(57)【要約】【課題】通信経路の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計すること。【解決手段】通信ノード選択部６９が、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害をそれぞれ検知する複数の障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択し、迂回通信経路設計部７０が、選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際にそれら複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を探索する。【選択図】        図２
2005159434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、通信リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに送信し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切り替える通信ネットワークの迂回通信経路設計方法であって、
保護対象とする現用通信経路上の複数の障害をそれぞれ検知する複数の障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択する通信ノード選択工程と、
前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際に該複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を探索する迂回通信経路探索工程と、
を含んだことを特徴とする迂回通信経路設計方法。
【請求項２】
前記通信ノード選択工程は、転送される障害通信メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間および転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間を基にして障害通知メッセージを転送する時間を計算することを特徴とする請求項１に記載の迂回通信経路設計方法。
【請求項３】
前記通信ノード選択工程は、保護対象とする現用通信経路上の単一の障害を検知する複数の障害検知通信ノードのいずれかから前記障害通知メッセージが転送される時間が所定の時間内である通信ノードを各障害に対して抽出し、各障害に対して抽出された通信ノードに共通して含まれる通信ノードを選択することを特徴とする請求項１または２に記載の迂回通信経路設計方法。
【請求項４】
前記通信ノード選択工程は、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を検知する複数の障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを前記現用通信経路を介して転送する時間が所定の時間内である前記現用通信経路上の通信ノードを選択し、前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを始点通信ノードとする迂回通信経路を探索することを特徴とする請求項１または２に記載の迂回通信経路設計方法。
【請求項５】
前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて前記保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を迂回する迂回通信経路の探索を該現用通信経路を複数のセグメントに分けておこなうことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の迂回通信経路設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、リンク障害またはノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに送信し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切り替える通信ネットワークの迂回通信経路設計方法に関し、特に、通信経路の複数箇所において障害が発生した場合に、所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計することのできる迂回通信経路設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットのサービス多様化と需要拡大に伴い、基幹網を流れる通信トラフィック量は、劇的に増加し続けている。このため、基幹網では、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術を基盤として、大容量化、高速化が進められている。
【０００３】
また、メッシュ型ネットワークのフレキシブルな制御や予備波長の共有による効率的な運用のために、光クロスコネクト（ＯＸＣ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｒｏｓｓ  Ｃｏｎｎｅｃｔ）および光分岐システム（ＯＡＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）の開発も進んでおり、新しい通信インフラの構築とサービスの導入が期待されている。
【０００４】
大容量のＷＤＭネットワークにおいて、システムが収容するサービスが多くなるに伴い、障害が発生した場合の被害も同時に大きくなっている。このため、ネットワークの信頼度を高める高度な管理システムの開発が課題となる。特に、光レイヤでリンク障害や通信ノード障害から高速にサービスを復旧させる技術が重要となる。
【０００５】
本発明者らは、ＷＤＭネットワークにおいて高速な障害復旧を実現するプリプラン型障害復旧方式の検討を進めている（非特許文献１を参照。）。このプリプラン型障害復旧方式では、予め迂回通信経路情報が設定された通信ノードに対して、順次障害を検知した通信ノードから隣接通信ノードに障害情報を通知していく（フラッディングという）ことにより、各通信ノードは設定されている迂回通信経路情報に従い通信経路を並列に切り替える。これにより迂回通信経路を動的に探索する時間を短縮でき、高速なサービス復旧が期待できる。
【０００６】
しかし、並列な通信経路切り替えが可能だとしても、切り替える迂回通信経路上の通信ノードが障害通知を受信するまでの時間が長ければ、高速なサービス復旧は実現できないという問題が残されている。
【０００７】
図２４は、上述した従来のプリプラン型障害復旧方式を説明する図である。図２４には、端局間で光信号を送受信する光パスを基本とするネットワークであって、特に、ＷＤＭ技術を用いて、光ファイバ内に複数の光信号を多重化し、中継に光クロスコネクト(ＯＸＣ)を用いたネットワークが図示されている。
【０００８】
図２４において、通信ノード１から通信ノード２への間で通信ノード１７、１０、１２、１４の現用通信経路３で通信が行われていると想定する。ここで、例えば通信ノード１０、１２間で、障害１１が発生すると、下流側の通信ノード１２がこの障害発生を検知する。各通信ノードは、光スイッチとしての光クロスコネクトから構成されている。
【０００９】
この光クロスコネクトは、光信号入力部側のポートと、光信号出力部側のポートとの間の接続状態を、内蔵されたミラー（図示略）の角度を調整することにより切り替える機能を備えている。
【００１０】
そして、障害を検知した通信ノード１２が障害箇所情報を含む障害通知メッセージ１３を隣接する通信ノード１４に転送し、通信ノード１４は、さらに隣接する通信ノード１５に通知するというように、順次隣接通信ノードに通知する（フラッディングという）。
【００１１】
迂回通信経路を中継する通信ノード１５および１６と、通信経路を切り替える通信ノード１４、１７とは、障害通知メッセージを初めて受信した場合のみ、受信した通信ノードを除く全ての隣接通信ノードに対して障害通知メッセージを転送する。そして、予め設定された迂回通信経路情報に従い、通信経路が現用通信経路３から迂回通信経路４に切り替えられる。
【００１２】
ここで、設定した迂回通信経路上の迂回通信経路を中継する通信ノード１５および１６または通信経路を切り替える通信ノード１４および１７が、障害検知通信ノード１２から距離が離れていて、障害通知メッセージを受信するまでに時間がかかってしまうと、通信経路の復旧が遅れる大きな原因となる。
【００１３】
そこで、従来では、迂回通信経路の設計時に障害を検知した通信ノードから、迂回通信経路上の全ての通信ノードへ障害通知メッセージを転送する時間が、与えられた上限時間を超えない迂回通信経路を予め探索しておき、この迂回通信経路を各通信ノードに設定している（特許文献１を参照。）。
【００１４】
図２５は、上述した従来の迂回通信経路の設計方式を説明する図である。図２５において、通信ノード２０、２２、２３の現用通信経路で通信が行われていると想定する。ここで、例えば通信ノード２０および２２間における障害２１に対して、下流側の通信ノード２２から障害通知メッセージを各通信ノードに転送する時間を算出する。
【００１５】
そして、与えられた上限時間以内に障害通知メッセージを転送することができる範囲内２９にある通信ノード群を用いて迂回通信経路を探索する。図２５の例では、通信ノード２６および２８には、上限時間以内に障害通知メッセージを転送することができないので、探索対象となる通信ノード群から除外される。
【００１６】
また、ラベルスイッチング方式を用いたパケット転送技術であるＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）通信網においては、現用通信経路に障害が発生した際に、障害が発生した通信リンクの上流通信ノードが障害の発生を検知して、現用通信経路に沿って上流側に障害通知メッセージを送信する。そして、その障害通知メッセージを受信した切替通信ノードがあらかじめ設定してある迂回通信経路に通信経路を切り替える処理をおこなう。
【００１７】
図２６は、上述した従来のＭＰＬＳ通信網における迂回通信経路への切り換え方式を説明する図である。図２６において、通信ノード３３、３０、３２、３４からなる現用通信経路３７で通信が行われていると想定する。ここで、例えば通信ノード３０、３２間において障害３１が発生した場合、障害３１が発生した上流側の通信ノード３０がそれを検知して、迂回通信経路３８が設定されている通信ノード３３に障害通知メッセージを送信する。そして、その障害通知メッセージを受信した通信ノード３３は、通信経路を迂回通信経路３８に切り替える。
【００１８】
この場合にも、通信経路を切り替える通信ノード３３が、障害を検知した通信ノード３０から距離が離れていて障害通知メッセージを受信するまでに時間がかかってしまうと、通信経路の復旧が遅れてしまうが、図２５で述べたように、与えられた上限時間を超えない現用通信経路３７上の通信ノード群から通信経路を切り替える通信ノードを選択し、迂回通信経路を設定することにより、その問題を解決することができる。
【００１９】
【特許文献１】特開２００２−２８１０６８号公報
【非特許文献１】藤井泰希，宮崎啓二，伊勢田衡平，「プリプラン型障害復旧方式の検討」，信学技報ＴＭ２０００−６０，ｐｐ．６７−７２，Ｎｏｖ２０００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上記特許文献１に示した従来技術では、通信経路上の一箇所で発生する障害に対しては、要求される復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を効率的に設定することができるが、複数箇所で発生する障害に対しては、それが困難であるという問題があった。
【００２１】
すなわち、上記従来技術では、要求される復旧時間内に通信の復旧を可能とする迂回通信経路がそれぞれ独立に設定されるため、複数の障害箇所を想定した場合には、設定された迂回通信経路間で通信資源の共有がなされず、通信資源の効率的利用が可能な迂回通信経路の設定が難しいという問題があった。
【００２２】
したがって、複数箇所の障害を想定する場合に、通信資源を抑制しつつ、所定の復旧時間内に通信を復旧させることのできる迂回通信経路を設計することが、非常に重要な課題となってきている。
【００２３】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、通信経路の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計することのできる迂回通信経路設計方法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】
【００２４】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、通信リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに送信し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切り替える通信ネットワークの迂回通信経路設計方法であって、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害をそれぞれ検知する複数の障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択する通信ノード選択工程と、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際に該複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を探索する迂回通信経路探索工程と、を含んだことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、前記通信ノード選択工程は、転送される障害通信メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間および転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間を基にして障害通知メッセージを転送する時間を計算することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて、前記現用通信ノード上の始点通信ノードおよび終点通信ノード間の距離が最大となる迂回通信経路を探索することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて、前記現用通信ノード上の始点通信ノードおよび終点通信ノード間の距離が最小となる迂回通信経路を探索することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索工程は、迂回する距離が最短となる迂回通信経路を探索することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索工程は、障害迂回用に確保する予備通信容量が最小となる迂回通信経路を探索することを特徴とする。
【００３０】
また、本発明は、前記通信ノード選択工程は、保護対象とする現用通信経路上の単一の障害を検知する複数の障害検知通信ノードのいずれかから前記障害通知メッセージが転送される時間が所定の時間内である通信ノードを各障害に対して抽出し、各障害に対して抽出された通信ノードに共通して含まれる通信ノードを選択することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明は、前記通信ノード選択工程は、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を検知する複数の障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを前記現用通信経路を介して転送する時間が所定の時間内である前記現用通信経路上の通信ノードを選択し、前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを始点通信ノードとする迂回通信経路を探索することを特徴とする。
【００３２】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて前記保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を迂回する迂回通信経路の探索を該迂回通信経路を複数のセグメントに分けておこなうことを特徴とする。
【００３３】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索工程は、前記迂回通信経路の各セグメントを設定する場合に、隣接する通信ノードを順次追加して該迂回通信経路のセグメントの始点通信ノードおよび終点通信ノード間の通信ノード数が最大となるセグメントを設定することを特徴とする。
【００３４】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索工程は、前記保護対象とする現用通信経路の始点通信ノードから隣接する通信ノードを順次追加していくことにより前記セグメントの設定をおこなうことを特徴とする。
【００３５】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索工程は、前記保護対象とする現用通信経路の終点通信ノードから隣接する通信ノードを順次追加していくことにより前記セグメントの設定をおこなうことを特徴とする。
【００３６】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索工程は、前記保護対象とする現用通信経路の始点通信ノードおよび終点通信ノードの両方から隣接する通信ノードを順次追加していくことにより前記セグメントの設定をおこなうことを特徴とする。
【００３７】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索工程は、通信リンク障害に対する迂回通信経路を探索する場合に、保護対象とする現用通信経路の通信リンクを他のセグメントと重複せずに保護する複数のセグメントの設定をおこなうことを特徴とする。
【００３８】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索工程は、通信ノード障害に対する迂回通信経路を探索する場合に、迂回通信経路の各セグメントの始点または終点通信ノードが他のセグメントにより保護される複数のセグメントを設定することを特徴とする。
【００３９】
また、本発明は、前記通信ノード選択工程は、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害検知通信ノードから制御信号を送信する制御信号通信経路を介して前記障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択し、前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際に該複数の障害箇所を迂回するデータ通信経路の迂回通信経路を探索することを特徴とする。
【００４０】
また、本発明は、複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、通信リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに送信し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切り替える通信ネットワークの迂回通信経路設計装置であって、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害をそれぞれ検知する複数の障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択する通信ノード選択手段と、前記通信ノード選択手段により選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際に該複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を探索する迂回通信経路探索手段と、を備えたことを特徴とする。
【００４１】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索手段により探索された迂回通信経路の情報に基づいて、該迂回通信経路に含まれる通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信するとともに、該要求信号を当該通信ノードの隣接通信ノードに転送するよう要求する経路設定シグナリングをおこなう経路設定シグナリング手段を備え、通信を中継する通信ノードとしての機能を有することを特徴とする。
【００４２】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索手段により探索された迂回通信経路の情報に基づいて、該迂回通信経路に含まれる通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信するとともに、該要求信号を当該通信ノードの隣接通信ノードに転送するよう要求する経路設定シグナリングを通信ノードに起動させる経路設定シグナリング起動手段を備え、通信ノードに設定される迂回通信経路の情報を管理する管理サーバとしての機能を有することを特徴とする。
【００４３】
また、本発明は、前記迂回通信経路探索手段により探索された迂回通信経路の情報に基づいて、該迂回通信経路に含まれる各通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信する経路設定手段を備え、通信ノードに設定される迂回通信経路の情報を管理する管理サーバとしての機能を有することを特徴とする。
【００４４】
また、本発明は、複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、通信リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに送信し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切り替える通信ネットワークの迂回通信経路設計プログラムであって、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害をそれぞれ検知する複数の障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択する通信ノード選択手順と、前記通信ノード選択手順により選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際に該複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を探索する迂回通信経路探索手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害をそれぞれ検知する複数の障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択し、選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際にそれら複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を探索することとしたので、通信経路の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計することができるという効果を奏する。
【００４６】
また、本発明によれば、転送される障害通信メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間および転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間を基にして障害通知メッセージを転送する時間を計算することとしたので、必要とされる復旧時間をより正確に計算できるという効果を奏する。
【００４７】
また、本発明によれば、選択された通信ノードを用いて、現用通信ノード上の始点通信ノードおよび終点通信ノード間の距離が最大となる迂回通信経路を探索することとしたので、迂回通信経路の距離を大きくすることにより迂回通信経路の共有化をしやすくし、通信資源を抑制することができるという効果を奏する。
【００４８】
また、本発明によれば、選択された通信ノードを用いて、現用通信ノード上の始点通信ノードおよび終点通信ノード間の距離が最小となる迂回通信経路を探索することとしたので、迂回通信経路の距離を小さくすることにより復旧時間を短くすることができるという効果を奏する。
【００４９】
また、本発明によれば、迂回する距離が最短となる迂回通信経路を探索することとしたので、通信距離の増加による信号の伝播遅延を抑制することができるという効果を奏する。
【００５０】
また、本発明によれば、障害迂回用に確保する予備通信容量が最小となる迂回通信経路を探索することとしたので、通信資源を抑制する迂回通信経路を設計することができるという効果を奏する。
【００５１】
また、本発明によれば、保護対象とする現用通信経路上の単一の障害を検知する複数の障害検知通信ノードのいずれかから障害通知メッセージが転送される時間が所定の時間内である通信ノードを各障害に対して抽出し、各障害に対して抽出された通信ノードに共通して含まれる通信ノードを選択することとしたので、双方向の通信がおこなわれる通信リンクからなる通信ネットワークに対しても、通信経路の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計することができるという効果を奏する。
【００５２】
また、本発明によれば、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を検知する複数の障害検知通信ノードから、障害通知メッセージを現用通信経路を介して転送する時間が所定の時間内である現用通信経路上の通信ノードを選択し、選択された通信ノードを始点通信ノードとする迂回通信経路を探索することとしたので、ＭＰＬＳ通信網などの迂回通信経路切替方式に対しても、通信経路の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計することができるという効果を奏する。
【００５３】
また、本発明によれば、選択された通信ノードを用いて保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を迂回する迂回通信経路の探索を、その迂回通信経路を複数のセグメントに分けておこなうこととしたので、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を１つの迂回通信経路で迂回することができない場合でも、セグメントごとの迂回通信経路を設計することにより迂回可能な経路を設計することができるという効果を奏する。
【００５４】
また、本発明によれば、迂回通信経路の各セグメントを設定する場合に、隣接する通信ノードを順次追加して迂回通信経路のセグメントの始点通信ノードおよび終点通信ノード間の通信ノード数が最大となるセグメントを設定することとしたので、迂回通信経路のセグメントの距離を大きくすることにより迂回通信経路の共有化をしやすくし、通信資源を抑制することができるという効果を奏する。
【００５５】
また、本発明によれば、保護対象とする現用通信経路の始点通信ノードから隣接する通信ノードを順次追加していくことによりセグメントの設定をおこなうこととしたので、各セグメントを容易かつ効率的に設定することができるという効果を奏する。
【００５６】
また、本発明によれば、保護対象とする現用通信経路の終点通信ノードから隣接する通信ノードを順次追加していくことによりセグメントの設定をおこなうこととしたので、各セグメントを容易かつ効率的に設定することができるという効果を奏する。
【００５７】
また、本発明によれば、保護対象とする現用通信経路の始点通信ノードおよび終点通信ノードの両方から隣接する通信ノードを順次追加していくことによりセグメントの設定をおこなうこととしたので、各セグメントを容易かつ効率的に設定することができるという効果を奏する。
【００５８】
また、本発明によれば、通信リンク障害に対する迂回通信経路を探索する場合に、保護対象とする現用通信経路の通信リンクを他のセグメントと重複せずに保護する複数のセグメントの設定をおこなうこととしたので、通信資源を効率的に利用して通信リンク障害に対処することができるという効果を奏する。
【００５９】
また、本発明によれば、通信ノード障害に対する迂回通信経路を探索する場合に、迂回通信経路の各セグメントの始点または終点通信ノードが他のセグメントにより保護される複数のセグメントを設定することとしたので、通信ノード障害に確実に対処することができるという効果を奏する。
【００６０】
また、本発明によれば、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害検知通信ノードから、制御信号を送信する制御信号通信経路を介して障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択し、選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際にその複数の障害箇所を迂回するデータ通信経路の迂回通信経路を探索することとしたので、制御信号を送信する通信網とデータ通信をおこなう通信網とが別々である場合でも、データ通信経路の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計することができるという効果を奏する。
【００６１】
また、本発明によれば、探索された迂回通信経路の情報に基づいて、迂回通信経路に含まれる通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信するとともに、その要求信号を当該通信ノードの隣接通信ノードに転送するよう要求する経路設定シグナリングをおこない、さらに、通信を中継する通信ノードとしての機能を有することとしたので、迂回通信経路の設計を通信ノード自体がおこない、他の通信ノードに迂回通信経路を設定させることができるという効果を奏する。
【００６２】
また、本発明によれば、探索された迂回通信経路の情報に基づいて、迂回通信経路に含まれる通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信するとともに、その要求信号を当該通信ノードの隣接通信ノードに転送するよう要求する経路設定シグナリングを通信ノードに起動させ、さらに、通信ノードに設定される迂回通信経路の情報を管理する管理サーバとしての機能を有することとしたので、迂回通信経路の設計を通信ノードとは独立した管理サーバがおこなうことができ、通信ノードの処理負担を軽減することができるという効果を奏する。
【００６３】
また、本発明によれば、探索された迂回通信経路の情報に基づいて、迂回通信経路に含まれる各通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信し、さらに、通信ノードに設定される迂回通信経路の情報を管理する管理サーバとしての機能を有することとしたので、迂回通信経路の設計を通信ノードとは独立した管理サーバがおこなうことができるとともに、管理サーバが直接各通信ノードに迂回通信経路の設定要求をおこなうので、通信ノードの処理負担をさらに軽減することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る迂回通信経路設計方法、迂回通信経路設計装置および迂回通信経路設計プログラムの好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００６５】
図１は、本実施例１に係る迂回通信経路設計処理について説明する説明図である。図１に示すように、この迂回通信経路設計処理では、保護対象とする現用通信経路４０上の複数の障害を検知する複数の障害検知通信ノード４２、４３、４４および４５から障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノード４７および４８を選択し、選択された通信ノード４７および４８を用いて複数の障害箇所を迂回する各障害箇所に共通の迂回通信経路を探索する。
【００６６】
ここで、障害とは、通信リンクに発生する障害または通信ノードに発生する障害のことである。通信リンクに障害が発生した場合は、その通信リンクに接続されている通信ノードが障害通知メッセージを送信する。
【００６７】
通信ノードに障害が発生した場合には、その障害が発生した通信ノードが障害通知メッセージを送信するか、それが不可能な場合は、障害が発生した通信ノードに隣接する通信ノードが障害通知メッセージを送信する。以下では、現用通信経路の通信ノードに障害が発生した場合に、障害発生箇所の下流側の通信ノードが検知して、障害通知メッセージを送信する場合について説明する。
【００６８】
上記迂回通信経路設計処理は、具体的には、現用通信経路４０上の各障害検知通信ノード４２〜４５から障害通知メッセージを転送する時間が、指定された所定の時間内である通信ノードを含んだ障害通知エリア５１〜５４を各障害検知通信ノード４２〜４５ごとに求める。
【００６９】
そして、その各障害通知エリア５１〜５４に共通に含まれる通信ノード４７および４８を抽出し、抽出された通信ノード４７および４８を用いて保護対象とする現用通信経路４０上で発生した複数の障害の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を設計する処理をおこなう。
【００７０】
その際、通信ノード４９は、障害検知通信ノード４２および４３に対応する障害通知エリア５１および５２の外にあるので、迂回通信経路を構成するために用いられる通信ノードから除外される。同様に、通信ノード５０は、いずれの障害通知エリア５１〜５４にも属していないので、迂回通信経路を構成するために用いられる通信ノードから除外される。
【００７１】
ここで、上記障害通知メッセージを転送する時間とは、転送される障害通信メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間と、転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間との和から計算される。
【００７２】
また、障害が発生した際にその復旧に要求される障害復旧時間は、上記障害通知メッセージを転送する時間と、その障害通知メッセージを受信した各通信ノードが迂回通信経路に切り替える迂回通信経路切替時間とからなる。
【００７３】
ただし、迂回通信経路切替時間は、通信ノードの装置に依存する固有の時間であるため、障害復旧時間から迂回通信経路切替時間を差し引いた時間、すなわち障害通知メッセージを転送する時間に上限を設けることにより、障害復旧時間を短縮する。
【００７４】
このようにして、各障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を設計することにより、通信経路の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧させる迂回通信経路を設計することができる。
【００７５】
なお、この迂回通信経路設計処理は、迂回通信経路の管理をおこなう管理通信ノードがおこなう。この管理通信ノードは、迂回通信経路を設計した後、迂回通信経路を構成する他の通信ノードに対して、迂回通信経路の情報とともに迂回通信経路の設定を要求する迂回通信経路設定シグナリングメッセージを送信する処理をおこなう。
【００７６】
つぎに、本実施例１に係る管理通信ノードの機能的構成について説明する。図２は、本実施例１に係る管理通信ノード６０の機能的構成について説明する説明図である。図２に示すように、この管理通信ノード６０は、光信号入力部６１、光スイッチ部６２、光信号出力部６３、メッセージ受信部６４、メッセージ処理部６５、メッセージ送信部６６、記憶部６７、入力監視部６８、通信ノード選択部６９、迂回通信経路設計部７０および制御部７１を有する。
【００７７】
光信号入力部６１は、隣接する上流側の通信ノードからの光信号を受信する受信部であり、光信号出力部６３は、受信した光信号を隣接する下流側の通信ノードに出力する出力部である。光スイッチ部６２は、現用通信経路上に障害が発生し、当該通信ノードにおいて迂回通信経路への切り替えが必要な場合に、迂回通信経路に切り替えをおこなうスイッチ部である。
【００７８】
光信号入力部６１および光信号出力部６３には、それぞれ複数の通信リンクが接続されており、光スイッチ部６２によりそのうちの１つが選択されて、各種データの送受信をおこなう。
【００７９】
メッセージ受信部６４は、隣接する通信ノードから送られてくる障害通知メッセージを受信する受信部である。この障害通知メッセージには、障害が発生したリンクを特定するための障害箇所情報が含まれている。
【００８０】
メッセージ処理部６５は、メッセージ受信部６４に受信された障害通知メッセージを保持する処理部である。なお、同じ障害通知メッセージが異なる通信ノードからそれぞれ送信された場合、メッセージ処理部６５は、最初に受信した障害通知メッセージのみを保持する。
【００８１】
また、メッセージ処理部６５は、保持している障害通知メッセージを探索することにより、メッセージ受信部６４によって新たに受信された障害通知メッセージがそれまでに受信済みの障害通知メッセージと重複しないか否かを判断する。すなわち、メッセージ処理部６５は、メッセージ受信部６４に受信された障害通知メッセージが新規な障害通知メッセージであるか否かを判断する。
【００８２】
ここで、メッセージ受信部６４に受信された障害通知メッセージが、新規な障害通知メッセージである場合、メッセージ処理部６５は、メッセージ送信部６６に対して、当該障害通知メッセージを送信する指示を出す。メッセージ送信部６６は、メッセージ処理部６５からの上記指示に基づいて、当該障害通知メッセージを隣接通信ノードへ送信する。
【００８３】
また、メッセージ処理部６５は、メッセージ送信部６６への指示を出した後、後に説明する記憶部６７に記憶された迂回通信経路情報６７ｃを参照し、光スイッチ部６２に現用通信経路から迂回通信経路に通信経路を切り替える指示を出す。
【００８４】
また、メッセージ処理部６５は、入力監視部６８が、光信号入力部６１に繋がる通信リンクの障害を検出した場合に、通信リンク単位の障害箇所、障害検知通信ノード（自通信ノード）の情報を含む障害通知メッセージを作成し、作成した障害通知メッセージをメッセージ送信部６６に送信させる。この障害通知メッセージは、他の通信ノードにフラッディングにより通知される。
【００８５】
さらに、メッセージ処理部６５は、迂回通信経路設計部７０により迂回通信経路が設計された場合に、その迂回通信経路に属する通信ノードに対して、迂回通信経路の情報とともにその情報に基づいて迂回通信経路を設定する要求信号を送信する迂回通信経路設定シグナリングをおこなう。この迂回通信経路設定シグナリングには、ＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｒｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｗｉｔｈ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）等のプロトコルが用いられる。
【００８６】
また、メッセージ処理部６５は、他の通信ノードに対してトポロジーの情報を送信するよう要求するメッセージを、メッセージ送信部６６を介して送信し、それに応じて送信されたトポロジーの情報を取得して記憶部６７にトポロジー情報６７ａとして記憶する処理をおこなう。この情報収集には、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ）等のプロトコルが用いられる。
【００８７】
記憶部６７は、さまざまな情報を記憶することが可能な記憶デバイスであり、トポロジー情報６７ａ、現用通信経路情報６７ｂおよび迂回通信経路情報６７ｃを記憶している。トポロジー情報６７ａは、迂回通信経路の設計対象である光通信ネットワークのトポロジーを表す情報である。
【００８８】
図３は、図２に示したトポロジー情報６７ａの一例を示す図である。このトポロジー情報６７ａは、メッセージ処理部６６により収集された情報、あるいは、ユーザにより入力された情報を記憶したものである。
【００８９】
図３に示すように、トポロジー情報６７ａは、光通信ネットワークを構成する通信ノード間を結ぶ通信リンクに関する情報であって、通信リンク、通信リンクにより接続される一方の通信ノード、通信リンクにより接続される他方の通信ノードおよび通信リンクの長さの情報を含んでいる。
【００９０】
図２の説明に戻ると、現用通信経路情報６７ｂは、光通信ネットワーク上に設定される現用通信経路に関する情報である。図４は、図２に示した現用通信経路情報６７ｂの一例を示す図である。図４に示すように、この現用通信経路情報６７ｂは、現用通信経路、現用通信経路の始点通信ノード、現用通信経路の終点通信ノード、始点通信ノードと終点通信ノードとの間に存在する経由通信ノード系列およびチャネル数の情報から構成されている。
【００９１】
図２の説明に戻ると、迂回通信経路情報６７ｃは、障害が発生した際に現用通信経路から切り替える迂回通信経路の情報である。図５は、図２に示した迂回通信経路情報６７ｃの一例を示す図である。図５に示すように、この迂回通信経路情報６７ｃは、障害箇所、障害現用通信経路、迂回通信経路および障害検知通信ノードの情報を含んでいる。
【００９２】
障害箇所は、光通信ネットワークにおいて障害が発生した箇所を通信リンク（通信ノード−通信ノード間）で表したものである。例えば、通信リンクＬ１（Ｎ１−Ｎ２間）は、通信ノードＮ１と通信ノードＮ２との間の通信リンクＬ１で障害が発生したことを表している。
【００９３】
障害現用通信経路は、障害箇所を含む現用通信経路を通信ノード系列で表したものである。例えば、Ｐ１（Ｎ１、Ｎ２）は、通信ノードＮ１を始点、通信ノードＮ２を終点とする障害現用通信経路を表している。
【００９４】
迂回通信経路は、上記障害現用通信経路に１対１で対応するように予め決められており、障害発生時における切り替え先の通信経路である。この迂回通信経路は、通信ノード系列で表されている。例えば、ＳＰ１（Ｎ１、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ２）は、通信ノードＮ１を始点とし、通信ノードＮ４および通信ノードＮ５を経由して、通信ノードＮ２を終点とする迂回通信経路を表している。
【００９５】
障害検知通信ノードは、現用通信経路上で発生した障害箇所に対して、下流側直後に位置する通信ノードであって、光信号の断（受信不可）により障害を検知する通信ノードである。
【００９６】
上述の例では、障害現用通信経路でＰ１上のリンクＬ１で障害が発生すると、通信ノードＮ２で障害が検知された後、障害通知メッセージが送信される。そして、障害通知メッセージを受信した各通信ノードは、迂回通信経路情報６７ｃを参照して、障害現用通信経路であるＰ１から迂回通信経路であるＳＰ１へと通信経路を切り替えるための処理を実行する。
【００９７】
図２の説明に戻ると、入力監視部６８は、光信号入力部６１に入力された光信号の状態を監視する監視部である。この入力監視部６８は、光信号入力部６１に繋がる通信リンクに障害が発生した場合、すなわち、光信号断等によりエラーとなった場合、メッセージ処理部６５に障害通知メッセージを送信するよう要求する。
【００９８】
通信ノード選択部６９は、図１において説明したように、保護対象とする現用通信経路上の、複数の障害を検知する複数の障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択する選択部である。
【００９９】
障害通知メッセージを転送する時間は、転送される障害通信メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間と、転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間との和とを通信コストとし、Ｄｉｊｋｓｔｒａ法等に代表される通信経路探索アルゴリズムを用いることにより算出される。
【０１００】
迂回通信経路設計部７０は、通信ノード選択部６９により選択された通信ノードを用いて、複数の障害が発生した際にそれら複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を設計する設計部である。
【０１０１】
具体的には、迂回通信経路設計部７０は、通信リンクの距離をコストとして、Ｄｉｊｋｓｔｒａ法等に代表される通信経路探索アルゴリズムを適用することにより、迂回する距離が最小となる迂回通信経路を設計する。
【０１０２】
あるいは、迂回通信経路設計部７０は、追加される予備通信容量が最小となる迂回通信経路を設計する。ここで、予備通信容量とは、迂回通信用に予約している通信容量である。ある通信リンクに対して複数の迂回通信経路が設定されている場合でも、それら複数の迂回通信経路が同時に使用されることは極めて稀であるため、最も通信容量を消費する迂回通信経路の容量分を確保すればよい。
【０１０３】
また、迂回通信経路設計部７０は、単に現用通信ノード上の始点通信ノードおよび終点通信ノード間の距離が最大あるいは最小となる迂回通信経路を設計することとしてもよい。
【０１０４】
具体的には、迂回通信経路設計部７０は、新たな迂回通信経路を設定するのに必要な予備通信容量から、すでに他の迂回通信経路により予約されている予備通信容量を差し引いた予備通信容量の追加分を各通信リンクのコストとして設定し、Ｄｉｊｋｓｔｒａ法等に代表される通信経路探索アルゴリズムを適用して、追加される予備通信容量が最小となる迂回通信経路を設計する。
【０１０５】
上述した設計基準のいずれを採用するかは、あらかじめ定めておく。また、迂回通信経路設計部７０は、設計した迂回通信経路の情報を迂回通信経路情報６７ｃとして記憶部６７に記憶する。
【０１０６】
また、迂回通信経路設計部７０は、迂回通信経路の設計処理終了後、迂回通信経路に属する通信ノードに対して迂回通信経路設定シグナリングをおこなうようメッセージ処理部６５に指示する。
【０１０７】
制御部７２は、この管理通信ノード６０の全体制御をおこなう制御部であり、各機能部間の各種データの授受などを司る制御部である。
【０１０８】
なお、ここでは、迂回通信経路を設計する管理通信ノード６０の機能的構成について説明したが、その他の通信ノードの機能的構成は、管理通信ノード６０の機能部から迂回通信経路を設計する機能部、すなわち通信ノード選択部６９と迂回通信経路設計部７０とを除外したものであってもよい。
【０１０９】
ただし、その場合、その他の通信ノードのメッセージ処理部は、他の通信ノードから迂回通信経路設定シグナリングを受け付けた場合に、迂回通信経路を自通信ノードに設定するとともに、迂回通信経路に属する隣接通信ノードに対して迂回通信経路設定シグナリングをおこなう機能を有する。
【０１１０】
つぎに、本実施例１に係る迂回通信経路設計処理の処理手順について説明する。図６は、本実施例１に係る迂回通信経路設計処理の処理手順を示すフローチャートである。図６に示すように、まず、通信ノード選択部６９は、記憶部６７に記憶されたトポロジー情報６７ａを取得し（ステップＳ１０１）、保護対象とする現用通信経路上の各通信リンクの障害箇所｛ｉ｝に対する障害通知メッセージの転送時間を算出する（ステップＳ１０２）。
【０１１１】
そして、通信ノード選択部６９は、障害箇所｛ｉ｝ごとに上記転送時間が指定された時間以内である通信ノード群｛Ｇｉ｝を抽出し（ステップＳ１０３）、さらに、抽出された各ノード群｛Ｇｉ｝に共通して含まれる通信ノード群を、迂回可能通信ノード群Ｇとして抽出する（ステップＳ１０４）。
【０１１２】
その後、迂回通信経路設計部７０は、迂回可能通信ノード群Ｇに属する通信ノードで構成され、所定の基準に適合する迂回通信経路を探索する（ステップＳ１０５）。ここで、所定の基準とは、迂回距離最小、予備通信容量最小、始点および終点通信ノード間の距離最大あるいは始点および終点通信ノード間の距離最小という迂回通信経路の設計基準である。
【０１１３】
続いて、迂回通信経路設計部７０は、探索した迂回通信経路を迂回通信経路情報６７ｃに記憶し（ステップＳ１０６）、メッセージ処理部６５は、迂回通信経路の設定要求を他の通信ノードに送信して（ステップＳ１０７）、この迂回通信経路設定処理を終了する。
【０１１４】
上述してきたように、本実施例１では、通信ノード選択部６９が、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害をそれぞれ検知する複数の障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択し、迂回通信経路設計部７０が、選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際にそれら複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を探索することとしたので、通信経路の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計することができる。
【０１１５】
また、本実施例１では、通信ノード選択部６９が、転送される障害通信メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間および転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間を基にして障害通知メッセージを転送する時間を計算することとしたので、必要とされる復旧時間をより正確に計算できる。
【０１１６】
また、本実施例１では、迂回通信経路設計部７０が、通信ノード選択部６９により選択された通信ノードを用いて、現用通信ノード上の始点通信ノードおよび終点通信ノード間の距離が最大となる迂回通信経路を探索することとしたので、迂回通信経路の距離を大きくすることにより迂回通信経路の共有化をしやすくし、通信資源を抑制することができる。
【０１１７】
また、本実施例１では、迂回通信経路設計部７０が、通信ノード選択部６９により選択された通信ノードを用いて、現用通信ノード上の始点通信ノードおよび終点通信ノード間の距離が最小となる迂回通信経路を探索することとしたので、迂回通信経路の距離を小さくすることにより復旧時間を短くすることができる。
【０１１８】
また、本実施例１では、迂回通信経路設計部７０が、迂回する距離が最短となる迂回通信経路を探索することとしたので、通信距離の増加による信号の伝播遅延を抑制することができる。
【０１１９】
また、本実施例１では、迂回通信経路設計部７０が、障害迂回用に確保する予備通信容量が最小となる迂回通信経路を探索することとしたので、通信資源を抑制する迂回通信経路を設計することができる。
【０１２０】
また、本実施例１では、メッセージ処理部６５が、迂回通信経路設計部７０により探索された迂回通信経路の情報に基づいて、迂回通信経路に含まれる通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信するとともに、その要求信号を当該通信ノードの隣接通信ノードに転送するよう要求する経路設定シグナリングをおこなうこととしたので、迂回通信経路の設計を通信ノード６０がおこない、他の通信ノードに迂回通信経路を設定させることができる。
【実施例２】
【０１２１】
ところで、上記実施例１では、障害発生箇所の下流側の通信ノードが障害発生を検知した際に所定の復旧時間内に通信を復旧することのできる迂回通信経路を設計することとしたが、各通信リンクが双方向の通信をおこなう場合には、障害発生箇所を挟む通信ノードのいずれかが障害の発生を検知した際に所定の復旧時間内に通信を復旧することのできる迂回通信経路を設計することとしてもよい。
【０１２２】
そこで、本実施例２では、双方向通信において障害発生箇所を挟む通信ノードのいずれかが障害の発生を検知した際に所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計する場合について説明することとする。
【０１２３】
まず、本実施例２に係る迂回通信経路設計処理について説明する。図７は、隣接する２つの通信ノードから障害通知メッセージが転送される障害通知エリアについて説明する説明図であり、図８は、本実施例２に係る迂回通信経路設計処理について説明する説明図である。
【０１２４】
図７に示すように、この迂回通信経路設計処理では、まず、障害８２を検知する現用通信経路８０上の２つの通信ノード８１または８３のいずれかから障害通知メッセージが転送される時間が所定の時間内である通信ノード群を抽出する。
【０１２５】
具体的には、指定された上限時間内に通信ノード８１から障害通知メッセージが転送される範囲９０、および、指定された上限時間内に通信ノード８３から障害通知メッセージが転送される範囲９１のいずれかに含まれる範囲を、障害通知エリアとして設定する。この処理を保護対象とする現用通信経路上の各通信リンクに対しておこない、通信リンクごとに障害通知エリアを設定する。
【０１２６】
そして、図８に示すように、設定された各障害通知エリアに共通に含まれる通信ノード１０６および１０７を抽出し、抽出された通信ノード１０６および１０７を用いて保護対象とする現用通信経路１００上で発生した複数の障害の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を設計する処理をおこなう。
【０１２７】
その際、通信ノード１０８は、通信ノード１０１および１０２に対応する障害通知エリア１１０と、通信ノード１０２および１０３に対応する障害通知エリア１１１との外にあるので、迂回通信経路を構成するために用いられる通信ノードから除外される。同様に、通信ノード１０９は、いずれの障害通知エリア１１０〜１１３にも属していないので、迂回通信経路を構成するために用いられる通信ノードから除外される。
【０１２８】
つぎに、本実施例２に係る管理通信ノードの機能的構成について説明する。図９は、本実施例２に係る管理通信ノード７３の機能的構成を示す図である。なお、ここでは、図２で説明した機能部と同様の機能を有する機能部については詳細な説明を省略する。
【０１２９】
図９に示すように、この管理通信ノード１２０は、光信号入出力部１２１および１２３、光スイッチ部１２２、メッセージ送受信部１２４および１２６、メッセージ処理部１２５、記憶部１２７、入力監視部１２８および１２９、通信ノード選択部１３０、迂回通信経路設計部１３１および制御部１３２を有する。
【０１３０】
光信号入出力部１２１は、隣接する上流側の通信ノードからの光信号を受信し、また、光信号入出力部１２３が受信した光信号を隣接する下流側の通信ノードに出力する入出力部である。また、光信号入出力部１２３は、隣接する上流側の通信ノードからの光信号を受信し、また、光信号入出力部１２１が受信した光信号を隣接する下流側の通信ノードに出力する入出力部である。
【０１３１】
光スイッチ部１２２は、図２で説明した光スイッチ部６２の機能に対応する機能部であり、現用通信経路上に障害が発生し、当該通信ノードにおいて迂回通信経路への切り替えが必要な場合に、迂回通信経路に切り替えをおこなうスイッチ部である。
【０１３２】
メッセージ送受信部１２４および１２６は、隣接する通信ノードから送られてくる障害通知メッセージを受信し、また、障害通知メッセージを隣接通信ノードへ送信する送受信部である。
【０１３３】
メッセージ処理部１２５は、図２で説明したメッセージ処理部６５の機能に対応する機能部であり、メッセージ送受信部１２４および１２６に受信された障害通知メッセージを保持する処理部である。また、メッセージ処理部１２５は、保持している障害通知メッセージを探索することにより、メッセージ送受信部１２４または１２６によって新たに受信された障害通知メッセージがそれまでに受信済みの障害通知メッセージと重複しないか否かを判断し、新規な障害通知メッセージである場合、メッセージ送受信部１２４または１２６に対して、当該障害通知メッセージを送信する指示を出す。
【０１３４】
また、メッセージ処理部１２５は、メッセージ送受信部１２４または１２６への指示を出した後、記憶部１２７に記憶された迂回通信経路情報１２７ｃを参照し、光スイッチ部１２２に通信経路を切り替える指示を出す。また、メッセージ処理部１２５は、入力監視部１２８または１２９が、光信号入出力部１２１または１２３に繋がる通信リンクの障害を検出した場合に、通信リンク単位の障害箇所、障害検知通信ノード（自通信ノード）の情報を含む障害通知メッセージを作成し、作成した障害通知メッセージをメッセージ送受信部１２４または１２６に送信させる。
【０１３５】
さらに、メッセージ処理部１２５は、迂回通信経路設計部１３１により設計された迂回通信経路情報１２７ｃをその迂回通信経路に属する通信ノードに対して送信するとともに、送信した迂回通信経路情報１２７ｃに基づいて迂回通信経路を設定するよう当該通信ノードに対して要求する迂回通信経路設定シグナリングをおこなう。
【０１３６】
また、メッセージ処理部１２５は、他の通信ノードに対してトポロジーの情報を送信するよう要求するメッセージを、メッセージ送受信部１２４および１２６を介して送信し、それに応じて送信されたトポロジーの情報を取得して記憶部１２７にトポロジー情報１２７ａとして記憶する処理をおこなう。
【０１３７】
記憶部１２７は、図２で説明した記憶部６７の機能に対応する機能部であり、トポロジー情報１２７ａ、現用通信経路情報１２７ｂおよび迂回通信経路情報１２７ｃを記憶している。トポロジー情報１２７ａ、現用通信経路情報１２７ｂおよび迂回通信経路情報１２７ｃは、図３、図４および図５で説明したトポロジー情報６７ａ、現用通信経路情報６７ｂおよび迂回通信経路情報６７ｃと同様の情報である。
【０１３８】
入力監視部１２８および１２９は、それぞれ光信号入出力部１２１および１２３に入力された光信号の状態を監視する監視部である。この入力監視部７１は、光信号入出力部１２１および１２３に繋がる通信リンクに障害が発生した場合、すなわち、光信号断等によりエラーとなった場合、メッセージ処理部１２５に障害通知メッセージを送信するよう要求する。
【０１３９】
通信ノード選択部１３０は、単一の障害を検知する複数の障害検知通信ノードのいずれかから障害通知メッセージが転送される時間が所定の時間内である通信ノード群を各障害に対して抽出し、各障害に対して抽出された通信ノード群に共通して含まれる通信ノードを選択する。
【０１４０】
具体的には、図７で説明したように、障害を検知する２つの通信ノードのいずれかから障害通知メッセージが転送される時間が所定の時間内である障害通知エリアを算出し、各障害に対して算出された障害通知エリアに共通して含まれる通信ノード群を抽出する。
【０１４１】
迂回通信経路設計部１３１は、図２で説明した迂回通信経路設計部７０の機能に対応する機能部であり、通信ノード選択部１３０により選択された通信ノードを用いて、複数の障害が発生した際にそれら複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を、迂回距離最小、予備通信容量最小、始点および終点通信ノード間の距離最大あるいは始点および終点通信ノード間の距離最小という設計基準に基づいて設計する設計部である。
【０１４２】
制御部１３２は、図２で説明した制御部７１の機能に対応する機能部であり、各機能部間の各種データの授受などを司るなどして、管理通信ノード１２０の全体制御をおこなう制御部である。
【０１４３】
つぎに、本実施例２に係る迂回通信経路設計処理の処理手順について説明する。図１０は、本実施例２に係る迂回通信経路設計処理の処理手順を示すフローチャートである。図１０に示すように、まず、通信ノード選択部１３０は、記憶部１２７に記憶されたトポロジー情報１２７ａを取得し（ステップＳ２０１）、保護対象とする現用通信経路上の各障害検知通信ノードからの障害通知メッセージの転送時間を算出する（ステップＳ２０２）。
【０１４４】
そして、通信ノード選択部１３０は、通信リンクにより接続された、隣接する２つの障害検知通信ノードの組｛ｉ｝のうち、いずれかの障害検知通信ノードからの障害通知メッセージの転送時間が指定された時間以内である通信ノード群｛Ｇｉ｝を障害検知通信ノードの組｛ｉ｝ごとに抽出し（ステップＳ２０３）、抽出された各ノード群｛Ｇｉ｝に共通して含まれる通信ノード群を、迂回可能通信ノード群Ｇとして抽出する（ステップＳ２０４）。
【０１４５】
その後、迂回通信経路設計部１３１は、迂回可能通信ノード群Ｇに属する通信ノードで構成され、所定の基準に適合する迂回通信経路を探索する（ステップＳ２０５）。ここで、所定の基準とは、迂回距離最小、予備通信容量最小、始点および終点通信ノード間の距離最大あるいは始点および終点通信ノード間の距離最小という迂回通信経路の設計基準である。
【０１４６】
続いて、迂回通信経路設計部１３１は、探索した迂回通信経路を迂回通信経路情報１２７ｃに記憶し（ステップＳ２０６）、メッセージ処理部１２５は、迂回通信経路の設定要求を他の通信ノードに送信して（ステップＳ２０７）、この迂回通信経路設定処理を終了する。
【０１４７】
上述してきたように、本実施例２では、通信ノード選択部１３０が、保護対象とする現用通信経路上の単一の障害を検知する複数の障害検知通信ノードのいずれかから障害通知メッセージが転送される時間が所定の時間内である通信ノードを各障害に対して抽出し、各障害に対して抽出された通信ノードに共通して含まれる通信ノードを選択することとしたので、双方向の通信がおこなわれる通信リンクからなる通信ネットワークに対しても、通信経路の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計することができる。
【実施例３】
【０１４８】
ところで、上記実施例１および２では、所定の時間以内に障害通知メッセージを転送することができる迂回可能通信ノード群を抽出し、抽出された迂回可能通信ノード群に共通に含まれる通信ノードを用いて迂回通信経路を設計することとしたが、前述したＭＰＬＳ通信網のように、現用通信経路上の切替通信ノードが障害通信メッセージを受信した際に、あらかじめ設定してある迂回通信経路に通信経路を切り替えるよう構成されている通信網の場合には、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である現用通信経路上の通信ノードを始点通信ノードとする迂回通信ノードを探索することとしてもよい。
【０１４９】
そこで、本実施例３では、障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である現用通信経路上の通信ノードを選択し、選択された通信ノードを始点通信ノードとする迂回通信ノードを探索する場合について説明する。
【０１５０】
まず、本実施例３に係る迂回通信経路設計処理について説明する。図１１は、障害通知メッセージのフラッディングにより切り替えがおこなわれる迂回通信経路設計処理について説明する説明図である。
【０１５１】
図１１に示すように、この迂回通信経路設計処理では、保護対象とする現用通信経路１４０上の複数の障害をそれぞれ検知する複数の障害検知通信ノード１４２、１４３および１４４から、障害通知メッセージをフラッディングにより転送する時間が所定の時間内である通信ノード１４１を選択し、選択された通信ノード１４１を始点通信ノードとする迂回通信経路を探索する。
【０１５２】
具体的には、保護対象とする現用通信経路１４０上の各障害検知通信ノード１４２、１４３および１４４から指定された上限時間内に障害通知メッセージが転送される障害通信エリア１４６、１４７および１４８を設定し、各障害通信エリア１４６、１４７および１４８に共通に含まれる通信ノード１４１を始点通信ノードとする迂回通信経路を探索する。
【０１５３】
ここで、現用通信経路上に始点通信ノードを有する迂回通信経路の候補をあらかじめ設定しておく。そして、上記処理にしたがって迂回通信経路の始点通信ノードを決定することにより、実際に使用する迂回通信経路を抽出する。
【０１５４】
図１２は、障害通知メッセージの上流通信ノードへの転送により切り替えがおこなわれる迂回通信経路の設計処理について説明する説明図である。図１１では、障害検知通信ノードが障害通知メッセージをフラッディングする場合について説明したが、図１２では、障害通知メッセージを現用通信経路に沿って上流通信ノードへ転送する場合を示している。
【０１５５】
図１２に示すように、この迂回通信経路設計処理では、保護対象とする現用通信経路１５０上の複数の障害を検知する複数の障害検知通信ノード１５２、１５３および１５４から、障害通知メッセージを現用通信経路に沿って上流通信ノードに転送する時間が所定の時間内である通信ノード１５１を選択し、選択された通信ノード１５１を始点通信ノードとする迂回通信経路を探索する。
【０１５６】
具体的には、保護対象とする現用通信経路１５０上の各障害検知通信ノード１５２、１５３および１５４から指定された上限時間内に障害通知メッセージが現用通信経路に沿って転送される障害通信範囲１５６、１５７および１５８を設定し、各障害通信範囲１５６、１５７および１５８に共通に含まれる通信ノード１５１を始点通信ノードとする迂回通信経路を探索する。
【０１５７】
ここで、図１１の場合と同様、現用通信経路上に始点通信ノードを有する迂回通信経路の候補をあらかじめ設定しておき、上記処理にしたがって迂回通信経路の始点通信ノードを決定することにより、実際に使用する迂回通信経路を抽出する。
【０１５８】
本実施例３に係る管理通信ノードの機能的構成は、図２に示した実施例１に係る管理通信ノード６０の機能的構成とほぼ同様である。ただし、本実施例３におけるメッセージ送信部は、図１１に示したように、障害通知メッセージをフラッディングにより現用通信経路上の通信ノードに転送する。あるいは、図１２に示したように、本実施例３におけるメッセージ送信部は、障害通知メッセージ現用通信経路に沿って現用通信経路上の通信ノードに転送する。
【０１５９】
また、本実施例３における記憶部に記憶される迂回通信経路情報は、すでに確定された迂回通信経路の情報だけでなく、現用通信経路上に始点通信ノードを有し、迂回通信経路の候補となる通信経路の情報を記憶している。さらに、本実施例３における通信ノード選択部は、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を検知する複数の障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である現用通信経路上の通信ノードを選択する。
【０１６０】
そして、本実施例３における迂回通信経路設計部は、通信ノード選択部により選択された通信ノードを始点通信ノードとする迂回通信経路を迂回通信経路情報にあらかじめ記憶された迂回通信経路の候補の中から探索する処理をおこなう。
【０１６１】
以降、上記各機能部を図２における機能部と区別するため、本実施例３に係るメッセージ送信部の符号を６６ａ、本実施例３に係る迂回通信経路情報の符号を６７ｃ１、本実施例３に係る通信ノード選択部の符号を６９ａ、本実施例３に係る迂回通信経路設計部の符号を７０ａとして説明をおこなうこととする。また、それ以外の各機能部には、図２における各機能部の符号と同一の符号を付すこととする。
【０１６２】
つぎに、実施例３に係る迂回通信経路設計処理の処理手順について説明する。図１３は、実施例３に係る迂回通信経路設計処理の処理手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、まず、通信ノード選択部６９ａは、記憶部６７に記憶されたトポロジー情報６７ａを取得し（ステップＳ３０１）、保護対象とする現用通信経路上の各通信リンクの障害箇所｛ｉ｝に対する障害通知メッセージの転送時間を算出する（ステップＳ３０２）。
【０１６３】
ここで、この障害通知メッセージの転送時間は、図１１または図１２において説明したように、障害検知通信ノードからフラッディングにより転送されるか、あるいは、現用通信経路に沿って他の通信ノードに転送された際の転送時間である。
【０１６４】
そして、通信ノード選択部６９ａは、障害箇所｛ｉ｝ごとに上記転送時間が指定された時間以内である通信ノード群｛Ｇｉ｝を抽出し（ステップＳ３０３）、さらに、抽出された各ノード群｛Ｇｉ｝に共通して含まれる通信ノード群を、迂回可能通信ノード群Ｇとして抽出する（ステップＳ３０４）。
【０１６５】
続いて、迂回通信経路設計部７０ａは、候補となる迂回通信経路の情報を迂回通信経路情報６７ｃ１から取得し（ステップＳ３０５）、迂回可能通信ノード群Ｇに属する通信ノードを始点通信ノードとし、所定の基準に適合する迂回通信経路を探索する（ステップＳ３０６）。ここで、所定の基準とは、迂回距離最小、予備通信容量最小、始点および終点通信ノード間の距離最大あるいは始点および終点通信ノード間の距離最小という迂回通信経路の設計基準である。
【０１６６】
その後、迂回通信経路設計部７０ａは、探索した迂回通信経路を迂回通信経路情報６７ｃ１に記憶し（ステップＳ３０７）、メッセージ処理部６５は、迂回通信経路の設定要求を他の通信ノードに送信して（ステップＳ３０８）、この迂回通信経路設定処理を終了する。
【０１６７】
上述してきたように、本実施例３では、通信ノード選択部６９ａが、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を検知する複数の障害検知通信ノードから、障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である現用通信経路上の通信ノードを選択し、迂回通信経路設計部７０ａが、通信ノード選択部６９ａにより選択された通信ノードを始点通信ノードとする迂回通信経路を探索することとしたので、ＭＰＬＳ通信網などの迂回通信経路切替方式に対しても、通信経路の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計することができる。
【実施例４】
【０１６８】
ところで、上記実施例１〜３では、保護対象とする現用通信経路上の障害を迂回する各障害に共通の迂回通信経路を設計することとしたが、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害想定箇所すべてを１つの迂回通信経路で迂回することができない場合には、その迂回通信経路をいくつかのセグメントに分割し、セグメントごとに障害を迂回する迂回通信経路を設計することとしてもよい。そこで、本実施例４では、迂回通信経路をいくつかのセグメントに分割し、セグメントごとに障害を迂回する迂回通信経路を設計する場合について説明することとする。
【０１６９】
まず、実施例４に係るセグメント設定処理について説明する。図１４は、実施例４に係るセグメント設定処理について説明する説明図である。図１４に示すように、このセグメント設定処理では、まず、保護対象とする現用通信経路１６０上の障害検知通信ノード１６２から障害通知メッセージを転送する時間が、指定された所定の時間内である通信ノードを含む障害通知エリア１６６を求め、障害通知エリア１６６に含まれる通信ノードを用いて迂回通信経路１６７を探索する。
【０１７０】
続いて、障害検知通信ノード１６２に隣接する障害検知通信ノード１６３から障害通知メッセージを転送する時間が、指定された所定の時間内である通信ノードを含む障害通知エリア１６８を求め、障害通知エリア１６６および１６８に共通に含まれる通信ノードを用いて障害通知ノード１６２および１６３により検知される障害を迂回する迂回通信経路を探索する。
【０１７１】
迂回通信経路の探索が成功した場合には、探索された迂回通信経路１６９を新たな迂回通信経路として設定する。そして、障害検知通信ノード１６３に隣接する障害検知通信ノード１６４の障害通知エリア１７０をさらに求め、障害通知エリア１６６、１６８および１７０に共通に含まれる通信ノードを用いて障害通知ノード１６２、１６３および１６４により検知される各障害を迂回する迂回通信経路を探索する。
【０１７２】
各障害を迂回する迂回通信経路の探索ができなかった場合には、迂回通信経路１６９を、通信ノード１６１および障害検知通信ノード１６４により挟まれる現用通信経路の区間における障害を迂回可能なセグメントとして設定する。
【０１７３】
その後、障害検知通信ノード１６４および１６５により挟まれる現用通信経路の区間が、保護対象とする区間である場合には、上記処理と同様の処理を繰り返し、必要に応じて新たなセグメントを設定する。
【０１７４】
ここで、上記処理により迂回される障害は、通信リンクあるいは通信ノードに発生する障害のいずれでもよい。図１５は、通信リンクを保護対象とするセグメント設定処理について説明する説明図であり、図１６は、通信ノードを保護対象とするセグメント設定処理について説明する説明図である。
【０１７５】
図１５には、通信ノード１８１〜１８７を有する現用通信経路の通信リンクを保護対象とする場合に、障害検知通信ノード１８２、１８３および１８４により検知される通信リンクの障害（障害検知通信ノード１８１および１８２間の通信リンク障害、障害検知通信ノード１８２および１８３間の通信リンク障害、障害検知通信ノード１８３および１８４間の通信リンク障害）を迂回する迂回通信経路のセグメント１８８が探索された状態が示されている。
【０１７６】
ここで、障害検知通信ノード１８５の障害通知エリア１８９と、障害検知通信ノード１８２、１８３および１８４の各障害通知エリアとに共通に含まれる通信ノードは、障害検知通信ノード１８２、１８３、１８４および１８５により検知される通信リンク障害を迂回する迂回通信経路を構成することができなかったため、迂回通信経路のセグメント１８８は、通信ノード１８１と障害検知通信ノード１８４により挟まれる区間１８０の通信リンク障害を保護するものとなっている。
【０１７７】
続いて、障害検知通信ノード１８５および１８６により検知される通信リンクの障害（障害検知通信ノード１８４および１８５間の通信リンク障害、障害検知通信ノード１８５および１８６間の通信リンク障害）を迂回する迂回通信経路のセグメント１９１が探索された状態が示されている。
【０１７８】
ここで、障害検知通信ノード１８７の障害通知エリア１９２と、障害検知通信ノード１８５および１８６の障害通知エリアとに共通に含まれる通信ノードは、障害検知通信ノード１８５、１８６および１８７により検知される障害を迂回する迂回通信経路を構成することができなかったため、迂回通信経路の２つ目のセグメント１９１は、障害検知通信ノード１８４および障害検知通信ノード１８６により挟まれる区間１９０の通信リンク障害を保護するものとなる。
【０１７９】
以降、同様にして、障害検知通信ノード１８６および１８７などにより構成される通信リンクを保護する（区間１９３の通信リンク障害を保護する）迂回通信経路の新たなセグメント１９４が探索される。
【０１８０】
なお、図１５に示した迂回通信経路のセグメント１８８およびセグメント１９１のように、保護対象とする現用通信経路の通信リンクを他のセグメントと重複せずに保護するように各セグメントを設定することにより、通信資源を効率的に利用して通信リンク障害に対処することができるようになる。
【０１８１】
図１６には、現用通信経路上の通信ノード２０２〜２０７を保護対象とする場合に、障害検知通信ノード２０２および２０３により検知される通信ノード２０２および２０３の障害を迂回する迂回通信経路のセグメント２０８が探索された状態が示されている。
【０１８２】
ここで、障害検知通信ノード２０４の障害通知エリア２０９と、障害検知通信ノード２０２および２０３の障害通知エリアとに共通に含まれる通信ノードは、障害検知通信ノード２０２、２０３および２０４により検知される通信ノード障害を迂回する迂回通信経路を構成することができなかったため、迂回通信経路のセグメント２０８は、障害検知通信ノード２０２および２０３により構成される範囲２００となっている。
【０１８３】
続いて、障害検知通信ノード２０４および２０５により検知される通信ノード２０４および２０５の障害を迂回する迂回通信経路のセグメント２１１が探索される。
【０１８４】
ここで、障害検知通信ノード２０６の障害通知エリア２１２と、障害検知通信ノード２０４および２０５の障害通知エリアとに共通に含まれる通信ノードは、障害検知通信ノード２０４、２０５および２０６により検知される通信ノード障害を迂回する迂回通信経路を構成することができなかったため、迂回通信経路のセグメント２１１は、障害検知通信ノード２０４および障害検知通信ノード２０５により構成される範囲２１０となる。以降、同様にして、障害検知通信ノード２０６および２０７等の通信ノードを保護する（範囲２１３の通信ノード障害を保護する）迂回通信経路の新たなセグメント２１４が探索される。
【０１８５】
なお、図１６に示した迂回通信経路のセグメント２０８およびセグメント２１１、セグメント２１１およびセグメント２１４のように、迂回通信経路の各セグメントの始点または終点通信ノードが他のセグメントにより保護されるように各セグメントを設定することにより、通信ノード障害に確実に対処することができるようになる。
【０１８６】
また、図１５および図１６では、保護対象とする現用通信経路の始点通信ノードから迂回通信経路を探索することとしているが、現用通信経路の終点通信ノードから迂回通信経路の探索を開始することとしてもよいし、現用通信経路の終点通信ノードから迂回通信経路の探索を開始することとしてもよい。または、現用通信経路の始点通信ノードおよび終点通信ノードの両方から迂回通信経路の探索を開始することとしてもよい。
【０１８７】
本実施例４に係る管理通信ノードの機能的構成は、図２に示した実施例１に係る管理通信ノード６０の機能的構成とほぼ同様である。ただし、本実施例４における記憶部に記憶される迂回通信経路情報は、各セグメントに分割された迂回通信経路の情報を記憶している。
【０１８８】
また、本実施例４における通信ノード選択部は、図１５または図１６を用いて説明したように、各障害検知ノードの障害通知エリアに共通に含まれる通信ノードを選択し、本実施例４における迂回通信経路設計部は、その通信ノード選択部により選択された通信ノードを用いて、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を迂回する迂回通信経路をセグメントに分けて探索する。
【０１８９】
以降、上記各機能部を図２における機能部と区別するために、本実施例４に係る迂回通信経路情報の符号を６７ｃ２、本実施例４に係る通信ノード選択部の符号を６９ｂ、本実施例４に係る迂回通信経路設計部の符号を７０ｂとして説明をおこなうこととする。また、それ以外の各機能部には、図２における各機能部の符号と同一の符号を付すこととする。
【０１９０】
つぎに、実施例４に係る迂回通信経路設計処理の処理手順について説明する。図１７は、実施例４に係る迂回通信経路設計処理の処理手順を示すフローチャートである。図１７に示すように、まず、通信ノード選択部６９ｂは、記憶部６７に記憶されたトポロジー情報６７ａを取得し（ステップＳ４０１）、保護対象とする現用通信経路上の各通信ノードからの障害通知メッセージの転送時間を算出する（ステップＳ４０２）。
【０１９１】
そして、通信ノード選択部６９ｂは、障害検知通信ノードからの障害通知メッセージの転送時間が指定された時間以内である通信ノード群を抽出し（ステップＳ４０３）、さらに、抽出された各ノード群に含まれる通信ノードで構成され、所定の基準に適合する迂回通信経路を探索する（ステップＳ４０４）。ここで、所定の基準とは、迂回距離最小、予備通信容量最小、始点および終点通信ノード間の距離最大あるいは始点および終点通信ノード間の距離最小という迂回通信経路の設計基準である。
【０１９２】
その後、通信ノード選択部６９ｂは、上記障害検知ノードに隣接する障害検知ノードからの障害通知メッセージの転送時間を算出し（ステップＳ４０５）、隣接する障害検知通信ノードからの転送時間が指定された時間以内である通信ノード群を抽出する（ステップＳ４０６）。
【０１９３】
そして、迂回通信経路設計部７０ｂは、抽出した各通信ノード群に共通に含まれる通信ノードを用いて、通信ノード群の抽出がおこなわれた各障害検知通信ノードにより検知される各障害を迂回し、上記所定の基準に適合する迂回通信経路を探索する処理をおこなう（ステップＳ４０７）。
【０１９４】
その後、迂回通信経路設計部７０ｂは、上記各障害を迂回可能な迂回通信経路の探索が成功したか否かを調べ（ステップＳ４０８）、迂回通信経路の探索が成功した場合には（ステップＳ４０８，Ｙｅｓ）、ステップＳ４０５に移行して、通信ノード選択部６９ｂは、さらに隣接する通信ノードからの障害通信メッセージの転送時間を算出し、それ以降の処理を継続する。
【０１９５】
迂回通信経路の探索が成功しなかった場合には（ステップＳ４０８，Ｎｏ）、迂回通信経路設計部７０ｂは、すでに探索が成功している迂回通信経路をセグメントとして設定し（ステップＳ４０９）、保護対象とする現用通信経路上の障害検知ノードがさらに隣接して存在しているか否かを調べる（ステップＳ４１０）。
【０１９６】
保護対象とする現用通信経路上の障害検知通信ノードがさらに隣接して存在している場合には（ステップＳ４１０，Ｙｅｓ）、ステップＳ４０２に移行して、通信ノード選択部６９ｂは、その障害検知通信ノードからの障害通知メッセージの転送時間を算出し、それ以降の処理を継続する。
【０１９７】
保護対象とする現用通信経路上の障害検知通信ノードが隣接して存在しない場合には（ステップＳ４１０，Ｎｏ）、迂回通信経路設計部７０ｂは、探索が成功したセグメントごとの迂回通信経路の情報を迂回通信経路情報６７ｃ２に記憶する（ステップＳ４１１）。その後、メッセージ処理部６５は、迂回通信経路の設定要求を他の通信ノードに送信して（ステップＳ４１２）、この迂回通信経路設定処理を終了する。
【０１９８】
上述してきたように、本実施例４では、迂回通信経路設計部７０ｂが、通信ノード選択部６９ｂにより選択された通信ノードを用いて保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を迂回する迂回通信経路の探索を、その迂回通信経路を複数のセグメントに分けておこなうこととしたので、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を１つの迂回通信経路で迂回することができない場合でも、セグメントごとの迂回通信経路を設計することにより迂回可能な経路を設計することができる。
【０１９９】
また、本実施例４では、迂回通信経路設計部７０ｂが、迂回通信経路の各セグメントを設定する場合に、隣接する通信ノードを順次追加して迂回通信経路のセグメントの始点通信ノードおよび終点通信ノード間の通信ノード数が最大となるセグメントを設定することとしたので、迂回通信経路のセグメントの距離を大きくすることにより迂回通信経路の共有化をしやすくし、通信資源を抑制することができる。
【０２００】
また、本実施例４では、迂回通信経路設計部７０ｂが、保護対象とする現用通信経路の始点通信ノードから隣接する通信ノードを順次追加していくことによりセグメントの設定をおこなうこととしたので、各セグメントを容易かつ効率的に設定することができる。
【０２０１】
また、本実施例４では、迂回通信経路設計部７０ｂが、保護対象とする現用通信経路の終点通信ノードから隣接する通信ノードを順次追加していくことによりセグメントの設定をおこなうこととしたので、各セグメントを容易かつ効率的に設定することができる。
【０２０２】
また、本実施例４では、迂回通信経路設計部７０ｂが、保護対象とする現用通信経路の始点通信ノードおよび終点通信ノードの両方から隣接する通信ノードを順次追加していくことによりセグメントの設定をおこなうこととしたので、各セグメントを容易かつ効率的に設定することができる。
【０２０３】
また、本実施例４では、迂回通信経路設計部７０ｂが、通信リンク障害に対する迂回通信経路を探索する場合に、保護対象とする現用通信経路の通信リンクを他のセグメントと重複せずに保護する複数のセグメントの設定をおこなうこととしたので、通信資源を効率的に利用して通信リンク障害に対処することができる。
【０２０４】
また、本実施例４では、迂回通信経路設計部７０ｂが、通信ノード障害に対する迂回通信経路を探索する場合に、迂回通信経路の各セグメントの始点または終点通信ノードが他のセグメントにより保護される複数のセグメントを設定することとしたので、通信ノード障害に確実に対処することができる。
【実施例５】
【０２０５】
ところで、上記実施例１〜４では、迂回通信経路を管理通信ノードが設計することとしたが、迂回通信経路を管理する管理サーバが迂回通信経路を設計することとしてもよい。そこで本実施例５では、迂回通信経路を管理する管理サーバが迂回通信経路を設計する場合について説明することとする。
【０２０６】
まず、本実施例５に係る迂回通信経路の管理システムについて説明する。図１８−１は、管理通信ノードが他の通信ノードに対しておこなう迂回通信経路設定のシグナリング処理について説明する説明図であり、図１８−２は、管理サーバが通信ノードに対しておこなう迂回通信経路設定のシグナリング処理について説明する説明図であり、図１８−３は、管理サーバが通信ノードに対しておこなう迂回通信経路設定処理について説明する説明図である。
【０２０７】
図１８−１は、実施例１〜４で述べてきたように、管理通信ノード２２０が各通信ノードのトポロジーの情報を収集し、収集したトポロジーの情報に基づいて迂回通信経路を設計する場合を示している。そして、管理通信ノード２２０は、迂回通信経路を構成する通信ノード２２１に対して、設計した迂回通信経路の情報とともに、迂回通信経路を実際に使用する迂回経路として設定するよう要求する迂回通信経路設定シグナリングをおこなう。
【０２０８】
迂回通信経路設定シグナリングを受けた通信ノード２２１は、迂回通信経路を構成する通信ノード２２２に対して、さらに迂回通信経路設定シグナリングをおこなう。この処理を、迂回通信経路を構成する各通信ノードにおこなうことにより、迂回通信経路を設定することができる。
【０２０９】
図１８−２は、迂回通信経路を管理する管理サーバ２３０が、各通信ノードから収集したトポロジーの情報に基づいて迂回通信経路を設計する場合を示している。そして、管理サーバ２３０は、設計した迂回通信経路の情報を通信ノード２３１に送信するとともに、迂回通信経路を実際に使用する迂回経路として設定するよう各通信ノードに要求する迂回通信経路設定シグナリングの起動を通信ノード２３１に要求する。
【０２１０】
迂回通信経路設定シグナリング起動要求を受け付けた通信ノード２３１は、迂回通信経路を構成する他の通信ノード２３２に対して、迂回通信経路設定シグナリングをおこなう。この処理を、迂回通信経路を構成する各通信ノードにおこなうことにより、迂回通信経路を設定することができる。
【０２１１】
図１８−３は、図１８−２と同様に、迂回通信経路を管理する管理サーバ２３０が、各通信ノードから収集したトポロジーの情報に基づいて迂回通信経路を設計する場合を示しているが、管理サーバ２３０が設計された迂回通信経路を構成する各通信ノード２４１に対して、直接迂回通信経路の設定要求をおこなう点が異なっている。
【０２１２】
図１９は、図１８−２に示された通信ノード２３１の機能的構成を説明する説明図である。図１９に示すように、この通信ノード２３１は、光信号入力部２５１、光スイッチ部２５２、光信号出力部２５３、メッセージ受信部２５４、メッセージ処理部２５５、メッセージ送信部２５６、記憶部２５７、入力監視部２５８および制御部２５９を有する。なお、図２で説明した機能部と同様の機能を有する機能部については詳細な説明を省略する。
【０２１３】
光信号入力部２５１は、隣接する上流側の通信ノードからの光信号を受信する受信部であり、光信号出力部２５３は、受信した光信号を隣接する下流側の通信ノードに出力する出力部である。光スイッチ部２５２は、現用通信経路上に障害が発生し、当該通信ノードにおいて迂回通信経路への切り替えが必要な場合に、迂回通信経路に切り替えをおこなうスイッチ部である。
【０２１４】
メッセージ受信部２５４は、隣接する通信ノードから送られてくる障害通知メッセージや管理サーバ２３０から送信される迂回通信経路設定シグナリング起動要求を受信する受信部であり、メッセージ送信部２５６は、障害通知メッセージを隣接通信ノードへ送信し、また、自通信ノードのトポロジーの情報を管理サーバ２３０へ送信する送信部である。
【０２１５】
メッセージ処理部２５５は、メッセージ受信部２５４に受信された障害通知メッセージを保持する処理部である。また、メッセージ処理部２５５は、保持している障害通知メッセージを探索することにより、メッセージ受信部２５５によって新たに受信された障害通知メッセージがそれまでに受信済みの障害通知メッセージと重複しないか否かを判断し、新規な障害通知メッセージである場合、メッセージ送信部２５６に対して、当該障害通知メッセージを送信する指示を出す。
【０２１６】
また、メッセージ処理部２５５は、メッセージ送信部２５６への指示を出した後、記憶部２５７に記憶された迂回通信経路情報２５７ｃを参照し、光スイッチ部２５２に通信経路を切り替える指示を出す。また、メッセージ処理部２５５は、入力監視部２５８が、光信号入力部２５１に繋がる通信リンクの障害を検出した場合に、通信リンク単位の障害箇所、障害検知通信ノード（自通信ノード）の情報を含む障害通知メッセージを作成し、作成した障害通知メッセージをメッセージ送信部２５６に送信させる。
【０２１７】
さらに、メッセージ処理部２５５は、管理サーバ２３０により設計された迂回通信経路の情報を各通信ノードへ送信するとともに、送信した迂回通信経路の情報に基づいて迂回通信経路を設定するよう迂回通信経路を構成する通信ノードに対して要求する迂回通信経路設定シグナリングをおこなう。また、他の通信ノードから迂回通信経路設定シグナリングを受け付けた場合には、迂回通信経路を自通信ノードに設定するとともに、迂回通信経路に属する隣接通信ノードに対して迂回通信経路設定シグナリングをおこなう。
【０２１８】
記憶部２５７は、トポロジー情報２５７ａ、現用通信経路情報２５７ｂおよび迂回通信経路情報２５７ｃを記憶している。トポロジー情報２５７ａは、各通信ノードのトポロジーの情報を記憶したデータである。現用通信経路情報２５７ｂは、光通信ネットワーク上に設定された現用通信経路に関する情報である。迂回通信経路情報２５７ｃは、管理サーバ２３０により設計された迂回通信経路の情報である。
【０２１９】
入力監視部２５８は、光信号入力部２５１に入力された光信号の状態を監視する監視部である。制御部２５９は、通信ノード２３１の全体制御をおこなう制御部であり、各機能部間の各種データの授受などを司る。
【０２２０】
図２０は、図１８−２に示された管理サーバ２３０の機能的構成を説明する説明図である。図２０に示すように、この管理サーバ２３０は、管理情報送受信部２６１、管理情報処理部２６２、記憶部２６３、通信ノード選択部２６４、迂回通信経路設計部２６５および制御部２６６を有する。
【０２２１】
管理情報送受信部２６１は、各通信ノードから送信されるトポロジーの情報などを受信し、また、迂回通信経路の情報や迂回通信経路設定シグナリング起動要求などを通信ノードに送信する送受信部である。
【０２２２】
管理情報処理部２６２は、各通信ノードから受信したトポロジーの情報をトポロジー情報２６３ａとして記憶部２６３に記憶する処理をおこなう。また、迂回通信経路設計部２６５により設計された迂回通信経路の情報とともに迂回通信経路設定シグナリング起動要求を通信ノードに送信するよう管理情報送受信部２６１に指示する処理部である。
【０２２３】
また、管理情報処理部２６２は、各通信ノードに対してトポロジーの情報を送信するよう要求するメッセージを、管理情報送受信部２６１を介して送信し、それに応じて送信されたトポロジーの情報を取得して記憶部２６３にトポロジー情報２６３ａとして記憶する処理をおこなう。この情報収集には、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等のプロトコルが用いられる。
【０２２４】
記憶部２６３は、トポロジー情報２６３ａ、現用通信経路情報２６３ｂおよび迂回通信経路情報２６３ｃを記憶する記憶部である。トポロジー情報２６３ａは、各通信ノードから収集したトポロジーの情報を記憶したデータである。現用通信経路情報２５７ｂは、光通信ネットワーク上に設定された現用通信経路に関する情報である。迂回通信経路情報２５７ｃは、管理サーバ２３０により設計された迂回通信経路の情報である。
【０２２５】
通信ノード選択部２６４は、保護対象とする現用通信経路上の、複数の障害を検知する複数の障害検知通信ノードから障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択する選択部である。
【０２２６】
迂回通信経路設計部２６５は、通信ノード選択部２６４により選択された通信ノードを用いて、複数の障害が発生した際にそれら複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を設計する設計部である。制御部２６６は、管理サーバ２３０の全体制御をおこなう制御部であり、各機能部間の各種データの授受などを司る。
【０２２７】
図１８−３に示された管理サーバ２４０および通信ノード２４１〜２４４の機能的構成も、図１９および図２０で示した管理サーバ２３１および通信ノード２３１〜２３４の機能的構成とほぼ同様である。
【０２２８】
ただし、通信ノード２４１〜２４４のメッセージ処理部は、管理サーバ２４０から迂回通信経路の設定要求を、管理サーバ２４０により設計された迂回通信経路の情報とともに受け付けた場合に、その迂回通信経路の情報を記憶部に迂回通信経路情報として記憶して迂回通信経路を設定する点が、通信ノード２３１〜２３４のメッセージ処理部２５５とは異なる。
【０２２９】
また、管理サーバ２４０の管理情報処理部は、管理サーバ２４０の迂回通信経路設計部により設計された迂回通信経路の情報に基づいて、迂回通信経路を設定するよう要求する設定情報を作成し、その迂回通信経路に属する各通信ノードに送信するよう管理情報処理部に指示する点が、管理サーバ２３０の管理情報処理部２６２とは異なる。
【０２３０】
上述してきたように、本実施例５では、管理サーバ２３０の管理情報処理部２６２は、迂回通信経路設計部２６５により探索された迂回通信経路の情報に基づいて、迂回通信経路に含まれる通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信するとともに、その要求信号を当該通信ノードの隣接通信ノードに転送するよう要求する経路設定シグナリングを通信ノードに起動させることとしたので、迂回通信経路の設計を通信ノードとは独立した管理サーバがおこなうことができ、通信ノードの処理負担を軽減することができる。
【０２３１】
また、本実施例５では、管理サーバ２４０の管理情報処理部は、迂回通信経路設計部により探索された迂回通信経路の情報に基づいて、迂回通信経路に含まれる各通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信することとしたので、迂回通信経路の設計を通信ノードとは独立した管理サーバがおこなうことができるとともに、管理サーバが直接各通信ノードに迂回通信経路の設定要求をおこなうので、通信ノードの処理負担をさらに軽減することができる。
【実施例６】
【０２３２】
ところで、上記実施例１〜５では、障害通知メッセージなどの制御信号の通信がおこなわれる制御信号通信網とユーザデータの通信がおこなわれるユーザデータ通信網とが同一の通信網である場合を示したが、制御信号通信網とユーザデータ通信網とが別々の通信網であってもよい。そこで本実施例６では、制御信号通信網とユーザデータ通信網とが別々の通信網である場合について説明する。
【０２３３】
まず、本実施例６に係る制御信号通信網およびユーザデータ通信網について説明する。図２１は、本実施例６に係る制御信号通信網およびユーザデータ通信網について説明する説明図である。
【０２３４】
図２１に示すように、この通信システムにおいては、ユーザデータ通信網２７０によりユーザデータの通信をおこなう各ユーザデータ通信ノード２７２〜２７８が接続され、制御信号通信網２７１により制御信号の通信をおこなう各制御信号通信ノード２７９〜２８４が接続されている。
【０２３５】
ここで、ユーザデータ通信網２７０を構成している各通信リンクと、制御信号通信網２７１とを構成している各通信リンクとは必ずしも対応している必要はない。たとえば、図２１では、ユーザデータ通信ノード２７６および２７７を接続している通信リンクに対応する制御信号通信網２７１上の通信リンクは存在しない。
【０２３６】
また、ユーザデータ通信網２７０を構成している各通信リンクと、制御信号通信網２７１を構成している各通信リンクとが対応している場合でも、同一の通信網をユーザデータ通信網２７０と制御信号通信網２７１とに論理的に分割して利用することとしてもよい。
【０２３７】
そして、現用通信経路に障害２７４が発生した場合には、その障害２７４を検知したユーザデータ通信ノード２７５が、制御信号通信ノード２８１に障害２７４を検知したことを通知し、その通知を受けた制御信号通信ノード２８１が隣接する他の制御信号通信ノードに障害発生通知メッセージをフラッディングにより送信する。
【０２３８】
このような通信システムにおいて、複数の障害を迂回する迂回通信経路を設計する場合には、制御信号通信網２７１のトポロジーの情報に基づいて、複数の障害を検知するユーザデータ通信ノードにより障害が検知されてから、制御信号通信網２７１を介して障害通知メッセージを各制御信号通信ノードに転送する時間を算出が指定された所定の時間内である制御信号通信ノード群を抽出する。
【０２３９】
そして、抽出された制御信号通信ノード群に対応するユーザデータ通信ノード群のトポロジーの情報を用いて、ユーザデータ通信網の複数の障害箇所を迂回する迂回通信経路を探索する。
【０２４０】
つぎに、実施例６に係る制御信号通信ノードおよびユーザデータ通信ノードの機能的構成について説明する。図２２は、実施例６に係る制御信号通信ノードおよびユーザデータ通信ノードの機能的構成について説明する説明図である。図２２に示す制御信号通信ノードは、迂回通信経路を設計する機能を備えた管理通信ノードである。また、ユーザデータ通信ノード３００は、検知した障害を通知することができるよう、制御信号通信ノード２９０に接続された構成となっている。
【０２４１】
制御信号通信ノード２９０は、メッセージ受信部２９１、メッセージ処理部２９２、メッセージ送信部２９３、情報送受信部２９４、記憶部２９５、通信ノード選択部２９６、迂回通信経路設計部２９７および制御部２９８を有する。
【０２４２】
メッセージ受信部２９１は、隣接する制御信号通信ノードから送られてくる障害通知メッセージや迂回通信経路設定シグナリングなどを受信する受信部であり、メッセージ送信部２９３は、障害通知メッセージを隣接する制御信号通信ノードへ送信する処理や、自通信ノードのトポロジーの情報を、迂回通信経路を設計する制御信号通信ノードへ送信する処理などをおこなう送信部である。
【０２４３】
メッセージ処理部２９２は、メッセージ受信部２９１に受信された障害通知メッセージを保持する処理部である。また、メッセージ処理部２９２は、保持している障害通知メッセージを探索することにより、メッセージ受信部２９１によって新たに受信された障害通知メッセージがそれまでに受信済みの障害通知メッセージと重複しないか否かを判断し、新規な障害通知メッセージである場合、メッセージ送信部２９３に対して、当該障害通知メッセージを送信する指示を出す。
【０２４４】
また、メッセージ処理部２９２は、メッセージ送信部２９３への指示を出した後、記憶部２９５に記憶された迂回通信経路情報２９５ｃを参照し、情報送受信部２９４を介してユーザデータ通信ノード３００の光スイッチ部２５２に対して通信経路を迂回通信経路に切り替えるよう指示を出す。
【０２４５】
また、メッセージ処理部２９２は、ユーザデータ通信ノード３００の入力監視部３０５が、光信号入力部３０１に繋がる通信リンクの障害を検出した場合に、通信リンク単位の障害箇所、障害を検知したユーザデータ通信ノード３００の情報を含む障害通知メッセージを作成し、作成した障害通知メッセージの送信をメッセージ送信部２９３に指示する。
【０２４６】
さらに、メッセージ処理部２９２は、迂回通信経路設計部２９７により設計された迂回通信経路の情報を各通信ノードへ送信するとともに、送信した迂回通信経路の情報に基づいて迂回通信経路を設定するよう迂回通信経路を構成する通信ノードに対して要求する迂回通信経路設定シグナリングをおこなう。
【０２４７】
また、メッセージ処理部２９２は、他の制御信号通信ノードに対してトポロジーの情報を送信するよう要求するメッセージを、メッセージ送信部２９３を介して送信し、それに応じて送信されたトポロジーの情報を取得して記憶部２９５にトポロジー情報２９５ａとして記憶する処理をおこなう。
【０２４８】
情報送受信部２９４は、ユーザデータ通信ノード３００との間で、障害検知情報などの種々の情報の送受信をおこなう送受信部である。記憶部２９５は、トポロジー情報２９５ａ、現用通信経路情報２９５ｂおよび迂回通信経路情報２９５ｃを記憶する記憶部である。
【０２４９】
トポロジー情報２９５ａは、各制御信号通信ノードおよび各ユーザデータ通信ノードのトポロジーの情報を記憶したデータである。具体的には、図３に示したような、各制御信号通信ノードおよび各ユーザデータ通信ノードの通信リンク情報を記憶している。さらに、このトポロジー情報２９５ａには、ユーザデータ通信網２７０と制御信号通信網２７１とが分離されているため、制御信号通信ノードとそれに接続されたユーザデータ通信ノードとの間の対応関係を示すテーブルが記憶されている。
【０２５０】
現用通信経路情報２９５ｂは、光通信ネットワーク上に設定された現用通信経路に関する情報である。迂回通信経路情報２９５ｃは、管理サーバ２３０により設計された迂回通信経路の情報である。
【０２５１】
通信ノード選択部２９６は、保護対象とする現用通信経路上の、複数の障害を検知する複数のユーザデータ通信ノードから、制御信号通信ノードにより構成される制御信号通信網を介して障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である制御信号通信ノードを選択する選択部である。
【０２５２】
迂回通信経路設計部２９７は、通信ノード選択部２９６により選択された制御信号通信ノードに対応するユーザデータ通信ノードを用いて、複数の障害が発生した際にそれら複数の障害箇所を迂回するユーザデータ通信網上の迂回通信経路を設計する設計部である。制御部２９８は、制御信号通信ノード２９０の全体制御をおこなう制御部であり、各機能部間の各種データの授受などを司る。
【０２５３】
また、ユーザデータ通信ノード３００は、光信号入力部３０１、光スイッチ部３０２、光信号出力部３０３、情報送受信部３０４、入力監視部３０５および制御部３０６を有する。
【０２５４】
光信号入力部３０１は、隣接する上流側の通信ノードからの光信号を受信する受信部であり、光信号出力部３０３は、受信した光信号を隣接する下流側の通信ノードに出力する出力部である。光スイッチ部３０２は、現用通信経路上に障害が発生し、当該通信ノードにおいて迂回通信経路への切り替えが必要な場合に、迂回通信経路に切り替えをおこなうスイッチ部である。
【０２５５】
情報送受信部３０４は、制御信号通信ノード２９０との間で、障害検知情報などの種々の情報の送受信をおこなう送受信部であり、入力監視部３０５は、光信号入力部３０１に入力された光信号の状態を監視する監視部である。この入力監視部３０５は、光信号入力部３０１に繋がる通信リンクの障害を検知した場合に、情報送受信部３０４を介して制御信号通信ノード２９０のメッセージ処理部２９２に障害を検知したことを通知し、障害通知メッセージの送信を指示する。
【０２５６】
制御部３０６は、ユーザデータ通信ノード３００の全体制御をおこなう制御部であり、各機能部間の各種データの授受などを司る。
【０２５７】
なお、ここでは、迂回通信経路を設計する制御信号通信ノード２９０の機能的構成について説明したが、その他の制御信号通信ノードの機能的構成は、制御信号通信ノード２９０の機能部から迂回通信経路を設計する機能部、すなわち通信ノード選択部２９６と迂回通信経路設計部２９７とを除外したものであってもよい。
【０２５８】
ただし、その場合、その他の通信ノードのメッセージ処理部は、他の通信ノードから迂回通信経路設定シグナリングを受け付けた場合に、迂回通信経路を自通信ノードに設定するとともに、迂回通信経路に属する隣接通信ノードに対して迂回通信経路設定シグナリングをおこなう機能を有する。
【０２５９】
また、ここでは、制御信号通信ノード２９０とユーザデータ通信ノード３００とが別装置である場合を示したが、制御信号通信ノード２９０およびユーザデータ通信ノード３００の機能を一つの通信ノード装置内で実現することとしてもよい。
【０２６０】
上述してきたように、本実施例６では、制御信号通信ノード２９０の通信ノード選択部２９６が、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害検知通信ノードから、制御信号を送信する制御信号通信網２７１を介して障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である制御信号通信ノードを選択し、制御信号通信ノード２９０の迂回通信経路設計部２９７が、通信ノード選択部２９６により選択された制御信号通信ノードを用いて複数の障害が発生した際にその複数の障害箇所を迂回するユーザデータ通信網２７０の迂回通信経路を探索することとしたので、制御信号を送信する通信網とデータ通信をおこなう通信網とが別々である場合でも、データ通信網の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計することができる。
【０２６１】
以上、本発明に係る実施例について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成例はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【０２６２】
たとえば、実施例１〜６では、複数の障害を迂回する迂回通信経路の設計処理を光ファイバケーブルにより構成される通信ネットワークに適用することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、メタリック（銅線）ケーブルなどの他の伝送媒体により構成される通信ネットワークに適用することとしてもよい。
【０２６３】
また、上述した迂回経路設計装置および迂回経路設計方法の機能を実現するためのプログラムを、図２３に示したコンピュータ読み取り可能な記録媒体５００に記録して、この記録媒体５００に記録されたプログラムを、コンピュータ４００に読み込ませて実行することにより前述した実施例の各機能を実現してもよい。
【０２６４】
このコンピュータ４００は、上記プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４１０と、キーボード、マウス等の入力装置４２０と、各種データを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４３０と、演算パラメータ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４４０と、記録媒体５００からプログラムを読み取る読取装置４５０と、ディスプレイ等の出力装置４６０と、装置各部を接続するバス４７０とから構成されている。
【０２６５】
ＣＰＵ４１０は、読取装置４５０を経由して記録媒体５００に記録されているプログラムを読み込んだ後、プログラムを実行することにより、前述した機能を実現する。なお、記録媒体５００としては、光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等が挙げられる。また、このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介してコンピュータ４００に導入することとしてもよい。
【０２６６】
（付記１）複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、通信リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに送信し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切り替える通信ネットワークの迂回通信経路設計方法であって、
保護対象とする現用通信経路上の複数の障害をそれぞれ検知する複数の障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択する通信ノード選択工程と、
前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際に該複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を探索する迂回通信経路探索工程と、
を含んだことを特徴とする迂回通信経路設計方法。
【０２６７】
（付記２）前記通信ノード選択工程は、転送される障害通信メッセージが通信リンクを通過する際の伝搬遅延時間および転送される障害通知メッセージが各通信ノードにおいて入出力処理される時間を基にして障害通知メッセージを転送する時間を計算することを特徴とする付記１に記載の迂回通信経路設計方法。
【０２６８】
（付記３）前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて、前記現用通信ノード上の始点通信ノードおよび終点通信ノード間の距離が最大となる迂回通信経路を探索することを特徴とする付記１または２に記載の迂回通信経路設計方法。
【０２６９】
（付記４）前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて、前記現用通信ノード上の始点通信ノードおよび終点通信ノード間の距離が最小となる迂回通信経路を探索することを特徴とする付記１または２に記載の迂回通信経路設計方法。
【０２７０】
（付記５）前記迂回通信経路探索工程は、迂回する距離が最短となる迂回通信経路を探索することを特徴とする付記１または２に記載の迂回通信経路設計方法。
【０２７１】
（付記６）前記迂回通信経路探索工程は、障害迂回用に確保する予備通信容量が最小となる迂回通信経路を探索することを特徴とする付記１または２に記載の迂回通信経路設計方法。
【０２７２】
（付記７）前記通信ノード選択工程は、保護対象とする現用通信経路上の単一の障害を検知する複数の障害検知通信ノードのいずれかから前記障害通知メッセージが転送される時間が所定の時間内である通信ノードを各障害に対して抽出し、各障害に対して抽出された通信ノードに共通して含まれる通信ノードを選択することを特徴とする付記１〜６のいずれか１つに記載の迂回通信経路設計方法。
【０２７３】
（付記８）前記通信ノード選択工程は、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を検知する複数の障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを前記現用通信経路を介して転送する時間が所定の時間内である前記現用通信経路上の通信ノードを選択し、前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを始点通信ノードとする迂回通信経路を探索することを特徴とする付記１または２に記載の迂回通信経路設計方法。
【０２７４】
（付記９）前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて前記保護対象とする現用通信経路上の複数の障害を迂回する迂回通信経路の探索を該迂回通信経路を複数のセグメントに分けておこなうことを特徴とする付記１〜８のいずれか１つに記載の迂回通信経路設計方法。
【０２７５】
（付記１０）前記迂回通信経路探索工程は、前記迂回通信経路の各セグメントを設定する場合に、隣接する通信ノードを順次追加して該迂回通信経路のセグメントの始点通信ノードおよび終点通信ノード間の通信ノード数が最大となるセグメントを設定することを特徴とする付記９に記載の迂回通信経路設計方法。
【０２７６】
（付記１１）前記迂回通信経路探索工程は、前記保護対象とする現用通信経路の始点通信ノードから隣接する通信ノードを順次追加していくことにより前記セグメントの設定をおこなうことを特徴とする付記１０に記載の迂回通信経路設計方法。
【０２７７】
（付記１２）前記迂回通信経路探索工程は、前記保護対象とする現用通信経路の終点通信ノードから隣接する通信ノードを順次追加していくことにより前記セグメントの設定をおこなうことを特徴とする付記１０に記載の迂回通信経路設計方法。
【０２７８】
（付記１３）前記迂回通信経路探索工程は、前記保護対象とする現用通信経路の始点通信ノードおよび終点通信ノードの両方から隣接する通信ノードを順次追加していくことにより前記セグメントの設定をおこなうことを特徴とする付記１０に記載の迂回通信経路設計方法。
【０２７９】
（付記１４）前記迂回通信経路探索工程は、通信リンク障害に対する迂回通信経路を探索する場合に、保護対象とする現用通信経路の通信リンクを他のセグメントと重複せずに保護する複数のセグメントの設定をおこなうことを特徴とする付記１０〜１３のいずれか１つに記載の迂回通信経路設計方法。
【０２８０】
（付記１５）前記迂回通信経路探索工程は、通信ノード障害に対する迂回通信経路を探索する場合に、迂回通信経路の各セグメントの始点または終点通信ノードが他のセグメントにより保護される複数のセグメントを設定することを特徴とする付記１０〜１３のいずれか１つに記載の迂回通信経路設計方法。
【０２８１】
（付記１６）前記通信ノード選択工程は、保護対象とする現用通信経路上の複数の障害検知通信ノードから制御信号を送信する制御信号通信経路を介して前記障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択し、前記迂回通信経路探索工程は、前記通信ノード選択工程により選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際に該複数の障害箇所を迂回するデータ通信経路の迂回通信経路を探索することを特徴とする付記１〜１５のいずれか１つに記載の迂回通信経路設計方法。
【０２８２】
（付記１７）複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、通信リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに送信し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切り替える通信ネットワークの迂回通信経路設計装置であって、
保護対象とする現用通信経路上の複数の障害をそれぞれ検知する複数の障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択する通信ノード選択手段と、
前記通信ノード選択手段により選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際に該複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を探索する迂回通信経路探索手段と、
を備えたことを特徴とする迂回通信経路設計装置。
【０２８３】
（付記１８）前記迂回通信経路探索手段により探索された迂回通信経路の情報に基づいて、該迂回通信経路に含まれる通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信するとともに、該要求信号を当該通信ノードの隣接通信ノードに転送するよう要求する経路設定シグナリングをおこなう経路設定シグナリング手段を備え、通信を中継する通信ノードとしての機能を有することを特徴とする付記１７に記載の迂回通信経路設計装置。
【０２８４】
（付記１９）前記迂回通信経路探索手段により探索された迂回通信経路の情報に基づいて、該迂回通信経路に含まれる通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信するとともに、該要求信号を当該通信ノードの隣接通信ノードに転送するよう要求する経路設定シグナリングを通信ノードに起動させる経路設定シグナリング起動手段を備え、通信ノードに設定される迂回通信経路の情報を管理する管理サーバとしての機能を有することを特徴とする付記１７に記載の迂回通信経路設計装置。
【０２８５】
（付記２０）前記迂回通信経路探索手段により探索された迂回通信経路の情報に基づいて、該迂回通信経路に含まれる各通信ノードに迂回通信経路を設定するよう要求する要求信号を送信する経路設定手段を備え、通信ノードに設定される迂回通信経路の情報を管理する管理サーバとしての機能を有することを特徴とする付記１７に記載の迂回通信経路設計装置。
【０２８６】
（付記２１）複数の通信ノードを接続して構成される通信ネットワークの各通信ノードに迂回通信経路情報を予め設定しておき、通信リンク障害または通信ノード障害が発生した場合、障害検知通信ノードが障害箇所情報を含む障害通知メッセージを各通信ノードに送信し、障害通知メッセージを受信した通信ノードが並列に通信経路を切り替える通信ネットワークの迂回通信経路設計プログラムであって、
保護対象とする現用通信経路上の複数の障害をそれぞれ検知する複数の障害検知通信ノードから前記障害通知メッセージを転送する時間が所定の時間内である通信ノードを選択する通信ノード選択手順と、
前記通信ノード選択手順により選択された通信ノードを用いて複数の障害が発生した際に該複数の障害箇所を迂回する共通の迂回通信経路を探索する迂回通信経路探索手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする迂回通信経路設計プログラム。
【産業上の利用可能性】
【０２８７】
以上のように、本発明に係る迂回通信経路設計方法、迂回通信経路設計装置および迂回通信経路設計プログラムは、通信経路の複数箇所の障害に対して通信資源を抑制しつつ所定の復旧時間内に通信を復旧する迂回通信経路を設計することが必要な迂回通信経路設計システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２８８】
【図１】実施例１に係る迂回通信経路設計処理について説明する説明図である。
【図２】実施例１に係る管理通信ノードの機能的構成について説明する説明図である。
【図３】図２に示したトポロジー情報の一例を示す図である。
【図４】図２に示した現用通信経路情報の一例を示す図である。
【図５】図２に示した迂回通信経路情報の一例を示す図である。
【図６】実施例１に係る迂回通信経路設計処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】隣接する２つの通信ノードから障害通知メッセージが転送される障害通知エリアについて説明する説明図である。
【図８】実施例２に係る迂回通信経路設計処理について説明する説明図である。
【図９】実施例２に係る管理通信ノードの機能的構成を示す図である。
【図１０】実施例２に係る迂回通信経路設計処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】障害通知メッセージのフラッディングにより切り替えがおこなわれる迂回通信経路の設計処理について説明する説明図である。
【図１２】障害通知メッセージの上流通信ノードへの転送により切り替えがおこなわれる迂回通信経路の設計処理について説明する説明図である。
【図１３】実施例３に係る迂回通信経路設計処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】実施例３に係るセグメント設定処理について説明する説明図である。
【図１５】通信リンクを保護対象とするセグメント設定処理について説明する説明図である。
【図１６】通信ノードを保護対象とするセグメント設定処理について説明する説明図である。
【図１７】実施例４に係る迂回通信経路設計処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８−１】管理通信ノードが他の通信ノードに対しておこなう迂回通信経路設定のシグナリング処理について説明する説明図である。
【図１８−２】管理サーバが通信ノードに対しておこなう迂回通信経路設定のシグナリング処理について説明する説明図である。
【図１８−３】管理サーバが通信ノードに対しておこなう迂回通信経路設定処理について説明する説明図である。
【図１９】実施例５に係る通信ノードの機能的構成について説明する説明図である。
【図２０】実施例５に係る管理サーバの機能的構成について説明する説明図である。
【図２１】実施例６に係る制御信号通信網およびユーザデータ通信網について説明する説明図である。
【図２２】実施例６に係る制御信号通信ノードおよびユーザデータ通信ノードの機能的構成について説明する説明図である。
【図２３】実施例の変形例におけるコンピュータの構成を示すブロック図である。
【図２４】従来のプリプラン型障害復旧方式を説明する図である。
【図２５】従来の迂回通信経路の設計方式を説明する図である。
【図２６】従来のＭＰＬＳ通信網における迂回通信経路への切り換え方式を説明する図である。
【符号の説明】
【０２８９】
６０、１２０    管理通信ノード
６１、２５１、３０１    光信号入力部
６２、１２２、２５２、３０２    光スイッチ部
６３、２５３、３０３    光信号出力部
６４、２５４、２９１    メッセージ受信部
６５、１２５、２５５、２９２    メッセージ処理部
６６、６６ａ、２５６、２９３    メッセージ送信部
６７、１２７、２５７、２６３、２９５    記憶部
６７ａ、１２７ａ、２５７ａ、２６３ａ、２９５ａ    トポロジー情報
６７ｂ、１２７ｂ、２５７ｂ、２６３ｂ、２９５ｂ    現用通信経路情報
６７ｃ、６７ｃ１、６７ｃ２、１２７ｃ、２５７ｃ、２６３ｃ、２９５ｃ    迂回通信経路情報
６８、１２８、１２９、２５８、３０５    入力監視部
６９、６９ａ、６９ｂ、１３０、２６４、２９６    通信ノード選択部
７０、７０ａ、７０ｂ、１３１、２６５、２９７    迂回通信経路設計部
７１、１３２、２５９、２６６、２９８、３０６    制御部
１２１、１２３    光信号入出力部
１２４、１２６    メッセージ送受信部
２３０    管理サーバ
２３１    通信ノード
２６１    管理情報送受信部
２６２    管理情報処理部
２９０    制御信号通信ノード
２９４、３０４    情報送受信部
３００    ユーザデータ通信ノード
【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１８−１】
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【図１８−２】
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【図１８−３】
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【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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