JP5949255B2 - 通信制御装置、及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信制御装置、及び通信制御方法に関する。

従来、光ファイバを伝送媒体とするネットワーク（ＯＴＮ：Optical Transport Network）において、複数のノードがリング状に接続されたリング型ネットワークが普及しつつある。この様な形態のネットワークは、リング同士を相互に接続することで拡張可能であるが、ノードや回線に障害が発生した場合、その影響を抑制するため、単一ノードの接続による８の字型の拡張は、通常行われない。通常は、例えば、International Telecommunication Union−Telecommunication standardization sector（ＩＴＵ−Ｔ）によるリングプロテクション勧告Ｇ．８７３．２を考慮し、より障害に対する冗長性の高い拡張手法が採られる。かかる手法としては、例えば、リング間の接続を２つのノードにより形成する共有リンク、あるいは、矩形状に配置された４つのノードにより冗長性を更に向上させたインターコネクションリンクが存在する。

特開平１１−３３１２２７号公報 特開２００２−９８０２号公報

特に、上述した２種類の拡張手法（リンク）の内、後者のインターコネクションリンクは、例えばＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８４２で規格化されており、Bi-directional Line Switched Ring（ＢＬＳＲ）方式によるプロテクションを実現しつつ、リング型ネットワークの拡張が可能である。しかしながら、この様な手法では、接続ノード以外のノードにおいても、パス回線用のテーブルの作成、あるいは、隣接するリングへのトラフィックの制御が必要となるという問題がある。この様な問題には、例えば、４つの接続ノードにおいて、対角に位置するノードに直接リンクを形成する構成（所謂、たすき掛け）を採ることで、対応可能であるが、上述のＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８４２では、新たな課題が発生する。すなわち、ネットワークが上記構成を採ると、ネットワークにおけるセレクタの分岐数やノード数が増大する、あるいは、ノードが複数種類のセレクタを自装置内に設けることとなる。その結果、リング間の接続部分（接続ノードやノード間のリンク）における状態管理が複雑になる。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、プロテクション機能を有し、リング間の接続部分における管理の容易なリング型ネットワークを、簡易な構成で実現することができる通信制御装置、及び通信制御方法を提供す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、本願の開示する通信制御装置は、一つの態様において、リング型ネットワークにおける複数のリングの接続部分を構成する。前記通信制御装置は、検出部と受信部と設定部と転送部とを有する。前記検出部は、前記接続部分における障害を検出する。前記受信部は、自通信制御装置の属するリング上の他の通信制御装置から送信されたデータを受信する。前記設定部は、前記検出部により前記障害が検出された場合、前記受信部により受信されたデータの転送先に応じて、前記データを通過させるか、または、前記自通信制御装置において前記データを逆方向に折り返すかを決定すると共に、該決定結果に基づき、前記データの伝送経路を設定する。前記転送部は、前記設定部により設定された伝送経路に従い、前記データを転送する。

本願の開示する通信制御装置の一つの態様によれば、プロテクション機能を有し、リング間の接続部分における管理の容易なリング型ネットワークを、簡易な構成で実現することができる。

図１は、リング型ネットワークにおけるリングの接続形態を示す図である。 図２は、接続ノード間に形成される仮想リンクを示す図である。 図３Ａは、マスター／スレーブ間にリンク冗長経路を設定する方法を説明するための図である。 図３Ｂは、マスター／スレーブ間にリンク冗長経路の設定を行う際の各接続ノードの動作を説明するためのシーケンス図である。 図４は、接続ノードがトラフィックを受信した場合に設定される冗長経路を示す図である。 図５は、ノード障害の発生時に冗長経路が提供される様子を説明するための図である。 図６は、リンク障害の発生時に冗長経路が提供される様子を説明するための図である。 図７は、接続ノードの構成を示すブロック図である。 図８Ａは、接続ノードＮ６から接続ノードＮ４へトラフィックが入力された際のスイッチングテーブル内のデータ格納例を示す図である。 図８Ｂは、接続ノードＮ６から接続ノードＮ４へトラフィックが入力された際に設定されるパスを示す図である。 図９Ａは、接続ノードＮ３に障害が発生した際のスイッチングテーブル内のデータ格納例を示す図である。 図９Ｂは、接続ノードＮ３に障害が発生した際に設定されるパス、及び接続ノードＮ３のスイッチングテーブル内のデータ格納例を示す図である。 図１０は、接続ノードのスイッチングテーブルに基づく状態遷移図である。 図１１は、接続ノードの動作を説明するためのフローチャートである。 図１２は、変形例１に係るリング型ネットワークにおけるリングの接続形態を示す図である。 図１３は、変形例１に係る接続ノードの構成を示すブロック図である。 図１４は、変形例２に係るリング型ネットワークにおけるリングの接続形態を示す図である。 図１５は、変形例２に係る接続ノードの構成を示すブロック図である。 図１６Ａは、変形例３に係るネットワークの接続形態を示す図である。 図１６Ｂは、接続部分を冗長化可能な変形例３に係るネットワークの接続形態を示す図である。 図１７は、変形例３に係る接続ノードの構成を示すブロック図である。

以下に、本願の開示する通信制御装置、及び通信制御方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する通信制御装置、及び通信制御方法が限定されるものではない。

まず、本実施例において想定するネットワークを図１に示す。図１は、リング型ネットワークＲＮにおけるリングＲ１、Ｒ２の接続形態を示す図である。図１に示す様に、リング型ネットワークＲＮは、２つのリングＲ１、Ｒ２を有する。また、リングＲ１は、接続ノードＮ１、Ｎ２とノードＮ５とを回線上に有し、リングＲ２は、接続ノードＮ３、Ｎ４とノードＮ６とを回線上に有する。更に、各リングＲ１、Ｒ２の接続部分では、接続ノードＮ１〜Ｎ４がリンクＬ１〜Ｌ６を介して接続されている。特に、それぞれ対角に位置する接続ノードＮ１、Ｎ４間を接続するリンクＬ５と、接続ノードＮ２、Ｎ３間を接続するリンクＬ６とは、襷掛け状に斜めに交差することで、冗長化を図っている。また、リング型ネットワークＲＮは、上記の構成を採ることで、隣接ノードや、隣接リングのリンクに影響を与えることなく、ＢＬＳＲ方式によるトラフィック（ＯＤＵ（Optical Data Unit）のパス）伝送を実現する。

次に、図２は、接続ノードＮ３、Ｎ４間に形成される仮想リンクＶ１を示す図である。リング型ネットワークＲＮでは、接続ノードＮ３、Ｎ４からリングＲ１に通じるトラフィック帯域は、各接続ノードＮ３、Ｎ４の利用可能な全トラフィック帯域と推定することができる。したがって、図２に示す様に、仮想リンクＶ１は、上記トラフィック帯域から、リングＲ２内に閉じたトラフィック帯域を差し引いた帯域により、共用プロテクションとして提供される。仮想リンクＶ１は、ＢＬＳＲ方式により設定された、接続ノードＮ３、Ｎ４間のリンクＬ４の内部に形成されるため、リングプロテクションに影響を与えることはない。なお、接続ノードＮ３、Ｎ４について例示的に説明したが、接続ノードＮ１、Ｎ２間の冗長に際しても同様に、仮想リンクの形成が可能である。

図３Ａは、マスター／スレーブ間にリンク冗長経路を設定する方法を説明するための図である。図３Ａにおいて、丸で囲んだ「Ｍ」は、自接続ノードが、リンク接続された接続ノードとの関係でマスターノードであることを示す。同様に、丸で囲んだ「Ｓ」は、自接続ノードが、リンク接続された接続ノードとの関係でスレーブノードであることを示す。各接続ノードＮ１〜Ｎ４がマスターノードであるか否かは、リンク接続された他の接続ノードとの関係で相対的に定まるものであり、ネットワーク環境やトラフィック状態に応じて、適宜変更可能である。例えば、接続ノードＮ１は、接続ノードＮ３との関係では、マスターノードであるが、接続ノードＮ４との関係では、スレーブノードとなる。また、接続ノードＮ４は、接続ノードＮ１との関係では、マスターノードであるが、接続ノードＮ２との関係では、スレーブノードとなる。

図３Ａにおいて、例えば、接続ノードＮ２、Ｎ４間のリンクＬ２に障害が発生した場合を想定する。この場合、接続ノードＮ２が接続ノードＮ４との間でトラフィック伝送を行うための経路として、接続ノードＮ２−Ｎ１−Ｎ４を順に経由する経路と、接続ノードＮ２−Ｎ３−Ｎ４を順に経由する経路との少なくとも２通りの経路が存在する。本実施例では、接続ノードＮ２、Ｎ４に関し、上述した様に、接続ノードＮ２がマスターに設定されている。このため、接続ノードＮ２側のノードである接続ノードＮ１（接続ノードＮ２の属するリングＲ１上の別の接続ノードＮ１）を経由する前者の経路が選択される。したがって、接続ノードＮ２は、接続ノードＮ１、Ｎ４との間で、冗長経路の設定に必要な情報の交換を行う。また、接続ノードＮ２、Ｎ１、Ｎ４は、設定された上記冗長経路を用いたトラフィック伝送の実行に必要なテーブルを、各ノード内に生成する。なお、リンク冗長経路の設定は、リンク上でのシグナリングによる設定であっても、ＮＭＳ（Network Management System）経由の設定であってもよい。

図３Ｂは、マスター／スレーブ間にリンク冗長経路の設定を行う際の各接続ノードＮ２、Ｎ１、Ｎ４の動作を説明するためのシーケンス図である。Ｓ１では、接続ノードＮ２のメッセージ送受信部１１は、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９で定義されたＴＳ（Tributary Slot）を用いて、接続ノードＮ１、Ｎ４に対し、占有帯域の通知を行う。該通知を受けた各接続ノードＮ１、Ｎ４は、メッセージ送受信部１１により、受信側設定用のＴＳを返信する（Ｓ２）。Ｓ３では、Ｓ２と同様に、接続ノードＮ２が、メッセージ送受信部１１により、送信側設定用のＴＳを返信する。そして、該返信を受信した各接続ノードＮ１、Ｎ４は、メッセージ送受信部１１により、ＡＣＫ（肯定応答）を返信する（Ｓ４）。これにより、接続ノードＮ２、Ｎ４間に、接続ノードＮ１を経由したリンク冗長経路Ｐ１０が確立される。なお、接続ノードＮ２、Ｎ４間のリンクＬ２について例示的に説明したが、接続ノードＮ１、Ｎ３間のリンクＬ３に対しても同様の手法により、リンク冗長経路の設定が可能である。

上述した様に、通信制御システム１は、接続ノードＮ１〜Ｎ４のマスター／スレーブを可変的に設定可能とすることで、特定の接続ノードにトラフィックが過剰に集中することを回避することができる。その結果、システム内における負荷の偏在が未然に防止される。

続いて、接続部分の全てのリンクＬ１〜Ｌ６の帯域が同一であることを前提として、冗長設定の方法について、更に説明する。図４は、接続ノードＮ４がトラフィックを受信した場合に設定される冗長経路を示す図である。ここで、接続ノードＮ４は、接続ノードＮ２に対してはマスターノードであるが、接続ノードＮ１に対してはスレーブノードである。図４に示す様に、接続ノードＮ４に障害が発生すると、接続ノードＮ２、Ｎ３間に経路Ｐ１１が設定される。また、リンクＬ２における障害に対しては、マスターノードである接続ノードＮ４側の接続ノードＮ３を経由する経路Ｐ１２が設定される。更に、リンクＬ５に障害が発生すると、各接続ノードＮ４−Ｎ２−Ｎ１を経由する経路Ｐ１３、あるいは、各接続ノードＮ４−Ｎ３−Ｎ１を経由する経路Ｐ１４が、それぞれ設定される。このとき、接続ノードＮ３、Ｎ４間のリンクＬ４は、上述のＢＬＳＲ処理に従い、半分の帯域を、リングＲ２のプロテクションのために提供する。一方、リンクＬ４は、残りの半分の帯域を、接続ノードＮ４−Ｎ３−Ｎ２経由、及び接続ノードＮ３−Ｎ４−Ｎ１経由の各冗長経路のために提供する。すなわち、リンクＬ４は、リングＲ２と、各接続ノードＮ１〜Ｎ４とによって共用される共有リンクとなる。

図５は、ノード障害の発生時に冗長経路が提供される様子を説明するための図である。図５に示す様に、接続ノードＮ１〜Ｎ３及びリング上ノードＮ６が接続ノードＮ４の障害を検出すると（Ｔ１）、接続ノードＮ４と同一のリングＲ２上において隣接するノードＮ３、Ｎ６間において、障害通知メッセージが送受信される（Ｔ２）。これにより、接続ノードＮ３−Ｎ６間における折り返し通信が可能となる。上記障害通知メッセージは、例えば、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８７３．２で定義されるＯＴＮリングのＡＰＳ（Automatic Protection Switching）メッセージである。接続ノードＮ３は、接続ノードＮ４におけるノード障害の検出または障害通知メッセージの受信を契機として、リングＲ１、Ｒ２間の接続部分の冗長を提供する。なお、Ｔ１の障害検出とＴ２のメッセージ受信との時間的前後関係は、任意である。

Ｔ３では、接続ノードＮ１は、接続ノードＮ１−Ｎ３間のプロテクション経路の内、接続ノードＮ１側の設定を行い、接続ノードＮ２は、接続ノードＮ２−Ｎ３間のプロテクション経路の内、接続ノードＮ２側の設定を行う。同様に、接続ノードＮ３は、接続ノードＮ１−Ｎ３間及び接続ノードＮ２−Ｎ３間のプロテクション経路の内、接続ノードＮ３側の設定を行う。更に、接続ノードＮ３、Ｎ６においては、ＢＬＳＲ処理も併せて実行される（Ｔ４）ため、例えば、接続ノードＮ３では、接続ノードＮ４宛の信号を接続ノードＮ７に転送するといったトラフィック制御が可能となる。同様に、接続ノードＮ６においても、障害の発生した接続ノードＮ４宛の信号を接続ノードＮ８に転送するといった双方向のトラフィック制御が可能となる。なお、Ｔ３の経路設定とＴ４のＢＬＳＲ処理との時間的前後関係は、任意である。

上記制御の結果、経路Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３は、新たな経路Ｐ２１’、Ｐ２２’、Ｐ２３’に冗長化される。すなわち、通信制御システム１は、障害の発生した接続ノードＮ４と接続ノードＮ２、Ｎ１との間の経路を、図４に示した経路設定手法により、接続ノードＮ３と接続ノードＮ２、Ｎ１との間の経路に切り替える制御を行う。併せて、接続ノードＮ３は、リングプロテクションの動作として、リングＲ２上のプロテクションパス経由で入力されたＬ２、Ｌ５向けのトラフィックを処理し、それぞれ接続ノードＮ２、Ｎ１に転送する。上述した様に、周辺ノードＮ１〜Ｎ３、Ｎ６が、リングＲ１に波及する可能性のある接続ノードＮ４の障害を検出すると、該検出結果に基づき、接続ノードＮ４を含む接続部分に冗長経路が提供される。

図６は、リンク障害の発生時に冗長経路が提供される様子を説明するための図である。図６に示す様に、接続ノードＮ２が、接続ノードＮ４との間のリンクＬ２の障害を検出すると（Ｔ１１）、接続ノードＮ４から、マスター側の接続ノードＮ４と同一リングＲ２上の接続ノードＮ３に対して、リンクＬ２の障害が通知される（Ｔ１２）。なお、リンク障害では、ノード障害と異なり、折り返し制御は行われないため、ＡＰＳメッセージが送受信されることはない。

Ｔ１３では、接続ノードＮ２は、接続ノードＮ２−Ｎ３間のプロテクション経路の内、接続ノードＮ２側の設定を行い、接続ノードＮ４は、接続ノードＮ４−Ｎ３間のプロテクション経路の内、接続ノードＮ４側の設定を行う。同様に、接続ノードＮ３は、接続ノードＮ３−Ｎ２間及び接続ノードＮ３−Ｎ４間のプロテクション経路の内、接続ノードＮ３側の設定を行う。

上記制御の結果、接続ノードＮ４−Ｎ２間におけるトラフィックの経路は、接続ノードＮ４−Ｎ３−Ｎ２の経路に冗長化される。このとき、接続ノードＮ２は、リンクＬ２の障害検出結果に基づき、通常の動作を行うだけでよい。上述した様に、周辺ノードＮ２が、リングＲ１に波及する可能性のある接続ノードＮ４の障害を検出すると、該検出結果に基づき、接続ノードＮ４を含む接続部分に冗長経路が提供される。

図７は、接続ノードＮ４の構成を示すブロック図である。図７に示す様に、接続ノードＮ４は、メッセージ送受信部１１と、スイッチングテーブル１２と、ポートステート管理部１３と、光信号処理部１４ａ〜１４ｈと、障害検出部１５ａ〜１５ｃと、信号処理部１６ａ〜１６ｈと、ＡＰＳ処理部１７と、ＯＤＵスイッチ１８とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。また、接続ノードＮ４は、スイッチングテーブル１２を制御するためのノード設定装置２０を介して、他のノード３０と接続される。ノード設定装置２０は、例えば、ＮＭＳ（Network Management System）である。

メッセージ送受信部１１は、図３Ｂに示した様に、他の接続ノードＮ１〜Ｎ３との間でシグナリングメッセージの送受信を行う。スイッチングテーブル１２は、詳細については後述するが、接続ノードＮ４がトラフィック（ＯＤＵパス）のスイッチングを行う際に参照される情報が格納される。ポートステート管理部１３は、他の接続ノードＮ１〜Ｎ３に接続するためのポートの状態を管理する。光信号処理部１４ａ〜１４ｈは、他の接続ノードＮ１〜Ｎ３に接続するための各ポートにおいて、光信号の終端、ＯＴＵ（Optical Transport Unit）、ＨＯ（High Order）のＯＤＵの各処理を実行する。

障害検出部１５ａ〜１５ｃは、接続ノードＮ４の接続する各リンク毎に設けられ、上記光信号から、他のノードやリンクの障害を通知する信号を検出すると共に、該信号を上記光信号に挿入する。信号処理部１６ａ〜１６ｈは、対応する光信号処理部１４ａ〜１４ｈから入力された光信号から、ＬＯ（Lower Order）のＯＤＵを抽出する分離処理を行うと共に、入力されたＬＯのＯＤＵを多重化して、後段の光信号処理部１４ａ〜１４ｈに出力する。ＡＰＳ処理部１７は、接続ノードＮ３、Ｎ６に対し、リングＲ２のＡＰＳ（Automatic Protection Switching）処理を実行すると共に、処理結果をポートステート管理部１３に出力する。ＯＤＵスイッチ１８は、ＬＯのＯＤＵを交換制御する。

以上、接続ノードＮ４の構成を代表的に説明したが、他の接続ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３についても、上述した接続ノードＮ４とそれぞれ同様の構成を有する。したがって、共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その図示及び詳細な説明は省略する。

図８Ａは、接続ノードＮ６から接続ノードＮ４へトラフィックが入力された際のスイッチングテーブル１２ａ内のデータ格納例を示す図である。図８Ｂは、接続ノードＮ６から接続ノードＮ４へトラフィックが入力された際に設定されるパスＸｉ、Ｙｉ、Ｚｉを示す図である。なお、ｉは１以上の整数（自然数）であり、ｎはｎ＞２ｉを満たす整数である。図８Ａに示す様に、スイッチングテーブル１２ａには、ＬＯＯＤＵ種別とＯＤＵパス名とスイッチングによる転送先とが、ＰＳＩ（Payload Structure Identifier）／ＴＳ毎に更新可能に格納されている。ＯＤＵスイッチ１８は、このスイッチングテーブル１２ａを参照することで、対応するパスを伝送経路とするＯＤＵを、複数の接続ノードＮ１〜Ｎ３の内、何れのノードに転送するかを決定する。スイッチングによる転送先は、通常時と障害時とに分けて設定され、特に障害時の場合には障害箇所に応じて個別に設定されるため、ネットワークの状態に適応した柔軟性の高いスイッチングが可能となる。

例えば、スイッチングテーブル１２ａの最上段のＰＳＩ／ＴＳ“１”では、ＬＯＯＤＵ種別として“ＯＤＵｋ_Ｘ１”が定義されているため、対応するパスは“パスＸ１”となる。図８Ｂを参照すると、“パスＸ１（図８ＢではＸｉ）”を伝送経路とするＬＯＯＤＵは、通常時には、接続ノードＮ３宛に転送されるため、スイッチングテーブル１２ａ内の「（１）通常時」の転送先として、“Ｎ３”が格納されている。また、「（２）リング上障害時」にも同様に、スイッチングによる転送先として“Ｎ３”が設定されている。しかしながら、接続ノードＮ３の障害時には、ＯＤＵスイッチ１８は、接続ノードＮ３へのスイッチングができないことから、ＬＯＯＤＵの転送先を“Ｎ６”に設定することで、接続ノードＮ４、Ｎ７間でのＢＬＳＲ処理を可能とする。更に、“パスＸ１”はリンクＬ２を経路上に含まないことから、リンクＬ２に障害が発生しても、“パスＸ１”が当該障害の影響を受けることはない。したがって、「（４）リンクＬ２障害時」の転送先としては、“Ｎ３”が設定されている。

なお、ＰＳＩ／ＴＳの内、通常使用されるスロット数は、ｎ／２であり、（ｎ／２）＋１以降のスロットは、リングＲ２上の障害に対して適用される。但し、接続ノードＮ４に隣接する接続ノードＮ３は、自ノードの保持するスイッチングテーブルを参照することで、ＢＬＳＲ処理を行うことなく、接続ノードＮ１、Ｎ２宛に転送するＬＯＯＤＵを処理することとなる。

図９Ａは、接続ノードＮ３に障害が発生した際のスイッチングテーブル１２ｂ内のデータ格納例を示す図である。図９Ｂは、接続ノードＮ３に障害が発生した際に設定されるパス、及び接続ノードＮ３のスイッチングテーブル１２ｃ内のデータ格納例を示す図である。図９Ａに示す様に、接続ノードＮ３にノード障害が発生した場合には、（ｎ／２）＋１以上のＰＳＩ／ＴＳに対する経路設定につき、接続ノードＮ３で定義されたスイッチングテーブル１２ｃが参照される。その結果、接続ノードＮ３の受信したパスＶｉ上のＬＯＯＤＵは、接続ノードＮ１または接続ノードＮ７宛に転送され、接続ノードＮ３の受信したパスＷｉ上のＬＯＯＤＵは、接続ノードＮ２または接続ノードＮ７宛に転送される。また、例えば、ノードＮ９から送出された、接続ノードＮ４宛のＬＯＯＤＵは、通常時であれば、ノードＮ７と接続ノードＮ３とを経由するが、接続ノードＮ３の障害時には、ＢＬＳＲ処理が実行される。このため、接続ノードＮ４宛のＬＯＯＤＵは、接続ノードＮ３の手前（接続ノードＮ７）で折り返され、ノードＮ９、Ｎ８、Ｎ６経由で接続ノードＮ４に到達する。

次に、接続ノードＮ４のポートステート管理部１３により決定されるモードの遷移について説明する。図１０は、接続ノードＮ４のスイッチングテーブル１２ａ〜１２ｃに基づく状態遷移図である。図１０に示す様に、接続ノードＮ４は、障害の発生していない場合の「通常モードＭ１」に加え、障害の種別に応じた３つのモードＭ２〜Ｍ４を有する。すなわち、接続ノードＮ４は、リングＲ２上での障害発生時には「リングプロテクションモードＭ２」に設定され、接続リンクＬ２、Ｌ４の障害発生時には「リング接続プロテクションモードＭ３」に設定される。更に、接続ノードＮ４は、他の接続ノードＮ１〜Ｎ３の障害発生時には「接続リンクプロテクションモードＭ４」に設定される。

これら４つのモードＭ１〜Ｍ４は、障害の発生及び復旧を契機として、双方向に遷移可能であるが、必ずしも各モードＭ１〜Ｍ４が他の全てのモードに遷移可能である必要は無い。例えば、通常モードＭ１は、モードＭ２〜Ｍ４への遷移が可能である（Ｕ１〜Ｕ６）が、リングプロテクションモードＭ２から接続リンクプロテクションモードＭ４に直接遷移することはない。同様に、接続リンクプロテクションモードＭ４がリング接続プロテクションモードＭ３に直接遷移することはない。また、各モードＭ１〜Ｍ４は、それぞれ排他的に設定されるとは限らず、接続ノードＮ４は、複数のモードを同時に設定することもできる。例えば、図１０に示す様に、接続ノードＮ４は、異なる複数のモードＭ２、Ｍ４が１つのノード内に共存する状態（双方モードＭ５の状態）を採ることもできる。同様に、接続ノードＮ４は、異なる複数のモードＭ３、Ｍ４が１つのノード内に共存する双方モードＭ６の状態を採ることもできる。なお、図６に示した接続ノードＮ１、Ｎ２は、接続リンクＬ１〜Ｌ３の障害発生時の遷移先である「リング接続プロテクションモードＭ３」において動作する。

次に、接続ノードＮ４の動作を説明する。図１１は、接続ノードＮ４の動作を説明するためのフローチャートである。

通常モードＭ１にある接続ノードＮ４が、障害検出部１５ｂにより、接続リンクＬ４の障害を検出すると（Ｓ１１）、ポートステート管理部１３は、現在のモードがリング接続プロテクションモードＭ３であるか否かを判定する（Ｓ１２）。当該判定の結果、接続ノードＮ４がリング接続プロテクションモードＭ３にない場合（Ｓ１２；Ｎｏ）、ポートステート管理部１３は、Ｓ１１で検出された障害がマスターポートで発生したものであるか否かの判定を行う（Ｓ１３）。当該判定の結果、上記障害の発生箇所がマスターポートである場合（Ｓ１３；Ｙｅｓ）には、メッセージ送受信部１１は、隣接する接続ノード（例えば、接続ノードＮ３）に対して、スイッチングテーブル１２ｃの適用（Activate）を指示するメッセージを送信する（Ｓ１４）。

Ｓ１５では、接続ノードＮ４のポートステート管理部１３は、他の接続リンクの存否を確認する。確認の結果、接続ノードＮ４にリンクＬ４以外の接続リンク（例えば、リンクＬ２、Ｌ５）が存在する場合（Ｓ１５；Ｙｅｓ）、ポートステート管理部１３は、当該接続リンクのポートモードをマスターからスレーブに変更する。また、ポートステート管理部１３は、上記接続リンクを冗長経路の一部とするシグナリングを行う（Ｓ１６）。そして、接続ノードＮ４は、通常モードＭ１に復帰する。

なお、上記Ｓ１２において、接続ノードＮ４がリング接続プロテクションモードＭ３にある場合（Ｓ１２；Ｙｅｓ）、あるいは、上記Ｓ１３において、上記障害の発生箇所がスレーブポートである場合（Ｓ１３；Ｎｏ）には、ポートステート管理部１３は、自接続ノードＮ４の接続ポートをスレーブからマスターに切り替える（Ｓ１７）。その後、接続ノードＮ４は、通常モードＭ１に復帰する。また、上記Ｓ１５において、他の接続リンクが存在しない場合（Ｓ１５；Ｎｏ）には、接続リンクＬ４の障害発生に伴い、接続ノードＮ４から接続リンクが消滅することとなる。したがって、この場合にも、接続ノードＮ４は、通常モードＭ１に復帰する。

上記一連の動作により、通信制御システム１は、マスターノードを、複数のリングＲ１、Ｒ２に分散して配置することができる。これにより、リング型ネットワークＲＮに障害が発生しても、通信制御システム１は、該ネットワークを構成する２つのリングＲ１、Ｒ２の内、片側のリングＲ２にトラフィックが偏在することを防止することが可能となる。

（変形例１）
次に、変形例１について説明する。上記実施例に係る通信制御システム１は、以下に説明する様な変形態様を採ることもできる。図１２は、変形例１に係るリング型ネットワークＲＮにおけるリングＲ１−Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の接続形態を示す図である。図１３は、変形例１に係る接続ノードＮ４の構成を示すブロック図である。変形例１におけるリング型ネットワークＲＮ及び接続ノードＮ４は、上述した実施例におけるリング型ネットワークＲＮ及び接続ノードＮ４と同様の構成要素を含む。したがって、変形例１では、上記実施例と共通する構成要素には、末尾が同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。変形例１が上記実施例と異なる点は、リングの数である。

すなわち、上記実施例では、リング型ネットワークＲＮは、シングルリングの接続により形成されるものとしたが、変形例１では、図１２に示す様に、複数のリングＲ２、Ｒ３、Ｒ４が形成されている。これに対応するため、接続ノードＮ４は、図１３に示す様に、スイッチングテーブル２２と、光信号処理部２４ａ、２４ｇと、ＡＰＳ処理部２７と、ＯＤＵスイッチ２８とを、リング数である３組分有する。変形例１では、接続リングＲ１〜Ｒ４の帯域の最大値は、ｍａｘ｛Σ（接続ノードＮ１−Ｎ２間の帯域），（接続ノードＮ３−Ｎ４間の帯域）｝である。変形例１に係る通信制御システム１によれば、リング数の増加に対し、ポート数の増加のみによる対応が可能であるが、接続ノードＮ１、Ｎ２においては、各リングＲ２、Ｒ３、Ｒ４の帯域を多重及び分離する機能が必要となる。なお、変形例１では、２つのリングの内、片側のみを複数のリングとしたが、双方のリングを複数のリングとしてもよい。また、形成されるリングの数に関しても、３つに限らず、２つまたは４つ以上であってもよい。

（変形例２）
更に、上記実施例に係る通信制御システム１は、以下に説明する様な変形態様を採ることもできる。図１４は、変形例２に係るリング型ネットワークＲＮにおけるリングＲ１−Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７の接続形態を示す図である。図１４に示す様に、変形例２に係るリング型ネットワークＲＮの形態は、上述した変形例１に係るリング型ネットワークＲＮの形態と略同様であるが、接続ノードＮ３−Ｎ４間のリンク数が異なる。すなわち、変形例１では、接続ノードＮ３と接続ノードＮ４とは、３本のリンクＬ４、Ｌ７、Ｌ８により接続されるものとしたが、本変形例２では、接続ノードＮ３−Ｎ４間が多重化され、１リンクで接続された構成を採る。図１５は、変形例２に係る接続ノードＮ４の構成を示すブロック図である。変形例２に係る接続ノードＮ４の各構成部分は、変形例１と同様であるので、詳細な説明は省略するが、図１５に示す様に、接続ノードＮ４は、スイッチングテーブル２２と光信号処理部２４ｇとＯＤＵスイッチ２８とを１つずつ備え、各リングＲ５〜Ｒ７におけるＡＰＳ伝送を多重化する。

（変形例３）
上記実施例に係る通信制御システム１は、リング型ネットワークに限らず、他の形態のネットワークにも適用可能である。図１６Ａは、変形例３に係るネットワークＮの接続形態を示す図である。図１６Ａに示す様に、変形例３のネットワークＮでは、ノードＮ１２ａ〜１２ｃとノードＮ１３ａ〜１３ｃとの間に、接続ノードＮ１〜Ｎ４を介したパスが張られることで、デュアルホーミング（接続部分の二重化）が実現される。かかる態様では、接続ノードＮ１、Ｎ２と接続ノードＮ３、Ｎ４との間に、ＮＮＩ（Network Network Interface）が提供される。図１６Ｂは、接続部分を冗長化可能な変形例３に係るネットワークＮの接続形態を示す図である。図１６Ｂに示す様に、例えば、ノード１２ａ〜１２ｃと接続ノードＮ１との間のリンクＬ７、Ｌ９、Ｌ１０に障害が発生した場合、リンクＬ８、Ｌ１１、Ｌ１２が代替的に提供されるが、接続ノードＮ３とノード１３ａ〜１３ｃとの間のリンクＬ１３、Ｌ１５、Ｌ１６への影響は無い。したがって、ネットワークＮ−１内部の運用において冗長提供が完結される。図１７は、変形例３に係る接続ノードＮ４の構成を示すブロック図である。変形例３に係る接続ノードＮ４の各構成部分は、変形例２と同様であるので、詳細な説明は省略するが、図１７に示す様に、接続ノードＮ４は、スイッチングテーブル２２と光信号処理部２４ｇとＯＤＵスイッチ２８とを１つずつ備え、リンクＬ２、Ｌ３におけるＡＰＳ伝送を多重化する。

以上説明した様に、本実施例に係る接続ノードＮ３は、リング型ネットワークＲＮにおける複数のリングＲ１、Ｒ２の接続部分を構成する。接続ノードＮ３は、障害検出部１５ａと、光信号処理部１４ｄ、１４ｆ、１４ｈと、ＯＤＵスイッチ１８と、光信号処理部１４ｃ、１４ｅ、１４ｇとを有する。障害検出部１５ａは、上記接続部分（例えば、図５の接続ノードＮ４、図６のリンクＬ２）における障害を検出する。光信号処理部１４ｄ、１４ｆ、１４ｈは、自接続ノードＮ３の属するリングＲ２上の他のノードＮ６から送信されたデータ（ＯＤＵ）を受信する。ＯＤＵスイッチ１８は、障害検出部１５ａにより上記障害が検出された場合、光信号処理部１４ｄ、１４ｆ、１４ｈにより受信されたデータの転送先に応じて、リングＲ２とは異なるリングＲ１上の他の接続ノードＮ１、Ｎ２に向けて上記データを通過させるか、または、自接続ノードＮ３において上記データを逆方向に折り返す（ＢＬＳＲ処理）かを決定する。例えば、転送先が、接続ノードＮ３と異なるリングＲ１内であれば、接続ノードＮ３は、データをそのまま通過させて、その対向するリングＲ２へ転送する。一方、転送先が、接続ノードＮ３と同一のリングＲ２内であれば、接続ノードＮ３は、自接続ノードＮ３にて逆方向（データが送信されてきた方向、図５のノードＮ７の方向）へデータを転送することで、障害箇所への送出を回避する。また、ＯＤＵスイッチ１８は、上記決定結果に基づき、上記データの伝送経路を設定する。光信号処理部１４ｃ、１４ｅ、１４ｇは、ＯＤＵスイッチ１８により設定された伝送経路に従い、上記データを転送する。

すなわち、通信制御システム１は、ＢＬＳＲ方式の適用された複数のリング型ネットワークＲＮが、４つの接続ノードにより接続されることで、プロテクションを実現する。４つの接続ノードは、例えば矩形状に配置されると共に、隣接するノード間同士が直接リンク接続される。また、対角に位置する接続ノード同士も、連結するリンクが相互に斜めに交差する様に（襷掛け状に）、直接接続される。具体的には、接続ノードＮ３は、リング上で伝送されるトラフィックに対し、（１）他のリングへ送出するためのトラフィック設定及びスイッチングと、（２）接続リンクの提供と、（３）通信状態に基づく冗長トラフィックの提供と、を行う。これにより、接続ノードＮ３は、自ノードにおける障害を含む、リング上での障害が発生した場合でも、ＢＬＳＲ方式の枠組みを崩すことなく、冗長を提供し、プロテクション機能を維持することができる。併せて、信頼性の高いネットワーク拡張が可能となる。

換言すれば、通信制御システム１は、リング型ネットワークＲＮにおける一方のリングの障害、またはリング間の接続部分の障害が起きた場合でも、他方のリングの動作に影響を与えることなく、冗長経路によるプロテクション機能を提供することができる。また、通信制御システム１によれば、接続ノードにおける多数の管理項目（例えば、リングマップ）や、各接続ノード毎に生成されていた回線接続テーブルを削除することができる。これにより、メモリ容量の節減、管理に伴う処理負荷の低減、通信制御の高速化が可能となる。

接続ノードＮ３において、障害検出部１５ａは、上記接続部分の内、上記複数のリングＲ１、Ｒ２を接続するリンクＬ２における障害を検出するものとしてもよい。また、ＯＤＵスイッチ１８は、障害検出部１５ａによりリンクＬ２の障害が検出された場合、リンクＬ２により接続される複数の接続ノードＮ２、Ｎ４の内、マスターに設定されている接続ノードＮ２側のリングＲ１を経由してリンクＬ２を冗長化する経路を、上記データの伝送経路として設定するものとしてもよい。これにより、リンクＬ２の両端に設置された接続ノードＮ２、Ｎ４の何れか一方のノードに対し、転送データが過剰に提供されることが防止される。その結果、接続ノードＮ２、Ｎ４間における負荷の偏在が回避される。

また、接続ノードＮ３において、上記接続部分は、接続ノードＮ３と同一のリングＲ２上の複数の接続ノードＮ３、Ｎ４と、リングＲ２とは異なるリングＲ１上の複数の接続ノードＮ１、Ｎ２とを、相互に交差する対角線状（いわゆる襷掛け状）に接続する複数のリンクＬ５、Ｌ６を含むものとしてもよい。これにより、複数のリングＲ１、Ｒ２の接続部分が冗長化される。したがって、リング型ネットワークＲＮを構成する通信制御システム１は、複数のリングＲ１、Ｒ２を跨ぐデータ転送に対し、より高いプロテクション機能を簡易な構成で実現することができる。その結果、システムの信頼性が向上すると共に、接続部分におけるリンクＬ２、Ｌ３、Ｌ５、Ｌ６間の負荷分散が可能となる。

更に、接続ノードＮ３は、上記データの識別情報（例えば、ＬＯ ＯＤＵ種別）と、上記データの伝送経路（パス）と、上記障害の発生箇所（図８Ａに示した（２）〜（４））毎の上記データの転送先とを対応付けて、更新可能に記憶するスイッチングテーブル１２を更に有するものとしてもよい。また、ＯＤＵスイッチ１８は、スイッチングテーブル１２を参照し、上記データの転送先が、上記障害の発生箇所に対応する転送先となる様に、上記データの伝送経路を設定するものとしてもよい。これにより、接続ノードＮ３は、障害の発生箇所に応じて、冗長化によるプロテクションのために最適な転送先を含む経路を新たな伝送経路として、容易かつ迅速に設定することができる。その結果、より適応的で柔軟性の高いデータ転送制御（スイッチング）を高精度に実現することが可能となる。

なお、上記実施例では、ＯＴＮへの適用を想定したことから、トラフィック制御の対象となるデータ単位を、ＬＯ ＯＤＵとして説明した。しかしながら、データ単位は、これに限らない。例えば、ネットワーク種別に応じて、フレーム、パケット、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）のセルをデータ単位としてもよい。また、ネットワークの形態に関しても、リング型に限らず、メッシュ型、スター型、バス型、ツリー型、あるいはこれらの接続形態が複合されたネットワークであってもよい。

接続ノードＮ１〜Ｎ４の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、ＨＯ（High Order）の処理を行う光信号処理部１４ａ〜１４ｈとＬＯ（Low Order）の処理を行う信号処理部１６ａ〜１６ｈ、あるいは、ＯＤＵスイッチ１８とスイッチングテーブル１２をそれぞれ１つの構成要素として統合してもよい。反対に、光信号処理部１４ａ〜１４ｈに関し、ＯＴＵ（Optical Transport Unit）に関する処理を実行する部分と、ＯＤＵ（Optical Data Unit）に関する処理を実行する部分とに分散してもよい。更に、スイッチングテーブル１２等を格納するメモリを、接続ノードＮ１〜Ｎ４の外部装置としてネットワークやケーブル経由で接続する様にしてもよい。

１ 通信制御システム
１１、２１ メッセージ送受信部
１２、１２ａ〜１２ｃ、２２ スイッチングテーブル
１３、２３ ポートステート管理部
１４ａ〜１４ｈ、２４ａ、２４ｃ、２４ｅ、２４ｇ 光信号処理部
１５ａ〜１５ｃ 障害検出部
１６ａ〜１６ｈ 信号処理部
１７、２７ ＡＰＳ処理部
１８、２８ ＯＤＵスイッチ
２０ ノード設定装置
３０ 他ノード
Ｌ１〜Ｌ１８ リンク
Ｍ マスターノード
Ｍ１ 通常モード
Ｍ２ リングプロテクションモード
Ｍ３ リング接続プロテクションモード
Ｍ４ 接続リンクプロテクションモード
Ｍ５、Ｍ６ 双方モード
Ｎ ネットワーク
Ｎ１〜Ｎ４ 接続ノード
Ｎ５〜Ｎ１１、Ｎ１２ａ、Ｎ１２ｂ、Ｎ１２ｃ、Ｎ１３ａ、Ｎ１３ｂ、Ｎ１３ｃ ノード
Ｎ−１、Ｎ−２ ネットワーク
Ｐ１〜Ｐ１４、Ｐ２１〜Ｐ２３、Ｐ２１’〜Ｐ２３’ 経路
Ｒ１〜Ｒ４ リング
ＲＮ リング型ネットワーク
Ｓ スレーブノード
Ｖ１、Ｖ２ 仮想リンク
Ｖｉ、Ｗｉ、Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ パス

Claims (4)

1. リング型ネットワークにおける複数のリングの接続部分を構成する通信制御装置において、
   前記接続部分におけるノードの障害を検出する検出部と、
   自通信制御装置の属するリング上の他の通信制御装置から送信されたデータを受信する受信部と、
   前記検出部により前記障害が検出された場合、前記受信部により受信されたデータの転送先に応じて、前記データを通過させるか、または、前記自通信制御装置において前記データを逆方向に折り返すかを決定すると共に、該決定結果に基づき、前記データの伝送経路を設定する設定部と、
   前記設定部により設定された伝送経路に従い、前記データを転送する際、転送先が、前記自通信制御装置と異なるリング内であれば、前記データをそのまま通過させて、その対向するリングへ転送する一方、前記転送先が、前記自通信制御装置と同一のリング内であれば、前記自通信制御装置にて逆方向へ前記データを転送する転送部とを有し、
   前記接続部分は、前記自通信制御装置と同一のリング上の複数の通信制御装置と、前記リングとは異なるリング上の複数の通信制御装置とを、相互に交差する対角線状に接続する複数のリンクを含み、
   前記接続部分において、複数のリンクが、相互に交差する対角線状に形成されることにより、複数のリングの接続部分が冗長化され、複数のリングを跨ぐデータ転送に対し、プロテクション機能が実現されることを特徴とする通信制御装置。
2. 前記検出部は、更に、前記接続部分の内、前記複数のリングを接続するリンクにおける障害を検出し、
   前記設定部は、前記検出部により前記リンクの障害が検出された場合、前記リンクにより接続される複数の通信制御装置の内、マスターに設定されている通信制御装置側のリングを経由して前記リンクを冗長化する経路を設定することを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。
3. 前記データの識別情報と、前記データの伝送経路と、前記障害の発生箇所毎の前記データの転送先とを対応付けて、更新可能に記憶する記憶部を更に有し、
   前記設定部は、前記記憶部を参照し、前記データの転送先が、前記障害の発生箇所に対応する転送先となる様に、前記データの伝送経路を設定することを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。
4. リング型ネットワークにおける複数のリングの接続部分を構成する通信制御装置が、
   前記接続部分におけるノードの障害を検出し、
   自通信制御装置の属するリング上の他の通信制御装置から送信されたデータを受信し、
   前記障害が検出された場合、受信されたデータの転送先に応じて、前記データを通過させるか、または、前記自通信制御装置において前記データを逆方向に折り返すかを決定すると共に、該決定結果に基づき、前記データの伝送経路を設定し、
   設定された伝送経路に従い、前記データを転送する際、転送先が、前記自通信制御装置と異なるリング内であれば、前記データをそのまま通過させて、その対向するリングへ転送する一方、前記転送先が、前記自通信制御装置と同一のリング内であれば、前記自通信制御装置にて逆方向へ前記データを転送し、
   前記接続部分は、前記自通信制御装置と同一のリング上の複数の通信制御装置と、前記リングとは異なるリング上の複数の通信制御装置とを、相互に交差する対角線状に接続する複数のリンクを含み、
   前記接続部分において、複数のリンクが、相互に交差する対角線状に形成されることにより、複数のリングの接続部分が冗長化され、複数のリングを跨ぐデータ転送に対し、プロテクション機能が実現されることを特徴とする通信制御方法。