(57)【要約】【課題】  複数のフレームを１つのデータセットとして扱うＶＣＡＴによりデータ伝送可能な通信システムにおいて、ＶＣＡＴを構成する全てのデータが無効として扱われる確率を低減して、下流装置における網リソースの有効利用に寄与する無瞬断切替方法及び装置を提供する。【解決手段】  複数フレームを１つのデータセットとして伝送可能な通信システムの受信側装置で実行する、瞬断によるデータ損失を伴わずに、フレームの通信経路を現用系と予備系間で切り替えるための無瞬断切替方法であって、現用系及び予備系を介して受信したフレームにビットエラーが有るか否かをそれぞれ検出し、現用系を介して受信したフレームにビットエラーが有り、かつ予備系を介して受信したフレームにビットエラーが無い場合に、データセット単位で、フレームの通信経路を現用系から予備系に切り替える。【選択図】  図１
2005109848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数フレームを１つのデータセットとして伝送可能な通信システムが備える、瞬断によるデータ損失を伴わずに、前記フレームの通信経路を現用系と予備系間で切り替えるための無瞬断切替装置あって、
前記現用系及び前記予備系を介して受信した前記フレームにビットエラーが有るか否かをそれぞれ検出するビットエラー検出部と、
前記現用系を介して受信した前記フレームに前記ビットエラーが有り、かつ前記予備系を介して受信した前記フレームに前記ビットエラーが無い場合に、前記データセット単位で、前記フレームの通信経路を前記現用系から前記予備系に切り替えるための選択信号を出力するＶＣＡＴ単位切替制御部と、
前記選択信号にしたがって、前記フレームの通信経路を前記現用系と前記予備系間で切り替える切替部と、
を有する無瞬断切替装置。
【請求項２】
前記ＶＣＡＴ単位切替制御部は、
外部から入力される、前記フレームを識別するための番号と前記データセットを識別するための番号とを対応付けた管理情報を保持し、前記管理情報にしたがって、障害を検出したフレームが所属するデータセットに含まれる全てのフレームの通信経路を、前記現用系から前記予備系に切り替えるための選択信号を生成する請求項１記載の無瞬断切替装置。
【請求項３】
前記ビットエラー検出部は、
前記フレーム毎のビットインターリーブパリティ演算結果とＢ３バイトの比較結果を用いて前記ビットエラーを検出する請求項１または２記載の無瞬断切替装置。
【請求項４】
複数フレームを１つのデータセットとして伝送可能な通信システムの受信側装置で実行する、瞬断によるデータ損失を伴わずに、前記フレームの通信経路を現用系と予備系間で切り替えるための無瞬断切替方法であって、
前記現用系及び前記予備系を介して受信した前記フレームにビットエラーが有るか否かをそれぞれ検出し、
前記現用系を介して受信した前記フレームに前記ビットエラーが有り、かつ前記予備系を介して受信した前記フレームに前記ビットエラーが無い場合に、前記データセット単位で、前記フレームの通信経路を前記現用系から前記予備系に切り替える無瞬断切替方法。
【請求項５】
外部から入力される、前記フレームを識別するための番号と前記データセットを識別するための番号とを対応付けた管理情報を保持し、
前記管理情報にしたがって、障害を検出したフレームが所属するデータセットに含まれる全てのフレームの通信経路を、前記現用系と前記予備系間で切り替える請求項４記載の無瞬断切替方法。
【請求項６】
前記ビットエラーの検出に、前記フレーム毎のビットインターリーブパリティ演算結果とＢ３バイトの比較結果を用いる請求項４または５記載の無瞬断切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）網またはＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）網等の通信システムで用いられる、データの通信経路を、瞬断によるデータ損失を伴わずに現用系と予備系間で切り替えるための無瞬断切替装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＤＨやＳＯＮＥＴ網等の通信システムでは、通信の信頼性を確保するために、１つまたは複数の現用伝送路に対して１つの予備伝送路を配した冗長構成が採用されている。このような冗長構成において、現用伝送路で障害が発生した場合に、その障害検出をトリガにして、瞬断によるデータ損失を伴わずに自動的に予備伝送路へ切り替えるための無瞬断切替装置が、例えば特許文献１で提案されている。図４にこの無瞬断切替装置を備えた通信システムの一例を示す。
【０００３】
図４は従来の無瞬断切替装置の構成を示すブロック図である。
【０００４】
図４に示すように、通信システムはＳＤＨあるいはＳＯＮＥＴ網に対応する送信側装置１及び受信側装置２を有し、受信側装置２に無瞬断切替装置２０を備えた構成である。
【０００５】
送信側装置１はマルチフレーム挿入部１０１を備えている。また、無瞬断切替装置２０は、インタフェース部２０１，２０２、位相差検出部２０３、位相調整部２０４，２０５、切替部２０６、ビットエラー検出部２０７，２０８、及び切替制御部２０９を有する構成である。なお、無瞬断切替装置２０のインタフェース部２０１、位相調整部２０４、及びビットエラー検出部２０７は、現用伝送路３を介して受信した主信号を処理する現用系の回路であり、インタフェース部２０２、位相調整部２０５、及びビットエラー検出部２０８は、予備伝送路４を介して受信した信号を処理する予備系の回路である。
【０００６】
送信側装置１に入力される主信号Ｓ１は、ＩＴＵ−Ｔ勧告によるＳＤＨで定義されたＳＴＭ（Synchronous Transfer Mode）フレーム、またはＡＮＳＩ（American National Standards Institute）によるＳＯＮＥＴで定義されたＳＴＳ（Synchronous Transport Signal）フレームで構成される。
【０００７】
送信側装置１のマルチフレーム挿入部１０１は、ＳＴＭフレームまたはＳＴＳフレームに格納されたＶＣ（Virtual Container）フレームのＰＯＨ（Path OverHead）のＪ１バイトあるいはＨ４バイト等に、所定の周期毎（ｎフレーム毎）にフレーム同期に用いるマルチフレームパターンを挿入する。また、マルチフレーム挿入部１０１は、主信号Ｓ１を現用主信号と予備主信号とに分岐し、現用主信号を現用伝送路３へ出力し、予備主信号を予備伝送路４へ出力する。
【０００８】
受信側装置２が備える無瞬断切替装置２０は、現用伝送路３及び予備伝送路４を介して送信された主信号をインタフェース部２０１，２０２でそれぞれ受信する。
【０００９】
インタフェース部２０１は、現用伝送路３で受信したＳＴＭフレームまたはＳＴＳフレームの終端を行ってＶＣフレームを抽出し、該ＶＣフレーム内の主信号データＳ４を位相調整部２０４へ出力する。同様に、インタフェース部２０２は、予備伝送路４で受信したＳＴＭフレームまたはＳＴＳフレームの終端を行ってＶＣフレームを抽出し、該ＶＣフレーム内の主信号データＳ５を位相調整部２０５へ出力する。また、インタフェース部２０１，２０２は、各ＶＣフレーム内のＰＯＨのＪ１バイトあるいはＨ４バイト等に格納されたマルチフレーム情報により、ＶＣフレーム毎のマルチフレーム同期を確立し、各ＶＣフレームの位相情報Ｓ２、Ｓ３を位相差検出部２０３へ出力する。さらに、インタフェース部２０１は、ＰＯＨのＢ３バイトを含む各ＶＣフレームデータＳ１０をビットエラー検出部２０７へ出力し、インタフェース部２０２は、ＰＯＨのＢ３バイトを含む各ＶＣフレームデータＳ１１をビットエラー検出部２０８へ出力する。
【００１０】
位相差検出部２０３は、現用系のマルチフレームの位相情報Ｓ２と予備系のマルチフレームの位相情報Ｓ３とを比較し、各ＶＣフレームの現用系−予備系間の位相差を算出して、位相調整部２０４、２０５における現用系−予備系間のＶＣフレームの位相を揃えるための位相差情報Ｓ６、Ｓ７を出力する。
【００１１】
位相調整部２０４、２０５は、位相差検出部２０３から出力された位相差情報Ｓ６、Ｓ７にしたがって、現用伝送路３及び予備伝送路４を介して受信したＶＣフレームのうち、位相の遅れた一方に位相の進んだ他方を合わせるための遅延量を挿入し、現用系のＶＣフレームと予備系のＶＣフレームとの位相を揃え、その処理結果である現用主信号Ｓ８及び予備主信号Ｓ９をそれぞれ切替部２０６へ出力する。
【００１２】
ビットエラー検出部２０７は、インタフェース部２０１から出力された現用系の各ＶＣフレームのＢＩＰ（Bit Interleave Parity：ビットインターリーブパリティ）演算結果とＢ３バイトを比較し、信号にビットエラーが発生しているか否かを示すビットエラー情報Ｓ１２を生成して切替制御部２０９へ出力する。同様に、ビットエラー検出部２０８は、インタフェース部２０２から出力された予備系の各ＶＣフレームのＢＩＰ（Bit Interleave Parity）演算結果とＢ３バイトを比較し、信号にビットエラーが発生しているか否かを示すビットエラー情報Ｓ１３を生成して切替制御部２０９へ出力する。
【００１３】
切替制御部２０９は、ビットエラー検出部２０７、２０８で検出されたビットエラー情報Ｓ１２、Ｓ１３と、ＶＣフレームデータＳ１０，Ｓ１１に含まれるＰ−ＡＩＳ（Path Alarm Indication Signal）等の伝送路障害情報にしたがって、現用伝送路３または予備伝送路４のうち、障害が発生していない伝送路を介して受信したＶＣフレームを選択するための選択信号Ｓ１４を各ＶＣフレーム毎に出力する。なお、現用伝送路３及び予備伝送路４共に障害が発生していない場合は、現用伝送路３を介して受信したＶＣフレームを選択するための選択信号Ｓ１４を出力する。
【００１４】
切替部２０６は、切替制御部２０９から出力された選択信号Ｓ１４にしたがってＶＣフレーム毎に現用伝送路３で受信した主信号Ｓ８あるいは予備伝送路４で受信した主信号Ｓ９のいずれか一方を選択し、主信号Ｓ１５として出力する。
【００１５】
切替部２０６から出力された主信号Ｓ１５は、不図示の下流装置を経由してユーザーが使用する端末装置等へ送信される。
【特許文献１】特開平９−３６８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述した従来の無瞬断切替装置は、伝送路で突発的な障害が発生した場合に、各ＶＣフレームから検出したビットエラーをトリガにして、ＶＣフレーム単位で、現用系から予備系に無瞬断に（データを損失することなく）通信経路を切り替える構成である。
【００１７】
ビットエラーの検出には、上述したように、ＶＣフレームのＢＩＰ演算結果とＢ３バイトの比較結果を使用しているため、ＶＣフレームにビットエラーがある場合でもビットエラーを検出できない確率が１／２8＝１／２５６だけ存在する。
【００１８】
ところで、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７８３では、複数のＶＣフレームを１つのデータセットとして扱うことで、回線使用効率を向上させるとともに、データ系トラヒックのＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ網への収容を容易にするためのＶＣＡＴ（Virtual Concatenation：バーチャルコンカチネーション）が規定されている。ＶＣＡＴは、複数のＶＣフレームを１つのデータセットとして扱うため、ＶＣＡＴを構成する複数のＶＣフレームのうち、１つでもビットエラーがあるとＶＣＡＴを構成する全てのデータが無効データとして扱われる。
【００１９】
例えば、２１個のＶＣ３フレームから構成されるＶＣＡＴに、ＩＥＥＥ８０２．３にて規定されたギガビットイーサーネットのＭＡＣフレーム（Media Access Control Frame）がマッピングされている場合、ＶＣＡＴを構成する任意のＶＣ３フレームでビットエラーが発生すると、そのＶＣＡＴにマッピングされた全てのＭＡＣフレームがギガビットイーサーネット端末装置で廃棄されてしまう。
【００２０】
この複数のＶＣフレームを１つのデータセットとして扱うＶＣＡＴに、従来のＶＣフレームのＢＩＰ演算結果とＢ３バイトを比較してビットエラーを検出し、ＶＣフレーム単位で無瞬断切替を行う方法を適用すると、ＶＣＡＴとしてのビットエラーが検出できない確率は、各ＶＣフレームのビットエラーが検出できない確率が積算されて、該ＶＣＡＴを構成するＶＣフレームの数だけ上昇してしまう。具体的には、２１個のＶＣ３フレームから構成されるＶＣＡＴでは、伝送路障害の発生に対してビットエラーを検出できない確率が２１／２５６≒１／１２となる。
【００２１】
したがって、ビットエラーが検出できないことで系の切替が実施されず、データが無効として扱われる確率が上昇して、例えば、ＶＣＡＴにマッピングされる全てのＭＡＣフレームがギガビットイーサーネット端末で廃棄される可能性が非常に高くなってしまう。その結果、下流装置で網リソースを無駄に使用することになるため、通信性能が低下する問題があった。
【００２２】
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、複数のフレームを１つのデータセットとして扱うＶＣＡＴによりデータ伝送可能な通信システムにおいて、ＶＣＡＴを構成する全てのデータが無効として扱われる確率を低減して、下流装置における網リソースの有効利用に寄与する無瞬断切替装置及び方法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】
【００２３】
上記目的を達成するため本発明の無瞬断切替装置は、複数フレームを１つのデータセットとして伝送可能な通信システムが備える、瞬断によるデータ損失を伴わずに、前記フレームの通信経路を現用系と予備系間で切り替えるための無瞬断切替装置あって、
前記現用系及び前記予備系を介して受信した前記フレームにビットエラーが有るか否かをそれぞれ検出するビットエラー検出部と、
前記現用系を介して受信した前記フレームに前記ビットエラーが有り、かつ前記予備系を介して受信した前記フレームに前記ビットエラーが無い場合に、前記データセット単位で、前記フレームの通信経路を前記現用系から前記予備系に切り替えるための選択信号を出力するＶＣＡＴ単位切替制御部と、
前記選択信号にしたがって、前記フレームの通信経路を前記現用系と前記予備系間で切り替える切替部と、
を有する構成である。
【００２４】
このとき、前記ＶＣＡＴ単位切替制御部は、
外部から入力される、前記フレームを識別するための番号と前記データセットを識別するための番号とを対応付けた管理情報を保持し、前記管理情報にしたがって、障害を検出したフレームが所属するデータセットに含まれる全てのフレームの通信経路を、前記現用系から前記予備系に切り替えるための選択信号を生成してもよく、
前記ビットエラー検出部は、
前記フレーム毎のビットインターリーブパリティ演算結果とＢ３バイトの比較結果を用いて前記ビットエラーを検出してもよい。
【００２５】
一方、本発明の無瞬断切替方法は、複数フレームを１つのデータセットとして伝送可能な通信システムの受信側装置で実行する、瞬断によるデータ損失を伴わずに、前記フレームの通信経路を現用系と予備系間で切り替えるための無瞬断切替方法であって、
前記現用系及び前記予備系を介して受信した前記フレームにビットエラーが有るか否かをそれぞれ検出し、
前記現用系を介して受信した前記フレームに前記ビットエラーが有り、かつ前記予備系を介して受信した前記フレームに前記ビットエラーが無い場合に、前記データセット単位で、前記フレームの通信経路を前記現用系から前記予備系に切り替える方法である。
【００２６】
このとき、外部から入力される、前記フレームを識別するための番号と前記データセットを識別するための番号とを対応付けた管理情報を保持し、
前記管理情報にしたがって、障害を検出したフレームが所属するデータセットに含まれる全てのフレームの通信経路を、前記現用系と前記予備系間で切り替えてもよく
前記ビットエラーの検出に、前記フレーム毎のビットインターリーブパリティ演算結果とＢ３バイトの比較結果を用いてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
上記のような無瞬断切替装置及び方法では、受信したフレームでビットエラーを検出した場合に、データセット単位で、フレームの通信経路を現用系から予備系に切り替えることで、データセットを構成するフレームのうち、どれか１つのフレームでビットエラーが検出されれば、そのビットエラーが検出されたフレームが所属するデータセットの全てのフレームの通信経路が現用系から予備系に切り替わる。
【００２８】
したがって、データセットを構成するフレーム数が増加してもビットエラーを検出できない確率が上昇しないため、障害が発生した現用系から予備系への切替が高い確率で実施され、データセットを構成するフレームにマッピングされたデータが無効として扱われる確率が低減して、無瞬断切替装置から下流側の装置における網リソースを有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に本発明について図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は本発明の無瞬断切替装置の一構成例を示すブロック図であり、図２は図１に示したＶＣＡＴ単位切替制御部に格納されるＶＣＡＴ管理情報の一例を示すテーブル図である。
【００３１】
図１に示すように、本発明の無瞬断切替装置は、図４に示した従来の切替制御部２０９に代えてＶＣＡＴ単位切替制御部２１０を備え、外部から各ＶＣＡＴを管理するためのＶＣＡＴ管理情報等を入力するための外部ユーザー設定端末５を追加した構成である。
【００３２】
ＶＣＡＴ単位切替制御部２１０は、ビットエラー検出部２０７、２０８から出力される各ＶＣフレームのビットエラー情報、ＶＣフレームデータＳ１０，Ｓ１１に含まれるＰ−ＡＩＳ等の伝送路障害情報、及び上記ＶＣＡＴ管理情報を用いて、現用伝送路３または予備伝送路４のうち、障害が発生していない伝送路を介して受信したＶＣフレームを選択するための選択信号Ｓ１４をＶＣＡＴ単位で出力する。すなわち、ＶＣＡＴ単位切替制御部２１０は、障害が発生したＶＣフレームを検出した場合、該ＶＣフレームが所属するＶＣＡＴについて、その全てのＶＣフレームが同一の系（予備系）から選択されるように選択信号Ｓ１４を出力する。現用伝送路３及び予備伝送路４のいずれも障害が発生していない場合、ＶＣＡＴ単位切替制御部２１０は、現用伝送路３を介して受信したＶＣフレームを選択するための選択信号Ｓ１４をＶＣＡＴ毎に出力する。
【００３３】
図２に示すように、ＶＣＡＴ管理情報は、ＶＣフレームを識別するためのＶＣフレーム番号とＶＣＡＴを識別するためのＶＣＡＴ番号との対応関係を示す情報であり、例えば、外部ユーザー設定端末５を用いてユーザーによって設定され、ＶＣＡＴ単位切替制御部２１０が備えるメモリに格納される。
【００３４】
その他の構成は、図４に示した従来の構成と同様であるため、その説明は省略する。なお、図１では、図４に示した従来の通信システムと同様の構成要素に対して同一の符号を付与している。
【００３５】
なお、無瞬断切替装置２０は、例えば演算機能、メモリ機能、及びスイッチ機能等を備えたＬＳＩ（Large scale Integrated Circuit）等によって構成されてもよく、ＣＰＵ、該ＣＰＵの処理に必要なデータが格納される記憶装置、ＣＰＵに所定の処理を実行させるためのプログラムが記録された記録媒体、及び外部ユーザー設定端末５とのインタフェース装置であるＩ／Ｏ装置等を備えた情報処理装置によって構成されていてもよい。記録媒体は、磁気ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、ＣＤ（compact disk）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（digital versatile disk）、その他の記録媒体であってもよい。情報処理装置は、記録媒体に記録されたプログラムを記憶装置にロードし、該プログラムにしたがってＣＰＵにより無瞬断切替装置２０の処理を実行する。
【００３６】
このような構成において、次に本発明の無瞬断切替装置２０の動作について図面を用いて説明する。なお、以下では、予めユーザーにより外部ユーザー設定端末５を用いてＶＣＡＴ管理情報が無瞬断切替装置２０に入力され、ＶＣＡＴ単位切替制御部２１０に該ＶＣＡＴ管理情報が格納されているものとする。
【００３７】
図３は図１に示したＶＣＡＴ単位切替制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【００３８】
図３に示すように、ＶＣＡＴ単位切替制御部２１０は、インタフェース部２０１，２０２がそれぞれＶＣフレームを受信すると、まず、ビットエラー検出部２０７、２０８から出力される各ＶＣフレームのビットエラー情報Ｓ１２、Ｓ１３と、インタフェース部２０１、２０２から出力される各ＶＣフレームのＰ−ＡＩＳ等の伝送路障害情報とを用いて、現用系の主信号データで障害（ビットエラー）が発生しているか否かを検出する（ステップＳＰ１）。障害が発生しているＶＣフレームが無い場合、ＶＣＡＴ単位切替制御部２１０は、スタートに戻って次のＶＣフレームの受信を待ち受ける。
【００３９】
一方、障害が発生したＶＣフレームを検出した場合、ＶＣＡＴ単位切替制御部２１０は、自身が保持するＶＣＡＴ管理情報を参照して、障害の発生しているＶＣフレームが所属するＶＣＡＴ番号（ｉ）を検索する（ステップＳＰ２）。
【００４０】
次に、ステップＳＰ２と同様にＶＣＡＴ管理情報を参照し、ステップＳＰ２の処理で検索されたＶＣＡＴ番号（ｉ）に所属する全てのＶＣフレームの集合（ａ）を検索する（ステップＳＰ３）。
【００４１】
続いて、ステップＳＰ３で検索したＶＣフレームの集合（ａ）に対応する予備系の主信号データで障害が発生しているか否かを検出する（ステップＳＰ４）。予備系の主信号データに障害がある場合、ＶＣＡＴ単位切替制御部２１０は、系の切替を実施せずにスタートに戻って次のＶＣフレームの受信を待ち受ける。
【００４２】
一方、予備系の主信号に障害が無い場合、ＶＣＡＴ単位切替制御部２１０は、ステップＳＰ５の処理に移行し、障害の発生しているＶＣフレームが所属するＶＣＡＴ番号（ｉ）の全てのＶＣフレームについて現用系から予備系へ切り替えるための選択信号Ｓ１４を出力する。
【００４３】
切替部２０６は、ＶＣＡＴ単位切替制御部２１０から出力される選択信号Ｓ１４にしたがって、位相調整部２０４、２０５から出力される現用主信号Ｓ８または予備主信号Ｓ９のいずれか一方を選択し、出力主信号Ｓ１５として出力する。
【００４４】
したがって、本発明の無瞬断切替方法及び装置によれば、ＶＣＡＴを構成するＶＣフレームのうち、どれか１つでも障害が発生すれば（ビットエラーが検出されれば）、そのＶＣＡＴに含まれるＶＣフレームが全て現用系から予備系に切り替えるため、ＶＣＡＴを構成するＶＣフレーム数が増加してもビットエラーを検出できない確率が上昇しない。
【００４５】
よって、障害が発生した現用系から予備系への切替が高い確率で実施され、ＶＣＡＴを構成するＶＣフレームにマッピングされたデータが無効として扱われる確率が低減するため、無瞬断切替装置から下流側の装置における網リソースを有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の無瞬断切替装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＶＣＡＴ単位切替制御部に格納されるＶＣＡＴ管理情報の一例を示すテーブル図である。
【図３】図１に示したＶＣＡＴ単位切替制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】従来の無瞬断切替装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    送信側装置
２    受信側装置
３    現用伝送路
４    予備伝送路
５    ユーザー設定端末
２０    無瞬断切替装置
１０１    マルチフレーム挿入部
２０１、２０２    インタフェース部
２０３    位相差検出部
２０４、２０５    位相調整部
２０６    切替部
２０７、２０８    ビットエラー検出部
２０９    切替制御部
２１０    ＶＣＡＴ単位切替制御部
【図１】
2005109848.tif 000003
【図２】
2005109848.tif 000004
【図３】
2005109848.tif 000005
【図４】
2005109848.tif 000006