(57)【要約】【課題】  ネットワーク規模が拡大している現在、障害発生時の通信遮断時間は極力短く、また、余計な帯域確保もない方が良い。既存のプロテクション技術は通信遮断時間かつ帯域節約および無瞬断切替を実現できない。そのため、情報配信効率が実現可能なレベルよりも低下する可能性がある。【解決手段】  現用系経路と予備系経路とで構成する冗長化されたパケット通信経路において、現用系経路で障害が発生した際、現用系経路から予備系経路への切り替えが完了するまでの時間に現用系経路に流入するユーザデータをプロテクション区間受信端の装置へ転送することにより、ユーザ視点での通信サービス途絶時間（トラフィック停止時間）を低減することができる。また、現用系経路に配備された中継装置にユーザデータを蓄えて通信障害発生時に再送することにより、パケット廃棄なしで切替をすることができる。【選択図】  図１
2015154124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の装置と、
前記第１の装置と第１の経路または第２の経路の少なくとも一方を介してデータ信号の送信および接続性監視信号の送受信を行う第２の装置と、
前記第１の経路を構成し、前記第１の装置と前記第２の装置との間で前記データ信号の中継および前記接続性監視信号の送受信を行う複数の第３の装置とを備え、
前記複数の第３の装置は、
受信した前記データ信号を転送する際、一時的に格納し、前記データ信号の転送後も所定の期間格納しておくバッファを有し、
前記第１の経路で障害が発生すると、
前記第１の装置は、
前記接続性監視信号に前記障害を通知する情報を追加し、前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号を前記第２の経路を介して前記第２の装置へ送信するとともに、前記複数の第３の装置それぞれとの間に予め設定された複数の第３の経路を介して前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号を前記複数の第３の装置へ送信し、
前記複数の第３の装置は、
前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号を前記第３の経路を介してそれぞれ受信すると、前記第２の装置から受信して前記バッファに格納して前記第１の経路を介して中継している前記第１の装置への前記データ信号を、前記第３の経路を介して前記第１の装置へ中継するようにそれぞれ切り替え、
前記第２の装置は、
前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号を受信すると、前記第１の経路を介して送信している前記データ信号を前記第２の経路を介して送信するように切り替える
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記複数の第３の装置は、
前記データ信号を受信した経路を識別する経路識別情報と、受信した前記データ信号の送信先が前記第１の経路か前記第３の経路かを示す切替情報とを対応づけて管理する経路情報を保持する記憶部と、
前記経路情報を参照して受信した前記データ信号を前記第１の経路もしくは前記第３の経路のいずれかに出力する処理部とさらに有し、
前記複数の第３の装置の前記処理部は、
前記第２の装置より前記データ信号を受信すると、受信した前記データ信号を前記バッファに格納させ、前記データ信号に含まれる経路識別情報に基づいて前記経路情報の前記経路識別情報を検索し、検索した前記経路識別情報に対応する前記切替情報に基づいて前記データ信号の前記送信先を特定し、特定した前記送信先に受信した前記データを送信し、
前記第１の装置より前記第３の経路を介して前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号を受信すると、受信した前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号に含まれる経路識別情報に基づいて前記経路情報の前記経路識別情報を検索し、検索した前記経路識別情報に対応する前記切替情報を前記第３の経路を示すように更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記複数の第３の装置の前記記憶部は、
受信した前記データ信号に含まれる所定の情報と受信した前記データ信号の前記経路識別情報とを対応付けて管理するデータ信号管理情報をさらに保持し、
前記複数の第３の装置の前記処理部は、
前記第１の装置より前記接続性監視信号を受信すると、受信した前記接続性監視信号に含まれる所定の情報と前記記憶部が保持する前記所定の情報との比較に基づいて、前記バッファに格納した前記データ信号を消去する
ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記複数の第３の装置の前記記憶部は、
受信した前記データ信号に含まれる所定の情報と受信した前記データ信号の前記経路識別情報とを対応付けて管理するデータ信号管理情報をさらに保持し、
前記複数の第３の装置の前記処理部は、
前記第１の装置より前記接続性監視信号を受信すると、受信した前記接続性監視信号に含まれる所定の情報と前記記憶部が保持する前記所定の情報との比較に基づいて、前記バッファに格納した前記データ信号を前記第３の経路を介して転送した後に消去する
ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記所定の情報は、前記データ信号に付与されるシーケンス番号であり、
前記第１の装置は、
前記第２の装置から受信する前記データ信号に含まれる前記シーケンス番号と受信した前記データ信号の前記経路識別情報とを対応付けて管理するシーケンス番号管理情報を保持する記憶部と、
前記第２の装置からの前記データ信号を受信すると、受信した前記データ信号に含まれる経路識別情報に基づいて前記シーケンス番号管理情報の前記経路識別情報を検索し、検索した前記経路識別情報に対応する前記シーケンス番号と受信した前記データ信号に含まれる前記シーケンス番号との比較に基づいて、受信した前記データ信号を廃棄するか否かを決定する処理部とを有する
ことを特徴とする請求項３または４に記載の通信システム。
【請求項６】
複数の経路を介してデータ信号の中継および接続性監視信号の送受信を行う処理部と、
複数の経路のうち第１の経路から受信した前記データ信号を転送する際、一時的に格納し、前記データ信号の転送後も所定の期間格納しておくバッファとを備え、
前記第１の経路で障害が発生した場合、
前記処理部は、
前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号を第２の経路を介して受信すると、前記バッファに格納して前記第１の経路を介して中継している前記データ信号を、前記第２の経路を介して中継するように切り替える
ことを特徴とする通信装置。
【請求項７】
受信した前記データ信号および前記接続性監視信号の経路を識別する経路識別情報と、受信した前記データ信号の送信先が前記第１の経路か前記第２の経路かを示す切替情報とを対応づけて管理する経路情報を保持する記憶部をさらに有し、
前記処理部は、
前記第１の経路を介して前記データ信号を受信すると、受信した前記データ信号を前記バッファに格納させ、前記データ信号に含まれる経路識別情報に基づいて前記経路情報の前記経路識別情報を検索し、検索した前記経路識別情報に対応する前記切替情報に基づいて前記データ信号の前記送信先を特定し、特定した前記送信先に受信した前記データを送信し、
前記第２の経路を介して前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号を受信すると、受信した前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号に含まれる経路識別情報に基づいて前記経路情報の前記経路識別情報を検索し、検索した前記経路識別情報に対応する前記切替情報を前記第２の経路を示すように更新する
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記記憶部は、
受信した前記データ信号に含まれ前記データ信号の送信順番を表すシーケンス番号と受信した前記データ信号の前記経路識別情報とを対応付けて管理するデータ信号管理情報をさらに保持し、
前記処理部は、
前記第２の経路より前記接続性監視信号を受信すると、受信した前記接続性監視信号に含まれるシーケンス番号と前記記憶部が保持する前記シーケンス番号との比較に基づいて、前記バッファに格納した前記データ信号を消去する
ことを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記処理部は、
前記第２の経路を介して前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号を受信すると、前記比較を実行する
ことを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記比較の結果、受信した前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号に含まれる前記シーケンス番号の値が、前記記憶部が保持する前記シーケンス番号の値以上の場合、前記バッファに格納した前記データ信号を消去し、受信した前記障害を通知する情報を追加した前記接続性監視信号に含まれる前記シーケンス番号の値が、前記記憶部が保持する前記シーケンス番号の値より小さい場合、前記バッファに格納した前記データ信号を前記第２の経路を介して転送した後に消去する
ことを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムおよび通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２００２−２８１０６８号公報（特許文献１）がある。この公報には、「複数のノードを接続して構成される通信ネットワークの各ノードに迂回経路情報を予め設定しておき、単一リンク障害または単一ノード障害が発生した場合、障害検知ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各ノードに転送し、障害通知メッセージを受信したノードが並列に経路を切り替える通信ネットワークの迂回経路設計方法であって、障害検出ノードから障害通知メッセージを転送する時間が最小の迂回経路を探索し、ついで、前記探索されたメッセージを転送する時間が最小の迂回経路に対し、異なる障害に対して予備通信容量の共有が可能であり、且つ与えられた時間上限以内で経路切り替えが可能な迂回経路に更新する」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８１０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された、通常のデータ通信に用いる経路である現用系経路のみを用いて通信している状態で、当該経路が通信不能になった場合、迂回経路である予備系経路を用いた通信に切替える１：１プロテクション切替は、主に音声ストリーミング等の既存電話サービスの高信頼化を目的として開発された技術である。
【０００５】
そのため、大容量データバックアップなどのベストエフォート方式且つ送達確認を要する大容量データ転送に関しては十分な考慮がなされていない。また、経路切り替えのためにエッジノード間で制御用信号の送受信を行う必要があり、当該冗長系の送信側エッジノードと受信側エッジノードの双方がそれぞれ自律的に経路切替を行うため、障害発生時の現用系経路から予備系経路に切り替わるまでの時間にパケット廃棄が発生することが考慮されていない。具体的には、受信側エッジノードが現用系経路での障害発生を検知し、また受信側エッジノードが現用系経路での障害検知を知らせる制御信号を送信側エッジノードに転送するまでにも時間を要する、即ち送信側エッジノードが障害を検知するまでに時間を要する。送信側エッジノードは、該制御信号を受信するまでの間は現用系経路にデータを送出し、該制御信号を受信した後は予備系経路にデータを送出する。そのため、現用系経路で通信障害が発生してから送信側エッジノードが該制御信号を受信するまでの間のパケットは、通信障害が発生している現用系経路に送出されることになり、現用系経路上でパケットを転送しているノードにて廃棄される。その結果、現用系経路で通信障害が発生してから送信側エッジノードが該制御信号を受信するまでの間のパケットは、受信側エッジノードに到達せず、パケット廃棄が発生する。近年ではネットワークの信頼性がより求められており、従来では問題にならなかったパケット廃棄がより問題視され始めている。
【０００６】
また、経路の切り替えには時間を要する。制御用信号は中継ノードの処理遅延の影響を受けるため、ネットワークを構成する中継ノードの数に比例して、障害復旧までの時間が長くなってしまう。ネットワーク規模が拡大している現在、この処理遅延による影響が非常に大きくなっている。
そこで、本発明は１：１プロテクション切替において、余分な通信帯域を確保せず、障害発生時のパケット廃棄を防止し、さらに、通信途絶時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、第１の装置と、第１の装置と第１の経路または第２の経路の少なくとも一方を介してデータ信号の送信および接続性監視信号の送受信を行う第２の装置と、第１の経路を構成し、第１の装置と第２の装置との間でデータ信号の中継および接続性監視信号の送受信を行う複数の第３の装置とを備え、複数の第３の装置は、受信したデータ信号を転送する際、一時的に格納し、データ信号の転送後も所定の期間格納しておくバッファを有し、第１の経路で障害が発生すると、第１の装置は、接続性監視信号に障害を通知する情報を追加し、障害を通知する情報を追加した接続性監視信号を第２の経路を介して第２の装置へ送信するとともに、複数の第３の装置それぞれとの間に予め設定された複数の第３の経路を介して障害を通知する情報を追加した接続性監視信号を複数の第３の装置へ送信し、複数の第３の装置は、障害を通知する情報を追加した接続性監視信号を第３の経路を介してそれぞれ受信すると、第２の装置から受信してバッファに格納して第１の経路を介して中継している第１の装置へのデータ信号を、第３の経路を介して第１の装置へ中継するようにそれぞれ切り替え、第２の装置は、障害を通知する情報を追加した接続性監視信号を受信すると、第１の経路を介して送信しているデータ信号を第２の経路を介して送信するように切り替えることを特徴とする通信システムを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、現用系経路での通信中に当該経路において通信障害が発生した場合に、パケット廃棄を防ぎ、データの欠損を防止することができる。また、予備系経路へのプロテクション切替が完了する時刻を待たずに迂回経路（一時的に利用可能な補助経路）を介してユーザ宛のデータ転送を継続でき、ユーザが認識するデータ通信（サービス）の途絶時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】通信システムのネットワーク構成図の一例である。
【図２】ユーザデータの廃棄を回避する際のトラフィック制御を行うシステムを示すネットワーク構成図の一例である。
【図３】中継網エッジ装置ＴＥ−Ｚの装置構成を示す機能ブロック構成図の一例である。
【図４】中継網エッジ装置ＴＥ−Ｚが保持する経路表の一例である。
【図５】中継装置ＴＮ−Ｙの装置構成を示す機能ブロック構成図の一例である。
【図６】中継網エッジ装置ＴＥ−Ａの装置構成を示す機能ブロック構成図の一例である。
【図７】中継装置ＴＮ−Ｙが保持する経路表の一例である。
【図８】中継装置ＴＮ−Ｙが保持するユーザフレーム情報管理テーブルの一例である。
【図９】中継装置ＴＮ−ＹがＡＰＳフレームを受信した時の処理フローチャートである。
【図１０】中継網エッジ装置ＴＥ−Ｚが保持するシーケンス番号管理テーブルの一例である。
【図１１】中継網エッジ装置ＴＥ−Ｚによるユーザフレーム受信時の動作処理を示すフローチャートである。
【図１２】中継網エッジ装置ＴＥ−Ｚが現用系経路から予備系経路へシーケンス番号を用いて経路を切替える流れを示すシーケンス図である。
【図１３】時刻情報（タイムスタンプ）を用いてユーザフレームの廃棄を回避するトラフィック制御を行うネットワーク構成図の一例である。
【図１４】中継装置ＴＮ−Ｙが保持するデータ蓄積バッファの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
以下、実施例を図面を用いて説明する。図１は、本実施例で想定する通信システムのネットワーク構成図である。
図１のネットワークは、複数のユーザ端末（例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）や企業内サーバ等）１４０を収容する中継網エッジ装置ＴＥ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｅｄｇｅ）−Ｚ（１００−Ｚ）と、一つまたは複数のデータサーバ１２０を収容する中継網エッジ装置ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）とを、パケット（ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）モデルの伝送レイヤではヘッダとペイロードから成るデータフォーマットをフレームと称する。
【００１１】
以降の説明では、慣例に従ってパケットとフレームの両方を使用する。）中継網１１０で接続する構成である。ここで、データサーバ１２０からユーザ端末１４０へ向かう通信を想定し、以降の説明ではＴＥ−Ａ（１００−Ａ）側をパケット中継網の上位側、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）側を下位側と称する。
【００１２】
また、パケット中継網１１０は多数の中継網エッジ装置や中継装置の組合せで構成されるが、ここでは説明を簡単にするため、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）とＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）との通信を中継するために配備した中継装置ＴＮ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｂ（１５１−Ｂ）、ＴＮ−Ｃ（１５１−Ｃ）を用いた構成例を示している。
【００１３】
本ネットワークは、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）からＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）へパケットを中継するため、経路１７０−ｗ１、１７０−ｗ２、１７０−ｗ３を通過する経路を現用系経路１０００、経路１７０−ｐ１、１７０−ｐ２、１７０−ｐ３を通過する経路を予備系経路２０００とした冗長化構成である。該ネットワークは、一般的には、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｂ（１５１−Ｂ）、ＴＮ−Ｃ（１５１−Ｃ）以外にも多くの中継網エッジ装置や中継装置が相互に接続されパケット中継網１１０を構成する。
【００１４】
パケット中継網１１０の内外には一つまたは複数のデータサーバ１２０が存在する。これらデータサーバ１２０は、パケット中継網１１０を構成するＴＥ−Ａ（１００−Ａ）等の中継網エッジ装置を介してユーザ端末１４０に対しユーザデータを配信する。
データサーバ１２０からユーザ端末１４０宛のユーザデータを受信したＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、自装置内の経路表７１（詳細は後述）を参照し、現用系経路１０００を用いてユーザデータを転送する。現用系経路１０００を介して中継を行う場合のユーザデータの通過経路を経路１６０とする。
【００１５】
以下では、下り方向（データサーバ１２０からＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ））の接続性の監視、およびプロテクション切替の動作を説明する。
ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）とＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）はＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）機能により現用系経路１０００、予備系経路２０００、２００１の接続性を監視している。接続性を監視する信号（接続性監視信号）として、具体的には、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）がＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）に対して送信する、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８０１３／Ｙ．１７３１で規定されているＣＣＭ（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ  Ｍｅｓｓａｇｅ）フレームがある。
【００１６】
ＣＣＭフレームを使用し、周期Ｔで（周期Ｔはオペレータにより任意に設定可能）現用系経路１０００および予備系経路２０００に配信し、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）にて当該ＣＣＭフレームの到着状況を確認することにより接続性を監視している。
【００１７】
また、同じく接続性監視信号の１つとして冗長系の経路切替を監視し制御する信号、具体的には、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）がＴＥ−Ａ（１００−Ａ）に対して送信する、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８０１３／Ｙ.１７３１およびＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８０３１／Ｙ．１３４２で規定されているＡＰＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）フレームがある。
【００１８】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、ＡＰＳフレームを通常時は５秒周期で予備系経路２００１を介して送信し、現用系経路１０００と予備系経路２０００について経路切替の要否をＴＥ−Ａ（１００−Ａ）に通知している。
この時、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）はデータサーバ１２０からユーザフレーム（「ユーザデータ」または「データ信号」とも呼ぶ）を受信すると、経路表７１で宛先を確認し、現用系経路１０００に該ユーザフレームを転送する。ここで、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）の現用系経路１０００に接続性障害が発生した際、即ち、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が現用系経路１０００からＣＣＭフレームを３．５周期以内に１度も受信しなかった際に、ＡＰＳフレームのＲｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドを設定し、更に予備系経路２００１へのＡＰＳフレームの送信周期を５秒周期から３．３ミリ秒周期に変更する。なお、これら（３．５周期、５秒周期、３．３ミリ秒周期）の値は、管理者（オペレータ）により任意に設定される値である。
【００１９】
ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）はＡＰＳフレーム内のＲｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドを参照して、現用系経路１０００で障害が発生したことを検知し、現用系経路１０００から予備系経路２０００へ配信経路を切り替える。
【００２０】
現用系経路１０００における障害発生に対し、予備系経路２０００に切り替えを完了するには一定の処理時間が必要である。障害発生から切替完了までの間にデータサーバ１２０からＴＥ−Ａ（１００−Ａ）へ到達するユーザフレームは現用系経路１０００へ転送される。従って、これらのユーザフレームはＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）まで届かず、ユーザ端末から見ると通信が途絶した状態になる。
【００２１】
そこで、パケット中継網１１０の内部又は外部に用意した補助通信経路３０００を用いて、切替処理に伴って欠損する可能性のあるユーザデータを救済する。補助通信経路３０００には、予備系経路２０００に切り替わるまでの間の一時的な迂回経路として迂回経路３００１、３１０１と迂回経路３００２、３１０２を設定する。それぞれ、現用系経路１０００を構成するＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）とＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）とを接続する回線である。迂回経路３００１、３１０１と迂回経路３００２、３１０２は物理的又は論理的な回線として構成する。迂回経路の具体的な設定例に関しては後述する。
【００２２】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、通信障害が発生していない平常時に、５秒周期で予備系経路２００１方向にＡＰＳフレームを配信するとともに、迂回経路３００１、３００２方向へも５秒周期でＡＰＳフレームを配信している。
【００２３】
現用系経路１０００で通信障害が発生した際、即ち、現用系経路１０００からＣＣＭフレームを３．５周期以内に１度も受信しなかった際に、５秒周期で予備系経路２００１方向に配信していたＡＰＳフレームを、３．３ミリ秒毎に予備系経路２００１方向に配信するよう変更するとともに、５秒周期で迂回経路３００１、３００２方向に配信していたＡＰＳフレームを、３．３ミリ秒毎に迂回経路３００１、３００２方向に配信するよう変更する。
【００２４】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が送出するＡＰＳフレームはＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）に近い順に各通信装置へ到達する。即ちＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）の順に該ＡＰＳフレームが到着する。ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、それぞれ該ＡＰＳフレームを受信し、かつ、該ＡＰＳフレーム内のＲｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドを参照して、切替要否（現用系経路１０００での障害有無）を判定する。切替が必要な場合、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、上位側から受信したユーザフレームを、迂回経路３１０１、３１０２および予備系経路２０００に転送する。
【００２５】
本実施例の中継装置ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、および中継網エッジ装置ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、現用系経路に障害が発生して迂回経路および予備系経路に経路を切り替える際に、バッファにユーザフレームを蓄積し（以下、「格納」とも呼ぶ。）、ＡＰＳフレーム内のＲｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドを参照して切替が必要と判断された以降に、上位であるＴＥ−Ａ（１００−Ａ）方向から受信したユーザフレームの経路を切り替え、蓄積したユーザフレームを送信して迂回経路および予備系経路への転送を開始することで、ユーザフレームの廃棄を防ぐことが可能である。
【００２６】
また、ＡＰＳフレームのＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）への到着時刻が異なるため、経路１７０−ｗ３から迂回経路３１０１、経路１７０−ｗ２及び１７０−ｗ３から迂回経路３１０２、経路１７０−ｗ１を含む全現用系経路１０００から予備系経路２０００、の順に経路切替が行われる。
【００２７】
つまり、従来は予備系経路２０００に切り替わるまでのユーザデータ（ユーザフレーム）は障害が発生した箇所で廃棄されており、予備系経路２０００に切り替わるまでの間のデータ通信が途切れていたが、本実施例により、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）において、ユーザフレームをバッファに蓄積することでユーザフレームの廃棄を防止し、一時的な迂回経路３１０１や３１０２を利用してデータ通信の途切れる時間を短縮できる。
【００２８】
なお、一時的な迂回経路３１０１や３１０２は常時ユーザフレームを転送することを想定していなかったり、他のユーザフレームの経路と共用であったりするので、迂回経路を通るユーザフレームについては、予備系経路２０００を通るように経路を切り替えていくことが望ましい。
【００２９】
障害時にデータトラフィックを保護するための補助通信経路３０００（迂回経路３１０１や３１０２）を構築するには主に２つの方法がある。一つはデータプレーン内に補助経路３０００を設定する方法であり、もう一つは制御プレーンを補助経路３０００として利用する方法である。
【００３０】
ここで、データプレーンとは、ユーザフレームやＯＡＭフレームの処理を行うネットワークであり、制御プレーンとは、制御用フレームの処理を行うネットワークである。データプレーンを利用する場合、パケット中継網１１０を構成する中継装置のうち、現用系経路１０００は予備系経路２０００を構成しない、別の中継装置を接続して迂回経路を設定することができる。
【００３１】
以降では、迂回経路として制御プレーンを利用する場合とデータプレーンを利用する場合のそれぞれについてプロテクション切替を利用したトラフィック保護方法を説明する。なお、迂回経路の設定にあたり、データプレーンを利用する場合と制御プレーンを利用する場合とでは設定する方法は同じ（運用システムＯｐＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）による監視制御）である。
【００３２】
図２は、図１の各中継装置において保護対象のユーザデータの廃棄を回避する際のトラフィック制御を行うシステムを示すネットワーク図である。
まず、図２を用いて図１のネットワーク図において、迂回経路の設定方法の一例を説明する。図１のネットワーク図における一時的な迂回経路３００１、３００２を、制御プレーン１８１内の経路および装置を使用するように図示している。図１で記述した一時的な迂回経路３００１、３００２は、ＯｐＳ１１２を利用してネットワーク管理者が設定することができる。ＯｐＳとは、一般的に、基地局・加入者の登録作業、試験障害監視などシステムの設定・監視・制御・試験を遠隔で行うシステムを言う。ここではそのソフトウェアを持つ制御用の端末をＯｐＳ１１２で示す。
【００３３】
ＯｐＳ１１２がデータプレーン１８０内の通信装置を制御する経路を制御線、主信号が流れる経路を主信号線と呼ぶ。本図では制御線を５００１〜５００８で示す。ＯｐＳ１１２は制御線だけでなく、制御線と主信号線を介してデータプレーン１８０の通信装置を制御できる。通常、制御線は主信号線と比較して帯域が少ない。一般的には、制御線を介してＯｐＳ１１２でデータプレーン１８０の通信状態を監視し、データプレーン１８０内でプロテクションを実施する。
【００３４】
ＯｐＳ１１２は、制御用のネットワークである制御プレーン１８１を構成する通信装置Ｎ１５２−１、Ｎ１５２−ｎ、Ｎ１５３−１、Ｎ１５３−ｎ、Ｎ１５４、Ｎ１５５、Ｎ１５６、Ｎ１５７のいずれか一つまたは複数の通信装置を介してパケット中継網１１０を構成する通信装置ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）にアクセスできる。
【００３５】
ＯｐＳ１１２は、制御プレーン１８１を介して、ユーザフレームやＯＡＭフレームの処理を行うデータプレーン１８０を構成する通信装置と、経路表などの経路設定情報や運用・監視情報を含む通信網運用情報を相互に伝達することができる。つまり、Ｏｐｓ１１２は、通信装置ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）に対して、ユーザフレームが通過する経路（パス）を識別してパケット中継網１１０を管理・運用するパスＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と、ユーザフレームを送信するポート（インタフェース）を識別する宛先ポート番号などを含む経路表を作成する指示を出すことができる。本図ではデータプレーン１８０内の通信装置が、それぞれ制御プレーン１８１内の通信装置と接続され、ＯｐＳ１１２と直接または間接的に通信可能であることを示す構成である。これらの条件を満たせば、制御プレーンの経路構成方法は本図と異なっていても構わない。
【００３６】
一時的な迂回経路３００１、３００２の決定方法はネットワーク管理者が任意で設定することができるが、例えばサービス運用前に複数の迂回経路候補となり得る制御線に遅延量を測れるＯＡＭフレームをブロードキャスト送信し、その中で一番論理的に近い経路を決定することができる。
【００３７】
遅延量を測れるＯＡＭフレームの一例として、例えば、Ｇ．８０１３／Ｙ.１７３１で規定されているＤＭ（Ｄｅｌａｙ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）フレームがある。ＤＭフレームには１ＤＭ（Ｏｎｅ−ｗａｙ  Ｄｅｌａｙ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）フレームと２ＤＭ（Ｔｗｏ−ｗａｙ  Ｄｅｌａｙ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）フレームがあり、１ＤＭフレームは時刻同期ネットワーク構成の場合に、２ＤＭは双方向でのパケットの遅延時間を考慮したい場合に有効である。ＤＭフレームの詳細動作に関しては本発明の本質ではないため割愛する。
【００３８】
ユーザデータの廃棄を回避する際のトラフィック制御について、各装置間の動作を簡単に説明する。
まず、通常時（現用系経路１０００で通信障害未発生の時）について説明する。
ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、サーバ１２０から受信したユーザフレームにパスＩＤとシーケンス番号を埋め込み、データ蓄積バッファ９０００（詳細は後述）にユーザフレームを蓄積するとともに、現用系経路１０００方向へ転送する。ユーザフレームへシーケンス番号を埋め込む方法は、例えば、ＩＥＴＦ  ＲＦＣ４８３５で規定の通りＭＰＬＳフレーム内のＣｏｎｔｒｏｌ  Ｗｏｒｄフィールドを使用することができる。
【００３９】
また、ユーザフレームの先頭に専用にシーケンス番号用のフィールドを付与することも可能である。シーケンス番号とは、パケット毎に１ずつ増加していく番号であり、パケットの二重転送や損失を防止することができる。また、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、Ｏｐｓ１１２（オペレータ）が設定した所定の周期にて、パスＩＤを格納したＣＣＭフレームを現用系経路１０００方向へ送信する。これによって、現用系経路１０００におけるユーザフレームが通過する経路（パス）について接続性を監視する。
【００４０】
ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）やＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）は、ユーザフレームを受信すると、該ユーザフレームのパスＩＤとシーケンス番号情報を記憶し、該ユーザフレームをデータ蓄積バッファ９０００に蓄積するとともに、経路表を参照して、現用系経路１０００方向（現用系経路１０００に接続されたポート）へ転送する。また、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）やＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）は、ＣＣＭフレームを受信すると、現用系経路１０００方向へ転送する。
【００４１】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、ユーザフレームを受信すると、該ユーザフレームのパスＩＤとシーケンス番号情報を記憶して、ユーザ端末１４０へ該ユーザフレームを転送する。また、ＣＣＭフレームを受信することで、現用系経路１０００におけるユーザフレームが通過する経路（パス）について接続性を監視する。また、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、ＡＰＳフレームにパスＩＤと受信したユーザフレームのうち最新のユーザフレームのシーケンス番号情報と経路の切り替えが不要であることを示す情報とを格納して迂回経路３００１、３００２と予備系経路２００１へ５秒周期で送信する。経路の切り替えが不要であることを示す情報は、Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドに格納される。  次に、現用系経路１０００に障害が発生した場合について説明する。
【００４２】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が、現用系経路１０００からＣＣＭフレームを３．５周期以内に１度も受信しなかった際に、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、受信しなかったＣＣＭフレームのパスＩＤを特定し、今まで迂回経路３００１、３００２、予備系経路２００１を介して５秒周期毎に送出していたＡＰＳフレームのＲｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドの情報を、切替動作が必要になる状態遷移を伝える情報に書換え、特定したパスＩＤと受信したユーザフレームのうち最新のユーザフレームのシーケンス番号情報（最後に受信したユーザフレームのシーケンス番号）とともに、送信周期を３．３ミリ毎に変更してＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）やＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）へ迂回経路３００１、３００２、予備系経路２００１を介して送出する。
【００４３】
この時、特定したパスＩＤとともに該ＡＰＳフレームのリザーブ領域等に、シーケンス番号を埋め込み、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）やＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）へ転送することで、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が、特定したパスＩＤを有するユーザフレームのうち、既にユーザ端末１４０へ転送したユーザフレームのシーケンス番号を通知することが可能である。
【００４４】
ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）やＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、該ＡＰＳフレームに含まれるユーザフレームの経路を識別するパスＩＤを確認し、ＡＰＳフレームのリザーブ領域等に埋め込まれたシーケンス番号を確認し、データ蓄積バッファ９０００から該シーケンス番号より大きい値のユーザフレームを抽出し、迂回経路３００１、３００２、予備系経路２００１を介してＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）に再送する。
【００４５】
図３は、図２のシステムにおける、下位側中継網エッジ装置ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）の装置構成を示す機能ブロック構成図である。本図を用いて、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）における装置管理並びに通信信号処理、図２において、シーケンス番号を用いてユーザデータの廃棄を回避するトラフィック制御について説明する。
【００４６】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、外部と信号の送受信をする複数の入出力処理部５２と、複数の入出力処理部５２間を接続するスイッチ部５０と、制御信号を処理する制御信号入出力処理部９０と、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）全体を制御する制御部であるノード制御部５１とを有する。なお、以下では、入出力処理部５２をインタフェースボードと呼ぶこともある。
【００４７】
複数の入出力処理部５２のそれぞれは、他の通信装置やサーバ、或いは端末装置等と接続する、一つ又は複数の通信インタフェース１１−１〜１１−Ｎを備える。これらの通信インタフェース１１をインタフェース部１０に含む。
【００４８】
また、受信した信号を処理する機能ブロックとして、入出力制御部２１、２２や入力フレーム処理部３１、出力フレーム処理部３２、入力バッファ２１−１、出力バッファ２２−１、ＯＡＭ制御部７２、記憶部（メモリ）７０、ｓｅｌｅｃｔｏｒ（選択部）９５００、シーケンス番号取外し部９５１０がある。
【００４９】
入出力制御部２１は、通信インタフェース１１を通じて受信した信号を、入力バッファ２１−１へ蓄積（格納）し、入力バッファ２１−１内部への書き込み開始や、入力バッファ２１−１から入力フレーム処理部３１へフレーム転送する際のタイミング指示を行う。
【００５０】
入力フレーム処理部３１は、入出力制御部２１の指示に従って、入力されたフレームのヘッダ情報の処理などの処理を行う。出力フレーム処理部３２は、出力するフレームのヘッダ情報の処理などの処理を行う。ＯＡＭ制御部７２は、ＯＡＭ機能に関する制御を行い、ＣＣＭフレームを終端するなどＣＣＭフレームに関する処理を行うＣＣＭ終端部７３と、ＡＰＳフレームを挿入して送信するなどＡＰＳフレームに関する処理を行うＡＰＳ挿入部７４を有する。記憶部７０は、経路表７１などの各種情報を記憶する。
【００５１】
ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００は、シーケンス番号管理テーブル９５００−１を有し、パケット中継網１１０からの受信ユーザフレームをユーザ端末１４０へ転送するか廃棄するかを選択する処理を行う。シーケンス番号取外し部９５１０は、該ユーザフレームのシーケンス番号を取り外す処理を行う。なお、シーケンス番号管理テーブル９５００−１は、記憶部７０が有していてもよい。
【００５２】
これらの制御部、処理部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。あるいは、制御部、処理部がプロセッサであり、これが記憶部（メモリ）７０に格納されたプログラムを実行することによって、各機能が実現されてもよい。その場合、以下の説明において制御部や処理部が実行する処理は、実際には制御部や処理部に相当するプロセッサによって実行される。また、各制御部、処理部は、１つの処理部の中に含まれる各機能として実行される構成であってもよい。
【００５３】
インタフェース部１０は、信号入力（フレームの入力）を検知すると、入出力制御部２１にフレーム到着を通知し、入出力制御部２１は、入力バッファ２１−１に入力信号を記録する。以下、受信したフレームを「受信フレーム」と表す。
【００５４】
経路８１及び８１−１は、それぞれインタフェース部１０から入出力制御部２１、入力バッファ２１−１へのフレーム（主信号）を含む信号伝送又は新規フレーム到着／未着状態を含む装置内状態（或いは通信状況）の監視・制御に用いる信号経路である。経路８２及び８２−１は、それぞれ入出力制御部２２からインタフェース部１０、出力バッファ２２−１へのフレーム（主信号）を含む信号伝送又はフレームの送出を含む装置内情報（或いは通信状況）の監視・制御に用いる信号経路である。
【００５５】
本図の中で、インタフェース部１０に接続する回線１０−１〜１０−Ｎは、物理回線又は論理回線を示す。信号フレームはＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）タグを用いて論理的に識別されることが通例である。例えばインタフェース部１０−１〜１０−Ｎを物理インタフェースと見做すと、個々のインタフェース部１０には複数の論理回線１０−１−１〜１０−１−ｍ１、１０−２−１〜１０−２−ｍ２、１０−Ｎ−１〜１０−Ｎ−ｍＮを含むことができる。個々の論理回線には、更に複数の論理回線を設定できる。例えば、ＶＬＡＮタグを複数使用するか、ＭＰＬＳでフレーム転送に用いられるシムヘッダを複数挿入することにより、多段階層から成る論理回線設定が可能である。
【００５６】
受信フレームが入力バッファ２１−１から入力フレーム処理部３１に転送されると、入力フレーム処理部３１では、受信フレームの種別判定（プロトコル識別、主信号／制御信号識別など）やフレームヘッダの抽出、宛先確認、ヘッダ情報の付与・変換・削除を行う。受信フレームの宛先確認では、入力フレーム処理部３１は、受信フレームの宛先を示すヘッダ情報を抽出し、該情報を経路表７１と照合する。経路表７１には受信フレーム毎に該当する宛先へ向けて該フレームを送出する通信経路情報を保持する。通信経路情報には、送出するインタフェースの識別子及び送出時に該フレームに付与すべきヘッダ情報を含む。  ここで、図４を用いて、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）の記憶部７０が保持する経路表７１について説明する。データ２１０〜２１６は、経路表７１のエントリを表す。本経路表７１は、例えば一般的な通信キャリア網では、通信サービスの開始に先立って、ＯｐＳ１１２により静的に設定される。
【００５７】
本経路表７１には、管理者（オペレータ）が設定し、受信フレームの経路（パス）を識別するパスＩＤ（ＶＬＡＮ  ＩＤ又はＭＰＬＳタグ）２０１、受信フレームの宛先の装置のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスである宛先ＭＡＣアドレス２０２、受信フレームの宛先のポートを識別する宛先ポート番号２０３が格納される。宛先ポート番号２０３は、パスＩＤ毎にそれぞれ設定される送出インタフェースを識別する。なお、宛先ポート番号２０３は、管理者が静的に設定してもよいし、フレームの送受信によって動的に学習してもよい。パスＩＤ２０１を示すためにＶＬＡＮタグやＭＰＬＳのシムヘッダを複数段使用することも、ＶＬＡＮ  ＩＤとＭＰＬＳラベルとを複数ずつ組み合わせて用いることもできる。
【００５８】
パスＩＤ２０１と宛先ＭＡＣアドレス２０２は処理対象である受信フレームのヘッダ情報として含まれており、本経路表７１を検索する際の検索キーとして利用できる。例えば宛先ＭＡＣアドレス２０２は、同一のパスＩＤ２０１に属する宛先ポート番号２０３が複数存在する場合などに、宛先ポート番号２０３を特定するのに用いることができる。経路表７１の検索時には、これら検索キーで示されるエントリ毎に規定される宛先ポート番号２０３を抽出し、当該フレームの送信先及び転送処理時に必要となるヘッダ情報を決定する。
【００５９】
また、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）の経路表７１は、宛先ポート番号２０３として、ユーザ端末宛てポート番号２０５と予備系／迂回経路向けポート番号２０４を保持する。ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、ユーザ端末宛てポート番号２０５を検索して、受信したユーザフレームをユーザ端末１４０へ向けて転送する。
【００６０】
また、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）のＡＰＳ挿入部７４は、予備系／迂回経路向けポート番号２０４を検索して予備系経路２００１、迂回経路３００１、３００２にＡＰＳフレームを送信する。具体的には、ＡＰＳフレームを送信する際、ＯＡＭでの監視対象の経路であるユーザフレームのパスＩＤを、経路表７１のパスＩＤ２０１を用いて、ＡＰＳフレームにパスＩＤとして格納し、パスＩＤ２０１を用いて本経路表７１から当該エントリの予備系／迂回経路向け宛先ポート番号２０４を抽出して当該予備系／迂回経路宛てヘッダ情報を付与する。すなわちＡＰＳフレームの生成及び送出に際しては、常に対象経路のエントリに記載される予備系／迂回経路向けポート番号２０４を用いる。また、シーケンス番号管理テーブル９５００−１（図１０）を参照して、経路表７１のパスＩＤ２０１を用いて特定したパスＩＤを検索キーにパスＩＤ９６５０を検索し、特定したパスＩＤと一致するパスＩＤ９６５０に対応するユーザフレームのシーケンス番号９６６０を特定する。特定したシーケンス番号９６６０をＡＰＳフレームにシーケンス番号として格納する。
【００６１】
尚、ＡＰＳフレームに格納するＯＡＭでの監視対象の経路であるパスＩＤは、予めオペレータが任意に設定したパスＩＤ２０１全てである。また、ＡＰＳフレームを送出開始するタイミングは運用開始時から適用される。本実施例では経路表７１に設定されたパスＩＤ２０１全てのパスをＯＡＭでの監視対象の経路として考えるが、ＯＡＭでの監視対象の経路を一部のパスに限定することも可能である。その場合は、経路表７１にＯＡＭでの監視対象の経路を表わす識別ビット等を設けることにより管理、判別することが可能であるが、本実施例の本質とは異なるため記載を割愛する。
なお、ＡＰＳフレームに格納するパスＩＤとして、ＣＣＭフレームに格納されたパスＩＤを用いてもよい。また、シーケンス番号の特定の際に、シーケンス番号管理テーブル９５００−１とは別のテーブル（パスＩＤとシーケンス番号とを管理するテーブル）を参照してもよい。
【００６２】
本実施例のようにＡＰＳフレームを予備系経路だけでなく１つ又は複数の迂回経路へも送信する場合、図４のように予備系／迂回経路向けポート番号２０４に複数のポート番号を格納した構成とする。これにより、ＡＰＳフレームを送出する経路について登録された予備系／迂回経路向け宛先ポート番号２０４から複数のポート番号を抽出し、該抽出した全ポート番号宛にＡＰＳフレームを送信することが可能となる。
【００６３】
また、本経路表７１は、切替えフラグ２００を有し、受信フレームの入力経路の特定（ユーザフレームを受信した経路の特定）にも用いる。本フラグには、各エントリのパスＩＤ２０１（受信フレームの入力経路）が現用系経路１０００に対応するものか予備系／迂回経路のいずれかに対応するものかによってそれぞれ“０”又は“１”を設定する。予備系／迂回経路から受信するユーザフレームは、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）でデータの欠損や重複が生じないようにフレームの到着状況を確認した後、ユーザ端末１４０へ転送する必要がある。そこで、現用系経路１０００に障害が発生しているときなど、切替えフラグが“１”のエントリのユーザ端末宛てポート番号２０３に該当するユーザ端末１４０宛てのユーザフレームに対しては、当該予備系／迂回経路から受信するフレームの到着状況を優先的に監視する必要があり、例えば入出力制御部２１や入力フレーム処理部３１のバッファを優先的に開放するなどの補助的な処理を行うことができる。
【００６４】
図３を参照して、経路表７１を検索して送出先が決定したユーザフレームについて説明する。送出先が決定したフレームは、スイッチ部５０により宛先毎に振り分けられる。例えばスイッチ部５０に入力されるフレームに付属する前述のヘッダ情報（フレーム本体のヘッダ情報又は装置内部のみで使用する「内部ヘッダ（例えば、送出先ポート識別子）」情報）に基づき、当該フレームを送出すべき物理／論理インタフェースを備える入出力処理部（インタフェースボード）５２宛てに転送される。経路８３は、入力フレーム処理部３１からスイッチ部５０にフレームを送出する信号経路である。本図では通信装置の機能ブロックの相関関係を簡略化して図示しているため具体的な実現方法には触れていないが、このようなスイッチ部５０の役割を担う信号処理基板と、個々のインタフェースを含むインタフェース用基板とをバックプレーンを用いて相互に接続する構成は一般的に用いられる。一般的には本図の中でスイッチ部５０のみ別基板上に実装されることも珍しくない。但し、具体的な実装方法の差異は本発明及び本実施の形態の本質とは関係しないため、詳細な説明は割愛する。
【００６５】
スイッチ部５０は、入力されるフレームの転送先（インタフェースボード、或いはインタフェースグループ）を決定する際に、当該フレームのヘッダ情報や内部に備える記憶部７０の経路表７１を比較参照することにより決定する。スイッチ部５０は、入力されるフレームの転送先を決定すると、転送先の出力フレーム処理部３２へ出力フレームとして転送する。
【００６６】
以上の流れから、出力フレーム処理部３２が受信するスイッチ部５０からのフレームは、当該出力フレームが属するインタフェースボード上のインタフェース部１０より外部に転送されるべきフレームである。経路８４は、スイッチ部５０から出力フレーム処理部３２にフレームを送出する信号経路である。
【００６７】
入出力制御部２２は、出力フレームをインタフェース部１０宛てに送出する迄の最後の処理を行うブロックであり、入出力制御部２１と同様の処理を行う。即ち、出力バッファ２２−１に出力フレームを記録し、インタフェース部１０へフレーム転送する際のタイミング指示を行う。また、ヘッダ情報の処理や、優先度別の送出処理（フレーム順序調整）を行う。出力フレーム処理部３２にて、スイッチ部５０から受信した出力フレームを具体的に送出するインタフェース１１−１〜１１−Ｎを選択する。ヘッダ情報の処理は、例えば装置内部におけるフレーム処理に用いる内部ヘッダの削除、入力側と出力側とでプロトコルが異なる場合等の、ヘッダ情報の変更・付加・削除或いは処理状況を記録しておくためのフレーム情報の読取り処理が必要な場合に実施する。
【００６８】
ＯＡＭ制御部７２はＣＣＭフレームの受信状態を監視しており、ＣＣＭフレームを３．５周期以内に１度でも受信した場合は、現用系に障害無しと判断して現用系経路からの受信を継続する。一方、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）がＣＣＭフレームを３．５周期以内に１度も受信しなかった場合、ＯＡＭ制御部７２は現用系経路１０００に障害が発生したと判定し、予備系経路２００１および迂回経路３００１、３００２に送信していたＡＰＳフレームのＲｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドに、切替動作が必要になる状態遷移を伝える情報を埋め込む。更に予備系経路２００１、迂回経路３００１、３００２を経由してＴＥ−Ａ（１００−Ａ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）宛に５秒周期で送信している該ＡＰＳフレームを３．３ミリ秒周期で３回送信する。３回送信後は、Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドを通常の状態（通信障害発生前と同じ値）に戻し、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）宛に該ＡＰＳフレームを通信障害発生前と同じ５秒周期で送信する。
【００６９】
尚、本実施例で示すＣＣＭフレーム、ＡＰＳフレームの送信周期や送信回数等は標準規格の推奨値に基づく値であり、オペレータの運用方針等により設定値を任意に変更して構わない。
【００７０】
ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００は、受信ユーザフレームをユーザ端末１４０へ転送するか廃棄するかを選択する処理をシーケンス番号管理テーブル９５００−１を参照して行う。
ここで、図１０を参照して、シーケンス番号管理テーブル９５００−１を説明する。本シーケンス番号管理テーブル９５００−１は、受信したユーザフレームのパケット識別子１とパケット識別子２とを含むフレームの情報を管理するテーブルである。本実施例において、パケット識別子１を受信したユーザフレームの入力経路（ユーザフレームを受信した経路）を識別するパスＩＤ９６５０と、パケット識別子２を受信したユーザフレームに含まれるシーケンス番号９６６０として説明する。
【００７１】
ノード制御部５１は、オペレータがＯｐＳ１１２を介して設定する情報を基に、経路表７１の設定、更新および管理することで、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）に入力されたユーザフレームに対する出力先を決定する。
【００７２】
なお、オペレータは、前述の経路情報に関する設定を、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）以外の各装置（例えば図１では、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ））にも同様に施すことで、オペレータが設計した通信経路（例えば、前述した現用系経路１０００）をネットワーク全体として実現している。
【００７３】
また、ノード制御部５１は入出力処理部５２やスイッチ部５０などのＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）各構成ブロックの状態を監視し、必要に応じてＯｐＳ１１２へ該装置の状態を通知する。オペレータはＯｐＳ１１２を介して、前述の通知を受けることで、該装置の状況を把握し、保守業務などを実現している。
【００７４】
ここで、主信号用物理回線１０−１〜１０−Ｎは、例えばＩＥＥＥ８０３．２ａｅで規定されている１０ＧＢＡＳＥ−ＳＸの規格に従う。また制御信号用物理回線６０はＩＥＥＥ８０２．３ａｎで規定されている１０ＧＢＡＳＥ−Ｔの規格に従うものとする。ここで列挙したインタフェース規格はあくまで一例であり、本装置のインタフェース規定をこれに限定するものではない。
【００７５】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）における、ユーザデータを受信した際の動作を説明する。
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）の入力フレーム処理部３１は、パケット中継網１１０からユーザフレームを受信すると、受信したユーザフレーム内のパスＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）やシーケンス番号などの情報を抽出してｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００へ通知し、ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００からの応答を待つ（応答が返ってくるまで、該ユーザフレームを転送・廃棄せずに待つ）。
【００７６】
ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００は、受信したパスＩＤの情報を検索キーとしてシーケンス番号管理テーブル９５００−１を検索する。ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００は、通信障害が発生していない平常モード時には、受信したパスＩＤと一致するシーケンス番号管理テーブル９５００−１のパスＩＤ９６５０に対応したシーケンス番号９６６０を、受信したユーザフレームのシーケンス番号に書きかえ、入力フレーム処理部３１に対して該ユーザフレームをスイッチ部５０方向８３に転送可能であることを示す信号を通知する。
【００７７】
通信障害が発生している異常モード時には、受信したパスＩＤを検索キーとしてシーケンス番号管理テーブル９５００−１を検索し、受信したパスＩＤと一致するパスＩＤ９６５０に対応したシーケンス番号９６６０と受信したユーザフレームのシーケンス番号とを比較する。ユーザ端末１４０へ転送していない情報だった場合（本シーケンス番号管理テーブル９５００−１に格納されているシーケンス番号９６６０が受信したシーケンス番号より小さかった場合）は、本シーケンス番号管理テーブル９５００−１のシーケンス番号９６６０を受信したシーケンス番号に書換える。ユーザ端末１４０へ転送済みの情報だった場合（本シーケンス番号管理テーブル９５００−１に格納されているシーケンス番号９６６０が受信したシーケンス番号以上であった場合）は、本シーケンス番号管理テーブル９５００−１のシーケンス番号９６６０への書き込みは行わない。
【００７８】
尚、平常モードモード、異常モードは、ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００内部の通知レジスタ等であらわすことができる。平常モードが通知された場合は、通信障害が発生していないことを示しており、異常モードが通知された場合は、通信障害が発生している状態であることを示している。異常モードへは、例えばＯＡＭ制御部７２がＣＣＭフレームを３．５周期以内に１度も受信しないことを検知したことをトリガにレジスタ通知すればよい。
【００７９】
入力フレーム処理部３１は、ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００から該ユーザフレームをスイッチ部５０方向８３に転送可能であることを示す信号を受信すると、シーケンス番号取外し部９５１０が該ユーザフレームのシーケンス番号を取外すよう制御し、シーケンス番号を取り外したユーザフレームをスイッチ部５０へ転送する。
【００８０】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）のＣＣＭ終端部７３は、ＣＣＭフレームを３．５周期連続で受信しなかった場合、ＣＣＭフレームが３．５周期連続未受信である事を表わす信号をｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００に通知する。ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００は、ＣＣＭフレームが３．５周期連続未受信である事を表わす信号を受信すると、ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００内部のモードを設定するレジスタ等を異常モードであることを示す設定に変更し、以降に受信したユーザフレームのパスＩＤやシーケンス番号を比較する比較処理を実施する。比較処理とは、ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００は、シーケンス番号管理テーブル９５００−１を検索し、該パスＩＤに対応するシーケンス番号のユーザフレームが既にユーザ端末１４０へ転送済みか否かを比較する（比較方法は後述する）。転送済みであれば該ユーザフレームを廃棄する信号を入力フレーム処理部３１へ送信し、入力フレーム処理部３１は、該ユーザフレームを廃棄する信号を受信したら該ユーザフレームを廃棄する。
【００８１】
また、ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００は、シーケンス番号管理テーブル９５００−１を検索し、該パスＩＤに対応するシーケンス番号のユーザフレームがユーザ端末１４０へ転送していないユーザフレームであった場合、該ユーザフレームを転送する信号を入力フレーム処理部３１へ送信し、入力フレーム処理部３１は該ユーザフレームを転送する信号を受信したら、シーケンス番号取外し部９５１０が該ユーザフレームのシーケンス番号を取外し、シーケンス番号を取外したユーザフレームをユーザ端末１４０へ転送する。  以上のように、ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００にてシーケンス番号やパスＩＤをチェックすることにより、ユーザ端末１４０へ転送するフレームの重複を防ぐことが可能である。
【００８２】
平常モード時にシーケンス番号管理テーブル９５００−１シーケンス番号９６６０を受信したユーザフレームのシーケンス番号に書き換えることにより、異常モード時にＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が、障害発生直前の平常モード時に受信したシーケンス番号であるシーケンス番号９６６０をＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）宛てに送信するＡＰＳフレームに埋め込んで送信することで、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）に、障害発生前にユーザ端末１４０へ転送済みのシーケンス番号を通知することができる。
【００８３】
ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）から障害発生直前の平常モード時に、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が受信したシーケンス番号であるシーケンス番号９６６０を埋め込んだＡＰＳフレームを受信することで、どのシーケンス番号のユーザフレームがユーザ装置１４０へ転送済みかを知ることができ、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）が持つデータ蓄積バッファ９０００−Ｘ、９０００−Ｙ、９０００−Ａに格納された転送済みのユーザフレームをリフレッシュ（削除）することができる。そのため、ユーザフレーム各装置のデータ蓄積バッファの容量を節約することができる。
【００８４】
図１１は、中継網エッジ装置ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）の処理部であるｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００が、ユーザフレームを受信したときの動作処理を示すフローチャートである。
【００８５】
ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００は入力フレーム処理部３１からユーザフレームを受信すると（９８０１）、ユーザフレームのヘッダ情報からパスＩＤとシーケンス番号を取得し（９８０２）、ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００のモード設定が平常モード（通信障害未発生）であるか否かを内部のレジスタ等により判別する（９８０３）。平常モード設定の場合（９８０３のＹ）、取得したパスＩＤを検索キーとしてシーケンス番号管理テーブル９５００−１を検索し、ヒットしたエントリのシーケンス番号９６６０を取得したシーケンス番号に書き換える（９８０４）。書換え後は、受信したユーザフレームを転送する指示であるユーザフレーム転送指示を入力フレーム処理部３１に通知する（９８０５）。
【００８６】
ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００のモード設定が異常モードだった場合（９８０３のＮ）、取得したパスＩＤを検索キーとしてシーケンス番号管理テーブル９５００−１を検索し、ヒットしたエントリのシーケンス番号９６６０と取得したシーケンス番号を比較して（９８０６）受信したユーザフレームを廃棄するか否かを決定する。具体的には、取得したシーケンス番号がシーケンス番号管理テーブル９５００−１に格納されたシーケンス番号９６６０より大きい場合（９８０６のＹ）、該エントリに格納されたシーケンス番号９６６０を取得したシーケンス番号に書換え（９８０７）、ユーザフレーム転送指示を入力フレーム処理部３１に通知する（９８０８）。取得したシーケンス番号がシーケンス番号管理テーブル９５００−１に格納されたシーケンス番号９６６０より小さい場合（９８０６のＮ）、受信したユーザフレームを廃棄する指示であるユーザフレーム廃棄指示を入力フレーム処理部３１に通知する（９８０９）。
【００８７】
シーケンス番号管理テーブル９５００−１のシーケンス番号比較処理は、そのまま繰り返して他のエントリのシーケンス番号９６６０との比較を行っても良い。また、エッジ装置ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）に格納してあるユーザフレームの全てを予備系経路２０００へ転送し、該ユーザフレームの全てをＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が受信すると、通常の予備系経路２０００への切替が完了したことを意味し、それ以降、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）でのパケットの重複は起こり得ないため、シーケンス番号比較処理は繰り返し行わなくてもよい。
【００８８】
ここで、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）が通信障害発生検出時点で格納しているユーザフレームを予備系経路２０００へ転送完了したことを通知する転送管理信号をＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）へ転送する機能をオプションで追加することもできる。この場合、転送管理信号をＴＥ−Ｚ（１５０−Ｚ）が受信した場合は、ＴＥ−Ｚ（１５０−Ｚ）は、通常の予備系経路２０００へ切替が完了したことを知ることができる。
【００８９】
転送管理信号は、例えばＴＥ−Ａ（１００−Ａ）からＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）へ送出しているＣＣＭフレームのリザーブ領域などに埋め込むことで実現することが可能である。この時、ＴＥ−Ｚ（１５０−Ｚ）は、転送管理信号を受信すると、入力フレーム処理部３１を介してｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００に転送管理信号を受信したことを表わす信号を通知することもできる。ｓｅｌｅｃｔｏｒ９５００は、入力フレーム処理部３１から転送管理信号を受信したことを表す信号を受信すると、シーケンス番号の比較処理を終了し、平常モード時の処理（受信したユーザフレームのシーケンス番号をシーケンス番号管理テーブル９５００−１に書き込む処理（９８０５））を再開する。
【００９０】
この時、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、オプションで経路の切り替えが完了したことを通知する切替完了通知を中継装置ＴＥ−Ｙ（１５０−Ｙ）や中継装置ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）へ転送しても良い。切替完了通知は、例えばＡＰＳフレームのリザーブ領域に切替完了情報を埋め込むことで実現することが可能である。切替完了通知を中継装置ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）や中継装置ＴＥ−Ｘ（１５０−Ｘ）へ転送した場合、中継装置ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）や中継装置ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）は切替完了通知を受信すると、正常の予備系経路への切替が完了したことを検知することができ、ユーザフレームを受信するたびに迂回経路３１０１や３１０２へ転送する処理をやめること（予備系経路２０００へ切替後はＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）やＴＥ−Ｘ（１５０−Ｘ）はＴＥ−Ａ（１００−Ａ）から原則フレームを受信することはないが、切替完了通知を受信しなければユーザフレームの受信を待ち続けることになる）、及びＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）やＴＥ−Ｘ（１５０−Ｘ）はＴＥ−Ａ（１００−Ａ）が有するデータ蓄積バッファ通信障害が発生したパスのパスＩＤに該当するフレームを全てクリアすることができる。
【００９１】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、ＯＡＭ技術を用いてＴＥ−Ａ（１００−Ａ）との接続性を監視する。ＯＡＭフレーム（ＣＣＭフレーム及びＡＰＳフレーム）の処理方法を以下に説明する。
入力フレーム処理部３１において、受信フレームの種別判定を行った際に当該フレームがＣＣＭフレームと識別された場合、ＯＡＭ制御部７２内のＣＣＭ終端部７３で終端する。また、ＯＡＭ制御部７２は、ＡＰＳ挿入部７４でＡＰＳフレームを生成し、経路表７１を参照してスイッチ部５０を介して、予備系経路２００１及び迂回経路３００１、３００２にＡＰＳフレームを送出する。尚ＡＰＳフレームを迂回経路３００１、３００２に送出する際には、制御信号用物理回線６０（及び論理回線５００１や５００２が設定されている場合には当該論理回線）を介して制御プレーン１８１宛に送出する。
【００９２】
ＯＡＭ制御部７２は、ＣＣＭ終端部７３でＣＣＭフレームの到着周期を監視する。ＣＣＭ終端部７３でＣＣＭフレームを現用系経路から３．５周期以内に１度も受信しなかった場合、現用系経路１０００で通信障害が発生したと判定する。障害が検知された場合、ＡＰＳ挿入部７４は、通信経路切替を要求するフラグ（切替要求フラグ）であるＲｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドに状態遷移情報（例えば、現用系信号故障を表す情報）を埋め込み、平常時に５秒周期で予備系経路２００１および迂回経路３００１、３００２へ送信していたＡＰＳフレーム送信周期を３．３ミリ秒に変更して、ＡＰＳフレームを送信する。
【００９３】
障害発生後、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）における経路切替処理が完了するまでの間にＴＥ-Ａ（１００−Ａ）が現用系経路１０００を用いて送信したユーザフレームは、迂回経路３１０１、３１０２を介してＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）に到着する。この時、当該ユーザフレームは、通常のデータプレーン内インタフェース１１−１から１１−Ｎを介して到着するのではなく、制御回線５００１、５００２あるいは制御信号用物理回線６０を介して到着する。即ち、ノード制御部５１は、受信したユーザフレームを入出力制御部２１へ経路８６を介して転送し、入出力制御部２１は該ユーザフレームについて、データプレーン１８０から受信したフレームと同様に終端又は転送処理を行う。ノード制御部５１では、切替要求フラグを含むＡＰＳフレームを送出した時点で、制御回線５００１、５００２、制御信号用物理回線６０を介してユーザフレームを受信するための準備を行う。つまり、平常時には許可していないユーザフレームでの制御線利用を認める（受信フィルタの変更）、入出力制御部２１への障害発生及びノード制御部５１を介したユーザフレーム受信用のバッファ確保や受信対象データの識別子通知などの処理を行う。また、経路８５は、ノード制御部５１とスイッチ部５０が相互にフレームを送出する信号経路である。
【００９４】
別の実装方法として、ユーザフレームの受信処理を入力フレーム処理部３１に代わりノード制御部５１が行っても良い。または、平常時に制御信号を処理する制御信号入出力処理部９０の機能を用いて、ユーザフレームを終端し、入力フレーム処理部３１へ経路８７を介してユーザフレームを受け渡す方法でも実現可能である。更に別の方法として、ＯＡＭ制御部７２がＡＰＳフレームを送出した時点で障害が発生した経路の識別子を含む、ＯＡＭ制御に必要な情報（パラメータ）をノード制御部５１へ通知する（或いはノード制御部が予めこれら情報を保持しておく）ことにより、ノード制御部５１内で全てのユーザフレームの処理を完了し、当該ユーザフレームをスイッチ部５０へ転送することも可能である。
【００９５】
図５は、図２のシステムにおける、図２のシステムにおける中継装置ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）の装置構成を示す機能ブロック構成図である。本図を用いて、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）における装置管理並びに通信信号処理について説明する。なお、他の中継装置ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｂ（１５１−Ｂ）、ＴＮ−Ｃ（１５１−Ｃ）も必要な機能や情報、テーブルはＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）と同様である。以下では、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）を用いて他の中継装置を代表して説明する。以下の説明で、符号が「―Ｙ」となっているものは、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）についての符号であることを示しており、例えば、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）についての符号は、「―Ｘ」と表すことが可能である。なお、「―Ｙ」を省略して表記することもある。また、図３のＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）と同じ機能ブロックについては、同じ符号を付与し、説明を繰り返さない。
【００９６】
ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）は、外部と信号の送受信をする複数の入出力処理部５２０と、制御信号を処理する制御信号入出力処理部９００と、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）全体を制御する制御部であるノード制御部５１０とを有する。なお、以下では、入出力処理部５２０をインタフェースボードと呼ぶこともある。
【００９７】
複数の入出力処理部５２０のそれぞれは、記憶部７００と、ＯＡＭ制御部７２０と、データ蓄積制御部９０１０−Ｙとを有する。記憶部７００は、経路表７１０などの各種情報を記憶する。ＯＡＭ制御部７２０は、ＯＡＭ機能に関する制御を行い、ＡＰＳフレームを終端するなどＡＰＳフレームに関する処理を行うＡＰＳ終端部７５０を有する。
【００９８】
入出力処理部５２０は、受信したフレーム（ユーザフレームとＣＣＭフレーム）を経路表７１０を参照して出力先（送信先）へ転送（出力、送信）する。
データ蓄積制御部９０１０−Ｙは、ユーザデータを一時的に蓄積するデータ蓄積バッファ９０００−Ｙ、受信したユーザデータのパスＩＤやシーケンス番号等のユーザフレームの情報を有して管理するユーザフレーム情報管理テーブル９１００−Ｙ、データ蓄積バッファ９０００−Ｙのリフレッシュや障害発生時のシーケンス番号の比較などを行う指示部９１５０を有する。データ蓄積バッファ９０００−Ｙは、受信したユーザデータを転送する際、一時的に格納し、ユーザデータの転送後も所定の期間格納しておく。なお、データ蓄積バッファ９０００−Ｙやユーザフレーム情報管理テーブル９１００−Ｙは、記憶部７００が有していてもよい。
【００９９】
図７は、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）の記憶部７００が保持する経路表７１０のテーブルの構成例である。障害発生前後にパスＩＤを変えずにユーザデータの振り分け先を変更することで経路を切り替える。
【０１００】
また、経路切り替えの別の例として、経路表７１０に、入力元のパスＩＤを識別する入力パスＩＤと、出力先のパスＩＤを識別する出力パスＩＤとを対応づけて保持し、現用系経路と予備系経路とに異なる出力パスＩＤを割り当て、障害発生の有無によって、出力先であるの出力パスＩＤを切り替えることで経路を切り替える方法がある。この場合、現用系経路の出力パスＩＤか予備系経路の出力パスＩＤかを識別する識別フラグを経路表７１０に持たせる。  図７の経路表７１０のデータ２６００〜２６６０は、経路表７１０のエントリを表す。本経路表７１０には、受信フレームの経路（パス）を識別し、管理者（オペレータ）がパケット中継網１１０を管理・運用する経路識別情報であるパスＩＤ（ＶＬＡＮ  ＩＤ又はＭＰＬＳタグ）２５１０、受信フレームの宛先の装置のＭＡＣアドレスである宛先ＭＡＣアドレス２５２０、受信フレームの宛先のポートを識別する宛先ポート番号２５５０、受信したフレームを出力する経路を切り替える切替情報である切替フラグ２５００が格納される。
【０１０１】
宛先ポート番号２５５０として、現用系経路のパスを識別する通常経路向け宛先ポート番号２５３０と迂回系経路および予備系経路のパスを識別する迂回／予備系経路向け宛先ポート番号２５４０を有する。切替フラグ２５００  切替フラグ２５００を用い、“０”の場合は当該エントリの通常経路向け宛先ポート番号２５３０を参照し、“１”の場合には迂回／予備系経路向け宛先ポート番号２５４０を参照するようにして、同一のエントリに記載される通常経路向け宛先ポート番号２５３０、迂回／予備系経路向け宛先ポート番号２５４０を使い分けてユーザフレームを出力することができる。
また、本経路表７１０を用いた経路検索の方法は、経路表７１を用いた経路検索の方法と同様である。
【０１０２】
図８を用いてＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）が参照するユーザフレーム情報管理テーブル９１００−Ｙを説明し、図１４を用いてデータ蓄積バッファ９０００−Ｙについて説明する。
ユーザフレーム情報管理テーブル９１００−Ｙは、パケット識別子１として、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）が受信したユーザフレームの経路（パス）を識別するパスＩＤ９６００と受信したユーザフレームに含まれるシーケンス番号を格納するシーケンス番号９６１０、及びデータ蓄積バッファ９０００−Ｙに受信したユーザフレームを格納したアドレスの位置を示す格納位置９６２０と、データ（受信したユーザフレーム）を格納している面（本実施例では一例として受信したデータを格納する領域面を２つ用意して管理する２面管理の方式を説明する。ここでは、データを格納する領域面を２で割り、Ａ面９６４０、Ｂ面９６５０で表わして説明するが、これに限られない。）を示す格納面９６３０とを含むフレーム情報および該フレームの格納位置を管理するテーブルである。なお、格納面は、単に格納領域と呼ぶこともでき、Ａ面、Ｂ面は、データを格納する領域を分けて管理し、Ａ領域、Ｂ領域と呼ぶことができる。  ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）の重要な役割に、ＡＰＳフレームを終端し経路切替の要否を確認すること、及び経路切り替えに伴いＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）宛てに、切替対象となる経路（パス）を流れるユーザフレームの経路を切り替えて転送することが挙げられる。
【０１０３】
ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）は通常、迂回経路３００１又は制御信号用物理回線６０を介して５秒毎にＡＰＳフレームを受信し、処理部であるＯＡＭ制御部７２０内のＡＰＳ終端部７５０でＡＰＳフレームを終端する。ノード制御部５１０では、制御フレーム以外のフレームを受信した場合に、当該フレームを入出力制御部２１へ転送する。尚、別の実装方法として、ノード制御部５１０内にＡＰＳフレーム識別機能を備え、ＡＰＳフレームのみを選択的に入出力制御部２１又は入力フレーム処理部３１へ転送しても良い。また別の実装例として、ノード制御部５１０内部にＡＰＳフレーム終端部７５０相当の機能ブロックを実装し、ＡＰＳフレームを終端、切替要否の判断を行っても良い。
【０１０４】
切替手順をまとめると、（１）ノード制御部５１０又はＯＡＭ制御部７２０にて経路切替要否を判定し、（２）切替対象となる経路を識別する経路識別子（パスＩＤ）を抽出して当該経路を流れるユーザフレームを抽出、（３）更に切替後の通信経路を識別し、（４）該ユーザフレームを当該切替後の通信経路へ転送する。手順（２）の一部及び（３）はＯＡＭ制御部７２０により処理する。手順（２）におけるデータ抽出と（４）のフレーム転送は入力フレーム処理部３１にて行う。
【０１０５】
以下で切替動作について説明する。
ノード制御部５１０又はＡＰＳ終端部７５０は、Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドに切替動作が必要になる状態遷移を伝える情報を埋め込まれたＡＰＳフレームを受信すると、該ＡＰＳフレームのパスＩＤを抽出する。その後、経路表７１０を参照して、抽出したパスＩＤを有するエントリの切替フラグ２５００に“１”を立てる。そして、入出力処理部５２０は、受信したフレームを出力する際に、経路表７１０の切替フラグ２５００を参照して通常経路向け宛先ポート番号２５３０または迂回／予備系経路向け宛先ポート番号２５４０を選択する。
【０１０６】
なお、ノード制御部５１０又はＯＡＭ制御部７２０は、切替フラグ２５００を変更すると、入出力処理部５２０に対して該当する経路についてユーザデータの転送経路を切替えるよう指示してもよい。経路切替の指示を受けた入出力処理部５２０は、入力フレーム処置部３１で受信したフレームを、記憶部７００の経路表７１０の迂回／予備系経路向け宛先ポート番号２５４０を参照して迂回経路へ転送する。
【０１０７】
入出力処理部５２０による迂回経路への転送を具体的に説明する。
ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）の入出力処理部５２０の入力フレーム処理部３１は、ユーザフレームを受信すると、該ユーザフレームのヘッダ情報からパスＩＤを抽出する。その後、経路表７１０を参照して、抽出したパスＩＤに該当するパスＩＤ２５１０のエントリの切替フラグ２５００が“０”であるかどうかを判別する。切替フラグ２５００が“０”の場合、宛先ポート番号２５５０の通常経路向け宛先ポート番号２５３０を抽出して、抽出した通常経路向け宛先ポート番号２５３０が示すポートから、現用系経路宛に受信したユーザフレームを転送する。
【０１０８】
切替フラグ２５００が、“１”の場合、宛先ポート番号２５５０の迂回／予備系経路向け宛先ポート番号２５４０を抽出して、抽出した迂回／予備系経路向け宛先ポート番号２５４０が示すポートから、迂回系経路（予備系経路）宛にユーザフレームを転送する。
【０１０９】
また、ＯＡＭ制御部７２０内のＡＰＳ終端部７５０はＡＰＳフレームを終端すると、該ＡＰＳフレームの各種情報（ＡＰＳフレームのＲｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドを確認した結果による切替要否情報、同ＡＰＳフレームに格納されたシーケンス番号情報及びパスＩＤ情報）を、データ蓄積制御部９０１０―Ｙ内の指示部９１５０に通知する。
【０１１０】
指示部９１５０は、ＡＰＳ終端部７５０から受信した各種情報のうち、切替要否情報から経路の切替が必要と判断した場合、ＡＰＳ終端部７５０から受信したパスＩＤを検索キーとしてユーザフレーム情報管理テーブル９１００―ＹのパスＩＤ９６００を検索し、ヒット（一致）したエントリに格納されたシーケンス番号９６１０とＡＰＳ終端部７５０から受信したシーケンス番号とを比較し、迂回経路３１０１への再送要否を判定する。
【０１１１】
指示部９１５０は、迂回経路３１０１へ再送が必要なユーザフレームを、データ蓄積制御部９０１０―Ｙのデータ蓄積バッファ９０００−Ｙから抽出し、入力フレーム処理部３１を介して後段の処理ブロックに転送する。
【０１１２】
ここで、迂回経路３１０１へ再送が必要なユーザフレームとは、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）がＣＣＭフレームを３．５周期連続で未受信であると検出した時点で、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が現用系経路１０００から最後に受信したユーザフレーム以降に受信したユーザフレームのことである。即ち、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）がＣＣＭフレームを３．５周期連続で未受信であることを検出した時点で、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）がユーザ端末１４０へ転送していないユーザフレームを意味する。
【０１１３】
ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）が、迂回経路３１０１へ再送が必要なユーザフレームを上記動作により決定することで、再送が不要なユーザフレームは再送しないことにより、迂回経路３１０１へ送付するユーザフレームを少なくすることができ、迂回経路３１０１の帯域を節約することが可能である。
【０１１４】
また、指示部９１５０は、切替要否情報から経路の切替が不要と判断した場合、ＡＰＳ終端部７５０から受信したパスＩＤを検索キーとしてユーザフレーム情報管理テーブル９１００―ＹのパスＩＤ９６００を検索し、ヒット（一致）したエントリに格納されたシーケンス番号９６１０とＡＰＳ終端部７５０から受信したシーケンス番号とを比較し、受信したユーザフレームの廃棄可否を判定して廃棄可能なユーザフレームを廃棄する。
【０１１５】
ここで、廃棄可能なユーザフレームとは、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）がＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）にＡＰＳフレームを送出した時点で、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が現用系経路１０００から最後に受信したユーザフレーム以前に受信したフレームのことである。即ち、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）がＡＰＳフレームを送出した時点で、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）がユーザ端末１４０へ転送済みのユーザフレームを意味する。
【０１１６】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が、ユーザ端末１４０へ転送済みのユーザフレームを上記動作により廃棄することで、データ蓄積バッファ９０００−Ｙの容量を節約することができる。
【０１１７】
なお、指示部９１５０による迂回経路３１０１へ再送が必要なユーザフレームおよび廃棄可能なユーザフレームの判断、シーケンス番号の比較動作などは図９にて説明する。
【０１１８】
次に、ユーザフレームの転送先切替動作を含む転送動作について説明する。
入力フレーム処理部３１はユーザフレームを受信すると、後段の処理ブロックに該ユーザフレームを転送するとともに、該ユーザフレームをコピーしてデータ蓄積制御部９０１０−Ｙに転送する。
【０１１９】
データ蓄積制御部９０１０−Ｙはユーザフレームを入力フレーム処理部３１から受信すると、該ユーザフレームからパスＩＤとシーケンス番号を抽出し、ユーザフレーム情報管理テーブル９１００−ＹのパスＩＤ９６００とシーケンス番号９６１０フィールドに抽出した値を書き込み、受信したユーザフレームをデータ蓄積バッファ９０００−Ｙへ書き込む（格納する）位置である格納位置９６２０および格納面９６３０に値を書き込んでから、データ蓄積バッファ９０００−Ｙに該ユーザフレームを格納する。
【０１２０】
データ蓄積バッファ９０００−Ｙは、Ａ面９６４０、Ｂ面９６５０の２面で管理することができる。データ蓄積制御部９０１０−Ｙが、ユーザフレームを入力フレーム処理部３１から受信して該データ蓄積バッファ９０００−Ｙに書き込む際、まずはＡ面９６４０に書く。（次にＡＰＳ終端部７５０から指示部９１５０が切替要否を示す情報を受信するまでは、データ蓄積制御部９０１０−ＹはＡ面９６４０にユーザフレームを書き続ける。）
指示部９１５０は、ＡＰＳ終端部７５０から切替が必要な情報を受信した場合、入出力処理部５２０による迂回経路への転送において上述した迂回経路３１０１への再送要否の判定を実行する。
【０１２１】
迂回経路３１０１へ再送が必要と判定されたユーザフレーム、即ち、ＡＰＳ終端部７５０から受信したシーケンス番号よりも大きいシーケンス番号９６１０のユーザフレームを、データ蓄積制御部９０１０−Ｙのデータ蓄積バッファ９０００−Ｙから入力フレーム処理部３１へ転送し、該ユーザフレームをデータ蓄積バッファ９０００−ＹのＡ面９６４０から消去し、ユーザフレーム情報管理テーブル９１００−Ｙの同一エントリを消去する。
【０１２２】
また、ＡＰＳ終端部７５０から受信したシーケンス番号以下のシーケンス番号９６１０のユーザフレームは、既にＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）がユーザ端末１４０へ転送済みであるため、廃棄可能なユーザフレームとしてデータ蓄積バッファ９０００−ＹのＡ面９６４０から消去し、ユーザフレーム情報管理テーブル９１００−Ｙの同一エントリを消去する。データ蓄積制御部９０１０−Ｙは、ユーザフレーム消去後、面切換え９６６０（データを書き込む面をＡ面９６４０からＢ面９６５０に変更）を実施する。面切換え９６６０は、消去されて空いているユーザフレーム分の領域を詰めて、消去していないデータを残したまま実施する。また、面切換え実施した際には格納面９６３０を‘Ｂ’に変更する。面切換え実施後に受信したユーザフレームは、Ｂ面９６５０に書き込まれることになる。
【０１２３】
図８を例にすると、例えば、ＡＰＳ終端部７５０から切替が必要な情報、及びパスＩＤ‘２’、シーケンス番号‘１’の情報を受信した指示部９１５０は、パスＩＤ‘２’を検索キーとして、ユーザフレーム情報管理テーブル９１００−Ｙを検索する。受信したシーケンス番号は‘１’であるため、受信したシーケンス番号と同じシーケンス番号９６１０である格納位置９６２０が‘ＢＢＢ’のユーザフレームは消去し、受信したシーケンス番号よりも大きいシーケンス番号９６１０である格納位置９６２０が‘ＣＣＣ’のユーザフレームは迂回経路３１０１へ転送後、消去する。
【０１２４】
図１４は、データ蓄積バッファ９０００−Ｙにおけるユーザフレームの蓄積および消去の動作を説明する図である。Ａ面９６４０の格納位置９６２０（‘ＡＡＡ’〜‘ＥＥＥ’）に格納されていたユーザフレームのうち、‘ＢＢＢ’のユーザフレームを消去し、‘ＣＣＣ’のユーザフレームを迂回経路３１０１へ転送後消去すると、面切換え９６６０後、Ｂ面９６５０のように、格納位置９６２０（‘ＡＡＡ’〜‘ＣＣＣ’）にユーザフレームが格納され、面切替え前に消去したユーザフレーム分が詰められていることがわかる。
【０１２５】
指示部９１５０は、ＡＰＳ終端部７５０から切替が不要な通常状態を表す情報を受信した場合、入出力処理部５２０による迂回経路への転送において上述した受信したユーザフレームの廃棄可否の判定を実行する。
【０１２６】
ＡＰＳ終端部７５０から受信したシーケンス番号以下のシーケンス番号９６１０のユーザフレームは、既にＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）がユーザ端末１４０へ転送済みであるため、廃棄可能なユーザフレームとしてデータ蓄積制御部９０１０−Ｙのデータ蓄積バッファ９０００−Ｙから消去する。データ消去後は、面切換え９６６０を実施して消去したユーザフレーム分を詰める。面切換え後実施後に受信したユーザフレームは、Ｂ面９６５０に書き込まれることになる。
【０１２７】
なお、データ蓄積制御部９０１０−Ｙからユーザフレームを読みだして転送する処理は、入力フレーム処理部３１で行っても良いし、入出力制御部２１、２２、制御信号入出力処理部９００で行っても良い。どの機能ブロックが読出しを担当するかは実装に依存する。例えば、データ保存時にヘッダ処理が完了している場合には、当該データの送出タイミングを調整するのみで良いため、送出先インタフェースに対応する入出力制御部２２が実行することが望ましい。また入力フレームのヘッダ処理を行う前にデータ蓄積バッファ９０００−Ｙにユーザフレームを格納した場合は、入力フレーム処理部３１がデータ蓄積バッファ９０００からユーザフレームを読出し、ヘッダ処理を行った後に該当するポートから該ユーザフレームを送信する。ユーザフレームを迂回経路へ送信する場合は、制御信号入力処理部９００を介して行う。
【０１２８】
図９は、図２のシステムにおける中継装置ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）の処理部であるデータ蓄積制御部９０１０−Ｙの指示部９１５０がＡＰＳ終端部７５０からＡＰＳフレームを受信したときの処理フローチャートである。
【０１２９】
指示部９１５０は、ＡＰＳ終端部７５０から切替要否を示す情報、パスＩＤやシーケンス番号情報を含むＡＰＳフレームを受信すると（９７００）、パスＩＤ及びシーケンス番号‘Ｓｅｑ’を取得し（９７０１）、切替が必要な信号か否かを判定する（９７０２）。
【０１３０】
指示部９１５０は、切替が不要な通常状態を表す情報を受信した場合（９７０２のＮ）、受信したＡＰＳフレームに含まれるパスＩＤを検索キーとしてユーザフレーム情報管理テーブル９１００を検索し（９７０３）、最初にヒットしたパスＩＤ９６００のエントリに格納（記録）されたシーケンス番号９６１０‘Ｔｍｐ＿Ｓｅｑ’を確認する（９７０４）。
【０１３１】
受信したＡＰＳフレームに格納されていたシーケンス番号‘Ｓｅｑ’とユーザフレーム情報管理テーブル９１００に格納されたシーケンス番号９６１０‘Ｔｍｐ＿Ｓｅｑ’を比較し、シーケンス番号９６１０‘Ｔｍｐ＿Ｓｅｑ’が‘Ｓｅｑ’以下であった場合（９７０５のＹ）、ヒットしたパスＩＤ９６００に対応するユーザフレームを、データ蓄積バッファ９０００−Ｙの、格納位置９６２０及び格納面９６３０に記録された面から消去する（９７０６）。シーケンス番号９６１０‘Ｔｍｐ＿Ｓｅｑ’がシーケンス番号‘Ｓｅｑ’より大きかった場合は（９７０５のＮ）、何もしない（ユーザフレームを蓄積バッファ９０００から消去しない）。以上の処理をユーザフレーム情報管理テーブル９１００−Ｙの全エントリ検索するまで実施し（９７０７）、全エントリ検索完了後（９７０７のＹ）は、データ蓄積バッファ９０００−Ｙのユーザフレームを格納している面の切換えを実施する（９７１４）。
【０１３２】
指示部９１５０は、切替が必要な異常状態を表す情報を受信した場合（９７０２のＹ）、受信したＡＰＳフレームに含まれるパスＩＤを検索キーとしてユーザフレーム情報管理テーブル９１００を検索し（９７０８）、最初にヒットしたパスＩＤ９６００のエントリに格納（記録）されたシーケンス番号９６１０‘Ｔｍｐ＿Ｓｅｑ’を確認する（９７０９）。
【０１３３】
受信したＡＰＳフレームに格納されていたシーケンス番号‘Ｓｅｑ’とユーザフレーム情報管理テーブル９１００に格納されたシーケンス番号９６１０‘Ｔｍｐ＿Ｓｅｑ’を比較し、シーケンス番号９６１０‘Ｔｍｐ＿Ｓｅｑ’が‘Ｓｅｑ’以下であった場合（９７１０のＹ）、ヒットしたパスＩＤ９６００に対応するユーザフレームをデータ蓄積バッファ９０００から消去する（９７１１）。シーケンス番号９６１０‘Ｔｍｐ＿Ｓｅｑ’が‘Ｓｅｑ’より大きかった場合は（９７１１のＮ）、迂回経路３１０１へヒットしたパスＩＤ９６００に対応するユーザフレームを転送し、転送後、ヒットしたパスＩＤ９６００に対応するユーザフレームをデータ蓄積バッファ９０００から消去する（９７１２）。以上の処理をユーザフレーム情報管理テーブル９１００の全エントリ検索するまで実施し（９７１３）、全エントリ検索完了後（９７１３のＹ）は、データ蓄積バッファ９０００−Ｙのユーザフレームを格納している面の切換えを実施する（９７１４）。
【０１３４】
図６は、図２のシステムにおける上位側中継網エッジ装置ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）の装置構成を示す機能ブロック構成図である。本図を用いて、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）における装置管理並びに通信信号処理について説明する。なお、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）の必要機能ブロックは、図５の中継装置ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）の構成図と基本的には同様である。また、図５のＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）と同じ機能ブロックについては、同じ符号を付与し、説明を繰り返さない。
【０１３５】
ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、ＣＣＭフレームを送信するなどのＣＣＭフレームに関する処理を行うＣＣＭ処理部７６０を有する。また、サーバ１２０から受信したユーザフレームにシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与部９５２０を有する。
【０１３６】
入力フレーム処理部３１は、ユーザフレームをサーバ１２０から受信すると、シーケンス番号付与部９５２０にてシーケンス番号を該ユーザフレームに付与してから、後段の処理ブロックに該ユーザフレームを転送する。入力フレーム処理部３１は、該ユーザフレームを後段の処理ブロックに転送するとともに、該ユーザフレームをコピーしてデータ蓄積制御部９０１０−Ａに転送する。データ蓄積制御部９０１０−Ａに転送後の動作は、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）と同様である。また、ＯＡＭ制御部７２０内のＡＰＳ終端部７５０がＡＳＰフレームを終端した後の処理動作もＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）と同様である。
【０１３７】
図１２は、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が現用系経路１０００から予備系経路２０００へシーケンス番号を用いてパケット廃棄無しで経路を切替える流れを示すシーケンス図である。
ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）はサービス開始（８００）後、サーバ１２０から送信されるユーザフレーム（ユーザデータ）を受信する（８１０−１）と、受信したユーザフレームにシーケンス番号を付与して、受信したユーザフレームに格納されたパスＩＤ(サーバ１２０により付与されたもの)と、本ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）で付与したシーケンス番号を確認して受信したユーザフレームをデータ蓄積バッファ９０００−Ａに格納し（８２０−１）、受信したユーザフレームをＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）宛に現用系経路１０００を介して送信する（８１０−２）。
【０１３８】
ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）は、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）が送信したユーザフレームを受信すると、受信したユーザフレームに格納されたパスＩＤ(サーバ１２０により付与されたもの)、シーケンス番号（ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）で付与されたもの）を確認して受信したユーザフレームをデータ蓄積バッファ９０００−Ｘに格納し（８２０−２）、受信したユーザフレームをＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）宛に現用系経路１０００を介して送信する（８１０−３）。
【０１３９】
同じくＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）は、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）が送信したユーザフレームを受信すると、受信したユーザフレームに格納されたパスＩＤ(サーバ１２０により付与されたもの)、シーケンス番号（ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）で付与されたもの）を確認して受信したユーザフレームをデータ蓄積バッファ９０００−Ｙに格納し（８２０−３）、受信したユーザデータをＴＮ−Ｚ（１００−Ｚ）宛に現用系経路１０００を介して送信する（８１０−４）。
【０１４０】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）が送信したユーザフレームを受信すると、受信したユーザフレームに格納されたパスＩＤ(サーバ１２０により付与されたもの)、シーケンス番号（ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）で付与されたもの）を確認してシーケンス番号管理テーブル９５００−１のパスＩＤ９６５０に対応するエントリのシーケンス番号９６６０に受信したユーザフレームのシーケンス番号を格納し（同一パスＩＤのフレームを２回目以降に受信した場合は上書きして更新し）、また、ＴＮ−Ｚ（１００−Ｚ）は、受信したユーザフレームのシーケンス番号を取り外し（８２０−４）、シーケンス番号を取り外したユーザフレームをユーザ１４０宛に送信する（８１０−５）。
【０１４１】
通信障害が発生していない通常運用時のユーザフレームの流れは上述した動作を繰り返す。平常時（通常運用時）（８９５−１）、ユーザデータのほかに、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は接続性監視信号としてＣＣＭフレームを周期Ｔ（Ｔはオペレータにより任意に設定された値）で現用系経路１０００を介して送信する（８３０−１）。また、同じく接続性監視信号として、ＴＮ−Ｚ（１００−Ｚ）は迂回経路３００１や３００２、予備系経路２００１を経由してＡＰＳフレームを周期Ｔ１（Ｔ１はオペレータにより任意に設定された値）でＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）宛てに送信する（８４０−１、８４０−２、８４０−３）。
【０１４２】
ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、該ＡＰＳフレームを受信すると、ＡＰＳフレームに格納されたパスＩＤとシーケンス番号を抽出し、抽出したパスＩＤを検索キーとしてユーザフレーム情報管理テーブル９１００−Ｙ、９１００−Ｘ、９１００−ＡのパスＩＤ９６００を検索し、ヒットしたエントリに格納されたシーケンス番号９６１０とＡＰＳフレームに格納されたシーケンス番号の比較処理を実行し、データ蓄積バッファ９０００−Ｙ、９０００−Ｘ、９０００−Ａに格納しているユーザフレームのうち、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が、ユーザ１４０へ転送済みのユーザフレームをデータ蓄積バッファ９０００−Ｙ、９０００−Ｘ、９０００−Ａからクリア（消去）する（８５０−１、８５０−２、８５０−３）。平常時（通常運用時）（８９５−１）は上述した処理を繰り返す。
【０１４３】
通信障害（８６０−１）が発生すると、以降は、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、現用系経路１０００を介してユーザフレームもＣＣＭフレームも受信しなくなり、全てのフレーム（８１０−ｎとしてまとめて表記する）は、通信障害発生場所で廃棄される。ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、異常時（８９５−２）、ＣＣＭフレームを３．５周期連続未受信となるため障害を検知し（８６０−２）、ＡＰＳフレーム内のＲｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドを障害が発生したことがわかるよう変更して、リザーブ領域などに障害が発生し、ＣＣＭフレームを３．５周期連続未受信となった経路のパスＩＤと、障害発生直前の最後に受信したユーザフレームのシーケンス番号を付与し、経路の切り替えを通知するＡＰＳフレーム（切替通知ＡＰＳフレーム）を迂回経路３００１や３００２、予備系経路２００１を経由して３．３ミリ秒周期でＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）宛てに配信する（８７０−１、８７０−２、８７０−３）。
【０１４４】
また、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、障害検知（８６０−２）以降に受信するユーザフレームに対して、受信するユーザフレームに格納されたシーケンス番号と、シーケンス番号管理テーブル９５００−１の障害が発生したパスＩＤに対応するシーケンス番号９６６０との比較処理を実施し（８６５−３）、既にユーザ１４０へ転送したユーザフレームか否かを確認後、転送や廃棄処理を行う。
【０１４５】
ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）からのＡＰＳフレームを受信すると、それぞれの装置は、ＡＰＳフレームに格納されたパスＩＤおよびシーケンス番号を抽出し、ユーザフレーム情報管理テーブル９１００を参照して、データ蓄積バッファ９０００−Ｙ、９０００−Ｘ、９０００−Ａに格納しているユーザフレームのうち、抽出したパスＩＤを有するユーザフレームで、抽出したシーケンス番号より大きいシーケンス番号を有するユーザフレームをデータ蓄積バッファ９０００−Ｙ、９０００−Ｘ、９０００−Ａから取り出し、取り出したユーザフレームを送信する経路を切り替え（８８０−１、８８０−２、８８０−３）、迂回経路３１０１や３１０２、予備系経路２０００を経由してＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）へ取り出したユーザフレームを再送する（８８１−１、８８１−２、８９０−１）。
【０１４６】
ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）が経路の切り替えを通知するＡＰＳフレームを受信して予備系経路２０００に切替後は、現用系経路１０００を介して送信していたＣＣＭフレームやユーザフレームを予備系経路２０００に送信し（８９０−１）、予備系経路２０００を用いた通常運用が開始する（８９０−２）。
【０１４７】
本実施例によると、中継装置にバッファを配備することで、現用系経路での通信中に当該経路において通信障害が発生した場合に、データの欠損を防止することができ、更にユーザが認識するサービスの障害時間を途絶することができる。その際に、予備系経路に切替が完了するまでの間に迂回経路を利用すること、及びバッファに蓄えているデータを定期的にリフレッシュ（消去）、更新することにより、用意するバッファの容量を最小限に抑えることができる。即ち、バッファの容量を抑えることで、バッファに格納可能なデータの量が抑えられ、通信障害時にこの容量を抑えたバッファに蓄えたデータを送信するため、大量のデータ送信を防ぎ、帯域を節約することが可能となる。
【０１４８】
ここで、迂回経路は一時的な予備系経路として利用し、切替完了後に開放する。迂回経路として制御線を利用することもできる。この時、迂回経路用の通信装置や通信回線を確保しておく必要がないため、網設備を経済的に構築できる。一方、迂回経路として主信号線を利用した場合は、制御線に比べて広い帯域を確保できるため大容量のデータ転送を保護することができる。
（実施例２）
実施例１では、シーケンス番号を用いてユーザデータの廃棄を回避するトラフィック制御を行う方法を説明したが、実施例２では、シーケンス番号ではなく時刻情報（タイムスタンプ）を使用してユーザデータの廃棄を回避するトラフィック制御を行う方法を説明する。
【０１４９】
時刻情報（タイムスタンプ）を用いるには、以下ａ、ｂのような特徴が前提となる。
ａ．クロック同期網が存在する。サーバと中継網は予めクロック同期がとれている状態である。
ｂ．時刻配信サーバより時刻情報が定期的に配信され、中継装置全体の時刻同期がとれている。
【０１５０】
図１３は、時刻情報（タイムスタンプ）を用いて中継装置に於いてユーザフレームの廃棄を回避するトラフィック制御を行うネットワーク図である。基本的な構成は上述してきた構成と同様であるため実施例１と同じ符号を付し、説明を割愛する。
【０１５１】
パケット中継網１１０の内外には複数の時刻配信サーバ１００００が存在する。これら時刻配信サーバ１００００は、パケット中継網１１０を構成するＴＥ−Ａ（１００−Ａ）等の通信装置に対し時刻情報を配信する。本図の例では、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）に対して時刻配信サーバ１００００が、通信経路１０００１を用いて時刻情報を提供する。時刻配信サーバ１００００は、一般的な時刻配信サービスに用いられるサーバと同様の構成であり、例えば、自装置内にマスタークロックを備えるか、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の装置から時刻情報を入手している。
【０１５２】
時刻配信サーバ１００００は、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）の他、複数の通信装置に対して時刻情報を発信できる。図１３では、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）宛ての時刻情報配信を１００００−３、その他の通信装置への時刻情報配信を信号１００００−１、１００００−２で示す。
【０１５３】
時刻配信信号１００００−１、１００００−２、１００００−３は、各時刻配信信号が配信される宛先の通信装置にて終端し、各通信装置はこれを保持し、ネットワーク全体で同期がとれているクロックにて時刻の演算を行い、定期的に受信する時刻配信信号１００００−１、１００００−２、１００００−３にて時刻を修正する。ここで、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）は、サーバ１２０からユーザフレームを受信した際には自身の時刻情報（タイムスタンプ）を該ユーザフレームに折り込み、後段装置（ここではＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ））に転送する。
【０１５４】
時刻配信サーバ１００００は、通常データセンタ内に設置される。本図では時刻配信サーバ１００００がデータセンタ１０１００に設置される様子を示す。通信装置１００１０はデータセンタ１０１００において、ＴＥ−Ａ（１００−Ａ）向けインタフェースを担うエッジ装置である。なお、時刻配信サーバ１００００の設置構成などは、これに限られない。
【０１５５】
時刻情報を用いた場合の装置構成や処理方法はシーケンス番号を用いた実施例１の場合と基本的には同様である。
本実施例において、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ａ（１００−Ａ）は、ユーザフレームを転送する際に一定時間当該ユーザフレームを保持しておくデータ蓄積バッファ９０００−Ｙ、９０００−Ｘ、９０００−Ａをそれぞれ備える。ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）は、ＴＮ−Ａ（１００−Ａ）から受信したユーザフレームを保護するため、データ蓄積バッファ９０００−Ｙに該ユーザフレームのコピーを格納して後段のＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）へ転送する。また、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）およびＴＮ−Ａ（１００−Ａ）もそれぞれ上位から受信したユーザフレームのコピーをデータ蓄積バッファ９０００−Ｘ、９０００−Ａに格納して各後段の装置へ転送する。ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は５秒周期毎にＡＰＳフレームを、迂回経路３００１、３００２、予備系路２００１を介してＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ａ（１００−Ａ）へ転送し、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）、ＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ａ（１００−Ａ）は該ＡＰＳフレームを受信する度に、ＡＰＳフレームに含まれるパスＩＤおよび時刻情報（タイムスタンプ）を参照して、データ格納バッファ９０００−Ｙ、９０００−Ｘ、９０００−Ａに格納したユーザフレームをリセット（消去）することで、データ蓄積バッファ９０００−Ｙ、９０００−Ｘ、９０００−Ａの容量を抑えることが可能である。
【０１５６】
シーケンス番号を用いた場合と異なる点は、ＴＮ−Ａ（１００−Ａ）は、サーバ１２０から受信したユーザフレームにシーケンス番号ではなく、ユーザフレームを受信した時点での時刻である時刻情報（タイムスタンプ）を埋め込み、現用系経路１０００方向へ転送する点である。
【０１５７】
ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、該ユーザデータのタイムスタンプを確認し、確認したタイムスタンプをタイムスタンプ番号管理テーブルへ記憶して、取り外してからユーザ１４０へ該ユーザフレームを転送する。なお、タイムスタンプ番号管理テーブルは、シーケンス番号管理テーブル９５００−１と同様の構成で、シーケンス番号９６６０が、「タイムスタンプ」であり、ここに、確認したタイムスタンプを格納する。
【０１５８】
この時、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は、最初に受信したパスＩＤと時刻情報（タイムスタンプ）の組み合わせで比較処理や、転送または廃棄処理を行う。現用系経路１０００に障害が発生した場合、即ち、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が現用系経路１０００からＣＣＭフレームを３．５周期以内に１度も受信しなかった際に、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）は今まで迂回経路３００１、３００２、予備系路２００１を介して５秒周期毎に送出していたＡＰＳフレームのＲｅｑｕｅｓｔ／Ｓｔａｔｅフィールドに、切替動作が必要になる状態遷移を伝える情報に書換え、送信周期を３．３ミリ毎に変更してＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）やＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ａ（１００−Ａ）へ送出する。
【０１５９】
この時、該ＡＰＳフレームのリザーブ領域等に、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が最後に受信したユーザフレームの時刻情報（タイムスタンプ）を埋め込み、ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）やＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ａ（１００−Ａ）へ転送することで、ＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）が最後にユーザ１４０へ転送したユーザフレームを通知することが可能である。
【０１６０】
ＴＮ−Ｙ（１５０−Ｙ）やＴＮ−Ｘ（１５０−Ｘ）、ＴＮ−Ａ（１００−Ａ）は該ＡＰＳフレームのリザーブ領域等に埋め込まれた時刻情報（タイムスタンプ）を確認し、当該データ蓄積バッファ９０００−Ｙ、９０００−Ｘ、９０００−Ａから該タイムスタンプ以降の時刻のユーザフレームを抽出し、迂回経路３００１、３００２、予備系路２００１を介してＴＥ−Ｚ（１００−Ｚ）に再送する。
【０１６１】
本実施例より、中継装置にバッファを配備することで、現用系経路での通信中に当該経路において通信障害が発生した場合に、データの欠損を防止することができ、更にユーザが認識するサービスの障害時間を途絶することができる。その際に、予備系経路に切替が完了するまでの間に迂回経路を利用すること、及びバッファに蓄えているデータを定期的にリフレッシュ、更新することにより、用意するバッファの容量を最小限に抑えることができる。即ち、バッファの容量を抑えることで、バッファに格納可能なデータの量が抑えられ、通信障害時にこの容量を抑えたバッファに蓄えたデータを送信するため、大量のデータ送信を防ぎ、帯域を節約することが可能となる。
【０１６２】
ここで、迂回経路は一時的な予備系経路として利用し、切替完了後に開放する。迂回経路として制御線を利用することもできる。この時、迂回経路用の通信装置や通信回線を確保しておく必要がないため、網設備を経済的に構築できる。一方、迂回経路として主信号線を利用した場合は、制御線に比べて広い帯域を確保できるため大容量のデータ転送を保護することができる。
【０１６３】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例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、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例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。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、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してもよい。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（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）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。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】
【０１６４】
５２、５２０  入出力処理部
７１、７１０  経路表
７２  ＯＡＭ制御部
７３  ＣＣＭ終端部
７４  ＡＰＳ挿入部
１００  中継網エッジ装置
１１０  パケット中継網
１５０  中継装置
１５２  通信装置
１０００  現用系経路
２０００  予備系経路
３０００  補助通信網
３００１、３１０１、３００２、３１０２  迂回経路
９０００  データ蓄積バッファ
９０１０  データ蓄積制御部
９１００  ユーザフレーム情報管理テーブル
９５００  ｓｅｌｅｃｔｏｒ
９５００−１  シーケンス番号管理テーブル
【図１】
2015154124.tif 000003
【図２】
2015154124.tif 000004
【図３】
2015154124.tif 000005
【図４】
2015154124.tif 000006
【図５】
2015154124.tif 000007
【図６】
2015154124.tif 000008
【図７】
2015154124.tif 000009
【図８】
2015154124.tif 000010
【図９】
2015154124.tif 000011
【図１０】
2015154124.tif 000012
【図１１】
2015154124.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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