(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力側スイッチと、複数の出力側スイッチと、この入力側スイッチと出力側スイッチとの間に一段以上配置される複数の中継スイッチと、前記入力側スイッチの入力端子に到着するパケットを前記中継スイッチを介して前記出力側スイッチにルーティングする手段と
を備えた多段パケットスイッチにおいて、
前記出力側スイッチは、各出力側スイッチの出力端子と対になる入力端子から全入力側スイッチへ周期的に制御パケットを送出する手段を備え、
前記入力側スイッチは、
当該制御パケットが各入力側スイッチの出力端子へ届いた結果を判定する手段と、
その結果に基づいて入力側スイッチの入力端子から入力するパケットが通過するルートを選定する手段と
を備えたことを特徴とする多段パケットスイッチ。
【請求項２】
前記制御パケットには、当該制御パケットが通過したルートおよびそのルートのトラヒック状況および当該パケットが通過したスイッチ段数であるホップ数の情報が記録され、
前記判定する手段は、この記録から前記ルートのトラヒック状況およびホップ数を判定する手段を備え、
前記選定する手段は、この判定結果にしたがって最もトラヒックが少なく最もホップ数が少ないルートから優先的に選定する手段を備えた
請求項１記載の多段パケットスイッチ。
【請求項３】
請求項１または２記載の多段パケットスイッチに適用される保守方法であって、
前記入力側スイッチの前記中継スイッチ側および前記中継スイッチの入力側および出力側および前記出力側スイッチの前記中継スイッチ側に予備端子を設けておき、
前記中継スイッチのいずれかに故障が発生したときには、その中継スイッチの前段および後段にあるスイッチの前記予備端子に予備中継スイッチを接続し、この予備中継スイッチに前記制御パケットを通過させて予備ルートが使用できるようにした後に、保守対象の前記中継スイッチを抜去することを特徴とする保守方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパケットまたはセルを交換接続する交換装置に利用する。特に、パケットまたはセルのルート設定技術および多段パケットスイッチの保守技術に関する。
【０００２】
本明細書では、単にスイッチという場合は、入力側スイッチ、中継スイッチ、出力側スイッチ等のように、一つの構成要素としてのスイッチのことを表し、多段パケットスイッチは、このようなスイッチが複数組み合わされて構成される。
【０００３】
また、「多段」という表現は、一つのパケットスイッチが入力側スイッチ、中継スイッチ、出力側スイッチの三段階に分かれて設置されており、さらに、中継スイッチについては、複数段設置されるのでそのようないい方をするが、以下の説明では、単にパケットスイッチということにする。
【０００４】
【従来の技術】
従来のパケットスイッチの制御は、パケットスイッチ全体を一つの制御部で制御する方法が一般的である。制御部は、ルートの選定、故障の検出、故障発生時の迂回ルートの選定等を行う。
【０００５】
この際に、一つの制御部がパケットスイッチ全体の状況を細かく把握するためには、各スイッチからのトラヒック状況その他の情報を収集するために、情報収集用パケットをパケットスイッチ全体に常時巡回させたり、あるいは、各スイッチからの情報収集用の信号線を制御部との間に設置したりしなければならず、実際には、一つの制御部がパケットスイッチ全体の状況を細かく把握することは困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように一つの制御部がパケットスイッチ全体を制御する従来のパケットスイッチでは、パケットスイッチ内に新たなルート設定をしようとすると、パケットスイッチの詳細な状況に関係なく、入力端子と出力端子を接続するルートを適当に分散して設定するだけになってしまう。このため、スイッチ毎の負荷がアンバランスになってパケットの廃棄が発生する。
【０００７】
また、故障したスイッチを除いてルートを設定する場合には、パケットスイッチ全体を対象として新たなルートを設定し直す等の複雑な制御が必要となって制御部の負担が大きい。
【０００８】
また、故障したスイッチを取り替える場合は、予備スイッチを挿入した後、予備スイッチが使用可能であることを制御部に入力するなどの手間が必要である。
【０００９】
本発明は、このような背景に行われたものであって、パケットの入力側でパケットスイッチ内の疎通状況を把握し、疎通しやすいルートを自律的に選択する信頼性の高いパケットスイッチを提供することを目的とする。本発明は、故障区間を自動的に除去してルートを設定することができる信頼性の高いパケットスイッチを提供することを目的とする。本発明は、予備のスイッチボードを挿入するだけで、自動的に使用可能となり、保守の効率を上げることができる保守方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パケットスイッチにおいて、各スイッチ毎に制御部を設け、出力側スイッチで出力端子と対となる入力端子から全入力側スイッチへ周期的に制御パケットを送出し、当該制御パケットが各入力側スイッチの出力端子へ届いた結果を判定し、その結果に基づいて入力側スイッチの入力端子から入力するパケットが通過するスイッチのルートを選定することを最も主要な特徴とする。
【００１１】
また、パケットスイッチを保守する場合に、入力側スイッチの中継スイッチ側および中継スイッチの入力側および出力側および出力側スイッチの中継スイッチ側に予備端子を設けて予備中継スイッチ部と接続しておき、予備中継スイッチボードを挿入することで制御パケットを受信および送信させ、予備ルートが自動的に使用可能となるようにすることを特徴とする。
【００１２】
すなわち、本発明の第一の観点は、複数の入力側スイッチと、複数の出力側スイッチと、この入力側スイッチと出力側スイッチとの間に一段以上配置される複数の中継スイッチと、前記入力側スイッチの入力端子に到着するパケットを前記中継スイッチを介して前記出力側スイッチにルーティングする手段とを備えたパケットスイッチである。
【００１３】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記出力側スイッチは、各出力側スイッチの出力端子と対になる入力端子から全入力側スイッチへ周期的に制御パケットを送出する手段を備え、前記入力側スイッチは、当該制御パケットが各入力側スイッチの出力端子へ届いた結果を判定する手段と、その結果に基づいて入力側スイッチの入力端子から入力するパケットが通過するルートを選定する手段とを備えたところにある。
【００１４】
前記制御パケットには、当該制御パケットが通過したルートおよびそのルートのトラヒック状況および当該パケットが通過したスイッチ段数であるホップ数の情報が記録され、前記判定する手段は、この記録から前記ルートのトラヒック状況およびホップ数を判定する手段を備え、前記選定する手段は、この判定結果にしたがって最もトラヒックが少なく最もホップ数が少ないルートから優先的に選定する手段を備えることが望ましい。
【００１５】
本発明の第二の観点は、本発明のパケットスイッチに適用される保守方法であって、本発明の特徴とするところは、前記入力側スイッチの前記中継スイッチ側および前記中継スイッチの入力側および出力側および前記出力側スイッチの前記中継スイッチ側に予備端子を設けておき、前記中継スイッチのいずれかに故障が発生したときには、その中継スイッチの前段および後段にあるスイッチの前記予備端子に予備中継スイッチを接続し、この予備中継スイッチに前記制御パケットを通過させて予備ルートが使用できるようにした後に、保守対象の前記中継スイッチを抜去するところにある。
【００１６】
このようにパケットスイッチ個々に制御部を持つ分散制御により、パケットの入力側でパケットスイッチ内の疎通状況を把握し、疎通しやすいルートを自律的に選択する信頼性の高いパケットスイッチを実現することができる。また、故障区間を自動的に除去してルートを設定することができる信頼性の高いパケットスイッチを実現することができる。さらに、予備のスイッチボードを挿入するだけで、自動的に使用可能となり、保守の効率を上げることができる保守方法を実現することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明実施例のパケットスイッチおよび保守方法を図１ないし図３を参照して説明する。図１は本発明実施例のパケットスイッチの構成および動作を説明するための図である。図２は本発明実施例のパケットスイッチに故障が発生した場合の動作を説明するための図である。図３は本発明の保守方法を説明するための図である。
【００１８】
本発明の第一の観点は、図１に示すように、複数の入力側スイッチ１１および１２と、複数の出力側スイッチ３１および３２と、この入力側スイッチ１１および１２と出力側スイッチ３１および３２との間に一段以上配置される複数の中継スイッチ２１および２２とを備え、入力側スイッチ１１および１２の入力端子に到着するパケットを中継スイッチ２１または２２を介して出力側スイッチ３１または３２にルーティングするパケットスイッチである。
【００１９】
本実施例では、説明をわかりやすくするために、２個ずつの入力側スイッチ１１、１２、中継スイッチ２１、２２、２１−１、２１−２、２２−１、２２−２、出力側スイッチ３１、３２を用いて説明するが、これらのスイッチの個数はｎ個（ｎは自然数）に拡張されても同様に説明することができる。また、中継段数もｎ段に拡張されても同様に説明することができる。なお、各スイッチの個数は異なっていてもよい。また、双方向の通信を実現するためには、一対のパケットスイッチを互いに逆方向のデータ転送に対応できるように設置する。
【００２０】
ここで、本発明の特徴とするところは、出力側スイッチ３１、３２は、各出力側スイッチ３１および３２の出力端子＃１、＃２、＃３、＃４と対になる入力端子から全入力側スイッチ１１および１２へ周期的に制御パケットを送出する制御パケット送出部４０を備え、入力側スイッチ１１および１２は、当該制御パケットが各入力側スイッチ１１および１２の出力端子へ届いた結果を判定するルート判定部５０と、その結果に基づいて入力側スイッチ１１および１２の入力端子から入力するパケットが通過するルートを選定するルート選定部６０とを備えたところにある。これらの制御パケット送出部４０、ルート判定部５０、ルート選定部６０は、それぞれ制御部１１ｃ〜３２ｃによって制御される。
【００２１】
前記制御パケットには、当該制御パケットが通過したルートおよびそのルートのトラヒック状況および当該パケットが通過したスイッチ段数であるホップ数の情報が記録され、ルート判定部５０は、この記録から前記ルートのトラヒック状況およびホップ数を判定し、ルート選定部６０は、この判定結果にしたがって最もトラヒックが少なく最もホップ数が少ないルートから優先的に選定する。
【００２２】
また、本発明の第二の観点は、本発明のパケットスイッチに適用される保守方法であって、図３に示すように、入力側スイッチ１１および１２の中継スイッチ側および中継スイッチ２１−１、２２−１、２１−２、２２−２の入力側および出力側および出力側スイッチ３１および３２の中継スイッチ側に予備端子を設けておき、例えば、中継スイッチ２１−１に故障が発生したときには、その中継スイッチ２１−１の前段および後段にあるスイッチである入力側スイッチ１１および中継スイッチ２１−２の前記予備端子に予備中継スイッチ２ｓを接続し、この予備中継スイッチ２ｓに前記制御パケットを通過させて予備ルートが使用できるようにした後に、保守対象の中継スイッチ２１−１を抜去することを特徴とする。
【００２３】
以下では、本発明実施例をさらに詳細に説明する。
【００２４】
（第一実施例）
図１は本発明における第一実施例を説明するための三段スイッチ構成例である。符号１１および１２は入力側スイッチ、符号２１および２２は中継スイッチ、符号３１および３２は出力側スイッチ、符号１１ｃ〜３２ｃは各スイッチの制御部である。
【００２５】
出力側スイッチ３１が送出した制御パケットＡおよびＢを入力側スイッチ１１が受信してルート選定を行う例を説明する。いま、出力側スイッチ３１の制御部３１ｃに制御されて制御パケット送出部４０から制御パケットＡが中継スイッチ２１に出されたとすると、制御パケットＡの内容は、出力側スイッチ３１から送出され、出力端子＃１、＃２に１ホップであることおよび反対方向のバッファ使用率などによるトラヒック状況が表示されている。同様に出力側スイッチ３１の制御部３１ｃに制御された制御パケット送出部４０から制御パケットＢが中継スイッチ２２に出されたとすると、制御パケットＢの内容は、出力側スイッチ３１から送出され、出力端子＃３、＃４に１ホップであることおよび反対方向のトラヒック状況が表示されている。
【００２６】
また、中継スイッチ２１は、入力側スイッチ１１に向けて制御パケットＡを送出したとすると、制御パケットＡの内容は、出力側スイッチ３１から送出され中継スイッチ２１を経由し、出力端子＃１、＃２、＃３、＃４に２ホップであることと、中継スイッチ２１での反対方向のトラヒック状況が表示されている。同様に、中継スイッチ２２は、入力側スイッチ１１に向けて制御パケットＢを送出したとすると、制御パケットＢの内容は、出力側スイッチ３１から送出され中継スイッチ２２を経由し、出力端子＃１、＃２、＃３、＃４に２ホップであることと、中継スイッチ２２での反対方向のトラヒック状況が表示されている。
【００２７】
したがって、入力側スイッチ１１では、出力端子＃１、＃２、＃３、＃４に出力する場合に、中継スイッチ２１が使用できることと、トラヒック状況を判定する。入力側スイッチ１１には、同様にして他の中継スイッチからも制御パケットが送られてくるので、それらを判定して新たに使用するルートを決める。
【００２８】
以上のように、各スイッチの制御部１１ｃ〜３２ｃが後段のスイッチが接続可能かおよび自分のスイッチの逆方向の使用状況を前段のスイッチに知らせることで、自律的な分散制御によりトラヒックが疎通しやすいスイッチ制御が可能となる。
【００２９】
図２は、出力側スイッチ３１と中継スイッチ２１の間が故障した場合の例である。中継スイッチ２１では、出力側スイッチ３１からの制御パケットを受信しないため、入力側スイッチ１１に届く制御パケットＤの内容は、ルート情報として出力側スイッチ３１から送出され中継スイッチ２２を経由したことと、出力端子＃３、＃４に２ホップ、制御パケットＥの内容は、ルート情報として出力側スイッチ３１から送出され中継スイッチ２２を経由したことと、出力端子＃１、＃２、＃３、＃４に２ホップが表示されている。
【００３０】
したがって、入力側スイッチ１１は、出力端子＃１、＃２への出力には中継スイッチ２２を必然的に選択することになる。したがって、故障区間を自動的に除去してルートを設定でき、信頼性の高いスイッチが実現できる。
【００３１】
（第二実施例）
図３は、本発明の第二実施例を示すもので、符号２ｓは予備中継スイッチである。いま、中継スイッチ２１−１が故障した場合には、まず予備中継スイッチ２ｓを入力側スイッチ１１の予備出力端子と中継スイッチ２１−２の予備入力端子との間に挿入する。実際には、複数の中継スイッチボードを収容する中継スイッチ部に予備中継スイッチボードを挿入して行う。
【００３２】
出力側スイッチ３１および３２から制御パケットが予備中継スイッチ２ｓに送出される。また、予備中継スイッチ２ｓも入力側スイッチ１１に制御パケットを送出するので、入力側スイッチ１１では予備中継スイッチ２ｓが使用できることが判定される。
【００３３】
次に、故障中の中継スイッチ２１−１を抜去して修理を行う。中継スイッチ２１−１は既に故障中であるため、あらかじめ使用不可の状態に設定することにより、中継スイッチ２１−１からの制御パケットが入力側スイッチ１１へ届くことなく入力側スイッチ１１で選択されないため、抜去しても問題はない。このように、スイッチボードを挿入するだけで、自動的に使用可能となり、保守の効率を上げることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パケットスイッチ個々に制御部を持つ分散制御により、パケットの入力側でパケットスイッチ内の疎通状況を把握し、疎通しやすいルートを自律的に選択する信頼性の高いパケットスイッチを実現することができる。また、故障区間を自動的に除去してルートを設定することができる信頼性の高いパケットスイッチが実現できる。さらにスイッチボードを挿入するだけで、自動的に使用可能となり、保守の効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のパケットスイッチの構成および動作を説明するための図。
【図２】本発明実施例のパケットスイッチに故障が発生した場合の動作を説明するための図。
【図３】本発明の保守方法を説明するための図。
【符号の説明】
２ｓ  予備中継スイッチ
１１、１２  入力側スイッチ
２１、２２、２１−１、２１−２、２２−１、２２−２  中継スイッチ
３１、３２  出力側スイッチ
１１ｃ、１２ｃ、２１ｃ、２２ｃ、２１−１ｃ、２１−２ｃ、２２−１ｃ、２２−２ｃ、３１ｃ、３２ｃ  制御部
４０  制御パケット送出部
５０  ルート判定部
６０  ルート選定部
【図１】
0003626104.tif 000002
【図２】
0003626104.tif 000003
【図３】
0003626104.tif 000004