(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々制御メッセージを処理する制御部と、現用パスと予備パスとを切替えるスイッチ部とを含む複数のノードと、前記複数のノード各々の前記制御部間を接続する制御チャネルと、前記複数のノード各々の前記スイッチ部間を接続するリンクとからなる通信ネットワークのパス障害回復方式であって、
始点ノードと終点ノードとの間に前記現用パスとそれに対応した予備パスとが予め設定されている場合に、前記始点ノード及び前記終点ノードの一方が前記現用パスの障害通知を受取った時にリソース確保要求メッセージを発行して前記始点ノード及び前記終点ノードの他方まで前記予備パスのリソースを使用しているエクストラ・トラヒックの解放及び前記予備パスのリソースの確保を行った後、前記始点ノード及び前記終点ノードの他方がスイッチ切替要求メッセージを発行して確保されたリソースにしたがって前記スイッチ部の設定を行うことを特徴とするパス障害回復方式。
【請求項２】
各々制御メッセージを処理する制御部と、現用パスと予備パスとを切替えるスイッチ部とを含む複数のノードと、ネットワーク全体を管理するネットワーク管理装置と、前記複数のノード各々の制御部と前記ネットワーク管理装置とを接続する制御チャネルと、前記複数のノード各々のスイッチ部間を接続するリンクとからなる通信ネットワークのパス障害回復方式であって、
始点ノードと終点ノードとの間に前記現用パスとそれに対応した予備パスとが予め設定されている場合に、前記現用パスの障害通知の受信時に前記ネットワーク管理装置が前記予備パス経路上のノード各々にリソース確保要求メッセージを発行し、
前記リソース確保要求メッセージを受信したノードが前記予備パスのリソースを使用しているエクストラ・トラヒックの解放及び前記予備パスのリソースの確保を行った後、前記ネットワーク管理装置が前記予備パス経路上のノード各々にスイッチ切替要求メッセージを発行し、前記スイッチ切替要求メッセージを受信したノード各々が確保した前記リソースにしたがって前記スイッチ部の設定を行うことを特徴とするパス障害回復方式。
【請求項３】
現用パスと予備パスとを切替えるスイッチ部からなる複数のノードと、ネットワーク全体を管理するネットワーク管理装置と、前記複数のノード各々のスイッチ部と前記ネットワーク管理装置とを接続する制御チャネルと、前記複数のノード各々のスイッチ部間を接続するリンクとからなる通信ネットワークのパス障害回復方式であって、
始点ノードと終点ノードとの間に前記現用パスとそれに対応した予備パスとが予め設定されている場合に、前記現用パスの障害通知を受取ったネットワーク管理装置が前記予備パスのリソースを使用しているエクストラ・トラヒックの解放及び前記予備パスのリソースの確保を行った後、前記予備パス経路上のノード各々にスイッチ切替要求メッセージを発行し、前記スイッチ切替要求メッセージを受信したノード各々が前記ネットワーク管理装置が確保した前記リソースにしたがって前記スイッチ部の設定を行うことを特徴とするパス障害回復方式。
【請求項４】
複数の障害検出通知を受信した場合に、予め設定された優先順位にしたがって当該障害の回復の順序を決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のパス障害回復方式。
【請求項５】
前記優先順位は、障害回復方式の優先順位であることを特徴とする請求項４記載のパス障害回復方式。
【請求項６】
前記優先順位は、前記障害が回復されるパスのホップ長に対応することを特徴とする請求項４記載のパス障害回復方式。
【請求項７】
各々制御メッセージを処理する制御部と、現用パスと予備パスとを切替えるスイッチ部とを含む複数のノードと、前記複数のノード各々の前記制御部間を接続する制御チャネルと、前記複数のノード各々の前記スイッチ部間を接続するリンクとからなる通信ネットワークのパス障害回復方式であって、
始点ノードと終点ノードとの間に前記現用パスとそれに対応した予備パスとが予め設定されている場合に、前記始点ノード及び前記終点ノードの一方が前記現用パスの障害通知を受取った時にリソース確保要求メッセージを発行して前記始点ノード及び前記終点ノードの他方まで前記予備パスのリソースを使用しているエクストラ・トラヒックの解放及び前記予備パスのリソースの確保を行った後、前記始点ノード及び前記終点ノードの他方がスイッチ切替要求メッセージを発行して確保されたリソースにしたがって前記スイッチ部の設定を行い、
前記障害の回復動作を開始するノードは、前記障害通知を受信した終点ノードであり、
前記スイッチの設定を開始するノードは、前記エクストラ・トラヒックの解放が終了した始点ノードであることを特徴とするパス障害回復方式。
【請求項８】
各々制御メッセージを処理する制御部と、現用パスと予備パスとを切替えるスイッチ部とを含む複数のノードと、前記複数のノード各々の前記制御部間を接続する制御チャネルと、前記複数のノード各々の前記スイッチ部間を接続するリンクとからなる通信ネットワークのパス障害回復方式であって、
始点ノードと終点ノードとの間に前記現用パスとそれに対応した予備パスとが予め設定されている場合に、前記始点ノード及び前記終点ノードの一方が前記現用パスの障害通知を受取った時にリソース確保要求メッセージを発行して前記始点ノード及び前記終点ノードの他方まで前記予備パスのリソースを使用しているエクストラ・トラヒックの解放及び前記予備パスのリソースの確保を行った後、前記始点ノード及び前記終点ノードの他方がスイッチ切替要求メッセージを発行して確保されたリソースにしたがって前記スイッチ部の設定を行い、
前記障害の回復動作を開始するノードは、前記障害通知を受信した始点ノードであり、
前記スイッチの設定を開始するノードは、前記エクストラ・トラヒックの解放が終了した終点ノードであることを特徴とするパス障害回復方式。
【請求項９】
各々制御メッセージを処理する制御部と、現用パスと予備パスとを切替えるスイッチ部とを含む複数のノードと、前記複数のノード各々の前記制御部間を接続する制御チャネルと、前記複数のノード各々の前記スイッチ部間を接続するリンクとからなる通信ネットワークのパス障害回復方式であって、
始点ノードと終点ノードとの間に前記現用パスとそれに対応した予備パスとが予め設定されている場合に、前記始点ノード及び前記終点ノードの一方が前記現用パスの障害通知を受取った時にリソース確保要求メッセージを発行して前記始点ノード及び前記終点ノードの他方まで前記予備パスのリソースを使用しているエクストラ・トラヒックの解放及び前記予備パスのリソースの確保を行った後、前記始点ノード及び前記終点ノードの他方がスイッチ切替要求メッセージを発行して確保されたリソースにしたがって前記スイッチ部の設定を行い、
前記障害の回復動作を開始するノードは、前記障害通知を受信した始点ノード及び終点ノードであり、
前記スイッチの設定を開始するノードは、前記予備パスのリソースの確保が終了した前記始点ノードと前記終点ノードとの間の中間ノードの一つであることを特徴とするパス障害回復方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパス障害回復方式及び障害復旧後の切戻方式並びにそれらを用いるノードに関し、特に光ネットワークにおいてシグナリングメッセージを用いた光パスの障害回復方式及び障害復旧後の光パスの切戻し方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＯＸＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｒｏｓｓ−ｃｏｎｎｅｃｔ）やＡＤＭ（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）、またはＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ  ＸＣ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ／Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ  Ｃｒｏｓｓ−ｃｏｎｎｅｃｔ）から構成される光ネットワークにおいて、現用パスに障害が発生した場合の障害回復方式の一例が、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）のインタネットドラフト“ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｃｃａｍｐ−ｇｍｐｌｓ−ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ−０１．ｔｘｔ”（以下、文献１とする）に記載されている。文献１に開示されている現用パスと予備パスとを切替える障害回復方式は、予備パスのリソースの利用方法の違いによって、「１＋１」方式、「１：１」方式、「Ｓｈａｒｅｄ」方式にさらに分類される。
【０００３】
「１＋１」方式は現用パスを設定する時に、現用パスと経路が重ならない予備パスを設定する方式である。この方式ではパスの送信端では現用パス及び予備パスの両方にクライアントからのデータを流しておき、受信端で現用パスからのデータのみを受信している。また、この方式では現用パスに障害が発生すると、受信端で予備パスに切替えることによって、通信障害を回復する。
【０００４】
一方、「１：１」方式や「Ｓｈａｒｅｄ」方式では、上記の「１＋１」方式と同様に、現用パスを設定する時に、現用パスと経路が重ならない予備パスを設定する方式である。「１＋１」方式とこれらの方式との違いは、予備パスを設定する時に、予備パスのためのリソースを予約するが、スイッチは設定しないという点である。
【０００５】
このため、「１：１」方式や「Ｓｈａｒｅｄ」方式においては、現用パスに障害が発生していない時は、ネットワーク内でのリソースの有効活用のため、予備パスのために予約されているリソースをエクストラ・トラヒックが利用することが可能である。ここで、エクストラ・トラフィックとは、現用パスに障害があった場合、削除されることを前提として通信されるトラヒックのことである。
【０００６】
「１：１」方式や「Ｓｈａｒｅｄ」方式において、現用パスに障害が発生すると、シグナリングメッセージを用いて予備パスのリソースの確保及びスイッチの設定を行い、予備パスの設定が完了すると、現用パスから予備パスへ切替えることによって、通信障害を回復する。
【０００７】
上記のような障害回復方式を実現する具体的な手順の一例が、ＩＥＴＦのインタネットドラフト“ｄｒａｆｔ−ｂａｌａ−ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ−ｓｉｇｎａｌｉｎｇ−００．ｔｘｔ”（以下、文献２とする）に記載されている。文献２では、「１：１」方式や「Ｓｈａｒｅｄ」方式において、現用パスに障害が発生した場合、始点ノードは終点ノードまで予備パスの経路上のノードをホップバイホップに転送されるスイッチ切替要求メッセージを送信し、このメッセージを受信した各ノードは予備パスのためのリソースの確保及びスイッチの設定を行う。
【０００８】
このメッセージが終点ノードまで達すると、終点ノードは始点ノードまで予備パスの経路上のノードをホップバイホップに転送される確認メッセージを送信し、このメッセージを受信したノードはスイッチが正しく設定されているかどうかを確認する。このメッセージが始点ノードまで達すると、障害回復の処理が終了する。ここで、リソースとは光パスを設定するために要求されるＯＸＣのポートやＳＯＮＥＴ／ＳＤＨにおいてのタイムスロット等を示す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の文献２に記載の「１：１」方式や「Ｓｈａｒｅｄ」方式における障害回復手順では、予備パスのリソースをエクストラ・トラヒックが利用していた場合、障害回復をしているパスのデータがエクストラ・トラヒックのクライアントに転送されるという誤接続の問題が発生する。
【００１０】
これはパスの上流から予備パスのスイッチを設定し、データの転送を開始すると、パスの下流側に位置するノードのスイッチの設定が、エクストラ・トラヒックの経路に設定されているので、データがエクストラ・トラヒックの経路に沿って流れるためである。
【００１１】
また、文献２に記載の「１：１」方式や「Ｓｈａｒｅｄ」方式における障害回復方式では、障害が発生した区間に複数パスが設定されていた場合、これらのうちのある一部のパスに対して、要求される障害回復時間を守ることができない可能性がある。
【００１２】
これは各ノードにおいて障害回復順位を管理していないため、高速な障害回復を必要としないパスから障害回復動作を開始する可能性があり、これによって高速障害回復を必要とする他のパスる害回復を設定するための障害回復動作の開始が遅くなるためである。
【００１３】
さらに、文献２に記載の「１：１」方式や「Ｓｈａｒｅｄ」方式における障害回復手順では、複数の障害が同時に発生した場合、障害回復できない可能性があり、信頼性に欠けるという問題がある。
【００１４】
これは現用パスと同時に、予備パスも障害となる多重障害や、予備パスを設定するためのシグナリングメッセージの転送失敗等によって、予備パスの設定を失敗する場合があるためである。
【００１５】
さらにまた、文献２には現用パスの障害が回復した時の予備パスから現用パスへの切戻手順について明記されていない。
【００１６】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、予備パスのリソースをエクストラ・トラヒックが使っている場合において、現用パスに障害が発生した時に誤接続することなく、迅速に予備パスを設定し、現用パスから予備パスへ切替えることができるパス障害回復方式及びそれを用いるノードを提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、現用パス障害時において、現用パスから予備パスへ切替える際に予備パスの設定に失敗した場合、バックアップ障害回復方式を用いることによって信頼性の高い障害回復を実現することができるパス障害回復方式及びそれを用いるノードを提供することにある。
【００１８】
本発明の別の目的は、現用パスが障害から復旧した時にクライアント間の通信を切断することなく、予備パスから現用パスに切戻すことができる障害復旧後の切戻方式及びそれを用いるノードを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明による第１のパス障害回復方式は、各々制御メッセージを処理する制御部と、現用パスと予備パスとを切替えるスイッチ部とを含む複数のノードと、前記複数のノード各々の前記制御部間を接続する制御チャネルと、前記複数のノード各々の前記スイッチ部間を接続するリンクとからなる通信ネットワークのパス障害回復方式であって、
始点ノードと終点ノードとの間に前記現用パスとそれに対応した予備パスとが予め設定されている場合に、前記始点ノード及び前記終点ノードの一方が前記現用パスの障害通知を受取った時にリソース確保要求メッセージを発行して前記始点ノード及び前記終点ノードの他方まで前記予備パスのリソースを使用しているエクストラ・トラヒックの解放及び前記予備パスのリソースの確保を行った後、前記始点ノード及び前記終点ノードの他方がスイッチ切替要求メッセージを発行して確保されたリソースにしたがって前記スイッチ部の設定を行っている。
【００２１】
本発明による第２のパス障害回復方式は、各々制御メッセージを処理する制御部と、現用パスと予備パスとを切替えるスイッチ部とを含む複数のノードと、ネットワーク全体を管理するネットワーク管理装置と、前記複数のノード各々の制御部と前記ネットワーク管理装置とを接続する制御チャネルと、前記複数のノード各々のスイッチ部間を接続するリンクとからなる通信ネットワークのパス障害回復方式であって、
始点ノードと終点ノードとの間に前記現用パスとそれに対応した予備パスとが予め設定されている場合に、前記現用パスの障害通知の受信時に前記ネットワーク管理装置が前記予備パス経路上のノード各々にリソース確保要求メッセージを発行し、
前記リソース確保要求メッセージを受信したノードが前記予備パスのリソースを使用しているエクストラ・トラヒックの解放及び前記予備パスのリソースの確保を行った後、前記ネットワーク管理装置が前記予備パス経路上のノード各々にスイッチ切替要求メッセージを発行し、前記スイッチ切替要求メッセージを受信したノード各々が確保した前記リソースにしたがって前記スイッチ部の設定を行っている。
【００２２】
本発明による第３のパス障害回復方式は、現用パスと予備パスとを切替えるスイッチ部からなる複数のノードと、ネットワーク全体を管理するネットワーク管理装置と、前記複数のノード各々のスイッチ部と前記ネットワーク管理装置とを接続する制御チャネルと、前記複数のノード各々のスイッチ部間を接続するリンクとからなる通信ネットワークのパス障害回復方式であって、
始点ノードと終点ノードとの間に前記現用パスとそれに対応した予備パスとが予め設定されている場合に、前記現用パスの障害通知を受取ったネットワーク管理装置が前記予備パスのリソースを使用しているエクストラ・トラヒックの解放及び前記予備パスのリソースの確保を行った後、前記予備パス経路上のノード各々にスイッチ切替要求メッセージを発行し、前記スイッチ切替要求メッセージを受信したノード各々が前記ネットワーク管理装置が確保した前記リソースにしたがって前記スイッチ部の設定を行っている。
【００２６】
すなわち、本発明のパス障害回復方式は、現用パスの障害通知を受信したパスの端点ノードが、予備パスの経路に沿って逆端点のノードまでホップバイホップに転送されるリソース確保要求メッセージを発行し、このメッセージを受信した予備パスの経路上の各ノードにおいて、エクストラ・トラヒックの解放及び予備パスのために予約されているリソースを確保した後、スイッチ切替要求メッセージを発行し、このメッセージを受信した各ノードが確保したリソースにしたがってスイッチを設定することによって、誤接続なく現用パスから予備パスに切替えることが可能となる。
【００２７】
本発明の他のパス障害回復方式は、予備パス上に発生した障害のため、予備パスを設定できない場合にでも、障害区間を除いた経路上に新たな代用パスを設定し、障害が発生している現用パスから代用パスに切替えることによって、信頼性の高い障害回復を実現することが可能となる。
【００２８】
本発明による障害復旧後の切戻方式は、現用パスの障害が復旧した時、ブリッジ状態にある現用パスと予備パスとを切替えることによって、クライアント間の通信を切断することなく、使用中の予備パスから現用パスへ切替える切戻しを行うことが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例によるネットワークの構成例を示すブロック図である。図１において、Ｎ1 〜Ｎ11はノードを表し、これらのノードＮ1 〜Ｎ11間は双方向に信号を転送することができるように２本の光ファイバ１０ａ〜１０ｎで接続されている。
【００３０】
また、Ｃ1 ，Ｃ2 は、ノードＮ1 ，ノードＮ5 にそれぞれ接続されているクライアントを表し、図示していないが、これと同様のクライアントが各ノードＮ2 〜Ｎ4 ，Ｎ6 〜Ｎ11に一つまたは複数接続されているものとする。
【００３１】
本発明の第１の実施例によるネットワークでは、クライアントＣ1 ，Ｃ2 を接続するパスに対して、ネットワーク内では現用パスＰ1 （Ｎ1 −Ｎ2 −Ｎ3 −Ｎ4 −Ｎ5 ）と現用パスＰ1 に対する予備パスＰ2 （Ｎ1 −Ｎ6 −Ｎ7 −Ｎ8 −Ｎ5 ）が設定されており、予備パスのために割当てられているリソースには、エクストラ・トラヒックＰ3 （Ｎ6 −Ｎ7 −Ｎ8 ）が流れているものとする。ここで、エクストラ・トラフィックＰ3 とは現用パスに障害があった場合、削除されることを前提として通信されるトラヒックのことである。
【００３２】
図２は図１のノードＮ1 〜Ｎ11各々の構成例を示すブロック図である。図２において、各ノードＮ1 〜Ｎ11はそれぞれ制御部１と、スイッチ部２とから構成されている。制御部１は機能的に、リソース管理部１１と、ルーティング部１２と、シグナリング部１３と、パケット転送部１４と、プライオリティ管理部１５とから構成されている。
【００３３】
リソース管理部１１は各ノードＮ1 〜Ｎ11のリンクの属性や空き情報をリソースデータベース１１ａを基に管理し、スイッチ管理部２１にスイッチ２３の設定要求を送信する機能をもつ。
【００３４】
ルーティング部１２はリソース管理部１１から自ノードのリンクの属性や空き情報を取得し、パケット転送部１４を介して他のノードにこれらの情報を送信する機能と、他のノードから受信したリソース情報を基にトポロジデータベース１２ａを構築し、パスを設定する際にこれを基にして経路を計算する機能をもつ。
【００３５】
シグナリング部１３はパケット転送部１４を介して、パスを設定する経路に沿った隣接ノードにメッセージを転送する機能をもち、メッセージを受取った各ノードＮ1 〜Ｎ11のシグナリング部１３は要求されたパスの属性にしたがったラベルと呼ばれるリソースを予約するようにリソース管理部１１に要求する機能をもつ。
【００３６】
パケット転送部１４は制御チャネル１００を介して隣接ノードのパケット転送部と接続されている。プライオリティ管理部１５は障害回復するパスの優先順位を管理しており、障害発生時に複数のパスの障害回復を行う必要がある場合、シグナリング部１３はプライオリティ管理部１５に管理されている優先順位の高いパスの障害回復から開始する。
【００３７】
スイッチ部２はスイッチ管理部２１と、信号モニタリング部２２と、スイッチ２３とから構成され、その前段に分波部３，４が配置され、その後段に合波部５，６が配置されている。
【００３８】
スイッチ管理部２１はリソース管理部１１からの要求に基づいてスイッチ２３の設定を行い、信号モニタリング部２２はパスの障害を検出した時にスイッチ管理部２１を介してリソース管理部１１に障害情報を通知する機能をもつ。
【００３９】
図３は本発明の第１の実施例によるネットワークにおける予備パスの経路を示す図であり、図４は本発明の第１の実施例による障害回復方式の動作を示すシーケンスチャートである。これら図１〜図４を参照して、双方向の現用パスが設定されている光ファイバ１０ｂに障害が発生した場合の障害回復動作について説明する。
【００４０】
まず初めに、光ファイバ１０ｂに障害が発生した場合の通知方法について説明する。双方向現用パスＰ1 の経路上の光ファイバ１０ｂに障害が発生すると、ノードＮ2 及びノードＮ3 の信号モニタリング部２２が現用パスＰ1 の障害を検出し、その障害情報を、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＡＩＳ（Ａｌａｒｍ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｓｉｇｎａｌ）またはシグナリングメッセージを用いて、現用パスＰ1 の始点ノードＮ1 及び終点ノードＮ5 まで現用経路Ｐ1 に沿って通知される。
【００４１】
ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＡＩＳを用いる場合には、障害を検出したノードＮ2 及びノードＮ3 の信号モニタリング部２２が現用パスＰ1 のＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレームのオーバヘッド部分に障害情報を記述し、上流側にはノードＮ1 、下流側にはノードＮ4 、ノードＮ5 と、それぞれ障害情報を順次転送する。最終的に、障害通知がノードＮ1 、ノードＮ5 の信号モニタリング部２２に到着すると、スイッチ管理部２１を介してリソース管理部１１に障害が通知される。
【００４２】
リソース管理部１１が現用パスＰ1 に使用されているリソース情報を基にリソースデータベース１１ａから現用パスＰ1 のパスＩＤ（識別情報）を検索し、このパスＩＤを障害情報とともにシグナリング部１３に通知する。この通知を受取ると、ノードＮ5 のシグナリング部１３は障害回復動作を開始する。
【００４３】
一方、シグナリングメッセージを使用する場合には、障害を検出したノードＮ2 及びノードＮ3 の信号モニタリング部２２がスイッチ管理部２１を通してリソース管理部１１に現用パスＰ1 に障害が発生したことを通知する。これを受取ったリソース管理部１１は現用パスＰ1 が使用しているリソース情報を基に現用パスＰ1 のパスＩＤをリソースデータベース１１ａから検索し、そのパスＩＤをシグナリング部１３に通知する。
【００４４】
シグナリング部１３はパスＩＤを基に現用パスＰ1 の始点ノードＮ1 と終点ノードＮ5 とのアドレスを検索し、パケット転送部１４から制御チャネル１００を介して、パスＩＤと障害情報を含めたメッセージをノードＮ1 とノードＮ5 とに送信する。ノードＮ5 のシグナリング部１３がこのメッセージを受取ると、障害回復動作を開始する。
【００４５】
ここで、ノードＮ5 のシグナリング部１３が複数パスの障害検出通知を受信した場合、シグナリング部１３はプライオリティ管理部１５に問い合わせ、プライオリティに応じて障害回復を優先するパスの順番を決定した後、優先順位に応じて障害回復動作を開始する。プライオリティは、例えば、パスが適用する障害回復方式として、「１＋１」方式、「１：１」方式、「Ｓｈａｒｅｄ」方式の順に優先順位が高く、さらに同じ障害回復方式であるならばホップ長の長いパスから順に優先順位が高くなっている。
【００４６】
図５及び図６は本発明の第１の実施例によるリソース確保手順を示すフローチャートである。上記のような方法でノードＮ5 のシグナリング部１３が障害通知を受取った後、予備経路上に設定されているエクストラ・トラヒックＰ3 を解放し、予備パスＰ2 にリソースを割当てる手順（リソース確保手順）、及び予備パスＰ2 のスイッチを設定する手順（パス切替手順）について図３〜図６を用いて説明する。初めに、リソース確保手順について図５及び図６を参照しながら説明する。
【００４７】
シグナリング部１３は障害になった現用パスＰ1 のパスＩＤが含まれる障害通知を受取ると、予備パスＰ2 のために確保していたリソースＲ１５，Ｒ１６が使用可能かどうかをリソース管理部１１に問い合わせる（図６ステップＳ９）。ノードＮ5 ではリソースＲ１５，Ｒ１６がエクストラ・トラヒックＰ3 に使用されていないため、リソース管理部１１はリソースデータベース１１ａのリソースＲ１５，Ｒ１６の使用状況を使用中に変更し、シグナリング部１３にリソースＲ１５，Ｒ１６を割当てたことを通知する（図６ステップＳ１０）。リソースの割当てに成功すると、シグナリング部１３はパスＩＤ及び割当てたリソース番号（Ｒ１５，Ｒ１６）を含むリソース確保要求メッセージを作成し（図６ステップＳ１１）、上流側の隣接ノードＮ8 に送信する（図６ステップＳ１２）。
【００４８】
ノードＮ8 がこのメッセージを受取ると（図５ステップＳ２）、上述した動作と同様の手順で、リソース管理部１１がメッセージ内のリソース番号と対応するリソースＲ１３，Ｒ１４とを予備パスＰ2 に割当てる（図５ステップＳ３）。
【００４９】
次に、リソース管理部１１は上流側のリソースＲ１１，Ｒ１２の割り当てに移るが（図５ステップＳ５）、リソースＲ１１，Ｒ１２はエクストラ・トラヒックＰ3 が使用中であるため（図６ステップＳ９）、まずエクストラ・トラヒックＰ3 を削除する必要がある。
【００５０】
エクストラ・トラヒックＰ3 の削除はまずエクストラ・トラヒックが使用しているリソースＲ１１，Ｒ１２を解放し、リソースデータベース１１ａ内のリソースＲ１１，Ｒ１２の状態を未使用に変更した後、これらのリソースをどこにも接続しない状態（未接続）にスイッチ２３−８を設定するようにスイッチ管理部２１に通知する（図６ステップＳ１３）。
【００５１】
スイッチ管理部２１から設定完了通知を受取り、エクストラ・トラヒックＰ3 の削除が完了すると、リソース管理部１１はこれらのリソースを予備パスＰ2 に割り当て、リソースデータベース１１ａ内のリソースＲ１１，Ｒ１２を使用中に変更する（図６ステップＳ１４）。
【００５２】
この後、リソース管理部１１はエクストラ・トラヒックＰ3 の解放及び予備パスＰ2 の下流側リソースとしてＲ１３，Ｒ１４、上流側リソースとしてＲ１１，Ｒ１２の割当てが完了したことをシグナリング部１３に通知する。この通知を受取ったシグナリング部１３は、エクストラ・トラヒックＰ3 のパスＩＤを含めたエクストラ・トラヒック削除メッセージと、予備パスＰ2 のパスＩＤと上流側リソース番号（Ｒ１１，Ｒ１２）とを含めたリソース確保要求メッセージを作成し（図６ステップＳ１５）、上流側の隣接ノードＮ7 にこの２つのメッセージをエクストラ・トラヒック削除メッセージ、リソース確保要求メッセージの順に送信する（図６ステップＳ１２）。
【００５３】
ノードＮ7 が上記の２つのメッセージを受取った場合、先に受信したエクストラ・トラヒック削除メッセージを処理した後（図５ステップＳ７，Ｓ８）、リソース確保要求メッセージを処理する（図５ステップＳ３〜）。予備パスＰ2 の始点ノードＮ1 に達するまで各ノードで、上記の処理を行うことによって、エクストラ・トラヒックＰ3 の解放及び予備パスＰ2 へのリソース割当てを達成する。
【００５４】
次に、パス切替手順について説明する。エクストラ・トラヒックＰ3 の解放及び予備パスＰ2 へのリソース割当てが完了すると、次に予備パスＰ2 の始点ノードＮ1 のシグナリング部１３は、リソース管理部１１にスイッチ切替を要求すると同時に、予備パスＰ2 のパスＩＤを含めたスイッチ切替要求メッセージを作成し、隣接ノードＮ6 に送信する。
【００５５】
ノードＮ1 においてスイッチ切替要求を受取ったリソース管理部１１はスイッチ管理部２１を介して、エクストラ・トラヒック解放手順で割当てたリソースＲ１，Ｒ２と、クライアントへとつながるリソースＣＲ１，ＣＲ２とをそれぞれ接続するようにスイッチ２３−１を設定する。スイッチ管理部２１はスイッチ２３−１の切替えが完了すると、シグナリング部１３にスイッチ切替完了を通知する。
【００５６】
一方、スイッチ切替要求メッセージを受信したノードＮ6 のシグナリング部１３は、上記と同様に、リソース管理部１１にスイッチ切替えを要求すると同時に、予備パスＰ2 のパスＩＤを含めたスイッチ切替要求メッセージを作成し、隣接ノードＮ7 に送信する。ノードＮ6 においてスイッチ切替要求を受取ったリソース管理部１１はスイッチ管理部２１を介して、エクストラ・トラヒック解放手順で割当てたリソース（Ｒ３，Ｒ５），（Ｒ４，Ｒ６）を接続するようにスイッチ２３−６を設定する。
【００５７】
以下、上記と同様の手順で、パスの終点ノードＮ5 までの各ノードのスイッチ２３の設定が完了すると、現用パスＰ1 から予備パスＰ2 への切替えが終了し、クライアントＣ1 ，Ｃ2 間の通信を再開することができる。
【００５８】
しかしながら、各ノードにおいてスイッチ２３−１，２３−５〜２３−８の切替えが完了する前に、次ノードにメッセージを送信するため、各ノードのスイッチ２３−１，２３−５〜２３−８において、誤接続や切替失敗等が発生している可能性がある。このため、予備パスＰ2 の終点ノードＮ5 のシグナリング部１３は、リソース管理部１１からスイッチ切替完了通知を受取ると、確認メッセージを作成し、隣接ノードＮ8 に送信する。この確認メッセージを受取ったノードＮ8 のシグナリング部１３は、スイッチ２３の切替えが正常に行われていることを確認し、次ノードに同様の確認メッセージを送信する。この手順を予備パスＰ2 上の各ノードで行い、最終的に予備パスＰ2 の始点ノードＮ1 のシグナリング部１３が正常なスイッチ切替えを確認すると切替完了メッセージを作成し、予備パスＰ2 の終端ノードＮ5 宛に送信する。ノードＮ5 がこのメッセージを受信すると障害回復動作は完了する。
【００５９】
本実施例による障害回復方式では、エクストラ・トラヒックＰ3 を解放すると同時にリソースを予約するため、他の設定中のエクストラ・トラヒックＰ3 にリソースを奪われることなく、確実に予備パスＰ2 を設定することができる。
【００６０】
また、スイッチ切替え後に、確認メッセージによってスイッチ２３−１，２３−５〜２３−８の誤接続や接続失敗を防ぐことができるため、信頼性の高い障害回復方式を実現することができる。
【００６１】
図７は本発明の第２の実施例による障害回復方式の動作を示す図であり、図８及び図９は本発明の第２の実施例によるリソース確保手順を示すフローチャートである。本発明の第２の実施例で用いるネットワークの構成及びノードの構成は、図１及び図２に示す本発明の第１の実施例と同様である。また、予備パスＰ2 の経路も、本発明の第１の実施例と同様であり、図３に示す通りである。
【００６２】
これら図１〜図３及び図７を参照して、双方向の現用パスが設定されている光ファイバ１０ｂに障害が発生した場合において、本発明の第２の実施例による障害回復動作について説明する。
【００６３】
まず初めに、本発明の第２の実施例において、障害が発生した場合の通知方法について説明する。本発明の第２の実施例では、上述した本発明の第１の実施例と同様に、双方向の現用パスＰ1 の経路上の光ファイバ１０ｂに障害が発生すると、ノードＮ2 及びノードＮ3 の信号モニタリング部２２が障害を検出し、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＡＩＳまたはシグナリングメッセージ等を用いて、障害情報が現用パスＰ1 の始点ノードＮ1 から終点ノードＮ5 まで現用パスＰ1 の経路に沿って通知される。この通知を受取ると、始点ノードＮ1 のシグナリング部１３は障害回復動作を開始する。
【００６４】
ここで、ノードＮ1 のシグナリング部１３が複数パスの障害検出通知を受信した場合、シグナリング部１３はプライオリティ管理部１５に問い合わせ、プライオリティに応じて障害回復を優先するパスの順番を決定した後、優先順位に応じて障害回復動作を開始する。
【００６５】
プライオリティはパスが適用する障害回復方式である「１＋１」方式、「１：１」方式、「Ｓｈａｒｅｄ」方式の順に優先順位が高く、さらに同じ障害回復方式であるならばホップ長の長いパスから順に優先順位が高くつけられている。
【００６６】
次に、上記のような方法でノードＮ1 のシグナリング部１３が障害通知を受取った後、予備経路上に設定されているエクストラ・トラヒックＰ3 を解放し、予備パスＰ2 にリソースを割当てる手順（リソース確保手順）及び予備パスＰ2 のスイッチ２３を設定する手順（パス切替手順）について図７を用いて説明する。はじめに、リソース確保手順について図８及び図９を参照しながら説明する。
【００６７】
障害になった現用パスＰ1 のパスＩＤが含まれる障害通知を受取ると、ノードＮ1 のシグナリング部１３は予備パスＰ2 のために確保していたリソースＲ１，Ｒ２が使用可能かどうかをリソース管理部１１に問い合わせる（図９ステップＳ２９）。ノードＮ1 ではリソースＲ１，Ｒ２はエクストラ・トラヒックＰ3 に使用されていないため、リソース管理部１１はリソースデータベース１１ａのリソースＲ１，Ｒ２の使用状況を使用中に変更し、シグナリング部１３にリソースＲ１，Ｒ２を割当てたことを通知する（図９ステップＳ３０）。
【００６８】
リソースの割当てに成功すると、シグナリング部１３はパスＩＤ及び割当てたリソース番号（Ｒ１，Ｒ２）を含むリソース確保要求メッセージを作成し（図９ステップＳ３１）、上流側隣接ノードＮ6 に送信する（図９ステップＳ３２）。
【００６９】
ノードＮ6 がこのメッセージを受取ると、上記と同様の手順で、リソース管理部１１がメッセージ内のリソースと対応するリソースＲ３，Ｒ４を予備パスＰ2 に割当てる（図８ステップＳ２１〜Ｓ２３）。
【００７０】
次に、リソース管理部１１は下流側のリソースＲ５，Ｒ６の割当てに移るが、リソースＲ５，Ｒ６はエクストラ・トラヒックＰ3 が使用中であるため、まずエクストラ・トラヒックＰ3 を削除する必要がある（図９ステップＳ２９）。エクストラ・トラヒックＰ3 の削除は、まずエクストラ・トラヒックＰ3 が使用しているリソースＲ５，Ｒ６を解放し、リソースデータベース１１ａ内のリソースＲ５，Ｒ６の状態を未使用に変更した後、これらのリソースを未接続状態にスイッチ２３−６を設定するようにスイッチ管理部２１に通知する（図９ステップＳ３３）。
【００７１】
リソース管理部１１はスイッチ管理部２１から設定完了通知を受取り、エクストラ・トラヒックＰ3 の削除が完了すると、これらのリソースを予備パスＰ2 に割当て、リソースデータベース１１ａ内のリソースＲ５，Ｒ６を使用中に変更する（図９ステップＳ３４）。
【００７２】
この後、リソース管理部１１はエクストラ・トラヒックＰ3 の解放及び予備パスＰ2 の上流側リソースとしてＲ３，Ｒ４の割当て、下流側リソースとしてＲ５，Ｒ６の割当てが完了したことをシグナリング部１３に通知する。この通知を受取ったシグナリング部１３はエクストラ・トラヒックＰ3 のパスＩＤを含めたエクストラ・トラヒック削除メッセージと、予備パスＰ2 のパスＩＤと割当てた下流側リソース番号（Ｒ５，Ｒ６）を含めたリソース確保要求メッセージを作成し（図９ステップＳ３５，Ｓ３１）、下流側の隣接ノードＮ7 にこの２つのメッセージを、エクストラ・トラヒック削除メッセージ、リソース確保要求メッセージの順に送信する（図９ステップＳ３２）。
【００７３】
ノードＮ7 が上記の２つのメッセージを受取った場合、先に受信したエクストラ・トラヒック削除メッセージを処理した後（図８ステップＳ２７，Ｓ２８）、リソース確保要求メッセージを処理する（図８ステップＳ２３〜）。
【００７４】
予備パスＰ2 の終点ノードＮ5 に達するまで各ノードで、上記の処理を行うことによって、エクストラ・トラヒックＰ3 の解放及び予備パスＰ2 へのリソース割当てを達成する。
【００７５】
次に、パス切替手順について説明する。エクストラ・トラヒックＰ3 の解放及び予備パスＰ2 へのリソース割当てが完了すると、次に予備パスの終点ノードＮ5 のシグナリング部１３はリソース管理部１１にスイッチ切替えを要求する。リソース管理部１１はこの要求を受取ると、スイッチ管理部２１を介して、エクストラ・トラヒック解放手順で割当てたリソースＲ１５，Ｒ１６とクライアントＣ2 へとつながるリソースＣＲ３，ＣＲ４を接続するようにスイッチ２３−５を設定する。
【００７６】
この間、シグナリング部１３はリソース管理部１１からスイッチ設定完了応答が通知されるまで待機する。スイッチ設定完了応答を受取ると、シグナリング部１３は予備パスＰ2 のパスＩＤを含めたスイッチ切替要求メッセージを作成し、隣接ノードＮ8 に送信する。
【００７７】
スイッチ切替要求メッセージを受信したノードＮ8 のシグナリング部１３は、上記と同様に、リソース管理部１１にスイッチ設定を要求し、リソース管理部１１からスイッチ設定完了応答を受取るまで待機する。スイッチ設定完了応答を受取ると、シグナリング部１３はパケット転送部１４を介してスイッチ切替要求メッセージを隣接ノードＮ7 に送信する。
【００７８】
以下、上述した手順と同様の手順で、パスの始点ノードＮ1 までの各ノードのスイッチ２３−５〜２３−８の設定が完了すると、現用パスＰ1 から予備パスＰ2 への切替えが終了し、クライアントＣ１，Ｃ２間の通信を再開することができる。
【００７９】
最終的に、予備パスＰ2 の始点ノードＮ1 のシグナリング部１３が正常なスイッチ切替えを確認すると、切替完了メッセージを作成し、予備パスＰ2 の終端ノードＮ5 宛に送信する。ノードＮ5 がこのメッセージを受信すると、障害回復動作は完了する。
【００８０】
本実施例による障害回復方式では、メッセージが２往復するだけで、現用パスＰ1 から予備パスＰ2 への切替えが可能であるため、上述した本発明の第１の実施例と比較してより高速に障害回復を行うことができる。
【００８１】
図１０は本発明の第３の実施例による障害回復方式の動作を示す図であり、図１１は本発明の第３の実施例によるスイッチ設定手順を示すフローチャートである。本発明の第３の実施例で用いるネットワークの構成及びノードの構成は、図１及び図２に示す本発明の第１の実施例と同様である。また、予備パスＰ2 の経路も、本発明の第１の実施例と同様であり、図３に示す通りである。
【００８２】
まず初めに、本発明の第３の実施例において、障害が発生した場合の通知方法について説明する。本発明の第３の実施例では、本発明の第１の実施例と同様に、双方向の現用パスＰ1 の経路上の光ファイバ１０ｂに障害が発生すると、ノードＮ2 及びノードＮ3 の信号モニタリング部２２が障害を検出し、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＡＩＳまたはシグナリングメッセージ等を用いて、障害情報が現用パスＰ1 の始点ノードＮ1 及び終点ノードＮ5 まで現用経路Ｐ1 に沿って通知される。ノードＮ1 及びノードＮ5 のシグナリング部１３がこのメッセージを受取ると、それぞれ障害回復動作を開始する。
【００８３】
ここで、ノードＮ1 及びノードＮ5 のシグナリング部１３が複数パスの障害検出通知を受信した場合、シグナリング部１３はプライオリティ管理部１５に問い合わせ、プライオリティに応じて障害回復を優先するパスの順番を決定した後、優先順位に応じて障害回復動作を開始する。プライオリティは、例えばパスが適用する障害回復方式である「１＋１」方式、「１：１」方式、「Ｓｈａｒｅｄ」方式の順に優先順位が高く、さらに同じ障害回復方式であるならばホップ長の長いパスから順に優先順位が高くつけられている。
【００８４】
次に、上記のような方法でノードＮ1 及びノードＮ5 のシグナリング部１３が障害通知を受取った後、予備経路上に設定されているエクストラ・トラヒックＰ3 を解放し、予備パスＰ2 にリソースを割当てる手順（リソース確保手順）及び予備パスＰ2 のスイッチ２３を設定する手順（パス切替手順）について図１〜図３及び図１０を参照して説明する。
【００８５】
ノードＮ5 及びノードＮ1 からのリソース確保手順は、それぞれ本発明の第１の実施例及び第２の実施例と同じ手順で開始される。リソース確保要求メッセージを受信した中間ノードは、図５と図６と図８と図９と図１１とに示すフローチャートにしたがって、上流側及び下流側にリソース確保要求メッセージまたはスイッチ切替メッセージを送信する。
【００８６】
図１１によると、上流もしくは下流ノードからリソース確保要求メッセージを受信した時、すでに下流もしくは上流ノードからリソース確保要求メッセージを受信していると（図１１ステップＳ３２，Ｓ３６）、割当てたリソースにしたがってスイッチ２３を設定し（図１１ステップＳ３３，Ｓ３７）、さらにスイッチ切替要求メッセージを作成し（図１１ステップＳ３４，Ｓ３８）、上流及び下流の次ホップのノードに送信する（図１１ステップＳ３５，Ｓ３９）。
【００８７】
例えば、図１０においては、始点ノードＮ1 と終点ノードＮ5 とからのリソース確保要求メッセージがノードＮ7 で交差するため、ノードＮ7 のシグナリング部１３はノードＮ6 及びノードＮ8 にスイッチ切替要求メッセージを送信する。このスイッチ切替メッセージを受信したノードＮ6 及びノードＮ8 は、リソース確保要求時に割当てたリソース（Ｒ７，Ｒ９），（Ｒ８、Ｒ１０）にしたがって、スイッチ２３−６，２３−８を設定する。
【００８８】
スイッチ切替要求メッセージが予備パス経路に沿って転送され、スイッチ切替要求メッセージが始点ノードＮ1 及び終点ノードＮ5 の両方に到達すると、現用パスＰ1 から予備パスＰ2 への切替えが完了する。始点ノードＮ1 がスイッチ２３−１の切替えを完了すると、切替完了メッセージを作成し、終点ノードＮ5 宛に送信する。最終的に、終点ノードＮ5 のスイッチ２３−５の設定が完了していて、かつ切替完了メッセージを受信すると、障害回復動作が完了する。
【００８９】
本実施例による障害回復方式では、障害の回復を始点ノードＮ1 及び終点ノードＮ5 から同時に開始するので、上述した本発明の第１の実施例及び第２の実施例と比較して、より高速に障害回復を行うことができる。
【００９０】
次に、本発明の第１の実施例における障害回復に失敗した場合を本発明の第４の実施例として、そのバックアップ障害回復動作について説明する。
【００９１】
図１２は本発明の第１の実施例において障害回復に失敗する場合のネットワークを示す図であり、図１３は本発明の第４の実施例によるバックアップ障害回復方式の動作を示す図である。
【００９２】
図１２において、現用パスＰ1 が設定されている経路上の光ファイバ１０ｂに障害が発生すると同時に、予備パスＰ2 が設定されている経路上の光ファイバ１０ｈにも障害が発生する場合について述べる。
【００９３】
本発明の第１の実施例による障害回復方式を適用する場合には、現用パスＰ1 の障害は、始点ノードＮ1 及び終点ノードＮ5 に通知され、終点ノードＮ5 から障害回復動作を開始する。
【００９４】
しかしながら、予備パスＰ2 の経路上の光ファイバ１０ｈに障害が発生しているため、予備パスＰ2 を設定することができない。このような場合、本発明の第４の実施例では図１３に示す手順によってバックアップ障害回復方式を実施する。
【００９５】
図１３において、終点ノードＮ5 は、本発明の第１の実施例による障害回復動作を開始するが、ノードＮ8 からノードＮ7 にリソース確保要求メッセージを送信する際に、光ファイバ１０ｈが障害のため、予備パスＰ2 を設定することができないことに気が付く。このため、ノードＮ8 は、“設定失敗、障害箇所：ファイバ１０ｈ”というエラー情報を含めたエラー通知メッセージをノードＮ5 に送信する。このエラー通知メッセージを受取った終点ノードＮ5 は何もせずに、始点ノードＮ1 がバックアップ障害回復動作を始めるのを待つ。
【００９６】
一方、現用パスＰ1 の障害通知を受取った始点ノードＮ1 のシグナリング部１３はタイマ（図示せず）をスタートさせる。このタイマは予め決めてある時間になると、タイムアウトしたことをシグナリング部１３に通知する機能をもっている。タイムアウト時間以内に、ノードＮ1 のシグナリング部１３が予備パスＰ2 のためのリソース確保要求メッセージを受信しなければ、シグナリング部１３は代用パスＰ4 を設定するバックアップ障害回復動作を開始する。
【００９７】
まず、はじめに代用パスＰ4 の経路を決定する方法について説明する。障害回復動作を開始したシグナリング部１３は、現用パスＰ1 及び予備パスＰ2 のパスＩＤに基づいてパスデータベース１３ａからそれぞれの経路を見つけ出し、ルーティング部１２にこれらの経路（Ｎ1 −Ｎ2 −Ｎ3 −Ｎ4 −Ｎ5 、Ｎ1 −Ｎ6 −Ｎ7 −Ｎ8 −Ｎ5 ）を除いて経路を計算するように要求する。
【００９８】
この要求を受取ったルーティング部１２は、トポロジデータベース１２ａから現用パスＰ1 及び予備パスＰ2 の経路を除いたトポロジにおいて、ダイクストラのアルゴリズムによってノードＮ1 からノードＮ5 までの新たな経路（Ｎ1 −Ｎ9 −Ｎ10−Ｎ11−Ｎ5 ）を決定する。
【００９９】
次に、この経路上に障害回復用の代用パスＰ4 を設定する手順を図１３を用いて説明する。ルーティング部１２から経路情報を受取ると、ノードＮ1 のシグナリング部１３は経路情報を参照して隣接ノードＮ9 へとつながるスイッチ２３−１の空きリソースを確保するようにリソース管理部２１に要求する。リソース管理部２１からリソース確保の完了応答があると、シグナリング部１３はパス設定要求メッセージを作成し、このメッセージを隣接ノードＮ9 へと送信する。
【０１００】
隣接ノードＮ9 のシグナリング部１３はパス設定要求メッセージを受信すると、このメッセージの中に含まれるリソース情報と対応するリソースをリソース管理部１１を介して確保する。次に、シグナリング部１３は経路情報を参照して隣接ノードＮ10へとつながる空きリソースを確保するようにリソース管理部１１に要求し、その要求に対する応答があると、隣接ノードＮ10にパス設定要求メッセージを送信する。以後、各ノードは上述した動作を、終点ノードＮ5 に達するまで繰り返す。
【０１０１】
ノードＮ5 においてリソースの割当が完了すると、シグナリング部１３は割当てられたリソースにしたがって、現用パスＰ1 から新たに設定した代用パスＰ4 へスイッチ２３−５を切替えるようにリソース管理部１１に要求する。シグナリング部１３はスイッチ２３−５の設定が終了すると、パス設定応答メッセージを作成し、隣接ノードＮ11に送信する。
【０１０２】
パス設定応答メッセージを受信した各ノードは、割当てられているリソースにしたがってスイッチ２３を設定し、隣接ノードにパス設定応答メッセージを送信する。始点ノードＮ1 がこのメッセージを受取ると、現用パスＰ1 から新たに設定した代用パスＰ4 へスイッチ２３−１を切替えるようにリソース管理部１１に要求する。リソース管理部１１がスイッチ管理部２１を介してスイッチ２３−１を切替えると、障害回復が完了する。障害が回復した後、始点ノードＮ1 は終点ノードＮ5 宛てに切替完了メッセージを送信し、これを終点ノードＮ5 が受信すると、バックアップ障害回復動作が完了する。
【０１０３】
本実施例による障害回復方式では、予め用意してある予備パスＰ2 への切替えに失敗した場合でも、新たな代用パスＰ4 を設定し、現用パスＰ1 から代用パスＰ4 に切替えることによって、迅速に障害を回復することができる。
【０１０４】
また、本実施例では障害区間を含む可能性のある現用パスＰ1 と予備パスＰ2 の経路を除いて代用パスＰ4 の経路を決定することによって、障害が発生している経路を選択する可能性がなくなる。つまり、代用パスＰ4 の設定に失敗する可能性が極めて低くなるという効果が得られる。
【０１０５】
本発明の第２の実施例による障害回復に失敗した場合を本発明の第５の実施例として、そのバックアップ障害回復動作について説明する。図１２において、現用パスＰ1 が設定されている経路上の光ファイバ１０ｂに障害が発生すると同時に、予備パスＰ2 が設定されている経路上の光ファイバ１０ｈにも障害が発生する場合について述べる。本発明の第２の実施例による障害回復方式を適用する場合には、現用パスＰ1 の障害は、始点ノードＮ1 及び終点ノードＮ5 に通知され、始点ノードＮ1 から障害回復動作を開始する。
【０１０６】
しかしながら、予備パスＰ2 の経路上の光ファイバ１０ｈに障害が発生しているため、予備パスＰ2 の設定に失敗する。このような場合、本発明の第５の実施例では図１４に示す手順によってバックアップ障害回復方式を実施する。
【０１０７】
図１４は本発明の第５の実施例によるバックアップ障害回復方式の動作を示す図である。図１４において、始点ノードＮ5 は本発明の第２の実施例による障害回復動作を開始するが、ノードＮ7 からノードＮ8 にリソース確保要求メッセージを送信する際に、光ファイバ１０ｈが障害のため、予備パスＰ2 を設定することができないことに気づく。
【０１０８】
このため、ノードＮ7 は“設定失敗、障害箇所：ファイバ１０ｈ”というエラー情報を含めたエラー通知メッセージをノードＮ6 に送信する。エラー通知メッセージはノードＮ6 、ノードＮ1 の順に転送され、このエラー通知メッセージを受信したノードＮ1 のシグナリング部１３は代用パスＰ4 を設定するバックアップ障害回復動作を開始する。
【０１０９】
まず、はじめに代用パスＰ4 の経路を決定する方法について説明する。障害回復動作を開始したシグナリング部１３はパスＩＤに基づいてパスデータベース１３ａから現用パスＰ1 の経路を見つけ出し、ルーティング部１２にこの経路（Ｎ1 −Ｎ2 −Ｎ3 −Ｎ4 −Ｎ5 ）と、エラー通知メッセージで受取ったファイバ１０ｈとを除いて経路を計算するように要求する。
【０１１０】
この要求を受取ったルーティング部１２はトポロジデータベース１２ａからの現用パスＰ1 の経路及びファイバ１０ｈを除いたトポロジにおいて、ダイクストラのアルゴリズムによってノードＮ1 からノードＮ5 までの新たな経路（Ｎ1 −Ｎ9 −Ｎ10−Ｎ11−Ｎ5 ）を決定する。
【０１１１】
次に、この経路上に障害回復用の代用パスＰ4 を設定する手順を、図１４を用いて説明する。ルーティング部１２から経路情報を受取ると、ノードＮ1 のシグナリング部１３は経路情報を参照して隣接ノードＮ9 へとつながるスイッチ２３−１のリソースを確保するようにリソース管理部１１に要求する。リソース管理部１１からリソースの確保が完了したという応答があると、シグナリング部１３はパス設定要求メッセージを作成し、このメッセージを隣接ノードＮ9 へと送信する。
【０１１２】
隣接ノードＮ9 のシグナリング部１３はパス設定要求メッセージを受信すると、リソース管理部１１がこのメッセージの中に含まれるリソース情報と対応する自スイッチ２３のリソースを確保する。続いて、シグナリング部１３は経路情報を参照して隣接ノードＮ10へのリソースを確保するようにリソース管理部１１に要求し、その要求に対する応答があると、隣接ノードＮ10にパス設定要求メッセージを送信する。以後、各ノードは上記の動作を、終点ノードＮ5 に達するまで繰り返す。
【０１１３】
ノードＮ5 においてリソースの割当が完了すると、シグナリング部１３は割当てられたリソースにしたがって、現用パスＰ1 から新たに設定した代用パスＰ4 へスイッチ２３を切替えるようにリソース管理部１１に要求する。スイッチ２３の設定が終了すると、シグナリング部１３はパス設定応答メッセージを作成し、そのメッセージを隣接ノードＮ11に送信する。
【０１１４】
パス設定応答メッセージを受信した各ノードは、割当てられているリソースにしたがってスイッチ２３を設定し、隣接ノードにパス設定応答メッセージを送信する。始点ノードＮ1 がこのメッセージを受取ると、現用パスＰ1 から新たに設定した代用パスＰ4 へスイッチ２３を切替えるようにリソース管理部１１に要求する。リソース管理部１１がスイッチ管理部２１を介してスイッチ２３を切替えると、障害回復が完了する。
【０１１５】
障害が回復した後、始点ノードＮ1 は終点ノードＮ5 宛てに切替完了メッセージを送信し、これを終点ノードＮ5 が受信すると、バックアップ障害回復動作が完了する。
【０１１６】
本実施例による障害回復方式では、予め用意してある予備パスＰ2 への切替えに失敗した場合でも、新たな代用パスＰ4 を設定し、現用パスＰ1 から代用パスＰ4 に切替えることによって、迅速に障害を回復することが可能である。また、障害区間を含む可能性のある現用パスＰ1 と障害区間の光ファイバ１０ｈとを除いて代用パスＰ4 の経路を決定することによって、本発明の第４の実施例と比べ、効率よく障害箇所を除いて代用パスＰ4 の設定が可能であるという効果が得られる。
【０１１７】
本発明の第４の実施例及び第５の実施例によるバックアップ障害回復方式では、現用パスＰ1 から代用パスＰ4 への切替えが完了した後、障害が発生している現用パスＰ1 に沿って、削除要求メッセージをホップバイホップに転送して、現用パスＰ1 を削除した後、この代用パスＰ4 を現用パスとして使用することも可能である。
【０１１８】
また、本発明の第４の実施例及び第５の実施例によるバックアップ障害回復方式では、新たなパスを設定して障害を回復する時に、パスの始点ノードから開始する手順について説明したが、本発明の第４の実施例ではエラー通知メッセージの受信によって、また本発明の第５の実施例ではタイマのタイムアウトによって、パスの終点ノードから開始することもできることは明らかである。
【０１１９】
図１５は本発明の第６の実施例における現用パスＰ1 の障害が回復した時の現用パスＰ1 及び予備パスＰ2 の経路を示すブロック図であり、図１６は本発明の第６の実施例における予備パスＰ2 から現用パスＰ1 への切戻し動作を示す図である。
【０１２０】
図１５において、現用パスＰ1 と使用中の予備パスＰ2 との双方向パスのそれぞれは、送信端のノードＮ1 ，Ｎ5 においてブリッジ（現用パスＰ1 及び予備パスＰ2 の両方がクライアントＣ1 ，Ｃ2 と接続されている）状態にあり、受信端ノードＮ5 ，Ｎ1 では予備パスＰ2 がクライアントＣ1 ，Ｃ2 と接続されている。
【０１２１】
現用パスＰ1 の障害が回復した時の予備パスＰ2 から現用パスＰ1 への切戻し動作を図１５及び図１６を参照して説明する。
【０１２２】
ノードＮ2 及びノードＮ3 のモニタリング部２２が光ファイバ１０ｂの障害復旧を検出すると、リソース管理部１１を介してシグナリング部１３に障害復旧を通知する。この通知を受取ったシグナリング部１３は障害ファイバ１０ｂに設定されていた現用パスＰ1 の始点ノード及び終点ノードをパスデータベース１３ａから検索してノードＮ1 及びノードＮ5 を得た後、現用パスＰ1 のパスＩＤを含めた障害復旧通知メッセージを作成してそれぞれのノードに送信する。
【０１２３】
このメッセージを受取った始点ノードＮ1 及び終点ノードＮ5 のシグナリング部１３は、現用パスＰ1 のパスＩＤを含めた障害回復メッセージを隣接ノードＮ6 及びノードＮ8 に送信する。このメッセージは、予備パスＰ2 に沿った経路上のノードをホップバイホップに転送され、最終的に終点ノードＮ5 、始点ノードＮ1 に達する。
【０１２４】
障害回復メッセージを受取った始点ノードＮ1 のシグナリング部１３は、障害復旧通知をまだ受信していないならば、受信するまで待機し、すでに受信済みならば、双方向パスの内、終点ノードＮ5 から始点ノードＮ1 への方向のパスを予備パスＰ2 から現用パスＰ1 にリソース管理部１１を介して切替える（つまり、リソースＲ５３からリソースＲ５１に切替える）。
【０１２５】
切替えが完了すると、シグナリング部１３は現用パスのパスＩＤを含んだ切戻要求メッセージを隣接ノードＮ6 に送信する。このメッセージは予備パスＰ2 に沿った経路上のノードをホップバイホップに転送され、最終的に終点ノードＮ5 のシグナリング部１３が受信すると、双方向パスの内、始点ノードＮ1 から終点ノードＮ5 への方向のパスを予備パスＰ2 から現用パスＰ1 にリソース管理部１１を介して切替える（つまり、リソースＲ５６からリソースＲ５４に切替える）。
【０１２６】
また、これと同時に現用パスＰ1 及び予備パスＰ2 の両方にブリッジしている終点方向から始点方向のパスのブリッジを解放し、現用パスＰ1 にのみ接続されるように切替える（つまり、リソースＲ５５のみに接続されるようにする）。
【０１２７】
ブリッジの解放が終了すると、シグナリング部１３は現用パスＰ1 のパスＩＤを含む切替成功メッセージを隣接ノードＮ8 に送信する。このメッセージは予備パスＰ2 に沿った経路上のノードをホップバイホップに転送され、最終的に始点ノードＮ1 のシグナリング部１３が受信すると、双方向パスの内、現用パスＰ1 及び予備パスＰ2 にブリッジしている始点ノードＮ1 から終点ノードＮ5 への方向のパスのブリッジを解放し、現用パスＰ1 にのみ接続されるように切替える（つまり、リソースＲ５０のみに接続されるように切替える）。
【０１２８】
以上の動作によって、予備パスＰ2 から現用パスＰ1 への切戻し動作が終了すると、始点ノードＮ1 のシグナリング部１３は現用パスＰ1 のパスＩＤを含む切戻完了メッセージを作成し、隣接ノードＮ6 に送信する。このメッセージは予備パスＰ2 に沿った経路上のノードをホップバイホップに転送され、最終的に終点ノードＮ5 のシグナリング部１３が受信すると、次に予備パスのリソースの解放動作に移る。
【０１２９】
予備パスＰ2 のリソースを解放するために、終点ノードＮ5 のシグナリング部１３は、予備パスＰ2 が使っていたリソースＲ５６，Ｒ５７の解放をリソース管理部１１に要求し、リソースの解放が完了すると、リソース解放メッセージを作成し、隣接ノードＮ8 に送信する。
【０１３０】
ノードＮ8 のシグナリング部１３はリソース開放メッセージを受信すると、予備パスＰ2 が使用していたリソースＲ６６，Ｒ６７，Ｒ６８，Ｒ６９の解放をリソース管理部１１に要求し、リソースの解放が完了すると、次に、リソース管理部１１とスイッチ管理部２１とを介して解放したリソースのスイッチ状態を未接続に設定する。スイッチ２３−８の設定を完了後、隣接ノードにリソース解放メッセージを送信する。
【０１３１】
リソース解放メッセージを受信した各中間ノードでは、上述したノードＮ8 と同様の動作を行い、最終的に始点ノードＮ1 がリソース開放メッセージを受信し、リソースＲ５２，Ｒ５３が解放されると、予備パスＰ2 のリソース解放が終了する。最後に始点ノードＮ1 のシグナリング部１３がリソース解放完了メッセージを終点ノードＮ5 に送信し、終点ノードＮ5 のシグナリング部１３がこのメッセージを受信すると、切戻し及びリソース解放動作が完了する。
【０１３２】
本発明の第６の実施例では現用パスＰ1 の障害復旧後に、予備パスＰ2 から現用パスＰ1 に切戻した後、予備パスＰ2 のリソースを開放するため、クライアントＣ1 ，Ｃ2 間の通信を切断することなく、パスの切戻しが可能である。
【０１３３】
本発明の第６の実施例では障害回復メッセージ、切戻要求メッセージ、切戻成功メッセージ、切戻完了メッセージを予備パスＰ2 の経路に沿ってホップバイホップに転送したが、これらのメッセージを始点ノードＮ1 と終点ノードＮ5 との間で直接やり取りすることも可能である。
【０１３４】
本実施例では、双方向パスに障害が発生した場合の障害回復動作及び障害が復旧した場合の切戻し動作について説明したが、これらの方式は片方向パスにも適用可能であることは明らかである。
【０１３５】
図１７は本発明においてネットワーク管理装置によって制御されるネットワーク及びノードの構成例を示すブロック図である。本発明の第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例は、図１７に示すルーティング部１２と、シグナリング部１３と、パケット転送部（図示せず）と、プライオリィ制御部１５とからなるネットワーク管理装置７によって制御されているノードからなるネットワークにおいても実現可能である。この場合、本発明で用いた各メッセージは、ネットワーク管理装置７と各ノードＮ1 ，Ｎ5 〜Ｎ8 を接続する制御チャネル１００を介して、上述した本発明の実施例各々と同じ手順で交換される。
【０１３６】
また、図１７において、ネットワーク管理装置７はリソース管理部１１によって、ネットワーク内全体のノードのリソースを管理することも可能である。この場合には、各ノードのスイッチ２３はネットワーク管理装置７によって制御される。
【０１３７】
このように、本発明では、予め設定してある予備パスＰ2 にエクストラ・トラヒックＰ3 が流れている場合において、予備パスＰ2 を設定する前にエクストラ・トラヒックＰ3 を解放するため、障害回復されるパスに流れているクライアントＣ1 ，Ｃ2 からのデータが、エクストラ・トラヒックＰ3 の経路に沿って転送されることなく、予備パスＰ2 に切替え可能である。
【０１３８】
本発明では、予め設定してある予備パスＰ2 にエクストラ・トラヒックＰ3 が流れている場合において、エクストラ・トラヒックＰ3 を解放すると同時に、リソースを予約するため、他のパスにリソースを奪われることなく、確実かつ迅速に予備パスＰ2 を設定することができる。
【０１３９】
本発明では、複数のパスの障害を回復する必要がある場合、障害回復する順番をプライオリティ管理部１５で管理するため、すべてのパスの要求に応じた障害回復時間を提供することできる。
【０１４０】
本発明では、予め用意してある予備パスＰ2 への切替えに失敗した場合でも、新たな代用パスＰ4 に切替えることができるため、信頼性の高い障害回復方式を提供することができる。
【０１４１】
本発明では、現用系の障害が回復した後、クライアントＣ1 ，Ｃ2 間の通信を切断することなく、予備パスＰ2 から現用パスＰ1 に切戻し方式を提供することができる。
【０１４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の光パス障害回復方式は、現用パスの障害通知を受信したパスの端点ノードが、予備パスの経路に沿って逆端点のノードまでホップバイホップに転送されるリソース確保要求メッセージを発行し、このメッセージを受信した予備パスの経路上の各ノードにおいて、エクストラ・トラヒックの解放及び予備パスのために予約されているリソースを確保した後、スイッチ切替要求メッセージを発行し、このメッセージを受信した各ノードが確保したリソースにしたがってスイッチを設定することによって、予備パスのリソースをエクストラ・トラヒックが使っている場合において、現用パスに障害が発生した時に誤接続することなく、迅速に予備パスを設定し、現用パスから予備パスへ切替えることができるという効果が得られる。
【０１４３】
また、本発明の他の光パス障害回復方式は、予備パス上に発生した障害のため、予備パスを設定できない場合にでも、障害区間を除いた経路上に新たな代用パスを設定し、障害が発生している現用パスから代用パスに切替えることによって、現用パス障害時において、現用パスから予備パスへ切替える際に予備パスの設定に失敗した場合、バックアップ障害回復方式を用いることによって信頼性の高い障害回復を実現することができるという効果が得られる。
【０１４４】
さらに、本発明の障害復旧後の切戻方式は、現用パスの障害が復旧した時、ブリッジ状態にある現用パスと予備パスとを切替えることによって、現用パスが障害から復旧した時にクライアント間の通信を切断することなく、予備パスから現用パスに切戻すことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例によるネットワークの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１のノード各々の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施例によるネットワークにおける予備パスの経路を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例による障害回復方式の動作を示すシーケンスチャートである。
【図５】本発明の第１の実施例によるリソース確保手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施例によるリソース確保手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施例による障害回復方式の動作を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例によるリソース確保手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施例によるリソース確保手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施例による障害回復方式の動作を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施例によるスイッチ設定手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第１の実施例において障害回復に失敗する場合のネットワークを示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施例によるバックアップ障害回復方式の動作を示す図である。
【図１４】本発明の第５の実施例によるバックアップ障害回復方式の動作を示す図である。
【図１５】本発明の第６の実施例における現用パスの障害が回復した時の現用パス及び予備パスの経路を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第６の実施例における予備パスから現用パスへの切戻し動作を示す図である。
【図１７】本発明においてネットワーク管理装置によって制御されるネットワーク及びノードの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  制御部
２  スイッチ部
３，４  分波部
５，６  合波部
７  ネットワーク管理装置
１０ａ〜１０ｎ  光ファイバ
１１  リソース管理部
１１ａ  リソースデータベース
１２  ルーティング部
１２ａ  トポロジデータベース
１３  シグナリング部
１３ａ  パスデータベース
１４  パケット転送部
１５  プライオリティ管理部
２１  スイッチ管理部
２２  信号モニタリング部
２３，２３−１〜２３−８  スイッチ
Ｎ1 〜Ｎ11  ノード装置
Ｃ1 ，Ｃ2   クライアント装置
Ｒ１〜Ｒ１６，
Ｒ５０〜Ｒ５７  ノード間のリソース
ＣＲ１〜ＣＲ４  クライアント側のリソース
Ｐ1   現用パス
Ｐ2   予備パス
Ｐ3   エクストラ・トラヒック
Ｐ4   代用パス
【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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