JP5089363B2 - 通信システムおよびリングノード装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のＲＰＲネットワークを所定のパスで接続した通信システムおよびリングノード装置に関するものである。

近年の通信ネットワークシステムの複雑化に伴い、通信ネットワーク内で回線障害が多く発生している。このため、通信ネットワーク内の回線障害に対して、効率良く迅速に対応することが望まれている。

高速にネットワーク障害を復旧可能なネットワークプロトコル技術として、例えばＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１７によって規定されているＲＰＲ（Resilient Packet Ring）がある。

このＲＰＲでは、リングネットワークとして各リングノード（ノード装置）が双方向二重リングを構成するとともに、それぞれの物理アドレスをリングネットワーク上に広告し、各リングノードは広告情報を収集してリングノードの並び順（トポロジマップ）を認識している。そして、各リングノードは、リングネットワーク上にパケットを送信する際にトポロジマップを参照して宛先の物理アドレスに近い系のリングを選択してパケットを送信している。また、各リングノードは、それぞれのリングノードが周期的に送信している障害情報（リングネットワーク内の障害に関する情報）を常に監視することによって、リングネットワーク上の障害箇所を迅速に検出し、必要に応じて経路を切り替える機能（リング障害時の障害迂回機能、プロテクション機能）を備えている。

例えば、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデル第二層（レイヤ２）レベルでデータの中継を行うネットワーク内にＲＰＲを用いて耐障害性の高いリングネットワークを構成する技術がある。このようなネットワークにおいては、リングネットワークと他のネットワークとを接続する境界で通信経路の冗長化を図るため、リングネットワークを構成する複数のリングノードを他のネットワークを構成するネットワークノードと接続して冗長経路を構成している。そして、従来はＩＥＥＥ８０２．１Ｄに規定されているＳＴＰ（Spanning Tree Protocol）などをネットワーク全体に適用して、論理的にループのないネットワークトポロジを形成している。

このＳＴＰでは、冗長化されたリングネットワークを論理的にツリー構造とすることでループ箇所をなくし、ネットワーク構成の変化に適応した１つのフォワーディングパス（通信経路）を生成している。フォワーディングパスは、各ノードが制御フレーム（ＢＰＤＵ：Bridge Protocol Data Unit）にＳＴＰ情報を入れて、その情報を相互に交換することにより生成される。各ブリッジのＳＴＰ情報の同期はプロトコルタイマにより保障している。そして、各ブリッジへは、プライオリティ、各リンクにコストを付与し、優先度が最高のブリッジをルートブリッジとしている。このルートブリッジをツリー構造の起点とし、コストの低い経路を選択してツリーを構成している。

また、特許文献１に記載のリング間接続装置は、物理リング間を相互接続するために接続対象のリング間に少なくとも２つ設けられている。そして、各リング間接続装置は、２つのリングを１つの仮想的なリングとして認識し、この仮想的なリングをＲＰＲプロテクションの対象としている。

国際公開第ＷＯ２００４／０９５７７９号パンフレット

しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．１７に記載のリングネットワークは、単一の双方向二重リングネットワークであるため、二重リングネットワークで２つ以上の障害が発生した場合には、通信経路が分断されてしまい一部の区間で通信ができなかった。この対策として、ＳＴＰを用いる方法があるが、障害発生による通信経路分断から別経路の確定まではＳＴＰのＭａｘＡｇｅ時間まで待つ必要があるので、通信経路の回復に長時間を要していた。このため、通信経路の切り替えを迅速に行えないといった問題があった。

また、２つのリングを１つの仮想的なリングとして認識する方法でも、各二重リングネットワークで２つ以上の障害が発生した場合には、通信経路が分断されてしまい一部の区間で通信ができなかった。また、ＩＥＥＥ８０２．１７では、複数の障害が発生した場合に通信経路を確保できる通信方式に関する技術は明記されていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、二重リングネットワークで複数の障害が発生した場合であっても通信経路の切り替えを迅速に行う通信システムおよびリングノード装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のリングノード装置を有したＲＰＲネットワークを少なくとも２つ備えるとともに、前記ＲＰＲネットワークのうちの一方のＲＰＲネットワークのリングノード装置と、他方のＲＰＲネットワークのリングノード装置との間の装置間を、所定のパスで少なくとも２組接続した通信システムにおいて、前記少なくとも２組の各リングノード装置は、自装置の属するＲＰＲネットワーク内である自ＲＰＲネットワーク内の、前記自装置とは異なる他のリングノード装置との間でＲＰＲフレームを送受信するＲＰＲ送受信部と、前記自ＲＰＲネットワークとは異なる他のＲＰＲネットワークである他ＲＰＲネットワーク内のリングノード装置との間で、前記所定のパスを介して、カプセル化されたＲＰＲフレームを送受信するカプセル化送受信部と、前記他ＲＰＲネットワーク内のリングノード装置との間で、カプセル化されたＲＰＲフレームとして、前記自ＲＰＲネットワークのトポロジに関する第１のトポロジ情報と、前記他ＲＰＲネットワークのトポロジに関する第２のトポロジ情報と、を相互に通知して、前記第１のトポロジ情報および前記第２のトポロジ情報をシステム内トポロジ情報として管理するトポロジ管理部と、を備え、前記ＲＰＲ送受信部は、前記ＲＰＲフレーム内に付加されている前記ＲＰＲフレームの送信先に関する送信先情報および前記システム内トポロジ情報に基づいて、前記自ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームおよび前記他ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームのうち、自ＲＰＲネットワーク内に送るＲＰＲフレームを判別して自ＲＰＲネットワークに送り、カプセル化送受信部は、前記ＲＰＲフレーム内に付加されている前記ＲＰＲフレームの送信先に関する送信先情報および前記システム内トポロジ情報に基づいて、前記自ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームおよび前記他ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームのうち、前記他ＲＰＲネットワークに転送するＲＰＲフレームを判別して前記他ＲＰＲネットワークに転送することを特徴とする。

この発明によれば、ＲＰＲフレームの送信先およびシステム内トポロジ情報に基づいて、自ＲＰＲネットワーク内に送るＲＰＲフレームと、他ＲＰＲネットワークに転送するＲＰＲフレームを判別し、それぞれ自ＲＰＲネットワーク内と他ＲＰＲネットワークに送るので、二重リングネットワークで複数の障害が発生した場合であっても通信経路の切り替えを迅速に行うことが可能になるという効果を奏する。

以下に、本発明に係る通信システムおよびリングノード装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信システムの構成を示す図である。通信システム１０は、ＲＰＲを用いてフレームの中継を行なうリング型ネットワークを用いたシステムであり、２つのリングネットワーク（ＲＰＲネットワーク）１，２と、このリングネットワーク１とリングネットワーク２とを接続するエスケープパス（所定のパス）３とを有している。

リングネットワーク１は、双方向二重リング（内側リングと外側リング）を構成しており、リングＡ上に５つのノード装置（リングノード装置）１１Ａ〜１５Ａを備えている。リングネットワーク１では、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａが時計回りの方向にノード装置１５Ａ、ノード装置１４Ａ、ノード装置１３Ａ、ノード装置１２Ａ、ノード装置１１Ａの順番で外側リングに接続されている。また、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａが反時計回りの方向にノード装置１１Ａ、ノード装置１２Ａ、ノード装置１３Ａ、ノード装置１４Ａ、ノード装置１５Ａの順番で内側リングに接続されている。

また、リングネットワーク２は、双方向二重リング（内側リングと外側リング）を構成しており、リングＢ上に５つのノード装置（リングノード装置）２１Ｂ〜２５Ｂを備えている。リングネットワーク２では、各ノード装置２１Ｂ〜２５Ｂが時計回りの方向にノード装置２１Ｂ、ノード装置２２Ｂ、ノード装置２３Ｂ、ノード装置２４Ｂ、ノード装置２５Ｂの順番で外側リングに接続されている。また、各ノード装置２１Ｂ〜２５Ｂが反時計回りの方向にノード装置２５Ｂ、ノード装置２４Ｂ、ノード装置２３Ｂ、ノード装置２２Ｂ、ノード装置２１Ｂの順番で内側リングに接続されている。

そして、ノード装置１１Ａとノード装置２１Ｂとが１本のエスケープパス３によって接続されて１組のペアノードを構成し、ノード装置１２Ａとノード装置２２Ｂとが１本のエスケープパス３によって接続されて１組のペアノードを構成している。また、ノード装置１３Ａとノード装置２３Ｂとが１本のエスケープパス３によって接続されて１組のペアノードを構成し、ノード装置１４Ａとノード装置２４Ｂとが１本のエスケープパス３によって接続されて１組のペアノードを構成し、ノード装置１５Ａとノード装置２５Ｂとが１本のエスケープパス３によって接続されて１組のペアノードを構成している。これにより、リングネットワーク１の各ノード装置１１Ａ〜１５Ａと、リングネットワーク２の各ノード装置２１Ｂ〜２５Ｂとは、それぞれエスケープパス３を介して相互に接続されている。

各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂには、１〜複数の端末（ＰＣなどの端末装置）が接続されている。図１では、ノード装置２１Ｂに端末３１が接続され、ノード装置２５Ｂに端末３２が接続されている場合を示している。なお、図１では、ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２２Ｂ〜２４Ｂに接続されている端末の図示を省略している。

ここで、リングネットワーク１とリングネットワーク２とが、エスケープパス３によって接続されることなく、それぞれが独立して動作する場合のリングネットワーク１，２の動作について説明する。以下では、リングネットワーク１，２の単独動作として、ＲＰＲを用いたトポロジマップ作成方法、リング障害検出方法、プロテクション方法について説明する。なお、リングネットワーク１内のノード装置１１Ａ〜１５Ａと、リングネットワーク２内のノード装置２１Ｂ〜２５Ｂと、はそれぞれ同様の動作を行なうので、ここではリングネットワーク１内のノード装置１１Ａ〜１５Ａの動作について説明する。

（１）トポロジマップ作成方法
リングネットワーク１では、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａがそれぞれ何れの順番でリングＡ内に接続されているか（ノード順序）を把握し、このノード順序に基づいて各ノード装置１１Ａ〜１５Ａがリングネットワーク１のトポロジマップを作成する。

具体的には、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａが、ＴＰ（Topology and Protection）フレームと呼ばれるＲＰＲ制御フレームをリングネットワーク１の双方向に所定の周期で送信する。ＴＰフレームには、初期値が２５５であり中継する毎に１ずつ減算されるＴＴＬ（Time To Alive）が付加されており、ＴＰフレームを送信したノード装置（送信元装置）以外のノード装置では、ＴＰフレームのＴＴＬを減算して隣のノード装置に中継する。そして、最終的にはＴＰフレームを送信したノード装置が自らＴＰフレームを廃棄することによってＴＰフレームを終端させる。各ノード装置１１Ａ〜１５Ａでは、ＴＰフレームを受信することによって、自ノード装置からみたＴＰフレームの送信元装置の位置（ノード装置の中継数）を、ノード装置毎に把握してトポロジマップを作成する。

（２）リング障害検出方法
各ノード装置１１Ａ〜１５Ａは、ＴＰフレームをリングネットワーク内で送受信する際に、直上流ノード（上流方向の隣接ノード装置）から送られてくるＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅ用フレームの不達や自ノード受信障害によって、直上流ノードから自ノード装置のまでのリンク間での障害を検出する。

各ノード装置１１Ａ〜１５Ａでは、Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅ用フレームの送信元が直上流のノード装置であるか否かを（１）で作成したトポロジマップに基づいて判断する。この直上流のノード装置との間のリンク状態に関する情報は、ＴＰフレームに載せて送出される。これにより、直下流のノード装置（下流方向の隣接ノード装置）を含む全受信ノード装置は、ＴＰフレームの送信元装置の受信リンク状態を把握し、リングＡ上の何れのリンクが障害状態にあるのかをマップ化（リンク障害情報を作成）する。

（３）プロテクション方法
各ノード装置１１Ａ〜１５Ａは、リンク障害を検出すると、ＲＰＲデータフレームの送出方向の切替を行なう。具体的には、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａは、（１）で作成したトポロジマップと（２）で作成したリンク障害情報に基づいて、宛先ノードに到達するまでにノード中継数が少なく、リング障害が発生していないリング（内回りまたは外回り）を選択してＲＰＲデータフレームを送出する。

ＲＰＲでは、障害迂回時間を最大５０ミリ秒とする規定がある。このため、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａが備えるプロテクション機能（後述のプロテクション部５４）は、障害情報から障害発生箇所を検出しＲＰＲデータフレームの送出方向の切替までの動作を、障害迂回時間が５０ミリ秒以内となるよう高速に実行する。

ＲＰＲでは、データリンク層のメディアアクセス副層の仕様を規定しており、ＲＰＲは例えばパケット通信用のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）や同期通信用のＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy：同期ディジタルハイアラーキ）などの何れの規格においても適用可能であり、物理層を限定しない特徴を持っている。

しかしながら、リングネットワーク１とリングネットワーク２とが、独立して動作する場合には、複数の障害が発生した場合に新たな通信経路を確保できない場合がある。このため、本実施の形態では、図１に示したように通信システム１０のリングネットワーク１とリングネットワーク２とをエスケープパス３によって接続している。さらに、通信システム１０では、ＳＴＰを用いることなく仮想アドレスを用いて通信経路の回復を行なう。以下、通信システム１０によるＲＰＲを用いたトポロジマップ作成方法、リング障害検出方法、プロテクション方法について説明する。

まず、実施の形態１に係るノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂの構成について説明する。なお、ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは同様の構成を有するので、ここではノード装置１１Ａの構成について説明する。

図２は、実施の形態１に係るノード装置の構成を示す図である。ノード装置１１Ａは、集線ＳＷ部５１、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘ、ＲＰＲインタフェース受信部５２ｙ、プロテクション部５４、トポロジ管理部５５、外側リング送信部５６ｘ、外側リング受信部５６ｙ、内側リング送信部５８ｘ、内側リング受信部５８ｙ、外側リングＤｒｏｐ判定部５７、内側リングＤｒｏｐ判定部６１、フィルタリング部６２を有している。

なお、ここでの外側リング送信部５６ｘ、外側リング受信部５６ｙ、内側リング送信部５８ｘ、内側リング受信部５８ｙが特許請求の範囲に記載のＲＰＲ送受信部に対応し、ここでの集線ＳＷ部５１が特許請求の範囲に記載のカプセル化送受信部に対応している。以下の説明ではＲＰＲデータフレームやＲＰＲ制御フレームを、ＲＰＲフレームという場合がある。

外側リング受信部５６ｙは、外側リングからＲＰＲフレームを受信するとともに、受信したＲＰＲフレームにエラーがあるか否かをチェックする。外側リング受信部５６ｙは、受信したＲＰＲフレームを外側リングＤｒｏｐ判定部５７に送る。

内側リング受信部５８ｙは、内側リングからＲＰＲフレームを受信するとともに、受信したＲＰＲフレームにエラーがあるか否かをチェックする。内側リング受信部５８ｙは、受信したＲＰＲフレームを内側リングＤｒｏｐ判定部６１に送る。

外側リングＤｒｏｐ判定部５７は、外側リング受信部５６ｙが受信したＲＰＲフレームを中継するかＤｒｏｐするかをＲＰＲフレームのＴＴＬに基づいて判定する。外側リングＤｒｏｐ判定部５７は、中継すると判断したＲＰＲフレームを、ＴＴＬをマイナス１して外側リング送信部５６ｘへ送り、Ｄｒｏｐすると判断したＲＰＲフレームをＲＰＲインタフェース受信部５２ｙへ送る。

内側リングＤｒｏｐ判定部６１は、内側リング受信部５８ｙが受信したＲＰＲフレームを中継するかＤｒｏｐするかをＲＰＲフレームのＴＴＬに基づいて判定する。内側リングＤｒｏｐ判定部６１は、中継すると判断したＲＰＲフレームを、ＴＴＬをマイナス１して内側リング送信部５８ｘへ送り、Ｄｒｏｐすると判断したＲＰＲフレームをＲＰＲインタフェース受信部５２ｙへ送る。

外側リング送信部５６ｘは、外側リングへＡｄｄするＲＰＲフレームと外側リングでＴｒａｎｓｉｔさせる受信フレームの両トラヒックをスケジューリングする。外側リング送信部５６ｘは、外側リングＤｒｏｐ判定部５７が自系リング（リングノード装置）に中継すると判断したＲＰＲフレームや、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘから送られてくるＲＰＲフレームを、外側リング（ノード装置１５Ａ）へ送信する。

内側リング送信部５８ｘは、内側リングへＡｄｄするＲＰＲフレームと内側リングでＴｒａｎｓｉｔさせる受信フレームの両トラヒックをスケジューリングする。内側リング送信部５８ｘは、内側リングＤｒｏｐ判定部６１が自系リングに中継すると判断したＲＰＲフレームや、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘから送られてくるＲＰＲフレームを、内側リング（ノード装置１２Ａ）へ送信する。

集線ＳＷ部５１は、ノード装置１１Ａに接続している端末との間でパス７２を介してＭＡＣフレームの送受信を行う。また、集線ＳＷ部５１は、エスケープパス３を介して接続するリングネットワーク２のノード装置２１Ａとの間で、ＭＡＣフレームの送受信を行う。集線ＳＷ部５１は、端末やノード装置２１Ａとの間で送受信するＭＡＣフレームのスイッチングを行う。集線ＳＷ部５１は、ノード装置２１Ｂとの間でＭＡＣフレームを送受信する際には、リングＢ用（他系リング側）のエスケープパスポートを用いてＭＡＣフレームを送受信する。

ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、集線ＳＷ部５１、プロテクション部５４、トポロジ管理部５５、外側リング送信部５６ｘ、内側リング送信部５８ｘに接続している。ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、集線ＳＷ部５１に到着したＭＡＣフレームにＲＰＲヘッダを付与してＲＰＲデータフレームまたはＲＰＲ制御フレームを生成する。また、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、トポロジ管理部５５で管理している他系リング（他ＲＰＲネットワーク）のトポロジ情報（後述のＴＴＬテーブルや仮想ＴＴＬテーブルを作成するためのトポロジに関する情報）を、ＲＰＲ制御フレームに付与してＲＰＲ制御フレームを生成する。

ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、生成したＲＰＲデータフレームやＲＰＲ制御フレームの転送先（内側リングまたは外側リングの何れか一方または両方）を選択する機能を有している。ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、トポロジ管理部５５が管理しているトポロジ情報やプロテクション部５４からの障害情報に基づいて、ＲＰＲフレームをＡｄｄするリングを選択する。

また、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、集線ＳＷ部５１から送られてくるＭＡＣフレームが他系リングからエスケープパス３を通ってきたフレームであるか否かを判別し、他系リングからのフレームである場合にはカプセル化されたフレーム内からＲＰＲフレームを抽出する。さらに、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、抽出したＲＰＲフレームがＲＰＲデータフレームの場合には、ＲＰＲフレームのリングＩＤ（送信先となる内側リングと外側リングを識別する送信先情報）に基づいて、ＲＰＲフレームをＡｄｄするリング（内側リングまたは外側リング）を選択する。

ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、ＲＰＲフレームを内側リングへＡｄｄする場合には、ＲＰＲフレームを内側リング送信部５８ｘへ送り、ＲＰＲフレームを外側リングへＡｄｄする場合には、ＲＰＲフレームを外側リング送信部５６ｘへ送る。ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、抽出したＲＰＲフレームが他系リングのトポロジ情報を含んだＲＰＲ制御フレームの場合には、このＲＰＲ制御フレームをトポロジ管理部５５に受け渡す。

ＲＰＲインタフェース受信部５２ｙは、フィルタリング部６２、プロテクション部５４、トポロジ管理部５５、外側Ｄｒｏｐ判定部５７、内側リングＤｒｏｐ判定部６１に接続している。ＲＰＲインタフェース受信部５２ｙは、内側リングまたは外側リングから受信したＲＰＲフレームがＲＰＲデータフレームであるかＲＰＲ制御フレームであるかを判別し、判別結果に従って各機能モジュールに対する各種情報の通知を行なう。

ＲＰＲインタフェース受信部５２ｙは、内側リングまたは外側リングから受信したＲＰＲフレームにＭＡＣフレームが含まれている場合には、ＲＰＲフレームからＭＡＣフレームを抽出し、抽出したＭＡＣフレームをフィルタリング部６２に受け渡す。また、ＲＰＲインタフェース受信部５２ｙは、ＲＰＲフレームがエスケープパス３へ転送するフレームであると判断した場合に、ＲＲＰフレームをＭＡＣカプセル化してフィルタリング部６２に受け渡す。

トポロジ管理部５５は、外側リングＤｒｏｐ判定部５７、内側リングＤｒｏｐ判定部６１に接続されている。トポロジ管理部５５は、内側リング受信部５８ｙや外側リング受信部５６ｙが自系リング内のノード装置１２Ａ〜１５Ａから受信したＴＰフレームに基づいて、自系リングのトポロジ情報を作成し記憶しておく。また、トポロジ管理部５５は、集線ＳＷ部５１がエスケープパス３を介してノード装置２１Ｂから受信した他系リングのトポロジ情報を記憶しておく。

トポロジ管理部５５は、自系リング上での多重障害の発生によって通信経路が分断された場合に、障害箇所手前のエスケープパス３を通り、他系リングの通信経路（リングネットワーク２）を使用してフレーム中継を引き継げるよう、他系リングのトポロジ情報を自系リングのトポロジ情報に追加して管理する機能を有している。本実施の形態のトポロジ管理部５５は、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａを識別するための実アドレスを用いて作成された自系リングのトポロジ情報と、ペアノードの組を識別する仮想アドレスを用いて作成されたトポロジ情報と、を記憶している。仮想アドレスは、通信システム１０内で複数の障害が発生して新たな通信経路を設定する際に用いるアドレスである。

トポロジ管理部５５は、実アドレスを用いて作成された自系リングのトポロジ情報を用いて自系リングのトポロジマップを作成するとともに、仮想アドレスを用いて作成された通信システム１０のトポロジ情報を用いて通信システム１０のトポロジマップを作成する。トポロジ管理部５５は、プロテクション部５４から通知されるリングＡ上の障害状況に基づいて、自系リング上で宛先となるノード装置１１Ａ〜１５ＡまでのＨＯＰ数を所定の情報テーブル（ＴＴＬテーブル、仮想ＴＴＬテーブル）に登録し記憶する。ＴＴＬテーブル、仮想ＴＴＬテーブルは、それぞれトポロジ情報およびＴＰフレームに基づいて作成される、トポロジマップを作成するための情報テーブルである。

プロテクション部５４は、トポロジ管理部５５のＴＴＬテーブルや仮想ＴＴＬテーブルに基づいて、通信システム１０内の障害状況を把握し、その障害情報をトポロジ管理部５５に通知する。

フィルタリング部６２は、ＲＰＲインタフェース受信部５２ｙから送られてくるＭＡＣフレームが、エスケープパス３に転送されるＭＡＣフレームの場合に、ＭＡＣフレーム内に付加されている送信（転送）の優先度に関する優先度情報をチェックする。フィルタリング部６２は、優先度情報が高優先（所定値以上）のＭＡＣフレームのみ集線ＳＷ５１側に通し、優先度情報が低優先のＭＡＣフレームを廃棄する。

図３は、各ノード装置に設定される実アドレスを説明するための図である。図３内において、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂ内に示されている数値は、ノード装置を識別するための実アドレスであり、各ノード装置で重複することなく設定されている。

ノード装置１１Ａ、ノード装置１２Ａ、ノード装置１３Ａ、ノード装置１４Ａ、ノード装置１５Ａは、実アドレスがそれぞれ「１０１」、「１０２」、「１０３」、「１０４」、「１０５」である。

また、ノード装置２１Ｂ、ノード装置２２Ｂ、ノード装置２３Ｂ、ノード装置２４Ｂ、ノード装置２５Ｂは、実アドレスがそれぞれ「２０１」、「２０２」、「２０３」、「２０４」、「２０５」である。

本実施の形態では、リングネットワーク１の時計回り方向をＷｅｓｔ−ｓｐａｎとし、反時計回り方向をＥａｓｔ−ｓｐａｎとする。また、リングネットワーク１の反時計回り方向をＷｅｓｔ−ｓｐａｎとし、時計回り方向をＷｅｓｔ−ｓｐａｎとする。

つぎに、通信システム１０内での仮想アドレスを用いたリング間接続情報の通知処理および取得処理について説明する。図４は、各ノード装置に設定される実アドレスと仮想アドレスを説明するための図である。図４内において、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂ内に示されている上段の数値は実アドレスであり、下段の数値は仮想アドレスである。

通信システム１０では、エスケープパス３で接続されたペアノードに同一の仮想アドレスを設定しておく。ノード装置１１Ａとノード装置２１Ｂは、仮想アドレスが「００１」であり、ノード装置１２Ａとノード装置２２Ｂは、仮想アドレスが「００２」である。また、ノード装置１３Ａとノード装置２３Ｂは、仮想アドレスが「００３」であり、ノード装置１４Ａとノード装置２４Ｂは、仮想アドレスが「００４」であり、ノード装置１５Ａとノード装置２５Ｂは、仮想アドレスが「００５」である。

本実施の形態の各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、それぞれトポロジマップを作成するための情報としてＴＴＬテーブルを管理するとともに、仮想トポロジマップを作成するための情報として仮想ＴＴＬテーブルを管理している。図４では、各ノード装置が管理しているＴＴＬテーブルや仮想ＴＴＬテーブルの一例として、ノード装置１３ＡのＴＴＬテーブルおよび仮想ＴＴＬテーブル、ノード装置２３ＢのＴＴＬテーブルおよび仮想ＴＴＬテーブルを示している。なお、図４では、ＴＴＬテーブルおよび仮想ＴＴＬテーブルをまとめて記載しているが、ＴＴＬテーブルと仮想ＴＴＬテーブルとは、別々のテーブルであってもよい。

ＴＴＬテーブルは、ＴＴＬの値（ＨＯＰ数）と、Ｗｅｓｔ方向（Ｗｅｓｔ−ｉｎ）のノード装置に設定されている実アドレスおよび仮想アドレスと、Ｅａｓｔ方向（Ｅａｓｔ−ｉｎ）のノード装置に設定されている実アドレスおよび仮想アドレスと、がそれぞれ対応付けられた情報テーブルである。

ノード装置１３ＡのＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、実アドレスが「１０３」であり仮想アドレスが「００３」である。また、ＴＴＬが「１」〜「４」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ実アドレスが「１０２」、「１０１」、「１０５」、「１０４」であり、それぞれ仮想アドレスが「００２」、「００１」、「００５」、「００４」である。

同様に、ノード装置１３ＡのＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」〜「４」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ実アドレスが「１０３」、「１０４」、「１０５」、「１０１」、「１０２」であり、それぞれ仮想アドレスが「００３」、「００４」、「００５」、「００１」、「００２」である。

また、ノード装置２３ＢのＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」〜「４」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ実アドレスが「２０３」、「２０２」、「２０１」、「２０５」、「２０４」であり、それぞれ仮想アドレスが「００３」、「００２」、「００１」、「００５」、「００４」である。

同様に、ノード装置２３ＢのＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」〜「４」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ実アドレスが「２０３」、「２０４」、「２０５」、「２０１」、「２０２」であり、それぞれ仮想アドレスが「００３」、「００４」、「００５」、「００１」、「００２」である。

本実施の形態では、多重障害発生時にもリングＡ，Ｂの全体のトポロジを把握するために、エスケープパス３の両端に接続されている２台のペアノードを１台分の仮想アドレスで模擬した仮想トポロジマップを各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂで生成する。

ここで、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂによる仮想トポロジマップの生成処理について説明する。各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、ＲＰＲインタフェースに割り当てられた実アドレスとともに仮想アドレスを予めトポロジ管理部５５で保持しておく。通信システム１０では、ペアノードで同じ仮想アドレスを有するよう、各トポロジ管理部５５を設定しておく。

各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、ＲＰＲ制御フレームの１つであるＡＴＤ（Attribute Discovery）フレームのＡＴＴ＿ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ＿ＭＡＣＳタイプのフレームを定期的に内側リングと外側リングに送信する。このＡＴＴ＿ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ＿ＭＡＣＳタイプのフレームは、トポロジ管理部５５で生成される。ＡＴＴ＿ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ＿ＭＡＣＳタイプのフレームは、外側リングＤｒｏｐ判定部５７と外側リング送信部５６ｘを介して外側リングに送信され、内側リングＤｒｏｐ判定部６１と内側リング送信部５８ｘを介して内側リングに送信される。これにより、ノード装置１１Ａ〜１５Ａは、リングＡ上に自ノード装置の仮想アドレスをセカンダリアドレスとして広告し、ノード装置２１Ｂ〜２５Ｂは、リングＢ上に自ノード装置の仮想アドレスをセカンダリアドレスとして広告する。

各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、外側リング受信部５６ｙと内側リング受信部５８ｙによって他ノード装置からの仮想アドレス（ＲＰＲ制御フレーム）を受信する。この仮想アドレスは、それぞれ外側リングＤｒｏｐ判定部５７、内側リングＤｒｏｐ判定部６１を介してＲＰＲインタフェース受信部５２ｙに送られる。ＲＰＲインタフェース受信部５２ｙは、仮想アドレスをトポロジ管理部５５に送る。

各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂのトポロジ管理部５５では、他ノード装置から受信した仮想アドレスを用いて仮想ＴＴＬテーブル（トポロジ情報）を生成する。この仮想ＴＴＬテーブルは、ＴＴＬの値が降順となる仮想アドレスを用いたノードリストでありＳｐａｎ別に生成される。仮想ＴＴＬテーブルは、図４に示したＴＴＬテーブルのうち、仮想アドレスで構成される部分の情報テーブルであり、ＴＴＬの値と、Ｗｅｓｔ−ｉｎのノード装置に設定されている仮想アドレスと、Ｅａｓｔ−ｉｎのノード装置に設定されている仮想アドレスと、がそれぞれ対応付けられた情報テーブルである。

ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、それぞれペアノードとの間で仮想ＴＴＬテーブルの交換（相互通知）を行なう。各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂのトポロジ管理部５５は、作成した仮想ＴＴＬテーブルを、ＲＰＲフレームとしてＲＰＲインタフェース受信部５２ｙへ送る。具体的には、ＲＰＲインタフェース受信部５２ｙは、ＲＰＲフレームとして作成した仮想ＴＴＬテーブルをカプセル化して集線ＳＷ部５１へ送り、集線ＳＷ部５１はカプセル化されたＲＰＲフレームをエスケープパス３を介してペアノードへ送る。

ペアノードとなっている各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、カプセル化されたＲＰＲフレームを集線ＳＷ部５１によって受信する。このカプセル化されたＲＰＲフレームはＲＰＲインタフェース送信部５２ｘに送られ、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘでＲＰＲフレームが抽出される。そして、抽出されたＲＰＲフレームは、トポロジ管理部５５に送られる。

トポロジ管理部５５は、ＲＰＲフレームからペアノードの仮想ＴＴＬテーブルを抽出する。トポロジ管理部５５は、自系リングの仮想ＴＴＬテーブルと、ペアノードから受信した仮想ＴＴＬテーブルとを合成して、新たな仮想ＴＴＬテーブル（システム内トポロジ情報）を生成し、この新たな仮想ＴＴＬテーブルに基づいて仮想トポロジマップを生成する。仮想トポロジマップでは、宛先アドレス（リング上の他ノード装置のアドレス）に対する自ノード装置からのＨＯＰ数が登録されており、宛先アドレスとＨＯＰ数の登録順序がＴＴＬテーブルとは逆になっている。

各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂが仮想トポロジマップを生成する際には、以下の処理を実行する。すなわち、トポロジ管理部５５は、ＲＰＲフレームを自系リング内にＡｄｄする際には、宛先アドレスをキーとして仮想トポロジマップを検索し、仮想トポロジマップから取得したＨＯＰ数をＴＴＬの初期値とする。このＴＴＬが設定されたＲＰＲフレームは、外側リングＤｒｏｐ判定部５７と外側リング送信部５６ｘを介して外側リングに送信され、内側リングＤｒｏｐ判定部６１と内側リング送信部５８ｘを介して内側リングに送信される。

各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、外側リング受信部５６ｙまたは内側リング受信部５８ｙによって他ノード装置からのＲＰＲ制御フレームを受信する。このＲＰＲ制御フレームは、それぞれ外側リングＤｒｏｐ判定部５７または内側リングＤｒｏｐ判定部６１を介してＲＰＲインタフェース受信部５２ｙに送られる。そして、ＲＰＲインタフェース受信部５２ｙは、ＲＰＲフレームをトポロジ管理部５５に送る。

トポロジ管理部５５では、他系のノード装置から通知された仮想ＴＴＬテーブルから取得した情報（ＴＴＬに対する仮想アドレス）がある場合、当該情報にマーキングをしておく。

プロテクション部５４は、トポロジ管理部５５の仮想ＴＴＬテーブルに基づいて、自ノード装置のリング障害を検出する。具体的には、プロテクション部５４は、仮想ＴＴＬテーブルにおいて、両Ｓｐａｎで共通の仮想ノード装置が存在しない場合は、最終ＴＴＬ値の小さい（近い）側のＳｐａｎの最終エントリ（仮想ノードテーブルの最下段に登録されているノード装置）の先で障害が発生しているものと判断する。

つぎに、多重障害の発生によって宛先ノードまでの通信経路が分断された場合の通信システム１０の動作について説明する。通信システム１０では、多重障害の発生によって宛先ノードまでの通信経路が分断された場合に、分断から先のトポロジ情報を他系リングを経由して取得するため、以下に示す方法を用いる。

すなわち、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂのトポロジ管理部５５は、自らが保持している仮想ＴＴＬテーブルをＡＴＴ＿ＯＲＧ＿ＳＰＥＣＩＦＩＣタイプのＡＴＤフレーム内に設定し、さらにこのＡＴＤフレームをＲＰＲインタフェース受信部５２ｙでカプセル化してエスケープパス３に転送する。このＡＴＤフレームのエスケープパス３への送信は、所定の周期で行なわれる。自系リングのトポロジが障害などによって変更され、ＴＴＬテーブルを再生成する際には、即座にＡＴＴ＿ＯＲＧ＿ＳＰＥＣＩＦＩＣタイプのＡＴＤフレームをエスケープパス３からペアノードへ送信する。

図５および図６は、通信システムで多重障害が発生した場合の各ノード装置の動作を説明するための図である。図５に示したＴＴＬテーブルは、多重障害が発生した際（直後）のＴＴＬテーブルおよび仮想ＴＴＬテーブルであり、図６に示したＴＴＬテーブルは、多重障害の発生後に、他系リングから取得した仮想アドレスを用いて作成された新たな仮想ＴＴＬテーブルである。ここでは、多重障害の一例として、障害の発生箇所が、リングＡ内のノード装置１１Ａとノード装置１２Ａの間、リングＡ内のノード装置１３Ａとノード装置１４Ａの間、リングＢ内のノード装置２１Ｂとノード装置２２Ｂの間、リングＢ内のノード装置２４Ｂとノード装置２５Ｂの間である場合について説明する。まず、図５を参照しながら、多重障害の発生直後（仮想ＴＴＬテーブルの相互通知前）のＴＴＬテーブルおよび仮想ＴＴＬテーブルについて説明する。

（ノード装置１１Ａ）
この場合、ノード装置１１ＡのＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」、「１」、「２」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ実アドレスが「１０１」、「１０５」、「１０４」である。また、ノード装置１１ＡのＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、実アドレスが「１０１」である。

また、ノード装置１１Ａの仮想ＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」、「１」、「２」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ仮想アドレスが「００１」、「００５」、「００４」である。また、ノード装置１１Ａの仮想ＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、仮想アドレスが「００１」である。

（ノード装置１３Ａ）
また、ノード装置１３ＡのＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」、「１」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ実アドレスが「１０３」、「１０２」である。また、ノード装置１３ＡのＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、実アドレスが「１０３」である。

また、ノード装置１３Ａの仮想ＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」、「１」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ仮想アドレスが「００３」、「００２」である。また、ノード装置１３Ａの仮想ＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、仮想アドレスが「００３」である。

（ノード装置１４Ａ）
また、ノード装置１４ＡのＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、実アドレスが「１０４」である。また、ノード装置１４ＡのＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」、「１」、「２」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ実アドレスが「１０４」、「１０５」、「１０１」である。

また、ノード装置１４Ａの仮想ＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、仮想アドレスが「００４」である。また、ノード装置１４Ａの仮想ＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」、「１」、「２」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ仮想アドレスが「００４」、「００５」、「００１」である。

（ノード装置２１Ｂ）
ノード装置２１ＢのＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」、「１」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ実アドレスが「２０１」、「２０５」である。また、ノード装置２１ＢのＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、実アドレスが「２０１」である。

また、ノード装置２１Ｂの仮想ＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」、「１」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ仮想アドレスが「００１」、「００５」である。また、ノード装置２１Ｂの仮想ＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、仮想アドレスが「００１」である。

（ノード装置２３Ｂ）
また、ノード装置２３ＢのＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」、「１」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ実アドレスが「２０３」、「２０２」である。また、ノード装置２３ＢのＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」、「１」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ実アドレスが「２０３」、「２０４」である。

また、ノード装置２３Ｂの仮想ＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」、「１」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ仮想アドレスが「００３」、「００２」である。また、ノード装置２３Ｂの仮想ＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ仮想アドレスが「００３」、「００４」である。

（ノード装置２４Ｂ）
また、ノード装置２４ＢのＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」、「１」、「２」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ実アドレスが「２０４」、「２０３」、「２０２」である。また、ノード装置２４ＢのＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、実アドレスが「２０４」である。

また、ノード装置２４Ｂの仮想ＴＴＬテーブルでは、ＴＴＬが「０」、「１」、「２」となるＷｅｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ仮想アドレスが「００４」、「００３」、「００２」である。また、ノード装置２４Ｂの仮想ＴＴＬテーブルにおいて、ＴＴＬが「０」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、仮想アドレスが「００４」である。

つぎに、図６を参照しながら多重障害の発生後に、仮想ＴＴＬテーブルの相互通知によって作成される新たな仮想ＴＴＬテーブルについて説明する。各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、ペアノードから通知されるペアノードの仮想ＴＴＬテーブルを取得することによって、仮想ＴＴＬテーブルおよび仮想トポロジマップを生成する。具体的には、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、自系リング内で送受信されるＴＰフレームによって正常な範囲（通信障害の起きていない範囲）で、各ノード装置の位置情報を把握している。

例えば、ノード装置１１Ａは、ペアノードであるノード装置２１Ｂから受信する仮想ＴＴＬテーブル（第２のトポロジ情報）を自ノード装置の保有する仮想ＴＴＬテーブル（第１のトポロジ情報）に反映する。ここでのノード装置１１Ａでは、自身が保持している仮想ＴＴＬテーブル内にノード装置２１Ｂから受信した仮想ＴＴＬテーブルの内容を有しているので、仮想ＴＴＬテーブルの更新を行なわない。

また、ノード装置２４Ｂは、ペアノードであるノード装置１４Ａから受信する仮想ＴＴＬテーブルを自ノード装置の保有する仮想ＴＴＬテーブルに反映する。ノード装置２４Ｂの仮想ＴＴＬテーブルは、Ｅａｓｔ方向の上流に存在し、かつＴＴＬが「１」と「２」に対応する仮想アドレスを有していない。一方、ノード装置１４Ａから受信する仮想ＴＴＬテーブルは、Ｅａｓｔ方向の上流に存在し、かつＴＴＬが「１」と「２」に対応する仮想アドレスを有している。したがって、ノード装置２４Ｂの仮想ＴＴＬテーブルへは、ＴＴＬが「１」と「２」に対応する仮想アドレスとして「００５」、「００１」をＥａｓｔ−ｉｎに追加する。

また、ノード装置２４Ｂは、ノード装置１４Ａから受信した仮想ＴＴＬテーブルをリングＢ内に中継する。具体的には、ノード装置２４Ｂは、ノード装置１４Ａからカプセル化されたフレームとして送られてくる仮想ＴＴＬテーブルを集線ＳＷ部５１によって受信する。集線ＳＷ部５１は、フレームをＲＰＲインタフェース送信部５２ｘへ送る。ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、カプセル化されたフレーム内からＲＰＲフレームを抽出する。そして、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、抽出したＲＰＲフレームのリングＩＤに基づいて、ＲＰＲフレームをＡｄｄするリングを選択する。そして、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、選択したリングに応じて、内側リング送信部５８ｘや外側リング送信部５６ｘへＲＰＲフレームを転送する。内側リング送信部５８ｘや外側リング送信部５６ｘは、ノード装置１４Ａから受信した仮想ＴＴＬテーブルをＲＰＲフレームとして、内側リングや外側リングへ送信する。

ここでは、リングＢ内のノード装置２４Ｂとノード装置２５Ｂの間に障害が発生しているので、ノード装置２４Ｂからノード装置２３Ｂへ内側リングを介して仮想ＴＴＬテーブル（ＲＰＲフレーム）が送られる。ノード装置２３Ｂは、集線ＳＷ部５１によってノード装置２４Ｂからの仮想ＴＴＬテーブルを受信し、受信した仮想ＴＴＬテーブルを自ノード装置の保有する仮想ＴＴＬテーブルに反映する。このとき、ノード装置２４Ｂでは、自系のリングから仮想ＴＴＬテーブルを受信しているので、受信した仮想ＴＴＬテーブルの各ＴＴＬの値に１を加算して自ノード装置の保有する仮想ＴＴＬテーブルに反映する。これにより、ノード装置２４Ｂが自ノード装置の仮想ＴＴＬテーブルに反映させるノード装置２３Ｂからの仮想ＴＴＬテーブル（反映に用いる仮想ＴＴＬテーブル）は、ＴＴＬが「１」、「２」、「３」となるＥａｓｔ−ｉｎのノード装置は、それぞれ仮想アドレスが「００４」、「００５」、「００１」となる。

ノード装置２３Ｂの仮想ＴＴＬテーブルは、Ｅａｓｔ方向の上流に存在し、かつＴＴＬが「２」と「３」に対応する仮想アドレスを有していない。一方、反映に用いる仮想ＴＴＬテーブルは、Ｅａｓｔ方向の上流に存在し、かつＴＴＬが「２」と「３」に対応する仮想アドレスを有している。したがって、ノード装置２４Ｂの仮想ＴＴＬテーブルへは、ＴＴＬが「２」と「３」に対応する仮想アドレスとして「００５」、「００１」をＥａｓｔ−ｉｎに追加する。なお、仮想ＴＴＬテーブル内に既に仮想アドレスが登録されているＴＴＬに対しては、新たな仮想アドレスの上書きを行なわない。

また、ノード装置１３Ａは、ペアノードであるノード装置２３Ｂから受信する仮想ＴＴＬテーブルを自ノード装置の保有する仮想ＴＴＬテーブルに反映する。ノード装置１３Ａの仮想ＴＴＬテーブルは、Ｅａｓｔ方向の上流に存在し、かつＴＴＬが「１」、「２」、「３」に対応する仮想アドレスを有していない。一方、ノード装置２３Ｂから受信する仮想ＴＴＬテーブルは、Ｅａｓｔ方向の上流に存在し、かつＴＴＬが「１」、「２」、「３」に対応する仮想アドレスを有している。したがって、ノード装置１３Ａの仮想ＴＴＬテーブルへは、ＴＴＬが「１」、「２」、「３」に対応する仮想アドレスとして「００４」、「００５」、「００１」をＥａｓｔ−ｉｎに追加する。

そして、ノード装置１３Ａのトポロジ管理部５５は、新たに作成した仮想ＴＴＬテーブルに基づいて、仮想トポロジマップを生成する。これにより、ノード装置１３Ａのトポロジ管理部５５は、リングＡが図７に示すトポロジであると認識する。

図７のトポロジは、仮想アドレスが「１０１」、「１０２」、「１０３」、「１０４」、「１０５」の各ノード装置が反時計回りの方向で順番に接続されるとともに、仮想アドレスが「１０１」と「１０２」のノード装置の間で通信障害が発生している場合のトポロジを示している。

このとき、トポロジ管理部５５は、ペアノードの仮想ＴＴＬテーブルから取得した仮想アドレス「００１」、「００４」、「００５」を、新たに追加した仮想アドレスとしてマーキングをしておく。プロテクション部５４は、新たに作成したＴＴＬテーブル内の両Ｓｐａｎで共通の仮想ノードが存在しない場合、最終ＴＴＬの小さい側（最下段のＴＴＬの値が小さい方）のＳｐａｎ（Ｗｅｓｔ−ｉｎ側）の最終エントリの先（ノード装置１２ＡのＷｅｓｔ側）で障害が発生しているものとみなして、ＲＰＲプロテクション動作を行う。

つぎに、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂによるデータフレームの送信処理、データフレームの中継処理の動作について説明する。なお、本実施の形態では、レイヤ２ネットワークを対象としており、リング内のデータフレーム伝送ではＲＰＲのＦｌｏｏｄｉｎｇを前提としているが、ＲＰＲのＳｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅ動作を行う場合でも同様な動作となる。

各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂのプロテクション部５４は、データフレームのＡｄｄ時には、自らが保持している仮想トポロジマップを確認して、障害箇所（Ｃｌｅａｖｅ Ｐｏｉｎｔ）を挟む両ノード装置を宛先ノードに指定する。そして、プロテクション部５４は、宛先ノードまでのＨＯＰ数をＴＴＬの初期値としてデータフレームのＲＰＲヘッダに設定し、このデータフレームを内側リング送信部５８ｘと外側リング送信部５６ｘから両Ｓｐａｎへ送信させる。

また、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、データフレームの中継時には、上流側のノード装置からのデータフレームを外側リング受信部５６ｙ、内側リング受信部５８ｙによって受信する。このデータフレームは、それぞれ外側リングＤｒｏｐ判定部５７、内側リングＤｒｏｐ判定部６１へ送られる。外側リングＤｒｏｐ判定部５７、内側リングＤｒｏｐ判定部６１は、ＲＰＲヘッダのＴＴＬを１つ減算し、外側リング送信部５６ｘ、内側リング送信部５８ｘから下流側のノード装置に中継する。

これにより、リングＡ，Ｂでは、それぞれデータフレームの中継時に、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５ＢでＲＰＲヘッダのＴＴＬが減算されていき、ＴＴＬが最小値となる宛先ノードまで中継されることとなる。

このとき、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂの外側リングＤｒｏｐ判定部５７、内側リングＤｒｏｐ判定部６１では、データフレームの中継を行なう際に、ＴＴＬの値が中継方向の自系リングの到達可能範囲よりも大きければ、受信したデータフレームをＲＰＲインタフェース受信部５２ｙへ送る。ＲＰＲインタフェース受信部５２ｙでは、このデータフレームをカプセル化し、ＭＡＣフレームとして集線ＳＷ部５１を介してエスケープパス３へ転送する。

受け側（他系リング）のノード装置では、エスケープパス３を介して送られてくるＭＡＣフレームを、集線ＳＷ部５１で受信し、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘへ送る。ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、ＭＡＣフレームが他系リングからエスケープパス３を通ってきたフレームであると判断し、カプセル化されたフレーム内からＲＰＲフレームを抽出する。このとき、データフレーム全体がカプセル化されているので、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘでは、データフレームのＲＰＲヘッダのリングＩＤフィールドを確認する。そして、ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、ＲＰＲフレームのリングＩＤに対応するリング（外側または内側リング）を選択する。

ＲＰＲインタフェース送信部５２ｘは、選択したリングに応じて外側リング送信部５６ｘまたは内側リング送信部５８ｘへ、抽出したＲＰＲフレームを送る。外側リング送信部５６ｘは、このＲＰＲフレームを外側リングの下流側に位置するノード装置に転送する。また、内側リング送信部５８ｘは、ＲＰＲフレームを内側リングの下流側に位置するノード装置に転送する。

また、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、データフレームの中継を行なう際に、ＴＴＬの値が所定値以下であれば、このデータフレームをそのまま自系リングに中継する。

具体的には、外側リングＤｒｏｐ判定部５７は、データフレームの中継を行なう際に、ＴＴＬの値が中継方向の自系リングの到達可能範囲のノード装置数よりも小さいまたは等しければ、このデータフレームを外側リング送信部５６ｘを介して外側リングの下流側に位置するノード装置に中継する。

また、内側リングＤｒｏｐ判定部６１は、データフレームの中継を行なう際に、ＴＴＬの値が中継方向の自系リングの到達可能範囲のノード装置数よりも小さいまたは等しければ、このデータフレームを内側リング送信部５８ｘを介して内側リングの下流側に位置するノード装置に中継する。

なお、本実施の形態では、リングネットワーク１，２がそれぞれ５つずつのノード装置を有している場合について説明したが、リングネットワーク１，２は、少なくとも２組のペアノードを構成できるよう、少なくとも２つずつのノード装置を有していればよい。

また、本実施の形態では、通信システム１０が２つのリングネットワーク１，２を有している場合について説明したが、通信システム１０が３つ以上のリングネットワークを有する構成としてもよい。

このように実施の形態１によれば、リングＡとリングＢの間を接続するエスケープパス３を用いて、リングＡ，Ｂ間でトポロジ情報を相互に交換するので、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂでは、自系リングのトポロジ情報と他系リングのトポロジ情報を統合したトポロジ情報を生成できる。そして、通信システム１０では、多重障害が発生した場合に、統合したトポロジ情報に基づいて、通信経路の切り替えを迅速に行なうことができる。したがって、多重障害が発生した場合であっても、通信経路の回復時間の短縮化を図ることができ、新たな通信経路の確保を容易かつ迅速に行なうことが可能となる。

また、フレーム振分け部８１が、転送の優先度に応じて所定のＭＡＣフレームのみを他系のリングに転送しているので、エスケープパス３の帯域を圧迫することなくリングネットワーク１，２間でＭＡＣフレームの送受信を行うことが可能となる。

また、エスケープパス３の両端に接続されている２台のペアノードを１台分の仮想アドレスで模擬した仮想トポロジマップを各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂで生成しているので、多重障害発生時にもリングＡ，Ｂの全体のトポロジを把握することが可能となる。

実施の形態２．
つぎに、図８を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１の通信システム１０では、ペアノードを接続するエスケープパス３が１本であり、エスケープパス３の利用帯域が不足する場合を想定して、各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂが高優先度のフレームのみエスケープパス３へ通過させる機能（フィルタリング部６２）を有していた。

しかしながら、内側・外側の両リングからエスケープパス３に転送するフレームは、最大でＲＰＲ伝送帯域＋カプセル化におけるオーバヘッド分の帯域がエスケープパス３を通る可能性がある。

このため、本実施の形態では、エスケープパス３の帯域を増大させるために、複数回線のエスケープパス３によって、各ペアノードを接続しておく。すなわち、実施の形態１の通信システム１０では、ノード装置１１Ａ〜１５Ａと２１Ｂ〜２５Ｂとの間のエスケープパス３がそれぞれ１本ずつのエスケープパス３で接続されていたが、本実施の形態の通信システム１０では、ノード装置１１Ａ〜１５Ａと２１Ｂ〜２５Ｂとの間のエスケープパス３がそれぞれ複数本ずつのエスケープパス３で接続されている。また、本実施の形態の各ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは、エスケープパス３へフレームを転送する際に、何れのエスケープパス３へフレームを転送するかを振り分ける手段（後述のフレーム振分け部８１）を有している。

まず、実施の形態２に係るノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂの構成について説明する。なお、ノード装置１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂは同様の構成を有するので、ここではノード装置１１Ａの構成について説明する。

図８は、実施の形態２に係るノード装置の構成を示す図である。図８の各構成要素のうち図２に示す実施の形態１のノード装置１１Ａと同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。実施の形態２に係るノード装置１１Ａは、実施の形態１に係るノード装置１１Ａと比べて、フィルタリング部６２の代わりにフレーム振分け部８１を有している。

フレーム振分け部８１は、実施の形態１のノード装置１１ＡでＲＰＲインタフェース受信部５２ｙが行なっていたエスケープパス３へフレームを転送する場合のカプセル化処理を行なう。さらに、本実施の形態のフレーム振分け部８１は、エスケープパス３に転送するフレームに対して、エスケープパス３の本数分のリンクアグリゲーションを実行する。

このように実施の形態２によれば、各ペアノードが複数本のエスケープパス３によって接続され、フレーム振分け部８１がリンクアグリゲーションを実行するので、ペアノード間の通信帯域を拡大することができる。

以上のように、本発明に係る通信システムおよびリングノード装置は、多重障害が発生した場合の新たな通信経路の確保に適している。

本発明の実施の形態１に係る通信システムの構成を示す図である。 実施の形態１に係るノード装置の構成を示す図である。 各ノード装置に設定される実アドレスを説明するための図である。 各ノード装置に設定される実アドレスと仮想アドレスを説明するための図である。 通信システムで多重障害が発生した場合の各ノード装置の動作を説明するための図（１）である。 通信システムで多重障害が発生した場合の各ノード装置の動作を説明するための図（２）である。 図５，６に示した多重障害が発生した後の仮想トポロジマップを示す図である。 実施の形態２に係るノード装置の構成を示す図である。

符号の説明

１，２ リングネットワーク
３ エスケープパス
１０ 通信システム
１１Ａ〜１５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂ ノード装置
３１，３２ 端末
５１ 集線ＳＷ部
５２ｘ ＲＰＲインタフェース送信部
５２ｙ ＲＰＲインタフェース受信部
５４ プロテクション部
５５ トポロジ管理部
５６ｘ 外側リング送信部
５６ｙ 外側リング受信部
５７ 外側リングＤｒｏｐ判定部
５８ｘ 内側リング送信部
５８ｙ 内側リング受信部
６１ 内側リングＤｒｏｐ判定部
６２ フィルタリング部
８１ フレーム振分け部

Claims (5)

1. 複数のリングノード装置を有したＲＰＲネットワークを少なくとも２つ備えるとともに、前記ＲＰＲネットワークのうちの一方のＲＰＲネットワークのリングノード装置と、他方のＲＰＲネットワークのリングノード装置との間の装置間を、所定のパスで少なくとも２組接続した通信システムにおいて、
   前記少なくとも２組の各リングノード装置は、
   自装置の属するＲＰＲネットワーク内である自ＲＰＲネットワーク内の、前記自装置とは異なる他のリングノード装置との間でＲＰＲフレームを送受信するＲＰＲ送受信部と、
   前記自ＲＰＲネットワークとは異なる他のＲＰＲネットワークである他ＲＰＲネットワーク内のリングノード装置との間で、前記所定のパスを介して、カプセル化されたＲＰＲフレームを送受信するカプセル化送受信部と、
   前記他ＲＰＲネットワーク内のリングノード装置との間で、カプセル化されたＲＰＲフレームとして、前記自ＲＰＲネットワークのトポロジに関する第１のトポロジ情報と、前記他ＲＰＲネットワークのトポロジに関する第２のトポロジ情報と、を相互に通知して、前記第１のトポロジ情報および前記第２のトポロジ情報をシステム内トポロジ情報として管理するトポロジ管理部と、
   を備え、
   前記ＲＰＲ送受信部は、前記ＲＰＲフレーム内に付加されている前記ＲＰＲフレームの送信先に関する送信先情報および前記システム内トポロジ情報に基づいて、前記自ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームおよび前記他ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームのうち、自ＲＰＲネットワーク内に送るＲＰＲフレームを判別して自ＲＰＲネットワークに送り、
   カプセル化送受信部は、前記ＲＰＲフレーム内に付加されている前記ＲＰＲフレームの送信先に関する送信先情報および前記システム内トポロジ情報に基づいて、前記自ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームおよび前記他ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームのうち、前記他ＲＰＲネットワークに転送するＲＰＲフレームを判別して前記他ＲＰＲネットワークに転送することを特徴とする通信システム。
2. 前記ＲＰＲフレームに付加された転送の優先度に関する情報に基づいて、前記カプセル化送受信部に、所定値よりも大きな優先度のＲＰＲフレームを前記他ＲＰＲネットワークへ転送させるフィルタリング部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記所定のパスは複数回線からなり、
   前記複数回線のうち何れかの回線に前記カプセル化されたＲＰＲフレームを振り分ける振分け部をさらに備え
   前記カプセル化送受信部は、前記振分け部で振り分けられた回線を介して前記カプセル化されたＲＰＲフレームを前記他ＲＰＲネットワークへ転送することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
4. 前記第１のトポロジ情報および前記第２のトポロジ情報は、それぞれ前記所定のパスで接続された１組のリングノード装置間で共通の仮想アドレスおよび前記各リングノード装置に固有の実アドレスに基づいて生成された情報であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の通信システム。
5. ＲＰＲネットワーク内に配設されるとともに、前記ＲＰＲネットワークとは異なる他のＲＰＲネットワークとの間を所定のパスで接続するリングノード装置において、
   自装置の配設される自ＲＰＲネットワークおよび前記他のＲＰＲネットワークは、前記自ＲＰＲネットワークのリングノード装置と、前記他のＲＰＲネットワークのリングノード装置との間の装置間を前記所定のパスで少なくとも２組接続した通信システム内に配設されるとともに、
   自装置の属するＲＰＲネットワーク内である自ＲＰＲネットワーク内の、前記自装置とは異なる他のリングノード装置との間でＲＰＲフレームを送受信するＲＰＲ送受信部と、
   前記自ＲＰＲネットワークとは異なる他のＲＰＲネットワークである他ＲＰＲネットワーク内のリングノード装置との間で、前記所定のパスを介して、カプセル化されたＲＰＲフレームを送受信するカプセル化送受信部と、
   前記他ＲＰＲネットワーク内のリングノード装置との間で、カプセル化されたＲＰＲフレームとして、前記自ＲＰＲネットワークのトポロジに関する第１のトポロジ情報と、前記他ＲＰＲネットワークのトポロジに関する第２のトポロジ情報と、を相互に通知して、前記第１のトポロジ情報および前記第２のトポロジ情報をシステム内トポロジ情報として管理するトポロジ管理部と、
   を備え、
   前記ＲＰＲ送受信部は、前記ＲＰＲフレーム内に付加されている前記ＲＰＲフレームの送信先に関する送信先情報および前記システム内トポロジ情報に基づいて、前記自ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームおよび前記他ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームのうち、自ＲＰＲネットワーク内に送るＲＰＲフレームを判別して自ＲＰＲネットワークに送り、
   カプセル化送受信部は、前記ＲＰＲフレーム内に付加されている前記ＲＰＲフレームの送信先に関する送信先情報および前記システム内トポロジ情報に基づいて、前記自ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームおよび前記他ＲＰＲネットワーク内が送信元であるＲＰＲフレームのうち、前記他ＲＰＲネットワークに転送するＲＰＲフレームを判別して前記他ＲＰＲネットワークに転送することを特徴とするリングノード装置。

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