(57)【要約】ＬＡＮの第１伝送路とＳＯＮＥＴの第２伝送路の間でパケット／同期フレーム変換を行う伝送装置において、前記第１伝送路の物理リンク異常を検出するリンク検出部（１１２＃１）と、前記リンク検出部の検出結果とパケットの種類を表す第１設定情報（１１６＃１）とをパケットヘッダに設定する切替専用パケット挿入部（１１４＃１）を具備する伝送装置
2005018167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送装置であって、
第１伝送路との間でＬＡＮインタフェースに従って通常パケットを送受信するＬＡＮインタフェース部と、
第２伝送路との間で同期フレームを送受信する同期フレームインタフェース部と、
前記第１伝送路の物理リンク異常を検出するリンク検出部と、
切替専用パケットのヘッダ部に設定する、前記通常パケットと区別するための第１設定情報を記憶する第１設定情報記憶部と、
前記リンク検出部の検出結果に従って、前記物理リンクが正常及び異常のいずれの状態であるかを示すリンクパス状態及び前記切替専用パケットのヘッダに前記第１設定情報を設定する切替専用パケット挿入部と、
前記切替専用パケットと前記通常パケットを多重化するバケット多重化部と、
前記多重化されたパケットを前記同期フレームに収容するパケット／同期フレーム変換部と、
前記同期フレームインタフェース部が受信した同期フレームをパケットに変換する同期フレーム／パケット変換部と、
を具備したことを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記第１設定情報と前記同期フレーム／パケット変換部により変換されたパケットのヘッダとを比較することにより、該パケットが対向の伝送装置より送信された切替専用パケットあるかを判断し、該パケットが前記通常パケットならば前記ＬＡＮインタフェース部に出力する切替専用パケット検出部と、前記切替パケット検出部により検出された切替専用パケットに設定されたリンクパス状態がリンク異常を示すとき、前記第１伝送路に対してリンク断制御を実施するリンク断制御部とを具備したことを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項３】
前記第１伝送路に端末が接続される直下局であるか端末が接続されない中継局のいずれの局であるかを示す第２設定情報を記憶する第２設定情報記憶部を具備し、前記切替専用パケット検出部は、前記第２設定情報により自局が前記中継局であることを示すとき、前記切替専用パケットを前記ＬＡＮインタフェース部に転送し、前記第２設定情報により自局が前記直下局であることを示し且つ該切替専用パケットの前記リンクパス状態が前記リンク異常を示すとき、リンク異常を前記リンク断制御部に通知し、前記リンク断制御部は前記切替専用パケット検出部からの通知に基づいて前記リンク断制御を実施することを特徴とする請求項２記載の伝送装置。
【請求項４】
前記リンク断制御は、前記切替専用パケット検出部によりリンク異常が設定された切替専用パケットが検出されたとき、即座に実施されることを特徴とする請求項３記載の伝送装置。
【請求項５】
前記伝送装置は、前記同期フレームインタフェース部が冗長構成され、該冗長構成された同期フレームインタフェース部を切り替える機能を有することを特徴とする請求項２記載の伝送装置。
【請求項６】
前記第１設定情報はイーサパケットヘッダの宛先アドレス、送信元アドレス及びタイプ値を含むことを特徴とする請求項２記載の伝送装置。
【請求項７】
前記ＬＡＮパケットを受信する前記ＬＡＮインタフェース部を複数有し、前記切替専用パケットは前記複数のＬＡＮインタフェース部に接続される前記第１伝送路の中でリンク異常となっている伝送路情報を含むことを特徴とする請求項２記載の伝送装置。
【請求項８】
前記ＬＡＮパケットを送信する前記ＬＡＮインタフェース部及び前記リンク断制御部を複数有し、前記切替専用パケット検出部は前記リンク異常となっている伝送路情報に対応するリンク断制御部にリンク異常を通知することを特徴とする請求項７記載の伝送装置。
【請求項９】
第１端末に接続される第１伝送装置、前記第１伝送装置に接続される第２伝送装置、第２端末に接続される第３伝送装置及び前記第３伝送装置に接続される第４伝送装置を含む伝送システムであって、
ＬＡＮインタフェースに従って通常パケットを送受信する前記第１〜第４伝送装置にそれぞれ設けられたＬＡＮインタフェース部と、
同期フレームを送受信する前記第１〜第４伝送装置にそれぞれ設けられた同期フレームインタフェース部と、
前記第１端末に接続される伝送路の物理リンク異常を検出する前記第１伝送装置に設けられたリンク検出部と、
切替専用パケットのヘッダ部に設定する、前記通常パケットと区別するための第１設定情報を記憶する前記第１及び第２伝送装置に設けられた第１設定情報記憶部と、
前記リンク検出部の検出結果に従って、前記物理リンクが正常及び異常のいずれの状態であるかを示すリンクパス状態及び前記切替専用パケットのヘッダに前記第１設定情報を設定する前記第１伝送装置に設けられた切替専用パケット挿入部と、
前記切替専用パケットと前記通常パケットを多重化する前記第１伝送装置に設けられたバケット多重化部と、
前記パケット多重化部が多重化したパケットを前記同期フレームに収容する前記第１伝送装置に設けられたパケット／同期フレーム変換部と、
前記ＬＡＮインタフェース部が受信したパケットを前記同期フレームに収容する前記第２〜第４伝送装置に設けられたパケット／同期フレーム変換部と、
前記同期フレームインタフェース部が受信した同期フレームをパケットに変換する前記第１〜第４伝送装置に設けられた同期フレーム／パケット変換部と、
前記ＬＡＮインタフェース部が接続される伝送路に端末が接続される直下局であるか端末が接続されない中継局のいずれの局であるかを示す第２設定情報を記憶する前記第２〜第４伝送装置に設けられた第２設定情報記憶部と、
前記第１設定情報と前記同期フレーム／パケット変換部により変換されたパケットのヘッダとを比較することにより、該パケットが対向の伝送装置より送信された切替専用パケットあるかを判断し、前記通常パケットを前記ＬＡＮインタフェースに出力し、前記第２設定情報により自局が前記中継局であることを示すとき、前記切替専用パケットを前記ＬＡＮインタフェース部に転送し、前記第２設定情報により自局が前記直下局であることを示し且つ該切替専用パケットの前記リンクパス状態が前記リンク異常を示すとき、リンク異常を通知する前記第２及び第３伝送装置に設けられた切替専用パケット検出部と、
前記切替専用パケット検出部からの通知に基づいて前記リンク断制御を実施する前記第３伝送装置に設けられたリンク断制御部と、
を具備したことを特徴とする伝送システム。
【請求項１０】
前記第１及び第２伝送装置は前記同期フレームインタフェース部が冗長構成されており、該冗長構成された同期フレームインタフェース部を切り替える機能を有する第１リングネットワークを構成し、前記第３及び第４伝送装置は前記同期フレームインタフェース部が冗長構成されており、該冗長構成された同期フレームインタフェース部を切り替える機能を有する第２リングネットワークを構成することを特徴とする請求項９記載の伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は伝送装置及び伝送システムでの切り替え制御に関するものであり、特に、同期網により構成されたリングネットワークに収容されるＬＡＮインタフェースの端末間の切り替え制御に関する。
【背景技術】  近年、イーサネットを伝送する伝送システムにおいて、高品質、高信頼性が必須となっている。イーサネット及びＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）／ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  ＮＥＴｗｏｒｋ）などの同期網を収容する複数の伝送装置によりリングネットワークを構築し、同期フレームにイーサパケットを収容し、イーサネット間の高速、高信頼性、高品質を実現している。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴインタフェースを有し、リングネットワークを構築する伝送装置（リング型伝送装置）においては、伝送装置間の同期網を接続する伝送路故障（伝送装置間の伝送路故障）時に高速冗長切替、例えば、ＵＰＳＲ切替では、５０ｍｓ、が可能な構成となっている。
一方、イーサネットを収容し伝送するリング型伝送装置において、ルータなどの端末と伝送装置間のイーサネットを接続する伝送路が故障により、リンク異常となったとき、伝送装置間の伝送路障害の場合と同程度の高速冗長切替性能を実現することが急務である。現状では、端末と伝送装置間の伝送路を冗長構成し、複数の伝送装置によりリングネットワークを構成するリング型イーサネットの冗長切替機能は、端末側、例えば、ルータで有している。端末間の局間伝送を行う手法としては、バックボーン、例えば、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームにパケットを収容して、伝送中継するネットワーク構成が大部分である。通常、端末側での冗長切替条件は、リンク異常（レイヤ１の異常）であり、バックボーンを担う伝送装置では、伝送路故障を検出して端末間へリンク異常を転送する機能が必要である。これをリンクパススルー方式と呼ぶ。
図９は伝送システムを示す図である。この例は、多段リング構成、例えば、リング数が２の場合である。各伝送装置２＃ｉ（ｉ＝１，…）は、イーサインタフェース及びＳＤＨインタフェースを収容する。伝送装置２＃１，２＃２及び伝送装置２＃１，２＃２間を接続する冗長構成された伝送路１２Ｗ＃１，１２Ｐ＃１により運用系のリングネットワーク（リング１）が形成され、伝送装置２＃３，２＃４及び伝送装置２＃３，２＃４間を接続する冗長構成された伝送路１２Ｗ＃２，１２Ｐ＃２により運用系のリングネットワーク（リング２）が形成される。伝送装置２＃５，２＃６及び伝送装置２＃５，２＃６間を接続する冗長構成された伝送路１２Ｗ＃３，１２Ｐ＃３により非運用系のリングネットワーク（リング１）が形成され、伝送装置２＃６，２＃７及び伝送装置２＃６，２＃７間を接続する冗長構成された伝送路１２Ｗ＃４，１２Ｐ＃４により非運用系のリングネットワーク（リング２）が形成される。端末２０＃１は、伝送装置２＃１との間は運用系伝送路１４Ｗ＃１により接続され、伝送装置２＃２との間は非運用系伝送路１４Ｐ＃１に接続される。端末２０＃２は、伝送装置２＃４との間は運用系伝送路１４Ｗ＃２により接続され、伝送装置２＃８との間は非運用系伝送路１４Ｐ＃２に接続される。リング１，２間は、伝送路１６Ｗ１，１６Ｐ＃１により接続される。
図１０は図９中の伝送装置の構成例を示す図である。図１０では、伝送装置２＃１，２＃２の構成例を示している。図１０に示すように、伝送装置２＃ｉは、イーサネットＩＮＦ部４＃ｉ、イーサ／ＳＤＨ変換部６＃ｉ、クロスコネクト機能部７＃ｉ、ＳＤＨ  ＩＮＦ部８＃ｉ、リンク検出部５０＃ｉ及びＬバイト挿入部５２＃ｉを有する。
この伝送システムでは、例えば、図９中の端末２０＃１が運用系のイーサネットインタフェース部３０Ｗ＃１より端末２０＃２宛てにパケットを送信すると、図１０に示すように、伝送装置２＃１中のイーサネットＩＮＦ部４＃１が伝送路１４Ｗ＃１よりパケットを受信する。イーサ／ＳＤＨ変換部６＃１はイーサパケットをＳＤＨフレームに収容する。クロスコネクト機能部７＃１はＳＤＨフレームを運用系ＳＤＨ  ＩＮＦ部５４Ｗ＃１にクロスコネクトする。運用系ＳＤＨ  ＩＮＦ部５４Ｗ＃１は伝送路１２Ｗ＃１に送信する。
伝送装置２＃２中の運用系ＳＤＨ  ＩＮＦ部５４Ｗ＃２は伝送路１２Ｗ＃１よりＳＤＨフレームを受信すると、クロスコネクト機能部５４Ｗ＃２は運用系ＳＤＨ  ＩＮＦ部５４Ｗ＃２よりＳＤＨフレームを入力して、イーサ／ＳＤＨ変換部６＃２に出力する。イーサ／ＳＤＨ変換部６＃２は、ＳＤＨフレームからイーサパケットに組み立てる。イーサネットＩＮＦ部４＃２はイーサパケットを伝送路１６Ｗ＃１に送信する。
リング２の伝送装置２＃３は、イーサパケットを伝送路１６Ｗ＃１より受信すると、ＳＤＨフレームに収容して、伝送路１２＃２に送信する。伝送装置２＃４は、ＳＤＨフレームを伝送路１２Ｗ＃２より受信すると、ＳＤＨフレームよりイーサパケットに組み立て、伝送路１４Ｗ＃２に送信する。
端末２０＃２中のイーサネットインフェース部３０Ｗ＃２は、伝送路１４＃２よりイーサパケットを受信する。例えば、端末２０＃２がルータであれば、パケットのＩＰアドレスに従って、ルーティングする。ここで、ＳＤＨ網の伝送路に故障が発生すると、例えば、伝送路１２Ｗ＃１に故障が発生すると、ＵＰＳＲなどの切り替え方式により、伝送路１２Ｐ＃１に切り替えられる。
図１１は従来のリンクパススルー方式を示す図である。伝送装置２＃１中のリンク検出部５０＃１及び端末２０＃１は、所定のプロトコルに従って、互いに、レスポンスを返すことによって、伝送路１４Ｗ＃１が正常であるか否かを監視している。図９中（ａ）及び図１１中（ａ）に示すように、伝送路２＃１の障害が発生すると、伝送装置２＃１中のリンク検出部５０＃１及び端末２０＃１は障害（ａ）を検出する。端末２０＃１は、障害を検出すると、図９中（ａ）及び図１１中（ａ）に示すように、非運用系イーサインタフェース部３０Ｐ＃１に切替をする。
図１２はＬバイト挿入のフローチャートである。図１３はＳＤＨフレーム中のＬバイトを示す図である。図１４はＬバイト検出のフローチャートである。対向局の端末２０＃２へもリンク異常を伝えるために、伝送装置２＃１中のリンク検出部５０＃１はリンク異常を検出すると、Ｌバイト挿入部５２＃１にリンク異常を通知する。Ｌバイト挿入部５２＃１は、図１２中のステップＳ２において、リンク断異常が検出されたか否かを判断する。リンク断異常が検出されたならば、ステップＳ４に進む。リンク断異常が検出されてないならば、ステップＳ６に進む。
リンク断異常が検出されたならば、ステップＳ４において、図１３に示すように、ＳＤＨフレームのペイロードの所定位置のＬバイト領域にリンク異常を示す、”００００００００１”（リンク断制御ビット）を挿入する。尚、図１２中のＲＳＯＨ，ＡＵ−ＰＴＲ，ＭＳＯＨ，ＰＯＨはオーバヘッドである。リンク断異常が検出されてないならば、ステップＳ６において、Ｌバイトにリンク正常を示す、”０００００００００”を挿入する。イーサ／ＳＤＨフレーム変換部６＃１は、「リンク断制御ビット」が挿入されたＳＤＨフレームをクロスコネクト機能部７＃１及び運用系ＳＤＨインタフェース部５４Ｗ＃１を通して、図伝送路１２Ｗ＃１に送信する。運用系ＳＤＨ  ＩＮＦ部５４Ｗ＃２は「リンク断制御ビット」が挿入されたＳＤＨフレームを受信すると、クロスコネクト機能部７＃２を通して、Ｌバイト検出部６０＃２に出力する。
Ｌバイト検出部６０＃２は、図１４中のステップＳ１０において、Ｌバイト中の「リンク断制御ビット」が”１”か”０”のいずれかであるかを判断する。「リンク断制御ビット」が”１”ならば、ステップＳ１２に進む。「リンク断制御ビット」が”０”ならば、終了する。ステップＳ１２において、バタツキ防止保護時間、例えば、５０ｍｓ以上、経過するまで待ち、その後も「リンク断制御ビット」が“１”ならば、リンク断制御部６２＃２にリンク断を通知する。例えば、図１１中（ｃ）に示されるように、伝送装置２＃２はＵＰＳＲバタツキ防止保護時間経過するまで待つ。
ここで、ＵＰＳＲバタツキ防止保護をするのは、ＵＰＳＲにより、ＳＤＨ網の故障による切り替えを行う場合には、５０ｍｓ程度、ＳＤＨフレームのビット値が不定になることから、「リンク断制御ビット」の「オン」がＵＰＳＲ切り替えによるものなのか、それともリンク断によるものかいずれであるかを正しく判断するためである。即ち、バタツキ防止保護時間が経過しても、「リンク断制御ビット」がオンされている場合には、リンク断によるものであることが判別できるからである。リンク断制御部６２＃２は、ステップＳ１４において、所定のプロトコルに従って、図９中（ｄ）及び図１１中（ｄ）に示すように、リンク断制御を実施、即ち、イーサネット網にリンク断を通知する。
同様に、伝送装置２＃３は、伝送装置２＃２よりリンク断が通知されると、伝送装置２＃１と同様に、Ｌバイトの「リンク断制御ビット」をオンにして、ＳＤＨフレームを伝送装置２＃４に送信する。伝送装置２＃４は、伝送装置２＃２と同様に「リンク断制御ビット」がオンになっていることを検出すると、図１１中（ｅ）に示すように、ＵＰＳＲバタツキ防止保護時間経過するまで待つ。そして、伝送装置２＃４は、バタツキ防止保護時間経過すると、図９中（ｆ）及び図１１中（ｆ）に示すように、リンク断制御を行う。端末２０＃２は伝送装置２＃４よりリンク断が通知されると、図９中（ｇ）及び図１１中（ｇ）に示すように、運用系から非運用系に冗長切替をする。これにより、伝送装置２＃１がリンク断を検出してから、端末２０＃２が切り替えを行うまでに、５０ｍｓ×２（リンクの段数）＝１００ｍｓの時間がかかることとなる。
このように、従来のリンクパススルー方式は、一つのリングに閉じた切替方式であるため、リング間接続が増えて多リング構成になった場合、リンク異常の転送時間が遅くなる。例えば、バタツキ防止時間を５０ｍｓｅｃとすると、５０ｍｓ×リング段数となり、伝送路故障時の冗長切替に時間がかかってしまい、高速冗長切替ができないという課題がある。
また、先行技術文献としては、以下のものがあった。
特許文献１は、リングネットワークの構成する各ノードがＳＯＮＥＴパスを受け取り、障害情報が入力されると、受端の切り替え動作を行うことにより、障害発生時にサービス断となることを防止する技術を開示している。
【特許文献１】  特開平７−２６４２２９号公報
しかしながら、上記特許文献１はリングネットワークにおける各ＮＥにおける切り替え制御に関するものであり、イーサ端末における切り替え制御に関しては何ら開示しておらず上記問題を解決することはできない。また、障害情報をＳＯＮＥＴパスにより通知することからイーサ側にリンク断制御を実施する場合には、バタツキ防止保護をする必要があり、高速に端末側で切り替えることができない。
【発明の開示】
本発明の目的は、多リング構成の場合でも、その段数に関係なく、伝送路障害時の高速冗長切替を行うことのできる伝送システムを提供することである。
本発明の一側面によれば、伝送装置であって、第１伝送路との間でＬＡＮインタフェースに従って通常パケットを送受信するＬＡＮインタフェース部と、第２伝送路との間で同期フレームを送受信する同期フレームインタフェース部と、前記第１伝送路の物理リンク異常を検出するリンク検出部と、切替専用パケットのヘッダ部に設定する、前記通常パケットと区別するための第１設定情報を記憶する第１設定情報記憶部と、前記リンク検出部の検出結果に従って、前記物理リンクが正常及び異常のいずれの状態であるかを示すリンクパス状態及び前記切替専用パケットのヘッダに前記第１設定情報を設定する切替専用パケット挿入部と、前記切替専用パケットと前記通常パケットを多重化するパケット多重化部と、前記多重化されたパケットを前記同期フレームに収容するパケット／同期フレーム変換部と、前記同期フレームインタフェース部が受信した同期フレームをパケットに変換する同期フレーム／パケット変換部とを具備したことを特徴とする伝送装置が提供される。
本発明の他の側面によれば、第１端末に接続される第１伝送装置、前記第１伝送装置に接続される第２伝送装置、第２端末に接続される第３伝送装置及び前記第３伝送装置に接続される第４伝送装置を含む伝送システムであって、ＬＡＮインタフェースに従って通常パケットを送受信する前記第１〜第４伝送装置にそれぞれ設けられたＬＡＮインタフェース部と、同期フレームを送受信する前記第１〜第４伝送装置にそれぞれ設けられた同期フレームインタフェース部と、前記第１端末に接続される伝送路の物理リンク異常を検出する前記第１伝送装置に設けられたリンク検出部と、切替専用パケットのヘッダ部に設定する、前記通常パケットと区別するための第１設定情報を記憶する前記第１及び第２伝送装置に設けられた第１設定情報記憶部と、前記リンク検出部の検出結果に従って、前記物理リンクが正常及び異常のいずれの状態であるかを示すリンクパス状態及び前記切替専用パケットのヘッダに前記第１設定情報を設定する前記第１伝送装置に設けられた切替専用パケット挿入部と、前記切替専用パケットと前記通常パケットを多重化する前記第１伝送装置に設けられたバケット多重化部と、前記パケット多重化部が多重化したパケットを前記同期フレームに収容する前記第１伝送装置に設けられたパケット／同期フレーム変換部と、前記ＬＡＮインタフェース部が受信したパケットを前記同期フレームに収容する前記第２〜第４伝送装置に設けられたパケット／同期フレーム変換部と、前記同期フレームインタフェース部が受信した同期フレームをパケットに変換する前記第１〜第４伝送装置に設けられた同期フレーム／パケット変換部と、前記ＬＡＮインタフェース部が接続される伝送路に端末が接続される直下局であるか端末が接続されない中継局のいずれの局であるかを示す第２設定情報を記憶する前記第２〜第４伝送装置に設けられた第２設定情報記憶部と、前記第１設定情報と前記同期フレーム／パケット変換部により変換されたパケットのヘッダとを比較することにより、該パケットが対向の伝送装置より送信された切替専用パケットあるかを判断し、前記第２設定情報により自局が前記中継局であることを示すとき、前記切替専用パケットを前記ＬＡＮインタフェース部に転送し、前記第２設定情報により自局が前記直下局であることを示し且つ該切替専用パケットの前記リンクパス状態が前記リンク異常を示すとき、リンク異常を通知する前記第２及び第３伝送装置に設けられた切替専用パケット検出部と、前記切替専用パケット検出部からの通知に基づいて前記リンク断制御を実施する前記第３伝送装置に設けられたリンク断制御部とを具備したことを特徴とする伝送システムが提供される。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明の原理図；
図２は本発明の実施形態による伝送システム例を示す図；
図３は図２中の伝送装置の機能ブロック図；
図４は切替専用パケットを示す図；
図５は図２の動作説明図；
図６は図２の動作説明図；
図７はパケット送信における動作フローチャート；
図８はパケット受信における動作フローチャート；
図９は伝送システムの一例を示す図；
図１０は従来の伝送装置の機能ブロック図；
図１１は従来の切替制御を示す図；
図１２はＬバイト挿入を示す図；
図１３はＬバイトを含む同期フレームを示す図；
図１４はＬバイト検出を示すフローチャートである；
発明を実施するための最良の態様
本発明の実施形態の説明をする前に本発明の原理の説明をする。図１は本発明の原理図である。図１に示すように、伝送システムは、第１伝送装置１００＃１及び第２伝送装置１００＃２を含む。第１伝送装置１００＃１は、ＬＡＮインタフェース部１１０＃１、リンク検出部１１２＃１、切替専用パケット挿入部１１４＃１、第１設定情報記憶部１１６＃１、パケット多重部１１８＃１、パケット／同期フレーム変換部１２０＃１及び同期フレームインタフェース部１２２＃１を有する。第２伝送装置１００＃２は、同期フレームインタフェース部１３０＃２、同期フレーム／パケット変換部１３２＃２、第１設定情報記憶部１１６＃２、切替専用パケット検出部１３６＃２、ＬＡＮインタフェース部１３８＃２及びリンク断制御部１４０＃２を有する。
ＬＡＮインタフェース部１１０＃１は第１端末１０２＃１に接続されており、第１端末１０２＃１が送信したＬＡＮパケットを受信する。リンク検出部１１２＃１は、ＬＡＮインフェース部１１０＃１が接続される伝送路のリンク断を検出する。第１設定情報記憶部１１６＃１には切替専用パケットと通常パケットとを区別するための第１設定情報が記憶されている。切替専用パケット挿入部１１４＃１は、リンク断であるか否かを示すリンクパス状態及び第１設定情報を切替専用パケットに設定する。パケット多重部１１８＃１は通常パケットと切替専用パケットとを多重化する。パケット／同期フレーム変換部１２０＃１は、パケット多重部１１８＃１が多重化したパケットを同期フレームに収容する。同期フレームインタフェース部１２２＃１は同期フレームを送信する。
同期フレームインフェース部１３０＃２は同期フレームを受信する。同期フレーム／パケット変換部１３２＃２は同期フレームに収容されていたパケットを取り出す。切替専用パケット検出部１３６＃２は、同期フレーム／パケット変換部１３２＃２が変換した受信パケットと第１設定情報記憶部１１６＃２に記憶された第１設定情報と比較して、受信パケットが切替専用パケットであるか否かを判断する。切替専用パケット検出部１３６＃２は、受信パケットが通常パケットならば、ＬＡＮインタフェース部１３８＃２に出力し、受信パケットが切替専用パケットであるとき、切替専用パケットのリンクパス情報がリンク断を示す場合、リンク断制御部１４０＃２にリンク断を通知する。
ＬＡＮインタフェース部１３８＃２は、第２端末１０２＃２に接続されており、切替専用パケット検出部１３６＃２より通常パケットを入力して、第２端末１０２＃２に送信する。リンク断制御部１４０＃２は、切替専用パケット検出部１３６＃２よりリンク断の通知を受けると、第２端末１０２＃２に対してリンク断制御を実施する。このとき、リンク状態の通知に切替専用パケットを用いるので、バタツキ防止保護時間が経過するのを待つこともなく、リンク断制御を実施することができるので、端末１０２＃２側では高速に切り替えを行うことができる。また、同期フレームのＬバイトを固定的に使用することがないので、切替専用パケットのために使用する帯域を効果的に抑制することができる。
図２は本発明の実施形態による伝送システムの構成図である。図２に示すように、伝送システムは、例えば、端末２０＃１，２０＃２間に設けられた８個の伝送装置２００＃ｉ（ｉ＝１，…，８）及びＯＰＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）２０２を含む。端末２０＃ｉ（ｉ＝１，２）は、ルータなどであり、イーサ網を接続する伝送路１４Ｗ＃ｉ，１４Ｐ＃ｉ（ｉ＝１，２）及びイーサネットインタフェース部３０Ｗ＃ｉ及び３０Ｐ＃ｉ（ｉ＝１，２）が冗長構成されており、リンク断の検出や通知に従って、運用系３０Ｗ＃ｉ，１４Ｗ＃ｉから非運用系３０Ｐ＃ｉ，１４Ｐ＃ｉに切り替える制御を行う切り替え制御部３２＃ｉを有する。図示しないが、端末２０＃ｉがルータである場合には、パソコンなどが接続される構成となることから、パソコンなどとのインタフェースを更に有する。
リンク断の検出や通知は、イーサネットの所定のプロトコルに従って行われる。伝送装置２００＃１，２００＃２及び伝送路１２Ｗ＃１，１２Ｐ＃１が運用系のリング１、伝送装置２００＃３，２００＃４及び伝送路１２Ｗ＃２，１２Ｐ＃２が運用系のリング２、伝送装置２００＃５，２００＃６及び伝送路１２Ｗ＃３，１２Ｐ＃３が非運用系のリング１，伝送装置２００＃７，２００＃８及び伝送路１２Ｗ＃４，１２Ｐ＃４が非運用系のリング２である。本実施形態では、ネットワークは、リング１，２のリング数が２個の２段構成としているが、リング数が１個であっても良いし、３個以上であっても良い。また、リング１，２にＳＤＨフレームをアッド／ドロップするＡＤＭ装置を設けてもよい。ＯＰＳ２０２は後述する第１設定情報を伝送装置２０＃１，２０＃５や２０＃４，２０＃８に設定し、第２設定情報を伝送装置２００＃１〜２００＃８に設定するための監視制御端末である。
ＯＰＳ２０２と伝送装置２００＃ｉ（ｉ＝１，…，８）との間はＬＡＮやＷＡＮより接続しても良いし、ＯＰＳ２０２に伝送装置２００＃１を接続し、ＯＰＳ２０２と他の伝送装置２００＃２〜２００＃８との間の通信は、伝送装置２００＃１を通して、ＳＤＨオーバヘッドに設定情報通知パケットを収容して、伝送するようにしても良い。
図３は図２中の伝送装置２００＃ｉの構成図である。図３に示すように、伝送装置２００＃ｉは、装置監視制御部２１０＃ｉ、設定情報記憶部２１２＃ｉ、切替専用パケット挿入部２１４＃ｉ、イーサネットＩＮＦ部２１６＃ｉ、リンク検出部２１８＃ｉ、パケット多重部２２０＃ｉ、イーサ／ＳＤＨ変換部２２２＃ｉ、クロスコネクト機能部２２４＃ｉ、ＳＤＨ  ＩＮＦ部２２６Ｗ＃ｉ，２２６Ｐ＃ｉ、ＳＤＨ  ＩＮＦ部２３０Ｗ＃ｉ，２３０Ｐ＃ｉ、クロスコネクト機能部２３２＃ｉ、ＳＤＨ／イーサ変換部２３４＃ｉ、切替専用パケット検出部２３６＃ｉ、イーサネットＩＮＦ部２３８＃ｉ及びリンク断制御部２４０＃ｉを有する。
装置監視制御部２１０＃ｉは、次の機能を有する。
（１）  後述する切替専用パケットに設定するオペレータにより入力された第１設定情報を設定情報記憶部２１２＃ｉに書き込む。第１設定情報は、切替専用パケットを端末２０＃１，２０＃２を収容するイーサ網から受信したパケット（通常パケット）と区別するための情報であり、例えば、送信元アドレス（ＳＡ）、宛先アドレス（ＤＡ）及びタイプの全体の値がどの通常パケットのものとも異なる値となる情報である。以下、ＳＡ，ＤＡ，タイプをネットワークアドレスと呼ぶ。
第１設定情報が設定されるのは、切替専用パケットを作成する伝送装置及び切替専用パケットを端末２０＃１，２０＃２側に送出しないように終端する伝送装置である。伝送装置２００＃１〜２００＃８に設定される。伝送装置２００＃１，２００＃４，２００＃５，２００＃８には切替パケットの作成及び終端のために設定される。伝送装置２００＃２，２００＃３，２００＃６，２００＃７は、伝送路１６Ｗ＃１，１６Ｐ＃１のリンク断を監視して切替専用パケットを作成するために設定される。尚、ここでは、非運用系に切り替えられた後、非運用系の伝送路１４Ｐ＃１，１４Ｐ＃２，１６Ｐ＃１のリンク断を監視して切替専用パケットを作成するために、伝送装置２００＃４〜２００＃８に第１設定情報を設定するものとしている。
（２）  自局が切替専用パケットを中継する中継局なのか切替専用パケットに従ってリンク断制御をする直下局のいずれかであるかを示すオペレータにより入力された第２設定情報を設定情報記憶部２１２＃ｉに書き込む。伝送装置２００＃１，２００＃４，２００＃５，２００＃８は直下局として、伝送装置２００＃２，２００＃３，２００＃２，２００＃３，２００＃６，２００＃７は中継局として設定される。
設定情報記憶部２１２＃ｉは、第１及び第２設定情報を記憶するメモリである。切替専用パケット挿入部２１４＃ｉは第１設定情報及びリンク検出部２１８＃ｉにより検出されたリンク状態に従って切替専用パケットを生成する。切替専用パケットは、一定周期で生成しても良いし、リンク断が検出されたときやその状態が継続しているときに生成する、即ち、リンク状態が異常であるときのみ生成するようにしても良い。
図４は切替専用パケットを示す図である。図４に示すように、切替専用パケットは、第１設定情報によりネットワークでユニークに付与された、ＤＡ，ＳＡ及びタイプ並びにデータフィールドにリンクパス情報が設定される。リンクパス情報はリンクパスに関する情報であり、リンクパス状態を含む。リンクパス状態は、端末２０＃１，２０＃２に接続される伝送路１４Ｗ＃１，１４Ｗ＃２が正常／異常であるかの状態である。例えば、正常ならば、「０」が設定され、リンク異常ならば、「１」が設定される。他のリンクパス情報としては、リンク異常となった伝送路を特定する情報を含めることができる。本実施形態では、伝送装置２００＃ｉが１個のイーサネットＩＮＦ部を収容する構成例を示しているが、複数のイーサネットＩＮＦ部を収容する伝送装置も考えられることから、かかる場合に、リンク断が発生したとき、イーサネットＩＮＦ部が複数個あることから、どのイーサネットＩＮＦ部に接続される端末にリンク断を通知すれば良いかを直下局に指示する必要があるからである。
イーサネットＩＮＦ部２１６＃ｉは、イーサパケットを受信して、パケット多重部２２０＃ｉに出力する。リンク検出部２１８＃ｉは、所定のプロトコルに従って、伝送路のリンク断を検出して、切替専用パケット挿入部２１４＃ｉに通知する。パケット多重部２２０＃ｉは、イーサネットＩＮＦ部２１６＃ｉより出力される通常パケットと切替専用パケット挿入部２１４＃ｉより出力される切替専用パケットとを多重化して、イーサ／ＳＤＨ変換部２２２＃ｉに出力する。
イーサ／ＳＤＨ変換部２２２＃ｉは、パケットをＳＤＨフレームに収容して、ＳＤＨフレームをクロスコネクト機能部２２４＃ｉに出力する。クロスコネクト機能部２２４＃ｉは、ＳＤＨフレームをＳＤＨ  ＩＮＦ部２２６Ｗ＃ｉ，２２６Ｐ＃ｉのいずれかに出力する。ＳＤＨ  ＩＮＦ部２２６Ｗ＃ｉ，２２６Ｐ＃ｉは、ＳＤＨフレームを伝送路に送信する。
ＳＤＨ  ＩＮＦ部２３０Ｗ＃ｉ，２３０Ｐ＃ｉは、伝送路よりＳＤＨフレームを受信して、クロスコネクト機能部２３２＃ｉに出力する。クロスコネクト機能部２３２＃ｉは、ＳＤＨ  ＩＮＦ部２３０Ｗ＃ｉ，２３０Ｐ＃ｉのいずれかよりＳＤＨフレームを入力して、ＳＤＨ／イーサ変換部２３４＃ｉに出力する。ＳＤＨ／イーサ変換部２３４＃ｉは、ＳＤＨフレームに収容されるデータよりイーサパケットに組み立て、イーサパケットを切替専用パケット検出部２３６＃ｉに出力する。
切替専用パケット検出部２３６＃ｉは、次の機能を有する。（１）設定情報記憶部２１２＃ｉの第２設定情報より自局が中継局／直下局のいずれであるかを判別する。（ａ）中継局ならば、イーサパケットをイーサネットＩＮＦ部２３８＃ｉに出力する。（ｂ）直下局ならば、設定情報記憶部２１２＃ｉに記憶された第１設定情報とイーサパケットのネットワークアドレスとを比較する。両者が一致すれば、イーサパケットが切替専用パケットであると判断する。両者が一致しなければ、通常パケットであると判断する。切替専用パケットならば、切替専用パケットのリンク状態を抽出し、リンク状態がリンク異常であるとき、リンク断制御部２４０＃ｉに通知する。このときバタツキ防止保護時間が経過するのを待たず即座にリンク断制御部２４０＃ｉにリンク断を通知する。切替専用パケットは、イーサパケットのネットワークアドレスが特有の値に一致するときに認識されるものであり、ＳＡ，ＤＡはそれぞれ６４ビットであり長いことから、特有の値をＵＳＰＲによる不定のときに一致することがあり得ない値とすることにより、バタツキ防止を考慮する必要がないからである。即ち、切替専用パケットであると判断されたパケットはＵＰＳＲによるバタツキの影響がない正常であると判断できるからである。
イーサネットＩＮＦ部２３８＃ｉは切替専用パケット検出部２３６＃ｉより出力されたパケットを伝送路に送信する。リンク断制御部２４０＃ｉは、切替専用パケット検出部２３６＃ｉよりリンク断が通知されると、所定プロトコルに従って、リンク断を通知する。
以下、図２の動作説明をする。
図５及び図６は図２の動作説明図であり、端末２０＃１と伝送装置２００＃１との間の運用系の伝送路１４Ｗ＃１が故障となった場合の切り替え制御を示している。図７は切替専用パケットの送信側のフローチャートである。図８は切替専用パケットの受信側のフローチャートである。
図５中（ａ）及び図６中の（ａ）に示すように、端末２０＃１及び伝送装置２００＃１は伝送路４Ｗ＃１のリンク断を検出する。端末２０＃１はリンク断を検出すると、図５中（ｂ）及び図６中（ｂ）に示すように、非運用系のイーサネットＩＮＦ部３０Ｐ＃１に切り替える。図７中のステップＳ５０において、伝送装置２００＃１にＯＰＳ２０２より第１設定情報が設定される。ステップＳ５２において、伝送装置２００＃１にＯＰＳ２０２により直下局として第２設定情報が設定される。伝送装置２００＃１は、ステップＳ５４において、リンク異常検出されたか否かを判定する。リンク異常が検出されたならば、ステップＳ５６に進む。リンク異常が検出されていないならば、ステップＳ５８に進む。
伝送装置２００＃１は、ステップＳ５６において、切替専用パケットのヘッダに第１設定情報を設定し、データフィールドのリンクパス状態にリンク異常を示す”１”を挿入する。伝送装置２００＃１は、ステップＳ５８において、切替専用パケットのヘッダに第１設定情報を設定し、データフィールドのリンクパス状態にリンク正常を示す”０”を挿入する。伝送装置２００＃１は、ステップＳ６０において、図５中（ｃ）及び図６中（Ｃ）に示すように、切替専用パケットをＳＤＨフレームのペイロードに主信号（通常パケット）とパケット多重して対向の伝送装置２００＃２へ送信する。
図８中のステップＳ１００において、伝送装置２００＃２，２００＃３にＯＰＳ２０２より第１設定情報（ネットワークアドレス）が設定される。ステップＳ１０２において、伝送装置２００＃２，２００＃３にＯＰＳ２０２より中継局として第２設定情報が設定される。伝送装置２００＃２は、伝送装置２００＃１より受信したＳＤＨフレームからパケットに変換する。伝送装置２００＃２は、ステップＳ１０４において、第１設定情報と受信パケットのネットワークアドレスを比較して、受信パケットが切替専用パケットであるか否かを判断する。受信パケットが切替専用パケットであれば、ステップＳ１０４に進む。受信パケットが切替専用パケットでなければ、ステップＳ１２０に進む。
伝送装置２００＃２は、ステップＳ１２０において、通常パケットを通過して、対向の伝送装置２００＃３に送信する。伝送装置２００＃２は、ステップＳ１０６において、自局が直下局／中継局のいずれであるかを判別する。直下局ならば、ステップＳ１０８に進む。中継局ならば、ステップＳ１３０に進む。伝送装置２００＃２は中継局であるので、ステップＳ１３０に進む。伝送装置２００＃２は、ステップＳ１３０において、切替専用パケットを通過して、切替専用パケットをＳＤＨフレームに収容し、図５中（ｄ）及び図６中（ｄ）に示すように、対向の伝送装置２００＃３に送信する。
伝送装置２００＃３は、伝送装置２００＃２よりパケットを受信すると、図８中のステップＳ１０４において、受信パケットが通常パケット／切替専用パケットのいずれであるかを判断する。伝送装置２００＃３は、通常パケットならば、ステップＳ１２０において、通常パケットをＳＤＨフレームに収容して、対向の伝送装置２００＃４に送信する。伝送装置２００＃３は中継局なので、ステップＳ１３０において、切替専用パケットをＳＤＨフレームに収容して、図５（ｅ）及び図６中（ｅ）に示すように、対向の伝送装置２００＃４に送信する。
図８中のステップＳ１００において、伝送装置２００＃４にＯＰＳ２０２より第１設定情報が設定される。ステップＳ１０２において、伝送装置２００＃４にＯＰＳ２０２より直下局として第２設定情報が設定される。伝送装置２００＃４は、伝送装置２００＃３より受信したＳＤＨフレームからパケットに変換する。伝送装置２００＃４は、受信パケットが通常パケット／切替専用パケットのいずれであるかを判断する。伝送装置２００＃４は、通常パケットならば、ステップＳ１２０において、通常パケットを、対向の端末装置２０＃２に送信する。
伝送装置２００＃４は、ステップＳ１０６において、自局が直下局／中継局のいずれであるかを判別する。直下局ならば、ステップＳ１０８に進む。中継局ならば、ステップＳ１３０に進む。伝送装置２００＃４は直下局なので、ステップＳ１０８に進む。伝送装置２００＃４は、ステップＳ１０８において、切替専用パケットを終端する。すなわち、切替専用パケットの中継をしない。ステップＳ１１０において、切替専用パケットに設定されたリンク状態よりリンク異常であるか否かを判断する。リンク異常が検出されたならば、ステップＳ１１２に進む。ここでは、リンク異常が検出されるので、ステップＳ１１２に進む。リンク異常が検出されていないならば、終了する。伝送装置２００＃４は、図５中（ｆ）及び図６中（ｆ）に示すように、リンク断制御を実施、例えば、伝送路１４Ｗ＃２へ信号断にすることにより、端末２０＃２にリンク断を通知する。尚、伝送装置２００＃４が端末２０＃２へ送出するイーサネットＩＮＦ部を複数有する場合には、切替専用パケットのリンクパス情報に設定されるリンク断の発生箇所に対応するイーサネットＩＮＦ部を通してリンク断制御を実行するようにする。
端末２０＃２は、伝送装置２００＃４よりリンク断の通知を受けると、図５中（ｇ）及び図６中（ｇ）に示すように、イーサネットＩＮＦ３０Ｗ＃２から３０Ｐ＃２に切り替える。これにより、端末２０＃１と端末２０＃２間で、伝送装置２００＃５〜２００＃８を経由した通信に切り替えることができる。このとき、図６に示すように、バタツキ防止保護時間が経過することなく、切替専用パケットを中継及びリンク断通知を行うので、端末２０＃２に即座にリンク断通知ができ、高速に切替ができるようになる。
伝送装置２００＃４と端末２０＃２との間の伝送路１４Ｗ＃２が故障によりリンク断となった場合は、伝送装置２００＃４で切替専用パケットが生成され、伝送装置２００＃３→伝送装置２００＃２→伝送装置２００＃１へ転送されて、伝送装置２００＃１でリンク断制御が実施される。
伝送装置２００＃２と伝送装置２００＃３との間の伝送路１６Ｗ＃１が故障によりリンク断となった場合は、次のようにリンク断制御が実施される。伝送装置２００＃２，２００＃２で切替専用パケットが作成される。伝送装置２００＃２で作成された切替専用パケットは、伝送装置２００＃１へ転送されて、伝送装置２００＃１でリンク断制御が実施される。伝送装置２００＃３で作成された切替専用パケットは、伝送装置２００＃４へ転送されて、伝送装置２００＃４でリンク断制御が実施される。
本実施形態では、直下局では切替専用パケットにリンク断が設定されている場合には、バタツキ防止保護時間が経過するのを待つことなく即座にリンク断制御を実施するようにしたが、切替専用パケットであると認識される場合にも、ＵＰＳＲによりリンク断のリンク状態が切替専用パケットに設定される可能性は低いがバタツキ防止保護時間を経過する必要があると考慮する場合には、直下局のみでバタツキ防止保護時間の経過を待ってからリンク断制御を実施するようにしても良い。この場合には、リンク数に関わらず直下局でバタツキ防止保護時間の経過を待つのみで、中継局では切替専用パケットをバタツキ防止保護時間の経過を待つことなく中継するので、端末２０＃２にリンク断制御を実施することができ、高速な切り替えが可能となる。このような場合でも、リングネットワークにより冗長構成を取らないネットワークでは、ＵＰＳＲによるバタツキが発生しないので、直下局ではバタツキ防止保護時間の経過を待つことなくリンク断制御を実施する。この場合には、直下局には、第１及び第２設定情報以外の第３設定情報として、切替方式、例えば、ＵＰＳＲ／片系で切り替え無しなどをＯＰＳ２０２により設定して設定情報記憶部２１２＃ｉに記憶しておき、直下局では、第３設定情報がＵＰＳＲなどであれば、切替方式に応じたバタツキ防止保護時間経過後に切替専用パケットがリンク異常を示すとき、リンク断制御を実施し、切り替え無しの片系であれば、バタツキ防止保護時間の経過を待つことなく即座にリンク断制御を実施するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】  以上説明したように、切替専用パケットを設け、一部の新しい機能を追加したことにより、高速でリンクパススルー動作可能となり、切替時間の信号不通時間の短縮ができる。また、従来のネットワーク構成を大きく変えることなく、コスト的に容易に既存インフラに適用可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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