JP4647835B2 - 伝送装置及び障害回避方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送装置及び障害回避方法に関し、特に発生した障害の回避制御を行って伝送制御を行う伝送装置及び障害回避の制御を行う障害回避方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネット利用の拡大に伴い、ＩＰ（Internet Protocol）パケットのトラフィックが増大している。また、ＩＰパケットのデータ内容も多様化し、従来の計算機データに加え、リアルタイム性が必要とされる音声や動画像などのデータが増えてきている。
【０００３】
このような状況に対応し、ＩＰパケットの伝送時間を短縮するために、ＩＰパケットに宛先ラベルを付加するレイヤ２でのラベルスイッチング技術が提案されている。
【０００４】
ラベルスイッチングは、従来、ルータを利用して実現していた、異なるネットワーク間のレイヤ３での通信を、レイヤ２で直結して上位層を使わずに実現するパケット高速転送技術であり、ＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching)と呼ばれる方式が、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）において標準化作業中である。
【０００５】
ＭＰＬＳネットワークにおける従来の障害回避技術としては、例えば、Local Repairと呼ばれる手法がとられている。図２２〜図２４はLocal Repairによる障害回避を説明するための図である。図に示すネットワークでは、パケットの中継装置（ＬＳＲ：Label Switch Router）であるＬＳＲ２０１、２０２が接続し、ＬＳＲ２０５、２０６が接続している。また、ＬＳＲ２０２〜２０５及びＬＳＲ２０７、２０８がリング状に接続している。
【０００６】
ここで、End-to-Endのワーキングパス（working path）Ｗを、図のような経路に設定した際には、パケットは各ＬＳＲでラベルスイッチングされて、LSR201→LSR202→LSR203→LSR204→LSR205→LSR206の順で中継される。そして、この場合、リンクＬ１〜Ｌ３のいずれかに障害が発生した場合に備えて、プロテクションパス（protection path）ｐ１〜ｐ３があらかじめ確保される。
【０００７】
プロテクションパスｐ１〜ｐ３は、リンクＬ１〜Ｌ３のそれぞれに発生した障害を回避する迂回パスである。また、障害が発生すると、障害発生リンクの両端のＬＳＲは、障害リンクをこれらプロテクションパスへ切り替えて障害回避を行う。
【０００８】
例えば、図２３のように、リンクＬ２に障害が発生した場合、ＬＳＲ２０３、２０４は、この障害検出を行い、障害リンクＬ２からプロテクションパスｐ２への切り替え制御を行う。すると、あらたなワーキングパスＷａは、図２４に示すような経路となり、パケットは各ＬＳＲでラベルスイッチングされて、LSR201→LSR202→LSR203(折り返し点)→LSR202→LSR207→LSR208→LSR205→LSR204（折り返し点）→LSR205→LSR206の順で中継される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の障害回避技術では、あらかじめ障害回避用のプロテクションパスを設けておく必要があり、多くのネットワーク資源をあらかじめ確保しておかなければならないため、非常に効率が悪く、運用性及び利便性の低下を引き起こすといった問題があった。
【００１０】
上記の例では、ワーキングパスＷに対し、リンクＬ１〜Ｌ３が障害発生リンクとなりうるので、リンクＬ１〜Ｌ３それぞれに対して、３つのプロテクションパスｐ１〜ｐ３をあらかじめ確保しておかなければならない。
【００１１】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、少ないネットワーク資源を有効に活用して、効率よく障害回避を行う伝送装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、少ないネットワーク資源を有効に活用して、効率よく障害回避を行う障害回避方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、伝送装置が提供される。この伝送装置は、ラベルが付加された通信情報に対し、入力通信情報のラベル情報に対する出力通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行って通信情報の伝送を行う伝送手段と、予め設定された現用パスに対して、該現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、閉ループ状の予備パスを確立するパス確立手段と、障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段とを有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は伝送装置の原理図である。伝送装置１０は、ネットワーク上で発生した障害の回避制御を行って、ラベルを用いた通信情報の伝送制御を行う装置である。なお、伝送装置１０は、パケット転送を行うネットワークや、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのようなコネクション型通信が行われる光ネットワークなどに適用可能である。
【００２０】
以降では、図１〜図２０までを、ＭＰＬＳパケット中継伝送を対象とし、図２１で光ネットワーク上での伝送を対象にした説明を行う。
ラベルテーブル管理手段１１は、ラベルが付加された通信情報（以下、パケットと呼ぶ）に対し、入力パケットに対する出力パケットのラベル情報の関係を示すラベルテーブルＴを管理する。なお、パケットにラベルを付加する際には、図３で後述するラベル配布プロトコル（ＣＲ−ＬＤＰ：Constraint-based Routing using Label Distribution Protocol）を用いる。
【００２１】
伝送手段１２は、ラベルテーブルＴにもとづいて、ＭＰＬＳのラベルスイッチングを行ってパケットの伝送を行う。基本的なＭＰＬＳパケット伝送については図２で後述する。
【００２２】
パス確立手段１３は、現用パスＷが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ現用パスＷ上のパケットの流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスＰを確立する。
【００２３】
このループ状の予備パスＰの生成方法としては、例えば、１装置に始点／終点を設定した後に、この始点と終点を結合して、閉ループのパスを確立する方法がある。ここで、伝送装置１０が伝送媒体（電気通信ケーブルなど）で接続して構成されるネットワークシステム１００に対して、現用パスＷが図のような経路に設定されているとする。
【００２４】
この場合、現用パスＷ上のパケットの流れとは逆方向の流れになるように、始点及び終点を例えば、伝送装置１０ｃに設定する。すると、伝送装置１０ｃを始点／終点に持ち、現用パスＷが確立している伝送路の一部を含む、図のようなループ状の予備パスＰを確立することができる。
【００２５】
なお、ループ状の予備パスＰの生成方法としては、上記の方法の他にも、始点／終点の区別なく、各リンクのラベルを関係付けることにより、閉ループのパスを確立したりしてもよい。
【００２６】
障害回避制御手段１４は、障害発生時、ラベルテーブルＴのラベルの対応付けを変更し、現用パスＷと予備パスＰとを切り替えて、障害回避の制御を行う。例えば、図の場合、リンクＬ２で障害が発生した場合には、伝送装置１０ｃで現用パスＷから予備パスＰへ切り替え、伝送装置１０ｄで予備パスＰから現用パスＷへ切り替えることで、あらたなパスＷａが生成されて、障害を回避することができる。詳細は後述する。
【００２７】
次にＭＰＬＳパケット伝送について説明する。図２はＭＰＬＳパケット伝送を説明するための図である。ＬＳＲ１〜４が伝送媒体によって順に接続しており、ＬＳＲ１〜４はそれぞれラベルテーブルを有している。
【００２８】
ラベルテーブルは、入力情報ＩＮと出力情報ＯＵＴとから構成される。入力情報ＩＮは、パケットが入力されるパスの識別子である入力インタフェース識別子ＩＦin及び入力パケットに付加している入力ラベルＬinとからなる。
【００２９】
出力情報ＯＵＴは、パケットを出力すべきパスの識別子である出力インタフェース識別子ＩＦout及び出力パケットに付加すべき出力ラベルＬoutとからなる。また、ＬＳＲ２、３は、図に示すような内容のラベルテーブルｔ２、ｔ３を持っている。
【００３０】
ここで、ＬＳＲ１からＬＳＲ４へパケットを転送することを考える。まず、ＬＳＲ１は、パケットにラベルａを添付して転送する。ＬＳＲ２は、ラベルａを持つパケットをＩＦin＃１から受信すると、ラベルテーブルｔ２を検索し、対応する出力情報ＯＵＴを獲得する。そして、ＬＳＲ２は、受信したパケットのラベルａをラベルｂに付け替え、ＩＦout＃２から出力する。
【００３１】
ＬＳＲ３は、ラベルｂを持つパケットをＩＦin＃１から受信すると、ラベルテーブルｔ３を検索し、対応する出力情報ＯＵＴを獲得する。そして、ＬＳＲ３は、受信したパケットのラベルｂをラベルｃに付け替え、ＩＦout＃２から出力する。このような手順を繰り返して、終端のＬＳＲ４までパケットを転送する。
【００３２】
このように、ＭＰＬＳのパケット伝送では、ラベルテーブルにもとづいて、アドレスではなく、ラベルにしたがって出力インタフェースを決定し、かつパケットに添付されているラベルを書き換えて中継していくことで、宛先までパケットを送信する。
【００３３】
次にラベルテーブルを生成するためのＣＲ−ＬＤＰについて説明する。図３はＣＲ−ＬＤＰを説明するための図である。LSR1→LSR2→LSR3→LSR4のＭＰＬＳのパス（ＬＳＰ：Label Switched Path）の確立を行う場合を考える。
【００３４】
パス確立の要求を行う送信元ＬＳＲは、パスの宛先ＬＳＲまでのルート（経由ＬＳＲ）を指定したラベル・リクエスト・メッセージを、宛先ＬＳＲへHop-by-Hopで送信する。そして、宛先ＬＳＲは、ラベルの割り当てを行うラベル・マッピング・メッセージを送信元ＬＳＲへ返信する。
【００３５】
図の場合、送信元ＬＳＲ１は、経由ＬＳＲ２、３及び宛先ＬＳＲ４を含むラベル・リクエスト・メッセージをＬＳＲ２へ送信し、ＬＳＲ２は、経由ＬＳＲ３及び宛先ＬＳＲ４を含むラベル・リクエスト・メッセージをＬＳＲ３へ送信し、ＬＳＲ３は、宛先ＬＳＲ４を含むラベル・リクエスト・メッセージを宛先ＬＳＲ４へ送信する。
【００３６】
また、宛先ＬＳＲ４は、ラベルｃの情報を含むラベル・マッピング・メッセージをＬＳＲ３へ送信し（ＬＳＲ３は、このラベル・マッピング・メッセージを受け取ると、対応する出力インタフェースから出力すべきパケットに、ラベルｃを付加する、以下同様）、ＬＳＲ３は、ラベルｂの情報を含むラベル・マッピング・メッセージをＬＳＲ２へ送信し、ＬＳＲ２は、ラベルａの情報を含むラベル・マッピング・メッセージを送信元ＬＳＲ１へ送信する。このような制御を行うことでラベルテーブルが生成される。
【００３７】
次に伝送装置１０による障害回避の動作（第１の実施の形態とする）について詳しく説明する。図４〜図７は障害回避の動作を示す図である。図４にはステップＳ１〜ステップＳ３を、図５にはステップＳ４〜ステップＳ６を、図６にはステップＳ７〜ステップＳ９を、図７にステップＳ１０を示す。
【００３８】
ネットワークシステム１００は、伝送媒体で接続したＬＳＲ１〜ＬＳＲ８で構成される（ＬＳＲ１〜ＬＳＲ８は、伝送装置１０の機能を含む）。ＬＳＲ１、２が接続し、ＬＳＲ５、６が接続している。そして、ＬＳＲ２〜５及びＬＳＲ７、８がリング状に接続している。なお、リンクＬ２に障害が発生するものとし、この障害の回避制御に必要な箇所を中心に以降説明する。
【００３９】
また、現用パス（以下、ワーキングパス）Ｗに対して、ＬＳＲ１→ＬＳＲ２のラベルをＡ、ＬＳＲ２→ＬＳＲ３のラベルをＢ、ＬＳＲ３→ＬＳＲ４のラベルをＣ、ＬＳＲ４→ＬＳＲ５のラベルをＤ、ＬＳＲ５→ＬＳＲ６のラベルをＥとし、さらに入力／出力のインタフェース識別子（＃で示す番号）を図のように設定する。
〔Ｓ１〕最初、ワーキングパスＷは、LSR1→LSR2→LSR3→LSR4→LSR5→LSR6の経路に確立されているとする。
【００４０】
〔Ｓ２〕ＬＳＲ３のラベルテーブル管理手段１１は、ワーキングパス用のラベルテーブルＴ３ｗを生成する。ラベルテーブルＴ３ｗは、現用系入力情報ＩＮｗと現用系出力情報ＯＵＴｗから構成される。現用系入力情報ＩＮｗは、入力インタフェース識別子ＩＦin及び入力ラベルＬinからなり、ここではＩＦin＝＃１、Ｌin＝Ｂである。また、現用系出力情報ＯＵＴｗは，出力インタフェース識別子ＩＦout及び入力ラベルＬoutからなり、ここではＩＦout＝＃２、Ｌout＝Ｃである。
【００４１】
〔Ｓ３〕ＬＳＲ４のラベルテーブル管理手段１１は、ワーキングパス用のラベルテーブルＴ４ｗを生成する。ラベルテーブルＴ４ｗにおけるテーブル構成は上記と同様である。現用系入力情報ＩＮｗに対しては、ＩＦin＝＃１、Ｌin＝Ｃであり、現用系出力情報ＯＵＴｗに対しては、ＩＦout＝＃２、Ｌout＝Ｄである。
〔Ｓ４〕ワーキングパスＷが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ現用パスＷ上のパケットの流れとは逆方向の流れになるように、ループ状の予備パス（以下、プロテクションパス）Ｐを確立する（ＣＲ−ＬＤＰを用いて、または個々のＬＳＲを設定してプロテクション用のＬＳＰを確立する）。
【００４２】
なお、プロテクションパスＰに対して、ＬＳＲ３→ＬＳＲ２のラベルをａ、ＬＳＲ２→ＬＳＲ７のラベルをｂ、ＬＳＲ７→ＬＳＲ８のラベルをｃ、ＬＳＲ８→ＬＳＲ５のラベルをｄ、ＬＳＲ５→ＬＳＲ４のラベルをｅ、ＬＳＲ４→ＬＳＲ３のラベルをｆとする。
【００４３】
なお、ここでは、始点／終点を１装置に設定して、閉ループのパスを確立する方法を用いて（ＬＳＲ３のパス確立手段１３による）、プロテクションパスＰを確立する場合について説明する。
【００４４】
〔Ｓ５〕ＬＳＲ３のラベルテーブル管理手段１１は、プロテクションパス用のラベルテーブルＴ３ｐを生成する（このラベルテーブルＴ３ｐは、始点／終点を結合する情報を有しているテーブルである）。ラベルテーブルＴ３ｐは、予備系入力情報ＩＮｐと予備系出力情報ＯＵＴｐから構成される。予備系入力情報ＩＮｐは、入力インタフェース識別子ＩＦin及び入力ラベルＬinからなり、ここではＩＦin＝＃２、Ｌin＝ｆである。また、予備系出力情報ＯＵＴｐは，出力インタフェース識別子ＩＦout及び出力ラベルＬoutからなり、ここではＩＦout＝＃１、Ｌout＝ａである。
【００４５】
ここで、ＬＳＲ３は、終点側のＩＦin＝＃２から受信したパケットが、すでに割り当てられている入力ラベルＬinと同じラベルを持っている場合は（すなわち、ＩＦin＝＃２から受信したパケットのラベルがｆの場合は）、そのパケットを受信するのではく、ラベルｆを出力ラベルＬoutのａに付け替え、始点側の出力ＩＦout＝＃１から出力中継する。これにより、プロテクションパスＰを通じてループ状にパケットが伝送されることになる。
【００４６】
〔Ｓ６〕ＬＳＲ４のラベルテーブル管理手段１１は、プロテクションパス用のラベルテーブルＴ４ｐを生成する。ラベルテーブルＴ４ｐは、予備系入力情報ＩＮｐと予備系出力情報ＯＵＴｐから構成される。予備系入力情報ＩＮｐは、入力インタフェース識別子ＩＦin及び入力ラベルＬinからなり、予備系出力情報ＯＵＴｐは，出力インタフェース識別子ＩＦout及び出力ラベルＬoutからなる。
【００４７】
ここでは、予備系入力情報ＩＮｐに対しては、ＩＦin＝＃２、Ｌin＝ｅであり、予備系出力情報ＯＵＴｐに対しては、ＩＦout＝＃１、Ｌout＝ｆである。
〔Ｓ７〕ＬＳＲ３とＬＳＲ４間のリンクＬ２に障害が発生し、ＬＳＲ３、４はこの障害を検出する。障害検出方法としては、例えば、定期的に生存確認メッセージを互いに送り合い、それを受信しなくなったことで障害発生を認識するなどの方法を用いる。
【００４８】
〔Ｓ８〕障害の上流に位置するＬＳＲ３の障害回避制御手段１４は、現用系入力情報ＩＮｗと予備系出力情報ＯＵＴｐとの対応付けを行い、ラベルテーブル管理手段１１は、障害回避パス用のラベルテーブルＴ３を生成する。
【００４９】
このラベルテーブルＴ３により、ワーキングパスＷのＩＦin＝＃１からパケットが到着した場合は、ワーキングパスＷのＩＦout＝＃２に中継するのではなく、プロテクションパスＰのＩＦout＝＃１に、プロテクションパスＰの出力ラベルのａを付けてパケットを送信する（パケットの折り返し中継となる）。
〔Ｓ９〕障害の下流に位置するＬＳＲ４の障害回避制御手段１４は、予備系入力情報ＩＮｐと現用系出力情報ＯＵＴｗとの対応付けを行い、ラベルテーブル管理手段１１は、障害回避パス用のラベルテーブルＴ４を生成する。
【００５０】
このラベルテーブルＴ４により、プロテクションパスＰのＩＦin＝＃２からパケットが到着した場合は、プロテクションパスＰのＩＦout＝＃１に中継するのではなく、ワーキングパスＷのＩＦout＝＃２に、ワーキングパスＷの出力ラベルのＤを付けてパケットを送信する（パケットの折り返し中継となる）。
【００５１】
〔Ｓ１０〕ステップＳ８、９の制御により、ＬＳＲ３ではワーキングパスＷからプロテクションパスＰへの切り替えが行われ、ＬＳＲ４ではプロテクションパスＰからワーキングパスＷへの切り替えが行われて、あらたな経路のパスＷａが生成される。このようにして、リンクＬ２に発生した障害を回避することができる。
【００５２】
図８は障害回避方法の動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ２０〕ワーキングパス上を転送される、ラベルが付加されたパケットに対し、入力パケットに対する出力パケットのラベル情報の関係を示すラベルテーブルを生成する。
【００５３】
〔Ｓ２１〕ワーキングパスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつワーキングパス上のパケットの流れとは逆方向の流れになるように、ループ状のプロテクションパスを確立する。また、プロテクションパスに関するラベルテーブルを生成する。
〔Ｓ２２〕障害発生時、ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、ワーキングパスとプロテクションパスとを切り替えて、障害回避の制御を行う。
【００５４】
以上説明したように、伝送装置１０及び障害回避方法では、上述したようなループ状のプロテクションパスＰを確立し、障害発生時には、ラベルの対応付けを変更して、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰとを切り替えて障害回避制御を行う構成とした。
【００５５】
従来では、ワーキングパスＷに対して、障害発生リンクとなりうる数のプロテクションパスをあらかじめ確保していたが、本発明では１つのプロテクションパスＰを設けるだけでよいので、あらかじめ多くの資源を確保する必要はなく、効率よく障害回避を行うことができる。これにより、少ないネットワーク資源を有効に活用でき、運用性及び利便性の向上を図ることが可能になる。
【００５６】
ここで、本発明と従来のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴにおける障害回避技術の相違について説明する。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのリングネットワークでは、逆方向のデータ伝送を行う２つのリングでノードを接続し、時分割多重されたデータが、リング状の伝送路を巡回することで、各ノードが通信を行う。
【００５７】
例えば、各ノードは、割り当てられたタイムスロットから、現用リングの伝送路に流れているデータを取り除いたり、または割り当てられたタイムスロットにデータを挿入したり、通過するデータをモニタしたりして互いに通信を行う。
【００５８】
そして、現用リングに障害が発生した場合には、現用リングを予備リングに接続して、リングプロテクションと呼ばれる障害回避の制御を行う。ところが、このリングプロテクションによる障害回避制御は、ＭＰＬＳのようなラベルスイッチング・ネットワークに使用することはできない。
【００５９】
ＭＰＬＳのパスは、ラベルによって確立され、かつ始点と終点を有するパスであり、パケットは終点で取り込まれる。このため、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのリングネットワークのように、データをリング状に巡回させて、パケットの削除、挿入、モニタ等を行うといった機能がＭＰＬＳにはないため、巡回データを救済するためのリングプロテクションはＭＰＬＳに適用することはできない。
【００６０】
伝送装置１０及び障害回復方法では、ＭＰＬＳのようなラベルスイッチング・ネットワークを対象にして、このようなネットワークに障害が発生した場合に、効率よく高速に障害回避制御を行うものである。
【００６１】
次に第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、複数のワーキングパスの存在を考慮した場合の障害回避制御である。図９は第２の実施の形態を示す図である。LSR1→LSR2→LSR3→LSR4→LSR5→LSR6の経路に３本のワーキングパスＷ１〜Ｗ３を確立する場合、最初にそれぞれのワーキングパスＷ１〜Ｗ３に識別子を付加しておく（図ではＬＳＰ＃１〜＃３）。
【００６２】
そして、ループ状のプロテクションパスＰを確立するときに、すでに確立しているワーキングパスＷ１〜Ｗ３の識別子ＬＳＰ＃１〜＃３のいずれかをプロテクションパスＰに割り付ける。
【００６３】
具体的な割り付け方法としては、ＣＲ−ＬＤＰのメッセージに、ワーキングパスＷ１〜Ｗ３の識別子を格納するフィールドを設け、このフィールドにワーキングパスの識別子を格納する。
【００６４】
そして、ＣＲ−ＬＤＰメッセージを扱い、かつ対応付けるワーキングパスＷ１〜Ｗ３を通過するＬＳＲ（図ではＬＳＲ２〜ＬＳＲ５）では、確立すべきプロテクションパスＰに、ワーキングパスＷ１〜Ｗ３いずれかの識別子を割り付ける。割り付けられた情報の管理は、ラベルテーブル管理手段１１が行う。また、伝送路に障害が発生した場合には、障害回避制御手段１４によって、対応するワーキングパスがプロテクションパスＰによって救済される。
【００６５】
図ではワーキングパスＷ１の識別子ＬＳＰ＃１がプロテクションパスＰに割り付けられており、リンクＬ２に発生した障害に対し、ワーキングパスＷ１をプロテクションパスＰで救済している。
【００６６】
図１０は第２の実施の形態の変形例を示す図である。図１０の場合は、図９とは逆に、プロテクションパスＰに付けた識別子をワーキングパスに割り付けるものである。
【００６７】
ワーキングパスＷ１〜Ｗ３の確立に先立ち、プロテクションパスＰを確立する。この場合、プロテクションパスＰに識別子を付加しておく（図ではＬＳＰ＃１）。そして、ワーキングパスを確立するときに、すでに確立しているプロテクションパスＰの識別子を、ワーキングパスＷ１〜Ｗ３のいずれか１つに割り付ける。
【００６８】
具体的な割り付け方法としては、ＣＲ−ＬＤＰのメッセージに、プロテクションパスＰの識別子を格納するフィールドを設け、このフィールドにプロテクションパスＰの識別子を格納する。
【００６９】
そして、ＣＲ−ＬＤＰメッセージを扱い、かつ対応付けるワーキングパスＷ１〜Ｗ３を通過するＬＳＲ（図ではＬＳＲ２〜ＬＳＲ５）では、確立すべきワーキングパスＷ１〜Ｗ３のいずれか１つに、プロテクションパスＰの識別子を割り付ける。割り付けられた情報の管理は、ラベルテーブル管理手段１１が行う。また、伝送路に障害が発生した場合には、障害回避制御手段１４によって、対応するワーキングパスがプロテクションパスＰによって救済される。
【００７０】
図ではプロテクションパスＰの識別子ＬＳＰ＃１がワーキングパスＷ１に割り付けられており、リンクＬ２に発生した障害に対し、ワーキングパスＷ１をプロテクションパスＰで救済している。
【００７１】
次に第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、複数のワーキングパスの中から、優先度にもとづいて選択したワーキングパスの障害回避制御を行うものである。図１１は第３の実施の形態を示す図である。
【００７２】
LSR1→LSR2→LSR3→LSR4→LSR5→LSR6の経路に３本のワーキングパスＷ１〜Ｗ３が確立している場合、それぞれのワーキングパスＷ１〜Ｗ３に優先度を付加する。図ではワーキングパスＷ１が最も優先度が高く、ワーキングパスＷ３が最も低く設定されている。なお、優先度情報は、ラベルテーブル管理手段１１で管理される。
【００７３】
ループ状のプロテクションパスＰを確立するときに、すでに確立しているワーキングパスＷ１〜Ｗ３の最も優先度の高いワーキングパスの識別子をプロテクションパスＰに割り付ける。そして、伝送路に障害が発生した場合には、障害回避制御手段１４によって、対応するワーキングパスがプロテクションパスＰによって救済される。図では、リンクＬ２に発生した障害に対し、ワーキングパスＷ１の優先度が最も高いので、ワーキングパスＷ１をプロテクションパスＰで救済している。
【００７４】
なお、上記の第２、第３の実施の形態では、複数のワーキングパスに対して１本のプロテクションパスを割り付けて、１本のワーキングパスを救済することとしたが、プロテクションパスを複数設けて、複数のワーキングパスを救済することもできる。
【００７５】
図１２、１３は第２の実施の形態の変形例を示す図である。LSR1→LSR2→LSR3→LSR4→LSR5→LSR6の経路に３本のワーキングパスＷ１〜Ｗ３が確立している。ワーキングパスＷ１〜Ｗ３の識別子をそれぞれＬＳＰ＃１〜＃３とする。そして、ループ状のプロテクションパスＰ１〜Ｐ３をLSR3→LSR2→LSR7→LSR8→LSR5→LSR4→LSR3の経路に確立する。さらに、プロテクションパスＰ１〜Ｐ３の識別子をそれぞれＬＳＰ＃１〜＃３とする。
【００７６】
図１３に示すように、リンクＬ２に障害が発生した場合、本発明の障害回避制御により、ワーキングパスＷ１〜Ｗ３はそれぞれ、プロテクションパスＰ１〜Ｐ３で救済される。また、同様にして、第３の実施の形態に対しても、プロテクションパスＰを複数設けてワーキングパスＷの優先度の高いものから割り付けておけば、複数のワーキングパスを救済することができる。
【００７７】
次に第４の実施の形態について説明する。上述した第１〜第３の実施の形態では、障害発生時に、障害リンクの両端のＬＳＲで折り返しのパケット中継をしているが、折り返し点のＬＳＲではリンク資源、パケット転送処理の無駄が発生する場合がある。そこで、第４の実施の形態では、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰの切り替えの際に折り返し点が存在する場合には、折り返し点のないパスを確立して障害回避制御を行うものである。
【００７８】
図１４〜図１７は第４の実施の形態を示す図である。図１４にはステップＳ３０を示し、図１５にはステップＳ３１〜ステップＳ３３を示し、図１６にはステップＳ３４〜ステップＳ３６を示し、図１７にはステップＳ３７を示す。
【００７９】
LSR1→LSR2→LSR3→LSR4→LSR5→LSR6の経路にはワーキングパスＷが確立し、LSR3→LSR2→LSR7→LSR8→LSR5→LSR4→LSR3の経路にはループ状のプロテクションパスＰが確立している。そして、リンクＬ３に障害が発生したとする。なお、各ＬＳＲのラベルテーブルの基本的な生成手順については、第１の実施の形態と同様なので説明は省略する。
【００８０】
〔Ｓ３０〕リンクＬ３に発生した障害をＬＳＲ４、ＬＳＲ５が検出する。
〔Ｓ３１〕第１の実施の形態と同様な障害回避制御を行って、ＬＳＲ４はワーキングパスＷからプロテクションパスＰへの切り替えを行い、ＬＳＲ５はプロテクションパスＰからワーキングパスＷへの切り替えを行う。これにより、障害回避パスＷｂが生成される。
【００８１】
〔Ｓ３２〕切り替えを行ったＬＳＲ４、５の障害回避制御手段１４は、自装置が折り返し中継を行っているか否かを判断する。ここでは、ＬＳＲ４で折り返し中継がなされている。
〔Ｓ３３〕折り返し中継をしているＬＳＲ４の障害回避制御手段１４は、折り返し部分を切り離すため、障害が発生したことを折り返し先のＬＳＲ３に通知する。
【００８２】
〔Ｓ３４〕ＬＳＲ３は、第１の実施の形態と同様な制御を行い、ワーキングパスＷｂからプロテクションパスＰへの切り替えを行う。これにより、障害回避パスＷｃが生成される。
〔Ｓ３５〕ＬＳＲ３の障害回避制御手段１４は、折り返し中継を行っているか否かを判断する。この場合には、折り返し中継がなされている。
【００８３】
〔Ｓ３６〕折り返し中継をしているＬＳＲ３の障害回避制御手段１４は、折り返し部分を切り離すため、障害が発生したことを折り返し先のＬＳＲ２に通知する。
〔Ｓ３７〕ＬＳＲ２は、第１の実施の形態と同様な制御を行い、ワーキングパスＷｃからプロテクションパスＰへの切り替えを行う。これにより、折り返し点のない障害回避パスＷｄが生成される。このような動作を行うことで、リンク資源、パケット転送処理の無駄をさらに低減した効率のよい障害回避を行うことが可能になる。
【００８４】
図１８〜図２０は第４の実施の形態の変形例を示す図である。図１８にはステップＳ４０を示し、図１９にはステップＳ４１〜ステップＳ４６を示し、図２０にはステップＳ４７を示す。
【００８５】
図１４〜図１７では、障害回避を行って生じた折り返し経路を逐次切り離して、最終的に折り返し点のないパスを生成しているが、図１８〜図２０の構成では、障害発生時、折り返し点が発生するか否かを判断し、折り返し点が発生する場合には、折り返しのない経路を一括して確立する場合である。
〔Ｓ４０〕リンクＬ３に発生した障害をＬＳＲ４、ＬＳＲ５が検出する。
【００８６】
〔Ｓ４１〕障害検出したＬＳＲ４、５は、第１の実施の形態と同様な障害回避制御により、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰとの切り替えを行った場合、自装置が折り返し点になるか否かを判断する。この場合には、ＬＳＲ５は折り返し中継は行わず、ＬＳＲ４で折り返し中継が行われることが判断される。
〔Ｓ４２〕ＬＳＲ５は、第１の実施の形態と同様にして、プロテクションパスＰからワーキングパスＷへの切り替えを行う。
【００８７】
〔Ｓ４３〕ＬＳＲ４は、折り返し中継が発生しないようにするため、障害が発生したことを折り返し先のＬＳＲ３へ通知する。
〔Ｓ４４〕障害通知を受けたＬＳＲ３は、第１の実施の形態と同様な障害回避制御により、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰとの切り替えを行った場合、自装置が折り返し点になるか否かを判断する。この場合には、折り返し中継が行われると判断する。
【００８８】
〔Ｓ４５〕ＬＳＲ３は、折り返し中継が発生しないようにするため、障害が発生したことを折り返し先のＬＳＲ２へ通知する。
〔Ｓ４６〕障害通知を受けたＬＳＲ２は、第１の実施の形態と同様な障害回避制御により、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰとの切り替えを行った場合、自装置が折り返し点になるか否かを判断する。この場合には、折り返し中継が行われない。
【００８９】
〔Ｓ４７〕ＬＳＲ２は、第１の実施の形態と同様な障害回避制御により、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰとの切り替えを行う。このような動作を行うことで、折り返し点のないパスＷｄが生成される。これにより、リンク資源、パケット転送処理の無駄をさらに低減した効率のよい障害回避を行うことが可能になる。
【００９０】
次に第５の実施の形態について説明する。図２１は第５の実施の形態を示す図である。第５の実施の形態は、伝送装置１０で構成される光ネットワークに対し、ラベルを光の波長に対応させて、本発明の障害回避制御を行うものである。
【００９１】
光ネットワーク３００は、伝送装置１０の機能を含むルータＲ１、Ｒ２と、光信号のクロスコネクト制御を行うＯＸＣ(optical cross connect switch)３０１〜３０６とで構成され、それぞれ伝送媒体として光ファイバケーブルで接続される。ルータＲ１とＯＸＣ３０１が接続し、ルータＲ２とＯＸＣ３０４が接続する。また、ＯＸＣ３０１〜３０６は、リング状に接続している。
【００９２】
このような光ネットワーク３００に対し、ラベルテーブル管理手段１１は、各リンクのラベルを光波長に対応させたラベルテーブルを生成して管理する。パス確立手段１３は、現用光パスＷｏに対してループ状の予備光パスＰｏを確立し、伝送手段１２は光パス上で伝送を行う。
【００９３】
そして、障害発生時には、障害回避制御手段１４は、ラベルテーブルの光波長ラベルの対応付けを変更し、現用光パスＷｏと予備光パスＰｏとを切り替えて、障害回避の制御を行う。なお、障害回避の動作は、各リンク毎の光波長をＭＰＬＳのラベルと同様に扱って行えばよく、その他の制御は第１の実施の形態と同様であるので詳細説明は省略する。
【００９４】
なお、上記の第５の実施の形態では、波長をラベルとすることで、光ネットワーク上での障害回避及び伝送制御を実現しているが、その他の情報通信装置に対しても、本発明を応用することができる。以下にその概要を示す。
【００９５】
時分割でデータを転送するデータ転送装置に本発明を適用できる。例えば、入力タイムスロット及び入力インタフェースからなる入力情報と、出力タイムスロット及び出力インタフェースからなる出力情報との管理制御を行って、タイムスロットをラベルに対応させることで、本発明で示したような障害回避制御を行うことが可能になる。
【００９６】
また、空間スイッチ機能を有するデータ転送装置に本発明を適用することができる。例えば、入力インタフェース情報と出力インタフェース情報との管理制御を行って、インタフェースをラベルに対応させることで、本発明で示したような障害回避制御を行うことが可能になる。
【００９７】
すなわち、本発明では１つのインタフェースが１つの伝送装置に接続されていることを想定しているため、各インタフェースを区別する必要はないが、空間スイッチは複数インタフェースを保持しているため、それらを区別する必要がある。したがって、隣接ノード間で複数の伝送路を持つ（空間スイッチ機能を有する）データ転送装置に対し、ラベルをインタフェースに対応付けることによって、本発明の障害回避制御を行うことが可能になる。
【００９８】
（付記１） 発生した障害の回避制御を行って伝送制御を行う伝送装置において、
ラベルが付加された通信情報に対し、入力通信情報に対する出力通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、
前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行って通信情報の伝送を行う伝送手段と、
現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立するパス確立手段と、
障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段と、
を有することを特徴とする伝送装置。
【００９９】
（付記２） 前記パス確立手段は、１装置に始点／終点を設定した後に結合して、閉ループのパスを確立することで、前記予備パスを確立することを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１００】
（付記３） 前記ラベルテーブル管理手段は、通信情報が入力されるパスの識別子である入力インタフェース識別子及び入力通信情報に付加している入力ラベルからなる現用系入力情報と、通信情報を出力すべきパスの識別子である出力インタフェース識別子及び出力通信情報に付加すべき出力ラベルからなる現用系出力情報と、から構成される現用パス用のラベルテーブルと、前記予備パスの入力インタフェース識別子及び入力ラベルからなる予備系入力情報と、前記予備パスの出力インタフェース識別子及び出力ラベルからなる予備系出力情報と、から構成される予備パス用のラベルテーブルと、障害回避パス用のラベルテーブルと、を管理することを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０１】
（付記４） 前記障害回避制御手段は、障害の上流に位置する伝送装置に対しては、前記現用系入力情報と前記予備系出力情報とを対応付けた前記障害回避パス用のラベルテーブルにもとづいて、前記現用パスから前記予備パスへの切り替えを行い、前記障害の下流に位置する伝送装置に対しては、前記予備系入力情報と前記現用系出力情報とを対応付けた前記障害回避パス用のラベルテーブルにもとづいて、前記予備パスから前記現用パスへの切り替えを行うことを特徴とする付記３記載の伝送装置。
【０１０２】
（付記５） 同一経路に複数の現用パスが確立している場合、前記ラベルテーブル管理手段は、前記現用パスに識別子を付加したラベルテーブルを生成し、前記障害回避制御手段は、確立された予備パスに対し、前記識別子を前記予備パスに割り付けて障害回避の制御を行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０３】
（付記６） 同一経路に複数の現用パスを確立する場合、前記ラベルテーブル管理手段は、確立した予備パスに識別子を付加したラベルテーブルを生成し、前記障害回避制御手段は、前記現用パスに対し、前記識別子を前記現用パスに割り付けて障害回避の制御を行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０４】
（付記７） 同一経路に複数の現用パスが確立している場合、前記ラベルテーブル管理手段は、前記現用パスに優先度を付加したラベルテーブルを生成し、前記障害回避制御手段は、確立された予備パスに対し、前記優先度の高い現用パスを前記予備パスに割り付けて障害回避の制御を行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０５】
（付記８） 前記障害回避制御手段は、前記現用パスと前記予備パスとを切り替える際に折り返し点が発生する場合には、前記折り返し点を逐次切り離しながら段階的にパスを生成していって、最終的に前記折り返し点のないパスを確立して、障害回避の制御を行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０６】
（付記９） 前記障害回避制御手段は、前記現用パスと前記予備パスとを切り替える際に折り返し点が発生する場合には、前記折り返し点のないパスを一括して確立し、障害回避の制御を行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０７】
（付記１０） 光ネットワーク上で発生した障害の回避制御を行って伝送制御を行う伝送装置において、
光通信情報に対し、波長をラベルに対応付けて、入力光通信情報に対する出力光通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、
前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行って光通信情報の伝送を行う伝送手段と、
現用光パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用光パス上の光通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備光パスを確立する光パス確立手段と、
障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用光パスと前記予備光パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段と、
を有することを特徴とする伝送装置。
【０１０８】
（付記１１） 障害回避の制御を行う障害回避方法において、
ラベルが付加された通信情報に対し、入力通信情報に対する出力通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理し、
現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立し、
障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行うことを特徴とする障害回避方法。
【０１０９】
（付記１２） １装置に始点／終点を設定した後に結合して、閉ループのパスを確立することで、前記予備パスを確立することを特徴とする付記１１記載の障害回避方法。
【０１１０】
（付記１３） 通信情報が入力されるパスの識別子である入力インタフェース識別子及び入力通信情報に付加している入力ラベルとからなる現用系入力情報と、通信情報を出力すべきパスの識別子である出力インタフェース識別子及び出力通信情報に付加すべき出力ラベルとからなる現用系出力情報と、から構成される現用パス用のラベルテーブルと、前記予備パスの入力インタフェース識別子及び入力ラベルとからなる予備系入力情報と、前記予備パスの出力インタフェース識別子及び出力ラベルとからなる予備系出力情報と、から構成される予備パス用のラベルテーブルと、障害回避パス用のラベルテーブルと、を管理することを特徴とする付記１１記載の障害回避方法。
【０１１１】
（付記１４） 障害の上流に位置する装置に対しては、前記現用系入力情報と前記予備系出力情報とを対応付けた前記障害回避パス用のラベルテーブルにもとづいて、前記現用パスから前記予備パスへの切り替えを行い、前記障害の下流に位置する装置に対しては、前記予備系入力情報と前記現用系出力情報とを対応付けた前記障害回避パス用のラベルテーブルにもとづいて、前記予備パスから前記現用パスへの切り替えを行うことを特徴とする付記１３記載の障害回避方法。
【０１１２】
（付記１５） 発生した障害の回避制御を行ってパケット伝送を行う伝送装置において、
ラベルが付加されたパケットに対し、入力パケットに対する出力パケットのラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、
前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行ってパケット伝送を行う伝送手段と、
現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立するパス確立手段と、
障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段と、
を有することを特徴とする伝送装置。
【０１１３】
（付記１６） 発生した障害の回避制御を行って伝送制御を行うネットワークシステムにおいて、
ラベルが付加された通信情報に対し、入力通信情報に対する出力通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行って通信情報の伝送を行う伝送手段と、現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立するパス確立手段と、障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段と、から構成される複数の伝送装置と、
前記伝送装置を接続してネットワークを構成する伝送媒体と、
を有することを特徴とするネットワークシステム。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、伝送装置は、現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立し、障害発生時には、ラベルの対応付けを変更し、現用パスと予備パスとを切り替えて障害回避制御を行う構成とした。これにより、１つの予備パスだけで現用パスで生じうる複数の障害発生リンクに対応することができるので、少ないネットワーク資源を有効に活用して、効率よく障害回避を行うことが可能になる。
【０１１５】
また、障害回避方法は、現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立し、障害発生時には、ラベルの対応付けを変更し、現用パスと予備パスとを切り替えて障害回避制御を行うものとした。これにより、１つの予備パスだけで現用パスで生じうる複数の障害発生リンクに対応することができるので、少ないネットワーク資源を有効に活用して、効率よく障害回避を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 伝送装置の原理図である。
【図２】 ＭＰＬＳパケット伝送を説明するための図である。
【図３】 ＣＲ−ＬＤＰを説明するための図である。
【図４】 障害回避の動作を示す図である。
【図５】 障害回避の動作を示す図である。
【図６】 障害回避の動作を示す図である。
【図７】 障害回避の動作を示す図である。
【図８】 障害回避方法の動作を示すフローチャートである。
【図９】 第２の実施の形態を示す図である。
【図１０】 第２の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１１】 第３の実施の形態を示す図である。
【図１２】 第２の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１３】 第２の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１４】 第４の実施の形態を示す図である。
【図１５】 第４の実施の形態を示す図である。
【図１６】 第４の実施の形態を示す図である。
【図１７】 第４の実施の形態を示す図である。
【図１８】 第４の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１９】 第４の実施の形態の変形例を示す図である。
【図２０】 第４の実施の形態の変形例を示す図である。
【図２１】 第５の実施の形態を示す図である。
【図２２】 Local Repairによる障害回避を説明するための図である。
【図２３】 Local Repairによる障害回避を説明するための図である。
【図２４】 Local Repairによる障害回避を説明するための図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送装置及び障害回避方法に関し、特に発生した障害の回避制御を行って伝送制御を行う伝送装置及び障害回避の制御を行う障害回避方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネット利用の拡大に伴い、ＩＰ（Internet Protocol）パケットのトラフィックが増大している。また、ＩＰパケットのデータ内容も多様化し、従来の計算機データに加え、リアルタイム性が必要とされる音声や動画像などのデータが増えてきている。
【０００３】
このような状況に対応し、ＩＰパケットの伝送時間を短縮するために、ＩＰパケットに宛先ラベルを付加するレイヤ２でのラベルスイッチング技術が提案されている。
【０００４】
ラベルスイッチングは、従来、ルータを利用して実現していた、異なるネットワーク間のレイヤ３での通信を、レイヤ２で直結して上位層を使わずに実現するパケット高速転送技術であり、ＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching)と呼ばれる方式が、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）において標準化作業中である。
【０００５】
ＭＰＬＳネットワークにおける従来の障害回避技術としては、例えば、Local Repairと呼ばれる手法がとられている。図２２〜図２４はLocal Repairによる障害回避を説明するための図である。図に示すネットワークでは、パケットの中継装置（ＬＳＲ：Label Switch Router）であるＬＳＲ２０１、２０２が接続し、ＬＳＲ２０５、２０６が接続している。また、ＬＳＲ２０２〜２０５及びＬＳＲ２０７、２０８がリング状に接続している。
【０００６】
ここで、End-to-Endのワーキングパス（working path）Ｗを、図のような経路に設定した際には、パケットは各ＬＳＲでラベルスイッチングされて、LSR201→LSR202→LSR203→LSR204→LSR205→LSR206の順で中継される。そして、この場合、リンクＬ１〜Ｌ３のいずれかに障害が発生した場合に備えて、プロテクションパス（protection path）ｐ１〜ｐ３があらかじめ確保される。
【０００７】
プロテクションパスｐ１〜ｐ３は、リンクＬ１〜Ｌ３のそれぞれに発生した障害を回避する迂回パスである。また、障害が発生すると、障害発生リンクの両端のＬＳＲは、障害リンクをこれらプロテクションパスへ切り替えて障害回避を行う。
【０００８】
例えば、図２３のように、リンクＬ２に障害が発生した場合、ＬＳＲ２０３、２０４は、この障害検出を行い、障害リンクＬ２からプロテクションパスｐ２への切り替え制御を行う。すると、あらたなワーキングパスＷａは、図２４に示すような経路となり、パケットは各ＬＳＲでラベルスイッチングされて、LSR201→LSR202→LSR203(折り返し点)→LSR202→LSR207→LSR208→LSR205→LSR204（折り返し点）→LSR205→LSR206の順で中継される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の障害回避技術では、あらかじめ障害回避用のプロテクションパスを設けておく必要があり、多くのネットワーク資源をあらかじめ確保しておかなければならないため、非常に効率が悪く、運用性及び利便性の低下を引き起こすといった問題があった。
【００１０】
上記の例では、ワーキングパスＷに対し、リンクＬ１〜Ｌ３が障害発生リンクとなりうるので、リンクＬ１〜Ｌ３それぞれに対して、３つのプロテクションパスｐ１〜ｐ３をあらかじめ確保しておかなければならない。
【００１１】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、少ないネットワーク資源を有効に活用して、効率よく障害回避を行う伝送装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、少ないネットワーク資源を有効に活用して、効率よく障害回避を行う障害回避方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、伝送装置が提供される。この伝送装置は、ラベルが付加された通信情報に対し、入力通信情報のラベル情報に対する出力通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行って通信情報の伝送を行う伝送手段と、予め設定された現用パスに対して、該現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、閉ループ状の予備パスを確立するパス確立手段と、障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段とを有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は伝送装置の原理図である。伝送装置１０は、ネットワーク上で発生した障害の回避制御を行って、ラベルを用いた通信情報の伝送制御を行う装置である。なお、伝送装置１０は、パケット転送を行うネットワークや、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのようなコネクション型通信が行われる光ネットワークなどに適用可能である。
【００２０】
以降では、図１〜図２０までを、ＭＰＬＳパケット中継伝送を対象とし、図２１で光ネットワーク上での伝送を対象にした説明を行う。
ラベルテーブル管理手段１１は、ラベルが付加された通信情報（以下、パケットと呼ぶ）に対し、入力パケットに対する出力パケットのラベル情報の関係を示すラベルテーブルＴを管理する。なお、パケットにラベルを付加する際には、図３で後述するラベル配布プロトコル（ＣＲ−ＬＤＰ：Constraint-based Routing using Label Distribution Protocol）を用いる。
【００２１】
伝送手段１２は、ラベルテーブルＴにもとづいて、ＭＰＬＳのラベルスイッチングを行ってパケットの伝送を行う。基本的なＭＰＬＳパケット伝送については図２で後述する。
【００２２】
パス確立手段１３は、現用パスＷが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ現用パスＷ上のパケットの流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスＰを確立する。
【００２３】
このループ状の予備パスＰの生成方法としては、例えば、１装置に始点／終点を設定した後に、この始点と終点を結合して、閉ループのパスを確立する方法がある。ここで、伝送装置１０が伝送媒体（電気通信ケーブルなど）で接続して構成されるネットワークシステム１００に対して、現用パスＷが図のような経路に設定されているとする。
【００２４】
この場合、現用パスＷ上のパケットの流れとは逆方向の流れになるように、始点及び終点を例えば、伝送装置１０ｃに設定する。すると、伝送装置１０ｃを始点／終点に持ち、現用パスＷが確立している伝送路の一部を含む、図のようなループ状の予備パスＰを確立することができる。
【００２５】
なお、ループ状の予備パスＰの生成方法としては、上記の方法の他にも、始点／終点の区別なく、各リンクのラベルを関係付けることにより、閉ループのパスを確立したりしてもよい。
【００２６】
障害回避制御手段１４は、障害発生時、ラベルテーブルＴのラベルの対応付けを変更し、現用パスＷと予備パスＰとを切り替えて、障害回避の制御を行う。例えば、図の場合、リンクＬ２で障害が発生した場合には、伝送装置１０ｃで現用パスＷから予備パスＰへ切り替え、伝送装置１０ｄで予備パスＰから現用パスＷへ切り替えることで、あらたなパスＷａが生成されて、障害を回避することができる。詳細は後述する。
【００２７】
次にＭＰＬＳパケット伝送について説明する。図２はＭＰＬＳパケット伝送を説明するための図である。ＬＳＲ１〜４が伝送媒体によって順に接続しており、ＬＳＲ１〜４はそれぞれラベルテーブルを有している。
【００２８】
ラベルテーブルは、入力情報ＩＮと出力情報ＯＵＴとから構成される。入力情報ＩＮは、パケットが入力されるパスの識別子である入力インタフェース識別子ＩＦin及び入力パケットに付加している入力ラベルＬinとからなる。
【００２９】
出力情報ＯＵＴは、パケットを出力すべきパスの識別子である出力インタフェース識別子ＩＦout及び出力パケットに付加すべき出力ラベルＬoutとからなる。また、ＬＳＲ２、３は、図に示すような内容のラベルテーブルｔ２、ｔ３を持っている。
【００３０】
ここで、ＬＳＲ１からＬＳＲ４へパケットを転送することを考える。まず、ＬＳＲ１は、パケットにラベルａを添付して転送する。ＬＳＲ２は、ラベルａを持つパケットをＩＦin＃１から受信すると、ラベルテーブルｔ２を検索し、対応する出力情報ＯＵＴを獲得する。そして、ＬＳＲ２は、受信したパケットのラベルａをラベルｂに付け替え、ＩＦout＃２から出力する。
【００３１】
ＬＳＲ３は、ラベルｂを持つパケットをＩＦin＃１から受信すると、ラベルテーブルｔ３を検索し、対応する出力情報ＯＵＴを獲得する。そして、ＬＳＲ３は、受信したパケットのラベルｂをラベルｃに付け替え、ＩＦout＃２から出力する。このような手順を繰り返して、終端のＬＳＲ４までパケットを転送する。
【００３２】
このように、ＭＰＬＳのパケット伝送では、ラベルテーブルにもとづいて、アドレスではなく、ラベルにしたがって出力インタフェースを決定し、かつパケットに添付されているラベルを書き換えて中継していくことで、宛先までパケットを送信する。
【００３３】
次にラベルテーブルを生成するためのＣＲ−ＬＤＰについて説明する。図３はＣＲ−ＬＤＰを説明するための図である。LSR1→LSR2→LSR3→LSR4のＭＰＬＳのパス（ＬＳＰ：Label Switched Path）の確立を行う場合を考える。
【００３４】
パス確立の要求を行う送信元ＬＳＲは、パスの宛先ＬＳＲまでのルート（経由ＬＳＲ）を指定したラベル・リクエスト・メッセージを、宛先ＬＳＲへHop-by-Hopで送信する。そして、宛先ＬＳＲは、ラベルの割り当てを行うラベル・マッピング・メッセージを送信元ＬＳＲへ返信する。
【００３５】
図の場合、送信元ＬＳＲ１は、経由ＬＳＲ２、３及び宛先ＬＳＲ４を含むラベル・リクエスト・メッセージをＬＳＲ２へ送信し、ＬＳＲ２は、経由ＬＳＲ３及び宛先ＬＳＲ４を含むラベル・リクエスト・メッセージをＬＳＲ３へ送信し、ＬＳＲ３は、宛先ＬＳＲ４を含むラベル・リクエスト・メッセージを宛先ＬＳＲ４へ送信する。
【００３６】
また、宛先ＬＳＲ４は、ラベルｃの情報を含むラベル・マッピング・メッセージをＬＳＲ３へ送信し（ＬＳＲ３は、このラベル・マッピング・メッセージを受け取ると、対応する出力インタフェースから出力すべきパケットに、ラベルｃを付加する、以下同様）、ＬＳＲ３は、ラベルｂの情報を含むラベル・マッピング・メッセージをＬＳＲ２へ送信し、ＬＳＲ２は、ラベルａの情報を含むラベル・マッピング・メッセージを送信元ＬＳＲ１へ送信する。このような制御を行うことでラベルテーブルが生成される。
【００３７】
次に伝送装置１０による障害回避の動作（第１の実施の形態とする）について詳しく説明する。図４〜図７は障害回避の動作を示す図である。図４にはステップＳ１〜ステップＳ３を、図５にはステップＳ４〜ステップＳ６を、図６にはステップＳ７〜ステップＳ９を、図７にステップＳ１０を示す。
【００３８】
ネットワークシステム１００は、伝送媒体で接続したＬＳＲ１〜ＬＳＲ８で構成される（ＬＳＲ１〜ＬＳＲ８は、伝送装置１０の機能を含む）。ＬＳＲ１、２が接続し、ＬＳＲ５、６が接続している。そして、ＬＳＲ２〜５及びＬＳＲ７、８がリング状に接続している。なお、リンクＬ２に障害が発生するものとし、この障害の回避制御に必要な箇所を中心に以降説明する。
【００３９】
また、現用パス（以下、ワーキングパス）Ｗに対して、ＬＳＲ１→ＬＳＲ２のラベルをＡ、ＬＳＲ２→ＬＳＲ３のラベルをＢ、ＬＳＲ３→ＬＳＲ４のラベルをＣ、ＬＳＲ４→ＬＳＲ５のラベルをＤ、ＬＳＲ５→ＬＳＲ６のラベルをＥとし、さらに入力／出力のインタフェース識別子（＃で示す番号）を図のように設定する。
〔Ｓ１〕最初、ワーキングパスＷは、LSR1→LSR2→LSR3→LSR4→LSR5→LSR6の経路に確立されているとする。
【００４０】
〔Ｓ２〕ＬＳＲ３のラベルテーブル管理手段１１は、ワーキングパス用のラベルテーブルＴ３ｗを生成する。ラベルテーブルＴ３ｗは、現用系入力情報ＩＮｗと現用系出力情報ＯＵＴｗから構成される。現用系入力情報ＩＮｗは、入力インタフェース識別子ＩＦin及び入力ラベルＬinからなり、ここではＩＦin＝＃１、Ｌin＝Ｂである。また、現用系出力情報ＯＵＴｗは，出力インタフェース識別子ＩＦout及び入力ラベルＬoutからなり、ここではＩＦout＝＃２、Ｌout＝Ｃである。
【００４１】
〔Ｓ３〕ＬＳＲ４のラベルテーブル管理手段１１は、ワーキングパス用のラベルテーブルＴ４ｗを生成する。ラベルテーブルＴ４ｗにおけるテーブル構成は上記と同様である。現用系入力情報ＩＮｗに対しては、ＩＦin＝＃１、Ｌin＝Ｃであり、現用系出力情報ＯＵＴｗに対しては、ＩＦout＝＃２、Ｌout＝Ｄである。
〔Ｓ４〕ワーキングパスＷが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ現用パスＷ上のパケットの流れとは逆方向の流れになるように、ループ状の予備パス（以下、プロテクションパス）Ｐを確立する（ＣＲ−ＬＤＰを用いて、または個々のＬＳＲを設定してプロテクション用のＬＳＰを確立する）。
【００４２】
なお、プロテクションパスＰに対して、ＬＳＲ３→ＬＳＲ２のラベルをａ、ＬＳＲ２→ＬＳＲ７のラベルをｂ、ＬＳＲ７→ＬＳＲ８のラベルをｃ、ＬＳＲ８→ＬＳＲ５のラベルをｄ、ＬＳＲ５→ＬＳＲ４のラベルをｅ、ＬＳＲ４→ＬＳＲ３のラベルをｆとする。
【００４３】
なお、ここでは、始点／終点を１装置に設定して、閉ループのパスを確立する方法を用いて（ＬＳＲ３のパス確立手段１３による）、プロテクションパスＰを確立する場合について説明する。
【００４４】
〔Ｓ５〕ＬＳＲ３のラベルテーブル管理手段１１は、プロテクションパス用のラベルテーブルＴ３ｐを生成する（このラベルテーブルＴ３ｐは、始点／終点を結合する情報を有しているテーブルである）。ラベルテーブルＴ３ｐは、予備系入力情報ＩＮｐと予備系出力情報ＯＵＴｐから構成される。予備系入力情報ＩＮｐは、入力インタフェース識別子ＩＦin及び入力ラベルＬinからなり、ここではＩＦin＝＃２、Ｌin＝ｆである。また、予備系出力情報ＯＵＴｐは，出力インタフェース識別子ＩＦout及び出力ラベルＬoutからなり、ここではＩＦout＝＃１、Ｌout＝ａである。
【００４５】
ここで、ＬＳＲ３は、終点側のＩＦin＝＃２から受信したパケットが、すでに割り当てられている入力ラベルＬinと同じラベルを持っている場合は（すなわち、ＩＦin＝＃２から受信したパケットのラベルがｆの場合は）、そのパケットを受信するのではく、ラベルｆを出力ラベルＬoutのａに付け替え、始点側の出力ＩＦout＝＃１から出力中継する。これにより、プロテクションパスＰを通じてループ状にパケットが伝送されることになる。
【００４６】
〔Ｓ６〕ＬＳＲ４のラベルテーブル管理手段１１は、プロテクションパス用のラベルテーブルＴ４ｐを生成する。ラベルテーブルＴ４ｐは、予備系入力情報ＩＮｐと予備系出力情報ＯＵＴｐから構成される。予備系入力情報ＩＮｐは、入力インタフェース識別子ＩＦin及び入力ラベルＬinからなり、予備系出力情報ＯＵＴｐは，出力インタフェース識別子ＩＦout及び出力ラベルＬoutからなる。
【００４７】
ここでは、予備系入力情報ＩＮｐに対しては、ＩＦin＝＃２、Ｌin＝ｅであり、予備系出力情報ＯＵＴｐに対しては、ＩＦout＝＃１、Ｌout＝ｆである。
〔Ｓ７〕ＬＳＲ３とＬＳＲ４間のリンクＬ２に障害が発生し、ＬＳＲ３、４はこの障害を検出する。障害検出方法としては、例えば、定期的に生存確認メッセージを互いに送り合い、それを受信しなくなったことで障害発生を認識するなどの方法を用いる。
【００４８】
〔Ｓ８〕障害の上流に位置するＬＳＲ３の障害回避制御手段１４は、現用系入力情報ＩＮｗと予備系出力情報ＯＵＴｐとの対応付けを行い、ラベルテーブル管理手段１１は、障害回避パス用のラベルテーブルＴ３を生成する。
【００４９】
このラベルテーブルＴ３により、ワーキングパスＷのＩＦin＝＃１からパケットが到着した場合は、ワーキングパスＷのＩＦout＝＃２に中継するのではなく、プロテクションパスＰのＩＦout＝＃１に、プロテクションパスＰの出力ラベルのａを付けてパケットを送信する（パケットの折り返し中継となる）。
〔Ｓ９〕障害の下流に位置するＬＳＲ４の障害回避制御手段１４は、予備系入力情報ＩＮｐと現用系出力情報ＯＵＴｗとの対応付けを行い、ラベルテーブル管理手段１１は、障害回避パス用のラベルテーブルＴ４を生成する。
【００５０】
このラベルテーブルＴ４により、プロテクションパスＰのＩＦin＝＃２からパケットが到着した場合は、プロテクションパスＰのＩＦout＝＃１に中継するのではなく、ワーキングパスＷのＩＦout＝＃２に、ワーキングパスＷの出力ラベルのＤを付けてパケットを送信する（パケットの折り返し中継となる）。
【００５１】
〔Ｓ１０〕ステップＳ８、９の制御により、ＬＳＲ３ではワーキングパスＷからプロテクションパスＰへの切り替えが行われ、ＬＳＲ４ではプロテクションパスＰからワーキングパスＷへの切り替えが行われて、あらたな経路のパスＷａが生成される。このようにして、リンクＬ２に発生した障害を回避することができる。
【００５２】
図８は障害回避方法の動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ２０〕ワーキングパス上を転送される、ラベルが付加されたパケットに対し、入力パケットに対する出力パケットのラベル情報の関係を示すラベルテーブルを生成する。
【００５３】
〔Ｓ２１〕ワーキングパスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつワーキングパス上のパケットの流れとは逆方向の流れになるように、ループ状のプロテクションパスを確立する。また、プロテクションパスに関するラベルテーブルを生成する。
〔Ｓ２２〕障害発生時、ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、ワーキングパスとプロテクションパスとを切り替えて、障害回避の制御を行う。
【００５４】
以上説明したように、伝送装置１０及び障害回避方法では、上述したようなループ状のプロテクションパスＰを確立し、障害発生時には、ラベルの対応付けを変更して、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰとを切り替えて障害回避制御を行う構成とした。
【００５５】
従来では、ワーキングパスＷに対して、障害発生リンクとなりうる数のプロテクションパスをあらかじめ確保していたが、本発明では１つのプロテクションパスＰを設けるだけでよいので、あらかじめ多くの資源を確保する必要はなく、効率よく障害回避を行うことができる。これにより、少ないネットワーク資源を有効に活用でき、運用性及び利便性の向上を図ることが可能になる。
【００５６】
ここで、本発明と従来のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴにおける障害回避技術の相違について説明する。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのリングネットワークでは、逆方向のデータ伝送を行う２つのリングでノードを接続し、時分割多重されたデータが、リング状の伝送路を巡回することで、各ノードが通信を行う。
【００５７】
例えば、各ノードは、割り当てられたタイムスロットから、現用リングの伝送路に流れているデータを取り除いたり、または割り当てられたタイムスロットにデータを挿入したり、通過するデータをモニタしたりして互いに通信を行う。
【００５８】
そして、現用リングに障害が発生した場合には、現用リングを予備リングに接続して、リングプロテクションと呼ばれる障害回避の制御を行う。ところが、このリングプロテクションによる障害回避制御は、ＭＰＬＳのようなラベルスイッチング・ネットワークに使用することはできない。
【００５９】
ＭＰＬＳのパスは、ラベルによって確立され、かつ始点と終点を有するパスであり、パケットは終点で取り込まれる。このため、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのリングネットワークのように、データをリング状に巡回させて、パケットの削除、挿入、モニタ等を行うといった機能がＭＰＬＳにはないため、巡回データを救済するためのリングプロテクションはＭＰＬＳに適用することはできない。
【００６０】
伝送装置１０及び障害回復方法では、ＭＰＬＳのようなラベルスイッチング・ネットワークを対象にして、このようなネットワークに障害が発生した場合に、効率よく高速に障害回避制御を行うものである。
【００６１】
次に第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、複数のワーキングパスの存在を考慮した場合の障害回避制御である。図９は第２の実施の形態を示す図である。LSR1→LSR2→LSR3→LSR4→LSR5→LSR6の経路に３本のワーキングパスＷ１〜Ｗ３を確立する場合、最初にそれぞれのワーキングパスＷ１〜Ｗ３に識別子を付加しておく（図ではＬＳＰ＃１〜＃３）。
【００６２】
そして、ループ状のプロテクションパスＰを確立するときに、すでに確立しているワーキングパスＷ１〜Ｗ３の識別子ＬＳＰ＃１〜＃３のいずれかをプロテクションパスＰに割り付ける。
【００６３】
具体的な割り付け方法としては、ＣＲ−ＬＤＰのメッセージに、ワーキングパスＷ１〜Ｗ３の識別子を格納するフィールドを設け、このフィールドにワーキングパスの識別子を格納する。
【００６４】
そして、ＣＲ−ＬＤＰメッセージを扱い、かつ対応付けるワーキングパスＷ１〜Ｗ３を通過するＬＳＲ（図ではＬＳＲ２〜ＬＳＲ５）では、確立すべきプロテクションパスＰに、ワーキングパスＷ１〜Ｗ３いずれかの識別子を割り付ける。割り付けられた情報の管理は、ラベルテーブル管理手段１１が行う。また、伝送路に障害が発生した場合には、障害回避制御手段１４によって、対応するワーキングパスがプロテクションパスＰによって救済される。
【００６５】
図ではワーキングパスＷ１の識別子ＬＳＰ＃１がプロテクションパスＰに割り付けられており、リンクＬ２に発生した障害に対し、ワーキングパスＷ１をプロテクションパスＰで救済している。
【００６６】
図１０は第２の実施の形態の変形例を示す図である。図１０の場合は、図９とは逆に、プロテクションパスＰに付けた識別子をワーキングパスに割り付けるものである。
【００６７】
ワーキングパスＷ１〜Ｗ３の確立に先立ち、プロテクションパスＰを確立する。この場合、プロテクションパスＰに識別子を付加しておく（図ではＬＳＰ＃１）。そして、ワーキングパスを確立するときに、すでに確立しているプロテクションパスＰの識別子を、ワーキングパスＷ１〜Ｗ３のいずれか１つに割り付ける。
【００６８】
具体的な割り付け方法としては、ＣＲ−ＬＤＰのメッセージに、プロテクションパスＰの識別子を格納するフィールドを設け、このフィールドにプロテクションパスＰの識別子を格納する。
【００６９】
そして、ＣＲ−ＬＤＰメッセージを扱い、かつ対応付けるワーキングパスＷ１〜Ｗ３を通過するＬＳＲ（図ではＬＳＲ２〜ＬＳＲ５）では、確立すべきワーキングパスＷ１〜Ｗ３のいずれか１つに、プロテクションパスＰの識別子を割り付ける。割り付けられた情報の管理は、ラベルテーブル管理手段１１が行う。また、伝送路に障害が発生した場合には、障害回避制御手段１４によって、対応するワーキングパスがプロテクションパスＰによって救済される。
【００７０】
図ではプロテクションパスＰの識別子ＬＳＰ＃１がワーキングパスＷ１に割り付けられており、リンクＬ２に発生した障害に対し、ワーキングパスＷ１をプロテクションパスＰで救済している。
【００７１】
次に第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、複数のワーキングパスの中から、優先度にもとづいて選択したワーキングパスの障害回避制御を行うものである。図１１は第３の実施の形態を示す図である。
【００７２】
LSR1→LSR2→LSR3→LSR4→LSR5→LSR6の経路に３本のワーキングパスＷ１〜Ｗ３が確立している場合、それぞれのワーキングパスＷ１〜Ｗ３に優先度を付加する。図ではワーキングパスＷ１が最も優先度が高く、ワーキングパスＷ３が最も低く設定されている。なお、優先度情報は、ラベルテーブル管理手段１１で管理される。
【００７３】
ループ状のプロテクションパスＰを確立するときに、すでに確立しているワーキングパスＷ１〜Ｗ３の最も優先度の高いワーキングパスの識別子をプロテクションパスＰに割り付ける。そして、伝送路に障害が発生した場合には、障害回避制御手段１４によって、対応するワーキングパスがプロテクションパスＰによって救済される。図では、リンクＬ２に発生した障害に対し、ワーキングパスＷ１の優先度が最も高いので、ワーキングパスＷ１をプロテクションパスＰで救済している。
【００７４】
なお、上記の第２、第３の実施の形態では、複数のワーキングパスに対して１本のプロテクションパスを割り付けて、１本のワーキングパスを救済することとしたが、プロテクションパスを複数設けて、複数のワーキングパスを救済することもできる。
【００７５】
図１２、１３は第２の実施の形態の変形例を示す図である。LSR1→LSR2→LSR3→LSR4→LSR5→LSR6の経路に３本のワーキングパスＷ１〜Ｗ３が確立している。ワーキングパスＷ１〜Ｗ３の識別子をそれぞれＬＳＰ＃１〜＃３とする。そして、ループ状のプロテクションパスＰ１〜Ｐ３をLSR3→LSR2→LSR7→LSR8→LSR5→LSR4→LSR3の経路に確立する。さらに、プロテクションパスＰ１〜Ｐ３の識別子をそれぞれＬＳＰ＃１〜＃３とする。
【００７６】
図１３に示すように、リンクＬ２に障害が発生した場合、本発明の障害回避制御により、ワーキングパスＷ１〜Ｗ３はそれぞれ、プロテクションパスＰ１〜Ｐ３で救済される。また、同様にして、第３の実施の形態に対しても、プロテクションパスＰを複数設けてワーキングパスＷの優先度の高いものから割り付けておけば、複数のワーキングパスを救済することができる。
【００７７】
次に第４の実施の形態について説明する。上述した第１〜第３の実施の形態では、障害発生時に、障害リンクの両端のＬＳＲで折り返しのパケット中継をしているが、折り返し点のＬＳＲではリンク資源、パケット転送処理の無駄が発生する場合がある。そこで、第４の実施の形態では、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰの切り替えの際に折り返し点が存在する場合には、折り返し点のないパスを確立して障害回避制御を行うものである。
【００７８】
図１４〜図１７は第４の実施の形態を示す図である。図１４にはステップＳ３０を示し、図１５にはステップＳ３１〜ステップＳ３３を示し、図１６にはステップＳ３４〜ステップＳ３６を示し、図１７にはステップＳ３７を示す。
【００７９】
LSR1→LSR2→LSR3→LSR4→LSR5→LSR6の経路にはワーキングパスＷが確立し、LSR3→LSR2→LSR7→LSR8→LSR5→LSR4→LSR3の経路にはループ状のプロテクションパスＰが確立している。そして、リンクＬ３に障害が発生したとする。なお、各ＬＳＲのラベルテーブルの基本的な生成手順については、第１の実施の形態と同様なので説明は省略する。
【００８０】
〔Ｓ３０〕リンクＬ３に発生した障害をＬＳＲ４、ＬＳＲ５が検出する。
〔Ｓ３１〕第１の実施の形態と同様な障害回避制御を行って、ＬＳＲ４はワーキングパスＷからプロテクションパスＰへの切り替えを行い、ＬＳＲ５はプロテクションパスＰからワーキングパスＷへの切り替えを行う。これにより、障害回避パスＷｂが生成される。
【００８１】
〔Ｓ３２〕切り替えを行ったＬＳＲ４、５の障害回避制御手段１４は、自装置が折り返し中継を行っているか否かを判断する。ここでは、ＬＳＲ４で折り返し中継がなされている。
〔Ｓ３３〕折り返し中継をしているＬＳＲ４の障害回避制御手段１４は、折り返し部分を切り離すため、障害が発生したことを折り返し先のＬＳＲ３に通知する。
【００８２】
〔Ｓ３４〕ＬＳＲ３は、第１の実施の形態と同様な制御を行い、ワーキングパスＷｂからプロテクションパスＰへの切り替えを行う。これにより、障害回避パスＷｃが生成される。
〔Ｓ３５〕ＬＳＲ３の障害回避制御手段１４は、折り返し中継を行っているか否かを判断する。この場合には、折り返し中継がなされている。
【００８３】
〔Ｓ３６〕折り返し中継をしているＬＳＲ３の障害回避制御手段１４は、折り返し部分を切り離すため、障害が発生したことを折り返し先のＬＳＲ２に通知する。
〔Ｓ３７〕ＬＳＲ２は、第１の実施の形態と同様な制御を行い、ワーキングパスＷｃからプロテクションパスＰへの切り替えを行う。これにより、折り返し点のない障害回避パスＷｄが生成される。このような動作を行うことで、リンク資源、パケット転送処理の無駄をさらに低減した効率のよい障害回避を行うことが可能になる。
【００８４】
図１８〜図２０は第４の実施の形態の変形例を示す図である。図１８にはステップＳ４０を示し、図１９にはステップＳ４１〜ステップＳ４６を示し、図２０にはステップＳ４７を示す。
【００８５】
図１４〜図１７では、障害回避を行って生じた折り返し経路を逐次切り離して、最終的に折り返し点のないパスを生成しているが、図１８〜図２０の構成では、障害発生時、折り返し点が発生するか否かを判断し、折り返し点が発生する場合には、折り返しのない経路を一括して確立する場合である。
〔Ｓ４０〕リンクＬ３に発生した障害をＬＳＲ４、ＬＳＲ５が検出する。
【００８６】
〔Ｓ４１〕障害検出したＬＳＲ４、５は、第１の実施の形態と同様な障害回避制御により、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰとの切り替えを行った場合、自装置が折り返し点になるか否かを判断する。この場合には、ＬＳＲ５は折り返し中継は行わず、ＬＳＲ４で折り返し中継が行われることが判断される。
〔Ｓ４２〕ＬＳＲ５は、第１の実施の形態と同様にして、プロテクションパスＰからワーキングパスＷへの切り替えを行う。
【００８７】
〔Ｓ４３〕ＬＳＲ４は、折り返し中継が発生しないようにするため、障害が発生したことを折り返し先のＬＳＲ３へ通知する。
〔Ｓ４４〕障害通知を受けたＬＳＲ３は、第１の実施の形態と同様な障害回避制御により、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰとの切り替えを行った場合、自装置が折り返し点になるか否かを判断する。この場合には、折り返し中継が行われると判断する。
【００８８】
〔Ｓ４５〕ＬＳＲ３は、折り返し中継が発生しないようにするため、障害が発生したことを折り返し先のＬＳＲ２へ通知する。
〔Ｓ４６〕障害通知を受けたＬＳＲ２は、第１の実施の形態と同様な障害回避制御により、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰとの切り替えを行った場合、自装置が折り返し点になるか否かを判断する。この場合には、折り返し中継が行われない。
【００８９】
〔Ｓ４７〕ＬＳＲ２は、第１の実施の形態と同様な障害回避制御により、ワーキングパスＷとプロテクションパスＰとの切り替えを行う。このような動作を行うことで、折り返し点のないパスＷｄが生成される。これにより、リンク資源、パケット転送処理の無駄をさらに低減した効率のよい障害回避を行うことが可能になる。
【００９０】
次に第５の実施の形態について説明する。図２１は第５の実施の形態を示す図である。第５の実施の形態は、伝送装置１０で構成される光ネットワークに対し、ラベルを光の波長に対応させて、本発明の障害回避制御を行うものである。
【００９１】
光ネットワーク３００は、伝送装置１０の機能を含むルータＲ１、Ｒ２と、光信号のクロスコネクト制御を行うＯＸＣ(optical cross connect switch)３０１〜３０６とで構成され、それぞれ伝送媒体として光ファイバケーブルで接続される。ルータＲ１とＯＸＣ３０１が接続し、ルータＲ２とＯＸＣ３０４が接続する。また、ＯＸＣ３０１〜３０６は、リング状に接続している。
【００９２】
このような光ネットワーク３００に対し、ラベルテーブル管理手段１１は、各リンクのラベルを光波長に対応させたラベルテーブルを生成して管理する。パス確立手段１３は、現用光パスＷｏに対してループ状の予備光パスＰｏを確立し、伝送手段１２は光パス上で伝送を行う。
【００９３】
そして、障害発生時には、障害回避制御手段１４は、ラベルテーブルの光波長ラベルの対応付けを変更し、現用光パスＷｏと予備光パスＰｏとを切り替えて、障害回避の制御を行う。なお、障害回避の動作は、各リンク毎の光波長をＭＰＬＳのラベルと同様に扱って行えばよく、その他の制御は第１の実施の形態と同様であるので詳細説明は省略する。
【００９４】
なお、上記の第５の実施の形態では、波長をラベルとすることで、光ネットワーク上での障害回避及び伝送制御を実現しているが、その他の情報通信装置に対しても、本発明を応用することができる。以下にその概要を示す。
【００９５】
時分割でデータを転送するデータ転送装置に本発明を適用できる。例えば、入力タイムスロット及び入力インタフェースからなる入力情報と、出力タイムスロット及び出力インタフェースからなる出力情報との管理制御を行って、タイムスロットをラベルに対応させることで、本発明で示したような障害回避制御を行うことが可能になる。
【００９６】
また、空間スイッチ機能を有するデータ転送装置に本発明を適用することができる。例えば、入力インタフェース情報と出力インタフェース情報との管理制御を行って、インタフェースをラベルに対応させることで、本発明で示したような障害回避制御を行うことが可能になる。
【００９７】
すなわち、本発明では１つのインタフェースが１つの伝送装置に接続されていることを想定しているため、各インタフェースを区別する必要はないが、空間スイッチは複数インタフェースを保持しているため、それらを区別する必要がある。したがって、隣接ノード間で複数の伝送路を持つ（空間スイッチ機能を有する）データ転送装置に対し、ラベルをインタフェースに対応付けることによって、本発明の障害回避制御を行うことが可能になる。
【００９８】
（付記１） 発生した障害の回避制御を行って伝送制御を行う伝送装置において、
ラベルが付加された通信情報に対し、入力通信情報に対する出力通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、
前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行って通信情報の伝送を行う伝送手段と、
現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立するパス確立手段と、
障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段と、
を有することを特徴とする伝送装置。
【００９９】
（付記２） 前記パス確立手段は、１装置に始点／終点を設定した後に結合して、閉ループのパスを確立することで、前記予備パスを確立することを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１００】
（付記３） 前記ラベルテーブル管理手段は、通信情報が入力されるパスの識別子である入力インタフェース識別子及び入力通信情報に付加している入力ラベルからなる現用系入力情報と、通信情報を出力すべきパスの識別子である出力インタフェース識別子及び出力通信情報に付加すべき出力ラベルからなる現用系出力情報と、から構成される現用パス用のラベルテーブルと、前記予備パスの入力インタフェース識別子及び入力ラベルからなる予備系入力情報と、前記予備パスの出力インタフェース識別子及び出力ラベルからなる予備系出力情報と、から構成される予備パス用のラベルテーブルと、障害回避パス用のラベルテーブルと、を管理することを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０１】
（付記４） 前記障害回避制御手段は、障害の上流に位置する伝送装置に対しては、前記現用系入力情報と前記予備系出力情報とを対応付けた前記障害回避パス用のラベルテーブルにもとづいて、前記現用パスから前記予備パスへの切り替えを行い、前記障害の下流に位置する伝送装置に対しては、前記予備系入力情報と前記現用系出力情報とを対応付けた前記障害回避パス用のラベルテーブルにもとづいて、前記予備パスから前記現用パスへの切り替えを行うことを特徴とする付記３記載の伝送装置。
【０１０２】
（付記５） 同一経路に複数の現用パスが確立している場合、前記ラベルテーブル管理手段は、前記現用パスに識別子を付加したラベルテーブルを生成し、前記障害回避制御手段は、確立された予備パスに対し、前記識別子を前記予備パスに割り付けて障害回避の制御を行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０３】
（付記６） 同一経路に複数の現用パスを確立する場合、前記ラベルテーブル管理手段は、確立した予備パスに識別子を付加したラベルテーブルを生成し、前記障害回避制御手段は、前記現用パスに対し、前記識別子を前記現用パスに割り付けて障害回避の制御を行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０４】
（付記７） 同一経路に複数の現用パスが確立している場合、前記ラベルテーブル管理手段は、前記現用パスに優先度を付加したラベルテーブルを生成し、前記障害回避制御手段は、確立された予備パスに対し、前記優先度の高い現用パスを前記予備パスに割り付けて障害回避の制御を行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０５】
（付記８） 前記障害回避制御手段は、前記現用パスと前記予備パスとを切り替える際に折り返し点が発生する場合には、前記折り返し点を逐次切り離しながら段階的にパスを生成していって、最終的に前記折り返し点のないパスを確立して、障害回避の制御を行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０６】
（付記９） 前記障害回避制御手段は、前記現用パスと前記予備パスとを切り替える際に折り返し点が発生する場合には、前記折り返し点のないパスを一括して確立し、障害回避の制御を行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【０１０７】
（付記１０） 光ネットワーク上で発生した障害の回避制御を行って伝送制御を行う伝送装置において、
光通信情報に対し、波長をラベルに対応付けて、入力光通信情報に対する出力光通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、
前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行って光通信情報の伝送を行う伝送手段と、
現用光パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用光パス上の光通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備光パスを確立する光パス確立手段と、
障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用光パスと前記予備光パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段と、
を有することを特徴とする伝送装置。
【０１０８】
（付記１１） 障害回避の制御を行う障害回避方法において、
ラベルが付加された通信情報に対し、入力通信情報に対する出力通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理し、
現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立し、
障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行うことを特徴とする障害回避方法。
【０１０９】
（付記１２） １装置に始点／終点を設定した後に結合して、閉ループのパスを確立することで、前記予備パスを確立することを特徴とする付記１１記載の障害回避方法。
【０１１０】
（付記１３） 通信情報が入力されるパスの識別子である入力インタフェース識別子及び入力通信情報に付加している入力ラベルとからなる現用系入力情報と、通信情報を出力すべきパスの識別子である出力インタフェース識別子及び出力通信情報に付加すべき出力ラベルとからなる現用系出力情報と、から構成される現用パス用のラベルテーブルと、前記予備パスの入力インタフェース識別子及び入力ラベルとからなる予備系入力情報と、前記予備パスの出力インタフェース識別子及び出力ラベルとからなる予備系出力情報と、から構成される予備パス用のラベルテーブルと、障害回避パス用のラベルテーブルと、を管理することを特徴とする付記１１記載の障害回避方法。
【０１１１】
（付記１４） 障害の上流に位置する装置に対しては、前記現用系入力情報と前記予備系出力情報とを対応付けた前記障害回避パス用のラベルテーブルにもとづいて、前記現用パスから前記予備パスへの切り替えを行い、前記障害の下流に位置する装置に対しては、前記予備系入力情報と前記現用系出力情報とを対応付けた前記障害回避パス用のラベルテーブルにもとづいて、前記予備パスから前記現用パスへの切り替えを行うことを特徴とする付記１３記載の障害回避方法。
【０１１２】
（付記１５） 発生した障害の回避制御を行ってパケット伝送を行う伝送装置において、
ラベルが付加されたパケットに対し、入力パケットに対する出力パケットのラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、
前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行ってパケット伝送を行う伝送手段と、
現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立するパス確立手段と、
障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段と、
を有することを特徴とする伝送装置。
【０１１３】
（付記１６） 発生した障害の回避制御を行って伝送制御を行うネットワークシステムにおいて、
ラベルが付加された通信情報に対し、入力通信情報に対する出力通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行って通信情報の伝送を行う伝送手段と、現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立するパス確立手段と、障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段と、から構成される複数の伝送装置と、
前記伝送装置を接続してネットワークを構成する伝送媒体と、
を有することを特徴とするネットワークシステム。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、伝送装置は、現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立し、障害発生時には、ラベルの対応付けを変更し、現用パスと予備パスとを切り替えて障害回避制御を行う構成とした。これにより、１つの予備パスだけで現用パスで生じうる複数の障害発生リンクに対応することができるので、少ないネットワーク資源を有効に活用して、効率よく障害回避を行うことが可能になる。
【０１１５】
また、障害回避方法は、現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、ループ状の予備パスを確立し、障害発生時には、ラベルの対応付けを変更し、現用パスと予備パスとを切り替えて障害回避制御を行うものとした。これにより、１つの予備パスだけで現用パスで生じうる複数の障害発生リンクに対応することができるので、少ないネットワーク資源を有効に活用して、効率よく障害回避を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 伝送装置の原理図である。
【図２】 ＭＰＬＳパケット伝送を説明するための図である。
【図３】 ＣＲ−ＬＤＰを説明するための図である。
【図４】 障害回避の動作を示す図である。
【図５】 障害回避の動作を示す図である。
【図６】 障害回避の動作を示す図である。
【図７】 障害回避の動作を示す図である。
【図８】 障害回避方法の動作を示すフローチャートである。
【図９】 第２の実施の形態を示す図である。
【図１０】 第２の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１１】 第３の実施の形態を示す図である。
【図１２】 第２の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１３】 第２の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１４】 第４の実施の形態を示す図である。
【図１５】 第４の実施の形態を示す図である。
【図１６】 第４の実施の形態を示す図である。
【図１７】 第４の実施の形態を示す図である。
【図１８】 第４の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１９】 第４の実施の形態の変形例を示す図である。
【図２０】 第４の実施の形態の変形例を示す図である。
【図２１】 第５の実施の形態を示す図である。
【図２２】 Local Repairによる障害回避を説明するための図である。
【図２３】 Local Repairによる障害回避を説明するための図である。
【図２４】 Local Repairによる障害回避を説明するための図である。
Claims (8)
- 発生した障害の回避制御を行って伝送制御を行う伝送装置において、
ラベルが付加された通信情報に対し、入力通信情報のラベル情報に対する出力通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、
前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行って通信情報の伝送を行う伝送手段と、
予め設定された現用パスに対して、該現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、閉ループ状の予備パスを確立するパス確立手段と、
障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段と、
を有することを特徴とする伝送装置。 - 前記ラベルテーブル管理手段は、通信情報が入力されるパスの識別子である入力インタフェース識別子及び入力通信情報に付加している入力ラベルからなる現用系入力情報と、通信情報を出力すべきパスの識別子である出力インタフェース識別子及び出力通信情報に付加すべき出力ラベルからなる現用系出力情報と、から構成される現用パス用のラベルテーブルと、前記予備パスの入力インタフェース識別子及び入力ラベルからなる予備系入力情報と、前記予備パスの出力インタフェース識別子及び出力ラベルからなる予備系出力情報と、から構成される予備パス用のラベルテーブルと、障害回避パス用のラベルテーブルと、を管理することを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
- 前記障害回避制御手段は、障害の上流に位置する伝送装置に対しては、前記現用系入力情報と前記予備系出力情報とを対応付けた前記障害回避パス用のラベルテーブルにもとづいて、前記現用パスから前記予備パスへの切り替えを行い、前記障害の下流に位置する伝送装置に対しては、前記予備系入力情報と前記現用系出力情報とを対応付けた前記障害回避パス用のラベルテーブルにもとづいて、前記予備パスから前記現用パスへの切り替えを行うことを特徴とする請求項２記載の伝送装置。
- 前記パス確立手段は、自装置を予備パスの始点ノードおよび終点ノードとしてループ状の予備パスを確立し、確立した予備パスの始点／終点を結合することによって、前記閉ループ状の予備パスを確立することを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
- 前記障害回避制御手段は、前記現用パスと前記予備パスとを切り替える際に折り返し点が発生する場合には、前記折り返し点を逐次切り離しながら段階的にパスを生成していって、最終的に前記折り返し点のないパスを確立して、障害回避の制御を行うことを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
- 前記障害回避制御手段は、前記現用パスと前記予備パスとを切り替える際に折り返し点が発生する場合には、前記折り返し点のないパスを一括して確立し、障害回避の制御を行うことを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
- 光ネットワーク上で発生した障害の回避制御を行って伝送制御を行う伝送装置において、
光通信情報に対し、波長をラベルに対応付けて、入力光通信情報のラベル情報に対する出力光通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理するラベルテーブル管理手段と、
前記ラベルテーブルにもとづいて、ラベルスイッチングを行って光通信情報の伝送を行う伝送手段と、
予め設定された現用パスに対して、該現用光パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用光パス上の光通信情報の流れが逆方向の流れになるような、閉ループ状の予備光パスを確立する光パス確立手段と、
障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用光パスと前記予備光パスとを切り替えて、障害回避の制御を行う障害回避制御手段と、
を有することを特徴とする伝送装置。 - 障害回避の制御を行う障害回避方法において、
ラベルが付加された通信情報に対し、入力通信情報のラベル情報に対する出力通信情報のラベル情報の関係を示すラベルテーブルを管理し、
予め設定された現用パスに対して、該現用パスが確立している伝送路の一部または全体を含み、かつ前記現用パス上の通信情報の流れが逆方向の流れになるような、閉ループ状の予備パスを確立し、
障害発生時、前記ラベルテーブルのラベルの対応付けを変更し、前記現用パスと前記予備パスとを切り替えて、障害回避の制御を行うことを特徴とする障害回避方法。
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