JP3071007B2 - 通信ネットワーク制御方式 - Google Patents

通信ネットワーク制御方式

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JP3071007B2 JP30227491A JP30227491A JP3071007B2 JP 3071007 B2 JP3071007 B2 JP 3071007B2 JP 30227491 A JP30227491 A JP 30227491A JP 30227491 A JP30227491 A JP 30227491A JP 3071007 B2 JP3071007 B2 JP 3071007B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は通信ネットワーク制御方
式に関し、特に任意の構造の非同期転送モードネットワ
ーク又は同期転送モードネットワークにおいて各ノード
で分散的に通信制御を行う方式に関するものである。
【０００２】広範囲なマルチメディアサービスを目指す
高速・広帯域統合網（Ｂ−ＩＳＤＮ）の実現技術とし
て、近年、ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode:非同期
転送技術) ネットワークやＳＴＭ(Aynchronous Transfe
r Mode: 非同期転送技術) ネットワークの制御方式の研
究が活発に行われている。
【０００３】このようなネットワーク内のノード又はリ
ンクに障害が生じた場合には、障害が発生したノード又
はリンクを迂回する迂回パスを設定する必要がある。
【０００４】
【従来の技術】従来の通信ネットワークに於いては、ネ
ットワーク制御センターに於いて集中的に回線の状態を
監視し、障害がノードから通知されると、その障害が発
生したノード又はリンクを迂回するパスを探索して回線
の切替えを行っていたが、この様な集中制御方式に於い
てはパスの切替に時間が掛かりネットワーク制御センタ
ーの負担も大きいという問題がある。
【０００５】この為、図９に示す様なＡＴＭネットワー
ク又はＳＴＭネットワークに於いては、例えば図示のノ
ードＮ５又はそのリンクに於いて障害が発生した時、こ
の障害を下流側のノードＮ８で検出すると、このノード
Ｎ８からのフラッディング（flooding）により各ノード
が分散して自律的に迂回パスを探索して行く。
【０００６】即ち、このフラッディングに於いては、障
害を検出したノードＮ８は、自ノードを迂回パスの終点
ノードとして目的の迂回パスの始点ノードを特定する迂
回パス探索メッセージを、このノードＮ８に接続された
あらゆる方向のリンクに送出し、この迂回パス探索メッ
セージを受信した各ノードは自ノードが始点ノードでな
いならば、その迂回パス探索メッセージが経由したノー
ドであることを示すために自ノードの情報を含ませて迂
回パス探索メッセージを該ノードに接続されたあらゆる
方向のリンクに転送する。
【０００７】そして、この迂回パス探索メッセージを受
信したノードは、自ノードが始点ノードであるならば、
その迂回パス探索メッセージに含まれる該メッセージが
経由したノードを逆に辿る様にした迂回パス設定メッセ
ージを上記の終点ノードに宛てて送出する。この様にし
て、図示の太線で示したノードＮ２→ノードＮ４→ノー
ドＮ８なる迂回パスが探索（決定）される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
に迂回パスを決定した事に伴い、更に、各リンクに於け
る仮想パス識別番号（以下、ＶＰＩと称する）を設定
し、このＶＰＩが元の仮想パスに於いて上記の始点の出
側リンクに設定されていたＶＰＩと対応付けなければな
らない。即ち、迂回パスに係る各ノードのＶＰＩテーブ
ルを変更させなければならない。
【０００９】この様にフラッディングにより切替えを行
う場合にＶＰＩテーブルの変更の仕方によっては多大な
情報量の転送が必要となり迂回パスの切替え時間が長く
なってしまい障害の復旧に対処出来ないという問題が生
じてしまう。
【００１０】従って本発明は、任意の構造の非同期転送
モード又は同期転送モードネットワークの中のいずれか
のノード又はリンクで障害が発生したとき該障害を検出
したノードから各ノードが分散してフラッディングを行
う事により該障害ノード又はリンクに対する迂回パスを
探索する通信ネットワーク制御方式に於いて、迂回パス
の切替えの為の情報量を出来るだけ少なくする事を目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の課題を解
決する為の本発明に係る通信ネットワーク制御方式が概
念的に図１及び図２に示されている。
【００１２】本発明に於いては、図２に示すようなネッ
トワークに於いてノードＢで障害が発生し、ノードＣで
障害を検出した時、ノードＢの下流側の障害検出ノード
Ｃからフラッディングにより迂回パスの探索を行う（図
１）。
【００１３】この様にしてフラッディングによりノード
Ａ→ノードＢ→ノードＣを経由している仮想パスをノー
ドＡ→ノードＸ→ノードＣに切替える為の迂回パスが先
ず探索された事になる。尚、中間ノードＸは一つ以上の
ノードを含む意味の総称として示されている。
【００１４】この後、迂回パスの下流ノードであるノー
ドＣは余っている伝送容量とこの伝送容量に対応する空
きＶＰＩ数及びこれらの空きＶＰＩに於ける始点となる
空きＶＰＩを決定してメッセージとして中間ノードＸに
送出する。（図１）。即ち、この下流ノードＣではフ
ラッディングにより余分な伝送容量が分かっているので
この伝送容量とこの伝送容量に相当する分の空きＶＰＩ
の数とを決定し更にこれらの空いているＶＰＩの内の始
点の空きＶＰＩのみを決定してメッセージとして送出
し、転送する情報量を削減している。
【００１５】この様にして中間ノードＸに送られたメッ
セージは、この中間ノードＸに於いて始点空きＶＰＩが
取り出されこの始点空きＶＰＩに基づいて中間ノードＸ
に於けるＶＰＩテーブルを変更し、ノードＸ→Ｃ間のパ
ス切替えを行う。
【００１６】これと共に、ノードＡ→Ｘ間のパスを切替
える為、中間ノードＸからのメッセージは下流ノードＣ
からのメッセージの内、始点空きＶＰＩのみを最上流ノ
ードＡに合わせた形に変更しメッセージとして送出する
（図１）。
【００１７】この様にして中間ノードが幾つかあった場
合にも同様のＶＰＩテーブルの変更を行い、次の上流側
のノードへの始点空きＶＰＩに変更して転送メッセージ
を送出する。
【００１８】最終的に、この様なメッセージを受信した
最上流ノードＡがこのメッセージ中の伝送容量と空きＶ
ＰＩ数と始点空きＶＰＩとを抽出し更にこれらにＶＰＩ
の所定切替え順序を与える事により自ノードのＶＰＩテ
ーブルを変更し、以てノードＡ→ノードＸ→ノードＣの
迂回パスを切替え接続する（図１）。
【００１９】但し、上記の所定切り替え順位としては、
ＶＰＩの優先順位、又はＶＰＩの伝送容量順であっても
良い。更に、同じ伝送容量のＶＰＩがある場合には、Ｖ
ＰＩの順位でパス接続を行ってもよい。
【００２０】更に図１の場合にはＡＴＭネットワークを
例に取ったが、ＳＴＭネットワークの場合には、フラッ
ディングにより探索された迂回パスに於ける各ノードで
は、この迂回パスに沿って転送されるメッセージに従っ
て、対向する各ノード間のリンクに於けるタイムスロッ
トがそれぞれ一致する様に自ノードの入出力テーブルを
変更して迂回パスの切替え接続を行うことが出来る。
【００２１】
【実施例】図３は本発明に係る通信ネットワーク制御方
式の実施例を示したもので、この実施例では説明を簡略
化するため図２と同様のネットワーク構成を用いてい
る。
【００２２】先ず、この実施例に於けるノードＡ及びノ
ードＣに於けるＶＰＩテーブルがそれぞれ図４（Ｂ）及
び（Ａ）に示される様にノードＡに於いては入力ＶＰＩ
がＶＰＩ「０００１」〜「０００４」となってなおり、
ネットワークが正常に動作している時にはノードＡ→ノ
ードＢ→ノードＣのパスが形成される為、ノードＡの出
力ＶＰＩ及びノードＣの入力及び出力ＶＰＩも同じＶＰ
Ｉ番号に設定されている。
【００２３】この様な状態に於いて上記の様にノードＢ
又はそのリンクに於いて障害が発生した時、これを検出
したノードＣからのフラッディングによりノードＡ→ノ
ードＸ→ノードＣの迂回パスが探索される。
【００２４】この様な迂回パスの探索に於いてはこの迂
回パスに共通に余っている伝送容量も合わせて探索され
るので、この余っている伝送容量が２００Mb/sであると
すると、ノードＣからノードＸに送られるメッセージ中
の全容量は２００Mb/sとなる。尚、共通の余った伝送容
量がノードＣに於いて必ずしも一致した値で得られない
場合には、その伝送容量より低く且つ最も近い容量が選
択される事となる。
【００２５】そして、この実施例に於いては迂回パスの
全伝送容量が２００Mb/sに設定されたのでこの伝送容量
を得るためには図４（Ａ）に示すようにノードＣの出側
ＶＰＩの内ＶＰＩ「０００３」と「０００２」と「００
０４」とを選択すれば２００Mb/sに相当する事となり、
この場合には、切替えＶＰＩ数は「３」となるのでノー
ドＣからのメッセージには切替えＶＰＩ数が「３」に設
定される。
【００２６】この様にして三つのＶＰＩ「０００３」，
「０００２」，「０００４」が選ばれた事によりノード
Ｃの迂回パス上の入力ＶＰＩをこれに対応させる必要が
ある為、図４（Ａ）に示す様にノードＸからノードＣに
至る空きＶＰＩ「１００１」，「１００２」，「１００
３」が図示の様に割当てられる。但し、この時に図４
（Ａ）の更新テーブルをメッセージに全て含める事は情
報量が多くなる為、１００Mb/sのＶＰＩ「０００３」に
対してこの例では最も若い番号の空きＶＰＩ「１００
１」を始点空きＶＰＩとして設定し、これをメッセージ
に含めてノードＸに送る。
【００２７】尚、図４（Ａ）に示すように同じ容量のＶ
ＰＩがある場合には図示の様に優先順位を付けておきこ
れにより始点空きＶＰＩから切替えＶＰＩ数分だけ選択
すれば良いこととなる。
【００２８】この様にしてノードＣは切替えＶＰＩ数と
切替える全伝送容量と空きＶＰＩの始点ＶＰＩとをメッ
セージに残してノードＸに送るが、このノードＸでは、
メッセージを受け取るとメッセージの中の切替えＶＰＩ
数及び伝送容量からノードＡ→ノードＸへの入力空きＶ
ＰＩ「２００１」〜「２００３」を割り当てるととも
に、該メッセージ中の始点空きＶＰＩからノードＸ→ノ
ードＣへの出力空きＶＰＩ「１００１」〜「１００３」
（これらはノードＣの入力空きＶＰＩ「１００１」〜
「１００３」と対応している。）を割り当てる様にＶＰ
Ｉテーブルを図示の如く変換する。
【００２９】そしてこのノードＸは切替えＶＰＩ数と全
伝送容量とはそのままにしておき、ＶＰＩテーブルを変
換したことによって始点空きＶＰＩが変わるのでこの変
わった始点空きＶＰＩのみをＶＰＩ「２００１」に変更
して上流のノードＡに送る事となる。
【００３０】そしてノードＡではこのメッセージを受け
取ると、切替えＶＰＩ数が「３」であり、全容量が「２
００Mb/s」であり、更に始点空きＶＰＩが「２００１」
である事から図４（Ｂ）に示すようにテーブルを変更
し、これによりノードＡの最も大きな伝送容量であるＶ
ＰＩ「０００３」は出力ＶＰＩ「２００１」と対応し、
このＶＰＩ「２００１」がノードＸによりＶＰＩ「１０
０１」に変換されてノードＣに接続される事により、ノ
ードＣでは最も伝送容量の大きいＶＰＩ「０００３」に
接続する様になっているのでノードＡからノードＣへの
迂回パスのＶＰＩは同じになる。これはＶＰＩ「０００
２」及び「０００４」についても同様である。
【００３１】但し、この場合に、上述の様に優先順位を
決めておくので伝送容量が同じ５０Mb/sであってもＶＰ
Ｉ「０００２」の方がＶＰＩ「０００４」より優先して
設定され且つ迂回パスに於いてそれぞれの対応関係が得
られる事となる。
【００３２】この様にして各ノードのＶＰＩテーブルを
変換する事により切替え接続が終了する。
【００３３】以上の実施例ではＡＴＭネットワークにつ
いてＶＰＩ変換を扱ったが、ＳＴＭネットワークに於い
ても別の観点から切替え接続が行う事が出来る。即ち、
やはり図３に示す様なネットワークに於いてノードＢで
障害が発生し、ノードＣでこの障害を検出し、フラッデ
ィングにより迂回パスを探索した結果、ノードＡ→ノー
ドＸ→ノードＣを経由した迂回パスが探索されるが、こ
れらの迂回パスの内三つのパスが復旧可能である事が分
かった時には、先ずノードＣに於いて図５に示す様な入
出力テーブルの変換が行われる。
【００３４】即ち、復旧させるノードＢからノードＣへ
のパスに於いてそのタイムスロット番号の小さい方から
順に三つ（入力側のタイムスロット番号；３，４，５）
を迂回パスの入力側のポート「１」のタイムスロット
３，４，５に割り当てる様に入出力テーブルを変更す
る。
【００３５】この変更は図８に示すＳＴＭフレームに於
けるＳＯＨ（セクションオーバーヘッド）に迂回パス構
成の命令と復旧可能なパスの数を乗せてノードＸへ転送
する事により行われる。
【００３６】ノードＸに於いては図６に示した様に出力
側、即ちノードＣの側のタイムスロットに対して入力
側、即ちノードＡの側に於けるタイムスロットを設定し
てこの様な経路決定情報をやはり図８のＳＴＭフレーム
に乗せてノードＡに送る。
【００３７】そして、ノードＡではノードＸからの経路
設定情報をＳＴＭフレームで受信すると入力側のタイム
スロット番号の小さいもの（２，３，４）について使わ
れていない出力側、即ちノードＸの側のタイムスロット
番号（１０，１１，１２）を割り当てる様に図７に示す
様に入出力テーブルの変更を行う。この様にしてＳＴＭ
ネットワークに於いては迂回パスに於けるタイムスロッ
トを一致させる事により迂回パスの切替え接続を実現し
ている。
【００３８】
【発明の効果】以上述べた様に本発明に係る通信ネット
ワーク制御方式によれば、フラッディングにより探索さ
れた迂回パスの各ノードに於けるＶＰＩテーブルをメッ
セージにより変更させる為に余っている伝送容量とその
伝送容量に基づいて切替える空きＶＰＩ数とその空きＶ
ＰＩに於ける始点となるＶＰＩとを送る様に構成したの
で、迂回パスの形成により必要なＶＰＩの変更テーブル
を全て送らずに済み、迂回パスの切替えを迅速に行う事
が出来るので障害復旧の時間が短縮される。
【００３９】また、ＳＴＭネットワークに於いては探索
された迂回パスの各ノードに於ける入出力テーブルを、
対向する各ノード間のリンクに於けるタイムスロットが
一致する様に変更するので、少ない情報量で迂回パスの
切替え接続を迅速に行う事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信ネットワーク制御方式を原理
的に示したフローチャート図である。
【図２】本発明に係る通信ネットワーク制御方式のネッ
トワーク例を示した図である。
【図３】本発明に係る通信ネットワーク制御方式の実施
例（ＡＴＭネットワーク例）を示した図である。
【図４】本発明に於いて行われるＡＴＭネットワークの
ＶＰＩテーブルの更新の実施例を示した図である。
【図５】本発明に於いてＳＴＭネットワークに於ける迂
回路のメッセージを送信するノードのテーブル変更例を
示した図である。
【図６】本発明に於いてＳＴＭネットワークの障害時に
於ける迂回パスの中間ノードに於ける更新されたテーブ
ルを示した図である。
【図７】本発明に於いてＳＴＭネットワークが障害を発
生した場合の迂回パスに於けるメッセージを最終的に受
信するノードのテーブル変更例を示した図である。
【図８】本発明においてＳＴＭネットワークに於けるフ
レームの構成例を示した図である。
【図９】従来から一般的なフラッディングを説明する為
のネットワーク図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｘ ノード 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中条 孝文 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−152406（ＪＰ，Ａ) Ｋ．Ｓａｔｏ，ｅｔ ａｌ．，”Ｎｅ ｔｗｏｒｋ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｖ ｉｒｔｕａｌ Ｐａｔｈ Ｓｔｒａｔｅ ｇｙ”ＧＬＯＢＥＣＯＭ’90（ＩＥＥＥ ＧＬＯＢＥＣＯＭ），Ｖｏｌ．１，ｐ ｐ．464−469 信学技報ＣＳ90−59 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/56 H04J 3/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 任意の構造の非同期転送モードネットワ
    ーク中のいずれかのノード又はリンクで障害が発生した
    とき該障害を検出したノードから各ノードが分散してフ
    ラッディングを行うことにより該障害ノード又はリンク
    に対する迂回パスを探索する（）通信ネットワーク制
    御方式において、 該迂回パスの下流ノードは、余っている伝送容量と該伝
    送容量に基づいて切り替える空き仮想パス数と該空き仮
    想パスにおける始点となる空き仮想パスとをメッセージ
    に載せて送出し（）、 該メッセージを受けた該迂回パスの中間ノードでは該メ
    ッセージ中の該始点空き仮想パスに基づいて仮想パステ
    ーブルを変更すると共に該メッセージ中の該始点空き仮
    想パスのみを次の上流側のノードへの始点空き仮想パス
    に変更して転送し（）、 該迂回パスの最上流ノードでは該メッセージ及び仮想パ
    スの予め決めた切替順位に従って仮想パステーブルを変
    更することにより迂回パスの接続を行う（）、 ことを特徴とした通信ネットワーク制御方式。
  2. 【請求項２】 該予め決めた切替順位が、仮想パスの優
    先順位であることを特徴とした請求項１に記載の通信ネ
    ットワーク制御方式。
  3. 【請求項３】 該予め決めた切替順位が、仮想パスの伝
    送容量順であることを特徴とした請求項１に記載の通信
    ネットワーク制御方式。
  4. 【請求項４】 同じ伝送容量の仮想パスが有る場合、仮
    想パスの順位でパス接続を行うことを特徴とした請求項
    ３に記載の通信ネットワーク制御方式。
  5. 【請求項５】 任意の構造の同期転送モードネットワー
    ク中のいずれかのノード又はリンクで障害が発生したと
    き該障害を検出したノードから各ノードが分散してフラ
    ッディングを行うことにより該障害ノード又はリンクに
    対する必要な迂回パスを探索する通信ネットワーク制御
    方式において、 該迂回パスの各ノードでは、該迂回パスに従って転送さ
    れるメッセージに従って対向する各ノード間の各タイム
    スロットがそれぞれ一致するように各ノードの入出力テ
    ーブルを変更することにより迂回パスの接続を行うこと
    を特徴とした通信ネットワーク制御方式。
JP30227491A 1991-10-22 1991-10-22 通信ネットワーク制御方式 Expired - Lifetime JP3071007B2 (ja)

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