JPH11284656A - 分散形電気通信ネットワークの復元方法とシステム - Google Patents

分散形電気通信ネットワークの復元方法とシステム

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JPH11284656A
JPH11284656A JP5008398A JP5008398A JPH11284656A JP H11284656 A JPH11284656 A JP H11284656A JP 5008398 A JP5008398 A JP 5008398A JP 5008398 A JP5008398 A JP 5008398A JP H11284656 A JPH11284656 A JP H11284656A
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telecommunications network
message
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JP5008398A
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Venkatesan Sbarayan
スバラヤン、ヴェンカテサン
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Nokia of America Corp
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Alcatel Network Systems Inc
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q3/00—Selecting arrangements
    • H04Q3/0016—Arrangements providing connection between exchanges
    • H04Q3/0062—Provisions for network management
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q3/00—Selecting arrangements
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分散形電気通信ネットワーク（９０）を故障
条件（９２）から復元する経路ベースの方法及びシステ
ムを提供する。 【解決手段】 この方法及びシステムは、すべてのネッ
トワークノード（２２，２４，２６，２８）に対し、リ
ンク（１２）の障害について通知する。次に、代替ルー
ト発見段階が、中断されたトラヒックを再度ルーティン
グするべく代替経路（Ｓ−Ｔ１−Ｔ４−Ｄ）を発見する
ために行なわれる。この代替ルート発見段階は、分散形
電気通信ネットワーク全体を通してメッセージ（７０，
１００）を送る段階を含む。いくつかの代替経路（Ｓ−
Ｔ１−Ｔ４−Ｄ）を発見する上で、この方法及びシステ
ムは、代替経路（Ｓ−Ｔ１−Ｔ４−Ｄ）上にある分散形
電気通信ネットワークＮ（２２，２４，２６，２８）内
で必要な交差接続を行うため接続指令（１００）を送
る。分散形ネットワークの復元プロセス全体を通して、
この方法及びシステムは、ノード間で考えられる競合条
件を回避するべく分散形電気通信ネットワークノードと
同期化する（６２）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分散形ネットワー
クの交差接続を内含する電気通信方法及びシステム、よ
り詳細には、分散形電気通信ネットワーク（ｄｉｓｔｒ
ｉｂｕｔｅｄ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
ｎｅｔｗｏｒｋ）を復元するための方法及びシステム、
さらにより詳細には、もとの経路内のリンク又はノード
が故障した時点で、１つの経路からもう１つ経路までト
ラヒックを、連動するデジタル交差接続スイッチが再度
ルーティングできるようにする方法及びシステムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ伝送システムが広く展開さ
れ、ファイバ切断に起因する事故率が警鐘を鳴らすほど
に重大なものとなるに伴い、中断されたトラヒックを復
元するプロセスを、ファイバ又はスパン切断後分単位か
ら秒以下の単位にまで改善することに大きな関心が寄せ
られている。自動保護切換えは恐らくは最も高速な技術
であり、中断されたトラヒックを５０ミリセカンド以内
の時間で専用予備リンクへと切換えることができる。し
かしながら、これには、高い専用予備通信路容量も必要
とされる。デジタル交差接続システム（ＤＣＳ）におけ
る最近の進歩に伴って、ネットワーク復元でＤＣＳを用
いることに対する関心が増々高まっている。
【０００３】ファイバスパン切断に起因して中断された
トラヒックを再度ルーティングするための基本的アプロ
ーチが２つ存在する。リンク復元アプローチは、中断さ
れた２つの末端間の予備経路により、中断された通信路
の影響を受けたリンクセグメントを交換するものであ
る。経路復元アプローチは、各々の中断された通信路を
解除し、通信路の発信元及び着信先末端に接続を再樹立
させるものである。付加的な解除段階のため、経路復元
アプローチには、リンク復元よりも長い時間がかかる。
しかしながら、経路復元アプローチは、より少ないリン
クセグメントでより効率のよい予備経路を発見すること
ができ、同じ論理でノード故障状況を取扱うことができ
る。リンク復元アプローチは、高速ネットワーク復元を
達成する上で応用される。
【０００４】ＤＣＳベースのファイバネットワークのた
めの周知の分散形ネットワーク復元方法は、Ｗ．Ｄ．Gr
over により、「自己回復型ネットワーク：デジタル交
差接続機を用いたネットワーク用の高速分散形復元技
術」 Proc. GLOBECOM '87、ｐ２８.２.１〜２８.２.
６、１９８７の中で提案されており、そして「自己回復
型ネットワーク：実時間ネットワーク復元におけるアプ
リケーションを伴うマルチグラフ内でのＫ−最短リンク
−互いに分離した経路のための分散形アルゴリズム」と
いう表題のアルベルタ大学電気工学部に提出された同氏
の１９８９年の博士論文の中で詳述されている。このプ
ロセスに付随するプロトコルは、自己回復型ネットワー
ク（ＳＨＮ）プロトコルと呼ばれる。
【０００５】ＤＣＳベースのファイバネットワークのた
めのもう１つの分散形ネットワーク復元プロセスは、
「ＦＩＴＮＥＳＳ：ネットワークの存続性のための故障
免疫技術」Proc. of GLOBECOM '88、ｐ４７.３.１〜４
７.３.６、１９８８年１１月の中で Yang 及び長谷川に
よって提案されてきた。この方法は、Bellcore の FITN
ESS アプローチとして知られるようになった。
【０００６】ＰＲＥＡＣＴは、ネットワーク復元に対す
るもう１つの分散形アプローチであり、「ＰＲＥＡＣ
Ｔ：能動通信トランクの高速復元のための分散形プロト
コル」、UCCS Tech Report ＥＡＳ−ＣＳ−９２−１
８、１９９２年１１月、の中で詳述されている。
【０００７】上述のアプローチは、不安定に見え、ネッ
トワークリンク又はノードの故障後にネットワーク全体
を通してのメッセージの爆発を結果としてもたらすこと
から、充分なものではない。これらのアプローチは、ま
た、故障に先立つネットワークトポロジについての広範
な知識にも依存している。残念なことに、情報は、故障
時、特に多数のリンクの故障という状況下で時代遅れと
なっている可能性がある。これらのアプローチは、その
複雑性、不安定さ及び信頼性の低さのため、数多くのタ
イプの分散形電気通信ネットワークにとって不充分なも
のとなっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上の制限条件と照ら
し合わせて、もとの経路内のリンク又はノードが故障し
た時点で、連動するデジタル交差接続スイッチが、中断
されたトラヒックを１つの経路からもう１つの経路まで
再度ルーティングできるようにするための方法及びシス
テムに対する必要性が存在する。
【０００９】また、ネットワークトポロジを探索し、故
障したリンク又はノードのまわりのトラヒックを復元す
るためネットワークを通して代替経路を決定し、新しい
経路へと故障したトラヒックを復元させるための、分散
形電気通信ネットワークの交差接続用の方法及びシステ
ムに対する必要性も存在している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、以前に
開発されたネットワーク復元又は回復方法及びシステム
に付随する欠点及び問題点を実質的に除去するか又は削
減する、分散形電気通信ネットワークを復元する方法及
びシステムが提供されている。
【００１１】本発明の１つの形態においては、リンクの
故障を検出し、少なくとも隣接するネットワークノード
のすべてに対して障害を通知する段階を含む分散形電気
通信ネットワーク復元プロセスが提供されている。次
に、代替ルート発見段階は、分散形電気通信ネットワー
クトラヒックを再度ルーティングするため代替経路を発
見する。この段階には、可能な代替経路を発見するため
ネットワーク全体にわたりメッセージを送る段階が関与
している。プロセスがひとたびいくつかの代替経路を発
見した時点で、本発明は、代替経路上にあるノード内で
必要な交差接続を行うため発出を行う。プロセス中の競
合条件を回避するため、本発明は、分散形電気通信ネッ
トワークノードを同期化する。この特長には、ノード間
で制御されたメッセージ交換が起こるまで、ネットワー
クノード間でメッセージを渡すことが含まれる。しかし
ながら、このプロセスは、経路１本につき１つのメッセ
ージではなく、「制御する」ノード間の故障した経路の
グループ各々につき１つのメッセージを生成するだけで
ある。
【００１２】本発明の技術的利点は、その他のメッセー
ジフラッディング(message flooding)又はその他のタイ
プのトラヒック復元又は回復プロセスに比べ著しく速く
動作し、より完全に一定の与えられた分散形電気通信ネ
ットワーク内でトラヒックを復元するという点にある。
【００１３】本発明及びその利点についてより完全に理
解するため、同一の参照番号が同じ特長を表わしている
添付図面と合わせて考慮すべきである以下の記述をここ
で参照することにする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態は、図
の中で例示されており、ここでは、さまざまな図面の同
様のかつ対応する部品を指示するのに同じ番号が用いら
れている。
【００１５】図１は、本発明に関係する用語を定義づけ
するため、分散形電気通信ネットワーク１０の一例を示
している。図１では、電気通信ネットワークは全体とし
て参照番号１０でラベル付けされており、２つの隣接す
るノードの間に存在するＤＳ３システムのもののような
双方向信号を支持する接続であるリンク１２を含む。ス
パン１４は、２つの隣接するノード間のすべてのリンク
のセットを表わしている。経路１６は、一定の与えられ
た分散形電気通信ネットワークの一連のリンクを表わし
ている。ルートというのは経路１６、１８及び２０のよ
うな、同じノードシーケンスを通って進む一組の経路１
０である。発信元ノード２２は、故障した経路のその他
の末端ノードよりも小さいノード識別子を伴う、この故
障した経路の末端ノードのためのラベルを提供してい
る。着信先ノード２４というのは、その他の末端ノード
より大きいノード識別子を伴う故障した経路の末端ノー
ドのことを表わすことができる。タンデムノード２６及
び２８は、１つの故障した経路についての発信元ノード
２２又は着信先ノード２４のいずれでもないノードであ
る。「ホップカウントシーケンス」という用語は、本発
明のプロセスの各々の反復のためのホップカウント限界
を規定する１つのシーケンスを定義づけするものであ
る。
【００１６】本発明は、１つの故障したリンク内で終結
するノード間の通信を復元するために分散形電気通信ネ
ットワークのための制御システムが利用できる１つのプ
ロセスを提供している。
【００１７】分散形電気通信ネットワーク１０は、米国
規格ＡＮＳＩ Ｔ１．１０５−１９８８「デジタル階層
光学インタフェースの速度及び書式仕様」、１９８８年
３月１０日によって規定されている同期光通信網（ＳＯ
ＮＥＴ）のような高速輸送システムであってよい。この
ようなネットワークは通常は、ＳＴＳ−１レベル（同期
輸送信号レベル１、５１.８４Ｍビット／Ｓ）でネット
ワークリンクを接続する広帯域デジタル交差接続システ
ムを含む光ファイバ配置であり得る。ネットワークは、
多重ＳＴＳ−１帯域を必要とする広帯域ＩＳＤＮアプリ
ケーションのような利用分野で頻繁に使用されることに
なるため、本発明が、中断されたサービスを経済的に回
復するべく最大トラヒック流量をもつ電気通信経路を位
置設定し復元するプロセスを実施するための方法及びシ
ステムを含むことは、特に技術的に有利な点である。
【００１８】本発明は、ノード故障又はリンク故障の時
点で分散形電気通信ネットワーク１０がもっている情報
を用いる。故障の前に各ノードについて分散形電気通信
ネットワーク１０がもっている知識としては、ノード識
別子と各ノードのタイプ（例えば、ワーキングノード、
予備ノード又はアクセス／出口ノード）がある。分散形
電気通信ネットワーク１０はまた、どれが各経路の遠端
又は着信先ノード識別子であるかも知っている。分散形
電気通信ネットワーク１０はこの情報を「キープ・アラ
イブメッセージ」の中に保持する。各アクセス／出口ポ
ートの着信先ノード識別子も、またネットワークにより
知られている。
【００１９】本発明の方法を用いて故障後に分散形電気
通信ネットワーク１０を復元するためには、例えば、以
下に記述するメッセージの通信を適切に提供するべく埋
込み型ＳＯＮＥＴ架空通信路を使用することができる。
これらのメッセージを用いて、本発明は、中断された電
気通信トラヒックを復元するべく発信元ノード２２と着
信先ノード２４の間に必要な単数又は複数の代替経路を
誘導するためノード間の交換を可能にする。
【００２０】発信元ノード２２と着信先ノード２４の間
の故障は、例えばスパン切断に起因するものであり得
る。故障したルート１６、１８、２０の２つの末端ノー
ドがひとたび１つの故障を検出したならば、最小のノー
ド識別子をもつノードが発信元ノード２２の役目を果た
し、最大のノード識別子をもつノードが着信先ノード２
４となる。このとき、発信元ノード２２及び着信先ノー
ド２４は、その隣接するノードすべてに故障メッセージ
を送る。
【００２１】図２は、故障メッセージ３０の書式を提供
している。故障メッセージ３０を受理した時点で、タン
デムノードは、故障メッセージ３０を送った隣接ノード
を除いてその隣接ノードのすべてに対しメッセージを転
送する。故障メッセージ３０を受理した後、発信元ノー
ド２２は、本発明の次のプロセスを開始する。
【００２２】本発明では、１つのノードは、特定の発信
元ノード−着信先ノード対に関するいくつかの故障メッ
セージ３０を受理することができる。受理ノードは、そ
れが受理した最初の故障メッセージ３０のみを転送し、
その後に来たその他のメッセージを無視する。ノードが
いくつかのその他の発信元ノード−着信先ノード対につ
いての故障メッセージ３０を受理したならば、そのノー
ドは、それが最初に受理した故障メッセージ３０を、後
に伝送する発信元−着信先対へと転送する。
【００２３】本発明によると、単一のスパン切断のた
め、複数の発信元ノード−着信先ノード対が存在し得る
ということに留意されたい。図３は、ネットワーク部分
３８についてのこの考えられる状況を示している。図３
においては、発信元ノードＳ１及びＳ２はそれぞれ経路
４２及び４４を介してタンデムノード４０に送り込む。
スパン４６はタンデムノード４０をタンデムノード４８
に接続する。タンデムノード４８は、経路５０及び５２
をそれぞれ着信先ノードＤ１及びＤ２に接続する。スパ
ン切断５４は、タンデムノード４０及び４８の間のスパ
ン４６内の故障を表わす。各々のノードは、それが受理
した全く異なる故障メッセージ３０に基づく発信元ノー
ド−着信先ノード対の数の計数を保つ。この故障メッセ
ージ３６の計数は、後に本発明のプロセスを終結するの
に有用である。
【００２４】本発明のプロセスは、「疎同期化」されて
いるノードを使用する。ノードを同期化することによっ
て、競合条件が防止され、各ノードがプロセスの各段階
の終結を決定する上で一助となる。各ノードは１つのス
テップカウンタを維持する。ノードは、同期化のため特
殊なメッセージすなわちステップ完了メッセージを使用
する。ステップ完了メッセージは、それがステップ完了
メッセージであることを表わすタイプフィールドのみを
含み得る。
【００２５】図４及び５は、本発明の同期化プロセスを
理解する上で一助となる。図４及び５は、ネットワーク
部分６０及びノードＡ、Ｂ及びＣに対応するライン６２
ならびに破線のステップ完了メッセージ６６及び実線の
復元メッセージ６８を含む。１ステップの間、ノードは
いくつかの動作を行う必要があるのかもしれない。ノー
ドが遂行すべき動作は、それが前ステップ中に受理した
復元メッセージ６８を処理し、この復元メッセージ６８
をその隣接ノードに転送することであるかもしれない。
ノードが現行のステップについてすべての動作をひとた
び行なった時点で、このノードは次にステップ完了メッ
セージ６８をその隣接ノードの各々に送る。
【００２６】ノードが任意の隣接ノードから任意の復元
メッセージ６８を受理した場合、そのノードはメッセー
ジを記憶して、次のステップ中にそれらを処理する。こ
のとき、ノードはその隣接ノードすべてからのステップ
完了メッセージを待機する。すべての隣接ノードからス
テップ完了メッセージ６６を受理した後、ノードは、次
のステップへ進むためにステップカウンタを増分する。
上述の規則は、ノードを疎同期化状態に保つ。すべての
隣接ノードが次のステップに進む「準備完了状態」にあ
るのでないかぎり、ノードは次のステップまで進まな
い、という点に留意されたい。
【００２７】図４及び５にさらに焦点をあてて、ノード
Ａ、Ｂ及びＣを含むネットワーク部分６０を考慮する。
ライン６２は、ノードＡに対応するラインＡ、ノードＢ
に対応するラインＢ、そしてノードＣに対応するライン
Ｃを含む。スパン切断６４は、ノードＡとノードＣの間
のスパン切断を描いている。
【００２８】ノードは、ひとたび故障について知った時
点で、本発明の同期化プロセスを開始する。ステップカ
ウンタの初期値はゼロである。ノードは、復元プロセス
が終結した時点でその付随するステップカウンタをゼロ
にリセットする。したがって、ノードＡを受信元ノード
２２とラベルづけでき、ノードＣを着信先ノード２４と
ラベルづけすることができる。各々のノードは、それが
ひとたび故障メッセージを受理した時点で同期化を開始
する（図６参照）。復元は復元メッセージ６８を送るこ
とによって、発信元ノードＡにより開始されることにな
る。着信先ノードＣは、送るべき復元メッセージ６８を
全くもたず、したがってこれはステップ完了メッセージ
６６（同期化メッセージ）をタンデムノードＢ（その唯
一の隣接ノード）に送るだけで、タンデムノードＢから
のステップ完了メッセージ６６を待機する。
【００２９】タンデムノードＢは、送るべき復元メッセ
ージ６８を全くもたず、したがって、両方の隣接ノード
Ａ及びＣに対しステップ完了メッセージ６６を送るだけ
である。タンデムノードＢからステップ完了メッセージ
を受理した後、着信先ノードＣはその次のステップへと
進む。タンデムノードＢは、発信元ノードＡからステッ
プ完了メッセージ６６を受理していないことから、その
次のステップへ進まない。
【００３０】発信元ノードＡが発信元ノードであること
から、これは、タンデムノードＢに復元メッセージ６８
を送ることにより復元を開始し、次に、図５が示すよう
に、ステップ完了メッセージを送る。タンデムノードＢ
は、それがひとたびノードＡからステップ完了メッセー
ジ６６を受理した時点で、次のステップまで進む。タン
デムノードＢは、ステップ２で復元メッセージ６８を処
理することになる。これらのタイプの同期化ステップ
は、本発明のプロセス全体を通して続く。したがって、
本発明の同期化ステップの重要な特性は、復元メッセー
ジ６８が１ホップ走行するのに１ステップを要するとい
う点にある。本発明の方法の次の段階には、中断された
電気通信トラヒックのための代替ルートを発見すること
が関与している。この段階は反復して進められる。各々
の反復において、本発明は、各発信元ノード２２と対応
する着信先ノードの間で特定のホップカウント限界の代
替ルートを見い出す。１回の反復の終りで、本発明がそ
の間で充分にトラヒックを復元しなかった発信元ノード
２２と着信先ノードが存在した場合、プロセスは、増大
したホップカウント限界で次の反復へと続く。そうでな
ければプロセスは終結する。
【００３１】１回の反復は、（１）探索段階、（２）復
帰段階、（３）最大流量プロセス実行段階、という３つ
の段階から成る。探索段階では、本発明は、代替予備ル
ートの利用可能性を探索するため、発信元ノード２２か
らの、かつタンデムノード２６により転送された探索メ
ッセージ（図６）を送る。したがって、発信元ノード２
２によって探索段階が開始される。復帰段階は、着信先
ノード２４により開始され、この着信先ノード２４は自
らが受理した探索メッセージに応えて復帰メッセージ
（図１０）を送る。復帰メッセージは、その対応する探
索メッセージが横断したルートを逆方向に横断する。復
帰メッセージは、予備ルートの利用可能性を確認する。
復帰段階の終りで、発信元ノード２２は、それが受理し
た復帰メッセージからの情報に基づき予備容量を伴うサ
ブネットワークのモデルを構築し、次に、通信トラヒッ
クのための最大流量を提供する代替ルートを発見するた
め最大流量プロセスを実行する。
【００３２】すべての反復について、対応するホップカ
ウント限界が存在する。ホップカウント限界は、探索段
階で探索メッセージが走行することになるホップの数を
特定する。例えば、現行の反復についてのホップカウン
ト限界を「ｈ」とする。そのとき、探索メッセージはこ
の反復において多くて「ｈ」個のホップを走行する。各
々の復元メッセージは、１つのホップを走行するのに１
ステップを要することから、この反復の探索段階には
「ｈ」ステップが必要である。復帰段階もまた、「ｈ」
ステップを要する。
【００３３】発信元ノード２２は、本発明の探索段階を
開始する。第１の反復の探索段階は、１つのノードが故
障を知った直後に始まる。各ノードは、上述の同期化段
階を用いて、次の探索段階がいつ開始するかを正確に知
っている。
【００３４】図６は、探索メッセージ７０の書式を提供
している。探索メッセージ７０は、メッセージが探索メ
ッセージであることを表示するための「msg type」フィ
ールド７２を含む。「Source node id」フィールド７４
は、中断されたルートの発信元ノードのための識別子を
含む。「Destination node id」フィールド７６は、中
断されたルートの着信先ノード識別子を含む。「Capaci
ty」フィールド７８は、例えば代替ルートが必要とする
ＤＳ３の容量を特定する。「hop count」フィールド８
０内の情報は、現行の反復のホップカウント限界を記録
するため発信元ノード２２によって満たされる。発信元
ノード２２は、探索メッセージ７０を作成し、それを、
いく分かの予備能力をもつ各スパン４６上で送る。
【００３５】図７は、隣接するタンデムノードＴ１及び
Ｔ２に探索メッセージ７０を送る発信元ノードＳを含む
分散形電気通信ネットワーク９０を概念的に例示するこ
とにより、本発明がどのように作用するかを説明する一
助となっている。発信元ノードＳと着信先ノードＤの間
のトラヒック（１００単位）は、スパン切断９２のため
中断されている。ステップ１（すなわち最初の反復）の
間、発信元ノードＳは探索メッセージ７０を形成し、そ
れを両方の隣接タンデムノードＴ１及びＴ２に送る。単
純化を期して、図７〜９の探索メッセージ７０には、
「msg type」フィールド７２が示されていないことに留
意されたい。ステップ１の間、その他のすべてのノード
は、いかなる復元メッセージも送らない。これらのノー
ドはその隣接ノードにステップ完了メッセージを送るこ
とになるが、これらも、単純化のため図７に示されてい
ない。探索メッセージ７０を送った後、発信元ノードＳ
は、その隣接タンデムノードＴ１及びＴ２にステップ完
了メッセージを送る。
【００３６】ノードは、探索メッセージ７０を受理した
時点でそれ自体のノード識別子を探索メッセージ７０の
「destination id」フィールド７６の内容と比較する。
これらの識別子の値が一致しない場合には、受理し比較
するノードは自らをタンデムノードであると決定する。
【００３７】一般に、探索段階中のタンデムノード２６
の役目は、探索メッセージ７０を受理し、「hot coun
t」フィールド８０を減分し、次に探索メッセージ７０
を、このメッセージを送った隣接ノード以外のすべての
隣接ノードに転送することにある。しかしながら、探索
メッセージ７０は、以下のうちのいずれかが成り立つ場
合、転送されなくてよい：（１）入探索メッセージ７０
のホップカウントが１であるか、又は（２）受理された
探索メッセージ７０が特定の発信元ノード−着信先ノー
ド対について受理された最初の探索メッセージ７０でな
い。この場合、探索メッセージ７０は記憶され、復帰段
階中に用いられる。
【００３８】図８及び９は、それぞれ、タンデムノード
Ｔ１〜Ｔ４が探索メッセージ７０を受理した後に取るス
テップ２及び３を表わしている。図７に示されている例
を考慮すると、タンデムノードＴ１及びＴ２は、発信元
ノードＳが送る探索メッセージ７０を受理する。タンデ
ムノードＴ１は、受信された探索メッセージ７０の「ho
p count」フィールド８０の値を減分した後、タンデム
ノードＴ４に探索メッセージ７０を転送する。同様にし
て、タンデムノードＴ２は、その隣接するタンデムノー
ドＴ３及びＴ４に対して探索メッセージ７０を転送す
る。
【００３９】図８のステップ２の間、タンデムノードＴ
４は、発信元ノード−着信先ノード対Ｓ−Ｄのための２
つの探索メッセージ７０を受理する。このとき、タンデ
ムノードＴ４は、図９が表わしているように、ステップ
３でそのうちの１つのみを転送する。
【００４０】ノードは、そのノード識別子を探索メッセ
ージ７０の「destination id」フィールドの値と比較す
ることによって、それが探索メッセージ７０のための着
信先ノード２４であることを決定する。一致が存在する
場合には、一致するノードがこのメッセージのための着
信先ノード２４である。着信先ノード２４はそれが受理
するすべての探索メッセージ７０を単純に記憶する。着
信先ノードは、復帰メッセージをタンデムノード２６を
通して発信元ノード２２へ送り戻すことによって、復帰
段階中、探索メッセージ７０に応答する。
【００４１】着信先ノード２４は、本発明のプロセスの
復帰段階を開始する。復帰段階は、反復の開始後、
「ｈ」回のステップを開始する。なおここで「ｈ」は現
行の反復のためのホップカウント限界である。各ノード
は、ホップカウントに基づきそれがどのステップである
かを知っていることから、着信先ノード２４は、現行反
復の「ｈ＋１番目の」ステップの間に復帰段階を開始す
ることができる。
【００４２】受理された各々の探索メッセージ７０につ
いて、着信先ノード２４は、探索メッセージを送った隣
接ノードに対し復帰メッセージを送る。図１０は、復帰
メッセージ１００の書式を提供している。「msg type」
フィールド７２、「source id」フィールド７４及び「d
estination id」フィールド７６は上述のとおり機能す
る。復帰メッセージ１００の「spare route info」フィ
ールド１０２は、発信元から着信先への予備ルートにつ
いて及び予備ルート上で利用可能な予備容量についての
トボロジー情報を含んでいる。タンデムノードＴ１〜Ｔ
４は、情報を「spare route info」フィールド１０２に
追加する。着信先ノード２４は、それが探索段階中に以
前に受理した各々の探索メッセージ７０について復帰メ
ッセージ１００を作成する。着信先は、「spare route
info」フィールド１０２を着信先ノード２４識別子で満
たす。着信先ノード２４は次に、以前に対応する探索メ
ッセージ７０を送った隣接ノードに、復帰メッセージ１
００を送る。
【００４３】ここで図１１を参照し、図９の例を続行す
ると、復帰段階は、予め受理した探索メッセージ７０に
対する着信先ノードＤの応答を含むステップ４で始ま
る。復帰段階では、タンデムノード２６は、探索段階中
にそのスパン上で対応する探索メッセージ７０を送った
場合にのみ、そのスパン上で復帰メッセージ１００を受
理する。復帰メッセージを受理した時点で、タンデムノ
ードは、そのスパン上の予備容量を対応する発信元−着
信先に割当てる。
【００４４】ここでも又、一定の与えられたスパン上の
予備容量について競合する複数の発信元ノード−着信先
ノード対が存在する可能性があるという点に留意された
い。例えば図１２では、発信元ノード着信先ノード対、
Ｓ１−Ｄ１及びＳ２−Ｄ２は、タンデムノードＴ１及び
Ｔ２の間のスパン４６内の予備容量について競合してい
る。探索段階の終りで、タンデムノードＴ１及びＴ２
は、どの発信元ノード−着信先ノード対がそのスパン４
６上の予備容量について競合しているかを正確に知って
いる。復帰段階中、タンデムノードＴ１及びＴ２は、競
合解決規則に基づいて発信元ノード−着信先ノード対の
ための容量を割当てる。このような規則の１つは、競合
する発信元ノード−着信先ノード対に対し均等に予備容
量を割当てるというものである。この規則を用いて、タ
ンデムノードＴ１は、タンデムノードＴ１とＴ２の間の
スパン４６上で、発信元ノード着信先ノード対、Ｓ１−
Ｄ１に対して２５単位を、発信元ノード−着信先ノード
対、Ｓ２−Ｄ２に対して２５単位を割当てる。
【００４５】さらに復帰段階を続けると、各々のタンデ
ムノードＴ１及びＴ２は、復帰メッセージ１００の「sp
are route info」フィールド１０２に対しそのノード識
別子及び割当てられた予備の量を追加し、それが最初に
対応する探索メッセージ７０を受理したスパン４６上で
それを転送する。タンデムノードは、その他のスパン４
６上でも同じ発信元ノード−着信先ノード対のための探
索メッセージ７０を受理している可能性もある。これら
のスパン４６上では、それは、そのノード識別子のみを
含む「spare route info」フィールド１０２をもつ復帰
メッセージ１００を送る。
【００４６】図１３では、タンデムノードＴ４は、タン
デムノードＴ４と着信先ノードＤの間のスパン９４上に
予備容量５０単位を割当てる。それは、復帰メッセージ
１００にパラメータ値（Ｔ４、５０）を追加し、復帰メ
ッセージ１００をタンデムノードＴ１に送る。タンデム
ノードＴ４は、それがまた、パラメータ値（Ｔ４）含む
「spare route info」フィールド１０２を伴う探索メッ
セージをタンデムノードＴ２から受けとっていることか
ら、タンデムＴ２にも復帰メッセージ１００を送る。
【００４７】図１４は、復帰段階の最後のステップを示
す。発信元ノード２２は、復帰段階中、どのステップに
おいてでも復帰メッセージ１００を受理することができ
る。発信元ノード２２は、復帰メッセージ１００の「so
urce id」フィールド７４を見ることにより、それが復
帰メッセージ１００のための発信元ノードであることを
容易に検出することができる。発信元ノード２２が復帰
メッセージ１００のための発信元ノードである場合、発
信元ノード２２はまず最初に、競合解決規則を用いてメ
ッセージが到着したスパン上でメッセージのための予備
容量を割当てる。
【００４８】「spare route info」フィールド１０２
は、発信元ノードから着信先ノードへの予備ルート及び
その予備ルートを作り上げているスパン上で利用可能な
予備容量の量についての情報を含む。受理された復帰メ
ッセージ１００のすべてに基づき、発信元ノードは、予
備容量をもつサブネットワークを構築する。発信元ノー
ド２２は、完了して最大流量の実行に進むべく、復帰段
階を待つ。同期化のため、発信元ノードはいつ復帰段階
が完了するかを知っている。
【００４９】復帰段階の終りで、発信元ノード２２は、
それが受理する復帰メッセージに基づき予備容量で完成
した状態でネットワーク内に代替ルートを構築している
ことであろう。したがって、図１５は、中断された通信
トラヒックを分散させるための代替ルートのセット９６
を示す。発信元ノード２２は、可能な代替経路の代替ル
ートセット９６を保持している今、復元され得るトラヒ
ックの量を最大限にするべく最大流量プロセスを遂行す
ることができる。最大流量プロセスの例は、Ｔ.Ｈ.Corm
en et al.「アルゴリズム入門」（The ＭＩＴ Press、
１９９０）；及びＪ.Ｅ.Baker、「粗プランニングを伴
う分散形リンク復元」Proc. ＧＬＯＢＡＣＯＭ '９１、
ｐ３０６〜３１１、１９９１年１２月の中に記されてい
る。これらの刊行物は、２つの中断されたノードの間の
最大流量を伴うすべての互いに分離している経路を見極
める方法を例示している。もう１つの効率の良い分散形
最大流量アルゴリズムは、Goldberg 及び Tarjan によ
り「最大流量の問題に対する新しいアプローチ」、Jou
r. Assoc. Comp. Mach.、第３５巻、No.４、ｐ９２１〜
９４０、１９８８年１０月、の中で記述されている。本
発明によると、最大トラヒック流量経路を生成するた
め、さまざまな最大流量プロセスを使用することができ
る。
【００５０】本発明が構築する分散形電気通信ネットワ
ーク代替経路は、図１５に示されているように、復帰段
階の完了の後、発信元ノードＳから始まる。発信元ノー
ドＳは、最大流量決定プロセスの結果及び図１６に示さ
れている発見された代替ルートを実行する。図１６の代
替ルートは１００のトラヒック単位を復元する。最大流
量プロセスを用いることにより、本発明が生成する代替
ルート又はサブネットワーク内で本発明が復元するトラ
ヒックの量は、一定の与えられたネットワーク及びトラ
ヒック条件について可能なかぎりの最大となる。
【００５１】一方、発信元ノード２２が最大流量プロセ
スの実行の最後で完全にトラヒックを復元しなかった場
合、本発明の方法は、次の反復まで進む。この方法はま
た、要求された交差接続を行うためその他のノードに接
続メッセージを送る。
【００５２】最大流量プロセスの終りで、本発明は、通
信トラヒック流量のためのいくつかの代替ルートを生成
しているはずである。図１６に示されているように、ま
ず、容量５０の代替ルートＳ−Ｔ１−Ｔ４−Ｄが発見さ
れる可能性がある。次に、容量５０をもつもう１つのル
ートＳ−Ｔ２−Ｔ３−Ｄが発見される可能性がある。代
替ルートが発見されるにつれて、その時点で接続メッセ
ージが作成され送られる。
【００５３】図１７は、接続メッセージ１１０の書式を
提供している。「msg type」フィールド７２、「source
id」フィールド７４及び「destination id」フィール
ド７６は、上述の通りに機能する。「path id list」フ
ィールド１１２は、特定の代替ルートにロールされるこ
とになる経路識別子のリストを提供する。「route inf
o」フィールド１１４は、特定の代替経路のためのルー
ト情報を含む。
【００５４】図１８は、例えば５０単位の容量をもつ代
替ルートＳ−Ｔ１−Ｔ４−Ｄのための接続メッセージ１
２０の一例を提供する。発信元ノード、Ｓは、タンデム
ノードＴ１である代替ルート内で次のノードに接続メッ
セージ１２０を送る。タンデムノードＴ１は、必要な交
差接続を行うため指令を発出し、タンデムノードＴ４に
メッセージを転送する。接続メッセージ１２０は、選ば
れた代替経路を走行し最終的にその着信先ノード、Ｄに
達する。
【００５５】好ましい実施形態では、１つのノードでネ
ットワーク復元プロセスを終結できる事象が２つある。
第１に、プロセスは、最後の反復が完了した時点で終結
することになる。最後の反復よりもはるかに前にすべて
の経路が復元されたならば、プロセスは、システムに対
し「アライブ（生き）」メッセージを送る要求がある場
合を除いて、早く終結され得る。
【００５６】各々の発信元ノード２２は、それがひとた
びすべての故障した経路を復元した時点で、経路復元済
メッセージを送る。図１９は、経路復元済メッセージ１
３０のための書式を提供する。経路復元済メッセージ１
３０のフィールドには、「msg type」フィールド７２、
「source id」フィールド７４及び「destination id」
フィールド７６が含まれており、これらはすべてすでに
記述されたものである。このとき、着信先は、経路復元
済メッセージをそのように設計するこれらのフィールド
の内容である。それについての故障メッセージ３０を１
つのノードが受理したすべての発信元ノード−着信先ノ
ード対からこのノードが経路復元済メッセージを受理し
たならば、これは、当該方法及びシステムを適切に終結
する。
【００５７】本発明について実施例を参照しながら詳細
に記述してきたが、この記述は一例にすぎず、制限的な
意味をもつものとみなされ得ないことを理解すべきであ
る。したがって、この記述を参照した当業者にとって、
本発明の詳細における数多くの変更及びその付加的な実
施形態が明らかであり実施可能である、ということもさ
らに理解すべきである。このような変更及び付加的実施
形態はすべて、冒頭で請求された本発明の精神及び真の
範囲の中に入るものであると考えられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関係する選択された用語の意味及び前
後関係を例示する。
【図２】本発明が使用できる故障メッセージの書式を提
供する。
【図３】タンデムノードＴ１及びＴ２の間の分散形電気
通信ネットワークスパンの故障を描いており、そのため
に本発明は多数の発信元−着信先対Ｓ１−Ｄ１及びＳ２
−Ｄ２を作成する。
【図４】本発明の同期化段階の間に発生するメッセージ
交換を表わす３ノードネットワークを示す。
【図５】本発明の同期化段階の間に発生するメッセージ
交換を表わす３ノードネットワークを示す。
【図６】本発明が使用し得る探索メッセージの書式を提
供する。
【図７】隣接するタンデムノードＴ１及びＴ２に対し探
索メッセージを送る発信元ノードＳの概念的例示であ
る。
【図８】探索メッセージを受理した時点でタンデムノー
ドＴ１〜Ｔ４がとる行動を描写している。
【図９】探索メッセージを受理した時点でタンデムノー
ドＴ１〜Ｔ４がとる行動を描写している。
【図１０】本発明が使用できる復帰メッセージの書式を
提供する。
【図１１】探索メッセージを受理した後に復元メッセー
ジを生成する上で、着信先ノードＤがとる行動を概念的
に示す。
【図１２】分散形電気通信ネットワーク全体を通しての
予備容量に対する競合を本発明がいかに取扱っているか
を描写している。
【図１３】復帰メッセージを受理した時点でタンデムノ
ードＴ１〜Ｔ４がとる行動を描写している。
【図１４】本発明の復帰段階の最終ステップを示す。
【図１５】本発明のプロセスを実施する上で発信元ノー
ドＳが構築しうるサブネットワークを例示する。
【図１６】最大流量プロセスを実行する上で本発明が選
択しうる代替ルートを示す。
【図１７】中断されたトラヒックのための代替経路を樹
立するために本発明が使用できる接続メッセージの書式
を提供している。
【図１８】予め定められた容量をもつ代替ルート（ＳＴ
−１−Ｔ４−Ｄ）のための接続メッセージを提供してい
る。
【図１９】本発明の復元プロセスを完了した時点での経
路復元済メッセージのための書式を提供している。
【符号の説明】
１０、９０−分散形電気通信ネットワーク １２−リンク １４、４６、９４−スパン １６、１８、２０、４２、４４−経路 ２２−発信元ノード ２４−着信先ノード ２６、２８、４０、４８−タンデムノード

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 もとの経路が故障した時点でトラヒック
    を１つの経路からもう１つの経路まで再度ルーティング
    することにより分散形電気通信ネットワークを復元する
    方法において、 分散形電気通信ネットワークの前記故障したリンクに隣
    接するノードに対しそのリンクの故障について通知する
    段階；分散形電気通信ネットワーク全体を通して複数の
    メッセージを送ることにより、中断されたトラヒックを
    再度ルーティングするため複数の代替経路を決定する段
    階；代替経路のうちの選択された経路の上のノードに対
    し交差接続を行なうため複数の接続指令を制御機構に対
    し発出する段階；及び代替経路のうちの選択された経路
    に沿ったノードを接続するため代替経路のノードを同期
    化する段階；を含む方法。
  2. 【請求項２】 前記通知段階が、前記隣接するノードに
    対して少なくとも１つの故障メッセージを送る段階をさ
    らに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記決定段階が、中断されたトラヒック
    を再度ルーティングするために可能な代替経路を探索す
    るため、前記分散形電気通信ネットワーク全体を通して
    複数の探索メッセージを送る段階をさらに含む、請求項
    １に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記決定段階が、中断されたトラヒック
    を再度ルーティングするための可能な代替経路を報告す
    るため前記分散形電気通信ネットワーク全体を通して複
    数の復帰メッセージを送る段階をさらに含む、請求項１
    に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記決定段階が、前記分散形電気通信ネ
    ットワークを通しての少なくとも最大流量代替経路を決
    定するため、最大流量プロセスを実行する段階をさらに
    含む、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記発出段階が、複数の接続指令を発出
    する段階をさらに含み、前記接続指令が、発信元ノード
    及び着信先ノードに関するデータと共にこの発信元ノー
    ドと着信先ノードの間のタンデムノードのルートとデー
    タ経路に関するデータを含む、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記同期化段階が、少なくとも１つの着
    信先ノードからの少なくとも１つのステップ完了メッセ
    ージをまず生成し、その後続いて発信元ノードからの復
    元メッセージ及びステップ完了メッセージを生成する段
    階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 もとの経路内の１つのリンク又はノード
    が故障した時点で１つの経路からもう１つの経路までト
    ラヒックを再度ルーティングすることにより分散形電気
    通信ネットワークを復元する能力を有する分散形電気通
    信ネットワークにおいて、 電気通信トラヒックをルーティングするための複数のノ
    ード；前記複数のノードのうちの選択されたノードを接
    続する経路を樹立するための複数のリンク；を含み、 前記ノードは、１組のネットワーク復元命令及びこれを
    実行するための回路を含み、このネットワーク復元命令
    には、 分散形電気通信ネットワークの前記故障したリンクに隣
    接するノードにこのリンクの故障について通知するため
    の命令；分散形電気通信ネットワークを通して複数のメ
    ッセージを送ることにより、中断されたトラヒックを再
    度ルーティングするための複数の代替経路を決定するた
    めの命令；代替経路のうちの選択された経路の上のノー
    ドに対し交差接続を行うため複数の接続指令を制御機構
    に対して発出するための命令；及び代替経路のうちの選
    択された経路に沿ってノードを接続するため代替経路の
    ノードを同期化するための命令；を含む、分散形電気通
    信ネットワーク。
  9. 【請求項９】 前記通知命令がさらに、前記隣接するノ
    ードに対し少なくとも１つの故障メッセージを送るため
    の命令を含む、請求項８に記載の分散形電気通信ネット
    ワーク。
  10. 【請求項１０】 前記決定命令が、中断されたトラヒッ
    クを再度ルーティングするため考えられる代替経路を探
    索するため前記分散形電気通信ネットワーク全体を通し
    て複数の探索メッセージを送るための命令をさらに含
    む、請求項８に記載の分散形電気通信ネットワーク。
  11. 【請求項１１】 前記決定命令が、中断されたトラヒッ
    クを再度ルーティングするため可能な代替経路を報告す
    る前記分散形電気通信ネットワーク全体を通して複数の
    復帰メッセージを送るための命令をさらに含む、請求項
    ８に記載の分散形電気通信ネットワーク。
  12. 【請求項１２】 前記決定命令が、前記分散形電気通信
    ネットワークを通しての少なくとも最大流量代替経路を
    決定するため、最大流量プロセスを実行するための命令
    をさらに含む、請求項８に記載の分散形電気通信ネット
    ワーク。
  13. 【請求項１３】 前記発出命令が、複数の接続指令を発
    出するための命令をさらに含み、前記接続指令が、発信
    元ノード及び着信先ノードに関するデータと共にこの発
    信元ノードと着信先ノードの間のタンデムノードのルー
    トとデータ経路に関するデータを含む、請求項８に記載
    の分散形電気通信ネットワーク。
  14. 【請求項１４】 前記同期化段階が、少なくとも１つの
    着信先ノードからの少なくとも１つのステップ完了メッ
    セージをまず生成し、その後続いて発信元ノードからの
    復元メッセージ及びステップ完了メッセージを生成する
    ための命令をさらに含む、請求項８に記載の分散形電気
    通信ネットワーク。
  15. 【請求項１５】 もとの経路内の１つのリンク又はノー
    ドが故障した時点で１つの経路からもう１つの経路まで
    トラヒックを再度ルーティングする能力を有する分散形
    電気通信ネットワークを形成するための方法において、 電気通信トラヒックをルーティングするための複数のノ
    ードを形成する段階；前記複数のノードのうちの選択さ
    れたノードを接続する経路を樹立するための複数のリン
    クを形成する段階；及び１組のネットワーク復元命令及
    びこれを実行するための回路が含むように前記複数のノ
    ードを形成する段階を含み、前記ネットワーク復元命令
    が、 分散形電気通信ネットワークの前記故障したリンクに隣
    接するノードにこのリンクの故障について通知するため
    の命令を形成する段階、 分散形電気通信ネットワークを通して複数のメッセージ
    を送ることにより、中断されたトラヒックを再度ルーテ
    ィングするための複数の代替経路を決定するための命令
    を形成する段階；代替経路のうちの選択された経路の上
    のノードに対し交差接続を行うため複数の接続指令を制
    御機構に対して発出するための命令を形成する段階；及
    び代替経路のうちの選択された経路に沿ってノードを接
    続するため代替経路のノードを同期化するための命令を
    形成する段階；によって形成される方法。
  16. 【請求項１６】 前記通知命令形成段階が、前記隣接す
    るノードに対して少なくとも１つの故障メッセージを送
    るための命令を形成する段階をさらに含む、請求項１５
    に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記決定命令形成段階が、中断された
    トラヒックを再度ルーティングするため可能な代替経路
    を探索するため前記分散形電気通信ネットワーク全体を
    通して複数の探索メッセージを送るための命令を形成す
    る段階をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記決定命令形成段階が、中断された
    トラヒックを再度ルーティングするため可能な代替経路
    を報告するため前記分散形電気通信ネットワーク全体を
    通して複数の復帰メッセージを送るための命令を形成す
    る段階をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記決定命令形成段階が、前記分散形
    電気通信ネットワークを通しての少なくとも最大流量代
    替経路を決定するため、最大流量プロセスを実行するた
    めの命令を形成する段階をさらに含む、請求項１５に記
    載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記発出命令形成段階が、複数の接続
    指令を発出するための命令を形成する段階をさらに含
    み、前記接続指令が、発信元ノード及び着信先ノードに
    関するデータと共にこの発信元ノードと着信先ノードの
    間のタンデムノードのルートとデータ経路に関するデー
    タを含む、請求項１５に記載の方法。
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