JP4079946B2 - 複数レイヤを介して通信を行う通信網におけるパス設定方法および通信装置 - Google Patents
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Description
ここに複数のレイヤとは、情報を送信する送信側通信装置からその情報を受信する受信側通信装置に至るパスを設定するためのレイヤが複数種類存在する場合のレイヤを意味する。一例を挙げると、パケットをスイッチすることによりパスを設定するレイヤすなわちパケットパスレイヤや、光の波長をスイッチすることによりパスを設定するレイヤすなわち波長パスレイヤなどが、現在ある。したがって前者の場合に設定されるパスをパケットパスと称し、後者の場合に設定されるパスを波長パスと称する。
そして最近はそのMPLS技術を、パケットレイヤのみならず、さらにパケットレイヤ以外のレイヤにまで拡張して上記通信を実現する、という傾向にある。このために、既存のMPLS技術におけるシグナリング手法を、本来のパケットレイヤはもとより、それ以外の例えば波長レイヤ(あるいはタイムスロットレイヤなど)にも、そのまま適用できるようにした通信網が提案されている。なおここに述べる従来技術については、後に図25〜図34を参照しながら詳しく説明する。
なお本発明に関連する公知技術としては、下記の特許文献1〜3がある。
特許文献1:特開2002−271373号公報
特許文献2:特開2002−84228号公報
特許文献3:特開2001−358771号公報
しかしいずれの公知技術も、本発明の技術思想を示唆するものではない。
上記特許文献1について見てみると、本文献1が対象とするプレーンは、本発明が対象とするプレーンと全く相違する。すなわち、MPLS網は論理的に、実際にデータパケットを転送するための転送プレーンと、Label Switching Path(LSP)を設定あるいは制御するための制御プレーンと、に分けて考えることができるが、このうち、本文献1は上記転送プレーン特にその入力端に関するものである。これに対して本発明は、上記制御プレーンに関するものであって、両者は全く異なる。
次に上記特許文献2について見てみると、本文献2は、光バーストスイッチングを行うネットワークにおいて、バーストに対する識別子の空間としてより大きな空間を提供するために、オプティカルコードと呼ばれる、波長軸と時間軸とを組み合わせたような符号空間を利用する技術に関するものである。これに対して本発明は、パスの設定ならびに情報のルーティングに関するものであるから、両者はこの点で基本的に相違する。
さらに上記特許文献3について見てみると、本文献3は、入力データグラムを、様々な通信品質を持つコネクションにマッピングする方法に関するものである。これに対して本発明は、そのコネクションを設定するための方法すなわちシグナリングや、経路の計算すなわちルーティングに関するものであるから、両者は全く異なる。
後に図25〜図34を参照して詳しく説明する従来技術においては、同じく後に詳しく説明する2つの課題がある。
第1の課題は、パスの経路を計算する際に、オペレータあるいはユーザからの要求に係る情報を利用することができない場合がある、ということである。
このために、パケットレイヤのパスを収容するために適した波長レイヤのパス、例えば新規に必要となる波長の数を最小にとどめることができるような波長レイヤのパス、の経路を選択することができない。
第2の課題は、複数のレイヤ、例えばパケットレイヤおよび波長レイヤのそれぞれのパスを設定するために、パス設定要求メッセージと、これに応答するパス設定応答メッセージとを複数回通信装置相互間でやり取りしなければならない、ということである。
このために、各通信装置における「パス設定のための手順」が煩雑になってしまう。
本発明においては、前述した2つの課題を解決するために次のようなパス設定方法を提供する。
(1)まず第1の課題は、前述のとおり、パスの経路を計算する際に、オペレータあるいはユーザからの要求に係る情報を利用することができない場合がある、というものである。
この第1の課題を解決するパス設定方法として、本発明では次の2通りの方法(1−1)および(1−2)を提案する。
(1−1)第1の方法
第1の通信装置において、下位レイヤのパスの経路の途中で、そのパスの経路を計算する必要がある場合、そのパスを終端できる最も近くの第2の通信装置までの経路を設定し、この第2の通信装置において下位レイヤのパスを一旦終端する。
このようにすると、この第2通信装置まで上位レイヤのパス設定要求メッセージが到達するので、ここでオペレータあるいはユーザからの要求に係る情報を利用することができる。
(1−2)第2の方法
下位レイヤのパス設定要求メッセージの中に、その下位のレイヤのパスによってトンネルされるより上位のレイヤのパスの経路指定情報および帯域情報を収容する。
これにより、下位レイヤのパスの途中で、その下位レイヤの通信装置において、そのパスの経路を計算する必要がある場合に、この通信装置は、上記のより上位のレイヤのパスの経路指定情報および帯域情報を利用することができる。
(2)次に第2の課題についてみると、この課題は前述のとおり、複数のレイヤ、例えばパケットレイヤおよび波長レイヤのそれぞれのパスを設定するために、パス設定要求メッセージと、これに応答するパス設定応答メッセージとを複数回通信装置相互間でやり取りしなければならない、というものである。これを解決する第2の方法は、次のとおりである。
すなわち、下位レイヤのパス設定要求メッセージの中に、上位レイヤのパス設定要求メッセージの全てを含めてしまう、という方法である。
これにより、下位レイヤのパスの経路の途中の通信装置においてこのパスの経路を計算する必要がある場合に上位レイヤのパス設定要求メッセージの中に含まれるパス設定情報をも利用することができる。したがって、やり取りすべきメッセージの総数を減らすこともできる。
以上の方法(1−1),(1−2)および(2)のいずれかを採用することによって、本発明の対象とする、複数レイヤを持ち、かつ、分散的にパスの経路を計算する必要があるようなネットワークにおいて、そのパスの経路を計算する通信装置にて、オペレータあるいはユーザからの要求に係る情報を利用することができるようになる。
このため、オペレータあるいはユーザからの要求に応えるために、より最適な経路を選択することができるようになる。この結果、網資源をさらに効率的に利用することができるようになる。また、複数のパスの設定を、少ないメッセージ数で行うことが可能になる。
図2は本発明に基づく実施例1を表す図(その2)、
図3は実施例1における通信装置2“#3”の機能ブロック図、
図4は実施例1における通信装置1“I”の機能ブロック図、
図5は本発明に基づく実施例2を表す図(その1)、
図6は本発明に基づく実施例2を表す図(その2)、
図7は本発明に基づく実施例2を表す図(その3)、
図8は実施例2における通信装置2“#3”の機能ブロック図、
図9は本発明に基づく実施例3を表す図(その1)、
図10は本発明に基づく実施例3を表す図(その2)、
図11は本発明に基づく実施例3を表す図(その3)、
図12は本発明に基づく実施例4を表す図(その1)、
図13は本発明に基づく実施例4を表す図(その2)、
図14は本発明に基づく実施例4を表す図(その3)、
図15は本発明に基づく実施例4を表す図(その4)、
図16は図12の通信装置1“I”について示す機能ブロック図、
図17は図14の通信装置1“J”について示す機能ブロック図、
図18は図13の通信装置1“J”について示す機能ブロック図、
図19は図13および図15の通信装置2“#3”について示す機能ブロック図、
図20は図4に表す機能を具体的に示すブロック図、
図21は図8に表す機能を具体的に示すブロック図、
図22は図16および図17に表す機能を具体的に示すブロック図、
図23は図18に表す機能を具体的に示すブロック図、
図24は図19に表す機能を具体的に示すブロック図、
図25はRSVP−TEを用いたパス設定の動作の一例を示す図、
図26は図25のパス設定により確立したパス上を伝送されるパケットの一例を示す図、
図27はRSVP−TEベースのGMPLSシグナリングを用いた波長パス設定の動作の一例を示す図、
図28は図27のパス設定により確立したパス上を転送される情報の一例を示す図、
図29は複数のレイヤを有しシグナリングによってパスを設定するネットワークの一例を示す図、
図30は図29のネットワークにおいて“A”から“Z”へパスを設定する手順(その1)を例示する図、
図31は図29のネットワークにおいて“A”から“Z”へパスを設定する手順(その2)を例示する図、
図32は図29のネットワークにおいて“A”から“Z”へパスを設定する手順(その3)を例示する図、
図33は本発明により解決すべき第1の課題を説明するための図(その1)および
図34は本発明により解決すべき第1の課題を説明するための図(その2)である。
なお本発明が前提とする通信網は、前述したように、シグナリング機構によりパスを設定し、さらにシグナリングによりそのパスの中に別のパスを設定して(トンネルして)、これらのパスを階層化できるようにした通信網である。
Resource Reservation Protocol−Traffic Engineering(RSVP−TE)あるいはConstraint−based route−Label Distribution Protocol(CR−LDP)のようなシグナリングプロトコルを利用して、パケット通信装置に対しパスを設定する技術は、Multi Protocol Label Switching(MPLS)におけるラベルスイッチパス(LSP)を設定するための技術として開発された。
このような技術を用いるネットワークでは、RSVP−TEあるいはCR−LDPを用いて配布されたラベルが、伝送すべきパケットに対して明示的に付加されそして伝送される。このパス設定の様子およびそのパス設定後の通信の様子を、それぞれ図25および図26に示す。
図25はRSVP−TEを用いたパス設定の動作の一例を示す図であり、
図26は図25のパス設定により確立したパス上を伝送されるパケットの一例を示す図である。
なお図25の例では、RSVP−TEのメッセージ名を用いているが、CR−LDPを用いても同様のことが実現される。
パス設定を要求するためのパス設定要求メッセージPMは、パスが通るべき経路(ルート)を明示的経路指定情報EXとして、またパスに対して要求される帯域を要求帯域情報BWとして、それぞれ含むことができる。
その明示的な経路指定の方法には多くの種類があるが、大きく分けてストリクト(S:strict)な指定とルーズ(L:loose)な指定との2つに分けることができる。図25においてそれらは、“S”および“L”により示されている。そのストリクトな指定“S”を受け取った通信装置1は、必ず次ホップとして、その指定された通信装置1を選択しなければならない。なお、通信装置1は、図中、node1,node2…で区別して示す。また図25において、node2は、ストリクトな経路指定としてnode3が指定されているので、メッセージPMをnode3に送出している。
これに対し、ルーズな指定“L”を受け取った通信装置1は、その指定された通信装置1へ向かう経路の途中に、指定されなかった他の通信装置1を含むことができる。図25において、node3は、ルーズな経路指定“L”としてnode5が指定されているので、その経路の途中にnode4を含めることができる。この場合そのnode3では、node3自身からnode5までの経路を計算して、途中にnode4を含めることを決定している。
このようにシグナリナグプロトコルでは、パスの経路を、パスの途中の各通信装置1において分散的に計算することを許容している。
パス設定応答メッセージ(ResvメッセージRMとして示す)の中には、図25に示すように、それぞれのリンクで使用されるラベルの値(Label“3”,Label“2”,Label“8”…)が格納されており、各通信装置1はこのラベル情報を元に、ラベル転送(フォワーディング)テーブルFTを生成する。
図25に示すシグナリングにより設定されたパスが実際に利用されるときには、図26に示すテーブルFT(1つのnode2についてのみ示す)に従ってパケットPTを転送する。なお図中のIFは、インタフェースを表す。
近年、伝送網とルータ網とを統合した転送制御を実現するために、Time Division Multiplex)(TDM)パスや波長パスの設定にも、このMPLS技術を適用することが提案されている。この目的を達成するために、上記ラベルの概念が拡張され、さらにタイムスロットや波長などをも、一般化された(generalized)ラベルに組み入れる、という考え方が導入された。これにより、RSVP−TEやCR−LDPをベースとしたシグナリングプロトコルを用いて、TDMパスや波長パスなども設定することが可能となる。このパス設定の様子を図27に示す。
図27はRSVP−TEベースのGMPLSシグナリングを用いた波長パス設定の動作の一例を示す図である。
図27の場合と、上記図25の場合とを比較してみると、図27の場合は、各種のレイヤにG(generalized)MPLSが適用できるように拡張されたので、パスのレイヤを指定するための識別子IDが追加されている。
図28は図27のパス設定により確立したパス上を転送される情報の一例を示す図である。
なお、このシグナリングにより設定される波長パスの場合(TDMパスの場合も同じ)、前述のパケットパスの場合とは異なり、指定された波長(あるいはタイムスロット)を用いて情報INFが伝送されるだけで、伝送される情報に対して明示的に一般化されたラベルが付加されることはない。
上述したシグナリングプロトコルを利用してパスを設定することは、パス設定手順を分散化して処理することになるため、スケーラビリティの面でも優れていると考えられている。このようなシグナリングプロトコルに関しては、現在Internet Engineering Task Force(IETF)のMulti Protocol Label Swiching(MPLS)Working Groupにおいて標準化が進められている。
次に、複数の伝送メカニズムに対してシグナリングによりパスを設定するネットワークについて説明する。
図29は複数のレイヤを有しシグナリングによってパスを設定するネットワークの一例を示す図である。また
図30は図29のネットワークにおいて“A”から“Z”へパスを設定する手順(その1)を例示する図、
図31は図29のネットワークにおいて“A”から“Z”へパスを設定する手順(その2)を例示する図、
図32は図29のネットワークにおいて“A”から“Z”へパスを設定する手順(その3)を例示する図である。
まず図29を参照すると、この例では、ネットワークNWは、パケットスイッチと波長スイッチの2種類の通信装置1および2から構成され、パケットレイヤでのパケットスイッチングと、波長レイヤでの波長スイッチングの2つの伝送メカニズムを有する。
この場合、パケットレイヤのパスは、波長レイヤのパスの中にトンネルされている。つまり、パケットレイヤのパスと波長レイヤのパスは階層化されている。これら双方のレイヤのパスはそれぞれ、RSVP−TEあるいはCR−LDPをベースとしたGMPLSシグナリングにより設定される。なお、以下の説明では、通信装置1を「パケットスイッチ」とも称し、また通信装置2を「波長スイッチ」とも称す。
また、ネットワークNW内のそれぞれの通信装置1,2は、あらゆるパス設定要求に対して経路を計算するために十分な、ネットワークNW内のすべてのトポロジやリソースの情報を保持しているものとすると、これらのトポロジ情報およびリソース情報は、例えば分散ルーティングプロトコルを動作させることによって得られる。
このようなネットワークNWにおいて、パケットスイッチ“A”からパケットスイッチ“Z”へ向かうパケットパスが、ネットワークのオペレータあるいはユーザ(以下、オペレータ等と称す)によって要求されたものとする。そうするとパケットスイッチ“A”では、この要求に対するパスを計算するために十分な情報を保持しているため、例えば、このパス設定要求を収容するために新規に必要になる波長の数を最小化するようなパケットレイヤのパスの経路として、“A”→“I”(ストリクト)→“J”(ストリクト)→“Z”(ストリクト)というような経路を計算することができる。なぜなら、“A”と“I”の間および“J”と“Z”の間には、当該要求を受けた時点で既に、十分な帯域を持つ波長パスが設定されており、“I”と“J”の間のみに波長パスを新たに設定することによって必要になる波長の数を最小化できるからである。
このように計算された経路を含むパケットパス設定要求メッセージPM(例えば、PathメッセージあるいはLABEL REQUESTメッセージ)は、パケットスイッチ“A”からパケットスイッチ“I”に送られる。この様子を示すのが図30である。
上記のパス設定要求メッセージPMを受けたパケットスイッチ“I”では、パケットスイッチ“J”との間に、パケットレイヤでの到達性がないため、すなわち波長パスが設定されていないため、該スイッチ“I”は、パケットスイッチ“J”に対するシグナリング処理を一時的に待たせて、このパケットスイッチ“J”との間で波長パスを設定しようと判断する。このためにパケットスイッチ“I”では、“I”→“#2”→“#3”→“#4”→“J”のような、波長パスに対する経路を計算し、この経路をストリクトな明示的経路として含んだ波長パス設定要求メッセージを送出する。この様子を示すのが図31である。かくして上記のパス設定要求に応じた波長パスが設定されると、パケットスイッチ“I”において一時的に待たされていた、パケットパスのシグナリング処理が引き続いて行われ、最終的にパケットパスが設定される。この様子を示すのが図32である。
次に、本発明が解決しようとする既述の課題(第1の課題および第2の課題)について説明する。
前述した従来の技術で説明した例では、経路計算を行った通信装置は、2箇所(パケットスイッチ“A”および“I”)であり、これらの装置には、その経路計算をする前にネットワークNWのオペレータ等からの要求が伝えられているので、その要求に適した(例えば、新規に必要になる波長数を最小化するような)経路を計算することができた。
しかしながら、それぞれの通信装置が、限られたトポロジやリソースの情報しか利用できないなどの理由により、分散的にパスの経路計算をする必要があり、かつ、ネットワークが複数のレイヤを有する場合には、その経路計算の際に、ネットワークのオペレータ等からの要求に係る情報が利用できない場合がある。このような場合、それぞれの通信装置がどれだけのトポロジやリソースの情報を利用することができるかは、利用するルーティングのメカニズムやルーティングプロトコルに依存する。
例えば、分散ルーティングプロトコルを用いている場合で、スケーラビリティを確保するためにネットワークを複数のルーティングエリアやドメインに分けている場合には、それぞれの通信装置では、ネットワーク全体のトポロジやリソースの情報を利用することはできない。このような例を図33に示す。
図33は本発明により解決すべき第1の課題を説明するための図(その1)であり、
図34は同図(その2)である。ルーティングが複数のエリア(例えば、AR1およびAR2)に分かれている場合、あるエリア(例えばAR1)内の通信装置1は、そのエリア内のトポロジやリソースの情報は知っているが、別のエリア(例えばAR2)の通信装置やエリアに関しては、その通信装置等まで、どのエリア境界通信装置(例えば通信装置#3)を経由すれば到達できるのか、といった程度の情報しか知ることができない。
このため、AR1内の、パケットスイッチ“A”においては、AR2内のパケットスイッチ“Z”までのパス設定要求RQをオペレータ等から受信すると、エリアAR1内でそのパケットスイッチ“Z”により近いパケットスイッチ“I”と、そのオペレータ等から指定された“Z”のみを経路として指定して(本図中のEX)、パス設定要求メッセージPMを、パケットスイッチ“I”に向けて送出する。しかしパケットスイッチ“I”では、このパス設定要求メッセージPMの情報を受け取るものの、パケットレイヤにてエリアAR2に到達する方法が無い。このためパケットスイッチ“I”は、今度は波長パスを設定することによってこの波長パスの終点である通信装置1“Z”に対してパケットパス設定要求メッセージPM(p)を送ろうとする。
しかしながら、パケットスイッチ“I”はエリアAR1内のトポロジおよびリソースの情報しか利用できないので、エリアAR2との境界に位置する通信装置(波長スイッチ“#3”)までの経路を指定し、波長パス設定要求メッセージPM(λ)を、“#2”経由で“#3”まで送出する。
上記メッセージPM(λ)を受信した波長スイッチ“#3”においては、エリアAR2内のトポロジおよびリソースの情報は利用することができるものの、オペレータ等からの要求に係る情報、すなわち“Z”までのパケットパスの設定を要求する情報、を利用することができない。このため、このパケットパスを収容するために適した波長パス、例えば新規に必要となる波長数を最小化するような波長パス、の経路を選択することができない。この様子を示すのが図34である。
また、既述の第2の課題として、複数のレイヤのパス設定において、複数回の、パス設定要求メッセージPMとパス設定応答メッセージRMのやり取りが行われるために、パス設定の手順が煩雑になる、ということが挙げられる(前述)。
以上詳述した従来の技術の理解をもとに、本発明の詳細な説明を以下に行う。
図2は同図(その2)である。
図1および図2に表される実施例1において実行されるパス設定方法について見てみると、次のとおりである。
まずそのパス設定方法が適用される通信網は、階層化された上位レイヤ(例えばパケットレイヤ)のパスおよび下位レイヤ(例えば波長レイヤ)のパスを有し、パス設定がなされる第1の通信装置1(例えば“A”)と第2の通信装置1(例えば“Z”)との間で、パスの途中にある少なくとも1つの他の通信装置(“I”,“#1”〜“#5”,“K”,“J”など)を中継して、通信が行われる通信網であって、そのパス設定方法は、少なくとも下記のステップS11,S12およびS13を有する。
ステップS11:第1の通信装置1“A”から第2の通信装置1“Z”までの上位レイヤによるパス設定を要求するパス設定要求メッセージPM(p)が発信された後、パスの途中にある中継用の通信装置1や2において、上位レイヤでの第2の通信装置1“Z”への到達可能性の有無を判定する。
ステップS12:上記のステップS11にて上記の到達可能性無しと判定されたとき、下位レイヤによるパスを終端できる最も近い位置にある別の中継用の通信装置までの経路をさらに設定する。
ステップS13:上記の別の中継用の通信装置(本図の例では“K”)において、上記の設定された経路を介して受信したパス設定要求メッセージPMに含まれるパス設定情報(経路指定および帯域情報)を元に、さらに第2の通信装置1“Z”までの経路を設定する。
これにより、通信装置1“A”と1“Z”との間にパケットレイヤでのパスを設定することができる。
上述のパス設定を行う上で、特徴的な役割を果たすのは中継用の通信装置2“#3”および通信装置1“I”である。
図3は実施例1における通信装置2“#3”の機能ブロック図であり、
図4は実施例1における通信装置1“I”の機能ブロック図である。
まず図3を参照すると、通信装置2“#3”は、受信手段11と決定手段12と送信手段13とを少なくとも備える。
受信手段11は、上流側の他の通信装置(“I”)で受信した上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)に代えてこの通信装置(“I”)から送出された下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を受信する。
決定手段12は、その受信した下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を終端できる最も近い位置にある下流側の他の通信装置1(本図では“K”)を決定する。
送信手段13は、その決定により得られた経路指定情報を上記の下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)に追加して送信する。この経路指定情報は、図1に示す通信装置2“#3”からの“#6”および“K”である。
次に図4を参照すると、通信装置1“I”は、判断手段15と上位パス設定情報付加手段16とを少なくとも備える。
判断手段15は、上流側の他の通信装置(“A”)から上位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を受信して、この受信メッセージ内において指定された通信先(“Z”)までのパスを開通させる下位レイヤのパス(波長パス)を設定する必要性の有無を判断する。
上位パス設定情報付加手段16は、上記の判断手段15においてその必要性有りと判断されたとき、当該下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を生成すると共に、これに、下流側に設定すべきパスの経路指定情報および帯域情報を付加する。
上述した実施例1をさらに詳細に説明する。
図1および図2に示す通信網NWは、パケットレイヤと波長レイヤの2つのレイヤを有し、パケットパスは波長パスの上に階層化される。
また、この通信網NWは図中に示されるように2つのエリアAR1およびAR2に分かれており、各通信装置はそれが属するエリア内のトポロジおよびリソースの情報を知っている。しかしそのエリア外のトポロジおよびリソースの情報は保持しておらず、エリア外の通信装置へは、どのエリア境界装置(例えば通信装置2“#3”)を通過すれば到達できるのかを知っているのみである。
ここで通信装置1(以下、パケットスイッチとも称す)“A”が、ネットワークのオペレータ等から、“A”から“Z”へのパケットパスの設定要求を受けたものとする。そうするとスイッチ“A”は、パケットレイヤのためのパス設定要求メッセージPM(p)を生成する。このメッセージPM(p)は、例えば図1の<1>に示すような明示的経路EXが指定されてパケットスイッチ“I”に送られる。
このパケットスイッチ“I”では、波長パススイッチ#2や#3にパケットパスの終端能力がないことから、“Z”までのパケットレイヤでの到達性がないと判定し、そのパケットパス設定要求メッセージPM(p)の“I”での処理を一時的に待たせる。そして波長パスを設定することを決定する。例えば、図1の<2>に示されるような波長パス設定メッセージPM(λ)を送り出す。この送り出された波長パス設定メッセージPM(λ)はまず“#2”で処理され、さらに“#3”に到着する。
通信装置2(波長スイッチ)“#3”では、到着した上記波長パス設定要求メッセージPM(λ)内の明示的経路(図1の<2>内の“#3”)がなくなるので、通信装置“I”から要求されている波長パスの終端点になれるかどうかを確認する。通信装置2“#3”は、波長スイッチ装置であり、上記のように波長パスを終端する能力を有しないので、ここで装置#3は、その波長パスを終端することができる最も近くの位置にある通信装置(本図の例では“K”)までの経路を計算する。そしてその計算結果に基づく経路指定情報を、上記の波長パス設定要求メッセージPM(λ)の中に追加して、これを通信装置2“#6”に送る(図1の<3>参照)。
以降、従来の技術と同様にメッセージ処理を行い、通信装置1“I”と“K”との間に波長パスが設定される。
そうすると、図2に示すように、通信装置1“I”において処理を待たせていた前述のパケットパス設定要求メッセージP(λ)がその装置“K”に送られる。このメッセージP(λ)には、オペレータ等からの要求に係る、“Z”までのパケットパスを設定する、という情報が含まれているので、装置“K”では、この情報とエリアAR2のトポロジおよびリソースの情報を元にその先の経路を計算することができる。
図6は同図(その2)である。
図7は同図(その3)である。
図5、図6および図7に表される実施例2において実行されるパス設定方法についてそのステップS21,S22およびS23を見てみると、次のとおりである。
ステップS21:第1の通信装置1“A”から第2の通信装置1“Z”までの上位レイヤ(例えばパケットレイヤ)によるパス設定を要求する上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)が発信された後、パスの途中にある中継用の通信装置1(例えば“I”)において、上位レイヤでの第2の通信装置1“Z”への到達可能性の有無を判定する。
ステップS22:上記のステップS21にて上記の到達可能性無しと判定されたとき、中継用の通信装置1“I”において、下位レイヤによるパス設定を要求する下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を生成し、かつ、装置“I”にて受信した上記の上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)内の経路指定情報EXおよび帯域情報BWを抜き出しこの抜き出した情報をさらに付加した下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を(図5の<2>参照)、第2の通信装置1“Z”に向けて送出する。
ステップS23:上記のステップS22にて送出された上記の下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を、第2の通信装置1“Z”に至る経路上の各中継用の通信装置(図中の“#2”,“#3”,“#4”,“J”)に通知する。
これにより図6に示すように、通信装置1“A”と1“Z”との間にパケットレイヤでのパスを設定することができる。
上述のパス設定を行う上で、特徴的な役割を果たすのは通信装置2“#3”である。
図8は実施例2における通信装置2“#3”の機能ブロック図である。
本図を参照すると、通信装置2“#3”は、判断手段21と入力手段22と送出手段23とを少なくとも備える。
判断手段21は、上流側の他の通信装置1“I”から下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を受信して、この受信メッセージ内に、その通信装置1“I”にて受信した上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)に含まれる経路指定情報EXおよび帯域情報BWが付加されているか否かを判断する。
入力手段22は、上記の判断手段21において「付加されている」と判断された上記の経路指定情報EXおよび帯域情報BWを抜き出して、これを、下流側に設定すべき下位レイヤのパスの経路を決定する機構(公知の経路計算機構)に入力する。
送出手段23は、上記の機構での決定に基づくパス経路指定情報EXを含む下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を生成すると共に、これに、上記の上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)に含まれる経路指定情報EXおよび帯域情報BWを付加して送出する。
上述した実施例2をさらに詳細に説明する。
図5および図6に示す通信網NWは、パケットレイヤと波長レイヤの2つのレイヤを有し、パケットパスは波長パスの上に階層化される。
また、この通信網NWは図中に示されるように2つのエリアAR1およびAR2に分かれており、各通信装置はそれが属するエリア内のトポロジおよびリソースの情報を知っている。しかしそのエリア外のトポロジおよびリソースの情報は保持しておらず、エリア外の通信装置へは、どのエリア境界装置(例えば通信装置2“#3”)を通過すれば到達できるのかを知っているのみであると仮定する。
ここでパケットスイッチ1“A”が、ネットワークのオペレータ等から、“A”から“Z”へのパケットパスの設定要求を受けたものとする。そうすると該スイッチ1“A”は、パケットレイヤのためのパス設定要求メッセージPM(p)を生成する。このメッセージPM(p)は、例えば図5の<1>に示されるような明示的経路EXが指定されてパケットスイッチ“I”に送られる。
このパケットスイッチ“I”では、以下のような処理が行われる。
1.パケットスイッチ1“I”から“Z”にパケットレイヤで到達できる次ホップがないと判断されたので、パケットレイヤのパス設定要求メッセージPM(p)の処理をこのスイッチ1“I”で一時的に待たせて、下位レイヤである波長レイヤのパスを張ることを決定し、この波長レイヤのパスのためのパス設定要求メッセージPM(λ)を生成する。
2.上記メッセージPM(p)内の明示的経路指定情報EXおよび帯域情報BWをパケットスイッチ1“I”で抜き出し、上位レイヤの情報を含むことを示すフラグ(図5の<2>における「上位レイヤあり」)と共に、波長パス設定要求メッセージPM(λ)の中にその抜き出した情報を格納する。
すなわちこのメッセージPM(λ)は、例えば図5の<2>に示されるような明示的経路EXをもって通信装置2(以下、波長スイッチとも称す)“#2”に送られる。
この波長スイッチ2“#2”では、波長レイヤの明示的経路のみで次ホップを決定することができるので、図6の<3>に示すように、送出すべき波長パス設定要求メッセージPM(λ)の中に、受信したパケットレイヤのパスの経路指定情報EXおよび帯域情報BWを含めて波長スイッチ2“#3”に送る。
この波長スイッチ2“#3”では、以下のような処理が行われる。
1.受信した波長レイヤパス要求メッセージPM(λ)内の明示的経路からは次ホップを決定することができないので、要求されている、下位レイヤのパスによってトンネルされる上位レイヤのパスの経路指定情報EXおよび帯域情報BWが含まれているか否かを確認する。
2.上記の確認により、上位レイヤのパスの経路指定情報EXおよび帯域情報BWがあることが分かったので、これらの情報を公知の経路計算機構(アルゴリズム)に入力することによって、求める、パスの経路を計算する。なおここでは、“#3”→“#4”→“J”という経路が計算されたものとする。
このような手順により、下位レイヤのパスの途中でパスの経路の続きを計算する場合でも、オペレータ等からの要求に係るパスの情報を利用することができる。
3.パケットスイッチ2“#3”から送出すべき波長レイヤパス要求メッセージPM(λ)の中に、図6の<4>に示すごとく、受信した上位レイヤのパスの経路指定情報EXおよび帯域情報BWを含める。
かくして、上記のメッセージPM(λ)は、図6の<4>に示す明示的経路をもって、波長スイッチ2“#4”に送られる。
この波長スイッチ2“#4”では、波長レイヤの明示的経路のみで次ホップを決定することができるので、図6の<5>に示すように、送出すべき波長パス設定要求メッセージPM(λ)の中に、受信したパケットレイヤのパスの経路指定情報EXおよび帯域情報BWを含めて、パケットスイッチ2“J”に送る。
そうするとパケットスイッチ1“J”では、波長パスを終端する能力を有するが波長パスを中継する能力は有しないので、上記波長パスをここで終端する。
そして次に、図7に示すように、パス設定要求メッセージに対して従来の技術と同様のメカニズムにより、波長パス設定応答メッセージRM(λ)がスイッチ1“J”よりスイッチ2“#4”へ向けて送り返され、最終的に“I”と“J”との間に波長パスが設定される。
この後、従来の技術と同じ手順により、1“I”において待たされていたパケットレイヤのパス設定の処理が再開される。
図10は同図(その2)であり、
図11は同図(その3)である。
本実施例3は上記実施例2の変形である。両者の相違点は、本実施例3においてエリア(前述のAR1やAR2)が考慮されていないことである。つまり実施例3でのエリアは、1つのネットワークと見なす。
このようなネットワークにおいては分散ルーティングプロトコルのもとで、トポロジ情報等がフラッディングされ、伝送遅延が生じる。これはリソースの競合をもたらす。そして究極は、各通信装置間で帯域やラベルの取り合いが発生してシグナリングが不成功に終わる。
本発明はこのような問題をも避けることができる、ということを示すのが図9〜図11である。以下、図9〜図11を参照して実施例3を詳細に説明する。
通信網NWでは、各通信装置1,2はネットワークのすべてのトポロジおよびリソースの情報を知っているが、上述した分散ルーティングプロトコルでのフラッディングによる遅延を考慮して、オペレータ等からの要求を除き、1ホップを超える明示的経路の指定は行わない。すなわち各通信装置は隣りの通信装置までしか明示的経路を持たず、それぞれの通信装置で、ホップバイホップに経路を計算するものとする。
パケットスイッチ1“A”は、ネットワークのオペレータ等から、“A”から“Z”へのパケットパスの設定要求を受けたものとする。そうすると該スイッチ1“A”は、パケットレイヤのためのパス設定要求メッセージPM(p)を生成する。このメッセージPM(p)は、上記の1ホップの指定により、図9の<1>に示すような明示的経路EXが指定され、パケットスイッチ1“I”に送られる。そうすると、パケットスイッチ1“I”では、以下のような処理が行われる。
1.パケットスイッチ1“I”から1“Z”にパケットレイヤで到達できる次ホップがないと判断されたので、パケットレイヤのパス設定要求メッセージPM(p)の処理をこのスイッチ1“I”で一時的に待たせて、下位レイヤである波長レイヤのパスを張ることを決定する。この波長レイヤのパスのためのパス設定要求メッセージPM(λ)を生成する。
2.上記メッセージPM(p)内の明示的経路指定情報EXおよび帯域情報BWを抜き出し、上位レイヤの情報を含むことを示すフラグ(図9の<2>における「上位レイヤあり」)と共に、波長パス設定要求メッセージPM(λ)の中にその抜き出した情報を格納する。
すなわちこのメッセージPM(λ)は、例えば図9の<2>に示されるような明示的経路EXをもって、波長スイッチ2“#2”に送られる。そうするとこの波長スイッチ2“#2”では、以下のような処理が行われる。
1.受信した波長レイヤパス要求メッセージPM(λ)内の明示的経路からは次ホップを決定することができないので、要求されている、下位レイヤのパスによってトンネルされる上位レイヤのパスの設定要求メッセージPM(p)が含まれているか否かを確認する。
2.上記の確認により、上位レイヤのパス設定要求メッセージPM(p)が含まれていることが分かったので、その中から経路指定情報EXおよび帯域情報BWを抜き出して、既述の経路計算機構(アルゴリズム)に入力し、パスの経路を計算する。なおここでは“#2”→“#3”→“#4”→“J”という経路が計算されたものとする。
3.送出すべき波長レイヤパス要求メッセージPM(λ)の中に、図9の<2>に示すごとく、受信した上位レイヤのパス設定情報を含める。
前述のように通信網NW内の各通信装置は1ホップを超える明示的経路指定を行わないので、図10の<3>に示されるようなメッセージがスイッチ1“I”から送出される。
波長スイッチ2“#3”や2“#4”においても同様の処理が行われて、それぞれ図10の<4>および<5>に示すようなメッセージが送出される。
パケットスイッチ1“J”では、そのメッセージを受信するが、“J”は波長パスを終端する能力を有するのみで波長パスを中継する能力は有しないので、上記波長パスをここで終端する。
そして次に図11に示すように、パス設定要求メッセージに対して従来の技術と同様のメカニズムにより、波長パス設定応答メッセージPM(λ)が、スイッチ1“J”よりスイッチ2“#4”へ向けて送り返され、最終的に“I”と“J”の間に波長パスが設定される(図11)。
この後、従来の技術と同じ手順により、“I”において待たされていたパケットレイヤのパス設定の処理が再開される。
図13は同図(その2)であり、
図14は同図(その3)であり、
図15は同図(その4)である。
図12〜図15に表される実施例4において実行されるパス設定方法について見てみると、次のとおりである。
まずそのパス設定方法が適用される通信網は、前述の場合と同様、階層化された上位レイヤのパスおよび下位レイヤのパスを有し、パス設定がなされる第1の通信装置と第2の通信装置との間で、途中にある少なくとも1つの他の通信装置を中継して、通信が行われる通信網であって、そのパス設定方法は、少なくとも下記のステップS31,S32およびS33、さらにはステップS34およびS35を有する。
ステップS31:第1の通信装置1“A”から第2の通信装置1“Z”までの上位レイヤによるパス設定を要求する上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)が発信された後、パスの途中にある中継用の通信装置1や2において、上位レイヤでの第2の通信装置1“Z”への到達可能性の有無を判定する。
ステップS32:上記のステップS31にて上記の到達可能性無しと判定されたとき、上記の中継用の通信装置において、下位レイヤによるパス設定を要求する下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を生成し、かつ、受信した上記の上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)自体をそのまま上記の下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)に合体して、第2の通信装置1“Z”に向けて送出する。
ステップS33:上記のステップS32にて送出された、上位レイヤパス設定要求メッセージと合体した上位/下位レイヤパス設定要求メッセージを、第2の通信装置1“Z”に至る経路上の各上記の中継用の通信装置に通知する。
さらには、次のステップS34およびS35を続ける。
ステップS34:第2の通信装置1“Z”において、上記ステップS33を経て受信した上記の上位レイヤパス設定要求メッセージに応答する上位レイヤパス設定応答メッセージを生成して上記の経路上に返送する。
ステップS35:次段の中継用の通信装置において、上記の下位レイヤパス設定要求メッセージに応答する下位レイヤパス設定応答メッセージを生成すると共に、これに前述の返送された上位レイヤ応答メッセージを合体した上位/下位レイヤパス設定応答メッセージを、第1の通信装置1“A”に至る上記の経路上の各中継用の通信装置に通知する。
上述のパス設定を行う上で、特徴的な役割を果たす通信装置は、後述の説明に引用される
(i)図12の1“I”、
(ii)図14の1“J”、
(iii)図13の1“J”、
(iv)図13の2“#3”および
(v)図15の2“#3”
である。
図16は図12の通信装置1“I”について示す機能ブロック図であり、
図17は図14の通信装置1“J”について示す機能ブロック図であり、
図18は図13の通信装置1“J”について示す機能ブロック図であり、
図19は図13および図15の通信装置2“#3”について示す機能ブロック図である。
まず図16を参照すると、図15の通信装置1“I”は、判断手段31とパス設定要求合成手段32とを少なくとも備える。
判断手段31は、上流側の他の通信装置1“A”から上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)を受信して、この受信メッセージ内において指定された通信先1“Z”までのパスを開通させる下位レイヤのパスを設定する必要性の有無を判断する。
パス設定要求合成手段32は、上記の判断手段31においてその必要性有りと判断されたとき、当該下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を生成すると共に、このPM(λ)に、上記の受信した上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)を合体し通信先1“Z”に向けて送出する。
次に図17を参照すると、図14の通信装置1“J”は、判断手段34と取出し手段35とラベル割当て手段36とを少なくとも備える。
判断手段34は、下流側の他の通信装置1“J”から上流側(1“A”)に向けた下位レイヤパス設定応答メッセージRM(λ)を受信して、この受信メッセージ内に、上位レイヤパス設定応答メッセージRM(p)が含まれているか否かを判断する。
取出し手段35は、この判断手段34により「含まれる」と判定された上記の上位レイヤパス設定応答メッセージRM(p)を取り出す。
ラベル割当て手段36は、上記のように取り出されたメッセージRM(p)に対応するラベルを割り当てる。
次に図18を参照すると、図13の通信装置1“J”は、判断手段38とラベル割当て手段41と合成応答メッセージ生成手段42とを少なくとも備える。
判断手段38は、上流側の他の通信装置(2“#4”)から受信した下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)に、上流側(1“A”)にて送出された上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)が合体しているか否かを判断する。
ラベル割当て手段41は、上記の判断手段38により「合体している」と判断された上位/下位レイヤパス設定要求メッセージのそれぞれに対応するパスに対して、ラベルを割り当てる。この割当てラベルは、波長やタイムスロットなども含む一般化されたラベルである。
合成応答メッセージ生成手段42は、その上位/下位レイヤの各パス毎の上記割当てラベルを含む上位/下位レイヤパス応答メッセージを生成する。
次に図19を参照すると、図13の通信装置2“#3”は、一方において、判断手段43と、入力手段44と、パス設定要求合成手段45とを少なくとも備える。また他方において、判断手段48とパス設定応答合成手段49とを少なくとも備える。
まず本図の左側について見てみると、
判断手段43は、上流側の他の通信装置(2“2”)から受信した下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)に、上流側(1“A”)にて送出された上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)が合体しているか否かを判断する。
入力手段44は、上記の判定手段43において「合体している」と判定された経路指定情報EXおよび帯域情報BWを抜き出して、これを、下流側に設定すべき下位レイヤのパスの経路を決定する機構46に入力する。
パス設定要求合成手段45は、上記の決定による経路指定情報EXを含む下位レイヤパス設定要求メッセージPM(λ)を生成すると共に、これに、上記の受信した上位レイヤパス設定要求メッセージPM(p)を合体し、通信先(1“Z”)に向けて送出する。
次に本図の右側について見てみると、
判断手段48は、下流側の他の通信装置(2“#4”)から上流側(1“A”)に向けた下位レイヤパス設定応答メッセージPM(λ)を受信して、この受信メッセージ内に、上位レイヤパス設定応答メッセージPM(p)が含まれているか否かを判断する。
パス設定応答合成手段49は、さらに、上流側(1“A”)に返送すべき下位レイヤパス設定応答メッセージRM(λ)を生成すると共に、この生成メッセージに、上記の判断手段48により「含まれる」と判断された上記の上位レイヤパス設定応答メッセージPM(p)をそのまま合体してその上流側に向けて送出する。
上述した実施例4をさらに詳細に説明する。
図12〜図15に示す通信網NWは、既述のとおり、パケットレイヤと波長レイヤの2つのレイヤを有し、パケットパスは波長パスの上に階層化される。
また、この通信網NWもまた2つのエリアAR1およびAR2に分かれており、各通信装置はそれが属するエリア内のトポロジおよびリソースの情報を知っている。しかしそのエリア外のトポロジおよびリソースの情報は保持しておらず、エリア外の通信装置へは、どのエリア境界装置(例えば2“#3”)を通過すれば到達できるのかを知っているのみである。
ここでパケットスイッチ1“A”は、ネットワークのオペレータ等から、“A”から“Z”へのパケットパスの設定要求を受けたものとする。そうするとスイッチ1“A”は、パケットレイヤのためのパス設定要求メッセージPM(p)を生成する。このメッセージは、例えば図12の<1>に示すような明示的経路EXが指定され、パケットスイッチ1“I”に送られる。このパケットスイッチ1“I”では、以下のような処理が行われる。
1.パケットスイッチ1“I”から“Z”にパケットレイヤで到達できる次ホップがないと判断されたので、下位レイヤである波長レイヤのパスを張ることを決定し、この波長レイヤのパスのためのパス設定要求メッセージを生成する。
2.上記パケットレイヤのパス設定要求メッセージPM(p)を、上位レイヤの情報を含むというフラグ(「上位レイヤあり」)と共に、波長レイヤのパス設定メッセージPM(λ)に合体させる。このメッセージは、例えば図12の<2>に示されるような明示的経路EXを持ち、波長スイッチ2“#2”に送られる。
この波長スイッチ2“#2”では、波長レイヤの明示的経路EXのみを用いて次ホップを決定することができるので、図13の<3>に示すごとく、送出すべき波長パス設定要求メッセージPM(λ)に、受信したパケットレイヤのパス設定要求メッセージをPM(p)を合体させて、波長スイッチ2“#3”に送る。この波長スイッチ2“#3”では、以下のような処理が行われる。
1.受信した波長レイヤパス要求メッセージPM(λ)内の明示的経路EXからは次ホップを決定することができないので、要求されている、下位レイヤのパスによってトンネルされる上位レイヤのパス設定要求メッセージPM(p)が合体されているか否かを確認する。
2.上記の確認により、上位レイヤのパス設定要求メッセージPM(p)が合体されていることが分かるので、この中から経路指定情報および帯域情報を抜き出して前述した経路決定のための経路計算機構46に入力し、パスの経路を計算する。なおここでは“#3”→“#4”→“J”という経路が計算されたものとする。
3.送出すべき波長レイヤパス要求メッセージPM(λ)に、受信した上位レイヤのパス設定要求メッセージPM(p)を合体させる。
かくして上位/下位レイヤ合体メッセージは、図13の<4>のような明示的経路をもって、波長スイッチ2“#4”に送られる。
この波長スイッチ2“#4”では、波長レイヤの明示的経路のみで次ホップを決定することができるので、図13の<5>に示すように、送出すべき波長パス設定要求メッセージPM(λ)に、受信したパケットレイヤのパス設定要求メッセージPM(p)を合体させてパケットスイッチ1“J”に送る。
そうするとパケットスイッチ1“J”では、波長パスを終端する能力を有するが波長パスを中継する能力を有しないので、上記波長パスをここで終端して、以下の処理を行う。
1.受信した波長パス要求メッセージPM(λ)に上位レイヤのパス設定要求メッセージPM(p)が合体されているか否か確認する。
2.その受信した波長パス設定要求メッセージPM(λ)を処理し、一般化されたラベルを割り当てて、波長パス設定応答メッセージRM(λ)を生成する。これには上位レイヤのパス設定要求メッセージPM(p)が合体されているので、上記の生成された波長パス設定応答メッセージRM(λ)の送出は、上位レイヤのパス設定応答メッセージRM(p)を送出可能になるまで、この1“J”にて待たされる。
3.受信した上記波長パス設定要求メッセージPM(λ)から、上位レイヤのパス設定要求メッセージPM(p)を分離し、その明示的経路指定の先頭に自身の識別子IDを追加する。
4.分離した上記パケットパス設定要求メッセージが処理されて、図14の<6>に示すごとく、パケットスイッチ1“Z”に向けて送られる。このパケットスイッチ1“Z”では、受信したパケットパス設定要求メッセージは従来の技術と同様に処理され、図14の<7>のごとく、パケットパス設定応答メッセージRM(p)がパケットスイッチ1“J”へ返される。このパケットスイッチ1“J”では、以下のような処理を行う。
1.受信した上記のパス設定応答メッセージRM(p)を処理して、送信すべきパケットパス設定応答メッセージを生成する。
2.送出すべきパケットパス設定応答メッセージRM(p)に対して、待ち合わせている下位レイヤのパス設定応答メッセージがあるかどうかを確認する。
3.上記の下位レイヤのパス設定応答メッセージを待ち合わせているスイッチ(図14のスイッチ1“J”)があるので、図14の<8>に示すように、このメッセージに上位レイヤの情報を含むことを示すフラグ(「上位レイヤあり」)と共に、パケットパス設定応答メッセージRM(p)を合体させる。このパス応答メッセージ(上記図14の<8>)は、さらに波長スイッチ2“#4”に送られる。この波長スイッチ2“#4”では、以下のような処理を行う。
1.受信した上記のパス設定応答メッセージを処理し、送信すべき波長パス設定応答メッセージを生成する。
2.この場合、上記の受信したパス設定応答メッセージが、上位レイヤのパス設定応答メッセージを合体させているか否かを確認する。
3.上記の確認によって、上記の受信したパス設定応答メッセージRM(λ)が、上位レイヤのパス設定応答メッセージRM(p)を伴っているので、図15の<9>のように、この上位レイヤのパス設定応答メッセージR(p)を、送信すべき波長パス設定応答メッセージRM(λ)と合体させる。
さらに上流側の波長スイッチ2“#3”および2“#2”においても上記と同様の処理が行われ、図15の応答メッセージ<10>および<11>が生成され送り出される。このようにして、パケットスイッチ1“I”において波長パス設定応答メッセージがRM(λ)受信されると、このスイッチ1“I”において以下のような処理が行われる。
1.受信した上記の波長パス設定応答メッセージRM(λ)を処理する。
2.その受信した波長パス設定応答メッセージRM(λ)に、上位レイヤのパス設定応答メッセージRM(p)が合体されているか否かを確認する。
3.上記の確認によって、当該上位レイヤのパス設定応答メッセージが含まれていることが分かるので、これを分離して処理する。すなわち一般化したラベルを、フォワーディングテーブルFTあるいは波長スイッチ/変換部(図28)に設定し、スイッチ1“A”に向けて送るべきパス設定応答メッセージを生成する。
4.生成した上記パス設定応答メッセージをスイッチ1“A”に返送する。
以上述べた手順を用いることにより、パケットレイヤで到達できる次ホップがないとして波長レイヤのパスを設定することを決定した通信装置(1“I”)が、その波長レイヤのパスに対して十分な経路指定情報を与えることができない場合において、上記の両メッセージの合体により、従来の技術よりも少ないメッセージのやり取りの回数で、複数レイヤのパスを設定することができる。
以上、本発明に基づく実施例1〜実施例4について述べたが、最後に、これらの実施例の中で示した図3、図4、図8、図16〜図19について、さらに具体的に説明する。
以下説明する図20〜図24は、上記の図3、図4、図8、図16〜図19に表す概念的な機能ブロックを、現実に即して具体的に表すものである。
図20は図4に表す機能を具体的に示すブロック図であり、
図21は図8に表す機能を具体的に示すブロック図であり、
図22は図16および図17に表す機能を具体的に示すブロック図であり、
図23は図18に表す機能を具体的に示すブロック図であり、
図24は図19に表す機能を具体的に示すブロック図である。
まず図20を参照する。
制御メッセージ受信部51を通して受信されたパス設定要求メッセージは、上位レイヤパス設定要求メッセージ処理部52で処理される。この上位レイヤのみでは、要求されたパスを提供できない場合には、下位レイヤパス設定判断部56およびパス経路/帯域情報抽出部53に、受信した上記のパス設定要求メッセージが送られる。
下位レイヤパス設定判断部56では、下位レイヤのパスを設定するか否かを判断し、下位レイヤのパスを設定すると判断した場合には、下位レイヤパス設定要求メッセージ生成部57に、メッセージ生成要求を出力する。
下位レイヤパス設定要求メッセージ生成部57では、上記のメッセージ生成要求を受けると、下位レイヤのパスに対するパス設定要求メッセージを生成し、これをパス設定要求メッセージ結合部54に送る。
上記のパス経路/帯域情報抽出部53では、受け取った上記パス設定要求メッセージの中から経路指定情報および帯域情報を取り出して、これらをパス設定要求メッセージ結合部54に送る。
このパス設定要求メッセージ結合部54では、受け取った上記の下位レイヤのパス設定要求メッセージと上位レイヤパスの経路指定情報および帯域情報とを結合し、送出すべきメッセージを生成する。
制御メッセージ送信部55は、上記の生成されたメッセージを隣接の通信装置に向けて送り出す。
次に図21を参照する。なお、同様の機能を果たす各部分には、上記図20および以下の図21〜図24においてそれぞれ同一の名称で表す。ただし、同一の名称の部分であっても、図番が変わる毎に、異なる参照番号を付している。
制御メッセージ受信部61を通して受信されたパス設定要求メッセージは、上位レイヤ情報有無判断部62において、上位レイヤの情報を含んでいるか否かが判断される。その上位レイヤの情報を含んでいると判断された場合には、上記メッセージは上位レイヤパス経路/帯域情報分離部63に送られる。
この上位レイヤパス経路/帯域情報分離部63では、受信した上記のパス設定要求メッセージを、下位レイヤパスに対するパス設定要求メッセージと、上位レイヤパスの経路/帯域情報とに分離する。そして分離された下位レイヤパスに対するパス設定要求メッセージは、下位レイヤパス設定要求メッセージ処理部64に送られ、他方、分離された上位レイヤパスの経路/帯域情報は、下位レイヤパス経路計算部68とパス設定要求メッセージ結合部66とに送られる。
下位レイヤパス設定要求メッセージ処理部64では、受信したパス要求メッセージを処理し、次にメッセージを送るべき通信装置が決定していないなど、必要な場合には、上記下位レイヤパス経路計算部68に対して経路計算の指示を行う。さらにその処理結果を元に、下位レイヤパス設定要求メッセージ生成部65に対して、パス設定要求メッセージを生成すべき旨の指示を行う。
上記下位レイヤパス経路計算部68では、上記下位レイヤパス設定メッセージ処理部64から渡される情報と、上位レイヤパスの経路/帯域情報とを入力として、上記の経路計算を行う。
上記下位レイヤパス設定要求メッセージ生成部65では、処理部64からのメッセージ生成要求と経路計算部68からの出力とを元に、下位レイヤに対するパス設定要求メッセージを生成し、これを上記パス設定要求メッセージ結合部66に送る。
このパス設定要求メッセージ結合部66では、受け取った上記の下位レイヤに対するパス設定要求メッセージと、前述した上位レイヤパスの経路/帯域情報とを結合して、送出すべきメッセージを生成する。
制御メッセージ送信部67は、この生成されたメッセージを、隣接の通信装置に向けて送出する。
次に図22を参照する。
制御メッセージ受信部71を通して受信されたパス設定要求メッセージは、上位レイヤパス設定要求メッセージ処理部72で処理される。この上位レイヤのみでは要求されたパスを提供できないと判断した場合には、下位レイヤパス設定判断部75にそのパス設定要求メッセージを送ると共に、上位レイヤパス設定要求メッセージ生成部73に対して、そのパス設定要求メッセージの生成を要求する。
上記の下位レイヤパス設定判断部75では、下位レイヤのパスを設定するか否かを判断し、下位レイヤのパスを設定すると判断した場合には、上記下位レイヤパス設定要求メッセージ生成部76に対して、メッセージ生成要求を出す。
この下位レイヤパス設定要求メッセージ生成部76では、上記のメッセージ生成要求を受けると、下位レイヤのパスに対するパス設定要求メッセージを生成し、これをパス設定要求メッセージ結合部74に送る。
一方、上記上位レイヤパス設定要求メッセージ生成部73では、上記のメッセージ生成要求を受けると、上位レイヤのパスに対するパス設定要求メッセージを生成し、これをパス設定要求メッセージ結合部74に送る。
このパス設定要求メッセージ結合部74では、受け取った上記の下位レイヤのパス設定要求メッセージと、上位レイヤパス設定要求メッセージとを結合して、送出すべき要求メッセージを生成する。
さらに制御メッセージ送信部80は、この生成された要求メッセージを、隣接の通信装置に向けて送出する。
一方、上記の制御メッセージ受信部71を通して受信されたパス設定応答メッセージは、上位レイヤパス設定応答有無判断部77において、受信メッセージの中に上位レイヤパスに対するパス設定応答メッセージを含んでいるか否かが判断される。この上位レイヤパス設定応答メッセージが含まれていると判断した場合には、上記の受信メッセージは、上位レイヤパス設定応答メッセージ分離部78に送られる。
この上位レイヤパス設定応答メッセージ分離部78では、受け取った上記のメッセージを、上位レイヤに対するパス設定応答メッセージと、下位レイヤに対するパス設定応答メッセージとに分離し、それぞれをフォワーディングテーブル(FT)設定部79に送る。
このフォワーディングテーブル設定部79では、受け取った上位および下位レイヤの各パス設定応答メッセージに基づいて、スイッチの設定を行う。
次に図23を参照する。
制御メッセージ受信部81を通して受信したパス設定要求メッセージは、上位レイヤ設定要求有無判断部82において、上位レイヤに対するパス設定要求メッセージを含んでいるか否かが判断される。「含んでいる」と判断した場合には、その受信要求メッセージを上位レイヤパス設定要求メッセージ分離部83に送る。
この上位レイヤパス設定要求メッセージ分離部83では、受信した上記パス設定要求メッセージを、下位レイヤパスに対するパス設定要求メッセージと、上位レイヤに対するパス設定要求メッセージとに分離する。下位レイヤパスに対するパス設定要求メッセージは、下位レイヤパス設定要求メッセージ処理部89に送られ、一方、上位レイヤパス設定要求メッセージは、上位レイヤパス設定要求メッセージ処理部84に送られる。
この下位レイヤパス設定要求メッセージ処理部89は、上記のパス要求メッセージを処理し、該要求メッセージが正しく処理されると、下位レイヤパスラベル割当て部90に対して、ラベルの割当てを要求する。
上位レイヤパス設定要求メッセージ処理部84においても、上記のパス要求メッセージを処理し、必要ならば、パスの下流側に向けてさらにパス設定要求メッセージを送り、その要求メッセージが正しく処理されると、上位レイヤパスラベル割当て部85に対して、ラベルの割当てを要求する。
上記の下位レイヤパスラベル割当て部90では、上記のラベル割当て要求を受けて下位レイヤに対する一般化されたラベルを割り当て、その割り当てたラベルを、下位レイヤパス設定応答メッセージ生成部91に送り、応答メッセージの生成を要求する。
一方、上記の上位レイヤパスラベル割当て部85は、上記のラベル割当て要求を受けて上位レイヤに対する一般化されたラベルを割り当て、その割り当てたラベルを、上位レイヤパス設定応答メッセージ生成部86に送り、応答メッセージの生成を要求する。
上記の下位レイヤパス設定応答メッセージ生成部91は、上記のように割り当てられた一般化されたラベルを受け取ると、そのラベル値(Label2,Label3…など)を含むパス設定応答メッセージを、パス設定応答メッセージ結合部87に送る。
他方、上位レイヤパス設定応答メッセージ生成部86は、上記のように割り当てられた一般化されたラベルを受け取ると、そのラベル値を含むパス設定応答メッセージを、上記のパス設定応答メッセージ結合部87に送る。
このパス設定応答メッセージ結合部87は、下位レイヤのパス設定応答メッセージに対応する上位レイヤのパス設定応答メッセージが下流側から到着するのを待ち合わせ、これら下位および下上位レイヤの各メッセージの双方がそろったときに、その結合された応答メッセージを出力する。
さらに、制御メッセージ送信部88より、その結合メッセージを、隣接の通信装置に向けて送出する。
最後に図24を参照する。
制御メッセージ受信部101を通して受信されたパス設定要求メッセージは、上位レイヤ設定要求有無判断部102において、受信要求メッセージ内に上位レイヤに対するパス設定要求メッセージを含んでいるか否かが判断される。「含んでいる」と判断した場合には、その受信要求メッセージを上位レイヤパス設定要求メッセージ分離部103に送る。
この上位レイヤパス設定要求メッセージ分離部103では、受信した上記パス設定要求メッセージを、下位レイヤパスに対するパス設定要求メッセージと、上位レイヤに対するパス設定要求メッセージとに分離する。下位レイヤパスに対するパス設定要求メッセージは、下位レイヤパス設定要求メッセージ処理部104に送られ、一方、上位レイヤパス設定要求メッセージは、パス経路/帯域情報抽出部107およびパス設定要求メッセージ結合部106に送られる。
上記のパス経路/帯域情報抽出部107では、受け取った上記パス設定要求メッセージから、パスの経路指定情報および帯域情報を抜き出して、これらを下位レイヤパス経路計算部108に渡す。
上記の下位レイヤパス設定要求メッセージ処理部104は、下位レイヤのパス設定要求メッセージを処理し、必要ならば、下位レイヤ経路計算部108に経路計算を指示すると共に、下位レイヤパス設定要求メッセージ生成部105に対してパス設定要求メッセージの生成を要求する。
この下位レイヤパス経路計算部108は、下位レイヤパス設定要求メッセージの経路計算指示に従い、パス経路/帯域情報抽出部107から渡された、上位レイヤパスの経路指定情報および帯域情報などを元に、下位レイヤパスの経路を計算し、この計算結果を、下位レイヤパス設定要求メッセージ生成部105に渡す。
この下位レイヤパス設定要求メッセージ生成部105は、下位レイヤパス設定要求メッセージ処理部104からの要求に従い、上記下位レイヤパス経路計算部108からの経路指定情報を元に、下位レイヤパス設定要求メッセージを生成して、これをパス設定要求メッセージ結合部106に渡す。
このパス設定要求メッセージ結合部106においては、上位レイヤおよび下位レイヤに対する各パス設定要求メッセージを結合して、送出すべき設定要求メッセージを完成させる。
さらに制御メッセージ送信部120は、この完成した設定要求メッセージを、隣接の通信装置に向けて送出する。
一方、上記の制御メッセージ受信部101を通して受信されたパス設定応答メッセージは、上位レイヤパス設定応答有無判断部111において、上位レイヤパスに対するパス設定応答メッセージを含んでいるか否かが判断される。この上位レイヤパス設定応答メッセージが含まれていると判断された場合には、受信した設定応答メッセージは、上位レイヤパス設定応答メッセージ分離部112に送られる。
この上位レイヤパス設定応答メッセージ分離部112は、受け取ったその設定応答メッセージを、上位レイヤに対するパス設定応答メッセージと、下位レイヤに対するパス設定応答メッセージとに分離し、分離した上位レイヤパス設定応答メッセージはパス設定応答メッセージ結合部115に渡し、また、分離した下位レイヤパス設定応答メッセージは下位レイヤパス設定応答メッセージ処理部113に渡す。
この下位レイヤパス設定応答メッセージ処理部113は、上記の下位レイヤパス設定応答メッセージを処理し、下位レイヤパス設定応答メッセージ生成部114に対して、応答メッセージの生成を要求する。
この下位レイヤパス設定応答メッセージ生成部114は、上記応答メッセージの生成要求を受けて、下位レイヤのパスに対するパス設定応答メッセージを生成する。
上記パス設定応答メッセージ結合部115では、上位レイヤおよび下位レイヤに対する各パス設定応答メッセージが結合され、送出すべき応答メッセージを生成する。
さらに上記制御メッセージ送信部120は、この生成した応答メッセージを、隣接の通信装置に向けて送出する。
以上詳しく説明したように本発明によれぱ、既述の第1および第2課題を解消して、パスの経路計算に際してオペレータあるいはユーザからの要求に係る情報を利用することができるようになり、また、パス設定要求メッセージとパス設定応答メッセージの、通信装置間でのやり取りの回数を減らすことができるようになる。
Claims (12)
- 階層化された上位レイヤのパスおよび下位レイヤのパスを有し、パス設定がなされる第1の通信装置と第2の通信装置との間で、パスの途中にある少なくとも1つの他の通信装置を中継して、通信が行われる通信網において、
前記第1の通信装置から前記第2の通信装置までの前記上位レイヤによるパス設定を要求するパス設定要求メッセージが発信された後、パスの途中にある中継用の前記通信装置において、前記上位レイヤでの前記第2の通信装置への到達可能性の有無を判定する第1ステップと、
前記第1ステップにて前記到達可能性無しと判定されたとき、前記下位レイヤによるパスを終端できる最も近い位置にある別の中継用の前記通信装置までの経路をさらに設定する第2ステップと、
前記別の中継用の通信装置において、前記の設定された経路を介して受信した前記パス設定要求メッセージに含まれるパス設定情報を元に、さらに前記第2の通信装置までの経路を設定する第3ステップと、
を有することを特徴とする、複数レイヤを介して通信を行う通信網におけるパス設定方法。 - 階層化された上位レイヤのパスおよび下位レイヤのパスを有し、パス設定がなされる第1の通信装置と第2の通信装置との間で、パスの途中にある少なくとも1つの他の通信装置を中継して、通信が行われる通信網において、
前記第1の通信装置から前記第2の通信装置までの前記上位レイヤによるパス設定を要求する上位レイヤパス設定要求メッセージが発信された後、パスの途中にある中継用の前記通信装置において、前記上位レイヤでの前記第2の通信装置への到達可能性の有無を判定する第1ステップと、
前記第1ステップにて前記到達可能性無しと判定されたとき、前記中継用の通信装置において、前記下位レイヤによるパス設定を要求する下位レイヤパス設定要求メッセージを生成し、かつ、受信した前記上位レイヤパス設定要求メッセージ内の経路指定情報および帯域情報を抜き出しこの抜き出した情報をさらに付加した前記下位レイヤパス設定要求メッセージを、前記第2の通信装置に向けて送出する第2ステップと、
前記第2ステップにて送出された前記下位レイヤパス設定要求メッセージを、前記第2の通信装置に至る経路上の各前記中継用の通信装置に通知する第3ステップと、
を有することを特徴とする、複数レイヤを介して通信を行う通信網におけるパス設定方法。 - 階層化された上位レイヤのパスおよび下位レイヤのパスを有し、パス設定がなされる第1の通信装置と第2の通信装置との間で、パスの途中にある少なくとも1つの他の通信装置を中継して、通信が行われる通信網において、
前記第1の通信装置から前記第2の通信装置までの前記上位レイヤによるパス設定を要求する上位レイヤパス設定要求メッセージが発信された後、途中にある中継用の前記通信装置において、前記上位レイヤでの前記第2の通信装置への到達可能性の有無を判定する第1ステップと、
前記第1ステップにて前記到達可能性無しと判定されたとき、前記中継用の通信装置において、前記下位レイヤによるパス設定を要求する下位レイヤパス設定要求メッセージを生成し、かつ、受信した前記上位レイヤパス設定要求メッセージ自体をそのまま前記下位レイヤパス設定要求メッセージに合体して、前記第2の通信装置に向けて送出する第2ステップと、
前記第2ステップにて送出された、前記上位レイヤパス設定要求メッセージと合体した上位/下位レイヤパス設定要求メッセージを、前記第2の通信装置に至る経路上の各前記中継用の通信装置に通知する第3ステップと、
を有することを特徴とする、複数レイヤを介して通信を行う通信網におけるパス設定方法。 - 前記第2の通信装置において、前記第3ステップを経て受信した前記上位レイヤパス設定要求メッセージに応答する上位レイヤパス設定応答メッセージを生成して前記経路上に返送する第4ステップと、
次段の前記中継用の通信装置において、前記下位レイヤパス設定要求メッセージに応答する下位レイヤパス設定応答メッセージを生成すると共に、これに前記の返送された上位レイヤ応答メッセージを合体した上位/下位レイヤパス設定応答メッセージを、前記第1の通信装置に至る前記経路上の各前記中継用の通信装置に通知する第5ステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項3に記載のパス設定方法。 - 階層化された上位レイヤのパスおよび下位レイヤのパスを有し該パスを介して通信を行う通信網を構成する通信装置において、
上流側の他の通信装置で受信した上位レイヤパス設定要求メッセージに代えて該他の通信装置から送出された下位レイヤパス設定要求メッセージを受信する受信手段と、
前記の受信した下位レイヤパス設定要求メッセージを終端できる最も近い位置にある下流側の他の通信装置を決定する決定手段と、
前記の決定により得られた経路指定情報を前記下位レイヤパス設定要求メッセージに追加して送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 階層化された上位レイヤのパスおよび下位レイヤのパスを有し該パスを介して通信を行う通信網を構成する通信装置において、
上流側の他の通信装置から上位レイヤパス設定要求メッセージを受信して、この受信メッセージ内において指定された通信先までのパスを開通させる下位レイヤのパスを設定する必要性の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段においてその必要性有りと判断されたとき、当該下位レイヤパス設定要求メッセージを生成すると共に、これに、下流側に設定すべきパスの経路指定情報および帯域情報を付加する上位パス設定情報付加手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 階層化された上位レイヤのパスおよび下位レイヤのパスを有し該パスを介して通信を行う通信網を構成する通信装置において、
上流側の他の通信装置から下位レイヤパス設定要求メッセージを受信して、この受信メッセージ内に、前記他の通信装置にて受信した上位レイヤパス設定要求メッセージに含まれる経路指定情報および帯域情報が付加されているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段において付加されていると判断された前記経路指定情報および帯域情報を抜き出して、これを、下流側に設定すべき下位レイヤのパスの経路を決定する機構に入力する入力手段と、
前記機構での決定に基づくパス経路指定情報を含む下位レイヤパス設定要求メッセージを生成すると共に、これに、前記の上位レイヤパス設定要求メッセージに含まれる経路指定情報および帯域情報を付加して送出する送出手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 階層化された上位レイヤのパスおよび下位レイヤのパスを有し該パスを介して通信を行う通信網を構成する通信装置において、
上流側の他の通信装置から上位レイヤパス設定要求メッセージを受信して、この受信メッセージ内において指定された通信先までのパスを開通させる下位レイヤのパスを設定する必要性の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段においてその必要性有りと判断されたとき、当該下位レイヤパス設定要求メッセージを生成すると共に、これに、前記の受信した上位レイヤパス設定要求メッセージを合体し前記通信先に向けて送出するパス設定要求合成手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 階層化された上位レイヤのパスおよび下位レイヤのパスを有し該パスを介して通信を行う通信網を構成する通信装置において、
下流側の他の通信装置から上流側に向けた下位レイヤパス設定応答メッセージを受信して、この受信メッセージ内に、上位レイヤパス設定応答メッセージが含まれているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により含まれると判断された前記上位レイヤパス設定応答メッセージを取り出す取出し手段と、
前記の取り出されたメッセージに対応するラベルを割り当てるラベル割当て手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 階層化された上位レイヤのパスおよび下位レイヤのパスを有し該パスを介して通信を行う通信網を構成する通信装置において、
上流側の他の通信装置から受信した下位レイヤパス設定要求メッセージに、前記上流側にて送出された上位レイヤパス設定要求メッセージが合体しているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により合体していると判断された上位/下位レイヤパス設定要求メッセージのそれぞれに対応するパスに対して、ラベルを割り当てるラベル割当て手段と、
その上位/下位レイヤの各パス毎の前記割当てラベルを含む上位/下位レイヤパス応答メッセージを生成する合成応答メッセージ生成手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 階層化された上位レイヤのパスおよび下位レイヤのパスを有し該パスを介して通信を行う通信網を構成する通信装置において、
上流側の他の通信装置から受信した下位レイヤパス設定要求メッセージに、前記上流側にて送出された上位レイヤパス設定要求メッセージが合体しているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段において付加されていると判断された前記経路指定情報および帯域情報を抜き出して、これを、下流側に設定すべき下位レイヤのパスの経路を決定する機構に入力する入力手段と、
前記の決定による経路指定情報を含む下位レイヤパス設定要求メッセージを生成すると共に、これに、前記の受信した上位レイヤパス設定要求メッセージを合体し前記通信先に向けて送出するパス設定要求合成手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 下流側の他の通信装置から上流側に向けた下位レイヤパス設定応答メッセージを受信して、この受信メッセージ内に、上位レイヤパス設定応答メッセージが含まれているか否かを判断する判断手段と、
さらに、前記上流側に返送すべき下位レイヤパス設定応答メッセージを生成すると共に、この生成メッセージに、前記判断手段により含まれると判断された前記上位レイヤパス設定応答メッセージをそのまま合体して前記上流側に向けて送出するパス設定応答合成手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項11に記載の通信装置。
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