(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送網内の複数の伝送装置のうち任意の伝送装置間を接続する複数のパスについて、当該複数のパスの異なる組み合わせパターンをそれぞれ伝送面として管理し、第１の伝送面と、第２の伝送面と、を記憶する面管理部と、
前記第１の伝送面により前記伝送網内のパスを設定しているときに、所定の条件に応じて、前記第２の伝送面のパスを設定するよう前記複数の伝送装置に向けて指示を行なう設定制御部と、を有することを特徴とする網管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の網管理システムにおいて、
前記第１の伝送面は、前記伝送網に障害が発生していないときに使用されるパスの組み合わせパターンである現用面であり、
前記第２の伝送面は、前記伝送網に障害が発生したときに前記現用面のパスの予備系となるパスの組み合わせパターンである予備面であることを特徴とする網管理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の網管理システムにおいて、
前記面管理部は、１つの前記現用面に対して複数の前記予備面を記憶し、
前記伝送網に障害が発生したときに、前記面管理部が記憶する複数の前記予備面の中から１つの前記予備面を決定する判定処理部をさらに有し、
前記設定制御部は、前記判定処理部が決定した前記１つの予備面のパスを設定するよう前記複数の伝送装置に向けて指示することを特徴とする網管理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の網管理システムにおいて、
前記伝送網内で生じた障害により受ける影響の大きさを表す障害影響度を、複数の前記予備面ごとに算出する影響度計算処理部をさらに有し、
前記判定処理部は、前記影響度計算処理部から通知される、複数の前記予備面それぞれの前記障害影響度に基づいて、前記１つの予備面を決定することを特徴とする網管理システム。
【請求項５】
請求項４に記載の網管理システムにおいて、
前記影響度計算処理部は、複数の前記予備面それぞれについて、前記障害により通信不能となったパスの数に基づいて前記障害影響度を算出することを特徴とする網管理システム。
【請求項６】
請求項５に記載の網管理システムにおいて、
前記影響度計算処理部は、前記障害により通信不能となったパスの数に、当該通信不能となったパスそれぞれの優先度による重みづけをおこなって、前記障害影響度を算出することを特徴とする網管理システム。
【請求項７】
請求項６に記載の網管理システムにおいて、
前記面管理部は、
前記現用面もしくは前記予備面をそれぞれ識別する面識別情報と、
前記現用面もしくは前記予備面それぞれに含まれる複数のパスをそれぞれ識別するパス識別情報と、
前記パス識別情報により識別されるそれぞれのパスがいずれの前記伝送装置を経由しているかを表す経路情報と、
前記パス識別情報により識別されるそれぞれのパスが、前記伝送網内で生じた障害により通信不能となっているか否かを表す状態情報と、
前記パス識別情報により識別されるそれぞれのパスの、前記優先度を表す優先度情報と、を前記現用面もしくは前記予備面のそれぞれについて記憶する面管理テーブルと、を有し、
前記影響度計算処理部は前記面管理テーブルを参照し、前記状態情報が通信不能となっているパスの前記優先度情報を足し合わせていくことで、前記現用面もしくは前記予備面それぞれの前記障害影響度を算出することを特徴とする網管理システム。
【請求項８】
請求項７に記載の網管理システムにおいて、
前記判定処理部は、
前記伝送網に現在適用されている伝送面の前記障害影響度と、前記伝送網に現在適用されていない伝送面の前記障害影響度とを比較し、
前記適用されていない伝送面の前記障害影響度が前記適用されている伝送面の障害影響度よりも小さい場合は、当該適用されていない伝送面を使用するよう前記設定制御部に指示することを特徴とする網管理システム。
【請求項９】
請求項３に記載の網管理システムにおいて、
前記予備面は、
前記伝送網内を複数の地域に分けたときに、少なくとも１つ以上の地域の前記伝送装置または前記伝送装置間を一対一に接続する伝送路が通信不能となった場合を想定して、当該地域に含まれる前記伝送装置または前記伝送路を経由しないようにして構成された、前記現用面のパスの予備系となるパスの組み合わせパターンであり、
障害が発生すると想定される前記地域に属する前記伝送装置または前記伝送路を含まないように、前記現用面のパスの予備系となるパスを構成することができない場合は、当該現用面のパスの前記予備系のパスを含まないことを特徴とする網管理システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の網管理システムにおいて、
前記伝送網のパスが前記判定処理部により決定された前記予備面に切り替えられた後で、当該予備面では予備系のパスを構成されない前記現用系のパスについて、迂回路を探索する迂回路処理部をさらに有することを特徴とする網管理システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の網管理システムにおいて、
前記面管理部は、前記迂回路処理部が探索して見つけた前記迂回路を前記予備面に加えた新たな伝送面を追加登録することを特徴とする網管理システム。
【請求項１２】
請求項３に記載の網管理システムにおいて、
前記面管理部は、
前記現用面もしくは前記予備面をそれぞれ識別する面識別情報と、
前記現用面もしくは前記予備面それぞれに含まれる複数のパスをそれぞれ識別するパス識別情報と、を前記現用面および前記予備面のそれぞれについて記憶することを特徴とする網管理システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の網管理システムにおいて、
前記パス識別情報で識別されるパスには現用系のパスと予備系のパスの２つが含まれ、
前記面管理部は、前記パス識別情報により識別されるそれぞれのパスの現用系と予備系が、前記伝送網内で生じた障害により通信不能となっているか否かを表す状態情報を前記現用面および前記予備面のそれぞれについて記憶し、
前記判定処理部は、前記現用面の任意のパスの前記現用系および前記予備系の両方が前記状態情報により通信不能となっている場合に、前記予備面への切り替えを行なうことを特徴とする網管理システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の網管理システムにおいて、
前記面管理部は、前記パス識別情報により識別されるそれぞれのパスがいずれの前記伝送装置を経由しているかを表す経路情報を、前記現用面および前記予備面のそれぞれについて記憶することを特徴とする網管理システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の網管理システムにおいて、
前記判定処理部は、前記現用面の任意のパスに要求される通信帯域が、当該任意のパスの前記経路情報に含まれる伝送路の伝送可能な帯域の上限を上回っている場合に、前記予備面への切り替えを行なうことを特徴とする網管理システム。
【請求項１６】
請求項２に記載の網管理システムにおいて、
前記予備面は、前記伝送網内を複数の地域に分けたときに、少なくとも１つ以上の地域の前記伝送装置または前記伝送装置間を一対一に接続する伝送路が通信不能となった場合を想定して、当該地域に含まれる前記伝送装置または前記伝送路を経由しないようにして構成された、前記現用面のパスの予備系となるパスの組み合わせパターンであることを特徴とする網管理システム。
【請求項１７】
伝送網内の複数の伝送装置のうち任意の伝送装置間を接続する複数のパスについて、当該複数のパスの異なる組み合わせパターンをそれぞれ伝送面として、第１の伝送面と、第２の伝送面と、を記憶し、
前記第１の伝送面により前記伝送網内のパスを設定しているときに、所定の条件に応じて、前記第２の伝送面のパスを設定するよう前記複数の伝送装置に向けて指示を行なうことを特徴とする網管理方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の網管理方法において、
前記第１の伝送面は、前記伝送網に障害が発生していないときに使用されるパスの組み合わせパターンである現用面であり、
前記第２の伝送面は、前記伝送網に障害が発生したときに前記現用面のパスの予備系となるパスの組み合わせパターンである予備面であることを特徴とする網管理方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の網管理方法において、
１つの前記現用面に対して複数の前記予備面を記憶し、
前記伝送網に障害が発生したときに、複数の前記予備面の中から１つの前記予備面を選び、
前記選ばれた前記１つの予備面のパスを設定するよう前記複数の伝送装置に向けて指示することを特徴とする網管理方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の網管理方法において、
前記伝送網内で生じた障害により受ける影響の大きさを表す障害影響度を、複数の前記予備面ごとに算出し、
複数の前記予備面それぞれの前記障害影響度に基づいて、前記１つの予備面を決定することを特徴とする網管理方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の網管理方法おいて、
複数の前記予備面それぞれについて、前記障害により通信不能となったパスの数に基づいて前記障害影響度を算出することを特徴とする網管理方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の網管理方法において、
前記障害により通信不能となったパスの数に、当該通信不能となったパスそれぞれの優先度による重みづけをおこなって、前記障害影響度を算出することを特徴とする網管理方法。
【請求項２３】
請求項１７に記載の網管理方法において、
前記第２の伝送面は、前記所定の条件に基づいて選択された、記憶されている複数の伝送面の中の１つの伝送面であることを特徴とする網管理方法。
【請求項２４】
請求項１７又は２３に記載の網管理方法において、
前記第１の伝送面により前記伝送網内のパスを設定しているときに、前記第２の伝送面の障害の監視を行なうことを特徴とする網管理方法。
【請求項２５】
請求項１に記載の網管理システムにおいて、
前記所定の条件に基づいて、前記面管理部が記憶する複数の伝送面の中の１つの伝送面を選択する判定処理部をさらに有し、
前記設定制御部は、前記判定処理部により選択された伝送面のパスを設定するよう前記複数の伝送装置に向けて指示を行なうことを特徴とする網管理システム。
【請求項２６】
請求項１又は２５に記載の網管理システムにおいて、
前記第１の伝送面により前記伝送網内のパスを設定しているときに、前記第２の伝送面の障害の監視を行なうことを特徴とする網管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送網及び伝送網管理方式に係り、特に、伝送網内の伝送装置または伝送路の障害発生時に、経路の切替処理を行う伝送網及び伝送網管理方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットや専用線などの伝送網は、伝送されるデータ量の増大と網を用いる情報サービスの多様化に伴い、更なる大容量化と信頼性確保の両立が求められている。伝送網の信頼性を示す要素の一つに、伝送網内の伝送装置または伝送路での障害発生時にサービスへの影響を最小限に抑えることがある。このため、多くの伝送網においては、障害発生時には障害箇所を迂回する経路を用いて伝送を行うような経路制御方式が実装されている。
【０００３】
従来技術において、伝送網内の信号の伝送経路（パス）を制御する代表的な方式として静的パス制御方式と動的パス制御方式がある。
静的パス制御方式は、網管理者により予め定められたパス上で信号を伝送する方式であり、従来の同期伝送網で広く用いられている。静的パス制御方式において障害時の影響を低減する技術としてパスプロテクション切替機能がある。本機能は、通常使用するパス（現用パス）以外に現用パスの障害時に迂回路として使用されるパス（予備パス）を予め設定し、障害発生時には高速に予備パスに切り替える機能である。なお、現用パスの障害発生時に予備パスに切り替えるためには、パスの障害発生を検知する必要があるが、これは従来技術のＯＡＭ（operation administration and maintenance）機能によるパスの定常的な障害監視により実現される。
【０００４】
動的パス制御方式は、各伝送装置が自律的に疎通可能な経路を探索・選択する方式であり、主にＩＰ（Internet Protocol）網などの非同期パケット伝送網において用いられている。動的パス制御方式では、従来使用していたパスが障害で不通となった場合、伝送装置が自律的に疎通可能な経路を探索することにより、迂回路が選択される。
さらに、動的パス制御を行うパケット伝送網において障害時の迅速な切替を実現する技術として、特開昭６３−１３８８４８号公報（特許文献１）がある。本技術は、「網構成が複雑化したりあるいは拡張等の構成変更があったとしても、小型の計算機の制御下で障害回復を適切に、かつ、迅速に行うこと」を目的とし、「１、網の局部的管理局と統括管理局をもつ網構成において、統括管理局に網構成を定義した網構成テーブルを設け、網構成テーブルを使用して局部的管理局の状態のチェックを行うことで、障害の検知を行う網障害管理方式。２、上記の障害検知の結果、障害発生時は統括管理局が局部的管理局に対して、時刻を指定して障害発生箇所およびその周辺にある構成上関係をもつ箇所に回線、装置の切替え要求を出し、指定時刻に同時の切替えを行う第１項記載の網障害管理方式。」により実現される。
【０００５】
これらの従来技術はパス単位で制御・切替を実施する技術であるが、網構成単位での制御・切替を実施する技術として特開２００３−２２４５８７号公報（特許文献２）がある。本技術は、「メッシュ形式のネットワークにおいて障害が発生した回線を救済する際に回線の重要性を考慮することによって救済効果を高めた回線の救済方法及びそのような方法を採用した高信頼度のネットワークを提供すること。」を目的とし、「回線に重要度に応じたパラメータを付与しておき、あらゆる故障ケースでその重要度を判断して救済を行なう。重要度の高い回線で故障が発生したが空きがない場合、故障の発生がない重要度の低い回線を削除し、そこに重要度の高い回線を充てて救済する。」ことにより実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１３８８４８号公報
【特許文献２】特開２００３−２２４５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術の多くは、パス単位の制御・切替を行う方式である。この方式を用いる場合、障害発生時のパス切替過程及び切替後の状態は、障害が生じたそれぞれのパスにとっての最適な状態（部分最適）であり、網全体にとっての最適な状態（全体最適）とは限らない。この点は、特に災害の影響などで大規模な障害が発生した場合に顕著となる。
【０００８】
例えば、静的パス制御の場合、全ての切替パターンに対して切替後に経路毎の使用帯域の偏りや輻輳が生じないようにするためには、予め予測し得る中で最も厳しいケースを想定した網運用が必要となり、網の帯域利用率が著しく低下するおそれがある。また、予め設定された現用パスと予備パスが何れも障害状態となったパスは、他に疎通可能な迂回路が存在する場合でも不通となってしまう。
動的パス制御の場合、接続性の確保という面では障害に強いと言えるが、障害発生後に迂回路を探索するため、選択する迂回路の輻輳状態や通信効率が未知である点が課題となる。このため、障害発生時にそれぞれの伝送装置が疎通可能な経路を探索・選択する過程で、正常な経路にも輻輳が生じて広範囲で切替が発生し、切替完了までに時間がかかったり、最終的に選択されるパスに偏りが生じたりするおそれがある。特許文献１に記載の技術を用いる場合でも、障害時には随時適切な網構成を計算する必要があり、大規模障害時には特に計算に時間を要すると考えられる。また、網構成を変更した結果のパスの偏りや輻輳の有無については保証されない。
【０００９】
特許文献２に記載の技術を用いる場合は、障害状況を踏まえて適切な網構成の計算を実施することにより、最適な網構成への切替が実現可能である。しかし、網構成が複雑になると、最適な網構成の計算にかかる時間が増大し、その結果、切替にかかる時間が大きくなる点が課題となる。また、切替後に使用するパスの正常性保証については言及されておらず、切替前に未使用だった経路を切替後に使用することとした場合に、その経路が正常であるという保証がない。
【００１０】
以上を鑑み、本発明は、伝送網において大規模な障害が発生した場合にも、確実かつ迅速に、網全体として適切な構成への変更を実現する方式を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
伝送路により互いに接続される複数の伝送装置および伝送網の統括的な管理・制御を行う網管理システムにより伝送網を構成する。網管理システムは伝送網内の伝送経路（パス）の集合として定義される伝送面を管理する面管理部を備え、前記面管理部は第１の伝送面と第２の伝送面とを設定・管理する機能を備える。そして網管理システムは適用面を適切な伝送面に変更し、変更した面のパス設定となるようパスの経路の切替を各伝送装置に指示する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、迅速に網全体として適切な構成への変更（面切替）が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１で記載される伝送網の構成例を示す図である。
【図２】図１の伝送網１０における現用面のパス構成例を示す図である。
【図３】図１の伝送網１０における第一の予備面のパス構成例を示す図である。
【図４】図１の伝送網１０における第二の予備面のパス構成例を示す図である。
【図５】図１の伝送網１０における障害発生時の切替動作の例を示す図である。
【図６】伝送装置１１０の機能ブロック図の一例である。
【図７】網管理システム１００の機能ブロック図の一例である。
【図８】網管理システム１００の面管理テーブル１００１の構成例を示す図である。
【図９】障害発生後の面管理テーブル１００１の状態の例を示す図である。
【図１０】面切替完了後の面管理テーブル１００１の状態の例を示す図である。
【図１１】網管理システム１００の網情報管理制御部１０００の処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２で記載される伝送網の障害発生時の切替動作の例を示す図である。
【図１３】網管理システム１０１の機能ブロック図の一例である。
【図１４】網管理システム１０１の網情報管理制御部１０１０の処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１０の伝送網１１における現用面のパス構成例を示す図である。
【図１６】図１０の伝送網１１における第一の予備面のパス構成例を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態３で記載される伝送網の現用面のパス構成例を示す図である。
【図１８】図１７の伝送網１２の障害発生時の切替動作の例を示す図である。
【図１９】網管理システム１０２の機能ブロック図の一例である。
【図２０】網管理システム１０２の面管理テーブル１０２１の構成例を示す図である。
【図２１】網管理システム１０２の網情報管理制御部１０１０の処理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】
以下、実施の形態を図面を用いて説明する。
１.実施の形態１
本実施の形態では、網管理システムにより伝送網内の複数の伝送経路（パス）の集合を面として管理し、通常使用する現用面の障害発生時には、予め用意された一つ又は複数の予備面の中で最適な面に切り替える伝送網の例を説明する。本実施の形態の伝送網を適用することにより、伝送網内のある範囲内の複数の伝送装置や伝送経路に障害が発生し、従来技術の静的パス制御では高優先パスの現用パス、予備パスが何れも不通となり、そのため高優先パスが不通となったり、複数のパス切替発生により伝送網内で輻輳やパスの偏りが発生したりするような場合において、そのような複数障害を想定して予め設計された予備面に素早く切り替えることにより、高優先パスの伝送経路が最大限確保され、かつ、輻輳やパスの偏りが生じない網構成への変更が実現可能となる。また、本実施の形態は現用面で運用している時も全ての予備面の状態を常に監視しており、障害発生時は全ての面の監視結果に基づき面の選択を行うため、面切替前は未使用であった伝送路を面切替後に使用する場合でも、切替後の正常性が保証されているという特徴を持つ。
【００１５】
図１は、本実施の形態に記載される伝送網１０の構成例を示す図である。伝送網１０は複数の伝送装置１１０−１〜１１が伝送路を介して相互に接続されることで構成されている。伝送網１０は、アクセス網２０−１〜４を介してデータセンタ１２０−１、２やクライアント端末１３０−１、２と接続され、データセンタとクライアント端末間のデータを伝送装置１１０により伝送する伝送網である。
なお、クライアント端末１３１−１、２と接続されるのはデータセンタに限られず、Ｗｅｂコンテンツを配信するコンテンツサーバや各種アプリケーションやサービスを提供するサーバ等何でも良い。また、伝送網１０を介してクライアント端末１３０−１，２が互いに通信することもできる。
また、点線で図示する隣接地域３０−１〜３は、それぞれ隣接地域内の伝送装置１１０が地理的に近い位置（例えば、日本の一つの県内など）に配置されていることを示すものである。
【００１６】
伝送装置１１０−１、５、７、１１はそれぞれアクセス網２０と接続される伝送装置であり、伝送網１０の端点（エッジ）となる伝送装置として、端点伝送装置と称することとする。
また本実施例では、前述のように隣接する２つの伝送装置１１０を相互に接続する経路を伝送路と呼ぶ。本実施の形態においては、伝送路として例えば１０ギガビット・イーサネット（登録商標）の光ファイバを使用することができる。
そして端点伝送装置から別の端点伝送装置までの経路をパスと呼ぶ。端点伝送装置が隣接していればパスは１つの伝送路で形成されても良い。また、端点伝送装置が離れた距離にあって間に１台以上の伝送装置１１０が介在すれば、パスは複数の伝送路から構成される。
【００１７】
本実施の形態においては、伝送網１０の伝送方式として例えば、網の伝送効率と高信頼性を兼ね備えた非同期パケット伝送方式として注目されるＭＰＬＳ−ＴＰ（Multi Protocol Label Switching - Transport  Profile）を使用することができる。本方式は、可変長パケット伝送技術の拡張性や伝送効率に、従来の同期伝送技術の特徴であるコネクションオリエンテッドな静的パス制御方式、ＯＡＭによる障害検出機能と、帯域制御・優先制御などのＱｏＳ（Quality of Service）機能を付加し、可変長パケット伝送網において同期伝送網と同等の保守運用管理を可能とする方式として標準化されている伝送方式である。
また、本実施の形態においては、アクセス網２０の伝送方式として例えば、イーサネット（Ethernet、登録商標で以下同様）網及びＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）網を使用することができる。
【００１８】
さらに、伝送装置１１０−１〜１１は、管理網１５を介して網管理システム１００と接続され、伝送網１０内の障害検出状態などの管理情報を網管理システム１００に通知するとともに、網管理システム１００からパス設定指示などの管理情報を受信する。
【００１９】
伝送網１０においては、伝送装置、伝送路（隣接する２つの伝送装置の間の経路）、パス（端点伝送装置から端点伝送装置までの経路）の単位で障害の監視が行われ、その情報は網管理システム１００に集約される。
これらの障害監視はそれぞれ例えば、伝送装置のＣＰＵ（Central Processing Unit）による装置内デバイスの故障監視、伝送路と接続される伝送装置の光インタフェースの入力断やリンクレイヤのリンクダウン監視、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）とＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector）とが合同で標準化を進めているＭＰＬＴ−ＴＰ ＯＡＭでの定常的なパス接続性監視の公知の技術によって実現しても良い。パス単位の障害監視については、ＩＴＵ−Ｔ  Ｙ．１７３１とＩＥＥＥ８０２．１ａｇの２つの枠組みで標準化されているＥｔｈｅｒｎｅｔ  ＯＡＭを用いても良いし、あるいは、ＩＴＵ−Ｔ  Ｙ．１７１１で標準化されているＭＰＬＳ  ＯＡＭを用いても良い。
【００２０】
伝送網１０内のパスは、静的パス制御方式により管理され、網管理システム１００から各伝送装置１１０に設定される。本実施の形態では、伝送網１０内で同時に設定しうるパスの集合、パスの組み合わせパターンを面という概念で管理する。そして網管理システム１００は、障害の発生した個所に応じて異なるパスの組み合わせパターンとして想定された複数の面を面管理テーブル１００１により管理する。伝送網１０では、通常時に伝送に使用する面（現用面）以外に、現用面の障害時に使用する面（予備面）を予め設定し、現用面及び予備面について定常的に状態の監視を行う。障害発生時には面ごとの障害検出状態に基づき、面単位でのパス構成変更（面切替）を実施する。
【００２１】
以下、図２〜図１１を用いて面ごとのパス構成例及び切替動作について詳細を説明する。
【００２２】
図２は、図１の伝送網１０における現用面のパス構成例を示す図である。
実線で示すパス４０−０は、伝送装置１１０−１、１１を端点伝送装置とし、伝送装置１１０−３、６、５、８を中継点とする高優先パスであり、９Ｇｂｐｓ（ギガビット／秒）の利用帯域を保証するものとする。破線で示すパス４１−０は、伝送装置１１０−７、１１を端点伝送装置とし、伝送装置１１０−９を中継点とする中優先パスであり、５Ｇｂｐｓの利用帯域を保証するものとする。点線で示すパス４２−０は、伝送装置１１０−１、５を端点伝送装置とし、伝送装置１１０−２を中継点とする低優先パスであり、２Ｇｂｐｓの利用帯域を保証するものとする。
パスの優先度とは、障害発生時に経路及び帯域を確保する優先度を指し、予めパス毎に設定するものとする。本図面においては便宜上、片方向矢印の集合でパスを表現するが、実際のデータは片方向あるいは双方向のどちらで伝送するものとしても良い（以下の図面においても同様）。
【００２３】
図３は、図１の伝送網１０における第一の予備面のパス構成例を示す図である。本実施の形態において、地震などの自然災害の場合にはある地域内の伝送網を構成する伝送装置や伝送路で同時障害が起こりやすい事を踏まえ、予備面は伝送網内の隣接地域３０−１〜３の１つあるいは複数の地域内の伝送装置または伝送経路で障害が発生した場合を想定し、障害発生範囲を除く伝送網での最適なパス構成として設計するものとする。最適なパス構成とは、障害発生範囲を除く伝送網において疎通可能な、高優先パス４０の迂回経路及び伝送帯域を優先的に確保し、ついで、中優先パス４１の迂回経路及び伝送帯域、その後、低優先パス４２の迂回経路及び伝送帯域を、それぞれその時点での空いている伝送経路を用いて可能な限り伝送するパス構成を指す。
【００２４】
図３に記載した第一の予備面は、隣接地域３０−１を想定障害範囲として設計したものである。パス４０−１は高優先パス４０−０の予備系パスであり、伝送装置１１０−３、６、９を中継点とする。パス４１−１は中優先パス４１−０の予備系パスであり、伝送装置１１０−１０を中継点とする。パス４２−１は低優先パス４２−０の予備系パスであるが、パスの端点伝送装置１１０−５が想定障害範囲に含まれるため、本パスは迂回路を使用しても伝送が不可能である。図３ではこのような場合の処理の例として、４２−０と同様の経路を設定するものとする。
【００２５】
図４は、図１の伝送網１０における第二の予備面のパス構成例を示す図である。第二の予備面は、隣接地域３０−２を想定障害範囲として設計したものである。パス４０−２は高優先パス４０−０の予備系、パス４１−２は中優先パス４１−０の予備系、パス４２−２は低優先パス４２−０の予備系として設計したものである。なお、高優先パス４０、低優先パス４２は何れも伝送装置１１０−１、２、５を経由せざるを得ないが、本実施の形態において、１伝送路あたりの使用可能な伝送帯域は１０Ｇｂｐｓであるため、優先度に従い、高優先パス４０−２で９Ｇｂｐｓ、低優先パス４２−２で１Ｇｂｐｓをそれぞれ保証帯域として設定する。
【００２６】
本実施の形態においては、予備面の設計例として想定障害範囲の異なる図３及び図４の２例を示した。同様の設計方針に基づき、より多くの予備面を予め設定することにより、伝送網内の様々な範囲での障害発生に対応した網構成の変更が実現可能である。また、本実施の形態においては予備面の設計は網構成の設計時に予め実施するものとしたが、伝送網の運用開始後にも予備面の設計を実施し、設定を網管理システム１００及び各伝送装置１１０に随時追加する事により、より多くの障害パターンに対応可能とし、継続的に網の信頼性向上を図る事としても良い。
【００２７】
図５は、図１の伝送網１０における障害発生時の切替動作の例を示す図である。この例では、隣接地域３０−１で障害が発生し、選択面が図２の現用面から図３の第一の予備面に変更される動作について説明する。本実施の形態においては、障害の監視は現用面のパスだけでなく、予備面のパスについても常に実施するものとし、パス単位の障害検出情報を元に面ごとに算出される障害影響度を用いて、適切な面を選択するものとする。
【００２８】
隣接地域３０−１で障害が発生すると、現用面の高優先パス４０−０と低優先パス４２−０が不通となり、これらのパスが経由する伝送装置においてＭＰＬＳ−ＴＰやイーサネット等の公知のＯＡＭ技術によりパスの障害を検出し、網管理システム１００に通知する（Ｓ−１１０）。網管理システム１００は、面管理テーブル１００１に障害情報を反映し、面ごとの障害影響度を算出・比較した結果に基づき、この場合は適切な面として第一の予備面を選択する（Ｓ−１２０）。
網管理システム１００は面の選択結果に基づき、各伝送装置１１０に対して面の変更を指示する（Ｓ−１３０）。この例の場合においては、現用面から第一の予備面に切り替える指示を行う。面変更指示を受けた各伝送装置１１０は、指示に基づき選択面の変更を実施する（Ｓ−１４０）。本動作を実現するための伝送装置１１０と網管理システム１００の機能ブロックについては、以下、図６、７を用いてより詳細に説明する。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、網管理システム１００及び伝送装置１１０の間で各面の設定情報が共有され、切替は面の変更指示に基づき行う事とした。ここで、伝送装置１１０が保持する各面の設定情報とは、例えば受信するフレームやパケットの識別子に対して、現在選択されている面ではどの伝送路にそれらフレームやパケットを転送するかを表わす情報であり、後述する転送テーブル１１３０２がこれに該当する。
この他、面としての設定情報は網管理システム１００によってのみ管理され、切替指示は面変更に伴うパス設定変更を網管理システム１００から各伝送装置に指示するものとしても良い。この場合は網管理システム１００が、選択した面のパス設定から、伝送装置１１０に指示すべきパス設定に関する指令を作成する。この場合、伝送装置１１０は既存の装置を使用することができる。
【００３０】
図６は、端点伝送装置１１０の機能ブロック図である。伝送装置１１０は、伝送網１０に属する伝送路１０ａ−１〜１０ａ−ｍ及びアクセス網２０に属する伝送路２０ａ−１〜２０ａ−ｎとパケットの送受信を行うためのインタフェース（以下ＩＦ）１１１０−１〜１１１０−ｍ及びＩＦ１１２０−１〜１１２０−ｎを備え、フレーム処理ブロック１１１１−１〜１１１１−ｍ、１１２１−１〜１１２１−ｎにより各ＩＦから受信したフレーム及び各ＩＦへ送信するフレームに対する後述の処理を行い、転送処理ブロック１１３０により受信フレームの宛先ＩＦに接続されるフレーム処理ブロックへの転送を行う。また、管理網１５と接続される監視制御ブロック１１４０により、障害検出情報やパス設定情報の通信を行う。なお、本実施の形態では各ＩＦに対し、各フレーム処理ブロックを１対１で接続しているが、複数のＩＦとのフレーム送受信処理を一つのフレーム処理ブロックで行う構成としても良い。
【００３１】
フレーム処理ブロック１１２１−１〜１１２１−ｎは、各々が同様の処理を行うブロックであるため、そのうちの１つであるフレーム処理ブロック１１２１−１の構成を例に、動作の説明を行う。フレーム処理ブロック１１２１−１は、受信フレーム処理部１１２１０及び送信フレーム処理部１１２１１を備える。受信フレーム処理部１１２１０は、アクセス網２０より伝送されるイーサネットフレームやＡＴＭセルの識別及びＭＰＬＳフレームへのカプセル化を行い、転送処理ブロック１１３０に転送する。送信フレーム処理部１１２１１は、転送処理ブロック１１３０からのフレームを受けて、ＭＰＬＳヘッダを取り除き、アクセス網へ伝送する。
【００３２】
フレーム処理ブロック１１１１−１〜１１１１−ｍは、各々が同様の処理を行うブロックであるため、そのうちの１つであるフレーム処理ブロック１１１１−１の構成を例に、動作の説明を行う。フレーム処理ブロック１１１１−１は、受信フレーム処理部１１１１０及び送信フレーム処理部１１１１１、ＯＡＭ終端部１１１１２、障害検出部１１１１３、ＯＡＭ挿入部１１１１４を備える。受信フレーム処理部１１１１０は、伝送網１０より伝送されるＭＰＬＳフレームの識別を行い、ＯＡＭフレームはＯＡＭ終端部１１１１２に転送するとともに、ユーザデータは必要に応じてＭＰＬＳラベルの変換を行い、転送処理ブロック１１３０に転送する。ＯＡＭ終端部１１１１２は、受信したＯＡＭフレームを元に公知の手法によりパス単位の障害有無の判定を行い、障害検出部１１１１３に通知する。障害検出部１１１１３は、ＯＡＭ終端部１１１１２からのパス単位の障害を示す情報及びＩＦ１１１０−１の物理リンク断情報を受けて、監視制御ブロック１１４０に通知するとともに、必要に応じてＯＡＭ挿入部１１１１４にＯＡＭフレームによる障害情報の転送を指示する。ＯＡＭ挿入部１１１１４は定常的に接続性監視用のＯＡＭフレームの挿入を行うとともに、必要に応じて障害情報の転送用や試験用のＯＡＭフレームの挿入を行う。送信フレーム処理部１１１１１は、転送処理ブロック１１３０からのユーザデータ及びＯＡＭ挿入部１１１１４からのＯＡＭフレームのスケジューリング及びＩＦ１１１０−１への伝送を行う。
【００３３】
転送処理ブロック１１３０は、転送処理部１１３００、テーブル選択部１１３０１、転送テーブル１１３０２−１〜ｘ、転送テーブル管理部１１３０３を備える。転送処理部１１３００は各フレーム処理ブロックから受信したＭＰＬＳフレームのラベル情報を元にテーブル選択部１１３０１で選択されている転送テーブル１１３０２を参照し、ラベル情報に対応する宛先ＩＦと接続されるフレーム処理ブロックへの転送を行う。
転送テーブル１１３０２−１〜ｘは、例えば受信フレームのＭＰＬＳラベル等フレームの識別情報と宛先ＩＦ情報をパスと対応付けて管理するテーブルであり、それぞれの転送テーブルは網管理システム１００で管理する各面の情報と対応する。つまり、伝送装置１１０は、網管理システム１００が設定した面ごとにそれぞれの面のパス設定に応じた転送テーブル１１３０２を保持する。そしてテーブル選択部１１３０１は、網管理システム１００からの指示に応じて、現在選択されている面に対応する転送テーブルを参照して転送処理部１１３００の設定を行う。
転送テーブル管理部１１３０３は、テーブル選択部１１３０１及び転送テーブル１１３０２−１〜ｘを管理するブロックであり、管理網１５及び監視制御ブロック１１４０を介して通知される管理情報を受けて、テーブル選択部１１３０１の選択変更や転送テーブル１１３０２の追加・編集を行う。
【００３４】
監視制御ブロック１１４０は、障害情報管理部１１４００、管理情報制御部１１４０１及び、管理網１５と接続されるＩＦ１１４０２を備える。障害情報管理部１１４００は、フレーム処理ブロックから通知されるパス単位、物理ポート単位の障害検出情報及び、装置内の障害検出情報を集約し、管理情報制御部１１４０１に通知するとともに、必要に応じて、フレーム処理ブロックの障害検出部に障害情報の転送を指示する。管理情報制御部１１４０１は、障害情報管理部１１４００から通知される障害検出情報をＩＦ１１４０２を介して管理網１５に転送するとともに、管理網１５からの面切替指示や面設定変更の管理情報を転送処理ブロック１１３０に通知する。
【００３５】
なお、図６では伝送装置１１０の機能ブロック図として、端点伝送装置の構成を例に説明したが、伝送装置１１０−２などの伝送網１０とのみ接続される中継伝送装置の場合は、アクセス網２０と接続されるＩＦ１１２０及びフレーム処理ブロック１１２１は不要となる。
【００３６】
図７は、網管理システム１００の機能ブロック図である。網管理システム１００は、網情報管理制御部１０００、通信処理部１００２、保守インタフェース（以下ＩＦ）１００３及び、管理網１５と接続されるＩＦ１００４を備える。
【００３７】
通信処理部１００２は、伝送装置１１０からの受信フレームを解析し、障害検出情報や面切替完了応答の管理情報を網情報管理制御部１０００に転送する受信フレーム解析部１００２０と、網情報管理制御部１０００からの通知を受けて伝送装置１１０への面切替指示や面設定変更の管理情報を生成・送信する送信フレーム生成部１００２１を備える。
【００３８】
網情報管理制御部１０００は、面管理テーブル１００１、テーブル更新処理部１０００１、障害影響度計算処理部１０００２、網状態判定処理部１０００３、網構成設定制御部１０００４を備える。面管理テーブル１００１は、各面に属するパスの情報及び障害検出状態の情報を格納するテーブルであり、網情報管理制御部１０００は面管理テーブル１００１の情報を用いて、伝送網１０の障害の状況に応じた適切な面の選択を行う。テーブル更新処理部１０００１は、伝送装置１１０からの障害検出情報や面切替完了応答および、保守ＩＦ１００３からの面設定追加・変更指示を受けて面管理テーブル１００１の更新を行うブロックである。
障害影響度計算処理部１０００２は、面管理テーブル１００１の各面に属するパスの障害検出情報、つまりそのパスが障害によってデータを伝送できなくなっているか否かという情報と、そのパスの優先度を表す情報等を元に、面ごとの障害影響度を計算するブロックである。網状態判定処理部１０００３は、面管理テーブルの各面の障害影響度を参照し、最適な面を決定するブロックである。障害により、最適な面が変わった場合、網構成設定制御部１０００４に面切替を指示する。網構成設定制御部１０００４は網状態判定処理部１０００３からの面切替の指示及び、保守ＩＦ１００３からの面設定追加・変更指示を通信処理部１００２に通知するブロックである。
【００３９】
保守ＩＦ１００３は、網の管理情報を保守者に通知するとともに、保守者からの面設定追加・変更指示を網の管理情報に反映するためのインタフェースであり、ディスプレイやキーボード等で構成されるものとする。もしくは、より上位の管理網と接続され、遠隔で制御するための通信ＩＦとしても良い。なお、本実施の形態においては、面の設定追加は保守ＩＦ１００３を介して行われるものとしたが、網管理システム１００の内部に適切な面の計算を実施する処理部を格納し、本処理部からの情報を元に、面の設定追加を実施するものとしても良い。
【００４０】
本実施の形態に記載の動作を実現する、面管理テーブル１００１の内容及び、網情報管理制御部１０００の処理について、以下、図８〜図１１を用いてより詳細に説明する。
【００４１】
図８は、網管理システム１００の面管理テーブル１００１の構成例を示す図である。面１００１−１は現用面及び複数の予備面を識別するための識別情報を表わし、本実施の形態においては、現用面を面０、第一の予備面を面１、第二の予備面を面２とする。選択状態１００１−２は、伝送網１０が現在どの面のパス構成を選択しているかを示すものである。パス１００１−３は、各面に含まれるパスの集合を示すものであり、各面に含まれるパスの識別情報を表わす。経路情報１００１−４は、各パスの詳細を示すものであり、各パスの端点となる伝送装置の識別情報と中継点となる伝送装置の識別情報により伝送経路を表わし、そしてそのパスが保証すべき伝送帯域である保証帯域を含む。優先度１００１−５は先述のパスごとの優先度を数値で表すものであり、本実施の形態においては、高優先パスを３、中優先パスを２、低優先パスを１とする。現在状態１００１−６はパスごとの障害有無に基づきＯＫ（障害無し）またはＮＧ（障害有り）を設定するものである。
障害影響度１００１−７は、各面の障害の程度を定量的に示すものであり、面に含まれる障害発生パスの数を優先度で重み付けして算出する。本実施の形態においては、障害影響度の算出方法の一例として、ＮＧとなっているパスの優先度の総和を障害影響度とするものとする。伝送網１０において障害が発生していない場合、図８の１００１０−０４０に示すように、面０〜面２におけるパスの現在状態は全てＯＫであり、１００１１−０に示すように、面０〜面２の障害影響度は何れも０である。
【００４２】
図９は、図５で示した隣接地域３０−１の障害発生後の面管理テーブル１００１の状態を表わす。隣接地域３０−１の障害発生後、現在状態１００１−６はパス４０、４２がＮＧとなる。そして面０の障害影響度１００１−７は、パス４０の優先度３とパス４２の優先度１の和で４となる。面１はパス４２がＮＧとなり、パス４２の優先度１から障害影響度１となる。面２はパス４０、４１、４２がＮＧとなり、パス４０の優先度３とパス４１の優先度２とパス４２の優先度１の和で障害影響度６となる。この結果、最も障害影響度の小さい面１が最適な面と判定され、面の切替指示が実施される。
なお、上記障害影響度１００１−７の算出方法は一例であり、最適な面の判定基準は他にも考えられる。例えば、より多くの高優先パスが疎通可能であることを面の選択において最も重視するのであれば、高優先パスの優先度を１００００、中優先パスの優先度を１００、低優先パスの優先度を１とするように、極端に重み付けを行えば良い。また、優先度を問わずより多くのパスが疎通可能であることを面の選択において最も重視するのであれば、高優先パスの優先度を１、中優先パスの優先度を１、低優先パスの優先度を１とするように、優先度を均一にすればよい。
【００４３】
網管理システム１００の網状態判定処理部１０００３により面１が最適な面と判定され、面の切替指示が実施される。その後、各伝送装置１１０において面切替（選択する転送テーブルの変更）が完了し、網管理システム１００に完了が通知されると、図１０の選択状態１００１−２に示すように面０の選択状態が非選択となり、面１が選択状態となる。
【００４４】
図１１は、網管理システム１００の網情報管理制御部１０００の処理を示すフローチャートである。面管理テーブル１００１に基づく伝送網１０の運用管理が開始されると、網情報管理制御部１０００は、定常的に網の障害情報を面管理テーブル１００１に反映、面ごとの障害影響度の算出・比較を行い、必要に応じて面の切替を実施する。
具体的には、まずテーブル更新処理部１０００１によりパスごとの障害検出情報を面管理テーブル１００１の現在状態に反映する（Ｓ−１００１）。既存のＯＡＭ技術により、パスごとの障害の有無は判別できるため、テーブル更新処理部は各伝送装置１１０が通知してくる情報をもとに、選択されている面および非選択の面の各パスについて、面管理テーブル１００１の現在状態１００１−６を更新する。
次に障害影響度計算処理部１０００２が、面管理テーブル１００１の現在状態１００１−６に基づき、面ごとの障害影響度を算出する（Ｓ−１００２）。その後、網状態判定処理部１０００３により選択面及び全ての非選択面の障害影響度を比較し（Ｓ−１００３）、障害影響度が最も小さい面が非選択面であったかを判定する（Ｓ−１００４）。
【００４５】
障害影響度が最も小さい面が選択面であった場合は、現在の選択面が最適な面であるということであり、面の切替は実施せず、再度、Ｓ−１００１による面管理テーブル１００１の更新を実施する。障害影響度が最も小さい面が非選択面であった場合は、その非選択面が網の現在状態において最適な面と判定し、その面を選択する（Ｓ−１００５）。この選択面を伝送網に反映するため、網構成設定制御部１０００４により各伝送装置１１０に面切替を指示する（Ｓ−１００６）。
【００４６】
ここで各伝送装置１１０における面切替の処理の具体例について説明する。
仮に伝送装置１１０−１がパス４０として収容するアクセス網２０−１のイーサフレームに付されるＶＬＡＮ  ＩＤが４０であり、このパス４０の伝送網１０内におけるＭＰＬＳラベルが４００とする。図８の面０を現用面としている場合、伝送装置１１０−１のテーブル選択部１１３０１は面０に対応する転送テーブル１１３０２を選択しており、伝送装置１１０−１はアクセス網２０−１からＶＬＡＮ  ＩＤが４０のフレームを受信すると、これにＭＰＬＳラベル４００を付与して伝送装置１１１−３に向けて転送する。
その後、例えば網管理システム１００から図８の面０を面２に面切替する指示を受けた場合、伝送装置１１０−１の転送テーブル管理部１１３０３は面が面０から面２に変更されたことをテーブル選択部１１３０１に伝える。するとテーブル選択部１１３０１は面２に対応する転送テーブル１１３０２を選択する。また、伝送装置１１０−１は面切替を終了すると、完了の通知を網管理システム１００に送信する。この後伝送装置１１０−１がアクセス網２０−１からＶＬＡＮ  ＩＤが４０のフレームを受信すると、これにＭＰＬＳラベル４００を付与して今度は伝送装置１１１−２に向けて転送する。
【００４７】
図１１の説明に戻る。その後、テーブル更新処理部１０００１は指示をした全ての伝送装置１１０からの面切替完了の通知を受けたかにより、面切替が完了したかを判定する（Ｓ−１００７）。但し、障害により面切替の対象となる伝送装置自体が装置の故障を検出している場合や応答なしとなっているような場合は、Ｓ−１００７の面切替完了の判定において、該伝送装置からの面切替完了の通知の有無は判定条件から除外する。Ｓ−１００７において面切替が完了したと判定されると、テーブル更新処理部１０００１は切替後の面の選択状態を、面管理テーブル１００１の選択状態１００１−２に反映し、Ｓ−１００１の処理に戻る（Ｓ−１００８）。
２.実施の形態２
本実施の形態では、実施の形態１に記載の面切替の動作を実施後に、不通となっているパスについて、他の正常なパスの伝送に影響を与えない迂回路が存在している場合には、その迂回路を使用して疎通させるようパスの変更を実施する伝送網の例を説明する。実施の形態１においては面切替後に不通となるパスについて、迂回路が存在するにもかかわらず使用しないパス構成が選択されている状態となることがある。これは、予め定めた障害想定範囲よりも、実際に障害が生じた範囲が小さい場合等に生じうる。しかし、本実施の形態を適用すれば、面切替により高優先パスの経路を素早く確保した後、不通となっている低優先パスについても可能な限り迂回路を確保し、より適切な面とすることが可能となるのである。
【００４８】
図１２は、本実施の形態における伝送網１１の障害発生時の切替動作の例を示す図である。この例では、一点鎖線で囲んだ領域３１−１Ｂにおいて障害が発生し通信が不通となっている。しかし、予備面を作成するときに想定した障害発生範囲は点線で囲んだ領域３１−１Ａであり、実際の障害発生範囲である３１−１Ｂよりも広い。このため実施の形態１の動作に従えば、網管理システム１０１は選択面を図１５に記載の現用面から図１６に記載の第一の予備面に変更する。この結果、想定障害範囲３１−１Ａに含まれる伝送装置１１１−５や伝送装置１１１−８は機能するにもかかわらず、それらの装置を経由するパスが使用されない場合がある。これにより細い点線で示される低優先パス５２−０は図１６では不通となっている。
図１２に示す実施の形態２では、不通となったパス５２−０が太い点線で示される迂回パス５２−０Ａに切り替えられる。以下、この動作について説明する。
【００４９】
隣接地域３１−１Ａで障害が発生すると、現用面の細い実線で示されるパス５０−０と細い点線で示されるパス５２−０が不通となり、これらのパスが経由する伝送装置１１１においてパスの障害を検出、網管理システム１０１に通知する（Ｓ−１１１）。網管理システム１０１は、面管理テーブル１０１１に障害情報を反映し、面ごとの障害影響度を算出・比較した結果に基づき、適切な面（第一の予備面）を選択する（Ｓ−１２１）。網管理システム１０１は面の選択結果に基づき、各伝送装置１１１に対して面の変更を指示する（Ｓ−１３１）。この例の場合においては、現用面から第一の予備面に切り替える指示を行う。ここで、選択された第一の予備面ではパス５２−０を救済する別のパスが設定されていない。
【００５０】
面切替指示を受けた各伝送装置１１０は、指示に基づき選択面変更を実施する（Ｓ−１４１）。その後、網管理システム１０１は不通となったパス５２−０の迂回路を探索し、伝送装置１１１−４、７、９、８を順に中継する、太い点線で示されるパス５２−０Ａを得る（Ｓ−１５１）。網管理システム１０１は、新たに得た迂回路を含む新たな面の情報を各伝送装置１１１に配信する。そして網管理システム１０１はパス５２−０をパス５２−０Ａに変更した面への切替指示を行い（Ｓ−１６１）、指示を受けた伝送装置１１１において切替処理が行われる（Ｓ−１７１）。本動作を実現するための網管理システム１０１の機能ブロック及び処理については、図１３、図１４を用いてより詳細に説明する。なお、伝送装置１１１及び網管理テーブル１０１１は、それぞれ図６に示した伝送装置１１０及び図８に示した網管理テーブル１００１と同様の構成とすることにより、本実施の形態は実現可能である。
【００５１】
図１３は、網管理システム１０１の機能ブロック図である。網管理システム１０１は、網情報管理制御部１０１０、通信処理部１０１２、保守ＩＦ１０１３及び、管理網１６と接続されるＩＦ１０１４を備える。通信処理部１０１２、保守ＩＦ１０１３及び、管理網１６と接続されるＩＦ１０１４については、図７に図示した網管理システム１００の通信処理部１００２、保守ＩＦ１００３及び、管理網１５と接続されるＩＦ１００４とそれぞれ同様の処理を行う機能ブロックである。また、網情報管理制御部１０１０に含まれる面管理テーブル１０１１、障害影響度計算処理部１０１０２、網状態判定処理部１０１０３についても、図７に図示した網管理システム１００の面管理テーブル１００１、障害影響度計算処理部１０００２、網状態判定処理部１０００３とそれぞれ同様の処理を行う機能ブロックである。
【００５２】
網情報管理制御部１０１０の迂回路計算処理部１０１０５は、面管理テーブル１０１１を参照し、現在状態がＮＧとなっているパスの迂回路を探索する処理部である。各伝送路について伝送帯域１０Ｇｂｐｓからその伝送路を使用するパスの保証帯域の総和を減算した数値を残帯域として管理し、ＮＧパスの端点伝送装置間の伝送経路として存在する経路の中で、最も残帯域の大きい経路を迂回路として選択する。ＮＧパスの端点伝送装置間の伝送経路として存在する経路の抽出は、伝送網内のすべての伝送路の中で、ＮＧパスで使用されＯＫパスでは使用されていない伝送路を異常な伝送路と判定し、それらを除く正常な伝送路の集合により構成可能なＮＧパスの端点伝送装置間の伝送経路を計算することにより行う。
なお、パスの本来の保証帯域に対し、迂回路の残帯域が不十分である場合も、迂回路の残帯域をパスの保証帯域として設定を行う。これは、既存のパスの伝送帯域に影響を与えないようにするためである。また、迂回路を設定するパスにしても、迂回路の残帯域まで伝送帯域を縮退すればパスを設定できるため、保証帯域を確保できなかったとしてもそれを理由に全く不通となるよりは良い。
また、複数のパスがＮＧとなっている場合、優先度の高いパスから迂回路の探索を行い、その後、残りのパスの迂回路を探索することで、より優先度の高いパスから迂回路の確保を行う。迂回路計算処理部１０１０５はＮＧパスの迂回路を可能な限り確保した網構成を新たな面として、網構成設定制御部１０１０４に面の追加・選択を指示する。
【００５３】
網構成設定制御部１０１０４は、図７に図示した網管理システム１００の網構成設定制御部１０００４の処理に加えて、迂回路計算処理部１０１０５から新たな面を追加、選択する指示を受けると、テーブル更新処理部１０１０１に面管理テーブル１０１１への面の追加を指示するとともに、各伝送装置１１１に新たな面を追加、選択する指示を行う。
テーブル更新処理部１０１０１は図７に図示した網管理システム１００のテーブル更新処理部１０００１の処理に加えて、網構成設定制御部１０１０４からの新たな面を追加する指示を受けると、面管理テーブルに新たな面を追加する。
【００５４】
図１４は、網管理システム１０１の網情報管理制御部１０１０の処理を示すフローチャートである。面管理テーブル１０１１に基づく伝送網１１の運用管理が開始されると、網情報管理制御部１０１０は、定常的に網の障害情報を面管理テーブル１０１１に反映、面ごとの障害影響度の算出・比較を行い、必要に応じて面の切替を実施する（Ｓ−１１０１〜Ｓ−１１０４）。これらの処理の詳細は図１１に記載の実施の形態１の網情報管理制御部１０００の処理Ｓ−１００１〜Ｓ−１００８と同様である。
その後、迂回路計算処理部１０１０５は面管理テーブル１０１１を参照し、現在選択している面に不通となっているパスがあるかどうかを確認し、その不通パスについて他の正常パスに影響を与えない迂回路が存在するか否かを探索する（Ｓ−１１０５）。迂回路が存在しない場合は、面切替実施後の面を最適な面と判定し、Ｓ−１１０１の処理に戻る。迂回路が存在した場合は、その迂回路を使用する面構成を新たに追加・選択する指示を網構成設定制御部１０１０４に通知し、網構成設定制御部１０１０４はテーブル更新処理部１０１０１にその面を新たに追加する指示を行うことにより面管理テーブル１０１１に面を追加するとともに、各伝送装置１１１に対してその面を新たに追加・選択する指示を行う（Ｓ−１１０６）。
【００５５】
網管理システム１０１から新たな面の追加・選択を指示された伝送装置１１１の転送テーブル管理部１１３０３は、この新たな面に対応する転送テーブル１１３０２を追加して、テーブル選択部１１３０２に、この新たな転送テーブル１１３０２を選択するよう指示する。新たな面を選択すると、転送テーブル管理部１１３０３は、網管理システム１０１に完了通知を送信する。
【００５６】
その後、テーブル更新処理部１０１０１は指示をした全ての伝送装置からの面追加・選択完了の通知を受けたかにより、迂回路切替が完了したかを判定する（Ｓ−１１０７）。テーブル更新処理部１０１０１はＳ−１１０７において迂回路切替が完了したと判定されると、面管理テーブル１１０１において追加した迂回路切替の面の選択状態を選択とする。（Ｓ−１１０８）。
【００５７】
このように実施の形態２では、面切替を実施した後に、不通となっているパスに対して他の正常なパスの疎通及び保証帯域に影響を与えない迂回路が存在する場合には、改めて迂回路を使用する面への切替を実施し、より適切な網構成への変更を行うことが可能となる。
３.実施の形態３
本実施の形態では、伝送網における障害の発生時に、従来の高速なパスプロテクション切替機能によるパス切替を即座に実施し、その結果網構成全体として不適切な状態である場合には、実施の形態１に記載した面切替を実施することにより網構成の最適化を図る伝送網の例を説明する。
【００５８】
従来の静的パス制御におけるパスプロテクション切替機能において、単一箇所の障害発生の場合は、現用パス、予備パスが何れも不通となるようなパスが生じないパス構成が一般的であり、また、障害によるパス切替後も輻輳やパスの偏りが最小限となるように設計することは比較的容易である。一方、実施の形態１または実施の形態２に記載の面切替は、網管理システムで障害情報を集約した上であらかじめ定めてある面の中から最適なものを選択して切替を行う方式であり、例えば複数のパスを同時に切り替える必要があるような大きな障害が発生した場合により好適である。このように本実施の形態では障害情報を集約した網管理システム主導による比較的規模の大きいパスの切替を想定しているため、伝送装置が障害検出時に自律でパス切替を行うパスプロテクション切替機能と比較すると、切替時間が長くなるという欠点がある。
【００５９】
上記２点を踏まえると単一箇所での障害の場合などは、面切替を実施するのではなく、従来のパスプロテクション切替機能による高速な切替を実施する方が適切であると言える。第３の実施形態を適用することにより、伝送網内の障害発生時に、即座にパスプロテクション切替機能によるパス切替を実施し、その結果が網構成全体として不適切な状態である場合には、面切替により適切な網構成への変更を行うことが可能となる。
【００６０】
図１７は、本実施の形態で記載される伝送網の現用面のパス構成例を示す図である。本実施の形態は、実施の形態１と異なり、現用面のそれぞれの現用パスに対して予め予備パスを設定する。この予備パスは、従来の静的パス制御におけるパスプロテクション切替機能で用いられるものであり、伝送装置１１２により自立的に系の切替が行なわれる。図１７においては、太い実線で示されるパス６０−０に対しては細い実線で示されるパス６０−０Ｂが、太い破線で示されるパス６１−０に対しては細い破線で示されるパス６１−０Ｂが、太い点線で示されるパス６２−０に対しては細い点線で示されるパス６２−０Ｂが、それぞれ予備パスとして対応する。
【００６１】
図１８は、本実施の形態の伝送網１２の障害発生時の切替動作の例を示す図である。この例では、伝送網１２の伝送装置１１２−５、８間の伝送路での障害発生時に、細い実線で示されるパス６０−０が予備パスであり太い実線で示されるパス６０−０Ｂに切り替えられる動作について説明する。この切替動作は従来技術であるパスプロテクション切替機能により実現される。
ＯＡＭ機能によりパス６０−０の障害を検出した端点伝送装置１１２−１、１１は自律的にパス６０−０Ｂへの高速なパス切替を行う（Ｓ−１０２）。これらの障害検出状態及びパス切替結果は網管理システム１０２に集約され（Ｓ−１１２）、面管理テーブル１０２に反映される（Ｓ−１２２）。このように、本実施の形態の伝送網１２は障害の発生時には高速なパス切替による網の救済を試みる。しかし、大規模な障害などにより何れかのパスの現用パスと予備パスが何れも不通となってしまう場合や、複数のパス切替が発生し、何れかの伝送路で輻輳が生じている場合など、パス切替だけでは適切な網構成が取れない場合には、実施の形態１や実施の形態２に示したような、面切替による網構成の変更を実施する。本動作を実現する面管理テーブル１２０１の内容及び網管理システム１０２の機能ブロック、処理については、以下、図１９〜２１を用いてより詳細に説明する。なお、伝送装置１１２は図６に示した伝送装置１１０と同様の構成とすることにより、本実施の形態は実現可能である。
【００６２】
図１９は、網管理システム１０２の機能ブロック図である。網管理システム１０２は、網情報管理制御部１０２０、通信処理部１０２２、保守ＩＦ１０２３及び、管理網１７と接続されるＩＦ１０２４を備える。通信処理部１０２２、保守ＩＦ１０２３及び、管理網１６と接続されるＩＦ１０１４については、図７に図示した網管理システム１００の通信処理部１００２、保守ＩＦ１００３及び、管理網１６と接続されるＩＦ１００４とそれぞれ同様の処理を行う機能ブロックである。また、網情報管理制御部１０２０に含まれるテーブル更新処理部１０２０１、障害影響度計算処理部１０２０２、網状態判定処理部１０２０３、網構成設定制御部１０２０４についても、図７に図示した網管理システム１００のテーブル更新処理部１０００１、障害影響度計算処理部１０００２、網状態判定処理部１０００３、網構成設定制御部１０００４とそれぞれ同様の処理を行う機能ブロックである。
【００６３】
網情報管理制御部１０２０の障害影響判定処理部１０２０５は、面切替の要否を判定するブロックであり、面管理テーブル１０２１を参照し「現用パスと予備パスが共に不通となっているパスが存在する」または、「収容するパスの保証帯域の合計が伝送帯域１０Ｇｂｐｓを上回っている伝送路が存在する」状態にあるかを判定する。何れかの条件が満たされた場合、伝送網１２において大規模な障害などによりパス切替だけでは適切な網構成が取れない、面切替が必要な状態になっていると判定する。
【００６４】
図２０は、網管理システム１０２の面管理テーブル１０２１の構成例を示す図である。面管理テーブル１０２１は図６に示した面管理テーブル１００１の構成との主な違いは、選択されている面０の経路情報１０２１−１について中継点１０２１−２およびパス選択状態１０２１−３がそれぞれ現用パスと予備パスの情報を含んでいること、そして現在状態１０２１−４も現用パスと予備パスの情報をそれぞれ含んでいることである。
本図の現在状態１０２１−４及びパス選択状態１０２１−３は、図１８で示した障害の発生時にパス切替が発生した後の状態を示している。図２０の面管理テーブル１０２１は、障害により０面のパス６０の現用パス６０−０の現在状態１０２１１−０６０がＮＧとなり、伝送装置の自律的なパス切替の発生後、パス６０のパス選択状態１０２１０−０６０が予備パス６０−０Ｂを選択している状態を反映している。
なお、本実施の形態では最も基本的な構成として現用面である面０についてのみ予め各パスの予備パスを設定する構成としたが、予備面への切替後も高速なパスプロテクション切替機能による切替を実現可能とするために、予備面である面１や面２のパスについても予め予備パスを設定しておくこととしても良いし、現用面から予備面へ切り替えた場合に各パスの予備パスを追加で設定することとしても良い。
【００６５】
図２１は、網管理システム１０２の網情報管理制御部１０２０の処理を示すフローチャートである。本実施の形態においては、従来のパス切替だけでは適切な網構成が取れない場合には面切替を実施するが、面切替を行う具体的な条件として、「現用パスと予備パスが共に不通となっているパスが存在する」または、「収容するパスの保証帯域の合計が上限帯域を上回っている伝送路が存在する」を使用することとする。前者は不通パスの存在を示すものであり、後者は輻輳の可能性を示すものである。なお、上限帯域はある伝送路において伝送可能な帯域の上限であり、本実施の形態においては、１０Ｇｂｐｓである。面管理テーブル１０２１に基づく伝送網１２の運用管理が開始されると、網情報管理制御部１０２０はテーブル更新処理部１０２０１により定常的に網の障害情報を面管理テーブル１０２１に反映する（Ｓ−１２０１）。障害影響判定処理部１０２０５は面管理テーブル１０２１を参照し、現用パスと予備パスが共に不通となっているパスが存在するかを判定する（Ｓ−１２０２）。また、収容するパスの保証帯域の合計が上限帯域を上回っている伝送路が存在するかを判定する（Ｓ−１２０３）。Ｓ−１２０２とＳ−１２０３の判定において、何れも満たされなかった場合は、再度、Ｓ−１２０１による面管理テーブルの更新を実施し、何れかが満たされた場合は、面切替が必要な状態と判断し（Ｓ−１２０４）、以後のＳ−１２０５〜Ｓ−１２１１の処理により面切替を試みる。これらの処理は図１１に記載のＳ−１００２〜Ｓ−１００８と同様の処理により実現される。
【００６６】
このように、実施の形態３では、伝送網内の障害発生時に、即座にパスプロテクション切替機能によるパス切替を実施し、その結果が網構成全体として不適切な状態である場合には、面切替により適切な網構成への変更を行うことが可能となる。
【００６７】
上記複数の実施の形態では、パスを端点伝送装置間の伝送経路として説明したが、伝送網１０、１１、１２内の任意の伝送装置間における伝送経路をパスと考えてもこれら実施例は同様に実施可能である。
【００６８】
これら実施例では、網内の伝送装置間のパスの張り方について、網内における障害の発生個所を想定して、当該障害の発生個所を回避する形でパスの組み合わせパターンを複数用意しておき、障害が発生したときにそれら用意しておいた複数のパスの組み合わせパターンのうちの1つを選択して、一斉にパスの切替を行なう。例えば大地震などで特定の地域に大規模な障害が発生したような場合、従来のパス単位の切替では復旧に時間を要したり重要な通信経路（パス）が断絶するなどのおそれがあった。これに対し本実施例では、短時間で重要なパスを救済することができる。
なお、図１０で説明したように、選択した面によっては、比較的重要度が低いパスについては必ずしも救済されるとは限らない。しかし、そのように重要度や緊急度が低い、つまり優先度の低いパスを断ってでも、重要度の高いパスの短時間での復旧が必要な場合もある。例えば、大規模な災害時は政府の指示系統のための通信経路（パス）が断絶してはならない。このような場合に、本実施例を適用すれば少なくとも重要なパスについては通信を継続することが可能となる。
なお、実施の形態２に記載された手法にて重要度のそれほど高く無いパスについても事後的に救済することも可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０、１１、１２  伝送網
１００、１０１、１０２  網管理システム
１００１、１０１１、１０２１  面管理テーブル
１１０、１１１、１１２  伝送装置
３０  隣接地域
４０、４１、４２  パス
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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