(57)【要約】【課題】  ネットワークにおいて高い運用性や信頼性を提供することが可能な送信端末、受信端末及びネットワーク網冗長システムを提供する。【解決手段】  ネットワーク網冗長システムが、ＣＣフレームを、運用系の経路と予備系の経路との双方に送信する、ユーザ端末を収容する送信端装置５００と、送信端装置５００と運用系の経路と予備系の経路とにより接続された、フレームの不着時間を計算し、計算されたフレームの不着時間が所定の時間を越えた場合に、運用系の経路から受信したフレームを用いるか予備系の経路から受信したフレームを用いるかを切替える、ユーザ端末を収容する受信端装置５１２とを備える。【選択図】  図５
2006060704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の経路と接続された送信端末であって、
前記経路にデータを送信していない時間を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された時間が所定の時間を越えた場合に、通信断を判定するためのデータを前記複数の経路に送信する判定データ送信手段とを備える送信端末。
【請求項２】
複数の経路と接続されたユーザ端末を収容する受信端末であって、
前記経路からのデータの不着時間を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された時間が所定の時間を越えた場合に、前記複数の経路の中から、受信したデータを使用する経路を切替える切替手段とを備える受信端末。
【請求項３】
データを、第１の経路と第２の経路との双方に送信する、ユーザ端末を収容する送信端末であって、前記第１の経路及び前記第２の経路にデータを送信していない時間を計測し、計測された時間が所定の時間を越えた場合に、通信断を判定するためのデータを前記第１の経路及び第２の経路に送信する送信端末と、
前記送信端末と前記第１の経路と前記第２の経路とにより接続された、
前記データの不着時間を計測し、計測されたデータの不着時間が所定の時間を越えた場合に、前記第１の経路から受信したデータを用いるか前記第２の経路から受信したデータを用いるかを切替える、ユーザ端末を収容する受信端末とを備えるネットワーク網冗長システム。
【請求項４】
前記受信端末において、前記切替えが発生した場合に、
前記受信端末は、ネットワークを構成する他の受信端末において切替えを行わせるために、切替が発生した旨を示すデータをネットワークに送信する請求項３記載のネットワーク網冗長システム。
【請求項５】
前記受信端末は、
前記受信したデータを使用しない経路からのデータを破棄する請求項３記載のネットワーク網冗長システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信端末、受信端末及びネットワーク網冗長システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、イーサネット（登録商標）を用いた通信サービスが急速に広まっている。そして、サービスの大規模化が進むに伴い、通信サービスは、高い運用性や信頼性が求められている。その対応策としては、ネットワーク網の冗長構成が挙げられる。
【０００３】
ネットワーク網の冗長構成とは、ユーザ間の通信において、単一経路にて通信を行った際に、経路の障害が発生することで通信断が発生し、障害が回復するまで通信不可能状態に陥る事を回避する手段である。
【０００４】
具体的には、ネットワーク網において、ユーザを収容している装置間の通信経路を複数経路で構築する。そして、複数経路の中で任意の一経路を選択して使用する。ここで使用経路にて障害が発生した場合、複数ある通信経路の別経路へと切替える。これにより、通信断時間を短縮することが可能となる。
【０００５】
ここで、従来の技術例としてスパニング・ツリー・プロトコル（以下、単にＳＴＰという。）を使用した、２拠点間の網冗長を図１４を参照して説明する。図１４は、ＳＴＰを利用した網冗長システムの概略図である。ＳＴＰとは、ループが発生するような網構成の中から一意に経路を決定し、経路以外の回線はブロックすることによってデータが通ることを禁じ、物理的にはループ状態にある回線を論理的にはループのないツリー構造を構築するプロトコルである。
【０００６】
具体的には、図１４の（ａ）のように５台のスイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４、スイッチ５にて構成されているネットワークを仮定する。ユーザＡからユーザＢ及びユーザＣへと通信を行う際、スイッチ２とスイッチ５との間、及び、スイッチ３とスイッチ４との間をブロッキングすることによって、論理的な通信経路として、図１４の（ａ）に示されるように以下の２経路を構築する。
【０００７】
Ａ→スイッチ１→スイッチ２→スイッチ４→Ｂ
Ａ→スイッチ１→スイッチ３→スイッチ５→Ｃ
ＳＴＰが動作しているスイッチでは、ＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）と呼ばれる制御フレームを使用することで、スイッチ間の情報を交換し、ツリー構造を構築する。
【０００８】
ＢＰＤＵは一定の時間周期でやりとりされ、網内の監視を行う。網内で回線の故障や装置の故障および追加などの変化が起こった場合は、独自のプロトコルによって再度自動的に経路の再構成を行う。再構成時の動作例を以下に示す。
【０００９】
図１４の（ｂ）に示されるように、スイッチ２とスイッチ４との間の回路で故障が発生すると、スイッチ２とスイッチ４にて回路故障を検出し、故障が発生した回路をブロッキングする。ＢＰＤＵのやり取りによって新しい経路を再計算した後、スイッチ３とスイッチ４との間のブロッキングを解除し、通信が回復する。
【００１０】
以上の動作によって、図１４の（ｃ）に示されるように、新たな経路として下記経路が再構築されることになる。
Ａ→スイッチ３→スイッチ４→Ｂ
ＳＴＰを使用した網冗長を構成することによって、論理的にループが発生せず、回線や装置故障等の経路変化が発生したとしても、新たな経路を構築することで通信を継続することが可能である。
【特許文献１】特開２０００−１５１６３４号公報
【特許文献２】特開２００３−２１８９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の網冗長システムは、網冗長を構成することによってネットワークの運用性や信頼性の向上に成功したものの、網切替に時間がかかることによる信号断や、プロトコル自体のバグや装置障害を要因としたループ事故といった通信障害が比較的簡単に発生してしまうという問題を未だ抱えているとともに、ネットワークを構成する装置すべてが特定の機能を有していなければならないなど、より高い運用性や信頼性を持つネットワークを構築することはできなかった。
【００１２】
例えば、ＳＴＰでは、経路の再構築におけるプロトコルによって、通信網内で回線に故障が発生してから、故障の検出を経て新しい経路を再構築するまでの間に１５分程度（高速ＳＴＰを用いても１分程度）の時間を費やしてしまう。
【００１３】
すなわち、ある回線が故障することによって、網全体が１〜十数分程度完全に通信断状態に陥ってしまうことになる。故障発生時には、経路の構成、再構築を行う代表スイッチ（ルートスイッチ）やブロッキング回線の両端スイッチの不具合等によって、ブロッキングの失敗が発生すると、ループ状態に陥ってしまうことがある。また、網内の装置全てがＳＴＰ機能を有していることが必要であり、それ以外の装置が網内に設置され、故障を起こしたとしても、故障情報を検出することはできない。
【００１４】
また、従来の網冗長システムでは、ネットワークの通信断をチェックするためのフレームをネットワークのトラフィックに無関係に一定間隔で送信しているため、ネットワークの通信断をチェックする場合に、ネットワークのトラフィックに悪影響を与えることがあった。ここで、ネットワークの通信断をチェックするためのフレームをＣＣ（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）フレームといい、このＣＣフレームを送信することによりネットワークの通信断を検出する方式をＣＣ方式という。
【００１５】
ここで、従来のＣＣ方式に関して、図１５を参照して説明する。図１５は、従来のＣＣ方式の動作の概略図である。ユーザＡの端末とユーザＢの端末との間の通信において、送信端装置Ａは、ＣＣフレームを一定時間間隔で受信端装置Ｂへとマルチキャスト送信する。ＣＣフレームについては後述する。
【００１６】
受信端装置Ｂでは、ユーザフレームやＣＣフレームなどのフレームの正常受信によって経路の正常性を確認する（Ｓ１５０１）。以下、ＣＣフレーム以外のフレームの送信がなされていない場合を例に説明する。送信端装置Ａと受信端装置Ｂとの間の経路にて故障が発生すると（Ｓ１５０２）、受信端装置ＢではＣＣフレームの不着を検出する（Ｓ１５０３）。受信端装置ＢはＣＣフレームの不着時間を測定しており、不着時間が一定時間を超えた時点で経路を故障とみなす（Ｓ１５０４）。
【００１７】
経路を故障とみなした受信端装置Ｂでは、回線断を送信端装置Ａへ通知するために、ＣＣフレームに回線断情報を載せて送信する（Ｓ１５０５）。このＣＣフレームは、後述する故障していない予備系の経路を用いて送信端装置に送信される。送信端装置Ａでは、回線断を通知するＣＣフレームを受信した時点で、該当経路を回線断とみなす（Ｓ１５０６
）。
【００１８】
故障が発生した後も送信端装置ＡではＣＣフレームを送信し続け、故障が回復（Ｓ１５０７）した時点で再び受信端装置ＢによってＣＣフレームが正常に受信される（Ｓ１５０８）。受信端装置Ｂでは、経路の故障検出後、ＣＣフレームを１回でも正常受信することで、故障回復を検出する（Ｓ１５０９）。
【００１９】
この動作によって、従来のシステムは、例え運用系の経路と予備系の経路との任意の位置で障害が検出され、両系とも障害と認識したとしても、この障害が発生した系の経路以外の経路で接続された正常疎通が可能なスイッチ同士は、障害の影響を受けず、通信を継続することが可能となる。
【００２０】
しかし、上記のような従来のＣＣ方式であると、ＩＰネットワークにおいては、回線を流れるトラフィック量は可変であり、トラフィックが止まっている時もあれば回線帯域の全てをユーザフレームによって使用する時もあるため、ユーザフレームが回線帯域の全てを使用している際に、ＣＣフレームを常に一定間隔で出力し続けると、ユーザフレームの帯域を侵食してしまう可能性があり、またその逆にＣＣフレームが受信端装置に到着するまでに破棄される可能性がある。そのため、正確にネットワークの通信断を検出することが困難な場合があった。
【００２１】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ネットワークにおいて高い運用性や信頼性を提供することが可能な送信端末、受信端末及びネットワーク網冗長システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するため、本発明の送信端末は、
複数の経路と接続された送信端末であって、
前記経路にデータを送信していない時間を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された時間が所定の時間を越えた場合に、通信断を判定するためのデータを前記複数の経路に送信する判定データ送信手段とを備える。
【００２３】
また、本発明の受信端末は、
複数の経路と接続されたユーザ端末を収容する受信端末であって、
前記経路からのデータの不着時間を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された時間が所定の時間を越えた場合に、前記複数の経路の中から、受信したデータを使用する経路を切替える切替手段とを備える。
【００２４】
また、本発明のネットワーク網冗長システムは、
データを、第１の経路と第２の経路との双方に送信する、ユーザ端末を収容する送信端末であって、前記第１の経路及び前記第２の経路にデータを送信していない時間を計測し、計測された時間が所定の時間を越えた場合に、通信断を判定するためのデータを前記第１の経路及び第２の経路に送信する送信端末と、
前記送信端末と前記第１の経路と前記第２の経路とにより接続された、
前記データの不着時間を計測し、計測されたデータの不着時間が所定の時間を越えた場合に、前記第１の経路から受信したデータを用いるか前記第２の経路から受信したデータを用いるかを切替える、ユーザ端末を収容する受信端末とを備える。
【００２５】
また、本発明のネットワーク網冗長システムは、
前記受信端末において、前記切替えが発生した場合に、
前記受信端末は、ネットワークを構成する他の受信端末において切替えを行わせるため
に、切替が発生した旨を示すデータをネットワークに送信する。
【００２６】
また、本発明のネットワーク網冗長システムは、
前記受信端末が、
前記受信したデータを使用しない経路からのデータを破棄する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、送信端末が、経路にデータを送信していない時間を計測し、計測された時間が所定の時間を越えた場合に、通信断を判定するためのデータを複数の経路に送信することにより、ネットワークのトラフィックの状態に応じて通信断を判定するためのデータを送信する。すなわち、本発明は、データ送信の空き時間に通信断を判定するためのデータが送信されるため、通信断を判定する場合であっても、ネットワークのトラフィックに与える悪影響を少なくすることができる。
【００２８】
また、本発明は、受信端末が、ユーザ端末を収容する受信端末であって、経路からデータを受信してない時間を計測し、計測された時間が所定の時間を越えた場合に、複数の経路の中から使用するデータを受信する経路の切替えを行うことにより、経路の切替えのためにネットワークを構成するすべての装置がネットワーク切替え用の機能を備える必要がなくなる。
【００２９】
また、本発明は、ネットワーク網冗長システムが、データを、第１の経路と第２の経路との双方に送信する、ユーザ端末を収容する送信端末であって、第１の経路及び第２の経路にデータを送信していない時間を計測し、計測された時間が所定の時間を越えた場合に、通信断を判定するためのデータを第１の経路及び第２の経路に送信する送信端末と、送信端末と第１の経路と第２の経路とにより接続された、データの不着時間を計測し、計測されたデータの不着時間が所定の時間を越えた場合に、第１の経路から受信したデータを用いるか第２の経路から受信したデータを用いるかを切替える、ユーザ端末を収容する受信端末とを備えることにより、データが送信されていない時間において通信断を判定するためのデータを送信することでネットワークのトラフィックの状態に応じて通信断を判定するためのデータを送信することができるため、通信断を判定する場合であっても、ネットワークのトラフィックに与える悪影響を少なくすることができると共に、経路の切替えのためにネットワークを構成するすべての装置がネットワーク切替え用の機能を備える必要がなくなる。
【００３０】
また、本発明は、ネットワーク網冗長システムが、受信端末において、切替えが発生した場合に、受信端末が、ネットワークを構成する他の受信端末において切替えを行わせるために、切替えが発生した旨を示すデータをネットワークに送信することにより、ネットワーク網の切替えを短時間で実行することができる。
【００３１】
また、本発明は、ネットワーク網冗長システムが、受信端末において、受信したデータを使用しない経路からのデータを破棄することにより、ネットワーク内のデータの経路のループを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。以下の実施の形態の構成は例示であり、本発明は実施の形態の構成に限定されない。本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態の概要について、以下説明する。また、以下の説明は、本発明の送信端末及び受信端末の一実施形態の説明も兼ねる。本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態は、ＩＰネットワーク網において、ＣＣ（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）フレームをＣＣ方式により送受信する機能、および１＋１プロテクシ
ョンによる回線冗長機能を有する装置をネットワーク網の端局（ユーザ端末を収容する装置）に設置することで網冗長を構成し、ネットワーク網内にて通信断が発生した場合に到着フレーム間隔のチェックを行って網ごと切替を実施し、装置故障による網全体の通信断を回避する。
【００３３】
（本実施形態のＣＣ方式の説明）
まず、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態に適用されるＣＣ方式について説明する。本実施形態におけるＣＣフレームを送信する装置は、ＣＣフレームを常に一定の時間間隔で出力するのではなく、ユーザトラフィックのフレーム送信が一定時間停止した時点で出力する。本実施形態のＣＣフレームの送信について、図１を参照して説明する。図１は、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態における、ＣＣフレームの送信動作の概略図である。
【００３４】
送信端装置Ａは、ユーザフレームを出力した後、次のフレームが出力されるまでの時間を測定しており（Ｓ１０１）、そのタイマは次のフレームを送信した時点でキャンセルされ、改めて測定し始める（Ｓ１０２）。
【００３５】
ユーザからのフレームが止まり、全くフレームが流れない状態のまま装置に設定した時間がタイムアウトした時点で、送信端装置Ａは、ＣＣフレームを送信する（Ｓ１０３）。また、タイムアウト前にユーザフレームを送信することで、送信端装置Ａは、ＣＣフレームの送信を停止する（Ｓ１０４）。
【００３６】
すなわち、送信端装置Ａは、ユーザトラフィックが流れ続けている時はＣＣフレームを送信せず、ユーザトラフィックが止まっている時のみ一定の時間間隔でＣＣフレームを送信することになる。そして、受信端装置Ｂは、ユーザトラフィックのフレーム及びＣＣフレームのいずれのフレームをも所定時間内に検出できなかったとき、受信側は通信断を検出する。これによって、送信端装置Ａと受信端装置Ｂは、ユーザトラフィックのレートに影響を与えることなくＣＣフレームをやり取りすることが可能となる。
【００３７】
（１＋１プロテクションの説明）
次に、本実施形態における、１＋１プロテクションについて説明する。本実施形態での１＋１プロテクションとは、任意の２本の物理回線を経路として選択し、一方を運用系（Ｗｏｒｋ）、他方を予備系（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）とし、運用系の経路にて故障が発生した際に予備系の経路への切替を実施することで通信断を回避することで、経路の冗長を実現する機能である。
【００３８】
１＋１プロテクションはＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅ機能（送信端装置において、運用系、予備系の両方にデータを送信する機能）とＳｅｌｅｃｔｏｒ機能（受信端装置において、運用系からのデータを選択し、予備系からのデータを破棄する機能）とを備える。
【００３９】
本実施形態における、１＋１プロテクションによる切替方式を図２を参照して説明する。図２は、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態における１＋１プロテクションによる切替方式の概略図である。
【００４０】
送信端装置２００に送られてきたフレームで、１＋１プロテクションが設定された回線宛てのフレーム２０１は、装置内のＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅ機能部２０２によって運用系と予備系の双方に対してコピーされ、運用系の経路と予備系の経路との双方に送信端装置２００から送信される。
【００４１】
受信端装置２０６は、運用系の経路と予備系の経路の両系の経路からフレームを受信す
る。そして、受信端装置２０６のフレーム解析部２０３は、フレーム内のデータを解析する。このフレーム解析部２０３におけるフレーム解析の動作は、図８を用いて後述する。フレーム解析部２０３は、フレーム内のデータの解析を行うことによって、運用系の経路と予備系の経路のそれぞれの正常性を確認することが可能となる。
【００４２】
解析完了後、受信端装置２０６内のＳｅｌｅｃｔｏｒ機能部２０４は、予備系の経路から受信したフレームを廃棄し、運用系の経路から受信したフレームのみを通過させる。その結果、運用系の経路からのフレーム２０５のみが選択され、宛先の回線へ送信される。なお、図２に示される１＋１プロテクション２０７は、回線や中継装置などからなるネットワークである。
【００４３】
受信端装置２０６では、運用系の経路と予備系の経路とで同じフレームを受信することになるが、Ｓｅｌｅｃｔｏｒ機能部２０４によってフレームの重複やループが発生することはない。運用系の経路の回線が故障した際は、装置が故障を検出した時点で運用系の経路と予備系の経路との切替を実施するが、実際の切替動作は受信端装置のＳｅｌｅｃｔｏｒ機能部２０４によってフレームを破棄する経路を切替えるのみであり、送信端装置２００の切替状態には依存しない。
【００４４】
本動作を行う場合でも、１＋１プロテクションが設定されている装置のネットワーク上の対向装置は必ずしも１＋１プロテクションが設定されていることはない。運用系、予備系それぞれ別の装置と接続されていたとしても、両系の回線へ同じフレームを送信し、予備系からのフレームを破棄する機能は変わらない。また、１＋１プロテクションでは、一旦運用系にて故障を検出し切替を実施した後、元の運用系の故障が回復したとしても、切り戻しは実施しない。
【００４５】
このように、本実施形態は、ＣＣ方式と１＋１プロテクション機能を組み合わせ、両機能を有する送信端装置又は受信端装置を通信網のユーザ端末を収容するユーザ収容局の装置に設置し、運用系の経路と予備系の経路とをそれぞれ別々の経路として構成することで、ユーザ収容局間に運用系と予備系の２つの経路を構築し、それぞれの経路情報の解析を実施しつつ、通信網の冗長を構築する。
【００４６】
（ネットワーク網冗長システムの構築例）
次に、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態の構築例について図３を参照して説明する。図３は、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態の構築例の概略図である。
【００４７】
図３は、ユーザＡの端末とユーザＢの端末、ユーザＣの端末及びユーザＤの端末との間において通信を行うための網であり、実線を運用系の経路、点線を予備系の経路とする。経路３０１により、ユーザＡの端末は収容局に設置された送信端装置Ａに収容される。送信端装置Ａは１＋１プロテクションを設定してあり、経路３０２が運用系の経路、経路３０３が予備系の経路となる。
【００４８】
経路はセンタ局となる２つのスイッチＷ１とスイッチＰ１にそれぞれ接続し、運用系の経路３０２と接続している方のスイッチをＷ１、予備系の経路３０３と接続している方のスイッチをＰ１とする。スイッチＷ１は網冗長の運用系として、以降接続されるスイッチは全て運用系に位置付けされる。
【００４９】
スイッチＰ１は予備系の経路となり、運用系とは別経路を構築する。センタ局からさらに集約局へと接続する場合、集約局にも運用系と予備系となるスイッチ２台を設置し、それぞれの系と一致するスイッチ同士が接続される。
【００５０】
図３では、運用系は経路３０４ａにてスイッチＷ１とスイッチＷ２とを接続し、経路３０５ａにてスイッチＷ１とスイッチＷ３とを接続する。また、予備系は経路３０４ｂにてスイッチＰ１とスイッチＰ２とを接続し、経路３０５ｂにてスイッチＰ１とスイッチＰ３とを接続する。
【００５１】
集約局と接続する、ユーザ端末を収容する収容局には、１＋１プロテクションが設定されている受信端装置を設置し、前述の図２に示されるように、集約局の運用系のスイッチと１＋１プロテクションの運用系の経路とを接続し、集約局の予備系のスイッチと１＋１プロテクションの予備系の経路とを接続する。
【００５２】
経路３０６ａでは、スイッチＷ２と受信端装置Ｂの運用系とを接続し、経路３０６ｂでは、スイッチＰ２と受信端装置Ｂの予備系とを接続し、経路３０７ａは、スイッチＷ３と受信端装置Ｃの運用系とを接続し、経路３０７ｂは、スイッチＰ３と受信端装置Ｃの予備系とを接続し、経路３０８ａは、スイッチＷ３と受信端装置Ｄの運用系とを接続し、経路３０８ｂは、スイッチＰ３と受信端装置Ｄの予備系とを接続する。
【００５３】
以上の構成をユーザ毎にまとめたのが図４である。図４は、図３に示されるネットワーク網冗長システムの一実施形態の構築例をユーザ毎にまとめた概略図である。図４の（ａ）は、ユーザＡの端末からユーザＢの端末への経路を示し、図４の（ｂ）は、ユーザＡの端末からユーザＣの端末及びユーザＤの端末への経路を示す。
【００５４】
図４に示されるように、本実施形態では、収容局の送信端装置及び受信端装置にて１＋１プロテクションを設定し、センタ局と集約局に運用系と予備系となるスイッチ２台を設置することによって、経路を運用系と予備系に分けることができており、網冗長が構成されていることがわかる。
【００５５】
（送信端装置及び受信端装置の内部構成）
次に、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態に使用される、送信端装置及び受信端装置の内部構成について図５を参照して説明する。図５は、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態に使用される、送信端装置及び受信端装置の内部構成の概略図である。
【００５６】
図５は、ユーザＡの端末からユーザＢの端末へとフレームを送信する際のユーザフレームの流れ、およびＣＣフレームの送受信の流れを示す。なお、図５に示される例では、送信端装置５００と受信端装置５１２との間にはスイッチや中継装置などは存在しないが、本実施形態では、送信端装置５００と受信端装置５１２との間にはスイッチや中継装置などが存在しても良い。図５に示される例では、送信端装置５００と受信端装置５１２とは、運用系の経路５１３と予備系の経路５１４とにより接続されている。送信端装置５００は、ユーザＡの端末からのユーザフレームを受信する（Ｓ５０１）。そして、送信チェック部５０１が、この受信したユーザフレームを対向装置へ送信する。
【００５７】
送信端装置５００の送信部５１５は、送信チェック部５０１と、送信タイマ５０２と、ＣＣフレーム送信部５０３と、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ機能部５０４とを備える。送信タイマ５０２は、フレーム送信間隔を測定している（Ｓ５０２）。送信タイマ５０２は送信チェック部５０１がフレームを送信するタイミングでタイマをキャンセル（タイマ値＝０）し、フレーム送信後は次のフレームを送信するまでタイマ値を加算し続ける。
【００５８】
ユーザフレームを送信してから一定時間（時間は設定可能）経過すると、送信タイマ５０２がタイムアウトする。そして、送信タイマ５０２は、ＣＣフレーム送信部５０３へと
タイムアウトを通知する（Ｓ５０３）。ＣＣフレーム送信部５０３はタイムアウト通知を受け、ＣＣフレームの送信を行う（Ｓ５０４）。
【００５９】
ＣＣフレームはユーザフレームと同様に送信チェック部５０１から送信される（Ｓ５０５）。また、ＣＣフレームの送信時も、ユーザフレームと同様に送信タイマ５０２は、キャンセルを実行する。この動作により、ユーザフレームの送信が滞ったとしても、一定時間経過毎にＣＣフレームを送信し続けることが可能となる。
【００６０】
送信端装置５００からフレームが送信される際には、Ｄｅｓｔｒｉｂｕｔｅ機能部５０４によりフレームがコピーされ、１＋１プロテクションを組んだ運用系の経路、及び、予備系の経路の両方の経路に同じフレームが送信される。
【００６１】
受信端装置５１２は、運用系の経路及び予備系の経路の両方からのフレームを受信する。そして、受信端装置５１２は、運用系受信チェック部５０５において運用系の経路からのフレームの受信を確認し、予備系受信チェック部５０６において予備系の経路からのフレームの受信を確認する。
【００６２】
受信端装置５１２は、受信部５１６と送信部５１７とを備える。受信部５１６は、運用系受信チェック部５０５と、予備系受信チェック部５０６と、運用系受信タイマ５０７と、予備系受信タイマ５０８と、フレーム解析部５０９と、Ｓｅｌｅｃｔｏｒ機能部５１０とを備える。送信部５１７は、ＣＣフレーム送信部５１１を備える。
【００６３】
運容系受信チェック部５０５及び予備系受信チェック部５０６に対しては、送信チェック部５０１と同様に、それぞれ運用系受信タイマ５０７及び予備系受信タイマ５０８にてフレーム受信間隔（フレームの不着時間）の測定（Ｓ５０６、Ｓ５０７）が行われている。
【００６４】
運用系受信タイマ５０７及び予備系受信タイマ６０８は、運用系受信チェック部５０５及び予備系受信チェック部５０６にてフレームを受信したタイミングでタイマをキャンセルし（タイマ値＝０）、フレーム受信後は次のフレームを受信するまでタイマ値を加算し続ける。
【００６５】
受信フレームが、運用系受信チェック部５０５及び予備系受信チェック部５０６を通過すると、受信フレームはフレーム解析部５０９に送られる。フレーム解析部５０９は、ユーザフレームとＣＣフレームの識別及びＣＣフレーム内のビット監視を行い、受信フレームが切替を通知するＣＣフレームかどうかを判別する。
【００６６】
フレーム解析部５０９を通過した受信フレームは、Ｓｅｌｅｃｔｏｒ機能部５１０で予備系からのフレームを廃棄し、運用系からのフレームをユーザＢの端末へと送信する（Ｓ５０８）。以上が受信端装置５１２での切替及びＣＣフレーム送信を伴わない場合における受信フレームの流れである。次に、本実施形態において、経路の切替及びＣＣフレームの送信を伴う場合の動作について記述する。
【００６７】
運用系受信チェック部５０５及び予備系受信チェック部５０６において、ユーザフレームを受信してから一定時間（時間は設定可能）が経過すると、運用系受信タイマ５０７がタイムアウトし、１０ｍｓ程度のｗａｉｔ（予備系のタイムアウト待ちｗａｉｔ処理）後、運用系受信タイマ５０７は、予備系受信タイマ５０８のタイマ値を確認する（Ｓ５０９）。
【００６８】
ここで、予備系受信タイマ５０８のタイマ値も運用系受信タイマ５０７のタイマ値と同
じくタイムアウトしていれば、受信端装置５１２は、経路の故障ではなく通信の中断状態として、経路の切替は行わず、フレームをフレーム解析部５０９へと送信する。
【００６９】
しかし、予備系受信タイマ５０８のタイマ値と運用系受信タイマ５０７のタイマ値とが異なっている場合、受信端装置５１２は、経路障害が発生したとみなし、運用系受信タイマ５０７が、Ｓｅｌｅｃｔｏｒ機能部５１０へと経路の切替要求を出す（Ｓ５１０）。
【００７０】
この通知を受けて受信端装置５１２のＳｅｌｅｃｔｏｒ機能部５１０は、経路を運用系の経路から予備系の経路へと切替え、運用系受信タイマ５０７は、ＣＣフレーム送信部５１１へ予備系への経路の切替えを通知する（Ｓ５１１）。通知を受けたＣＣフレーム送信部５１１は、送信端装置５００のＣＣフレーム送信部５０３と同様の動作にて、切替応答ビットをフレームに記載したＣＣフレームを送信する（Ｓ５１２）。
【００７１】
また、運用系受信チェック部５０５及び予備系受信チェック部５０６をフレームが通過した後、フレーム解析部５０９がフレームの解析を行う。そして、フレーム解析部５０９のＣＣフレームのビット監視の結果、対向装置の切替を検出した場合、フレーム解析部５０９は、ビット監視結果に沿ってＳｅｌｅｃｔｏｒ機能部５１０へ経路の切替要求を出し（Ｓ５１３）、ＣＣフレーム送信部５１１へＣＣフレームの送信通知を出す（Ｓ５１４）。
【００７２】
（ネットワークの経路に障害が発生した場合の動作）
次に、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、構築されたネットワークの経路にて障害が発生した場合について図６を参照して説明する。図６は、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、構築されたネットワークの経路にて障害が発生した場合の概略図である。
【００７３】
図６において、網内の収容局内の送信端装置及び受信端装置にて経路の正常性を確認するため、収容局の送信端装置は、ユーザトラフィックが停止している間、ＣＣフレームをマルチキャストにて一定間隔で送信する。ただし、接続対象装置が複数あり、その中の単一装置とのみ通信を行っている場合は、ユーザトラフィックの帯域に影響を与えないために、ＣＣフレームの送信は行わない。
【００７４】
受信端装置（例えばユーザＢの端末が収容されている受信端装置Ｂ）は、ユーザフレーム、ＣＣフレーム問わず、フレーム不着タイマ内にフレームを受信することによって、経路の正常性を認識する。ここで、１＋１プロテクションにおける予備系から受信したフレームは、そのフレームデータが解析された後、Ｓｅｌｅｃｔｏｒ機能部により受信端装置内で廃棄される。この動作により、フレーム廃棄を行う予備系の経路においても経路の正常性が確認可能である。なお、図６に示される構成の動作については後にさらに詳述する。
【００７５】
（ＣＣフレームのフォーマット）
次に、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において使用されるＣＣフレームのフレームフォーマットについて図７を参照して説明する。図７は、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において使用されるＣＣフレームのフレームフォーマットの概略図である。
【００７６】
図７に示されるＣＣフレームは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑに準拠し、Ｅｔｈｅｒフレームのフレームフォーマットに従う。識別子としてＥｔｈｅｒｔｙｐｅを一意に設定することで、受信端装置にてフレーム解析を行うタイミングでＣＣフレームを認識する。
【００７７】
ＣＣフレーム内には、ＣＣフレーム独自のデータフィールドとして、Ｓｔａｔｕｓフィールド、Ｄａｔａフィールドがある。Ｓｔａｔｕｓフィールドのビット定義と、Ｓｔａｔｕｓフィールドの意味を図８に示す。図８は、図７に示されるＣＣフレームのＳｔａｔｕｓフィールドの定義を示す表である。図８の（ａ）は、ビット毎のＳｔａｔｕｓフィールド定義を示し、図８の（ｂ）は、ビット定義を示す。Ｄａｔａフィールドには０ｘ００の繰り返しが入る。図８の（ａ）に示されるように、Ｓｔａｔｕｓフィールドには、６ビット目に運用系の状態を示すビットが入り、７ビット目に切替通知の状態を示すビットが入り、８ビット目に切替応答を示すビットが入る。
【００７８】
図２に示されるフレーム解析部２０３や図５に示されるフレーム解析部５０９は、図８の（ａ）に示されるＳｔａｔｕｓフィールド定義を解析し、ＣＣフレームに格納された情報を取得する。例えば、フレーム解析部２０３は、図８の（ｂ）に示されるように、（運用系，切替通知，切替応答）が、（０，０，０）であれば、運用系０側で正常状態と解析し、（運用系，切替通知，切替応答）が、（０，１，０）であれば、運用系０側で切替発生と解析し、（運用系，切替通知，切替応答）が、（０，０，１）であれば、運用系０側で切替応答と解析し、（運用系，切替通知，切替応答）が、（０，１，１）であれば、運用系０側で切替発生及び応答状態と解析する。ここで、図８の（ｂ）の「状態」に示される運用系０側と運用系１側とは、２つの経路の一方と他方をそれぞれ示す。経路は、運用系と予備系とが切り替わるため、便宜上、一方の経路を運用系０側とし、他方の経路を運用系１側とする。
【００７９】
そして、図２に示されるフレーム解析部２０３や図５に示されるフレーム解析部５０９は、図８の（ｂ）に示されるように、（運用系，切替通知，切替応答）が、（１，０，０）であれば、運用系１側で正常状態と解析し、（運用系，切替通知，切替応答）が、（１，１，０）であれば、運用系１側で切替発生と解析し、（運用系，切替通知，切替応答）が、（１，０，１）であれば、運用系１側で切替応答と解析し、（運用系，切替通知，切替応答）が、（１，１，１）であれば、運用系１側で切替発生及び応答状態と解析する。
【００８０】
(系の切替手順）
次に、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、受信端装置におけるフレーム不着による系切替の手順について図９を参照して説明する。図９は、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、受信端装置におけるフレーム不着による系切替の手順を示すフローチャートである。
【００８１】
本実施形態では、受信端装置はフレームの不着時間のタイムアウトを契機に経路の切替を実施するが、タイムアウトの原因としては三通りあり、その場合によって系の切替実施方法が異なる。
【００８２】
タイムアウトの原因としては、（１）経路障害による片系通信断、（２）経路障害による両系通信断、（３）対向装置が別の装置とやりとりしていることによって自装置へのフレームを送信していない、の三通りであり、（１）の場合で運用系側が通信断になっていれば経路の切替を実施する必要があり、（２）と（３）では切替を行う必要はない。
【００８３】
以下、図９の流れに沿って、本実施形態の切替えの手順を説明する。受信端装置は、対向装置からの送信が停止すると、運用系及び予備系の双方においてフレーム不着タイマにて時間を測定し始める（Ｓ９０１，Ｓ９０２,Ｓ９１２）。測定中に対向装置からのフレ
ームが到着すると、再び次のフレームを待つ（Ｓ９０３のＹｅｓ，Ｓ９１３のＹｅｓ）。
【００８４】
受信端装置は、次のフレームが到着せずに（Ｓ９０３のＮｏ，Ｓ９１３のＮｏ）、タイムアウトになると（Ｓ９０４，Ｓ９１４）、運用系では１０ｍｓｅｃの保護時間を取る（
Ｓ９０５）。これによって対向装置からの送信が同時に停止した場合に経路の運用系と予備系で経路差や経由装置数に差分があったとしても、その差分を吸収することが可能となる。
【００８５】
受信端装置は、１０ｍｓｅｃの保護時間後、予備系のタイマ値を確認し（Ｓ９０６，Ｓ９１５，Ｓ９１６，Ｓ９０７）、予備系もタイムアウトしていれば（Ｓ９０８，Ｙｅｓ）、（２）両系故障、あるいは（３）対向装置からトラフィックが流れていない状況であると判断し、経路の切替は実行しない。
【００８６】
受信端装置は、予備系のタイマ値がタイムアウトしていなかった場合は、片方の網内で経路障害が起こっていると判断し、系切替を実行する（Ｓ９０９，Ｓ９１０，Ｓ９１７，Ｓ９１１）。まず運用系が新予備系になり、そのあと予備系が新運用系になることによって、フレームのループは発生しない。
【００８７】
（網内の運用系において故障が発生した場合）
次に、網内の運用系において故障が発生した場合について説明する。網内の運用系にて故障が発生した際には、経路は通信断状態になり、収容局の受信端装置にフレームが到達しなくなる。
【００８８】
フレーム不着時間のタイムアウトをトリガとして、収容局の受信端装置は運用系の経路の異常を検出し、予備系の経路への切替を実施する。予備系の経路へと切替を実行した収容局の受信端装置は、ＣＣフレームのＳｔａｔｕｓフィールドにて、運用系の切替通知ビットを立て、切替通知を他装置へマルチキャスト送信する。
【００８９】
切替通知ＣＣフレームを受信した他の収容局の受信端装置は、即座に予備系の経路へと選択している経路を切替え、切替応答ビットをフレームに記載して返信する。この動作によって、網全体で運用系から予備系への切替を行うことが可能となる。
【００９０】
収容局の送信端装置は制御ビット付きＣＣフレームによって経路異常を検出した後は、再び正常なＣＣフレームを送信する。収容局の受信端装置は、ＣＣフレームを１フレーム受信した時点で経路の故障回復を検出する。
【００９１】
（フレーム送信動作）
次に、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、１＋１プロテクションによって、送信端装置が対向装置の状態に依存せず運用系の経路と予備系の経路の両経路に対して同じフレームを送信する場合の動作について説明する。
【００９２】
受信端装置は対向装置の状態に依存せず、運用系の経路と予備系の経路の両経路からフレームを受信し、データの解析を実施した後、装置内にて予備系の経路からのフレームを破棄し、運用系の経路からのフレームのみを通過させる。
【００９３】
そのため、対向の装置や網全体の構成を把握することなく、収容局の送信端装置又は受信端装置と他の収容局の送信端装置又は受信端装置とがフレームの送受信を行うことで、網内の収容局の送信端装置又は受信端装置以外のスイッチ種別に問わず、本実施形態は問題なく機能する。そして、本実施形態では、２種類のネットワーク網で冗長を取り、装置内にて１＋１プロテクションを実行することで、原理上フレームのループは発生しない。
【００９４】
（切替の完了時間）
次に、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態における切り替えの完了時間について説明する。本実施形態の１＋１プロテクションによる切替方式では、故障を検出
してから切替完了までを５０ｍｓ程度で実施することが可能である。
【００９５】
すなわち、網内にて故障が発生してから、経路の切替が実施されるまでにかかる時間は、経路障害を検知するまでのフレーム不着時間の値を変更することによって調整が可能となる。例えば図１０より、ＣＣフレームの送信間隔が５００ｍｓでフレーム不着時間を１．５ｓ（ＣＣフレーム不着回数３回に相当）に設定した場合は、網内に故障が発生してから２秒以内に切替を完了できる。図１０は、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態における、網切替え完了時間の一例を示す表である。
【００９６】
図１０に示されるように、ＣＣフレーム送信間隔が１ｓでフレーム不着時間５ｓ（ＣＣフレーム不着回数５回に相当）であっても、網内に故障が発生してから切替完了まで５秒程度に抑えることができる。
【００９７】
次に、前述の図６を参照して、収容局の送信端装置Ａとセンタ局スイッチＷ１間の経路に障害が発生した場合の動作について詳細に説明する。図６に示されるように、収容局の送信端装置Ａとセンタ局スイッチＷ１間の経路に障害６０１が発生している。
【００９８】
経路の障害６０１により運用系の経路は通信断状態になる。運用系の経路の通信断により、収容局の受信端装置は運用系の経路からのフレーム受信が停止し、それまで正常受信していたユーザフレームあるいはＣＣフレームが受信されなくなり、受信端装置はフレーム不着時間を測定し始める。
【００９９】
フレームの不着時間を計測する運用系受信タイマのタイムアウトを契機に、収容局の受信端装置は、運用系の経路を異常状態として認識し、１＋１プロテクションによる切替を実施し、運用系の経路と予備系の経路とを切替える（Ｓ６０１）。ただし、受信端装置は、運用系受信タイマがタイムアウトに至る前に１フレームでもフレームを正常受信すれば、経路の異常は検出せず、切替を実施することは無い。
【０１００】
受信端装置は、経路の切替を実施することで、これまでの予備系の経路を新しい運用系の経路として認識し（便宜上、切替前の冗長系を旧運用系、旧予備系とし、切替後の冗長系を新運用系、新予備系と呼ぶこととする）、それまで破棄していた受信フレームをユーザの端末へ送信する。
【０１０１】
受信端装置は、旧予備系の経路からのフレームを解析後にフレームを破棄しており、旧予備系の経路に故障が発生していないことは認識している。切替完了後、各収容局の受信端装置は切替通知フレームをマルチキャスト送信するが、本障害では全ての収容局の受信端装置がフレーム不着タイムアウトにて切替を完了済みであり、切替通知フレームを契機に切替を実施することはなく、受信端装置は、切替応答フレームを改めて送信しあう。
【０１０２】
受信端装置は、新予備系の故障が回復すると、再びフレームを正常受信しはじめ、収容局の受信端装置は新予備系の故障回復を確認する。ただし、１＋１プロテクションでは経路の切り戻しは実施しないため、新予備系の故障が回復したとしても、受信端装置は、改めて切替を実施することはない。
【０１０３】
次に、図６に示される故障以外のパターンについて説明する。上記以外の故障パターンとしては、運用系スイッチの装置故障、予備系の経路故障及び予備系の装置故障の３パターンが考えられる。
【０１０４】
図１１に、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、運用系スイッチの装置障害発生を送信端装置Ａと受信端装置Ｂとの間にて検出し、受信端装置Ｃ及び受
信端装置Ｄが切替通知フレームの受信を契機に網切替を実行する場合の概略図を示す。
【０１０５】
収容局の送信端装置Ａはユーザからフレームを受けてユーザフレームを送信するか、あるいはフレーム送信タイマに沿ってＣＣフレームをマルチキャスト送信する（Ｓ１１０１）。運用系スイッチ１１０１の装置故障が発生すると、送信端装置Ａと受信端装置Ｂは経路故障と同様にフレームが不通状態となり、収容局の各装置間にて送受信していたフレームも同様に不通状態になる。
【０１０６】
フレーム不通タイマがタイムアウトすることにより、回線故障と同様の手順にて、受信端装置は経路の切替を実施する（Ｓ１１０２）。受信端装置Ｂから予備系の経路を通じて、運用系のスイッチの故障を通知された送信端装置Ａと受信端装置Ｂとは切替完了後、切替通知フレームをマルチキャスト送信する。ここで、送信端装置Ａが送信する切替通知フレームには、切替通知ビットと切替応答ビットとが記載されている。受信端装置Ｃと受信端装置Ｄは切替通知フレームを受信した時点で経路の切替を実施する（Ｓ１１０３）。以上の動作によって、網全体の切替が完了する。
【０１０７】
ここで、図１１に示される網切替えについて、受信端装置Ｂからフレーム送信がなされた場合の動作を経路別に分けて図１２を参照して説明する。図１２は、図１１に示される網切替えにおいて、網内スイッチ障害が発生した場合の受信端装置Ｂと送信端装置Ａ、及び、受信端装置Ｂと受信端装置Ｃ及び受信端装置Ｄとの間の網を切替える動作の概略図であり、図１２の（ａ）は、図１１に示される網切替えにおいて、網内スイッチ障害が発生した場合の受信端装置Ｂと送信端装置Ａとの間の網を切替える動作の概略図であり、図１２の（ｂ）は、図１１に示される網切替えにおいて、網内スイッチ障害が発生した場合の受信端装置Ｂと受信端装置Ｃ及び受信端装置Ｄとの間の網を切替える動作の概略図である。
【０１０８】
図１２の（ａ）に示されるように、運用系スイッチ１２０１が故障すると、運用系の回線断が発生し、送信端装置Ａと受信端装置Ｂとの間にてフレームが不着となり、送信端装置Ａと受信端装置Ｂとのそれぞれで切替が実施される。次に、図１２の（ｂ）に示されるように、受信端装置Ｂからの切替通知フレームを受信端装置Ｃと受信端装置Ｄが受信した時点で切替が実施され、受信端装置Ｃと受信端装置Ｄとは、切替完了フレームを送信する。
【０１０９】
（予備系で故障が発生した場合）
次に、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、予備系で故障が発生した場合について図１３を参照して説明する。図１３は、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、予備系で故障が発生した場合の概略図である。
【０１１０】
図１３に示されるように、予備系で故障が発生した場合では、収容局の受信端装置にてフレーム不着タイマのタイムアウトから予備系の異常を検出するが、予備系であるため、受信端装置は切替を実施しない。受信端装置は、予備系の故障状態を認識したまま、運用系にて通信を継続する。受信端装置は、予備系の故障が回復した際にはフレームを正常受信し、予備系の経路の故障回復を検出する。
【０１１１】
以上のように、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態によれば、ユーザ端末を収容する収容局にＣＣ方式と１＋１プロテクションを有する装置を設置し、中継局（センタ局、集約局等）に運用系、予備系となるスイッチを２台設置し、収容局の運用系の経路と予備系の経路をそれぞれ中継局の運用系スイッチと予備系スイッチに接続することで、収容局の装置に収容されているユーザ端末間の経路を運用系と予備系に分け、網冗長を構築することができる。そのため、本実施形態では、ユーザ端末を収容する収容局以外
の中継局にはＣＣ方式と１＋１プロテクションを備える必要がなく、ネットワークを構成するすべての装置がＣＣ方式と１＋１プロテクションを備える必要がなくなる。
【０１１２】
すなわち、本実施形態は、ユーザ端末を収容する収容局以外に用いるスイッチの種別を問わない構成が可能となる。また、本発明は、ＩＥＥＥ勧告に準拠し、ＩＥＥＥ勧告を独自に拡張したものではないので、従来のネットワークにアドオンして、簡単に機能拡張することが可能である。
【０１１３】
また、本実施形態は、収容局の装置が有する１＋１プロテクションのＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅ機能とＳｅｌｅｃｔｏｒ機能により、送信端装置は運用系と予備系の両系に同じフレームを送信し、受信端装置は両系から受信したフレームのうち、予備系からのフレームを装置内で廃棄、運用系からのフレームのみを通過させる。この機能によって、本実施形態では、運用系と予備系にてループは発生しない。
【０１１４】
すなわち、本実施形態は、１＋１プロテクション機能とＣＣ方式を有する装置をユーザ端末の収容局に用いた通信網の網冗長により、網のループ問題を解決する。これにより、本実施形態は、１＋１プロテクション機能とＣＣ方式を有する装置をユーザ端末の収容局に用いた通信網の網冗長により、ネットワークに高い運用性と信頼性とを付与することができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、収容局の送信端装置からのユーザフレームの送信が停止した後、フレーム送信タイマのタイムアウトを契機に制御フレームとしてＣＣフレームをマルチキャスト送信することで、経路の正常性を確認する。収容局の受信端装置では、ユーザフレームやＣＣフレームの正常受信によって経路の正常性を確認する。経路に異常が発生したときは、収容局の受信端装置にてフレーム不着時間を測定することによって、フレーム不着時間のタイムアウトを契機に、経路を障害状態とみなす。そのため、本実施形態では、通信断を検出するためにネットワークのトラフィックに与える影響を少なくすることができる。
【０１１６】
また、本実施形態では、収容局の受信端装置にて経路障害を検出し、該当経路が運用系であったとき、受信端装置は運用系の経路と予備系の経路とを切替える。受信端装置は、切替を完了した時点で、他の収容局の装置へ切替通知ＣＣフレームをマルチキャスト送信し、これを受信した各装置は即時に運用系の経路と予備系の経路との切替を実施する。
【０１１７】
すなわち、本実施形態は、１＋１プロテクション機能とＣＣ方式を有する装置をユーザ端末の収容局に用いた通信網の網冗長により、網の高速切替えを解決する。これにより、本実施形態は、１＋１プロテクション機能とＣＣ方式を有する装置をユーザ端末の収容局に用いた通信網の網冗長により、ネットワークに高い運用性と信頼性とを付与することができる。
【０１１８】
また、本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態は、経路全体の切替を短時間で行うことが可能となる。各収容局の受信端装置は、経路の異常状態を検出した後、正常なＣＣフレームを１フレーム受信した時点で、経路の回復を検出する。
【０１１９】
例えば、本実施形態のネットワーク網冗長システムにおいて、受信端装置が経路の異常を検出してから切替を完了するまでは５０ｍｓｅｃ程度であることから、フレーム不着タイマを１．５ｓｅｃに設定した場合に、網内にて異常が発生してから経路の切替が完了するまでの時間は、１．５ｓｅｃ程度となる。従来方式にて網切替を実施した際には約１〜十数分程度かかることから、本実施形態により切替時間の大幅な改善が実現できる。
【０１２０】
（付記１）
複数の経路と接続された送信端末であって、
前記経路にデータを送信していない時間を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された時間が所定の時間を越えた場合に、通信断を判定するためのデータを前記複数の経路に送信する判定データ送信手段とを備える送信端末。
【０１２１】
（付記２)
複数の経路と接続されたユーザ端末を収容する受信端末であって、
前記経路からのデータの不着時間を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された時間が所定の時間を越えた場合に、前記複数の経路の中から、受信したデータを使用する経路を切替える切替手段とを備える受信端末。
【０１２２】
(付記３）
データを、第１の経路と第２の経路との双方に送信する、ユーザ端末を収容する送信端末であって、前記第１の経路及び前記第２の経路にデータを送信していない時間を計測し、計測された時間が所定の時間を越えた場合に、通信断を判定するためのデータを前記第１の経路及び第２の経路に送信する送信端末と、
前記送信端末と前記第１の経路と前記第２の経路とにより接続された、
前記データの不着時間を計測し、計測されたデータの不着時間が所定の時間を越えた場合に、前記第１の経路から受信したデータを用いるか前記第２の経路から受信したデータを用いるかを切替える、ユーザ端末を収容する受信端末とを備えるネットワーク網冗長システム。
【０１２３】
（付記４)
前記受信端末は、
受信したデータを使用していた経路からのデータの不着時間が所定の時間を越えた場合に、受信したデータを使用していなかった経路を受信したデータを使用する経路に切り替え、
前記受信したデータを使用していなかった経路からのデータの不着時間が所定の時間を越えた場合、及び、受信したデータを使用していた経路からのデータの不着時間が所定の時間を越えた場合、かつ、前記受信したデータを使用していなかった経路からのデータの不着時間が所定の時間を越えた場合は、経路の切替えを行わない付記３記載のネットワーク網冗長システム。
【０１２４】
（付記５）
前記受信端末において、前記切替えが発生した場合に、
前記受信端末は、ネットワークを構成する他の受信端末において切替えを行わせるために、切替が発生した旨を示すデータをネットワークに送信する付記３記載のネットワーク網冗長システム。
【０１２５】
（付記６）
前記受信端末は、
前記受信したデータを使用しない経路からデータを受信したか否かを確認する付記３記載のネットワーク網冗長システム。
【０１２６】
（付記７）
前記受信端末は、
前記受信したデータを使用しない経路からのデータを破棄する付記３記載のネットワーク網冗長システム。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態における、ＣＣフレームの送信動作の概略図である。
【図２】本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態における１＋１プロテクションによる切替方式の概略図である。
【図３】本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態の構築例の概略図である。
【図４】図３に示されるネットワーク網冗長システムの一実施形態の構築例をユーザ毎にまとめた概略図である。
【図５】本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態に使用される、送信端装置及び受信端装置の内部構成の概略図である。
【図６】本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、構築されたネットワークの経路にて障害が発生した場合の概略図である。
【図７】本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において使用されるＣＣフレームのフレームフォーマットの概略図である。
【図８】図７に示されるＣＣフレームのＳｔａｔｕｓフィールドの定義を示す表である。
【図９】本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、受信端装置におけるフレーム不着による系切替の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態における、網切替え完了時間の一例を示す表である。
【図１１】本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、運用系スイッチの装置障害発生を送信端装置Ａと受信端装置Ｂとの間にて検出し、受信端装置Ｃ及び受信端装置Ｄが切替通知フレームの受信を契機に網切替えを実行する場合の概略図である。
【図１２】図１１に示される網切替えにおいて、網内スイッチ障害が発生した場合の受信端装置Ｂと送信端装置Ａ、及び、受信端装置Ｂと受信端装置Ｃ及び受信端装置Ｄとの間の網を切替える動作の概略図である。
【図１３】本発明のネットワーク網冗長システムの一実施形態において、予備系で故障が発生した場合の概略図である。
【図１４】ＳＴＰを利用した網冗長システムの概略図である。
【図１５】従来のＣＣ方式の動作の概略図である。
【符号の説明】
【０１２８】
５００  送信端装置（送信端末）
５０１  送信チェック部
５０２  送信タイマ（計測手段）
５０３  ＣＣフレーム送信部（判定データ送信手段）
５０４  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ部
５０５  運用系チェック部
５０６  予備系チェック部
５０７  運用系受信タイマ（計測手段）
５０８  予備系受信タイマ（計測手段）
５０９  フレーム解析部
５１０  Ｓｅｌｅｃｔｏｒ機能部（切替手段）
５１１  ＣＣフレーム送信部
５１２  受信端装置
５１３  運用系の経路
５１４  予備系の経路
５１５  送信部
５１６  受信部
５１７  送信部
【図１】
2006060704.tif 000003
【図２】
2006060704.tif 000004
【図３】
2006060704.tif 000005
【図４】
2006060704.tif 000006
【図５】
2006060704.tif 000007
【図６】
2006060704.tif 000008
【図７】
2006060704.tif 000009
【図８】
2006060704.tif 000010
【図９】
2006060704.tif 000011
【図１０】
2006060704.tif 000012
【図１１】
2006060704.tif 000013
【図１２】
2006060704.tif 000014
【図１３】
2006060704.tif 000015
【図１４】
2006060704.tif 000016
【図１５】
2006060704.tif 000017