JP4025674B2 - 迂回通信経路設計方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信経路の障害発生時における切り替え先の迂回通信経路を設計するための迂回通信経路設計方法に関するものであり、特に、より現実的に、障害発生時に通信経路の復旧時間を短縮することができる迂回通信経路設計方法を提供することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットのサービス多様化と需要拡大に伴い、基幹網を流れる通信トラフィック量は、劇的に増加し続けている。このため、基幹網では、波長分割多重(ＷＤＭ：:Wave1ength Division Mu1tip1exing)技術を基盤として、大容量化、高速化が進められている。
【０００３】
また、メッシュ型ネットワークのフレキシブルな制御や予備波長の共有による効率的な運用のために、光クロスコネクト(ＯＸＣ：Optical Cross Connect)および光分岐システム(ＯＡＤＭ：Optical Add-Drop Mu1tiplexer)の開発も進んでおり、新しい通信インフラの構築とサービスの導入が期待されている。
【０００４】
大容量のＷＤＭネットワークにおいて、システムが収容するサービスが多くなるに伴い、障害が発生した場合の被害も同時に大きくなっている。このため、ネットワークの信頼度を高める高度な管理システムの開発が課題となる。特に、光レイヤでリンク障害や通信ノード障害から高速にサービスを復旧させる技術が重要となる。
【０００５】
本発明者らは、ＷＤＭネットワークにおいて高速な障害復旧を実現するプリプラン型障害復旧方式の検討を進めている（文献：藤井泰希、宮崎啓二、伊勢田衡平、「プリプラン型障害復旧方式の検討」信学技報TM2000-60、 pp.67-72、 Nov2000参照）。
【０００６】
かかるプリプラン型障害復旧方式では、予め迂回通信経路情報が設定された通信ノードに対して、順次障害を検知した通信ノードから隣接通信ノードに障害情報を通知していく（フラッディングという）ことにより、各通信ノードは設定されている迂回通信経路情報に従い通信経路を並列に切り替える。これにより迂回通信経路を動的に探索する時間を短縮でき、高速なサービス復旧が期待できる。
【０００７】
しかし、並列な通信経路切り替えが可能だとしても、切り替える迂回通信経路上の通信ノードが障害通知を受信するまでの時間が長ければ、高速なサービス復旧は実現できないという問題が残されている。
【０００８】
図１９は、上述した従来のプリプラン型障害復旧方式を説明する図である。同図には、端局間で光信号を送受信する光パスを基本とするネットワークであって、特に、ＷＤＭ技術を用いて、光ファイバ内に複数の光信号を多重化し、中継に光クロスコネクト(ＯＸＣ)を用いたネットワークが図示されている。
【０００９】
図１９において、通信ノード１から通信ノード２への間で通信ノード１７、１０、１２、１４の現用通信経路ＷＰ１で通信が行われていると想定する。ここで、例えば通信ノード１０、１２間で、障害１１が発生すると、下流側の通信ノード１２がこの障害発生を検知する。各通信ノードは、光スイッチとしての光クロスコネクトから構成されている。
【００１０】
この光クロスコネクトは、光信号入力部側のポートと、光信号出力部側のポートとの間の接続状態を、内蔵されたミラー（図示略）の角度を調整することにより切り替える機能を備えている。
【００１１】
そして、障害を検知した通信ノード１２が障害箇所情報を含む障害通知メッセージ１３を（隣接）通信ノード１４に転送し、（隣接）通信ノード１４は、更に（隣接）通信ノード１５に通知するというように、順次隣接通信ノードに通知する（フラッディングという）。
【００１２】
（迂回通信経路中継）通信ノード１５、１６と、（通信経路切り替え）通信ノード１４、１７とは、障害通知メッセージを初めて受信した場合のみ、受信した通信ノードを除く全ての隣接通信ノードに対して障害通知メッセージを転送する。
【００１３】
ついで、予め設定された迂回通信経路情報に従い、通信経路が現用通信経路ＷＰ１から迂回通信経路ＳＰ１に切り替えられる。
【００１４】
ここで、設定した迂回通信経路上の迂回通信経路中継通信ノードまたは通信経路切り替え通信ノードが、障害検知通信ノードから距離が離れていて、障害通知メッセージを受信するまでに時間がかかってしまうと、通信経路の復旧が遅れる大きな原因となる。
【００１５】
そこで、従来では、迂回通信経路の設計時に障害を検知した通信ノードから、迂回通信経路上の全ての通信ノードへ障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限時間を超えない迂回通信経路を予め探索しておき、この迂回通信経路を各通信ノードに設定している（特許文献１〜３、非特許文献１参照）。
【００１６】
【特許文献１】
特開平３−２４１９３８号公報
【特許文献２】
特開２００２−７７２４４号公報
【特許文献３】
特開２００２−２８１０６８号公報
【非特許文献１】
藤井泰希、宮崎啓二、伊勢田衡平、「プリプラン型障害復旧方式の検討」信学技報TM2000-60、 pp.67-72、 Nov2000
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来においては、障害が発生した場合に現用通信経路から迂回通信経路へ切り替えられるが、現用通信経路上の障害の箇所よりも上流側の切り替え通信ノードの選択如何によっては、通信経路の復旧が遅れるという問題が発生する。
【００１８】
すなわち、通信経路を切り替える通信ノードでは、初期設定としてミラーを大まかに角度調整する初期設定工程と、上流からの光信号の入力を受けて出力が正常になるようにミラーの角度を微調整する微調整工程という二つの工程が必要となる。かかる工程が迂回通信経路における上流側の切り替え通信ノードから下流側の切り替え通信ノードまで逐次実行されなければ、迂回通信経路が開通しない。
【００１９】
従って、上流側の切り替え通信ノードをいかに速く切り替えるかが、復旧時間を短縮するポイントとなる。
【００２０】
しかしながら、従来では、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限時間を超えないという条件の迂回通信経路を通信ノードに設定しているが、必ずしも、上流側の切り替え通信ノードが最も早く切り替えられるとは限らないため、通信経路の復旧が遅れる場合があった。
【００２１】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、より現実的に、障害発生時に通信経路の復旧時間を短縮することができる迂回通信経路設計方法を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、通信ネットワークを構成する各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、信号伝搬の始点となる始点通信ノードから信号伝搬の終点となる終点通信ノード方向への通信が行われている通信経路上において、リンク障害または通信ノード障害が発生した場合に、障害の発生箇所から終点通信ノード方向に存在する信号伝搬の下流側直後の通信ノードである障害検知通信ノードから、障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに転送させ、障害通知メッセージを受信した通信ノードにおいて並列に実行される迂回経路への切り替えを制御する通信ネットワーク管理装置において、当該迂回経路の設計を実行させる迂回通信経路設計方法であって、前記通信ネットワーク管理装置は、複数の通信ノードおよび各通信ノード間を接続する通信経路からなる前記通信ネットワークのモデル内の通信経路上に任意の障害箇所を設定し、前記障害箇所による影響が考えられる現用通信経路のモデルを特定し、当該特定された現用通信経路のモデルにおいて、当該障害箇所よりも前記始点通信ノード方向に存在する信号伝搬の上流側の各通信ノードについて、前記障害検知ノードから前記障害検知メッセージを転送するまでに要する障害検知メッセージ転送時間を、各通信ノードまでの障害検知メッセージ伝搬遅延時間、および各通信ノードにおける障害検知メッセージ転送処理時間に基づいて算出し、当該算出された障害検知メッセージ転送時間が最小となる通信ノードを上流側切替通信ノードとして決定する上流側切替通信ノード決定工程と、前記上流側切替通信ノードへの障害検知メッセージ転送時間よりも障害検知メッセージ転送時間が小さくなる各通信ノードを前記通信ネットワークのモデル内から検索し、当該検索された各通信ノードと上流側切替通信ノードからなる通信経路を探索する通信経路探索工程と、前記通信経路探索工程により探索された通信経路を構成する通信ノードの中から、前記障害検知ノードよりも下流側直後に存在する通信ノードを下流側切替通信ノードとして決定し、前記上流側切替通信ノードから当該下流側切替通信ノードまでの迂回通信経路を決定する迂回通信経路決定工程と、前記障害箇所に関する障害箇所情報、前記現用通信経路に関する現用通信経路情報、前記上流側切替通信ノードから当該下流側切替通信ノードまでの迂回通信経路に関する通信経路情報、および前記障害検知通信ノードに関する障害検知通信ノード情報を前記迂回経路情報として各通信ノードに設定する迂回通信経路情報設定工程と、を含んだことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードＮを選択し、通信ノードＮへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路を探索することとしたので、上流側の通信ノードが迅速に切り替えられ、より現実的に、障害発生時に通信経路の復旧時間を短縮することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明にかかる迂回通信経路設計方法の一実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明にかかる一実施の形態の概略構成を示すブロック図である。同図には、迂回通信経路設計方法が適用される光通信ネットワークＮＷと、その構成／障害管理を行うためのネットワーク管理システム（ＮＭＳ）１００が図示されている。
【００２６】
光通信ネットワークＮＷは、複数ｘの通信ノードＮ１〜Ｎｘが光パスで相互接続されてなり、クライアント信号の出入口としてのエッジ通信ノードＥＮ１およびＥＮ２を経由して、他のネットワーク（図示略）と接続されている。これらの通信ノードＮ１〜Ｎｘのそれぞれは、前述した光クロスコネクトで構成されており、予備通信容量（資源）割当て、障害検知、障害通知メッセージの転送（フラッディング）、障害通知メッセージの解析等を行う。
【００２７】
ネットワーク管理システム１００は、障害管理に利用される専用ネットワーク２００を介して通信ノードＮ１〜Ｎｘに接続されており、光通信ネットワークＮＷにおける構成管理機能、障害管理機能、迂回通信経路設計機能を備えている。
【００２８】
また、ネットワーク管理システム１００は、各機能に必要な情報を管理情報データベースＤＢに格納している。構成管理機能では、現用通信経路の設定要求を受け付け、光通信ネットワークＮＷのトポロジ（通信ノードおよびリンクで表現されるネットワークの形態）を表すトポロジ情報に基づいて、現用通信経路を設定し、現用通信経路情報が管理情報データベースＤＢに格納される。
【００２９】
また、障害管理機能では、管理情報データベースＤＢに格納されている現用通信経路のための迂回通信経路設計を要求し、得られた迂回通信経路が管理情報データベースＤＢに格納される。さらに、障害管理機能では、迂回通信経路情報１０１が作成され、専用ネットワーク２００を介して、通信ノードＮ１〜Ｎｘへ配信される。
【００３０】
また、迂回通信経路設計機能では、ユーザの設定要求に基づき迂回通信経路が設計され、要求により、障害通知時間の短縮化や、総予備通信容量（資源）の最小化が図られる。
【００３１】
光通信ネットワークＮＷ上の通信ノードＮ１〜Ｎｘは、配布された迂回通信経路情報を後述する迂回通信経路情報テーブルに格納し、予備通信容量（資源）を割当てる。光通信ネットワークＮＷ上に障害が発生した場合、各通信ノードにより検知され、障害通知メッセージが転送（フラッディング）される。
【００３２】
図２は、図１に示した通信ノードＮ１〜Ｎｘの構成を示すブロック図である。同図において、光信号入力部５０は、自通信ノードに接続されたリンクを構成する１または複数の伝送媒体（例えば、光ファイバ）をＷＤＭにより終端し、この終端したリンクに含まれる各通信パスを通して入力される各種の光信号を受信する。
【００３３】
光スイッチ部５１は、ＭＥＭＳ（Micro Electro -Mechanical System）を利用したスイッチであり、光信号入力部５０側のポートと、光信号出力部５２側のポートとの間の接続状態を、内蔵されたミラー（図示略）の角度（ＭＥＭＳ角度という）を調整することにより切り替える。ここで、光信号入力部５０の各ポートと、光信号出力部５２の各ポートには、通信ノード内で重複しないチャネル番号が割り当てられている。
【００３４】
光信号出力部５２は、自通信ノードに接続されたリンクを構成する１または複数本の伝送媒体を終端し、この終端したリンクに含まれる各通信パスに各種の光信号を出力する。
【００３５】
入力側信号監視部５３は、光信号入力部５０に対応して設けられており、光信号入力部５０へ入力される光信号を監視し、該光信号の品質を後述する主制御部５８へ通知する。
【００３６】
一方、出力側信号監視部５４は、光信号出力部５２に対応して設けられており、光信号出力部５２から出力される光信号を監視し、該光信号の品質を主制御部５８へ通知する。
【００３７】
メッセージ受信部５５は、隣接する通信ノードから送られてくる障害通知メッセージを受信する。この障害通知メッセージには、障害が発生したリンクを特定するための障害箇所情報が含まれている。
【００３８】
メッセージ処理部５６は、メッセージ受信部５５に受信された障害通知メッセージを保持する。なお、同じ障害通知メッセージが異なる通信ノードからそれぞれ送信された場合、メッセージ処理部５６は、最初に受信した障害通知メッセージのみを保持する。
【００３９】
また、メッセージ処理部５６は、保持している障害通知メッセージを探索することにより、メッセージ受信部５５によって新たに受信された障害通知メッセージがそれまでに受信済みの障害通知メッセージと重複しないか否かを判断する。すなわち、メッセージ処理部５６は、メッセージ受信部５５に受信された障害通知メッセージが新規な障害通知メッセージであるか否かを判断する。
【００４０】
ここで、メッセージ受信部５５に受信された障害通知メッセージが、新規な障害通知メッセージである場合、メッセージ処理部５６は、メッセージ送信部５７に対して、当該障害通知メッセージを送信する指示を出す。メッセージ送信部５７は、メッセージ処理部５６からの上記指示に基づいて、当該障害通知メッセージを隣接通信ノードへ送信する。
【００４１】
また、メッセージ処理部５６は、メッセージ送信部５７への指示を出した後、迂回通信経路テーブルＴＢを参照し、主制御部５８に対して、通信経路を切り替える指示を出す。
【００４２】
迂回通信経路テーブルＴＢは、図１に示したネットワーク管理システム１００から配信された迂回通信経路情報１０１を格納するテーブルである。迂回通信経路テーブルＴＢは、図３に示したように、障害箇所、障害現用通信経路、迂回通信経路および障害検知通信ノードというフィールドを備えている。
【００４３】
障害箇所は、光通信ネットワークＮＷ（図１参照）において障害が発生した箇所をリンク（通信ノード−通信ノード間）で表したものである。例えば、リンクＬ１（Ｎ１−Ｎ２間）は、通信ノードＮ１と通信ノードＮ２との間のリンクＬ１で障害が発生したことを表している。
【００４４】
障害現用通信経路は、障害箇所を含む現用通信経路を通信ノード系列で表したものである。例えば、ＷＰ１（Ｎ１、Ｎ２）は、通信ノードＮ１を始点、通信ノードＮ２を終点とする障害現用通信経路を表している。
【００４５】
障害検知通信ノードは、上記障害箇所に対して下流側直後に位置する通信ノードであって、光信号の断（受信不可）により障害を検知する通信ノードである。
【００４６】
迂回通信経路は、上記障害現用通信経路に１対１で対応するように予め決められており、障害発生時における切り替え先の通信経路である。この迂回通信経路では、通信ノード系列で表されている。
【００４７】
例えば、ＳＰ１（Ｎ１、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ２）は、通信ノードＮ１を始点とし、通信ノードＮ４および通信ノードＮ５を経由して、通信ノードＮ２を終点とする迂回通信経路を表している。
【００４８】
上述の例では、障害現用通信経路でＷＰ１上のリンクＬ１で障害が発生すると、通信ノードＮ２で障害が検知された後、障害通知メッセージが送信される。そして、障害通知メッセージを受信した各通信ノードは、迂回通信経路テーブルＴＢを参照して、障害現用通信経路であるＷＰ１から迂回通信経路であるＳＰ１へと通信経路を切り替えるための処理を実行する。
【００４９】
図２に戻り、メッセージ処理部５６は、受信した新規の障害通知メッセージに含まれている障害箇所情報と、上述した迂回通信経路テーブルＴＢを参照し、自通信ノードが迂回通信経路に含まれているか否かを判断する。含まれている場合、主制御部５８に対して、通信経路を切り替える指示を出す。
【００５０】
上記指示は、例えば、リンクＬＸで障害が発生した時に設定される迂回通信経路に自通信ノードが含まれている場合、リンクＬＸに対応して迂回通信経路を設定するに必要な光スイッチ部５１の入力ポートのチャネル番号と、出力ポートのチャネル番号との組合わせである。
【００５１】
主制御部５８は、メッセージ処理部５６からの切り替え指示に基づいて、スイッチ制御部５９に対して、ＭＥＭＳ角度の初期設定を指示する。スイッチ制御部５９は、光スイッチ部５１のミラーを上記ＭＥＭＳ角度に初期設定する。この初期設定では、大まかにしか角度調整されない。
【００５２】
また、主制御部５８は、初期設定後、出力側信号監視部５４からの信号品質の通知を待つ。そして、上流側からの光信号が当該通信ノードに到達すると、光信号は、光信号入力部５０、光スイッチ部５１および光信号出力部５２を通過する。
【００５３】
このとき、光信号入力部５０は、入力された光信号の品質を入力側信号品質として入力側信号監視部５３を介して主制御部５８へ通知する。同様にして、出力側信号監視部５４は、光信号出力部５２から出力された光信号の品質を出力側信号品質として主制御部５８へ通知する。
【００５４】
ここで、入力側信号品質には異常が無く、出力側信号品質に異常が見られる場合、主制御部５８は、光スイッチ部５１におけるＭＥＭＳ角度の調整不良と判断し、ＭＥＭＳ角度を微調整するようにスイッチ制御部５９へ指示を出す。
【００５５】
以後、主制御部５８は、出力側信号監視部５４からの出力側信号品質のフィードバックを受けながら、出力側信号品質にエラーが検知されなくなるまで、ＭＥＭＳ角度の微調整を指示するというフィードバック制御を実行する。
【００５６】
このフィードバック制御による微調整は、上流側の切替え通信ノードから下流側の切替え通信ノードまでの各通信ノードで逐次実行される。各通信ノードの全てにおいてフィードバック制御が完了しないと、迂回通信経路（光パス）が開通しない。
【００５７】
また、光信号入力部５０に繋がるリンクに障害が発生した場合、すなわち、光信号断等により、入力側信号監視部５３からの入力側信号品質がエラーとなった場合、主制御部５８は、その旨をメッセージ処理部５６へ通知する。
【００５８】
メッセージ処理部５６は、リンク単位の障害箇所、障害検知通信ノード（自通信ノード）の情報を含む障害通知メッセージを作成し、メッセージ送信部５７に送信させる。障害通知メッセージは、他の通信ノードにフラッディングにより通知される。
【００５９】
図４は、図１に示したネットワーク管理システム１００の構成を示すブロック図である。同図において、ネットワーク管理システム１００は、記憶部１１０、構成管理部１２０、迂回通信経路設計部１３０および障害管理部１４０から構成されている。
【００６０】
記憶部１１０には、管理情報データベースＤＢ（図１参照）が設けられている。この管理情報データベースＤＢには、トポロジ情報１１１、現用通信経路情報１１２および迂回通信経路情報１１３が格納されている。
【００６１】
トポロジ情報１１１は、迂回通信経路の設計対象である光通信ネットワークＮＷ（図１参照）のトポロジを表す情報である。このトポロジ情報１１１は、図５に示したように、通信ノード情報１１１Ａおよびリンク情報１１１Ｂから構成されている。
【００６２】
通信ノード情報１１１Ａは、光通信ネットワークＮＷを構成する各通信ノードに関する情報であって、通信ノード（Ｎ１〜Ｎｘ）、各通信ノードの緯度および該通信ノードの経度の情報である。リンク情報１１１Ｂは、光通信ネットワークＮＷを構成する通信ノード間を結ぶリンクに関する情報であって、リンク、該リンクの一方の通信ノード、該リンクの他方の通信ノードおよびリンクの長さの情報である。
【００６３】
現用通信経路情報１１２は、図６に示したように、光通信ネットワークＮＷ上に設定される現用通信経路に関する情報であって、現用通信経路（ＷＰ１〜ＷＰｘ）、該現用通信経路の始点通信ノード、該現用通信経路の終点通信ノード、始点通信ノードと終点通信ノードとの間に存在する経由通信ノード系列およびチャネル数の情報である。
【００６４】
図４に戻り、迂回通信経路情報１１３は、前述したように、迂回通信経路テーブルＴＢ（図３参照）に格納される情報であって、障害箇所、障害現用通信経路、迂回通信経路および障害検知通信ノードの情報である。
【００６５】
構成管理部１２０は、光通信ネットワークＮＷの構成（現用通信経路、迂回通信経路）を管理する。構成管理部１２０において、ユーザ要求受付部１２１は、現用通信経路や迂回通信経路等に関して、ユーザからの設定要求を受け付ける。
【００６６】
通信経路切替え情報受信部１２２は、障害発生時に通信経路が現用通信経路から迂回通信経路へ切り替えられた場合に、専用ネットワーク２００を介して、通信ノードＮ１〜Ｎｘから通信切り替え情報を受信する。
【００６７】
現用通信経路設定部１２３は、ユーザ要求受付部１２１からの設定要求に基づいて、トポロジ情報１１１、通信経路切り替え情報に基づいて、現用通信経路を設定し、現用通信経路情報１１２を管理情報データベースＤＢに格納する。
【００６８】
迂回通信経路設計部１３０は、迂回通信経路を設定する。この迂回通信経路設計部１３０において、設計要求受付部１３１は、ユーザ要求受付部１２１から迂回通信経路に関する設定要求を受け付ける。設計部１３２は、障害通知時間の短縮化や、総予備通信容量（資源）の最小化が図られるように、後述するロジックに基づいて、迂回通信経路を設計し、迂回通信経路情報を管理情報データベースＤＢに格納するとともに、後述する迂回通信経路情報配信部１４１へ渡す。
【００６９】
障害管理部１４０は、障害発生時に管理情報を管理する。この障害管理部１４０において、迂回通信経路情報配信部１４１は、設計部１３２からの迂回通信経路情報１１２を専用ネットワーク２００を介して、通信ノードＮ１〜Ｎｘへ配信する。
【００７０】
障害情報受信部１４２は、通信ノードＮ１〜Ｎｘから障害情報を受信する。管理情報書き換え部１４３は、障害情報受信部１４２で受信された障害情報に基づいて、管理情報データベースＤＢの管理情報を書き換える。
【００７１】
つぎに、一実施の形態の動作について説明する。
【００７２】
（第１の迂回通信経路設計処理）
はじめに、図７に示したフローチャート、図８および図９を参照して、第１の迂回通信経路設計処理について説明する。ここで、図８は、第１の迂回通信経路設計処理を説明する図であり、設計対象の光通信ネットワークＮＷのトポロジＴＰを表している。なお、同図に示したトポロジＴＰは、図１に示した光通信ネットワークＮＷに対応していると仮定する。
【００７３】
図４に示したユーザ要求受付部１２１が迂回通信経路の設定要求を受け付けると、迂回通信経路設計部１３０の設計要求受付部１３１は、上記設定要求を受け付ける。
【００７４】
これにより、設計部１３２は、図７に示したフローチャートに従って、第１の迂回通信経路設計処理を実行する。具体的には、図７に示したステップＳＡ１では、設計部１３２は、管理情報データベースＤＢから設計に必要な管理情報（図５に示したトポロジ情報１１１、図６に示した現用通信経路情報１１２）を取得する。上記トポロジ情報１１１は、図８に示したトポロジＴＰに対応している。
【００７５】
ステップＳＡ２では、設計部１３２は、図８に示したトポロジＴＰにおいて任意のリンクに障害Ｆを決める。つぎに、設計部１３２は、図６に示した現用通信経路情報１１２を参照して、障害Ｆによって影響がある、すなわち、障害Ｆの発生箇所を含む現用通信経路に関する現用通信経路リストＷListを作成する。
【００７６】
この現用通信経路リストＷListは、図３に示したＷＰ１（Ｎ１、Ｎ２）、ＷＰ２（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ６）、ＷＰ３（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ５、Ｎ８）、ＷＰ４（Ｎ９、Ｎ６、Ｎ３、Ｎ２、Ｎ１）およびＷＰ５（Ｎ２、Ｎ１、Ｎ４）で構成される。
【００７７】
ステップＳＡ３では、設計部１３２は、上記現用通信経路リストＷListから一つ（この場合、先頭）にある現用通信経路ＷＰ１（Ｎ１、Ｎ２）を取り出した後、障害検知通信ノードＤを決定する。
【００７８】
この障害検知通信ノードＤは、現用通信経路ＷＰ１（Ｎ１、Ｎ２）上の通信ノードであって、障害Ｆの位置の下流直後の通信ノードである。また、設計部１３２は、現用通信経路ＷＰ１において、始点通信ノードをＳ、終点通信ノードをＴとする。
【００７９】
ステップＳＡ４では、設計部１３２は、障害検知時に障害検知通信ノードＤから各通信ノードへ転送される障害通知メッセージの転送時間（以下、障害通知時間という）を指標として、例えば、周知のＤｉｊｋｓｔｒａ法等に代表される最短通信経路探索を実行する。
【００８０】
ここで、障害通知時間を算出するために、リンクおよび通信ノードにおける障害通知メッセージの通過時間をモデル化する。
【００８１】
図９は、上記モデル化の一例である。障害通知メッセージが転送される際には、リンクにおける障害通知メッセージの伝搬に要する伝搬時間と、通信ノードにおける１メッセージ当たりの障害通知メッセージの処理時間を考慮する。
【００８２】
ここで、リンクにおける伝搬遅延は、リンク長に比例する。この伝搬遅延の比例定数は光通信の物理的な伝送遅延時間（4.833e-6 sec/km）となる。
【００８３】
一方、通信ノードにおける処理時間は、接続リンク数に比例する。この処理時間については、障害通知メッセージを入出力する時間を考慮するが、障害時にフラッディングされる障害通知メッセージの順序が予測できないため、最悪の場合を想定した時間で取り扱う。
【００８４】
つまり、障害通知メッセージが通信ノードを通過する際の時間は、どのような場合でも最後に処理されると仮定する。そして、メッセージ受信リンクと送信リンクの総数は通信ノードに接続するリンク数となるため、障害通知メッセージ処理時間はリンク数に比例する値とする。このときの比例定数は、例えば、0.5msecなど、メッセージ処理部の計算機の処理能力に応じて設定することができる。
【００８５】
このように、ネットワーク管理システム１００において、障害通知時間は、障害検知通信ノードＤから各通信ノードまでの間における伝搬遅延時間と処理時間との和として求められる。最短通信経路探索では、障害検知通信ノードＤから各通信ノードまでの障害通知時間が求められる。
【００８６】
ステップＳＡ５では、設計部１３２は、最短通信経路探索の結果に基づいて、ステップＳＡ３で取り出した現用通信経路ＷＰ（この場合、ＷＰ１）上であって、障害Ｆの箇所よりも上流にある通信ノードのうち、最も障害通知時間が短い通信ノードを選択し、これを上流側切り替え通信ノードＡとする。
【００８７】
ステップＳＡ６では、設計部１３２は、障害通知時間が上流側切り替え通信ノードＡよりも長くなる通信ノードをトポロジＴＰから削除し、そのトポロジＴＰ上で上流側切り替え通信ノードＡから終点通信ノードＴへの最短通信経路を探索する。ここで、得られた最短通信経路をＳＰ１とする。
【００８８】
ステップＳＡ７では、設計部１３２は、現用通信経路ＷＰの障害Ｆの発生箇所よりも下流にあり、最短通信経路ＳＰ１上に存在する通信ノードを下流側切り替え通信ノードＢとする。
【００８９】
つぎに、設計部１３２は、障害Ｆに対応する障害箇所、障害現用通信経路（現用通信経路ＷＰ）、上流側切り替え通信ノードＡから下流側切り替え通信ノードＢまでの迂回通信経路ＳＰ２、障害検知通信ノードＤを迂回通信経路情報（図３参照）として、管理情報データベースＤＢに格納する。
【００９０】
ステップＳＡ８では、設計部１３２は、トポロジを初期化し、ステップＳＡ６で削除された通信ノードを元に戻す。ステップＳＡ９では、設計部１３２は、現用通信経路リストＷListが空であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Ｎｏ」とする。以後、ステップＳＡ３〜ステップＳＡ９が繰り返され、現用通信経路ＷＰについての処理が順次実行される。
【００９１】
そして、ステップＳＡ９の判断結果が「Ｙｅｓ」になると、ステップＳＡ１０では、設計部１３２は、全ての障害パターンの処理が終了したか否かを判断し、この場合、判断結果を「Ｎｏ」とする。
【００９２】
以後、ステップＳＡ２〜ステップＳＡ１０では、トポロジＴＰ上で障害の発生箇所を移動させ、上述した処理が実行される。そして、ステップＳＡ１０の判断結果が「Ｙｅｓ」になると、第１の迂回通信経路設計処理が終了する。
【００９３】
つぎに、迂回通信経路情報配信部１４１は、専用ネットワーク２００を介して、迂回通信経路情報１１３を通信ノードＮ１〜Ｎｘへ配信する。これにより、通信ノードＮ１〜Ｎｘのそれぞれでは、図３に示したように、迂回通信経路テーブルＴＢに迂回通信経路情報１１３が格納される。
【００９４】
つぎに、上述したように、迂回通信経路テーブルＴＢ（図３参照）に迂回通信経路情報が格納された後に、障害が発生した場合の切り替え動作について、図８、図１０および図１１を参照しつつ説明する。図１０および図１１は、図１および図２に示した通信ノードＮ１〜Ｎｘの動作を説明するシーケンス図である。
【００９５】
この場合、図８に示した現用通信経路ＷＰ（始点通信ノードｓ〜終点通信ノードＴ）で通信が行われているものとする。そして、障害Ｆが発生すると、障害検知通信ノードＤにより障害が検知される。これにより、障害検知通信ノードＤは、障害通知メッセージを作成した後、他の通信ノードへ送信する。以後、障害通知メッセージは、他の通信ノードにフラッディングにより通知される。
【００９６】
そして、図１０に示したステップＳＢ１では、他の通信ノードのメッセージ受信部５５は、隣接する通信ノードからの障害通知メッセージを受信する。ステップＳＢ２では、メッセージ処理部５６は、メッセージ受信部５５に受信された障害通知メッセージが新規である場合、これを保持した後、メッセージを隣接する他の通信ノードへ送信する判断を行う。
【００９７】
ステップＳＢ３では、メッセージ送信部５７は、メッセージ処理部５６からの送信指示に基づいて、当該障害通知メッセージを隣接通信ノードへ送信する。
【００９８】
ステップＳＢ４では、メッセージ処理部５６は、迂回通信経路テーブルＴＢ（図３参照）を参照する。ステップＳＢ５では、メッセージ処理部５６は、主制御部５８に対して、通信経路を切り替える指示を出す。
【００９９】
ステップＳＢ６では、主制御部５８は、メッセージ処理部５６からの切り替え指示に基づいて、スイッチ制御部５９に対して、ＭＥＭＳ角度の初期設定を指示する。ステップＳＢ７では、スイッチ制御部５９は、光スイッチ部５１のミラーを上記ＭＥＭＳ角度に初期設定する。ステップＳＢ８（図１１参照）では、主制御部５８は、出力側信号監視部５４からの信号品質の通知を待つ。
【０１００】
そして、上流側からの光信号が当該通信ノードに到達すると、光信号は、光信号入力部５０、光スイッチ部５１および光信号出力部５２を通過する。すなわち、図１１に示したステップＳＢ９では、入力側信号監視部５３は、光信号入力部５０に光信号が入力したことを確認する。ステップＳＢ１０では、入力側信号監視部５３は、入力側信号品質を主制御部５８へ通知する。
【０１０１】
ステップＳＢ１１では、出力側信号監視部５４は、光信号出力部５２から光信号が出力されたことを確認する。ステップＳＢ１２では、出力側信号監視部５４は、出力側信号品質を主制御部５８へ通知する。
【０１０２】
これにより、ステップＳＢ１３では、主制御部５８は、入力側信号品質、出力側信号品質に基づいて、信号エラーを検証する。ステップＳＢ１４では、主制御部５８は、信号エラーが検出されたか否かを判断する。この判断結果が「Ｎｏ」である場合、ステップＳＢ１３の処理が継続的に実行される。
【０１０３】
ここで、入力側信号品質には異常が無く、出力側信号品質に異常が見られる場合、主制御部５８は、光スイッチ部５１におけるＭＥＭＳ角度の調整不良と判断し、ステップＳＢ１４の判断結果を「Ｙｅｓ」とする。
【０１０４】
ステップＳＢ１５では、主制御部５８は、ＭＥＭＳ角度を微調整するようにスイッチ制御部５９へ指示を出した後、ステップＳＢ１３の処理を実行する。ステップＳＢ１６では、スイッチ制御部５９は、ＭＥＭＳ角度を微調整する。
【０１０５】
以後、主制御部５８は、出力側信号監視部５４からの出力側信号品質のフィードバックを受けながら、出力側信号品質にエラーが検知されなくなるまで、ＭＥＭＳ角度の微調整を指示するというフィードバック制御を実行する。
【０１０６】
このフィードバック制御による微調整は、図８に示した上流側の切替え通信ノードＡから下流側の切替え通信ノードＢまでの各通信ノードで逐次実行される。そして、各通信ノードの全てにおいてフィードバック制御が完了すると、迂回通信経路ＳＰ１が開通する。
【０１０７】
（第２の迂回通信経路設計処理）
つぎに、図１２に示したフローチャートを参照して、第２の迂回通信経路設計処理について説明する。この図において、図７（第１の迂回通信経路設計処理）との差分は、ステップＳＣ２で障害通知時間の上限Ｍを設定する点と、ステップＳＣ６で上流側切り替え通信ノードＡを選択する際に障害通知時間が上限Ｍ以下であるという条件を課す点とである。このように、上限Ｍという条件を課すことにより、柔軟な設計基準を適用することができる。
【０１０８】
なお、図１２に示したステップＳＣ１、ステップＳＣ３〜ＳＣ５、ステップＳＣ７〜ＳＣ１１は、図７に示したステップＳＡ１〜ステップＳＡ１０に対応している。
【０１０９】
ここで、図１３を参照して、図１２に示したステップＳＣ２およびステップＳＣ６で障害通知時間の上限Ｍを導入した理由について説明する。一般的に、予備率（現用通信容量に対する予備通信容量の比率）は、障害端迂回よりもパス端迂回の時の方が低く設計できる。図７に示したステップＳＡ５では障害通知時間が最小の上流側切替え通信ノードＡを選択しているため、障害端迂回に近い迂回通信経路が設計される。
【０１１０】
これに対して、図１２のＳＣ２およびＳＣ６のように、障害通知時間に上限Ｍを設け、この上限Ｍ以下の範囲内で上流側切替え通信ノードＡを選択した場合には、迂回通信経路選択の自由度が増し、区間迂回のように障害通知時間と予備率のバランスが取れた迂回通信経路を設計できるからである。
【０１１１】
（第３の迂回通信経路設計処理）
つぎに、図１４に示したフローチャートを参照して、第３の迂回通信経路設計処理について説明する。この図において、図７（第１の迂回通信経路設計処理）との差分は、ステップＳＤ６でトポロジを変形する際に、障害通知時間が上流側切り替え通信ノードＡより長い通信ノードだけでなく、他の障害に対して予備通信容量（資源）を共有できないリンクも削除している点である。この場合には、復旧時間の短縮化と通信容量の効率的利用とを両立することができる。
【０１１２】
なお、上述した点を踏まえ、図１４に示したステップＳＤ１〜ステップＳＤ１０は、図７に示したステップＳＡ１〜ステップＳＡ１０に対応している。
【０１１３】
ここで、図１５を参照して、図１４に示したステップＳＤ６で他の障害に対して予備通信容量（資源）を共有できないリンクを削除する理由について説明する。まず、入力トポロジから、上流側切替え通信ノードＡの障害通知時間を越える通信ノードを削除する。この後、予備通信容量（資源）が他の障害に対して共有できないリンクを削除したトポロジ上で最短通信経路探索を実行した場合には、計算実行時間を劇的に減少させることができるからである。
【０１１４】
（第４の迂回通信経路設計処理）
つぎに、図１６に示したフローチャートを参照して、第４の迂回通信経路設計処理について説明する。この第４の迂回通信経路設計処理は、前述した第２の迂回通信経路設計処理と第３の迂回通信経路設計処理との組み合わせである。
【０１１５】
この図において、図７（第１の迂回通信経路設計処理）との差分は、ステップＳＥ２で障害通知時間の上限Ｍを設定する点と、ステップＳＥ６で上流側切り替え通信ノードＡを選択する際に障害通知時間が上限Ｍ以下であるという条件を課す点と、ステップＳＥ７でトポロジを変形する際に、障害通知時間が上流側切り替え通信ノードＡより長い通信ノードだけでなく、他の障害に対して予備通信容量（資源）を共有できないリンクも削除している点とである。この場合には、柔軟な設計基準を適用することができ、さらに復旧時間の短縮化と通信容量（資源）の効率的利用とを両立することができる。
【０１１６】
また、一実施の形態にかかるネットワーク管理システム１００においては、図１７に示したように、障害検知から障害復旧までに要する障害復旧時間が計算される。同図において、障害復旧時間Ｔｒは、フラッディングによる障害通知時間Ｔｐと、通信ノードの装置使用に依存する経路切替（スイッチング）時間Ｔｓと、主信号（光信号）の伝搬遅延時間Ｔｄとの和から計算される。これにより、より正確な障害復旧時間Ｔｒを知ることができる。障害通知時間Ｔｐは、図９に示したリンクの伝搬遅延と通信ノードのメッセージ処理時間から計算され、主信号（光信号）の伝搬遅延時間Ｔｄは、図９に示したリンクの伝搬遅延から計算される。
【０１１７】
以上説明したように、一実施の形態によれば、図８に示したように、現用通信通信経路ＷＰ上の障害Ｆの箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードＤから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノード（上流側切り替え通信ノードＡ）を選択し、この上流側切り替え通信ノードＡへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路ＳＰ２を探索することとしたので、上流側切り替え通信ノードＡが迅速に切り替えられ、より現実的に、障害発生時に通信経路の復旧時間を短縮することができる。
【０１１８】
以上本発明にかかる一実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成例はこの一実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【０１１９】
例えば、前述した一実施の形態においては、ネットワーク管理システム１００の機能を実現するためのプログラムを図１８に示したコンピュータ読み取り可能な記録媒体４００に記録して、この記録媒体４００に記録されたプログラムを同図に示したコンピュータ３００に読み込ませ、実行することにより各機能を実現してもよい。
【０１２０】
同図に示したコンピュータ３００は、上記プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）３１０と、キーボード、マウス等の入力装置３２０と、各種データを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）３３０と、演算パラメータ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）３４０と、記録媒体４００からプログラムを読み取る読取装置３５０と、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置３６０と、装置各部を接続するバス３７０とから構成されている。
【０１２１】
ＣＰＵ３１０は、読取装置３５０を経由して記録媒体４００に記録されているプログラムを読み込んだ後、プログラムを実行することにより、前述した機能を実現する。なお、記録媒体４００としては、光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等が挙げられる。
【０１２２】
（付記１）複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに転送し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切替える通信ネットワークの迂回通信経路設計方法であって、
現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードＮを選択する通信ノード選択工程と、
前記通信ノードＮへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路を探索する探索工程と、
を含むことを特徴とする迂回通信経路設計方法。
【０１２３】
（付記２）前記通信ノード選択工程では、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の前記通信ノードＮを選択することを特徴とする付記１に記載の迂回通信経路設計方法。
【０１２４】
（付記３）前記通信ノード選択工程では、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードＮを選択し、前記探索工程では、前記通信ノードＮへの障害通知時間を越えない前記通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記２に記載の迂回通信経路設計方法。
【０１２５】
（付記４）前記通信ノード選択工程では、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の通信ノードＮを選択し、前記探索工程では、前記通信ノードＮへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記２に記載の迂回通信経路設計方法。
【０１２６】
（付記５）前記障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する転送時間を、転送される障害通知メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間と、転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間との和から計算する転送時間計算工程を含むことを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計方法。
【０１２７】
（付記６）前記通信ノードＮへの障害通知時間と通信ノードのスイッチング時間と信号の伝搬遅延との和から、通信経路の復旧時間を計算する復旧時間計算工程を含むことを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計方法。
【０１２８】
（付記７）複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに転送し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切替える通信ネットワークの迂回通信経路設計装置であって、
現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードＮを選択する通信ノード選択手段と、
前記通信ノードＮへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路を探索する探索手段と、
を備えたことを特徴とする迂回通信経路設計装置。
【０１２９】
（付記８）前記通信ノード選択手段は、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の前記通信ノードＮを選択することを特徴とする付記７に記載の迂回通信経路設計装置。
【０１３０】
（付記９）前記通信ノード選択手段は、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードＮを選択し、前記探索手段は、前記通信ノードＮへの障害通知時間を越えない前記通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記８に記載の迂回通信経路設計装置。
【０１３１】
（付記１０）前記通信ノード選択手段は、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の通信ノードＮを選択し、前記探索手段は、前記通信ノードＮへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記８に記載の迂回通信経路設計装置。
【０１３２】
（付記１１）前記障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する転送時間を、転送される障害通知メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間と、転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間との和から計算する転送時間計算手段を備えたことを特徴とする付記７〜１０のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計装置。
【０１３３】
（付記１２）前記通信ノードＮへの障害通知時間と通信ノードのスイッチング時間と信号の伝搬遅延との和から、通信経路の復旧時間を計算する復旧時間計算手段を備えたことを特徴とする付記７〜１１のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計装置。
【０１３４】
（付記１３）複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに転送し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切替える通信ネットワークの迂回通信経路設計装置に適用される迂回通信経路設計プログラムであって、
コンピュータを、
現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードＮを選択する通信ノード選択手段、
前記通信ノードＮへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路を探索する探索手段、
として機能させるための迂回通信経路設計プログラム。
【０１３５】
（付記１４）前記通信ノード選択手段は、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の前記通信ノードＮを選択することを特徴とする付記１３に記載の迂回通信経路設計プログラム。
【０１３６】
（付記１５）前記通信ノード選択手段は、前記現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードＮを選択し、前記探索手段は、前記通信ノードＮへの障害通知時間を越えない前記通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記１４に記載の迂回通信経路設計プログラム。
【０１３７】
（付記１６）前記通信ノード選択手段は、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の通信ノードＮを選択し、前記探索手段は、前記通信ノードＮへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することを特徴とする付記１４に記載の迂回通信経路設計プログラム。
【０１３８】
（付記１７）前記コンピュータを、前記障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する転送時間を、転送される障害通知メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間と、転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間との和から計算する転送時間計算手段として機能させることを特徴とする付記１３〜１６のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計プログラム。
【０１３９】
（付記１８）前記コンピュータを、前記通信ノードＮへの障害通知時間と通信ノードのスイッチング時間と信号の伝搬遅延との和から、通信経路の復旧時間を計算する復旧時間計算手段として機能させることを特徴とする付記１３〜１７のいずれか一つに記載の迂回通信経路設計プログラム。
【０１４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードＮを選択し、通信ノードＮへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成される迂回通信経路を探索することとしたので、上流側の通信ノードが迅速に切り替えられ、より現実的に、障害発生時に通信経路の復旧時間を短縮することができるという効果を奏する。
【０１４１】
また、本発明によれば、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の通信ノードＮを選択することとしたので、柔軟な設計基準を適用することができるという効果を奏する。
【０１４２】
また、本発明によれば、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の通信ノードＮを選択し、通信ノードＮへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することとしたので、復旧時間の短縮化と通信容量の効率的利用とを両立することができるという効果を奏する。
【０１４３】
また、本発明によれば、現用通信経路上の障害箇所より上流にある通信ノードの中で、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限以内の通信ノードＮを選択し、通信ノードＮへの障害通知時間を越えない通信ノードから構成され、かつ異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能な迂回通信経路を探索することとしたので、柔軟な設計基準を適用することができ、さらに復旧時間の短縮化と通信容量の効率的利用とを両立することができるという効果を奏する。
【０１４４】
また、本発明によれば、通信ノードＮへの障害通知時間と通信ノードのスイッチング時間と信号の伝搬遅延との和から、通信経路の復旧時間を計算することとしたので、より正確な復旧時間を知ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一実施の形態の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示した通信ノードＮ１〜Ｎｘの構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した迂回通信経路テーブルＴＢの一例を示す図である。
【図４】図１に示したネットワーク管理システム１００の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示したトポロジ情報１１１を示す図である。
【図６】図４に示した現用通信経路情報１１２を示す図である。
【図７】第１の迂回通信経路設計処理を説明するフローチャートである。
【図８】第１の迂回通信経路設計処理を説明する図である。
【図９】リンクおよびノードにおける障害通知メッセージの通過時間をモデル化した図である。
【図１０】図１および図２に示した通信ノードＮ１〜Ｎｘの動作を説明するシーケンス図である。
【図１１】図１および図２に示した通信ノードＮ１〜Ｎｘの動作を説明するシーケンス図である。
【図１２】第２の迂回通信経路設計処理を説明するフローチャートである。
【図１３】図１２に示したステップＳＣ２およびステップＳＣ６で障害通知時間の上限Ｍを導入した理由を説明する図である。
【図１４】第３の迂回通信経路設計処理を説明するフローチャートである。
【図１５】図１４に示したステップＳＤ６で、他の障害に対して予備通信容量を共有できないリンクをトポロジから削除する理由を説明する図である。
【図１６】第４の迂回通信経路設計処理を説明するフローチャートである。
【図１７】同一実施の形態における障害復旧時間の計算方法を説明する図である。
【図１８】同一実施の形態の変形例の構成を示すブロック図である。
【図１９】従来のプリプラン型障害復旧方式を説明する図である。
【符号の説明】
１００ ネットワーク管理システム
１１０ 記憶部
１２０ 構成管理部
１２１ ユーザ要求受付部
１３０ 迂回通信経路設計部
１３１ 設計要求受付部
１３２ 設計部
１４０ 障害管理部
１４１ 迂回通信経路情報配信部
ＤＢ 管理情報データベース

Claims (5)

  1. 通信ネットワークを構成する各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、信号伝搬の始点となる始点通信ノードから信号伝搬の終点となる終点通信ノード方向への通信が行われている通信経路上において、リンク障害または通信ノード障害が発生した場合に、障害の発生箇所から終点通信ノード方向に存在する信号伝搬の下流側直後の通信ノードである障害検知通信ノードから、障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに転送させ、障害通知メッセージを受信した通信ノードにおいて並列に実行される迂回経路への切り替えを制御する通信ネットワーク管理装置において、当該迂回経路の設計を実行させる迂回通信経路設計方法であって、
    前記通信ネットワーク管理装置は、
    複数の通信ノードおよび各通信ノード間を接続する通信経路からなる前記通信ネットワークのモデル内の通信経路上に任意の障害箇所を設定し、前記障害箇所による影響が考えられる現用通信経路のモデルを特定し、当該特定された現用通信経路のモデルにおいて、当該障害箇所よりも前記始点通信ノード方向に存在する信号伝搬の上流側の各通信ノードについて、前記障害検知ノードから前記障害検知メッセージを転送するまでに要する障害検知メッセージ転送時間を、各通信ノードまでの障害検知メッセージ伝搬遅延時間、および各通信ノードにおける障害検知メッセージ転送処理時間に基づいて算出し、当該算出された障害検知メッセージ転送時間が最小となる通信ノードを上流側切替通信ノードとして決定する上流側切替通信ノード決定工程と、
    前記上流側切替通信ノードへの障害検知メッセージ転送時間よりも障害検知メッセージ転送時間が小さくなる各通信ノードを前記通信ネットワークのモデル内から検索し、当該検索された各通信ノードと上流側切替通信ノードからなる通信経路を探索する通信経路探索工程と、
    前記通信経路探索工程により探索された通信経路を構成する通信ノードの中から、前記障害検知ノードよりも下流側直後に存在する通信ノードを下流側切替通信ノードとして決定し、前記上流側切替通信ノードから当該下流側切替通信ノードまでの迂回通信経路を決定する迂回通信経路決定工程と、
    前記障害箇所に関する障害箇所情報、前記現用通信経路に関する現用通信経路情報、前記上流側切替通信ノードから当該下流側切替通信ノードまでの迂回通信経路に関する通信経路情報、および前記障害検知通信ノードに関する障害検知通信ノード情報を前記迂回経路情報として各通信ノードに設定する迂回通信経路情報設定工程と、
    を含んだことを特徴とする迂回通信経路設計方法。
  2. 前記上流側切替通信ノード決定工程は、前記障害検知メッセージ転送時間が予め設定した上限時間以内である通信ノードを上流側切替通信ノードとして選択することを特徴とする請求項１に記載の迂回通信経路設計方法。
  3. 前記通信経路探索工程は、前記上流側切替通信ノードへの障害検知メッセージ転送時間よりも障害検知メッセージ転送時間が小さく、かつ、障害に対して予備通信容量の共有が可能な各通信ノードを検索することを特徴とする請求項１に記載の迂回通信経路設計方法。
  4. 前記上流側切替通信ノード決定工程は、前記障害検知メッセージ転送時間が予め設定した上限時間以内である通信ノードを上流側切替通信ノードとして決定し、
    前記通信経路探索工程は、前記上流側切替通信ノードへの障害検知メッセージ転送時間よりも障害検知メッセージ転送時間が小さく、かつ、障害に対して予備通信容量の共有が可能な各通信ノードを検索することを特徴とする請求項２に記載の迂回通信経路設計方法。
  5. 前記障害検知メッセージ転送時間、前記迂回通信経路に含まれる各通信ノードの経路切替時間、および当該迂回通信経路に含まれる各通信ノード間の信号の伝搬遅延時間の和を計算することにより、現用通信経路に障害が発生した場合の復旧時間を算出する復旧時間算出工程をさらに含んだことを特徴とする請求項１〜４に記載の迂回通信経路設計方法。
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