WO2011083747A1

WO2011083747A1 - 帯域保証方式、無線ノード装置及び帯域保証方法

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Publication number: WO2011083747A1
Application number: PCT/JP2010/073865
Authority: WO
Inventors: 力谷川
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2010-01-05
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2011-07-14
Also published as: CN102696203B; US20120275295A1; US9191863B2; EP2523398A1; JPWO2011083747A1; CN102696203A; JP5196037B2

Abstract

　適応変調により伝送容量が低下する場合に、通信帯域が確保できなくなるデータ伝送路に対して信号導通に影響を与えずに代替経路を設定する。　ＭＰＬＳネットワークの無線区間の通信品質が劣化した際に通信帯域を減少させる適応変調を実行する契機となる通信品質に、あらかじめ定めた幅の適応変調切り替えマージンを設定し、適応変調切り替えマージンの中で適応変調を実行する前に、無線区間に設定されているＬＳＰでレストレーションが必要なＬＳＰに対する代替ＬＳＰの帯域予約と、その代替ＬＳＰへの切り替えを、ＬＳＰを設定した発ノードに指示する第１の無線ノード手段と、前記の発ノードであって、第１の無線ノード装置からの指示に応じて代替ＬＳＰの帯域予約及び代替ＬＳＰへの切り替えを実行し、代替ＬＳＰに切り替えた前記のＬＳＰを切断する第２の無線ノード手段と、を備える。

Description

帯域保証方式、無線ノード装置及び帯域保証方法

　本発明は、帯域保証方式、無線ノード装置及び帯域保証方法に関し、特に適応変調を採用した無線ノード装置で構成されるＭＰＬＳ（ＭＵＬＴＩ　ＰＲＯＴＯＣＯＬ　ＬＡＢＥＬ　ＳＷＩＴＣＨＩＮＧ）ネットワークにおける帯域保証方式、無線ノード装置及び帯域保証方法に関する。

　降雨減衰の影響を受けやすいマイクロ波（特に準ミリ波帯）を使用する無線システムは、無線リンクの稼働率の改善を目的として、適応型符号化／変調（以降、適応変調と称する。）を採用している。適応変調は、外因に左右される電波を通信媒体に使用して広帯域、かつ安定通信を可能にする技術である。そして、適応変調は、電波の伝播環境の変化、例えばビットエラー率の変動、に応じて変調方式を変える技術である。適応変調は、伝播環境の劣化時には低速の変調を行うことで誤り率の増加を抑え、通信品質の劣化を避けることができる。また、適応変調は、伝播環境の良好時には高速の変調を行うことで伝送レートを高速にすることができる。
　変調方式としては、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）や１６ＱＡＭ（１６　Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等がある。各変調方式における１シンボル当たりに伝送可能なビット数は、ＢＰＳＫは１ビット、ＱＰＳＫは２ビット、１６ＱＡＭは４ビットである。そして、各変調方式におけるビット誤り率特性は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭの順で劣化する。
　従って、電波の伝播環境が悪いときには誤り耐性の強い変調方式であるＢＰＳＫやＱＰＳＫを用いる。また、電波の伝播環境が良いときには誤り耐性よりも伝送レートを優先させて、例えば、ＱＰＳＫの２倍の伝送レートを示す１６ＱＡＭを変調方式に用いる。
　一方、ネットワークを構築する技術としてＭＰＬＳがある。
　ＭＰＬＳは、ルータで構築されるネットワークにおいて、レイヤ３の枠組みにとらわれない柔軟なパス制御を実現するために、ラベルの概念を導入した技術である。つまり、ＭＰＬＳは、レイヤ２のデータリンクヘッダとレイヤ３のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットヘッダとの中間に位置するところにラベルを付与し、ラベル内に含まれる情報に基づいてパケットを高速に転送する技術である。そのため、ＭＰＬＳはＩＰアドレスに制約されないパケットのルーティングを実現することができる。
　ＭＰＬＳのエッジノードとエッジノードとの間でのトラヒックは、ラベルパス（以降、ＬＳＰ：Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｐａｔｈと称す。）と呼ばれる経路を固定したコネクションを利用して転送される。そのため、ＭＰＬＳは、コネクションレスなＩＰネットワークにコネクションオリエンテッドな仕組みを導入したと言える。そして、ＭＰＬＳは、このＬＳＰが通過する各リンクで要求帯域以上の空帯域がある経路を、シグナリングプロトコルを用いて明示的に設定・制御することができる。シグナリングプロトコルには、ＣＲ−ＬＤＰ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−ｂａｓｅｄ　Ｒｏｕｔｅｄ　Ｌａｂｅｌ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）等がある。つまり、ネットワーク全体の帯域資源を効果的に利用し、かつ通信品質を保証する技術がＭＰＬＳでは仕様化されている。
　ＭＰＬＳは、利用可能帯域等の制約を考慮した経路算出アルゴリズムを使用して、通信に必要な帯域を提供することが可能な経路を算出する。このようにして得られた経路は、通信に先立って、それぞれのルータにおいて確保される。すなわち、経路に対応した帯域が、それぞれのルータにおいて確保される。その結果、通信の品質が保証されるとともに、ネットワークの帯域資源がより効果的に使用される。
　適応変調に対応した無線装置とＭＰＬＳルータを接続して構築した通信システムにおいて、通信に与える影響を抑えつつ通信帯域を制御する帯域制御技術が特許文献１（特開２００６−２８７５４９号公報）に開示されている。当該技術は、ＭＰＬＳルータ上で予約される通信帯域と、無線装置による適応変調とが無関係に実行されると、適応変調による通信帯域の減少によって、帯域が確保されて転送できるはずのデータが、実際には転送できなくなるという課題を解決する。
　特許文献１が開示するＭＰＬＳルータは、無線装置から、低いオーダへの変調方式の変更の通知を受信すると、通信帯域の減少量に相当する通信パスを迂回させるための迂回経路を探す。そして、ＭＰＬＳルータは、迂回経路が見つかれば、迂回経路を使用しつつ、もとの無線回線での変調方式を変更させる。また、迂回経路が見つからなくても、通信パスの切断を実行してから、変調方式を変更させる。つまり、低いオーダへの変調方式の変更を実行する場合に、迂回経路が見つかれば、別の隣接のＭＰＬＳルータを介して、低いオーダへの変調方式の変更によって収容できなくなる通信パスの通信を維持する。また、迂回経路が見つからなくても、低いオーダへの変調方式の変更によって収容できなくなる通信パスに対する解放処理を先に実行することにより、通信に与える影響を抑えつつ通信帯域を制御する。
　特許文献２（再特ＷＯ２００６００１３０８号公報）は、無線リンクの伝播環境の変化に伴って生じる帯域巾の揺らぎに応じて、パスを再構成することができる無線リンクシステムを開示する。当該システムは、複数の無線ノード装置のうちの任意の無線ノード装置が、自身に張られた無線リンクの伝送状態を検知し、検知された無線リンクの伝送状態に基づいて無線リンクの変調方式を変更する。そして、当該無線ノード装置は、変更した変調方式を示す情報及び変調方式が変更された無線リンクを使用しているパスの数をパス制御装置に送信する。パス制御装置は、無線ノード装置から送信された、変調方式を示す情報及び変調方式が変更された無線リンクを使用しているパスの数に基づいて、経路変更の必要なパスを検出して、無線リンク全体の状態から新たなパスを決定する。
　また、ＭＰＬＳネットワークは、ＭＰＬＳネットワークにおいて発生した障害に対して障害救済のために迂回経路の計算を行い、新たにＬＳＰを設定する処理を行うレストレーション機能を有している。ＭＰＬＳネットワーク内において、ＬＳＰが用いるリンクに障害が発生した際には、その障害イベントに関する情報がそのＬＳＰの発ノードに対して通知される。この通知にはＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のＮｏｔｉｆｙメッセージが使用され、これにより障害区間のノードから、障害救済を行う発ノードに対して直接、障害イベントが通知される。Ｎｏｔｉｆｙメッセージを受信した発ノードは、迂回経路の計算を行って新たにＬＳＰを設定する。このような、ＭＰＬＳネットワークにおける障害救済処理方法が特許文献３（特開２００５−３３３３８３号公報）に開示されている。
　特許文献３が開示する技術は、障害となった区間に含まれる異なる経路が迂回経路として選択される可能性をなくし、障害救済処理を安定に行うことを可能にする。当該技術によれば、ＭＰＬＳネットワークのいずれかの経路で障害が発生すると、障害を検出したノードから障害イベント情報であるＮｏｔｉｆｙメッセージが送信される。障害救済を行うノードは、Ｎｏｔｉｆｙメッセージを受信すると、この受信をトリガとして保護時間の計時を開始する。この保護時間の間にＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ　Ｓｈｏｒｔｅｓｔ　Ｐａｔｈ　Ｆｉｒｓｔ）のルーティングプロトコルのＬＳＡ（Ｌｉｎｋ　Ｓｔａｔｅ　Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）が収集される。保護時間が完了すると、障害救済を行うノードは、ＮｏｔｉｆｙメッセージとＯＳＰＦのＬＳＡに基づいて迂回経路計算を実行し、レストレーション処理を行って障害救済を行う。

特開２００６−２８７５４９号公報再特ＷＯ２００６００１３０８号公報特開２００５−３３３３８３号公報

　適応変調に対応した無線システムでは、伝送容量と通信品質とは相反する要素である。伝送容量を増加させると誤り耐性が弱くなり通信品質が下がる反面、伝送容量を減少させると誤り耐性が強くなり通信品質が向上する。そのため、天候の変化に起因するマイクロ波の減衰が発生した際には、伝送容量を減少させて誤り耐性を強くし、所要の通信品質を確保する制御を行う。
　図１２乃至図１４を参照して具体的に説明する。
　図１２は、適応変調を採用した無線ノード装置１１０１~１１０６で構成されたネットワークである。無線ノード装置１１０１から無線ノード装置１１０６に対して無線ノード装置１１０３を経由する伝送路が設定されている。伝送路は、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）等を利用して、高優先のデータ伝送路Ｌ１０１と低優先のデータ伝送路Ｌ１０２が設定されている。この二種類のデータ伝送路を通してユーザが通信データの送受信を実施している。
　無線ノード装置１１０３と無線ノード装置１１０５との間の区間（Ｗ１０４）で天候等の変化によってマイクロ波の減衰が発生した場合、それぞれの無線ノード装置１１０３、１１０５は、所要の通信品質を確保するために伝送容量を減少させる。
　図１３は、適応変調を行って伝送容量を減少させた場合の課題を説明する模式図である。図１３（ａ）は、適応変調を行う前の無線ノード装置１１０３と無線ノード装置１１０５との間のデータ伝送路の状態を示し、図１３（ｂ）は、適応変調を行った後のデータ伝送路の状態を示す。図１３（ａ）では、高優先のデータ伝送路Ｌ１０１と低優先のデータ伝送路Ｌ１０２の両方の通信帯域が確保されている。しかし、伝播環境の劣化に伴い所要の通信品質を確保するために伝送容量を減少させる適応変調が行われると、高優先のデータ伝送路Ｌ１０１と低優先のデータ伝送路Ｌ１０２の両方の通信帯域を確保することができなくなる。そのため、高優先のデータ伝送路Ｌ１０１の通信帯域を優先的に確保するＱｏＳ制御が行われる。その結果、図１３（ｂ）に示すように、低優先のデータ伝送路Ｌ１０２の通信帯域が確保できなくなり、データ伝送路Ｌ１０２は切断されて通信ができなくなる。
　特許文献１が開示する技術は、低いオーダへの変調方式の変更の通知を無線装置から受信すると、ＭＰＬＳルータが通信帯域の減少量に相当する通信パスを迂回させるための迂回経路を探す。そして、収容できなくなる通信パスの通信を、迂回経路を介して維持する。
　また、特許文献２が開示する技術は、無線リンクの伝播環境の変化に伴って生じる帯域巾の揺らぎに対して、変調方式を示す情報及び変調方式が変更された無線リンクを使用しているパスの数がパス制御装置に伝達される。パス制御装置は、その情報に基づいて経路変更の必要なパスを検出して、無線リンク全体の状態から新たなパスを決定する。
　しかし、特許文献１が開示する技術は、無線装置から変調方式の変更の通知を受けてから迂回経路の探索、迂回経路への切り替えを行っている。また、特許文献２が開示する技術も同様に、変調方式が変更された無線リンクに関する通知を受けてから、そのために必要な経路変更の必要なパスを検出する制御を行っている。
　したがって、特許文献１が開示する技術及び特許文献２が開示する技術のいずれの技術においても、実際に適応変調が行われて伝送容量が低下してから迂回経路にトラヒックを乗せかえるまでの間に、廃棄せざるを得ないデータが発生してしまう。
　図１４は、このように迂回経路の設定において、データ伝送路の不連続が生じる様子を示す説明図である。
　これは、天候の変化が頻繁に発生するなどして、電波の伝播環境が頻繁に変化するような場合には、適応変調動作も頻繁に行われるため、低優先のデータ伝送路に対するデータ廃棄が頻繁に発生するというリスクが高くなる課題があることを意味する。
　本発明の目的は、上記の課題を解決し、適応変調による伝送容量の低下で通信帯域が確保できなくなるデータ伝送路に対して、信号導通に影響を与えずに代替経路を設定することができる帯域保証方式、無線ノード装置及び帯域保証方法を提供することにある。

　上記の目的を実現するために、本発明の帯域保証方式は、無線伝送路区間の通信品質が劣化した際に通信帯域を減少させる適応変調を実行する契機となる通信品質に、あらかじめ定めた幅の適応変調切り替えマージンを設定し、この適応変調切り替えマージンの中で適応変調を実行する前に、無線伝送路区間に設定されているＬＳＰで、代替経路への迂回を行うレストレーションが必要なＬＳＰに対する代替ＬＳＰの帯域予約とその代替ＬＳＰへの切り替えを、ＬＳＰを設定した発ノードに指示する、ＭＰＬＳネットワークを構成する第１の無線ノード手段と、前記の発ノードであって、第１の無線ノード手段からの指示に応じて代替ＬＳＰの帯域予約及びその代替ＬＳＰへの切り替えを実行し、代替ＬＳＰに切り替えたＬＳＰを切断する、ＭＰＬＳネットワークを構成する第２の無線ノード手段とを含むことを特徴とする。
　また、本発明の無線ノード装置は、無線伝送路区間の通信品質を監視し、通信品質状態情報を出力する無線区間状態監視手段と、無線区間状態監視手段が出力する通信品質状態情報が、無線伝送路区間の通信帯域を減少させる適応変調を実行する契機となるあらかじめ定めた適応変調閾値に達した場合に適応変調を実施する適応変調制御手段と、無線区間状態監視手段が出力する通信品質状態情報が、適応変調閾値に達する前のあらかじめ定めた閾値に達すると、無線伝送路区間に設定されているＭＰＬＳネットワークのＬＳＰで、代替経路への迂回を行うレストレーションが必要なＬＳＰに対する代替ＬＳＰの帯域予約とその代替ＬＳＰへの切り替えを、ＬＳＰを設定した発ノードに指示するレストレーション制御手段とを含むことを特徴とする。
　さらに、本発明の帯域保証方法は、適応変調を採用したＭＰＬＳネットワークにおける帯域保証方法であって、無線伝送路区間の通信品質に、あらかじめ定めた幅の適応変調切り替えマージンを設定し、前記通信品質の劣化状況に応じて、前記適応変調切り替えマージンの中で、前記適応変調を実行する前に、前記無線伝送路区間に設定されているＬＳＰに対して、レストレーションにより迂回経路を設定するための代替ＬＳＰの帯域を予約し、前記代替ＬＳＰを用いた迂回経路への切り替えを実行して通信を継続することを特徴とする。

　本発明は、無線伝送路区間の伝播環境の劣化に伴う適応変調の実施により伝送容量が低下する場合であっても、通信帯域が確保できなくなるデータ伝送路に対して信号導通に影響を与えずに代替経路を設定することができる。

本発明の基本実施形態を示すシステム構成図である。本発明の実施形態における適応変調に対応した無線ノード装置で構成されるＭＰＬＳネットワークを示すシステム構成図である。ＭＰＬＳのレストレーション機能により代替ＬＳＰが設定された様子を示すシステム構成図である。本発明の実施形態における適応変調に対応した無線ノード装置の要部の構成を示すブロック構成図である。無線ノード装置のレストレーション制御部の構成を示すブロック構成図である。本発明の実施形態で使用する各種の閾値の関係を示す説明図である。レストレーション制御部の動作の概要を示すフロー図である。レストレーション・リストの生成に関わる動作を示すフロー図である。本発明の実施形態に係る無線ノード装置の動作を示すフロー図である。本発明の実施形態による効果を視覚的に示す説明図である。本発明の実施形態による効果を視覚的に示す他の説明図である。発明が解決しようとする課題を説明する説明図で、前提となるシステムを示すシステム構成図である。発明が解決しようとする課題を説明する説明図で、適応変調を行って伝送容量を減少させた場合の課題を説明する模式図である。発明が解決しようとする課題を説明する説明図で、迂回経路の設定において伝送路の不連続が生じる様子を示す図である。

　図１は、本発明の帯域保証方式を実現するための基本実施形態を示すシステム構成図である。
　本発明の基本実施形態の帯域保証方式は、無線伝送路区間の通信品質が劣化した際に通信帯域を減少させる適応変調を実行する契機となる通信品質に、あらかじめ定めた幅の適応変調切り替えマージンを設定する。そして、第１の無線ノード手段１１及び第２の無線ノード手段１２はＭＰＬＳネットワークを構成する。第１の無線ノード手段１１は、適応変調切り替えマージンの中で適応変調を実行する前に、無線伝送路区間に設定されているＬＳＰで、代替経路への迂回を行うレストレーションが必要なＬＳＰに対する代替ＬＳＰの帯域予約と、その代替ＬＳＰへの切り替えを、ＬＳＰを設定した発ノードに指示する。前記の発ノードである第２の無線ノード手段１２は、第１の無線ノード手段からの指示に応じて代替ＬＳＰの帯域予約及びその代替ＬＳＰへの切り替えを実行し、代替ＬＳＰに切り替えた前記のＬＳＰを切断する。
　この基本実施形態の帯域保証方法は、適応変調を採用したＭＰＬＳネットワークにおける帯域保証方法であって、無線伝送路区間の通信品質に、あらかじめ定めた幅の適応変調切り替えマージンを設定する。そして、通信品質の劣化状況に応じて、その適応変調切り替えマージンの中で、適応変調を実行する前に、次の処理を行う。まず、無線伝送路区間に設定されているＬＳＰに対して、レストレーションにより迂回経路を設定するための代替ＬＳＰの帯域を予約する。次に、その代替ＬＳＰを用いた迂回経路への切り替えを実行して通信を継続する。
　なお、レストレーションは、ＭＰＬＳネットワークを構成するノード装置が、ＭＰＬＳネットワークにおいて発生した障害に対して、迂回経路の計算を行い、新たにＬＳＰを設定して障害救済する処理またはその機能を言う。
　本発明の基本実施形態は、適応変調を実行する契機となる通信品質に適応変調切り替えマージンを設ける。そして、この切り替えマージン内の処理でレストレーションを実施する。そのため、伝送路の帯域容量が減少する前に代替ＬＳＰへ経路迂回することができるので、信号導通に影響を与えることなく経路切替を行うことができる。
　本発明を実施するための形態について図面を参照してさらに説明する。
　図２は、本発明に係る実施形態の、適応変調を採用した無線ノード装置１０１~１０６で構成されたＭＰＬＳネットワークを示すシステム構成図である。発ノード（Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）である無線ノード装置１０１から、着ノード（Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ）である無線ノード装置１０６に対して、無線ノード装置１０２、１０３、１０５を経由するデータ伝送路としてのＬＳＰが設定されている。ＬＳＰは、ＶＬＡＮやＱｏＳ等を利用して、高優先のデータ伝送路Ｐ１０１と低優先のデータ伝送路Ｐ１０２が設定されている。この二種類のデータ伝送路を通してユーザが通信データの送受信を実施している。
　各無線ノード装置は、ＭＰＬＳの仕様に基づくラベル・スイッチング及びトラヒック管理を行う。また、各無線ノード装置は、隣接無線ノード装置との間の無線リンクＷ１０１~Ｗ１０６において、ビットエラー率の変動等を監視して、電波の伝播環境の変化に応じて変調多値数を増減させる適用変調を行う。
　図３は、ＭＰＬＳのレストレーション機能により代替ＬＳＰが設定された様子を示すシステム構成図である。
　図２に示したＭＰＬＳネットワークの無線リンクＷ１０４において、降雨により電波の伝播環境の変化が生じ、無線ノード装置１０３と無線ノード装置１０５が適応変調を行う状況を示す。
　無線ノード装置１０３は、適応変調を実施することにより通信帯域を確保することができなくなるＬＳＰが存在する場合には、そのＬＳＰを設定した発ノードに対してＮｏｔｉｆｙメッセージを送信し、レストレーションを行って障害救済を実施するように指示する。そのＬＳＰの発ノードである無線ノード装置１０１は、障害救済のために迂回経路の計算を行い、新たにデータ伝送路Ｐ１０５を代替ＬＳＰとして設定する。
　なお、無線ノード装置１０３と対向する無線ノード装置１０５は、図示しない逆方向のＬＳＰに対して無線ノード装置１０３と同様の処理を行うが、説明を簡略にするために図示した方向のＬＳＰに対する処理のみを説明する。
　本発明は、当該実施形態において、無線ノード装置１０３が無線リンクＷ１０４の状態を監視し、実際に適応変調を行う前の伝播環境の変化に応じて実行する制御動作に特徴を有する。この制御動作については後述する。
　図４は、本発明の実施形態における適応変調に対応した無線ノード装置１００の要部の構成を示すブロック構成図である。なお、無線ノード装置１００は、図１に示す第１の無線ノード手段１１と第２の無線ノード手段１２、図２及び図３に示す無線ノード装置１０１~１０６を代表する装置である。
　無線ノード装置１００は、無線区間状態監視部１１０、適応変調制御部１２０およびレストレーション制御部１３０を含んで構成される。
　無線区間状態監視部１１０は、無線伝送路区間の通信品質を監視し、通信品質状態情報を出力する。つまり、無線区間状態監視部１１０は、当該無線ノード装置１００が司る無線伝送路区間における伝送路状態である電波の伝播状況を監視する機能を有する。電波の伝播状況は、例えば、ビットエラー率を用いて判断する。無線区間状態監視部１１０は、ビットエラー率を検出し、このビットエラー率の値を出力するだけでもよい。また、無線区間状態監視部１１０は、検出したビットエラー率の値に基づいて、伝送路状態が後述する各種の閾値を超えたか否かを識別し、それぞれの閾値を超えた場合に、それぞれの閾値を超えたことを示す対応情報を出力するようにしてもよい。
　適応変調制御部１２０は、無線区間状態監視部１１０が出力する情報に基づいて、無線伝送路区間の状態変化に対応した変調方式による適応変調を制御する機能を有する。適応変調制御部１２０は、無線区間状態監視部１１０が出力する通信品質状態情報が、無線伝送路区間の通信帯域を減少させる適応変調を実行する契機となるあらかじめ定めた適応変調閾値に達した場合に、適応変調を実施する。
　レストレーション制御部１３０は、無線区間状態監視部１１０が出力する情報に基づいて、無線伝送路区間における伝送路状態に応じたレストレーション制御を実施する機能を有する。レストレーション制御部１３０は、無線区間状態監視部１１０が出力する通信品質状態情報が、適応変調閾値に達する前のあらかじめ定めた閾値に達すると、レストレーション制御を実施する。後述するが、レストレーション制御部１３０は、無線伝送路区間に設定されているＭＰＬＳネットワークのＬＳＰで、レストレーションが必要なＬＳＰに対する代替ＬＳＰの帯域予約と代替ＬＳＰへの切り替えを、ＬＳＰの発ノードに順次指示する。
　図５は、無線ノード装置１００のレストレーション制御部１３０の構成を示すブロック構成図である。レストレーション制御部１３０は、閾値判定制御部１３１、レストレーション・リスト生成部１３２およびＮｏｔｉｆｙ送信制御部１３３を含んで構成される。
　閾値判定制御部１３１は、無線区間状態監視部１１０が出力する情報に基づいて、無線伝送路区間における伝送路状態がどのような状態であるかを識別する機能を有する。そして、閾値判定制御部１３１は、各種制御の契機となる伝送路状態を識別し、識別した状態に対応する情報を出力する。
　レストレーション・リスト生成部１３２は、閾値判定制御部１３１が出力する情報に基づいて、後述するレストレーション・リストやステイ・リストを生成する機能を有する。また、レストレーション・リスト生成部１３２は、生成したレストレーション・リストに基づいて、障害救済の対象となるＬＳＰに関する情報を出力する。
　なお、レストレーション・リストは、適応変調により無線伝送路区間の通信帯域が減少した場合にレストレーションの対象となるＬＳＰを登録するリストである。また、ステイ・リストは、適応変調により無線伝送路区間の通信帯域が減少したとしても、そのまま通信を継続させる対象となるＬＳＰを登録するリストである。
　Ｎｏｔｉｆｙ送信制御部１３３は、閾値判定制御部１３１が出力する情報及びレストレーション・リスト生成部１３２が出力する情報に基づいて、障害救済の対象となるＬＳＰを設定した発ノードに対してＮｏｔｉｆｙメッセージを送信する制御を行う機能を有する。
　以上に説明したシステム構成および装置構成における本発明の実施形態の動作を図６乃至図９を参照して詳細に説明する。
　図６は、本発明の実施形態で使用する、無線伝送路区間の状態を識別するための第１の閾値乃至第４の閾値の関係を示す説明図である。
　第１の閾値は、適応変調を実施した場合に通信帯域を確保することができなくなるＬＳＰに対して、代替ＬＳＰの帯域予約を行ってＬＳＰの退避準備をするための閾値（プレ・レストレーション閾値）である。
　第２の閾値は、帯域予約した代替ＬＳＰに経路迂回させる実際のレストレーションを行うための閾値（レストレーション閾値）である。
　第３の閾値は、実際に無線伝送路区間の通信帯域を減少させる適応変調を実施する閾値（適応変調閾値）である。
　第４の閾値は、プレ・レストレーション閾値の検出により帯域予約を実施した後に伝送路状態が改善され、帯域予約した代替ＬＳＰをキャンセルするための閾値（レストレーションキャンセル閾値）である。
　プレ・レストレーション閾値から適応変調閾値までの間を適応変調切り替えマージンと呼ぶ。
　図６を参照すると、無線ノード装置１００は、プレ・レストレーション閾値Ａを検出すると、適応変調を実施して通信帯域を減少する前に、現在設定されているＬＳＰに必要な帯域、及び優先順位を加味して、ＬＳＰのレストレーションが必要か否かを計算する。ＬＳＰのレストレーションが必要な場合には、当該ＬＳＰの発ノードに対してＮｏｔｉｆｙメッセージを送信して代替ＬＳＰの帯域予約を指示する。
　続いて、レストレーション閾値Ｂを検出した無線ノード装置１００は、代替ＬＳＰの帯域予約を指示した発ノードに対して、その代替ＬＳＰに経路迂回させるレストレーションの実行を指示する。その結果、代替ＬＳＰにレストレーションさせた元のＬＳＰは切断される。
　さらに続いて、適応変調閾値Ｃを検出した無線ノード装置１００は、適応変調を実施して無線伝送路区間の通信帯域を減少させる。
　一方、図６を参照すると、プレ・レストレーション閾値Ａ１を検出した後に伝送路状態が改善し、レストレーションキャンセル閾値Ｄ１を検出した無線ノード装置１００は、代替ＬＳＰの帯域予約を指示した発ノードに対してレストレーションのキャンセルを指示する。
　また、図６を参照すると、プレ・レストレーション閾値Ａ２を検出し、さらにレストレーション閾値Ｂ２を検出した無線ノード装置１００は、ＬＳＰの発ノードに対する代替ＬＳＰの帯域予約指示及びレストレーションの実行を指示している。そのため、対象となっているＬＳＰは既に切断され、代替ＬＳＰに経路迂回してデータ通信が行われている。したがって、このような状態以降に伝送路状態が改善し、レストレーションキャンセル閾値Ｄ２を検出したとしても、無線ノード装置１００は、何も行わない。
　なお、これらの閾値は、無線区間状態監視部１１０がビットエラー率の値と各閾値との対応情報を保持して、無線区間状態監視部１１０で判定してもよい。また、無線区間状態監視部１１０は検出したビットエラー率の値を出力するだけで、レストレーション制御部１３０及び適応変調制御部１２０がそれぞれ制御に必要な閾値を識別するようにしてもよい。後者の場合は、レストレーション制御部１３０及び適応変調制御部１２０が、それぞれビットエラー率の値と、それぞれが必要とする閾値と、の対応情報を保持する。
　図７は、レストレーション制御部１３０の動作の概要を示すフロー図である。
　レストレーション制御部１３０の閾値判定制御部１３１は、無線区間状態監視部１１０が出力する情報にもとづいて無線伝送路区間における伝送路状態を識別し、プレ・レストレーション閾値を検出すると、それを契機として制御動作を開始する。
　ステップＳ７０１の動作を説明する。
　閾値判定制御部１３１は、プレ・レストレーション閾値を検出すると、レストレーション・リストの生成をレストレーション・リスト生成部１３２に指示する。また、閾値判定制御部１３１は、プレ・レストレーション閾値を検出した旨をＮｏｔｉｆｙ送信制御部１３３に通知する。
　レストレーション・リスト生成部１３２は、詳細は後述するが、現在設定されているＬＳＰに必要な帯域、及び優先順位を加味して、レストレーションの対象となるＬＳＰの存在の有無を確認してレストレーション・リストを生成する。レストレーションの対象となるＬＳＰが存在する場合には、レストレーション・リスト生成部１３２は、Ｎｏｔｉｆｙ送信制御部１３３にＮｏｔｉｆｙメッセージの送信を指示する。このとき、レストレーション・リスト生成部１３２は、レストレーション・リストに存在する対象ＬＳＰのＬＳＰ識別子を含むＬＳＰ情報をＮｏｔｉｆｙ送信制御部１３３に通知する。
　Ｎｏｔｉｆｙ送信制御部１３３は、閾値判定制御部１３１から通知されたプレ・レストレーション閾値の検出情報と、レストレーション・リスト生成部１３２から通知されたＬＳＰ情報に基づいて、当該ＬＳＰの発ノードに対してＮｏｔｉｆｙメッセージを送信する。このとき送信されるＮｏｔｉｆｙメッセージは、代替ＬＳＰの帯域予約を指示するものである。
　次に、ステップＳ７０２の動作を説明する。
　ステップＳ７０２は、閾値判定制御部１３１が、引き続き無線区間状態監視部１１０が出力する情報にもとづいて無線伝送路区間における伝送路状態を識別し、レストレーション閾値を検出した場合の動作である。
　閾値判定制御部１３１は、レストレーション閾値を検出した旨をレストレーション・リスト生成部１３２とＮｏｔｉｆｙ送信制御部１３３にそれぞれ通知する。
　レストレーション・リスト生成部１３２は、レストレーション・リストに存在するレストレーションの対象となるＬＳＰのＬＳＰ情報をＮｏｔｉｆｙ送信制御部１３３に通知する。
　Ｎｏｔｉｆｙ送信制御部１３３は、閾値判定制御部１３１から通知されたレストレーション閾値の検出情報と、レストレーション・リスト生成部１３２から通知されたＬＳＰ情報に基づいて、当該ＬＳＰの発ノードに対してＮｏｔｉｆｙメッセージを送信する。このとき送信されるＮｏｔｉｆｙメッセージは、代替ＬＳＰへのレストレーションの実行を指示するものである。
　次に、ステップＳ７０３の動作を説明する。
　ステップＳ７０３は、プレ・レストレーション閾値を検出してステップＳ７０１の制御を実行した後に、閾値判定制御部１３１が、レストレーションキャンセル閾値を検出した場合の動作である。つまり、引き続き行われている無線区間状態監視部１１０が出力する情報にもとづく無線伝送路区間における伝送路状態の識別動作で、無線伝送路区間の伝送路状態が改善されたことが識別されると、ステップＳ７０３の動作が実行される。
　閾値判定制御部１３１は、レストレーションキャンセル閾値を検出した旨をレストレーション・リスト生成部１３２とＮｏｔｉｆｙ送信制御部１３３にそれぞれ通知する。
　レストレーション・リスト生成部１３２は、レストレーション・リストに存在するレストレーションの対象となるＬＳＰのＬＳＰ情報をＮｏｔｉｆｙ送信制御部１３３に通知する。
　Ｎｏｔｉｆｙ送信制御部１３３は、閾値判定制御部１３１から通知されたレストレーションキャンセル閾値の検出情報と、レストレーション・リスト生成部１３２から通知されたＬＳＰ情報に基づいて、当該ＬＳＰの発ノードに対してＮｏｔｉｆｙメッセージを送信する。このとき送信されるＮｏｔｉｆｙメッセージは、ステップＳ７０１で指示した代替ＬＳＰの帯域予約のキャンセルを指示するものである。
　ステップＳ７０４は、レストレーション閾値を検出してレストレーションを実行した後に無線伝送路区間における伝送路状態が改善されたことが識別された場合の動作である。
　ステップＳ７０２でレストレーションが実行され、対象となっていたＬＳＰは発ノードにおいて代替ＬＳＰに経路迂回され、元のＬＳＰは既に切断されている。そのため、レストレーションキャンセル閾値を検出したとしても何も制御動作は行われない。
　この場合も、閾値判定制御部１３１は、レストレーションキャンセル閾値を検出した旨をレストレーション・リスト生成部１３２とＮｏｔｉｆｙ送信制御部１３３にそれぞれ通知する。
　レストレーション・リスト生成部１３２は、既にレストレーションが実行されたことを識別できるので、このレストレーションキャンセル閾値の検出通知を無視する。
　また、Ｎｏｔｉｆｙ送信制御部１３３は、閾値判定制御部１３１からレストレーションキャンセル閾値の検出の通知を受けるが、レストレーション・リスト生成部１３２からの情報を受けないので、このレストレーションキャンセル閾値の検出通知を無視する。
　以上のようにして、レストレーション制御部１３０は、無線区間状態監視部１１０が出力する情報にもとづく、無線伝送路区間における伝送路状態に応じたレストレーションの制御を行う。
　なお、上記の説明は、図５に示すレストレーション制御部１３０の構成にもとづいて説明したが、必ずしもそのように動作する必要はない。例えば、閾値判定制御部１３１からレストレーション・リスト生成部１３２にのみ閾値の識別情報を通知し、レストレーション・リスト生成部１３２がＮｏｔｉｆｙ送信制御部１３３に、実行すべき制御動作を指示する情報を通知するようにしてもよい。
　この場合、プレ・レストレーション閾値の検出通知を受けたレストレーション・リスト生成部１３２は、まずレストレーション・リストを生成する。そして、レストレーション・リスト生成部１３２は、そこに存在するＬＳＰ情報とともに代替ＬＳＰの帯域予約を指示するＮｏｔｉｆｙメッセージの送信をＮｏｔｉｆｙメッセージ送信制御部１３３に指示する。
　また、レストレーション閾値の検出通知を受けたレストレーション・リスト生成部１３２は、対象となるＬＳＰ情報とともに代替ＬＳＰへのレストレーションの実行を指示するＮｏｔｉｆｙメッセージの送信をＮｏｔｉｆｙメッセージ送信制御部１３３に指示する。
　さらに、レストレーションキャンセル閾値の検出通知を受けたレストレーション・リスト生成部１３２は、レストレーション閾値の検出通知を受けたか否かを識別する。レストレーション閾値の検出通知を受けていない場合には、レストレーション・リスト生成部１３２は、代替ＬＳＰの帯域予約のキャンセルを指示するＮｏｔｉｆｙメッセージの送信をＮｏｔｉｆｙメッセージ送信制御部１３３に指示する。レストレーション閾値の検出通知を受けている場合には、レストレーション・リスト生成部１３２は、このレストレーションキャンセル閾値の検出通知を無視する。
　なお、上記のステップＳ７０１の動作で代替ＬＳＰの帯域予約を指示された発ノード（図３の無線ノード装置１０１）は、Ｎｏｔｉｆｙメッセージを受信すると現状のネットワークから着ノード（図３の無線ノード装置１０６）までの代替経路計算を実施する。その際に、発ノード（無線ノード装置１０１）は、Ｎｏｔｉｆｙメッセージで通知された対象となる無線伝送路区間（図３のＷ１０４）を含む経路をｅｘｃｌｕｄｅ（排除）して経路計算を実施する。これにより、帯域容量が減少した区間が再選択されないようにする。発ノード（図３の無線ノード装置１０１）は、経路計算した結果に基づいて、代替ＬＳＰ（図３のＰ１０５）の帯域予約を実施する。代替ＬＳＰの帯域予約に失敗した場合には、発ノードは再度代替経路の検索を実施し、別の代替ＬＳＰの再設定を実施する。
　図８は、レストレーション・リスト生成部１３２で実行されるレストレーション・リストの生成に関わる動作を示すフロー図である。
　レストレーション・リスト生成部１３２は、閾値判定制御部１３１からプレ・レストレーション閾値の検出通知を受けて本動作を開始する。
　レストレーション・リスト生成部１３２は、現在設定されているＬＳＰに必要な帯域、及び優先順位を加味して、ステイ・リストとレストレーション・リストを生成する。ステイ・リストは、適応変調により無線伝送路区間の通信帯域が減少したとしても、そのまま通信を継続させる対象となるＬＳＰを登録するリストである。また、レストレーション・リストは、適応変調により無線伝送路区間の通信帯域が減少した場合にレストレーションの対象となるＬＳＰを登録するリストである。レストレーション・リストには、対象ＬＳＰのＬＳＰ識別子を含むＬＳＰ情報及びプレ・レストレーション閾値の検出に基づく代替ＬＳＰ予約実施の有無を表示するフラグ等を含む。
　ステップＳ８０１乃至ステップＳ８０３の動作は、現在設定されているＬＳＰを優先度順及び使用帯域幅順に並び替えるソート処理である。この処理により、レストレーションの対象となるＬＳＰの存在の有無を確認する処理が、高優先で広帯域幅を使用しているＬＳＰから順次行われる。
　ステップＳ８０４以降の動作を、ステップ毎に説明する。
　ステップＳ８０４は、現在設定されているＬＳＰのうち、前述のソート処理の結果で第１順位の高優先で広帯域幅を使用しているＬＳＰの情報を一つ抽出する。
　ステップＳ８０５は、適応変調を実施した場合の減少した帯域容量である残存伝送路帯域容量と当該ＬＳＰが使用する帯域幅の大小関係をチェックする。
　当該チェックで、残存伝送路帯域容量の方が大または等しい場合には、適応変調の実施により無線区間の通信帯域が減少したとしても、当該ＬＳＰの伝送容量を維持することができる（Ｓ８０５のＹＥＳ）。そのため、このＬＳＰはステイ・リストに登録される。ＬＳＰをステイ・リストに登録した場合には、残存伝送路帯域容量からそのＬＳＰで使用する帯域容量を削除して、残存伝送路帯域容量を更新する（Ｓ８０６）。
　一方、ステップＳ８０５のチェックの結果、残存伝送路帯域容量の方が小の場合には、適応変調の実施により無線伝送路区間の通信帯域が減少すると、当該ＬＳＰの伝送容量を維持することができなくなる（Ｓ８０５のＮＯ）。そのため、このＬＳＰはレストレーションの対象とされて、レストレーション・リストに登録される（Ｓ８０７）。ＬＳＰをレストレーション・リストに登録した場合には、残存伝送路帯域容量を更新する必要はない。
　ステップＳ８０８は、ステップＳ８０６で更新された残存伝送路帯域容量がまだ残っているか否かを判定する。当該判定で残存伝送路帯域容量がまだ残っている場合（Ｓ８０８のＮＯ）、ステップＳ８０９で、現在設定されているＬＳＰに対する上述したステイ・リストまたはレストレーション・リストへの振り分け処理が終了した否かを判定する。
　現在設定されている全てのＬＳＰに対する上述の処理が終了していない場合（Ｓ８０９の有り）には、ステップＳ８０４に戻り、次の順位の高優先で広帯域幅を使用しているＬＳＰの情報を一つ抽出し、上述したステップＳ８０５乃至ステップＳ８０９を繰返す。また、現在設定されている全てのＬＳＰに対する上述の処理が終了した場合（Ｓ８０９の無し）には、このレストレーション・リスト生成処理を終了する。
　一方、ステップＳ８０８の判定の結果、ステップＳ８０６で更新された残存伝送路帯域容量が無くなってしまった場合（Ｓ８０８のＹＥＳ）には、以下の処理が行われる。
　ステップＳ８１０で、現在設定されているＬＳＰに対する上述したステイ・リストまたはレストレーション・リストへの振り分け処理が終了した否かを判定する。
　現在設定されている全てのＬＳＰに対する上述の処理が終了していない場合（Ｓ８１０の有り）には、残りのＬＳＰを全てレストレーション・リストに登録する（Ｓ８１１）。つまり、残存伝送路帯域容量が無いので、残り全てのＬＳＰの伝送容量を維持することができなくなるからである。
　また、現在設定されている全てのＬＳＰに対する上述の処理が終了した場合（Ｓ８１０の無し）には、このレストレーション・リスト生成処理を終了する。
　以上のようにして、レストレーション・リスト生成部１３２は、現在設定されているＬＳＰに必要な帯域幅、及び優先順位を加味して、ステイ・リストとレストレーション・リストを生成する。
　以上に説明してきた内容を踏まえて、本発明の実施形態に係る無線ノード装置の動作について図９を参照して説明する。
　図９は、本発明の実施形態に係る無線ノード装置の動作を示すフロー図である。
　図４で説明したように、無線ノード装置１００において無線区間状態監視部１１０は、無線伝送路区間における伝送路状態を監視している（Ｓ９０１）。そして、レストレーション制御部１３０は、無線区間状態監視部１１０が出力する情報に基づいてレストレーションの実行要否を判断している。つまり、レストレーション制御部１３０は、無線伝送路区間の状態が図６で説明したプレ・レストレーション閾値より劣化していないかを判断している（Ｓ９０２）。
　ステップＳ９０２の判断において、無線区間の状態がプレ・レストレーション閾値より劣化したことを識別すると（Ｓ９０２のＹＥＳ）、レストレーション制御部１３０は、図８で説明した動作によりステイ・リストとレストレーション・リストを生成する（Ｓ９０３）。レストレーション・リストには、適応変調により無線伝送路区間の通信帯域が減少した場合に、通信帯域の確保ができなくなりレストレーションの対象となるＬＳＰが登録される。
　しかし、ステップＳ９０３のレストレーション・リスト生成処理の結果、適応変調により無線伝送路区間の通信帯域が減少したとしても、現在設定されている全てのＬＳＰに対する通信帯域が確保できる場合には、レストレーション・リストにはＬＳＰが登録されない。つまり、この場合は、全てのＬＳＰがステイ・リストに登録される。
　そこで、ステップＳ９０４の判断において、レストレーション・リストに登録ＬＳＰが無い場合（Ｓ９０４の無し）、レストレーション制御部１３０は、それ以上の処理は行わずに処理を終了させる。
　一方、ステップＳ９０４の判断において、レストレーション・リストに登録ＬＳＰが有る場合（Ｓ９０４の有り）には、レストレーション制御部１３０は、登録されている各ＬＳＰの発ノードに対して、代替ＬＳＰ帯域の予約を指示するＮｏｔｉｆｙメッセージを送信する（Ｓ９０５）。
　代替ＬＳＰ帯域の予約を指示するＮｏｔｉｆｙメッセージを受信した発ノードは、現状のネットワークから着ノードまでの代替経路計算を実施する。その際に、発ノードは、Ｎｏｔｉｆｙメッセージで通知された対象となる無線伝送路区間を含む経路をｅｘｃｌｕｄｅ（排除）して経路計算を実施する。これにより、帯域容量が減少した区間が再選択されないようにする。発ノードは、経路計算した結果に基づいて、代替ＬＳＰの帯域予約を実施する。代替ＬＳＰの帯域予約に失敗した場合には、発ノードは再度代替経路の検索を実施し、別の代替ＬＳＰの再設定を実施する。
　その後も無線区間状態監視部１１０は、無線伝送路区間の状態を監視している（Ｓ９０６）。そして、レストレーション制御部１３０は、無線区間状態監視部１１０が出力する情報に基づいて無線伝送路区間の状態が図６で説明したレストレーション閾値より劣化していないかを識別している（Ｓ９０７）。
　ステップＳ９０７の判断において、無線伝送路区間の状態がレストレーション閾値より劣化していない場合（Ｓ９０７のＮＯ）には、無線伝送路区間の状態が図６で説明したレストレーションキャンセル閾値より改善されていないか否かを識別する（Ｓ９１２）。そして、レストレーションキャンセル閾値より改善されていることを識別すると（Ｓ９１２のＹＥＳ）、レストレーション制御部１３０は、ステップＳ９０５で代替ＬＳＰ帯域の予約を指示した発ノードに対して、代替ＬＳＰ帯域の予約キャンセルを指示するＮｏｔｉｆｙメッセージを送信する（Ｓ９１３）。この代替ＬＳＰ帯域の予約キャンセルを指示するＮｏｔｉｆｙメッセージを受信した発ノードは、帯域予約した代替ＬＳＰをキャンセルする。
　一方、無線区間の状態がレストレーションキャンセル閾値より改善されていないことを識別した場合（Ｓ９１２のＮＯ）には、ステップＳ９０６の処理に戻る。
　また、ステップＳ９０７の判断において、無線伝送路区間の状態がレストレーション閾値より劣化したことを識別した場合（Ｓ９０７のＹＥＳ）には、ステップＳ９０５で代替ＬＳＰ帯域の予約を指示した発ノードに対して、代替ＬＳＰへのレストレーションを指示するＮｏｔｉｆｙメッセージを送信する（Ｓ９０８）。この代替ＬＳＰへのレストレーションを指示するＮｏｔｉｆｙメッセージを受信した発ノードは、代替ＬＳＰへの経路迂回を行う。そして、レストレーション元のＬＳＰの削除を実施する。
　この段階では、無線伝送路区間における適応変調はまだ実施されていない。しかし、適応変調により通信帯域が減少した場合に帯域を確保できないＬＳＰに対しては、この段階で代替ＬＳＰへの経路迂回が実施される。
　継続的に無線伝送路区間の状態が監視され（Ｓ９０９）、無線区間状態監視部１１０が出力する情報に基づいて、無線伝送路区間の状態が図６で説明した適応変調閾値より劣化していないかを識別している（Ｓ９１０）。この識別は、適応変調制御部１２０が行う。また、無線区間状態監視部１１０が識別して、適応変調制御部１２０に通知してもよい。
　ステップＳ９１４の判断処理は、ステップＳ９１０の判断で、無線伝送路区間の状態が適応変調閾値よりは劣化していない場合（Ｓ９１０のＮＯ）の処理である。
　無線伝送路区間の状態がレストレーション閾値よりは悪いが適応変調閾値より劣化していない場合には、無線伝送路区間の状態が適応変調閾値より劣化していないかどうかが継続的に監視される（Ｓ９１４のＮＯ、Ｓ９０９、Ｓ９１０）。
　また、適応変調閾値に達することなく無線伝送路区間の状態が改善されて、少なくともレストレーション閾値より改善された場合には、適応変調を実施することなく処理を終了する（Ｓ９１４のＹＥＳ）。つまり、レストレーションはステップＳ９０８で実施されており、レストレーション対象ＬＳＰは既に代替ＬＳＰで経路迂回しているので、無線伝送路区間の状態が改善された状況においては、当該無線ノード装置は何もする必要がない。
　ステップＳ９１０の判断で、無線区間の状態が適応変調閾値より劣化したことを識別すると（Ｓ９１０のＹＥＳ）、適応変調制御部１２０は図示しない無線制御装置に対して適応変調の実施を指示する（Ｓ９１１）。
　以上により、無線ノード装置１００は処理を終了する。
　このように、本実施形態の無線ノード装置１００は、無線伝送路区間の状態が劣化して、プレ・レストレーション閾値に達した時点でレストレーションの準備を行う。つまり、レストレーションの対象となるＬＳＰを、現在設定されているＬＳＰに必要な帯域容量、及び優先順位を加味して仕分けする。レストレーションの対象となるＬＳＰの発ノードに対しては代替ＬＳＰの予約を指示する。そして、無線伝送路区間の状態がさらに劣化してレストレーション閾値に達した時点で、無線ノード装置はレストレーションの実施を指示する。しかし、この時点では無線ノード装置はまだ適応変調を実施していないので、無線伝送路区間における通信帯域の変化はない。適応変調は、無線伝送路区間の状態がさらに劣化して、適応変調閾値に達した時点で行われる。
　図１０及び図１１は、本実施形態による効果を視覚的に示す説明図である。
　図１０は、無線区間の状態がプレ・レストレーション閾値に達した時点で、ＬＳＰ（Ｐ１０２）に対する代替ＬＳＰ（Ｐ１０５）の帯域を予約し、レストレーション閾値に達した時点で、代替ＬＳＰ（Ｐ１０５）に経路迂回し、元のＬＳＰ（Ｐ１０２）を切断する様子を示す。したがって、無線区間の状態が適応変調閾値に達して適応変調が行われ、通信帯域が減少した時点では代替ＬＳＰ（Ｐ１０５）による迂回経路での通信が行われているので、伝送路切断時間をなくし、Ｅｎｄ　ｔｏ　Ｅｎｄの帯域保証が実現できる。
　図１１は、図１１（ａ）が通常状態の無線伝送路区間の状態、図１１（ｂ）が適応変調が行われた後の無線伝送路区間の状態をそれぞれ示す。
　以上に説明したように、本発明の帯域保証方式は、無線伝送路区間の通信品質が劣化した際に通信帯域を減少させる適応変調を実行する契機となる通信品質に、あらかじめ定めた幅の適応変調切り替えマージンを設定する。そして、適応変調切り替えマージンの中での通信品質状態に基づいて、適応変調を実行する前に、障害救済すべきＬＳＰを識別して代替ＬＳＰへの経路迂回を実行させる。そのため、本発明の帯域保証方式は、適応変調により通信帯域が減少する場合であっても、すべての優先順位のＬＳＰに対してレストレーションにより代替ＬＳＰに経路迂回させて帯域を保証することができる。また、代替ＬＳＰに経路迂回させる場合においても、信号導通に影響を与えることなく代替経路への迂回を行うことができる。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１０年１月５日に出願された日本出願特願２０１０−０００３５２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

　本発明は、無線装置とＭＰＬＳ（ＭＵＬＴＩ　ＰＲＯＴＯＣＯＬ　ＬＡＢＥＬ　ＳＷＩＴＣＨＩＮＧ）ルータを接続して構築した通信システムに利用可能である。

　１００　無線ノード装置
　１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６　無線ノード装置
　１１０　無線区間状態監視部
　１２０　適応変調制御部
　１３０　レストレーション制御部
　１３１　閾値判定制御部
　１３２　レストレーション・リスト生成部
　１３３　Ｎｏｔｉｆｙ送信制御部

Claims

無線伝送路区間の通信品質が劣化した際に通信帯域を減少させる適応変調を実行する契機となる前記通信品質に、あらかじめ定めた幅の適応変調切り替えマージンを設定し、前記適応変調切り替えマージンの中で前記適応変調を実行する前に、前記無線伝送路区間に設定されているＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｐａｔｈ）で、代替経路への迂回を行うレストレーションが必要なＬＳＰに対する代替ＬＳＰの帯域予約と前記代替ＬＳＰへの切り替えを、前記ＬＳＰを設定した発ノードに指示する、ＭＰＬＳ（ＭＵＬＴＩ　ＰＲＯＴＯＣＯＬ　ＬＡＢＥＬ　ＳＷＩＴＣＨＩＮＧ）ネットワークを構成する第１の無線ノード手段と、
　前記発ノードであって、前記第１の無線ノード手段からの指示に応じて前記代替ＬＳＰの帯域予約及び前記代替ＬＳＰへの切り替えを実行し、代替ＬＳＰに切り替えた前記ＬＳＰを切断する、ＭＰＬＳネットワークを構成する第２の無線ノード手段と、を備えることを特徴とする帯域保証方式。
前記適応変調切り替えマージンは、前記無線伝送路区間に設定されているＬＳＰでレストレーションが必要なＬＳＰを識別し、前記第２の無線ノード手段に代替ＬＳＰの帯域予約を指示する契機となる第１の閾値と、前記通信品質が前記第１の閾値よりもさらに劣化した状態を示し、帯域予約した前記代替ＬＳＰへの切り替えを前記第２の無線ノード手段に指示する第２の閾値と、前記通信品質が前記第２の閾値よりもさらに劣化した状態を示し、前記適応変調を実行して前記無線伝送路区間の通信帯域を減少させる契機となる第３の閾値と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の帯域保証方式。
前記適応変調切り替えマージンは、前記通信品質が前記第１の閾値よりも改善した状態を示す第４の閾値を含み、前記第１の無線ノード手段は、前記第１の閾値を検出した後、前記第２の閾値を検出することなく前記第４の閾値を検出した場合には、前記第２の無線ノード手段に、前記第１の閾値を検出した際に指示した代替ＬＳＰの帯域予約をキャンセルする指示を出すことを特徴とする請求項２に記載の帯域保証方式。
前記第１の無線ノード手段は、前記第１の閾値を検出すると、前記無線伝送路区間に設定されているＬＳＰのそれぞれに必要とされる通信帯域と、それぞれに設定されている優先度に応じて、前記適応変調を実行して前記無線伝送路区間の通信帯域を減少させた場合に通信帯域が確保できなくなるＬＳＰを識別することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の帯域保証方式。
無線伝送路区間の通信品質を監視し、通信品質状態情報を出力する無線区間状態監視手段と、前記無線区間状態監視手段が出力する前記通信品質状態情報が、前記無線伝送路区間の通信帯域を減少させる適応変調を実行する契機となるあらかじめ定めた適応変調閾値に達した場合に、前記適応変調を実施する適応変調制御手段と、前記無線区間状態監視手段が出力する前記通信品質状態情報が、前記適応変調閾値に達する前のあらかじめ定めた閾値に達すると、前記無線伝送路区間に設定されているＭＰＬＳ（ＭＵＬＴＩ　ＰＲＯＴＯＣＯＬ　ＬＡＢＥＬ　ＳＷＩＴＣＨＩＮＧ）ネットワークのＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｐａｔｈ）で、代替経路への迂回を行うレストレーションが必要なＬＳＰに対する代替ＬＳＰの帯域予約と前記代替ＬＳＰへの切り替えを、前記ＬＳＰを設定した発ノードに指示するレストレーション制御手段と、を備えることを特徴とする無線ノード装置。
前記レストレーション制御手段は、前記通信品質状態情報があらかじめ定めた第１の閾値に達したことを識別すると、前記無線伝送路区間に設定されているＬＳＰからレストレーションが必要なＬＳＰを識別し、前記発ノードに代替ＬＳＰの帯域予約を指示し、前記通信品質状態情報が前記第１の閾値よりもさらに劣化した状態を示す第２の閾値に達したことを識別すると、帯域予約した前記代替ＬＳＰへの切り替えを前記発ノードに指示することを特徴とする請求項５に記載の無線ノード装置。
前記レストレーション制御手段は、前記通信品質状態情報があらかじめ定めた第１の閾値に達したことを識別した後、前記第２の閾値に達することなく前記第１の閾値よりも改善した状態を示すあらかじめ定めた改善閾値に達したことを識別した場合には、前記発ノードに、前記第１の閾値に達したことを識別した際に指示した前記代替ＬＳＰの帯域予約をキャンセルする指示を出すことを特徴とする請求項６に記載の無線ノード装置。
前記レストレーション制御手段は、前記通信品質状態情報が前記第１の閾値に達したことを識別すると、前記無線伝送路区間に設定されているＬＳＰのそれぞれに必要とされる通信帯域と、それぞれに設定されている優先度に応じて、前記適応変調を実行して前記無線伝送路区間の通信帯域を減少させた場合に通信帯域が確保できなくなるＬＳＰを識別することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の無線ノード装置。
前記レストレーション制御手段は、前記無線区間状態監視手段が出力する前記通信品質状態情報にもとづいて、前記第１の閾値、前記第２の閾値及び前記改善閾値のいずれかを識別する閾値判定制御手段と、前記閾値判定制御手段が前記第１の閾値を識別すると、前記無線伝送路区間に設定されているＬＳＰからレストレーションが必要なＬＳＰを識別し、前記発ノードに代替ＬＳＰの帯域予約を指示する第１の通知情報を出力し、前記閾値判定制御手段が前記第２の閾値を識別すると帯域予約した前記代替ＬＳＰへの切り替えを前記発ノードに指示する第２の通知情報を出力するレストレーション・リスト生成手段と、前記レストレーション・リスト生成手段が出力する前記第１の通知情報又は前記第２の通知情報を前記発ノードに送信する通知情報送信制御手段と、を含むことを特徴とする請求項７に記載の無線ノード装置。
前記レストレーション・リスト生成手段は、前記閾値判定制御手段が前記第１の閾値を識別した後、前記第２の閾値を識別することなく前記改善閾値を識別した場合には、前記発ノードに、前記第１の通知情報で指示した代替ＬＳＰの帯域予約をキャンセルする指示をする第３の通知情報を出力し、前記通知情報送信制御手段は、前記レストレーション・リスト生成手段が出力する前記第３の通知情報を前記発ノードに送信することを特徴とする請求項９に記載の無線ノード装置。
前記レストレーション・リスト生成手段は、前記閾値判定制御手段が前記第１の閾値を識別すると、前記無線伝送路区間に設定されているＬＳＰのそれぞれに必要とされる通信帯域と、それぞれに設定されている優先度に応じて、前記適応変調を実行して前記無線伝送路区間の通信帯域を減少させた場合に通信帯域が確保できなくなるＬＳＰを識別し、レストレーションが必要なＬＳＰとして登録したレストレーション・リストを生成することを特徴とする請求項１０に記載の無線ノード装置。
適応変調を採用したＭＰＬＳ（ＭＵＬＴＩ　ＰＲＯＴＯＣＯＬ　ＬＡＢＥＬ　ＳＷＩＴＣＨＩＮＧ）ネットワークにおける帯域保証方法であって、
　無線伝送路区間の通信品質に、あらかじめ定めた幅の適応変調切り替えマージンを設定し、
　前記通信品質の劣化状況に応じて、前記適応変調切り替えマージンの中で、前記適応変調を実行する前に、
　前記無線伝送路区間に設定されているＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｐａｔｈ）に対して、レストレーションにより迂回経路を設定するための代替ＬＳＰの帯域を予約し、
　前記代替ＬＳＰを用いた迂回経路への切り替えを実行して通信を継続する
ことを特徴とする帯域保証方法。
前記適応変調切り替えマージンの中で前記通信品質があらかじめ定めた第１の閾値に達すると、前記無線伝送路区間に設定されているＬＳＰからレストレーションが必要なＬＳＰを識別し、当該ＬＳＰを設定した発ノードに代替ＬＳＰの帯域予約を指示し、前記通信品質が前記第１の閾値よりもさらに劣化した状態を示す第２の閾値に達すると、帯域予約した前記代替ＬＳＰへの切り替えを前記発ノードに指示することを特徴とする請求項１２に記載の帯域保証方法。
前記適応変調切り替えマージンの中で前記通信品質があらかじめ定めた第１の閾値に達した後、前記第２の閾値に達することなく前記第１の閾値よりも改善した状態を示すあらかじめ定めた改善閾値に達した場合には、前記発ノードに、前記第１の閾値に達した際に指示した前記代替ＬＳＰの帯域予約をキャンセルする指示を出すことを特徴とする請求項１３に記載の帯域保証方法。
前記適応変調切り替えマージンの中で前記通信品質が前記第１の閾値に達したことを識別すると、前記無線伝送路区間に設定されているＬＳＰのそれぞれに必要とされる通信帯域と、それぞれに設定されている優先度に応じて、前記適応変調を実行して前記無線伝送路区間の通信帯域を減少させた場合に通信帯域が確保できなくなるＬＳＰを識別することを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の帯域保証方法。