JP2010010995A

JP2010010995A - Ｇｆｐフレームレイヤでのプロテクション・スイッチ・システム

Info

Publication number: JP2010010995A
Application number: JP2008166993A
Authority: JP
Inventors: Naoki Enomoto; 直樹榎本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-06-26
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2010-01-14

Abstract

【課題】ＯＴＮやＳＤＨのトランスポートネットワーク上で柔軟なネットワーク設計をするためのＧＦＰフレームレイヤにおけるプロテクション・スイッチ・システムを提供する。
【解決手段】ＧＦＰフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与する手段を設け、付与したルート情報と優先情報に応じてＧＦＰフレームをスイッチングする。また、ＯＴＮやＳＤＨのトランスポートネットワーク上のプロテクションルートに偽りのＧＦＰフレームを送出する手段を設け、トランスポートネットワークの帯域を確保する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ネットワーク間のデータ経路を制御するスイッチングシステムに関する。

通信網のイーサネット（登録商標）（登録商標）化が進んでいる状況において、国際電気通信連合・電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）で標準化されている既存のＯＴＮ（Optical Transport Network）：ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９やＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）：ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０７というトランスポートネットワークとイーサネット（登録商標）（登録商標）間で相互に転送を行う方法が検討されている。
従来の相互転送は、既存のトランスポートネットワークに対してイーサネット（登録商標）（登録商標）をマッピングする方法であり、既存のトランスポートネットワーク上でイーサネット（登録商標）（登録商標）フレームやインターネットプロトコル（Internet Protocol：以下、ＩＰという）パケットのスイッチングを実現するために、イーサネット（登録商標）フレームまたはＩＰパケットを直接切り替えている。

また、特許文献１には、国際電気通信連合・電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）でＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０４１として標準化されているＧＦＰ（Generic framing procedure）技術のフレームレイヤを利用して、汎用のフレームをＯＴＮやＳＤＨのフレームにマッピングするによって効率的にデータ転送を行う方法が開示されている。
特開２００２−１９８９９４号公報

しかしながら、既存のＯＴＮやＳＤＨのトランスポートネットワークに対してイーサネット（登録商標）をマッピングする方法では、トランスポートネットワークの末端で途切れてしまうため、トランスポートネットワーク上で柔軟なネットワーク設計をすることができないという問題がある。

また、ＧＦＰのフレームは、イーサネット（登録商標）フレームをはじめ、様々な情報を含みデータ量も異なるクライアント信号の可変長ペイロードをまとめてカプセル化して、トランスポートネットワーク上にマッピングして使用されている。
このＧＦＰフレームの信頼性を向上させ、ネットワーク上の全ての通信装置間で転送が行えるようにするためには、トランスポートネットワークレイヤでのプロテクションを実現する必要があるが、ＧＦＰフレームレイヤにおいてプロテクションを構成することは困難であるため、ＧＦＰフレームレイヤで柔軟なネットワーク設計をすることができないという問題がある。

本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、ＯＴＮやＳＤＨのトランスポートネットワーク上で柔軟なネットワーク設計をするためのＧＦＰフレームレイヤにおけるプロテクション・スイッチ・システムを提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明のネットワークシステムは、複数の通信装置からなるＧＦＰフレームレイヤのネットワークシステムにおいて、前記通信装置は、ＧＦＰフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与する情報付与手段と、前記情報付与手段によって付与されたルート情報と優先情報に基づいてＧＦＰフレームの転送ルートを決定するルート決定手段と、前記ルート決定手段により決定された転送ルートと異なる転送ルートに偽り（擬似）のＧＦＰフレームを送出する偽フレーム送出手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の前記通信装置は、前記偽りのＧＦＰフレームを前記ルート決定手段により決定された転送ルートに送出する、ことを特徴とする。

また、本発明の前記通信装置は、偽り（擬似）のＧＦＰフレームに管理情報を付与する管理情報付与手段と、をさらに備え、前記管理情報付与手段によって管理情報が付与された偽り（擬似）のＧＦＰフレームを送出する、ことを特徴とする。

また、本発明の通信方法は、複数の通信装置からなるＧＦＰフレームレイヤのネットワークシステムの通信方法において、ＧＦＰフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与する情報付与手順と、前記情報付与手順によって付与されたルート情報と優先情報に基づいてＧＦＰフレームの転送ルートを決定するルート決定手順と、前記ルート決定手順により決定された転送ルートと異なる転送ルートに偽り（擬似）のＧＦＰフレームを送出する偽フレーム送出手順と、を含むことを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、複数の通信装置からなるＧＦＰフレームレイヤのネットワークシステムの通信装置において、前記通信装置は、ＧＦＰフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与する情報付与手段と、前記情報付与手段によって付与されたルート情報と優先情報に基づいてＧＦＰフレームの転送ルートを決定するルート決定手段と、前記ルート決定手段により決定された転送ルートと異なる転送ルートに偽り（擬似）のＧＦＰフレームを送出する偽フレーム送出手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ＧＦＰフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与することにより、ＧＦＰフレームスイッチ機能と優先制御を行うことができ、ＯＴＮやＳＤＨのトランスポートネットワーク上のプロテクションルートに偽りのＧＦＰフレームを送出して、トランスポートネットワークの帯域を確保することができるため、トランスポートネットワークレイヤを意識せずに柔軟なネットワーク設計をするためのプロテクション・スイッチ・システムを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態によるプロテクション・スイッチ・システムの構成を示した図である。図１におけるプロテクション・スイッチ・システムは、ＯＴＮ／ＳＤＨトランスポートネットワークにＧＦＰフレームレイヤのプロテクション・スイッチの機能を搭載し、図示されないネットワーク管理部、例えば、ＮＭＳ（Network Management System）によって全体の通信（例えば、優先順位、プロテクション構成、転送レート、ルート情報更新間隔）が管理されている。

図１におけるプロテクション・スイッチ・システムは、ＯＴＮやＳＤＨによって構築された相互通信ネットワークであり、複数の通信装置（以下、ノードという）が相互に接続されているトランスポートネットワーク１である。
また、トランスポートネットワーク１は、外部のネットワーク（以下、クライアントネットワークという）に接続するインタフェースを備えているエッジノードＥ１〜Ｅ４、クライアントネットワークに接続するインタフェースを備えていないコアノードＣ１〜Ｃ３から構成される。
また、トランスポートネットワーク１には、イーサネット（登録商標）によって別々に構築されているクライアントネットワーク２〜５が接続されている。

なお、エッジノードとコアノードは、クライアントネットワークに接続するインタフェースを備えているか否かの違いであり、コアノードにクライアントネットワークに接続するインタフェースを備えることによって、エッジノードとすることができる。

図１に示すように、クライアントネットワーク２〜５は、エッジノードＥ１〜Ｅ４とそれぞれイーサネット（登録商標）を介して接続されている。
また、トランスポートネットワーク１内のエッジノードＥ１は、エッジノードＥ２とコアノードＣ１が通信ケーブル（例えば、光ファイバ）によって接続されている。
同様にエッジノードＥ２は、エッジノードＥ１、コアノードＣ２、コアノードＣ３と接続され、エッジノードＥ３は、エッジノードＥ４、コアノードＣ１と接続され、エッジノードＥ４は、エッジノードＥ３、コアノードＣ１、コアノードＣ３と接続され、コアノードＣ１は、エッジノードＥ１、エッジノードＥ３、エッジノードＥ４、コアノードＣ２と接続され、コアノードＣ２は、エッジノードＥ２、コアノードＣ１、コアノードＣ３と接続され、コアノードＣ３は、エッジノードＥ２、エッジノードＥ４、コアノードＣ２と接続されており、各ノード間での相互通信を実現している。

トランスポートネットワーク１では、エッジノードＥ１〜Ｅ４に接続されたクライアントネットワーク２〜５が、トランスポートネットワーク１内のエッジノードＥ１〜Ｅ４およびコアノードＣ１〜Ｃ３を介して、相互に通信することができる。

次に、本実施形態の通信装置について説明する。図２は、本実施形態によるプロテクション・スイッチ・システムで使用されるエッジノードの構成を示したブロック図である。図２におけるエッジノードは、イーサネット（登録商標）受信処理部３０、イーサネット（登録商標）送信処理部４０、ＯＴＮ／ＳＤＨ受信処理部５０、ＯＴＮ／ＳＤＨ送信処理部６０、ＧＦＰスイッチ部７０、キュー処理部８０、ルート探索部９０から構成される。

なお、図２におけるエッジノードは、接続されているノード数に対応して、イーサネット（登録商標）受信処理部３０、イーサネット（登録商標）送信処理部４０、ＯＴＮ／ＳＤＨ受信処理部５０、ＯＴＮ／ＳＤＨ送信処理部６０を複数備えることも可能である。その場合、予め定められた優先順位に応じて各ブロックの動作する順番を定めることにより、各ブロックを協調して動作させる。
また、プロテクション・スイッチ・システムで使用されるコアノードは、上記エッジノードの構成から、イーサネット（登録商標）受信処理部３０、とイーサネット（登録商標）送信処理部４０を除いたブロックで構成される。

イーサネット（登録商標）受信処理部３０は、イーサネット（登録商標）フレームを受信し、受信したイーサネット（登録商標）フレームからＧＦＰフレームを生成するブロックである。
また、生成するＧＦＰフレームには、拡張ヘッダ（以下、ＧＦＰ拡張ヘッダという）を付与する。
イーサネット（登録商標）受信処理部３０は、クライアントネットワークから受信したイーサネット（登録商標）フレームのヘッダ情報と後述するルート探索部９０から取得したルート情報ファイルに基づいてＧＦＰ拡張ヘッダを生成し、受信したイーサネット（登録商標）フレームと生成したＧＦＰ拡張ヘッダをまとめてカプセル化したＧＦＰフレームをＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

また、イーサネット（登録商標）受信処理部３０は、後述するルート探索部９０から取得したルート情報ファイルと、予め定められたプロテクション構成に基づいて、受信したイーサネット（登録商標）フレームをプロテクションする必要があるか否かを判断し、プロテクションが必要である場合は、プロテクションを行うルートを決定して、偽りのＧＦＰフレーム（以下、ＧＦＰ偽フレームという）を生成し、ＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

イーサネット（登録商標）送信処理部４０は、入力されたＧＦＰフレームからイーサネット（登録商標）フレームを取り出し、取り出したイーサネット（登録商標）フレームを送信するブロックである。
イーサネット（登録商標）送信処理部４０は、キュー処理部８０から入力されたＧＦＰフレームが正式のＧＦＰフレーム（以下、ＧＦＰ真フレームという）であるか、ＧＦＰ偽フレームであるかを判断し、キュー処理部８０から入力されたＧＦＰフレームがＧＦＰ真フレームである場合は、ＧＦＰ真フレームからイーサネット（登録商標）フレームを取り出してクライアントネットワークに送信する。
キュー処理部８０から入力されたＧＦＰフレームがＧＦＰ偽フレームである場合は、該ＧＦＰ偽フレームを破棄する。

ＯＴＮ／ＳＤＨ受信処理部５０は、ＯＴＮ／ＳＤＨ信号を受信し、ＧＦＰフレームを取り出すブロックである。
ＯＴＮ／ＳＤＨ受信処理部５０は、トランスポートネットワーク１内で接続されている他のノードから送信されてきたＯＴＮ／ＳＤＨ信号を受信し、受信したＯＴＮ／ＳＤＨ信号からＧＦＰフレームを取り出してＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

ＯＴＮ／ＳＤＨ送信処理部６０は、入力されたＧＦＰフレームからＯＴＮ／ＳＤＨ信号を生成し、生成したＯＴＮ／ＳＤＨ信号をトランスポートネットワーク１に送信するブロックである。
ＯＴＮ／ＳＤＨ送信処理部６０は、キュー処理部８０から入力されたＧＦＰフレームをＯＴＮ／ＳＤＨ信号に変換してトランスポートネットワーク１内で接続されている他のノードに送信する。

ＧＦＰスイッチ部７０は、ＧＦＰフレームの振り分け（以下、スイッチングという）を行うブロックである。
ＧＦＰスイッチ部７０は、イーサネット（登録商標）受信処理部３０、ＯＴＮ／ＳＤＨ受信処理部５０から入力されたＧＦＰフレームを、後述するルート探索部９０から取得したスイッチ情報ファイルに基づいてスイッチングし、キュー処理部８０に出力する。

また、ＧＦＰスイッチ部７０は、ＯＴＮ／ＳＤＨ受信処理部５０から入力されたＧＦＰフレームが、トランスポートネットワーク１内のルート情報を探索するためのフレーム（以下、サーチフレームという）である場合は、該サーチフレームを後述するルート探索部９０に出力する。
また、該ノードから隣接する他のノード（以下、隣接ノードという）にサーチフレームを送信する場合は、後述するルート探索部９０から入力された該ノードのサーチフレームをキュー処理部８０に出力する。

キュー処理部８０は、ＧＦＰフレームのＧＦＰ拡張ヘッダ内の優先順位情報に基づいて優先順にＧＦＰフレームを出力するブロックである。
キュー処理部８０は、ＧＦＰスイッチ部７０から入力されたＧＦＰフレームのＧＦＰ拡張ヘッダ内の優先順位情報を確認し、優先順に従ってＧＦＰフレームをイーサネット（登録商標）送信処理部４０、またはＯＴＮ／ＳＤＨ送信処理部６０に出力する。

ルート探索部９０は、トランスポートネットワーク１内のルート情報を記憶し、受信したイーサネット（登録商標）フレームを次のノードに送信するための経路情報を出力するブロックである。
ルート探索部９０は、トランスポートネットワーク１内のルート情報を更新するため、隣接ノードに送信するサーチフレーム（以下、ＧＦＰサーチフレームという）を予め設定された期間で定期的に生成し、ＧＦＰスイッチ部７０に出力する。
また、隣接ノードから受信し、ＧＦＰスイッチ部７０から入力されたＧＦＰサーチフレームの情報に基づいて該ノードのルート情報を更新する。
また、ルート探索部９０は、トランスポートネットワーク１内の最新のルートテーブル情報ファイルから該ノードで使用するルート情報を抜き出し、イーサネット（登録商標）受信処理部３０およびＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

次に、本実施形態のイーサネット（登録商標）受信処理部３０について説明する。図３は、本実施形態によるイーサネット（登録商標）受信処理部３０と、関係する周辺のブロックの構成を示したブロック図である。図３において、イーサネット（登録商標）受信処理部３０は、イーサネット（登録商標）受信部３１、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２、ＧＦＰカプセル化部３３、ルート選択部３４、プライオリティー判定部３５、ＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３６、レート制御部３７、スタフフレーム生成部３８から構成される。

イーサネット（登録商標）受信部３１は、クライアントネットワークからイーサネット（登録商標）フレームを受信するブロックである。
イーサネット（登録商標）受信部３１は、イーサネット（登録商標）規格（ＩＥＥＥ８０２．３）に準拠した処理（以下、イーサネット（登録商標）処理という）でイーサネット（登録商標）フレームを受信し、受信したイーサネット（登録商標）フレームをイーサネット（登録商標）フレーム認識部３２に出力する。

イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２は、イーサネット（登録商標）フレーム内の情報を抜き出すブロックである。
イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２は、イーサネット（登録商標）受信部３１から入力されたイーサネット（登録商標）フレームから送信先と、送信元の情報（例えば、ＭＡＣ：Media Access Controlヘッダ内のDestination Address（以下、宛先ＭＡＣアドレスという）と、Source Address（以下、送信元ＭＡＣアドレスという）と、ＩＰヘッダ内のDestination Address（以下、宛先ＩＰアドレスという）と、Source Address（以下、送信元ＩＰアドレスという）の情報）を抜き出し、ルート選択部３４に出力する。

また、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２は、イーサネット（登録商標）フレームから優先度の情報（例えば、ＭＡＣヘッダ内のＶＬＡＮタグと、ＩＰヘッダ内のＴＯＳ情報（以下、ＶＬＡＮタグ、およびＴＯＳ情報をイーサネット（登録商標）優先度という））を抜き出し、プライオリティー判定部３５に出力する。
また、入力されたイーサネット（登録商標）フレームは、ＧＦＰカプセル化部３３に出力する。

ルート選択部３４は、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２が抜き出したイーサネット（登録商標）フレームの送信先と、送信元の情報と、ルート探索部９０からから取得したルート情報ファイルに基づいて、トランスポートネットワーク１にＧＦＰフレームを送信する際の主の転送ルート（以下、プライマリルートという）を選択するブロックである。

ルート選択部３４は、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２から入力された送信先と、送信元の情報（例えば、宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス）と、ルート探索部９０内の後述するルートテーブル処理部９１から入力された該ノードで使用するルート情報ファイルから、ＧＦＰフレームをトランスポートネットワーク１内に送信する際のプライマリルートを決定する。
すなわち、送信先と、送信元の情報から該ノードから送信先のノードを特定し、ルート情報ファイルから、例えば、プライマリに設定されているルートを選択して、ＧＦＰフレームを送信するルートを決定する。
決定したプライマリルートの情報（以下、プライマリルート情報という）をＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３６と、レート制御部３７に出力する。

プライオリティー判定部３５は、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２が抜き出したイーサネット（登録商標）優先度に基づいて、ＧＦＰフレームを送信する優先度を判定するブロックである。

プライオリティー判定部３５は、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２から入力されたイーサネット（登録商標）優先度からイーサネット（登録商標）受信部３１が受信したイーサネット（登録商標）フレームの優先度を決定する。
すなわち、イーサネット（登録商標）優先度の情報を確認して予め定められた基準（例えば、ＶＬＡＮタグ、およびＴＯＳ情報の両方に最下位の優先度が設定されていれば、該イーサネット（登録商標）フレームの優先度を最下位と決定し、ＶＬＡＮタグ、またはＴＯＳ情報のいずれか一方に最上位の優先度を示す値が設定されていれば、該イーサネット（登録商標）フレームの優先度を最上位と決定する）に従って、イーサネット（登録商標）フレームの優先度を決定する。
決定した優先度の情報（以下、ＧＦＰ優先度という）とイーサネット（登録商標）優先度をＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３６に出力する。

ＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３６は、受信したイーサネット（登録商標）フレームをＧＦＰフレームとしてトランスポートネットワーク１に送信する際に付与するＧＦＰ拡張ヘッダを生成するブロックである。
ＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３６は、ルート選択部３４から入力されたプライマリルート情報、プライオリティー判定部３５から入力されたＧＦＰ優先度とイーサネット（登録商標）優先度に基づいて、例えば、後述する図１０に示すようなＧＦＰ拡張ヘッダを生成し、この生成したＧＦＰ拡張ヘッダをＧＦＰカプセル化部３３に出力する。

ＧＦＰカプセル化部３３は、受信したイーサネット（登録商標）フレームにＧＦＰ拡張ヘッダを付与してＧＦＰフレームにカプセル化するブロックである。
ＧＦＰカプセル化部３３は、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２から入力されたイーサネット（登録商標）フレームに、ＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３６から入力されたＧＦＰ拡張ヘッダを付与する。
また、ＧＦＰ拡張ヘッダを付与したイーサネット（登録商標）フレームを、ＧＦＰ技術（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０４１）に準拠した処理（以下、ＧＦＰ処理という）を行ってＧＦＰフレームにカプセル化し、ＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

レート制御部３７は、ルート選択部３４からのプライマリルート情報と、ルート探索部９０からから取得したルート情報ファイルに基づいて、トランスポートネットワーク１にＧＦＰフレームを送信する際の副の転送ルート（以下、セカンダリルートという）を決定するブロックである。

レート制御部３７は、ルート選択部３４から入力されたプライマリルート情報と、ルート探索部９０内の後述するルートテーブル処理部９１から入力された該ノードで使用するルート情報ファイルと、予め定められたプロテクション構成から、ＧＦＰフレームをトランスポートネットワーク１内に送信する際にプロテクションを構成する必要があるイーサネット（登録商標）フレームであるか否かを判定する。
すなわち、プライマリルート情報を確認し、ルート情報ファイル内に記録されているプライマリルートが、予め定められたプロテクション構成によってプロテクションを行うルートである場合は、該イーサネット（登録商標）フレームはプロテクションを構成する必要があると判断する。
判定の結果、プロテクションを構成する必要があるイーサネット（登録商標）フレームである場合は、ＧＦＰフレームを送信するセカンダリルートを決定し、決定したセカンダリルートの情報（以下、セカンダリルート情報という）をスタフフレーム生成部３８に出力する。
なお、プロテクションを構成する必要がない、すなわち、プライマリルートに対応するプロテクション構成が予め定められていない場合は、セカンダリルートの決定は行わず、スタフフレーム生成部３８には、何も出力しない。

スタフフレーム生成部３８は、レート制御部３７からのセカンダリルート情報からＧＦＰ偽フレームを生成するブロックである。
スタフフレーム生成部３８は、例えば、後述する図１１に示すようなＧＦＰ拡張ヘッダを生成する。
すなわち、オーバヘッド情報に偽りのフレームであることを示すコード（以下、スタフフレームコードという）を記録し、レート制御部３７から入力されたセカンダリルート情報に基づいて、予め定められた送信レートでのセカンダリルート情報を記録したＧＦＰ拡張ヘッダを生成する。
また、生成したスタフフレームコードとＧＦＰ拡張ヘッダを持ったＧＦＰ偽フレームをＧＦＰスイッチ部７０に出力する。
このことにより、ＧＦＰ偽フレームは、プロテクションを行うルート（プライマリルート）の帯域確保するためにＧＦＰ真フレームと同様にトランスポートネットワーク１内に送信される。

次に、本実施形態のイーサネット（登録商標）送信処理部４０について説明する。図４は、本実施形態によるイーサネット（登録商標）送信処理部４０と、関係する周辺のブロックの構成を示したブロック図である。図４において、イーサネット（登録商標）送信処理部４０は、スタフフレーム分離部４１、ＧＦＰデカプセル化部４２、イーサネット（登録商標）送信部４３、スタフフレーム処理部４４から構成される。

スタフフレーム分離部４１は、ＧＦＰフレームをＧＦＰ真フレームとＧＦＰ偽フレームとを分離するブロックである。
スタフフレーム分離部４１は、キュー処理部８０から入力されたＧＦＰフレームのオーバヘッド情報を確認し、ＧＦＰ真フレームとＧＦＰ偽フレームとに分離する。
すなわち、入力されたＧＦＰフレームのオーバヘッド情報にスタフフレームコードが記録されていた場合は、該ＧＦＰフレームはＧＦＰ偽フレームであると判断し、オーバヘッド情報にスタフフレームコードが記録されていない場合は、該ＧＦＰフレームはＧＦＰ真フレームであると判断する。

スタフフレーム分離部４１は、ＧＦＰ真フレームとＧＦＰ偽フレームとを判断した後、ＧＦＰ真フレームをＧＦＰデカプセル化部４２に出力する。また、ＧＦＰ偽フレームは、スタフフレーム処理部４４に出力する。

ＧＦＰデカプセル化部４２は、カプセル化されたＧＦＰフレームからイーサネット（登録商標）フレームを取り出すブロックである。
ＧＦＰデカプセル化部４２は、スタフフレーム分離部４１から入力されたＧＦＰ真フレームに対してＧＦＰ処理を行ってイーサネット（登録商標）フレームを取り出し、取り出したイーサネット（登録商標）フレームをイーサネット（登録商標）送信部４３に出力する。

イーサネット（登録商標）送信部４３は、イーサネット（登録商標）フレームをクライアントネットワークに送信するブロックである。
イーサネット（登録商標）送信部４３は、ＧＦＰデカプセル化部４２から入力されたイーサネット（登録商標）フレームに対してイーサネット（登録商標）処理を行って、処理後のイーサネット（登録商標）フレームをクライアントネットワークに送信する。

スタフフレーム処理部４４は、ＧＦＰ偽フレームを破棄するブロックである。
スタフフレーム処理部４４は、スタフフレーム分離部４１から入力されたＧＦＰ偽フレームを破棄する。

次に、本実施形態のＯＴＮ／ＳＤＨ受信処理部５０について説明する。図５は、本実施形態によるＯＴＮ／ＳＤＨ受信処理部５０と、関係する周辺のブロックの構成を示したブロック図である。図５において、ＯＴＮ／ＳＤＨ受信処理部５０は、ＯＴＮ／ＳＤＨ受信部５１、ＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２から構成される。

ＯＴＮ／ＳＤＨ受信部５１は、トランスポートネットワーク１内で接続されている他のノードから送信されてきたＯＴＮ／ＳＤＨ信号を受信するブロックである。
ＯＴＮ／ＳＤＨ受信部５１は、ＯＴＮ（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９）、およびＳＤＨ（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０７）に準拠した処理（以下、光通信処理という）でトランスポートネットワーク１からＯＴＮ／ＳＤＨ信号を受信し、受信したＯＴＮ／ＳＤＨ信号をＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２に出力する。

ＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２は、ＯＴＮ／ＳＤＨ信号よりＧＦＰフレームを取り出すブロックである。
ＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２は、ＯＴＮ／ＳＤＨ受信部５１から入力されたＯＴＮ／ＳＤＨ信号に対して光通信処理を行ってＧＦＰフレームを取り出し、ＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

次に、本実施形態のＯＴＮ／ＳＤＨ送信処理部６０について説明する。図６は、本実施形態によるＯＴＮ／ＳＤＨ送信処理部６０と、関係する周辺のブロックの構成を示したブロック図である。図６において、ＯＴＮ／ＳＤＨ送信処理部６０は、ＯＴＮ／ＳＤＨマッピング部６１、ＯＴＮ／ＳＤＨ送信部６２から構成される。

ＯＴＮ／ＳＤＨマッピング部６１は、ＧＦＰフレームをＯＴＮ／ＳＤＨ信号にマッピングするブロックである。
ＯＴＮ／ＳＤＨマッピング部６１は、キュー処理部８０から入力されたＧＦＰフレームに対して光通信処理を行ってＯＴＮ／ＳＤＨ信号にマッピングし、マッピングしたＯＴＮ／ＳＤＨ信号をＯＴＮ／ＳＤＨ送信部６２に出力する。

ＯＴＮ／ＳＤＨ送信部６２は、ＯＴＮ／ＳＤＨ信号をトランスポートネットワーク１に送信するブロックである。
ＯＴＮ／ＳＤＨ送信部６２は、ＯＴＮ／ＳＤＨマッピング部６１から入力されたＯＴＮ／ＳＤＨ信号に対して光通信処理を行って、処理後のＯＴＮ／ＳＤＨ信号をトランスポートネットワーク１に送信する。

次に、本実施形態のＧＦＰスイッチ部７０について説明する。図７は、本実施形態によるＧＦＰスイッチ部７０と、関係する周辺のブロックの構成を示したブロック図である。

ＧＦＰスイッチ部７０は、ＧＦＰフレームのスイッチングを行うブロックである。
ＧＦＰスイッチ部７０は、ＧＦＰカプセル化部３３、スタフフレーム生成部３８、ＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２、ルート探索部９０の後述するサーチフレーム生成部９３のそれぞれのブロックから入力されたＧＦＰフレームをスイッチングする。

ＧＦＰスイッチ部７０は、入力されたＧＦＰフレームのオーバヘッド情報を確認し、該ＧＦＰフレームがトランスポートネットワーク１の次のノードに送信するフレームであるか否かを確認する。
ＧＦＰフレームのオーバヘッド情報を確認した結果、該ＧＦＰフレームがトランスポートネットワーク１の次のノードに送信するフレームである場合は、ルート探索部９０の後述するスイッチテーブル処理部９５から、該ノードで使用するスイッチ情報ファイルを取得し、取得したスイッチ情報ファイルに基づいてＧＦＰフレームをスイッチングする。
スイッチングしたＧＦＰフレームを該当するキュー処理部８０の後述するキュー制御部８１−１〜８１−ｎに出力する。

また、ＧＦＰフレームのオーバヘッド情報を確認した結果、該ＧＦＰフレームがトランスポートネットワーク１の次のノードに送信するフレームでない、すなわち、ＧＦＰサーチフレームである場合は、ルート探索部９０の後述するサーチフレーム終端部９４に出力する。

次に、本実施形態のキュー処理部８０について説明する。図８は、本実施形態によるキュー処理部８０と、関係する周辺のブロックの構成を示したブロック図である。図８において、キュー処理部８０は、複数のキュー制御部８１から構成される。
なお、キュー処理部８０の各キュー制御部８１−１〜８１−ｎは、それぞれ、該ノードが通信可能な隣接ノードに対応している。

キュー制御部８１は、優先順位に従ってＧＦＰフレームを出力するブロックである。
キュー制御部８１は、ＧＦＰスイッチ部７０から入力されたＧＦＰ拡張ヘッダ内に記録されている優先情報を確認し、ＧＦＰフレームの優先順位に従ってＧＦＰフレームをイーサネット（登録商標）送信処理部４０のスタフフレーム分離部４１、またはＯＴＮ／ＳＤＨ送信処理部６０のＯＴＮ／ＳＤＨマッピング部６１に出力する。
例えば、インターネット技術の標準化団体（ＩＥＴＦ）の（An Architecture for Differentiated Services：ＲＦＣ２４７５）に定められた優先度による転送方法を使用して、それぞれの優先順位に対応するスタフフレーム分離部４１、ＯＴＮ／ＳＤＨマッピング部６１にＧＦＰフレームを出力する。

次に、本実施形態のルート探索部９０について説明する。図９は、本実施形態によるルート探索部９０と、関係する周辺のブロックの構成を示したブロック図である。図９において、ルート探索部９０は、ルートテーブル処理部９１、監視制御部９２、サーチフレーム生成部９３、サーチフレーム終端部９４、スイッチテーブル処理部９５から構成される。

サーチフレーム生成部９３は、トランスポートネットワーク１内のルート探索のために隣接ノードに送信するサーチフレームを生成するブロックである。
サーチフレーム生成部９３は、例えば、後述する図１２に示すようなＧＦＰサーチフレームを生成する。
すなわち、オーバヘッド情報にサーチフレームであることを示すコード（以下、サーチフレームコードという）を記録し、後述する監視制御部９２から入力された隣接ノードへ送信するルートテーブル情報ファイル、隣接ノードへのリクエスト情報、ＧＦＰフレームレイヤの管理フレーム情報（例えば、ＧＦＰ技術（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０４１）で規定されているGFP client management frames）を記録したＧＦＰサーチフレームを生成する。

また、生成したサーチフレームコードと隣接ノードへ送信する情報を持ったＧＦＰサーチフレームをＧＦＰスイッチ部７０に出力する。
このことにより、ＧＦＰサーチフレームは、トランスポートネットワーク１内のルート探索のためにＧＦＰ真フレームと同様にトランスポートネットワーク１内の隣接ノードに送信される。

サーチフレーム終端部９４は、隣接ノードから受信したＧＦＰサーチフレームのから隣接ノードの情報を抜き出すブロックである。
サーチフレーム終端部９４は、ＧＦＰスイッチ部７０から入力された隣接ノードのＧＦＰサーチフレームからルートテーブル情報ファイル、隣接ノードからのリクエスト情報、ＧＦＰフレームレイヤの管理フレーム情報を抜き出し、監視制御部９２に出力する。

監視制御部９２は、トランスポートネットワーク１内のルートテーブル情報を管理するブロックである。
監視制御部９２は、サーチフレーム終端部９４から入力されたリクエスト情報に基づいて、該ノードが記憶しているルートテーブル情報ファイルを更新するか否かを判断する。
判断の結果、ルートテーブル情報ファイルの更新を行う場合は、サーチフレーム終端部９４から入力された隣接ノードのルートテーブル情報ファイルとＧＦＰフレームレイヤの管理フレーム情報に基づいて、該ノードが記憶しているルートテーブル情報ファイルを更新する。
また、ルートテーブル情報ファイルの更新を行わない場合は、該ノードが記憶しているルートテーブル情報ファイルの更新は行わない。

また、監視制御部９２は、例えば、後述する図１３に示すようなトランスポートネットワーク１内の更新したルートテーブル情報ファイルをサーチフレーム生成部９３、ルートテーブル処理部９１、スイッチテーブル処理部９５に出力する。
また、更新されたルートテーブル情報ファイルに基づいて、該ノードに関する情報を隣接ノードに送信するための隣接ノードへのリクエスト情報、ＧＦＰフレームレイヤの管理フレーム情報を作成し、ルートテーブル情報ファイルと共にサーチフレーム生成部９３に出力する。
なお、隣接ノードに対する該ノード情報の送信は、予め設定された期間で定期的に行う。

ルートテーブル処理部９１は、該ノードで使用するルート情報ファイルを生成するブロックである。
ルートテーブル処理部９１は、監視制御部９２から入力されたトランスポートネットワーク１内のルートテーブル情報ファイルから、該ノードで使用するルート情報を抜き出し、例えば、後述する図１４に示すような該ノードで使用するルート情報ファイルを生成し、生成したルート情報ファイルをルート選択部３４とレート制御部３７に出力する。

スイッチテーブル処理部９５は、該ノードで使用するスイッチ情報ファイルを生成するブロックである。
スイッチテーブル処理部９５は、監視制御部９２から入力されたトランスポートネットワーク１内のルートテーブル情報ファイルから、該ノードで使用するルート情報を抜き出し、例えば、後述する図１５に示すような該ノードで使用するスイッチ情報ファイルを生成し、生成したスイッチ情報ファイルをＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

次に、本実施形態のＧＦＰフレームファイルについて説明する。図１０は、本実施形態におけるＧＦＰフレームファイルの一例である。ＧＦＰフレームファイルには、オーバヘッド情報、ＧＦＰ拡張ヘッダ、データが記録されている。
ここで、オーバヘッド情報は、ＧＦＰフレームの種別を示すコード、ＧＦＰ拡張ヘッダは、全ノードで共有するトランスポートネットワーク１内で通信を行うルート情報、データは該ＧＦＰフレームのデータである。
また、ルート情報は、トランスポートネットワーク１内で通信を行う際のルートを表す情報（例えば、宛先ノード番号、宛先ポート番号、送信元ノード番号、送信元ポート番号、ルート番号）、優先情報は、該ＧＦＰフレームのＧＦＰ優先度（例えば、プロテクション、スタフフレーム等）、該イーサネット（登録商標）フレームのイーサネット（登録商標）優先度に対応した優先度情報である。
また、該ＧＦＰフレームがＧＦＰ真フレームである場合のデータは、イーサネット（登録商標）フレームのデータである。

図１１は、ＧＦＰ偽フレームファイルの一例である。ＧＦＰ偽フレームファイルの構成は、前述のＧＦＰフレームファイルと同じである。
また、オーバヘッド情報は、偽りのフレームを示すスタフフレームコード（例えば、“１１１１００００”）、ＧＦＰ拡張ヘッダは、セカンダリルートに対応するルート情報である。
また、該ＧＦＰ偽フレームのデータは、全て“０”である。

図１２は、ＧＦＰサーチフレームファイルの一例である。ＧＦＰサーチフレームファイルの構成は、前述のＧＦＰフレームファイルと同じである。
また、オーバヘッド情報は、ＧＦＰサーチフレームを示すサーチフレームコード（例えば、“１１１１０００１”）、ＧＦＰ拡張ヘッダは、隣接ノードに対応するルート情報である。
また、該ＧＦＰサーチフレームのデータは、ルートテーブル情報ファイル、リクエスト情報、ＧＦＰフレームレイヤの管理フレーム情報である。

次に、本実施形態のルート情報ファイルについて説明する。図１３は、本実施形態におけるトランスポートネットワーク１内のルートテーブル情報ファイルの一例である。ルートテーブル情報ファイルには、ルート情報、宛先ノード、送信元ノード、ルート種別情報、通信コスト情報、接続情報、が記録されている。
ここで、ルート情報は、トランスポートネットワーク１内で重複がないように割り当てられたルート管理番号、宛先ノードと送信元ノードは、トランスポートネットワーク１内で重複がないように割り当てられた宛先または送信元のノード識別記号、ルート種別情報は、同じ組み合わせのノード間の各ルートが主のルート（プライマリルート）であるか、副のルート（セカンダリルート）であるか、その他のルートであるかを示す種別情報、通信コスト情報は、各ルートを使用して通信を行った場合の通信費用、接続情報は、当該ルート情報における各ノードの接続情報、および各ノード間で通信を行った場合の通信費用である。

図１４は、該ノードで使用するルート情報ファイルの一例である。ルート情報ファイルには、送信元ノード、宛先ノード、ルート種別情報、ルート情報、通信コスト情報、が記録されている。
なお、ルート情報ファイルは、前述のルートテーブル情報ファイルから送信元ノードを該ノード（例えば、Ｅ１）の情報を抜き出したファイルであり、各項目の内容は、前述のルートテーブル情報ファイルと同様である。

図１５は、該ノードで使用するスイッチ情報ファイルの一例である。スイッチ情報ファイルには、ルート情報、宛先ノードが記録されている。
なお、スイッチ情報ファイルは、前述のルートテーブル情報ファイルからルート情報毎に宛先ノードを抜き出したファイルであり、各項目の内容は、前述のルートテーブル情報ファイルと同様である。

次に、本実施形態のプロテクション・スイッチ・システムにおける通信の一例について説明する。ここでは、図１のネットワーク構成において、クライアントネットワーク２からクライアントネットワーク５に向かうイーサネット（登録商標）フレームを例に説明を行う。
また、本通信におけるトランスポートネットワーク１全体のルートテーブル情報ファイルは、図１３に示したルートテーブル情報ファイルを使用する。
また、エッジノードＥ１のルート情報ファイルとスイッチ情報ファイルは、それぞれ、図１４に示したルート情報ファイル、図１５のスイッチ情報ファイルを使用する。
また、本例におけるイーサネット（登録商標）フレームは、ＧＦＰフレームレイヤでのプロテクション構成を行うフレームであり、かつ最優先のフレーム、すなわち、図１０に示すＧＦＰフレームのＧＦＰ拡張ヘッダファイルにおいて、ＧＦＰ優先度は、図１０の３５−Ａに示すプロテクションを示す「１１」（以下、プロテクション設定という）が予め定められているものとする。

クライアントネットワーク２が、クライアントネットワーク５へのイーサネット（登録商標）フレームを送信すると、エッジノードＥ１がクライアントネットワーク２からのイーサネット（登録商標）フレームを受信する。

エッジノードＥ１のイーサネット（登録商標）受信部３１は、受信したイーサネット（登録商標）フレームに対してイーサネット（登録商標）処理を行い、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２に出力する。

イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２は、イーサネット（登録商標）受信部３１から入力されたイーサネット（登録商標）フレームから、宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレスの情報を抜き出し、ルート選択部３４に出力する。
また、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２は、イーサネット（登録商標）優先度を抜き出し、プライオリティー判定部３５に出力する。
また、入力されたイーサネット（登録商標）フレームを、ＧＦＰカプセル化部３３に出力する。

ルート選択部３４は、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２が抜き出した宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレスの情報から、送信先である宛先ノードがエッジノードＥ４であると認識し、ルートテーブル処理部９１から図１４に示される自ノード（エッジノードＥ１）のルート情報ファイルを取得する。

ルート選択部３４は、取得した自ノード（エッジノードＥ１）のルート情報ファイルから宛先ノードであるエッジノードＥ４のプライマリルート情報（本例では、図１４の９１−Ａに示す、「４.１.４」）を選択してＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３６とレート制御部３７に出力する。

プライオリティー判定部３５は、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２から入力されたイーサネット（登録商標）優先度から、該ＧＦＰフレームレイヤでのＧＦＰ優先度を決定、すなわち、プロテクション設定がされているフレームであるため、プロテクション構成を行うフレームである）と決定し、決定したＧＦＰ優先度（本例では、図１０の３５−Ａに示す、「１１」）をＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３６に出力する。

ＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３６は、ルート選択部３４から入力されたプライマリルート情報「４.１.４」とプライオリティー判定部３５から入力されたＧＦＰ優先度とイーサネット（登録商標）優先度から、図１０に示すＧＦＰ拡張ヘッダを生成し、このＧＦＰ拡張ヘッダをＧＦＰカプセル化部３３に出力する。

ＧＦＰカプセル化部３３は、イーサネット（登録商標）フレーム認識部３２から入力されたイーサネット（登録商標）フレームとＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３６から入力されたＧＦＰ拡張ヘッダをＧＦＰ処理し、イーサネット（登録商標）フレームをＧＦＰフレームにカプセル化する。
カプセル化したＧＦＰフレーム（ＧＦＰ真フレーム）をＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

ＧＦＰスイッチ部７０は、ＧＦＰカプセル化部３３からＧＦＰ真フレームが入力されると、スイッチテーブル処理部９５から図１５に示される自ノード（エッジノードＥ１）のスイッチ情報ファイルを取得する。

ＧＦＰスイッチ部７０は、ＧＦＰカプセル化部３３から入力されたＧＦＰ真フレーム内のＧＦＰ拡張ヘッダに記録されているルート情報を確認し、取得した自ノード（エッジノードＥ１）のスイッチ情報ファイルに基づいて、ＧＦＰ拡張ヘッダに記録されているルート情報（例えば、ルート番号）に示されたコアノードに接続されているポート、すなわち、図１５のスイッチ情報ファイルのルート情報「４.１.４」に記録されている宛先ノード＝コアノードＣ１（本例では、図１５の７０−Ａに示す、コアノードＣ１）にスイッチングし、対応するキュー制御部８１に出力する。

キュー制御部８１は、ＧＦＰスイッチ部７０から入力されたＧＦＰ真フレームのＧＦＰ拡張ヘッダ内に記録されているＧＦＰ優先度の情報「１１」から、該ＧＦＰ真フレームは、プロテクション対象であり、かつ最優先フレームであることを認識し、該ＧＦＰ真フレームを優先順位に対応したＯＴＮ／ＳＤＨマッピング部６１に出力する。

ＯＴＮ／ＳＤＨマッピング部６１は、キュー制御部８１から入力されたＧＦＰ真フレームに対して光通信処理を行ってＯＴＮ／ＳＤＨ信号にマッピングし、マッピングしたＯＴＮ／ＳＤＨ信号をＯＴＮ／ＳＤＨ送信部６２に出力する。

ＯＴＮ／ＳＤＨ送信部６２は、ＯＴＮ／ＳＤＨマッピング部６１から入力されたＯＴＮ／ＳＤＨ信号に対して光通信処理を行って、ＯＴＮ／ＳＤＨ信号をトランスポートネットワーク１に送信する。

コアノードＣ１は、エッジノードＥ１から送信されたＯＴＮ／ＳＤＨ信号を受信する。

コアノードＣ１のＯＴＮ／ＳＤＨ受信部５１は、受信したＯＴＮ／ＳＤＨ信号に対して光通信処理を行って、ＯＴＮ／ＳＤＨ信号をＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２に出力する。

ＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２は、ＯＴＮ／ＳＤＨ受信部５１から入力されたＯＴＮ／ＳＤＨ信号に対して光通信処理を行って、ＯＴＮ／ＳＤＨ信号からＧＦＰ真フレームを取り出し、ＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

ＧＦＰスイッチ部７０は、ＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２からＧＦＰ真フレームが入力されると、スイッチテーブル処理部９５から自ノード（コアノードＣ１）のスイッチ情報ファイル（図示せず）を取得する。

ＧＦＰスイッチ部７０は、ＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２から入力されたＧＦＰ真フレーム内のＧＦＰ拡張ヘッダに記録されているルート情報を確認し、取得した自ノード（コアノードＣ１）のスイッチ情報ファイルに基づいて、ＧＦＰ拡張ヘッダに記録されているルート情報（例えば、ルート番号）に示されたエッジノード（本例では、エッジノードＥ４）に接続されているポートにスイッチングし、対応するキュー制御部８１に出力する。

エッジノードＥ４は、コアノードＣ１から送信されたＯＴＮ／ＳＤＨ信号を受信する。

エッジノードＥ４のＯＴＮ／ＳＤＨ受信部５１は、受信したＯＴＮ／ＳＤＨ信号に対して光通信処理を行って、ＯＴＮ／ＳＤＨ信号をＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２に出力する。

ＧＦＰスイッチ部７０は、ＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２からＧＦＰ真フレームが入力されると、スイッチテーブル処理部９５から自ノード（エッジノードＥ４）のスイッチ情報ファイル（図示せず）を取得する。

ＧＦＰスイッチ部７０は、ＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部５２から入力されたＧＦＰ真フレーム内のＧＦＰ拡張ヘッダに記録されているルート情報（例えば、ルート番号）から、自ノード（エッジノードＥ４）を示していることを確認する。
ＧＦＰスイッチ部７０は、ＧＦＰ真フレーム内のＧＦＰ拡張ヘッダに記録されているルート情報（例えば、宛先ノード番号、宛先ポート番号）が示す、自ノード（エッジノードＥ４）内の出力先ポートにスイッチングし、対応するキュー制御部８１に出力する。

キュー制御部８１は、ＧＦＰスイッチ部７０から入力されたＧＦＰ真フレームのＧＦＰ拡張ヘッダ内に記録されているＧＦＰ優先度の情報「１１」から、該ＧＦＰ真フレームは、プロテクション対象であり、かつ最優先フレームであることを認識し、該ＧＦＰ真フレームを優先順位に対応したスタフフレーム分離部４１に出力する。

スタフフレーム分離部４１は、キュー制御部８１から入力されたＧＦＰ真フレーム内のＧＦＰ拡張ヘッダに記録されているオーバヘッド情報に、スタフフレームコードが記録されていない、すなわち、該ＧＦＰフレームは、ＧＦＰ真フレームであると判断し、該ＧＦＰ真フレームをＧＦＰデカプセル化部４２に出力する。

ＧＦＰデカプセル化部４２は、スタフフレーム分離部４１から入力されたＧＦＰ真フレームに対してＧＦＰ処理を行ってイーサネット（登録商標）フレームを取り出し、イーサネット（登録商標）送信部４３に出力する。

イーサネット（登録商標）送信部４３は、ＧＦＰデカプセル化部４２から入力されたイーサネット（登録商標）フレームに対してイーサネット（登録商標）処理を行って、処理後の該イーサネット（登録商標）フレームをクライアントネットワーク５に送信する。

クライアントネットワーク５は、イーサネット（登録商標）送信部４３からイーサネット（登録商標）フレームを受信する。
このように、クライアントネットワーク２が送信したイーサネット（登録商標）フレームが、トランスポートネットワーク１内をエッジノードＥ１→コアノードＣ１→エッジノードＥ４と送信され、クライアントネットワーク５がエッジノードＥ４からイーサネット（登録商標）フレームを受信することによって、本例におけるクライアントネットワーク２からクライアントネットワーク５へのイーサネット（登録商標）フレームの送信が完了する。

次に、本実施形態のプロテクション・スイッチ・システムにおけるＧＦＰ偽フレームの通信の一例について説明する。ここでは、上記の一例で説明したＧＦＰ真フレームの通信（プライマリルート）の帯域確保するために行われるＧＦＰ偽フレームのスイッチング処理を例として説明を行う。

クライアントネットワーク２から送信されたイーサネット（登録商標）フレームを受信したエッジノードＥ１は、前述のＧＦＰ真フレームのスイッチング処理において説明したように、イーサネット（登録商標）処理、イーサネット（登録商標）フレーム情報の抜き出し、ルート選択を行い、選択したプライマリルート情報をＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３６とレート制御部３７に出力する。

エッジノードＥ１のレート制御部３７は、ルート選択部３４からプライマリルート情報が入力されると、ルートテーブル処理部９１から図１４に示される自ノード（エッジノードＥ１）のルート情報ファイルを取得する。

レート制御部３７は、取得したルート情報ファイルと、予め定められているプライマリルートに対応するプロテクション構成の情報からプロテクションを構成する必要があるイーサネット（登録商標）フレームであるか否かを判定（本例では、プロテクション構成をする必要があるフレームとする）し、自ノード（エッジノードＥ１）のルート情報ファイルからセカンダリルート情報（本例では、図１４の９１−Ｂに示す、「４.１.７」）を選択してスタフフレーム生成部３８に出力する。

スタフフレーム生成部３８は、レート制御部３７から入力されたセカンダリルート情報「４.１.７」から、図１１に示すようなＧＦＰ偽フレームを生成し、このＧＦＰ偽フレームをＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

ＧＦＰスイッチ部７０は、スタフフレーム生成部３８からＧＦＰ偽フレームが入力されると、前述のＧＦＰ真フレームのスイッチング処理と同様に、スイッチテーブル処理部９５からのスイッチ情報ファイルの取得、ＧＦＰ偽フレーム内のＧＦＰ拡張ヘッダの確認、スイッチ情報ファイルに基づいたノード（本例では、図１５の７０−Ｂに示す、エッジノードＥ２）へのスイッチングを行い、対応するキュー制御部８１に出力する。

以降、前述のＧＦＰ真フレームのスイッチング処理と同様に、ＧＦＰ偽フレームはトランスポートネットワーク１内をエッジノードＥ１→エッジノードＥ２→コアノードＣ３→エッジノードＥ４と送信される。

コアノードＣ１から送信されたＯＴＮ／ＳＤＨ信号を受信したエッジノードＥ４は、前述のＧＦＰ真フレームのスイッチング処理において説明したように、光通信処理、ＧＦＰ偽フレームの取り出し、ＧＦＰ偽フレームのスイッチングを行い、該ＧＦＰ偽フレームをスタフフレーム分離部４１に出力する。

スタフフレーム分離部４１は、キュー制御部８１から入力されたＧＦＰ偽フレーム内のＧＦＰ拡張ヘッダに記録されているオーバヘッド情報に、スタフフレームコードが記録されている、すなわち、該ＧＦＰフレームは、ＧＦＰ偽フレームであると判断し、該ＧＦＰ偽フレームをスタフフレーム処理部４４に出力する。

スタフフレーム処理部４４は、スタフフレーム分離部４１から入力されたＧＦＰ偽フレームを破棄する。

このように、クライアントネットワーク２が送信したイーサネット（登録商標）フレームが、トランスポートネットワーク１内をプライマリルートで転送され、クライアントネットワーク５が受信されるのと同時期にＧＦＰ偽フレームをセカンダリルート（エッジノードＥ１→エッジノードＥ２→コアノードＣ３→エッジノードＥ４）に転送することによってセカンダリルートにプライマリルート分の帯域を確保することができる。

次に、本実施形態のプロテクション・スイッチ・システムにおけるルート探索の一例について説明する。ここでは、図１のネットワーク構成において、エッジノードＥ１がエッジノードＥ４に更新されたルートテーブル情報ファイルを送信する例について説明を行う。
なお、本例でのルートテーブル情報ファイルの更新は、予め設定された期間で定期的に行うルートテーブル情報ファイルの更新動作の内の１回分を説明するものとする。

エッジノードＥ１の監視制御部９２は、隣接ノード（エッジノードＥ４）のルートテーブル情報ファイル（例えば、図１３に示すルートテーブル情報ファイル）を更新するため、エッジノードＥ４へ送信するルートテーブル情報ファイル、エッジノードＥ４へのリクエスト情報、ＧＦＰフレームレイヤの管理フレーム情報をサーチフレーム生成部９３に出力する。

サーチフレーム生成部９３は、監視制御部９２から入力されたルートテーブルの情報ファイル、リクエスト情報、ＧＦＰフレームレイヤの管理フレーム情報に基づいて、エッジノードＥ４に送信するルート情報ファイルを含んだ図１２に示すようなＧＦＰサーチフレームを生成し、このＧＦＰサーチフレームをＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

ＧＦＰスイッチ部７０は、サーチフレーム生成部９３からＧＦＰサーチフレームが入力されると、前述のＧＦＰ真フレームのスイッチング処理と同様に、スイッチテーブル処理部９５からのスイッチ情報ファイルの取得、ＧＦＰ偽フレーム内のＧＦＰ拡張ヘッダの確認、スイッチ情報ファイル（図示せず）に基づいたエッジノードＥ４へのスイッチングを行い、対応するキュー制御部８１に出力する。

以降、前述のＧＦＰ真フレームのスイッチング処理と同様に、ＧＦＰサーチフレームはトランスポートネットワーク１内をエッジノードＥ１→コアノードＣ１→エッジノードＥ４と送信される。

エッジノードＥ１から送信されたＧＦＰサーチフレームを受信したサーチフレームの終端部であるエッジノードＥ４は、前述のＧＦＰ真フレームのスイッチング処理において説明したように、光通信処理、ＧＦＰサーチフレームの取り出し、ＧＦＰサーチフレームのスイッチングを行い、該ＧＦＰサーチフレームをサーチフレーム終端部９４に出力する。

サーチフレーム終端部９４は、ＧＦＰスイッチ部７０から入力されたＧＦＰサーチフレームに記録されているルートテーブル情報ファイル、リクエスト情報、ＧＦＰフレームレイヤの管理フレーム情報を監視制御部９２に出力する。

エッジノードＥ４の監視制御部９２は、隣接ノード（エッジノードＥ１）のルートテーブル情報ファイル（例えば、図１３に示すルートテーブル情報ファイル）、リクエスト情報、ＧＦＰフレームレイヤの管理フレーム情報に基づいて、自ノード（エッジノードＥ４）の保有しているトランスポートネットワーク１内のルートテーブル情報ファイルを更新する。
また、監視制御部９２は、更新したルートテーブル情報ファイルをサーチフレーム生成部９３、ルートテーブル処理部９１、スイッチテーブル処理部９５に出力する。

ルートテーブル処理部９１は、監視制御部９２から入力された更新されたルートテーブル情報ファイルから、該ノードで使用するルート情報を抜き出して該ノードで使用するルート情報ファイルを生成しルート選択部３４とレート制御部３７に出力する。

スイッチテーブル処理部９５は、監視制御部９２から入力された更新されたルートテーブル情報ファイルから、該ノードで使用するルート情報を抜き出して該ノードで使用するスイッチ情報ファイルを生成しＧＦＰスイッチ部７０に出力する。

上記に述べたとおり、本実施形態によれば、ＧＦＰ拡張ヘッダにルート情報を記録することにより、ノード毎にＧＦＰフレームの送信先を決定することができ、トランスポートネットワークレイヤを意識しない柔軟なネットワーク設計を行うことが可能となる。

また、本実施形態によれば、偽りのＧＦＰフレームをプロテクションルートに送信することによって、プロテクションルートの帯域を確保することができるため、容易に帯域保障されたプロテクション・スイッチ・システムを構成することが可能となる。

また、本実施形態によれば、ＧＦＰフレームレイヤでのスイッチングを行っているため、トランスポートネットワーク内の各ノードにおいて、ブリッジ、ルータ等の機能を動作させることが可能となる。

なお、上記では、プライマリルートのＧＦＰフレームサイズのＧＦＰ偽フレームをセカンダリルートに対して送信したが、帯域を保障するサイズに合わせたＧＦＰ偽フレームを送信することにより、プロテクション構成時のきめ細かな帯域保証を行う構成としても良い。

また、上記では、プライマリルートは通信で経由するノード数が最も少ない通信経路であったが、例えば、通信で経由するノード数が多いが、通信にかかる費用が少ない他の通信経路が存在する場合は、該通信費用が少ない通信経路を使用することを選択し、プライマリルートを含む他の通信経路に対してＧＦＰ偽フレームを送信する構成としても良い。

また、ＧＦＰ偽フレームに管理情報を記録して送信することにより、トランスポートネットワーク１内の全てのノード間で管理情報を伝達する構成としても良い。

また、各ノード間で確保すべき帯域量の情報をキュー制御部８１やＧＦＰスイッチ部７０で生成、および終端し、ＧＦＰ偽フレームに該帯域量の情報を記録して送信することにより、ＧＦＰ技術（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０４１）で規定されているGFP Idleの機能を帯域保証するためのフレームとして使用する構成としても良い。

また、ＧＦＰスイッチへのＭＡＣフレームスイッチやＩＰパケットスイッチの機能を備え、ＧＦＰ拡張ヘッダを使用せずに（例えば、イーサネット（登録商標）のＭＡＣヘッダやＩＰヘッダの情報を直接使用する）ルート情報と優先情報を送信しても良い。

なお、上述した実施形態におけるノードの一部、例えば、ルート探索部９０の機能をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。

本発明の実施形態によるネットワークシステムの概略の構成例を示した図である。本発明の実施形態における通信装置の構成を示したブロック図である。本実施形態におけるイーサネット（登録商標）受信処理部の構成を示したブロック図である。本実施形態におけるイーサネット（登録商標）送信処理部の構成を示したブロック図である。本実施形態におけるＯＴＮ／ＳＤＨ受信処理部の構成を示したブロック図である。本実施形態におけるＯＴＮ／ＳＤＨ送信処理部の構成を示したブロック図である。本実施形態におけるＧＦＰスイッチ部の構成を示したブロック図である。本実施形態におけるキュー処理部の構成を示したブロック図である。本実施形態におけるルート探索部の構成を示したブロック図である。本実施形態におけるＧＦＰフレームのＧＦＰ拡張ヘッダファイルの一例である。本実施形態におけるＧＦＰ偽フレームファイルの一例である。本実施形態におけるＧＦＰサーチフレームファイルの一例である。本実施形態におけるトランスポートネットワーク１内のルートテーブル情報ファイル例の一部である。本実施形態におけるノードで使用するルート情報ファイルの一例である。本実施形態におけるノードで使用するスイッチ情報ファイルの一例である。

符号の説明

３０イーサネット（登録商標）受信処理部４０イーサネット（登録商標）送信処理部５０ＯＴＮ／ＳＤＨ受信処理部６０ＯＴＮ／ＳＤＨ送信処理部７０ＧＦＰスイッチ部８０キュー処理部９０ルート探索部３１イーサネット（登録商標）受信部３２イーサネット（登録商標）フレーム認識部３３ＧＦＰカプセル化部３４ルート選択部３５プライオリティー判定部３６ＧＦＰ拡張ヘッダ生成部３７レート制御部３８スタフフレーム生成部４１スタフフレーム分離部４２ＧＦＰデカプセル化部４３イーサネット（登録商標）送信部４４スタフフレーム処理部５１ＯＴＮ／ＳＤＨ受信部５２ＯＴＮ／ＳＤＨデマッピング部６１ＯＴＮ／ＳＤＨマッピング部６２ＯＴＮ／ＳＤＨ送信部８１複数のキュー制御部９１ルートテーブル処理部９２監視制御部９３サーチフレーム生成部９４サーチフレーム終端部９５スイッチテーブル処理部

Claims

複数の通信装置からなるＧＦＰフレームレイヤのネットワークシステムにおいて、
前記通信装置は、
ＧＦＰフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与する情報付与手段と、
前記情報付与手段によって付与されたルート情報と優先情報に基づいてＧＦＰフレームの転送ルートを決定するルート決定手段と、
前記ルート決定手段により決定された転送ルートと異なる転送ルートに偽り（擬似）のＧＦＰフレームを送出する偽フレーム送出手段と、
を備えることを特徴とするネットワークシステム。
前記通信装置は、
前記偽りのＧＦＰフレームを前記ルート決定手段により決定された転送ルートに送出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
前記通信装置は、
偽り（擬似）のＧＦＰフレームに管理情報を付与する管理情報付与手段と、
をさらに備え、
前記管理情報付与手段によって管理情報が付与された偽り（擬似）のＧＦＰフレームを送出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
複数の通信装置からなるＧＦＰフレームレイヤのネットワークシステムの通信方法において、
ＧＦＰフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与する情報付与手順と、
前記情報付与手順によって付与されたルート情報と優先情報に基づいてＧＦＰフレームの転送ルートを決定するルート決定手順と、
前記ルート決定手順により決定された転送ルートと異なる転送ルートに偽り（擬似）のＧＦＰフレームを送出する偽フレーム送出手順と、
を含むことを特徴とする通信方法。
複数の通信装置からなるＧＦＰフレームレイヤのネットワークシステムの通信装置において、
前記通信装置は、
ＧＦＰフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与する情報付与手段と、
前記情報付与手段によって付与されたルート情報と優先情報に基づいてＧＦＰフレームの転送ルートを決定するルート決定手段と、
前記ルート決定手段により決定された転送ルートと異なる転送ルートに偽り（擬似）のＧＦＰフレームを送出する偽フレーム送出手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。