、前記各
スイッチは、前記論理スイッチを構成するスイッチのう
ち他の論理スイッチに接続されるスイッチを境界スイッ
チとして、少なくとも１対の境界スイッチ間の最適経路
のうち、安全マージンが最大である前記最適経路のリン
クの属性情報と、この境界スイッチと前記他の論理スイ
ッチとの間のリンクの属性情報に基づき前記論理ネット
ワーク上の通信経路を選択することにより、ネットワー
ク全体を論理的なトポロジー情報によって認識する際
に、より安全側に論理的なネットワークトポロジー情報
を提供することができる。従って、通信経路の選択が安
全にしかも正確に行える。

【００２７】また、各スイッチ間での通信方式としてＡ
ＴＭ通信方式を用いているので、高速・広帯域の情報を
転送する場合のネットワークにも利用することができ
る。また、リンク属性情報として情報転送遅延時間に関
する重みを用いることにより、通信の転送遅延に厳しい
条件を要求する、音声情報などのリアルタイム情報を転
送するコネクションを設定する場合にも、その要求品質
を確実に提供できるコネクション経路を設定することが
できる。

【００２８】また、リンクの属性情報として、利用可能
な帯域幅に関する重みを用いることにより、大きな通信
帯域を要求する、画像情報などの広帯域情報を転送する
コネクションを設定する場合にも、その要求品質を確実
に提供できるコネクション経路を設定することができ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について説明する。本発明の通信システ
ムにて構成される通信ネットワークのトポロジーの一例
として、図１に示した通信ネットワークを用いて、本発
明の実施形態について説明する。

【００３０】図１の通信ネットワークは、複数のＡＴＭ
スイッチノード１０１〜１２２が存在し、これらＡＴＭ
スイッチノード間がリンク２０１〜２２８によって接続
されて構成されている。

【００３１】上記の２２個のＡＴＭスイッチノードを６
つのＡＴＭスイッチノード（ピアグループ）に分割し、
それぞれのピアグループを論理的なＡＴＭスイッチノー
ド３１〜３６とする。

【００３２】図１においては、このＡＴＭスイッチノー
ド間のインタフェースとして、例えば、ＡＴＭ−Ｆｏｒ
ｕｍが規定したＰ−ＮＮＩ方式を用いているものとし、
このＡＴＭスイッチノード間で、各ＡＴＭスイッチノー
ドや論理的ＡＴＭスイッチノードのトポロジー情報の授
受を行なっているものとする。

【００３３】前述したように、図１の下部に示した２２
個の実在するＡＴＭスイッチノードによって構成される
ネットワークのトポロジーを仮想的な下位階層のトポロ
ジーとし、図１の上部に示した６個の論理的なＡＴＭス
イッチノードによって構成される論理的なネットワーク
のトポロジーを仮想的な上位階層のトポロジーとする。

【００３４】このような仮想的階層構成のトポロジーと
なった図１の通信ネットワーク内の例えば、ＡＴＭスイ
ッチノード１０１は、図１の通信ネットワークの全体の
トポロジーを図２に示すような論理的トポロジーと認識
することになる。すなわち、ＡＴＭスイッチノード１０
１から認識される論理的ネットワークは、ＡＴＭスイッ
チノード１０２〜１０４、論理的ＡＴＭスイッチノード
３２〜３６、およびこれらを接続するリンク２０１〜２
０５、２０９、２１０、２１９、２２０、２２４から構
成されるもので、ＡＴＭスイッチノード１０１は、この
構成と各リンク２０１〜２０５、２０９、２１０、２１
９、２２０、２２４に関する情報をトポロジー情報とし
て認識することになる。

【００３５】次に、図１の各ＡＴＭスイッチノードにつ
いて、図６および図７を参照して説明する。図１に示す
ように、本発明の適用される通信ネットワーク中のＡＴ
Ｍスイッチノードには、自ノードおよび自ノードに接続
しているリンクのトポロジー情報のみを作成する通常の
ＡＴＭスイッチノード１０１、１０３〜１０５、１０７
〜１０９、１１１〜１１２、１１４〜１１７、１１９〜
１２１と、各ピアグループ毎に、各ピアグループの論理
的なトポロジー情報を作成する論理的トポロジー情報作
成ノード（以下、ピアグループリーダーと呼ぶ）１０
２、１０６、１１０、１１３、１１８、１２２の２種類
が存在する。

【００３６】通常のＡＴＭスイッチノード（装置）の内
部構成の一例を図６に示す。図６に示すように、通常の
ＡＴＭスイッチノード６００は、他のＡＴＭスイッチノ
ードからリンクを介して通知されるトポロジー情報を受
信して、それらの情報を記憶しておくトポロジー情報受
信／記憶部６０１と、それらのトポロジー情報をもと
に、ネットワーク全体のトポロジー情報を作成するネッ
トワークトポロジー作成部６０２と、ネットワークトポ
ロジー作成部６０２で作成されたネットワークトポロジ
ーを基にコネクションの設定経路を計算するルーティン
グ制御部６０３と、各ＡＴＭスイッチノード内に設定さ
れているコネクションの状態を基に、自ノードおよび自
ノードに接続しているリンクのトポロジー情報を作成す
る、自ノードトポロジー情報作成部６０５と、その作成
した自ノードトポロジー情報を他のＡＴＭスイッチに対
してリンクを介して通知するトポロジー情報通知部６０
４を具備している。

【００３７】ピアグループリーダーとなるＡＴＭスイッ
チノード（装置）の内部構成の一例を図７に示す 。図
７に示すように、ピアグループリーダーとなるＡＴＭス
イッチノード７００は、通常のＡＴＭスイッチノード６
００と同様に、他のＡＴＭスイッチノードからトポロジ
ー情報を受信して記憶しておくトポロジー情報受信／記
憶部７０１と、それらのトポロジー情報をもとに、ネッ
トワーク全体のトポロジー情報を作成するネットワーク
トポロジー作成部７０２と、コネクションの設定経路を
計算するルーティング制御部７０３と、自ノードおよび
自ノードに接続しているリンクのトボロジー情報を作成
する、自ノードトポロジー情報作成部７０４を具備して
いる。

【００３８】さらに、ピアグループリーダーとなるＡＴ
Ｍスイッチノード７００は、トポロジー情報受信／記憶
部７０１に記憶されている、自ピアグループ以外のＡＴ
Ｍスイッチノードと接続しているＡＴＭスイッチノード
（以下、ボーダーノードと呼ぶ）との間のトボロジー情
報から、ボーダーノード間の最適経路を求め、各ボーダ
ーノード間のトポロジー情報を作成するボーダーノード
間トボロジー情報作成部７０６と、求められた各ボーダ
ーノード間のトポロジー情報を基に、自ピアグループの
論理的なトポロジー情報を作成する論理的トポロジー情
報作成部７０７を具備している。

【００３９】ピアグループリーダーとなるＡＴＭスイッ
チノード７００内のトポロジー情報通知部７０５から
は、自ノードトポロジー情報作成部７０４で作成された
自ノードトポロジー情報とともに、論理的トポロジー情
報作成部７０７で作成された自ピアグループの論理的ト
ポロジー情報も、他のＡＴＭスイッチノードに対してリ
ンクを介して通知されることになる。

【００４０】図６、図７に示したような構成のＡＴＭス
イッチノードによって構成される、通信ネットワークに
おいては、従来例に示したコネクション設定時のループ
の発生を回避するために、図１の論理的ＡＴＭスイッチ
ノード３１〜３６にも、各々、トポロジー情報を与える
ようになっている。

【００４１】次に、図８を参照して、図４に示したよう
なトポロジー情報を持っている論理的ＡＴＭスイッチノ
ード３４の、論理的トポロジー情報の与え方の一例を説
明する。

【００４２】図８では、論理的ＡＴＭスイッチノード３
４内のリンクの重みが図４のようになっているので、論
理的ＡＴＭスイッチノード３４自身がリンクの重み情報
を持つようになっている。このとき、論理的ＡＴＭスイ
ッチノード３４が持つ重み情報は、論理的ＡＴＭスイッ
チノード３４内のＡＴＭスイッチ１１２、１１３、１１
４、１１５の中で、論理的ＡＴＭスイッチノード３４内
のＡＴＭスイッチノードと接続しているＡＴＭスイッチ
ノード１１２と１１５の間のトポロジー情報をもとに作
られる。例えば、この場合には、ＡＴＭスイッチノード
１１２と１１５の間の最適な経路である、リンク２１
５、２１７の重み情報の和「５０」＋「６０」＝「１１
０」を論理的ＡＴＭスイッチノードの重み情報として、
ピアグループリーダであるＡＴＭスイッチノード１１３
の論理トポロジー情報作成部７０７で作成される。

【００４３】当然、この論理的スイッチノードの重み情
報としては、ＡＴＭスイッチノード１１２〜１１５間の
最適な重み情報（重み値が最小の値のもの）ではなく、
ＡＴＭスイッチノード１１２〜１１５間の最悪の重み情
報（重み値が最大の値のもの）を用いる場合や、論理的
ＡＴＭスイッチノード３４内の全てのＡＴＭスイッチノ
ード間の最適な重み情報を用いる場合や、論理的ＡＴＭ
スイッチノード独自の重み情報を与える場合などが考え
られる。

【００４４】論理的ＡＴＭスイッチノード独自の重み情
報を与える方法を具体的に説明する。例えば、図１に示
したネットワークトポロジーの各論理的ＡＴＭスイッチ
ノード３１、３２、３３、３４、３５、３６の重み情報
が上記のような方法によって、それぞれ、「２０」、
「３０」、「４０」、「５０」、「６０」、「７０」と
いう値が与えられた場合に、その重み情報の中の最悪の
値「７０」を用いる方法がなどが考えられる。

【００４５】しかし、このように論理的ＡＴＭスイッチ
ノードに重み情報を付加する方式では、ノードに重み情
報（トポロジー情報）が付加されているので、従来のよ
うな、リンクの重みを用いた最適経路の探索アルゴリズ
ムを、そのまま使用することができなくなる。よって、
この論理的ＡＴＭスイッチノードのトポロジー（重み）
情報を、論理的ＡＴＭスイッチノードが外部のＡＴＭス
イッチノードに接続しているリンクに持たせる方法も考
えられる。

【００４６】この方法を図９を参照して説明する。具体
的には、論理的ＡＴＭスイッチノード３４と論理的ＡＴ
Ｍスイッチノード３２の間のリンクに、論理的ＡＴＭス
イッチノードの重み情報を加算し、論理的ＡＴＭスイッ
チノード３４と論理的ＡＴＭスイッチノード３５の間の
リンクにも、論理的ＡＴＭスイッチノード３４の重み情
報を加算する。すなわち、図９に示すように、図８で求
めたＡＴＭスイッチノード１１２〜１１５の間のトポロ
ジー情報（重み「１１０」）を、論理的ＡＴＭスイッチ
ノード３４に接続している双方のリンクに各々加算する
ようになっている。

【００４７】このような重み情報を各リンクに持たせる
ことによって、従来のリンクの重み情報による経路探索
アルゴリズムによって、論理的ＡＴＭスイッチノード内
のトボロジー情報も加味した、コネクション設置経路の
探索が実行できる。

【００４８】このような論理的ＡＴＭスイッチノードの
トポロジー情報をリンク情報に加味する方法としては、
図９に示した方法だけではなく、図１０に示すように、
論理的ＡＴＭスイッチノード３４に接続している２つの
リンクに、論理的ＡＴＭスイッチノード３４のトポロジ
ー情報（重み「１１０」）の半分ずつ（重み「５５」）
を加算する方法も考えられる。

【００４９】図９、図１０では、論理的ＡＴＭスイッチ
ノードが２つのＡＴＭスイッチノードと接続している場
合を示したが、実際の論理的なＡＴＭスイッチノードは
図１のＡＴＭネットワークに示した論理的ＡＴＭスイッ
チノード３２のように２つ以上のＡＴＭスイッチノード
と接続している場合もある。このような多数のＡＴＭス
イッチノードと接続している論理的ＡＴＭスイッチノー
ドのトポロジー情報の構成方法を以下に示す。一例とし
て、論理的なＡＴＭスイッチノード３２のトポロジー情
報の構成方法を示す。

【００５０】図１のＡＴＭネットワークに示されるよう
に、論理的ＡＴＭスイッチノード３２内には３つのＡＴ
Ｍスイッチノード１０５、１０６、１０７が存在する。
これらのスイッチノード間のリンクの重み情報の一例を
図１１に示す。

【００５１】図１１では、ＡＴＭスイッチノード１０５
と１０６の間のリンク２０６に重み「１０」を与え、Ａ
ＴＭスイッチノード１０５と１０７の間のリンク２０７
に重み「２０」を与え、ＡＴＭスイッチノード１０６と
１０７の間のリンク２０８に重み「５０」を与えてい
る。

【００５２】図１１に示した論理的ＡＴＭスイッチノー
ド３２内の３つのＡＴＭスイッチノードは、全て論理的
ＡＴＭスイッチノード３２外のＡＴＭスイッチノードと
接続しているので、論理的ＡＴＭスイッチノード３２の
トポロジー情報としては、これらの全てのＡＴＭスイッ
チノード間のリンクの重み情報を比較しなければならな
い。

【００５３】このとき、ＡＴＭスイッチノード１０５と
１０６の間のリンクの重みとしては、重み「１０」が最
適の値である。また、ＡＴＭスイッチノード１０５と１
０７の間のリンクの重みとしては、重み「２０」が最適
である。さらに、ＡＴＭスイッチノード１０６と１０７
の間では、リンク２０７、２０６を経由する場合のリン
クの重み「１０」＋「２０」＝「３０」が最適の値であ
る。

【００５４】これらの値の中から、論理的ＡＴＭスイッ
チノード３２のトポロジー情報（重みの値）を求める方
法としては、前述の方法と同様に、最も重みの値の少な
いもの（すなわち、論理的ＡＴＭスイッチノードを構成
する各ＡＴＭスイッチノード間のリンクの最適な重みの
値のうちのさらに最適な値）を用いる方法として、ＡＴ
Ｍスイッチノード１０５と１０６の間の重み「１０」を
用いる方法や、逆に、最も重みの値の大きなもの（すな
わち、論理的ＡＴＭスイッチノードを構成する各ＡＴＭ
スイッチノード間のリンクの最適な重みの値のうちの最
悪な値、言い換えれば安全マージンの最も大きい値）を
用いる場合として、ＡＴＭスイッチノード１０６と１０
７の間の重み「３０」を用いる方法などが考えられる。

【００５５】ここで、論理的ＡＴＭスイッチノード３２
のトポロジー情報として、最も重みの値の大きなもの
（最悪な重み値）、すなわち、図１１の例で言えば、Ａ
ＴＭスイッチノード１０６と１０７の間の重み「３０」
という値を用いると（図１２参照）、全ての場合におい
て安全側に重み情報を与えることができる。

【００５６】図１２のような、論理的ＡＴＭスイッチノ
ードを構成する各ＡＴＭスイッチノード間のリンクの最
適な重みの値のうちの最悪な値を論理的ＡＴＭスイッチ
ノード３２のトポロジー情報として用いれば、図２に示
したような論理的ＡＴＭネットワーク上でコネクション
経路を設定する場合にも、前述の、コネクシヨン設定の
ループを発生させることなくＡＴＭコネクシヨンを設定
することができるようになる。

【００５７】また、このような３つ以上のＡＴＭスイッ
チノードと接続している論理的ＡＴＭスイッチノードの
トポロジー情報の表し方は、先の場合と同様に、図１２
に示したような、論理的ＡＴＭスイッチノードそのもの
に重み情報を与える方式だけではない。図１３に示すよ
うに、論理的なスイッチノード３１、３３、３４の間の
リンク２０５、２０９、２１０の全てに、論理的スイッ
チノード３２の重み情報を加算する方式や、論理的スイ
ッチノード３１、３３、３４の間のリンク２０５、２０
９、２１０の全てに、論理的スイッチノード３２の重み
情報の１／２か１／３の値を与える方式などが考えられ
る。

【００５８】さらに、このような３つ以上のＡＴＭスイ
ッチノードと接続している論理的ＡＴＭスイッチノード
のトポロジー情報の表し方は他にも考えられる。例え
ば、論理的スイッチノード３２の全てのボーダーノード
間のトポロジー情報の中の、最も重みの評価値の大きな
ものを用いるのではなく、任意のボーダーノード間のト
ポロジー情報をそのまま論理的なＡＴＭスイッチノード
のトポロジー情報としてしまうことも考えられる。

【００５９】なお、ＡＴＭスイッチノード間のトポロジ
ー情報、すなわち、リンクの重みとは、具体的には、例
えば、そのリンクに与えられた、セルを転送する際の遅
延時間、利用可能な帯域幅に関して設定されるリンクの
属性情報である。このようなリンク属性情報を用いて、
前述したような方法で経路選択を行えば、呼設定時にユ
ーザから申告される要求品質（ＱｏＳ）を保証できる必
要帯域、遅延時間を満足する経路の選択が容易にしかも
確実に行える。

【００６０】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、通信ネットワーク上の各スイッチ（１０１〜１２
２）が、論理スイッチ（３１〜３６）を構成するスイッ
チのうち他の論理スイッチに接続する少なくとも１組の
境界スイッチ（ボーダーノード）間のリンクの属性情報
（トポロジー情報）と、その境界スイッチと前記他の論
理スイッチとの間のリンクの属性情報（トポロジー情
報）に基づき論理ネットワーク上の通信経路を選択する
ことにより、ネットワーク全体を論理的なトポロジー情
報を用いて認識する際に、実際のトポロジー情報に近い
値で認識することができるようになり、従って、図２に
示したような論理的ＡＴＭネットワーク上でコネクショ
ン経路を設定する場合にも、前述の、コネクシヨン設定
のループを発生させることなくＡＴＭコネクシヨンを設
定することができるようになる。

【００６１】また、通信ネットワーク上の各スイッチ
が、論理スイッチを構成するスイッチのうち他の論理ス
イッチに接続する少なくとも１組の境界スイッチ間の最
適経路のうち、安全マージンの最も大きい最適経路のリ
ンクの属性情報と、その境界スイッチと前記他の論理ス
イッチとの間のリンクの属性情報に基づき前記論理ネッ
トワーク上の通信経路を選択することにより、ネットワ
ーク全体を論理的なトポロジー情報によって認識する際
に、より安全側に論理的なネットワークトポロジー情報
を提供することが出来るようになる。従って、図２に示
したような論理的ＡＴＭネットワーク上でコネクション
経路を設定する場合にも、前述の、コネクシヨン設定の
ループを発生させることなくＡＴＭコネクシヨンを設定
することができるようになる。

【００６２】また、各スイッチ間での通信方式としてＡ
ＴＭ通信方式を用いていることにより、高速・広帯域の
情報を転送する場合のネットワークにも利用することが
できる。

【００６３】また、ピアグループ（論理スイッチ）の論
理的トポロジー情報を作成する際にその論理スイッチ内
のボーダーノード（境界スイッチ）間のリンク属性情報
として情報転送遅延時間に関する重みを用いることによ
り、通信の転送遅延に厳しい条件を要求する、音声情報
などのリアルタイム情報を転送するコネクションを設定
する場合にも、その要求品質を確実に提供できるコネク
ション経路を設定することができる。

【００６４】また、ピアグループ（論理スイッチ）の論
理的トポロジー情報を作成する際にその論理スイッチ内
のボーダーノード（境界スイッチ）間のリンク属性情報
として利用可能な帯域幅に関する重みを用いることによ
り、大きな通信帯域を要求する、画像情報などの広帯域
情報を転送するコネクションを設定する場合にも、その
要求品質を確実に提供できるコネクション経路を設定す
ることができる。

【００６５】また、ピアグループ（論理スイッチ）の論
理的トポロジー情報を作成する際には、前記ボーダーノ
ード間の全ての重み情報を求める必要がないので、論理
スイッチのトポロジー情報を作成するために必要なスイ
ッチノード装置内のプロセッサ能力を削減することがで
きる。

【００６６】なお、上記実施形態に記載した方法は、各
スイッチノード装置を制御するプログラムとして、フロ
ッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体メモリなどの記
録媒体に格納することもできる。

【００６７】複数のスイッチと、前記複数のスイッチ間
を接続するリンクから構成される通信ネットワークを、
少なくともつのスイッチからなる論理スイッチを含む論
理ネットワークとみなして通信経路を選択するためのプ
ログラムであって、前記論理スイッチを構成するスイッ
チのうち他の論理スイッチに接続されるスイッチを境界
スイッチとして、少なくとも１対の境界スイッチ間のリ
ンクの属性情報と、この境界スイッチと前記他の論理ス
イッチとの間のリンクの属性情報に基づき前記論理ネッ
トワーク上の通信経路を選択するよう前記各スイッチを
制御するためのプログラムを格納した記録媒体。

【００６８】複数のスイッチと、前記複数のスイッチ間
を接続するリンクから構成される通信ネットワークを、
少なくとも１つのスイッチからなる論理スイッチを含む
論理ネットワークとみなして通信経路を選択するための
プログラムであって、前記論理スイッチを構成するスイ
ッチのうち他の論理スイッチに接続されるスイッチを境
界スイッチとして、少なくとも１対の境界スイッチ間の
最適経路のうち、安全マージンが最大である前記最適経
路のリンクの属性情報と、この境界スイッチと前記他の
論理スイッチとの間のリンクの属性情報に基づき前記論
理ネットワーク上の通信経路を選択するよう前記各スイ
ッチを制御するためのプログラムを格納した記録媒体。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による通信
ネットワークによれば、ネットワーク内の通信経路を選
択する際に、通信経路の選択が安全にしかも正確に行え
るとともに、呼設定時にユーザから申告される要求品質
を保証できる必要帯域、遅延時間を満足する通信経路の
選択が容易にしかも確実に行える経路選択方法およびそ
れを用いた通信システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る通信ネットワークの物
理的接続トポロジーの一例を示した図。

【図２】図１の通信ネットワークの論理的接続トポロジ
ーの一例を示した図。

【図３】図２の通信ネットワークの論理的スイッチノー
ド内のトポロジー情報の一例を示した図。

【図４】論理的スイッチノード内のトポロジー情報の一
例を示した図。

【図５】図４に示した論理スイッチノード内のスイッチ
ノードが認識している論理ネットワークのトポロジー情
報の一例を示した図。

【図６】ＡＴＭスイッチノードの要部の構成例を概略的
に示した図。

【図７】ＡＴＭスイッチノードの要部の構成例を概略的
に示した図で、ピアグループリーダの場合を示してい
る。

【図８】論理的スイッチノード（ボーダーノードが２つ
の場合）のトポロジー情報の作成方法を説明するための
図。

【図９】論理的スイッチノード（ボーダーノードが２つ
の場合）のトポロジー情報の他の作成方法を説明するた
めの図。

【図１０】論理的スイッチノード（ボーダーノードが２
つの場合）のトポロジー情報のさらに他の作成方法を説
明するための図。

【図１１】論理的スイッチノード（ボーダーノードが３
つの場合）のトポロジー情報の作成方法を説明するため
の図。

【図１２】論理的スイッチノード（ボーダーノードが３
つの場合）のトポロジー情報の他の作成方法を説明する
ための図。

【図１３】論理的スイッチノード（ボーダーノードが３
つの場合）のトポロジー情報のさらに他の作成方法を説
明するための図。

【符号の説明】

１０１〜１２２…ＡＴＭスイッチノード、２０１〜２２
８…ＡＴＭスイッチノード間リンク、３１〜３６…論理
的スイッチノード。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のスイッチと前記複数のスイッチ間
   を接続するリンクから構成される通信ネットワークを、
   少なくとも１つの複数のスイッチからなる論理スイッチ
   を含む論理ネットワークとみなして通信経路を選択する
   経路選択方法において、 前記各スイッチは、前記論理スイッチを構成するスイッ
   チのうち他の論理スイッチに接続されるスイッチを境界
   スイッチとして、少なくとも１対の境界スイッチ間のリ
   ンクの属性情報と、この境界スイッチと前記他の論理ス
   イッチとの間のリンクの属性情報に基づき前記論理ネッ
   トワーク上の通信経路を選択することを特徴とする経路
   選択方法。
2. 【請求項２】 複数のスイッチと前記複数のスイッチ間
   を接続するリンクから構成される通信ネットワークを、
   少なくとも１つのスイッチからなる論理スイッチを含む
   論理ネットワークとみなして通信経路を選択する経路選
   択方法において、 前記各スイッチは、前記論理スイッチを構成するスイッ
   チのうち他の論理スイッチに接続されるスイッチを境界
   スイッチとして、少なくとも１対の境界スイッチ間の最
   適経路のうち、安全マージンが最大となる前記最適経路
   のリンクの属性情報と、この境界スイッチと前記他の論
   理スイッチとの間のリンクの属性情報に基づき前記論理
   ネットワーク上の通信経路を選択することを特徴とする
   経路選択方法。
3. 【請求項３】 前記通信ネットワークはＡＴＭ通信ネッ
   トワークであることを特徴とする請求項１または２記載
   の経路選択方法。
4. 【請求項４】 前記リンクの属性情報は、情報転送遅延
   時間に関する情報であることを特徴とする請求項１また
   は２記載の経路選択方法。
5. 【請求項５】 前記リンクの属性情報は、帯域に関する
   情報であることを特徴とする請求項１または２記載の経
   路選択方法。
6. 【請求項６】 複数のスイッチと前記複数のスイッチ間
   を接続するリンクから構成される通信ネットワークを、
   少なくとも１つのスイッチからなる論理スイッチを含む
   論理ネットワークとみなして通信経路を選択し、この選
   択された通信経路を介して情報の転送を行う通信システ
   ムにおいて、 前記各スイッチは、 前記論理スイッチを構成するスイッチのうち他の論理ス
   イッチに接続されるスイッチを境界スイッチとして、少
   なくとも１対の境界スイッチ間のリンクの属性情報と、
   この境界スイッチと前記他の論理スイッチとの間のリン
   クの属性情報に基づき前記論理ネットワーク上の通信経
   路を選択する手段を具備したことを特徴とする通信シス
   テム。
7. 【請求項７】 複数のスイッチと前記複数のスイッチ間
   を接続するリンクから構成される通信ネットワークを、
   少なくとも１つのスイッチからなる論理スイッチを含む
   論理ネットワークとみなして通信経路を選択し、この選
   択された通信経路を介して情報の転送を行う通信システ
   ムにおいて、 前記各スイッチは、 前記論理スイッチを構成するスイッチのうち他の論理ス
   イッチに接続されるスイッチを境界スイッチとして、少
   なくとも１対の境界スイッチ間の最適経路のうち、安全
   マージンが最大となる前記最適経路のリンクの属性情報
   と、この境界スイッチと前記他の論理スイッチとの間の
   リンクの属性情報に基づき前記論理ネットワーク上の通
   信経路を選択する手段を具備したことを特徴とする通信
   システム。
8. 【請求項８】 前記通信ネットワークはＡＴＭ通信ネッ
   トワークであることを特徴とする請求項６または７記載
   の通信システム。
9. 【請求項９】 前記リンクの属性情報は、情報転送遅延
   時間に関する情報であることを特徴とする請求項６また
   は７記載の通信システム。
10. 【請求項１０】 前記リンクの属性情報は、帯域に関す
    る情報であることを特徴とする請求項６または７記載の
    通信システム。