网络系统和通信装置的制作方法
专利名称：网络系统和通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信装置，尤其涉及在与环形网络连接的多个节点之间构成以MPLS等为代表的逻辑路径的传送协议中，构成多点逻辑路径时的多点逻辑路径上的故障通知和逻辑路径切换方法，以及具有该功能的通信装置。
背景技术：
受到近年来接入网络的宽带化影响，开始提供将如现有电视广播这样的作为海量存储媒体的广播业务以多播方式发送给用户的业务。这种广播发送业务中，对用户来说，可以假想从WAN(Wide AreaNetwork广域网)侧设置的广播站的发送装置向用户发送数据流的形态。广播业务等不允许因传送路径的故障造成的业务中断。因此，WAN中，从一个发送端点连结多个接收端点的多点逻辑路径线路上的故障检测单元和路径切换单元是必须的。环形网络是从路径管理及故障点检测的容易性等观点来看，在WAN(Wide Area Network)或MAN(Metro Area Network城域网)等设施中经常使用的网络拓扑。图1是说明一般环形网络的图。通过两条传送路径来连接从通信装置101-1到101-4的4个节点。环形网络中，在传送路径发生故障时，为了不中断业务地进行提供，而准备了现用系统的环102和备用系统的环103两条路径。在ISP或通信公司(carrier)提供的WAN或MAN等中，由于要求高可靠性，所以必须监视传送路径的状态，或立即检测出故障状态，或避免故障点等的维护管理功能。
因此，非专利文献1中规定了“点·点ATM逻辑路径”，非专利文献2中规定了“点·点MPLS逻辑路径”中的故障检测和通知方法。在非专利文献1和非专利文献2中使用路径的正常性确认帧来确认逻辑路径的导通性。另外，在逻辑路径上检测出了故障的情况下，通过前方故障通知帧将故障通知给数据接收端节点。数据接收端节点通过后方故障通知帧向数据发送端节点通知故障。这时，由于在点·点逻辑路径的情况下构成上行/下行两个方向的逻辑路径，所以利用故障发生路径将前方故障通知帧传送到接收端节点，利用相对的路径将后方故障通知帧传送到发送端节点来进行故障通知(下文中，将正常性确认帧、前方故障通知帧和后方故障通知帧称作管理帧(OAM帧))。
另外，例如在非专利文献3中规定了环形网络中故障发生时的故障点避免单元。非专利文献3中，若检测出物理线路上的故障，则以以下步骤来避免故障点1.将故障检测位置传到环构成节点。2.若接收到故障信息，则在各节点中再次重新计算路径。3.构成不通过故障发生点的路径。
非专利文献1ITU-T Recommendation I.610、“B-ISDNoperation and maintenance principles and functions”非专利文献2ITU-T Recommendation Y.1711、“Requirementsfor Operation & Maintenance functionality for MPLS networks”非专利文献3IEEE802.17(RPRResilient Packet Ring)但是，在非专利文献1和非专利文献2中尽管规定了点·点逻辑路径中的故障检测方法和通知方法，但没有规定多点逻辑路径中的故障通知方法。进一步，由于多点逻辑路径是单方向通信用的路径，所以虽然可以通过前方故障通知帧向接收端节点进行故障通知，但是不能向发送端节点进行故障通知。在现有的手段中为了向发送端节点进行故障通知，需要在所有接收端节点和发送端接收之间确立故障通知用的逻辑路径。因此，在现有手段中不能进行多点逻辑路径上的故障检测及其通知。
另外，在以没有路径的概念的Ethernet(以太网)(注册商标)为对象的非专利文献3中，表示了在环形网络上的物理线路故障发生时的故障点避免单元。由于Ethernet(注册商标)中没有逻辑路径的概念，所以对于因人为错误等引起的路径表的错误设定等产生的逻辑路径故障(物理线路没有故障，但不能在任意的目标的数据之间进行通信的故障)，不成为切换的对象。因此，不适于提供确认每个逻辑路径的连接性的可靠性高的通信的连接型网络。另外，专利文献3中没有公开故障发生时的多播数据的保护手段。
发明内容
本发明的第一目的是以端对多端(end to multi end)来管理多点逻辑路径，在故障发生时实现对各个端对端(end to end)路径的故障位置的确定。
本发明的第二目的是实现在环形网络上的物理线路故障和逻辑路径故障检测时继续提供多播数据发送的保护功能。
为了实现上述第一目的，本发明中，其特征在于，仅多点逻辑路径具有不仅将从发送端节点发送的帧发送到多播帧接收端节点中，还绕环一周而传送到发送端节点，并且在发送端节点中终止帧的单元；将点·点逻辑路径的正常性确认帧周期性发送到上述多点逻辑路径的单元；以及，在构成环的接口中检测出故障时，将前方故障通知帧发送到上述多点逻辑路径，并向发送端节点和接收端节点通知发生故障的单元。
另外，为了实现上述第二目的，本发明中，具有按环形网络上发送多播帧的每个多播流，从发送端节点到接收端节点之间设置在环形网络正常时使用的现用系统用的多点逻辑路径、和在异常时使用的备用系统用的多点逻辑路径的单元；与物理线路故障或逻辑路径故障等的故障种类无关地、按逻辑路径单位来进行故障通知的单元；通过在发送端节点中检测出接收到前方故障通知帧或没有接收到自身节点发送的正常性确认帧，而按每个逻辑路径检测出故障的单元；判断逻辑路径故障是在现用系统中发生、在备用系统中发生、还是在两个系统中发生的单元；在仅在现用系统中发生了故障的情况下，将多点逻辑路径切换到备用系统，来传送多播帧，在仅在备用系统中发生了故障的情况下，由于现用系统没有故障而不切换路径，原样传送多播帧，并且在现用系统和备用系统发生了故障的情况下，在发送端节点中复制数据而将多播帧发送到现用系统和备用系统两者的路径的单元。
根据具有实现上述第一目的用的特征的本发明的通信装置，由于多点逻辑路径构成为从发送端节点到发送端节点绕环一周，所以，即使是基本上仅是单方向的通信的多播通信，也可确保对发送端的故障信息传递路径。另外，由于在多点逻辑路径上传送正常性确认帧，所以各接收端节点可以确认路径的正常性，进一步，通过发送端节点接收到自身节点发送的正常性确认帧，可以确认环上的逻辑路径的正常性。另外，通过在发生了故障的情况下在多点逻辑路径上传送前方故障通知帧，可以将中间路径和接收端节点的故障信息通知到发送端节点，而不需要设置故障通知用的逻辑路径等。
另外，根据具有实现上述第二目的用的特征的本发明的通信装置，根据故障位置来进行逻辑路径的切换，由于复制帧后传送到多点传送路径，所以可以继续提供多播发送。
图1是表示一般的环形网络拓扑的图；图2是表示本发明的通信装置的图；图3是表示本发明的通信装置的用户IF的图；图4是表示本发明的通信装置的环形IF的图；图5是表示在本发明的通信装置内使用的内部头的格式图；图6是说明A/B选择表的格式和项目的图；图7是说明逻辑路径管理表的格式和项目的图；图8是说明MPLS标签分配表的格式和项目的图；图9是说明MPLS标签检索表的格式和项目的图；图10是表示在本发明的通信装置中构筑的环形网络的图；图11是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网路上构成的多点逻辑路径的图；图12是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网络上构成的多点逻辑路径上的用户IF中发生了故障的状态的图；图13是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网络的传送路径A上发生了故障的状态的图；图14是在本发明的通信装置上构筑的环形网络上构成的多点逻辑路径上产生了故障的状态的图；图15是表示将多点逻辑路径从现用系统切换到备用系统的状态的图；图16是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网络的传送路径B上发生了故障的状态的图；图17是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网络的传送路径A和传送路径B上产生了故障的状态的图；图18是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网络上构成的多点逻辑路径的现用系统和备用系统两者中发生了故障的状态的图；图19是通过由用户IF来复制帧，从而向多点逻辑路径上的用户IF发送多播帧的图；图20是进行路径切换用的流程图；图21是发送路径切换请求帧用的流程图；图22是在现用系统路径和备用系统路径的双重故障发生时的路径切换流程图；图23是说明在图12中表示的故障发生时的故障检测顺序的图；图24是说明图13所表示的故障发生时的故障检测和路径切换的顺序图；图25是说明图14所表示的故障发生时的故障检测和路径切换的顺序图；图26是说明图17所表示的故障发生时的故障检测和路径切换的顺序图；图27是说明图18所表示的故障发生时的故障检测和路径切换的顺序图；图28是表示前方故障通知帧的格式图；图29是表示路径正常性确认帧的格式图；图30是表示路径切换请求帧的格式图；图31是说明MPLS标签分配表的格式和项目的图；
图32是表示后方故障通知帧的格式图。
具体实施例方式
下面，参照附图来详细说明本发明的环形网络和构成环形网络的通信装置以及故障检测和故障通知与路径切换方法的优选实施方式。在下面的实施例中，以MPLS为例，来说明本发明，但是本发明可以适用于构筑逻辑路径来传送帧的所有协议。
图10是说明适用本发明的网络结构和使用了所述网络的多播帧传送单元的图。本构成例中，由4个通信装置101-1～4来构成环形网络。构成环形网络的通信装置的个数可以增减，与本发明没有关系。在构成环形网络的通信装置之间分别通过两条路径来进行连接。在各个路径上帧传送的方向是确定的。这里，作为说明用的例子，将向左旋转方向的传送路径设作传送路径A1001，将向右旋转方向的传送路径设作传送路径B1002。本环形网络上形成多个MPLS标签的每一个的点·点或点·多点的逻辑路径。
图2是表示构成环形网络的通信装置101的结构的图。通信装置101由n个用户接口(下面称为用户IF)201-1～-n、交换器(下面称为SW)202、两个环形接口(下面称为环形IF)203-1、-2和控制部204构成。
用户IF201是与用户终端直接连接或与其他路由器或以太网(注册商标)交换器或G-PON(Gigabit Passive Optical Network千兆比特无源光网络)等连接的接口。从装置外向用户IF201输入的帧，从头信息添加MPLS标签和内部头，而传送到SW202。另外，从SW202向用户IF201输入的帧被删除内部头和MPLS标签后传送到装置外部。
SW202以从用户IF201或环形IF203输入的帧的内部头信息为基础来进行帧的交换。另外，对于多播帧，以内部头信息为基础，将帧复制而分配到规定的IF。
环形IF203是连接相邻的通信装置101的接口。从装置外向环形IF203输入的帧以MPLS头信息为基础来决定帧的目的地，并添加内部头后传送到SW202。另外，从SW202向环形IF203输入的帧删除内部头后传送到相邻节点。
控制部204更新用户IF201、SW202和环形IF203所保持的表信息。另外，收集从各用户IF、环形IF通知的故障信息而通知给管理者。
图11表示在环上设定了多点逻辑路径的情况下的一例。本多点逻辑路径将通信装置101-1的用户IF1100作为发送端，将通信装置101-2的用户IF1101-3和1101-4、通信装置101-3的用户IF1101-1和1101-2作为接收端。图11中在传送路径A1001上设置了现用系统路径1111，在传送路径B1002上设置了备用系统路径1112。这样，通过在不同的传送路径上设置现用系统和备用系统，在发生了一点故障时，通过将路径从现用系统切换为备用系统，可以不中断多播传送地进行提供。另外，多点逻辑路径如图11所示，设置为绕环一周，而在多播发送端节点的用户接口来进行终止。由于通过该设置，所有多点逻辑路径经过形成环形网络的所有节点，所以不需要按每个多点逻辑路径的经过节点管理。图11中，仅描述了将用户IF1100作为发送端的一条多点逻辑路径，但是在本环形网络上设置了将不同的用户IF作为发送端的多个多点逻辑路径。通过对这些所有多点逻辑路径使用本发明中公开的技术，可以进行故障的检测和故障时的路径切换。
首先，对于通信装置101的用户IF201与环形IF203的详细框图及其动作，对于从数据帧接收到发送的处理步骤和管理帧(OAM帧)发送步骤进行详细描述，对于各个部位上的故障发生时的故障检测和通知单元及路径切换单元进行详细描述。
图3是用户IF201的详细框图。用户IF201由帧接收电路300、用户IF输入头分析部301、逻辑路径ID检索表302、A/B选择表303、暂时保存缓冲器304、多播(下面称为MC)复制缓冲器305、选择器306、输入头变换部307、用户IF MPLS标签分配表308、交换器发送电路309、交换器接收电路310、用户IF输出头分析部311、用户IF_MPLS标签检索表312、输出头变换部313、用户IF头变换表314、帧发送电路315、控制部IF330、逻辑路径管理表320、OAM发送处理部321、OAM接收处理部322、OAM插入缓冲器323构成。
若从用户终端侧向本装置输入了数据帧，则首先，在帧接收电路300中分配图5所示的内部头500。
在本通信装置101中，全部在内部头中存储了处理结果，各处理块参照内部头来决定帧的处理。内部头500由逻辑路径ID字段510、A/B传送路径信息字段511、复制标记字段512、用户IF0发送标记字段513、用户IF1发送标记字段514、环形IF0发送标记字段515、环形IF发送标记字段516构成。用户IF发送标记字段为追加了用户IF数的结构。帧接收电路300在内部头500的所有字段上设置缺省值0，而将帧传送到下一块。
用户IF输入头分析部301是参照逻辑路径ID检索表302、A/B选择表303和逻辑路径管理表320的块。用户IF输入头分析部301在接收到数据帧后，例如根据MAC地址或VLAN等的帧头信息，检索逻辑路径ID检索表302。在逻辑路径ID检索表上存储了输入帧所属的逻辑路径ID。
用户IF输入头分析部301在得到逻辑路径ID后，将所取得的逻辑路径ID的信息写入到内部头500的逻辑路径ID字段510上。接着，用户IF输入头分析部301以所取得的逻辑路径ID作为表检索地址来检索A/B选择表303。图6表示A/B选择表303的表格式和表项目。A/B选择表303按每个逻辑路径来保持表示将传送路径A或传送路径B的哪个路径作为当前现用系统路径使用的A/B传送路径信息610。即，A/B选择表303上设置的路径是当前现用系统路径。例如，在A/B传送路径信息610为1比特的信息，值为“0”的情况表示将传送路径A作为现用系统路径来使用，值为“1”的情况表示将传送路径B作为现用系统路径来使用。用户IF输入头分析部301将所取得的A/B传送路径信息610写入到内部头500的A/B传送路径信息字段511上。
接着，用户IF输入头分析部301根据逻辑路径ID和A/B传送路径信息610生成检索地址来检索逻辑路径管理表320。
逻辑路径管理表320是管理每个逻辑路径的使用状态和有无故障状态的表。图7表示逻辑路径管理表320的表格式和表项目。逻辑路径管理表320的表检索地址由传送路径信息610和逻辑路径ID生成。传送路径信息610作为表检索地址的最高位1比特来使用，逻辑路径ID作为低位比特来使用。因此，逻辑路径管理表320的各项目中，高位1比特为“0”的表项目是传送路径A用的项目(A面701)，高位1比特是“1”的表项目是传送路径B用的项目(B面702)。上述表内的检索地址和各项目的地址的地址体系，和后述的MPLS标签分配表308相同，在表上设置了一个逻辑路径的信息时，例如，通过在A面上登记现用系统路径信息，在B面上登记备用系统路径信息，从而可以管理现用和备用两条路径。逻辑路径管理表320的项目由表示当前的路径能否使用的路径堵塞标记710；警告没有接收到正常性确认帧的正常性确认帧未接收标记711；表示逻辑路径是多点逻辑路径的MC(Multi Cast多播)路径标记712；表示本用户IF201是MC(Multi Cast)帧的发送端的MC(Multi Cast)发送端标记713；表示是否需要通过用户IF201来复制帧加以传送的MC(Multi Cast)复制标记714；表示传送路径上是否发生了故障的传送路径故障标记715；通过每隔预先设置的时间将值每次递减计数1、且每次接收到正常性确认帧时将计数值清除为初始设置值(例如3等)，从而对是否在一定时间内不能接收到正常性确认帧进行管理的正常性确认帧接收计数器716；表示本项目的使用状态的项目有效标记717构成。项目有效标记是“1”为项目已登记(使用中)，是“0”为项目没有登记(没有使用)。
用户IF输入头分析部301在取得逻辑路径管理表项目信息后，将MC复制标记714的项目内容设置在内部头500的复制标记512字段上。
用户IF输入头分析部301在上述的处理完成后，将内部头500的复制标记512为“0”的帧存储在暂时保存缓冲器304上，将复制标记512为“1”的帧存储在MC(Multi Cast)复制缓冲器305上。
暂时保存缓冲器304是在从MC复制缓冲器305或OAM插入缓冲器323送出帧过程中暂时保存帧的缓冲器。暂时保存缓冲器304在接收到来自选择器306的帧发送信号后，从缓冲器中读出一个帧。
MC复制缓冲器305是在从暂时保存缓冲器304或OAM插入缓冲器323中送出帧过程中，暂时保存复制标记512为“1”的帧的缓冲器。MC复制缓冲器305在接收到来自选择器306的帧发送信号后，开始帧发送。MC复制缓冲器305在送出帧时，复制2个帧。这时，在从用户IF输入头分析部输入的原始帧是“1”的情况下，将第2个帧的内部头的A/B传送路径信息字段值改写为“0”，在是“0”的情况下改写为“1”，而进行发送。
选择器306对从暂时保存缓冲器304、MC复制缓冲器305、OAM插入缓冲器323的哪个缓冲器中读出帧进行调度(scheduling)，并将帧发送允许信号发送到上述其中一个缓冲器中。接收了帧发送允许信号的上述其中一个缓冲器读出一个帧，而传送到输入头变换部307中。
输入头变换部307是如下所述的块，即根据接收帧的内部头500的逻辑路径ID510和A/B传送路径信息511生成检索地址，来检索MPLS标签分配表308，根据从MPLS标签分配表308检索出的项目信息，来生成MPLS标签而分配给数据帧的块。
图8表示MPLS标签分配表308的表格式和表项目。MPLS标签分配表308的表检索地址根据传送路径信息610和逻辑路径ID生成。传送路径信息610作为表检索地址的最高位1比特使用，逻辑路径ID作为低位比特使用。因此，地址800的高位1比特为“0”的表项目是传送路径A用的项目(A面801)，高位1比特为“1”的表项目是传送路径B用的项目(B面802)。MPLS标签分配表308的各项目由对应于逻辑路径ID的MPLS标签ID810、和表示向哪个环形IF传送帧的输出环形IF信息811构成。
输入头变换部307根据从MPLS标签分配表308检索结果得到的MPLS标签ID，生成MPLS标志(tag)而将MPLS标志分配给接收帧。另外，输出环形IF信息811是“0”的情况下，在内部头500的环形IF0发送标记515字段上设置“1”，在是“1”的情况下，在内部头500的环形IF1发送标记516字段上设置“1”。若上述处理完成，则将帧传送到交换器发送电路309上。
交换器发送电路309是将接收帧传送到交换器202的电路。
以上是将数据帧输入到用户IF上而传送到交换器的流程。接着，说明从交换器向用户IF输入数据帧，并向装置外传送之前的流程。
交换器接收电路310是在从交换器202接收到数据帧后，向用户IF输出头分析部311传送帧的电路。
用户IF输出头分析部311进行正常性确认帧的定期接收确认、根据前方故障通知帧的故障位置确定、和基于路径切换请求帧的确定逻辑路径切换处理。
下面表示用户IF输出分析部311的帧接收时的处理步骤。首先，用户IF输出头分析部311抽出接收帧的MPLS标签ID，并将接收帧识别为数据帧和OAM帧(由于OAM帧除了通常的MPLS标签ID之外，还与识别OAM帧的标签ID有关，所以可以加以识别)。在识别接收帧后，用户IF输出头分析部311将MPLS标签ID作为表检索地址，根据用户IF_MPLS标签取得表项目。图31表示用户IF_MPLS标签检索表312的表格式和表项目。用户IF_MPLS标签检索表312的项目存储了检索逻辑路径管理表320用的逻辑路径ID3101和A/B传送路径信息3102。在接收帧是数据帧的情况下，用户IF输出头分析部311在取得表项目后，在内部头500上写入逻辑路径ID和A/B传送路径信息，并将帧传送到输出头变换部313中。在接收帧是OAM帧的情况下，将帧传送到OAM接收处理部322。
输出头变换部313在接收到帧后，从内部头500中抽出逻辑路径ID，来检索头变换表314。头变换表314是保持VLAN标志处理(该处理包含添加、变换、删除和透过等)等的信息的表，输出头变换部313以头变换表314的项目信息为基础来删除接收帧的MPLS标签标志，进行VLAN标志处理，而将帧传送到帧发送电路315。
帧发送电路315删除内部头500，而将帧发送到装置外。控制部IF330是分组通信装置101的控制部204和用户IF201之间的通信IF。控制部204从控制部IF330进行各种表设置。
以上是用户IF201的块结构和用户IF201内的数据帧的处理步骤。
接着，说明环形IF203的框图和环形IF203内的数据帧的处理步骤。
图4是环形IF201的框图。环形IF201由帧接收电路400、环形IF输入头分析部401、环形IF_MPLS标签检索表402、暂时保存缓冲器403、选择器404、交换器发送电路405、交换器接收电路410、环形IF输出头分析部411、MPLS标签变换表412、帧发送电路413、逻辑路径管理部420、OAM插入缓冲器421和控制部IF430构成。
帧接收电路400在从装置外接收到帧后，分配图5所示的内部头500。这里分配的内部头500与通过用户IF201分配的内部头相同。帧接收电路400在内部头500的所有字段上设置缺省值0而将帧传送到环形IF输入头分析部401中。环形IF203中，进行相同的处理，而与接收帧的类别(数据帧、OAM帧)无关。
环形IF输入头分析部401将接收帧的MPLS标签ID作为表检索地址，从MPLS标签检索表402中取得表项目。
图9表示MPLS标签检索表402的表格式和表项目。MPLS标签检索表402保存表示项目有效或无效的项目有效标记910、表示接收帧的发送目标IF的各标记、用户IF0发送标记911、用户IF1发送标记912、环形IF0发送标记913、环形IF1发送标记914。在多播接收端节点中为了接收本表项目的多播帧，与用户IF的发送标记相同，为了接收多播帧，通过将下一节点存在的环形IF的发送标记分别设置为“1”，而可以进行多播帧的中继和终止。另外，在多播发送端节点中，将应成为本表项目的多播帧发送端的用户IF的发送标记，设置为“1”，从而可以在发送端IF中终止多播帧。进一步，中继多播帧的节点的本表项目为了接收多播帧，通过将下一节点存在的环形IF的发送标记设置为“1”，从而可以进行多播帧的中继。这样，通过设置表，可以构成绕环一周的多点逻辑路径。
环形IF输入头分析部401在取得MPLS标签检索表的项目后，将所取得的项目信息写入到内部头500的用户IF0发送标记513、用户IF1发送标记514、环形IF0发送标记515、环形IF1发送标记516上而将帧存储到暂时保存缓冲器403中。
暂时保存缓冲器403是在从OAM插入缓冲器421中发送帧的过程中，暂时保存帧的缓冲器。暂时保存缓冲器403在接收到来自选择器404的帧发送信号后，从缓冲器中读出一个帧。
选择器404对从暂时保存缓冲器403、OAM插入缓冲器421的哪个缓冲器中读出帧进行调度，并将帧发送信号发送到缓冲器。
交换器发送电路405是将接收帧传送到交换器202的电路。
以上是向环形IF203输入帧而传送到交换器202为止的流程。接着，说明从交换器202将帧输入到环形IF203，并传送到装置外为止的流程。
交换器接收电路410是在从交换器202接收到帧后，将帧传送到环形IF输出头分析部411的电路。
环形IF输出分析部411是将MPLS标签ID作为检索键来进行MPLS标签变换表412的检索，并根据表信息来进行MPLS标签的变换处理的块。
帧发送电路413删除内部头500，并将帧发送到装置外。控制部IF430是分组通信装置101的控制部204和环形IF203之间的通信IF。控制部204从控制部IF430进行各种表设置。
以上是环形IF203的块结构和环形IF203内的数据帧的处理步骤。
接着说明OAM帧的处理。
本发明中多点逻辑路径的导通确认、多点逻辑路径内的故障通知、多点逻辑路径的路径切换中使用正常性确认帧、后方故障通知帧、前方故障通知帧中的至少一个。
首先，说明多点逻辑路径的导通确认和故障通知。
多点逻辑路径的导通确认使用正常性确认帧。图29表示正常性确认帧的帧格式。正常性确认帧2900由识别为是正常性确认帧的功能2901和存储正常性确认帧的发送端节点的发送节点ID字段2902构成。在本帧上添加具有按每个逻辑路径分配的路径标签ID的MPLS标签标志和具有识别本帧是管理系统的帧的标签ID的MPLS标签标志。多播帧发送端节点的用户IF201的OAM发送处理部321定期向现用系统和备用系统的多点逻辑路径发送正常性确认帧2900。正常性确认帧2900通过每个多点逻辑路径的多播帧接收端节点的用户IF和在环上绕一周的发送端节点的用户IF来终止。各终端位置的用户IF的OAM接收处理部322在接收到正常性确认帧2900后，根据MPLS标签ID检索逻辑路径管理表320，并将项目内的正常性帧接收计数器716值清除为初始设置值(例如3)。正常性帧接收计数器716值在后述的OAM发送处理部321的处理流程中定期地每次减一，所以在一定期间不能接收到正常性确认帧2900的情况下，变为0，而可以确认这时逻辑路径上发生了故障。各多播接收端用户IF如上所述，通过定期接收本帧，从而可以确认逻辑路径正常导通。另外，发送端节点的用户也可通过接收自身节点发送的正常性确认帧2900来确认环形网络正常导通了。
另外，在多播帧接收端节点不能接收正常性确认帧2900的情况下，OAM发送处理部321利用多点逻辑路径将后方故障通知帧3200传送到发送端节点的用户IF上。图32表示后方故障通知帧的帧格式。后方故障通知帧3200由识别是后方故障通知帧的功能3201、通知故障的类别的故障类型3202、和确定故障发生的位置的发送IF地址3203构成。通过接收本后方故障通知帧，在发送端节点中可以知道在哪个用户IF上发生了故障。
由于多播帧的发送基本上是单方向，所以在现有的网络和通信装置中不能将多点逻辑路径的故障通知到发送端节点。另外，即使不进行数据帧的发送，也需要在多播帧接收端节点的用户IF和发送端节点的用户IF之间设置故障通知用的点·点路径。但是，本发明中，由于形成多点逻辑路径，使得环为一周，所以可以利用多点逻辑路径向发送端节点传送故障信息。
上面描述了各单独的逻辑路径上的故障检测。接着，描述传送路径的物理故障发生的情况下的检测。传送路径的故障主要因环形接口的故障或光纤的切断等而发生。在发生了这些故障的情况下，由于在对向的环形接口上不能接收光信号，所以从环形IF的光模块(图中未示)发送Loss信息422。接收了该信息的逻辑路径管理部420从上开始依次读出MPLS标签检索表，确认项目有效标记910，而对有效的项目生成前方故障通知帧2800后进行发送。图28表示前方故障通知帧的帧格式。这时，在故障类型2802上设置表示发生了Loss的ID，在发送IF地址2803上设置检测出了Loss的环形IF的地址。另外，将表示OAM帧的标签、确定逻辑路径的MPLS标签(标签ID可从表项目的地址中取得)和内部头500(内部头的字段值设定从表项目得到的信息)添加到前方故障通知帧2800上，并将帧存储在OAM插入缓冲器421上。通过对所有项目进行上述处理，可以对现用系统、备用系统的所有路径通知传送路径故障信息。
在作为现有技术的非专利文献1和2中，接收了前方故障通知帧2800的接收端节点的用户IF利用后方故障通知帧3200通过传送路径向发送端节点的用户IF通知发生了故障。但是，本发明的多点逻辑路径绕环一周，还在发送端节点的用户IF上终止帧，所以接收端节点的用户IF在多点逻辑路径上接收了前方故障通知帧2800的情况下，不发送后方故障通知帧3200也可。由此，发送端节点的用户IF不需要接收大量的后方故障通知帧，可期待处理负载减轻分效果。另外，通过不使用后方故障通知帧3200，还可得到环形网络的频带消耗抑制效果。
接着，说明前方故障通知帧2800的终止处理。前方故障通知帧2800通过用户IF201的OAM接收处理部322来终止。OAM接收处理部322在接收了前方故障通知帧2800的情况下，确认故障类型2802和发送IF地址2803。在故障类型2802为通知发生Loss的类型，且发送IF地址2803是环形IF的地址的情况下，有可能在形成环的路径的一部分上发生了故障，不向接收多播帧的所有用户IF发送帧。
因此，在接收了上述帧的情况下，根据MPLS标签ID检索逻辑路径管理表320，并在项目内的传送路径故障标记715上设置表示发生了故障的“1”。另外，向控制部通知故障帧的帧信息(故障类型和发送IF地址)。在接收了除此之外的前方故障通知帧或后方故障通知帧的情况下，由于在形成环的路径上没有发生故障，所以不设置传送路径故障标记715，仅向控制部204通知故障帧的帧信息。
通过进行以上的处理，在多点逻辑路径的导通确认和故障发生时在多播接收端节点和发送端节点中可以实现故障位置的通知和确定。
接着，说明故障检测时的多点逻辑路径的切换处理。在多点逻辑路径的切换中使用图30所示的路径切换请求帧3000。路径切换请求帧3000由识别是切换请求帧的功能3001、通知切换后使用的传送路径的A/B传送路径信息3002、和存储发送了路径切换请求帧的用户IF的地址的发送IF地址3003构成。
从OAM发送处理部321来发送路径切换请求帧3000的发送处理。另外，在OAM接收处理部322中进行路径切换请求帧3000的终止和路径切换处理。
下面，使用图20、22来说明OAM发送处理部321发送路径切换请求帧3000的步骤。OAM发送处理部321定期对所有表项目进行图20、22所示的流程。
OAM发送处理部321在读出逻辑路径管理表320后，确认项目有效标记717。若项目有效标记717是“1”，即项目有效，则将正常性确认帧接收计数器716的值减去“1”(S101)。
在相减的结果，计数器值为“0”的情况下，在正常性确认帧未接收标记711上设置表示没有接收的“1”(S102、S103)。
接着，确认MC路径标记712，确认本项目是多点逻辑路径还是点·点逻辑路径(S104)。由于点·点逻辑路径的路径切换单元在这里省略，所以流程为END。
在多点逻辑路径的情况下，确认MC发送端标记713，并确认是否是作为多播帧的发送端的用户IF(S105)。多点逻辑路径的切换为发送端节点主动。
首先，确认传送路径故障标记715，判断有无物理传送路径故障。若判断的结果为有故障，则进入到确认进行路径切换的必要性的处理(S106)。
在没有传送路径故障的情况下，为了进行路径正常性确认帧的正常接收确认，则确认正常性确认帧未接收标记711。在判断的结果，正常性确认帧未接收的情况下，由于发生了逻辑路径故障，所以进入到确认路径切换的必要性的处理(S107)。在接收了逻辑路径正常性确认帧的情况下，由于逻辑路径正常导通，所以流程结束。
接着，确认路径堵塞标记而判断检测出了异常的路径是现用系统路径还是备用系统路径(S108)。在备用系统路径的情况下，由于不需要进行路径切换，所以流程结束。
在现用系统路径的情况下，由于需要进行路径切换，所以接下来为了确认备用系统路径有无故障，而取得备用系统路径的表项目。由于备用系统的表项目存在于反转了现用系统路径的项目地址的最高位1比特的地址上，所以可以取得。若接收了备用系统路径的表项目，则S107同样确认传送路径有无故障。在有故障的情况下，判断为现用/备用双重故障，处理进入到图22所示的双重故障路径。另外，在没有传送路径故障的情况下，S108同样进行正常性确认帧的接收确认。在正常性确认帧未接收的情况下，处理进入到现用/备用双重故障处理(S109、S110、S112)。
若知道备用系统路径没有故障，则为了从现用系统路径切换到备用系统路径，生成路径切换请求帧3000。在A/B传送路径信息3002的字段上放入路径切换后所使用的传送路径信息的ID(例如若使用传送路径B，则放入“1”)。另外，将内部头500添加到路径切换请求帧3000的开头而存储到OAM插入缓冲器323上。在添加内部头500时，从逻辑路径管理表320的备用系统路径的表项目的地址700生成逻辑路径ID510字段和A/B传送路径信息511字段的值而进行添加(S111)。
将A/B传送路径信息表303的设置值改变为在路径切换请求帧3000的A/B传送路径信息3002上指定的值(S113)。通过进行该处理，在接着检索A/B传送路径信息表303时，取得与在此之前相反的ID，所以从MPLS标签分配表308取得的项目也取得与在此之前不同的备用系统的项目。
将检测出故障之前现用系统中使用的逻辑路径管理表320项目的路径堵塞标记710设置为“1”，而使路径堵塞(S114)。
将检测出故障之前备用系统中使用的逻辑路径管理表320的项目的路径堵塞标记710设置为“0”，而解除路径的堵塞(S115)。
接着，说明现用/备用双重故障发生时的处理。
在S110或S111中判断为两个系统故障的情况下，OAM发送处理部321判断为双重故障而进行图22所示的流程图的动作。
首先，判断备用系统的路径堵塞标记710是否为“0”。在为“0”的情况下，由于已经在使用备用系统，所以为了避免双重故障，而结束流程(S301)。
在备用系统的路径堵塞标记710是“1”的情况下，为了使用备用系统来发送帧，而将路径切换请求3000发送到备用系统路径。路径切换请求3000的发送方法与S112相同(S302)。
设置为使现用系统的逻辑路径管理表项目的MC复制标记714设为“1”，而完全复制本逻辑路径目标的帧来进行发送(S303)。
将备用系统的路径堵塞标记710设作“0”，两个系统都设置为现用系统(S304)。以上是OAM发送处理部321的路径切换请求帧的发送步骤流程。
接着，使用图21，来说明OAM接收处理部322的路径切换请求帧3000的终止和路径切换处理步骤。
OAM接收处理部322在接收到路径切换请求后，取得逻辑路径管理表项目(S201)。逻辑路径管理表的取得步骤与数据帧的接收处理相同。
在取得逻辑路径管理表后，通过MC发送端标记713来判断自身用户IF是否是多播帧发送端用户IF。在MC发送端标记是“1”的情况下，由于从自身用户IF传送的路径切换请求帧绕环一周而返回，所以原样结束流程。另一方面，在MC发送端标记713是“0”的情况下，由于是接收端IF，所以进入下一步骤(S202)。
将所取得的逻辑路径管理表项目的路径堵塞标记设作“0”(解除堵塞)，将使所取得的逻辑路径管理表项目的检索地址的最高位比特反转的项目(相当于逻辑路径的A面/B面)的路径堵塞标记710的值设作“1”(堵塞)(S203)。
以上是OAM接收处理部322的终止和路径切换处理步骤的流程。通过使逻辑路径管理表项目的路径堵塞标记为“0”，多播接收节点的用户IF可以接收来自新的现用系统路径的帧。
至此，说明了节点单体中的故障发生时的故障检测动作、故障通知动作和逻辑路径切换动作。
下面，使用图12～图19和图23～图24来说明在环形网络内发生了故障的情况下的整体的故障检测、故障通知、逻辑路径切换的流程。
图12和图23是说明在通信装置B101-2的用户IF1201-1中发生了故障的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。
用户IF2001-4上发生的故障，可以考虑是逻辑路径断开和用户IF的光模块的故障等。这时，检测出了故障的用户IF1201-4对现用系统多点逻辑路径和装置B的控制部进行故障通知。对多点逻辑路径的故障通知使用后方故障通知帧3200(S401)。
具有发生了故障的用户IF的通信装置B101-2可以通过发生了故障的用户IF的逻辑路径管理表项目的参照或通过从用户IF1201-4直接进行的故障通知，检测出发生了故障。这时，最好在用户IF1201-4冗余地构成的情况下，进行IF的切换(S402)。通过切换IF，可以正常进行多播帧的正常接收。
装置B的用户IF1200发送的后方故障通知帧3200绕多点逻辑路径一周而传送到多播帧发送端节点的用户IF1200上(S403)。由于是后方故障通知帧，所以用户IF判断为不需要多点逻辑路径切换。
用户IF向装置A的控制部通知故障信息(S404)。
通过以上，可以进行多播帧的接收端节点的用户IF故障位置的确定。
用户IF1201-4的故障对其他多播帧接收端用户IF没有影响。因此，最好是多播帧发送端节点的用户IF1200仅通过向控制部通知故障信息，而不进行多点逻辑路径的切换。
这样，对于在作为多播帧的接收端的通信装置内发生的故障，最好不切换多点逻辑路径，而进行装置内的故障对应。
在利用多点逻辑路径来传送后方故障通知帧的本方式中，还向其他多播帧接收端节点的用户IF1200-1～3发送后方故障通知帧。之后，通过由各用户IF来终止该后方故障通知帧，而可在所有节点中信息共享在哪里发生了怎样的故障。
另外，认为该单独装置的用户IF上发生的故障与其他多播帧接收端没有关系。因此，各接收端用户IF希望过滤删除后方故障通知帧3200。由此，可以减轻向控制部通知与自身节点的帧接收没有关系的信息的负荷。
图13和图24是说明在通信装置B和通信装置C之间的传送路径A(现用系统路径)中例如因光纤的切断等传送路径上发生了故障的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。
传送路径A的故障可以通过从环形IF的光模块作为Loss信息通知给逻辑路径管理部420，来进行检测(S501)。
检测出了故障的环形IF1302-1利用传送路径A对包含图中记载的多点逻辑路径的所有逻辑路径发送前方故障通知帧2800(S502)。
多播帧发送端的用户IF1300通过从现用系统路径接收前方故障通知帧2800，来识别在传送路径上发生了故障，可能存在不能接收多播帧的用户IF(S503)。
这时，从路径管理表中确认备用系统路径有无故障。若确认备用系统路径没有故障，则向传送路径B的备用系统路径发送路径切换请求帧3000(S504)。
路径切换请求帧3000通过备用系统的多点逻辑路径发送到用户IF1301-1～-4。接收了路径切换请求帧3000的用户IF1301-1～-4对由A/B传送路径信息302指定的路径进行路径的切换处理(S505)。
由发送节点来终止通过备用系统的多点逻辑路径传送的路径切换请求帧3000。
装置A的用户IF1300在向备用系统的多点逻辑路径发送路径切换请求帧3000后，开始向备用系统路径发送数据(S507)。
以上为现用系统路径中的传送路径故障发生时的路径切换步骤。通过使用该功能，即使在现有系统路径的传送路径上发生了故障的情况下，也可通过向备用系统切换，从而可以继续进行多播帧的传送。另外，多点逻辑路径因绕环一周，所以可以切换路径，而不用确定故障发生位置，所以不需要对经过节点进行管理。
这里，装置A的用户IF1300在路径切换请求帧2800发送后在备用系统中开始数据发送，但是通过在自身节点中终止路径切换请求帧2800后在备用系统中开始数据发送，从而可以在接收多播帧的所有用户IF中结束路径切换处理后，在备用系统路径上发送数据，所以可以防止切换引起的帧丢弃。
图14和图25是说明现用系统路径中逻辑路径故障发生的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。这里，假定通信装置C的环形IF1402-1的MPLS标签检索表402的项目因人为错误进行了删除或误设置而切断了逻辑路径。
在逻辑路径上发生了故障的情况下，由于发生了故障的IF不能识别故障，所以不能发送前方故障通知帧。这种故障可以通过没有接收到来自作为逻辑路径的起始点的用户IF的正常性确认帧而检测出。在多点逻辑路径的情况下，用户IF1400通过接收自身节点发送的正常性确认帧，来确认逻辑路径的正常性。在逻辑路径上发生了故障的情况下，根据不返回正常性确认帧的情况，可以检测出逻辑路径故障(S601)。
这时，用户IF1400从路径管理表中确认备用系统路径有无故障，若确认为备用系统路径上没有故障，则将路径切换请求帧3000发送到传送路径B的备用系统路径(S602)。
路径切换请求帧3000通过备用系统的多点逻辑路径发送到用户IF1401-1～-4。接收了路径切换请求帧3000的用户IF1401-1～-4进行向A/B传送路径信息302所指定的路径的路径切换处理(S603)。
通过备用系统的多点逻辑路径传送的路径切换请求帧3000在发送节点被终止(S604)。
装置A的用户IF1400在向备用系统的多点逻辑路径发送路径切换请求帧3000后，开始向备用系统路径发送数据(S605)。
以上是逻辑路径故障在现用系统路径上发生时的路径切换步骤。通过使用该功能，在现用系统多点逻辑路径上发生了故障的情况下也可向备用系统路径进行切换，从而可以继续进行多播帧的传送。另外，多点逻辑路径由于绕环一周，所有可以切换路径，而不用确定故障发生位置，所以不需要对经过节点进行管理。
这里，装置A的用户IF1400在路径切换请求帧2800发送后在备用系统中开始数据发送，但是也可在自身节点中终止路径切换请求帧2800后通过备用系统来开始数据发送，从而在接收多播帧的所有用户IF中结束路径切换处理后，通过备用系统路径来发送数据，所以可以防止由切换引起的帧丢弃。
图15表示在检测出了图13、图14所发生的现用系统路径的故障后，向备用系统路径切换后的多点逻辑路径上的帧传送。通过将多点逻辑路径切换到传送路径B，而可继续多播帧的传送。
图16是说明在通信装置C和通信装置D之间的传送路径B(备用系统路径)上例如因光纤的切断等在传送路径上发生了故障的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。
传送路径B的故障可以通过从环形IF的光模块作为Loss信息向逻辑路径管理部420进行通知来检测出。
检测出了故障的环形IF1302-1利用传送路径B对包含图中记载的多点逻辑路径的所有逻辑路径发送前方故障通知帧2800。
多播帧发送端的用户IF1300在前方故障通知帧2800的接收中识别出在传送路径B上发生了故障。
但是，由于传送路径B作为备用系统来使用，所以对多播帧的发送没有影响。因此，用户IF1600仅向控制部报告故障信息，不进行路径的切换。
尽管图中未示出，但是在备用系统路径的逻辑路径上发生了故障的情况下，可以通过图14和图25中说明的逻辑路径的故障检测步骤，对于故障，检测出多点逻辑路径的故障。这时也可因与备用系统路径的传送路径上的故障检测同样的理由，不进行逻辑路径的切换。
图17和图26是说明在通信装置B和通信装置C之间的传送路径A(现用路径)和传送路径B(备用路径)中例如因光纤的切断等在传送路径上发生了故障的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。
传送路径A的故障可以通过从环形IF1702-1的光模块作为Loss信息、传送路径B的故障可以通过从环形IF1702-2的光模块作为Loss信息，通知给各自的环形IF的逻辑路径管理部420来检测出(S701)。
检测出了故障的环形IF1702-1利用传送路径A，环形IF1702-2利用传送路径B，对包含了图中记载的多点逻辑路径的所有逻辑路径发送前方故障通知帧2800(S702)。
多播帧发送端的用户IF1300通过接收来自现用系统路径和备用系统路径的前方故障通知帧2800，来识别出在现用系统和备用系统两个路径上发生了故障(S703)。
这样，在现用系统路径和备用系统路径两个路径上发生了故障的情况下，为了向所有用户IF传送多播帧，可以通过对用户IF1701-1和用户IF1701-2使用备用系统路径，对用户IF1701-3和用户IF1701-4使用现用系统路径，来传送多播帧。因此，向备用系统路径发送路径切换请求帧3000，使得可以通过备用系统路径，来向用当前现用系统路径不能发送数据帧的用户IF1701-1和1701-2，发送数据帧(S704)。
路径切换请求帧3000通过备用系统路径来向用户IF1701-1和-2发送。接收了路径切换请求帧3000的用户IF1701-1和-2进行向由A/B传送路径信息302所指定的路径的路径切换处理(S705)。
使逻辑路径管理表320的MC复制标记714为“1”而有效化，使得装置A的用户IF1700向备用系统路径也可进行帧的传送。由此，在用户IF1700中，变为复制数据帧、向现用系统路径和备用系统路径来传送，而可以向所有用户IF传送多播帧(S706)。
以上为在现用系统路径和备用系统路径中同时发生了传送路径故障时的路径切换步骤。通过使用该功能，即使在现用系统路径和备用系统路径中同时发生了故障的情况下，也可在发送端节点中复制帧向备用系统路径传送，从而可以继续多播帧的传送。
图18和图27是说明在现用系统路径和备用系统路径上发生了逻辑路径故障的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。这里，假定通信装置C的环形IF1802-1的MPLS标签检索表402的现用系统路径用和备用系统路径用的项目，因人为错误进行删除或误设定而切断了逻辑路径。
在逻辑路径上发生了故障的情况下，由于发生了故障的IF不能识别出故障，所以不能发送前方故障通知帧。这种故障可以通过没有接收到来自作为逻辑路径的起始点的用户IF的正常性确认帧而检测出。在多点逻辑路径的情况下，用户IF1800通过接收自身节点发送的正常性确认帧，来确认逻辑路径的正常性。在逻辑路径上发生了故障的情况下，根据不返回正常性确认帧的情况，可以检测出逻辑路径故障。这时，用户IF1800可以根据路径管理表确认现用系统路径和备用系统路径上同时发生了故障(S801)。
这样，在现用系统路径和备用系统路径的两个路径上发生了故障的情况下，为了向所有用户IF传送多播帧，可以通过对用户IF1801-1和用户IF1801-2使用备用系统路径，对用户IF1801-3和用户IF1801-4使用现用系统路径，来传送多播帧。因此，向备用系统路径发送路径切换请求帧3000，使得可以通过备用系统路径，来向以当前现用系统路径不能发送数据帧的用户IF1801-1和1801-2，发送数据帧(S802)。
路径切换请求帧3000通过备用系统路径来向用户IF1801-1和-2发送。接收了路径切换请求帧3000的用户IF1801-1和-2进行向由A/B传送路径信息302所指定的路径的路径切换处理(S803)。
使逻辑路径管理表320的MC复制标记714为“1”而有效化，使得装置A的用户IF1800向备用系统路径也可进行帧的传送。由此，在用户IF1800中，变为复制数据帧、向现用系统路径和备用系统路径来传送，如图19所示，可以向所有用户IF传送多播帧(S804)。
以上为在现用系统路径和备用系统路径中同时发生了逻辑路径故障时的路径切换步骤。通过使用该功能，即使在现用系统路径和备用系统路径中同时发生了逻辑路径故障的情况下，也可在发送端节点中复制帧向备用系统传送，从而可以继续多播帧的传送。
通过使用本实施例，即使是作为仅为单方向通信的多点通信，也可确认对发送端的故障信息传递路径。
另外，由于在多点逻辑路径上传送正常性确认帧，所以各接收端节点可以确认路径的正常性，进一步，发送端节点通过接收到自身节点发送的正常性确认帧，可以确认环上的逻辑路径的正常性。另外，在发生了故障的情况下，通过在多点逻辑路径上传送前方故障通知帧，不需要设置故障通知用的逻辑路径等，而可以将路径中途和接收端节点上的故障信息通知到发送端节点。进一步，由于所有的多点逻辑路径构成为绕环一周，所以不需要按每个逻辑路径来对经过节点进行管理。
另外，由于根据故障位置来进行逻辑路径的切换，复制帧而传送到多播路径，所以可以继续提供多播发送。
另外，虽然没有图示，但是在交换器202中进行帧的复制，在环形IF203中将MPLS标签路径切换为现用系统路径用和备用系统路径用的方式中也可得到同样的效果。
权利要求
1.一种网络系统，在该网络系统中通信装置按环状连接，并形成传送方向相反且彼此成对的第一、第二环形网络，其中该通信装置具有环形接口，连接形成环形网络的通信装置；用户接口，连接用户终端或没有形成环形网络的其他通信装置；和交换单元，根据头信息，将从各接口输入的帧传输到所希望的输出目标，其特征在于按传输多播数据的每个多播流，在所述第一环形网络上形成多点逻辑路径的现用系统路径，在所述第二环形网络上形成多点逻辑路径的备用系统路径；所述现用系统路径和备用系统路径的多点逻辑路径分别包含以环内的多播发送端通信装置的用户接口为起始点、并以与通过构成环形网络的各通信装置接收所述多播数据的用户连接的多播接收端通信装置的用户接口为第一终端点的路径，和经过构成环形网络的通信装置并以所述多播发送端通信装置的用户接口为第二终端点的路径。
2.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于所述现用系统路径和备用系统路径的多点逻辑路径的正常性确认为，通过从所述多播发送端通信装置的用户接口定期插入路径正常性确认帧，并在所述多播接收端通信装置的用户接口终止，从而监视作为所述起始点的所述多播发送端通信装置的用户接口和作为所述第一终端点的所述多播接收端通信装置的用户接口之间的路径的正常性。
3.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于所述现用系统路径和备用系统路径的多点逻辑路径的正常性确认为，通过在所述多播发送端通信装置的用户接口也终止所述路径正常性确认帧，从而监视作为所述起始点的所述多播发送端通信装置的用户接口和作为所述第二终端点的所述多播发送端通信装置的用户接口之间的路径的正常性。
4.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于在所述第一或第二环形网络的传送路径上检测出了故障的通信装置，将前方故障通知帧发送到在发生了所述故障的环形网络上形成的多点逻辑路径，并依次经过形成所述环形网络的通信装置，传输到作为多点逻辑路径的第二终端点的所述多播发送端通信装置的用户接口。
5.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于在某个所述多播接收端通信装置的用户接口上发生了故障的情况下，所述多播接收端通信装置将后方故障通知帧发送到发生了所述故障的环形网络上形成的多点逻辑路径，并依次经过形成所述环形网络的通信装置，传输到作为所述多点逻辑路径的第二终端点的所述多播发送端通信装置的用户接口。
6.根据权利要求3所述的网络系统，其特征在于作为所述第二终端点的所述多播发送端通信装置的用户接口通过检测出在一定期间没有接收到所述路径正常性确认帧的情况，检测出所述多点逻辑路径上发生了故障。
7.根据权利要求4所述的网络系统，其特征在于在检测出所述故障时，所述多播发送端通信装置判断所述前方故障通知帧是从现用系统路径发送的还是从备用系统路径发送的，在是从现用系统路径发送的情况下，将所述多点逻辑路径从现用系统路径切换为备用系统以进行多播帧的传输，在所述前方故障通知帧是从备用系统路径发送的情况下，继续以现用系统路径传输多播帧，在所述前方故障通知帧是从现用系统路径和备用系统路径两者发送的情况下，通过所述多播发送端通信装置来复制多播帧并传输到现用系统路径和备用系统路径两者。
8.根据权利要求5所述的网络系统，其特征在于在检测出所述故障时，所述多播发送端通信装置判断为所述前方故障通知帧是从所述多播接收端通信装置的用户接口发送的，不进行多点逻辑路径的切换。
9.根据权利要求6所述的网络系统，其特征在于多播发送端通信装置在检测出所述故障时，在现用系统路径的多点逻辑路径上发生了故障的情况下，将所述多点逻辑路径从现用系统路径切换为备用系统并进行多播帧的传输，在备用系统路径的多点逻辑路径上发生了故障的情况下，继续以现用系统路径传输多播帧，在现用系统路径和备用系统路径两者发生了故障的情况下，通过所述多播发送端通信装置来复制多播帧并传输到现用系统路径和备用系统路径两者。
10.一种通信装置，具有环形接口，与形成环形网络的通信装置连接；用户接口，与用户终端或没有形成环形网络的其他通信装置连接；以及交换单元，根据头信息，将从所述各接口输入的帧传输到所希望的输出，其特征在于所述环形接口连接至传送方向相反且彼此成对的第一、第二环形网络，并具有环形接口逻辑路径管理部，该环形接口逻辑路径管理部在检测出形成所述环形网络的传送路径已阻断时，对通过所述环形接口的所有逻辑路径发送前方故障通知帧；所述用户接口具有逻辑路径表，根据来自装置外的输入帧的头检索在所述环形网络上形成的逻辑路径；传送路径信息表，判断当前使用中的逻辑路径是所述第一环形网络上的逻辑路径还是所述第二环形网络上的逻辑路径；头变换表，用于识别所述环形网络上的逻辑路径；逻辑路径管理表，保持所述逻辑路径的状态；逻辑路径管理部，根据在逻辑路径管理表中保持的信息判断当前的路径的状况并发送路径正常性确认帧、前方故障通知帧、和路径切换请求帧；以及用户接口头分析部，根据从所述交换单元输入的帧的头来识别数据帧、所述前方故障通知帧、所述正常性确认帧、和所述路径切换请求帧。
11.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于所述逻辑路径管理表和所述头变换表保持现用系统路径用的信息和备用系统路径用的信息。
12.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于所述逻辑路径管理表由多个表项目构成，所述项目包括多播路径标记，用于识别是多点逻辑路径；多播发送端标记，用于识别本通信装置是所述多点逻辑路径的多播发送端通信装置；多播复制标记，表示需要通过本通信装置复制多播帧，并传输到现用系统逻辑路径和备用系统逻辑路径两者；故障发生标记，表示在所述多点逻辑路径经过的传送路径上发生了故障；以及正常性确认帧未接收标记，表示所述多点逻辑路径根据路径正常性确认帧未接收的情况，检测出了所述多点逻辑路径上发生故障。
13.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于所述用户接口的逻辑路径管理部参照所述逻辑路径管理表，根据表示多点逻辑路径上有故障的所述故障发生标记和正常性确认帧的是否接收来判断有无故障，并在确认了故障的情况下判断确认了故障的多点逻辑路径是现用系统路径还是备用系统路径，若是现用系统路径则参照备用系统路径的项目，在根据备用系统路径的项目判断为备用系统路径上没有故障的情况下，向该备用系统路径传输路径切换请求帧，并将所述传送路径信息表改写为与检测出故障之前所使用的传送路径相反的传送路径，并利用所述备用系统路径来传输帧，在所述备用系统路径上有故障的情况下，将路径切换请求帧传输到所述备用系统路径并在所述现用系统路径的项目的所述多播复制标记上设置表示需要复制帧的标记。
全文摘要
在环形网络中使用构成以MPLS等为代表的逻辑路径的传送协议来实现构成多点逻辑路径时的多点逻辑路径上的故障通知和逻辑路径切换。预先设置现用系统/备用系统两个路径的多点逻辑路径，其中该多点逻辑路径将从发送端节点发送的帧不仅发送到多播帧接收端节点，还绕环一周而传送到发送端节点，并在发送端节点中终止帧。检测出了故障的节点将前方故障通知帧发送到产生了故障的多播逻辑路径。接收了前方故障通知帧的发送端节点中止所接收的多播逻辑路径的使用，在没有接收所述前方故障通知帧的路径上进行帧的发送。另外，若从两个多播逻辑路径上接收了前方故障通知帧，则发送端节点复制帧而向两个多播逻辑路径传送。
文档编号H04L12/42GK101056184SQ20071000590
公开日2007年10月17日 申请日期2007年2月15日 优先权日2006年4月12日
发明者高濑诚由, 坂本健一, 水谷昌彦, 远藤英树, 芦贤浩, 菅野隆行, 本山信行 申请人:日立通讯技术株式会社
技术领域：
本发明涉及通信装置，尤其涉及在与环形网络连接的多个节点之间构成以MPLS等为代表的逻辑路径的传送协议中，构成多点逻辑路径时的多点逻辑路径上的故障通知和逻辑路径切换方法，以及具有该功能的通信装置。
背景技术：
受到近年来接入网络的宽带化影响，开始提供将如现有电视广播这样的作为海量存储媒体的广播业务以多播方式发送给用户的业务。这种广播发送业务中，对用户来说，可以假想从WAN(Wide AreaNetwork广域网)侧设置的广播站的发送装置向用户发送数据流的形态。广播业务等不允许因传送路径的故障造成的业务中断。因此，WAN中，从一个发送端点连结多个接收端点的多点逻辑路径线路上的故障检测单元和路径切换单元是必须的。环形网络是从路径管理及故障点检测的容易性等观点来看，在WAN(Wide Area Network)或MAN(Metro Area Network城域网)等设施中经常使用的网络拓扑。图1是说明一般环形网络的图。通过两条传送路径来连接从通信装置101-1到101-4的4个节点。环形网络中，在传送路径发生故障时，为了不中断业务地进行提供，而准备了现用系统的环102和备用系统的环103两条路径。在ISP或通信公司(carrier)提供的WAN或MAN等中，由于要求高可靠性，所以必须监视传送路径的状态，或立即检测出故障状态，或避免故障点等的维护管理功能。
因此，非专利文献1中规定了“点·点ATM逻辑路径”，非专利文献2中规定了“点·点MPLS逻辑路径”中的故障检测和通知方法。在非专利文献1和非专利文献2中使用路径的正常性确认帧来确认逻辑路径的导通性。另外，在逻辑路径上检测出了故障的情况下，通过前方故障通知帧将故障通知给数据接收端节点。数据接收端节点通过后方故障通知帧向数据发送端节点通知故障。这时，由于在点·点逻辑路径的情况下构成上行/下行两个方向的逻辑路径，所以利用故障发生路径将前方故障通知帧传送到接收端节点，利用相对的路径将后方故障通知帧传送到发送端节点来进行故障通知(下文中，将正常性确认帧、前方故障通知帧和后方故障通知帧称作管理帧(OAM帧))。
另外，例如在非专利文献3中规定了环形网络中故障发生时的故障点避免单元。非专利文献3中，若检测出物理线路上的故障，则以以下步骤来避免故障点1.将故障检测位置传到环构成节点。2.若接收到故障信息，则在各节点中再次重新计算路径。3.构成不通过故障发生点的路径。
非专利文献1ITU-T Recommendation I.610、“B-ISDNoperation and maintenance principles and functions”非专利文献2ITU-T Recommendation Y.1711、“Requirementsfor Operation & Maintenance functionality for MPLS networks”非专利文献3IEEE802.17(RPRResilient Packet Ring)但是，在非专利文献1和非专利文献2中尽管规定了点·点逻辑路径中的故障检测方法和通知方法，但没有规定多点逻辑路径中的故障通知方法。进一步，由于多点逻辑路径是单方向通信用的路径，所以虽然可以通过前方故障通知帧向接收端节点进行故障通知，但是不能向发送端节点进行故障通知。在现有的手段中为了向发送端节点进行故障通知，需要在所有接收端节点和发送端接收之间确立故障通知用的逻辑路径。因此，在现有手段中不能进行多点逻辑路径上的故障检测及其通知。
另外，在以没有路径的概念的Ethernet(以太网)(注册商标)为对象的非专利文献3中，表示了在环形网络上的物理线路故障发生时的故障点避免单元。由于Ethernet(注册商标)中没有逻辑路径的概念，所以对于因人为错误等引起的路径表的错误设定等产生的逻辑路径故障(物理线路没有故障，但不能在任意的目标的数据之间进行通信的故障)，不成为切换的对象。因此，不适于提供确认每个逻辑路径的连接性的可靠性高的通信的连接型网络。另外，专利文献3中没有公开故障发生时的多播数据的保护手段。
发明内容
本发明的第一目的是以端对多端(end to multi end)来管理多点逻辑路径，在故障发生时实现对各个端对端(end to end)路径的故障位置的确定。
本发明的第二目的是实现在环形网络上的物理线路故障和逻辑路径故障检测时继续提供多播数据发送的保护功能。
为了实现上述第一目的，本发明中，其特征在于，仅多点逻辑路径具有不仅将从发送端节点发送的帧发送到多播帧接收端节点中，还绕环一周而传送到发送端节点，并且在发送端节点中终止帧的单元；将点·点逻辑路径的正常性确认帧周期性发送到上述多点逻辑路径的单元；以及，在构成环的接口中检测出故障时，将前方故障通知帧发送到上述多点逻辑路径，并向发送端节点和接收端节点通知发生故障的单元。
另外，为了实现上述第二目的，本发明中，具有按环形网络上发送多播帧的每个多播流，从发送端节点到接收端节点之间设置在环形网络正常时使用的现用系统用的多点逻辑路径、和在异常时使用的备用系统用的多点逻辑路径的单元；与物理线路故障或逻辑路径故障等的故障种类无关地、按逻辑路径单位来进行故障通知的单元；通过在发送端节点中检测出接收到前方故障通知帧或没有接收到自身节点发送的正常性确认帧，而按每个逻辑路径检测出故障的单元；判断逻辑路径故障是在现用系统中发生、在备用系统中发生、还是在两个系统中发生的单元；在仅在现用系统中发生了故障的情况下，将多点逻辑路径切换到备用系统，来传送多播帧，在仅在备用系统中发生了故障的情况下，由于现用系统没有故障而不切换路径，原样传送多播帧，并且在现用系统和备用系统发生了故障的情况下，在发送端节点中复制数据而将多播帧发送到现用系统和备用系统两者的路径的单元。
根据具有实现上述第一目的用的特征的本发明的通信装置，由于多点逻辑路径构成为从发送端节点到发送端节点绕环一周，所以，即使是基本上仅是单方向的通信的多播通信，也可确保对发送端的故障信息传递路径。另外，由于在多点逻辑路径上传送正常性确认帧，所以各接收端节点可以确认路径的正常性，进一步，通过发送端节点接收到自身节点发送的正常性确认帧，可以确认环上的逻辑路径的正常性。另外，通过在发生了故障的情况下在多点逻辑路径上传送前方故障通知帧，可以将中间路径和接收端节点的故障信息通知到发送端节点，而不需要设置故障通知用的逻辑路径等。
另外，根据具有实现上述第二目的用的特征的本发明的通信装置，根据故障位置来进行逻辑路径的切换，由于复制帧后传送到多点传送路径，所以可以继续提供多播发送。
图1是表示一般的环形网络拓扑的图；图2是表示本发明的通信装置的图；图3是表示本发明的通信装置的用户IF的图；图4是表示本发明的通信装置的环形IF的图；图5是表示在本发明的通信装置内使用的内部头的格式图；图6是说明A/B选择表的格式和项目的图；图7是说明逻辑路径管理表的格式和项目的图；图8是说明MPLS标签分配表的格式和项目的图；图9是说明MPLS标签检索表的格式和项目的图；图10是表示在本发明的通信装置中构筑的环形网络的图；图11是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网路上构成的多点逻辑路径的图；图12是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网络上构成的多点逻辑路径上的用户IF中发生了故障的状态的图；图13是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网络的传送路径A上发生了故障的状态的图；图14是在本发明的通信装置上构筑的环形网络上构成的多点逻辑路径上产生了故障的状态的图；图15是表示将多点逻辑路径从现用系统切换到备用系统的状态的图；图16是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网络的传送路径B上发生了故障的状态的图；图17是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网络的传送路径A和传送路径B上产生了故障的状态的图；图18是表示在本发明的通信装置上构筑的环形网络上构成的多点逻辑路径的现用系统和备用系统两者中发生了故障的状态的图；图19是通过由用户IF来复制帧，从而向多点逻辑路径上的用户IF发送多播帧的图；图20是进行路径切换用的流程图；图21是发送路径切换请求帧用的流程图；图22是在现用系统路径和备用系统路径的双重故障发生时的路径切换流程图；图23是说明在图12中表示的故障发生时的故障检测顺序的图；图24是说明图13所表示的故障发生时的故障检测和路径切换的顺序图；图25是说明图14所表示的故障发生时的故障检测和路径切换的顺序图；图26是说明图17所表示的故障发生时的故障检测和路径切换的顺序图；图27是说明图18所表示的故障发生时的故障检测和路径切换的顺序图；图28是表示前方故障通知帧的格式图；图29是表示路径正常性确认帧的格式图；图30是表示路径切换请求帧的格式图；图31是说明MPLS标签分配表的格式和项目的图；
图32是表示后方故障通知帧的格式图。
具体实施例方式
下面，参照附图来详细说明本发明的环形网络和构成环形网络的通信装置以及故障检测和故障通知与路径切换方法的优选实施方式。在下面的实施例中，以MPLS为例，来说明本发明，但是本发明可以适用于构筑逻辑路径来传送帧的所有协议。
图10是说明适用本发明的网络结构和使用了所述网络的多播帧传送单元的图。本构成例中，由4个通信装置101-1～4来构成环形网络。构成环形网络的通信装置的个数可以增减，与本发明没有关系。在构成环形网络的通信装置之间分别通过两条路径来进行连接。在各个路径上帧传送的方向是确定的。这里，作为说明用的例子，将向左旋转方向的传送路径设作传送路径A1001，将向右旋转方向的传送路径设作传送路径B1002。本环形网络上形成多个MPLS标签的每一个的点·点或点·多点的逻辑路径。
图2是表示构成环形网络的通信装置101的结构的图。通信装置101由n个用户接口(下面称为用户IF)201-1～-n、交换器(下面称为SW)202、两个环形接口(下面称为环形IF)203-1、-2和控制部204构成。
用户IF201是与用户终端直接连接或与其他路由器或以太网(注册商标)交换器或G-PON(Gigabit Passive Optical Network千兆比特无源光网络)等连接的接口。从装置外向用户IF201输入的帧，从头信息添加MPLS标签和内部头，而传送到SW202。另外，从SW202向用户IF201输入的帧被删除内部头和MPLS标签后传送到装置外部。
SW202以从用户IF201或环形IF203输入的帧的内部头信息为基础来进行帧的交换。另外，对于多播帧，以内部头信息为基础，将帧复制而分配到规定的IF。
环形IF203是连接相邻的通信装置101的接口。从装置外向环形IF203输入的帧以MPLS头信息为基础来决定帧的目的地，并添加内部头后传送到SW202。另外，从SW202向环形IF203输入的帧删除内部头后传送到相邻节点。
控制部204更新用户IF201、SW202和环形IF203所保持的表信息。另外，收集从各用户IF、环形IF通知的故障信息而通知给管理者。
图11表示在环上设定了多点逻辑路径的情况下的一例。本多点逻辑路径将通信装置101-1的用户IF1100作为发送端，将通信装置101-2的用户IF1101-3和1101-4、通信装置101-3的用户IF1101-1和1101-2作为接收端。图11中在传送路径A1001上设置了现用系统路径1111，在传送路径B1002上设置了备用系统路径1112。这样，通过在不同的传送路径上设置现用系统和备用系统，在发生了一点故障时，通过将路径从现用系统切换为备用系统，可以不中断多播传送地进行提供。另外，多点逻辑路径如图11所示，设置为绕环一周，而在多播发送端节点的用户接口来进行终止。由于通过该设置，所有多点逻辑路径经过形成环形网络的所有节点，所以不需要按每个多点逻辑路径的经过节点管理。图11中，仅描述了将用户IF1100作为发送端的一条多点逻辑路径，但是在本环形网络上设置了将不同的用户IF作为发送端的多个多点逻辑路径。通过对这些所有多点逻辑路径使用本发明中公开的技术，可以进行故障的检测和故障时的路径切换。
首先，对于通信装置101的用户IF201与环形IF203的详细框图及其动作，对于从数据帧接收到发送的处理步骤和管理帧(OAM帧)发送步骤进行详细描述，对于各个部位上的故障发生时的故障检测和通知单元及路径切换单元进行详细描述。
图3是用户IF201的详细框图。用户IF201由帧接收电路300、用户IF输入头分析部301、逻辑路径ID检索表302、A/B选择表303、暂时保存缓冲器304、多播(下面称为MC)复制缓冲器305、选择器306、输入头变换部307、用户IF MPLS标签分配表308、交换器发送电路309、交换器接收电路310、用户IF输出头分析部311、用户IF_MPLS标签检索表312、输出头变换部313、用户IF头变换表314、帧发送电路315、控制部IF330、逻辑路径管理表320、OAM发送处理部321、OAM接收处理部322、OAM插入缓冲器323构成。
若从用户终端侧向本装置输入了数据帧，则首先，在帧接收电路300中分配图5所示的内部头500。
在本通信装置101中，全部在内部头中存储了处理结果，各处理块参照内部头来决定帧的处理。内部头500由逻辑路径ID字段510、A/B传送路径信息字段511、复制标记字段512、用户IF0发送标记字段513、用户IF1发送标记字段514、环形IF0发送标记字段515、环形IF发送标记字段516构成。用户IF发送标记字段为追加了用户IF数的结构。帧接收电路300在内部头500的所有字段上设置缺省值0，而将帧传送到下一块。
用户IF输入头分析部301是参照逻辑路径ID检索表302、A/B选择表303和逻辑路径管理表320的块。用户IF输入头分析部301在接收到数据帧后，例如根据MAC地址或VLAN等的帧头信息，检索逻辑路径ID检索表302。在逻辑路径ID检索表上存储了输入帧所属的逻辑路径ID。
用户IF输入头分析部301在得到逻辑路径ID后，将所取得的逻辑路径ID的信息写入到内部头500的逻辑路径ID字段510上。接着，用户IF输入头分析部301以所取得的逻辑路径ID作为表检索地址来检索A/B选择表303。图6表示A/B选择表303的表格式和表项目。A/B选择表303按每个逻辑路径来保持表示将传送路径A或传送路径B的哪个路径作为当前现用系统路径使用的A/B传送路径信息610。即，A/B选择表303上设置的路径是当前现用系统路径。例如，在A/B传送路径信息610为1比特的信息，值为“0”的情况表示将传送路径A作为现用系统路径来使用，值为“1”的情况表示将传送路径B作为现用系统路径来使用。用户IF输入头分析部301将所取得的A/B传送路径信息610写入到内部头500的A/B传送路径信息字段511上。
接着，用户IF输入头分析部301根据逻辑路径ID和A/B传送路径信息610生成检索地址来检索逻辑路径管理表320。
逻辑路径管理表320是管理每个逻辑路径的使用状态和有无故障状态的表。图7表示逻辑路径管理表320的表格式和表项目。逻辑路径管理表320的表检索地址由传送路径信息610和逻辑路径ID生成。传送路径信息610作为表检索地址的最高位1比特来使用，逻辑路径ID作为低位比特来使用。因此，逻辑路径管理表320的各项目中，高位1比特为“0”的表项目是传送路径A用的项目(A面701)，高位1比特是“1”的表项目是传送路径B用的项目(B面702)。上述表内的检索地址和各项目的地址的地址体系，和后述的MPLS标签分配表308相同，在表上设置了一个逻辑路径的信息时，例如，通过在A面上登记现用系统路径信息，在B面上登记备用系统路径信息，从而可以管理现用和备用两条路径。逻辑路径管理表320的项目由表示当前的路径能否使用的路径堵塞标记710；警告没有接收到正常性确认帧的正常性确认帧未接收标记711；表示逻辑路径是多点逻辑路径的MC(Multi Cast多播)路径标记712；表示本用户IF201是MC(Multi Cast)帧的发送端的MC(Multi Cast)发送端标记713；表示是否需要通过用户IF201来复制帧加以传送的MC(Multi Cast)复制标记714；表示传送路径上是否发生了故障的传送路径故障标记715；通过每隔预先设置的时间将值每次递减计数1、且每次接收到正常性确认帧时将计数值清除为初始设置值(例如3等)，从而对是否在一定时间内不能接收到正常性确认帧进行管理的正常性确认帧接收计数器716；表示本项目的使用状态的项目有效标记717构成。项目有效标记是“1”为项目已登记(使用中)，是“0”为项目没有登记(没有使用)。
用户IF输入头分析部301在取得逻辑路径管理表项目信息后，将MC复制标记714的项目内容设置在内部头500的复制标记512字段上。
用户IF输入头分析部301在上述的处理完成后，将内部头500的复制标记512为“0”的帧存储在暂时保存缓冲器304上，将复制标记512为“1”的帧存储在MC(Multi Cast)复制缓冲器305上。
暂时保存缓冲器304是在从MC复制缓冲器305或OAM插入缓冲器323送出帧过程中暂时保存帧的缓冲器。暂时保存缓冲器304在接收到来自选择器306的帧发送信号后，从缓冲器中读出一个帧。
MC复制缓冲器305是在从暂时保存缓冲器304或OAM插入缓冲器323中送出帧过程中，暂时保存复制标记512为“1”的帧的缓冲器。MC复制缓冲器305在接收到来自选择器306的帧发送信号后，开始帧发送。MC复制缓冲器305在送出帧时，复制2个帧。这时，在从用户IF输入头分析部输入的原始帧是“1”的情况下，将第2个帧的内部头的A/B传送路径信息字段值改写为“0”，在是“0”的情况下改写为“1”，而进行发送。
选择器306对从暂时保存缓冲器304、MC复制缓冲器305、OAM插入缓冲器323的哪个缓冲器中读出帧进行调度(scheduling)，并将帧发送允许信号发送到上述其中一个缓冲器中。接收了帧发送允许信号的上述其中一个缓冲器读出一个帧，而传送到输入头变换部307中。
输入头变换部307是如下所述的块，即根据接收帧的内部头500的逻辑路径ID510和A/B传送路径信息511生成检索地址，来检索MPLS标签分配表308，根据从MPLS标签分配表308检索出的项目信息，来生成MPLS标签而分配给数据帧的块。
图8表示MPLS标签分配表308的表格式和表项目。MPLS标签分配表308的表检索地址根据传送路径信息610和逻辑路径ID生成。传送路径信息610作为表检索地址的最高位1比特使用，逻辑路径ID作为低位比特使用。因此，地址800的高位1比特为“0”的表项目是传送路径A用的项目(A面801)，高位1比特为“1”的表项目是传送路径B用的项目(B面802)。MPLS标签分配表308的各项目由对应于逻辑路径ID的MPLS标签ID810、和表示向哪个环形IF传送帧的输出环形IF信息811构成。
输入头变换部307根据从MPLS标签分配表308检索结果得到的MPLS标签ID，生成MPLS标志(tag)而将MPLS标志分配给接收帧。另外，输出环形IF信息811是“0”的情况下，在内部头500的环形IF0发送标记515字段上设置“1”，在是“1”的情况下，在内部头500的环形IF1发送标记516字段上设置“1”。若上述处理完成，则将帧传送到交换器发送电路309上。
交换器发送电路309是将接收帧传送到交换器202的电路。
以上是将数据帧输入到用户IF上而传送到交换器的流程。接着，说明从交换器向用户IF输入数据帧，并向装置外传送之前的流程。
交换器接收电路310是在从交换器202接收到数据帧后，向用户IF输出头分析部311传送帧的电路。
用户IF输出头分析部311进行正常性确认帧的定期接收确认、根据前方故障通知帧的故障位置确定、和基于路径切换请求帧的确定逻辑路径切换处理。
下面表示用户IF输出分析部311的帧接收时的处理步骤。首先，用户IF输出头分析部311抽出接收帧的MPLS标签ID，并将接收帧识别为数据帧和OAM帧(由于OAM帧除了通常的MPLS标签ID之外，还与识别OAM帧的标签ID有关，所以可以加以识别)。在识别接收帧后，用户IF输出头分析部311将MPLS标签ID作为表检索地址，根据用户IF_MPLS标签取得表项目。图31表示用户IF_MPLS标签检索表312的表格式和表项目。用户IF_MPLS标签检索表312的项目存储了检索逻辑路径管理表320用的逻辑路径ID3101和A/B传送路径信息3102。在接收帧是数据帧的情况下，用户IF输出头分析部311在取得表项目后，在内部头500上写入逻辑路径ID和A/B传送路径信息，并将帧传送到输出头变换部313中。在接收帧是OAM帧的情况下，将帧传送到OAM接收处理部322。
输出头变换部313在接收到帧后，从内部头500中抽出逻辑路径ID，来检索头变换表314。头变换表314是保持VLAN标志处理(该处理包含添加、变换、删除和透过等)等的信息的表，输出头变换部313以头变换表314的项目信息为基础来删除接收帧的MPLS标签标志，进行VLAN标志处理，而将帧传送到帧发送电路315。
帧发送电路315删除内部头500，而将帧发送到装置外。控制部IF330是分组通信装置101的控制部204和用户IF201之间的通信IF。控制部204从控制部IF330进行各种表设置。
以上是用户IF201的块结构和用户IF201内的数据帧的处理步骤。
接着，说明环形IF203的框图和环形IF203内的数据帧的处理步骤。
图4是环形IF201的框图。环形IF201由帧接收电路400、环形IF输入头分析部401、环形IF_MPLS标签检索表402、暂时保存缓冲器403、选择器404、交换器发送电路405、交换器接收电路410、环形IF输出头分析部411、MPLS标签变换表412、帧发送电路413、逻辑路径管理部420、OAM插入缓冲器421和控制部IF430构成。
帧接收电路400在从装置外接收到帧后，分配图5所示的内部头500。这里分配的内部头500与通过用户IF201分配的内部头相同。帧接收电路400在内部头500的所有字段上设置缺省值0而将帧传送到环形IF输入头分析部401中。环形IF203中，进行相同的处理，而与接收帧的类别(数据帧、OAM帧)无关。
环形IF输入头分析部401将接收帧的MPLS标签ID作为表检索地址，从MPLS标签检索表402中取得表项目。
图9表示MPLS标签检索表402的表格式和表项目。MPLS标签检索表402保存表示项目有效或无效的项目有效标记910、表示接收帧的发送目标IF的各标记、用户IF0发送标记911、用户IF1发送标记912、环形IF0发送标记913、环形IF1发送标记914。在多播接收端节点中为了接收本表项目的多播帧，与用户IF的发送标记相同，为了接收多播帧，通过将下一节点存在的环形IF的发送标记分别设置为“1”，而可以进行多播帧的中继和终止。另外，在多播发送端节点中，将应成为本表项目的多播帧发送端的用户IF的发送标记，设置为“1”，从而可以在发送端IF中终止多播帧。进一步，中继多播帧的节点的本表项目为了接收多播帧，通过将下一节点存在的环形IF的发送标记设置为“1”，从而可以进行多播帧的中继。这样，通过设置表，可以构成绕环一周的多点逻辑路径。
环形IF输入头分析部401在取得MPLS标签检索表的项目后，将所取得的项目信息写入到内部头500的用户IF0发送标记513、用户IF1发送标记514、环形IF0发送标记515、环形IF1发送标记516上而将帧存储到暂时保存缓冲器403中。
暂时保存缓冲器403是在从OAM插入缓冲器421中发送帧的过程中，暂时保存帧的缓冲器。暂时保存缓冲器403在接收到来自选择器404的帧发送信号后，从缓冲器中读出一个帧。
选择器404对从暂时保存缓冲器403、OAM插入缓冲器421的哪个缓冲器中读出帧进行调度，并将帧发送信号发送到缓冲器。
交换器发送电路405是将接收帧传送到交换器202的电路。
以上是向环形IF203输入帧而传送到交换器202为止的流程。接着，说明从交换器202将帧输入到环形IF203，并传送到装置外为止的流程。
交换器接收电路410是在从交换器202接收到帧后，将帧传送到环形IF输出头分析部411的电路。
环形IF输出分析部411是将MPLS标签ID作为检索键来进行MPLS标签变换表412的检索，并根据表信息来进行MPLS标签的变换处理的块。
帧发送电路413删除内部头500，并将帧发送到装置外。控制部IF430是分组通信装置101的控制部204和环形IF203之间的通信IF。控制部204从控制部IF430进行各种表设置。
以上是环形IF203的块结构和环形IF203内的数据帧的处理步骤。
接着说明OAM帧的处理。
本发明中多点逻辑路径的导通确认、多点逻辑路径内的故障通知、多点逻辑路径的路径切换中使用正常性确认帧、后方故障通知帧、前方故障通知帧中的至少一个。
首先，说明多点逻辑路径的导通确认和故障通知。
多点逻辑路径的导通确认使用正常性确认帧。图29表示正常性确认帧的帧格式。正常性确认帧2900由识别为是正常性确认帧的功能2901和存储正常性确认帧的发送端节点的发送节点ID字段2902构成。在本帧上添加具有按每个逻辑路径分配的路径标签ID的MPLS标签标志和具有识别本帧是管理系统的帧的标签ID的MPLS标签标志。多播帧发送端节点的用户IF201的OAM发送处理部321定期向现用系统和备用系统的多点逻辑路径发送正常性确认帧2900。正常性确认帧2900通过每个多点逻辑路径的多播帧接收端节点的用户IF和在环上绕一周的发送端节点的用户IF来终止。各终端位置的用户IF的OAM接收处理部322在接收到正常性确认帧2900后，根据MPLS标签ID检索逻辑路径管理表320，并将项目内的正常性帧接收计数器716值清除为初始设置值(例如3)。正常性帧接收计数器716值在后述的OAM发送处理部321的处理流程中定期地每次减一，所以在一定期间不能接收到正常性确认帧2900的情况下，变为0，而可以确认这时逻辑路径上发生了故障。各多播接收端用户IF如上所述，通过定期接收本帧，从而可以确认逻辑路径正常导通。另外，发送端节点的用户也可通过接收自身节点发送的正常性确认帧2900来确认环形网络正常导通了。
另外，在多播帧接收端节点不能接收正常性确认帧2900的情况下，OAM发送处理部321利用多点逻辑路径将后方故障通知帧3200传送到发送端节点的用户IF上。图32表示后方故障通知帧的帧格式。后方故障通知帧3200由识别是后方故障通知帧的功能3201、通知故障的类别的故障类型3202、和确定故障发生的位置的发送IF地址3203构成。通过接收本后方故障通知帧，在发送端节点中可以知道在哪个用户IF上发生了故障。
由于多播帧的发送基本上是单方向，所以在现有的网络和通信装置中不能将多点逻辑路径的故障通知到发送端节点。另外，即使不进行数据帧的发送，也需要在多播帧接收端节点的用户IF和发送端节点的用户IF之间设置故障通知用的点·点路径。但是，本发明中，由于形成多点逻辑路径，使得环为一周，所以可以利用多点逻辑路径向发送端节点传送故障信息。
上面描述了各单独的逻辑路径上的故障检测。接着，描述传送路径的物理故障发生的情况下的检测。传送路径的故障主要因环形接口的故障或光纤的切断等而发生。在发生了这些故障的情况下，由于在对向的环形接口上不能接收光信号，所以从环形IF的光模块(图中未示)发送Loss信息422。接收了该信息的逻辑路径管理部420从上开始依次读出MPLS标签检索表，确认项目有效标记910，而对有效的项目生成前方故障通知帧2800后进行发送。图28表示前方故障通知帧的帧格式。这时，在故障类型2802上设置表示发生了Loss的ID，在发送IF地址2803上设置检测出了Loss的环形IF的地址。另外，将表示OAM帧的标签、确定逻辑路径的MPLS标签(标签ID可从表项目的地址中取得)和内部头500(内部头的字段值设定从表项目得到的信息)添加到前方故障通知帧2800上，并将帧存储在OAM插入缓冲器421上。通过对所有项目进行上述处理，可以对现用系统、备用系统的所有路径通知传送路径故障信息。
在作为现有技术的非专利文献1和2中，接收了前方故障通知帧2800的接收端节点的用户IF利用后方故障通知帧3200通过传送路径向发送端节点的用户IF通知发生了故障。但是，本发明的多点逻辑路径绕环一周，还在发送端节点的用户IF上终止帧，所以接收端节点的用户IF在多点逻辑路径上接收了前方故障通知帧2800的情况下，不发送后方故障通知帧3200也可。由此，发送端节点的用户IF不需要接收大量的后方故障通知帧，可期待处理负载减轻分效果。另外，通过不使用后方故障通知帧3200，还可得到环形网络的频带消耗抑制效果。
接着，说明前方故障通知帧2800的终止处理。前方故障通知帧2800通过用户IF201的OAM接收处理部322来终止。OAM接收处理部322在接收了前方故障通知帧2800的情况下，确认故障类型2802和发送IF地址2803。在故障类型2802为通知发生Loss的类型，且发送IF地址2803是环形IF的地址的情况下，有可能在形成环的路径的一部分上发生了故障，不向接收多播帧的所有用户IF发送帧。
因此，在接收了上述帧的情况下，根据MPLS标签ID检索逻辑路径管理表320，并在项目内的传送路径故障标记715上设置表示发生了故障的“1”。另外，向控制部通知故障帧的帧信息(故障类型和发送IF地址)。在接收了除此之外的前方故障通知帧或后方故障通知帧的情况下，由于在形成环的路径上没有发生故障，所以不设置传送路径故障标记715，仅向控制部204通知故障帧的帧信息。
通过进行以上的处理，在多点逻辑路径的导通确认和故障发生时在多播接收端节点和发送端节点中可以实现故障位置的通知和确定。
接着，说明故障检测时的多点逻辑路径的切换处理。在多点逻辑路径的切换中使用图30所示的路径切换请求帧3000。路径切换请求帧3000由识别是切换请求帧的功能3001、通知切换后使用的传送路径的A/B传送路径信息3002、和存储发送了路径切换请求帧的用户IF的地址的发送IF地址3003构成。
从OAM发送处理部321来发送路径切换请求帧3000的发送处理。另外，在OAM接收处理部322中进行路径切换请求帧3000的终止和路径切换处理。
下面，使用图20、22来说明OAM发送处理部321发送路径切换请求帧3000的步骤。OAM发送处理部321定期对所有表项目进行图20、22所示的流程。
OAM发送处理部321在读出逻辑路径管理表320后，确认项目有效标记717。若项目有效标记717是“1”，即项目有效，则将正常性确认帧接收计数器716的值减去“1”(S101)。
在相减的结果，计数器值为“0”的情况下，在正常性确认帧未接收标记711上设置表示没有接收的“1”(S102、S103)。
接着，确认MC路径标记712，确认本项目是多点逻辑路径还是点·点逻辑路径(S104)。由于点·点逻辑路径的路径切换单元在这里省略，所以流程为END。
在多点逻辑路径的情况下，确认MC发送端标记713，并确认是否是作为多播帧的发送端的用户IF(S105)。多点逻辑路径的切换为发送端节点主动。
首先，确认传送路径故障标记715，判断有无物理传送路径故障。若判断的结果为有故障，则进入到确认进行路径切换的必要性的处理(S106)。
在没有传送路径故障的情况下，为了进行路径正常性确认帧的正常接收确认，则确认正常性确认帧未接收标记711。在判断的结果，正常性确认帧未接收的情况下，由于发生了逻辑路径故障，所以进入到确认路径切换的必要性的处理(S107)。在接收了逻辑路径正常性确认帧的情况下，由于逻辑路径正常导通，所以流程结束。
接着，确认路径堵塞标记而判断检测出了异常的路径是现用系统路径还是备用系统路径(S108)。在备用系统路径的情况下，由于不需要进行路径切换，所以流程结束。
在现用系统路径的情况下，由于需要进行路径切换，所以接下来为了确认备用系统路径有无故障，而取得备用系统路径的表项目。由于备用系统的表项目存在于反转了现用系统路径的项目地址的最高位1比特的地址上，所以可以取得。若接收了备用系统路径的表项目，则S107同样确认传送路径有无故障。在有故障的情况下，判断为现用/备用双重故障，处理进入到图22所示的双重故障路径。另外，在没有传送路径故障的情况下，S108同样进行正常性确认帧的接收确认。在正常性确认帧未接收的情况下，处理进入到现用/备用双重故障处理(S109、S110、S112)。
若知道备用系统路径没有故障，则为了从现用系统路径切换到备用系统路径，生成路径切换请求帧3000。在A/B传送路径信息3002的字段上放入路径切换后所使用的传送路径信息的ID(例如若使用传送路径B，则放入“1”)。另外，将内部头500添加到路径切换请求帧3000的开头而存储到OAM插入缓冲器323上。在添加内部头500时，从逻辑路径管理表320的备用系统路径的表项目的地址700生成逻辑路径ID510字段和A/B传送路径信息511字段的值而进行添加(S111)。
将A/B传送路径信息表303的设置值改变为在路径切换请求帧3000的A/B传送路径信息3002上指定的值(S113)。通过进行该处理，在接着检索A/B传送路径信息表303时，取得与在此之前相反的ID，所以从MPLS标签分配表308取得的项目也取得与在此之前不同的备用系统的项目。
将检测出故障之前现用系统中使用的逻辑路径管理表320项目的路径堵塞标记710设置为“1”，而使路径堵塞(S114)。
将检测出故障之前备用系统中使用的逻辑路径管理表320的项目的路径堵塞标记710设置为“0”，而解除路径的堵塞(S115)。
接着，说明现用/备用双重故障发生时的处理。
在S110或S111中判断为两个系统故障的情况下，OAM发送处理部321判断为双重故障而进行图22所示的流程图的动作。
首先，判断备用系统的路径堵塞标记710是否为“0”。在为“0”的情况下，由于已经在使用备用系统，所以为了避免双重故障，而结束流程(S301)。
在备用系统的路径堵塞标记710是“1”的情况下，为了使用备用系统来发送帧，而将路径切换请求3000发送到备用系统路径。路径切换请求3000的发送方法与S112相同(S302)。
设置为使现用系统的逻辑路径管理表项目的MC复制标记714设为“1”，而完全复制本逻辑路径目标的帧来进行发送(S303)。
将备用系统的路径堵塞标记710设作“0”，两个系统都设置为现用系统(S304)。以上是OAM发送处理部321的路径切换请求帧的发送步骤流程。
接着，使用图21，来说明OAM接收处理部322的路径切换请求帧3000的终止和路径切换处理步骤。
OAM接收处理部322在接收到路径切换请求后，取得逻辑路径管理表项目(S201)。逻辑路径管理表的取得步骤与数据帧的接收处理相同。
在取得逻辑路径管理表后，通过MC发送端标记713来判断自身用户IF是否是多播帧发送端用户IF。在MC发送端标记是“1”的情况下，由于从自身用户IF传送的路径切换请求帧绕环一周而返回，所以原样结束流程。另一方面，在MC发送端标记713是“0”的情况下，由于是接收端IF，所以进入下一步骤(S202)。
将所取得的逻辑路径管理表项目的路径堵塞标记设作“0”(解除堵塞)，将使所取得的逻辑路径管理表项目的检索地址的最高位比特反转的项目(相当于逻辑路径的A面/B面)的路径堵塞标记710的值设作“1”(堵塞)(S203)。
以上是OAM接收处理部322的终止和路径切换处理步骤的流程。通过使逻辑路径管理表项目的路径堵塞标记为“0”，多播接收节点的用户IF可以接收来自新的现用系统路径的帧。
至此，说明了节点单体中的故障发生时的故障检测动作、故障通知动作和逻辑路径切换动作。
下面，使用图12～图19和图23～图24来说明在环形网络内发生了故障的情况下的整体的故障检测、故障通知、逻辑路径切换的流程。
图12和图23是说明在通信装置B101-2的用户IF1201-1中发生了故障的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。
用户IF2001-4上发生的故障，可以考虑是逻辑路径断开和用户IF的光模块的故障等。这时，检测出了故障的用户IF1201-4对现用系统多点逻辑路径和装置B的控制部进行故障通知。对多点逻辑路径的故障通知使用后方故障通知帧3200(S401)。
具有发生了故障的用户IF的通信装置B101-2可以通过发生了故障的用户IF的逻辑路径管理表项目的参照或通过从用户IF1201-4直接进行的故障通知，检测出发生了故障。这时，最好在用户IF1201-4冗余地构成的情况下，进行IF的切换(S402)。通过切换IF，可以正常进行多播帧的正常接收。
装置B的用户IF1200发送的后方故障通知帧3200绕多点逻辑路径一周而传送到多播帧发送端节点的用户IF1200上(S403)。由于是后方故障通知帧，所以用户IF判断为不需要多点逻辑路径切换。
用户IF向装置A的控制部通知故障信息(S404)。
通过以上，可以进行多播帧的接收端节点的用户IF故障位置的确定。
用户IF1201-4的故障对其他多播帧接收端用户IF没有影响。因此，最好是多播帧发送端节点的用户IF1200仅通过向控制部通知故障信息，而不进行多点逻辑路径的切换。
这样，对于在作为多播帧的接收端的通信装置内发生的故障，最好不切换多点逻辑路径，而进行装置内的故障对应。
在利用多点逻辑路径来传送后方故障通知帧的本方式中，还向其他多播帧接收端节点的用户IF1200-1～3发送后方故障通知帧。之后，通过由各用户IF来终止该后方故障通知帧，而可在所有节点中信息共享在哪里发生了怎样的故障。
另外，认为该单独装置的用户IF上发生的故障与其他多播帧接收端没有关系。因此，各接收端用户IF希望过滤删除后方故障通知帧3200。由此，可以减轻向控制部通知与自身节点的帧接收没有关系的信息的负荷。
图13和图24是说明在通信装置B和通信装置C之间的传送路径A(现用系统路径)中例如因光纤的切断等传送路径上发生了故障的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。
传送路径A的故障可以通过从环形IF的光模块作为Loss信息通知给逻辑路径管理部420，来进行检测(S501)。
检测出了故障的环形IF1302-1利用传送路径A对包含图中记载的多点逻辑路径的所有逻辑路径发送前方故障通知帧2800(S502)。
多播帧发送端的用户IF1300通过从现用系统路径接收前方故障通知帧2800，来识别在传送路径上发生了故障，可能存在不能接收多播帧的用户IF(S503)。
这时，从路径管理表中确认备用系统路径有无故障。若确认备用系统路径没有故障，则向传送路径B的备用系统路径发送路径切换请求帧3000(S504)。
路径切换请求帧3000通过备用系统的多点逻辑路径发送到用户IF1301-1～-4。接收了路径切换请求帧3000的用户IF1301-1～-4对由A/B传送路径信息302指定的路径进行路径的切换处理(S505)。
由发送节点来终止通过备用系统的多点逻辑路径传送的路径切换请求帧3000。
装置A的用户IF1300在向备用系统的多点逻辑路径发送路径切换请求帧3000后，开始向备用系统路径发送数据(S507)。
以上为现用系统路径中的传送路径故障发生时的路径切换步骤。通过使用该功能，即使在现有系统路径的传送路径上发生了故障的情况下，也可通过向备用系统切换，从而可以继续进行多播帧的传送。另外，多点逻辑路径因绕环一周，所以可以切换路径，而不用确定故障发生位置，所以不需要对经过节点进行管理。
这里，装置A的用户IF1300在路径切换请求帧2800发送后在备用系统中开始数据发送，但是通过在自身节点中终止路径切换请求帧2800后在备用系统中开始数据发送，从而可以在接收多播帧的所有用户IF中结束路径切换处理后，在备用系统路径上发送数据，所以可以防止切换引起的帧丢弃。
图14和图25是说明现用系统路径中逻辑路径故障发生的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。这里，假定通信装置C的环形IF1402-1的MPLS标签检索表402的项目因人为错误进行了删除或误设置而切断了逻辑路径。
在逻辑路径上发生了故障的情况下，由于发生了故障的IF不能识别故障，所以不能发送前方故障通知帧。这种故障可以通过没有接收到来自作为逻辑路径的起始点的用户IF的正常性确认帧而检测出。在多点逻辑路径的情况下，用户IF1400通过接收自身节点发送的正常性确认帧，来确认逻辑路径的正常性。在逻辑路径上发生了故障的情况下，根据不返回正常性确认帧的情况，可以检测出逻辑路径故障(S601)。
这时，用户IF1400从路径管理表中确认备用系统路径有无故障，若确认为备用系统路径上没有故障，则将路径切换请求帧3000发送到传送路径B的备用系统路径(S602)。
路径切换请求帧3000通过备用系统的多点逻辑路径发送到用户IF1401-1～-4。接收了路径切换请求帧3000的用户IF1401-1～-4进行向A/B传送路径信息302所指定的路径的路径切换处理(S603)。
通过备用系统的多点逻辑路径传送的路径切换请求帧3000在发送节点被终止(S604)。
装置A的用户IF1400在向备用系统的多点逻辑路径发送路径切换请求帧3000后，开始向备用系统路径发送数据(S605)。
以上是逻辑路径故障在现用系统路径上发生时的路径切换步骤。通过使用该功能，在现用系统多点逻辑路径上发生了故障的情况下也可向备用系统路径进行切换，从而可以继续进行多播帧的传送。另外，多点逻辑路径由于绕环一周，所有可以切换路径，而不用确定故障发生位置，所以不需要对经过节点进行管理。
这里，装置A的用户IF1400在路径切换请求帧2800发送后在备用系统中开始数据发送，但是也可在自身节点中终止路径切换请求帧2800后通过备用系统来开始数据发送，从而在接收多播帧的所有用户IF中结束路径切换处理后，通过备用系统路径来发送数据，所以可以防止由切换引起的帧丢弃。
图15表示在检测出了图13、图14所发生的现用系统路径的故障后，向备用系统路径切换后的多点逻辑路径上的帧传送。通过将多点逻辑路径切换到传送路径B，而可继续多播帧的传送。
图16是说明在通信装置C和通信装置D之间的传送路径B(备用系统路径)上例如因光纤的切断等在传送路径上发生了故障的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。
传送路径B的故障可以通过从环形IF的光模块作为Loss信息向逻辑路径管理部420进行通知来检测出。
检测出了故障的环形IF1302-1利用传送路径B对包含图中记载的多点逻辑路径的所有逻辑路径发送前方故障通知帧2800。
多播帧发送端的用户IF1300在前方故障通知帧2800的接收中识别出在传送路径B上发生了故障。
但是，由于传送路径B作为备用系统来使用，所以对多播帧的发送没有影响。因此，用户IF1600仅向控制部报告故障信息，不进行路径的切换。
尽管图中未示出，但是在备用系统路径的逻辑路径上发生了故障的情况下，可以通过图14和图25中说明的逻辑路径的故障检测步骤，对于故障，检测出多点逻辑路径的故障。这时也可因与备用系统路径的传送路径上的故障检测同样的理由，不进行逻辑路径的切换。
图17和图26是说明在通信装置B和通信装置C之间的传送路径A(现用路径)和传送路径B(备用路径)中例如因光纤的切断等在传送路径上发生了故障的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。
传送路径A的故障可以通过从环形IF1702-1的光模块作为Loss信息、传送路径B的故障可以通过从环形IF1702-2的光模块作为Loss信息，通知给各自的环形IF的逻辑路径管理部420来检测出(S701)。
检测出了故障的环形IF1702-1利用传送路径A，环形IF1702-2利用传送路径B，对包含了图中记载的多点逻辑路径的所有逻辑路径发送前方故障通知帧2800(S702)。
多播帧发送端的用户IF1300通过接收来自现用系统路径和备用系统路径的前方故障通知帧2800，来识别出在现用系统和备用系统两个路径上发生了故障(S703)。
这样，在现用系统路径和备用系统路径两个路径上发生了故障的情况下，为了向所有用户IF传送多播帧，可以通过对用户IF1701-1和用户IF1701-2使用备用系统路径，对用户IF1701-3和用户IF1701-4使用现用系统路径，来传送多播帧。因此，向备用系统路径发送路径切换请求帧3000，使得可以通过备用系统路径，来向用当前现用系统路径不能发送数据帧的用户IF1701-1和1701-2，发送数据帧(S704)。
路径切换请求帧3000通过备用系统路径来向用户IF1701-1和-2发送。接收了路径切换请求帧3000的用户IF1701-1和-2进行向由A/B传送路径信息302所指定的路径的路径切换处理(S705)。
使逻辑路径管理表320的MC复制标记714为“1”而有效化，使得装置A的用户IF1700向备用系统路径也可进行帧的传送。由此，在用户IF1700中，变为复制数据帧、向现用系统路径和备用系统路径来传送，而可以向所有用户IF传送多播帧(S706)。
以上为在现用系统路径和备用系统路径中同时发生了传送路径故障时的路径切换步骤。通过使用该功能，即使在现用系统路径和备用系统路径中同时发生了故障的情况下，也可在发送端节点中复制帧向备用系统路径传送，从而可以继续多播帧的传送。
图18和图27是说明在现用系统路径和备用系统路径上发生了逻辑路径故障的情况下的故障检测和故障通知步骤的图。这里，假定通信装置C的环形IF1802-1的MPLS标签检索表402的现用系统路径用和备用系统路径用的项目，因人为错误进行删除或误设定而切断了逻辑路径。
在逻辑路径上发生了故障的情况下，由于发生了故障的IF不能识别出故障，所以不能发送前方故障通知帧。这种故障可以通过没有接收到来自作为逻辑路径的起始点的用户IF的正常性确认帧而检测出。在多点逻辑路径的情况下，用户IF1800通过接收自身节点发送的正常性确认帧，来确认逻辑路径的正常性。在逻辑路径上发生了故障的情况下，根据不返回正常性确认帧的情况，可以检测出逻辑路径故障。这时，用户IF1800可以根据路径管理表确认现用系统路径和备用系统路径上同时发生了故障(S801)。
这样，在现用系统路径和备用系统路径的两个路径上发生了故障的情况下，为了向所有用户IF传送多播帧，可以通过对用户IF1801-1和用户IF1801-2使用备用系统路径，对用户IF1801-3和用户IF1801-4使用现用系统路径，来传送多播帧。因此，向备用系统路径发送路径切换请求帧3000，使得可以通过备用系统路径，来向以当前现用系统路径不能发送数据帧的用户IF1801-1和1801-2，发送数据帧(S802)。
路径切换请求帧3000通过备用系统路径来向用户IF1801-1和-2发送。接收了路径切换请求帧3000的用户IF1801-1和-2进行向由A/B传送路径信息302所指定的路径的路径切换处理(S803)。
使逻辑路径管理表320的MC复制标记714为“1”而有效化，使得装置A的用户IF1800向备用系统路径也可进行帧的传送。由此，在用户IF1800中，变为复制数据帧、向现用系统路径和备用系统路径来传送，如图19所示，可以向所有用户IF传送多播帧(S804)。
以上为在现用系统路径和备用系统路径中同时发生了逻辑路径故障时的路径切换步骤。通过使用该功能，即使在现用系统路径和备用系统路径中同时发生了逻辑路径故障的情况下，也可在发送端节点中复制帧向备用系统传送，从而可以继续多播帧的传送。
通过使用本实施例，即使是作为仅为单方向通信的多点通信，也可确认对发送端的故障信息传递路径。
另外，由于在多点逻辑路径上传送正常性确认帧，所以各接收端节点可以确认路径的正常性，进一步，发送端节点通过接收到自身节点发送的正常性确认帧，可以确认环上的逻辑路径的正常性。另外，在发生了故障的情况下，通过在多点逻辑路径上传送前方故障通知帧，不需要设置故障通知用的逻辑路径等，而可以将路径中途和接收端节点上的故障信息通知到发送端节点。进一步，由于所有的多点逻辑路径构成为绕环一周，所以不需要按每个逻辑路径来对经过节点进行管理。
另外，由于根据故障位置来进行逻辑路径的切换，复制帧而传送到多播路径，所以可以继续提供多播发送。
另外，虽然没有图示，但是在交换器202中进行帧的复制，在环形IF203中将MPLS标签路径切换为现用系统路径用和备用系统路径用的方式中也可得到同样的效果。
权利要求
1.一种网络系统，在该网络系统中通信装置按环状连接，并形成传送方向相反且彼此成对的第一、第二环形网络，其中该通信装置具有环形接口，连接形成环形网络的通信装置；用户接口，连接用户终端或没有形成环形网络的其他通信装置；和交换单元，根据头信息，将从各接口输入的帧传输到所希望的输出目标，其特征在于按传输多播数据的每个多播流，在所述第一环形网络上形成多点逻辑路径的现用系统路径，在所述第二环形网络上形成多点逻辑路径的备用系统路径；所述现用系统路径和备用系统路径的多点逻辑路径分别包含以环内的多播发送端通信装置的用户接口为起始点、并以与通过构成环形网络的各通信装置接收所述多播数据的用户连接的多播接收端通信装置的用户接口为第一终端点的路径，和经过构成环形网络的通信装置并以所述多播发送端通信装置的用户接口为第二终端点的路径。
2.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于所述现用系统路径和备用系统路径的多点逻辑路径的正常性确认为，通过从所述多播发送端通信装置的用户接口定期插入路径正常性确认帧，并在所述多播接收端通信装置的用户接口终止，从而监视作为所述起始点的所述多播发送端通信装置的用户接口和作为所述第一终端点的所述多播接收端通信装置的用户接口之间的路径的正常性。
3.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于所述现用系统路径和备用系统路径的多点逻辑路径的正常性确认为，通过在所述多播发送端通信装置的用户接口也终止所述路径正常性确认帧，从而监视作为所述起始点的所述多播发送端通信装置的用户接口和作为所述第二终端点的所述多播发送端通信装置的用户接口之间的路径的正常性。
4.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于在所述第一或第二环形网络的传送路径上检测出了故障的通信装置，将前方故障通知帧发送到在发生了所述故障的环形网络上形成的多点逻辑路径，并依次经过形成所述环形网络的通信装置，传输到作为多点逻辑路径的第二终端点的所述多播发送端通信装置的用户接口。
5.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于在某个所述多播接收端通信装置的用户接口上发生了故障的情况下，所述多播接收端通信装置将后方故障通知帧发送到发生了所述故障的环形网络上形成的多点逻辑路径，并依次经过形成所述环形网络的通信装置，传输到作为所述多点逻辑路径的第二终端点的所述多播发送端通信装置的用户接口。
6.根据权利要求3所述的网络系统，其特征在于作为所述第二终端点的所述多播发送端通信装置的用户接口通过检测出在一定期间没有接收到所述路径正常性确认帧的情况，检测出所述多点逻辑路径上发生了故障。
7.根据权利要求4所述的网络系统，其特征在于在检测出所述故障时，所述多播发送端通信装置判断所述前方故障通知帧是从现用系统路径发送的还是从备用系统路径发送的，在是从现用系统路径发送的情况下，将所述多点逻辑路径从现用系统路径切换为备用系统以进行多播帧的传输，在所述前方故障通知帧是从备用系统路径发送的情况下，继续以现用系统路径传输多播帧，在所述前方故障通知帧是从现用系统路径和备用系统路径两者发送的情况下，通过所述多播发送端通信装置来复制多播帧并传输到现用系统路径和备用系统路径两者。
8.根据权利要求5所述的网络系统，其特征在于在检测出所述故障时，所述多播发送端通信装置判断为所述前方故障通知帧是从所述多播接收端通信装置的用户接口发送的，不进行多点逻辑路径的切换。
9.根据权利要求6所述的网络系统，其特征在于多播发送端通信装置在检测出所述故障时，在现用系统路径的多点逻辑路径上发生了故障的情况下，将所述多点逻辑路径从现用系统路径切换为备用系统并进行多播帧的传输，在备用系统路径的多点逻辑路径上发生了故障的情况下，继续以现用系统路径传输多播帧，在现用系统路径和备用系统路径两者发生了故障的情况下，通过所述多播发送端通信装置来复制多播帧并传输到现用系统路径和备用系统路径两者。
10.一种通信装置，具有环形接口，与形成环形网络的通信装置连接；用户接口，与用户终端或没有形成环形网络的其他通信装置连接；以及交换单元，根据头信息，将从所述各接口输入的帧传输到所希望的输出，其特征在于所述环形接口连接至传送方向相反且彼此成对的第一、第二环形网络，并具有环形接口逻辑路径管理部，该环形接口逻辑路径管理部在检测出形成所述环形网络的传送路径已阻断时，对通过所述环形接口的所有逻辑路径发送前方故障通知帧；所述用户接口具有逻辑路径表，根据来自装置外的输入帧的头检索在所述环形网络上形成的逻辑路径；传送路径信息表，判断当前使用中的逻辑路径是所述第一环形网络上的逻辑路径还是所述第二环形网络上的逻辑路径；头变换表，用于识别所述环形网络上的逻辑路径；逻辑路径管理表，保持所述逻辑路径的状态；逻辑路径管理部，根据在逻辑路径管理表中保持的信息判断当前的路径的状况并发送路径正常性确认帧、前方故障通知帧、和路径切换请求帧；以及用户接口头分析部，根据从所述交换单元输入的帧的头来识别数据帧、所述前方故障通知帧、所述正常性确认帧、和所述路径切换请求帧。
11.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于所述逻辑路径管理表和所述头变换表保持现用系统路径用的信息和备用系统路径用的信息。
12.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于所述逻辑路径管理表由多个表项目构成，所述项目包括多播路径标记，用于识别是多点逻辑路径；多播发送端标记，用于识别本通信装置是所述多点逻辑路径的多播发送端通信装置；多播复制标记，表示需要通过本通信装置复制多播帧，并传输到现用系统逻辑路径和备用系统逻辑路径两者；故障发生标记，表示在所述多点逻辑路径经过的传送路径上发生了故障；以及正常性确认帧未接收标记，表示所述多点逻辑路径根据路径正常性确认帧未接收的情况，检测出了所述多点逻辑路径上发生故障。
13.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于所述用户接口的逻辑路径管理部参照所述逻辑路径管理表，根据表示多点逻辑路径上有故障的所述故障发生标记和正常性确认帧的是否接收来判断有无故障，并在确认了故障的情况下判断确认了故障的多点逻辑路径是现用系统路径还是备用系统路径，若是现用系统路径则参照备用系统路径的项目，在根据备用系统路径的项目判断为备用系统路径上没有故障的情况下，向该备用系统路径传输路径切换请求帧，并将所述传送路径信息表改写为与检测出故障之前所使用的传送路径相反的传送路径，并利用所述备用系统路径来传输帧，在所述备用系统路径上有故障的情况下，将路径切换请求帧传输到所述备用系统路径并在所述现用系统路径的项目的所述多播复制标记上设置表示需要复制帧的标记。
全文摘要
在环形网络中使用构成以MPLS等为代表的逻辑路径的传送协议来实现构成多点逻辑路径时的多点逻辑路径上的故障通知和逻辑路径切换。预先设置现用系统/备用系统两个路径的多点逻辑路径，其中该多点逻辑路径将从发送端节点发送的帧不仅发送到多播帧接收端节点，还绕环一周而传送到发送端节点，并在发送端节点中终止帧。检测出了故障的节点将前方故障通知帧发送到产生了故障的多播逻辑路径。接收了前方故障通知帧的发送端节点中止所接收的多播逻辑路径的使用，在没有接收所述前方故障通知帧的路径上进行帧的发送。另外，若从两个多播逻辑路径上接收了前方故障通知帧，则发送端节点复制帧而向两个多播逻辑路径传送。
文档编号H04L12/42GK101056184SQ20071000590
公开日2007年10月17日 申请日期2007年2月15日 优先权日2006年4月12日
发明者高濑诚由, 坂本健一, 水谷昌彦, 远藤英树, 芦贤浩, 菅野隆行, 本山信行 申请人:日立通讯技术株式会社
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