WO2014199471A1 - 通信システム、通信装置およびプロテクション方法 - Google Patents

通信システム、通信装置およびプロテクション方法 Download PDF

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WO2014199471A1
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failure
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major
shared link
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幸子 谷口
竜介 川手
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三菱電機株式会社
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    • H04L12/42—Loop networks
    • H04L2012/421—Interconnected ring systems

Definitions

  • the present invention relates to a communication system, a communication device, and a protection method.
  • a ring network in which a plurality of communication devices are connected in a ring shape is widely adopted as a configuration for providing a communication path with redundancy in order to achieve high network reliability.
  • a method of logically disconnecting a single port on the ring network (hereinafter referred to as blocking) is usually used.
  • blocking a method of logically disconnecting a single port on the ring network
  • communication is possible by switching the blocked port from the port that was previously set as a blocked port to the failed port in order to prevent the communication path from being divided.
  • RPL Protection Link Owner
  • RPL owner By blocking one port of Protection Link Owner (hereinafter referred to as RPL owner), the link on the blocked port side is logically disconnected to prevent the occurrence of a normal loop.
  • R-APS Ring-Automatic Protection Switching
  • the path switching is performed by releasing the blockage of one of the blocked ports.
  • a major ring is a ring network that performs failure management of a transmission line (hereinafter referred to as a shared link) shared by a plurality of ring networks
  • a sub-ring is a ring network that does not perform this failure management.
  • a shared link failure when a shared link failure occurs, the port that has been previously blocked by the RPL owner in both ring networks is released, and a loop that spans both ring networks occurs. Therefore, in a multi-ring network, one major ring and one or more sub-rings are set for a plurality of ring networks connected by a shared link. In the major ring and sub ring, protection is performed independently for failures other than shared links, and when a failure occurs in the own ring, the blocked port in the own ring is released. On the other hand, when a shared link failure occurs, only the major ring performs failure management and performs a protection operation for switching paths, thereby avoiding the occurrence of a loop.
  • Non-Patent Document 1 when a plurality of failures including a failure in a shared link, that is, a failure in a shared link and a failure in a link other than the shared link, occur as described above. However, since no failure has occurred in the sub-ring, the blocked port in the sub-ring is not released. For this reason, when multiple failures including shared links occur in the major ring, the major ring and sub ring are protected independently, even though a physical detour exists. In the sub-ring, there is a problem that the protection does not operate, the network is divided, and a node that cannot communicate is generated.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a communication system, a communication device, and a protection method capable of continuing communication when a multiple failure including a shared link occurs.
  • the present invention includes two or more ring networks in which a plurality of communication devices are connected in a ring shape, and a single port is blocked as a blocked port for each ring network.
  • ring protection is performed to switch the blocked port to the failure port
  • one of the ring networks is a major ring that detects a failure of a shared link that is a transmission path shared between the ring networks
  • Each of the ring networks in the ring network A failure monitoring unit that detects a failure and detects a failure of the shared link; a switching processing unit that switches between measuring and sub-ring based on a detection result of the failure by the failure monitoring unit; and the switching processing unit And a ring processing unit for notifying the ring network of
  • the communication system, communication apparatus, and protection method according to the present invention have an effect that communication can be continued when a multiple failure including a shared link occurs.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a multi-ring network according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the shared node according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of the ERP control unit of the shared node according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a format of an R-APS frame for notifying a failure state in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the multi-ring managing unit according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure in the multi-ring management unit when a failure according to the first embodiment is detected.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a multi-ring network according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the shared node according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a functional
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of an ERP control unit included in a node other than the shared node according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure when an R-APS frame is received in a node other than the shared node according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a situation where multiple failures occur in the multi-ring network.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the major ring.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which a shared link failure has occurred after switching between the major ring and the sub ring.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the shared link from the state without a failure.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the majoring after a failure has occurred in the shared link.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a multi-ring network according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the sub-ring.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the shared link after a failure has occurred in the sub-ring.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the major ring.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a situation in which a failure of two shared links has occurred after switching between the major ring and the sub ring.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in one shared link from the state of no failure.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a situation in which a failure has occurred in the other shared link after the failure in one shared link.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in majoring after a failure has occurred in two shared links.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a multi-ring network according to the third embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration example of the ERP control unit of the shared node according to the third embodiment.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration example of a multi-ring managing unit according to the third embodiment.
  • FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure in the multi-ring managing unit according to the third embodiment when a failure is detected.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the sub-ring.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the shared link after a failure has occurred in the sub-ring.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the major ring.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a state in which a failure occurs in the shared link after the switching between the sub-ring and the major ring due to the failure illustrated in FIG.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the shared link from the state without failure.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the majoring after a failure has occurred in the shared link.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating a state in which a failure further occurs in measuring after the occurrence of the failure in FIG. 32.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of a multi-ring network (communication system) according to the present invention.
  • the nodes 1 and 4 are connected by a shared link 10.
  • FIG. 1 a multi-ring network having six devices including two shared nodes is shown as an example, but the number of nodes connected to each ring is not limited to this.
  • FIG. 1 shows a configuration example in which two rings are connected, this embodiment can also be applied to a structure in which three or more ring networks are connected. Further, the present invention can be applied to a case where three or more shared nodes are connected to the shared link.
  • Each node 1-6 has multiple ports.
  • a ring is formed by connecting ports of adjacent nodes to form a multi-ring network.
  • the nodes 1 and 4 that are shared nodes have three or more ports, and the other nodes 2, 3, 5, and 6 have two or more ports.
  • Nodes 2 and 6 operate as RRP owner nodes of ERP, and other nodes 1, 3, 4, and 5 operate as non-RPL owner nodes of ERP.
  • RRP owner nodes of ERP and other nodes 1, 3, 4, and 5 operate as non-RPL owner nodes of ERP.
  • the setting of the RPL owner and the setting and release of the blocked port an operation according to the ERP standard which is a conventional technique is performed.
  • ERP is used as a ring protection method for setting a blocked port in order to avoid a loop in a ring network
  • the ring protection method is not limited to ERP.
  • a link with an adjacent node is logically disconnected by closing one port of the RPL owner node.
  • the link break point is referred to as BP (Blocking Point)
  • the blocked port blocked port
  • the port on the node 3 side of the node 2 and the port on the node 5 side of the node 6 are set to BP.
  • control frames and data frames are discarded without being transferred to adjacent nodes at ports set to BP.
  • transfer of control frames and data frames to adjacent nodes is permitted at ports where BP is not set.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the shared nodes (nodes 1 and 4 in the configuration example of FIG. 1) according to the present embodiment.
  • the shared node includes input processing units 11-1 to 11-n (n is an integer greater than or equal to 3), multiplexing unit 12, transfer destination management unit 13, ERP control unit 14, buffer A memory 15, a buffer control unit 16, and output processing units 17-1 to 17-n are provided.
  • the node 1 has n ports (not shown), and each port functions as an input / output port.
  • at least one of the n ports is connected to the shared link 10.
  • the node 1 holds the transfer management table 18 in a storage unit (not shown).
  • the nodes other than the shared node include an ERP control unit 14a instead of the ERP control unit 14 as described later, n is set to 2 or more, and the input processing units 11-1 to 11- n, except that the output processing units 17-1 to 17-n are not connected to the shared link.
  • the input processing units 11-1 to 11-n perform processing such as error checking of frames input from each port.
  • One of the input processing units 11-1 to 11-n processes a frame input from the shared link port (port connected to the shared link 10).
  • the multiplexing unit 12 multiplexes the frames (input frames from each port) input from the input processing units 11-1 to 11-n, and outputs the multiplexed frame to the transfer destination management unit 13.
  • the transfer management table 18 is a table storing information for managing the frame transfer destination. For example, an output destination port is stored for each piece of information for identifying a flow such as a destination.
  • the transfer destination management unit 13 searches the transfer management table 18 to determine a frame transfer destination (transfer destination port) for each destination of the input frame, and transfers the transfer destination information determined together with the frame data to the buffer control unit 16. To notify.
  • the buffer memory 15 is a memory that functions as a queue that stores frames in the order of input for each transfer destination.
  • the buffer control unit 16 performs control to write and read frame data to and from the buffer memory 15, and manages the frame data storage state of the buffer memory 15 for each transfer destination.
  • the stored frame is read from the buffer memory 15 according to the transmission speed of the output destination for each transfer destination port, and the output processing unit 17 corresponding to the transfer destination port. -1 to 17-n.
  • the output processing units 17-1 to 17-n generate a read request so that a frame read from the buffer can be output to the outside within the range of the transmission speed for each port, and notify the buffer control unit 16 of the read request. May be.
  • the output processing units 17-1 to 17-n are connected to different ports, generate read requests to output the frames read from the buffer within the range of the transmission speed for each port, and perform buffer control. Notification to the unit 16.
  • the ERP control unit 14 performs termination processing and transfer processing of CCM frames and R-APS frames that are ERP control frames input from an ERP port connected in a ring shape. Further, the ERP control unit 14 manages the ERP state (whether there is a failure or the like) of each ring network from the information in the received frame.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of the ERP control unit 14 of the shared node according to the present embodiment.
  • the ERP control unit 14 includes a multi-ring management unit 21 and ERP processing units (ring processing units) 22-1 and 22-2.
  • the ERP processing units 22-1 and 22-2 manage a failure state or the like by ERP for each ring.
  • the multi-ring managing unit 21 manages a plurality of ERP processing units 22-1 and 22-2 in order to avoid network division due to multiple failures in the multi-ring network.
  • the number of shared ring networks is two.
  • the ERP control unit 14 includes ERP processing units as many as the number of shared ring networks.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a format of an R-APS frame for notifying a failure state in the present embodiment.
  • major sub-identification information M / M in FIG. 4
  • S an identification bit of majoring or subring
  • R ring ID
  • the major sub identification information indicates whether the ring with the subsequent ring ID is a major ring or a sub ring.
  • Information to be added in the present embodiment is hatched in FIG.
  • the relationship between the value stored in the Request / State field and the indicated information is as follows. 1011b: SF (Signal Fail) 1110b: Event 0000b: NR (No Request) 0111b: MS (Manual Switch) 1101b: FS (Force Switch) Also, BPR (Blocked Port Reference) indicates which side the port is blocked, DNF (Do Not Flush) indicates whether FDB (Forwarding DataBase) can be flushed, and RB (RPL Blocked) is RPL Indicates whether the owner's blocked port is blocked.
  • ITU-T G In the ERP specified by 8032, when no failure has occurred, the RPL owner stores NR in Request / State, and RB stores a value indicating that the blocked port of the RPL owner is blocked. APS frames are transmitted at regular intervals. When a node in the ring network detects a failure, the node that has detected the failure transmits an R-APS frame with Request / State as SF to both ports. Each node in the ring network transfers the received R-APS frame to an adjacent node.
  • the ring ID is 3 bits, but it is only necessary to secure an area for the required number of bits depending on the number of ring networks configured by multi-rings.
  • the R-APS frame is used to notify information about major ring or sub-ring and ring ID information.
  • a failure monitoring control frame (failure monitoring control frame) is included in the R-APS frame.
  • any format may be used.
  • the switching of the major ring may be notified to the ring network sharing the shared link 10 by another frame other than the failure monitoring control frame.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the multi-ring managing unit 21 according to the present embodiment.
  • the multi-ring management unit 21 includes a failure management unit 31, a local node information management unit 32, and a shared node information management unit 33.
  • the own node information management unit 32 for a plurality of ring IDs of the ring network shared by the shared node (own node), the ring ID of the major ring, the port number of the port connected to the major ring, the ring ID of the sub ring and the sub ID It manages its own node information, which is information about its own node, such as the port number of the port connected to the ring and the port number of the port connected to the shared link.
  • ITU-T G Similar to the 8032 multi-ring network, a major ring is a ring that recognizes a failure of a shared link, and a sub-ring is a ring that does not recognize a failure of a shared link.
  • the shared node information management unit 33 of the multi-ring management unit 21 also terminates the shared link on the opposite side of the shared link (in the example of FIG. 1, the node 4 is viewed from the node 1 and the node is viewed from the node 4).
  • a shared link intermediate node to which the shared link 10 is connected may be provided between the node 1 and the node 4.
  • the failure management unit 31 of the multi-ring management unit 21 includes the local node information, shared node information, and information stored in the R-APS frame when a failure occurs in the multi-ring network (the ring ID and node ID that detected the failure). And a failure monitoring unit 311 for determining the presence / absence of a failure ring and the presence / absence of a shared link failure from port information (information of a port in which a failure is detected).
  • the failure management unit 31 performs sub-ring and measuring when a failure other than the shared link occurs in the major ring, or when a failure other than the shared link occurs in the major ring after the failure in the shared link.
  • a switching processing unit 312 that switches the corresponding ring ID is provided. If the failure occurrence probability of each link is the same, in the former case (when a failure other than a shared link occurs in the major ring), change the ring that becomes the major ring (change the ring ID that is the major ring) By doing so, it is possible to reduce the probability of multiple failures including a shared link in one ring.
  • the failure management unit 31 of the multi-ring management unit 21 includes an output control unit 313 that performs R / APS frame transfer / transmission processing based on the failure status of both rings and shared links and the result of switching processing.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of processing (failure occurrence processing) in the multi-ring managing unit 21 when a failure is detected.
  • this failure occurrence process is performed by a shared node other than the shared link intermediate node, that is, a shared link end node that terminates the shared link.
  • the multi-ring managing unit 21 first determines whether or not a failure has occurred on the side of Major (hereinafter abbreviated as “majoring” as appropriate) (step S1). Specifically, the multi-ring managing unit 21 determines whether a failure has occurred in the major ring based on the R-APS frame received from the node belonging to the major ring.
  • the multi-ring management unit 21 determines whether a failure has occurred other than on the shared link (step S2). Whether or not a failure has occurred in the shared link can be determined based on the shared node information and the R-APS frame that are held. If a failure has occurred other than the shared link (step S2, Yes), it is determined whether or not a failure has occurred in the sub-ring (step S3).
  • the multi-ring managing unit 21 manages the failure occurrence state in the sub-ring based on the R-APS frame received from the node belonging to the sub-ring, and thereby whether or not a failure has occurred in the sub-ring. Can be judged.
  • step S5 it is determined whether a failure has occurred in the shared link. If a failure has occurred in the shared link (step S5, Yes), the FDBs of the ERP ports of both rings are cleared and the sub-ring The function of transferring the R-APS frame from to the major ring is enabled (step S6). By enabling this transfer function, a frame that cannot be transferred to the sub-ring due to a failure in the shared link can be transferred via the major ring. In each ring, it is assumed that the received frame and port number are registered in the FDB and transferred using the FDB in the initial state as usual.
  • the multi-ring managing unit 21 performs processing in each ring according to the ERP state machine (step S7), and ends the processing. Since the processing according to the ERP state machine is the same as the conventional one, detailed description thereof is omitted.
  • step S1 if no failure has occurred on the Major side (No in step S1), the process proceeds to step S7. If no failure has occurred other than the shared link in step S2 (No in step S2), the process proceeds to step S5. If a failure has occurred in the sub ring in step S3 (step S3 Yes), the process proceeds to step S5. If no failure has occurred in the shared link in step S5 (No in step S5), the process proceeds to step S7.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the ERP control unit 14a included in a node other than the shared node according to the present embodiment.
  • the ERP control unit 14 a includes a local node information management unit 23, a frame identification unit 24, and an ERP processing unit 25.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure when an R-APS frame is received in a node other than the shared node.
  • the own node information management unit 23 manages information about the own node such as a ring ID to which the own node belongs. As shown in FIG. 8, the frame identification unit 24 determines whether or not an R-APS frame has been received (step S11). If no R-APS frame has been received (step S11: No), the process goes to step S14. move on. When the R-APS frame is received (step S11, Yes), the ring ID (Ring ID in FIG. 4) in the received R-APS frame is determined by the own node based on the information managed by the own node information management unit 23. It is determined whether or not it matches the ring ID to which it belongs (step S12).
  • the frame identifying unit 24 If it matches the ring ID to which the own node belongs (step S12, Yes), the frame identifying unit 24 outputs the R-APS frame that matches the ring ID to which the own node belongs to the ERP processing unit 25. A normal ERP process is performed based on the input R-APS frame (step S13). At this time, if the ring network to which the node belongs is changed to the major ring or the sub ring based on the major sub identification information of the R-APS frame, this change is reflected.
  • the blocking port of the own node is not released.
  • the blocking port of the node is blocked when an R-APS frame for detecting a shared link failure is received. To release.
  • the frame identification unit 24 does not output to the ERP processing unit 25, but outputs the other (received) If the ERP port (port connected to the link constituting the ERP ring) on the non-port side is a blocked port, the frame is terminated (discarded), and if it is not a blocked port, it is transferred to the other port (step S14).
  • R-APS Request / State is NR without failure detection
  • Each RPL owner transmits an R-APS frame in which a value indicating that the blocked port of the RPL owner is blocked in the RB.
  • Nodes 1 and 4 that are shared nodes perform ERP processing of the corresponding ring ID (ring ID stored in the R-APS frame) on the R-APS frame input from the port connected to each ring. After that, the frame is transferred to the port connected to the shared link. Similarly, the R-APS frame received from the shared link is also transferred to the port to which the transfer destination ring is connected after performing the ERP process for the corresponding ring ID.
  • one port of the node 2 that is the RPL owner of the ring is blocked, and an R-APS (NR, RB) frame indicating no failure detection is received from the RPL owner.
  • R-APS NR, RB
  • each ring when there is no failure and when a failure occurs in a sub-ring, each ring operates in the same manner as a normal single-ring ERP except for determining the ring ID. .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a situation where multiple failures occur in the multi-ring network.
  • the ports on the shared link 10 side of the nodes 1 and 4 that are shared nodes are blocked.
  • the blocking of one port of the node 2 that is the RPL owner of the majoring is released.
  • the shared node receives the R-APS frame on the sub-ring side, a failure has occurred in the shared link 10 and is transferred to the majoring side. Communication between each node is possible even in such a multiple failure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the major ring.
  • one port of the node 6 that is the RPL owner of the sub-ring is blocked and R means no failure detection.
  • -APS (NR, RB) frames are transmitted.
  • the failure detection port is blocked, and the R-APS (SF) frame is transmitted from nodes 1 and 2.
  • the default blocked port of the node 2 that is transmitted and is the RPL owner is unblocked.
  • Nodes 1 and 4 that are shared nodes recognize that a failure has occurred on the major ring side by detecting an R-APS frame input from a port connected to each ring or a failure of its own node, and follow the flow of FIG. , Switch between major and sub.
  • FIG. 12 is a diagram showing a state in which a failure of the shared link 10 occurs after switching between the major ring and the sub ring.
  • a failure occurs in the shared link 10 after a failure occurs in the major ring and the major ring and the sub ring are switched.
  • the ports on the shared link 10 side of the nodes 1 and 4 that are the shared nodes are blocked, and the failure of the shared link 10 is detected by measuring.
  • the block of one port of the node 6 that is the RPL owner of the major ring is released.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the shared link 10 from a state where there is no failure.
  • -APS (NR, RB) frames are transmitted.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the majoring after a failure has occurred in the shared link 10.
  • the example of FIG. 14 shows an example in which a failure occurs between the node 2 and the node 1 in the major ring after the failure has occurred in the shared link 10 as shown in FIG.
  • the shared link 10 is supposed to perform failure processing in the major ring. However, if a failure occurs between the node 2 and the node 1 other than the shared link 10 in the major ring, the failure occurs between the nodes 1 and 2.
  • the port where the failure is detected is blocked, and an R-APS (SF) frame is transmitted from the nodes 1 and 2 to the major ring.
  • R-APS SF
  • the shared node that terminates the shared link detects a failure other than the shared link of the major ring, and the sub-ring has not failed, the major ring and the sub ring are Instructed to switch. For this reason, when a multiple failure including a shared link occurs in the major ring, a detour can be set and communication can be continued.
  • the above-described effect can be obtained with a small circuit and processing amount.
  • FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a second embodiment of the multi-ring network according to the present invention.
  • the multi-ring network shown in FIG. 15 there are two shared links, shared link 10-1 and shared link 10-2.
  • a ring is set as a major ring
  • FIG. 15 shows a multi-ring network having eight nodes including four shared nodes, but the number of nodes connected to each ring is not limited to this. Further, FIG. 15 shows a structure in which three ring networks are connected, but the present embodiment can also be applied to a structure in which four or more ring networks are connected. Furthermore, the present invention can be applied to a case where three or more shared nodes are connected to the shared link.
  • Each node 1-8 has multiple ports.
  • a ring is formed by connecting ports of adjacent nodes to form a multi-ring network.
  • nodes 1, 4, 5, and 6 that are shared nodes have three or more ports, and other nodes 2, 3, 7, and 8 have two or more ports. is doing.
  • Nodes 2, 6, and 8 operate as ERP RPL owner nodes, and other nodes 1, 3, 4, 5, and 7 operate as ERP non-RPL owner nodes.
  • an operation according to the ERP standard which is a conventional technique is performed.
  • the port on the node 3 side of the node 2 the port on the node 1 side of the node 6, and the port on the node 7 side of the node 8 are set to BP.
  • the nodes 1, 4, 5, and 6 in the present embodiment have the same configuration as the shared node (shared link termination node) in the first embodiment as shown in FIGS.
  • the configuration of the nodes (nodes 2, 3, 7, and 8) other than the shared node of the present embodiment is the same as that of the nodes other than the shared node of the first embodiment.
  • the functions of the multi-ring managing unit 21 of the nodes 1, 4, 5, and 6 that are shared link terminal nodes are the same as those in the first embodiment, as shown in FIG.
  • the processing flow when a new failure is detected and the processing flow of nodes other than the shared node are the same as in the first embodiment.
  • the format of the R-APS frame used in the present embodiment is the same as that in the first embodiment.
  • the operation when there is no failure in the multi-ring network is explained.
  • one of the ports 2, 6 and 8 which are RPL owners of each ring is blocked, and an R-APS (NR, RB) frame without failure detection is transmitted from each RPL owner.
  • the shared nodes of the nodes 1, 4, 5, and 6 perform the ERP process of the ring ID stored in the R-APS frame on the R-APS frame input from the port connected to each ring.
  • the frame is transferred to the port to which the shared link (shared link 10-1 or 10-2) is connected.
  • the ERP process of the ring ID stored in the corresponding R-APS frame is performed, and then the transfer destination ring is changed. Forward to connected port.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the sub-ring.
  • an R-APS (NR, RB) frame signifies no failure detection. Is sent from the RPL owner.
  • the shared nodes of the nodes 1, 4, 5, and 6 perform the ERP processing of the ring with the ring ID stored in the R-APS frame in response to the R-APS frame or failure detection input from the port connected to each ring. Then, the frame is transferred or generated to the port to which the shared links 10-1 and 10-2 are connected and transmitted. Similarly, the ERP processing of the ring ID ring stored in the R-APS frame is similarly performed on the R-APS frames received from the shared links 10-1 and 10-2, and then the ring ID of the corresponding ring ID is Forward to the port to which is connected.
  • each ring when there is no failure and when a failure occurs in a sub-ring, each ring operates in the same manner as a normal single-ring ERP except for determining the ring ID. .
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the shared link after a failure has occurred in the sub-ring.
  • a failure further occurs in the shared link 10-1.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the major ring.
  • ERP processing of the ring ID stored in the received R-APS frame is performed, major sub-identification information after switching is added, and the R-APS frame is transferred to the port to which the shared link is connected. Also, for the R-APS frames received from the shared links 10-1 and 10-2, if the major sub identification information in the frames is the information before switching, it is updated to the value after switching, After performing the ERP process of the ring corresponding to the ring ID of the frame, the frame is transferred to the port connected to the ring of the ring ID.
  • FIG. 19 is a diagram showing a state in which a failure has occurred in the shared links 10-1 and 10-2 after switching between the major ring and the sub ring.
  • FIG. 19 shows an example in which the failure of the shared links 10-1 and 10-2 occurs after the failure shown in FIG. 18 occurs and the major ring and the sub ring are switched.
  • the ports on the shared links 10-1 and 10-2 side of the nodes 1, 4, 5, and 6 that are shared nodes are blocked. Then, the blocking of one port of the nodes 2 and 8 which are the RPL owners of the major ring after the switching is released.
  • FIG. 19 shows an example in which a failure occurs in both the shared links 10-1 and 10-2, but the same applies when a failure occurs in one of the shared links 10-1 and 10-2.
  • the above-described operation is performed in the major ring of the shared link 10-1 where the failure has occurred.
  • the shared nodes of the nodes 5 and 6 connected to the shared link 10-2 switch between major and sub in accordance with the flow of FIG. 6 when a major ring failure other than the shared link 10-2 occurs. Then, the ERP process of the ring corresponding to the ring ID of the frame is performed on the received R-APS frame, the major sub-identification information after switching is added, and the R to the port to which the shared link 10-2 is connected -Forward the APS frame.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a situation in which a failure of the shared link 10-2 occurs after the failure of the shared link 10-1.
  • FIG. 21 shows an example in which a failure further occurs in the shared link 10-2 after the failure of the shared link 10-1 occurs as shown in FIG.
  • R-APS SF
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the measuring for the shared link 10-2 after the failure has occurred in the two shared links 10-1 and 10-2.
  • FIG. 22 shows an example in which a failure occurs between the nodes 5 and 7 of the measuring ring for the shared link 10-2 after the failure of the shared links 10-1 and 10-2 as shown in FIG. Yes.
  • the nodes 5 and 6, which are shared nodes, determine that there is a major ring multiple failure based on the R-APS frame input from the port connected to the ring with the ring ID 3 or failure detection, and the flow of FIG.
  • the major ring and the sub ring for the shared link 10-2 are switched according to the above.
  • the nodes 1 and 4 that are the shared nodes perform R-APS (SF) for failure detection in the shared link 10-1.
  • a configuration in which three rings are connected by two shared links is taken as an example, and in the same manner as in the first embodiment, a shared node that terminates a shared link is a shared major ring.
  • a failure other than a link was detected and no failure occurred in the sub-ring and the operation of switching between the major ring and the sub-ring were shown.
  • a detour can be set when a multiple failure including a shared link occurs in the major ring as in the first embodiment. Communication can be continued.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a third embodiment of the multi-ring network according to the present invention.
  • a link connecting the nodes 1 and 4 belonging to the three rings is a shared link 10.
  • FIG. 23 shows a multi-ring network having eight devices including two shared nodes, but the number of nodes connected to the ring is not limited to this.
  • FIG. 23 shows a structure in which three ring networks are connected, but the present invention is also applicable to a structure in which four or more ring networks are connected. Further, the present invention is applicable to a case where three or more shared nodes are connected to the shared link 10.
  • Each node 1-8 has multiple ports.
  • a ring is formed by connecting ports of adjacent nodes to form a multi-ring network.
  • nodes 1 and 4 that are shared nodes have four or more ports, and other nodes 2, 3, 5, 6, 7, and 8 have two or more ports. is doing.
  • Nodes 2, 6, and 8 operate as ERP RPL owner nodes, and other nodes 1, 3, 4, 5, and 7 operate as ERP non-RPL owner nodes.
  • an operation according to the ERP standard which is a conventional technique is performed.
  • the port on the node 3 side of the node 2 the port on the node 5 side of the node 6, and the port on the node 7 side of the node 8 are set to BP.
  • the nodes 1 and 4 of the present embodiment are the same as those of the first embodiment except that the ERP control unit 14b is provided instead of the ERP control unit 14 of the shared node (shared link termination node) of the first embodiment as shown in FIG.
  • the configuration is the same as that of one shared node (shared link end node).
  • Components having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and redundant description is omitted.
  • differences from the first embodiment will be described.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration example of the ERP control unit 14b in the shared node according to the present embodiment.
  • the ERP control unit 14b of the present embodiment includes a multi-ring management unit 21a and ERP processing units 22-1 to 22-3.
  • the ERP processing unit 14b has ERP processing units as many as the number of shared ring networks, and each ERP processing unit manages a failure state and the like for each ring.
  • the multi-ring managing unit 21a manages a plurality of ERP processing units in order to avoid network division due to multiple failures in the multi-ring network.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration example of the multi-ring managing unit 21a according to the present embodiment.
  • the multi-ring management unit 21a is the same as the multi-ring management unit 21 of the first embodiment except that it includes a failure management unit 31a that controls the three ERP processing units 22-1 to 22-3 instead of the failure management unit 31. It is.
  • the failure management unit 31a includes a failure monitoring unit 311a, a switching processing unit 312a, and an output control unit 313a.
  • the failure monitoring unit 311a uses the shared node information, the shared node information, the information stored in the R-APS frame when a failure occurs in the multi-ring network, and the port information (information about the port that received the R-APS frame). The presence or absence of a failure ring and the presence or absence of a failure of the shared link 10 are determined.
  • the switching processing unit 312a responds to sub-rings and measuring when a failure other than the shared link occurs in the major ring, or when a failure other than the shared link occurs in the major ring after the failure of the shared link.
  • Switch ring ID since there are a plurality of sub-rings, it is determined which sub-ring is changed to the major ring.
  • a ring in which a failure has not occurred is selected from among a plurality of sub-rings, and when there are a plurality of selected rings, for example, one ring is selected according to a predetermined order (for example, the order of young ring IDs). Measure.
  • the failure management unit 31a of the multi-ring management unit 21a includes an output control unit 313a that performs R / APS frame transfer / transmission processing based on the failure status of three rings and shared links and the result of switching processing.
  • the functions of the multi-ring management unit 21a of the nodes 1 and 4 that are shared link terminal nodes are also the same as those in the first embodiment, as shown in FIG.
  • the processing flow of nodes other than the shared node is the same as in the first embodiment.
  • the format of the R-APS frame used in the present embodiment is the same as that in the first embodiment.
  • FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of a processing (failure occurrence processing) procedure in the multi-ring management unit 21a when a failure is detected.
  • Steps S31 and S32 are the same as steps S1 and S2 in the multi-ring managing unit 21 of the first embodiment.
  • the multi-ring managing unit 21a determines whether or not a failure has occurred in all sub-rings (step S33).
  • the multi-ring managing unit 21a changes one of the sub-rings in which no failure has occurred to a major ring and sub-measures the sub-ring.
  • the major ring and the sub ring are switched so as to change to the ring (step S34).
  • step S33 If it is determined in step S33 that a failure has occurred in all sub-rings (step S33: Yes), the process proceeds to step S35.
  • Steps S35 to S37 are the same as steps S5 to S7 in the multi-ring managing unit 21 of the first embodiment. However, in step S36, the FDB is cleared for all rings.
  • each node in this embodiment will be described.
  • one of the ports of nodes 2 and 6 and node 8 which are RPL owners of each ring is blocked, and an R-APS (NR, RB) frame without failure detection is transmitted from each RPL owner. Is done.
  • the shared nodes of the nodes 1 and 4 perform the ERP process of the ring with the ring ID stored in the R-APS frame on the R-APS frame input from the port connected to each ring, and then perform the shared link.
  • the frame is transferred to the port to which 10 is connected.
  • the R-APS frame received from the shared link 10 is transferred to the port to which the transfer destination ring is connected after performing the ERP process of the corresponding ring ID.
  • FIG. 27 is a diagram showing a state in which a failure has occurred in the sub-ring.
  • one port of the node 2 that is the RPL owner of the ring is blocked, and an R-APS (NR, RB) frame that means no failure is detected. Sent from the RPL owner.
  • R-APS NR, RB
  • the R-APS (SF) frame is transmitted from the nodes 4, 5, 1 and 8
  • the blocked ports of the nodes 6 and 8 that are transmitted and are the RPL owner are released from the block.
  • the shared nodes 10 and 4 are connected to the shared link 10 after performing ERP processing of the ring with the ring ID in the frame for the R-APS frame input from the port connected to each ring. Transfer the frame to the port.
  • the R-APS frame received from the shared link 10 is subjected to ERP processing of the ring ID in the frame and then transferred to the port connected to the ring with the ring ID.
  • each ring when there is no failure and when a failure occurs in a sub-ring, each ring operates in the same manner as a normal single-ring ERP except for determining the ring ID. .
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the shared link after a failure has occurred in the sub-ring.
  • FIG. 28 shows an example in which a failure further occurs in the shared link 10 after a failure has occurred in the sub-ring as shown in FIG.
  • the shared link 10 side port of the nodes 1 and 4 that are shared nodes is blocked, and one port of the node 2 that is the RPL owner of the major ring is blocked. Is released.
  • the shared node receives the R-APS frame on the sub-ring side, a failure has occurred in the shared link 10, so that it is transferred to the measuring side. Communication between each node is possible even in such a multiple failure.
  • FIG. 29 is a diagram showing a state in which a failure has occurred in the major ring.
  • one port of nodes 6 and 8 which are RPL owners of the ring is blocked, and no failure is detected. Meaning R-APS (NR, RB) frames are transmitted.
  • R-APS (NR, RB) frames are transmitted.
  • an R-APS frame notifying the occurrence of the failure with the major sub-identification information after switching is transmitted to the ring corresponding to the failure. Also, for the R-APS frame received from the shared link 10, if the major sub-identification information in the frame is the information before switching, it is updated to the value after switching, and the ring ID of the frame is updated. After performing the ERP process of the corresponding ring, the transfer is performed to the port connected to the ring of the ring ID.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the shared link 10 after switching between the sub ring and the major ring due to the failure illustrated in FIG. 29, and a failure has occurred in the major ring.
  • FIG. 30 illustrates an example in which switching is performed due to the occurrence of a majoring failure as described in FIG. 29, and further, a failure occurs in the shared link 10, and then a failure occurs between the nodes 4 and 5 in the majoring. Show. When a failure occurs in the shared link 10, the ports on the shared link 10 side of the nodes 1 and 4 that are shared nodes are blocked.
  • FIG. 31 is a diagram showing a state in which a failure has occurred in the shared link 10 from a state where there is no failure.
  • the example of FIG. 31 shows an example in which a failure has occurred in the common link 10 from the state of no failure shown in FIG.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in the majoring after a failure has occurred in the shared link 10.
  • the shared link is supposed to perform failure processing in the major ring, but if a failure occurs between the nodes 1 and 2 that are locations other than the shared link in the major ring, the port where the failure of the nodes 1 and 2 is detected Is blocked, and an R-APS (SF) frame is transmitted from the nodes 1 and 2 to the major ring.
  • R-APS SF
  • FIG. 33 is a diagram illustrating a state in which a failure has occurred in measuring after the failure in FIG. 32 has occurred.
  • a failure occurs in the shared link 10
  • the configuration in which three rings share one shared link is taken as an example, and the shared node that terminates the shared link is the shared link of the major ring, as in the first embodiment.
  • An operation to switch between the major ring and the sub ring was shown when a fault other than the above was detected and no fault occurred in the sub ring.
  • a detour can be set when a multiple failure including a shared link occurs in the major ring as in the first embodiment. , Communication can be continued.
  • the communication system, communication apparatus, and protection method according to the present invention are useful for multi-ring networks.

Abstract

　ノードがリング状に接続されるリングネットワークを２つ以上備え、リングネットワークごとにＥＲＰを実施し、リングネットワークのうちの１つを共有リンクの障害を検出するメジャーリングとし、他のリングネットワークをサブリングとする通信システムであって、共有リンクを終端する共有ノードは、共有リンクを共有する２つ以上の前記リングネットワークについてそれぞれ前記リングネットワーク内の障害を検出し、共有リンクの障害を検出する障害監視部３１１と、障害の検出結果に基づいて、メジャーリングとするリングネットワークを決定する切替処理部３１２と、切替処理部３１２により切替が行われた場合、Ｒ－ＡＰＳフレームに切替後の識別情報を格納して当該フレームを転送または送信するＥＲＰ処理部２２－１，２２－２と、を備える。

Description

通信システム、通信装置およびプロテクション方法
　本発明は、通信システム、通信装置およびプロテクション方法に関する。
　ネットワークの高信頼化を実現するために通信経路に冗長性を持たせる構成として、複数の通信装置をリング状に接続するリング型ネットワーク（リングネットワーク）が広く採用されている。リング型ネットワークでは、ループが発生すると、ブロードキャストフレームの無限巡回により、伝送路の帯域が消費され、他の通信が不可能となるため、フレームの無限巡回を防止することが必要となる。そこで、通常、リングネットワーク上の単一ポートを論理的に切断（以下、閉塞という）する方法が用いられている。また、リングネットワーク上に障害が発生した際に、通信経路の分断を防止するため、閉塞ポートを、それまで閉塞ポートとして設定していたポートから障害が発生したポートに切替えることにより、通信可能な経路を確保する方式がいくつか考案されている。
　例えば、非特許文献１のイーサネット（登録商標）リングのプロテクション規格であるＥＲＰ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）　Ｒｉｎｇ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）では、マルチリングネットワークを構成する各リングネットワークにおいて、代表となる１つのノード装置（Ｒｉｎｇ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｌｉｎｋオーナ：以下ＲＰＬオーナーという）の１つのポートを閉塞することで、閉塞したポート側のリンクを論理的に切断し、正常時のループの発生を回避している。障害が発生した場合には、障害を検出したノード装置が障害を検出したポートを閉塞し、障害通知用の制御フレームであるＲ－ＡＰＳ（Ｒｉｎｇ－Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）フレームをもう一方のポートから送信する。ＲＰＬオーナーが、その制御フレームを受信すると、閉塞させていた一方のポートの閉塞を解除することで、経路切替を行う。
　また、非特許文献１のＥＲＰのマルチリングネットワークでは、２つのリングネットワークが接続された場合、一方を閉ループ形状のメジャーリング、他方を開ループ形状のサブリングと設定する。ここで、メジャーリングとは、複数のリングネットワークで共有する伝送路（以下共有リンク）の障害管理を行うリングネットワークのことであり、サブリングとはこの障害管理を行わない方のリングネットワークである。このようにメジャーリングとサブリングとを設定しない場合、共有リンク障害時に両方のリングで共有リンクの障害管理を行うこととなる。すなわち、共有リンク障害時に、両方のリングネットワークでＲＰＬオーナーの予め閉塞させたポートを解除することとなり、両方のリングネットワークをまたがったループが発生することとなる。したがって、マルチリングネットワークでは、共有リンクで接続される複数のリングネットワークに対して１つのメジャーリングと１つ以上のサブリングを設定する。メジャーリング、サブリングでは、共有リンク以外の障害についてそれぞれ独立してプロテクションを実施し、自リングにおける障害の発生時には自リング内の閉塞ポートの解除を行う。一方、共有リンクの障害時には、メジャーリングのみが障害管理を行って経路切替を行うプロテクション動作を実施することにより、ループの発生を回避している。
ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．８０３２／Ｙ．１３４４　"Ｅｔｈｅｒｎｅｔ　ｒｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ"，０２／２０１２
　しかしながら、上記非特許文献１に記載の技術では、メジャーリング内で、共有リンクにおける障害を含む複数の障害、すなわち、共有リンクにおける障害と共有リンク以外のリンクにおける障害が発生した場合、上述のようにサブリング内では障害が発生していないためサブリング内の閉塞ポートの解除は行われない。このため、メジャーリング内で、共有リンクを含む複数の障害が発生した場合、物理的な迂回路が存在するにもかかわらず、メジャーリング、サブリングは独立してプロテクションを実施していることから、サブリング内ではプロテクションが動作せず、ネットワークの分断が発生してしまい、通信不能となるノードが発生するという課題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、共有リンクを含む多重障害が発生した場合に、通信を継続することができる通信システム、通信装置およびプロテクション方法を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の通信装置をリング状に接続したリングネットワークを２つ以上備え、前記リングネットワークごとに単一ポートを閉塞ポートとして閉塞させて障害発生時には閉塞ポートを障害発生ポートに切替えるリングプロテクションを実施し、前記リングネットワークのうちの１つを前記リングネットワーク間で共有する伝送路である共有リンクの障害を検出するメジャーリングとし、前記メジャーリング以外の前記リングネットワークを前記共有リンクの障害を監視しないサブリングとする通信システムであって、前記共有リンクを終端する前記通信装置である共有装置は、前記共有リンクを共有する２つ以上の前記リングネットワークについてそれぞれ前記リングネットワーク内の障害を検出し、前記共有リンクの障害を検出する障害監視部と、前記障害監視部による障害の検出結果に基づいて、メジャーリングとサブリングの切替を実施する切替処理部と、前記切替処理部により切替が行われた場合、切替後のメジャーリングを示す情報を前記リングネットワークに通知するリング処理部と、を備えることを特徴とする。
　本発明にかかる通信システム、通信装置およびプロテクション方法は、共有リンクを含む多重障害が発生した場合に、通信を継続することができるという効果を奏する。
図１は、実施の形態１のマルチリングネットワークの構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１の共有ノードの構成例を示す図である。 図３は、実施の形態１の共有ノードのＥＲＰ制御部の機能構成例を示す図である。 図４は、実施の形態１における障害状態を通知するＲ－ＡＰＳフレームのフォーマットの一例を示す図である。 図５は、実施の形態１のマルチリング管理部の構成例を示す図である。 図６は、実施の形態１の障害を検出した場合のマルチリング管理部における処理手順の一例を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態１の共有ノード以外のノードが備えるＥＲＰ制御部の構成例を示す図である。 図８は、実施の形態１の共有ノード以外のノードにおけるＲ－ＡＰＳフレームの受信時の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、リングＩＤ＝２のリング内に障害が発生した様子を示す図である。 図１０は、マルチリングネットワーク内で多重障害が発生した様子を示す図である。 図１１は、メジャーリング内で障害が発生した様子を示す図である。 図１２は、メジャーリングとサブリングを切替後、共有リンクの障害が発生した様子を示す図である。 図１３は、障害無しの状態から共有リンクで障害が発生した様子を示す図である。 図１４は、共有リンクに障害が発生した後、メジャーリングに障害が発生した様子を示す図である。 図１５は、実施の形態２のマルチリングネットワークの構成例を示す図である。 図１６は、サブリング内で障害が発生した様子を示す図である。 図１７は、サブリングに障害が発生した後に、共有リンクで障害が発生した様子を示す図である。 図１８は、メジャーリング内に障害が発生した様子を示す図である。 図１９は、メジャーリングとサブリングを切替後、２つの共有リンクの障害が発生した様子を示す図である。 図２０は、障害無しの状態から一方の共有リンクで障害が発生した様子を示す図である。 図２１は、一方の共有リンクの障害発生後、他方の共有リンクの障害が発生した様子を示す図である。 図２２は、２つの共有リンクに障害が発生後、メジャーリングに障害が発生した様子を示す図である。 図２３は、実施の形態３のマルチリングネットワークの構成例を示す図である。 図２４は、実施の形態３の共有ノードのＥＲＰ制御部の構成例を示す図である。 図２５は、実施の形態３のマルチリング管理部の構成例を示す図である。 図２６は、障害を検出した場合の実施の形態３のマルチリング管理部における処理手順の一例を示すフローチャートである。 図２７は、サブリングで障害が発生した様子を示す図である。 図２８は、サブリングに障害が発生後、共有リンクで障害が発生した様子を示す図である。 図２９は、メジャーリング内で障害が発生した様子を示す図である。 図３０は、図２９に示した障害によりサブリングとメジャーリングの切替の後、共有リンクに障害が発生し、さらにメジャーリングで障害が発生した様子を示す図である。 図３１は、障害無しの状態から共有リンクで障害が発生した様子を示す図である。 図３２は、共有リンクに障害が発生した後、メジャーリングに障害が発生した様子を示す図である。 図３３は、図３２の障害発生の後、さらにメジャーリングで障害が発生した様子を示す図である。
　以下に、本発明にかかる通信システム、通信装置およびプロテクション方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明にかかるマルチリングネットワーク（通信システム）の実施の形態１の構成例を示す図である。実施の形態のマルチリングネットワーク（マルチリングネットワークシステム）は、リングＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）＝１であるリングネットワーク（以下、適宜リングと略す）と、リングＩＤ＝２であるリングとを構成される。リングＩＤ＝１のリングは、通信装置であるノード（Ｎｏｄｅ）１，２，３，４を有し、リングＩＤ＝２のリングは、ノード１，４，５，６を有する。リングＩＤ＝１のリングとリングＩＤ＝２のリングとは、２つのリングで共有される通信装置（以下、適宜共有ノードという）であるノード１，４を介して接続される。ノード１，４間は、共有リンク１０で接続される。
　図１に示すように、あらかじめＩＤ＝１のリングを、共有リンク１０の障害管理を行うメジャーリング（Ｍａｊｏｒ　Ｒｉｎｇ）、リングＩＤ＝２のリングを、共有リンク１０の障害管理を行わないサブリング（Ｓｕｂ　Ｒｉｎｇ）に設定している。
　なお、図１では、２つの共有ノードを含む６つの装置を有するマルチリングネットワークを例として示しているが、各リングに接続されるノード数はこれに限られない。また、図１では、２つのリングが接続された構成例を示したが、本実施の形態は、３つ以上のリングネットワークが接続された構造についても適用可能である。また、共有リンクに３つ以上の共有ノードが接続される場合についても適用可能とする。
　各ノード１～６は、複数のポートを有している。隣接するノードのポート間を接続してリングを形成し、マルチリングネットワークが構成される。図１に示すマルチリングネットワークでは、共有ノードであるノード１，４は３つ以上のポートを有し、それ以外のノード２，３，５，６は２つ以上のポートを有している。
　ノード２，６は、ＥＲＰのＲＰＬオーナーノードとして動作し、それ以外のノード１，３，４，５はＥＲＰの非ＲＰＬオーナーノードとして動作する。ここでは、ＲＰＬオーナーの設定や閉塞ポートの設定や解除については、従来技術であるＥＲＰ規格に沿った動作を行うこととする。なお、ここでは、リングネットワークにおいてループ回避のために閉塞ポートを設定するリングプロテクション方式としてＥＲＰを用いる例について説明するが、リングプロテクション方式はＥＲＰに限定されない。
　リングＩＤ＝１，２の各リングは、リング内でループフレームが発生しない様に、各リング内の特定の１つのリンクを論理的に切断した状態で動作させる。通常は、ＲＰＬオーナーノードの１つのポートを閉塞させることにより隣接するノードとのリンクを論理的に切断させている。ここで、リンクの切断点をＢＰ（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ　Ｐｏｉｎｔ）と呼び、閉塞させたポート（閉塞ポート）をＢＰ設定されたポートと呼ぶこととする。図１の構成例では、ノード２のノード３側のポート、および、ノード６のノード５側のポートをＢＰに設定している。通常のＥＲＰでは、ＢＰ設定されたポートでは制御フレームおよびデータフレームは隣接するノードへ転送されず廃棄される。一方、ＢＰ設定されていないポートでは、制御フレームおよびデータフレームを隣接するノードへ転送することが許可される。
　図２は、本実施の形態の共有ノード（図１の構成例ではノード１，４）の構成例を示す図である。図２に示すように、共有ノードは、入力処理部１１－１～１１－ｎ（ｎは３以上の整数）と、多重部１２と、転送先管理部１３と、ＥＲＰ制御部１４と、バッファメモリ１５と、バッファ制御部１６と、出力処理部１７－１～１７－ｎと、を備える。ノード１は図示しないｎ個のポートを有し、各ポートは入出力ポートとして機能する。ｋ（ｋ＝１，２，…，ｎ）番目ポートは、入力処理部１１－ｋおよび出力処理部１７－ｋに接続する。また、ｎ個のポートのうち、少なくとも１つは共有リンク１０に接続する。また、ノード１は、図示しない記憶部に転送管理テーブル１８を保持している。共有ノード以外のノード（ノード２，３，５，６）は、後述のようにＥＲＰ制御部１４の替わりにＥＲＰ制御部１４ａを備え、ｎを２以上とし、入力処理部１１－１～１１－ｎ、出力処理部１７－１～１７－ｎが共有リンクに接続しないこと以外は、図２の共有ノードと同様である。
　入力処理部１１－１～１１－ｎは各ポートから入力されるフレームのエラーチェック等の処理を行う。入力処理部１１－１～１１－ｎのうちの１つは共有リンクポート（共有リンク１０に接続するポート）から入力されたフレームの処理を行う。多重部１２は入力処理部１１－１～１１－ｎから入力されるフレーム（各ポートからの入力フレーム）を多重し、多重したフレームを転送先管理部１３へ出力する。
　転送管理テーブル１８はフレームの転送先を管理するため情報が格納されるテーブルであり、例えば、宛先等のフローを識別する情報ごとに出力先のポートが格納される。転送先管理部１３は、転送管理テーブル１８を検索し、入力されたフレームの宛先ごとにフレームの転送先（転送先のポート）を決定し、フレームデータとともに決定した転送先情報をバッファ制御部１６へ通知する。
　バッファメモリ１５は転送先ごとに入力順にフレームを格納するキューとして機能するメモリである。バッファ制御部１６は、バッファメモリ１５にフレームデータをライト及びリードする制御を行い、バッファメモリ１５のフレームデータ格納状態を転送先ごとに管理する。バッファメモリ１５にフレームデータが格納されている場合に、転送先のポートごとに、出力先の伝送速度に従って、格納されたフレームをバッファメモリ１５から読み出し、転送先のポートに対応する出力処理部１７－１～１７－ｎへ出力する。なお、出力処理部１７－１～１７－ｎで、ポートごとに伝送速度の範囲内でバッファから読み出されたフレームを外部に出力できるよう読出し要求を生成して、バッファ制御部１６へ通知してもよい。
　出力処理部１７－１～１７－ｎは、それぞれ異なるポートに接続され、ポートごとに伝送速度の範囲内でバッファから読み出されたフレームを外部に出力するよう読出し要求を生成して、バッファ制御部１６へ通知する。
　ＥＲＰ制御部１４は、リング状に接続するＥＲＰ用のポートから入力されたＥＲＰ用の制御フレームであるＣＣＭフレームやＲ－ＡＰＳフレーム等の終端処理や転送処理を実施する。また、ＥＲＰ制御部１４は、受信したフレーム内の情報などから、各リングネットワークのＥＲＰ状態（障害の有無等）を管理する。
　図３は、本実施の形態の共有ノードのＥＲＰ制御部１４の機能構成例を示す図である。ＥＲＰ制御部１４は、マルチリング管理部２１と、ＥＲＰ処理部（リング処理部）２２－１，２２－２とを備える。図１の例では、共有するリングネットワークの数が２であるため、ＥＲＰ処理部を２つ備える。ＥＲＰ処理部２２－１，２２－２では、リングごとにＥＲＰにより障害状態などを管理する。例えば、ＥＲＰ処理部２２－１は、リングＩＤ＝１のリングのＥＲＰ処理を実施し、ＥＲＰ処理部２２－２は、リングＩＤ＝２のリングのＥＲＰ処理を実施する。マルチリング管理部２１は、マルチリングネットワークにおける多重障害によるネットワークの分断を回避するために、複数のＥＲＰ処理部２２－１，２２－２を管理する。なお、ここでは、共有するリングネットワークの数が２つの例を示しているが、ＥＲＰ制御部１４は、共有するリングネットワークの数分のＥＲＰ処理部を備える。
　図４は、本実施の形態における障害状態を通知するＲ－ＡＰＳフレームのフォーマットの一例を示す図である。図４に示すように、ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．８０３２で規定されたＥＲＰのＲ－ＡＰＳフレームに、従来の送信元のノードＩＤや閉塞ポート情報に加えて、メジャーリングかサブリングかの識別ビットであるメジャーサブ識別情報（図４中のＭ／Ｓ）と送信元のノードが所属するリングを示すリングＩＤ（図４中のＲｉｎｇ　ＩＤ）をＲｅｓｅｒｖｅｄ　２の領域に追加している。メジャーサブ識別情報は、後続のリングＩＤのリングがメジャーリングであるかサブリングであるかを示す。本実施の形態で追加する情報は、図４でハッチングして示している。図４中の括弧内の数字は、ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．８０３２で規定されている値である。また、Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅのフィールドに格納される値と示される情報との関係は次の通りである。
１０１１ｂ：ＳＦ（Ｓｉｇｎａｌ　Ｆａｉｌ）
１１１０ｂ：Ｅｖｅｎｔ
００００ｂ：ＮＲ（Ｎｏ　Ｒｅｑｕｅｓｔ）
０１１１ｂ：ＭＳ（Ｍａｎｕａｌ　Ｓｗｉｔｃｈ）
１１０１ｂ：ＦＳ（Ｆｏｒｃｅ　Ｓｗｉｔｃｈ）
また、ＢＰＲ（Ｂｌｏｃｋｅｄ　Ｐｏｒｔ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）はどちら側がポートが閉塞となるかを示し、ＤＮＦ（Ｄｏ　Ｎｏｔ　Ｆｌｕｓｈ）はＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ　ＤａｔａＢａｓｅ）のフラッシュが可能か禁止かを示し、ＲＢ（ＲＰＬ　Ｂｌｏｃｋｅｄ）は、ＲＰＬオーナーの閉塞ポートが閉塞されているか否かを示す。
　ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．８０３２で規定されたＥＲＰでは、障害が発生していない場合は、ＲＰＬオーナーからＲｅｑｕｅｓｔ／ＳｔａｔｅにＮＲが格納され、ＲＢにＲＰＬオーナーの閉塞ポート閉塞されていることを示す値が格納されたＲ－ＡＰＳフレームが一定周期で送信される。また、リングネットワーク内のノードが障害を検出した場合は、障害を検出したノードが、Ｒｅｑｕｅｓｔ／ＳｔａｔｅをＳＦとしたＲ－ＡＰＳフレームを両側のポートに送信する。リングネットワーク内の各ノードは受信したＲ－ＡＰＳフレームを隣接するノードへ転送する。
　図４の例では、リングＩＤを３ｂｉｔとしているが、マルチリングで構成されるリングネットワークの数により、必要なビット数分の領域が確保できればよいこととする。なお、ここでは、Ｒ－ＡＰＳフレームを用いてメジャーリングかサブリングかの情報とリングＩＤ情報を通知するようにしたが、障害監視用の制御フレーム（障害監視制御フレーム）はＲ－ＡＰＳフレームに限定されず、どのようなフォーマットを用いてもよい。また、障害監視制御フレーム以外の別のフレームにより、メジャーリングの切替を共有リンク１０を共有するリングネットワークへ通知してもよい。
　次に、本実施の形態における共有ノードのマルチリング管理部２１の機能について説明する。図５は、本実施の形態のマルチリング管理部２１の構成例を示す図である。マルチリング管理部２１は、障害管理部３１、自ノード情報管理部３２と、共有ノード情報管理部３３を備える。自ノード情報管理部３２は、共有ノード（自ノード）が共有するリングネットワークの複数のリングＩＤに対し、メジャーリングのリングＩＤとメジャーリングに接続するポートのポート番号、サブリングのリングＩＤとサブリングに接続するポートのポート番号、共有リンクに接続するポートのポート番号などの自ノードに関する情報である自ノード情報を管理する。なお、ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．８０３２のマルチリングネットワークと同様に、メジャーリングとは、共有リンクの障害を認識するリングであり、サブリングとは、共有リンクの障害を認識しないリングである。
　また、マルチリング管理部２１の共有ノード情報管理部３３は、共有リンクの反対側で共有リンクを終端する共有ノード（図１の例では、ノード１からみた場合ノード４、ノード４からみた場合ノード１）のノードＩＤと当該共有ノードに接続するポート番号などのポートを識別する情報や、共有リンクに接続されるが共有リンクを終端しない共有リンク中間ノードのノードＩＤなどの他の共有ノードに関する情報である共有ノード情報を管理する。なお、図１の例では共有中間ノードは存在しないが、ノード１とノード４の間に共有リンク１０の接続する共有リンク中間ノードを備えていてもよい。
　マルチリング管理部２１の障害管理部３１は、これらの自ノード情報、共有ノード情報、マルチリングネットワークにおける障害発生時にＲ－ＡＰＳフレームに格納されている情報（障害を検出したリングＩＤやノードＩＤ）、ポート情報（障害を検出したポートの情報）から、障害発生リングの有無、および共有リンクの障害の有無を判別する障害監視部３１１を備える。
　また、障害管理部３１は、メジャーリング内に共有リンク以外の障害が発生した場合や、共有リンクに障害が発生後にメジャーリング内に共有リンク以外で障害が発生した場合、サブリングとメジャーリングに対応するリングＩＤを切替える切替処理部３１２を備える。各リンクの障害発生確率が同じであるとすると、前者の場合（メジャーリング内に共有リンク以外の障害が発生した場合）は、メジャーリングとなるリングを変更する（メジャーリングとするリングＩＤを変更する）ことにより、１つのリングで共有リンクを含む多重障害の発生する確率を低くすることができる。なお、マルチリングにおける障害が各リング内で同時に発生した場合、障害を通知するＲ－ＡＰＳフレームを受信するタイミングが共有リンクの両端の共有ノードで異なるため、メジャーリングとサブリングの認識が両端の共有ノードで異なってしまう場合があり得る。これを避けるため、予め優先共有ノードを決めておき、非優先共有ノードは優先共有ノードからのメジャー／サブリングの識別情報に従うことも可能である。また、マルチリング管理部２１の障害管理部３１は、両リングや共有リンクの障害状態や切替処理の結果に基づき、Ｒ－ＡＰＳフレームの転送／送信処理を行う出力制御部３１３を備える。
　次に、共有ノードのマルチリング管理部２１において、新たに障害を検出した場合の処理について説明する。図６は、障害を検出した場合のマルチリング管理部２１における処理（障害発生処理）手順の一例を示すフローチャートである。なお、共有リンク中間ノードが存在する場合は、この障害発生処理は、共有リンク中間ノード以外の共有ノード、すなわち共有リンクを終端する共有リンク終端ノードが実施する。
　図６に示すように、マルチリング管理部２１は、まず、Ｍａｊｏｒ（以下、適宜メジャーリングをＭａｊｏｒと略す）側に障害が発生したか否かを判断する（ステップＳ１）。具体的には、マルチリング管理部２１は、メジャーリングに属するノードから受信したＲ－ＡＰＳフレームに基づいて、メジャーリングに障害が発生したか否かを判断する。
　Ｍａｊｏｒ側で障害が発生した場合（ステップＳ１　Ｙｅｓ）、マルチリング管理部２１は、共有リンク以外で障害が発生したか否かを判断する（ステップＳ２）。共有リンクで障害が発生したか否かは、保持している共有ノード情報とＲ－ＡＰＳフレームに基づいて判断することができる。共有リンク以外で障害が発生した場合（ステップＳ２　Ｙｅｓ）、サブリングで障害が発生中であるか否かを判断する（ステップＳ３）。マルチリング管理部２１は、サブリングに属するノードから受信したＲ－ＡＰＳフレームに基づいて、サブリングに障害発生状態を管理しており、これにより、サブリングで障害が発生中であるか否かを判断することができる。
　サブリングで障害が発生中でない場合（ステップＳ３　Ｎｏ）、マルチリング管理部２１は、ＭａｊｏｒとＳｕｂ（以下、適宜サブリングをＳｕｂと略す）を切替える（ステップＳ４）。すなわち、図１の状態であった場合に、メジャーリングであるリングＩＤ＝１のリングをサブリングに変更し、サブリングであるリングＩＤ＝２のリングをメジャーリングに変更する。
　ステップＳ３の後、共有リンクで障害が発生したか否かを判断し（ステップＳ５）、共有リンクで障害が発生した場合（ステップＳ５　Ｙｅｓ）、両リングのＥＲＰポートのＦＤＢをクリアし、サブリングからメジャーリングへのＲ－ＡＰＳフレームの転送機能を有効にする（ステップＳ６）。この転送機能を有効にすることにより、共有リンクに障害が発生したことによりサブリングに転送できないフレームをメジャーリング経由で転送することができる。なお、各リングでは、通常と同様に初期状態では受信したフレームとポート番号をＦＤＢに登録し、ＦＤＢを用いて転送を行っているとする。
　次に、マルチリング管理部２１は、各リングでそれぞれＥＲＰステートマシンに従って処理を実施し（ステップＳ７）、処理を終了する。ＥＲＰステートマシンに従った処理は、従来と同様であるため詳細な説明は省略する。
　ステップＳ１で、Ｍａｊｏｒ側で障害が発生していない場合（ステップＳ１　Ｎｏ）、ステップＳ７へ進む。ステップＳ２で、共有リンク以外で障害が発生していない場合（ステップＳ２　Ｎｏ）、ステップＳ５へ進む。ステップＳ３で、サブリングで障害が発生中である場合（ステップＳ３　Ｙｅｓ）、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５で、共有リンクで障害が発生していない場合（ステップＳ５　Ｎｏ）、ステップＳ７へ進む。
　次に、共有ノード以外のノードが備えるＥＲＰ制御部１４ａについて説明する。図７は、本実施の形態の共有ノード以外のノードが備えるＥＲＰ制御部１４ａの構成例を示す図である。ＥＲＰ制御部１４ａは、図７に示すように、自ノード情報管理部２３、フレーム識別部２４およびＥＲＰ処理部２５を備える。図８は、共有ノード以外のノードにおけるＲ－ＡＰＳフレームの受信時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
　自ノード情報管理部２３は、自ノードの属するリングＩＤ等の自ノードに関する情報を管理する。フレーム識別部２４は、図８に示すように、Ｒ－ＡＰＳフレームを受信したか否かを判断し（ステップＳ１１）、Ｒ－ＡＰＳフレームを受信していない場合（ステップＳ１１　Ｎｏ）、ステップＳ１４へ進む。Ｒ－ＡＰＳフレームを受信する（ステップＳ１１　Ｙｅｓ）と、自ノード情報管理部２３が管理する情報に基づいて、受信したＲ－ＡＰＳフレーム内のリングＩＤ（図４中のＲｉｎｇ　ＩＤ）が自ノードが属するリングＩＤと一致するか否かを判断する（ステップＳ１２）。自ノードが属するリングＩＤと一致する場合（ステップＳ１２　Ｙｅｓ）、フレーム識別部２４は、自ノードが属するリングＩＤと一致するＲ－ＡＰＳフレームをＥＲＰ処理部２５へ出力し、ＥＲＰ処理部２５は、入力されたＲ－ＡＰＳフレームに基づいて通常のＥＲＰ処理を実施する（ステップＳ１３）。このとき、Ｒ－ＡＰＳフレームのメジャーサブ識別情報に基づいて、自ノードが所属するリングネットワークがメジャーリングであるかサブリングであるかが変更されている場合、この変更を反映する。
　例えば、自ノードが、当初はサブリングとして設定されていたリングネットワークのＲＰＬオーナーであった場合、この状態では、共有リンクに障害が発生しても、自ノードの閉塞ポートの解除は行わない。その後に、自ノードが属するリングネットワークがメジャーリングであることを示すＲ－ＡＰＳフレームを受信すると、以降は、共有リンクの障害を検出するＲ－ＡＰＳフレームを受信すると自ノードの閉塞ポートの閉塞を解除する。
　受信したＲ－ＡＰＳフレームのリングＩＤが自ノードが属するリングＩＤと一致しない場合（ステップＳ１２　Ｎｏ）、フレーム識別部２４は、ＥＲＰ処理部２５へ出力せずに、転送先のもう一方（受信したポートでない側）のＥＲＰポート（ＥＲＰリングを構成するリンクに接続するポート）が閉塞ポートの場合はフレームを終端（廃棄）し、閉塞ポートでない場合はもう一方のポートに転送する（ステップＳ１４）。
　次に、本実施の形態における各ノードの動作について説明する。初めに、マルチリングネットワーク内に障害が発生していない場合の動作について説明する。マルチリングネットワーク内では、予めリングＩＤ＝１またはリングＩＤ＝２の何れかのリングがメジャーリングに設定され、他方がサブリングに設定されていることとする。ここでは、図１のようにリングＩＤ＝１のリングがメジャーリングと設定され、ＩＤ＝２のリングがサブリングと設定されているとする。
　図１に示すように、各リングのＲＰＬオーナーであるノード２とノード６の一方のポートが閉塞され、障害検出なしであるＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレーム（Ｒｅｑｕｅｓｔ／ＳｔａｔｅがＮＲであり、ＲＢにＲＰＬオーナーの閉塞ポート閉塞されていることを示す値が格納されたＲ－ＡＰＳフレーム）が各ＲＰＬオーナーから送信される。共有ノードであるノード１，４は、各リングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームに対して、該当のリングＩＤ（Ｒ－ＡＰＳフレームに格納されたリングＩＤ）のＥＲＰ処理を実施した後、共有リンクに接続されるポートにフレームを転送する。また、共有リンクから受信したＲ－ＡＰＳフレームに対しても、同様に該当のリングＩＤのＥＲＰ処理を実施後、転送先のリングが接続されるポートに転送する。
　次に、マルチリングネットワーク内のサブリング上で障害が発生した場合の動作について説明する。図９は、リングＩＤ＝２のリング内に障害が発生した様子を示す図である。図９に示す例では、障害発生前にリングＩＤ＝１のリングがメジャーリングに設定されており、この状態でサブリングであるリングＩＤ＝２のリングのノード４とノード５間で障害が発生していることを示している。この場合、メジャーリング側は障害が発生していないため、リングのＲＰＬオーナーであるノード２の一方のポートが閉塞され、障害検出なしを意味するＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレームがＲＰＬオーナーから送信される。一方、サブリング側はノード４とノード５間で障害が発生しているため、障害検出ポートが閉塞され、Ｒ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレーム（Ｒｅｑｕｅｓｔ／ＳｔａｔｅがＳＦのＲ－ＡＰＳフレーム）がノード４，５から送信され、ＲＰＬオーナーであるノード６の閉塞ポートは閉塞解除される。共有ノードであるノード１，４は、各リングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームに対して、フレーム内のリングＩＤに対応したリングのＥＲＰ処理を実施後、共有リンク１０が接続されるポートにフレームを転送する。また、共有リンク１０から受信したＲ－ＡＰＳフレームに対しても、同様にフレーム内のリングＩＤのＥＲＰ処理を実施後、当該リングＩＤのリングに接続するポートに転送する。
　以上のように、障害がない場合と、サブリングに障害が発生した場合とについては、リングＩＤを判別する以外は、各リングにて通常の単一リングのＥＲＰと同様に動作することとなる。
　図１０は、マルチリングネットワーク内で多重障害が発生した様子を示す図である。図１０の例では、障害発生前にリングＩＤ＝１のリングがメジャーリングに設定されており、この状態で共有リンク１０とノード４とノード５の間とで障害が発生している。図１０の例のように、共有リンク１０に障害が発生すると、共有ノードであるノード１，４の共有リンク１０側のポートが閉塞する。また、共有リンク１０についてはメジャーリング側で障害を検出し、メジャーリングのＲＰＬオーナーであるノード２の一方のポートの閉塞が解除される。また、共有ノードがサブリング側のＲ－ＡＰＳフレームを受信した場合は、共有リンク１０に障害が発生しているため、メジャーリング側に転送することになる。このような多重障害時にも各ノード間の通信は可能である。
　図１１は、メジャーリング内で障害が発生した様子を示す図である。図１１の例では、障害発生前にリングＩＤ＝１のリングがメジャーリングに設定されており、この状態でメジャーリング内のノード２とノード１の間に障害が発生したとする。図１１に示すように、サブリングであるリングＩＤ＝２のリングでは障害が発生していないため、サブリングのＲＰＬオーナーであるノード６の一方のポートが閉塞され、障害検出なしを意味するＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレームが送信される。一方、メジャーリングであるリングＩＤ＝１のリングでは、ノード２とノード１の間で障害が発生しているため、障害検出ポートが閉塞され、Ｒ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがノード１，２から送信され、ＲＰＬオーナーであるノード２のデフォルトの閉塞ポートは閉塞解除される。共有ノードであるノード１，４は、各リングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームまたは自ノードの障害検出により、メジャーリング側で障害が発生したと認識し、図６のフローに従い、メジャーとサブを切替える。そして、受信したＲ－ＡＰＳフレームに対して当該フレームのリングＩＤに対応するリングのＥＲＰ処理を実施し（例えば、リングＩＤ＝１のリングであればＥＲＰ処理部２２－１がＥＲＰ処理を実施し）、新たな（切替後の）メジャーリングかサブリングかを識別する情報（メジャーサブ識別情報）を付与し、共有リンク１０が接続されるポートにＲ－ＡＰＳフレームを転送する。また、共有リンク１０から受信したＲ－ＡＰＳフレームに対しても、当該フレーム内のメジャーサブ識別情報が切替前の情報であった場合は、切替後の値に更新し、当該フレームのリングＩＤに対応するリングのＥＲＰ処理を実施した後、当該リングＩＤのリングに接続するポートに転送する。
　図１２は、メジャーリングとサブリングを切替後、共有リンク１０の障害が発生した様子を示す図である。図１２の例では、図１１で示したようにメジャーリングに障害が発生してメジャーリングとサブリングを切替後、さらに共有リンク１０で障害が発生した様子を示している。図１２に示すように、共有リンク１０に障害が発生すると、共有ノードであるノード１，４の共有リンク１０側のポートが閉塞し、共有リンク１０の障害はメジャーリングで検出するため、切替後のメジャーリングのＲＰＬオーナーであるノード６の一方のポートの閉塞が解除される。また、共有ノードでサブリングであるリングＩＤ＝１のＲ－ＡＰＳフレームを受信した場合、出力制御部３１３は、共有リンク１０で障害が発生しているため、メジャーリングであるリングＩＤ＝２側に転送する。このような多重障害時にも各ノード間の通信は可能である。
　図１３は、障害無しの状態から共有リンク１０で障害が発生した様子を示す図である。図１３の例では、障害発生前にリングＩＤ＝１のリングがメジャーリングに設定されており、この状態で共有リンク１０に障害が発生した例を示している。図１３に示すように、サブリングであるリングＩＤ＝２のリング側は障害が発生していないため、リングのＲＰＬオーナーであるノード６の一方のポートが閉塞され、障害検出なしを意味するＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレームが送信される。一方、メジャーリングであるリングＩＤ＝１のリング側では、共有ノードであるノード１－４間で障害が発生しているため、障害検出ポートが閉塞され、Ｒ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがノード１，４から送信され、ＲＰＬオーナーであるノード２のデフォルトの閉塞ポートは閉塞解除される。共有ノードであるノード１，４は、共有リンク１０の障害検出により、図６のフローに従い、サブリングであるリングＩＤ＝２のリング側からＲ－ＡＰＳフレームを受信すると、ＥＲＰ処理を実施し、メジャーリングであるリングＩＤ＝１のリング側に当該フレームを転送する。
　共有リンク１０に障害が発生後、サブリングに障害が発生し、マルチリングネットワーク内で多重障害が発生した場合は図１０と同じ状態になり、このような多重障害時にも各ノード間の通信は可能である。
　図１４は、共有リンク１０に障害が発生した後、メジャーリングに障害が発生した様子を示す図である。図１４の例では、図１３に示したように共有リンク１０に障害は発生した後、メジャーリング内のノード２とノード１の間に障害が発生した例を示している。共有リンク１０はメジャーリングで障害処理を行うことになっているが、新たにメジャーリングの共有リンク１０以外の場所であるノード２とノード１の間で障害が発生すると、ノード１，２間の障害を検出したポートが閉塞し、ノード１，２からＲ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがメジャーリングに送信される。この時、共有ノードであるノード１，４は、リングＩＤ＝１のリングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームまたは自ノードの障害検出により、メジャーリングの多重障害と判断し、図６のフローに従い、メジャーリングとサブリングを切替える。これにより、リングＩＤ＝２のリングがメジャーリングとなり、共有ノードであるノード１，４から、共有リンクにおける障害検出用のＲ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがリングＩＤ＝２のリング側のポートに対し出力され、リングＩＤ＝２のリング側のＲＰＬオーナーであるノード６の閉塞が解除される。また、ノード１，４では、共有リンク１０で障害が発生しているため、リングＩＤ＝１のリング側のポートから受信したＲ－ＡＰＳフレームは、リングＩＤ＝２のリング側に転送される。以上のような多重障害時にも各ノード間の通信が可能である。
　以上のように、本実施の形態では、共有リンクを終端する共有ノードが、メジャーリングの共有リンク以外の障害を検出し、かつサブリングに障害が発生中でない場合に、メジャーリングとサブリングを切替えるよう指示するようにした。このため、メジャーリング内で共有リンクを含む多重障害が発生した場合に、迂回路を設定することができ、通信を継続することができる。また、この切替をＲ－ＡＰＳフレーム内のＲｅｓｅｒｖｅｄ　２のフィールドを用いて指示することにより、少ない回路や処理量で上記の効果を得ることができる。
実施の形態２．
　図１５は、本発明にかかるマルチリングネットワークの実施の形態２の構成例を示す図である。図１５に示すように、本実施の形態のマルチリングネットワークは、リングＩＤ＝１のリング、リングＩＤ＝２のリングおよびリングＩＤ＝３のリングを備える。図１５に示すマルチリングネットワークでは、共有リンク１０－１と共有リンク１０－２の２か所の共有リンクが存在する。ここでは、あらかじめ、共有リンク１０－１については、リングＩＤ＝２のリングをメジャーリングとし、リングＩＤ＝１のリングをサブリングとして設定し、共有リンク１０－２については、リングＩＤ＝２のリングをメジャーリングとし、リングＩＤ＝３のリングをサブリングとして設定している。
　リングＩＤ＝１のリングは、ノード１，２，３，４を有し、リングＩＤ＝２のリングは、ノード１，４，５，６を有し、リングＩＤ＝３のリングは、ノード５，６，７，８を有する。これら３つのリングは、リングＩＤ＝１，２で互いに共有する共有ノードであるノード１，４と、リングＩＤ＝２，３で互いに共有する共有ノードであるノード５，６とを介して、互いのリングが接続される。なお、図１５では、４つの共有ノードを含む８つのノードを有するマルチリングネットワークについて示すが、各リングに接続されるノード数はこれに限られない。また、図１５では、３つのリングネットワークが接続された構造について示したが、本実施の形態は４つ以上のリングネットワークが接続された構造についても適用可能である。更に、共有リンクに３つ以上の共有ノードが接続される場合についても適用可能である。
　各ノード１～８は、複数のポートを有している。隣接するノードのポート間を接続してリングを形成し、マルチリングネットワークが構成される。図１５に示すマルチリングネットワークでは、共有ノードであるノード１，４，５，６は３つ以上のポートを有し、それ以外のノード２，３，７，８は２つ以上のポートを有している。
　ノード２，６，８はＥＲＰのＲＰＬオーナーのノード、それ以外のノード１,３，４，５，７は、ＥＲＰの非ＲＰＬオーナーのノードとして動作する。ここでは、ＲＰＬオーナーの設定や閉塞ポートの設定や解除については、従来技術であるＥＲＰ規格に沿った動作を行うこととする。
　リングＩＤ＝１，２，３の各リングは、実施の形態１のリングＩＤ＝１，２のリングと同様に、内部でループフレームが発生しない様に、各リングネットワーク内の特定の１つのリンクを論理的に切断した状態で動作させる。図１５に示すリングネットワークでは、ノード２のノード３側のポート、ノード６のノード１側のポート、および、ノード８のノード７側のポートをＢＰに設定している。
　本実施の形態のノード１，４，５，６は、図２，３で示したように実施の形態１の共有ノード（共有リンク終端ノード）と同様の構成を有する。本実施の形態の共有ノード以外のノード（ノード２，３，７，８）の構成も、実施の形態１の共有ノード以外のノードと同様である。また、共有リンク終端ノードであるノード１，４，５，６のマルチリング管理部２１の機能についても、実施の形態１と同じであり、図５のようになる。共有ノードのマルチリング管理部２１において、新たに障害を検出した場合の処理フロー、共有ノード以外のノードの処理フローも実施の形態１と同様である。本実施の形態で用いるＲ－ＡＰＳフレームのフォーマットも実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる点について説明する。
　初めに、マルチリングネットワーク内に障害が発生していない場合の動作について説明する。図１５に示すように、各リングのＲＰＬオーナーであるノード２、ノード６、ノード８の一方のポートが閉塞され、障害検出なしであるＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレームが各ＲＰＬオーナーから送信される。ノード１，４，５，６の共有ノードは、各リングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームに対して、Ｒ－ＡＰＳフレームに格納されたリングＩＤのＥＲＰ処理を実施した後、共有リンク（共有リンク１０－１または１０－２）が接続されるポートに当該フレームを転送する。また、共有リンク１０－１，１０－２から受信したＲ－ＡＰＳフレームに対しても、同様に該当のＲ－ＡＰＳフレームに格納されたリングＩＤのＥＲＰ処理を実施した後、転送先のリングが接続されるポートに転送する。
　次に、マルチリングネットワーク内の各サブリング上で障害が発生した場合の動作について説明する。図１６は、サブリング内で障害が発生した様子を示す図である。図１６の例では、共有リンク１０－１に対するサブリングであるリングＩＤ＝１のノード３とノード４の間と、共有リンク１０－２に対するサブリングであるリングＩＤ＝３のノード６とノード８の間と、に障害が発生した例を示している。図１６に示すように、メジャーリング側は障害が発生していないため、リングのＲＰＬオーナーであるノード６の一方のポートが閉塞され、障害検出なしを意味するＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレームがＲＰＬオーナーから送信される。一方、共有リンク１０－１に対するサブリング側では、ノード３とノード４間で障害が発生しているため、障害検出ポートで閉塞され、Ｒ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがノード３，４から送信され、ＲＰＬオーナーであるノード２の閉塞ポートは閉塞解除される。同様に、共有リンク１０－２に対するサブリング側では、ノード６とノード８間で障害が発生しているため、障害検出ポートで閉塞され、Ｒ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがノード６，８から送信され、ＲＰＬオーナーであるノード８の閉塞ポートは閉塞解除される。
　ノード１，４，５，６の共有ノードは、各リングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームまたは障害検出に対して、Ｒ－ＡＰＳフレームに格納されたリングＩＤのリングのＥＲＰ処理を実施した後、共有リンク１０－１，１０－２が接続されるポートにフレームを転送または生成して送信する。また、共有リンク１０－１，１０－２から受信したＲ－ＡＰＳフレームに対しても、同様にＲ－ＡＰＳフレームに格納されたリングＩＤのリングのＥＲＰ処理を実施した後、該当リングＩＤのリングが接続されるポートに転送する。
　以上のように、障害がない場合と、サブリングに障害が発生した場合とについては、リングＩＤを判別する以外は、各リングにて通常の単一リングのＥＲＰと同様に動作することとなる。
　図１７は、サブリングに障害が発生した後に、共有リンクで障害が発生した様子を示す図である。図１７の例では、図１６で示した障害が発生した後に、さらに共有リンク１０－１に障害が発生している。図１７に示すように、共有リンク１０－１に障害が発生すると、共有リンク１０－１の共有ノードであるノード１，４の共有リンク１０－１側のポートが閉塞し、共有リンク１０－１はメジャーリングで障害を検出することになるため、メジャーリングであるリングＩＤ＝２のＲＰＬオーナーであるノード６の一方のポートの閉塞が解除される。また、共有ノードが、サブリング側であるリングＩＤ＝１のＲ－ＡＰＳフレームを受信した場合は、共有リンク１０－１に障害が発生しているため、メジャーリング側のリングＩＤ＝２側のポートに転送することになる。このような多重障害時にも各ノード間の通信は可能である。
　図１８は、メジャーリング内に障害が発生した様子を示す図である。図１８では、障害発生前に図１５の設定がなされている場合に、リングＩＤ＝２のリング内のノード４とノード５の間に障害が発生した例を示している。図１８に示すように、サブリングであるリングＩＤ＝１，３の各リング内では障害が発生していないため、これらのリングのＲＰＬオーナーであるノード２，８の一方のポートが閉塞され、障害検出なしを意味するＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレームが送信される。一方、メジャーリングであるリングＩＤ＝２のリングでは、ノード４とノード５間で障害が発生しているため、障害検出ポートで閉塞され、Ｒ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがノード４，５から送信され、ＲＰＬオーナーであるノード６のデフォルトの閉塞ポートは閉塞解除される。ノード１，４，５，６の共有ノードは、各リングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームまたは障害検出により、各共有リンク１０－１，１０－２のメジャーリング側で障害が発生したと認識し、図６のフローに従い、各々メジャーとサブを切替える。そして、受信したＲ－ＡＰＳフレームに格納されているリングＩＤのＥＲＰ処理を実施し、切替後のメジャーサブ識別情報を付与し、共有リンクが接続されるポートにＲ－ＡＰＳフレームを転送する。また、共有リンク１０－１，１０－２から受信したＲ－ＡＰＳフレームに対しても、当該フレーム内のメジャーサブ識別情報が切替前の情報であった場合は、切替後の値に更新し、当該フレームのリングＩＤに対応するリングのＥＲＰ処理を実施した後、当該リングＩＤのリングに接続するポートに転送する。
　図１９は、メジャーリングとサブリングを切替後、共有リンク１０－１，１０－２に障害が発生した様子を示す図である。図１９では、図１８に示した障害が発生してメジャーリングとサブリングを切替後に、共有リンク１０－１，１０－２の障害が発生した例を示している。図１９に示すように、共有リンク１０－１，１０－２に障害が発生すると、共有ノードであるノード１，４，５，６の共有リンク１０－１，１０－２側のポートがそれぞれ閉塞し、切替後のメジャーリングのＲＰＬオーナーであるノード２，８の一方のポートの閉塞が解除される。また、サブリングであるリングＩＤ＝２のＲ－ＡＰＳフレームを共有ノードで受信した場合は、共有リンクで障害が発生しているため、メジャーリングであるリングＩＤ＝１，３側に転送することになる。このような多重障害時にも各ノード間の通信は可能である。なお、図１９では、共有リンク１０－１，１０－２の両方に障害が発生する例を示しているが、共有リンク１０－１，１０－２の一方に障害が発生した場合にも、同様に、障害が発生した共有リンク１０－１のメジャーリングにおいて上記の動作が実施される。
　図２０は、障害無しの状態から共有リンク１０－１で障害が発生した様子を示す図である。図２０に示すように、サブリングであるリングＩＤ＝１のリング側は障害が発生していないため、リングのＲＰＬオーナーであるノード２の一方のポートが閉塞され、障害検出なしを意味するＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレームが送信される。一方、メジャーリングであるリングＩＤ＝２のリング側では共有リンク１０－１のノード１とノード４間で障害が発生しているため、障害検出ポートで閉塞され、Ｒ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがノード１，４から送信され、ＲＰＬオーナーであるノード６のデフォルトの閉塞ポートは閉塞解除される。共有ノードであるノード１，４は、共有リンク１０－１の障害検出により、図６のフローに従い、サブリングであるリングＩＤ＝１のリング側からＲ－ＡＰＳフレームを受信すると、ＥＲＰ処理を実施し、メジャーリングであるリングＩＤ＝２のリング側に当該フレームを転送する。また、共有リンク１０－２に接続されるノード５，６の共有ノードは、共有リンク１０－２以外のメジャーリングの障害発生により、図６のフローに従い、メジャーとサブを切替える。そして、受信したＲ－ＡＰＳフレームに対して当該フレームのリングＩＤに対応するリングのＥＲＰ処理を実施し、切替後のメジャーサブ識別情報を付与し、共有リンク１０－２が接続されるポートにＲ－ＡＰＳフレームを転送する。
　図２１は、共有リンク１０－１の障害発生後、共有リンク１０－２の障害が発生した様子を示す図である。図２１は、図２０で示したように共有リンク１０－１の障害が発生した後に、さらに共有リンク１０－２に障害が発生した例を示している。図２１に示すように、共有リンク１０－１に障害発生後、共有リンク１０－２に障害が発生した場合、共有リンク１０－２のメジャーリングであるリングＩＤ＝３のリングでは共有リンク１０－２のノード５，６間で障害が発生しているため、障害検出ポートで閉塞され、Ｒ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがノード５，６から送信され、ＲＰＬオーナーであるノード８のデフォルトの閉塞ポートは閉塞解除される。共有ノードであるノード５，６は、共有リンク１０－２の障害検出により、図６のフローに従い、サブリングであるリングＩＤ＝２のリング側からＲ－ＡＰＳフレームを受信すると、ＥＲＰ処理を実施し、メジャーリングであるリングＩＤ＝３のリング側にＲ－ＡＰＳフレームを転送する。
　図２２は、２つの共有リンク１０－１，１０－２に障害が発生後、共有リンク１０－２に対するメジャーリングに障害が発生した様子を示す図である。図２２は、図２１で示したように共有リンク１０－１，１０－２に障害した後、さらに、共有リンク１０－２に対するメジャーリングのノード５，７間で障害が発生した例を示している。共有リンクはメジャーリングで障害処理を行うことになっているが、新たに共有リンク１０－２のメジャーリングの共有リンク１０－２以外の場所であるノード５，７間で障害が発生すると、ノード５，７の障害を検出したポートが閉塞し、ノード５，７からＲ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがリングＩＤ＝３のリングに送信される。この時、共有ノードであるノード５，６は、リングＩＤ＝３のリングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームまたは障害検出により、メジャーリングの多重障害と判断し、図６のフローに従い、共有リンク１０－２に対するメジャーリングとサブリングを切替える。これにより、共有リンク１０－２に対しては、リングＩＤ＝２のリングがメジャーリングとなり、共有ノードであるノード５，６から、共有リンク１０－２における障害検出用のＲ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがリングＩＤ＝２のリング側のポートに対し出力され、リングＩＤ＝２のリング側のノード１，４が受信する。
　ノード１，４は、共有リンク１０－１のメジャーリングであるリングＩＤ＝２のリングの共有リンク１０－１以外の障害を検出し、図６のフローに従い、共有リンク１０－１に対するメジャーリングとサブリングを切替える。これにより、共有リンク１０－１に対しては、リングＩＤ＝１のリングがメジャーリングとなり、共有ノードであるノード１，４から、共有リンク１０－１における障害検出用のＲ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがリングＩＤ＝１のリング側のポートに対し出力され、リングＩＤ＝１のリングのＲＰＬオーナーであるノード２が受信し、閉塞ポートを閉塞解除する。共有ノードであるノード５，６では、リングＩＤ＝３のリング側のポートから受信したＲ－ＡＰＳフレームは、共有リンク１０－２で障害が発生しているため、リングＩＤ＝２のリング側に転送される。また、ノード１，４でリングＩＤ＝２のリング側のポートから受信したＲ－ＡＰＳフレームは、共有リンク１０－１で障害が発生しているため、リングＩＤ＝１のリング側に転送される。このような多重障害時にも各ノード間の通信が可能である。
　以上のように、本実施の形態では、３つのリングが２つの共有リンクにより接続される構成を例にして、実施の形態１と同様に、共有リンクを終端する共有ノードが、メジャーリングの共有リンク以外の障害を検出し、かつサブリングに障害が発生中でない場合と、メジャーリングとサブリングを切替える動作を示した。このように、３つのリングが２つの共有リンクにより接続される場合にも、実施の形態１と同様にメジャーリング内で共有リンクを含む多重障害が発生した場合に、迂回路を設定することができ、通信を継続することができる。
実施の形態３．
　図２３は、本発明にかかるマルチリングネットワークの実施の形態３の構成例を示す図である。図２３に示すように、本実施の形態のマルチリングネットワークは、リングＩＤ＝１のリング、リングＩＤ＝２のリングおよびリングＩＤ＝３のリングを備える。図２３の例では、共有リンク１０が、リングＩＤ＝１，２，３の３つのリングで共有される。図２３の例では、予めリングＩＤ＝１のリングがメジャーリングと設定され、リングＩＤ＝２，３のリングがサブリングとして設定されている。
　リングＩＤ＝１のリングは、ノード１，２，３，４を有し、リングＩＤ＝２のリングは、ノード１，４，５，６を有し、リングＩＤ＝３のリングは、ノード１，４，７，８を有し、３つのリングを互いに共有する共有ノードであるノード１，４を介して互いのリングが接続される。この３つのリングに属するノード１，４間を接続するリンクを共有リンク１０とする。なお、図２３では、２つの共有ノードを含む８つの装置を有するマルチリングネットワークについて示すが、リングに接続されるノード数はこれに限られない。また、図２３では、３つのリングネットワークが接続された構造について示したが、本発明は４つ以上のリングネットワークが接続された構造についても適用可能である。更に、共有リンク１０に３つ以上の共有ノードが接続される場合についても適用可能とする。
　各ノード１～８は、複数のポートを有している。隣接するノードのポート間を接続してリングを形成し、マルチリングネットワークが構成される。図２３に示すマルチリングネットワークでは、共有ノードであるノード１，４は４つ以上のポートを有し、それ以外のノード２，３，５，６，７，８は２つ以上のポートを有している。
　ノード２，６，８はＥＲＰのＲＰＬオーナーのノード、それ以外のノード１，３，４，５，７はＥＲＰの非ＲＰＬオーナーのノードとして動作する。ここでは、ＲＰＬオーナーの設定や閉塞ポートの設定や解除については、従来技術であるＥＲＰ規格に沿った動作を行うこととする。
　リングＩＤ＝１，２，３の各リングは、実施の形態１のリングＩＤ＝１，２のリングと同様に、内部でループフレームが発生しない様に、各リングネットワーク内の特定の１つのリンクを論理的に切断した状態で動作させる。図２３に示すリングネットワークでは、ノード２のノード３側のポート、ノード６のノード５側のポート、および、ノード８のノード７側のポートをＢＰに設定している。
　本実施の形態のノード１，４は、図２で示したよう実施の形態１の共有ノード（共有リンク終端ノード）のＥＲＰ制御部１４の替わりにＥＲＰ制御部１４ｂを備える以外は、実施の形態１の共有ノード（共有リンク終端ノード）の構成と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる点について説明する。
　図２４は、本実施の形態の共有ノードにおけるＥＲＰ制御部１４ｂの構成例を示す図である。図２４に示すように、本実施の形態のＥＲＰ制御部１４ｂは、マルチリング管理部２１ａと、ＥＲＰ処理部２２－１～２２－３とを備える。このように、ＥＲＰ処理部１４ｂは、共有するリングネットワークの数分のＥＲＰ処理部を持ち、各ＥＲＰ処理部ではリングごとに障害状態などを管理する。マルチリング管理部２１ａは、マルチリングネットワークにおける多重障害によるネットワークの分断を回避するために複数のＥＲＰ処理部を管理する。
　図２５は、本実施の形態のマルチリング管理部２１ａの構成例を示す図である。マルチリング管理部２１ａは、障害管理部３１の替わりに３つのＥＲＰ処理部２２－１～２２－３を制御する障害管理部３１ａを備える以外は、実施の形態１のマルチリング管理部２１と同様である。障害管理部３１ａは、障害監視部３１１ａ、切替処理部３１２ａおよび出力制御部３１３ａを備える。障害監視部３１１ａは、自ノード情報、共有ノード情報、マルチリングネットワークにおける障害発生時にＲ－ＡＰＳフレームに格納されている情報、ポート情報（Ｒ－ＡＰＳフレームを受信したポートの情報）から、共有ノードが共有するリングＩＤ＝１，２，３のリングのうちの障害発生リングの有無および共有リンク１０の障害の有無を判別する。
　切替処理部３１２ａは、メジャーリング内に共有リンク以外の障害が発生した場合や、共有リンクに障害が発生後にメジャーリング内に共有リンク以外で障害が発生した場合、サブリングとメジャーリングに対応するリングＩＤを切替える。ただし、本実施の形態では、サブリングが複数存在するため、どのサブリングをメジャーリングに変更するかを決定することになる。複数のサブリングのうち、障害の発生していないリングを選択し、選択したリングが複数の場合には、例えば予め定めた順序（例えば、リングＩＤの若い順）に従って１つのリングを選択してメジャーリングとする。
　また、マルチリング管理部２１ａの障害管理部３１ａは、３つのリングや共有リンクの障害状態や切替処理の結果に基づき、Ｒ－ＡＰＳフレームの転送／送信処理を行う出力制御部３１３ａを備える。
　共有リンク終端ノードであるノード１，４のマルチリング管理部２１ａの機能についても、実施の形態１と同じであり、図５のようになる。共有ノード以外のノードの処理フローも実施の形態１と同様である。本実施の形態で用いるＲ－ＡＰＳフレームのフォーマットも実施の形態１と同様である。
　次に、共有ノードのマルチリング管理部２１ａにおいて、新たに障害を検出した場合の処理について説明する。図２６は、障害を検出した場合のマルチリング管理部２１ａにおける処理（障害発生処理）手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ３１，Ｓ３２は、実施の形態１のマルチリング管理部２１におけるステップＳ１，Ｓ２と同様である。ステップＳ３２の後、マルチリング管理部２１ａは、全てのサブリングで障害が発生中であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。障害の発生していないサブリングが１つ以上ある場合（ステップＳ３３　Ｎｏ）、マルチリング管理部２１ａは、障害の発生していないサブリングのうちの１つをメジャーリングに変更しメジャーリングをサブリングと変更するよう、メジャーリングとサブリングを切替える（ステップＳ３４）。
　ステップＳ３３で、全てのサブリングで障害が発生中である場合（ステップＳ３３　Ｙｅｓ）、ステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５～Ｓ３７は、実施の形態１のマルチリング管理部２１におけるステップＳ５～Ｓ７と同様である。ただし、ステップＳ３６では、全リングについてＦＤＢをクリアする。
　次に、本実施の形態における各ノードの動作について説明する。初めに、マルチリングネットワーク内に障害が発生していない場合の動作について説明する。予めリングＩＤ＝１，２，３のリングの何れかをメジャーリング、残りのリングをサブリングに設定する。ここでは、図２３のようにリングＩＤ＝１のリングをメジャーリングに設定し、リングＩＤ＝２，３のリングをサブリングに設定しているとする。図２３に示すように、各リングのＲＰＬオーナーであるノード２とノード６、ノード８の一方のポートが閉塞され、障害検出なしであるＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレームが各ＲＰＬオーナーから送信される。ノード１，４の共有ノードは、各リングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームに対して、Ｒ－ＡＰＳフレームに格納されたリングＩＤのリングのＥＲＰ処理を実施した後、共有リンク１０が接続されるポートに当該フレームを転送する。また、共有リンク１０から受信したＲ－ＡＰＳフレームに対しても、同様に該当のリングＩＤのＥＲＰ処理を実施後、転送先のリングが接続されるポートに転送する。
　図２７は、サブリングで障害が発生した様子を示す図である。図２７は、サブリングであるリングＩＤ＝３のリングのノード１とノード８の間と、サブリングであるリングＩＤ＝２のリングのノード４とノード５の間と、に障害が発生した例を示している。図２７の例では、メジャーリング側は障害が発生していないため、リングのＲＰＬオーナーであるノード２の一方のポートが閉塞され、障害検出なしを意味するＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレームがＲＰＬオーナーから送信される。一方、サブリング側はノード４，５間、ノード１，８間で障害が発生しているため、障害検出ポートで閉塞され、Ｒ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがノード４，５，１，８から送信され、ＲＰＬオーナーであるノード６，８の閉塞ポートは閉塞解除される。共有ノードであるノード１，４は、各リングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームに対して、フレーム内のリングＩＤのリングのＥＲＰ処理を実施した後、共有リンク１０が接続されるポートに当該フレームを転送する。また、共有リンク１０から受信したＲ－ＡＰＳフレームに対しても、同様にフレーム内のリングＩＤのＥＲＰ処理を実施後、当該リングＩＤのリングに接続するポートに転送する。
　以上のように、障害がない場合と、サブリングに障害が発生した場合とについては、リングＩＤを判別する以外は、各リングにて通常の単一リングのＥＲＰと同様に動作することとなる。
　図２８は、サブリングに障害が発生後、共有リンクで障害が発生した様子を示す図である。図２８では、図２７に示したようにサブリングに障害が発生した後に、さらに共有リンク１０に障害が発生した例を示している。図２８に示すように、共有リンク１０に障害が発生すると、共有ノードであるノード１，４の共有リンク１０側のポートが閉塞し、メジャーリングのＲＰＬオーナーであるノード２の一方のポートの閉塞が解除される。また、共有ノードが、サブリング側のＲ－ＡＰＳフレームを受信した場合は、共有リンク１０に障害が発生しているため、メジャーリング側に転送することになる。このような多重障害時にも各ノード間の通信は可能である。
　図２９は、メジャーリング内で障害が発生した様子を示す図である。図２９は、メジャーリングであるリングＩＤ＝１のノード３とノード４の間に障害が発生した例を示している。図２９に示すように、サブリングであるリングＩＤ＝２，３のリングでは障害が発生していないため、リングのＲＰＬオーナーであるノード６，８の一方のポートが閉塞され、障害検出なしを意味するＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレームが送信される。一方、メジャーリングであるリングＩＤ＝１のリングでは、ノード３，４間で障害が発生しているため、障害検出ポートで閉塞され、Ｒ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがノード３，４から送信され、ＲＰＬオーナーであるノード２のデフォルトの閉塞ポートは閉塞解除される。共有ノードであるノード１，４は、各リングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームまたは自ノードの障害検出により、メジャーリング側で障害が発生したと認識し、図２６のフローに従い、リングＩＤ＝１とリングＩＤ＝２のリングの間でメジャーとサブを切替える。そして、受信したＲ－ＡＰＳフレームに対して当該フレームのリングＩＤに対応するリングのＥＲＰ処理を実施し、切替後のメジャーサブ識別情報を付与し、共有リンク１０が接続されるポートにＲ－ＡＰＳフレームを転送する。自ノードで障害を検出した場合は、障害に対応するリングに、切替後のメジャーサブ識別情報を付与した障害発生を通知するＲ－ＡＰＳフレームを送信する。また、共有リンク１０から受信したＲ－ＡＰＳフレームに対しても、当該フレーム内のメジャーサブ識別情報が切替前の情報であった場合は、切替後の値に更新し、当該フレームのリングＩＤに対応するリングのＥＲＰ処理を実施した後、当該リングＩＤのリングに接続するポートに転送する。
　図３０は、図２９に示した障害によりサブリングとメジャーリングの切替の後、共有リンク１０に障害が発生し、さらにメジャーリングで障害が発生した様子を示す図である。図３０は、図２９で説明したようにメジャーリングの障害発生により切替を行い、さらに、共有リンク１０に障害が発生し、さらにその後、メジャーリングのノード４，５間で障害が発生した例を示している。共有リンク１０に障害が発生すると、共有ノードであるノード１，４の共有リンク１０側のポートが閉塞する。この障害はメジャーリングであるリングＩＤ＝２のリングが検出して、リングＩＤ＝２のリングのＲＰＬオーナーであるノード６の閉塞が解除される。さらにその後、図３０に示すように、メジャーリングのノード４，５に障害が発生すると、リングＩＤ＝２とリングＩＤ＝３のリングの間でメジャーとサブを切替える。これにより、切替後のメジャーリングのＲＰＬオーナーであるノード８の一方のポートの閉塞が解除される。また、共有ノードがサブリングであるリングＩＤ＝１，２のリングからＲ－ＡＰＳフレームを受信した場合は、共有リンク１０で障害が発生しているため、メジャーリングであるリングＩＤ＝３のリング側に転送することになる。このような多重障害時にも各ノード間の通信は可能である。
　図３１は、障害無しの状態から共有リンク１０で障害が発生した様子を示す図である。図３１の例では、図２３に示した障害無しの状態から、共通リンク１０に障害が発生した例を示している。図３１に示すように、サブリングであるリングＩＤ＝２，３のリングでは障害が発生していないため、リングのＲＰＬオーナーであるノード６，８の一方のポートが閉塞され、障害検出なしを意味するＲ－ＡＰＳ（ＮＲ，ＲＢ）フレームが送信される。一方、メジャーリングであるリングＩＤ＝１のリングでは、共有ノードであるノード１，４間で障害が発生しているため、障害検出ポートで閉塞され、Ｒ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがノード１，４から送信され、ＲＰＬオーナーであるノード２のデフォルトの閉塞ポートは閉塞解除される。共有ノードであるノード１，４は、共有リンク１０の障害検出により、図２６のフローに従い、サブリングであるリングＩＤ＝２のリングからＲ－ＡＰＳを受信すると、ＥＲＰ処理を実施し、メジャーリングであるリングＩＤ＝１のリングにＲ－ＡＰＳフレームを転送する。
　共有リンク１０に障害が発生後、サブリングに障害が発生し、マルチリングネットワーク内で多重障害が発生した場合は図２８と同じ状態になり、このような多重障害時にも各ノード間の通信は可能である。
　図３２は、共有リンク１０に障害が発生した後、メジャーリングに障害が発生した様子を示す図である。図３２は、図３１に示したように共有リンク１０に障害が発生後、メジャーリングであるリングＩＤ＝１のリングのノード１，２間に障害が発生した例を示している。共有リンクはメジャーリングで障害処理を行うことになっているが、新たにメジャーリングの共有リンク以外の場所であるノード１，２間で障害が発生すると、ノード１，２の障害を検出したポートが閉塞し、ノード１，２からＲ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがメジャーリングに送信される。この時、共有ノードであるノード１，４は、リングＩＤ＝１のリングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームまたは自ノードの障害検出により、メジャーリングの多重障害と判断し、図２６のフローに従い、リングＩＤ＝１とリングＩＤ＝２のリングの間でメジャーリングとサブリングを切替える。これにより、リングＩＤ＝２のリングがメジャーリングとなり、共有ノードであるノード１，４から、共有リンクにおける障害検出用のＲ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがリングＩＤ＝２のリング側のポートに対し出力され、リングＩＤ＝２のリング側のＲＰＬオーナーであるノード６の閉塞が解除される。また、ノード１，４では、リングＩＤ＝１のリング側のポートから受信したＲ－ＡＰＳフレームは、共有リンクで障害が発生しているため、リングＩＤ＝２のリング側に転送される。
　図３３は、図３２の障害発生の後、さらにメジャーリングで障害が発生した様子を示す図である。図３３は、共有リンク１０に障害が発生後、メジャーリングであるリングＩＤ＝１のリングのノード１，２間に障害が発生し、さらにその時点でのメジャーリングであるリングＩＤ＝２のリングのノード４，５間に障害が発生した例を示している。共有リンクはメジャーリングで障害処理を行うことになっているが、新たにメジャーリングの共有リンク以外の場所であるノード４，５間で障害が発生すると、ノード４，５の障害を検出したポートが閉塞し、ノード４，５からＲ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがメジャーリングであるリングＩＤ＝２のリングに送信される。この時、共有ノードであるノード１，４は、リングＩＤ＝２のリングに接続されるポートから入力されたＲ－ＡＰＳフレームまたは自ノードの障害検出により、メジャーリングの多重障害と判断し、図２６のフローに従い、リングＩＤ＝２とリングＩＤ＝３のリングの間でメジャーリングとサブリングを切替える。これにより、リングＩＤ＝３のリングがメジャーリングとなり、共有ノードであるノード１，４から、共有リンク１０における障害検出用のＲ－ＡＰＳ（ＳＦ）フレームがリングＩＤ＝３側のポートに対し出力され、リングＩＤ＝３のリングのＲＰＬオーナーであるノード８の閉塞が解除される。また、ノード１，４は、共有リンク１０で障害が発生しているため、リングＩＤ＝１，２のリング側のポートから受信したＲ－ＡＰＳフレームは、リングＩＤ＝３側に転送される。以上のような多重障害時にも各ノード間の通信が可能である。
　以上のように、本実施の形態では、１つの共有リンクを３つのリングが共有する構成を例にして、実施の形態１と同様に、共有リンクを終端する共有ノードが、メジャーリングの共有リンク以外の障害を検出し、かつサブリングに障害が発生中でない場合と、メジャーリングとサブリングを切替える動作を示した。このように、１つの共有リンクを３つのリングが共有する場合にも、実施の形態１と同様にメジャーリング内で共有リンクを含む多重障害が発生した場合に、迂回路を設定することができ、通信を継続することができる。
　以上のように、本発明にかかる通信システム、通信装置およびプロテクション方法は、マルチリングネットワークに有用である。
　１～８　ノード、１０，１０－１，１０－２　共有リンク、１１－１～１１－ｎ　入力処理部、１２　多重部、１３　転送先管理部、１４，１４ａ，１４ｂ　ＥＲＰ制御部、１５　バッファメモリ、１６　バッファ制御部、１７－１～１７－ｎ　出力処理部、２１，２１ａ　マルチリング管理部、２２－１～２２－３，２５　ＥＲＰ処理部、２３，３２　自ノード情報管理部、２４　フレーム識別部、３１，３１ａ　障害管理部、３３　共有ノード情報管理部、３１１，３１１ａ　障害監視部、３１２，３１２ａ　切替処理部、３１３，３１３ａ　出力制御部。

Claims (10)

  1. 　複数の通信装置をリング状に接続したリングネットワークを２つ以上備え、前記リングネットワークごとに単一ポートを閉塞ポートとして閉塞させて障害発生時には閉塞ポートを障害発生ポートに切替えるリングプロテクションを実施し、前記リングネットワークのうちの１つを前記リングネットワーク間で共有する伝送路である共有リンクの障害を検出するメジャーリングとし、前記メジャーリング以外の前記リングネットワークを前記共有リンクの障害を監視しないサブリングとする通信システムであって、
    　前記共有リンクを終端する前記通信装置である共有装置は、
    　前記共有リンクを共有する２つ以上の前記リングネットワークについてそれぞれ前記リングネットワーク内の障害を検出し、前記共有リンクの障害を検出する障害監視部と、
    　前記障害監視部による障害の検出結果に基づいて、メジャーリングとサブリングの切替を実施する切替処理部と、
    　前記切替処理部により切替が行われた場合、切替後のメジャーリングを示す情報を前記リングネットワークに通知するリング処理部と、
    　を備えることを特徴とする通信システム。
  2. 　前記通信装置は、前記リングネットワークで障害の発生の有無を通知する障害監視制御フレームを送信する際に、前記障害監視制御フレームに自ノードが属するリングネットワークを示す情報と当該リングネットワークがメジャーリングであるかサブリングであるかを示す識別情報とを格納して送信し、他の前記通信装置から前記障害監視制御フレームを受信すると、隣接する前記通信装置へ当該障害監視制御フレームを転送し、
    　前記リング処理部は、前記切替処理部により切替が行われた場合、前記障害監視制御フレームに切替後の前記識別情報を格納して隣接する前記通信装置へ当該障害監視制御フレームを転送または送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  3. 　前記共有装置は、
    　前記共有リンクに障害が発生したことにより、サブリングに設定されている前記リングネットワークから受信した前記障害監視制御フレームを当該リングネットワーク内で転送できない場合に、当該障害監視制御フレームをメジャーリングに設定されている前記リングネットワークへ転送することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
  4. 　前記リングネットワークでは、ＥＲＰにより前記リングプロテクションを実施し、前記障害監視制御フレームをＲ－ＡＰＳフレームとすることを特徴とする請求項２または３に記載の通信システム。
  5. 　前記切替処理部は、メジャーリングとして設定されている前記リングネットワークにおいて前記共有リンク以外で障害が発生した場合に、当該リングネットワークをサブリングに変更し、サブリングとして設定されている前記リングネットワークのうち障害の発生していない前記リングネットワークをメジャーリングに変更することを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の通信システム。
  6. 　２つの前記リングネットワークで１つの前記共有リンクを共有することを特徴とする請求項１～５のいずれか１つに記載の通信システム。
  7. 　３つ以上の前記リングネットワークで１つの前記共有リンクを共有することを特徴とする請求項１～５のいずれか１つに記載の通信システム。
  8. 　前記共有リンクを複数有し、前記共有リンクごとに当該共有リンクを共有する前記リングネットワークに関してメジャーリングとサブリングを切替える前記共有装置を備えることを特徴する請求項１～７のいずれか１つに記載の通信システム。
  9. 　複数の通信装置をリング状に接続したリングネットワークを２つ以上備え、前記リングネットワークごとに単一ポートを閉塞ポートとして閉塞させて障害発生時には閉塞ポートを障害発生ポートに切替えるリングプロテクションを実施し、前記リングネットワークのうちの１つを前記リングネットワーク間で共有する伝送路である共有リンクの障害を検出するメジャーリングとし、前記メジャーリング以外の前記リングネットワークを前記共有リンクの障害を監視しないサブリングとする通信システムにおいて、前記共有リンクを終端する前記通信装置であって、
    　前記共有リンクを共有する２つ以上の前記リングネットワークについてそれぞれ前記リングネットワーク内の障害を検出し、前記共有リンクの障害を検出する障害監視部と、
    　前記障害監視部による障害の検出結果に基づいて、メジャーリングとサブリングの切替を実施する切替処理部と、
    　前記切替処理部により切替が行われた場合、切替後のメジャーリングを示す情報を前記リングネットワークに通知するリング処理部と、
    　を備えることを特徴とする通信装置。
  10. 　複数の通信装置をリング状に接続したリングネットワークを２つ以上備え、前記リングネットワークごとに単一ポートを閉塞ポートとして閉塞させて障害発生時には閉塞ポートを障害発生ポートに切替えるリングプロテクションを実施し、前記リングネットワークのうちの１つを前記リングネットワーク間で共有する伝送路である共有リンクの障害を検出するメジャーリングとし、前記メジャーリング以外の前記リングネットワークを前記共有リンクの障害を監視しないサブリングとする通信システムにおけるプロテクション方法であって、
    　前記共有リンクを終端する前記通信装置である共有装置が、前記共有リンクを共有する２つ以上の前記リングネットワークについてそれぞれ前記リングネットワーク内の障害を検出し、前記共有リンクの障害を検出する障害監視ステップと、
    　前記共有装置が、前記障害監視ステップによる障害の検出結果に基づいて、メジャーリングとサブリングの切替を実施する切替ステップと、
    　前記切替ステップで切替が行われた場合、切替後のメジャーリングを示す情報を前記リングネットワークに通知するリング処理ステップと、
    　を含むことを特徴とするプロテクション方法。
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