JP6179187B2 - 予備回線設定方法およびノード装置 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークシステムにおいて使用される予備回線設定方法およびノード装置に係わる。

メッシュネットワーク（Mesh Network）は、始点ノードと終点ノードとの間に所望の経路を介して通信パスを設定することができる。このため、メッシュネットワークは、効率的な運用を提供することができる。

ネットワークの信頼性を高くするためには、現用回線（Work Channel）に対して予備回線（Protection Channel）が設定される。この場合、現用回線に障害が発生すると、予備回線を介してデータが伝送される。

ただし、メッシュネットワークにおいて同時に複数の現用回線に障害が発生することは稀である。このため、メッシュネットワークにおいて効率的に予備回線を設定する方法として、シェアードメッシュプロテクション（Shared Mesh Protection）が提案されている。シェアードメッシュプロテクションは、複数の現用回線に対して１本の予備回線が用意される。すなわち、１本の予備回線が複数の現用回線によって共有される。１本の予備回線がＮ本の現用回線によって共有される構成は、１：Ｎプロテクションと呼ばれることがある。なお、１本の現用回線に対して１本の予備回線を用意する構成は、１：１プロテクションと呼ばれることがある。

なお、メッシュネットワークにおいて障害が発生した通信経路を迂回経路へ切り替える方法は、例えば、特許文献１に記載されている。また、他の関連する技術は、例えば、特許文献２、３に記載されている。

特開２００３−２５８８５１号公報 特開２００４−８０４３４号公報 特開平７−５０６５６号公報

予備回線が、例えば、現用回線Ａおよび現用回線Ｂによって共有される場合、その予備回線は、現用回線Ａの代わりにデータを伝送するかも知れないし、現用回線Ｂの代わりにデータを伝送するかも知れない。このため、複数の現用回線に対して１本の予備回線を用意する場合、その予備回線のためのリソースが予約されるが、予備回線は実際には設定されない。そして、現用回線に障害が発生すると、予約してあるリソースを利用して、予備回線が実際に設定される。

このように、従来のシェアードメッシュプロテクションにおいては、現用回線に障害が発生したことに起因して、予備回線が有効化される。ここで、予備回線を「有効化」するためには、対応する現用回線のデータ信号を伝送するように、予備回線の経路上の各ノード装置においてハードウェア回路の設定が制御される。ただし、このようなハードウェア回路の設定の制御には、ある程度の時間を要する。このため、現用回線に障害が発生したときから予備回線を用いた復旧が完了するまでの時間が長くなることがある。例えば、始点ノードから終点ノードまでの間に多数のノードが存在する場合、復旧に要する時間は長くなる。

本発明の１つの側面に係わる目的は、予備回線が複数の現用回線により共有されるネットワークにおいて、現用回線から予備回線への切替え時間を短くすることである。

本発明の１つの態様の予備回線設定方法は、複数のノードを含むネットワークシステムにおいて、第１の現用回線に対応する第１の予備回線および第２の現用回線に対応する第２の予備回線を予約し、前記第１の予備回線および前記第２の予備回線が重複して予約される共有経路を介して前記第１の現用回線または前記第２の現用回線のデータ信号が伝送されるように、前記共有経路上に設けられているノード装置の回路を設定することにより、前記共有経路上に共有予備回線を設定し、前記共有予備回線を前記第１の予備回線に対応する第１のノードおよび前記第２の予備回線に対応する第２のノードへ導く分岐ノードにおいて、前記共有予備回線を介して伝送されるデータ信号が前記第１のノードおよび第２のノードに導かれないように、前記分岐ノードに設けられている分岐ノード装置の回路を設定する。

上述の態様によれば、予備回線が複数の現用回線により共有されるネットワークにおいて、現用回線から予備回線への切替え時間が短くなる。

ＲＳＶＰ−ＴＥを利用して回線を設定する手順を示す図である。 パスメッセージの一例を示す図である。 ＲＳＶＰ−ＴＥを利用して現用回線および予備回線を設定する手順を示す図である。 シェアードメッシュプロテクションの一例を示す図である。 リソースの競合について説明する図である。 シェアードメッシュプロテクションの他の例を示す図である。 シェアードメッシュプロテクションによる復旧手順の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係わるネットワークシステムの一例を示す図である。 コントロールプレーンの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係わるノード装置の構成の一例を示す図である。 回線の利用要求を受信したときのノード装置の動作を示すフローチャートである。 データ信号の種別に基づく予備回線の予約について説明する図である。 実施形態に係る予備回線設定方法によるシェアードメッシュプロテクションの一例を示す図である。 図１３に示すシェアードメッシュプロテクションによる復旧手順の一例を示す図である。 予備回線を設定するための要求を受信したノード装置の処理を示すフローチャートである。 ミスコネクションの一例を示す図である。 ミスコネクション回避方法の一例を示す図である。 ミスコネクション回避方法の他の例を示す図である。 ミスコネクションの他の例を示す図である。 第１の実施形態において、予備回線の設定要求を受信したノード装置の動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態において、予備回線の設定解除要求を受信したノード装置の動作を示すフローチャートである。 現用回線および予備回線が設定されたネットワークシステムの一例を示す図である。 第１の実施形態におけるシェアードメッシュプロテクションを示す図である。 第２の実施形態において、予備回線の設定要求を受信したノード装置の動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態において、予備回線の設定解除要求を受信したノード装置の動作を示すフローチャートである。

＜背景技術＞
メッシュネットワークにおいて予備回線を設定するためのシェアードメッシュプロテクションは、例えば、ＩＥＴＦのＲＦＣ３２０９またはＲＦＣ４８７２で定義されているＲＳＶＰ−ＴＥ（Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering）のシグナリングにより実現される。ＲＳＶＰ−ＴＥのシグナリングにおいては、パスメッセージおよびリザーブメッセージが使用される。

図１は、ＲＳＶＰ−ＴＥを利用して回線を設定する手順を示す。図１においては、メッシュネットワーク内に設けられている多数のノードの一部（ノードＡ〜Ｄ）が描かれている。そして、ノードＡからノードＢ、Ｃを経由してノードＤへデータ信号を伝送するための回線（又は、パス）が設定されるものとする。以下の説明では、ノードｘ（ｘは、Ａ、Ｂ、Ｃ、．．．）に設けられているノード装置を「ノード装置ｘ」と呼ぶことにする。

ノード装置Ａは、パスメッセージを生成して終点ノード（すなわち、ノードＤ）へ送信する。図１において、パスメッセージは、「Path」と表記されている。パスメッセージは、たとえば、図２に示すように、メッセージタイプ、始点ノード、終点ノード、経路情報、データ種別、現用／予備フラグ、アソシエーション情報、状態情報を含む。

メッセージタイプは、パスメッセージを識別する。始点ノードおよび終点ノードは、それぞれ、設定すべき回線の始点ノードおよび終点ノードを表す。経路情報は、設定すべき回線が通過する経路を表す。経路情報は、例えば、始点ノードと終点ノードとの間に存在するノードにより経路を表す。図１に示す例では、始点ノードは「Ａ」であり、終点ノードは「Ｄ」であり、経路情報は「Ｂ、Ｃ」である。データ種別は、設定すべき回線を介して伝送されるデータ信号の種別を表す。ＯＴＮ（Optical Transport Network）においては、データ種別は、例えば、ＯＤＵ１、ＯＤＵ２、ＯＤＵflex３等を識別する。現用／予備フラグ、アソシエーション情報、状態情報については、後で説明する。

ノード装置Ａから送信されたパスメッセージは、そのパスメッセージの経路情報に従って、ノードＢ、Ｃを介してノードＤへ伝送される。このとき、各ノード装置Ａ〜Ｄは、それぞれ、パスメッセージのデータ種別に対応するリソースを予約する。なお、△印は、ノード装置がパスメッセージに従ってリソースを予約する処理を表している。

ノード装置Ｄは、受信したパスメッセージに対応するリザーブメッセージをノードＡへ返送する。図１において、リザーブメッセージは、「Resv」と表記されている。ノード装置Ｄから送信されたパスメッセージは、ノードＣ、Ｂを介してノードＡへ伝送される。各ノード装置Ｄ〜Ａは、リザーブメッセージを受信すると、それぞれ、先に予約されているリソースを有効化する。なお、□印は、ノード装置がリザーブメッセージに従ってリソースを有効化する処理を表している。

上記シグナリングにより、ノードＡからノードＢ、Ｃを介してノードＤへデータ信号を伝送するための回線が設定される。また、ノードＤからノードＣ、Ｂを介してノードＡへデータ信号を伝送するための回線も、同様のシグナリングにより設定される。ただし、以下の記載では、説明を簡潔にするために、ノード間で双方向にデータ信号を伝送する回線が設定される場合であっても、一方の端点のノードを始点ノードと呼び、他方の端点のノードを終点ノードと呼ぶことがある。

各ノード装置は、複数のポートを有する。そして、各回線は、ポートを介して設定される。図１においては、ポートは、楕円形で表されている。

図３は、ＲＳＶＰ−ＴＥを利用して現用回線および予備回線を設定する手順を示す。この例では、ノードＡとノードＤとの間に現用回線および予備回線が設定される。現用回線は、ノードＢ、Ｃを経由してノードＡとノードＤとの間でデータ信号を伝送する。また、予備回線は、ノードＥ、Ｆ、Ｇを経由してノードＡとノードＤとの間でデータ信号を伝送する。

現用回線は、図１を参照しながら説明したシグナリングによって設定される。ただし、現用回線を設定するためのシグナリングでは、パスメッセージの現用／予備フラグは「現用」を表す。また、アソシエーション情報は、対応する予備回線を表す。

予備回線は、同様のシグナリングによって設定される。ただし、図３に示す予備回線を設定するためのシグナリングでは、経路情報は「Ｅ、Ｆ、Ｇ」である。また、パスメッセージの現用／予備フラグは「予備」を表す。さらに、アソシエーション情報は、対応する現用回線を表す。

上述のようにして現用回線および予備回線が設定されると、ノードＡに与えられるデータ信号は、現用回線を介してノードＤへ伝送されると共に、予備回線を介してノードＤへ伝送される。そして、ノード装置Ｄは、現用回線を介して受信するデータ信号を選択して不図示のクライアントへ転送する。

現用回線に障害が発生したときは、ノード装置Ｄは、予備回線を介して受信するデータ信号を選択する。このとき、予備回線は、上述のシグナリングによりデータ信号を伝送する状態に設定されており、現用回線と同じデータ信号を伝送している。したがって、現用回線に障害が発生したときは、短い時間で、現用回線から予備回線への切替えが実現される。

図４は、シェアードメッシュプロテクションの一例を示す。シェアードメッシュプロテクションにおいては、１つの予備回線が複数の現用回線により共有される。図４に示す例では、現用回線Ａ−Ｄ（ノードＢ、Ｃを経由してノードＡとノードＤとの間でデータ信号を伝送する回線）および現用回線Ｈ−Ｋ（ノードＩ、Ｊを経由してノードＨとノードＫとの間でデータ信号を伝送する回線）が設定されている。そして、現用回線Ａ−Ｄに対応する予備回線Ａ−Ｄは、ノードＥ、Ｆ、Ｇを経由してノードＡとノードＤとの間でデータ信号を伝送する。また、現用回線Ｈ−Ｋに対する予備回線Ｈ−Ｋは、ノードＥ、Ｆ、Ｇを経由してノードＨとノードＫとの間でデータ信号を伝送する。このケースでは、ノードＥ、Ｆ、Ｇは、予備回線Ａ−Ｄおよび予備回線Ｈ−Ｋを提供するために使用される。

図４に示す各回線（現用回線Ａ−Ｄ、予備回線Ａ−Ｄ、現用回線Ｈ−Ｋ、予備回線Ｈ−Ｋ）は、それぞれ上述したシグナリングで設定することが出来る。しかしながら、上述のシグナリングを単純にシェアードメッシュプロテクションに適用すると、競合が発生することがある。

例えば、図５に示すように、現用回線Ａ−Ｄ、現用回線Ｈ−Ｋ、予備回線Ｈ−Ｋが既に設定されているものとする。これらの回線は、それぞれ、上述したシグナリングにより設定される。ここで、各ノード装置において回線を提供するための回路は、上述のシグナリングのリザーブメッセージに従って設定される。例えば、ノード装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの回路は、現用回線Ａ−Ｋを提供するように設定される。

この後、予備回線Ａ−Ｄを設定する場合、ノード装置ＡからノードＥへパスメッセージが送信される。ところが、ノード装置Ｅの回路は、既に、予備回線Ｈ−Ｋを提供するように設定されている。すなわち、予備回線Ｈ−Ｋとの競合により、ノード装置Ｅは、予備回線Ａ−Ｄを提供するためのリソースを予約することができない。したがって、ノード装置Ｅは、ノードＡへエラーメッセージを返送する。

このように、シェアードメッシュプロテクションにおいては、複数の予備回線の経路が重複することがある。図４〜図６に示す例では、ノードＥ、Ｆ、Ｇにおいて、予備回線Ａ−Ｄおよび予備回線Ｈ−Ｋが重複している。ところが、リソースの競合が生じる場合、同じ経路上に複数の回線を同時に設定できない。すなわち、図１に示すシグナリングを単純にシェアードメッシュプロテクションに適用することは困難である。

この問題は、例えば、図６に示す方法で解決され得る。すなわち、現用回線を設定するためのシグナリングにおいては、各ノード装置は、パスメッセージに従ってリソースを予約し、リザーブメッセージに従ってそのリソースを有効化する。すなわち、現用回線は、データ信号を伝送できる状態に設定される。一方、予備回線を設定するためのシグナリングでは、各ノード装置は、パスメッセージに従ってリソースを予約するが、リザーブメッセージを受信しても、そのリソースを有効化しない。この場合、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇの回路は、予備回線のデータ信号を伝送する状態には設定されていない。

ただし、上述のシグナリングにより、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇが予備回線のためのリソースを有していることは確認されている。そして、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇは、予備回線Ａ−Ｄおよび予備回線Ｈ−Ｋを予約している。したがって、現用回線に障害が発生した場合、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇは、その現用回線のデータ信号を伝送するための予備回線を提供することができる。

図７は、シェアードメッシュプロテクションによる復旧手順の一例を示す。ここでは、図６に示すシーケンスで現用回線が設定され、また、予備回線が予約されているものとする。そして、現用回線Ａ−Ｄにおいて障害が発生したものとする。

現用回線に障害が発生すると、その現用回線の両端のノード装置は、その障害を検出する。図７に示す例では、現用回線Ａ−Ｄに障害が発生し、ノード装置Ａ、Ｄは、それぞれその障害を検出する。そうすると、たとえば、ノード装置Ａは、現用回線Ａ−Ｄに対応する予備回線を有効化するためのシグナリングを開始する。このシグナリングにおいては、ノード装置Ａ、Ｄは、それぞれ、現用回線Ａ−Ｄから予備回線Ａ−Ｄへの切替えを実行する。また、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇは、それぞれ、予備回線Ａ−Ｄを介してデータ信号を伝送するように回路を設定する。この結果、ノードＡ、Ｄ間のデータ信号は、予備回線Ａ−Ｄを介して伝送される。

しかしながら、この方法では、現用回線に障害が発生した後に、各ノード装置の回路の設定が行われる。ここで、各ノード装置において、伝送すべきデータ信号に合わせて回路を設定するためには、ある程度の時間を要する。したがって、図７に示す方法では、現用回線から予備回線への切替えのために要する時間（即ち、データ信号が救済されるまでに要する時間）が長くなってしまう。

＜本発明の実施形態＞
図８は、本発明の実施形態に係わるネットワークシステムの一例を示す。実施形態に係わるネットワークシステム１００は、複数のノードを有する。各ノードには、図８に示すように、ノード装置１が設けられている。なお、図８は、ネットワークシステム１００のデータプレーンの一例を示している。すなわち、図８において、ノード間を接続するリンクは、データ信号を伝送する。リンクは、例えば、光ファイバにより実現される。また、データ信号は、例えば、クライアントデータを伝送する。

ネットワークシステム１００は、メッシュネットワークである。各ノード装置１は、１または複数の他のノード装置１に接続されている。すなわち、ノード装置１は、１または複数の隣接ノードへデータ信号を送信することができる。また、ノード装置１は、１または複数の隣接ノードからデータ信号を受信することができる。

ネットワークシステム１００は、ユーザにより指定される任意のノード間でデータ信号を伝送することができる。この場合、指定されたノード間に、図１を参照しながら説明したシグナリングで回線が設定される。データ信号は、ＷＤＭ信号であってもよい。この場合、１つの波長チャネルで１または複数のデータ信号が伝送され得る。また、データ信号は、ＴＤＭ（ＯＴＮ（Optical Transport Network）、ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network）、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）など）信号であってもよい。

回線を設定するための制御信号（すなわち、シグナリングのメッセージ）は、例えば、図８に示すデータプレーンを介して伝送される。この場合、回線を設定するための制御信号も、データ信号を伝送するためのネットワークを介して伝送される。ただし、回線を設定するための制御信号は、データプレーンとは別に構築されるコントロールプレーンを使用して伝送されるようにしてもよい。

コントロールプレーンは、図９に示すように、データプレーンとは異なるトポロジを有していてもよい。また、図９に示す例では、各ノード装置１は、１または複数の他のノード装置１に接続されているが、コントロールプレーンは、他の構成で実現してもよい。例えば、コントロールプレーンは、ノード装置１が不図示のネットワーク管理システムを介して他のノード装置１と接続される構成であってもよい。

図１０は、本発明の実施形態に係わるノード装置１の構成の一例を示す。ノード装置１は、図１０に示すように、複数の入力部２（２ａ〜２ｍ）、回線交換部３、複数の出力部４（４ａ〜４ｍ）、制御部６を有する。なお、ノード装置１は、他の回路要素を有していてもよい。

入力部２は、隣接ノード装置から送信されるデータ信号を受信して終端する。したがって、入力部２は、データ信号を受信して終端するためのハードウェア回路を有する。このハードウェア回路は、データ信号の種別等に応じて、制御部６により設定される。また、各入力部２は、回線交換部３の対応する入力ポートに結合される。

回線交換部３は、複数の入力ポートおよび複数の出力ポートを有する。各入力ポートには、それぞれ入力部２が結合され得る。各出力ポートには、それぞれ出力部４が結合され得る。そして、回線交換部３は、制御部６からの指示に従って、入力ポートと出力ポートとの間を接続する。すなわち、回線交換部３は、制御部６からの指示に従って、任意の入力部２のデータ信号を指定された出力部４へ導くことができる。したがって、回線交換部３は、指定された入力ポートから指定された出力ポートへデータ信号を導くためのハードウェア回路を有する。このハードウェア回路も、データ信号の種別等に応じて、制御部６により設定される。

出力部４は、隣接ノード装置へデータ信号を送信する。したがって、出力部４は、データ信号を送信するためのハードウェア回路を有する。このハードウェア回路も、データ信号の種別等に応じて、制御部６により設定される。また、各出力部４は、回線交換部３の対応する出力ポートに結合される。さらに、出力部４は、信号処理部５を有する。信号処理部５は、制御部６からの指示に従って、ダミー信号を生成して回線へ送信することができる。

制御部６は、ノード装置１の動作を制御する。すなわち、制御部６は、少なくとも入力部２、回線交換部３、出力部４を制御する。また、制御部６は、データ信号を伝送する回線を設定するために、例えば、ＧＭＰＬＳをサポートする。この場合、制御部６は、例えば、ＬＭＰ（Link Management Protocol）、ＯＳＰＦ−ＴＥ（Open Shortest Path First with Traffic Engineering）、ＲＳＶＰ−ＴＥ、ＰＣＥＰ（Path Communication Element Protocol）などを実装する。

制御部６は、ネットワークシステム１００に接続される装置１１（例えば、他のノード装置１またはネットワーク管理システム）との間で、ＧＭＰＬＳに従って回線を設定するための制御信号を送信および受信する。制御部６は、図８に示すデータプレーンを利用して制御信号を伝送してもよいし、図９に示すコンロトールプレーンを利用して制御信号を伝送してもよい。また、制御部６は、ユーザから入力されるコマンドを実行することもできる。例えば、制御部６は、ＬＭＰまたはＯＳＰＦ−ＴＥに係わるコマンドをユーザから受け取って実行してもよい。また、制御部６は、回線を設定するためのコマンド（ＲＳＶＰ−ＴＥのコマンド等）を実行してもよい。

ＲＳＶＰ−ＴＥで回線が設定される場合、制御部６は、パスメッセージを受信すると、入力部２、回線交換部３、出力部４の状態を確認し、そのパスメッセージで指定されているリソースを予約する。予約内容を表す情報は、例えば、データ種別を表す情報を含み、リソース管理部７に格納される。なお、パスメッセージで指定されているリソースを予約できないときは、制御部６は、エラーメッセージを返送する。また、制御部６は、リザーブメッセージを受信すると、パスメッセージに応じて予約したリソースを有効化する。このとき、制御部６は、予約内容に従って、入力部２、回線交換部３、出力部４のハードウェア回路を設定する。

例えば、ＯＴＮは、複数のデータレートをサポートする。具体的には、ＯＴＮは、ＯＤＵ１、ＯＤＵ２、ＯＤＵflex３等をサポートする。ここで、ＯＤＵ１、ＯＤＵ２、ＯＤＵflex３は、異なるクロックでフレーム信号が処理され、また、異なるオーバヘッドが使用される。よって、ノード装置１において、ＯＤＵ１、ＯＤＵ２、ＯＤＵflex３を処理するためのハードウェア回路は、互いに異なることになる。換言すれば、データ信号の種別（ここでは、ＯＤＵ１、ＯＤＵ２、ＯＤＵflex３）が指定されると、ノード装置１のハードウェア回路は、そのデータ信号の種別に応じて設定される。したがって、制御部６は、予約したリソースを有効化するときには、入力部２、回線交換部３、出力部４のハードウェア回路をデータ信号の種別に基づいて設定する。この結果、要求されたデータ信号の種別に対応する回線が設定され、そのデータ信号を伝送する状態が実現される。

図１１は、回線の利用要求を受信したときのノード装置の動作を示すフローチャートである。以下の説明では、回線の利用要求は、ＲＳＶＰ−ＴＥのパスメッセージであるものとする。

Ｓ１において、制御部６は、パスメッセージを受信する。パスメッセージは、この実施例では、図２に示すフォーマットを有しているものとする。Ｓ２において、制御部６は、パスメッセージの「現用／予備フラグ」を参照することにより、現用回線が要求されているのか、予備回線が要求されているのかを判定する。

パスメッセージにより現用回線が要求されたときは、制御部６は、Ｓ３において、要求された現用回線のためのリソースを予約できるか否かを判定する。このとき制御部６は、例えば、パスメッセージの「経路情報」及び「データ種別」、並びに入力部２、回線交換部３、出力部４の使用状態に基づいて、要求されたリソースを予約できるか否かを判定する。そして、要求されたリソースを予約できるときは、制御部６は、Ｓ４において、要求されたリソースを予約する。一方、要求されたリソースを予約できないときは、制御部６は、Ｓ５において、エラーメッセージを返送する。

パスメッセージにより予備回線が要求されたときは、制御部６の処理はＳ６へ進む。Ｓ６において、制御部６は、要求された回線の種別と同じ種別の予備回線が既に予約されているか否かを判定する。「回線の種別」は、この例では、回線を介して伝送されるデータ信号の種別で表されるものとする。要求された回線の種別と同じ種別の予備回線が既に予約されているときは、制御部６は、Ｓ７において、予備回線の予約数（新たに要求された予備回線を含む）がＮを超えるか否かを判定する。Ｎは、予め指定された２以上の整数である。なお、Ｎは、１本の予備回線を共有可能な現用回線の数の最大値に相当する。

予備回線の予約数がＮを超えていなければ、制御部６は、Ｓ８において、要求された予備回線のリソースを予約する。この場合、新たに要求された回線が設定される経路は、複数の予備回線によって共有されることになる。一方、予備回線の予約数がＮを超えていれば、制御部６は、Ｓ９において、要求された回線を他の経路に割り当てる（或いは、エラーメッセージを返送する）。なお、要求された回線の種別と同じ種別の予備回線が設定されていないときも、Ｓ９が実行される。この場合、要求されたリソースを予約可能であれば、制御部６は、そのリソースを予約する。一方、要求されたリソースを予約できないときは、制御部６は、エラーメッセージを返送する。

このように、ネットワークシステム１００の経路（あるいは、経路上のノード装置１）は、データ信号の種別が同じ予備回線によって共有され得る。１つの実施例として、図１２に示すデータ信号＃１〜＃４を伝送するための予備回線が要求されるケースについて記載する。なお、図１２は、データ信号をＯＴＮのトリビュタリスロットＴＳに割り当てる例を示している。

例えば、先にデータ信号＃１のための予備回線が要求され、ＯＵＤ１に対応するリソースが予約されるものとする。ここで、データ信号＃２、＃３、＃４は、いずれもＯＤＵ１ではない。したがって、このケースでは、データ信号＃２、＃３、＃４のための予備回線は、データ信号＃１を伝送するための予備回線とは異なる経路に割り当てられる。

これに対して、先にデータ信号＃２のための予備回線が要求されているときは、ＯＵＤ２に対応するリソースが予約される。ここで、データ信号＃４はＯＤＵ２である。したがって、このケースでは、ノード装置は、データ信号＃４のための予備回線を予約することができる。すなわち、同じ経路に対して、データ信号＃２のための予備回線およびデータ信号＃４のための予備回線が重複して予約される。

図１３は、本発明の実施形態に係る予備回線設定方法によるシェアードメッシュプロテクションの一例を示す。なお、現用回線Ａ−Ｄおよび現用回線Ｈ−Ｋを設定するための方法は、図４または図６を参照しながら説明した実施例と実質的に同じである。よって、現用回線を設定する方法については、説明を省略する。ただし、現用回線Ａ−Ｄのデータ信号の種別および現用回線Ｈ−Ｋのデータ信号の種別は、互いに同じであるものとする。一例として、現用回線Ａ−Ｄのデータ信号および現用回線Ｈ−Ｋのデータ信号は、いずれもＯＤＵ２であるものとする。

以下の説明では、現用回線Ａ−Ｄに対応する予備回線が要求され、その後に現用回線Ｈ−Ｋに対応する予備回線が要求されるものとする。この場合、まず、ノード装置Ａは、下記のパスメッセージを生成する。なお、現用回線Ａ−Ｄに対応する予備回線のデータ信号の種別は、現用回線Ａ−Ｄのデータ信号の種別と同じである。
始点ノード：Ａ
終点ノード：Ｄ
経路情報：Ｅ、Ｆ、Ｇ
データ種別：ＯＤＵ２
現用／予備フラグ：予備
アソシエーション情報：現用回線Ａ−Ｄ
状態情報：未使用

なお、状態情報は、回線を介して伝送されるデータ信号が、実際の通信で使用されるか否かを表す。例えば、対応する現用回線が正常に動作しているときは、予備回線を介して伝送されるデータ信号は使用されることなく破棄される。よって、この場合、この予備回線を設定するためのパスメッセージにおいて、状態情報は「未使用」を表す。

上述のパスメッセージは、経路情報に従って、ノードＡからノードＥ、Ｆ、Ｇを経由してノードＤへ伝送される。このとき、ノード装置Ａ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｄは、それぞれ、パスメッセージにより要求されたメッセージを予約する。また、ノード装置Ｄは、受信したパスメッセージに対応するリザーブメッセージを返送する。そうすると、このリザーブメッセージは、経路情報に従って、ノードＤからノードＧ、Ｆ、Ｅを経由してノードＡへ伝送される。

ノード装置Ｄ、Ｇ、Ｆ、Ｅ、Ａは、リザーブメッセージを受信すると、それぞれ、先のパスメッセージに応じて予約したリソースを有効化する。すなわち、ノード装置Ｄ、Ｇ、Ｆ、Ｅ、Ａは、それぞれ、ＯＤＵ２を伝送するように、ハードウェア回路を設定する。例えば、ノード装置Ａは、入力ＯＤＵ２データ信号をノードＢおよびノードＥの双方へ送信するように、ハードウェア回路（入力部２、回線交換部３、出力部４）を設定する。ノード装置Ｅは、ノードＡから受信するＯＤＵ２データ信号をノードＦへ転送するように、ハードウェア回路を設定する。ノード装置Ｆは、ノードＥから受信するＯＤＵ２データ信号をノードＧへ転送するように、ハードウェア回路を設定する。ノード装置Ｇは、ノードＦから受信するＯＤＵ２データ信号をノードＧおよびノードＫの双方へ転送するように、ハードウェア回路を設定する。ノード装置Ｄは、ノード装置Ｇから送信されるＯＤＵ２データ信号を受信するように、ハードウェア回路を設定する。ただし、ノード装置Ｄにおいて回線交換部３は、ノードＧからのデータ信号ではなく、ノードＣからのデータ信号を選択するように設定される。

上述のシグナリングにより、ノードＡからノードＥ、Ｆ、Ｇを経由してノードＤへ至る経路上に、現用回線Ａ−Ｄに対応する予備回線Ａ−Ｄが設定される。そして、この予備回線Ａ−Ｄは、現用回線Ａ−Ｄと同じデータ信号を伝送する。

この後、ノード装置Ｈは、現用回線Ｈ−Ｋに対応する予備回線を要求するために、下記のパスメッセージを生成する。なお、現用回線Ｈ−Ｋに対応する予備回線のデータ信号の種別は、現用回線Ｈ−Ｋのデータ信号の種別と同じである。
始点ノード：Ｈ
終点ノード：Ｋ
経路情報：Ｅ、Ｆ、Ｇ
データ種別：ＯＤＵ２
現用／予備フラグ：予備
アソシエーション情報：現用回線Ｈ−Ｋ
状態情報：未使用

このパスメッセージは、経路情報に従って、ノードＨからノードＥ、Ｆ、Ｇを経由してノードＫへ伝送される。ここで、経路ＥＦＧは、現用回線Ａ−Ｄに対応する予備回線（以下、予備回線Ａ−Ｄ）により既に予約されている。ただし、予備回線Ａ−Ｄのデータ信号の種別はＯＤＵ２であり、新たなパスメッセージにより要求されるデータ信号の種別もＯＤＵ２である。すなわち、新たなパスメッセージにより要求されるデータ信号の種別は、先に予約されている予備回線Ａ−Ｄのデータ信号の種別と同じである。この場合、各ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇにおいて、図１１のフローチャートのＳ６の判定結果は「Ｙｅｓ」である。よって、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇは、それぞれ、パスメッセージにより要求された予備回線のリソースを予約する。このとき、ノード装置Ｈ、Ｋも、パスメッセージにより要求された予備回線のリソースを予約する。

ノード装置Ｋは、受信したパスメッセージに対応するリザーブメッセージを返送する。そうすると、このリザーブメッセージは、経路情報に従って、ノードＫからノードＧ、Ｆ、Ｅを経由してノードＨへ伝送される。

ノード装置Ｋ、Ｇ、Ｆ、Ｅ、Ｈは、リザーブメッセージを受信すると、それぞれ、先のパスメッセージに応じて予約したリソースを有効化する。すなわち、ノード装置Ｋ、Ｇ、Ｆ、Ｅ、Ｈは、それぞれ、ＯＤＵ２を伝送するように、ハードウェア回路を設定する。

例えば、ノード装置Ｈは、入力ＯＤＵ２データ信号をノードＩおよびノードＥの双方へ送信するように、ハードウェア回路（入力部２、回線交換部３、出力部４）を設定する。ノード装置Ｅは、ノードＨから受信するＯＤＵ２データ信号をノードＦへ転送するように、ハードウェア回路を設定する。ノード装置Ｆは、ノードＥから受信するＯＤＵ２データ信号をノードＧへ転送するように、ハードウェア回路を設定する。ノード装置Ｇは、ノードＦから受信するＯＤＵ２データ信号をノードＧおよびノードＫの双方へ転送するように、ハードウェア回路を設定する。ノード装置Ｋは、ノード装置Ｇから送信されるＯＤＵ２データ信号を受信するように、ハードウェア回路を設定する。ただし、ノード装置Ｋにおいて回線交換部３は、ノードＧからのデータ信号ではなく、ノードＪからのデータ信号を選択するように設定される。

ただし、現用回線Ｈ−Ｋに対応する予備回線（以下、予備回線Ｈ−Ｋ）のシグナリングが実行されるとき、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇのハードウェア回路は、既に、予備回線Ａ−Ｄを提供するように設定されている。また、予備回線Ａ−Ｄのデータ信号の種別および予備回線Ｈ−Ｋのデータ信号の種別は、互いに同じである。即ち、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇにおいて、予備回線Ａ−Ｄのためのハードウェア回路の設定と、予備回線Ｈ−Ｋのためのハードウェア回路の設定とは、互いに同じである。したがって、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇは、予備回線Ｈ−Ｋを設定するためのリザーブメッセージを受信したとき、ハードウェア回路の再設定を行わなくてもよい。

この結果、ノードＨからノードＥ、Ｆ、Ｇを経由してノードＫへ至る経路上に、現用回線Ｈ−Ｋに対応する予備回線Ｈ−Ｋが設定される。そして、この予備回線Ｈ−Ｋは、現用回線Ｈ−Ｋと同じデータ信号を伝送する。

このように、図１３に示す例では、経路ＥＦＧに対して、現用回線Ａ−Ｄに対応する予備回線Ａ−Ｄおよび現用回線Ｈ−Ｋに対応する予備回線Ｈ−Ｋが予約される。そして、実施形態の予備回線設定方法によれば、図６に示す方法とは異なり、予約された予備回線に対応するリソースは有効化される。ただし、複数の予備回線が予約されている経路ＥＦＧにおいて、１本の予備回線のみが有効化される。一例としては、後に処理されるリザーブメッセージに対応する予備回線を実現するように、その経路上のノード装置のハードウェア回路が設定される。

上述の実施例では、経路ＥＦＧに対して予備回線Ａ−Ｄおよび予備回線Ｈ−Ｋが予約される。そして、経路ＥＦＧには、予備回線Ａ−Ｄまたは予備回線Ｈ−Ｋが設定される。ここで、予備回線Ａ−Ｄおよび予備回線Ｈ−Ｋのデータ信号の種別は、互いに同じである。すなわち、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇにおいて予備回線Ａ−Ｄを提供するためのハードウェア回路の設定と予備回線Ｈ−Ｋを提供するためのハードウェア回路の設定とは、互いに実質的に同じである。このため、経路ＥＦＧに予備回線Ａ−Ｄが設定されたときであっても、その回線は、現用回線Ｈ−Ｋのデータ信号を伝送することができる。同様に、経路ＥＦＧに予備回線Ｈ−Ｋが設定されたときであっても、その回線は、現用回線Ａ−Ｄのデータ信号を伝送することができる。すなわち、経路ＥＦＧに設定される回線は、現用回線Ａ−Ｄおよび現用回線Ｈ−Ｋにより共有される「共有予備回線」として使用される。

図１４は、図１３に示すシェアードメッシュプロテクションによる復旧手順の一例を示す。この例では、図１４に示すように、現用回線Ａ−Ｄにおいて障害が発生したものとする。

現用回線に障害が発生すると、その現用回線の両端のノード装置は、その障害を検出する。図１４に示す例では、現用回線Ａ−Ｄに障害が発生し、ノード装置Ａ、Ｄは、それぞれその障害を検出する。そうすると、例えば、ノード装置Ａは、現用回線Ａ−Ｄに対応する予備回線を設定するためのシグナリングを開始する。すなわち、ノード装置Ａは、経路ＥＦＧに設定されている共有予備回線を、現用回線Ａ−Ｄのデータ信号を伝送する予備回線として使用するためのシグナリングを開始する。この場合、ノード装置Ａにより生成されるパスメッセージは、「状態情報：使用」を含む。

ノード装置ＡからノードＥ、Ｆ、Ｇを経由してノードＤへパスメッセージが伝送され、ノード装置ＤからノードＧ、Ｆ、Ｅを経由してノードＡへリザーブメッセージが返送される。ところが、経路ＥＦＧ上には既に共有予備回線が設定されている。また、この共有予備回線は、現用回線Ａ−Ｄのデータ信号を伝送することができる。すなわち、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇのハードウェア回路は、既に、現用回線Ａ−Ｄのデータ信号を伝送可能な状態に設定されている。したがって、ノード装置Ｅ、Ｆ、Ｇは、共有予備回線を介して現用Ａ−Ｄのデータ信号を伝送するために、ハードウェア回路を再設定する必要はない。したがって、図７に示す方法と比較すると、実施形態に係る方法においては、現用回線を予備回線に切り替えるためのシグナリングに要する時間が短くなる。すなわち、予備回線の立上げの高速化が実現される。

図１５は、予備回線を設定するための要求を受信したノード装置の処理を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、予備回線を設定するためのリザーブメッセージを受信したノード装置において、制御部６により実行される。

Ｓ１１において、制御部６は、リザーブメッセージにより指定されたデータ種別に対応する予備回線が設定されているか否かを判定する。対応する予備回線が設定されていないときは、制御部６は、Ｓ１２において、リザーブメッセージにより指定されたデータ種別に対応する予備回線を提供するように、ハードウェア回路（入力部２、回線交換部３、出力４）を設定する。一方、対応する予備回線が設定されているときは、制御部６は、Ｓ１２の処理をスキップする。そして、制御部６は、Ｓ１３において、受信したリザーブメッセージを次のノードへ転送する。

ただし、スイッチノード装置および終点ノード装置は、必要に応じて、受信信号を選択する回路を再設定する。ここで、「スイッチノード装置」は、この実施例では、複数の回線を介して信号が入力されるノードに設けられているノード装置を意味する。例えば、ノードＡからノードＤへデータ信号が伝送され、ノードＨからノードＫへデータ信号が伝送されるときは、ノード装置Ｅは、スイッチノード装置として動作する。この場合、ノード装置Ｅは、図１４に示すシグナリングにおいて、ノードＡおよびノードＨから受信するデータ信号のうち、いずれか一方のノードから受信するデータ信号を選択するようにハードウェア回路（回線交換部３）を設定する。また、終点ノード装置として動作するノード装置Ｄは、ノードＧから受信する信号を選択するように、ハードウェア回路（回線交換部３）を設定する。

このように、実施形態の予備回線設定方法によるシェアードメッシュプロテクションにおいては、現用回線に障害が発生したときに、予備回線が設定されるべき経路上のノード装置のハードウェア回路は、対応する現用回線のデータ信号を伝送可能な状態に予め設定されている。これに対して、図６に示す方法では、現用回線に障害が発生した後に各ノード装置のハードウェア回路が設定される。したがって、図６に示す方法と比較して、実施形態の予備回線設定方法によれば、障害が発生したときからデータ伝送が復旧されるまでの時間は短い。すなわち、実施形態の予備回線設定方法によれば、現用回線から予備回線への切替え時間が短くなる。

＜ミスコネクションについて＞
上述のように、実施形態の予備回線設定方法によれば、複数の現用回線により共有される共有予備回線が設定される。例えば、図１３〜図１４に示す例では、経路ＥＦＧには、現用回線Ａ−Ｄおよび現用回線Ｈ−Ｋにより共有される共有予備回線が設定される。この場合、共有予備回線は、現用回線Ａ−Ｄのデータ信号または現用回線Ｈ−Ｋのデータ信号を伝送する。

図１６（ａ）に示す例では、現用回線Ａ−Ｄを介してノードＡからノードＤへデータ信号Ａが伝送され、現用回線Ｈ−Ｋを介してノードＨからノードＫへデータ信号Ｈが伝送されている。また、スイッチノード装置として動作するノード装置Ｅは、データ信号Ａおよびデータ信号Ｈを受信し、それらのうちからデータ信号Ｈを選択している。よって、共有予備回線を介してノードＥからノードＧへデータ信号Ｈが伝送される。そして、ブリッジノード装置として動作するノード装置Ｇは、共有予備回線を介して受信するデータ信号Ｈを、ノードＤおよびノードＫへ転送する。ただし、障害が発生していないときは、ノード装置Ｄは、現用回線Ａ−Ｄを介して伝送されるデータ信号Ａを選択して対応するクライアントへ導き、ノード装置Ｋは、現用回線Ｈ−Ｋを介して伝送されるデータ信号Ｈを選択して対応するクライアントへ導く。

なお、「ブリッジノード装置（または、分岐ノード装置）」は、入力回線を分岐して複数のノードへ導くノードに設けられているノード装置を意味する。ただし、この実施例では、共有予備回線を分岐して複数のノードに導くノードに設けられているノード装置を意味する。例えば、図１６（ａ）においては、共有予備回線は、ノードＧにおいて分岐されて、予備回線Ａ−Ｄに対応するノードＤおよび予備回線Ｈ−Ｋに対応するノードＫに導かれている。よって、この場合、ノード装置Ｇは、ブリッジノード装置として動作する。

上述の動作環境において、図１６（ｂ）に示すように、現用回線Ａ−Ｄにおいて障害が発生したものとする。ノード装置Ａ、Ｄは、それぞれその障害を検出する。そうすると、例えば、ノード装置Ａは、現用回線Ａ−Ｄに対応する予備回線を設定するためのシグナリングを開始する。すなわち、ノード装置Ａは、経路ＥＦＧに設定されている共有予備回線を、現用回線Ａ−Ｄのデータ信号を伝送するための予備回線として使用するためのシグナリングを開始する。

ところが、実施形態の予備回線設定方法により予備回線が設定されているネットワークシステムにおいては、上述にように、いずれか１つの現用回線のデータ信号が予備回線を介して流れている。したがって、障害が発生したときから、現用回線から予備回線への切替えが完了するまでの期間は、誤ったデータ信号がクライアントへ導かれてしまうおそれがある。

図１６（ｂ）に示す例では、障害が発生したときに、データ信号ＨがノードＥ、Ｆ、Ｇを介してノードＤへ伝送されている。このため、現用回線から予備回線への切替えが完了するまでの期間、データ信号ＨがノードＤに接続されるクライアントに導かれてしまうおそれがある。また、ノード装置は、現用回線の受信レベルが閾値以下に低下したときに、自動的に現用回線から予備回線への切替えを実行することができる。この場合、例えば、図１６（ｂ）に示すノード装置Ｄは、現用回線Ａ−Ｄの障害を検出すると、即座に、ノード装置Ｇから受信するデータ信号Ｈを対応するクライアントへ導いてしまう。

このように、実施形態の予備回線設定方法により予備回線が設定されているネットワークシステムにおいては、障害発生時に、データ信号が不適切な宛先へ伝送されるおそれがある。以下、このような状態と「ミスコネクション」と呼ぶことがある。そして、実施形態の予備回線設定方法は、ミスコネクションを回避するため方法を提供する。

図１７は、ミスコネクション回避方法の一例を示す。この方法では、通常動作時は、ブリッジノード装置は、予備回線を介してダミー信号を送信する。すなわち、図１７（ａ）に示すように、ノード装置Ｇは、ノードＤおよびノードＫへダミー信号を送信する。

ここで、図１０を参照しながら、ノード装置Ｇがダミー信号を生成して出力する動作を説明する。以下の説明では、ノードＦから送信される信号は、入力部２ａにより終端されるものとする。また、出力部４ａ、４ｂから出力される信号は、それぞれ、ノードＤ、Ｋへ導かれるものとする。この場合、回線交換部３は、制御部６からの指示により、入力部２ａと出力部４ａ、４ｂとの間にパスを提供する。したがって、ノード装置Ｇにおいて、ノードＦから受信する信号（図１７（ａ）では、データ信号Ｈ）は、回線交換部３により出力部４ａ、４ｂに導かれる。

ところが、ノード装置Ｇは、ブリッジノード装置として動作している。ここで、制御部６は、例えば、１つのデータ信号が複数の出力部４を介して複数の隣接ノードへ送信されるときに、ノード装置がブリッジノード装置であると判定することができる。よって、この場合、制御部６は、各出力予備回線に結合されている出力部４の信号処理部５に、ダミー信号を生成させる。すなわち、各出力部４ａ、４ｂにおいて、信号処理部５は、受信信号を廃棄し、ダミー信号を出力する。この結果、ノード装置ＧからノードＤ、Ｋへダミー信号が送信される。

ダミー信号は、この実施例では、「受信データ信号とは異なる信号」を意味する。図１７（ａ）に示す例では、ノード装置Ｇにおいて、ダミー信号として、データ信号Ｈとは異なる信号が生成される。ダミー信号は、例えば、予め決められたテストパターン信号、すべてのビットが「ゼロ」を表すオールゼロ信号、すべてのビットが「１」を表すオール１信号、ＰＲＢＳ（Pseudorandom Binary Sequence）信号により実現される。

図１７（ａ）に示すネットワークシステムにおいて、現用回線Ａ−Ｄに障害が発生したものとする。この場合、ノード装置Ａおよびノード装置Ｄは、その障害を検出する。そうすると、ノード装置Ｄは、この実施例では、図１７（ｂ）に示すように、現用回線から予備回線への切替えを実行する。すなわち、ノード装置Ｄは、ノードＧから受信する信号を選択して対応するクライアイントへ導く。ところが、このとき、ノード装置Ｄは、ノードＧからダミー信号を受信している。したがって、ノード装置Ｄにおいて現用回線から予備回線への切替えが実行されたとき、ノードＤに接続されるクライアントにデータ信号Ｈが導かれることはない。すなわち、データ信号が不適切な宛先へ伝送されるミスコネクションは回避される。

ノード装置Ａは、現用回線から予備回線への切替えを行うためのシグナリング（すなわち、経路ＥＦＧに設定されている共有予備回線を、現用回線Ａ−Ｄを救済するための予備回線として使用するためのシグナリング）を開始する。このシグナリングにより、ノード装置Ｅは、図１７（ｃ）に示すように、ノードＡから受信するデータ信号Ａを選択する。また、ノード装置Ｇは、予備回線を介して伝送されるデータ信号Ａを、ノードＤ、Ｋへ導く。この結果、ノード装置Ｄは、対応するクライアントへデータ信号Ａを送信することができる。すなわち、ノードＡ、Ｄ間のデータ伝送が復旧する。

なお、現用回線から予備回線への切替えにおいて、ブリッジノード装置は、現用回線を復旧する予備回線へ対応するデータ信号を送信し、他の予備回線にはダミー信号を送信してもよい。図１７に示す例では、現用回線Ａ−Ｄの復旧において、ノード装置Ｇは、共有予備回線から受信するデータ信号ＡをノードＤへ導くと共に、ノードＫへはダミー信号を送信してもよい。

また、現用回線から予備回線への切替えにおいて、スイッチノード装置による切替え処理が完了した後に、ブリッジノード装置がダミー信号を停止することが好ましい。図１７に示す例では、ノード装置Ｅがデータ信号Ａを選択した後、ノード装置Ｇが、ダミー信号を停止することが好ましい。この動作を実現するためには、例えば、ノードＤからノードＧ、Ｆ、Ｅを経由してノードＡへリザーブメッセージが転送されるときに、ノード装置Ｇは、リザーブメッセージを転送してから所定時間が経過した後にダミー信号を停止する。

図１８は、ミスコネクション回避方法の他の例を示す。図１８に示す方法では、ブリッジノード装置は、出力予備回線を設定しない。すなわち、図１８（ａ）に示すように、ノード装置Ｇは、ノードＧからノードＤへ信号を伝送する回線を設定しない。また、ノード装置Ｇは、ノードＧからノードＫへ信号を伝送する回線も設定しない。この状態は、例えば、ブリッジ装置において、制御部６が対応する出力部４の出力を停止することにより実現される。

図１８（ａ）に示すネットワークシステムにおいて、現用回線Ａ−Ｄに障害が発生したものとする。この場合、ノード装置Ａおよびノード装置Ｄは、その障害を検出する。そうすると、この実施例では、ノード装置Ｄは、現用回線から予備回線への切替を実行する。すなわち、ノード装置Ｄは、ノードＧからノードＤへ信号を伝送する回線を選択しようとする。ところが、このとき、図１８（ｂ）に示すように、ノードＧからノードＤへ信号を伝送するための回線は設定されていない。したがって、ノード装置Ｄにおいて現用回線から予備回線への切替えが実行されても、ノードＤに接続されるクライアントにデータ信号Ｈが導かれることはない。すなわち、データ信号が不適切な宛先へ伝送されるミスコネクションは回避される。

一方、ノード装置Ａは、図１７に示すケースと同様に、現用回線から予備回線への切り替えるためのシグナリングを開始する。このシグナリングにより、図１８（ｃ）に示すように、ノード装置Ｅは、ノードＡから受信するデータ信号Ａを選択する。また、ノード装置Ｇは、ノードＧ、Ｄ間に回線を設定し、予備回線を介して伝送されるデータ信号ＡをノードＤへ導く。この結果、ノード装置Ｄは、対応するクライアントへデータ信号Ａを送信することができる。すなわち、ノードＡ、Ｄ間のデータ伝送が復旧する。なお、ノード装置Ｇは、ノードＧ、Ｋ間に回線を設定してもよいし、設定しなくてもよい。

このように、実施形態の予備回線設定方法は、共有予備回線を介して伝送されるデータ信号が現用回線上のノードに導かれないように、分岐ノード装置の回路を設定する手順を含む。したがって、実施形態の予備回線設定方法によれば、ミスコネクションは回避される。

なお、ミスコネクションは、現用回線の障害に起因しない要因によっても発生し得る。例えば、図１９（ａ）に示すように、現用回線Ａ−Ｄ（ノードＢ、Ｃを経由してノードＡとノードＤとの間でデータ信号を伝送する回線）および予備回線Ａ−Ｄ（ノードＥ、Ｆ、Ｇを経由してノードＡとノードＤとの間でデータ信号を伝送する回線）が設定されているものとする。そして、現用回線Ｈ−Ｋ（ノードＩ、Ｊを経由してノードＨとノードＫとの間でデータ信号を伝送する回線）が設定される前に、予備回線Ｈ−Ｋ（ノードＥ、Ｆ、Ｇを経由してノードＨとノードＫとの間でデータ信号を伝送する回線）が設定されるものとする。この場合、ノード装置ＥがノードＡから来るデータ信号Ａを選択するように設定されているときは、ノード装置Ｋは、ノードＫに接続されているクライアントへデータ信号Ａを導いてしまう。また、図１９（ｂ）に示すように、誤った設定によりノード装置Ｋが現用回線ではなく予備回線を選択するときも、ノード装置Ｋは、ノードＫに接続されているクライアントへデータ信号Ａを導いてしまう。

これらのケースに対しても、図１７または図１８に示す手順は有効である。すなわち、実施形態の予備回線設定方法によれば、現用回線の障害に起因するミスコネクションだけでなく、任意の要因（例えば、図１９（ａ）または図１９（ｂ）に示すケース）に起因するミスコネクションも回避することができる。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態では、図１７に示す方法でネットワークシステムが設定される。すなわち、第１の実施形態では、ダミー信号を使用することによりミスコネクションが回避される。

図２０は、第１の実施形態において、予備回線の設定要求を受信したノード装置の動作を示すフローチャートである。この要求は、例えば、ＲＳＶＰ−ＴＥのリザーブメッセージにより実現される。以下の説明では、予備回線の設定を要求するリザーブメッセージを受信したノード装置の動作を記載する。

Ｓ２１において、制御部６は、予備回線の設定を要求するリザーブメッセージを受信する。なお、パスメッセージの終点ノードにおいては、制御部６は、予備回線の設定を要求するリザーブメッセージを生成する。

Ｓ２２において、制御部６は、リザーブメッセージによる要求が、ブリッジノードを構成するトリガであるか否かを判定する。すなわち、制御部６は、リザーブメッセージにより要求される回線を設定することにより、１本の入力回線が複数の出力回線へ導かれる構成が実現されるか否かを判定する。

リザーブメッセージによる要求がブリッジノードを構成しないときは、制御部６は、Ｓ２３において、要求された予備回線を設定する。一方、リザーブメッセージによる要求がブリッジノードを構成するときは、制御部６は、Ｓ２４において、要求された予備回線を設定すると共に、各予備回線を介してダミー信号を出力する。この後、制御部６は、Ｓ２５において、受信したリザーブメッセージを次のノードへ転送する。

図２１は、第１の実施形態において、予備回線の設定解除要求を受信したノード装置の動作を示すフローチャートである。この要求は、例えば、ＲＳＶＰ−ＴＥのリザーブメッセージにより実現される。以下の説明では、予備回線の解除を要求するリザーブメッセージを受信したノード装置の動作を記載する。

Ｓ３１において、制御部６は、予備回線の解除を要求するリザーブメッセージを受信する。なお、パスメッセージの終点ノードにおいては、制御部６は、予備回線の解除を要求するリザーブメッセージを生成する。

Ｓ３２において、制御部６は、リザーブメッセージによる要求が、ブリッジノードを非ブリッジノードへ変更するトリガであるか否かを判定する。すなわち、制御部６は、リザーブメッセージにより要求される回線を解除することにより、１本の入力回線が複数の出力回線へ導かれる構成が消滅するか否かを判定する。

ノードが非ブリッジノードであったとき、または、リザーブメッセージによる要求がブリッジノードを非ブリッジノードに変更させないときは、制御部６は、Ｓ３３において、要求された予備回線を解除する。一方、リザーブメッセージによる要求がブリッジノードを非ブリッジノードに変更させるときは、制御部６は、Ｓ３４において、要求された予備回線を解除すると共に、各予備回線のダミー信号を停止する。この後、制御部６は、Ｓ３５において、受信したリザーブメッセージを次のノードへ転送する。

次に、第１の実施形態において予備回線を設定する方法の一例を説明する。ここでは、図２２に示す現用回線Ａ−Ｄおよび現用回線Ｈ−Ｋが既に設定されているものとする。そして、現用回線Ａ−Ｄに対応する予備回線Ａ−Ｄおよび現用回線Ｈ−Ｋに対応する予備回線Ｈ−Ｋが予約されるものとする。予備回線Ａ−Ｄおよび予備回線Ｈ−Ｋが重複して予約される経路（共有経路）上には、共有予備回線が設定される。共有予備回線は、予備回線Ａ−Ｄまたは予備回線Ｈ−Ｋとして信号を伝送することができる。すなわち、共有予備回線が予備回線Ａ−Ｄとして使用されるときは、共有予備回線は、現用回線Ａ−Ｄのデータ信号を伝送する。一方、共有予備回線が予備回線Ｈ−Ｋとして使用されるときは、共有予備回線は、現用回線Ｈ−Ｋのデータ信号を伝送する。なお、各回線は、双方向に信号を伝送するものとする。

以下の例では、予備回線Ａ−Ｄを設定するためのシグナリングが行われ、その後、予備回線Ｈ−Ｋを設定するためのシグナリングが行われるものとする。シグナリングは、上述のパスメッセージおよびリザーブメッセージを含む。各ノード装置は、パスメッセージを受信すると、そのパスメッセージにより要求されるリソースを提供できるか否かを判定する。そして、ノード装置は、要求されるリソースを提供できないときは、エラーメッセージを返送する。ただし、以下の説明では、各ノード装置は、パスメッセージにより要求されるリソースを提供できるものとする。

ノード装置Ａは、予備回線Ａ−Ｄを設定するためのパスメッセージを生成する。このとき、ノード装置Ａは、予備回線Ａ−Ｄのためのリソースを予約する。そして、ノード装置Ａは、そのパスメッセージをノードＥへ送信する。ノード装置Ｅは、受信したパスメッセージに基づいてリソースを予約し、そのパスメッセージをノードＦへ転送する。ノード装置Ｆは、受信したパスメッセージに基づいてリソースを予約し、そのパスメッセージをノードＧへ転送する。ノード装置Ｇは、受信したパスメッセージに基づいてリソースを予約し、そのパスメッセージをノードＤへ転送する。

ノード装置Ｄは、受信したパスメッセージに基づいてリソースを予約する。ここで、ノードＤは、このパスメッセージの終点ノードである。このため、ノード装置Ｄは、受信パスメッセージに対応するリザーブメッセージを生成すると共に、予約したリソースを有効化する。このとき、ノード装置Ｄにおいて予備回線Ａ−Ｄが設定されると、ノード装置Ｄは、２本の回線（現用回線Ａ−Ｄおよび予備回線Ａ−Ｄ）を介して同じ信号（すなわち、ノードＡ宛てのデータ信号）を送信するようになる。すなわち、ノード装置Ｄにおいて予備回線Ａ−Ｄが設定されることを契機として、ノード装置Ｄは、ブリッジノード装置として動作するようになる。

したがって、ノード装置Ｄは、図２０のＳ２４において、予備回線を介してダミー信号を送信する。すなわち、ノード装置Ｄは、ノードＧへダミー信号を送信する。また、ノード装置Ｄは、生成したリザーブメッセージをノードＧへ送信する。

ノード装置Ｇは、受信したリザーブメッセージに基づいてリソースを有効化し、そのパスメッセージをノードＦへ転送する。ノード装置Ｆは、受信したリザーブメッセージに基づいてリソースを予約し、そのパスメッセージをノードＥへ転送する。ノード装置Ｅは、受信したパスメッセージに基づいてリソースを予約し、そのパスメッセージをノードＡへ転送する。リソースの有効化は、上述したように、要求されたデータ信号を伝送するようにハードウェア回路を設定する処理に相当する。したがって、リザーブメッセージがノードＤからノードＡへ返送されると、ノードＥ、Ｆ、Ｇを介してノードＡ、Ｄ間で信号を伝送するための予備回線が設定される。

ノード装置Ａは、受信したリザーブメッセージに基づいてリソースを有効化する。このとき、ノード装置Ａにおいて予備回線Ａ−Ｄが設定されると、ノード装置Ａは、２本の回線（現用回線Ａ−Ｄおよび予備回線Ａ−Ｄ）を介して同じ信号（すなわち、ノードＤ宛てのデータ信号）を送信するようになる。すなわち、ノード装置Ａにおいて予備回線Ａ−Ｄが設定されることを契機として、ノード装置Ａは、ブリッジノード装置として動作するようになる。したがって、ノード装置Ａは、ノード装置Ｄと同様に、予備回線を介してダミー信号を送信する。すなわち、ノード装置Ａは、ノードＥへダミー信号を送信する。

ノード装置Ｈは、予備回線Ｈ−Ｋを設定するためのパスメッセージを生成する。予備回線Ｈ−Ｋを設定するためのパスメッセージをノードＨからノードＫへ伝送する動作は、予備回線Ａ−Ｄを設定するためのパスメッセージをノードＡからノードＤへ伝送する動作と実質的に同じである。したがって、ノード装置Ｈ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｋは、それぞれ、予備回線Ｈ−Ｋのためのリソースを予約する。

ノード装置Ｋは、ノード装置Ｄと同様に、受信パスメッセージに対応するリザーブメッセージを生成すると共に、予約したリソースを有効化する。このとき、ノード装置Ｋにおいて予備回線Ｈ−Ｋが設定されると、ノード装置Ｋは、２本の回線（現用回線Ｈ−Ｋおよび予備回線Ｈ−Ｋ）を介して同じ信号（すなわち、ノードＨ宛てのデータ信号）を送信するようになる。すなわち、ノード装置Ｋにおいて予備回線Ｈ−Ｋが設定されることを契機として、ノード装置Ｋは、ブリッジノード装置として動作するようになる。したがって、ノード装置Ｋは、ノード装置Ｄと同様に、予備回線を介してダミー信号を送信する。すなわち、ノード装置Ｋは、ノードＧへダミー信号を送信する。

ノード装置Ｋから送信されるリザーブメッセージは、ノードＧ、Ｆ、Ｅを介してノードＨへ伝送される。このとき、ノード装置Ｇ、Ｆ、Ｅ、Ｈは、先に予約したリソースを有効化する。この結果、予備回線Ｈ−Ｋが設定される。ただし、この例では、ノードＡ、Ｄ間で伝送されるデータ信号の種別とノードＨ、Ｋ間で伝送されるデータ信号の種別は、互いに同じである。すなわち、予備回線Ａ−Ｄを設定するためのリソースおよび予備回線Ｈ−Ｋを設定するためのリソースは同じである。よって、予備回線Ｈ−Ｋを設定しても、ノードＥ、Ｇ間の回線の状態は変化しない。

ただし、ノード装置Ｇにおいて予備回線Ｈ−Ｋが設定されると、ノード装置Ｇは、１つの信号（すなわち、ノードＦから受信する信号）を２本の回線（予備回線Ａ−Ｄおよび予備回線Ｈ−Ｋ）を介して送信するようになる。すなわち、ノード装置Ｇにおいて予備回線Ｈ−Ｋが設定されることを契機として、ノード装置Ｇは、ブリッジノード装置として動作するようになる。したがって、ノード装置Ｇは、各予備回線を介してダミー信号を送信する。すなわち、ノード装置Ｋは、ノードＤおよびノードＫへダミー信号を送信する。

同様に、ノード装置Ｅも、ノードＡおよびノードＨへダミー信号を送信する。また、ノード装置Ｈは、ノード装置Ｋと同様に、ノードＥへダミー信号を送信する。

図２３（ａ）は、第１の実施形態において予備回線が設定された状態を示す。上述したように、共有経路（すなわち、経路ＥＦＧ）上には、１本の予備回線が設定されている。そして、ブリッジノード装置として動作するノード装置Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｈ、Ｇは、それぞれ、予備回線を介してダミー信号を送信する。

この後、ノードＢ、Ｃ間の現用回線Ａ−Ｄに障害が発生したものとする。そうすると、ノード装置Ａは、現用回線Ａ−Ｄの代わりに予備回線Ａ−Ｄを使用してデータ信号を伝送するためのシグナリングを開始する。すなわち、ノード装置Ａは、予備回線Ａ−Ｄの使用を指示するパスメッセージを生成する。なお、予備回線の使用の指示は、例えば、パスメッセージの状態情報で表される。

このパスメッセージは、ノードＡからノードＥ、Ｆ、Ｇを介してノードＤまで伝送される。このとき、各ノード装置は、要求されたリソースを提供可能か否かを確認した後、そのリソースを予約する。

ノード装置Ｄは、受信パスメッセージに対応するリザーブメッセージを生成するとともに、予約したリソースを有効化する。このとき、ノード装置Ｄは、予備回線Ａ−Ｄを使用するために、ノードＧから送信される信号を受信し、且つ、送信信号をノードＧへ導くように、ハードウェア回路を設定する。また、ノード装置Ｄは、予備回線へダミー信号を送信する動作を停止する。すなわち、ノード装置Ｄは、ノードＧへダミー信号を送信する動作を停止する。

ノード装置Ｇは、リザーブメッセージに従ってリソースを有効化する。このとき、ノード装置Ｇは、予備回線Ａ−Ｄを使用するために、ノードＤおよびノードＫから送信される信号のうちでノードＤから送信される信号を受信するように、ハードウェア回路を設定する。また、ノード装置Ｇは、予備回線Ａ−Ｄへダミー信号を送信する動作を停止する。すなわち、ノード装置Ｇは、ノードＤへダミー信号を送信する動作を停止する。なお、ノード装置Ｇは、ノードＫへダミー信号を送信する動作を停止してもよいし、停止しなくてもよい。

ノード装置Ｅは、ノード装置Ｇと同様に、予備回線Ａ−Ｄを使用するために、ノードＡおよびノードＨから送信される信号のうちでノードＡから送信される信号を受信するように、ハードウェア回路を設定する。また、ノード装置Ｅは、予備回線Ａ−Ｄへダミー信号を送信する動作を停止する。すなわち、ノード装置Ｅは、ノードＡへダミー信号を送信する動作を停止する。なお、ノード装置Ｅは、ノードＨへダミー信号を送信する動作を停止してもよいし、停止しなくてもよい。

ノード装置Ａは、ノード装置Ｄと同様に、予備回線Ａ−Ｄを使用するために、ノードＥから送信される信号を受信し、且つ、送信信号をノードＥへ導くように、ハードウェア回路を設定する。さらに、ノード装置Ａは、ノードＥへダミー信号を送信する動作を停止する。

上記シグナリングの結果、図２３（ｂ）に示す状態が得られる。すなわち、ノードＡ、Ｄ間のデータ信号は、予備回線Ａ−Ｄを介して（即ち、ノードＥ、Ｆ、Ｇを介して）伝送される。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、図１８に示す方法でネットワークシステムが設定される。すなわち、第２の実施形態では、ブリッジノード装置において予備回線を設定しないことによりミスコネクションが回避される。

図２４は、第２の実施形態において、予備回線の設定要求を受信したノード装置の動作を示すフローチャートである。この要求は、例えば、ＲＳＶＰ−ＴＥのリザーブメッセージにより実現される。以下の説明では、予備回線の設定を要求するリザーブメッセージを受信したノード装置の動作を記載する。

Ｓ４１〜Ｓ４５の処理は、図２１に示す第１の実施形態のＳ２１〜Ｓ２５と類似している。すなわち、Ｓ４１〜Ｓ４３、Ｓ４５は、Ｓ２１〜Ｓ２３、Ｓ２５と実質的に同じである。但し、リザーブメッセージによる要求がブリッジノードを構成するときは（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、制御部６は、Ｓ４４において、いずれの予備回線も設定されないように、ハードウェア回路を設定する。このとき、制御部６は、先に設定されている予備回線を解除する。

図２５は、第２の実施形態において、予備回線の設定解除要求を受信したノード装置の動作を示すフローチャートである。この要求は、例えば、ＲＳＶＰ−ＴＥのリザーブメッセージにより実現される。以下の説明では、予備回線の解除を要求するリザーブメッセージを受信したノード装置の動作を記載する。

Ｓ５１〜Ｓ５５の処理は、図２２に示す第２の実施形態のＳ３１〜Ｓ３５と類似している。すなわち、Ｓ５１〜Ｓ５３、Ｓ５５は、Ｓ３１〜Ｓ３３、Ｓ３５と実質的に同じである。但し、リザーブメッセージによる要求がブリッジノードを非ブリッジノードに変更させるときは（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、制御部６は、Ｓ５４において、受信したリザーブメッセージが要求する予備回線以外の予備回線を設定する。

第２の実施形態において予備回線を設定する方法の一例を説明する。ここでは、第１の実施形態の説明と同様に、図２２に示す現用回線Ａ−Ｄおよび現用回線Ｈ−Ｋが既に設定されているものとする。そして、現用回線Ａ−Ｄに対応する予備回線Ａ−Ｄおよび現用回線Ｈ−Ｋに対応する予備回線Ｈ−Ｋが予約されるものとする。

第１の実施形態では、ブリッジノード装置として動作するノード装置（即ち、Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｈ、Ｋ）は、予備回線を介してダミー信号を送信する。これに対して第２の実施形態では、ブリッジノード装置として動作するノード装置は、既に設定されている予備回線を解除し、新たな予備回線も設定しない。すなわち、図２２に示す例では、ノード装置Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｈ、Ｋは、それぞれ、先に設定されている予備回線を解除すると共に、要求された予備回線を設定しない。

この後、現用回線Ａ−Ｄに障害が発生すると、第１の実施形態と同様のシグナリングが実行される。ただし、第２の実施形態では、ノード装置Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｇは、予備回線Ａ−Ｄを介してデータ信号が伝送されるように、ハードウェア回路を設定する。すなわち、ノードＡ、Ｅ間、およびノードＧ、Ｄ間には、現用回線Ａ−Ｄのデータ信号を伝送するための回線が設定される。したがって、ノードＥ、Ｆ、Ｇを介してノードＡ、Ｄ間でデータ信号を伝送するための予備回線Ａ−Ｄが設定される。

１ ノード装置
２ 入力部
３ 回線交換部
４ 出力部
５ 信号処理部
６ 制御部
７ リソース管理部
１００ ネットワークシステム

Claims (7)

1. 複数のノードを含むネットワークシステムにおいて使用される予備回線設定方法であって、
   第１の現用回線に対応する第１の予備回線および第２の現用回線に対応する第２の予備回線を予約し、
   前記第１の予備回線および前記第２の予備回線が重複して予約される共有経路の一方の端部に設けられるスイッチノードにおいて、前記第１の現用回線のデータ信号または前記第２の現用回線のデータ信号を選択し、
   前記スイッチノードにおいて選択されるデータ信号が前記スイッチノードから前記共有経路を介して前記共有経路の他方の端部にまで伝送されるように、前記共有経路の両端のノードを除く前記共有経路上の各ノードに設けられるノード装置の回路を設定することにより、前記共有経路上で前記第１の予備回線または前記第２の予備回線を有効化して共有予備回線を設定し、
   前記共有予備回線を前記第１の予備回線に対応する第１のノードおよび前記第２の予備回線に対応する第２のノードへ導く分岐ノードにおいて、前記共有予備回線を介して伝送されるデータ信号が前記第１のノードおよび第２のノードに導かれないように、前記分岐ノードに設けられている分岐ノード装置の回路を設定する
   ことを特徴とする予備回線設定方法。
2. 前記第１の予備回線のデータ信号および前記第２の予備回線のデータ信号の種別が互いに同じであるときに、前記共有経路の両端のノードを除く前記共有経路上の各ノードに設けられているノード装置は、前記第１の予備回線および前記第２の予備回線の予約を重複して受け付けて、前記共有予備回線を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の予備回線設定方法。
3. 前記分岐ノード装置は、前記共有予備回線を介して受信するデータ信号とは異なるダミー信号を、前記第１のノードおよび前記第２のノードへ送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の予備回線設定方法。
4. 前記共有予備回線を前記第１の予備回線として使用する要求を受信したときは、前記分岐ノード装置は、前記第１のノードへの前記ダミー信号の送信を停止すると共に、前記共有予備回線を介して受信するデータ信号を前記第１のノードへ導く
   ことを特徴とする請求項３に記載の予備回線設定方法。
5. 前記分岐ノード装置は、前記第１のノードおよび前記第２のノードとの間に回線を設定しない
   ことを特徴とする請求項１に記載の予備回線設定方法。
6. 前記共有予備回線を前記第１の予備回線として使用する要求を受信したときは、前記分岐ノード装置は、前記第１のノードとの間に回線を設定すると共に、前記共有予備回線を介して受信するデータ信号を前記第１のノードへ導く
   ことを特徴とする請求項５に記載の予備回線設定方法。
7. 複数のノードを含むネットワークシステム内で、第１の現用回線に対応する第１の予備回線および第２の現用回線に対応する第２の予備回線が重複して予約される共有経路の端部に設けられるノード装置であって、
   前記共有経路上の隣接ノードから受信する信号を処理する入力部と、
   前記第１の予備回線に対応する第１のノードおよび前記第２の予備回線に対応する第２のノードへ送信する信号を処理する出力部と、
   前記入力部および前記出力部の設定を制御する制御部と、を有し、
   前記第１の現用回線および前記第２の現用回線において障害が発生していないときは、前記制御部は、前記共有経路上の隣接ノードから受信する信号が前記第１のノードおよび前記第２のノードへ伝送されないように、前記出力部を制御し、
   前記第１の現用回線において障害が発生したときは、前記制御部は、前記共有経路上の隣接ノードから受信する信号が前記第１のノードへ伝送されるように、前記出力部を制御する
   ことを特徴とするノード装置。

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