(57)【要約】予備パスを効率よく高速に確立して障害回避を行い、伝送品質及び信頼性の向上を図る。予備パス要求メッセージ制御部（１１ａ）は、障害箇所情報と予備パス設定情報とを含む予備パス要求メッセージの生成及び送受信を行う。ラベル割当メッセージ制御部（１１ｂ）は、ラベル割当メッセージの生成及び送受信を行う。ラベル設定情報生成部（１１ｃ）は、ラベル設定情報を生成する。予備パス用ラベルテーブル管理部（１２）は、予備パス用ラベルテーブル（Ｔ）を構築管理する。障害検出部（１３ａ）は障害箇所を検出する。障害通知メッセージ伝達部（１３ｂ）は、障害箇所情報を含む障害通知メッセージを伝達する。予備パス確立部（１４）は、障害通知メッセージ内の障害箇所情報と、予備パス用ラベルテーブル（Ｔ）内の障害箇所情報とを比較し、一致する障害箇所情報に対応するラベル設定情報を選択して予備パスを確立する。
2004102903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害の回避制御を行って、ラベルスイッチングにもとづく信号の伝送を行う伝送装置において、
ネットワークの現用パス上で、障害が発生しうる箇所を示す障害箇所情報と障害復旧の予備パスを設定するための予備パス設定情報とを含む予備パス要求メッセージの生成及び送受信を行う予備パス要求メッセージ制御部と、前記予備パス要求メッセージの応答であるラベル割当メッセージの生成及び送受信を行うラベル割当メッセージ制御部と、予備パス要求メッセージ及びラベル割当メッセージにもとづき、ラベルスイッチングのためのラベル設定情報を生成するラベル設定情報生成部と、から構成されるラベル配布制御部と、
障害箇所情報とラベル設定情報とを含む予備パス用ラベルテーブルを構築して管理する予備パス用ラベルテーブル管理部と、
障害発生時、障害箇所を検出する障害検出部と、発生した障害の障害箇所情報を含む障害通知メッセージを伝達する障害通知メッセージ伝達部と、から構成される障害通知部と、
前記障害通知メッセージに含まれる障害箇所情報と、前記予備パス用ラベルテーブル内の障害箇所情報とを比較して、一致する障害箇所情報に対応するラベル設定情報を選択して予備パスを確立する予備パス確立部と、
を有することを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記ラベル設定情報生成部は、データが入力されるパスの識別子である入力インタフェース識別子及び入力データに対する入力ラベルからなる入力情報と、データを出力すべきパスの識別子である出力インタフェース識別子及び出力データに対する出力ラベルからなる出力情報と、複数の予備パスに対する確立優先順位を示す確立優先度と、複数の予備パスに対する維持優先順位を示す維持優先度と、を含むラベル設定情報を生成することを特徴とする請求の範囲第１項記載の伝送装置。
【請求項３】
前記予備パス確立部は、予備パスを同一リンクに複数同時に確立すべき動作が生じたとき、前記障害通知メッセージに含まれる障害箇所情報と一致する情報が、前記予備パス用ラベルテーブル内に複数ある場合は、前記確立優先度の最も高いラベル設定情報を選択して予備パスを確立することを特徴とする請求の範囲第２項記載の伝送装置。
【請求項４】
前記予備パス確立部は、すでに確立している予備パスのリンクに新たな予備パスを確立する動作が生じたとき、前記障害通知メッセージに含まれる障害箇所情報と一致する情報が、前記予備パス用ラベルテーブル内に複数ある場合は、前記維持優先度の最も高いラベル設定情報を選択して予備パスを確立することを特徴とする請求の範囲第２項記載の伝送装置。
【請求項５】
現用パスと予備パスの接続点に当たるノードに含まれる前記ラベル設定情報生成部は、現用パスの出力インタフェース識別子及び出力ラベルと、予備パスの入力インタフェース識別子及び入力ラベルとを対応付け、または現用パスの入力インタフェース識別子及び入力ラベルと、予備パスの出力インタフェース識別子及び出力ラベルとを対応付けて、ラベル設定情報を生成することを特徴とする請求の範囲第１項記載の伝送装置。
【請求項６】
前記予備パス要求メッセージ制御部は、予備パスを設定する際に、同一資源を共有するか否かを示す共有フラグを、予備パス要求メッセージに含めることを特徴とする請求の範囲第１項記載の伝送装置。
【請求項７】
ＧＭＰＬＳネットワーク上で障害回避を行う障害回避方法において、
ネットワークの現用パス上で、障害が発生しうる箇所を示す障害箇所情報をネットワーク内の任意のノードが生成し、
障害箇所情報と、障害復旧の予備パスを設定するための予備パス設定情報と、を含む予備パス要求メッセージをノード間で送受信し、
前記予備パス要求メッセージの応答であるラベル割当メッセージをノード間で送受信し、
予備パス要求メッセージ及びラベル割当メッセージにもとづき、ラベルスイッチングのためのラベル設定情報を生成し、
障害箇所情報とラベル設定情報とを含む予備パス用ラベルテーブルを構築・管理し、
障害発生時、近隣ノードが障害箇所を検出し、
発生した障害の障害箇所情報を含む障害通知メッセージをノード間で伝達し、
前記障害通知メッセージを受信したノードは、前記障害通知メッセージに含まれる障害箇所情報と、前記予備パス用ラベルテーブル内の障害箇所情報とを比較して、一致する障害箇所情報に対応するラベル設定情報を選択して予備パスを確立することを特徴とする障害回避方法。
【請求項８】
前記ラベル設定情報は、データが入力されるパスの識別子である入力インタフェース識別子及び入力データに対する入力ラベルからなる入力情報と、データを出力すべきパスの識別子である出力インタフェース識別子及び出力データに対する出力ラベルからなる出力情報と、複数の予備パスに対する確立優先順位を示す確立優先度と、複数の予備パスに対する維持優先順位を示す維持優先度と、から構成されることを特徴とする請求の範囲第７項記載の障害回避方法。
【請求項９】
予備パスを同一リンクに複数同時に確立すべき動作が生じたときは、前記障害通知メッセージに含まれる障害箇所情報と一致する情報が、前記予備パス用ラベルテーブル内に複数ある場合、前記確立優先度の最も高いラベル設定情報を選択して予備パスを確立することを特徴とする請求の範囲第８項記載の障害回避方法。
【請求項１０】
すでに確立している予備パスのリンクに新たな予備パスを確立する動作が生じたときは、前記障害通知メッセージに含まれる障害箇所情報と一致する情報が、前記予備パス用ラベルテーブル内に複数ある場合、前記維持優先度の最も高いラベル設定情報を選択して予備パスを確立することを特徴とする請求の範囲第８項記載の障害回避方法。
【請求項１１】
現用パスと予備パスの接続点に当たるノードでは、現用パスの出力インタフェース識別子及び出力ラベルと、予備パスの入力インタフェース識別子及び入力ラベルとを対応付け、または現用パスの入力インタフェース識別子及び入力ラベルと、予備パスの出力インタフェース識別子及び出力ラベルとを対応付けて、ラベル設定情報を生成することを特徴とする請求の範囲第７項記載の障害回避方法。
【請求項１２】
予備パスを設定する際に、同一資源を共有するか否かを示す共有フラグを、予備パス要求メッセージに含めることを特徴とする請求の範囲第７項記載の障害回避方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は伝送装置に関し、特に障害の回避制御を行って、ラベルスイッチングにもとづく信号の伝送を行う伝送装置に関する。
【背景技術】  近年、インターネット利用の拡大に伴い、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットのトラフィックが増大している。また、ＩＰパケットのデータ内容も多様化し、従来の計算機データに加え、リアルタイム性が必要とされる音声や動画像などのデータが増えてきている。このような状況に対応し、ＩＰパケットの伝送時間を短縮するために、ＩＰパケットに宛先ラベルを付加するレイヤ２でのラベルスイッチング技術が注目されている。
ラベルスイッチング方式は、ＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）と呼ばれ、従来、ルータを利用して実現していた、異なるネットワーク間のレイヤ３での通信を、レイヤ２で直結して上位層を使わずに実現するパケット高速転送技術である。
図３９はＧＭＰＬＳパケット伝送を説明するための図である。パケットを中継するノード（ＬＳＲ：Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｒｏｕｔｅｒ）１０１〜１０４が伝送媒体によってシリアルに接続しており、ノード１０１〜１０４はそれぞれラベルテーブルを有している。
ラベルテーブルは、入力情報ＩＮと出力情報ＯＵＴとから構成される。入力情報ＩＮは、パケットが入力されるパスの識別子である入力インタフェース識別子ＩＦｉｎ及び入力パケットに付加している入力ラベルＬｉｎとからなる。
出力情報ＯＵＴは、パケットを出力すべきパスの識別子である出力インタフェース識別子ＩＦｏｕｔ及び出力パケットに付加すべき出力ラベルＬｏｕｔとからなる。また、ノード１０２、１０３は、図に示すような内容のラベルテーブルｔａ、ｔｂを持っている。
ここで、ノード１０１からノード１０４へパケットを転送する場合を考える。まず、ノード１０１は、パケットにラベルａを添付して転送する。ノード１０２は、ラベルａを持つパケットをＩＦｉｎ＃１から受信すると、ラベルテーブルｔａを検索し、対応する出力情報ＯＵＴを獲得する。そして、ノード１０２は、出力情報ＯＵＴにもとづき、受信したパケットのラベルａをラベルｂに付け替え、ＩＦｏｕｔ＃２から出力する。
ノード１０３は、ラベルｂを持つパケットをＩＦｉｎ＃１から受信すると、ラベルテーブルｔｂを検索し、対応する出力情報ＯＵＴを獲得する。そして、ノード１０３は、出力情報ＯＵＴにもとづき、受信したパケットのラベルｂをラベルｃに付け替え、ＩＦｏｕｔ＃２から出力する。このような手順を繰り返して、終端のノード１０４までパケットを転送する。
このように、ＧＭＰＬＳのパケット伝送では、ラベルテーブルにもとづいて、アドレスではなく、ラベルにしたがって出力インタフェースを決定し、かつパケットに添付されているラベルを書き換えて中継していくことで、宛先までパケットを高速転送する。
なお、上記の説明では、パケットの先頭に固定長ラベルを付加したパケット伝送について説明したが、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送やＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）伝送に対してもＧＭＰＬＳは適用される。
ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送のＧＭＰＬＳにおいては、データに何らかのラベルを付加するのではなく、タイムスロットをラベルとして使用する。例えば、ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の場合、多重されているチャネルに対して、タイムスロットの入替えによる回線設定（クロスコネクト）が行われるので、このタイムスロットを識別してスイッチングすることで、ルーティング経路を決定する。
また、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）伝送のＧＭＰＬＳにおいては、光波長をラベルとして使用する。すなわち、波長をラベルとして識別することによってスイッチングし、光信号のままルーティング経路を決定する。
一方、急増する通信トラフィックを収容する光ネットワークでは、回線断やノード故障等の障害が発生すると、サービスへの被害が大きいため、高度な障害復旧方式の実現が強く望まれている。ＧＭＰＬＳネットワークで障害が発生した場合は、現用パスから予備パスへのパス切り替えを行って障害回避を行っており、このため柔軟な予備パスの経路設計に対する関心が高まっている。
従来、ネットワークの障害回避制御として、プロテクション要否情報を含む、現用パスについてパス設定要求メッセージを入口ノードから現用パスのルートに沿って出口ノードへ送信し、その応答を転送する際に各ノードが自動的に予備パスのルートを決定する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】      特開２００２−３４４４９１号公報（段落番号〔００１２〕〜〔００２３〕，第３図）
上記のような従来技術（特開２００２−３４４４９１号公報）では、現用パスの設定の際にパス上のノードを始点として予備パスを自動的に設定している。しかし、予備パスが複数設定された際、障害発生時に、どの予備パスをアクティブにすればよいかの認識手段がないため、各ノード間で障害箇所に対応する的確な予備パスを即時に確立することができないといった問題があった。
【発明の開示】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、予備パスを効率よく高速に確立して障害回避を行い、伝送品質及び信頼性の向上を図った伝送装置を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、障害の回避制御を行って、ラベルスイッチングにもとづく信号の伝送を行う伝送装置１０において、ネットワークの現用パス上で、障害が発生しうる箇所を示す障害箇所情報と、障害復旧の予備パスを設定するための予備パス設定情報と、を含む予備パス要求メッセージの生成及び送受信を行う予備パス要求メッセージ制御部１１ａと、予備パス要求メッセージの応答であるラベル割当メッセージの生成及び送受信を行うラベル割当メッセージ制御部１１ｂと、予備パス要求メッセージ及びラベル割当メッセージにもとづき、ラベルスイッチングのためのラベル設定情報を生成するラベル設定情報生成部１１ｃと、から構成されるラベル配布制御部１１と、障害箇所情報とラベル設定情報とを含む予備パス用ラベルテーブルＴを構築して管理する予備パス用ラベルテーブル管理部１２と、障害発生時、障害箇所を検出する障害検出部１３ａと、発生した障害の障害箇所情報を含む障害通知メッセージを伝達する障害通知メッセージ伝達部１３ｂと、から構成される障害通知部１３と、障害通知メッセージに含まれる障害箇所情報と、予備パス用ラベルテーブルＴ内の障害箇所情報とを比較して、一致する障害箇所情報に対応するラベル設定情報を選択して予備パスを確立する予備パス確立部１４と、を有することを特徴とする伝達装置が提供される。
ここで、予備パス要求メッセージ制御部１１ａは、ネットワークの現用パス上で、障害が発生しうる箇所を示す障害箇所情報と、障害復旧の予備パスを設定するための予備パス設定情報と、を含む予備パス要求メッセージの生成及び送受信を行う。ラベル割当メッセージ制御部１１ｂは、予備パス要求メッセージの応答であるラベル割当メッセージの生成及び送受信を行う。ラベル設定情報生成部１１ｃは、予備パス要求メッセージ及びラベル割当メッセージにもとづき、ラベルスイッチングのためのラベル設定情報を生成する。予備パス用ラベルテーブル管理部１２は、障害箇所情報とラベル設定情報とを含む予備パス用ラベルテーブルＴを構築して管理する。障害検出部１３ａは、障害発生時、障害箇所を検出する。障害通知メッセージ伝達部１３ｂは、発生した障害の障害箇所情報を含む障害通知メッセージを伝達する。予備パス確立部１４は、障害通知メッセージに含まれる障害箇所情報と、予備パス用ラベルテーブルＴ内の障害箇所情報とを比較して、一致する障害箇所情報に対応するラベル設定情報を選択して予備パスを確立する。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の伝送装置の原理図である。
図２は、ＣＲ−ＬＤＰを説明するための図である。
図３は、ラベル配布されたネットワークを示す図である。
図４は、中継用ラベルテーブルを示す図である。
図５は、ノードの動作を示すフローチャートである。
図６は、予備パス要求メッセージの基本フォーマットを示す図である。
図７は、予備パス要求メッセージのフォーマットを示す図である。
図８は、予備パス用ラベルテーブルを示す図である。
図９は、ノードの動作を示すフローチャートである。
図１０は、予備パス要求メッセージのフォーマットを示す図である。
図１１は、予備パス用ラベルテーブルを示す図である。
図１２は、予備パス要求メッセージのフォーマットを示す図である。
図１３は、予備パス用ラベルテーブルを示す図である。
図１４は、ノードの動作を示すフローチャートである。
図１５は、ラベル割当メッセージの基本フォーマットを示す図である。
図１６は、ラベル割当メッセージのフォーマットを示す図である。
図１７は、予備パス用ラベルテーブルを示す図である。
図１８は、ノードの動作を示すフローチャートである。
図１９は、ラベル割当メッセージのフォーマットを示す図である。
図２０は、予備パス用ラベルテーブルを示す図である。
図２１は、ラベル割当メッセージのフォーマットを示す図である。
図２２は、予備パス用ラベルテーブルを示す図である。
図２３は、ノードの動作を示すフローチャートである。
図２４は、予備パス用ラベルテーブルを示す図である。
図２５は、予備パス要求メッセージの流れを示す図である。
図２６は、ラベル割当メッセージの流れを示す図である。
図２７は、障害回避の動作を示す図である。
図２８は、障害回避の動作を示す図である。
図２９は、予備パスが設定されているネットワークを示す図である。
図３０は、障害発生時のネットワークを示す図である。
図３１は、ノードが有する予備パス用ラベルテーブルを示す図である。
図３２は、予備パスを確立するまでの動作を示すフローチャートである。
図３３は、中継用ラベルテーブルを示す。
図３４は、単一障害を回避しているネットワークを示す図である。
図３５は、障害発生時のネットワークを示す図である。
図３６は、予備パス用ラベルテーブル及び中継用ラベルテーブルを示す図である。
図３７は、予備パスを確立するまでの動作を示すフローチャートである。
図３８は、中継用ラベルテーブルを示す図である。
図３９は、ＧＭＰＬＳパケット伝送を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の伝送装置の原理図である。伝送装置（ノード）１０は、ラベル配布制御部１１、予備パス用ラベルテーブル管理部１２、障害通知部１３、予備パス確立部１４から構成され、障害の回避制御を行って、ＧＭＰＬＳのラベルスイッチングにもとづく信号の伝送を行う。本発明の伝送装置１０の機能は、ＧＭＰＬＳネットワーク１を構築するノードＮ１〜Ｎ６すべてに含まれる。
ラベル配布制御部１１は、予備パス要求メッセージ制御部１１ａ、ラベル割当メッセージ制御部１１ｂ、ラベル設定情報生成部１１ｃを含み、後述のラベル配布プロトコル（例えば、ＣＲ−ＬＤＰ：Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−ｂａｓｅｄ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  Ｌａｂｅｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて、ノード間におけるラベル配布を実現する。
予備パス要求メッセージ制御部１１ａは、ネットワークの現用パス上で、障害が発生しうる予想箇所を示す障害箇所情報と、障害復旧の予備パスを設定するための予備パス設定情報と、を含む予備パス要求メッセージの生成及び送受信を行う。
障害箇所情報としては例えば、障害ノードＩＤ、障害リンクＩＤが該当する。図の場合、例えば、リンクＬ１〜Ｌ３を表すＩＤが、現用パスＰ２に対する障害箇所情報となる。そして、これらの障害箇所を復旧するためのパスは予備パスＰａ２となる。
また、予備パス設定情報としては、予備パスのＩＤ、予備パスのパス方向、経由ノード情報等がある。一方、ラベル割当メッセージ制御部１１ｂは、予備パス要求メッセージの応答であるラベル割当メッセージの生成及び送受信を行う。
ラベル設定情報生成部１１ｃは、予備パス要求メッセージ及びラベル割当メッセージにもとづき、ラベルスイッチングを行う際に必要なラベル設定情報を生成する。ラベル設定情報は、入力情報、出力情報、確立優先度、維持優先度の情報から構成される。入力情報は、データが入力されるパスの識別子である入力インタフェース識別子（以下、入力ＩＦ）及び入力データに対する入力ラベルからなる。出力情報は、データを出力すべきパスの識別子である出力インタフェース識別子（以下、出力ＩＦ）及び出力データに対する出力ラベルからなる。確立優先度は、複数の予備パスの確立優先順位を示し、維持優先度は、複数の予備パスの維持優先順位を示す（確立優先度と維持優先度については図２９以降で後述する）。
予備パス用ラベルテーブル管理部１２は、障害箇所情報とラベル設定情報とを含む予備パス用ラベルテーブルＴを構築して管理する。障害通知部１３は、障害検出部１３ａと障害通知メッセージ伝達部１３ｂから構成される。障害検出部１３ａは、障害発生時、障害箇所を検出する。障害通知メッセージ伝達部１３ｂは、発生した障害の障害箇所情報を含む障害通知メッセージを伝達する。
予備パス確立部１４は、障害通知メッセージに含まれる障害箇所情報と、予備パス用ラベルテーブルＴで登録されている障害箇所情報とを比較して、一致する障害箇所情報を検索し、一致する障害箇所情報に対応するラベル設定情報を選択して予備パスを確立する。
なお、本発明では、ＧＭＰＬＳの伝送として、パケット伝送、ＴＤＭ伝送、ＷＤＭ伝送のいずれにも適用可能であり、以降ではパケット伝送に本発明を適用した場合の動作を中心にして説明する。また、本発明でいう“パスを設定する”とは、ノード間でパスを張るための資源を予約確保することを意味し、“パスを確立する”とは、設定したパスをアクティブにすることを意味する（例えば、予備パスを確立すれば、その予備パスは現用パスとなる）。
次にラベルテーブルを生成するためのＣＲ−ＬＤＰについて説明する（ＲＳＶＰ−ＴＥを用いても基本動作は同じなので、ＣＲ−ＬＤＰのみ説明する）。図２はＣＲ−ＬＤＰを説明するための図である。ＬＳＲ１→ＬＳＲ２→ＬＳＲ３→ＬＳＲ４のＧＭＰＬＳのパス（ＬＳＰ：Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｐａｔｈ）の確立を行う場合を考える。
パス確立の要求を行う送信元ＬＳＲは、パスの宛先ＬＳＲまでのルート（経由ＬＳＲ）を指定したラベル・リクエスト・メッセージを、宛先ＬＳＲへＨｏｐ−ｂｙ−Ｈｏｐで送信する。そして、宛先ＬＳＲは、ラベルの割り当てを行うラベル・マッピング・メッセージを送信元ＬＳＲへ返信する。
図の場合、送信元ＬＳＲ１は、経由ＬＳＲ２、３及び宛先ＬＳＲ４を含むラベル・リクエスト・メッセージＲＭ１をＬＳＲ２へ送信し、ＬＳＲ２は、経由ＬＳＲ３及び宛先ＬＳＲ４を含むラベル・リクエスト・メッセージＲＭ２をＬＳＲ３へ送信し、ＬＳＲ３は、宛先ＬＳＲ４を含むラベル・リクエスト・メッセージＲＭ３を宛先ＬＳＲ４へ送信する。
また、宛先ＬＳＲ４は、例えば、ラベルｃの情報を含むラベル・マッピング・メッセージＭＭ１をＬＳＲ３へ送信し（ＬＳＲ３は、このラベル・マッピング・メッセージを受け取ると、対応する出力インタフェースから出力すべきパケットに、ラベルｃを付加する、以下同様）、ＬＳＲ３は、ラベルｂの情報を含むラベル・マッピング・メッセージＭＭ２をＬＳＲ２へ送信し、ＬＳＲ２は、ラベルａの情報を含むラベル・マッピング・メッセージＭＭ１を送信元ＬＳＲ１へ送信する。このような制御を行うことで、各ＬＳＲでラベルテーブルが生成される（上記のラベル・リクエスト・メッセージは、本発明の伝送装置１０における予備パス要求メッセージに該当し、ラベル・マッピング・メッセージはラベル割当メッセージに該当する）。
次に予備パス用ラベルテーブルＴの生成過程を含めて、予備パスを設定するまでの動作について詳しく説明する。なお、ラベルが配布された後のネットワーク全体を図３で最初に示し、図３のネットワークが構築されるまでのラベル配布過程を図４以降で順次説明する。
図３はラベル配布されたネットワークを示す図である。ノードＮ１〜ノードＮ６に対し、ノードＮ１〜ノードＮ４はシリアルに接続し、ノードＮ５、Ｎ６が接続する。また、ノードＮ５はノードＮ１と接続し、ノードＮ６はノードＮ４と接続している。
このようなノードの接続構成を持つネットワークに対して、現用パスＰ１−１がノードＮ４→ノードＮ３→ノードＮ２→ノードＮ１で確立しており、現用パスＰ１−２がノードＮ１→ノードＮ２→ノードＮ３→ノードＮ４で確立している。
現用パスＰ１−１に対し、例えばノードＮ１では、入力ＩＦのＩＦ＃２からラベルｂｂが付加されたパケットを受信した際は、ラベルｂｂをラベルａａに付け替えて、出力ＩＦのＩＦ＃１からパケットを出力している。その他のノードの図の見方も同様である。
一方、双方向の現用パスＰ１−１、Ｐ１−２に対するそれぞれの予備パスは、予備パスＰａ１−２、Ｐａ１−２となる。予備パスＰａ１−１の経路は、ノードＮ４→ノードＮ６→ノードＮ５→ノードＮ１であり、予備パスＰａ１−２の経路は、ノードＮ１→ノードＮ５→ノードＮ６→ノードＮ４となる。
予備パスＰａ１−１に対し、例えばノードＮ５では、入力ＩＦのＩＦ＃２からラベルｂが付加されたパケットを受信した際は、ラベルｂをラベルａに付け替えて、出力ＩＦのＩＦ＃１からパケットを出力している。逆に予備パスＰａ１−２におけるノードＮ５では、入力ＩＦのＩＦ＃１からラベルＡが付加されたパケットを受信した際は、ラベルＡをラベルＢに付け替えて、出力ＩＦのＩＦ＃２からパケットを出力している。その他のノードの図の見方も同様である。
次に現用パスＰ１−１、Ｐ１−２に対するラベルテーブルについて説明する。なお、以降では現用パスに対するラベルテーブルを中継用ラベルテーブルと呼ぶ。図４は中継用ラベルテーブルを示す図である。ノードＮ１〜Ｎ４それぞれは、中継用ラベルテーブルｔ１〜ｔ４を有している。中継用ラベルテーブルｔ１〜ｔ４は、パスＩＤ、入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベルの項目から構成される。
例えば、ノードＮ１が有する中継用ラベルテーブルｔ１では、パスＩＤが現用パスＰ１−１である場合、入力ＩＦがＩＦ＃２、入力ラベルがｂｂ、出力ＩＦがＩＦ＃１、出力ラベルがａａとなっている。すなわち、ＩＦ＃２から入力したラベルｂｂが付加されているパケットは、ラベルａａに付け替えてＩＦ＃１から出力されることになる。
また、パスＩＤが現用パスＰ１−２である場合、入力ＩＦがＩＦ＃１、入力ラベルがＡＡ、出力ＩＦがＩＦ＃２、出力ラベルがＢＢとなっている。すなわち、ＩＦ＃１から入力したラベルＡＡが付加されているパケットは、ラベルＢＢに付け替えてＩＦ＃２から出力されることになる。その他の中継用ラベルテーブルｔ２〜ｔ４の見方も同様なので説明は省略する。
次に図３で示した予備パスＰａ１−１、Ｐａ１−２を設定するために必要な予備パス用ラベルテーブルの生成過程について以降詳しく説明する。図５はノードＮ１の動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ１〕ノードＮ１は、現用パスと予備パスの接続点に当たるノードであるため、ノードＮ１内のラベル設定情報生成部１１ｃは、現用パスＰ１−１と予備パスＰａ１−１をマッチングするために、現用パスＰ１−１の出力ＩＦ及び出力ラベルと、予備パスＰａ１−１の入力ＩＦ及び入力ラベルとを対応付ける必要がある。このため、中継用ラベルテーブルｔ１から現用パスＰ１−１に関する出力ＩＦ（ＩＦ＃１）及び出力ラベル（ａａ）を抽出する。
〔Ｓ２〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、予備パスＰａ１−１の次ＨＯＰノードであるノードＮ５と接続しているインタフェースを入力ＩＦ（ＩＦ＃３）として、そこに新たに入力ラベル（ラベルａとする）を割り当てる。
〔Ｓ３〕予備パス要求メッセージ制御部１１ａは、現用パスＰ１−１上で、障害が発生しうる箇所を示す障害箇所情報を、オペレータからの外部指示（予備パス要求の指示）にもとづき生成する。現用パスＰ１−１に対する障害が発生しうる予想箇所としては、図３のリンクＬ１〜Ｌ３であるため、障害箇所情報としては例えば、ノードＮ１〜Ｎ３の出力ＩＦ（障害ノードＮ１／ＩＦ＃２、障害ノードＮ２／ＩＦ＃２、障害ノードＮ３／ＩＦ＃２）となる。
同様に、現用パスＰ１−２に対する障害が発生しうる箇所としては、図３のリンクＬ１〜Ｌ３であるため、障害箇所情報としては例えば、ノードＮ２〜Ｎ４の入力ＩＦ（障害ノードＮ２／ＩＦ＃１、障害ノードＮ３／ＩＦ＃１、障害ノードＮ４／ＩＦ＃１）となる。
〔Ｓ４〕予備パス要求メッセージ制御部１１ａは、予備パス設定情報と、ステップＳ３による障害箇所情報とを含む予備パス要求メッセージ（予備パス要求メッセージＭ１とする）を、予備パスＰａ１−１の次ＨＯＰノードであるノードＮ５へ送信する。予備パス要求メッセージＭ１の詳細フォーマットは図７で後述する。
〔Ｓ５〕予備パス用ラベルテーブル管理部１２は、現用パスＰ１−１用の障害箇所情報と、その障害箇所情報に対応するラベル設定情報の内容とをラベルテーブルに登録して、予備パス用ラベルテーブルを生成する。
なお、予備パス要求メッセージ制御部１１ａは、ステップＳ４において、同一資源を共有するか否かを示す共有フラグを予備パス要求メッセージＭ１に付加することもできる。フラグＯＮの共有フラグをセットした予備パス要求メッセージＭ１を送ることにより、新たに割り当てるラベルは、他の予備パスが使用しているラベルと共有することになる。このような制御により、複数の予備パスで予約した資源を共有することができ、予備資源を効率よく利用することができる。
図６は予備パス要求メッセージの基本フォーマットを示す図であり、図７は予備パス要求メッセージＭ１のフォーマットを示す図である。予備パス要求メッセージＭ１の各フィールドについて説明すると、ＭＳＧタイプはメッセージタイプを示し、ここでは“要求”となる。ＭＳＧ長は、メッセージの長さを示す。予備パスＩＤは“予備パスＰａ１−１”となる。
方向はＵｐｓｔｒｅａｍ、Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ、双方向のいずれかが記載され、ここでは“双方向”となる。確立優先度、維持優先度、共有フラグはそれぞれ“高、低、共有”とする。ＯＢＪタイプはオブジェクトタイプを示し、ＯＢＪ長はオブジェクト長を示す。ここでは、ＯＢＪタイプはルートとした場合は、経由ノード情報となり、経由ノードが“ノードＮ５”、“ノードＮ６”、“ノードＮ４”と記載される。
ＯＢＪタイプが現用としたフィールドでは、現用パス情報となり、現用パスのＩＤとして“現用パスＰ１−１”が記載される。ＯＢＪタイプが障害としたフィールドでは、障害箇所情報が記載される。ここでは、現用パスＰ１−１、Ｐ１−２両方の障害箇所情報がすべて記載される。すなわち、障害リンクＬ１の始点ノードＩＤとしてノードＮ１、出力インタフェースＩＤ（出力ＩＦ）としてＩＦ＃２となり、障害リンクＬ１の終点ノードＩＤとしてノードＮ２、入力インタフェースＩＤ（入力ＩＦ）としてＩＦ＃１となり、以下同様にして記載される。また、最後のフィールドにはラベル情報が記載され、ここではラベルａとなる。
図８は予備パス用ラベルテーブルを示す図である。上述のステップＳ５でノードＮ１で生成される、予備パスＰａ１−１の予備パス用ラベルテーブルＴ１ａを示している。予備パス用ラベルテーブルＴ１ａは、障害箇所情報、予備パスＩＤ、入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベル、確立優先度、維持優先度の項目から構成される。
テーブル中、すべての障害箇所情報に対して、入力ＩＦがＩＦ＃３、入力ラベルがａ、出力ＩＦがＩＦ＃１、出力ラベルがａａ、確立優先度が高、維持優先度が低となっている。
これは、現用パスＰ１−１の障害が、障害ノードＮ１／ＩＦ＃２、障害ノードＮ２／ＩＦ＃２、障害ノードＮ３／ＩＦ＃２のいずれかで発生した場合、ＩＦ＃３から入力したラベルａが付加されているパケットは、中継用ラベルテーブルｔ１から抽出したラベルａａに付け替えてＩＦ＃１から出力されることを意味している（確立優先度、維持優先度については後述する）。
次に予備パス要求メッセージＭ１を受信したノードＮ５の動作について説明する。図９はノードＮ５の動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ１１〕ノードＮ５の予備パス要求メッセージ制御部１１ａは、予備パス要求メッセージＭ１に格納されている障害箇所情報を記憶する。なお、ラベル配布制御部１１は、応答メッセージであるラベル割当メッセージをノードＮ１へ送信するために、予備パス要求メッセージＭ１を送信したノードＮ１を記憶しておく。
〔Ｓ１２〕予備パス要求メッセージ制御部１１ａは、受信した予備パス要求メッセージＭ１に格納されている予備パスＰａ１−１の経由ノード情報に従い、次に送信すべきノードＮ６を求める。
〔Ｓ１３〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、予備パス要求メッセージＭ１にラベル情報が格納されている場合には、予備パス要求メッセージＭ１を送信したノードＮ１と接続しているインタフェースを出力ＩＦ（ＩＦ＃１）として、そこに予備パス要求メッセージＭ１に格納されているラベル（ラベルａ）を出力ラベルとして割り当てる。
〔Ｓ１４〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、予備パス要求メッセージＭ１にラベル情報が格納されている場合には、予備パス要求メッセージ（予備パス要求メッセージＭ２とする）を送信すべきノードＮ６と接続しているインタフェースを入力ＩＦ（ＩＦ＃２）とし、そこに新たに入力ラベル（ラベルｂ）を割り当てる。なお、共有フラグがセットされている時は、新たに割り当てる入力ラベルは他の予備パスが使用している入力ラベルと共有する。
〔Ｓ１５〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、上記の入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベルを障害箇所情報に関連づけ、予備パス要求メッセージＭ１に確立優先度、維持優先度が格納されている場合には、それらも含めてラベル設定情報を生成する。また、予備パス要求メッセージ制御部１１ａは、予備パス要求メッセージＭ２を生成して、ノードＮ６へ送信する。
〔Ｓ１６〕予備パス用ラベルテーブル管理部１２は、ラベル設定情報をラベルテーブルに登録して予備パス用ラベルテーブルを生成する。
図１０は予備パス要求メッセージＭ２のフォーマットを示す図である。予備パス要求メッセージＭ２では、経由ノード情報はノードＮ６、Ｎ４であり、ラベル情報がラベルｂとなっている。
図１１は予備パス用ラベルテーブルを示す図である。上述のステップＳ１６でノードＮ５で生成される予備パス用ラベルテーブルＴ２ａを示している。予備パスＰａ１−１の予備パス用ラベルテーブルＴ２ａは、障害箇所情報、予備パスＩＤ、入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベル、確立優先度、維持優先度の項目から構成される。
テーブル中、すべての障害箇所情報に対して、入力ＩＦがＩＦ＃２、入力ラベルがｂ、出力ＩＦがＩＦ＃１、出力ラベルがａ、確立優先度が高、維持優先度が低となっている。
これは、現用パスＰ１−１の障害が、障害ノードＮ１／ＩＦ＃２、障害ノードＮ２／ＩＦ＃２、障害ノードＮ３／ＩＦ＃２のいずれかで発生した場合、ＩＦ＃２から入力したラベルｂが付加されているパケットは、ラベルａに付け替えてＩＦ＃１から出力されることを意味している。
次にノードＮ６がノードＮ４へ送信する予備パス要求メッセージと、ノードＮ６が管理する予備パス用ラベルテーブルを図１２、図１３に示す。なお、ノードＮ６の動作フローは、図９で示したノードＮ５と基本動作は同じなので説明は省略する。
図１２は予備パス要求メッセージのフォーマットを示す図である。ノードＮ６がノードＮ４へ送信する予備パス要求メッセージＭ３では、経由ノード情報はノードＮ４であり、ラベル情報がラベルｃとなっている。
図１３は予備パス用ラベルテーブルを示す図である。予備パス要求メッセージＭ２を受信した後のノードＮ６が生成管理する予備パス用ラベルテーブルＴ３ａを示している。予備パス用ラベルテーブルＴ３ａは、障害箇所情報、予備パスＩＤ、入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベル、確立優先度、維持優先度の項目から構成される。
テーブル中、すべての障害箇所情報に対して、入力ＩＦがＩＦ＃２、入力ラベルがｃ、出力ＩＦがＩＦ＃１、出力ラベルがｂ、確立優先度が高、維持優先度が低となっている。
これは、現用パスＰ１−１の障害が、障害ノードＮ１／ＩＦ＃２、障害ノードＮ２／ＩＦ＃２、障害ノードＮ３／ＩＦ＃２のいずれかで発生した場合、ＩＦ＃２から入力したラベルｃが付加されているパケットは、ラベルｂに付け替えて予備パスＰａ１−１上のＩＦ＃１から出力されることを意味している。
次に予備パス要求メッセージＭ３を受信したノードＮ４の動作について説明する。図１４はノードＮ４の動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ２１〕ノードＮ４の予備パス要求メッセージ制御部１１ａは、受信した予備パス要求メッセージＭ３に格納されている予備パスの経由ノード情報に従い、次に送信すべきノードを求める。この場合、自ノード（ノードＮ４）のみが経由ノード情報に格納されているため、自ノードが終点ノードになることを認識する。
〔Ｓ２２〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、予備パス要求メッセージＭ３にラベル情報が格納されている場合には、予備パス要求メッセージＭ３を送信したノードＮ６と接続しているインタフェースを出力ＩＦ（ＩＦ＃３）として、そこに予備パス要求メッセージＭ３に格納されているラベル（ラベルｃ）を出力ラベルとして割り当てる。
〔Ｓ２３〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、予備パス要求メッセージＭ３にラベル情報が格納されており、自身が終点ノードである場合には、予備パス要求メッセージＭ３に格納されている現用パスＩＤ（現用パスＰ１−１）に対応する入力ＩＦ、入力ラベルを中継用ラベルテーブルから抽出する。すなわち、図４で示した中継用ラベルテーブルｔ４の現用パスＰ１−１に対応する入力ＩＦ（ＩＦ＃２）、入力ラベルｅｅを抽出する。
〔Ｓ２４〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、上記の入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベルを障害箇所情報に関連づけて、ラベルテーブルに登録する。
〔Ｓ２５〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、自ノードが終点ノードであり、予備パスの方向性が双方向となっている場合には、現用パスＰ１−２に対応する出力ＩＦ、出力ラベルを中継用ラベルテーブルから抽出する。すなわち、図４で示した中継用ラベルテーブルｔ４の現用パスＰ１−２に対応する出力ＩＦ（ＩＦ＃２）、出力ラベルＥＥを抽出する。
〔Ｓ２６〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、自ノードが終点ノードであり、予備パスの方向性が双方向となっている場合には、予備パス要求メッセージＭ３を送信したノードＮ６と接続しているインタフェースを入力ＩＦ（ＩＦ＃３）とし、そこに新たに入力ラベル（ラベルＣ）を割り当てる。なお、共有フラグがセットされている時は、新たに割り当てる入力ラベルは他の予備パスが使用している入力ラベルと共有する。
〔Ｓ２７〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、上記の入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベルを障害箇所情報に関連づけ、ラベルテーブルに登録する。そして、予備パス要求メッセージＭ３に確立優先度、維持優先度が格納されている場合には、それらもラベルテーブルに登録することで予備パス用ラベルテーブルが生成し、予備パス用ラベルテーブル管理部１２で管理する。
〔Ｓ２８〕ラベル割当メッセージ制御部１１ｂは、ラベル割当メッセージ（ラベル割当メッセージＭｒ１とする）をノードＮ６に送信する。
図１５はラベル割当メッセージの基本フォーマットを示す図であり、図１６はラベル割当メッセージＭｒ１のフォーマットを示す図である。ラベル割当メッセージＭｒ１の各フィールドについて説明すると、ＭＳＧタイプはメッセージタイプを示し、ここでは“割当”となる。ＭＳＧ長は、メッセージの長さを示す。パスＩＤは予備パスＰａ１−２で、ラベル情報はラベルＣである。
図１７は予備パス用ラベルテーブルを示す図である。上述のステップＳ２７でノードＮ４で生成される予備パス用ラベルテーブルＴ４を示している。予備パス用ラベルテーブルＴ４は、障害箇所情報、予備パスＩＤ、入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベル、確立優先度、維持優先度の項目から構成される。
テーブル中、予備パスＰａ１−１のすべての障害箇所情報に対して、入力ＩＦがＩＦ＃２、入力ラベルがｅｅ、出力ＩＦがＩＦ＃３、出力ラベルがｃ、確立優先度が高、維持優先度が低となっている。
これは、現用パスＰ１−１の障害が、障害ノードＮ１／ＩＦ＃２、障害ノードＮ２／ＩＦ＃２、障害ノードＮ３／ＩＦ＃２のいずれかで発生した場合、ＩＦ＃２から入力したラベルｅｅが付加されているパケットは、ラベルｃに付け替えてＩＦ＃３から出力されることを意味している。
また、テーブル中、予備パスＰａ１−２のすべての障害箇所情報に対して、入力ＩＦがＩＦ＃３、入力ラベルがＣ、出力ＩＦがＩＦ＃２、出力ラベルがＥＥ、確立優先度が高、維持優先度が低となっている。
これは、現用パスＰ１−２の障害が、障害ノードＮ２／ＩＦ＃１、障害ノードＮ３／ＩＦ＃１、障害ノードＮ４／ＩＦ＃１のいずれかで発生した場合、ＩＦ＃３から入力したラベルＣが付加されているパケットは、ラベルＥＥに付け替えてＩＦ＃２から出力されることを意味している。
次にラベル割当メッセージＭｒ１を受信したノードＮ６の動作について説明する。図１８はノードＮ６の動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ３１〕ノードＮ６のラベル割当メッセージ制御部１１ｂは、ラベル割当メッセージＭｒ１を受信する。ラベル設定情報生成部１１ｃは、ラベル割当メッセージＭｒ１を送信したノードＮ４と接続しているインタフェースを出力ＩＦ（ＩＦ＃２）として、そこにラベル割当メッセージＭｒ１に格納されているラベル（ラベルＣ）を出力ラベルとして割り当てる。
〔Ｓ３２〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、予備パス要求メッセージＭ２を送信したノードＮ５と接続しているインタフェースを入力ＩＦ（ＩＦ＃１）として、そこに新たに入力ラベル（ラベルＢ）を割り当てる。なお、共有フラグがセットされている時は、新たに割り当てる入力ラベルは他の予備パスが使用している入力ラベルと共有する。
〔Ｓ３３〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、上記の入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベルを障害箇所情報に関連づけラベルテーブルに登録する。そして、予備パス要求メッセージＭ２に確立優先度、維持優先度が格納されている場合には、それらもラベルテーブルに登録して、図１３で上述した予備パス用ラベルテーブルＴ３ａと合わせた、予備パスＰａ１−１、Ｐａ１−２双方向の予備パス用ラベルテーブルを生成し、予備パス用ラベルテーブル管理部１２で管理する。
〔Ｓ３４〕ラベル割当メッセージ制御部１１ｂは、予備パス要求メッセージＭ２を送信したノードＮ５にラベル割当メッセージ（ラベル割当メッセージＭｒ２とする）を送信する。
図１９はラベル割当メッセージＭｒ２のフォーマットを示す図である。ラベル割当メッセージＭｒ２では、パスＩＤは予備パスＰａ１−２で、ラベル情報はラベルＢである。
図２０は予備パス用ラベルテーブルを示す図である。上述のステップＳ３３でノードＮ６で生成される予備パス用ラベルテーブルＴ３を示している。予備パス用ラベルテーブルＴ３は、障害箇所情報、予備パスＩＤ、入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベル、確立優先度、維持優先度の項目から構成される。
テーブル中、予備パスＰａ１−２のすべての障害箇所情報に対して（予備パスＰａ１−１の障害箇所情報に対するラベル設定情報の説明は図１３で上述したので省略する）、入力ＩＦがＩＦ＃１、入力ラベルがＢ、出力ＩＦがＩＦ＃２、出力ラベルがＣ、確立優先度が高、維持優先度が低となっている。
これは、現用パスＰ１−２の障害が、障害ノードＮ２／ＩＦ＃１、障害ノードＮ３／ＩＦ＃１、障害ノードＮ４／ＩＦ＃１のいずれかで発生した場合、ＩＦ＃１から入力したラベルＢが付加されているパケットは、ラベルＣに付け替えてＩＦ＃２から出力されることを意味している。
次にノードＮ５がノードＮ１へ送信するラベル割当メッセージ（ラベル割当メッセージＭｒ３とする）と、ノードＮ５が管理する予備パス用ラベルテーブルとを図２１、図２２に示す。なお、ノードＮ５の動作フローは、図１８で示したノードＮ６と基本動作は同じなので説明は省略する。
図２１はラベル割当メッセージＭｒ３のフォーマットを示す図である。ラベル割当メッセージＭｒ３では、パスＩＤは予備パスＰａ１−２で、ラベル情報はラベルＡである。
図２２は予備パス用ラベルテーブルを示す図である。ラベル割当メッセージＭｒ２を受信した後のノードＮ５が生成管理する予備パス用ラベルテーブルＴ２を示している。予備パス用ラベルテーブルＴ２は、障害箇所情報、予備パスＩＤ、入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベル、確立優先度、維持優先度の項目から構成される。
テーブル中、予備パスＰａ１−２のすべての障害箇所情報に対して（予備パスＰａ１−１の障害箇所情報に対するラベル設定情報の説明は図１１で上述したので省略する）、入力ＩＦがＩＦ＃１、入力ラベルがＡ、出力ＩＦがＩＦ＃２、出力ラベルがＢ、確立優先度が高、維持優先度が低となっている。
これは、現用パスＰ１−２の障害が、障害ノードＮ２／ＩＦ＃１、障害ノードＮ３／ＩＦ＃１、障害ノードＮ４／ＩＦ＃１のいずれかで発生した場合、ＩＦ＃１から入力したラベルＡが付加されているパケットは、ラベルＢに付け替えてＩＦ＃２から出力されることを意味している。
次にラベル割当メッセージＭｒ３を受信したノードＮ１の動作について説明する。図２３はノードＮ１の動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ４１〕ノードＮ１のラベル割当メッセージ制御部１１ｂは、ラベル割当メッセージＭｒ３を受信する。ラベル設定情報生成部１１ｃは、ラベル割当メッセージを送信したノードＮ５と接続しているインタフェースを出力ＩＦ（ＩＦ＃３）として、そこにラベル割当メッセージＭｒ３に格納されているラベル（ラベルＡ）を出力ラベルとして割り当てる。
〔Ｓ４２〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、現用パスＰ１−２に対応する入力ＩＦ、入力ラベルを図４の中継用ラベルテーブルｔ１から抽出する。すなわち、入力ＩＦ（ＩＦ＃１）と入力ラベル（ＡＡ）を抽出する。
〔Ｓ４３〕ラベル設定情報生成部１１ｃは、上記の入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベルを障害箇所情報に関連づけて、ラベルテーブルに登録し、予備パス要求メッセージＭ１に確立優先度、維持優先度を格納した場合には、それらも登録して、予備パスＰａ１−１、Ｐａ１−２双方向の予備パス用ラベルテーブルを生成する。
図２４は予備パス用ラベルテーブルを示す図である。上述のステップＳ４３で生成される予備パス用ラベルテーブルＴ１を示している。予備パス用ラベルテーブルＴ１は、障害箇所情報、予備パスＩＤ、入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベル、確立優先度、維持優先度の項目から構成される。
テーブル中、予備パスＰａ１−２のすべての障害箇所情報に対して（予備パスＰａ１−１の障害箇所情報に対するラベル設定情報の説明は図８で上述したので省略する）、入力ＩＦがＩＦ＃１、入力ラベルがＡＡ、出力ＩＦがＩＦ＃３、出力ラベルがＡ、確立優先度が高、維持優先度が低となっている。
これは、現用パスＰ１−２の障害が、障害ノードＮ２／ＩＦ＃１、障害ノードＮ３／ＩＦ＃１、障害ノードＮ４／ＩＦ＃１のいずれかで発生した場合、ＩＦ＃１から入力したラベルＡＡが付加されているパケットは、ラベルＡに付け替えてＩＦ＃３から出力されることを意味している。
このように、本発明では、シグナリング（ラベル配布やパス設定のための通信手順）時において、ネットワーク内の任意の１台のノードから、障害箇所情報及び予備パス設定情報を含む予備パス要求メッセージが送信され、すべてのノード間で予備パス要求メッセージとラベル割当メッセージのやりとりが行われることで、各ノードが自律的に予備パスを設定する構成とした。
このため、オペレータがすべてのノードに対して、ＮＭＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ：ネットワーク管理装置）や管理コンソールを通じて、予備パス用ラベルテーブル作成に必要な障害箇所情報等を登録するといった作業がなくなるので、ＮＭＳへの負荷が軽減し、かつオペレータに対する保守管理の負担も軽減するので、運用性及び利便性を向上させることが可能になる。また、図２５に予備パス要求メッセージの流れを示し、図２６にラベル割当メッセージの流れを示す。
なお、上記の説明では、双方向の予備パスを設定する際、双方向の現用パスのいずれかの１パスを指定することによって、それと反対方向の現用パスに対応する予備パスの設定を実現したが、１つのパスＩＤを用いることで、方向が異なる一対のパス（２つの片方向パス）を１つの双方向パスとして扱うこともできるので、双方向の現用パス（方向が異なる一対のパス）を１つのパスＩＤで表して、それに対応する双方向の予備パスを設定するようにしてもよい。
次に上述した制御によって予備パスを設定した後に、障害が発生して回避されるまでの動作について説明する。図２７、図２８は障害回避の動作を示す図である。ノードＮ１〜ノードＮ１０に対し、ノードＮ１〜ノードＮ４とノードＮ７〜ノードＮ１０とは、それぞれシリアルに接続し、ノードＮ５は、ノードＮ１、Ｎ３、Ｎ６、Ｎ７と接続し、ノードＮ６はノードＮ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ１０と接続している。
このようなネットワークに対し、現用パスｐ１がノードＮ１→ノードＮ２→ノードＮ３→ノードＮ４で確立されており、この現用パスに対する予備パスｐａ１が、ノードＮ１→ノードＮ５→ノードＮ６→ノードＮ４で設定されている。
また、現用パスｐ２がノードＮ７→ノードＮ８→ノードＮ９→ノードＮ１０で確立されており、現用パスｐ２に対する予備パスｐａ２がノードＮ７→ノードＮ５→ノードＮ６→ノードＮ１０で設定されている（上述した図４〜図２６の本発明の制御にもとづいて、予備パスｐａ１、ｐａ２が設定される）。
このとき、ノードＮ５、Ｎ６間のリンクにおいては、予備パスｐａ１と予備パスｐａ２で使用する資源は、同一資源を共有するものとする。例えば、パケット伝送なら同一の送信キュー、ＴＤＭ伝送なら同一タイムスロット、ＷＤＭ伝送なら同一光波長を共有する。
ここで、ノードＮ２、Ｎ３間のリンクに障害が発生した場合の障害回避制御について説明する。
〔Ｓ５１〕ノードＮ２、ノードＮ３間のリンクに障害が発生する。
〔Ｓ５２〕障害が発生すると、近隣のノードが障害を検出し、障害箇所情報を含む障害通知メッセージを隣接のすべてのノードに伝達する。ここでは、障害箇所の下流に位置するノードＮ３の障害検出部１３ａが障害を検出し、ノードＮ３の障害通知メッセージ伝達部１３ｂが隣接ノードであるノードＮ４、Ｎ５、Ｎ６へ障害通知メッセージを伝達する。
〔Ｓ５３〕障害通知メッセージを受信したノードは、受信したメッセージが新規の障害通知メッセージであるかどうかを調べ、新規の障害通知メッセージと判断すると、障害通知メッセージの送信元ノードを除いた、自ノードに接続するすべての隣接ノードに障害通知メッセージを中継伝達する。ここでは、ノードＮ５はノードＮ１、Ｎ６、Ｎ７へ障害通知メッセージを伝達し、ノードＮ６は、ノードＮ４、Ｎ５、Ｎ１０へ障害通知メッセージを伝達する。
〔Ｓ５４〕受信した障害通知メッセージに格納されていた障害箇所情報と、予備パス用ラベルテーブル内に登録されている障害箇所情報とで一致しているものがある場合は、一致する障害箇所情報に対応するラベル設定情報（入力ＩＦ／入力ラベル、出力ＩＦ／出力ラベル）を選択して予備パスを確立する。障害を迂回する予備パス上のすべてのノードの予備パス確立部１４が、このような制御を行うことで、予備パスが確立し、一連の障害回避制御が終わる。この例ではノードＮ１、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ４が障害箇所情報に対応するラベル設定情報を選択して予備パスｐａ１を確立し、この予備パスｐａ１が現用パスｐａ１となる。
次に予備パスを同一リンクに複数同時に確立すべき動作が生じた際の本発明のパス確立制御について説明する。図２９は予備パスが設定されているネットワークを示す図である。ノードＮ１〜ノードＮ６に対し、ノードＮ１〜ノードＮ４はシリアルに接続し、ノードＮ５、Ｎ６は互いに接続する。また、ノードＮ５はノードＮ１、Ｎ２と接続し、ノードＮ６はノードＮ４、Ｎ３と接続している。
このようなノードの接続構成を持つネットワークに対して、現用パスＰ１がノードＮ１→ノードＮ２→ノードＮ３で確立しており、現用パスＰ２がノードＮ２→ノードＮ３→ノードＮ４で確立している。
また、現用パスＰ１に対する予備パスＰａ１は、ノードＮ１→ノードＮ５→ノードＮ６→ノードＮ３で設定されており、現用パスＰ２に対する予備パスＰａ２は、ノードＮ２→ノードＮ５→ノードＮ６→ノードＮ４で設定されている。このような状態でネットワークを運用しているときにノードＮ２、Ｎ３間で障害が発生したとする。
図３０は障害発生時のネットワークを示す図である。図２９で示したネットワークに対し、ノードＮ２、Ｎ３間で障害が発生した様子を示している。この障害を迂回するためには予備パスが確立することになるが、このままではノードＮ５において、予備パスＰａ１、Ｐａ２の確立動作が競合してしまうことになる。したがって、本発明ではこのような競合を防止して予備パスの確立を行うものである。
図３１はノードＮ５が有する予備パス用ラベルテーブルを示す図である。予備パス用ラベルテーブルＴ５−１は、障害箇所情報、予備パスＩＤ、入力ＩＦ、入力ラベル、出力ＩＦ、出力ラベル、確立優先度、維持優先度の項目から構成される。
テーブル中、予備パスＰａ１のすべての障害箇所情報に対して、入力ＩＦがＩＦ＃１、入力ラベルがＡ、出力ＩＦがＩＦ＃２、出力ラベルがＢ、確立優先度が高、維持優先度が高となっている。
これは、現用パスＰ１の障害が、障害ノードＮ２／ＩＦ＃１、障害ノードＮ３／ＩＦ＃１のいずれかで発生した場合、ＩＦ＃１から入力したラベルＡが付加されているパケットは、ラベルＢに付け替えてＩＦ＃２から出力されることを意味している。
また、テーブル中、予備パスＰａ２のすべての障害箇所情報に対して、入力ＩＦがＩＦ＃３、入力ラベルがＣ、出力ＩＦがＩＦ＃２、出力ラベルがＢ、確立優先度が低、維持優先度が低となっている。
これは、現用パスＰ２の障害が、障害ノードＮ３／ＩＦ＃１、障害ノードＮ４／ＩＦ＃１のいずれかで発生した場合、ＩＦ＃３から入力したラベルＣが付加されているパケットは、ラベルＢに付け替えてＩＦ＃２から出力されることを意味している。
次に予備パスを確立するまでの動作について説明する。図３２は予備パスを確立するまでの動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ６１〕障害リンクの下流端であるノードＮ３は、障害を検出する。そして、障害が発生したことを通知するため、障害箇所情報（障害ノードＮ３／ＩＦ＃１）を格納した障害通知メッセージをブロードキャストする。
〔Ｓ６２〕ネットワーク中の全ノードが、障害通知メッセージを受信し動作する。なお、ここでは対象とするノードＮ５についてのみ以降説明する。ノードＮ５は、受信した障害通知メッセージが新しいものであるか否かを判断し、新しい障害通知メッセージの場合、障害通知メッセージを全隣接ノードに転送する。
〔Ｓ６３〕ノードＮ５の障害通知メッセージ伝達部１３ｂは、ノードＮ３から送信された障害箇所情報（障害ノードＮ３／ＩＦ＃１）を格納した障害通知メッセージを受信すると、予備パス確立部１４は、図３１の予備パス用ラベルテーブルＴ５−１に同じ障害箇所情報が登録されているか否かを検索する。マッチする障害箇所情報が登録されていなければ何もしない。マッチした障害箇所情報が１つ登録されている場合は、ステップＳ６４へいき、マッチした障害箇所情報が２つ以上登録されている場合は、ステップＳ６５へいく。
〔Ｓ６４〕障害箇所情報が１つ登録されている場合には、それを中継用ラベルテーブルに設定する。
〔Ｓ６５〕マッチした障害箇所情報が２つ以上登録されている場合、入力ＩＦ／入力ラベル、または出力ＩＦ／出力ラベルが等しいか否かを判断する。等しくない場合はステップＳ６６へ、等しい場合はステップＳ６７へいく。
〔Ｓ６６〕同じ入力ＩＦ／入力ラベル、または同じ出力ＩＦ／出力ラベルでない場合、それらすべてを中継用ラベルテーブルに登録する。
〔Ｓ６７〕同じ入力ＩＦ／入力ラベル、または同じ出力ＩＦ／出力ラベルであった場合、それらの確立優先度を比較し、最も高いものを登録する。なお、最も高いものが複数登録されている場合には、予備パスＩＤの若い予備パスを設定する。
ここの例では、予備パス用ラベルテーブルＴ５−１の欄Ｃ１、Ｃ２がマッチしており、欄Ｃ１、Ｃ２の確立優先度を比較すると、欄Ｃ１の予備パスＰａ１の方が確立優先度が高いため、ノードＮ５の予備パス確立部１４は、予備パスＰａ１を選択して確立することになる。図３３は中継用ラベルテーブルを示す図である。予備パスＰａ１は現用パスとなるので、中継用ラベルテーブルｔ５−１に欄Ｃ１の情報が記載されることになる。
次にすでに確立している予備パスのリンクに新たな予備パスを確立する動作が生じた際の本発明のパス確立制御について説明する。図３４は単一障害を回避しているネットワークを示す図である。図２９で示したネットワーク上でノードＮ１、Ｎ２間のリンクに障害が発生し、予備パスＰａ１が確立している様子を示している。このような状態でネットワークを運用しているときに、あらたにノードＮ３、Ｎ４間で障害が発生したとする。
図３５は障害発生時のネットワークを示す図である。図３４で示したネットワークに対し、さらにノードＮ３、Ｎ４間で障害が発生した様子を示している。この障害を迂回するためには予備パスＰａ２を確立する必要があるが、予備パスＰａ２を確立すると、すでに確立している予備パスＰａ１と競合してしまうことになる。本発明ではこのような場合の競合を防止して予備パスの確立を行うものである。なお、以降の説明のために、図３１で示したノードＮ５の予備パス用ラベルテーブルＴ５−１と、図３３で示した中継用ラベルテーブルｔ５−１を図３６に合わせて示す。
次に予備パスを確立するまでの動作について説明する。図３７は予備パスを確立するまでの動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ７１〕これから確立しようとしている予備パスが使用するラベルを、既に確立している予備パスが使用しているか否かをチェックする（なお、パケット網などの場合には、異なったラベルが同一の資源、例えば送信キューを使用する場合があるので、このような場合は、ラベルの比較ではなく資源の比較を行う）。使用してなければステップＳ７２へ、使用していればステップＳ７３へいく。
〔Ｓ７２〕使用していない場合は、予備パスのラベル設定情報を中継用ラベルテーブルに登録する。
〔Ｓ７３〕使用している場合、既に確立済みの予備パスの維持優先度と、これから確立しようとする予備パスの維持優先度とを比較する。後者の予備パスの維持優先度が高い場合はステップＳ７４へ、後者の予備パスの維持優先度が低い場合はステップＳ７５へいく。
〔Ｓ７４〕後者の予備パスの維持優先度が高い場合、中継用ラベルテーブルからすでに確立している予備パスの設定を削除し、これから確立しようとする予備パスの設定を登録する。
〔Ｓ７５〕これから確立しようとする予備パスの維持優先度が低い場合、予備パスの設定を行わない（現状維持）。
ここの例では、図３６の予備パス用ラベルテーブルＴ５−１の欄Ｃ３、Ｃ４に対して、欄Ｃ３、Ｃ４の維持優先度を比較すると、欄Ｃ３の予備パスＰａ１の方が維持優先度が高いため、ノードＮ５の予備パス確立部１４は、予備パスＰａ１を確立したままで、予備パスＰａ２の確立は行わない。
なお、予備パスＰａ２の維持優先度の方が予備パスＰａ１よりも高い場合には、中継用ラベルテーブルには、予備パスＰａ２のラベル設定情報が記載されることになる。図３８は中継用ラベルテーブルを示す図である。予備パスＰａ２の維持優先度の方が予備パスＰａ１よりも高い場合、予備パスＰａ２は現用パスとなるので、中継用ラベルテーブルｔ５−２に欄Ｃ４の情報（ただし、維持優先度は“高”）が記載されることになる。
以上説明したように、本発明によれば、任意のノード（例えば、予備パスの始点ノード）に予備パス要求を行うことで、自動的にすべての予備パス上の経路に予備パス設定、及び予備パスと障害箇所の関連付けを行うことが可能になる。これにより、ＮＭＳや管理コンソールから各ノードに予備パスを登録する必要がなくなり、登録時間の短縮、登録負荷の軽減を図ることができる。
また、単一障害や複数障害が発生したときに、複数パスで同一資源を奪い合うケースが生じた場合でも、予備パスを適切に選択することができ、高速に障害復旧を行うことが可能になる。
なお、上記の説明ではパケット伝送のラベルスイッチングを中心に説明したが、ＴＤＭ伝送のＧＭＰＬＳの場合にはラベルをタイムスロットとし、ＷＤＭ伝送のＧＭＰＬＳの場合にはラベルを波長とすることで、本発明の機能を同様に適用することができる。
以上説明したように、本発明の伝送装置は、障害が発生しうる箇所を示す障害箇所情報と、障害復旧の予備パスを設定するための予備パス設定情報と、を含む予備パス要求メッセージ及び予備パス要求メッセージの応答であるラベル割当メッセージの生成及び送受信を行って、ラベル設定情報によって予備パス用ラベルテーブルを生成し、障害通知メッセージに含まれる障害箇所情報と、予備パス用ラベルテーブル内の障害箇所情報とを比較して、一致する障害箇所情報に対応するラベル設定情報を選択して予備パスを確立する構成とした。これにより、予備パスを効率よく高速に確立して障害回避を行うことができるので、伝送品質及び信頼性の向上を図ることが可能になる。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【国際調査報告】
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