(57)【要約】【課題】冗長的なネットワークにおいて、障害発生時に、パケットの優先度に応じてパスを適切に切り替える。【解決手段】伝送装置は、対向装置との間に複数のパスが設定されている伝送システムにおいて使用される。伝送装置は、複数のパスのそれぞれを介して対向装置との間で伝送されるフレームを利用して各パスの伝送遅延を測定する測定部と、入力パケットの優先度を検出する検出部と、複数のパスの中から入力パケットを伝送するためのパスを選択する選択部と、入力パケットがマッピングされたフレームを選択部により選択されたパスを介して対向装置へ送信するフレーム処理部、を有する。選択部は、選択部が選択しているパスに障害が発生したときに、入力パケットの優先度および各パスの伝送遅延に基づいて、複数のパスの中から入力パケットを伝送するための代替パスを選択する。【選択図】図３
2014212407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向装置との間に複数のパスが設定されている伝送システムにおいて使用される伝送装置であって、
前記複数のパスのそれぞれを介して前記対向装置との間で伝送されるフレームを利用して各パスの伝送遅延を測定する測定部と、
入力パケットの優先度を検出する検出部と、
前記複数のパスの中から前記入力パケットを伝送するためのパスを選択する選択部と、
前記入力パケットがマッピングされたフレームを前記選択部により選択されたパスを介して前記対向装置へ送信するフレーム処理部と、を有し、
前記選択部は、前記選択部が選択しているパスに障害が発生したときに、前記検出部により検出された前記入力パケットの優先度および前記測定部により測定された各パスの伝送遅延に基づいて、前記複数のパスの中から前記入力パケットを伝送するための代替パスを選択する
ことを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記フレームは、ＯＴＮ（Optical Transport Network）フレームであり、
前記測定部は、ＯＴＮフレームのヘッダ内に設けられているDelay Measurementビットを利用して、前記対向装置との間の各パスの伝送遅延を測定する
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
各パスについて前記測定部により測定された伝送遅延を表す情報を格納する格納部をさらに有し、
前記測定部は、各パスの伝送遅延を繰り返し測定し、
前記格納部に格納されている情報は、前記測定部による測定の結果に応じて更新され、
前記選択部は、前記格納部に格納されている情報を参照して、前記複数のパスの中から前記入力パケットを伝送するためのパスを選択する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の伝送装置。
【請求項４】
複数のパスのそれぞれを介して双方向にフレームを伝送する第１の伝送装置および第２の伝送装置を含む伝送システムであって、
前記第１の伝送装置は、前記第１の伝送装置に入力されるパケットがマッピングされたフレームを前記複数のパスのそれぞれを介して前記第２の伝送装置へ送信する第１のフレーム処理部を有し、
前記第２の伝送装置は、
各パスを介して前記第１の伝送装置との間で伝送されるフレームを利用して各パスの伝送遅延を測定する測定部と、
各パスを介して前記第１の伝送装置から受信するフレームからそれぞれ前記パケットを再生する第２のフレーム処理部と、
前記複数のパスの中から１つのパスを選択し、その選択したパスを介して受信するフレームから再生されたパケットを出力する選択部と、を有し、
前記選択部は、前記選択部が選択しているパスに障害が発生したときに、前記パケットの優先度および前記測定部により測定された各パスの伝送遅延に基づいて、前記複数のパスの中から代替パスを選択する
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項５】
第１の伝送装置と第２の伝送装置との間に複数のパスが設定されている伝送システムにおいて使用されるパス切替方法であって、
前記複数のパスのそれぞれを介して前記第１の伝送装置と前記第２の伝送装置との間で伝送されるフレームを利用して各パスの伝送遅延を測定し、
前記第１の伝送装置への入力パケットの優先度を検出し、
前記入力パケットがマッピングされたフレームを伝送する現用パスに障害が発生したときに、前記入力パケットの優先度および各パスの伝送遅延に基づいて、前記複数のパスの中から前記入力パケットを伝送するための代替パスを選択し、
前記入力パケットがマッピングされたフレームを、前記複数のパスの中から選択された代替パスを介して前記第１の伝送装置から前記第２の伝送装置へ送信する、
ことを特徴とするパス切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冗長的なネットワークにおいて使用される伝送装置およびパス切替方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
Ethernet（登録商標）パケットを用いて情報を伝送するネットワークが広く普及している。また、例えば、大容量の幹線系では、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９で規定されているＯＴＮ（Optical Transport Network）が普及しつつある。このため、EthernetパケットをＯＴＮフレームにマッピングして伝送する伝送装置が実用化されている。すなわち、Ethernet over OTN機能を有する伝送装置が実用化されている。
【０００３】
上述のネットワークは、信頼性を高くするために、冗長的な構成を有することがある。たとえば、Ethernet over OTNにおいては、伝送装置間に複数のＯＴＮパスが設定される。また、伝送装置は、Ethernetパケットの出力ポート（すなわち、ＯＴＮパス）を選択するスイッチを有する。この場合、現用ＯＴＮパスに障害が発生すると、伝送装置のスイッチは、他のＯＴＮパスを選択する。この構成により、現用系に障害が発生しても、通信を継続することができる。
【０００４】
なお、関連技術として、通信システムの要求に応じて伝送路を選択する装置、パケットの優先度に応じてパケットを分配するルータなどが知られている。（例えば、特許文献１〜４）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７２１８１号公報
【特許文献２】特開２００２−３００１９３号公報
【特許文献３】特開２００１−６９１６６号公報
【特許文献４】特開２００３−３３８８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ethernetパケットの優先度は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑで規定されているレイヤ２のＶＬＡＮタグ、ＲＦＣ２４７４で規定されているＴＯＳ（Type Of Service）などを用いて指定される。例えば、音声データや動画像データを伝送するEthernetパケットには、高い優先度が与えられることが多い。そして、優先度の高いEthernetパケットは、ＯＴＮフレームに格納された後、伝送遅延の小さいＯＴＮパスを介して伝送されることが好ましい。
【０００７】
ところが、従来技術においては、現用ＯＴＮパスの障害が検出されたときに、伝送装置は、Ethernetパケットの優先度を考慮することなく、使用可能なＯＴＮパスの中の任意の１つを選択する。このため、優先度の高いEthernetパケットが、伝送遅延の大きいＯＴＮパスを介して伝送されることがある。この場合、音声または動画像の品質が低下するおそれがある。
【０００８】
なお、Ethernetテスト信号を利用すれば、パケットの伝送遅延を測定することは可能である。しかし、Ethernetテスト信号は、実際のデータ（たとえば、クライアントデータ）を停止した状態で送信される。すなわち、Ethernetテスト信号を利用して伝送遅延を測定する場合、実際のデータの通信をいったん停止する必要がある。このため、たとえば、通信サービスが開始された後に回線が増設されると、Ethernetテスト信号を利用してその回線の伝送遅延を測定することは困難である。
【０００９】
１つの側面においては、本発明の目的は、冗長的なネットワークにおいて、障害発生時に、パケットの優先度に応じてパスを適切に切り替える装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの態様の伝送装置は、対向装置との間に複数のパスが設定されている伝送システムにおいて使用される。伝送装置は、前記複数のパスのそれぞれを介して前記対向装置との間で伝送されるフレームを利用して各パスの伝送遅延を測定する測定部と、入力パケットの優先度を検出する検出部と、前記複数のパスの中から前記入力パケットを伝送するためのパスを選択する選択部と、前記入力パケットがマッピングされたフレームを前記選択部により選択されたパスを介して前記対向装置へ送信するフレーム処理部と、を有する。前記選択部は、前記選択部が選択しているパスに障害が発生したときに、前記検出部により検出された前記入力パケットの優先度および前記測定部により測定された各パスの伝送遅延に基づいて、前記複数のパスの中から前記入力パケットを伝送するための代替パスを選択する。
【発明の効果】
【００１１】
上述の態様によれば、冗長的なネットワークにおいて、障害発生時に、パケットの優先度に応じてパスを適切に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る伝送システムの構成を示す図である。
【図２】パス切替について説明する図である。
【図３】第１の実施形態の伝送装置の構成を示す図である。
【図４】ＯＴＮフレームのフォーマットを示す図である。
【図５】ＯＴＮフレームのオーバヘッドを示す図である。
【図６】ＶＬＡＮタグについて説明する図である。
【図７】ＴＯＳを用いて表される優先度について説明する図である。
【図８】パス管理テーブルの一例を示す図である。
【図９】パス管理テーブルの他の例を示す図である。
【図１０】コントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施形態の伝送装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る伝送システムの構成を示す。実施形態の伝送装置１００は、図１に示すように、伝送装置１、伝送装置２、および伝送装置１と伝送装置２との間でそれぞれフレームを伝送する複数のＯＴＮパス＃１〜＃ｎを含む。
【００１４】
伝送システム１００は、伝送装置１、２間で、双方向にデータを伝送できる。ただし、以下の説明では、伝送装置１から伝送装置２へデータが伝送されるケースについて記載する。
【００１５】
伝送装置１、２間では、ＯＴＮ（Optical Transport Network）フレームが伝送される。すなわち、伝送装置１および伝送装置２は、それぞれＯＴＮネットワークに接続されている。伝送装置１、２間に設定されるＯＴＮパス＃１〜＃ｎは、それぞれ、１または複数のＯＴＮ装置２１および光ファイバケーブルによって実現される。光ファイバケーブルは、双方向に光信号を伝送するために、１組の光ファイバを含む。ＯＴＮパス＃１〜＃ｎは、互いに物理的に異なる経路で、伝送装置１と伝送装置２とを接続する。ただし、あるパスの一部の経路が、他のパスの一部の経路と重複していてもよい。ＯＴＮ装置２１は、例えば、不図示のネットワーク管理システムからの指示に従って、ＯＴＮフレームを宛先ノードへ転送する。
【００１６】
伝送装置１は、ｍ個のパケット処理部１１（＃１〜＃ｍ）、パケットスイッチ１２、ｎ個のフレーム処理部１３（＃１〜＃ｎ）を有する。ｍは、１であってもよい。ｎは、この実施例では、３以上である。
【００１７】
パケット処理部１１は、クライアント回線を収容することができる。クライアント回線は、この実施例では、Ethernet（登録商標）パケットを伝送する。すなわち、パケット処理部１１は、Ethernetパケットを終端することができる。なお、パケット処理部１１は、例えば、Ethernetカードにより実現される。また、以下の説明では、記載を簡潔にするために、Ethernetパケットを単に「パケット」を呼ぶことがある。
【００１８】
パケットスイッチ１２は、伝送装置１内に設けられている不図示のコントローラからの指示に従って、ｍ個のパケット処理部１１とｎ個のフレーム処理部１３との間にパスを設定する。例えば、伝送装置１がパケット処理部１１＃１に入力されるパケットをＯＴＮパス＃１を介して伝送装置２へ送信するときは、パケットスイッチ１２は、入力パケットをフレーム処理部１３＃１へ導く。なお、パケットスイッチ１２は、１つのパケット処理部１１と複数のフレーム処理部１３との間にパスを設定することもできる。
【００１９】
フレーム処理部１３は、ＯＴＮフレームを生成して対応するＯＴＮパスへ出力する。そうすると、ＯＴＮフレームは、そのパスを介して伝送され、伝送装置２によって受信される。ここで、フレーム処理部１３は、パケット処理部１１からパケットを受信したときには、そのパケットをＯＴＮフレームのペイロードにマッピングする。そして、入力パケットがマッピングされたＯＴＮフレームを伝送装置２へ送信する。また、フレーム処理部１３は、パケット処理部１１からパケットを受信しないときも、ＯＴＮフレームを生成して伝送装置２へ送信する。但し、この場合、フレーム処理部１３は、ＯＴＮフレームのペイロードに、例えば、スタッフまたダミーデータ等を格納する。なお、フレーム処理部１３は、例えば、Ethernet over OTNカードにより実現される。Ethernet over OTNカードは、パケットをＯＴＮフレームにマッピングする機能、およびＯＴＮフレームのペイロードにマッピングされているパケットを再生する機能を有する。
【００２０】
伝送装置２は、ｍ個のパケット処理部２１（＃１〜＃ｍ）、パケットスイッチ２２、ｎ個のフレーム処理部２３（＃１〜＃ｎ）を有する。フレーム処理部２３は、受信ＯＴＮフレームをデマッピングしてパケットを再生する。パケットスイッチ２２は、伝送装置２内に設けられている不図示のコントローラからの指示に従って、フレーム処理部２３とパケット処理部２１との間にパスを設定する。そして、パケット処理部２１は、伝送装置１から受信したパケットをクライアントへ送信する。
【００２１】
上述したように、伝送システム１００は、伝送装置１、２間に複数のＯＴＮパス＃１〜＃ｎを有する。伝送装置１は、クライアント回線から入力されるパケットを伝送装置２へ送信するときは、複数のＯＴＮパス＃１〜＃ｎの中からそのパケットを伝送するためのＯＴＮパスを選択する。そして、伝送装置１は、入力パケットをＯＴＮフレームにマッピングし、選択したＯＴＮパスを介してそのＯＴＮフレームを送信する。図１に示す例では、ＯＴＮパス＃１が選択されており、入力パケットがマッピングされたＯＴＮフレームは、ＯＴＮパス＃１を介して伝送装置１から伝送装置２へ伝送されている。そうすると、伝送装置２は、伝送装置１から受信するＯＴＮフレームをデマッピングしてパケットを再生することができる。すなわち、伝送装置１、２は、それぞれ、Ethernet over OTN機能を有する。
【００２２】
また、図１に示す伝送システム１００においては、ｍ本のクライアント回線に対して、伝送装置１、２間にｎ本のＯＴＮパス＃１〜＃ｎが設けられている。このような構成は、ｍ：ｎ冗長構成、またはｍ：ｎ冗長接続と呼ばれることがある。
【００２３】
なお、１組のフレーム処理部１３、２３は、双方向に、連続的に、ＯＴＮフレームを伝送する。そして、各フレーム処理部１３、２３は、パケットデータが与えられたときは、そのパケットデータを格納するＯＴＮフレームを対応するＯＴＮパスへ出力する。
【００２４】
上記構成の伝送システム１００において、ＯＴＮフレームを伝送するＯＴＮパスに障害が発生すると、パス切替が実行される。例えば、図１に示す例では、パケットデータを含むＯＴＮフレームは、ＯＴＮパス＃１を介して伝送されている。すなわち、図１に示す例では、ＯＴＮパス＃１が現用パスとして使用されている。このとき、図２に示すように、現用パス（すなわち、ＯＴＮパス＃１）に障害が発生すると、伝送装置１は、パス切替を実行する。図２に示す例では、伝送装置１は、ＯＴＮパス＃１の代わりに代替パスとしてＯＴＮパス＃ｎを選択している。この場合、伝送装置１において、パケットスイッチ１２は、入力パケットをフレーム処理部１３＃ｎへ導く。そうすると、パケットデータを含むＯＴＮフレームは、ＯＴＮパス＃ｎを介して伝送装置１から伝送装置２へ伝送される。
【００２５】
なお、伝送装置１において新たに選択されたＯＴＮパスは、伝送装置２へ通知されるものとする。新たに選択されたＯＴＮパスを対向装置へ通知する方法は、特に限定されるものではない。例えば、伝送装置１において選択されたＯＴＮパスは、ＯＴＮフレームを利用して伝送装置２に通知される。或いは、伝送装置１において選択されたＯＴＮパスは、不図示のネットワーク管理システムを介して伝送装置２に通知されてもよい。いずれにしても、伝送装置２は、伝送装置１からの通知に応じて、新たに選択されたＯＴＮパスを介して受信するＯＴＮフレームからパケットを再生する。
【００２６】
ここで、実施形態のパス切替方法においては、入力パケットの優先度および各ＯＴＮパス＃１〜＃ｎの伝送遅延に基づいて、新たなＯＴＮパス（すなわち、代替パス）が選択される。例えば、優先度の高いパケットを伝送するときは、伝送遅延の小さいＯＴＮパスが選択される。「優先度の高いパケット」は、この実施例では、小さい伝送遅延が要求されるデータを格納するパケットを意味する。例えば、音声データを格納するパケットは、優先度の高いパケットの一例である。
【００２７】
一方、優先度の低いパケットを伝送するときは、伝送遅延の大きいＯＴＮパスが選択される。これにより、伝送遅延の小さいＯＴＮパスが優先度の低いパケットを伝送するために占有されることが回避される。
【００２８】
なお、従来技術においては、障害に起因して実行されるパス切替において、入力パケットの優先度および各ＯＴＮパス＃１〜＃ｎの伝送遅延は考慮されない。従来技術の１つの方式においては、使用可能なＯＴＮパスの中で、代替パスとして、最も小さいパス番号が付与されているＯＴＮパスが選択される。例えば、図１〜図２に示す例では、ＯＴＮパス＃１に障害が発生したときには、ＯＴＮパス＃２が選択される。このとき、仮に、入力パケットが音声データを格納しており、新たに選択されるＯＴＮパス＃２の伝送遅延が大きいものとする。そうすると、受信クライアント装置において、音声の品質が劣化するおそれがある。
【００２９】
これに対して、実施形態の伝送システム１００においては、優先度の高いパケット（例えば、音声データを格納するパケット）を伝送するＯＴＮパスに障害が発生すると、代替パスとして、伝送遅延の小さいＯＴＮパスが新たに選択される。したがって、障害に起因するパス切替が実行された後、受信クライアント装置において、音声の品質の劣化は、回避または抑制される。
【００３０】
＜第１の実施形態＞
図３は、第１の実施形態の伝送装置の構成を示す。図３に示す伝送装置１は、図１に示す伝送装置１に対応する。また、図３においては、クライアントデータを格納するＯＴＮフレームを受信する機能は、省略されている。
【００３１】
伝送装置１は、上述したように、複数のフレーム処理部１３を有する。そして、各フレーム処理部１３は、フレーマ３１、送信器３２、受信器３３、測定部３４、障害検出部３５を有する。
【００３２】
フレーマ３１は、ＯＴＮフレームを生成する。ＯＴＮフレームは、図４に示すように、４０８０列×４行を有する。そして、ＯＴＮフレームは、オーバヘッド部、ＯＰＵｋペイロード部、およびＦＥＣ部を含む。
【００３３】
オーバヘッド部は、ＯＴＮフレームの第１〜１６列に配置される。また、オーバヘッド部は、ＦＡＳ（Frame Alignment Signal）、ＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）ｋオーバヘッド、ＯＤＵ（Optical Channel Data Unit）ｋオーバヘッド、ＯＰＵ（Optical Channel Payload Unit）ｋオーバヘッドを含む。なお、オーバヘッド部は、接続および品質の管理のために使用される。ＯＰＵｋペイロード部は、ＯＴＮフレームの第１７〜３８２４列に配置される。ＯＰＵｋペイロード部には、クライアント信号がマッピングされる。そして、ＯＰＵｋペイロード部にオーバヘッド部を付加することでＯＤＵｋが生成される。ＦＥＣ部は、ＯＴＮフレームの第３８２５〜４０８０列に配置される。ＦＥＣ部は、伝送中に発生した誤りを訂正するために用いられる。そして、ＯＤＵｋにＦＥＣ部を付加することでＯＴＵｋが生成される。
【００３４】
送信器３２は、フレーマ３１により生成されるＯＴＮフレームを対応するＯＴＮパスへ出力する。これにより、ＯＴＮフレームは、１または複数のＯＴＮ装置を介して、伝送装置２へ伝送される。受信器３３は、１または複数のＯＴＮ装置を介して、伝送装置２から送信されるＯＴＮフレームを受信する。
【００３５】
測定部３４は、伝送装置１と伝送装置２との間の伝送遅延を測定する。この例では、測定部３４は、ＯＴＮフレームのＤＭ（Delay Measurement）ビットを利用して、伝送装置１と伝送装置２との間の伝送遅延を測定する。
【００３６】
図５は、ＯＴＮフレームのオーバヘッドを示す。ＤＭビットは、ＯＤＵｋオーバヘッドの「ＰＭ＆ＴＣＭ（Path Monitoring and Tandem Connection Monitoring）」に設けられている。ＰＭ＆ＴＣＭには、１バイトが割り当てられている。そして、ＰＭ＆ＴＣＭの第１〜６ビットに、ＤＭｔｉ（Delay Measurement of TCMi）（ｉ＝１〜６）が設けられ、第７ビットに、ＤＭｐ（Delay Measurement of ODUk Path）が設けられている。なお、End-to-Endで伝送遅延を測定するときは、例えば、ＤＭｐが使用される。ＤＭｔｉは、所望の対向装置との間の伝送遅延を測定するために使用することができる。なお、ＯＴＮフレームのオーバヘッドの他のビットについては、説明を省略する。
【００３７】
ＤＭビット（ＤＭｐまたはＤＭＴｉ）を利用して伝送遅延を測定する方法を簡単に説明する。ここでは、測定部３４による遅延測定が開始される前は、フレーマ３１により生成される各ＯＴＮフレームのＤＭビットの値が「０」に保持されているものとする。すなわち、「ＤＭビット＝０」を有するＯＴＮフレームが連続的に伝送装置２へ送信されているものとする。なお、伝送装置２は、伝送装置１から受信したＯＴＮフレームのＤＭビットの値を、伝送装置１へ送信するＯＴＮフレームのＤＭビットに設定する。すなわち、伝送装置１から伝送装置２へ送られたＤＭビットは、順番に、伝送装置２から伝送装置１へ返送される。
【００３８】
フレーマ３１は、遅延測定の開始時に、ＤＭビットの値を反転させる。この例では、ＤＭビットが「０」から「１」に反転される。そうすると、遅延測定の開始から所定時間が経過したときに、「ＤＭビット＝１」を有するＯＴＮフレームが伝送装置２へ到着する。さらにその後、「ＤＭビット＝１」を有するＯＴＮフレームが伝送装置２から伝送装置１へ到達する。そして、伝送装置１において、測定部３４は、受信ＯＴＮフレームのＤＭビットが「０」から「１」に反転するタイミングを検出する。したがって、測定部３４は、遅延測定の開始から、反転したＤＭビットを受信するまでの時間を測定することにより、伝送装置１と伝送装置２との間の伝送遅延を算出することができる。なお、ＤＭビットを利用して伝送遅延を測定する方法は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９に規定されている。
【００３９】
このように、各フレーム処理部１３の測定部３４は、それぞれ対応するパスの伝送遅延を測定する。たとえば、フレーム処理部１３＃１の測定部３４はＯＴＮパス＃１の伝送遅延を測定し、フレーム処理部１３＃ｎの測定部３４はＯＴＮパス＃ｎの伝送遅延を測定する。各フレーム処理部１３の測定部３４による測定結果は、パス管理テーブル１５に記録される。パス管理テーブル１５については、後で説明する。
【００４０】
障害検出部３５は、対応するＯＴＮパスの障害を検出する。例えば、フレーム処理部１３＃１の障害検出部３５はＯＴＮパス＃１の障害をモニタし、フレーム処理部１３＃ｎの障害検出部３５はＯＴＮパス＃ｎの障害をモニタする。ＯＴＮパスの障害を検出する方法は、特に限定されるものではない。例えば、障害検出部３５は、対応する光ファイバの入力パワーに基づいて障害をモニタしてもよい。或いは、障害検出部３５は、受信ＯＴフレームの同期検出に基づいて障害をモニタしてもよい。さらに、障害検出部３５は、ビット誤り率に基づいて障害をモニタしてもよい。
【００４１】
ＯＴＮパスの障害は、現用系のフレーム処理部１３においてモニタされる。すなわち、クライアントデータを含むＯＴＮフレームを送信するフレーム処理部１３において、ＯＴＮパスの障害がモニタされる。ただし、他のフレーム処理部１３も、それぞれ対応するＯＴＮパスの障害をモニタしてもよい。そして、障害検出部３５は、対応するＯＴＮパスの障害を検出すると、障害検出信号をコントローラ１４へ送信する。
【００４２】
パケット処理部１１は、図３に示すように、優先度検出部３６を有する。優先度検出部３６は、入力パケットの優先度を検出する。各パケットの優先度は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑで規定されているレイヤ２のＶＬＡＮタグ、またはＲＦＣ２４７４で規定されているＴＯＳ（Type Of Service）を用いて指定される。
【００４３】
ＶＬＡＮのタグヘッダは、２バイトのＴＰＩＤ（Tag Protocol ID）および２バイトのＴＣＩ（Tag Control Information）を含む。ＴＰＩＤは、このタグヘッダが付与されているパケットが、ＶＬＡＮパケットであるか通常のパケットであるかを識別する。ＴＣＩは、図６（ａ）に示すように、３ビットのＰＣＰ（Priority Code Point）、１ビットのＤＥＩ（Drop Eligible ID）、１２ビットのＶＩＤ（VLAN ID）を含む。
【００４４】
パケットの優先度は、ＰＣＰビットにより表される。ＰＣＰビットの値が大きいほど、高い優先度を表す。すなわち、ＰＣＰ＝７は、最も高い優先度を表し、ＰＣＰ＝１は、最も低い優先度を表す。したがって、例えば、音声データを伝送するパケットには、ＰＣＰ＝７を含むＶＬＡＮタグが付与される。なお、ＶＬＡＮタグがＩ−ＴＡＧであるときは、パケットの優先度は、図６（ｂ）に示すＩ−ＰＣＰにより表される。
【００４５】
図７は、ＴＯＳ（Type Of Service）を用いて表される優先度について説明する図である。ＴＯＳは、たとえば、図７（ａ）に示すように、ＩＰｖ４ヘッダ内に設定される。なお、ＩＰｖ４ヘッダのフォーマットは、公知なので、ＴＯＳ以外の情報の説明は省略する。
【００４６】
ＴＯＳは、６ビットのＤＳＣＰ（DiffServ Code Point）を含む。ＤＳＣＰの上位３ビットは、５つの優先レベル（001、010、011、100、101）を表す。ここで、優先レベルの値が大きいほど、優先度が高い状態を表す。また、ＤＳＣＰの下位３ビットは、３つの破棄レベル（010、100、110）を表す。ここで、破棄レベルの値が大きいほど、破棄されやすい状態を表す。
【００４７】
各パケットは、ネットワーク上の伝送装置において、ＤＳＣＰビットの値（すなわち、優先レベルおよび破棄レベルの組合せ）に基づいて処理される。ＲＦＣ２４７４においては、図７（ｂ）に示すように、各ＰＨＢ（Per-Hop Behavior）に対して対応するＤＳＣＰ値が規定されている。この場合、最も優先度の高いパケット（例えば、音声データを格納するパケット）に対して、ＤＳＣＰ＝101110が与えられる。
【００４８】
図３に戻る。優先度検出部３６は、上述のＰＣＰビットまたはＤＳＣＰビットに基づいて、入力パケットの優先度を検出する。そして、優先度検出部３６は、検出した優先度をコントローラ１４に通知する。
【００４９】
コントローラ１４は、例えば、ＣＵＰまたはプロセッサシステムにより実現される。そして、コントローラ１４は、パケットスイッチ１２を制御する。ここで、通常動作時（即ち、伝送装置１、２間のＯＴＮパスに障害が発生していないとき）は、コントローラ１４は、例えば、パケット処理部１１により終端されたパケットが、予め指定されたＯＴＮパスを介して伝送されるように、パケットスイッチ１４を制御する。例えば、ＯＴＮパス＃１を介してクライアントデータを伝送する旨の指示が与えられているときは、コントローラ１４は、入力パケットがフレーム処理部１３＃１に導かれるように、パケットスイッチ１２を制御する。
【００５０】
コントローラ１４は、フレーム処理部１３から障害信号を受信すると、パス管理テーブル１５を参照して、代替パスとして、入力パケットを伝送するための新たなＯＴＮパスを選択する。このとき、コントローラ１４は、パケット処理部１１の優先度検出部３６から通知される入力パケットの優先度に基づいて、パス管理テーブル１５を参照する。
【００５１】
図８は、パス管理テーブル１５の一例を示す。パス管理テーブル１５は、各ＯＴＮパス＃１〜＃ｎについて、伝送遅延を表す情報を格納する。各ＯＴＮパスの伝送遅延は、対応するフレーム処理部１３の測定部３４により測定される。ここで、各測定部３４は、伝送装置１、２間でクライアントデータが伝送されているか否かにかかわらず、定期的に、対応するＯＴＮパスの伝送遅延を測定することができる。この場合、パス管理テーブル１５は、最新の測定結果に更新される。
【００５２】
また、パス管理テーブル１５において、パケットの優先度に対して、代替ＯＴＮパスを指定する情報が格納されている。図８に示す例では、ＶＬＡＮタグのＰＣＰ値に対して、代替パスを指定する情報が格納されている。なお、図８において、○印は、現用パスを表し、△印は、第１代替パスを表している。なお、第１代替パスは、現用パスに障害が発生したときに、その現用パスの代わりに使用されるＯＴＮパスを意味する。
【００５３】
具体的には、優先度の高いパケットに対して、第１代替パスとして、伝送遅延の小さいＯＴＮパスが割り当てられる。図８（ａ）に示す例では、現用パスを除くＯＴＮパス＃２〜＃ｎの中で、ＯＴＮパス＃ｎの伝送遅延が最小である。この場合、最も優先度の高いパケット（すなわち、ＰＣＰ＝７が付与されたパケット）に対して、第１代替パスとして、ＯＴＮパス＃ｎが指定されている。また、優先度の低いパケットに対しては、第１代替パスとして、伝送遅延の大きいＯＴＮパスが割り当てられる。図８（ａ）に示す例では、ＯＴＮパス＃２〜＃ｎの中で、ＯＴＮパス＃２の伝送遅延が最大である。この場合、最も優先度の低いパケット（即ち、ＰＣＰ＝１が付与されたパケット）に対して、第１代替パスとして、ＯＴＮパス＃２が指定されている。他の優先度に対しても、同様に、伝送遅延に基づいて対応する第１代替パスが指定されている。
【００５４】
なお、各ＯＴＮパス＃１〜＃ｎの伝送遅延は、必ずしも一定ではなく、変化することがある。図８（ｂ）に示す例では、障害などにより、ＯＴＮパス＃ｎの伝送遅延が検出されていない。そして、ＯＴＮパス＃２〜＃ｎの中で、ＯＴＮパス＃ｎ−１の伝送遅延が最小である。この場合、最も優先度の高いパケット（すなわち、ＰＣＰ＝７が付与されたパケット）に対して、第１代替パスとして、ＯＴＮパス＃ｎ−１が指定される。
【００５５】
また、図８（ｃ）に示す例では、伝送装置１、２間に、ＯＴＮパス＃１〜＃ｎに加えてＯＴＮパスｎ＋１が新たに追加されている。そして、ＯＴＮパスｎ＋１の伝送遅延は、ＯＴＮパス＃２〜＃ｎ＋１の中で最小である。この場合、最も優先度の高いパケット（すなわち、ＰＣＰ＝７が付与されたパケット）に対して、第１代替パスとして、ＯＴＮパス＃ｎ＋１が指定される。
【００５６】
このように、パス管理テーブル１５は、各測定部３４により測定される最新の伝送遅延に基づいて更新される。すなわち、パス管理テーブル１５には、常に、パケットの優先度に対して最適または好適な代替パスを選択するための情報が格納されている。また、測定部３４は、ＯＴＮフレームがクライアントデータを格納する場合であっても、対応するＯＴＮパスの伝送遅延を測定することができる。したがって、伝送システム１００は、サービスを停止することなく、パケットの優先度に対して最適または好適な代替パスを選択するための情報を更新することができる。
【００５７】
図９は、パス管理テーブル１５の他の例を示す。図９に示す例では、ＩＰヘッダのＴＯＳに格納されているＤＳＣＰ値に対して、代替パスを指定する情報が格納されている。なお、伝送遅延の測定値を更新する方法、およびパケットの優先度に対応する第１代替パスを更新する方法は、図８および図９に示す実施例において実質的に同じなので、説明を省略する。
【００５８】
図１０は、コントローラ１４の動作を示すフローチャートである。なお、各フレーム処理部１３の測定部３４は、定期的に、対応するＯＴＮパスの伝送遅延を測定するものとする。また、各フレーム処理部１３の障害検出部３５は、常時、対応するＯＴＮパスの障害をモニタしているものとする。
【００５９】
図１０（ａ）は、パス管理テーブル１５を更新する処理を示すフローチャートである。Ｓ１において、コントローラ１４は、各フレーム処理部１３の測定部３４による測定結果を待ち受ける。そして、コントローラ１４は、測定部３４から測定結果を受信すると、Ｓ２において、パス管理テーブル１５の伝送遅延データを更新する。更に、Ｓ３において、コントローラ１４は、更新後の伝送遅延データに基づいて、代替パス情報を更新する。このとき、コントローラ１４は、優先度の高いパケットに対して第１代替パスとして伝送遅延の小さいＯＴＮパスを割り当て、優先度の低いパケットに対して第１代替パスとして伝送遅延の大きいＯＴＮパスを割り当てる。
【００６０】
このように、パス管理テーブル１５は、常に、最新のＯＴＮネットワークの状態に応じて更新される。また、図１０（ａ）に示すフローチャートの処理は、伝送装置１、２間での通信サービスと並列に実行される。すなわち、パス管理テーブル１５は、伝送装置１、２間での通信サービスを停止することなく更新される。
【００６１】
図１０（ｂ）は、ＯＴＮネットワークの障害に起因して実行されるパス切替を示すフローチャートである。Ｓ１１において、コントローラ１４は、現用パス（すなわち、クライアントデータを伝送するためにコントローラ１４により選択されているＯＴＮパス）の障害をモニタする。このとき、コントローラ１４は、現用パスにＯＴＮフレームを送信するフレーム処理部１３の障害検出部３５からの障害検出信号を待ち受ける。そして、現用パスの障害が検出されると、コントローラ１４は、Ｓ１２において、入力パケットの優先度を検出する。なお、入力パケットの優先度は、パケット処理部１１の優先度検出部３６により検出されてコントローラ１４に通知される。
【００６２】
Ｓ１３において、コントローラ１４は、パス管理テーブル１５を参照し、入力パケットの優先度に対応する代替パスを選択する。このとき、コントローラ１４は、ＶＬＡＮタグのＰＣＰビットまたはＩＰｖ４ヘッダのＤＳＣＰビットに対応する代替パスを選択する。ＶＬＡＮタグのＰＣＰビットを使用するときは、コントローラ１４は、図８に示すテーブルを参照する。また、ＩＰｖ４ヘッダのＤＳＣＰビットを使用するときは、コントローラ１４は、図９に示すテーブルを参照する。
【００６３】
例えば、現用パスの障害が検出されたとき、パス管理テーブル１５が図８（ａ）に状態に更新されているものとする。そして、入力パケットに「ＰＣＰ＝７」が付与されているものとする。この場合、コントローラ１４は、パス管理テーブル１５を参照することにより、代替パス＝＃ｎを得る。
【００６４】
Ｓ１４において、コントローラ１４は、選択した代替パスに応じて、パス切替を実行する。このとき、コントローラ１４は、選択した代替パスに応じて、パケットスイッチ１２の入力ポートと出力ポートとの接続を変更する。これにより、入力パケットは、新たに選択されたＯＴＮパスを収容するフレーム処理部１３へ導かれる。そうすると、このフレーム処理部１３は、入力パケットを格納するＯＴＮフレームを、新たに選択されたＯＴＮパスへ出力する。また、コントローラ１４は、パス切替の結果を対向装置（すなわち、伝送装置２）へ通知する。
【００６５】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、送信側の伝送装置（図１では、伝送装置１）は、複数のＯＴＮパス＃１〜＃ｎの中の１つを介してクライアントデータを含むＯＴＮフレームを送信する。これに対して、第２の実施形態では、送信側の伝送装置は、複数のＯＴＮパス＃１〜＃ｎを介して並列にクライアントデータを含むＯＴＮフレームを送信する。すなわち、複数のＯＴＮパス＃１〜＃ｎを介して実質的に同じＯＴＮフレームが伝送装置１から伝送装置２へ伝送される。そして、受信側の伝送装置（図１では、伝送装置２）は、複数のＯＴＮパス＃１〜＃ｎの中の１つを現用パスとして指定し、その現用パスを介して受信するＯＴＮフレームからクライアントデータを抽出する。
【００６６】
図１１は、第２の実施形態の伝送装置の構成を示す。図１１に示す伝送装置２は、図１に示す伝送装置２に対応する。なお、図１１においては、パス切替に直接的に係わらない機能は省略されている。
【００６７】
第２の実施形態においては、伝送装置２は、複数のＯＴＮパス＃１〜＃ｎを介して伝送装置１から実質的に同じＯＴＮフレームを受信する。そして、各フレーム処理部２３は、それぞれ対応するＯＴＮパスを介して受信するＯＴＮフレームからパケットを再生する。
【００６８】
コントローラ１４は、ＯＴＮパス＃１〜＃ｎの中の１つを現用パスとして指定する。そして、コントローラ１４は、その現用パスに対応するフレーム処理部２３により得られるパケットがパケット処理部２１に導かれるように、パケットスイッチ２２を制御する。パケット処理部２１は、パケットスイッチ２２を介して受信するパケットをクライアントに転送する。
【００６９】
各フレーム処理部２３は、第１の実施形態と同様に、測定部３４および障害検出部３５を有する。測定部３４は、上述したように、対応するＯＴＮパスについて、伝送装置１、２間の伝送遅延を測定する。なお、パス管理テーブル１５は、第１の実施形態と同様に、測定部３４による測定結果に基づいて、コントローラ１４により更新される。障害検出部３５は、上述したように、対応するＯＴＮパスの障害を検出する。
【００７０】
コントローラ１４は、現用パスの障害を検出すると、パス管理テーブル１５を参照することにより、パケットの優先度に基づいて代替パスを選択する。ここで、パケットの優先度は、例えば、送信側の伝送装置（すなわち、伝送装置１）のパケット処理部２１から、伝送装置２のコントローラ１４に通知される。或いは、コントローラ１４は、伝送装置２内のパケット処理部２１の優先度検出部３５による検出結果を取得してもよい。
【００７１】
なお、パス切替は、送信側の伝送装置において検出される入力パケットの優先度に基づいて制御されることが好ましい。ただし、同じ優先度のパケットが連続して伝送される伝送システムでは、送信側の伝送装置または受信側の伝送装置のどちらで検出される優先度に基づいてパス切替を制御しても、同じＯＴＮパスが選択されることが期待される。
【００７２】
パス管理テーブル１５は、第１および第２の実施形態において実質的に同じである。したがって、パケットの優先度が高いときは、伝送遅延の小さいＯＴＮパスが代替パスとして選択される。一方、パケットの優先度が低いときは、伝送遅延の大きいＯＴＮパスが代替パスとして選択される。
【００７３】
＜他の実施形態＞
上述の例では、EthernetパケットがＯＴＮフレームにマッピングされて伝送されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の実施形態に係るパス切替は、クライアントデータを格納する第１の通信方式のパケットまたはフレームが、第２の通信方式のフレームにマッピングされる伝送システムにおいて使用可能である。
【００７４】
以上記載した各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
対向装置との間に複数のパスが設定されている伝送システムにおいて使用される伝送装置であって、
前記複数のパスのそれぞれを介して前記対向装置との間で伝送されるフレームを利用して各パスの伝送遅延を測定する測定部と、
入力パケットの優先度を検出する検出部と、
前記複数のパスの中から前記入力パケットを伝送するためのパスを選択する選択部と、
前記入力パケットがマッピングされたフレームを前記選択部により選択されたパスを介して前記対向装置へ送信するフレーム処理部と、を有し、
前記選択部は、前記選択部が選択しているパスに障害が発生したときに、前記検出部により検出された前記入力パケットの優先度および前記測定部により測定された各パスの伝送遅延に基づいて、前記複数のパスの中から前記入力パケットを伝送するための代替パスを選択する
ことを特徴とする伝送装置。
（付記２）
前記フレームは、ＯＴＮ（Optical Transport Network）フレームであり、
前記測定部は、ＯＴＮフレームのヘッダ内に設けられているDelay Measurementビットを利用して、前記対向装置との間の各パスの伝送遅延を測定する
ことを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記３）
前記入力パケットには、仮想ＬＡＮタグが付与されており、
前記検出部は、前記入力パケットに付与されている仮想ＬＡＮタグ内に設けられているＰＣＰ（Priority Code Point）に基づいて、前記入力パケットの優先度を検出する
ことを特徴とする付記１または２に記載の伝送装置。
（付記４）
前記入力パケットは、ＩＰヘッダを含み、
前記検出部は、前記入力パケットのＩＰヘッダ内に設けられているＤＳＣＰ（DiffServ Code Point）に基づいて、前記入力パケットの優先度を検出する
ことを特徴とする付記１または２に記載の伝送装置。
（付記５）
各パスについて前記測定部により測定された伝送遅延を表す情報を格納する格納部をさらに有し、
前記測定部は、各パスの伝送遅延を繰り返し測定し、
前記格納部に格納されている情報は、前記測定部による測定の結果に応じて更新され、
前記選択部は、前記格納部に格納されている情報を参照して、前記複数のパスの中から前記入力パケットを伝送するためのパスを選択する
ことを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の伝送装置。
（付記６）
複数のパスのそれぞれを介して双方向にフレームを伝送する第１の伝送装置および第２の伝送装置を含む伝送システムであって、
前記第１の伝送装置は、前記第１の伝送装置に入力されるパケットがマッピングされたフレームを前記複数のパスのそれぞれを介して前記第２の伝送装置へ送信する第１のフレーム処理部を有し、
前記第２の伝送装置は、
各パスを介して前記第１の伝送装置との間で伝送されるフレームを利用して各パスの伝送遅延を測定する測定部と、
各パスを介して前記第１の伝送装置から受信するフレームからそれぞれ前記パケットを再生する第２のフレーム処理部と、
前記複数のパスの中から１つのパスを選択し、その選択したパスを介して受信するフレームから再生されたパケットを出力する選択部と、を有し、
前記選択部は、前記選択部が選択しているパスに障害が発生したときに、前記パケットの優先度および前記測定部により測定された各パスの伝送遅延に基づいて、前記複数のパスの中から代替パスを選択する
ことを特徴とする伝送システム。
（付記７）
第１の伝送装置と第２の伝送装置との間に複数のパスが設定されている伝送システムにおいて使用されるパス切替方法であって、
前記複数のパスのそれぞれを介して前記第１の伝送装置と前記第２の伝送装置との間で伝送されるフレームを利用して各パスの伝送遅延を測定し、
前記第１の伝送装置への入力パケットの優先度を検出し、
前記入力パケットがマッピングされたフレームを伝送する現用パスに障害が発生したときに、前記入力パケットの優先度および各パスの伝送遅延に基づいて、前記複数のパスの中から前記入力パケットを伝送するための代替パスを選択し、
前記入力パケットがマッピングされたフレームを、前記複数のパスの中から選択された代替パスを介して前記第１の伝送装置から前記第２の伝送装置へ送信する、
ことを特徴とするパス切替方法。
【符号の説明】
【００７５】
１、２  伝送装置
１１、２１  パケット処理部
１２、２２  パケットスイッチ
１３、２３  フレーム処理部
１４  コントローラ
１５  パス管理テーブル
３４  測定部
３５  障害検出部
３６  優先度検出部
１００  伝送システム
【図１】
2014212407.tif 000003
【図２】
2014212407.tif 000004
【図３】
2014212407.tif 000005
【図４】
2014212407.tif 000006
【図５】
2014212407.tif 000007
【図６】
2014212407.tif 000008
【図７】
2014212407.tif 000009
【図８】
2014212407.tif 000010
【図９】
2014212407.tif 000011
【図１０】
2014212407.tif 000012
【図１１】
2014212407.tif 000013