(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向のリング型網においてノード間を転送されるパケットの経路を制御するためのパケット通信経路制御方法であって、
前記各ノードにおいて、
予め、全てのリンクの残帯域をノード間で相互に通知することにより、全ての前記リンクの前記残帯域を把握しておくステップと、
自ノードから他の各ノードへのフローの中から、残帯域が第１のしきい値を下回るリンクを経由するフローを見つけるステップと、
残帯域が前記第１のしきい値を下回るリンクを経由するフローが見つかると、該フローの経路を逆回りに切り替えたときに該フローが経由する全てのリンクの切り替え後の予想残帯域が第２のしきい値以上であるか否か判定するステップと、
前記フローが切り替え後に経由する全てのリンクの予想残帯域が前記第２のしきい値以上であれば、該フローの経路を逆回りに切り替えるステップを有するパケット通信経路制御方法。
【請求項２】
前記各ノードにおいて、全てのリンクの残帯域の情報を含み前記リング型網を周回する残帯域報告パケットを受信して前記各リンクの残帯域の情報を取得し、自ノードが測定したリンクの残帯域の情報を該残帯域報告パケットに挿入し、該残帯域報告パケットを前記リング型網に再び周回させることにより、全ての前記リンクの残帯域を把握する、請求項１記載のパケット通信経路制御方法。
【請求項３】
前記リング型網には、互いに方向の異なる２つの前記残帯域報告パケットが周回している、請求項２記載のパケット通信経路制御方法。
【請求項４】
前記各残帯域報告パケットは、周回方向と逆回りの全てのリンクの残帯域の情報をそれぞれ含む、請求項３記載のパケット通信経路制御方法。
【請求項５】
前記各ノードにおいて、自ノードに直接接続され、自ノードが送信側となっているリンクの残帯域を測定し、測定された残帯域の情報を該リンクと逆回りの前記残帯域報告パケットに挿入する、請求項４記載のパケット通信経路制御方法。
【請求項６】
前記残帯域報告パケットは、各リンクの残帯域の情報を有する該各リンク毎のエントリを含んでおり、
前記各ノードにおいて、前記残帯域報告パケットから全ての前記リンクの残帯域の情報を取得した後、自ノードに直接接続され自ノードが送信側となっているリンクのエントリを該残帯域報告パケットから削除し、該リンクの残帯域の新たな測定結果を有するエントリを先頭に挿入する、請求項５記載のパケット通信経路制御方法。
【請求項７】
前記予想残帯域は、切り替え対象であるフローの使用帯域を前記リンクの残帯域に加算した帯域である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のパケット通信経路制御方法。
【請求項８】
前記各ノードにおいて、自ノードから他の各ノードへのフローの中から、残帯域が第１のしきい値を下回るリンクを経由するフローを見つけるときの、前記各フローに対する優先順位を変更可能に予め設定しておく、請求項１〜７のいずれか１項に記載のパケット通信経路制御方法。
【請求項９】
前記各ノードにおいて、残帯域が前記第１のしきい値を下回る前記リンクを経由する前記フローが切り替え後に経由する全ての前記リンクの予想残帯域が、所定時間以上継続して、前記第２のしきい値以上であれば、前記フローの経路を逆回りに切り替える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のパケット通信経路制御方法。
【請求項１０】
前記第１のしきい値と第２のしきい値とは同じ値である、請求項１〜９のいずれか１項に記載のパケット通信経路制御方法。
【請求項１１】
双方向のリング型網に複数含まれ、互いにパケットを送受信するパケット通信装置であって、
前記リング型網の双方向にそれぞれパケットを送信する２つの送信部と、
全てのリンクの残帯域を前記リング型網内の装置間で相互に通知することにより、全ての前記リンクの前記残帯域を把握する帯域管理部と、
自装置から前記リング型網内の他の各装置へのフローの中から、残帯域が第１のしきい値を下回るリンクを経由するフローを見つけ、該フローの経路を逆回りに切り替えたときに該フローが経由する全てのリンクの、切り替え後の予想残帯域が第２のしきい値以上であるか否か判定し、該フローが切り替え後に経由する全ての前記リンクの予想残帯域が前記第２のしきい値以上であれば、該フローのパケットを送信する前記送信部を切り替える経路制御部を有するパケット通信装置。
【請求項１２】
各リンクの残帯域の情報を含み前記リング型網を周回する残帯域報告パケットを回線から受信すると前記帯域管理部に送る受信部をさらに有し、
前記帯域管理部は、前記残帯域報告パケットから前記各リンクの残帯域の情報を取得し、自身が測定したリンクの残帯域の情報を該残帯域報告パケットに挿入し、前記送信部へ送り、
前記送信部は、前記帯域管理部からの前記残帯域報告パケットを回線に送って前記リング型網に再び周回させる、請求項１１記載のパケット通信装置。
【請求項１３】
前記リング型網には、互いに方向の異なる２つの前記残帯域報告パケットが周回しており、
前記受信部は、前記リング型網の各方向毎に２つあり、互いに方向の異なる２つの前記残帯域報告パケットをそれぞれ受信する、請求項１２記載のパケット通信装置。
【請求項１４】
前記各残帯域報告パケットは、周回方向と逆回りの全てのリンクの残帯域の情報をそれぞれ含む、請求項１３記載のパケット通信装置。
【請求項１５】
前記帯域管理部は、自装置に直接接続され、自装置が送信側となる２つのリンクの残帯域を測定し、測定された残帯域の情報を該リンクと逆回りの前記残帯域報告パケットにそれぞれ挿入する、請求項１４記載のパケット通信装置。
【請求項１６】
前記残帯域報告パケットは、各リンクの残帯域の情報を有する該各リンク毎のエントリを含んでおり、
前記帯域管理部は、前記残帯域報告パケットから全ての前記リンクの残帯域の情報を取得し、自装置に直接接続され自装置が送信側となっているリンクのエントリを該残帯域報告パケットから削除し、該リンクの残帯域の新たな測定結果を有するエントリを先頭に挿入する、請求項１５記載のパケット通信経路制御方法。
【請求項１７】
前記予想残帯域は、切り替え対象であるフローの使用帯域を前記リンクの残帯域に加算した帯域である、請求項１１〜１６のいずれか１項に記載のパケット通信装置。
【請求項１８】
前記経路制御部は、自装置から他の各装置へのフローの中から、残帯域が第１のしきい値を下回るリンクを経由するフローを見つけるときの、前記各フローに対する優先順位を変更可能に予め設定されている、請求項１１〜１７のいずれか１項に記載のパケット通信装置。
【請求項１９】
前記経路制御部は、残帯域が前記第１のしきい値を下回る前記リンクを経由する前記フローが切り替え後に経由する全ての前記リンクの予想残帯域が、所定時間以上継続して、前記第２のしきい値以上であれば、前記フローの経路を逆回りに切り替える、請求項１１〜１８のいずれか１項に記載のパケット通信装置。
【請求項２０】
前記第１のしきい値と第２のしきい値とは同じ値である、請求項１１〜１９のいずれか１項に記載のパケット通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット通信に関し、特に、パケットの転送経路を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパケット交換網では、予め想定された各フローの想定使用帯域に基づいて、各フローの経路が選択されていた。なお、フローとは、パケット交換網内のあるノードから他のあるノードへのパケットの流れである。通常、１つのフローに含まれるパケットは、固定的にあるいは変更可能に選択された同一経路で転送される。リンクの使用可能帯域から、そのリンクに割り当てられた各フローの想定使用帯域の和を減算することで、そのリンクの残帯域が算出される。各リンクの残帯域に基づいて、ネットワーク資源を有効に活用して効率的にフローを収容するように、各フローの経路が定められる。
【０００３】
従来の経路選択方法では、各フローの想定使用帯域と実際の使用帯域とが異なると、ネットワーク資源を有効に活用することが難しくなる。各フローの実際の使用帯域に基づいて経路の選択をし直せば、これを解決することができる。
【０００４】
しかし、そのためには、各フローの使用帯域を計測し、これをＮＭＳ（ネットワークマネジメントシステム）のようなネットワーク資源を一括管理する管理システムで集計し、その結果に基づいて経路を選択し直すことが必要である。そのため、即時に経路を選択し直すことは困難であった。ネットワーク資源の使用状況は、様々な要因によって常に変動しているが、その変動を即時に反映させることができなかった。
【０００５】
従来の他の経路選択方法として、特開２０００−４２５３号公報に記載された方法がある。特開２０００−４２５３号公報に記載された方法において、ネットワーク内の各ノードは、自らのトラフィックを常時計測し、トラフィックの計測結果からリンクの残帯域を算出し、リンクの残帯域を隣接ノードに通知する。そして、各ノードは、全ての隣接ノードから通知されたリンクの残帯域に基づいて、ネットワーク資源を有効に活用するように、残帯域の多いパスにフローを動的に切り替える。
【０００６】
したがって、特開２０００−４２５３号公報に記載された方法によれば、ネットワーク資源を一括管理する管理システムによらずに、フローの経路選択を動的に制御できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特開２０００−４２５３号公報に記載された方法によれば、管理システムによらずに、フローの経路選択を動的に制御することができるが、全てのリンクの使用状況を把握して経路を選択するのではないため、必ずしもネットワーク資源が有効活用されないことがあった。
【０００８】
本発明の目的は、ネットワーク資源を一括管理する管理システムによらず、ネットワーク資源を有効に活用するパケット通信経路制御方法および装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のパケット通信経路制御方法は、双方向のリング型網においてノード間を転送されるパケットの経路を制御するためのパケット通信経路制御方法であって、
前記各ノードにおいて、
予め、全てのリンクの残帯域をノード間で相互に通知することにより、全ての前記リンクの前記残帯域を把握しておくステップと、
自ノードから他の各ノードへのフローの中から、残帯域が第１のしきい値を下回るリンクを経由するフローを見つけるステップと、
残帯域が前記第１のしきい値を下回るリンクを経由するフローが見つかると、該フローの経路を逆回りに切り替えたときに該フローが経由する全てのリンクの切り替え後の予想残帯域が第２のしきい値以上であるか否か判定するステップと、
前記フローが切り替え後に経由する全てのリンクの予想残帯域が前記第２のしきい値以上であれば、該フローの経路を逆回りに切り替えるステップを有している。
【００１０】
したがって、あるリンクの残帯域が減少すると、各ノードが自律的にフローを残帯域の多い経路に切り替える。
【００１１】
また、前記各ノードにおいて、全てのリンクの残帯域の情報を含み前記リング型網を周回する残帯域報告パケットを受信して前記各リンクの残帯域の情報を取得し、自ノードが測定したリンクの残帯域の情報を該残帯域報告パケットに挿入し、該残帯域報告パケットを前記リング型網に再び周回させることにより、全ての前記リンクの残帯域を把握してもよい。
【００１２】
また、前記リング型網には、互いに方向の異なる２つの前記残帯域報告パケットが周回していてもよい。
【００１３】
また、前記各残帯域報告パケットは、周回方向と逆回りの全てのリンクの残帯域の情報をそれぞれ含んでいてもよい。
【００１４】
また、前記各ノードにおいて、自ノードに直接接続され、自ノードが送信側となっているリンクの残帯域を測定し、測定された残帯域の情報を該リンクと逆回りの前記残帯域報告パケットに挿入してもよい。
【００１５】
したがって、残帯域報告パケットに示された各リンクの残帯域は、それを受信したノードに近いリンクに関するものが遠いリンクに関するものより新しく、各ノードではそのノードからのフローに経由される可能性の高いリンクの残帯域の情報ほど新しい。
【００１６】
また、前記残帯域報告パケットは、各リンクの残帯域の情報を有する該各リンク毎のエントリを含んでおり、
前記各ノードにおいて、前記残帯域報告パケットから全ての前記リンクの残帯域の情報を取得した後、自ノードに直接接続され自ノードが送信側となっているリンクのエントリを該残帯域報告パケットから削除し、該リンクの残帯域の新たな測定結果を有するエントリを先頭に挿入してもよい。
【００１７】
したがって、残帯域報告パケットを受信したノードに近いリンクから順に残帯域の情報が記載されていることになる。
【００１８】
また、前記予想残帯域は、切り替え対象であるフローの使用帯域を前記リンクの残帯域に加算した帯域であってもよい。
【００１９】
また、前記各ノードにおいて、自ノードから他の各ノードへのフローの中から、残帯域が第１のしきい値を下回るリンクを経由するフローを見つけるときの、前記各フローに対する優先順位を変更可能に予め設定しておいてよい。
【００２０】
また、前記各ノードにおいて、残帯域が前記第１のしきい値を下回る前記リンクを経由する前記フローが切り替え後に経由する全ての前記リンクの予想残帯域が、所定時間以上継続して、前記第２のしきい値以上であれば、前記フローの経路を逆回りに切り替えてもよい。
【００２１】
したがって、残帯域の一時的な変動や細かな揺らぎによっては経路の切り替えが頻発しない。
【００２２】
また、前記第１のしきい値と第２のしきい値とは同じ値であってもよい。
【００２３】
本発明のパケット通信装置は、双方向のリング型網に複数含まれ、互いにパケットを送受信するパケット通信装置であって、
前記リング型網の双方向にそれぞれパケットを送信する２つの送信部と、
全てのリンクの残帯域を前記リング型網内の装置間で相互に通知することにより、全ての前記リンクの前記残帯域を把握する帯域管理部と、
自装置から前記リング型網内の他の各装置へのフローの中から、残帯域が第１のしきい値を下回るリンクを経由するフローを見つけ、該フローの経路を逆回りに切り替えたときに該フローが経由する全てのリンクの、切り替え後の予想残帯域が第２のしきい値以上であるか否か判定し、該フローが切り替え後に経由する全ての前記リンクの予想残帯域が前記第２のしきい値以上であれば、該フローのパケットを送信する前記送信部を切り替える経路制御部を有している。
【００２４】
また、各リンクの残帯域の情報を含み前記リング型網を周回する残帯域報告パケットを回線から受信すると前記帯域管理部に送る受信部をさらに有し、
前記帯域管理部は、前記残帯域報告パケットから前記各リンクの残帯域の情報を取得し、自身が測定したリンクの残帯域の情報を該残帯域報告パケットに挿入し、前記送信部へ送り、
前記送信部は、前記帯域管理部からの前記残帯域報告パケットを回線に送って前記リング型網に再び周回させてもよい。
【００２５】
また、前記リング型網には、互いに方向の異なる２つの前記残帯域報告パケットが周回しており、
前記受信部は、前記リング型網の各方向毎に２つあり、互いに方向の異なる２つの前記残帯域報告パケットをそれぞれ受信してもよい。
【００２６】
また、前記各残帯域報告パケットは、周回方向と逆回りの全てのリンクの残帯域の情報をそれぞれ含んでいてもよい。
【００２７】
また、前記帯域管理部は、自装置に直接接続され、自装置が送信側となる２つのリンクの残帯域を測定し、測定された残帯域の情報を該リンクと逆回りの前記残帯域報告パケットにそれぞれ挿入してもよい。
【００２８】
また、前記残帯域報告パケットは、各リンクの残帯域の情報を有する該各リンク毎のエントリを含んでおり、
前記帯域管理部は、前記残帯域報告パケットから全ての前記リンクの残帯域の情報を取得し、自装置に直接接続され自装置が送信側となっているリンクのエントリを該残帯域報告パケットから削除し、該リンクの残帯域の新たな測定結果を有するエントリを先頭に挿入してもよい。
【００２９】
また、前記予想残帯域は、切り替え対象であるフローの使用帯域を前記リンクの残帯域に加算した帯域であってもよい。
【００３０】
また、前記経路制御部は、自装置から他の各装置へのフローの中から、残帯域が第１のしきい値を下回るリンクを経由するフローを見つけるときの、前記各フローに対する優先順位を変更可能に予め設定されていてもよい。
【００３１】
また、前記経路制御部は、残帯域が前記第１のしきい値を下回る前記リンクを経由する前記フローが切り替え後に経由する全ての前記リンクの予想残帯域が、所定時間以上継続して、前記第２のしきい値以上であれば、前記フローの経路を逆回りに切り替えてもよい。
【００３２】
また、前記第１のしきい値と第２のしきい値とは同じ値であってもよい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態のパケット通信システムの構成を示すシステム構成図である。図１を参照すると、本実施形態のパケット通信システム１はノード１０−１〜１０−５からなる。パケット通信システム１は双方向のリング型パケット交換網である。パケット通信システム１はリング型パケット交換網であるため少なくとも２つ以上のノードからなり、ノード数に理論上の上限はない。
【００３５】
パケット通信システム１には、２つの残帯域報告パケット１１−１，１１−２が互いに異なる方向に周回している。残帯域報告パケット１１−１は時計回り方向に周回し、残帯域報告パケット１１−２は反時計回り方向に周回している。
【００３６】
図２は、残帯域報告パケットに含まれる情報を示す図である。図２を参照すると、残帯域報告パケットは、その残帯域報告パケットと逆方向の全てのリンクの残帯域に関する情報を含んでいる。リンクは隣接ノード間の接続である。また、ここでは、双方向にパケットを転送できる隣接ノード間は、互いに方向の異なる２つのリンクにより接続されているものとする。
【００３７】
各リンクの残帯域に関する情報は、そのリンクに直接接した送信側ノードのノード識別子と、そのリンクの残帯域とからなる。
【００３８】
リンクに直接接した送信側ノードは、そのリンクの残帯域を測定しており、その残帯域の情報を残帯域報告パケットに挿入するノードである。ノード識別子の具体的な内容は実装に依存するが、リング内の各ノードを一意に識別できればよい。また、ノード識別子の代わりに、リンクを一意に識別可能なリンク識別子であってもよい。各ノードは、残帯域を周期的に測定しており、残帯域報告パケットを前回送信してから今回の送信までに測定された残帯域のうちの最小値を残帯域報告パケットに挿入する。
【００３９】
例えば、図１において、ノード１０−３から時計回り方向に送信された残帯域報告パケット１１−１には、反時計回り方向の全リンクの情報が含まれている。反時計回り方向のリンクとは、ノード１０−３からノード１０−２へ向かうリンク、ノード１０−２からノード１０−１へ向かうリンク、ノード１０−１からノード１０−５へ向かうリンク、ノード１０−５からノード１０−４へ向かうリンク、およびノード１０−４からノード１０−３へ向かうリンクである。残帯域報告パケット１１−１には全ノードのノード識別子が含まれている。ノード１０−３を示すノード識別子に対応して、ノード１０−３からノ−ド１０−２へ向かうリンクの残帯域が示されている。ノード１０−２を示すノード識別子に対応して、ノード１０−２からノード１０−１へ向かうリンクの残帯域が示されており、以下同様である。
【００４０】
こうすることによって、残帯域報告パケットに示された各リンクの残帯域は、それを受信したノードに近いリンクに関するものが遠いリンクに関するものより新しい状態となる。あるノードの下流方向の各リンクは、そのノードから近いものほど、そのノードからのフローに経由される可能性が高い。本実施形態では、各ノードでは、そのノードからのフローに経由される可能性の高いリンクの残帯域の情報ほど新しいので、より高い精度でネットワーク資源を管理してフローの経路を選択できる。なお、フローとは、パケット交換網内のあるノードから他のあるノードへのパケットの流れである。通常、１つのフローに含まれるパケットは、固定的にあるいは変更可能に選択された同一経路で転送される。すなわち、あるノードから他のあるノードへのパケットは、通常同じノードおよびリンクを経由して転送される。
【００４１】
残帯域報告パケットには、ノード識別子とそれに対応する残帯域からなるエントリーが、パケット通信システム１のノード数分含まれている。残帯域報告パケット内の各エントリーの順序は固定されておらず、ノードをする毎に変更される。
【００４２】
残帯域報告パケットを受信したノードは、全エントリーの内容を取得した後に自身のノード識別子のエントリーを削除し、先頭に自身の最新の残帯域の情報を含むエントリーを追加して残帯域報告パケットを隣接ノードに送信する。
【００４３】
こうすることによって、残帯域報告パケットを受信したノードに近いリンクから順に残帯域の情報が記載されていることになるので、各ノードが下流のリンクの残帯域を容易に調べることができる。
【００４４】
図３は、本実施形態のノードの構成例を示すブロック図である。図３を参照すると、ノード１０は、受信部１０１−１，１０１−２、帯域管理部１０２−１，１０２−２、送信部１０３−１，１０３−２および経路制御部１０４を有している。ここでは、リンク２０−１，２０−２が時計回り方向であり、リンク２０−３，２０−４が反時計回り方向であるとする。
【００４５】
受信部１０１−１はリンク２０−１からパケットを受信する。受信部１０１−１は自ノード宛てのユーザパケットを取り込む他に、残帯域報告パケットを取り込んで帯域管理部１０２−１に送る。
【００４６】
帯域管理部１０２−１は、リンク２０−４の残帯域を計測しており、受信部１０１−１から残帯域報告パケットを受信すると、そのパケットに含まれる各エントリーの情報を取得し、自ノードを示すノード識別子のエントリーを削除し、リンク２０−４の最新の残帯域の情報を含むエントリーを先頭に挿入し、送信部１０３−１に送る。
【００４７】
また、帯域管理部１０２−１は、残帯域報告パケットから取得した情報と、リンク２０−４の残帯域の情報を経路制御部１０４に送る。
【００４８】
送信部１０３−１は、自ノード発のユーザパケットを経路制御部１０４の指示に従って送信し、また、帯域管理部１０２−１からの残帯域報告パケットを送信する。
【００４９】
以上と同様にして、受信部１０１−２はリンク２０−３からパケットを受信する。受信部１０１−２は自ノード宛てのユーザパケットを取り込む他に、残帯域報告パケットを取り込んで帯域管理部１０２−２に送る。
【００５０】
帯域管理部１０２−２は、リンク２０−２の残帯域を計測しており、受信部１０１−２から残帯域報告パケットを受信すると、そのパケットに含まれる各エントリーの情報を取得し、自ノードを示すノード識別子のエントリーを削除し、リンク２０−２の最新の残帯域の情報を含むエントリーを先頭に挿入し、送信部１０３−２に送る。
【００５１】
また、帯域管理部１０２−２は、残帯域報告パケットから取得した情報と、リンク２０−２の残帯域の情報を経路制御部１０４に送る。
【００５２】
送信部１０３−２は、自ノード発のユーザパケットを経路制御部１０４の指示に従って送信し、また、帯域管理部１０２−２からの残帯域報告パケットを送信する。
【００５３】
経路制御部１０４は、帯域管理部１０２−１，１０２−２からの情報を基に、自ノード発の各フローのユーザパケットを送信部１０３−１から送信するかあるいは送信部１０３−２から送信するか決定し、その決定に従って送信部１０３−１，１０３−２にユーザパケットの送信を指示する。
【００５４】
あるノードから他のあるノードへのフローの経路としては、時計回り方向と反時計回り方向の２通りが考えられる。
【００５５】
経路制御部１０４には、自ノードから各他装置宛てのフローについて、デフォルト経路が変更可能に設定されている。デフォルト経路とは、いずれのリンクも込み合っていないときに使用される経路である。例えば、経由するリンク数の少ない経路をデフォルト経路とする。なお、デフォルト経路でない方の経路をここでは迂回経路と称する。
【００５６】
また、経路制御部１０４には、パケット通信システム１内の各リンク毎に第１および第２のしきい値が変更可能に設定されている。
【００５７】
第１のしきい値は、その対応するリンクをデフォルト経路が経由するフローを、デフォルト経路から迂回経路に切り替えるか否か判断するためのしきい値である。そのリンクの残帯域が第１のしきい値を下回ったら、経路を切り替えるべきと判断される。
【００５８】
第２のしきい値は、その対応するリンクを迂回経路が経由するフローを、デフォルト経路から迂回経路に切り替えるか否か判断するためのしきい値である。経路切り替え後の予想される残帯域が第２のしきい値を上回ったら、経路を切り替えてもよいと判断される。第２のしきい値は、第１のしきい値と同じ値であってもよい。
【００５９】
また、経路制御部１０４には、どのフローから優先的に経路を切り替えるかの優先順位がフロー毎に変更可能に設定されている。本実施形態では、各フローには優先順位に従ってフロー番号が付与されているものとする。
【００６０】
図４は、本実施形態の終端制御部の動作を示すフローチャートである。図４を参照すると、経路制御部１０４は、内部処理で用いる値としてフロー番号＝１を設定する（ステップＳ０１）。次に、経路制御部１０４は、内部設定されているフロー番号のフローが経由するリンクの残帯域が第１のしきい値を下回っているか否か判定する（ステップＳ０２）。
【００６１】
残帯域が第１のしきい値を下回っているリンクがあれば、経路制御部１０４は、内部設定されているフロー番号のフローを切り替え候補に設定する（ステップＳ０３）。次に、経路制御部１０４は、切り替えを行った場合に予想される各リンクの残帯域（以下、予想残帯域と称す）が第２のしきい値以上あるか否か判定する（ステップＳ０４）。なお、予想残帯域は、そのリンクの残帯域の計測値に、切り替え対象であるフローの使用帯域を加算することにより求まる。
【００６２】
全てのリンクの予想残帯域が第２のしきい値以上であれば、経路制御部１０４は、残帯域が第１のしきい値を下回るリンクがありかつ全てのリンクの予想残帯域が第２のしきい値以上である状態が所定時間以上継続したか否か判定する（ステップＳ０５）。
【００６３】
その状態が所定時間以上継続してなければ、経路制御部１０４はステップＳ０２の処理に戻る。また、その状態が所定時間以上継続していれば、経路制御部１０４は、内部設定されたフロー番号のフローをデフォルト経路から迂回経路へ切り替え（ステップＳ０６）、ステップＳ０１の処理に戻る。その状態が所定時間以上継続したときに経路を切り替えることとしたのは、残帯域の一時的な変動や細かな揺らぎにより、切り替えが頻発するのを防止するためである。
【００６４】
ステップＳ０２の判定で、残帯域が第１のしきい値を下回っているリンクがないとき、または、ステップＳ０４の判定で、予想残帯域が第２のしきい値を下回るリンクがあったとき、経路制御部１０４は、内部設定のフロー番号に１を加算し（ステップＳ０７）、ステップＳ０２の処理に戻る。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態によれば、リング型パケット交換網において、あるリンクの残帯域が減少すると、各ノードが自律的にフローを残帯域の多い経路に切り替えるので、ネットワーク資源を一括管理する管理システムによらずに、ネットワーク資源を最大限有効に活用し、パケットの破棄を可能な限り防ぐことができる。
【００６６】
本実施形態のパケット通信システム１の経路切り替え動作の具体例について説明する。図５は、パケット通信システムに設定されたフローの一例を示す図である。図５を参照すると、ノード１０−１からノード１０−３へのフロー１２−１と、ノード１０−２からノード１２−３へのフロー１２−２が設定されている。
【００６７】
フロー１２−１は、ノード１０−１からノード１０−２を経由してノード１０−３に到達している。また、フロー１２−２は、ノード１０−２から直接ノード１０−３に到達している。
【００６８】
フロー１２−１，１２−２は共に使用帯域が十分に小さく、各リンクの残帯域は十分である。そのため、フロー１２−１，１２−２は共にデフォルト経路で転送されている。
【００６９】
ここで、図６に示すように、フロー１２−２の使用帯域が増大し、ノード１０−２からノード１０−３へのリンクの残帯域が不足してきたとする。図中で、太線の矢印は、使用帯域の増大したフローを示す。
【００７０】
ノード１０−２からノード１０−３へのリンクの残帯域は、ノード１０−２で計測されており、反時計回り方向の残帯域報告パケット１１−２によりノード１０−１へ通知される。
【００７１】
残帯域報告パケット１１−２を受信したノード１０−１は、自ノードから時計回り方向に送信している全フローについて、切り替え優先順位の順に、残帯域が第１のしきい値を下回っているリンクがあるか調べる。図６の例ではフロー１２−１のみなので、それについて調べる。
【００７２】
ここでは、ノード１０−２からノード１０−３へのリンクの残帯域が第１のしきい値を下回っているとする。
【００７３】
ノード１０−２からノード１０−３へのリンクの残帯域が第１のしきい値を下回っていることを検出すると、ノード１０−１は、フロー１２−１の経路を切り替えたときの各リンクの予想残帯域を求め、予想残帯域と第２のしきい値を比較する。
【００７４】
ここでは、反時計回り方向のフローが無いので、切り替え後にフロー１２−１が経由する全てのリンクの予想残帯域は第２のしきい値以上である。
【００７５】
ノード１０−２からノード１０−３へのリンクの残帯域が第１のしきい値を下回り、かつフロー１２−１の切り替え後に経由する反時計回り方向の全リンクの予想残帯域が第２のしきい値以上の状態が所定時間以上続くと、フロー１２−１は図６に示されたようにデフォルト経路から迂回経路に切り替わる。
【００７６】
また他の具体例として、フロー１２−１の使用帯域が増大し、ノード１０−２からノード１０−３へのリンクの残帯域が不足してきたとする。
【００７７】
この場合も、ノード１０−２からノード１０−３へのリンクの残帯域が、ノード１０−２からノード１０−１へ通知される。以下、図６の具体例と同様にして、フロー１２−１がデフォルト経路から迂回経路へ切り替わり、図７に示す状態となる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、あるリンクの残帯域が減少すると、各ノードが自律的にフローを残帯域の多い経路に切り替えるので、ネットワーク資源を一括管理する管理システムによらずに、ネットワーク資源を最大限有効に活用し、パケットの破棄を可能な限り防ぐことができる。
【００７９】
また、残帯域報告パケットに示された各リンクの残帯域は、それを受信したノードに近いリンクに関するものが遠いリンクに関するものより新しく、各ノードではそのノードからのフローに経由される可能性の高いリンクの残帯域の情報ほど新しいので、より高い精度でネットワーク資源を管理してフローの経路を選択できる。
【００８０】
また、残帯域報告パケットを受信したノードに近いリンクから順に残帯域の情報が記載されていることになるので、各ノードが下流のリンクの残帯域を容易に調べることができる。
【００８１】
また、残帯域の一時的な変動や細かな揺らぎによっては経路の切り替えが頻発しないので、残帯域が多くなるように経路を良好に選択し、かつ経路選択がバタツクような不安定な動作が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のパケット通信システムの構成を示すシステム構成図である。
【図２】残帯域報告パケットに含まれる情報を示す図である。
【図３】本実施形態のノードの構成例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態の終端制御部の動作を示すフローチャートである。
【図５】パケット通信システムに設定されたフローの一例を示す図である。
【図６】本実施形態のパケット通信システムの経路切り替え動作の一具体例を説明するための図である。
【図７】本実施形態のパケット通信システムの経路切り替え動作の他の具体例を説明するための図である。
【符号の説明】
１    パケット通信システム
１０，１０−１〜１０−５    ノード
１０１−１，１０１−２    受信部
１０２−１，１０２−２    帯域管理部
１０３−１，１０３−２    送信部
１０４    経路制御部
１１−１，１１−２    残帯域報告パケット
１２−１，１２−２    フロー
２０−１，２０−２，２０−３，２０−４    リンク
Ｓ０１〜Ｓ０７    ステップ
【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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