(57)【要約】  パケット通信におけるデータパケットの遅延に起因するサービスの品質の劣化を低く抑えることができる通信システムを提供する。  本願発明の通信システムは、現用系と予備系の通信経路の伝送時間の差を予め測定し、輻輳が発生していない状況では、現用系と予備系のそれぞれの通信経路を介して送信された通信パケットが受信側の通信制御装置にほぼ同時に到着するようにしておき、予備系の通信経路を介して送信された制御パケットを基準として、現用系の通信経路を介して送信された制御パケットの遅延量を測定し、測定した遅延量が予め定めた閾値を越えた場合にデータパケットの通信経路を現用系から予備系に切り替える。
2013065477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現用系の通信経路に輻輳が発生した場合に、データパケットの通信経路を、予め準備しておいた予備系の通信経路に切り替える通信システムであって、
第１の通信制御装置と、
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して前記第１の通信制御装置に接続される第２の通信制御装置と
を備え、
前記第１の通信制御装置は、
現用系または予備系のいずれかの通信経路を介してユーザデータを含むデータパケットを前記第２の通信制御装置へ送信するデータ送信部と
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、予め定められたタイミングで同一の制御パケットを前記第２の通信制御装置へ送信する制御パケット送信部と、
前記第２の通信制御装置から経路切替要求を受信した場合に、前記データバケットの通信経路を、現用系から予備系に切り替えるよう前記データ送信部に指示する経路切替指示部と
を有し、
前記第２の通信制御装置は、
予備系の通信経路を介して受信した制御パケットの受信時刻から、現用系の通信経路を介して受信した同一の制御パケットの受信時刻までの時間差を測定する時間差測定部と、
前記時間差測定部によって測定された時間差が予め定められた第１の閾値以上である場合に、前記第１の通信制御装置に経路切替要求を送信する経路切替要求部と
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記時間差測定部は、
現用系および予備系の通信経路のいずれにも輻輳が発生していない場合に、それぞれの通信経路を介して前記第１の通信制御装置から受信した制御パケットの受信時刻の差を測定し、測定結果を前記第１の通信制御装置に通知し、
前記制御パケット送信部は、
前記第２の通信制御装置から前記受信時刻の差の測定結果を受信し、当該受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が早く前記第２の通信制御装置に到着することを示す場合に、予備系の通信経路に制御パケットを送出してから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に同一の制御パケットを現用系の通信経路へ送出し、
前記受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が遅く前記第２の通信制御装置に到着することを示す場合に、現用系の通信経路に制御パケットを送出してから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に同一の制御パケットを予備系の通信経路へ送出することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の通信システムであって、
前記データ送信部は、
前記受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が早く前記第２の通信制御装置に到着することを示す場合に、データパケットを現用系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に当該データパケットを送出し、データパケットを予備系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングで当該データパケットを送出し、
前記受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が遅く前記第２の通信制御装置に到着することを示す場合に、データパケットを現用系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングで当該データパケットを送出し、データパケットを予備系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に当該データパケットを送出することを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記第２の通信制御装置は、
許容される遅延時間の短さの程度を示すサービスレベルに対応付けて、当該サービスにおいて許容される遅延時間を示す前記第１の閾値を格納する閾値格納部をさらに備え、
前記経路切替要求部は、
予備系の通信経路を介して制御パケットを受信した時刻から、現用系の通信経路を介して同一の制御パケットを受信した時刻までの時間差が、前記閾値格納部内に格納されている少なくともいずれかの閾値を越えている場合に、当該閾値に対応付けて前記閾値格納部に格納されているサービスレベルを、前記経路切替要求に含めて前記第１の通信制御装置へ送信し、
前記経路切替指示部は、
前記第２の通信制御装置から受信した経路切替要求に含まれているサービスレベルに対応するサービスを提供するためのデータを含むデータパケット通信経路を、現用系の通信経路から予備系の通信経路に切り替えるよう前記データ送信部に指示することを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記データ送信部は、
前記経路切替指示部から経路の切替を指示された場合に、前記第２の通信制御装置から経路切替完了通知を受信するまでは、現用系および予備系の通信経路の両方に同一のデータパケットを送出し、
前記経路切替要求部は、
前記第１の通信制御装置に経路切替要求を送信した後に、現用系の通信経路を介して受信したデータパケットと同一のデータパケットを、予備系の通信経路を介して予め定められた数以上連続して受信できた場合に、経路切替完了通知を前記第１の通信制御装置へ送信することを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記経路切替要求部は、
前記経路切替要求を送信した後に、前記時間差測定部によって測定された時間差が、前記第１の閾値よりも短い第２の閾値未満となった場合に、前記第１の通信制御装置に経路切戻要求を送信し、
前記経路切替指示部は、
前記第２の通信制御装置から経路切戻要求を受信した場合に、前記データバケットの通信経路を、予備系から現用系に切り戻すよう前記データ送信部に指示することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の通信システムであって、
現用系の通信経路上に設けられる１以上の中継装置をさらに備え、
それぞれの前記中継装置は、
送信すべき通信パケットを蓄積する送信バッファ内のデータ量が予め定められた閾値以上となった場合に、輻輳が発生する可能性が高いことを示す警告情報を前記第２の通信制御装置へ送信する警告送信部を有し、
前記経路切替要求部は、
前記中継装置から前記警告情報を受信した場合に、前記第１の通信制御装置へ前記経路切替要求を送信することを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信の大容量化や通信により提供されるサービスの多様化に伴い、キャリアサービス網や企業インフラには高い信頼性と通信品質が求められる。このような通信インフラでは、近年、高性能な通信装置の開発コストや導入、運用コストの削減等の観点からパケット通信技術の採用が検討されている。【０００３】
しかし、パケット通信技術を利用したコネクションレス通信方式では、ある装置から送信されたパケットが中継装置を経て宛先装置に到着するまでの時間は一定ではなく、通過経路上の回線状況や装置負荷によってはフレーム廃棄あるいは大幅な遅延が生じる可能性があり、同期伝送方式を用いた場合に比べて通品品質が低くなる場合がある。【０００４】
これを回避するために、送信装置と宛先装置との間に現用系と予備系の通信経路を設定し、現用系の通信経路に接続性を確認するための制御パケットを定期的に送信し、受信間隔が所定間隔（例えば送信間隔の３．５倍)以上になった場合に、現用系の通信経路の障害と判定し、データの通信経路を予備系に切り替える、イーサネット（登録商標）技術をベースにしたイーサ網リニアプロテクション切り替え技術が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ITU-T Recommendation G.8031/Y.1342
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記非特許文献１の技術では、接続性を確認するための制御パケットを受信した場合に、その受信時刻と、その直前に受信した制御パケットの受信時刻との時間差を予め定められた許容時間（例えば送信間隔の３．５倍)と比較し、当該時間差が許容時間以上であれば現用系から予備系への経路切替が実行され、許容時間未満であれば現用系から予備系への経路切替は実行されない。【０００７】
しかし、これでは、直前に受信した制御パケットが既に遅延していた場合には、その遅延している制御パケットとの時間差で経路切替が判断されてしまうため、実際に制御パケットを受信すべきタイミングからはかなり遅延していたとしても、直前の制御パケットの受信時刻からの経過時間が許容時間未満であれば、経路切替が実行されないことになる。複数の制御パケットが少しずつ遅延していると、遅延時間が累積し、実際に制御パケットを受信すべきタイミングからの遅延量はさらに大きくなる。【０００８】
単位時間当たりに伝送されるデータ量があまり多くない音声通話等の通信データであれば、データパケットの欠落や遅延がサービスの品質に与える影響はそれ程大きくはない。しかし、通信の大容量化により、単位時間当たりに伝送されるデータ量が多くなっており、１つのデータパケットに格納されるデータ量も多くなってきたため、１つのデータパケットの欠落や遅延がサービスに与える影響が大きくなってきている。【０００９】
特に、大容量のデータを扱う映像ストリーミングや、リズムの連続性が必要な音楽コンテンツのストリーミングでは、データパケットの欠落や遅延によるサービス本質の劣化がユーザにわかりやすいため、サービスに与える影響が特に大きい。【００１０】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、パケット通信におけるデータパケットの遅延に起因するサービスの品質の劣化を低く抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は、上記課題を解決するための手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、現用系の通信経路に輻輳が発生した場合に、データパケットの通信経路を、予め準備しておいた予備系の通信経路に切り替える通信システムであって、
第１の通信制御装置と、
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して前記第１の通信制御装置に接続される第２の通信制御装置と
を備え、
前記第１の通信制御装置は、
現用系または予備系のいずれかの通信経路を介してユーザデータを含むデータパケットを前記第２の通信制御装置へ送信するデータ送信部と
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、予め定められたタイミングで同一の制御パケットを前記第２の通信制御装置へ送信する制御パケット送信部と、
前記第２の通信制御装置から経路切替要求を受信した場合に、前記データバケットの通信経路を、現用系から予備系に切り替えるよう前記データ送信部に指示する経路切替指示部と
を有し、
前記第２の通信制御装置は、
予備系の通信経路を介して受信した制御パケットの受信時刻から、現用系の通信経路を介して受信した同一の制御パケットの受信時刻までの時間差を測定する時間差測定部と、前記時間差測定部によって測定された時間差が予め定められた第１の閾値以上である場合に、前記第１の通信制御装置に経路切替要求を送信する経路切替要求部と
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の通信システムによれば、パケット通信におけるデータパケットの遅延に起因するサービスの品質の劣化を低く抑えることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信システム１０の構成の一例を示すシステム構成図である。
【図２】通信制御装置２０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】送信経路ＤＢ２２に格納される送信経路テーブル２２０のデータ構造の一例を示す図である。
【図４】遅延ＤＢ２４に格納される遅延テーブル２４０のデータ構造の一例を示す図である。
【図５】経路種別ＤＢ２６に格納される経路種別テーブル２６０のデータ構造の一例を示す図である。
【図６】閾値ＤＢ２８に格納される切替閾値テーブル２８０のデータ構造の一例を示す図である。
【図７】閾値ＤＢ２８に格納される切戻閾値テーブル２８５のデータ構造の一例を示す図である。
【図８】遅延測定用の制御パケット４０のデータ構造の一例を示す図である。
【図９】測定結果報告パケット４１のデータ構造の一例を示す図である。
【図１０】切替判定用の制御パケット４２のデータ構造の一例を示す図である。
【図１１】ユーザデータパケット４３のデータ構造の一例を示す図である。
【図１２】切替要求パケット４４のデータ構造の一例を示す図である。
【図１３】切替応答パケット４５のデータ構造の一例を示す図である。
【図１４】切替完了通知パケット４６のデータ構造の一例を示す図である。
【図１５】切戻要求パケット４７のデータ構造の一例を示す図である。
【図１６】切戻応答パケット４８のデータ構造の一例を示す図である。
【図１７】切戻完了通知パケット４９のデータ構造の一例を示す図である。
【図１８】現用系と予備系の通信経路の伝送時間差の測定動作の一例を示すフローチャートである。
【図１９】第１の実施形態における受信側の通信制御装置２０の切替動作の一例を示すフローチャートである。
【図２０】送信側の通信制御装置２０の切替動作の一例を示すフローチャートである。
【図２１】受信側の通信制御装置２０の切戻動作の一例を示すフローチャートである。
【図２２】送信側の通信制御装置２０の切戻動作の一例を示すフローチャートである。
【図２３】中継装置３０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２４】送信先ＤＢ３４に格納される送信先テーブル３４０のデータ構造の一例を示す図である。
【図２５】警告パケット５０のデータ構造の一例を示す図である。
【図２６】中継装置３０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２７】第２の実施形態における受信側の通信制御装置２０の切替動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る通信システム１０の構成の一例を示すシステム構成図である。通信システム１０は、複数の通信制御装置２０を備える。それぞれの通信制御装置２０は、アクセス網１３を介して、ユーザ端末やサーバ等の通信装置１４に接続される。また、それぞれの通信制御装置２０は、複数の中継装置３０を有する基幹網１２を介して、他の通信制御装置２０に接続される。なお、本実施形態において、基幹網１２は、パケット交換網であるが、蓄積交換方式であればフレーム交換網等であってもよい。
【００１６】
管理装置１１は、通信システム１０内の２台の通信制御装置２０毎に、送信および受信のそれぞれの通信経路について、現用系および予備系の通信経路を予め設定し、必要な情報（例えば、通信経路を識別するＶＬＡＮＩＤやデータパケットの転送先等）をそれぞれの通信制御装置２０および中継装置３０に設定する。
【００１７】
図１に示す例では、通信システム１０が備える複数の通信制御装置２０のうち、通信制御装置２０−１と通信制御装置２０−２について、各中継装置３０を介してデータパケットが通信制御装置２０−１から通信制御装置２０−２へ送信される方向において、現用系の通信経路（実線矢印）および予備系の通信経路（破線矢印）が予め設定されている様子を模式的に示している。
【００１８】
以下では、図１のシステム構成を例に、受信側の通信制御装置２０−２が現用系の通信経路を介して送信されたデータパケットの遅延の増大を検出した場合に、送信側の通信制御装置２０−１が、データパケットの送信経路を、現用系から予備系に切り替える処理について説明する。
【００１９】
図２は、通信制御装置２０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。通信制御装置２０は、データ送受信部２１、送信経路ＤＢ２２、経路切替指示部２３、遅延ＤＢ２４、制御パケット送信部２５、経路種別ＤＢ２６、時間差測定部２７、閾値ＤＢ２８、および経路切替要求部２９を有する。
【００２０】
送信経路ＤＢ２２には、例えば図３に示すような送信経路テーブル２２０が格納されている。送信経路テーブル２２０には、通信装置１４によって送受信されるデータによって提供されるそれぞれのサービスを識別するサービスＩＤ２２１に対応付けて、当該データを含むユーザデータパケットを送出すべき通信経路の種別を示す経路種別２２２、および、当該サービスにおいて許容される遅延時間の短さの程度を示すサービスレベル２２３が格納される。サービスレベル２２３の欄に記載した「Ｗ」は現用系の通信経路であることを表わしており、「Ｐ」は予備系の通信経路であることを表わしている。
【００２１】
図３に例示した送信経路テーブル２２０では、サービスＩＤ２２１およびサービスレベル２２３の情報は予め設定されており、実際に該当するサービスを提供するためのデータを含むデータパケットが送信された場合に、当該データパケットが送信された通信経路の種別が経路種別２２２に格納される。また、図３に例示した送信経路テーブル２２０は、通信パケットの送信先の他の通信制御装置２０毎に送信経路ＤＢ２２内に設けられる。
【００２２】
ここで、サービスとは、例えば、高画質の映像ストリーミングや、低画質の映像ストリーミング、音声通話、ベストエフォート方式のデータ通信などがある。また、例えば、高画質の映像ストリーミングのようなサービスでは、単位時間当たりのデータ量が多く、受信側の通信装置１４であまり長時間のデータを蓄積することができないため、許容される遅延時間は短く、例えばサービスレベルが１となる。
【００２３】
また、低画質の映像ストリーミングのようなサービスでは、単位時間当たりのデータ量がそれ程多くなく、受信側の通信装置１４で比較的長時間のデータを蓄積することができるため、許容される遅延時間は高画質の映像ストリーミングよりは長くとることができる。しかし、あまり長すぎると映像が途切れてしまうため、音声通話のようなサービスよりは短く、例えばサービスレベルが２となる。
【００２４】
また、音声通話のようなサービスでは、単位時間当たりのデータ量は少ないが、会話が成り立つ程度の遅延に抑える必要があるため、例えばサービスレベルが３となる。また、ベストエフォート方式のデータ通信のようなサービスでは、上記の他のサービスに比べて遅延に関する制限はさらに少なく、例えばサービスレベルが４となる。
【００２５】
遅延ＤＢ２４には、例えば図４に示すような遅延テーブル２４０が格納される。遅延テーブル２４０には、それぞれの現用系の通信経路を識別するＶＬＡＮＩＤ２４１に対応付けて、遅延量の算出基準となる制御パケットを伝送した予備系の通信経路を識別する基準ＶＬＡＮＩＤ２４２、および、当該予備系の通信経路を介して受信した制御パケットの受信時刻を基準として、当該現用系の通信経路を介して同一の制御パケットを受信するまでの時間差を示す遅延量２４３が格納される。
【００２６】
例えば、図４の遅延テーブル２４０の一行目の遅延量２４３は、ＶＬＡＮＩＤ２４１が「Ｖ００１」の現用系の通信経路を介して受信した制御パケットが、基準ＶＬＡＮＩＤ２４２が「Ｖ００２」の予備系の通信経路を介して受信した制御パケットの受信時刻を基準として、２ミリ秒遅れて受信側の通信制御装置２０に到達したことを示している。
【００２７】
また、例えば、図４の遅延テーブル２４０の二行目の遅延量２４３は、ＶＬＡＮＩＤ２４１が「Ｖ００３」の現用系の通信経路を介して受信した制御パケットが、基準ＶＬＡＮＩＤ２４２が「Ｖ００４」の予備系の通信経路を介して受信した制御パケットの受信時刻を基準として、１ミリ秒早く受信側の通信制御装置２０に到達したことを示している。
【００２８】
経路種別ＤＢ２６には、例えば図５に示すような経路種別テーブル２６０が格納される。経路種別テーブル２６０には、それぞれの通信経路を識別するＶＬＡＮＩＤ２６１に対応付けて、当該通信経路の種別が格納されている。なお、図５に例示した経路種別テーブル２６０は、通信パケットの送信先の他の通信制御装置２０毎に経路種別ＤＢ２６内に設けられる。
【００２９】
閾値ＤＢ２８には、例えば図６に示すような切替閾値テーブル２８０、および、例えば図７に示すような切戻閾値テーブル２８５が格納される。切替閾値テーブル２８０には、サービスを提供するためのデータを含むデータパケットの通信経路を、現用系から予備系に切り替えるための時間差の閾値を示す切替閾値２８１に対応付けて、時間差が切替閾値２８１以上となった場合に、現用系から予備系に切り替えるサービスのサービスレベル２８２が格納される。
【００３０】
この時間差とは、受信側の通信制御装置２０が、予備系の通信経路を介して後述する特定の制御パケットを受信した受信時刻から、現用系の通信経路を介して同一の制御パケットを受信するまでの時間差を指す。それぞれのサービスレベルにおける切替閾値は、それぞれのサービスレベルに含まれるそれぞれのサービスに要求される遅延時間の許容範囲に基づいて予め定められ、例えば管理装置１１によって各通信制御装置２０に設定される。
【００３１】
また、切戻閾値テーブル２８５には、サービスを提供するためのデータを含むデータパケットの通信経路を、現用系から予備系に切り替えた後に、再び予備系から現用系に切り戻すための時間差の閾値を示す切戻閾値２８６に対応付けて、時間差が切戻閾値２８６未満となった場合に、予備系から現用系に切り戻すサービスのサービスレベル２８７が格納される。
【００３２】
なお、基幹網１２は、通常は現用系の通信経路を使い続けるように設計されており、サービスの品質に問題がなければ、運用の面からも極力現用系を使い続けた方が好ましい場合が多い。そのため、現用系と予備系の遅延時間の差が少なくなった段階で通信経路を予備系から現用系に切り戻すようにしている。
【００３３】
しかし、切戻閾値をあまり長くしすぎると、切り戻した直後に再び切り替える事態が発生する可能性が高まり、切り替えや切り戻しに伴って基幹網１２内に発生する無駄なトラフィックが多くなるため、切戻閾値は、切替閾値よりも十分に短く（例えば切替閾値の半分程度）することが好ましい。
【００３４】
図２に戻って説明を続ける。制御パケット送信部２５は、所定のタイミング（例えば、管理装置１１から指示されたタイミング）で、例えば図８に示すようなデータ構造の遅延測定用の制御パケット４０を２つ作成する。制御パケット４０には、ヘッダ４００およびペイロード４０１が含まれ、ペイロード４０１には、メッセージＩＤ４０２、ＶＬＡＮＩＤ４０３、シーケンス番号４０４、および送信時刻４０５が含まれる。
【００３５】
制御パケット送信部２５は、作成した２つの制御パケット４０において、メッセージＩＤ４０２には当該制御パケット４０が遅延測定用の制御パケット４０であることを示す情報を格納し、シーケンス番号４０４に同一の数値を格納する。そして、制御パケット送信部２５は、経路種別ＤＢ２６を参照して、一方の制御パケット４０のＶＬＡＮＩＤ４０３に現用系の通信経路の識別情報を格納し、他方の制御パケット４０のＶＬＡＮＩＤ４０３に予備系の通信経路の識別情報を格納する。
【００３６】
そして、制御パケット送信部２５は、一方の制御パケット４０の送信時刻４０５に現在時刻を設定して現用系の通信経路を介して通信制御装置２０へ送信し、他方の制御パケット４０の送信時刻４０５に現在時刻を設定して予備系の通信経路を介して通信制御装置２０へ送信する。なお、それぞれの制御パケット４０の送信時の時刻がそれぞれの送信時刻４０５に設定されていれば、２つの制御パケット４０の送信時刻４０５に設定される時刻の情報は同一の値でなくてもよい。
【００３７】
制御パケット送信部２５は、同一のシーケンス番号の遅延測定用の制御パケット４０を現用系と予備系の双方の通信経路に送出する処理を、所定時間毎（例えば１００ミリ秒毎）に複数回繰り返す。そして、制御パケット送信部２５は、図９に示すような測定結果報告パケット４１を、当該遅延測定用の制御パケット４０の送信先の通信制御装置２０から受信する。測定結果報告パケット４１には、ヘッダ４１０およびペイロード４１１が含まれ、ペイロード４１１には、メッセージＩＤ４１２、ＶＬＡＮＩＤ４１３、ＶＬＡＮＩＤ４１４、および測定結果４１５が含まれる。
【００３８】
メッセージＩＤ４１２には、当該測定結果報告パケット４１が測定結果報告用のパケットであることを示す情報が格納される。ＶＬＡＮＩＤ４１３には、遅延時間の測定対象となった現用系の通信経路の識別情報が格納される。ＶＬＡＮＩＤ４１４には、遅延時間の測定基準となった予備系の通信経路の識別情報が格納される。測定結果４１５には、当該測定結果報告パケット４１の送信元の通信制御装置２０が、予備系の通信経路を介して遅延測定用の制御パケット４０を受信した受信時刻から、現用系の通信経路を介して同一のシーケンス番号を有する遅延測定用の制御パケット４０を受信するまでの時間差が格納される。
【００３９】
測定結果報告パケット４１を受信した場合、制御パケット送信部２５は、測定結果報告パケット４１に含まれるＶＬＡＮＩＤ４１３をＶＬＡＮＩＤ２４１として、測定結果報告パケット４１に含まれているＶＬＡＮＩＤ４１４を基準ＶＬＡＮＩＤ２４２として、測定結果報告パケット４１に含まれている測定結果４１５を遅延量２４３として、それぞれ遅延ＤＢ２４内の遅延テーブル２４０に格納する。
【００４０】
なお、遅延測定用の制御パケット４０や測定結果報告パケット４１は、例えばＩＴＵ−Ｔ  Ｙ．１７３１で定義されているＶＳＭ（Vendor Specific Message）フレームやＡＰＳ（Automatic Protection Switching）フレームのフォーマットをベースとして構成することができる。
【００４１】
次に、制御パケット送信部２５は、例えば図１０に示すようなデータ構造の切替判定用の制御パケット４２を２つ作成する。制御パケット４２には、ヘッダ４２０およびペイロード４２１が含まれ、ペイロード４２１には、メッセージＩＤ４２２、ＶＬＡＮＩＤ４２３、シーケンス番号４２４、およびサービス情報４２５が含まれる。
【００４２】
制御パケット送信部２５は、作成した２つの制御パケット４２において、メッセージＩＤ４２２には当該制御パケット４２が切替判定用の制御パケット４２であることを示す情報を格納し、シーケンス番号４２４には同一の数値を格納し、サービス情報４２５には送信経路テーブル２２０において経路種別に値が設定されているものについて、サービスＩＤ、経路種別、およびサービスレベルの情報４２６が格納される。なお、サービス情報４２５は、作成した２つの制御パケット４２の少なくともいずれかに含まれていればよい。
【００４３】
そして、制御パケット送信部２５は、経路種別ＤＢ２６を参照して、一方の制御パケット４２のＶＬＡＮＩＤ４２３に現用系の通信経路の識別情報を格納し、他方の制御パケット４２のＶＬＡＮＩＤ４２３に予備系の通信経路の識別情報を格納する。
【００４４】
なお、制御パケット４２は、例えばＩＴＵ−Ｔ  Ｙ．１７３１で定義されているＣＣＭ（Continuity Check Message）フレームのフォーマットをベースとして構成することができる。
【００４５】
次に、制御パケット送信部２５は、ＶＬＡＮＩＤ４２３に設定されている現用系の通信経路の識別情報に基づいて遅延ＤＢ２４の遅延テーブル２４０を参照し、当該現用系のＶＬＡＮＩＤに対応付けられている遅延量を抽出する。
【００４６】
抽出した遅延量が正の値である場合（即ち、予備系の通信経路よりも現用系の通信経路の方が遅延が大きい場合）、制御パケット送信部２５は、制御パケット４２を送信すべきタイミングよりも、当該抽出した遅延量の時間分前のタイミングで、ＶＬＡＮＩＤ４２３に現用系の通信経路の識別情報を有する制御パケット４２を、現用系の通信経路を介して通信制御装置２０へ送信し、制御パケット４２を送信すべきタイミングで、ＶＬＡＮＩＤ４２３に予備系の通信経路の識別情報を有する制御パケット４２を、予備系の通信経路を介して通信制御装置２０へ送信する。
【００４７】
一方、抽出した遅延量が負の値である場合（即ち、予備系の通信経路よりも現用系の通信経路の方が遅延が小さい場合）、制御パケット送信部２５は、制御パケット４２を送信すべきタイミングよりも、当該抽出した遅延量の時間分後のタイミングで、ＶＬＡＮＩＤ４２３に現用系の通信経路の識別情報を有する制御パケット４２を、現用系の通信経路を介して通信制御装置２０へ送信し、制御パケット４２を送信すべきタイミングで、ＶＬＡＮＩＤ４２３に予備系の通信経路の識別情報を有する制御パケット４２を、予備系の通信経路を介して通信制御装置２０へ送信する。
【００４８】
これにより、現用系の通信経路と予備系の通信経路のそれぞれを介して送信された同一のシーケンス番号を有する切替判定用の制御パケット４２は、いずれの通信経路にも輻輳が発生していない場合には、ほぼ同一のタイミングで受信側の通信制御装置２０において受信されることになる。輻輳が発生していない場合の受信側の通信制御装置２０での受信タイミングを精度よく合わせるためには、現用系の通信経路と予備系の通信経路の伝送時間の差の測定は、基幹網１２に輻輳が発生している可能性が低い時間帯（例えば深夜や明方など）に実行されることが好ましい。
【００４９】
なお、制御パケット送信部２５は、送信タイミングを調整した同一のシーケンス番号を有する切替判定用の制御パケット４２を、所定時間毎（例えば１００ミリ秒毎）に送信する。
【００５０】
データ送受信部２１は、アクセス網１３を介して通信装置１４からユーザデータを受信した場合に、送信経路ＤＢ２２を参照して、当該ユーザデータの宛先となる通信装置１４が接続する通信制御装置２０の送信経路テーブル２２０を特定する。そして、データ送受信部２１は、特定した送信経路テーブル２２０を参照して、当該ユーザデータによって提供されるサービスのサービスＩＤに対応付けられている経路種別を特定する。そして、データ送受信部２１は、経路種別ＤＢ２６内の経路種別テーブル２６０を参照して、特定した経路種別に対応するＶＬＡＮＩＤを、ユーザデータを送信すべき通信経路の識別情報として特定する。
【００５１】
なお、サービスの提供が終了した場合、データ送受信部２１は、当該サービスのサービスＩＤに対応付けられている経路種別を送信経路テーブル２２０から削除するため、当該ユーザデータによるサービスの提供を開始する場合、データ送受信部２１は、送信経路テーブル２２０において、当該サービスのサービスＩＤに現用系を示す経路種別を対応付ける。
【００５２】
そして、データ送受信部２１は、例えば図１１に示すようなユーザデータパケット４３を作成する。ユーザデータパケット４３には、ヘッダ４３０およびペイロード４３１が含まれ、ペイロード４３１にはユーザデータが格納される。ヘッダ４３０には、ユーザデータパケット４３の宛先の通信制御装置２０のアドレスを示すＤＡ４３２と、ユーザデータパケット４３の送信元の通信制御装置２０のアドレスを示すＳＡ４３３と、当該ユーザデータパケット４３を送信する通信経路のＶＬＡＮＩＤ４３４と、当該ユーザデータパケット４３を一意に識別するためのシーケンス番号４３５と、当該ユーザデータパケット４３に含まれているデータによって提供されるサービスのサービスＩＤ４３６とが格納される。
【００５３】
そして、データ送受信部２１は、作成したユーザデータパケット４３を送信すべき通信経路の経路種別が現用系である場合に、遅延ＤＢ２４の遅延テーブル２４０を参照して、当該現用系の通信経路の識別情報に対応付けられている遅延量を抽出する。
【００５４】
抽出した遅延量が正の値である場合、データ送受信部２１は、作成した測定結果報告パケット４１を、送信すべきタイミングよりも当該抽出した遅延量の時間分前のタイミングで、現用系の通信経路を介して通信制御装置２０へ送信する。
【００５５】
一方、抽出した遅延量が負の値である場合、データ送受信部２１は、作成した測定結果報告パケット４１を、送信すべきタイミングよりも当該抽出した遅延量の時間分後のタイミングで、現用系の通信経路を介して通信制御装置２０へ送信する。
【００５６】
また、データ送受信部２１は、経路切替指示部２３からサービスＩＤと共に２重送信開始を指示された場合に、該当するサービスＩＤをヘッダに含むユーザデータパケットを、現用系および予備系の両方の通信経路を介して他の通信制御装置２０へ送信する。
【００５７】
そして、経路切替指示部２３からサービスＩＤおよびＶＬＡＮＩＤと共に２重送信終了を指示された場合、データ送受信部２１は、該当するサービスＩＤをヘッダに含むユーザデータパケットであって、現用系および予備系の両方の通信経路を介して送信していたユーザデータパケットのうち、指示されたＶＬＡＮＩＤに対応する通信経路を介するユーザデータパケットの送信を停止する。
【００５８】
時間差測定部２７は、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、対向する他の通信制御装置２０から図８に示した遅延測定用の制御パケット４０を受信した場合に、予備系の通信経路を介した遅延測定用の制御パケット４０の伝送時間から、現用系の通信経路を介した遅延測定用の制御パケット４０の伝送時間の時間差の測定を開始する。このとき、時間差測定部２７は、遅延測定用の制御パケット４０の受信時刻から、当該制御パケット４０内の送信時刻４０５を差し引いた時間を、その通信経路の伝送時間とする。
【００５９】
そして、時間差測定部２７は、所定個数（例えば１００個）の遅延測定用の制御パケット４０の組について測定した時間差の平均を測定結果として算出する。そして、時間差測定部２７は、算出した測定結果を含む測定結果報告パケット４１（図９参照）を作成し、作成した測定結果報告パケット４１を、遅延測定用の制御パケット４０の送信元の通信制御装置２０へ、例えば予備系の通信経路を介して送信する。
【００６０】
また、時間差測定部２７は、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、図１０に示した切替判定用の制御パケット４２を受信した場合に、予備系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット４２を受信した受信時刻から、現用系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット４２を受信するまでの時間差を測定する。そして、時間差測定部２７は、測定結果を、切替判定用の制御パケット４２に含まれているサービス情報と共に経路切替要求部２９へ送信する。
【００６１】
経路切替要求部２９は、時間差測定部２７から時間差の測定結果を受信した場合に、閾値ＤＢ２８内の切替閾値テーブル２８０を参照し、測定結果が示す時間差が切替閾値テーブル２８０に格納されている少なくともいずれかの切替閾値以上となっているか否かを判定する。
【００６２】
少なくともいずれかの切替閾値以上となっている場合、経路切替要求部２９は、該当する切替閾値の中で最大の切替閾値に対応付けられているサービスレベルを切替閾値テーブル２８０から抽出する。そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部２７から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられているサービスレベルをさらに抽出する。
【００６３】
時間差測定部２７から受信したサービス情報の中に、現用系の経路種別に対応付けられているサービスレベルが含まれているということは、そのサービスレベルのユーザデータパケットが現用系の通信経路を介して送信されていることを意味している。時間差測定部２７から受信したサービス情報の中に、現用系の経路種別に対応付けられているサービスレベルが含まれていなければ、そのサービスレベルのユーザデータパケットが予備系の通信経路を介して送信されていることを意味している。
【００６４】
次に、経路切替要求部２９は、例えば図１２に示すような切替要求パケット４４を作成し、作成した切替要求パケット４４を、切替判定用の制御パケット４２の送信元の通信制御装置２０へ、例えば予備系の通信経路を介して送信する。ここで、切替要求パケット４４には、例えば図１２に示すように、ヘッダ４４０およびペイロード４４１が含まれ、ペイロード４４１には、当該パケットが切替要求パケットであることを示すメッセージＩＤ４４２と、切替閾値テーブル２８０を参照して抽出したサービスレベル４４３とが格納される。
【００６５】
次に、経路切替要求部２９は、切替要求パケット４４の送信後に、当該切替要求パケット４４の送信先の通信制御装置２０から例えば図１３に示すような切替応答パケット４５を受信する。切替応答パケット４５には、例えば図１３に示すように、ヘッダ４５０およびペイロード４５１が含まれ、ペイロード４５１には、当該パケットが切替応答パケットであることを示すメッセージＩＤ４５２と、切り替えの対象となるサービスのサービスＩＤ４５３とが格納される。
【００６６】
切替応答パケット４５を受信した場合、経路切替要求部２９は、当該切替応答パケット４５のサービスＩＤ４５３で指定されたサービスＩＤをヘッダに含むユーザデータパケット４３（図１１参照）を、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信する。そして、経路切替要求部２９は、指定されたサービスＩＤをヘッダに含むユーザデータパケット４３であって、同一のシーケンス番号をヘッダに含むユーザデータパケット４３について、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信したユーザデータパケット４３のペイロード４３１が一致するか否かを判定する。
【００６７】
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット４３の組のデータが、所定個数（例えば１００パケット）以上連続して一致した場合、経路切替要求部２９は、例えば図１４に示すような切替完了通知パケット４６を作成し、作成した切替完了通知パケット４６を、ユーザデータパケット４３の送信元の通信制御装置２０へ送信する。
【００６８】
切替完了通知パケット４６には、例えば図１４に示すように、ヘッダ４６０およびペイロード４６１が含まれ、ペイロード４６１には、当該パケットが切替完了通知パケットであることを示すメッセージＩＤ４６２と、切り替えの対象となるサービスのサービスＩＤ４６３とが格納される。
【００６９】
また、経路切替要求部２９は、時間差測定部２７から時間差の測定結果を受信した場合に、閾値ＤＢ２８内の切戻閾値テーブル２８５を参照し、測定結果が示す時間差が切戻閾値テーブル２８５に格納されている少なくともいずれかの切戻閾値未満となっているか否かを判定する。
【００７０】
少なくともいずれかの切戻閾値未満となっている場合、経路切替要求部２９は、該当する切戻閾値の中で最大の切戻閾値に対応付けられているサービスレベルを切戻閾値テーブル２８５から抽出する。そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部２７から受信したサービス情報において予備系の経路種別に対応付けられているサービスレベルをさらに抽出する。
【００７１】
次に、経路切替要求部２９は、例えば図１５に示すような切戻要求パケット４７を作成し、作成した切戻要求パケット４７を、切替判定用の制御パケット４２の送信元の通信制御装置２０へ、例えば予備系の通信経路を介して送信する。ここで、切戻要求パケット４７には、例えば図１５に示すように、ヘッダ４７０およびペイロード４７１が含まれ、ペイロード４７１には、当該パケットが切戻要求パケットであることを示すメッセージＩＤ４７２と、切戻閾値テーブル２８５を参照して抽出したサービスレベル４７３とが格納される。
【００７２】
次に、経路切替要求部２９は、切戻要求パケット４７の送信後に、当該切戻要求パケット４７の送信先の通信制御装置２０から例えば図１６に示すような切戻応答パケット４８を受信する。切戻応答パケット４８には、例えば図１６に示すように、ヘッダ４８０およびペイロード４８１が含まれ、ペイロード４８１には、当該パケットが切戻応答パケットであることを示すメッセージＩＤ４８２と、切り戻しの対象となるサービスのサービスＩＤ４８３とが格納される。
【００７３】
切戻応答パケット４８を受信した場合、経路切替要求部２９は、当該切戻応答パケット４８のサービスＩＤ４８３で指定されたサービスＩＤをヘッダに含むユーザデータパケット４３（図１１参照）を、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信する。そして、経路切替要求部２９は、指定されたサービスＩＤをヘッダに含むユーザデータパケット４３であって、同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット４３について、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信したユーザデータパケット４３のデータが一致するか否かを判定する。
【００７４】
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット４３の組のデータが、所定個数（例えば１００パケット）以上連続して一致した場合、経路切替要求部２９は、例えば図１７に示すような切戻完了通知パケット４９を作成し、作成した切戻完了通知パケット４９を、ユーザデータパケット４３の送信元の通信制御装置２０へ送信する。
【００７５】
切戻完了通知パケット４９には、例えば図１７に示すように、ヘッダ４９０およびペイロード４９１が含まれ、ペイロード４９１には、当該パケットが切戻完了通知パケットであることを示すメッセージＩＤ４９２と、切り戻しの対象となるサービスのサービスＩＤ４９３とが格納される。
【００７６】
なお、切替要求パケット４４、切替応答パケット４５、切替完了通知パケット４６、切戻要求パケット４７、切戻応答パケット４８、および切戻完了通知パケット４９は、例えばＩＴＵ−Ｔ  Ｙ．１７３１で定義されているＶＳＭ（Vendor Specific Message）フレームやＡＰＳ（Automatic Protection Switching）フレームのフォーマットをベースとして構成することができる。
【００７７】
図２に戻って説明を続ける。経路切替指示部２３は、図１２に示した切替要求パケット４４を受信した場合に、送信経路ＤＢ２２内の送信経路テーブル２２０を参照し、受信した切替要求パケット４４に含まれているサービスレベルに対応付けられており、かつ、現用系の経路種別が対応付けられているサービスＩＤを抽出する。
【００７８】
該当するサービスＩＤが複数ある場合には、対応付けられているサービスレベルが最も高い（サービスレベルの数値が最も低い）サービスＩＤを抽出する。それでもサービスＩＤが複数抽出された場合には、そのサービスＩＤの中で、予め定められたサービス毎の優先度に従い、優先度の最も高いサービスのサービスＩＤを抽出する。
【００７９】
そして、経路切替指示部２３は、抽出したサービスＩＤと共に２重送信開始をデータ送受信部２１に指示する。そして、経路切替指示部２３は、当該サービスＩＤを含む切替応答パケット４５（図１３参照）を、切替要求パケット４４の送信元の通信制御装置２０へ例えば予備系の通信経路を介して送信する。
【００８０】
そして、図１４に示した切替完了通知パケット４６を受信した場合、経路切替指示部２３は、当該切替完了通知パケット４６に含まれているサービスＩＤと共に２重送信終了をデータ送受信部２１に指示する。そして、経路切替指示部２３は、送信経路テーブル２２０を参照して、当該サービスＩＤに対応付けられている経路種別を、予備系の通信経路を示す情報に書き換える。
【００８１】
また、図１５に示した切戻要求パケット４７を受信した場合、経路切替指示部２３は、送信経路ＤＢ２２内の送信経路テーブル２２０を参照し、受信した切戻要求パケット４７に含まれているサービスレベルに対応付けられており、かつ、予備系の経路種別が対応付けられているサービスＩＤを抽出する。
【００８２】
該当するサービスＩＤが複数ある場合には、対応付けられているサービスレベルが最も高い（サービスレベルの数値が最も低い）サービスＩＤを抽出する。それでもサービスＩＤが複数抽出された場合には、そのサービスＩＤの中で、予め定められたサービス毎の優先度に従い、優先度の最も高いサービスのサービスＩＤを抽出する。
【００８３】
そして、経路切替指示部２３は、抽出したサービスＩＤと共に２重送信開始をデータ送受信部２１に指示する。そして、経路切替指示部２３は、当該サービスＩＤを含む切戻応答パケット４８（図１６参照）を、切戻要求パケット４７の送信元の通信制御装置２０へ例えば予備系の通信経路を介して送信する。
【００８４】
そして、図１７に示した切戻完了通知パケット４９を受信した場合、経路切替指示部２３は、当該切戻完了通知パケット４９に含まれているサービスＩＤと共に２重送信終了をデータ送受信部２１に指示する。そして、経路切替指示部２３は、送信経路テーブル２２０を参照して、当該サービスＩＤに対応付けられている経路種別を、現用系の通信経路を示す情報に書き換える。
【００８５】
次に、通信システム１０の動作をフローチャートを用いて説明する。図１８は、現用系と予備系の通信経路の伝送時間差の測定動作の一例を示すフローチャートである。通信制御装置２０は、例えば深夜や明方等の輻輳が発生している可能性が低い時間帯に、管理装置１１からの指示により、本フローチャートに示す動作を開始する。なお、本フローチャートでは、図１のシステム構成における送信側の通信制御装置２０−１と受信側の通信制御装置２０−２を動作主体として説明する。
【００８６】
まず、通信制御装置２０−１の制御パケット送信部２５は、図８に示した遅延時間測定用の制御パケット４０を作成し、作成した制御パケット４０を、現用系の通信経路および予備系の通信経路のそれぞれを介して通信制御装置２０−２へ送信する（Ｓ１００）。
【００８７】
次に、通信制御装置２０−２の時間差測定部２７は、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して制御パケット４０を受信し、予備系の通信経路を介して受信した遅延測定用の制御パケット４０の伝送時間から、現用系の通信経路を介して受信した遅延測定用の制御パケット４０の伝送時間の時間差を測定する（Ｓ１０１）。
【００８８】
そして、時間差測定部２７は、測定結果を含む測定結果報告パケット４１（図９参照）を作成し、作成した測定結果報告パケット４１を、通信制御装置２０−１へ例えば予備系の通信経路を介して送信する（Ｓ１０２）。通信制御装置２０−１の制御パケット送信部２５は、受信した測定結果報告パケット４１に含まれるＶＬＡＮＩＤ４１３に対応付けて、測定結果報告パケット４１に含まれているＶＬＡＮＩＤ４１４および測定結果４１５の情報を遅延ＤＢ２４に格納する（Ｓ１０３）。
【００８９】
そして、通信制御装置２０−１の制御パケット送信部２５は、図１０に示した切替判定用の制御パケット４２を２つ作成し、遅延ＤＢ２４内の遅延テーブル２４０に格納されている遅延量に基づいて送信タイミングを調整して、所定時間毎（例えば１００ミリ秒毎）に、現用系および予備系のそれぞれの通信経路に作成した制御パケット４２を送信する（Ｓ１０４）。
【００９０】
図１９は、第１の実施形態における受信側の通信制御装置２０の切替動作の一例を示すフローチャートである。なお、本フローチャートでは、図１のシステム構成において、受信側の通信制御装置２０−２を動作主体として説明する。
【００９１】
まず、時間差測定部２７は、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、図１０に示した切替判定用の制御パケット４２を受信した場合に、予備系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット４２を受信した受信時刻から、現用系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット４２を受信するまでの受信時間差を測定する（Ｓ２００）。そして、時間差測定部２７は、測定結果を、切替判定用の制御パケット４２に含まれているサービス情報と共に経路切替要求部２９へ送信する。
【００９２】
次に、経路切替要求部２９は、閾値ＤＢ２８内の切替閾値テーブル２８０を参照し、時間差測定部２７から受信した測定結果が示す時間差が、もっとも値の大きい切替閾値（図６の例では４０００ミリ秒）である切替閾値４以上か否かを判定する（Ｓ２０１）。
【００９３】
時間差が切替閾値４以上である場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、切替閾値４に対応付けられているサービスレベル１〜４を切替閾値テーブル２８０から抽出する。そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベル１〜４の中から、時間差測定部２７から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられている（即ち、現用系の通信経路を介して提供中の）サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
【００９４】
次に、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルを含む切替要求パケット４４（図１２参照）を作成し、作成した切替要求パケット４４を通信制御装置２０−１へ例えば予備系の通信経路を介して送信する（Ｓ２０２）。なお、サービスレベル１〜４の中に、現用系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り替えを実行する必要はないため、時間差測定部２７は再びステップＳ２００に示した処理を実行する。
【００９５】
次に、通信制御装置２０−１から切替応答パケット４５（図１３参照）を受信した場合（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、引き続き、当該切替応答パケット４５のサービスＩＤ４５３で指定されたサービスＩＤをヘッダに含むユーザデータパケット４３（図１１参照）を、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信する。そして、経路切替要求部２９は、指定されたサービスＩＤをヘッダに含むユーザデータパケット４３であって、同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット４３について、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信したユーザデータパケット４３のデータが一致するか否かを判定する（Ｓ２１０）。
【００９６】
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット４３の組のデータが、所定個数（例えば１００パケット）以上連続して一致した場合（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、図１４に示した切替完了通知パケット４６を作成する。そして、経路切替要求部２９は、作成した切替完了通知パケット４６を、例えば予備系の通信経路を介して通信制御装置２０−１へ送信し（Ｓ２１１）、時間差測定部２７は再びステップＳ２００に示した処理を実行する。
【００９７】
一方、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット４３の組のデータについて、所定個数（例えば１０００パケット）以上比較しても、所定個数（例えば１００パケット）以上連続して一致しなかった場合（Ｓ２１０：Ｎｏ）、経路切替要求部２９は、通信制御装置２０−１に対してエラーを通知し（Ｓ２１２）、時間差測定部２７は再びステップＳ２００に示した処理を実行する。
【００９８】
ステップＳ２０１において、時間差が切替閾値４未満である場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、経路切替要求部２９は、閾値ＤＢ２８内の切替閾値テーブル２８０を参照し、時間差測定部２７から受信した測定結果が示す時間差が、次に値の大きい切替閾値３（図６の例では１００ミリ秒）以上か否かを判定する（Ｓ２０３）。
【００９９】
時間差が切替閾値３以上である場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、切替閾値３に対応付けられているサービスレベルを切替閾値テーブル２８０から抽出する。そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部２７から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられている（即ち、現用系の通信経路を介して提供中の）サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
【０１００】
そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルを含む切替要求パケット４４（図１２参照）を作成し、作成した切替要求パケット４４を通信制御装置２０−１へ例えば予備系の通信経路を介して送信し（Ｓ２０４）、ステップＳ２０９に示した処理を実行する。なお、サービスレベル１〜３の中に、現用系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り替えを実行する必要はないため、時間差測定部２７は再びステップＳ２００に示した処理を実行する。
【０１０１】
ステップＳ２０３において、時間差が切替閾値３未満である場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、経路切替要求部２９は、閾値ＤＢ２８内の切替閾値テーブル２８０を参照し、時間差測定部２７から受信した測定結果が示す時間差が、次に値の大きい切替閾値２（図６の例では３０ミリ秒）以上か否かを判定する（Ｓ２０５）。
【０１０２】
時間差が切替閾値２以上である場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、切替閾値２に対応付けられているサービスレベルを切替閾値テーブル２８０から抽出する。そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部２７から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられている（即ち、現用系の通信経路を介して提供中の）サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
【０１０３】
そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルを含む切替要求パケット４４（図１２参照）を作成し、作成した切替要求パケット４４を通信制御装置２０−１へ例えば予備系の通信経路を介して送信し（Ｓ２０６）、ステップＳ２０９に示した処理を実行する。なお、サービスレベル１および２の中に、現用系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り替えを実行する必要はないため、時間差測定部２７は再びステップＳ２００に示した処理を実行する。
【０１０４】
ステップＳ２０５において、時間差が切替閾値２未満である場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）、経路切替要求部２９は、閾値ＤＢ２８内の切替閾値テーブル２８０を参照し、時間差測定部２７から受信した測定結果が示す時間差が、もっとも値の小さい切替閾値１（図６の例では１０ミリ秒）以上か否かを判定する（Ｓ２０７）。時間差が切替閾値１未満である場合（Ｓ２０７：Ｎｏ）、経路の切り替えを実行する必要はないため、時間差測定部２７は再びステップＳ２００に示した処理を実行する。
【０１０５】
時間差が切替閾値１以上である場合（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、切替閾値１に対応付けられているサービスレベル１を切替閾値テーブル２８０から抽出する。そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベル１が、時間差測定部２７から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられていれば（即ち、現用系の通信経路を介して提供中であれば）、当該サービスレベルを含む切替要求パケット４４（図１２参照）を作成する。
【０１０６】
そして、経路切替要求部２９は、作成した切替要求パケット４４を通信制御装置２０−１へ例えば予備系の通信経路を介して送信し（Ｓ２０８）、ステップＳ２０９に示した処理を実行する。なお、サービスレベル１が、現用系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルではない場合、経路の切り替えを実行する必要はないため、時間差測定部２７は再びステップＳ２００に示した処理を実行する。
【０１０７】
図２０は、送信側の通信制御装置２０の切替動作の一例を示すフローチャートである。なお、本フローチャートでは、図１のシステム構成における送信側の通信制御装置２０−１を動作主体として説明する。
【０１０８】
まず、経路切替指示部２３は、図１２に示した切替要求パケット４４を受信した場合に（Ｓ３００：Ｙｅｓ）、送信経路ＤＢ２２内の送信経路テーブル２２０を参照して、受信した切替要求パケット４４に含まれているサービスレベルに対応付けられており、かつ、現用系の経路種別が対応付けられている（即ち、現用系の通信経路を介して提供中のサービスの）サービスＩＤを抽出する（Ｓ３０１）。
【０１０９】
次に、経路切替指示部２３は、抽出したサービスＩＤの中でサービスレベルが最も高い（サービスレベルの数値が最も低い）サービスＩＤを１つ抽出し（Ｓ３０２）、抽出したサービスＩＤを含む切替応答パケット４５（図１３参照）を、通信制御装置２０−２へ例えば予備系の通信経路を介して送信する（Ｓ３０３）。
【０１１０】
次に、経路切替指示部２３は、当該サービスＩＤと共に２重送信開始をデータ送受信部２１に指示し（Ｓ３０４）、図１４に示した切替完了通知パケット４６を受信したか否かを判定する（Ｓ３０５）。切替完了通知パケット４６ではなくエラー通知を受信した場合、経路切替指示部２３は、通信制御装置２０の管理者や管理装置１１等に切り替えの失敗を示すエラーを通知する。
【０１１１】
切替完了通知パケット４６を受信した場合（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）、経路切替指示部２３は、受信した切替完了通知パケット４６に含まれているサービスＩＤと共に２重送信終了をデータ送受信部２１に指示する（Ｓ３０６）。そして、経路切替指示部２３は、送信経路ＤＢ２２内の送信経路テーブル２２０を参照して、当該サービスＩＤに対応付けられている経路種別を、予備系の通信経路を示す情報に書き換え（Ｓ３０７）、再びステップＳ３００に示した処理を実行する。
【０１１２】
図２１は、受信側の通信制御装置２０の切戻動作の一例を示すフローチャートである。なお、本フローチャートでは、図１のシステム構成における受信側の通信制御装置２０−２を動作主体として説明する。
【０１１３】
まず、時間差測定部２７は、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、図１０に示した切替判定用の制御パケット４２を受信した場合に、予備系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット４２を受信した受信時刻から、現用系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット４２を受信するまでの受信時間差を測定する（Ｓ４００）。そして、時間差測定部２７は、測定結果を、切替判定用の制御パケット４２に含まれているサービス情報と共に経路切替要求部２９へ送信する。
【０１１４】
次に、経路切替要求部２９は、閾値ＤＢ２８内の切戻閾値テーブル２８５を参照し、時間差測定部２７から受信した測定結果が示す時間差が、もっとも値の小さい切戻閾値である切戻閾値１（図７の例では５ミリ秒）未満か否かを判定する（Ｓ４０１）。
【０１１５】
時間差が切戻閾値１未満である場合（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、切戻閾値１に対応付けられているサービスレベル１〜４を切戻閾値テーブル２８５から抽出する。そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベル１〜４の中から、時間差測定部２７から受信したサービス情報において予備系の経路種別に対応付けられている（即ち、予備系の通信経路を介して提供中の）サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
【０１１６】
そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルを含む切戻要求パケット４７（図１５参照）を作成し、作成した切戻要求パケット４７を通信制御装置２０−１へ例えば予備系の通信経路を介して送信する（Ｓ４０２）。なお、サービスレベル１〜４の中に、予備系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り戻しを実行する必要はないため、時間差測定部２７は再びステップＳ４００に示した処理を実行する。
【０１１７】
次に、通信制御装置２０−１から切戻応答パケット４８（図１６参照）を受信した場合（Ｓ４０９：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、引き続き、当該切戻応答パケット４８のサービスＩＤ４８３で指定されたサービスＩＤをヘッダに含むユーザデータパケット４３（図１１参照）を、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信する。そして、経路切替要求部２９は、指定されたサービスＩＤをヘッダに含むユーザデータパケット４３であって、同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット４３について、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信したユーザデータパケット４３のデータが一致するか否かを判定する（Ｓ４１０）。
【０１１８】
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット４３の組のデータが、所定個数（例えば１００パケット）以上連続して一致した場合（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、図１７に示した切戻完了通知パケット４９を作成する。そして、経路切替要求部２９は、作成した切戻完了通知パケット４９を、例えば予備系の通信経路を介して通信制御装置２０−１へ送信し（Ｓ４１１）、時間差測定部２７は再びステップＳ４００に示した処理を実行する。
【０１１９】
一方、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット４３の組のデータについて、所定個数（例えば１０００パケット）以上比較しても、所定個数（例えば１００パケット）以上連続して一致しなかった場合（Ｓ４１０：Ｎｏ）、経路切替要求部２９は、通信制御装置２０−１に対してエラーを通知し（Ｓ４１２）、時間差測定部２７は再びステップＳ４００に示した処理を実行する。
【０１２０】
ステップＳ４０１において、時間差が切戻閾値１以上である場合（Ｓ４０１：Ｎｏ）、経路切替要求部２９は、閾値ＤＢ２８内の切戻閾値テーブル２８５を参照し、時間差測定部２７から受信した測定結果が示す時間差が、次に値の小さい切戻閾値２（図７の例では１５ミリ秒）未満か否かを判定する（Ｓ４０３）。
【０１２１】
時間差が切戻閾値２未満である場合（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、切戻閾値２に対応付けられているサービスレベルを切戻閾値テーブル２８５から抽出する。そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部２７から受信したサービス情報において予備系の経路種別に対応付けられている（即ち、予備系の通信経路を介して提供中の）サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
【０１２２】
そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルを含む切戻要求パケット４７（図１５参照）を作成し、作成した切戻要求パケット４７を通信制御装置２０−１へ例えば予備系の通信経路を介して送信し（Ｓ４０４）、ステップＳ４０９に示した処理を実行する。なお、サービスレベル２〜４の中に、予備系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り戻しを実行する必要はないため、時間差測定部２７は再びステップＳ４００に示した処理を実行する。
【０１２３】
ステップＳ４０３において、時間差が切戻閾値２以上である場合（Ｓ４０３：Ｎｏ）、経路切替要求部２９は、閾値ＤＢ２８内の切戻閾値テーブル２８５を参照して、時間差測定部２７から受信した測定結果が示す時間差が、次に値の小さい切戻閾値３（図７の例では５０ミリ秒）未満か否かを判定する（Ｓ４０５）。
【０１２４】
時間差が切戻閾値３未満である場合（Ｓ４０５：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、切戻閾値３に対応付けられているサービスレベルを切戻閾値テーブル２８５から抽出する。そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部２７から受信したサービス情報において予備系の経路種別に対応付けられている（即ち、予備系の通信経路を介して提供中の）サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
【０１２５】
そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルを含む切戻要求パケット４７（図１５参照）を作成し、作成した切戻要求パケット４７を通信制御装置２０−１へ例えば予備系の通信経路を介して送信し（Ｓ４０６）、ステップＳ４０９に示した処理を実行する。なお、サービスレベル３および４の中に、予備系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り戻しを実行する必要はないため、時間差測定部２７は再びステップＳ４００に示した処理を実行する。
【０１２６】
ステップＳ４０５において、時間差が切戻閾値３以上である場合（Ｓ４０５：Ｎｏ）、経路切替要求部２９は、閾値ＤＢ２８内の切戻閾値テーブル２８５を参照し、時間差測定部２７から受信した測定結果が示す時間差が、もっとも値の大きい切戻閾値４未満か否かを判定する（Ｓ４０７）。時間差が切戻閾値４以上である場合（Ｓ４０７：Ｎｏ）、経路の切り戻しを実行する必要はないため、時間差測定部２７は再びステップＳ４００に示した処理を実行する。
【０１２７】
時間差が切戻閾値４未満である場合（Ｓ４０７：Ｙｅｓ）、経路切替要求部２９は、切戻閾値４に対応付けられているサービスレベル４を切戻閾値テーブル２８５から抽出する。そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベル４が、時間差測定部２７から受信したサービス情報において予備系の経路種別に対応付けられていれば（即ち、予備系の通信経路を介して提供中であれば）、当該サービスレベルを含む切戻要求パケット４７（図１５参照）を作成する。
【０１２８】
そして、経路切替要求部２９は、作成した切戻要求パケット４７を通信制御装置２０−１へ例えば予備系の通信経路を介して送信し（Ｓ４０８）、ステップＳ４０９に示した処理を実行する。なお、サービスレベル４のサービスが、予備系の通信経路を介して提供中ではない場合、経路の切り戻しを実行する必要はないため、時間差測定部２７は再びステップＳ４００に示した処理を実行する。
【０１２９】
図２２は、送信側の通信制御装置２０の切戻動作の一例を示すフローチャートである。なお、本フローチャートでは、図１のシステム構成において、送信側の通信制御装置２０−１を動作主体として説明する。
【０１３０】
まず、経路切替指示部２３は、図１５に示した切戻要求パケット４７を受信した場合に（Ｓ５００：Ｙｅｓ）、送信経路ＤＢ２２内の送信経路テーブル２２０を参照して、受信した切戻要求パケット４７に含まれているサービスレベルに対応付けられており、かつ、予備系の経路種別が対応付けられている（即ち、予備系の通信経路を介して提供中のサービスの）サービスＩＤを抽出する（Ｓ５０１）。
【０１３１】
次に、経路切替指示部２３は、抽出したサービスＩＤの中でサービスレベルが最も高い（サービスレベルの数値が最も低い）サービスＩＤを１つ抽出し（Ｓ５０２）、抽出したサービスＩＤを含む切戻応答パケット４８（図１６参照）を、通信制御装置２０−２へ例えば予備系の通信経路を介して送信する（Ｓ５０３）。
【０１３２】
次に、経路切替指示部２３は、当該サービスＩＤと共に２重送信開始をデータ送受信部２１に指示し（Ｓ５０４）、図１７に示した切戻完了通知パケット４９を受信したか否かを判定する（Ｓ５０５）。切戻完了通知パケット４９ではなくエラー通知を受信した場合、経路切替指示部２３は、通信制御装置２０の管理者や管理装置１１等に切り戻しの失敗を示すエラーを通知する。
【０１３３】
切戻完了通知パケット４９を受信した場合（Ｓ５０５：Ｙｅｓ）、経路切替指示部２３は、受信した切戻完了通知パケット４９に含まれているサービスＩＤと共に２重送信終了をデータ送受信部２１に指示する（Ｓ５０６）。そして、経路切替指示部２３は、送信経路ＤＢ２２内の送信経路テーブル２２０を参照して、当該サービスＩＤに対応付けられている経路種別を、現用系の通信経路を示す情報に書き換え（Ｓ５０７）、再びステップＳ５００に示した処理を実行する。
【０１３４】
以上、本発明の第１の実施形態について説明した。
【０１３５】
上記説明から明らかなように、本実施形態の通信システム１０によれば、パケット通信におけるデータパケットの遅延に起因するサービスの品質の劣化を低く抑えることができる。
【０１３６】
また、上記した実施形態における通信制御装置２０は、対向する通信制御装置２０との間で、現用系と予備系の通信経路の伝送時間差を測定し、その測定結果に基づいて、受信側の通信制御装置２０において、現用系と予備系のそれぞれの通信経路を介して送信された通信パケットがほぼ同時に到達するように送信タイミングを調整するため、輻輳が発生している可能性が低い予備系の通信経路を介して受信した切替判定用の制御パケット４２の受信タイミングを基準として、現用系の通信経路の伝送遅延の増加（輻輳の発生）を精度よく検出することができる。
【０１３７】
また、上記した実施形態における通信制御装置２０は、ユーザデータパケット４３についても、現用系と予備系のそれぞれの通信経路の伝送遅延を考慮して受信側の通信制御装置２０においてほぼ同時に到達するように送信タイミングを調整するため、現用系と予備系との間で通信経路の切り替えが実行されても、切り替え前後におけるユーザデータパケット４３の遅延の増大を防止することができる。
【０１３８】
また、上記した実施形態における通信制御装置２０は、通信経路の切り替えや切り戻しの閾値をサービスレベル毎に設定することができるため、遅延に対する許容量の少ないサービスから優先して通信経路の切り替えを実行することができ、サービスの安定性を高めることができる。
【０１３９】
また、上記した実施形態における通信制御装置２０は、通信経路の切り替えに際して、現用系および予備系の両方に同一のユーザデータパケット４３を送信し、切り替え先の通信経路において所定個数以上のユーザデータパケット４３が連続して正常に受信できた場合に、通信経路の切り替えを完了するため、通信経路の切り替えに起因するデータの欠落を防止することができる。
【０１４０】
また、上記した実施形態における通信制御装置２０は、通信経路を予備系に切り替えた後に、現用系の伝送遅延が小さくなれば、通信経路を再び現用系に切り戻すため、より信頼性の高い現用系の通信経路を使用する時間をより長くとることができる。また、これにより、予備系の通信経路に流すパケットを少なくすることができるため、予備系の通信経路の通信帯域に余裕を持たせることができ、現用系の伝送遅延の増加を検出するための基準となる予備系の制御パケット４２の遅延を少なくすることができ、現用系の伝送遅延の増加をより精度よく検出することができる。
【０１４１】
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０１４２】
本実施形態のシステム構成は、図１と同様である。本実施形態では、現用系の通信経路に含まれる中継装置３０が輻輳の発生を予測して警告を出し、その警告に基づいて、受信側の通信制御装置２０−２が送信側の通信制御装置２０−１に切替要求パケット４４を送信する点が、第１の実施形態とは異なる。
【０１４３】
図２３は、中継装置３０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。中継装置３０は、パケット受信部３１、送信バッファ３２、パケット送信部３３、送信先ＤＢ３４、および警告送信部３５を有する。
【０１４４】
送信先ＤＢ３４には、例えば図２４に示すような送信先テーブル３４０が格納されている。送信先テーブル３４０には、それぞれの通信経路を識別するＶＬＡＮＩＤ３４１、および、当該通信経路の終端となる通信制御装置２０のアドレス３４２が格納されている。
【０１４５】
パケット受信部３１は、通信制御装置２０または他の中継装置３０からユーザデータパケット４３等の通信パケットを受信し、受信した通信パケットを送信バッファ３２に格納する。パケット送信部３３は、送信バッファ３２に格納された通信パケットを、そのヘッダに格納された通信経路毎に指定された中継先へ中継する。
【０１４６】
警告送信部３５は、送信バッファ３２に格納されているデータのデータ量を監視し、当該データ量が送信バッファ３２の容量の所定割合（例えば８０％）以上になった場合に、送信バッファ３２に格納されているそれぞれのユーザデータパケット４３のヘッダに格納されている通信経路の識別情報、即ちＶＬＡＮＩＤを抽出する。
【０１４７】
そして、警告送信部３５は、例えば図２５に示すような警告パケット５０を作成する。警告パケット５０には、ヘッダ５００およびペイロード５０１が含まれ、ペイロード５０１には、当該パケットが警告パケットであることを示すメッセージＩＤ５０２と、自装置が含まれている通信経路のＶＬＡＮＩＤ５０３とが格納される。
【０１４８】
なお、警告パケット５０は、例えばＩＴＵ−Ｔ  Ｙ．１７３１で定義されているＶＳＭ（Vendor Specific Message）フレームやＡＰＳ（Automatic Protection Switching）フレームのフォーマットをベースとして構成することができる。
【０１４９】
そして、警告送信部３５は、抽出したＶＬＡＮＩＤに対応する通信制御装置２０のアドレスを送信先ＤＢ３４から抽出し、抽出したアドレス宛に、作成した警告パケット５０を送信する。
【０１５０】
図２６は、中継装置３０の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１５１】
まず、警告送信部３５は、送信バッファ３２に格納されているデータのデータ量を監視し、当該データ量が警告閾値以上になったか否かを判定する（Ｓ６００）。送信バッファ３２内のデータ量が警告閾値以上になった場合（Ｓ６００：Ｙｅｓ）、警告送信部３５は、送信バッファ３２に格納されているそれぞれのユーザデータパケット４３のヘッダに格納されているＶＬＡＮＩＤを抽出する（Ｓ６０１）。
【０１５２】
次に、警告送信部３５は、図２５に示した警告パケット５０を作成する。そして、警告送信部３５は、抽出したＶＬＡＮＩＤに対応する通信制御装置２０のアドレスを送信先ＤＢ３４から抽出し、抽出したアドレス宛に、作成した警告パケット５０を送信する（Ｓ６０２）。そして、警告送信部３５は、経路切替が完了するまで所定時間（例えば数秒間）待機し（Ｓ６０３）、再びステップＳ６００に示した処理を実行する。
【０１５３】
図２７は、第２の実施形態における受信側の通信制御装置２０の切替動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下に説明する点を除き、図２７において、図１９と同じ符号を付した処理は、図１９における処理と同様の処理であるため説明を省略する。
【０１５４】
まず、時間差測定部２７は、警告パケット５０を受信したか否かを判定する（Ｓ２２０）。警告パケット５０を受信していない場合（Ｓ２２０：Ｎｏ）、時間差測定部２７は、ステップＳ２００に示した処理を実行する。
【０１５５】
一方、警告パケット５０を受信した場合（Ｓ２２０：Ｙｅｓ）、時間差測定部２７は、切替閾値４に対応付けられているサービスレベル１〜４を切替閾値テーブル２８０から抽出する。そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベル１〜４の中から、その直前に時間差測定部２７から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられている（即ち、現用系の通信経路を介して提供中の）サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
【０１５６】
そして、経路切替要求部２９は、抽出したサービスレベルを含む切替要求パケット４４（図１２参照）を作成し、作成した切替要求パケット４４を通信制御装置２０−１へ例えば予備系の通信経路を介して送信し（Ｓ２０２）、ステップＳ２０９に示した処理を実行する。
【０１５７】
以上、本発明の第２の実施形態について説明した。
【０１５８】
中継装置３０の送信バッファ内のデータ量が多くなるということは、回線の障害や通信経路上の中継装置３０の処理負荷が高くなっているなど、何らかの原因でデータの送信待ちが発生していることを示している。そして、送信待ちのデータの増加により送信バッファの空き容量が少なくなると、データの破棄や、その上流の中継装置３０でのさらなる送信待ちが起こり、輻輳が発生する可能性が高まる。
【０１５９】
そこで、本実施形態の中継装置３０は、送信バッファ内のデータ量が所定の閾値を越えた場合に、輻輳が発生する可能性があることを示す警告を通信制御装置２０へ送信し、通信制御装置２０に経路切替を促す。これにより、輻輳が発生する前に、経路切替を実行することができ、サービスの品質を安定的に高く保つことができる。
【０１６０】
なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態では、現用系と予備系の通信経路の伝送時間の差を予め測定し、輻輳が発生していない状況では、現用系と予備系のそれぞれの通信経路を介して送信された通信パケットが受信側の通信制御装置２０にほぼ同時に到着するようにしておき、予備系の通信経路を介して送信された制御パケットを基準として、現用系の通信経路を介して送信された制御パケットの遅延量を測定し、測定した遅延量が予め定めた閾値を越えた場合に通信経路の切り替えを実行するが、本発明はこれに限られない。
【０１６１】
例えば、現用系の通信経路を介して送信された制御パケットの到着間隔を統計処理して、現用系の通信経路の輻輳の発生を判定し、輻輳が発生したと判定した場合に通信経路を予備系に切り替えるようにしてもよい。
【０１６２】
例えば、（１）一定間隔で送信される制御パケットの送信間隔が受信側の通信制御装置２０に設定されていない場合には、先ず、現用系の通信経路を介してある一定期間に受信した制御パケットの受信時刻について、その到着時間間隔の平均値と分散を算出する。この平均値と分散を用いて正規分布モデルを用いることで３σ（設定によってはσや２σでもよい）以内に収まる到着時間間隔の誤差範囲を決定する。
【０１６３】
ここで得た平均値（分散ゼロの点）が、受信装置が予測する到着時間間隔であり、その予測値と実際のフレーム到着間隔が３σ以上離れた場合には通信経路に何らかの異変が有る（輻輳の発生）と判定し、通信経路を現用系から予備系に切り替える。
【０１６４】
また、（２）一定間隔で送信される制御パケットの送信間隔が受信側の通信制御装置２０に設定されている場合には、上記と同様に、現用系の通信経路を介してある一定期間に受信した制御パケットの受信時刻について、その到着時間間隔の平均値と分散を算出する。これは到着間隔の変動を調べるための統計データとなる。この統計データの平均値と予め設定された到着間隔との誤差が３σ（設定によってはσや２σでもよい）以上乖離した場合に、通信経路に何らかの問題が発生している（輻輳の発生）と判定する。
【０１６５】
受信間隔の変動については、上記（１）の場合と同様に通信状態が正常か否かを判断する。また、予測到着間隔（一定値）と実際に制御パケットを受信した時刻とから、次の制御パケットを受信するはずの時刻を算出することができる。予測到着時刻と実際に制御パケットを受信した時刻との差分を統計処理することにより、差分の平均値と分散を算出することができる。このとき（Ａ）差分が一定閾値を上回った場合、（Ｂ）観測された差分の変動が分散３σ（σまたは２σでもよい）を超える場合に、それぞれ異常状態と判断する。
【０１６６】
また、（３）一定間隔で送信される制御パケットの受信時刻が受信側の通信制御装置２０に設定されている場合には、上記（２）の場合の後半と同様に、設定到着時刻と実際の到着時刻との差分について統計処理を行い、（Ａ）または（Ｂ）の場合にそれぞれ異常発生を判断することができる。
【０１６７】
また、上記した実施形態において、通信制御装置２０は、予備系の通信経路を介して送信された制御パケットを受信してから、現用系の通信経路を介して送信された制御パケットを受信するまでの時間差が予め定めた閾値を越えた場合に、遅延時間に対する要求の厳しいサービスを優先して予備系に切り替えたが、本発明はこれに限られず、遅延時間に対する要求の緩いサービスを優先して予備系に切り替えるようにしてもよい。
【０１６８】
遅延時間に対する要求の緩いサービスのユーザデータパケットであっても、通信経路を予備系に切り替えることで、現用系の通信帯域にその分の空きができ、現用系の通信経路の輻輳を解消することができる。また、予備系の通信経路は、現用系の予備としての性質を有するため、現用系の通信経路よりも信頼性が低い場合がある。
【０１６９】
そこで、遅延時間に対する要求の厳しいサービスを現用系に残しながら現用系の通信経路の輻輳を解消することにより、当該サービスの品質を高く保ちつつ、通信経路の輻輳を解消することができる。
【０１７０】
また、上記した実施形態では、通信制御装置２０は、通信経路を現用系から予備系に切り替えた後に、現用系に切り戻す場合に、遅延時間に対する要求の厳しいサービスを優先して現用系に切り戻すようにしたが、本発明はこれに限られない。例えば、遅延時間に対する要求の緩いサービスを優先して現用系に切り戻すようにしてもよい。
【０１７１】
例えば、現用系に障害が断続的に発生する場合には、通信経路を予備系から現用系に切り戻した後に、再び遅延量の増加により予備系に切り替えることになる。そのような場合、現用系の通信経路の遅延量が切替閾値を越えるまでは、現用系の遅延量が増加することになる。そのため、現用系に発生した障害が完全に解消されるまでは、遅延時間に対する要求の緩いサービスを優先して現用系に切り戻すようにすることで、遅延時間に対する要求の厳しいサービスの品質の低下を抑えることができる。
【０１７２】
また、上記した各実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明が、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に、他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０１７３】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現されてもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【０１７４】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１７５】
１０・・・通信システム、１１・・・管理装置、１２・・・基幹網、１３・・・アクセス網、１４・・・通信装置、２０・・・通信制御装置、２１・・・データ送受信部、２２・・・送信経路ＤＢ、２３・・・経路切替指示部、２４・・・遅延ＤＢ、２５・・・制御パケット送信部、２６・・・経路種別ＤＢ、２７・・・時間差測定部、２８・・・閾値ＤＢ、２９・・・経路切替要求部、３０・・・中継装置、３１・・・パケット受信部、３２・・・送信バッファ、３３・・・パケット送信部、３４・・・送信先ＤＢ、３５・・・警告送信部、４０・・・制御パケット、４１・・・測定結果報告パケット、４２・・・制御パケット、４３・・・ユーザデータパケット、４４・・・切替要求パケット、４５・・・切替応答パケット、４６・・・切替完了通知パケット、４７・・・切戻要求パケット、４８・・・切戻応答パケット、４９・・・切戻完了通知パケット、５０・・・警告パケット
【図１】
2013065477.tif 000003
【図２】
2013065477.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2013065477.tif 000013
【図１２】
2013065477.tif 000014
【図１３】
2013065477.tif 000015
【図１４】
2013065477.tif 000016
【図１５】
2013065477.tif 000017
【図１６】
2013065477.tif 000018
【図１７】
2013065477.tif 000019
【図１８】
2013065477.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月7日(2013.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現用系の通信経路に輻輳が発生した場合に、データパケットの通信経路を、予め準備しておいた予備系の通信経路に切り替える通信システムであって、
第１の通信制御装置と、
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して前記第１の通信制御装置に接続される第２の通信制御装置と、を備え、
前記第１の通信制御装置は、
現用系または予備系のいずれかの通信経路を介してユーザデータを含むデータパケットを前記第２の通信制御装置へ送信するデータ送信部と
前記第２の通信制御装置との間で通信を行なう複数のサービスそれぞれに要求される通信品質を示す複数のサービスレベルを記憶する第１のテーブルと、
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、予め定められたタイミングで、同じシーケンス番号を有し前記第１のテーブルに記憶された前記サービスレベルを含む制御パケットを前記第２の通信制御装置へ送信する制御パケット送信部と、
前記第２の通信制御装置から経路切替要求を受信した場合に、前記データパケットの通信経路を、現用系から予備系に切り替えるよう前記データ送信部に指示する経路切替指示部と、を有し、
前記第２の通信制御装置は、
予備系の通信経路を介して受信した制御パケットの受信時刻から、現用系の通信経路を介して受信した同じシーケンス番号を有する制御パケットの受信時刻までの時間差を測定する時間差測定部と、
前記サービスレベルと時間の閾値との対応関係を複数記憶する第２のテーブルと、
前記時間差測定部によって測定された時間差よりも小さい前記第２のテーブルの時間の閾値を１つもしくは複数抽出し、当該抽出した時間の閾値に対応して前記第２のテーブルに記憶されている前記サービスレベルを抽出し、当該抽出したサービスレベルの中で前記制御パケットに含まれるサービスレベルと一致するサービスレベルの通信について、前記第１の通信制御装置に経路切替要求を送信する経路切替要求部と、
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記時間差測定部は、
現用系および予備系の通信経路のいずれにも輻輳が発生していない場合に、それぞれの通信経路を介して前記第１の通信制御装置から受信した制御パケットの受信時刻の差を測定し、測定結果を前記第１の通信制御装置に通知し、
前記制御パケット送信部は、
前記第２の通信制御装置から前記受信時刻の差の測定結果を受信し、当該受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が早く前記第２の通信制御装置に到着することを示す場合に、予備系の通信経路に制御パケットを送出してから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に同一の制御パケットを現用系の通信経路へ送出し、
前記受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が遅く前記第２の通信制御装置に到着することを示す場合に、現用系の通信経路に制御パケットを送出してから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に同一の制御パケットを予備系の通信経路へ送出することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の通信システムであって、
前記データ送信部は、
前記受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が早く前記第２の通信制御装置に到着することを示す場合に、データパケットを現用系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に当該データパケットを送出し、データパケットを予備系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングで当該データパケットを送出し、
前記受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が遅く前記第２の通信制御装置に到着することを示す場合に、データパケットを現用系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングで当該データパケットを送出し、データパケットを予備系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に当該データパケットを送出することを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記第１の通信制御装置の前記経路切替指示部は、前記第２の通信制御装置から受信した経路切替要求に含まれているサービスレベルに対応するサービスを提供するためのデータを含むデータパケット通信経路を、現用系の通信経路から予備系の通信経路に切り替えるよう前記データ送信部に指示することを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記データ送信部は、
前記経路切替指示部から経路の切替を指示された場合に、前記第２の通信制御装置から経路切替完了通知を受信するまでは、現用系および予備系の通信経路の両方に同一のデータパケットを送出し、
前記経路切替要求部は、
前記第１の通信制御装置に経路切替要求を送信した後に、現用系の通信経路を介して受信したデータパケットと同一のデータパケットを、予備系の通信経路を介して予め定められた数以上連続して受信できた場合に、経路切替完了通知を前記第１の通信制御装置へ送信することを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記経路切替要求部は、前記経路切替要求を送信した後に、前記時間差測定部によって測定された時間差が、前記第２のテーブルの時間の閾値よりも短く設定された閾値未満となった場合に、前記第１の通信制御装置に経路切戻要求を送信し、
前記経路切替指示部は、前記第２の通信制御装置から経路切戻要求を受信した場合に、前記データパケットの通信経路を、予備系から現用系に切り戻すよう前記データ送信部に指示することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の通信システムであって、
現用系の通信経路上に設けられる１以上の中継装置をさらに備え、
それぞれの前記中継装置は、
送信すべき通信パケットを蓄積する送信バッファ内のデータ量が予め定められた閾値以上となった場合に、輻輳が発生する可能性が高いことを示す警告情報を前記第２の通信制御装置へ送信する警告送信部を有し、
前記経路切替要求部は、
前記中継装置から前記警告情報を受信した場合に、前記第１の通信制御装置へ前記経路切替要求を送信することを特徴とする通信システム。
【国際調査報告】
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