(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットスイッチ装置と、このパケットスイッチ装置が接続されるエッジノード装置を含む複数のノード装置とを備え、前記パケットスイッチ装置が前記複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの１つを用いて相互通信を行なう通信システムにおいて、
前記パケットスイッチ装置は、
現在通信を行なっている第１の通信パスから、自装置および通信相手のパケットスイッチ装置が接続されているエッジノード装置を含み第１の通信パスとは異なる第２の通信パスに通信パスを切り替える必要が生じた場合、前記第１の通信パスから前記第２の通信パスへの切り替えを要求する切替要求を送信するとともに、該切替要求を送信してから前記第２の通信パスへの切り替えが完了するまでの間に、パケットの出力を停止させる蓄積開始指示、およびパケットの出力を再開させる転送再開指示を出力するパス設定部と、
このパス設定部から蓄積開始指示を受けると入力されたパケットの出力を停止してパケットを蓄積し、前記転送再開指示を受けると前記蓄積したパケットを出力する受信バッファと、
この受信バッファから出力されるパケットを光信号に変換して自装置が接続しているエッジノード装置に送信するパケットスイッチ回路と、
を備え、
前記エッジノード装置は、
前記パケットスイッチ装置から送信された切替要求を受信した場合、相手側エッジノード装置に切替要求を受信したことを通知するパス管理部と、
前記パケットスイッチ装置から送信された切替要求を受信した後に前記パケットスイッチ装置から入力された光信号を光信号のまま複製する複製部と、
前記相手側エッジノード装置から切替要求を受けたことを通知されると、選択する通信パスを前記第１の通信パスから前記第２の通信パスに切り替える選択部と、
前記複製部によって複製された光信号を前記第１および前記第２の通信パスに送信するとともに、前記選択部によって選択された第２の通信パスから入力された光信号を自装置に接続されるパケットスイッチ装置に送信する光スイッチと、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記エッジノード装置のパス管理部は、
シグナリングプロトコルによって前記第１の通信パスおよび前記第２の通信パスを設定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記エッジノード装置のパス管理部は、
前記選択部によって前記第１の通信パスから前記第２の通信パスに切り替えた場合、前記相手側エッジノード装置に前記シグナリングプロトコルによって前記第１の通信パスを解放するメッセージを送信し、前記相手側エッジノード装置から第１の通信パスを解放するメッセージを受信した場合には、前記第１の通信パスを解放することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記エッジノード装置のパス管理部は、
前記切替要求を受けた通知をメッセージによって通知することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
前記エッジノード装置のパス管理部は、
前記相手側エッジノード装置に対して前記第１の通信パスに障害を発生させることで前記切替要求を受けたことを通知し、前記第１の通信パスに障害が発生したことを検出した場合、前記相手側エッジノード装置から前記切替要求を受けたことが通知されたと判定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
前記パケットスイッチ装置のパス設定部は、
前記第１および第２の通信パスを経由してパケットが到着する遅延時間、および前記パケットスイッチ装置が前記切替要求を送信してから前記相手側エッジノード装置が第１の通信パスから第２の通信パスに切り替えるために要する切替時間に基づいて前記蓄積開始指示および前記転送再開指示を出力する時刻を選択することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項７】
パケットスイッチ装置と、このパケットスイッチ装置が接続されるエッジノード装置を含む複数のノード装置とを備え、前記パケットスイッチ装置が前記複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの１つを用いて相互通信を行なう通信システムにおいて、
前記エッジノード装置は、
現在通信を行なっている第１の通信パスから、自装置および相手側エッジノード装置を含み前記第１の通信パスとは異なる第２の通信パスに通信パスを切り替える必要が生じた場合、自装置に接続されているパケットスイッチ装置にパケットの送信停止を要求する送信停止要求を通知するとともに、前記相手側エッジノード装置に第１の通信パスから第２の通信パスに切り替える切替要求を通知するパス管理部と、
このパス管理部によって送信停止要求を通知した後に前記パケットスイッチ装置から入力された光信号を光信号のまま複製する複製部と、
前記相手側エッジノード装置から切替要求の通知を受けると、選択する通信パスを前記第１の通信パスから前記第２の通信パスに切替える選択部と、
前記複製部によって複製された光信号を前記第１および前記第２の通信パスに送信するとともに、前記選択部によって選択された第２の通信パスから入力された光信号を自装置に接続されるパケットスイッチ装置に送信する光スイッチと、
を備え、
前記パケットスイッチ装置は、
前記送信停止要求を受けてから前記第２の通信パスへの切り替えが完了するまでの間に、パケットの出力を停止させる蓄積開始指示、およびパケットの出力を再開させる転送再開指示を出力するパス設定部と、
このパス設定部から蓄積開始指示を受けると入力されたパケットの出力を停止してパケットを蓄積し、前記転送再開指示を受けると前記蓄積したパケットを出力する受信バッファと、
この受信バッファから出力されるパケットを光信号に変換して自装置が接続しているエッジノード装置に送信するパケットスイッチ回路と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
前記送信停止要求は、
前記パケットスイッチ装置のパス設定部が、前記蓄積開始指示および前記転送再開指示を選択するための送信停止時間を含み、前記受信バッファがパケットの出力を停止してパケットを蓄積する蓄積期間は少なくとも前記送信停止時間以上とすることを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記送信停止要求は、
ＩＥＥＥ標準８０２．３によって規定されるＰａｕｓｅフレームを用いることを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記パケットスイッチ装置のパス設定部は、
前記第１および第２の通信パスを経由してパケットが到着する遅延時間、および前記エッジノード装置が切替要求を通知してから前記相手側エッジノード装置が第１の通信パスから第２の通信パスに切り替えるために要する切替時間によって選択することを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項１１】
パケットスイッチ装置と、このパケットスイッチ装置が接続されるエッジノード装置を含む複数のノード装置とを備え、前記パケットスイッチ装置が前記複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの１つを用いて相互通信を行なう通信システムにおいて、
前記パケットスイッチ装置は、
入力されたパケットを自装置が接続しているエッジノード装置に振り分けて出力するパケットスイッチ回路と、
現在通信を行なっている第１の通信パスから、自装置および通信相手のパケットスイッチ装置が接続されているエッジノード装置を含み第１の通信パスとは異なる第２の通信パスに通信パスを切り替える必要が生じた場合、前記第１の通信パスから前記第２の通信パスへの切り替えを要求する切替要求を送信するとともに、該切替要求を送信してから前記第２の通信パスへの切り替えが完了するまでの間に、パケットの出力を停止させる蓄積開始指示、およびパケットの出力を再開させる転送再開指示を出力するパス設定部と、
このパス設定部から蓄積開始指示を受けると前記パケットスイッチ回路から入力されたパケットの出力を停止してパケットを蓄積し、前記転送再開指示を受けると前記蓄積したパケットを光信号に変換して自装置が接続しているエッジノード装置に出力する送信バッファと、
を備え、
前記エッジノード装置は、
前記パケットスイッチ装置から送信された切替要求を受信した場合、相手側エッジノード装置に切替要求を受信したことを通知するパス管理部と、
前記パケットスイッチ装置から送信された切替要求を受信した後に前記パケットスイッチ装置から入力された光信号を光信号のまま複製する複製部と、
前記相手側エッジノード装置から切替要求を受けたことを通知されると、選択する通信パスを前記第１の通信パスから前記第２の通信パスに切り替える選択部と、
前記複製部によって複製された光信号を前記第１および前記第２の通信パスに送信するとともに、前記選択部によって選択された第２の通信パスから入力された光信号を自装置に接続されるパケットスイッチ装置に送信する光スイッチと、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１２】
パケットスイッチ装置と、このパケットスイッチ装置が接続されるエッジノード装置を含む複数のノード装置とを備え、前記パケットスイッチ装置が前記複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの１つを用いて相互通信を行なう通信システムにおいて、
前記エッジノード装置は、
現在通信を行なっている第１の通信パスから、自装置および相手側エッジノード装置を含み前記第１の通信パスとは異なる第２の通信パスに通信パスを切り替える必要が生じた場合、自装置に接続されているパケットスイッチ装置にパケットの光信号の送信停止を要求する送信停止要求を通知するとともに、前記相手側エッジノード装置に第１の通信パスから第２の通信パスに切り替える切替要求を通知するパス管理部と、
このパス管理部によって送信停止要求を通知した後に前記パケットスイッチ装置から入力された光信号を複製する複製部と、
前記相手側エッジノード装置から切替要求の通知を受けると、選択する通信パスを前記第１の通信パスから前記第２の通信パスに切替える選択部と、
前記複製部によって複製された光信号を前記第１および前記第２の通信パスに送信するとともに、前記選択部によって選択された第２の通信パスから入力された光信号を自装置に接続されるパケットスイッチ装置に送信する光スイッチと、
を備え、
前記パケットスイッチ装置は、
入力されたパケットを自装置が接続しているエッジノード装置に振り分けるパケットスイッチ回路と、
前記送信停止要求を受けてから前記第２の通信パスへの切り替えが完了するまでの間に、パケットの出力を停止させる蓄積開始指示、およびパケットの出力を再開させる転送再開指示を出力するパス設定部と、
このパス設定部から蓄積開始指示を受けると前記パケットスイッチ回路から入力されたパケットの出力を停止してパケットを蓄積し、前記転送再開指示を受けると前記蓄積したパケットを光信号に変換して自装置が接続しているエッジノード装置に出力する送信バッファと、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
エッジノード装置に接続して、該エッジノード装置を含む複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの１つを用いて相互通信を行うパケットスイッチ装置において、
現在通信を行なっている第１の通信パスから、自装置および通信相手のパケットスイッチ装置が接続されているエッジノード装置を含み第１の通信パスとは異なる第２の通信パスに通信パスを切り替える必要が生じた場合、前記第１の通信パスから前記第２の通信パスへの切り替えを要求する切替要求を送信するとともに、該切替要求を送信してから前記第２の通信パスへの切り替えが完了するまでの間に、パケットの出力を停止させる蓄積開始指示、およびパケットの出力を再開させる転送再開指示を出力するパス設定部と、
このパス設定部から蓄積開始指示を受けると入力されたパケットの出力を停止してパケットを蓄積し、前記転送再開指示を受けると前記蓄積したパケットを出力する受信バッファと、
この受信バッファから出力されるパケットを光信号に変換して自装置が接続しているエッジノード装置に送信するパケットスイッチ回路と、
を備えることを特徴とするパケットスイッチ装置。
【請求項１４】
エッジノード装置に接続して、該エッジノード装置を含む複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの１つを用いて相互通信を行うパケットスイッチ装置において、
入力されたパケットを自装置が接続しているエッジノード装置に振り分けて出力するパケットスイッチ回路と、
現在通信を行なっている第１の通信パスから、自装置および通信相手のパケットスイッチ装置が接続されているエッジノード装置を含み第１の通信パスとは異なる第２の通信パスに通信パスを切り替える必要が生じた場合、前記第１の通信パスから前記第２の通信パスへの切り替えを要求する切替要求を送信するとともに、該切替要求を送信してから前記第２の通信パスへの切り替えが完了するまでの間に、パケットの出力を停止させる蓄積開始指示、およびパケットの出力を再開させる転送再開指示を出力するパス設定部と、
このパス設定部から蓄積開始指示を受けると前記パススイッチ回路から入力されたパケットの出力を停止してパケットを蓄積し、前記転送再開指示を受けると前記蓄積したパケットを光信号に変換して自装置が接続しているエッジノード装置に出力する送信バッファと、
を備えることを特徴とするパケットスイッチ装置。
【請求項１５】
エッジノード装置に接続して、該エッジノード装置を含む複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの１つを用いて相互通信を行うパケットスイッチ装置において、
前記エッジノード装置が送信した送信停止要求を受けてから前記第２の通信パスへの切り替えが完了するまでの間に、パケットの出力を停止させる蓄積開始指示、およびパケットの出力を再開させる転送再開指示を出力するパス設定部と、
このパス設定部から蓄積開始指示を受けると入力されたパケットの出力を停止してパケットを蓄積し、前記転送再開指示を受けると前記蓄積したパケットを出力する受信バッファと、
この受信バッファから出力されるパケットを自装置が接続しているエッジノード装置に送信するパケットスイッチ回路と、
を備えることを特徴とするパケットスイッチ装置。
【請求項１６】
エッジノード装置に接続して、該エッジノード装置を含む複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの１つを用いて相互通信を行うパケットスイッチ装置において、
入力されるパケットを自装置が接続しているエッジノード装置に振り分けて出力するパケットスイッチ回路と、
現在通信を行なっている第１の通信パスから、自装置および通信相手のパケットスイッチ装置が接続されているエッジノード装置を含み第１の通信パスとは異なる第２の通信パスに通信パスを切り替える必要が生じた場合、前記第１の通信パスから前記第２の通信パスへの切り替えを要求する切替要求を送信するとともに、該切替要求を送信してから前記第２の通信パスへの切り替えが完了するまでの間に、パケットの出力を停止させる蓄積開始指示、およびパケットの出力を再開させる転送再開指示を出力するパス設定部と、
このパス設定部から蓄積開始指示を受けると前記パケットスイッチ回路から入力されたパケットの出力を停止してパケットを蓄積し、前記転送再開指示を受けると前記蓄積したパケットを自装置が接続しているエッジノード装置に出力する送信バッファと、
を備えることを特徴とするパケットスイッチ装置。
【請求項１７】
複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの１つを用いて相互通信を行なうパケットスイッチ装置に接続するエッジノード装置において、
現在通信を行なっている第１の通信パスから、自装置および相手側エッジノード装置を含み前記第１の通信パスとは異なる第２の通信パスへの切り替えを要求する切替要求を受信した場合、相手側エッジノード装置に切替要求を受信したことを通知するパス管理部と、
前記切替要求を受信した後に前記パケットスイッチ装置から入力された光信号を光信号のまま複製する複製部と、
前記相手側エッジノード装置から切替要求を受信したことを通知されると、選択する通信パスを前記第１の通信パスから前記第２の通信パスに切り替える選択部と、
前記複製部によって複製された光信号を前記第１および前記第２の通信パスに送信するとともに、前記選択部によって選択された第２の通信パスから入力された光信号を自装置に接続されるパケットスイッチ装置に送信する光スイッチと、
を備えることを特徴とするエッジノード装置。
【請求項１８】
複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの１つを用いて相互通信を行なうパケットスイッチ装置に接続するエッジノード装置において、
現在通信を行なっている第１の通信パスから、自装置および相手側エッジノード装置を含み前記第１の通信パスとは異なる第２の通信パスに通信パスを切り替える必要が生じた場合、自装置に接続されているパケットスイッチ装置にパケットの送信停止を要求する送信停止要求を通知するとともに、前記相手側エッジノード装置に第１の通信パスから第２の通信パスに切り替える切替要求を通知するパス管理部と、
このパス管理部によって送信停止要求を通知した後に前記パケットスイッチ装置から入力された光信号を光信号のまま複製する複製部と、
前記相手側エッジノード装置から切替要求の通知を受けると、選択する通信パスを前記第１の通信パスから前記第２の通信パスに切替える選択部と、
前記複製部によって複製された光信号を前記第１および前記第２の通信パスに送信するとともに、前記選択部によって選択された第２の通信パスから入力された光信号を自装置に接続されるパケットスイッチ装置に送信する光スイッチと、
を備えることを特徴とするエッジノード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ネットワーク内で一時的に異なる経路の通信パスによって冗長系を構成し、冗長構成の通信パスを切り替える通信システムに関するものであり、詳細には、通信データの損失によるネットワークの支障を防止する通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットなどによるデータトラヒックの急増や高品質なマルチメディア通信への需要の増加に対応して、ネットワークの伝送路および交換ノード装置の広帯域化・大容量化が進められている。ネットワークの伝送路および交換ノード装置の広帯域化・大容量化を実現するために、通信パス上での光信号・電気信号変換を極力少なくして、光信号のままデータを中継・交換するレイヤ１ネットワークの適用が検討されている。【０００３】
レイヤ１ネットワークは、開放型システム間相互接続(ＯＳＩ: Open Systems Interconnection)モデルの最下位に位置する物理レイヤにてデータを中継・交換する。レイヤ１ネットワークでは、光クロスコネクト（Optical Cross Connect）と呼ばれる光信号のままデータを交換するノード装置が用いられる。【０００４】
光クロスコネクトは、複数の入力インタフェースと出力インタフェースとを有し、自装置内の光スイッチの接続関係を設定することによって任意の入力インタフェースにて受信したデータを任意の出力インタフェースへ出力する。【０００５】
複数のノード装置は入力インタフェースから出力インタフェースへの接続関係が設定され、レイヤ２またはレイヤ３の交換機能を備えたパケットスイッチ装置が接続されるノード装置がレイヤ１ネットワークを経由してパケットを転送する通信パスを確立する。【０００６】
レイヤ１ネットワークでは、伝送路やノード装置の増設、変更などに伴って、運用中の通信パス（従来パス）を異なる経路またはノード装置を経由する通信パス（新パス）に切り替える必要が生じることがある。【０００７】
特許文献１には、伝送路切替えに伴う信号瞬断時間を短縮する光伝送ネットワークにおける伝送路切替え方法に関する技術が開示されている。具体的には、光伝送ネットワークにおいて冗長系伝送路を切替える前に、該切替えによって入力光レベル変動の影響を受ける全ての光増幅器に対して、予め各光モジュールの制御情報を保持し、切替え後にこの保持された制御情報を基に各光モジュールを動作させる切替えモードに遷移させてから伝送路を切替えることにより、光増幅器の出力光レベルを短時間で立上げて、伝送路切替えに伴う波長分割多重信号の断時間を大幅に短縮するようにしている。
【特許文献１】特開２００３−０６９４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術は、同一ノード装置間の現用系パスと予備系パスとを切り替えるものであり、複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの切り替えについては考慮されていない。【０００９】
複数のノード装置を経由して構成される通信パスを切替える際にパケットスイッチ装置が送信したパケットの損失を防止するためには、レイヤ１ネットワークに接続するパケットスイッチ装置において従来パスと新パスとをそれぞれ終端させて、従来パスから新パスへの切り替えを実施することが考えられる。【００１０】
たとえば、複数のノード装置によって複数の通信パスが構成されるレイヤ１ネットワークを介して相互通信を行なうパケットスイッチ装置の間に、従来パスおよび新パスを一時的に設定し、パケットスイッチ装置がパケットを送信するインタフェースを従来パスから新パスに変更するとともに、従来パスに接続されたインタフェースと新パスに接続されたインタフェースの両方からパケットを受信する。従来パスを経由したパケットが相手側パケットスイッチ装置に到着した後に従来パスを解放する。パケットスイッチ装置はパケット単位でデータを送信するので、パケットの送信先のインタフェースを容易に変更することができる。また、パケットの受信についても、たとえば、従来パスの伝送遅延と新パスの伝送遅延との差に起因して従来パスと新パスからのパケットの到着が競合したとしても、十分大きなパケットバッファを備えることでパケット損失を回避することができ、データ損失の無い通信パスの切り替えを行なうことができる。【００１１】
しかしながら、上述した通信パスの切り替えでは、パケットスイッチ装置が従来パスと新パスとを終端しなければならない。パケットスイッチ装置のインタフェースは一般的に高価なものであり、通信パスの両端を終端するために従来パスと新パスとの２組に使用しなければならないという問題があった。【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、パケットスイッチ装置に複数のインタフェースを使用することなく低コストで、データの損失を防止して通信パスを切り替えることができる通信システムを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明にかかる通信システムにあっては、パケットスイッチ装置と、このパケットスイッチ装置が接続されるエッジノード装置を含む複数のノード装置とを備え、前記パケットスイッチ装置が前記複数のノード装置によって構成される複数の通信パスの１つを用いて相互通信を行なう通信システムにおいて、前記パケットスイッチ装置は、現在通信を行なっている第１の通信パスから、自装置および通信相手のパケットスイッチ装置が接続されているエッジノード装置を含み第１の通信パスとは異なる第２の通信パスに通信パスを切り替える必要が生じた場合、前記第１の通信パスから前記第２の通信パスへの切り替えを要求する切替要求を送信するとともに、該切替要求を送信してから前記第２の通信パスへの切り替えが完了するまでの間に、パケットの出力を停止させる蓄積開始指示、およびパケットの出力を再開させる転送再開指示を出力するパス設定部と、このパス設定部から蓄積開始指示を受けると入力されたパケットの出力を停止してパケットを蓄積し、前記転送再開指示を受けると前記蓄積したパケットを出力する受信バッファと、この受信バッファから出力されるパケットを光信号に変換して自装置が接続しているエッジノード装置に送信するパケットスイッチ回路と、を備え、前記エッジノード装置は、前記パケットスイッチ装置から送信された切替要求を受信した場合、相手側エッジノード装置に切替要求を受信したことを通知するパス管理部と、前記パケットスイッチ装置から送信された切替要求を受信した後に前記パケットスイッチ装置から入力された光信号を光信号のまま複製する複製部と、前記相手側エッジノード装置から切替要求を受けたことを通知されると、選択する通信パスを前記第１の通信パスから前記第２の通信パスに切り替える選択部と、前記複製部によって複製された光信号を前記第１および前記第２の通信パスに送信するとともに、前記選択部によって選択された第２の通信パスから入力された光信号を自装置に接続されるパケットスイッチ装置に送信する光スイッチと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
パケットスイッチ装置が、現在通信を行なっている第１の通信パスから、自装置および通信相手のパケットスイッチ装置が接続されているエッジノード装置を含み第１の通信パスとは異なる第２の通信パスへの切り替えを要求する切替要求を送信した後に入力されるパケットの送信を一時停止して蓄積し、第１の通信パスから第２の通信パスへの切り替えが終了すると蓄積したパケットを光信号に変換して送信し、エッジノード装置が、パケットスイッチ装置から送信された切替要求を受信した場合、相手側エッジノード装置に切替要求を受けたことを通知するとともに、パケットスイッチ装置から入力される光信号を光信号のまま複製して前記第１および第２の通信パスに送信し、相手側エッジノード装置からの切替要求を受けたことを通知されると、第２の通信パスを選択して第１の通信パスから第２の通信パスに切り替え、第２の通信パスから入力される光信号を自装置に接続されるパケットスイッチ装置に送信するようにしているので、パケットスイッチ装置に複数のインタフェースを使用することなく低コストで、データの損失を防止して通信パスを切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明にかかる実施の形態１の通信システムの構成を示す図である。（実施の形態１）
【図２】図２は、図１に示した通信システムのパケットスイッチ装置およびＯＸＣの構成を含めた機器構成図である。（実施の形態１）
【図３】図３は、送信側のパケットスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートである。（実施の形態１）
【図４】図４は、送信側のＯＸＣの動作を説明するためのフローチャートである。（実施の形態１）
【図５】図５は、受信側のＯＸＣの動作を説明するためのフローチャートである。（実施の形態１）
【図６】図６は、実施の形態１の通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。（実施の形態１）
【図７】図７は、実施の形態１の通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。（実施の形態１）
【図８】図８は、送信側のＯＸＣの動作を説明するためのフローチャートである。（実施の形態３）
【図９】図９は、受信側のＯＸＣの動作を説明するためのフローチャートである。（実施の形態３）
【図１０】図１０は、送信側のＯＸＣの動作を説明するためのフローチャートである。（実施の形態４）
【図１１】図１１は、送信側のパケットスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートである。（実施の形態４）
【図１２】図１２は、実施の形態４の通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。（実施の形態４）
【図１３】図１３は、実施の形態５のＯＸＣおよびパケットスイッチ装置の詳細構成を示す図である。（実施の形態５）
【図１４】図１４は、図１３に示したＰａｕｓｅフレーム挿入部の構成を示す図である。（実施の形態５）
【図１５】図１５は、ＯＸＣの動作を説明するためのフローチャートである。（実施の形態５）
【符号の説明】
【００１６】
１００  レイヤ１ネットワーク
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０１ａ，１０２ａ  ＯＸＣ
１１１，１１２  光スイッチ
１３１，１３２  パス管理部
１４１  複製部
１４２  選択部
１５１，１５２，２５１，２５２  制御通信部
１７１  Ｐａｕｓｅ生成部
１８１  Ｐａｕｓｅフレーム挿入部
２０１，２０２  パケットスイッチ装置
２１１  パケットスイッチ回路
２２１  受信バッファ
２３１，２３２  パス設定部
３０１  従来パス
３０２  新パス
６０１  Ｏ／Ｅ変換部
６０２  制御回路
６０３  バッファ
６０４  Ｐａｕｓｅ保持バッファ
６０５  セレクタ
６０６  Ｅ／Ｏ変換部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる通信システム、パケットスイッチ装置、およびエッジノード装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。【００１８】
実施の形態１
図１〜図７を用いてこの発明の実施の形態１を説明する。図１は、この発明にかかる実施の形態１の通信システムの構成を示す図である。図１に示した通信システムは、複数（この場合は５台）のノード装置である光クロスコネクト（以下、ＯＸＣとする）１０１〜１０５を有するレイヤ１ネットワーク１００と、パケットスイッチ装置２０１，２０２とを備えている。【００１９】
パケットスイッチ装置２０１とパケットスイッチ装置２０２とは、レイヤ１ネットワーク１００を介して相互通信を行なう。図１においては、パケットスイッチ装置２０１はＯＸＣ１０１に接続され、パケットスイッチ装置２０２はＯＸＣ１０２に接続されており、ＯＸＣ１０１、１０４、１０５、１０２によって接続されるパス３０１と、ＯＸＣ１０１，１０３，１０２によって接続されるパス３０２とによって冗長系を構成している。このようにＯＸＣ１０１とＯＸＣ１０２と間に異なる２つのパス３０１，３０２を備える通信パスの冗長系は、通信パスに耐障害性を持たせる手段として用いられており、１＋１プロテクションと呼ばれている。以下、パス３０１を通信パスの切替前に使用する従来パス３０１（請求の範囲でいうところの第１の通信パス）とし、パス３０２を通信パスの切替後の新パス３０２（請求の範囲でいうところの第２の通信パス）と呼ぶ。また、従来パス３０１および新パス３０２は、シグナリングプロトコルによって設定される。【００２０】
ＯＸＣ１０１〜１０５は、一般的な光クロスコネクトであり、入力されたレイヤ１データである光信号を光信号のまま転送する機能を備えている。また、パケットスイッチ装置２０１，２０２と接続されるＯＸＣ１０１，１０２は、レイヤ１ネットワーク１００のエッジノード装置であり、一般的な光クロスコネクトの機能に加えて、パケットスイッチ装置２０１，２０２からの通信パス切替を要求する切替信号に基づいて従来パス３０１と新パス３０２とを切り替える機能を備えている。【００２１】
ＯＸＣ１０１，１０２は、通信パス切替時にはレイヤ１データを光信号のまま複製して、従来パス３０１と新パス３０２とへ転送するとともに、従来パス３０１と新パス３０２とから入力されたレイヤ１データの一方を選択して、光信号のままパケットスイッチ装置２０１，２０２に転送し、通信パス切替後は、パケットスイッチ装置２０１，２０２から入力されたレイヤ１データを光信号のまま新パス３０２に転送するとともに、新パス３０２から入力されたレイヤ１データを光信号のままパケットスイッチ装置２０１，２０２に転送する。【００２２】
パケットスイッチ装置２０１，２０２は、従来パス３０１から新パス３０２への通信パス切替時には、送信すべきレイヤ１データのパケットを蓄積するとともに、ＯＸＣ１０１，１０２に通信パスの切替を要求する切替要求を送信する。パケットスイッチ装置２０１，２０２は、切替要求によってＯＸＣ１０１，１０２が従来パス３０１から新パス３０２への切り替えられたタイミングでパケットの蓄積を停止し、蓄積したパケットをＯＸＣ１０１，１０２に転送する。【００２３】
図２は、図１に示した通信システムのパケットスイッチ装置２０１，２０２、およびＯＸＣ１０１，１０２の構成を含めた機器構成図である。なお、図２では以後の説明を容易にするために、パケットスイッチ装置２０１からパケットスイッチ装置２０２にレイヤ１データを転送する際に従来パス３０１から新パス３０２に切り替える場合を想定しており、パケットスイッチ装置２０１およびＯＸＣ１０１には送信処理に必要な構成部分のみを示し、パケットスイッチ装置２０２およびＯＸＣ１０２には受信処理に必要な構成部分のみを示している。実際には、レイヤ１ネットワーク１００を介した通信は全二重通信であり、独立に制御することができるので、ＯＸＣ１０１とＯＸＣ１０２とは同一機能を備え、パケットスイッチ装置２０１とパケットスイッチ装置２０２とは同一機能を備えている。【００２４】
ＯＸＣ１０１は、レイヤ１データを光信号のまま交換する光スイッチ１１１、光信号のままレイヤ１データを転送するレイヤ１ネットワークの通信パスの設定・解放を司るパス管理部１３１、たとえば光カプラなどで構成されパケットスイッチ装置２０１からのレイヤ１データを従来パス３０１と新パス３０２とへ複製する複製部１４１、および相手側エッジノード装置（この場合はＯＸＣ１０２）との間でシグナリングプロトコルによる通信パス設定・解放に関するメッセージをやり取りする制御通信部１５１を備えている。【００２５】
ＯＸＣ１０２は、レイヤ１データを光信号のまま交換する光スイッチ１１２、光信号のままレイヤ１データを転送するレイヤ１ネットワークの通信パスの設定・解放を司るパス管理部１３２、たとえば光スイッチなどで構成され従来パス３０１からのレイヤ１データと新パス３０２からのレイヤ１データのいずれかを選択する選択部１４２、および制御通信部１５２を備えている。なお、選択部１４２は、光スイッチ１１２の交換機能によって実現する。【００２６】
パケットスイッチ装置２０１は、パケットを交換するパケットスイッチ回路２１１、パケットスイッチ回路２１１の前段に位置してパケットを蓄積する受信バッファ２２１、レイヤ１ネットワーク１００内の通信パスの設定や解放を要求・受諾するとともに、受信バッファ２２１へのパケットの蓄積および蓄積したパケットの転送再開を制御するパス設定部２３１、およびレイヤ１ネットワーク１００との間で通信パス要求などのメッセージをやり取りする制御通信部２５１を備えている。なお、受信バッファ２２１の代わりに、パケットスイッチ回路２１１の後段に位置してバケットを蓄積する送信バッファを備え、パケットスイッチ回路２１１によって交換された後のパケットを蓄積するようにしてもよい。この場合、送信バッファは、蓄積したパケットを光信号に変換して送信する機能も備えるようにする。すなわち、パケットの蓄積は、パケットスイッチ回路２１１がパケットを交換する前であっても、パケットを交換した後であってもよい。【００２７】
ここで、受信バッファ２２１にパケットを蓄積する蓄積開始時刻、およびパケットの転送を再開する転送再開時間の決定方法について説明する。パケットスイッチ装置２０１は、手動設定、またはレイヤ１ネットワーク１００内のＯＸＣ１０１〜１０５とのプロトコルを用いた学習によって、自装置が通信パスの切替要求を送信してからＯＸＣ１０１，１０２が従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替える動作を開始するまでに要する切替開始時間Ｓ、ＯＸＣ１０２の選択部１４２が従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替えるのに要する切替時間Ｕ、自装置が送信したパケットが従来パス３０１を経由してＯＸＣ１０２へ到達するまでの従来パス遅延時間Ｄ１、および自装置が送信したパケットが新パス３０２を経由してＯＸＣ１０２に到達するまでの新パス遅延時間Ｄ２の値を得る。パケットスイッチ装置２０１は、これらの値を予め測定しておく。なお、従来パス遅延時間Ｄ１および新パス遅延時間Ｄ２については、通信パスの経路長から予め算出しておくようにしてもよい。【００２８】
従来パス３０１から新パス３０２へ切り替えを開始する前に確実に受信バッファ２２１にパケットを蓄積するための前方マージンをａとし、切替要求を送信した切替要求送信時刻をＴｓとすると蓄積開始時刻は、
蓄積開始時刻≦Ｔｓ＋Ｓ−Ｄ１−ａ      ・・・（式１）
を満たす必要がある。【００２９】
また、ＯＸＣ１０１〜１０５の動作におけるクロックのジッタや同期の誤差などを吸収して通信パスの切替後に余裕をもってパケットの転送を再開できるように挿入する後方マージンをｂとすると、転送再開時刻は、
転送再開時刻≧Ｔｓ＋Ｓ＋Ｕ−Ｄ２＋ｂ      ・・・（式２）
を満たす必要がある。【００３０】
パケットスイッチ装置２０１は、（式１）および（式２）が成り立つように蓄積開始時刻および転送再開時刻を選択して、蓄積開始時刻から転送再開時刻の間に入力されるパケットを受信バッファ２２１に蓄積する。【００３１】
受信バッファ２２１の容量は、蓄積開始時刻から転送再開時刻までの蓄積期間に入力されるパケットを蓄積することができるように設定する必要がある。蓄積期間は、（式１）および（式２）から
蓄積期間＝転送再開時刻−蓄積開始時刻≧Ｕ＋ａ＋ｂ＋Ｄ１−Ｄ２      ・・・（式３）
となる。現在実現されている光スイッチの切替時間Ｕは１０ｍｓ程度である。また、従来パス遅延時間Ｄ１と新パス遅延時間Ｄ２との遅延差Ｄ１−Ｄ２はパスの距離差に帰着するが、距離差が１０００ｋｍとしても、遅延差Ｄ１−Ｄ２は概ね５ｍｓであり、誤差に依存するものの蓄積期間はあまり大きく設定する必要は無い。【００３２】
パケットスイッチ装置２０２は、パケットを交換するパケットスイッチ回路２１２、レイヤ１ネットワーク１００内の通信パスの設定や解放を要求・受諾するパス設定部２３２、およびレイヤ１ネットワーク１００との間で通信パス要求などのメッセージをやり取りする制御通信部２５２を備えている。【００３３】
つぎに、図３〜図５のフローチャートと、図６および図７のシーケンス図を参照して、パケットスイッチ装置２０１からパケットスイッチ装置２０２へレイヤ１データを送信する場合に従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替える動作を例に挙げて、この発明にかかる通信システムの通信パス切り替え動作を説明する。【００３４】
まず、図３のフローチャートを参照して、従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替える際の送信側のパケットスイッチ装置２０１の動作を説明する。【００３５】
パス設定部２３１は、従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替える切替要求を送信する切替要求送信時刻Ｔｓを決定して、上述した（式１）および（式２）を用いて、蓄積開始時刻および転送再開時刻を選択する（ステップＳ１００）。【００３６】
切替要求送信時刻Ｔｓになると、パス設定部２３１は、従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替える切替要求を制御通信部２５１を介してＯＸＣ１０１に送信する（ステップＳ１１０）。【００３７】
蓄積開始時刻になると、パス設定部２３１は、蓄積開始指示を受信バッファ２２１に出力する。蓄積開始指示を受けると、受信バッファ２２１は、入力されたパケットをパケットスイッチ回路２１１に出力する動作を停止して、パケットの蓄積を開始する（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）。すなわち、パケットスイッチ装置２０１は、ＯＸＣ１０１へのパケットの転送を停止する。【００３８】
転送再開時刻になると、パス設定部２３１は、転送再開指示を受信バッファ２２１に出力する。転送再開指示を受けると受信バッファ２２１は、蓄積したパケットをパケットスイッチ回路２１１に出力する（ステップＳ１４０，Ｓ１５０）。パケットスイッチ回路２１１は、入力されたパケットを交換し、交換したパケットを光信号に変換して転送する。すなわち、パケットスイッチ装置２０１は、ＯＸＣ１０１へのパケットの転送を再開する。【００３９】
つぎに、図４のフローチャートを参照して、従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替える際の送信側のパケットスイッチ装置２０１に接続されているＯＸＣ１０１の動作を説明する。【００４０】
パケットスイッチ装置２０１からの切替要求を受信すると（ステップＳ２００）、制御通信部１５１は、受信した切替要求をパス管理部１３１に出力する。パス管理部１３１は、パケットスイッチ装置２０１からの切替要求を受信したことをＯＸＣ１０２に通知する切替要求を生成して制御通信部１５１に出力する。制御通信部１５１は、パス管理部１３１が生成した切替要求をＯＸＣ１０２に送信する（Ｓ２１０）。【００４１】
パス管理部１３１は、複製開始指示を複製部１４１に出力する。複製開始指示を受けると、複製部１４１は、パケットスイッチ装置２０１から入力される光信号を光信号のまま複製して、従来パス３０１への光信号と新パス３０２への光信号を生成し、生成した２つの光信号を光スイッチ１１１に出力する。光スイッチ１１１は、入力された２つの光信号を従来パス３０１と新パス３０２とに送信する（ステップＳ２２０）。【００４２】
つぎに、図５のフローチャートを参照して、従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替える際の受信側のパケットスイッチ装置２０２に接続されているＯＸＣ１０２の動作を説明する。【００４３】
ＯＸＣ１０１からの切替要求を受信すると、制御通信部１５２は、ＯＸＣ１０１からの切替要求を受けたことをパス管理部１３２に通知する。パス管理部１３２は、新パス３０２を選択すること示す選択指示を選択部１４２に出力する（ステップＳ３００，Ｓ３１０）。【００４４】
選択部１４２は、選択指示に基づいて新パス３０２を選択し、新パス３０２からの光信号をパケットスイッチ装置２０２に出力する（ステップＳ３２０）。【００４５】
パケットスイッチ装置２０２のパケットスイッチ回路２１２は、ＯＸＣ１０２から入力された光信号のパケットを交換して出力する。【００４６】
図６は、新パス３０２が従来パス３０１より経路長が長く、新パス遅延時間Ｄ２が従来パス遅延時間Ｄ１より大きい場合の通信パス切り替え時のシーケンス図である。【００４７】
時刻Ｔ１において、パケットスイッチ装置２０１の制御通信部２５１は、従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替える切替要求４３０をＯＸＣ１０１に送信する。【００４８】
ＯＸＣ１０１の制御通信部１５１は、切替要求４３０を受信するとパス管理部１３１に出力する。パス管理部１３１は、切替要求４３０を受信したことをＯＸＣ１０２に通知する切替要求４３１を生成して制御通信部１５１を介してＯＸＣ１０２に送信する。また、パス管理部１３１は、複製開始指示を複製部１４１に出力する。これにより、複製部１４１は、パケットスイッチ装置２０１からの光信号を受信すると、この光信号を光信号のままを複製して、光スイッチ１１１に出力する複製動作を開始する。【００４９】
時刻Ｔ３において、ＯＸＣ１０２の制御通信部１５２は切替要求４３１を受信する。制御通信部１５２は、切替要求４３１を受信したことをパス管理部１３２に通知し、パス管理部１３２は、新パス３０２を選択することを示す選択信号を選択部１４２に出力する。これにより、時刻Ｔ４において、選択部１４２は、従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替えを開始する。選択部１４２が通信パスの切り替える際に光スイッチ構成部品の物理的な移動などに起因して転送データに支障が生じる恐れがある保護期間４４２を経過した時刻Ｔ６において、従来パス３０１から新パス３０２への切り替えが完了する。【００５０】
一方、パケットスイッチ装置２０１のパス設定部２３１は、時刻Ｔ１において制御通信部２５１が切替要求４３０を送信する前に、切替要求４０３を送信する時刻Ｔ１を（式１）および（式２）の切替要求送信時刻Ｔｓとして、蓄積開始時刻と転送再開時間とを選択する。すなわち、パケットスイッチ装置２０１は、
蓄積開始時刻≦Ｔ１＋Ｓ−Ｄ１−ａ
転送再開時刻≧Ｔ１＋Ｓ＋Ｕ−Ｄ２＋ｂ
を満たすように蓄積開始時刻および転送再開時刻を選択する。図６では、パス設定部２３１は、蓄積開始時刻として時刻Ｔ２を選択し、転送再開時刻として時刻Ｔ５を選択している。【００５１】
蓄積開始時刻である時刻Ｔ２において、パケットスイッチ装置２０１のパス設定部２３１は、蓄積開始指示を受信バッファ２２１に出力して、受信バッファ２２１にパケットスイッチ回路２１１へのパケットの出力を停止させ、パケットの蓄積を開始させる。【００５２】
転送再開時刻である時刻Ｔ５において、パケットスイッチ装置２０１のパス設定部２３１は、転送再開指示を受信バッファ２２１に出力して、受信バッファ２２１にパケットスイッチ回路２１１へのパケットの出力を開始させる。受信バッファ２２１は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ５までの蓄積期間４４１に蓄積したパケットをパケットスイッチ回路２１１に出力し、パケットスイッチ回路２１１は、光信号に変換したパケット４５０をＯＸＣ１０１に送信する。【００５３】
ＯＸＣ１０１の複製部１４１は、パケットスイッチ装置２０１から切り替え要求４３０を受信した際に、パス管理部１３１から複製指示を受けており、複製動作を行なうように設定されている。したがって、複製部１４１は、パケットスイッチ装置２０１からのパケット４５０の光信号を光信号のまま複製して光スイッチ１１１に出力する。【００５４】
ＯＸＣ１０１の光スイッチ１１１は、複製部１４１によって複製されたパケット４５０の光信号の１つであるパケット４５２の光信号を従来パス３０１に送信し、もう１つのパケットの光信号であるパケット４５１の光信号を新パス３０２に送信する。【００５５】
新パス遅延時間Ｄ２が従来パス遅延時間Ｄ１より大きいので、時刻Ｔ７において、ＯＸＣ１０２に従来パス３０１を経由したパケット４５２の光信号が到着する。しかし、時刻Ｔ６において、ＯＸＣ１０２の選択部１４２は、従来パス３０１から新パス３０２への切り替えが完了しているので、パケット４５２の光信号を選択することはない。【００５６】
時刻Ｔ８において、ＯＸＣ１０２に新パス３０２を経由したパケット４５１の光信号が到着する。ＯＸＣ１０２の選択部１４２は、パケット４５１の光信号を選択して、光信号のままパケット４５３としてパケットスイッチ装置２０２に送信する。【００５７】
パケットスイッチ装置２０２のパケットスイッチ回路２１２は、受信したパケット４５３を出力する。【００５８】
図７は、新パス３０２が従来パス３０１より経路長が短く、新パス遅延時間Ｄ２が従来パス遅延時間Ｄ１より小さい場合の通信パス切り替え時のシーケンス図である。パケットスイッチ装置２０１が切替要求４３１を送信して、ＯＸＣ１０１，１０２が通信パスの切り替える動作と、パケットスイッチ装置２０１が蓄積期間４４１の間パケットを蓄積して、転送再開時刻である時刻Ｔ５においてパケットの転送を再開する動作は、図６に示した新パス３０２が従来パス３０１より経路長が長く、新パス遅延時間Ｄ２が従来パス遅延時間Ｄ１より大きい場合と同様となるので、ここではその説明を省略する。【００５９】
転送再開時刻である時刻Ｔ５において、パケットスイッチ装置２０１から送信されたパケット４５０の光信号は、ＯＸＣ１０１によって光信号のまま複製され、パケット４５２の光信号が従来パス３０１に、パケット４５１の光信号が新パス３０２に送信される。【００６０】
新パス遅延時間Ｄ２が従来パス遅延時間Ｄ１より小さいので、時刻Ｔ７ａにおいて、ＯＸＣ１０２に新パス３０２を経由したパケット４５１の光信号が到着する。時刻Ｔ６において、ＯＸＣ１０２の選択部１４２は、従来パス３０１から新パス３０２への切り替えが完了しているので、選択部１４２は、新パス３０２から受信したパケット４５１の光信号を光信号のままパケット４５３としてパケットスイッチ装置２０２に送信し、パケットスイッチ装置２０２は、パケット４５３を出力する。【００６１】
時刻Ｔ８ａにおいて、従来パス３０１を経由したパケット４５２の光信号がＯＸＣ１０２に到着するが、従来パス３０１から新パス３０２への切り替えが完了しているので、パケット４５２の光信号は選択部１４２によって選択されることはない。【００６２】
このようにこの実施の形態１では、パケットスイッチ装置２０１が従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替える切替要求をＯＸＣ１０１に送信するとともに、送信すべきパケットを蓄積期間の間蓄積した後に光信号に変換してＯＸＣ１０１に送信する。ＯＸＣ１０１は、切替要求をＯＸＣ１０２に転送するとともに、パケットスイッチ装置２０１からの光信号を光信号のまま複製して従来パス３０１および新パス３０２に送信する。ＯＸＣ１０２は、切替要求を受けると、従来パス３０１から新パス３０２に切り替えて新パス３０２から受信した光信号をパケットスイッチ装置２０２に送信する。これにより、パケットを損失することなく通信パスを切り替えることができる。【００６３】
なお、この実施の形態１では、通信パス切替時にパケットスイッチ装置２０１が送信するパケットは、最大で蓄積期間の遅延が加わって転送されるが、蓄積期間は上述したように比較的小さいので、パケットを送受信するアプリケーションへの影響は大きくない。【００６４】
実施の形態２
この実施の形態２では、実施の形態１で説明した切替要求をＧＭＰＬＳ（Generalized  MultiProtocol  Label  Switching）として標準化されているレイヤ１ネットワークの通信パス制御プロトコルでＲＦＣ  ２４７１によって規定されているＲＳＶＰ−ＴＥ（Resource  reSerVation  Protocol-Traffic  Engineering）を用いて実現する場合について説明する。なお、ＲＳＶＰ−ＴＥは、請求の範囲でいうところのシグナリングプロトコルである。【００６５】
図１または図２に示した実施の形態１の通信システムでは、ＲＳＶＰ−ＴＥを用いて、ＯＸＣ１０１，１０２間の従来パス３０１や新パス３０２を動的に設定することができる。具体的には、ＯＸＣ１０１，１０２のパス管理部１３１，１３２にＲＳＶＰ−ＴＥのメッセージの生成や処理を行なうとともに、メッセージの内容に応じて光スイッチ１１１，１１２を制御して通信パスを構成する光スイッチの接続関係を設定する機能を備え、制御通信部１５１，１５２がＲＳＶＰ−ＴＥのメッセージによる通信を行うことで、ＯＸＣ１０１，１０２間の従来パス３０１や新パス３０２を動的に設定する。なお、パケットスイッチ装置２０１，２０２のパス設定部２３１，２３２にＧＭＰＬＳプロトコルのメッセージをサポートする機能を備え、制御通信部２５１，２５２を用いてＯＸＣ１０１，ＯＸＣ１０２と通信を行い、レイヤ１ネットワーク１００を経由する通信パスを動的に設定するようにしてもよい。【００６６】
ＲＳＶＰ−ＴＥは、Ｐａｔｈ、Ｒｅｓｖ、ＲｅｓｖＣｏｎｆ、ＰａｔｈＴｅａｒ、ＰａｔｈＥｒｒなどのメッセージをＯＸＣ間でやり取りすることで、通信パス設定や通信パス解放の手順を実現している。この発明にかかる実施の形態３の通信システムでは、これらのＲＳＶＰ−ＴＥメッセージに搭載する情報を拡張し、従来パス３０１に対して１＋１プロテクションの関係を構成しつつ新パス３０２を追加する。また、新パス３０２と従来パス３０１の１＋１プロテクションの関係を解消して従来パス３０１のみを解放する。すなわち、従来パス３０１に新パス３０２を追加するために、新パス３０２を設定するＲＳＶＰ−ＴＥの通信パス設定シーケンスのＰａｔｈメッセージに、従来パス３０１の識別子や従来パス３０１と新パス３０２の関係（１＋１プロテクション）を示す情報を搭載する。また、従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替えた後に、従来パス３０１を解放するために、ＰａｔｈＴｅａｒなど通信パス解放に用いられるメッセージに、選択部１４２によって選択されていない通信パスを選択されている通信パスの設定を変えずに解放することを示す情報を搭載する。【００６７】
このようにこの実施の形態２では、ＧＭＰＬＳとして標準化されている通信パス制御プロトコルのＲＳＶＰ−ＴＥを拡張して従来パス３０１に対する新パス３０２を設定するとともに、通信パスを新パス３０２に切り替えた後に従来パス３０１を解放するようにしているので、柔軟に通信パスの切替を行うことができる。【００６８】
実施の形態３
図８および図９を用いて、この発明の実施の形態３を説明する。実施の形態１では、送信側のパケットスイッチ装置２０１が、レイヤ１ネットワーク１００の通信パスを切り替える切替要求をＯＸＣ１０１に送信し、ＯＸＣ１０１が、切替要求を受けると受信側のパケットスイッチ装置２０２が接続されているＯＸＣ１０２に切替要求を送信することで、通信パスの切り替えを行なった。すなわち、パケットスイッチ装置２０１，ＯＸＣ１０１，１０２の制御通信部２５１，１５１，１５２によって切替要求のメッセージを伝達することで通信パスの切替動作を行うようにした。【００６９】
しかしながら、一般的に、切替要求などのメッセージはソフトウエアによって生成、処理されるため、パケットスイッチ装置２０１，ＯＸＣ１０１，１０２間の処理時間の上限を定めにくい。そのため、図６に示したパケットスイッチ装置２０１がＯＸＣ１０１に切替要求４３０を送信した時刻Ｔ１からＯＸＣ１０２が通信パスの切り替えを開始する時刻Ｔ４間での時刻、すなわち（式１）〜（式３）の自装置が通信パスの切替要求を送信してからＯＸＣ１０１，１０２が従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替える動作を開始するまでに要する切替開始時間Ｓの誤差が大きくなり、（式３）に示した蓄積期間に大きなマージンを見込まなければならない。蓄積期間に大きなマージンを見込まなければならないということは、受信バッファ２２１のバッファ容量が増大してしまうという問題を生じる。この実施の形態３では、このような問題を改善するために、ＯＸＣ１０１とＯＸＣ１０２との間での切替要求を制御通信部１５１，１５２を用いるのではなく、ハードウエアによって生成・処理するとともに、選択部１４２の切り替えもハードウエアによって実現するものである。【００７０】
上述した実施の形態１および実施の形態２は、通信パスの切り替えに先立って、従来パス３０１と新パス３０２とを１＋１プロテクションの関係に設定することを前提としている。１＋１プロテクションは、通信パスに耐障害性を持たせるための技術であり、通信パスの冗長系を終端するノード装置において、冗長な２つの通信パスのうち障害が起きていないものからデータを受信するよう通信パスを選択するものである。【００７１】
上述した実施の形態１で説明したように、図２に示したＯＸＣ１０１，１０２はレイヤ１データを光信号のまま交換するノード装置である。ＯＸＣ１０１，１０２のパス管理部１３１，１３２は、通信パスの障害の有無を判定する手段としてレイヤ１の光信号を検出する機構を備え、光信号の受光レベルによって通信パスに障害が発生したか否かを判定する。なおレイヤ１データの光信号は、上位のレイヤのデータを構成するビット列を光信号で搬送するために変調したものであり、上位のレイヤにおけるパケットデータ転送の有無にかかわらず転送され続ける。したがって、従来パス３０１と新パス３０２とを１＋１プロテクションの関係に設定し、パケットスイッチ装置２０１においてパケットデータの送信を停止させながらＯＸＣ１０１が従来パス３０１に対し人為的に光信号が中断した状態の障害を発生させることで、ＯＸＣ１０２のパス管理部１３２が従来パス３０１の障害を検出し１＋１プロテクション機能を用いて障害が発生していない新パス３０２へ切替えることができる。なお１＋１プロテクションの機能は、高速な切替動作を可能とするためハードウエアによって実装しておく。【００７２】
つぎに、図８および図９のフローチャートを参照して、この発明にかかる実施の形態３の通信システムのＯＸＣ１０１，１０２の動作を説明する。なお、パケットスイッチ装置２０１，２０２の動作は、実施の形態１と同様である。【００７３】
まず、図８のフローチャートを参照して、ＯＸＣ１０１の動作を説明する。パケットスイッチ装置２０１からの切替要求を受信すると、制御通信部１５１は、切替要求を受信したことをパス管理部１３１に通知する（ステップＳ４００）。パス管理部１３１は、複製開始指示を複製部１４１に出力し、複製部１４１は、パケットスイッチ装置２０１から入力される光信号を光信号のまま複製して、従来パス３０１への光信号と新パス３０２への光信号とを生成して、生成した２つの光信号を光スイッチ１１１に出力する。【００７４】
パス管理部１３１は、従来パス３０１の接続関係を解除する指示を光スイッチ１１１に出力する。光スイッチ１１１は、従来パス３０１の接続関係、すなわち光スイッチ１１１の複製部１４１によって複製された従来パス３０１への光信号の入力インタフェースと出力インタフェースとの接続関係を解除する（ステップＳ４１０）。光スイッチ１１１は、新パス３０２を用いて光信号を転送する（ステップＳ４２０）。【００７５】
つぎに、図９のフローチャートを参照して、ＯＸＣ１０２の動作を説明する。パス管理部１３２は、光スイッチ１１２に入力される光信号のレベルを監視し、従来パス３０１からの光信号のレベルの低下を検出すると、１＋１プロテクションの機能によって光信号のレベルの低下が検出されていない新パス３０２を選択する選択指示を選択部１４２に出力する（ステップＳ５００，Ｓ５１０）。【００７６】
選択部１４２は、選択指示に基づいて新パス３０２を選択し、新パス３０２からの光信号をパケットスイッチ装置２０２に出力する（ステップＳ５２０）。【００７７】
つぎに、この実施の形態３の通信システムの通信パス切替動作を説明する。なお、パケットスイッチ装置２０１が切替要求を出力してパケットを蓄積する動作については、実施の形態１と同じであるので、ここでは、その説明を省略し、ＯＸＣ１０１がパケットスイッチ装置２０１からの切替要求を受けて、ＯＸＣ１０２に通知し、ＯＸＣ１０２が新パス３０２に切り替える動作のみを説明する。【００７８】
パケットスイッチ装置２０１からの切替要求を受信すると、ＯＸＣ１０１は、従来パス３０１への接続関係を解除して、光信号が従来パス３０１に流れないようにする。【００７９】
従来パス３０１の光信号のレベルの低下を検出すると、ＯＸＣ１０２は、１＋１プロテクションの機能によって光信号のレベルの低下が検出されていない新パス３０２を選択し、選択した新パス３０２からの光信号をパケットスイッチ装置２０２に送信する。【００８０】
このようにこの実施の形態３では、ＯＸＣ１０１が従来パス３０１の光信号を中断させ、１＋１プロテクションの機能を用いてＯＸＣ１０２が通信パスを選択するようにしているので、新たなハードウエアを追加することなく、ソフトウエア処理によるメッセージを用いて通信パスの切替要求を行う場合と比較して、切替要求の伝送が高速となり、かつ伝送遅延のばらつきを抑制し、パケットスイッチ装置２０１が切替要求を送信してから切替開始までの時間の誤差を小さくすることができ、受信バッファ２２１の容量を削減することができる。【００８１】
実施の形態４
図１０〜図１３を用いてこの発明の実施の形態４を説明する。実施の形態１〜３では、パケットスイッチ装置２０１が切替要求を送信して、通信パスの切り替え動作を開始した。この実施の形態４では、送信側のパケットスイッチ装置２０１に接続されレイヤ１ネットワーク１００において通信パスの近端のノード装置となるＯＸＣ１０１が切り替え動作を起動する切替手順を説明する。【００８２】
この実施の形態４のＯＸＣ１０１のパス管理部１３１は、制御通信部１５１を用いて、パケットスイッチ装置２０１にパケットの送信の停止を要求する送信停止要求を通知するとともに、ＯＸＣ１０２に通信パスの切り替えを要求する切替要求を通知する機能を備えている。【００８３】
ＯＸＣ１０１のパス管理部１３１は、手動設定、またはパケットスイッチ装置２０１やＯＸＣ１０２などレイヤ１ネットワーク１００内の機器とのプロトコルを用いた学習によって、自装置が送信停止要求をパケットスイッチ装置２０１へ送信してからパケットスイッチ装置２０１がパケットの蓄積を開始するまでに要する時間Ｑ、自装置がＯＸＣ１０２に切替要求を送信してからＯＸＣ１０２が通信パスの切り替えを開始するまでに要する時間Ｐ、選択部１４２が従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替えるのに要する切替時間Ｕ、パケットスイッチ装置２０１が送信したパケットが従来パス３０１を経由してＯＸＣ１０２へ到達するまでの従来パス遅延時間Ｄ１、およびパケットスイッチ装置２０１が送信したパケットデータが新パス３０２を経由してＯＸＣ１０２へ到達するまでの新パス遅延時間Ｄ２の値を得る。バス管理部１３１は、これらの値を予め測定して記憶している。なお、従来パス遅延時間Ｄ１および新パス遅延時間Ｄ２については、通信パスの経路長から算出した値を用いてもよい。【００８４】
ＯＸＣ１０１が送信停止要求を送信する送信停止要求送信時刻をＴａとし、ＯＸＣ１０１が切替要求を送信する切替要求送信時刻をＴｂとすると、蓄積開始時刻および転送再開時刻は、
蓄積開始時刻＝Ｔａ＋Ｑ＜Ｔｂ＋Ｐ−Ｄ１      ・・・（式４）
転送再開時刻＞Ｔｂ＋Ｐ＋Ｕ−Ｄ２            ・・・（式５）
を満たす必要がある。【００８５】
ＯＸＣ１０１のパス管理部１３１は、（式４）および（式５）の条件を満たすように送信停止要求送信時刻Ｔａ、切替要求送信時刻Ｔｂ、および蓄積時間となる停止要求時間Ｒを選択する。具体的には、従来パス３０１を経由したパケットの転送が通信パスの切り替え動作の開始前に確実に停止するように挿入するマージンをｃとし、動作時における自装置がＯＸＣ１０２に切替要求を送信してからＯＸＣ１０２が通信パスの切り替えを開始するまでに要する時間Ｐや自装置が送信停止要求をパケットスイッチ装置２０１へ送信してからパケットスイッチ装置２０１がパケットの蓄積を開始するまでに要する時間Ｑ、従来パス遅延時間Ｄ１、新パス遅延時間Ｄ２の誤差、またはパケットスイッチ装置２０１やＯＸＣ１０１，１０２の動作におけるクロックのジッタや同期の誤差を吸収して通信パスの切り替え後に余裕を持って転送を再開するために挿入するマージンをｄとすると、ＯＸＣ１０１のパス管理部１３１は、送信停止要求送信時刻Ｔａ、切替要求送信時刻Ｔｂ、および停止要求時間Ｒを
Ｔａ＋Ｑ＋Ｄ１＝Ｔｂ＋Ｐ＋ｃ      ・・・（式６）
Ｒ＝Ｕ＋Ｄ１−Ｄ２＋ｃ＋ｄ        ・・・（式７）
を満たすように選択する。【００８６】
つぎに、図１０および図１１のフローチャートと、図１２のシーケンス図を参照して、パケットスイッチ装置２０１からパケットスイッチ装置２０２へレイヤ１データを送信する場合に従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替える動作を例に挙げて、この発明にかかる通信システムの通信パス切り替え動作を説明する。なお、ＯＸＣ１０２およびパケットスイッチ装置２０２の動作は、実施の形態１と同じであるのでここではその説明を省略する。【００８７】
まず、図１０のフローチャートを参照して、ＯＸＣ１０１の動作を説明する。パス管理部１３１は、送信停止要求送信時刻Ｔａ、切替要求送信時刻Ｔｂ、および（式７）によって選択した停止要求時間Ｒを含む送信停止要求を、制御通信部１５１を介してパケットスイッチ装置２０１に送信する（ステップＳ６００）。【００８８】
（式６）によって選択した切替要求送信時刻Ｔｂになると、パス管理部１３１は、制御通信部１５１を介して切替要求をＯＸＣ１０２に送信する（ステップＳ６１０，Ｓ６２０）。また、パス管理部１３１は、複製開始指示を複製部１４１に出力する。【００８９】
複製開始指示を受けると、複製部１４１は、パケットスイッチ装置２０１から入力される光信号を光信号のまま複製して、従来パス３０１への光信号と新パス３０２への光信号とを生成し、生成した２つの光信号を光スイッチ１１１に出力する。光スイッチ１１１は、入力された２つの光信号を従来パス３０１と新パス３０２とに送信する（ステップＳ６３０）。【００９０】
つぎに、図１１のフローチャートを参照して、パケットスイッチ装置２０１の動作を説明する。制御通信部２５１を介してＯＸＣ１０１からの送信停止要求を受信すると、パス設定部２３１は、送信停止要求に含まれる送信停止要求送信時刻Ｔａ、切替要求送信時刻Ｔｂ、および停止要求時間Ｒから蓄積開始時刻および転送再開時刻を選択する（ステップＳ７００，Ｓ７１０）。パス設定部２３１は、蓄積開始時刻から少なくとも停止要求時間Ｒを経過した時刻を転送再開時刻として選択する。また、パス設定部２３１は、制御通信部２５１を介してＯＸＣ１０１からの送信停止要求を受信した時刻を蓄積開始時間として選択する。【００９１】
蓄積開始時刻になると、パス設定部２３１は、蓄積開始指示を受信バッファ２２１に出力し、受信バッファ２２１は、入力されたパケットをパケットスイッチ回路２１１に出力する動作を停止して、パケットの蓄積を開始する（ステップＳ７２０，Ｓ７３０）。すなわち、パケットスイッチ装置２０１は、ＯＸＣ１０１へのパケットの光信号の転送を停止する。【００９２】
転送再開時刻になると、パス設定部２３１は、転送再開指示を受信バッファ２２１に出力し、受信バッファ２２１は、蓄積したパケットをパケットスイッチ回路２１１に出力する（ステップＳ７４０，Ｓ７５０）。パケットスイッチ回路２１１は、入力されたパケットを交換し、交換したパケットを光信号に変換して転送する。すなわち、パケットスイッチ装置２０１は、ＯＸＣ１０１へのパケットの転送を再開する。【００９３】
図１２は、新パス３０２が従来パス３０１より経路長が長く、新パス遅延時間Ｄ２が従来パス遅延時間Ｄ１より大きい場合の通信パス切り替え時のシーケンス図である。【００９４】
時刻Ｔ１１において、ＯＸＣ１０１の制御通信部１５１は、従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替えるためにパケットの転送を停止させる送信停止要求５０１をパケットスイッチ装置２０１に送信する。送信停止要求５０１には、（式６）および（式７）によって選択された送信停止要求送信時刻Ｔａとして時刻Ｔ１１、切替要求送信時刻Ｔｂとして時刻Ｔ１４、および停止要求時間Ｒが含まれている。【００９５】
時刻Ｔ１２において、パケットスイッチ装置２０１のパス設定部２３１は、制御通信部２５１を介して送信停止要求５０１を受信する。パス設定部２３１は、送信停止要求５０１に基づいて蓄積開始時刻および転送再開時刻を選択する。図１２では、パス設定部２３１は、蓄積開始時刻として送信停止要求５０１を受信した直後の時刻Ｔ１３を選択し、転送再開時刻として蓄積開始時刻である時刻Ｔ１３から少なくとも停止要求時間Ｒを経過した時刻Ｔ１７を選択している。【００９６】
時刻Ｔ１４において、ＯＸＣ１０１のパス管理部１３１が選択した切替要求送信時刻になると、パス管理部１３１は、制御通信部１５１を介して切替要求４３１をＯＸＣ１０２に送信する。パス管理部１３１は、複製開始指示を複製部１４１に出力する。これにより、複製部１４１は、パケットスイッチ装置２０１からの光信号を受信すると、この光信号を光信号のまま複製して、光スイッチ１１１に出力する複製動作を開始する。【００９７】
時刻Ｔ１５において、ＯＸＣ１０２の制御通信部１５２は切替要求４３１を受信する。制御通信部１５２は、切替要求４３１を受信したことをパス管理部１３２に通知し、パス管理部１３２は、新パス３０２を選択することを示す選択信号を選択部１４２に出力する。これにより、時刻Ｔ１６において、選択部１４２は、従来パス３０１から新パス３０２に通信パスを切り替えを開始する。選択部１４２が通信パスの切り替える際に光スイッチ構成部品の物理的な移動などに起因して転送データに支障が生じる恐れがある保護期間４４２を経過した時刻Ｔ１８において、従来パス３０１から新パス３０２への切り替えが完了する。【００９８】
一方、パケットスイッチ装置２０１のパス設定部２３１は、蓄積開始時刻である時刻Ｔ１３になると、蓄積開始指示を受信バッファ２２１に出力して、受信バッファ２２１にパケットスイッチ回路２１１へのパケットの出力を停止させ、パケットの蓄積を開始させる。【００９９】
転送再開時刻である時刻Ｔ１７において、パケットスイッチ装置２０１のパス設定部２３１は、転送再開指示を受信バッファ２２１に出力して、受信バッファ２２１にパケットスイッチ回路２１１へのパケットの出力を開始させる。受信バッファ２２１は、時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１７までの蓄積期間４４１に蓄積したパケットをパケットスイッチ回路２１１に出力し、パケットスイッチ回路２１１は、パケットを光信号に変換してパケット４５０の光信号をＯＸＣ１０１に送信する。【０１００】
ＯＸＣ１０１の複製部１４１は、ＯＸＣ１０２に切替要求４３１を送信した後に、パス管理部１３１から複製指示を受けており、複製動作を行なうように設定されている。したがって、複製部１４１は、パケットスイッチ装置２０１からのパケット４５０の光信号を光信号のまま複製して光スイッチ１１１に出力する。【０１０１】
ＯＸＣ１０１の光スイッチ１１１は、複製部１４１によって複製されたパケットの光信号の１つであるパケット４５２の光信号を従来パス３０１に送信し、もう１つのパケットの光信号であるパケット４５１の光信号を新パス３０２に送信する。【０１０２】
新パス遅延時間Ｄ２が従来パス遅延時間Ｄ１より大きいので、時刻Ｔ１９において、ＯＸＣ１０２に従来パス３０１を経由したパケット４５２の光信号が到着する。しかし、時刻Ｔ１８において、ＯＸＣ１０２の選択部１４２は、従来パス３０１から新パス３０２への切り替えが完了しているので、パケット４５２の光信号を選択することはない。【０１０３】
時刻Ｔ２０において、ＯＸＣ１０２に新パス３０２を経由したパケット４５１の光信号が到着する。ＯＸＣ１０２の選択部１４２は、パケット４５１の光信号を選択して、パケット４５３としてパケットスイッチ装置２０２に送信する。【０１０４】
パケットスイッチ装置２０２のパケットスイッチ回路２１２は、受信したパケット４５３を出力する。【０１０５】
このようにこの実施の形態４では、レイヤ１ネットワーク１００内のノード装置であるＯＸＣ１０１が送信停止要求をパケットスイッチ装置２０１に通知し、ＯＸＣ１０２に切替要求を送信し、パケットスイッチ装置２０１からの光信号を光信号のまま複製して従来パス３０１および新パス３０２に送信する。送信停止要求を受けるとパケットスイッチ装置２０１は、蓄積期間の間パケットを蓄積して、蓄積期間が経過した後に蓄積したパケットを光信号に変換して送信する。切替要求を受けるとＯＸＣ１０２は従来パス３０１から新パス３０２に切り替えて新パス３０２からの光信号をパケットスイッチ装置２０２に送信する。これにより、パケットを損失することなく通信パスを切り替えることができる。【０１０６】
なお、ＩＥＥＥ標準８０２．３（２００２年版）のＡｎｎｅｘ  ３１ＢにおけるＰａｕｓｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎには、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インタフェースを有する機器について、この実施の形態４のパケットスイッチ装置２０１が送信停止要求５０１を受信してパケットの送信を一時停止する動作と類似の動作が規定されている。具体的には、Ｐａｕｓｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎでは、Ｐａｕｓｅフレームと呼ばれる特定のフレームが規定されており、Ｐａｕｓｅフレームを受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インタフェースを有する機器は、Ｐａｕｓｅフレーム内にエンコードされた停止期間の間、そのインタフェースへのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信を停止する。【０１０７】
この実施の形態４のパケットスイッチ装置２０１として、ＩＥＥＥ標準８０２．３（２００２年版）のＡｎｎｅｘ  ３１ＢにおけるＰａｕｓｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎに規定されるＰａｕｓｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎをサポートするパケットスイッチ装置を用い、制御通信部２５１によって送信停止要求５０１を受信した時にＰａｕｓｅフレーム受信時と同様に、ＯＸＣ１０１接続インタフェースへのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信を停止させる制御機能をパス設定部２３１に付加すれば、パケットの送信の一時停止と受信バッファ２２１への蓄積および停止要求時間Ｒ経過後のパケットの転送再開を、最小限の付加機能で実現することができる。【０１０８】
実施の形態５
この実施の形態５では、ＩＥＥＥ標準８０２．３（２００２年版）のＡｎｎｅｘ  ３１ＢにおけるＰａｕｓｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎを用いた場合について説明する。【０１０９】
この発明における実施の形態５の通信システムは、図１に示した通信システムのＯＸＣ１０１，１０２の代わりに、ＯＸＣ１０１ａ，１０２ａを備えている。【０１１０】
ＯＸＣ１０１ａ，１０２ａは、同じ機能を備えている。図１３にＯＸＣ１０１ａおよびパケットスイッチ装置２０１の詳細構成を示す。なお、図１３に示したパケットスイッチ装置２０１は、図２に示したパケットスイッチ装置２０１の送信処理に関する構成部分と、パケットスイッチ装置２０２の受信処理に関する部分とを示している。また、ＯＸＣ１０１ａについても、図２に示したＯＸＣ１０１に示した送信処理に関する構成部分と、ＯＸＣ１０２に示した受信処理に関する構成部分とを示しており、Ｐａｕｓｅ生成部１７１と、Ｐａｕｓｅフレーム挿入部１８１とが追加されている。図２と同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。【０１１１】
Ｐａｕｓｅ生成部１７１は、パス管理部１３１によって（式６）および（式７）を用いて選択された停止要求時間Ｒをエンコードした停止時間を含むＰａｕｓｅフレームを生成する。【０１１２】
Ｐａｕｓｅフレーム挿入部１８１は、Ｐａｕｓｅ生成部１７１によって生成されたＰａｕｓｅフレームをパケットスイッチ装置２０１へのデータフローに挿入する。【０１１３】
図１４は、Ｐａｕｓｅフレーム挿入部１８１の構成を示すブロック図である。Ｐａｕｓｅフレーム挿入部１８１は、光スイッチ１１１から入力される光信号のデータを電気信号へ変換する光信号／電気信号変換部（以下、Ｏ／Ｅ変換部とする）６０１と、Ｏ／Ｅ変換部６０１が出力する電気信号を観測しＰａｕｓｅフレーム挿入動作を制御する制御回路６０２と、Pａｕｓｅフレーム挿入中にＯ／Ｅ変換部６０１が出力する電気信号中のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを蓄積するバッファ６０３と、Ｐａｕｓｅ生成部１７１が生成したＰａｕｓｅフレームを挿入するまで保持するＰａｕｓｅ保持バッファ６０４と、制御回路６０２によって制御されて、Ｏ／Ｅ変換部６０１から入力される電気信号、バッファ６０３から入力される電気信号、またはＰａｕｓｅ保持バッファ６０４から入力されるＰａｕｓｅフレームを選択するセレクタ６０５と、セレクタ６０５によって選択された電気信号を光信号に変換する電気信号／光信号変換部（以下、Ｅ／Ｏ変換部とする）６０６とを備えている。【０１１４】
つぎに、図１５のフローチャートを参照して、ＯＸＣ１０１ａの動作を説明する。通信パスの切替前は、選択部１４２によって従来パス３０１から入力された光信号のパケットが選択されてＯ／Ｅ変換部６０１に入力される。制御回路６０２は、Ｏ／Ｅ変換部６０１から入力される電気信号を選択するようにセレクタ６０５を制御する。これにより、セレクタ６０５はＯ／Ｅ変換部６０１から入力される電気信号を選択し、Ｅ／Ｏ変換部６０６は、Ｏ／Ｅ変換部６０１からの電気信号を光信号に変換してパケットスイッチ装置２０１に送信している。【０１１５】
通信パスの切替を行う場合、Ｐａｕｓｅ生成部１７１は、パス管理部１３１が（式６）および（式７）を用いて選択した停止要求時間Ｒをエンコードした停止時間を含むＰａｕｓｅフレームを生成する（ステップＳ８００）。Ｐａｕｓｅ生成部１７１は、生成したＰａｕｓｅフレームをＰａｕｓｅ保持バッファ６０４に出力する。【０１１６】
切替要求送信時刻になると、パス管理部１３１は、制御回路６０２に通信パスを切り替えることを通知し、制御回路６０２は、Ｏ／Ｅ変換部６０１の電気信号を観測して、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム間のアイドル信号を検出する（ステップＳ８１０，Ｓ８２０）。【０１１７】
アイドル信号を検出すると、制御回路６０２は、バッファ６０３にＯ／Ｅ変換部６０１によって電気信号に変換されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの蓄積を開始させる（ステップＳ８３０）。また、制御回路６０２は、Ｐａｕｓｅ保持バッファ６０４に保持しているＰａｕｓｅフレームを出力させるとともに、セレクタ６０５をＰａｕｓｅ保持バッファ６０４からの入力を選択するように制御して、Ｅ／Ｏ変換部６０６にＰａｕｓｅ保持バッファ６０４に保持されているＰａｕｓｅフレームを出力させる（ステップＳ８４０）。Ｅ／Ｏ変換部６０６は、入力されたＰａｕｓｅフレームを電気信号から光信号に変換してパケットスイッチ装置２０１に出力する。【０１１８】
Ｐａｕｓｅフレームを出力した後、制御回路６０２は、セレクタ６０５をバッファ６０３から入力される電気信号を選択するように制御する。これにより、選択回路６０２は、バッファ６０３から入力される電気信号をＥ／Ｏ変換部６０６に出力し、Ｅ／Ｏ変換部６０６は、バッファ６０３に蓄積されていたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを電気信号から光信号に変換してパケットスイッチ装置２０１に送信する（ステップＳ８５０，Ｓ８６０）。【０１１９】
バッファ６０３に蓄積されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを出力した後、制御回路６０２は、セレクタ６０５をＯ／Ｅ変換部６０１から入力される電気信号を選択するように制御する。これにより、選択回路６０２は、Ｏ／Ｅ変換部６０１から入力される電気信号をＥ／Ｏ変換部６０６に出力し、Ｅ／Ｏ変換部６０６は、Ｏ／Ｅ変換部６０１から入力されるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを電気信号から光信号に変換してパケットスイッチ装置２０１に送信する（ステップＳ８７０，Ｓ８８０）。【０１２０】
以上説明したように、ＯＸＣ１０１ａがＰａｕｓｅフレームによってパケットスイッチ装置２０１にパケットの送信を停止させた後の通信システムの動作は、実施の形態４で説明したものと同様となるので、ここではその説明を省略する。【０１２１】
このようにこの実施の形態５では、ＯＸＣ１０１が、パケットスイッチ装置２０１に送信するＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム間のアイドル時間に、Ｐａｕｓｅフレームを挿入して通信パスの切り替えを行なうことを通知するようにしているので、ＩＥＥＥ標準８０３．２のＰａｕｓｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎをサポートするパケットスイッチ装置２０１に対し新たな機能を追加することなく、パケット送信の蓄積開始、および停止要求時間Ｒ経過後のパケット転送再開を実現することができ、パケット損失なく通信パスを切り替えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
以上のように、本発明にかかる通信システムは、光伝送路を用いたネットワークに有用であり、特に、ネットワーク内で一時的に異なる経路の通信パスによって冗長系を構成して通信パスを切り替える通信システムに適している。
【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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