JP3120770B2

JP3120770B2 - コネクション経路変更装置とその変更方法及びノードとコネクション経路変更システム

Info

Publication number: JP3120770B2
Application number: JP5241598A
Authority: JP
Inventors: 仁志増尾
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 2000-12-25
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: FI990471A; JPH11252106A; FI990471A0; CA2264428A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コネクション経路
変更装置とその変更方法及びノードとコネクション経路
変更システムに関し、特にＡＴＭ網などのネットワーク
に好適なコネクションの再設定変更によるコネクション
経路変更装置とその変更方法及びノードとコネクション
経路変更システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ネットワークシステムにおいて、宛先と
のコネクション設定は、音声や映像信号及びデータの送
受のために重要な設定動作である。このように、データ
を送信する前に、あらかじめ送信先とコネクションを接
続しておく通信形態は、コネクションオリエンティッド
方式と呼ばれる。このコネクション接続方法には、ネッ
トワーク管理者が予めネットワークの使用用途に合わせ
て専用線のように中長期的に設定しておくＰＶＰ（Perm
anent Virtual Path）もしくはＰＶＣ（Permanent Virt
ual Connection）接続方式や、電話と同様にユーザが使
用したいときに相手アドレスを指定してネットワーク内
の交換局又はノードが相手アドレスまで経路を設定する
ＳＶＰ（Switched Virtual Path）もしくはＳＶＣ（Swi
tched Virtual Connection）接続方式などがある。

【０００３】この後者の接続方式のルーティングプロト
コルには、１段毎にルートの選択を行うホップバイホッ
プの経路選択方式と、ネットワークの最初のノードに当
たるソースノードが目的地までの経路を全て選択するソ
ースルーティング方式の２つが考えられる。ホップバイ
ホップルーティング方式は、現在主にＩＰルーティング
に採用されており、分散され独立したドメインが複数存
在する場合に向いている。これに対して、ソースルーテ
ィング方式は、ソースノードが中継経路を全て決めるも
ので、端末からＳＥＴＵＰメッセージが発せられた場
合、端末に接続されたソースノードのスイッチ（ルー
タ）が宛先の端末までその中継スイッチ（ルータ）を含
めて全て指定する。この経路情報をＤＴＬ（Designated
Transit List）と呼び、ＳＥＴＵＰメッセージに入れ
て運ぶ。この方式では、各スイッチのルーティングテー
ブルが同一化していない場合でも、ホップバイホップ方
式で問題となるループ現象を完全に防止でき、また、中
継経路をポリシーやユーザの好みにより選択できる。

【０００４】このコネクションオリエンテッド通信方式
を利用した経路切り替えに関する従来技術として、特開
平９−２１４５０９号公報には、この呼設定時に設定す
べき複数のコネクションが異なるルートを通る区間にお
いて、設定すべき複数のコネクションをそのまま設定
し、設定すべき複数のコネクションが同じルートを通る
区間においては１つに集約し、情報が集約された１つの
コネクションによってコネクション識別子を１つとする
ことにより、網全体で使用する識別子数を減らし、少数
のコネクション識別子（ＶＣＩ：Virtual Channel Iden
tifier）で、網内のノードで多数のルートを切り替える
ことが示されている。このようにしてルーティングによ
る負荷分散を効果的に行うことができるとしている。

【０００５】一方、上記２方式の長所を組み合わせた階
層ソースルーティング方式を、ATMForum（通信機メーカ
を中心とした民間企業が集まりＡＴＭの技術について世
界的な仕様の標準化を検討している団体のひとつ）で提
案している。この階層ソースルーティング方式は、複数
のスイッチを論理的な集合であるピア（ｐｅｅｒ）グル
ープとして管理し、複数のピアグループを集めて、更に
上位のピアグループを形成するという階層的なネットワ
ークの管理を行い、ソーススイッチは、自分の属するピ
アグループ内は完全な経路を決定し、他のピアグループ
については、そのピアグループを指定するという経路指
定を行う。すなわち、ソースノードは、他のピアグルー
プ内の構造を知らなくてもよく、各ピアグループ内のル
ートは、そのＳＥＴＵＰパケットにとってのエントリノ
ードが決める。ここで、エントリノードとは、一般に各
ピアグループで最初にSETUPメッセージを受信したノー
ドである。

【０００６】かかる階層ソースルーティング方式を実現
するためのＰＮＮＩ（Private Network-Node Interfac
e）のようなプロトコルを利用したネットワークにおい
て、一度定めたコネクションの経路変更を行う場合は、
従来、一旦端末までRELEASEメッセージを送信してか
ら、再度コネクションの設定を行う。

【０００７】また、いずれかの経路やノードで障害が発
生した場合については、それを検出したノードから送信
端末方向および受信端末方向に対して、RELEASEメッセ
ージを送信し、それぞれの端末が接続されているノード
において、始点ノードから、再度、終点ノードに対し
て、ＳＥＴＵＰメッセージを送信することにより、別経
路の確保を行い、接続復旧させる手順が採用されてい
る。

【０００８】これとは別に、現在利用中のコネクション
に対して、別経路をあらかじめ設定してから切り替える
という手順もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、装置を
収容している建物を移転する必要が生じた場合や、ま
た、一時的に、コネクションがある個所に集中したりし
て、ネットワーク管理上好ましくない状態が続いたとき
など、現在利用しているコネクションに対して経路変更
を行いたいときには、ネットワーク内のノードよりコネ
クションを切断するメッセージ（RELEASEメッセージ）
を発生させて、ネットワーク内におけるコネクションを
一旦切断し、再度コネクションを設定し直す必要がある
ため、障害でもないのにコネクションが切断されている
時間が長くなるという問題点があった。

【００１０】これは、障害が発生して復旧を行う処理と
同じ手順、すなわち実際のコネクションを切断するメッ
セージを基に切り替えがなされるため、そのメッセージ
を切り替えを行う装置に通知されてから、コネクション
の設定を行った後に、経路の切り替えを行うからであ
る。

【００１１】また、現状の仕様では、あらかじめ別の経
路を接続して切り替える際に、避けたい経路の計算をど
のように行うかについて明確になっておらず、そのため
経路の決定において、以下の問題点があった。

【００１２】すなわち、先に説明したように、ＰＮＮＩ
を利用したネットワークは、ソースルーティング方式で
あるので、ネットワークのエントリ（入口）ノードで、
コネクションの経路計算が行われ、その経路に従ってコ
ネクションの接続がなされる。そして、論理的に階層化
管理されたネットワークのエントリノードで、自分の属
するピアグループ内の経路を詳細に計算する。これに対
し、他のピアグループについては、ピアグループをひと
つの論理ノードとみなして経路の計算を行う。そして、
他のピアグループではそれぞれのエントリノードで、そ
のピアグループの内部の経路を計算する。以上の経路決
定手順の下では、障害に依存しない経路変更を行う必要
が生じた場合であっても、経由したくない個所が他のピ
アグループに存在する場合には、その周辺における経路
の決定ができない。このため、ネットワークのエントリ
ノードでは、該当個所を避けて通るような経路を提供す
ることができず、結局メッセージの転送が行えなかっ
た。

【００１３】なお、避けたい個所をネットワーク全体の
ネットワーク内接続やネットワーク資源および資源利用
情報（トポロジ情報）の交換手段（フラッディング処
理）を利用して通知し、新たなコネクションの経路を変
更することは、この情報が一時的なものであることと、
フラッディング処理を増やすことになることから適当で
はない。従って、経路を計算するときには、その避けた
い個所の情報が必要なため、途中のピアグループのエン
トリノードで、ピアグループ内の経路計算するときにど
こを避けて計算したらよいかがわからない。

【００１４】こうして、本発明の目的は、コネクション
確立後、経路上避けたいノードを回避して、再コネクシ
ョンを確立することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するもので、ネットワークに接続された複数のノー
ドに配置されるコネクション経路変更装置やＡＴＭノー
ドにおいて、トポロジ情報を他の装置とやりとりするル
ーティング手段と、コネクションの設定を行うシグナリ
ング手段と、前記ルーティング手段からの情報により内
容を更新するトポロジ情報データベースと、メッセージ
に対応して前記シグナリング手段の指示により該トポロ
ジ情報データベースの内容を利用してルーティング経路
を計算する経路計算手段と、コネクションの設定変更を
切り替える指示を出す切替手段とを備え、前記コネクシ
ョンを接続するための前記メッセージ（ＳＥＴＵＰメッ
セージ）中に、経路上避けたい個所の情報を付与するこ
とを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、ネットワークに接続され
た複数のノードに配置されるコネクション経路変更装置
やノードにおいて、トポロジ情報を他の装置とやりとり
するルーティング手段と、コネクションの設定を行うシ
グナリング手段と、前記ルーティング手段からの情報に
より内容を更新するトポロジ情報データベースと、メッ
セージに対応して前記シグナリング手段の指示により該
トポロジ情報データベースの内容を利用してルーティン
グ経路を計算する経路計算手段と、コネクションの設定
変更を切り替える指示を出す切替手段と、経路を変更し
たいコネクションのコネクション識別子を有する情報を
格納するデータベースとを備え、前記コネクションを接
続するためのメッセージ（ＳＥＴＵＰメッセージ）を受
信したときに、前記ＳＥＴＵＰメッセージ中の前記コネ
クション識別子を検出して、前記データベースの内容と
比較を行うことを特徴とする。

【００１７】さらに、複数のノード間でネットワークを
構成してコネクションを設定し、設定した前記コネクシ
ョンを変更するコネクション経路変更方法において、前
記ネットワークの管理者により指示された避けたいノー
ド又はリンクを指定する情報をＳＥＴＵＰメッセージに
含め、設定した前記コネクションを変更することを特徴
とする。

【００１８】また、複数のノードを一部相互に接続した
ネットワークのコネクション経路変更システムにおい
て、前記複数のノードは任意に接続された端末を有し、
コネクション設定後宛先のノードに接続された端末と当
該コネクション設定に従ってデータを送受し、当該コネ
クションを変更する際、ＳＥＴＵＰメッセージに避けた
いノード又はリンクを指定するメッセージを含め、前記
ノード内のシグナリング手段が変更コネクション経路を
前記避けたいノード又はリンクを除外した計算を実行
し、変更コネクションを設定し、ＣＯＮＮＥＣＴメッセ
ージを受けて、ＲＥＬＥＡＳＥメッセージを発行し、前
記変更コネクションに従って宛先端末と送受信すること
を特徴とする。

【００１９】上記本発明について、例えば、どのような
ケースに、障害に依存しない経路変更が必要かを、図９
を用いて具体的に説明する。図９によれば、このネット
ワークは、複数のノード１００１〜１００６から構成さ
れ、各ノード間を接続するリンクは、１５０Ｍbits/sの
データ伝送容量を有し、太線で示す経路Ａでは７０Ｍbi
ts/s、太線で示す経路Ｂでも７０Ｍbits/sのコネクショ
ンが接続されて稼動しているものとする。この時に、太
点線で示す新規のコネクション要求Ｃで１００Ｍbits/s
のデータ伝送容量の要求があった場合、このままでは、
ノード１００４〜１００５で接続ができないことになる
が、経路Ｂの７０Ｍbits/sのコネクションを、本発明を
利用して、ノード１００１，１００２，〜１００６に経
路を変更することにより、３本とも収容可能となり、ネ
ットワークの利用率を高くすることができる。かかる再
設定、又は設定変更はソースルート方式で、論理的な階
層化を適用され、クランクバック可能な環境で、ＳＥＴ
ＵＰメッセージに避けたいノード１００４，１００５又
はリンクを含めてスタートのノード１００１で経路計算
して設定することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］本発明による
第１の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。図１を参照すると、コネクション経路変更装置
は、ＬＡＮの出入口や端末に接続されたノードやスイッ
チに備えられており、ルーティング手段１０１と、シグ
ナリング手段１０２と、経路計算手段１０３と、切り替
え手段１０４と、ネットワークトポロジ情報テーブルを
含むデータベース１１１とから構成されている。

【００２１】ここで、ルーティング手段１０１は、ネッ
トワークの物理的な接続関係やネットワークの資源およ
び現在の資源利用の状況などを示すトポロジ情報を収集
し、資源の使用状況をみて経路選択するための処理を行
う。トポロジ情報の収集は、隣接するノード装置間やピ
アグループリーダ間でやりとりするHelloプロトコルや
ＰＬＳＵ（PNNI Link State Update）のルーティング手
順で行われ、ルーティング用コネクションを介して、情
報を交換するプロトコルを用意して行われる。また、こ
こで得たトポロジ情報を、トポロジ情報データベース１
１１に保持しておく。

【００２２】また、シグナリング手段１０２は、コネク
ションの設定制御を行い、他の装置もしくは端末からの
コネクションを接続する呼設定を要求するメッセージ
（ＳＥＴＵＰメッセージ）や、呼切断を要求するメッセ
ージ（RELEASEメッセージ）、コネクションの開放を要
求するメッセージ（DROP PARTYメッセージ）などの各種
メッセージの処理を行う。ノードが受信したメッセージ
が、例えば当該ノードに接続された端末から送出された
ＳＥＴＵＰメッセージの場合に、コネクション経路の計
算要求を含んでいる場合には、この要求における宛先の
着信端末の情報を、経路計算手段１０３に対して与える
ことにより、最短距離通路の計算方式や、最尤容量許可
通路の計算方式等の所定の計算方式を用いて経路情報を
得る。そして、この結果に従って、経路上、次の装置に
対してＳＥＴＵＰメッセージの送信を行う。その後、着
信端末方向から、コネクション接続が完了したという完
了メッセージ（ＣＯＮＮＥＣＴメッセージ）を受信する
ことにより、このコネクションの設定が完了する。

【００２３】ここで、もし、ＳＥＴＵＰメッセージを受
信したときに、この装置において、このＳＥＴＵＰメッ
セージの内容を参照した結果、例えば現在のコネクショ
ンに変更がなく、経路計算をする必要がないことが判明
した場合には、そのままシグナリング手段にて接続のた
めの処理を行い、経路上、次の装置に対してＳＥＴＵＰ
メッセージの送信を行う。

【００２４】また、RELEASEメッセージを受信したとき
は、コネクションを切断する処理である切断処理を行
い、経路上隣の装置に対してRELEASEメッセージの送信
も行う。

【００２５】ところで、シグナリング手段１０２におい
て、ネットワーク管理者より、避けたい個所の情報を含
んだコネクションの経路を変更する要求を受けた場合
は、ＳＥＴＵＰメッセージを受信したときと同様に、該
当するコネクションの宛先終点装置までの経路の計算を
経路計算手段１０３に対して指示し、その結果に従っ
て、経路変更用のコネクション設定処理を行い、経路
上、隣の装置に対してＳＥＴＵＰメッセージの送信を行
う。なお、シグナリング手段１０２は、経路の計算を指
示するにあたり、自装置がこの避けたい個所も付与して
指示する。

【００２６】そして、シグナリング手段１０２は、経路
計算手段１０３より、自ノードが経由したくない情報が
同じピアグループに属していないことを認識し、その個
所を除いた計算ができなかったという場合には、ＳＥＴ
ＵＰメッセージに避けたい個所の情報を付与して送信す
る。一方、同じピアグループに属している場合には、避
けたい個所を除いた計算が可能なため、この情報をＳＥ
ＴＵＰメッセージに必ずしも付与する必要はない。そし
て、その後、終点ノードより、コネクション設定要求が
完了したという完了メッセージ（ＣＯＮＮＥＣＴメッセ
ージ）を受信したときは、切替手段１０４に対して、コ
ネクションの切り替えの依頼をする。

【００２７】経路計算手段１０３では、トポロジ情報デ
ータベース１１１を参照して、目的先の装置までの経路
を計算する。シグナリング手段１０２より、避けたい個
所の情報を同時にもらったときには、自ノードが同じピ
アグループに属しているかを判断し、属している場合に
は、この個所を除いた経路を計算する。もし、同じピア
グループに属していない場合には、その旨をシグナリン
グ手段１０２に通知する。なお、経路計算のアルゴリズ
ムの例としては、ネットワーク中の全経路の中から最短
もしくは最小となる経路を求めるアルゴリズムとして知
られているＤｉｊｋｓｔｒａアルゴリズム等がある。

【００２８】切替手段１０４は、シグナリング手段１０
２から、切り替えの要求があった場合に、コネクション
を新たに確保された経路への切り替え処理を行う。この
切替手段１０４は、当該ノードに格納されたコネクショ
ン用ソフトプログラムに従って、変更指示のＳＥＴＵＰ
メッセージが来てから完了メッセージが到来したときに
コネクションの変更設定を行う。

【００２９】さらに、具体的に説明すれば、図１におい
て、ネットワーク管理者より経路変更の指示があったと
きに、コネクション経路変更装置のコネクション接続の
処理をするシグナリング手段１０２は、該当するコネク
ションの終点ノードまでの経路を、経路計算手段１０３
で計算した結果に基づいて、次のノードにコネクション
設定要求メッセージ（ＳＥＴＵＰメッセージ）を送信す
ることにより、設定をする。この経路計算手段１０３に
計算を依頼するときに、経由させたくない個所の情報を
ＳＥＴＵＰメッセージ内に含めて提供する。こうするこ
とにより、経路計算手段１０３では、経由させたくない
個所や避けたい個所を除いて計算することができる。も
し、経由させたくない個所を除いた経路計算が、このノ
ードでできない場合には、この経路計算できない旨の情
報をＳＥＴＵＰメッセージに付与する。そして、ネット
ワーク管理者からの経路変更の要求を受けた装置を含む
終点までの経路上の装置において、経路計算を行う必要
があり、かつ、経由させたくない個所や避けたい個所を
管理している場合、経路計算手段１０３で、この個所除
いた経路の計算を行い、その情報に従い経路の設定を行
う。それ以外の経路計算を行う必要のない装置では、経
由させたくない個所の情報をそのまま付与したＳＥＴＵ
Ｐメッセージを送信する。

【００３０】このように、避けたい個所の情報をＳＥＴ
ＵＰメッセージに付与することにより、変更用の経路の
設定が可能となり、このコネクションが確立した後、元
のコネクションと切り替えることによりコネクション経
路の変更を行う。

【００３１】（本実施形態の動作）次に、図を参照して
本実施例の動作について詳細に説明する。

【００３２】まず、本発明のポイントについて説明を行
う前に、本発明の前提として、ネットワークにおけるコ
ネクションの接続および経路切り替えの方法について、
以下に説明する。

【００３３】具体的なネットワークモデルの例として、
コネクション設定のためのインタフェースプロトコル
に、ＡＴＭＦｏｒｕｍにて規定されたＰＮＮＩ（Priv
ate Network-Node Interface）を利用したものがあげら
れる。

【００３４】ユーザとネットワークの間のインターフェ
ースをＵＮＩ（User Network Interface）と呼び、これ
に対するスイッチ間どうしのインターフェースをＮＮＩ
（Network Node Interface）と呼び、特にＰＮＮＩプロ
トコルは、ＡＴＭＦｏｒｕｍで定めた公衆網と区別す
るためにプライベート網やＡＴＭインターネットで使用
するものであり、ネットワークのトポロジ情報を交換す
るためのルーティング技術と、コネクションを接続する
ためのシグナリング技術に関して規定されているもので
ある。

【００３５】以下、ルーティング技術についての概略を
説明する。この処理は、図１におけるルーティング手段
１０１にて行われる。

【００３６】ルーティング技術は、先に示したＰＮＮＩ
プロトコル技術に基づいた処理を行う。これは、通常よ
り自ノードと隣接するすべてのノード間にてルーティン
グ情報交換用のコネクションを利用して、メッセージを
交換することにより、ネットワークトポロジ情報のやり
取りを行う。ここで、やり取りしたトポロジ情報が自ノ
ードのトポロジ情報テーブルと異なり、ＰＮＮＩの規定
により情報の更新をする必要があると判断した場合は、
トポロジ情報データベース１１１のデータを更新する。
また、受信したトポロジ情報を他ノードへ転送する必要
がある場合には送信する。この動作は、フラッディング
処理として定義されている。この処理をネットワーク内
のすべてのノードにおいて繰り返し行われることによ
り、ノードは、すべてのノードおよびネットワークがど
のようなトポロジになっているかという情報を把握する
ことが可能である。このフラッディング処理の様子を図
２に示されているネットワークを利用し説明する。

【００３７】図２では、６つのノード（３０１，３０
２，３０３，３０４，３０５，３０６）から構成され、
それぞれのノード間３０１−３０２，３０１−３０４，
３０２−３０３，３０２−３０５，３０３−３０４，３
０３−３０６，３０４−３０５，３０５−３０６はリン
クで接続されているものとする。また、端末３１１，３
１２がそれぞれノード３０１，３０６に接続されている
ものとする。ここで、例えばノード３０３にて、トポロ
ジの変化を認識したときには、その情報は図２に示すよ
うに第１段階にて、リンク３２１〜３２３によりノード
３０２，３０４，３０６にHelloプロトコル等で通知さ
れ、第２段階にて、リンク３２４，３２５にてノード３
０１，３０５へ通知される。

【００３８】また、ＰＮＮＩでは、同時にネットワーク
を論理的な階層管理を行うことが可能となっている。こ
れは、いくつかのノードをひとつのピアグループとして
管理し、このピアグループを一つの論理ノードとする上
位の階層概念とし、さらに、この論理ノードのいくつか
の集まりを、上位のピアグループとするように、階層的
に繰り返して、ピアグループの管理を行うことにしてい
る。なお、論理ノードでは、該当するピアグループの情
報を集約して管理している。

【００３９】このことは、先に説明した、ネットワーク
内のトポロジ情報を交換する際、大規模なネットワーク
においても、少ない情報のやり取りをすることによっ
て、ネットワーク全体のトポロジをつかむことを可能と
している。

【００４０】この階層的な管理方式として示す具体的な
ネットワーク例として図３に示している。ここで、最下
位レベルであるピアグループＰＧ４０１〜４０８内のノ
ード４２０〜４４２は、実際の装置に対応しているが、
これらの各ピアグループは、その上位レベルの論理ノー
ド４５０〜４５６に対応している。更に、この論理ノー
ドは、それぞれ上位のピアグループＰＧ４１１としてま
とめられ、論理ノード４５７，４５８に対応している。
なお、これらの論理ノードは、最下位レベルのノードの
いずれかが管理する。また、ピアグループＰＧ４０８は
一段上位のピアグループを避けてさらに上位のピアグル
ープＰＧ４１１に属している。

【００４１】次に、シグナリング技術について説明す
る。この技術は、図１におけるシグナリング手段１０２
にて実現する。

【００４２】この技術も、ＰＮＮＩプロトコル技術にほ
ぼ基づいた処理を行っており、送信端末が接続している
ノード（始点ノード）において、送信端末からＳＥＴＵ
Ｐメッセージを受信したときは、経路計算手段１０３に
て着信端末までの経路を計算することにより取得できる
ので、その経路情報に基づきコネクションの設定を行う
技術である。これは、ルーティング技術によりネットワ
ークのトポロジを収集している、すなわちネットワーク
の状況を捕らえることができるので可能である。そし
て、この経路情報に従って、ＳＥＴＵＰメッセージを順
次転送することによりコネクションを設定していく。こ
の経路計算では、自ノードと同じピアグループ内である
ならば、すべての情報について知ることができるので、
完全な経路の計算を行うことができるが、他のピアグル
ープについては、情報が集約されているため、その中ま
では、完全な経路の計算は行わない。この場合、そのピ
アグループの入り口に当たるノード（エントリノード）
が、そのピアグループの内部に関してのみ、詳細な経路
計算を行うことにより、最終的に完全なソースルーティ
ングが可能となっている。

【００４３】次に、本発明に特有なルーティング手段１
０２及びシグナリング手段１０１の各処理について、具
体例を図３に示して説明する。端末４７０が端末４７１
に対してコネクションを設定する場合、端末４７０から
ＳＥＴＵＰメッセージ（該メッセージには、プロトコル
識別子、呼識別子、メッセージタイプ、相手ＡＴＭアド
レス、相手サブＡＴＭアドレス、自分のＡＴＭアドレ
ス、要求品質、中継ネットワークの指定、ＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ、コネクションを特定するコネクション識別子等）が
発信される。なお、ＳＥＴＵＰメッセージの中のシグナ
リングメッセージの構成は、図６に示すように、大きく
メッセージヘッダ８１１と、複数の情報要素８１２〜８
１５に分類できる。そして、個々の情報要素は、それぞ
れに情報要素ヘッダ８２１と情報８２２とから構成され
る。この情報要素に相手ＡＴＭアドレス、相手サブＡＴ
Ｍアドレス、自分のＡＴＭアドレス、要求品質、中継ネ
ットワークの指定、ＶＰＩ／ＶＣＩ、コネクション識別
子を含めているが、本発明では更に中継したくないノー
ドや避けたいノードやリンクの指定、中継しないピアグ
ループ等を含めて任意に指定する。例えば、シグナリン
グメッセージ８０１として、経由させたくない個所の情
報をＳＥＴＵＰメッセージ内の情報要素８１５中の情報
８２２に含ませて、発呼端末、又はネットワーク管理者
が指示する。本実施形態では、設定されたコネクション
を変更する場合であるので、ネットワーク管理者が当該
ノードのシグナリング手段１０２に指示する。

【００４４】このシグナリングメッセージを含むＳＥＴ
ＵＰメッセージは、ネットワーク管理者によりネットワ
ークの管理の上からコネクションのスタート点であるノ
ード４２０に送付する。図３において、最初に受信する
ノード４２０は、コネクション経路変更装置を備えてお
り、ネットワークのエントリノードであるので、着信端
末４７１までの経路計算を行う必要がある。ノード４２
０で詳細経路の計算ができるのは、同一ピアグループＰ
Ｇ４０１内と、このノードが属する上位ピアグループ内
のみである。すなわち他のピアグループについては、上
位階層でのみ指定する。よって、この例では、ピアグル
ープＰＧ４０１内の経路情報は、［４２０−４２２−４
２３］となり、上位ピアグループＰＧ４０９内の経路情
報は［４５０−４５２−４５３］、更に上位ピアグルー
プＰＧ４１１では［４５７−４５８］となる。ＳＥＴＵ
Ｐメッセージは、この経路情報も付与され、この情報に
基づき転送される。

【００４５】そして、ピアグループＰＧ４０１を出て、
ピアグループＰＧ４０３に到達したときに、このピアグ
ループＰＧ４０３のエントリノードであるノード４２７
は、ピアグループＰＧ４０３内の詳細な経路を計算し
て、ＳＥＴＵＰメッセージを送信する。従って、本コネ
クション設定の際には、ネットワークのエントリノード
ばかりでなく、ピアグループのエントリノードも経路設
定のための経路計算を行うことになる。以上の繰り返し
により、ＳＥＴＵＰメッセージが随時経路計算され端末
４７１に到達することができる。

【００４６】次に、切替手段１０４によって切り替えを
行うための技術について説明する。この技術について
は、図１におけるシグナリング手段１０２および切替手
段１０４にて行われる。なお、経路切り替え方式は、Ａ
ＴＭＦｏｒｕｍで現在仕様化検討されており、その動
作について説明する。

【００４７】コネクションの新規接続に際して、ネット
ワークは、端末〜端末間のコネクションに対してネット
ワーク内でユニークなコネクション識別子を付与する。
また、切り替えを行う可能性のあるコネクションに関し
て、ＳＥＴＵＰメッセージの内容は、再度ＳＥＴＵＰメ
ッセージを送信するときに必要なため、経路変更を行う
装置で、コネクションが存在する間は保持される。コネ
クション識別子は、コネクションにおいて別の経路の設
定を行うときに、旧経路のコネクションと新経路のコネ
クションと対応させるためのものである。

【００４８】例えば、図４において、端末５１１から端
末５１２に対して接続要求があったとする。このコネク
ションが将来経路切り替えを行う可能性がある場合に
は、ノード５０１はＳＥＴＵＰメッセージの情報を保持
しておく。すなわち、相手ＡＴＭアドレス、相手サブＡ
ＴＭアドレス、自分のＡＴＭアドレス、要求品質、中継
ネットワークの指定、ＶＰＩ／ＶＣＩ等の情報である。
そして、ノード５０１では、経路計算を行い、その結果
が［５０１−５０２−５０３−５０６］であったとす
る。この場合、ノード５０１では、経路上次のノードで
ある５０２に対してＳＥＴＵＰメッセージを送信する。
そのとき、ネットワーク内でユニークなコネクション識
別子を付与する。例えば、コネクション経路５２０に対
して、コネクション識別子”ａａａ”としておく。途中
のノード５０２，５０３においては、通常の処理である
ＳＥＴＵＰメッセージを受信したら、経路情報に基づい
て、ＳＥＴＵＰメッセージを送信する。最終的にノード
５０６では、ＳＥＴＵＰメッセージを受信したときに、
コネクション識別子”ａａａ”を保持しておく。

【００４９】その後、このコネクションを別の経路に変
更したいときに、ネットワーク管理者がノード５０１に
対して、切り替えの要求を行う。ノード５０１では、該
当するコネクションと同じコネクション識別子”ａａ
ａ”を迂回経路用ＳＥＴＵＰメッセージにも付与して送
信することにより、ノード５０６では、このコネクショ
ン識別子”ａａａ”と、既設定のコネクションのコネク
ション識別子に同じ物があるかどうかを判断することに
より、どのコネクションに対して切り替えをおこなえば
よいかがわかることになる。そして、同じコネクション
識別子をもったコネクションに対して、切り替えを行う
こととする。ここでは、切り替えを行う装置をネットワ
ークの入り口ノードと出口ノードと限定した例を示して
おり、この場合は、どのノードを切り替えノードとする
かの選択を行う必要がないため、処理手順が簡略化され
る。

【００５０】本実施形態の動作について、更に詳細に説
明する。図１に示す本コネクション経路変更装置におい
て、すでに経路が設定されていて、経路変更を行う場合
について、図３を用いて説明する。

【００５１】図３において、コネクション４８０がすで
に設定されており、ここでネットワーク管理者が、ノー
ド４３３を移転させたい場合を例にする。ネットワーク
管理者は、経路変更の起点となるノード４２０に対し
て、経由したくない個所の情報として「ノード４３３」
という情報とともにコネクションの経路変更要求を行
う。ノード４２０のシグナリング手段１０２では、経路
変更の要求を、経由したくない個所の情報とともに経路
計算手段１０３に対して依頼をする。経由したくない個
所の情報を示す例としては、先に示したようにノードの
場合ならばそのノードアドレスもしくはノード識別子
で、また、ノード間のリンクの場合には、その両端のノ
ードアドレスもしくは識別子で示すか、ネットワークで
ユニークに割り振ったリンク番号などがあげられる。

【００５２】また、ネットワークトポロジ情報テーブル
１１１とは、具体的には、ネットワーク内に存在するノ
ードとそれらのつながりを示すデータ、それぞれのノー
ドもしくはノード間のリンクのサービス品質（例えば、
セル転送遅延時間）、利用可能帯域情報など、および、
ピアグループとして階層化管理されている場合には、そ
の階層化情報も保持されている。

【００５３】経路計算手段１０３は、ネットワークトポ
ロジ情報テーブル１１１を参考にして、該当する個所
が、自ノードと同じピアグループにあるかないかを判断
する。もし、ある場合には、ネットワークトポロジ情報
テーブル１１１のネットワークのつながり情報に、この
避けたい個所の情報を当てはめて、該当する部分を削除
した形で、経路の計算を行うが、図３のケースでは、自
ノードとは別のピアグループに存在するので、経路計算
手段１０３より、経由したくない個所を除けなかった旨
の通知をもらい、図６に示すように、ＳＥＴＵＰメッセ
ージに経由したくない個所の情報を付与して送信する。

【００５４】この情報を基に、シグナリング手段１０２
は、ＳＥＴＵＰメッセージを次の装置に対して送信す
る。なお、この時点では、元の経路４８０に対しては何
ら処理を行われない。

【００５５】そして、次のノード４２２は、経路計算し
たノード４２０と同じピアグループに属するので、経路
計算を行う必要はなく、シグナリング手段１０２におい
て、ＳＥＴＵＰメッセージを受信したときに、コネクシ
ョンの接続処理を行い、経路情報に従って、ＳＥＴＵＰ
メッセージを転送する。

【００５６】経路の途中で、ピアグループが変わった場
合、すなわちこの例では、ノード４２７が最初のそれに
相当し、ピアグループＰＧ４０３のエントリノードであ
るので、ＳＥＴＵＰメッセージを受信した場合、そのピ
アグループ内における経路の計算を行う必要がある。こ
のとき、ノード４２７のシグナリング手段１０２は、始
点のノード４２０と同じように、経路計算を行うよう経
路計算手段１０３に対して依頼する。その際、経由した
くない個所の情報があれば添付し、計算結果をもらう。
しかしながら、図３の例では、ノード４２７の属するピ
アグループには、その該当する個所は存在しないので、
経路計算結果に基づき、次のノードに対して経由したく
ない個所の情報とともにＳＥＴＵＰメッセージを送信す
る。

【００５７】次のピアグループＰＧ４０４のエントリノ
ード４３１では、ピアグループが変わっているので、経
路計算を行う。この時、経由したくない個所の情報すな
わち「ノード４３３」は、同じピアグループＰＧ４０４
に属するので、その個所を除いて計算する。この場合、
このピアグループ４０４内部の経路は［４３１−４３２
−４４３］であったとすると、その通りに経路を設定し
ていく。

【００５８】この様にして、終点のノード４４２にたど
り着く。このとき、このノード４４２のシグナリング手
段１０２は、コネクション接続の処理を行い、その処理
が完了次第、始点ノード４２０方向へ、ＣＯＮＮＥＣＴ
メッセージを送信する。この時、始点のノード４２０の
シグナリング手段１０２は、既存コネクションのコネク
ション識別子と一致するかどうか判断し、一致するもの
に対して、経路切り替えの処理を行う。もともと使用し
ていたコネクション４８０と切り替えを行うために、ノ
ード４２０の切替手段１０４に対して切り替えの指示を
行う。この切替手段１０４では、もともとあるコネクシ
ョン４８０の始点ノード側と、端末側を切断する。その
後に、この端末側と新たに接続したコネクション４８１
を接続することにより、コネクションを切り替える。Ｃ
ＯＮＮＥＣＴメッセージを受信した途中のノードのシグ
ナリング手段１０２では、接続完了処理（例えば、その
装置におけるコネクションに対する状態管理を変更する
など）を行い、ＣＯＮＮＥＣＴメッセージを始点ノード
４４２方向に対して送信する。

【００５９】最終的に、このＣＯＮＮＥＣＴメッセージ
が、始点ノード４２０のシグナリング手段１０２で受信
されたときは、始点ノード４２０が切替手段１０４に対
し切り替えの指示をする。そして、切替手段１０４で
は、もともとあるコネクション４８０の送信端末側と受
信端末側を切断して、この送信端末側と新たに用意され
たコネクション４８１を接続することにより、コネクシ
ョンの経路変更が完了する。そして、始点ノード４２０
は、旧経路のコネクション４８０に対して、切断する旨
のRELEASEメッセージを送信する。

【００６０】なお、終点ノード４４２において、切り替
えを行うタイミングは、最後の旧経路のコネクショ４８
０に対するRELEASEメッセージを受信したときでも構わ
ない。

【００６１】つぎに、図５に始点ノード４２０内での処
理フロー例を示す。このフローは、ＳＥＴＵＰメッセー
ジを受信したときに行う処理例である。

【００６２】まず、端末４７０は、宛先端末４７１に向
け、ＳＥＴＵＰメッセージを送出する。次に、始点ノー
ド４２０は該ＳＥＴＵＰメッセージを受ける。処理７０
２では、受信したＳＥＴＵＰメッセージに対して、ピア
グループのエントリノードであるかどうかを判断する。
この判断は、受信したポートに接続されている隣接ノー
ドのアドレスなどを利用して、自ノードのトポロジ情報
データベース１１１と比較し、同じピアグループに属す
るかどうかである。もし、異なる場合には、自ノードが
エントリーノードであると判定する。ここで、エントリ
ーノードであると判断した場合には処理７０３を、ま
た、エントリーノードでないと判断した場合には処理７
０７のＳＥＴＵＰメッセージを隣接のノードに送出す
る。

【００６３】処理７０３では、経由したくない個所の情
報があるかどうかをＳＥＴＵＰメッセージ内の情報から
判断し、ある場合には、更に自ノードの属するピアグル
ープと同じであるかどうかを判断する。処理７０４で
は、自ノードの属するピアグループには、経由したくな
い個所は存在しないので、通常どおりの経路計算を処理
７０４で行う。経由したくない個所が存在する場合に対
する処理７０５では、その個所を除いた経路計算を行
う。

【００６４】最終的に、経路が見つかったかどうかを処
理７０６で判断し、存在する場合には処理７０７を、存
在しない場合には処理７０８を行う。ここで、処理７０
７は、ＳＥＴＵＰメッセージの送信を行い、処理７０８
では、クランクバック（Ｃｒａｎｋｂａｃｋ）処理が行
えるようRELEASEメッセージを送信する。

【００６５】なお、上記のクランクバック処理とは、Ｐ
ＮＮＩにおいて規定されている処理手順であって、クラ
ンクバック情報要素と共にRELEASEメッセージを、発呼
の送信元端末方向に対して差し戻し的に送信することを
いい、この送信により、当該送信元端末方向に接続した
ノードにおいて、再度経路計算を行って、経路設定を行
うという技術である。これは、ソースルーティングによ
り経路計算を行い、ＳＥＴＵＰメッセージをその経路に
基づいて送信した場合に、途中のノードにて、品質条件
や障害等により実際にコネクション設定できない場合に
利用される。

【００６６】このクランクバック処理を着手することが
必要になった場合として、例えばフラッディング処理に
よるネットワークトポロジの変更通知に従って、すべて
の装置のネットワークトポロジ情報データベースの更新
がされる前にＳＥＴＵＰメッセージを送信された場合な
どがある。この時には、RELEASEメッセージの中に、ク
ランクバック情報要素を含み、その情報要素は、設定で
きなかった個所を示す。そして、このクランクバック情
報要素を含んだRELEASEメッセージを経路計算した装置
すなわちエントリノードが受信すると、その装置は、そ
の場所を除いて別経路の計算を行う。

【００６７】［第２の実施形態］次に、本発明の第２の
実施形態について、図３，図７，図８を参照しつつ詳細
に説明する。図７によれば、シグナリング手段２０２と
ネットワーク管理者の指示経路にデータベース２１２が
接続されている点が、上述の第１の実施形態と異なって
いる。

【００６８】ネットワーク管理者は、経路を変更したい
コネクションがある場合に、特有のコネクションという
意味で、ユニークなコネクション識別子をネットワーク
より収集し、そのコネクション識別子を避けたい個所に
該当するコネクション経路変更装置に対してあらかじめ
設定しておく。図３を利用して説明すると、コネクショ
ン識別子が「ａａａ」であるようなコネクション４８０
がすでに設定されており、ノード４３３を移転させたい
場合を例にする。この場合、ネットワーク管理者が、ノ
ード４３３に対して、該当するコネクション４８０のコ
ネクション識別子「ａａａ」を、ノード４３３に対して
指定すると、該当するノード４３３は、データベース２
１２にそのコネクション識別子を格納する。

【００６９】次に、ネットワーク管理者は、コネクショ
ンの経路変更をしたいと考えているコネクションを指定
し、経路変更処理を行うコネクション経路変更装置に対
してコネクションの経路変更を要求する。図３の例で
は、ネットワーク管理者は、ノード４２０に対して、コ
ネクション識別子とともに経路切り替えの要求を行う。
そして、この要求を受けたノード４２０は、経路計算を
行い、得られた経路情報に従って、ＳＥＴＵＰメッセー
ジを生成して次のノードに送信する。

【００７０】途中のノードが、ＳＥＴＵＰメッセージを
受信したときには、その途中のノードはそのメッセージ
中のコネクション識別子と自ノードのデータベース２１
２の内容と比較し、該当するものがある場合には、その
ＳＥＴＵＰメッセージに対してコネクション設定を不可
として次のノードへのコネクション設定を拒否し、続け
て送信元ノード４２０の方向に差し戻し的なクランクバ
ック処理を行う。このことにより、あるコネクションに
対して、通過したくない個所の経路の設定を行うことが
可能となり、結果として、別経路の設定ができ、切り替
えることにより、経路変更をすることが可能となる。

【００７１】図３の例では、ピアグループＰＧ４０４の
エントリノード４３１にてこのピアグループ内の経路が
計算されるが、この結果が［４３１−４３３−４４３］
であったとする。そして、ノード４３１は、この計算結
果により、ノード４３３に対して、ＳＥＴＵＰメッセー
ジを送信する。ノード４３３では、あらかじめネットワ
ーク管理者より、経由したくない個所の情報として、コ
ネクション識別子「ａａａ」がデータベース２１２に登
録されているので、ＳＥＴＵＰメッセージを受信したと
きに、このメッセージ内のコネクション識別子と、デー
タベース２１２内の情報と一致するかどうかを判断す
る。この例では、一致するので、このＳＥＴＵＰメッセ
ージの受信に対して、クランクバック処理を行って、RE
LEASEメッセージを発信端末方向に対して送信する。エ
ントリノード４３１では、このRELEASEメッセージを受
信したことにより、再度このピアグループ４０４内の経
路計算を行い、別経路を設定することができる。

【００７２】また、さらに具体的に説明すれば、図７に
おいて、ネットワーク管理者が経路変更をしたいコネク
ション固有のコネクション識別子を、経由させたくない
個所のコネクション経路変更装置に対して設定してお
く。その装置は、この情報をデータベース２１２に登録
しておく。その後、シグナリング手段２０２にて経路変
更用のＳＥＴＵＰメッセージを受信した場合には、その
コネクション識別子とデータベース２１２の内容と比較
し、一致するものがある場合は、その装置において、コ
ネクション接続を拒否する。この拒否の処理として、コ
ネクション切断メッセージ（RELEASEメッセージ）に拒
否した個所の情報、すなわち自装置のアドレス等を付与
して返送する。そして、経路計算を行った装置におい
て、RELEASEメッセージを受信した場合は、この拒否し
た個所の情報を考慮して、別経路の計算を行うことが可
能であるため、結果として、経由させたくない個所を除
いた経路の設定が可能となり、このコネクションが確立
した後、元のコネクションと切り替えることによりコネ
クション経路の変更を行う。

【００７３】上述の処理フローの例を、図８のフローチ
ャートに示して説明する。このフローは、ＳＥＴＵＰメ
ッセージを受信したときに行うシグナリング手段の処理
である。

【００７４】処理９０２では、受信したＳＥＴＵＰメッ
セージに含まれるコネクション識別子とデータベースの
内容を比較する。ここで、一致するものが存在する場合
には処理９０７を、また、存在しない場合には、処理９
０３を行う。

【００７５】処理９０３では、ピアグループのエントリ
ノードであるかどうかを判断する。この判断は、受信し
たポートに接続されている隣接ノードの識別子などを利
用して、自ノードのそれと比較し、同じピアグループに
属するかどうかを判断する。もし、異なる場合には、自
ノードがエントリノードであると判定する。ここで、エ
ントリノードであると判断した場合には処理９０４を、
また、エントリノードでないと判断した場合には処理９
０５を行う。

【００７６】処理９０４は、自ノードがエントリノード
と判断したということなので、自ノードの属するピアグ
ループ内の経路計算を行う。その後に、処理９０６に
て、経路が計算できたかどうかを判断し、計算できた場
合には処理９０５を、できなかった場合には９０７を実
行する。

【００７７】処理９０５は、ＳＥＴＵＰメッセージの送
信を行う。また、処理９０７では、RELEASEメッセージ
を生成し、その経路上の１つ手前の中間ノードに戻され
るクランクバックの処理を行う。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ネットワーク内のコネクションの経路変更を、再度端末
ユーザからコネクションの設定をすることなく、実行す
ることが可能となる。これに伴い、システム工事中のコ
ネクションの一時待避、あるいはコネクションのリソー
スの再配分を簡便に行うことが可能となる。

【００７９】また、コネクション経路変更は、経路の計
算を行うソースルーティング方式のネットワークにおい
ても、またダイナミックにコネクションの接続を行うプ
ロトコルを使ったコネクションオリエンティッドなネッ
トワークにおいても、端末ユーザからのコネクションの
再設定要求をすることなく、経路を変更させることがで
きる。

【００８０】また、経路変更の処理を行う装置に対し
て、ネットワーク管理者が経由させたくない経路情報を
与え、その装置より別経路の設定を行うＳＥＴＵＰメッ
セージに、その情報を付与して送信することにより、別
の経路の計算が可能となる。

【００８１】さらに、経路上の階層的なピアグループの
エントリノードで、自分のピアグループ内の経路を計算
するときに、この避けたい個所の情報を付加されている
ＳＥＴＵＰメッセージを用いることにより、別個の経路
の計算が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施形態のコネクション経路変
更装置のブロック図である。

【図２】フラッディング処理の一例を示す概念図であ
る。

【図３】本発明による一実施形態のルーティング経路の
概念図である。

【図４】本発明による一実施形態のルーティング経路の
概念図である。

【図５】本発明による一実施形態のシグナリング手段に
おけるコネクション接続時のフローチャートである。

【図６】本発明による一実施形態のシグナリング情報の
構造図である。

【図７】本発明による一実施形態のコネクション経路変
更装置のブロック図である。

【図８】本発明による一実施形態のシグナリング手段に
おけるコネクション接続時のフローチャートである。

【図９】本発明を適用する場合のネットワークの概念図
である。

【符号の説明】

１０１，２０１ルーティング手段１０２，２０２シグナリング手段１０３，２０３経路計算手段１０４，２０４切替手段１１１，２１１トポロジ情報データベース２１２データベース３０１〜３０６ノード３１１，３１２端末３２１〜３２５ネットワークの接続情報およびネット
ワーク資源利用情報４０１〜４１１ピアグループ４２０〜４４３物理ノード４５０〜４５６論理ノード４７０，４７１端末４８０，５２０既設定のコネクション４８１，５２１迂回用のコネクション５０１〜５０６，１００１〜１００６ノード５１１，５１２端末８０１シグナリングメッセージ８１１シグナリングメッセージのヘッダ８１２〜８１５情報要素８２１情報要素のヘッダ８２２情報要素の情報

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ネットワークに接続された複数のノードに
配置されるコネクション経路変更装置において、ネットワーク内接続やネットワーク資源および資源利用
情報を他の装置とやりとりするルーティング手段と、前
記コネクションの設定を行うシグナリング手段と、前記
ルーティング手段からの情報により内容を更新するトポ
ロジ情報データベースと、メッセージに応じて前記シグ
ナリング手段の指示により該トポロジ情報データベース
の内容を利用してルーティング経路を計算する経路計算
手段と、前記コネクションの設定変更を切り替える指示
を出す切替手段と、経路を変更したい前記コネクション
のコネクション識別子を有する情報を格納するデータベ
ースとを備え、前記コネクションを接続するための前記
メッセージ（ＳＥＴＵＰメッセージ）を受信したとき
に、前記ＳＥＴＵＰメッセージ中の前記コネクション識
別子を検出して、前記データベースの内容と比較を行
い、前記シグナリング手段は前記ＳＥＴＵＰメッセージ
を受けたとき、前記ＳＥＴＵＰメッセージ内の経路を変
更したい前記コネクション識別子と前記データベースの
前記コネクション識別子とを比較して、一致した場合
は、前記コネクションの経路を再計算させるクランクバ
ック処理を行わせるためのコネクション切断メッセージ
（ＲＥＬＥＡＳＥメッセージ）を、経路計算を行った装
置に対し、返信することを特徴とするコネクション経路
変更装置。