(57)【要約】【課題】  専用SWチップを用いずに、安価に障害箇所の特定が容易なシステムが構築できる。【解決手段】  第１のデータ系列を受信する第１入力インタフェースと、第１のデータ系列と等価である第２のデータ系列を受信する、第２入力インタフェースとを備える。また、第１入力インタフェースまたは第２入力インタフェースから、第１のデータ系列または第２のデータ系列の一部のデータを排他的に入力され、入力されたデータから第１のデータ系列と等価である第３及び第４のデータ系列を生成するスイッチを備える。さらに、スイッチから第３のデータ系列を受信し、装置外へ送信する第１出力インタフェースと、スイッチから第４のデータ系列を受信し、装置外へ送信する第２出力インタフェースを有し、第１入力インタフェースは、自らが前記スイッチに入力したデータを特定する情報を第２入力インタフェースに送信する。【選択図】  図１
2016116056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデータ系列を受信する、第１入力インタフェースと、
前記第１のデータ系列と等価である第２のデータ系列を受信する、第２入力インタフェースと、
前記第１入力インタフェースまたは第２入力インタフェースから、前記第１のデータ系列または第２のデータ系列の一部のデータを排他的に入力され、該入力されたデータから前記第１のデータ系列と等価である第３及び第４のデータ系列を生成するスイッチと、
前記スイッチから前記第３のデータ系列を受信し、装置外へ送信する第１出力インタフェースと、
前記スイッチから前記第４のデータ系列を受信し、装置外へ送信する第２出力インタフェースを有し、
前記第１入力インタフェースは、自らが前記スイッチに入力したデータを特定する情報を前記第２入力インタフェースに送信することを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記データを特定する情報は、ユーザフレームもしくはパケットに付加されたシーケンス番号である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入力インタフェースは第１の無瞬断ブロックを有し、
前記第１の無瞬断ブロックは、
自らが受信した前記第１のデータ系列のデータを格納する第１の無瞬断バッファと、
前記第１の無瞬断バッファに格納されたデータを前記スイッチに出力する際に、該出力したデータの前記シーケンス番号を第１の出力済シーケンス番号として格納する第１の出力済シーケンス番号格納部と、
前記第１の出力済シーケンス番号を前記第２入力インタフェースに送信するフレームを生成するフレーム生成部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４】
前記第２入力インタフェースは第２の無瞬断ブロックを有し、
前記第２の無瞬断ブロックは、
自らが受信した前記第２のデータ系列のデータを格納する第２の無瞬断バッファと、
前記第２の無瞬断バッファに格納されたデータのシーケンス番号を到来済シーケンス番号として格納する到来済シーケンス番号格納部と、
前記第１入力インタフェースから送信される前記第１の出力済シーケンス番号を格納する第２の出力済みシーケンス番号格納部と、
前記第１の出力済シーケンス番号と前記到来済みシーケンス番号に基づいて、前記第２の無瞬断バッファに格納されたデータの処理を決定するシーケンス番号比較部を有することを特徴とする請求項３記載の伝送装置。
【請求項５】
前記第２の無瞬断ブロックは第２の出力済シーケンス番号格納部を有し、
前記第１の出力済シーケンス番号と前記到来済みシーケンス番号の関係が、「到来済シーケンス番号＝第１の出力済シーケンス番号＋１」の場合、前記第２の無瞬断バッファに格納されたデータを読み出し、前記スイッチに送信するとともに、該送信したデータのシーケンス番号を、第２の出力済シーケンス番号として前記第２の出力済シーケンス番号格納部に格納することを特徴とする請求項４記載の伝送装置。
【請求項６】
前記第１の出力済シーケンス番号と前記到来済みシーケンス番号の関係が、「到来済シーケンス番号＜第１の出力済シーケンス番号＋１」の場合、前記第２の無瞬断バッファに格納されたデータを廃棄することを特徴とする請求項５記載の伝送装置。
【請求項７】
前記第１入力インタフェースは、情報を格納する第１のメモリを有し、自らが前記スイッチに入力したデータの前記第１のデータ系列中での順番を特定する第１の出力済シーケンス番号を、前記第１のメモリに記憶するとともに前記第２入力インタフェースに所定周期で送信し、
前記第２入力インタフェースは、情報を格納する第２のメモリを有し、自らが前記スイッチに入力したデータの前記第２のデータ系列中での順番を特定する第２の出力済シーケンス番号を、前記第２のメモリに記憶するとともに前記第１入力インタフェースに所定周期で送信し、
前記第１および第２入力インタフェースは、前記第２または第１の出力済シーケンス番号を受信した際に、それらと自らが受信中のデータの第１または第２のデータ系列中での順番を特定する第１または第２の到来済シーケンス番号とを比較し、
前記比較結果により、前記自らが受信中のデータを前記スイッチに送信するかの判断を行うことを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項８】
複数の伝送経路によって多重化されたデータ系列を伝送する伝送方法であって、
前記複数の伝送経路からの複数のデータ系列を複数の入力インタフェースで受信し、
前記複数の入力インタフェースで受信した前記データ系列から、データを択一的に選択し、
前記択一的に選択したデータを用いて元のデータ系列を再構成し、
前記再構成したデータ系列を複製して複数のデータ系列を生成し、
前記複製した複数のデータ系列を複数の出力インタフェースから送信し、
前記複数の入力インタフェースは、前記択一的な選択において自己のデータが選択された場合には、当該選択されたデータの前記データ系列中での順番を示す発送済シーケンス番号を他の入力インタフェースに送信することを特徴とする伝送方法。
【請求項９】
前記複数の入力インタフェースの其々は、前記受信したデータ系列のうち、当該データ系列中での順番が最も早い到来済データの順番を到来済シーケンス番号として抽出し、
前記他の入力インタフェースから前記発送済シーケンス番号を受信した場合には、前記到来済シーケンス番号と前記発送済シーケンス番号を比較し、
前記到来済シーケンス番号と前記発送済シーケンス番号が連続しており、かつ、前記到来済シーケンス番号が前記発送済シーケンス番号より大きい場合には、
自己の前記到来済データを選択して元のデータ系列を再構成することを特徴とする請求項８記載の伝送方法。
【請求項１０】
前記複数の入力インタフェースの其々は、前記他の入力インタフェースから前記発送済シーケンス番号を受信した場合に、自己の前記到来済データを選択して元のデータ系列を再構成しなかった場合には、
前記他の入力インタフェースから受信した発送済シーケンス番号を、他の入力インタフェースに送信することを特徴とする請求項９記載の伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セクション無瞬断切り替え機能を有するパケット伝送装置及び伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットや携帯電話の普及により、データ通信の高速/大容量化の要求は強まっている。特に複数のユーザデータを束ねる中継伝送ネットワークシステムでは、高速/大容量化に加えて高信頼性が求められている。高信頼性を有するネットワークとは、入力されたパケットを欠落無く、確実に対向先の装置に転送し、障害が起きた場合に障害箇所の特定及び復旧が容易なネットワークのことである。
【０００３】
前述のようなネットワークを実現するために、無瞬断切り替え機能を有するパケット伝送システムが使用される。無瞬断切り替え機能とは、冗長系を組んだ複数の系からなり、一つの系に障害が発生した場合でも、それ以外の系からパケットを補完し、パケットの欠落及び、パケットの順序逆転なく伝送する機能のことである。
【０００４】
本機能の方式には大きく分けて２つの方式が存在する。１つはパス無瞬断方式であり、もう１つはセクション無瞬断方式である。パス無瞬断方式とは、送信端のノード装置にてパケットコピーを行い、複数の経路に対して送信した後、受信端のノード装置にて無瞬断切り替えを行う方式である。一方、セクション無瞬断方式とは、受信端のノード装置だけでなく、中継ノード装置を通過する毎に無瞬断切り替えを行う方式である。
【０００５】
セクション無瞬断方式の構成例に特開２０１３−６６０２２号公報(特許文献１)がある。特許文献１は、時刻同期により各経路間のパケット位相差を吸収することによる無瞬断切り替え機能を有した構成であり、ノード毎に１つの無瞬断処理部を有したセクション無瞬断方式である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−６６０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
パス無瞬断方式では、受信端でのみ無瞬断切り替えを行っているため、障害が起きた場合には中継区間内のどのノード装置間で発生したのか、その障害箇所の特定が困難となる。これに対してセクション無瞬断方式では、中継ノード装置を通過する毎に無瞬断切り替えを行っているため、障害箇所の特定が容易となる。
【０００８】
セクション無瞬断は複数の方路が集中するブロックにて行われるのが一般的である。そのため、無瞬断機能を有したスイッチ(以後SWと称す)チップを用いられることが多い。公知技術(特許文献１)では、複数の方路が集中するブロックでセクション無瞬断を実施しており、無瞬断機能がない汎用SWチップを用いることができない。
【０００９】
汎用SWチップを用いてセクション無瞬断切り替え機能を実現できれば、専用SWチップを用いずにすみ、安価に障害箇所の特定が容易なシステムが構築できる。そのような構成として本発明者らは、汎用SWチップの前段にあるインタフェース(以後IFと称す)盤に無瞬断切り替えブロックを付与し、IF盤間で無瞬断情報の交換をし、無瞬断処理を行う構成を検討した。
【００１０】
このような構成では、無瞬断情報を交換するために、IF盤間を繋ぐ経路をバックボードに実装する必要がある。バックボードは、システムにて定められた大きさのボードに対して配線を行う。配線される実装線は電気的な影響が少ないように各線路間はある定められた距離、離して配線される。これらにより、バックボードに配線可能な実装線の本数には上限がある。そのため、無瞬断処理情報の交換における方路を可能な限り制限する(実装線の本数を少なくする)ことが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、無瞬断切り替え機能を有するパケット伝送装置において、SW盤入力前のIF盤間で無瞬断情報の転送を行う。また、到来パケットから抽出した無瞬断情報をIF盤間で転送することで、IF盤間を伝送する情報を制限し、IF盤間方路の実装線の本数の低減を図る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バックボードに配線される実装線の本数の低減を行うことが可能となり、汎用SWチップを用いてセクション無瞬断機能を実現することが可能となる。また、無瞬断機能を有した専用SWチップを用いた構成に対して、安価なシステムの構築が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ネットワーク全体ブロック構成図。
【図２】フレームフォーマットの一例の構成図。
【図３】送信ノードの拡大ブロック図。
【図４】中継ノードの拡大ブロック図。
【図５】無瞬断切り替えブロック図。
【図６】ヘッダ解析部のフローチャート。
【図７】無瞬断出力判定部のフローチャート。
【図８Ａ】無瞬断切り替え処理例を示すタイミング図。
【図８Ｂ】パケット、フレームの周期を説明するためのタイミング図。
【図８Ｃ】無瞬断切り替え処理の他の例を示すタイミング図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施例を図面により説明する。ただし、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし趣旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。
【００１５】
以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、重複する説明は省略することがある。
【００１６】
本明細書等における「第１」、「第２」、「第３」などの表記は、構成要素を識別するために付するものであり、必ずしも、数または順序を限定するものではない。また、構成要素の識別のための番号は文脈毎に用いられ、一つの文脈で用いた番号が、他の文脈で必ずしも同一の構成を示すとは限らない。また、ある番号で識別された構成要素が、他の番号で識別された構成要素の機能を兼ねることを妨げるものではない。
【００１７】
図面等において示す各構成の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【００１８】
本明細書において単数形で表される構成要素は、特段文脈で明らかに示されない限り、複数形を含むものとする。
【００１９】
本実施例の基本的な構成を以下に説明する。
【００２０】
本実施例の伝送装置は、第１のデータ系列を受信する、第１入力インタフェースと、第１のデータ系列と等価である第２のデータ系列を受信する、第２入力インタフェースとを備えている。等価であるデータとは、すなわち、複製されたデータであり多重化されているということである。インタフェースは３個以上あってもよい。
【００２１】
第１入力インタフェースまたは第２入力インタフェースから、第１のデータ系列または第２のデータ系列の一部のデータを排他的に入力され、入力されたデータから第１のデータ系列と等価である第３及び第４のデータ系列を生成するスイッチを配置する。排他的に入力するとは、同じデータ（パケット、フレームなどのようなデータ単位）があった場合は、一つだけ入力することをいう。ここで、スイッチは市販の汎用スイッチチップを用いて構成することができる。
【００２２】
さらに、スイッチから第３のデータ系列を受信し、装置外へ送信する第１出力インタフェースと、スイッチから第４のデータ系列を受信し、装置外へ送信する第２出力インタフェースを有する。
【００２３】
そして、第１入力インタフェースは、自らが前記スイッチに入力したデータを特定する情報を第２入力インタフェースに送信する。データを特定する情報は、例えば、ユーザフレームもしくはパケットに付加されたシーケンス番号である。
【００２４】
より具体的な好ましい態様では、第１入力インタフェースは第１の無瞬断ブロックを有する。第１の無瞬断ブロックは、自らが受信した第１のデータ系列のデータを格納する第１の無瞬断バッファと、第１の無瞬断バッファに格納されたデータをスイッチに出力する際に、出力したデータのシーケンス番号を第１の出力済シーケンス番号として格納する第１の出力済シーケンス番号格納部と、第１の出力済シーケンス番号を第２入力インタフェースに送信するフレーム生成部を有する。
【００２５】
より具体的な好ましい態様では、第２入力インタフェースは第２の無瞬断ブロックを有する。第２の無瞬断ブロックは、自らが受信した第２のデータ系列のデータを格納する第２の無瞬断バッファと、第２の無瞬断バッファに格納されたデータのシーケンス番号を到来済シーケンス番号として格納する到来済シーケンス番号格納部とを備える。また、第１入力インタフェースから送信される第１の出力済シーケンス番号を格納する第２の出力済みシーケンス番号格納部と、第１の出力済シーケンス番号と前記到来済みシーケンス番号に基づいて、第２の無瞬断バッファに格納されたデータの処理を決定するシーケンス番号比較部を有する。
【００２６】
データの処理決定手順としては、第１の出力済シーケンス番号と到来済みシーケンス番号の関係が、「到来済シーケンス番号＝第１の出力済シーケンス番号＋１」の場合、第２の無瞬断バッファに格納されたデータを読み出し、スイッチに送信する。この構成により、連続したデータを択一的に選択して、元のデータ系列を復元することができる。
【００２７】
また、第２の無瞬断ブロックは第２の出力済シーケンス番号格納部を有し、送信したデータのシーケンス番号を、第２の出力済シーケンス番号として第２の出力済シーケンス番号格納部に格納する。
【００２８】
また、第１の出力済シーケンス番号と前記到来済みシーケンス番号の関係が、「到来済シーケンス番号＜第１の出力済シーケンス番号＋１」の場合、第２の無瞬断バッファに格納されたデータを廃棄する。
【００２９】
また、さらに別の好ましい形態では、第１入力インタフェースは、情報を格納する第１のメモリを有し、自らが前記スイッチに入力したデータの第１のデータ系列中での順番を特定する第１の出力済シーケンス番号を、第１のメモリに記憶するとともに第２入力インタフェースに所定周期で送信する。第２入力インタフェースは、情報を格納する第２のメモリを有し、自らがスイッチに入力したデータの第２のデータ系列中での順番を特定する第２の出力済シーケンス番号を、第２のメモリに記憶するとともに第１入力インタフェースに所定周期で送信する。第１および第２の入力インタフェースは、第２または第１の出力済シーケンス番号を受信した際に、それらと自らが受信中のデータの第１または第２のデータ系列中での順番を特定する第１または第２の到来済シーケンス番号とを比較し、比較結果により、自らが受信中のデータをスイッチに送信するか、廃棄するかの判断を行う。このように、第１と第２のデータ系列を扱う経路を、対称の構成とすることで、信頼性を向上することができる。
【実施例１】
【００３０】
図１は、本発明のセクション無瞬断を実施するネットワークの一実施例を示す、全体構成例を示す。このネットワークシステムの例では、０系と１系の２つの経路を備え（上側を０系、下側を１系とする）、送信側クライアント装置(101)、送信ノード(116)、中継ノード(117)、受信ノード(118)、受信側クライアント装置(115)を備えるものとする。各ノードは例えば一つの筐体に格納された装置として構成することができ、バックボード(BWB)を介して、IF盤（ボード）(102,104,105,106,107,109,110,111,112,114)やSW盤(103,108,113)が接続されている。SW盤には汎用のSWチップを搭載するものとする。中継ノード(117)と受信ノード(118)の入力IF盤(106,107,111,112)には、後述の無瞬断情報転送機能を備え、図１中の太い黒矢印で示すように、SW盤の前に位置する入力IF盤がバックボード(BWB)を介して交信を行う。
【００３１】
送信ノード(116)は、クライアント装置(101)から入力IF盤(102)に入力されたユーザフレーム(203)に、所定フォーマットにてラベル、シーケンス番号、及び誤り検出符号を付与する。
【００３２】
図２にユーザフレーム(PAYLOAD)(203)に付与するフォーマットの一例を示す。
【００３３】
ラベル(201)は、受信ノードの宛先によって設定され、行き先の受信ノードを示す。また、フロー番号と系情報を抽出する機能を有する。シーケンス番号(202)は、到来ユーザフレーム毎にインクリメントされた番号が付与される。誤り検出符号FCS(204)は、ラベル(201)、シーケンス番号(202)、ユーザフレーム(203)のビットの並びによって、演算された値が付与される。ラベル(201)やFCS(204)は、通常の通信規格では最初から定義されている。シーケンス番号(202)は、Multi-Protocol Label Switching (MPLS)やイーサネット (Ethernet)（登録商標）等の規格では最初から定義されているが、シーケンス番号が定義されていない規格で通信を行う場合には、例えば入力IF盤(102）に、シーケンス番号を付加する機能を追加すればよい。追加したシーケンス番号は、後に受信ノード(118)の出力IF盤(114)で削除すればよい。
【００３４】
図１に戻って説明を続ける。送信ノード(116)は図２のフレームを、SW盤103が備えるマルチキャスト機能を利用してコピーし、０系と１系の２つの経路にコピーしたフレームを送信する。０系と１系のフレームは其々、出力IF盤(104)と出力IF盤(105)から送信される。SW盤103は、パケットをコピーするパケットコピー部である。
【００３５】
中継ノード(117)では、SW盤(108)手前の入力IF盤(106及び107)にて、それぞれパケットを受信する。入力IF盤(106及び107)は、それぞれが受信したパケットをマージするパケットマージ部である。入力IF盤(106及び107)は、それぞれの無瞬断切り替えブロックを介して、パケットをSW盤(108)へ転送する。無瞬断切り替えブロックでは、後述する処理によって、排他制御が行われ、SW盤(108)は、シーケンス番号(202)の順序に従った順にてパケットを受信する。SW盤(108)のマルチキャスト機能を用いて、再度パケットをコピーし、出力IF盤(109及び110)に振り分けて、それぞれ異なる経路にて受信ノード(118)へと送信する。SW盤108は、パケットをコピーするパケットコピー部である。図１では、中継ノード(117)は１つとしているが、複数あってもよいことはいうまでもない。
【００３６】
受信ノード(118)では、SW盤(113)手前の入力IF盤(111及び112)で、中継ノード(117)の受信部の入力IF盤(106及び107)と同様の処理が行われ、排他制御されたパケットをSW盤(113)へ転送する。入力IF盤(111及び112)は、それぞれが受信したパケットをマージするパケットマージ部である。SW盤(113)ではマルチキャスト機能を用いたパケットコピーをせず、ラベル(201)から出力IF盤(114)が決定される。出力IF盤(114)では、ラベル(201)、シーケンス番号(202)、及び誤り検出符号(204)の削除が行われた後に、宛先のクライアント装置(115)に転送される。
【００３７】
図３は送信ノード(116)の拡大ブロック図である。図２で示されるフレームは、SW盤(103)に通常備わっているマルチキャスト機能を用いて、A,B,Cで示されるパケットがコピーされる。コピーされた其々は、出力IF盤(104及び105)に振り分けて、それぞれ異なる経路（０系と１系）にて中継ノード(117)へと送信する。尚、コピー処理と出力IF盤の選択は、ラベル(201)によって決定される。
【００３８】
図４は中継ノード(117)の拡大ブロック図である。この無瞬断切り替えブロック(300,310)を有した入力IF盤(106,107)間は、太い黒矢印で示すように、バックボードBWBを介して一定周期で無瞬断情報を転送している。この無瞬断情報により、排他制御を行い、シーケンス番号順にSW盤(108)に対して出力をおこなう。
【００３９】
例えば、0系は1系に対してパケットの到来時間が早く、0系にパケットBの欠落があった場合の動作を説明する。パケットAがIF盤(106)に到来した場合、パケットAをSW(108)に出力し、パケットAを出力したことをIF盤(107)に伝える。IF盤(107)は、パケットAが出力済であるため、パケットAが到来しても廃棄を行う。次に、IF盤(106)にパケットBは来ないため、IF盤(106)からパケットBは出力せず、再度、直近の出力はパケットAであることを、IF盤(107)に伝える。IF盤(107)は、パケットBを出力し、IF盤(106)に対して、パケットBを出力したことを伝える。次に、パケットCがIF盤(106)に到来した場合、パケットCを出力し、パケットCを出力したことをIF盤(107)に伝える。IF盤(107)は、パケットCが出力済であるため、パケットCが到来しても廃棄を行う。このように排他制御を行い、シーケンス番号順にパケットを出力する。図４中、欠落または廃棄パケットは、アルファベットを点線で囲んで示している。
【００４０】
図５に無瞬断切り替えブロック(300,310)の詳細図を示す。このブロックは図４のように入力IF盤(106,107)に搭載されているか、あるいは、別ボードとして入力IF盤に接続されていてもよい。
【００４１】
本ブロックはデータの先頭に付加される、データ自体に関する情報であるヘッダの内容を解析するヘッダ解析部(401)、入力されるパケットを格納する無瞬断バッファ(402)、無瞬断バッファからの出力の可否判定を行う無瞬断出力判定部(403)、パケットの送出/廃棄を行う送出/廃棄チェック部(409)から構成される。さらに、無瞬断出力判定部(403)は、無瞬断バッファ(402-0)に格納されたパケットのシーケンス(SEQ)番号を到来済シーケンス番号として格納する到来済シーケンス番号格納部(404)、出力済シーケンス番号を格納する出力済シーケンス番号格納部(405)、到来済シーケンス番号と出力済シーケンス番号の大小の比較を行うシーケンス番号比較部(406)、後述のＩＦ盤間転送用の無瞬断情報フレームを生成するフレーム生成部(407)、他IF盤からの無瞬断情報フレーム(501)を受信するフレーム受信部(408)から構成される。尚、本実施例では、0系ブロック側の動作について説明するが、1系ブロック側についても同様の動作となる。図５では各符号の後の"-0"、"-1"の添え字で、0系と1系の構成を区別している。
【００４２】
IF盤間転送用の無瞬断情報フレームは前述の出力済シーケンス番号格納部(405)に格納されている出力済シーケンス番号を含む。フレーム生成部(407)は、出力済シーケンス番号を無瞬断情報フレームに格納し、送出元の出力済シーケンス番号として他IF盤へと転送する。出力済シーケンス番号を出力済シーケンス番号格納部(405)に格納する処理については後述するが、IF盤(106,107)からスイッチ(108)へ出力されたフレームのシーケンス番号を示している。
【００４３】
図６はヘッダ解析部(401-0)の処理のフローチャートである。図６により、ヘッダ解析部(401-0)の動作説明をする。パケット到来(600)後、ヘッダ解析部(401-0)にて、例えばFCS(204)を用いて誤り検出を行う処理(601)を実施する。誤り有りの場合(601の有り)はそのパケットを廃棄する処理(603)を実施する。誤り無しの場合(601の無し)はパケットを無瞬断バッファ(402-0)に転送する処理(602)を実施し、パケットを無瞬断バッファ(402-0)に格納する(604)。
【００４４】
図７は無瞬断出力判定部(403-0)のフローチャートであり、図６で説明した処理により無瞬断バッファ(402-0)にパケットが格納された後の処理である。図５の符号を一部引用して説明する。はじめに無瞬断バッファ(402-0)にパケットが格納されているかの判定を行う処理(701)を実施する。無瞬断バッファは少なくとも１つのパケットを格納できるように構成されている。複数のパケットを格納する場合は、先に入力されたパケットが先に出力される。この場合、無瞬断バッファには、シーケンス番号の昇順にパケットがキューを構成する。
【００４５】
無瞬断バッファ(402-0)にパケットが格納されている場合（701のYes）、無瞬断バッファ(402-0)に格納された先頭の（すなわち一番早く入力した）パケットのシーケンス(SEQ)番号を、無瞬断出力判定部(403-0)の到来済シーケンス番号格納部(404-0)に転送する処理(702)を実施する。尚、ここで転送されたシーケンス番号を到来済シーケンス番号と称す。
【００４６】
次に、この到来済シーケンス番号をシーケンス番号比較部(406-0)へ転送する処理(703)を実施する。また、無瞬断情報フレーム(501-0)をフレーム生成部(407-0)から送出タイミングにて1系IF盤(107)の無瞬断ブロック(301)へ送出する処理(704)を実施し、その後、1系IF盤(107)からの無瞬断情報フレーム(501-1)をフレーム受信部(408-0)で受信タイミングにて受信する処理(705)を実施する。この無瞬断情報フレームの送受信は、所定間隔で定期的に行われる。
【００４７】
処理(705)によりフレーム受信部(408-0)で受信された無瞬断情報フレーム(501-1)から得られる出力済シーケンス番号を、出力済シーケンス番号格納部(405-0)に格納する。この出力済シーケンス番号は、直近にSW盤(108)に出力されたパケットのシーケンス番号を示している。
【００４８】
この無瞬断情報フレーム(501-1)を受信時に、シーケンス番号比較部(406-0)にて到来済シーケンス番号格納部(404-0)の到来済シーケンス番号と出力済シーケンス番号格納部(405-0)の出力済シーケンス番号を比較する処理(706)を実施して送出/待機/廃棄の判定を行う。
【００４９】
到来済シーケンス番号が出力済シーケンス番号と連続していた場合は、次に出力すべきパケットが無瞬断バッファ(402-0)の先頭に待機中であることを意味する。従って、送出判定となり、無瞬断バッファ(402-0)から読み出す処理(707)を実施し、パケットを送出する処理(708)を実施する。その後、出力済シーケンス番号を出力済シーケンス番号格納部(405-0)に格納し、無瞬断情報フレーム(501-0)に格納する処理(709)を実施する。
【００５０】
シーケンス番号比較部(406-0)にて、到来済シーケンス番号が出力済シーケンス番号＋1より大きい場合、すなわち到来済みパケットが出力済みパケットよりも後のパケットでかつ連続していない場合は、次に出力すべきパケットが未着であることを意味する。従って、連続したパケットが到着するまでパケット到来待ちとなる。
【００５１】
パケット到来待ちの状態からシーケンス番号が連続した場合、あるいは、ある規定の時間経過(処理710)した場合は無瞬断バッファ(402-0)から読み出し、SW盤(108)にパケットを送出する処理(707)及び処理(708)を実施する。その後、出力済シーケンス番号を出力済シーケンス番号格納部(405-0)に格納し、無瞬断情報フレーム(501-0)に格納する処理(709)を実施する。
【００５２】
また、シーケンス番号比較部(406-0)にて到来済シーケンス番号が出力済シーケンス番号と同じであった場合、あるいはそれよりも小さかった場合は、無瞬断バッファ(402-0)に格納されているパケットは、既に出力済みのパケットと同じものであることを意味する。よって、廃棄判定となり、無瞬断バッファ(402-0)から読み出す処理（７１１）及びパケットを廃棄する処理(712)を実施する。なお、パケットの送出/廃棄は、送出/廃棄チェック部(409)で行う。
【００５３】
無瞬断情報フレーム(501-0)を受信した1系IF盤(107)の無瞬断ブロック(301)は、無瞬断情報フレーム(501-0)から得られる出力済シーケンス番号を、出力済シーケンス番号格納部(405-1)に格納する。以下同様の処理を0系と1系で交互に繰り返す。以上のように本発明では、結果的に0系ブロックまたは1系ブロックのどちらか先に到着したパケットから出力させ、後に到着したパケットは廃棄する。
【００５４】
図８Ａにパケット到来から送信までの無瞬断切り替え処理の一例を示す。上から、中継ノード(117)の入力IF盤(106,107)の入力、内部処理、出力の様子を示す。其々でIF盤(106)（０系）とIF盤(107)（１系）を対比している。この例では、IF盤が無瞬断切り替えブロックを内蔵する構成としている。
【００５５】
入力信号の例として、IF盤(106)の入力パケットの、シーケンス番号“1”が欠落した場合を示す。また、内部処理に示した矢印(801〜808)はIF盤間転送無瞬断情報フレーム(501)の送受信を表す。矢印(801〜808)の横に””で示す番号は、送信される出力済シーケンス番号を示している。尚、この無瞬断情報フレーム(501)は所定の周期で送受信を行っている。さらに、内部処理に示した実線及び点線で示すパケットは、送信及び廃棄するパケットをそれぞれ示している。
【００５６】
図８Ａに示した内部処理の流れについて、図５と図７の番号を一部引用して説明する。
【００５７】
＜処理801〜802＞
ここでは、シーケンス番号“0”の前の"-1"は既に出力済みとする。よって、処理(802)でIF盤(107)からIF盤(106)に送られる無瞬断情報フレーム（501-1）には、出力済シーケンス番号”-1”が格納されている。
【００５８】
＜処理802〜803＞
無瞬断情報フレーム（501-1）を受信したIF盤(106)では、無瞬断情報フレーム（501-1）から抽出した出力済シーケンス番号”-1”を出力済シーケンス番号格納部(405-0)に格納する。そして、到来済シーケンス番号と出力済シーケンス番号を比較する処理(706)を実施する。ここでは、シーケンス番号“0”のパケットが到来済みであり、到来済シーケンス番号格納部(404-0)には"0"が格納されている。従って、シーケンス番号比較部(406-0)では、到来済シーケンス番号格納部(404-0)の到来済シーケンス番号"0"と、出力済シーケンス番号格納部(405-0)の出力済シーケンス番号"-1"を比較判定する処理(図７の706)を実施する。この場合はシーケンス番号が連続(シーケンス番号“0”の前の“-1”は出力済とする)しているため送出判定となり、無瞬断バッファ(402-0)の先頭のパケットをSW盤(108)に送出する処理を行う（図７の707〜709）。今回出力されたパケットのシーケンス番号は"0"のため、出力済シーケンス番号格納部(405-0)の出力済シーケンス番号は"0"となり、処理(803)で無瞬断情報フレーム(501-0)としてIF盤(107)に送信される出力済シーケンス番号は"0"となる。
【００５９】
＜処理803〜804＞
IF盤(107)は処理(803)で受信した無瞬断情報フレーム(501-0)から出力済シーケンス番号"0"を抽出し、出力済シーケンス番号格納部(405-1)に格納する。IF盤(107)が無瞬断情報フレーム(501-0)を受信するタイミング(処理803)では、IF盤(107)にはシーケンス番号“0”のパケットが到来しており、到来済シーケンス番号格納部(404-1)には"0"が格納されている。それゆえ、到来済シーケンス番号と出力済シーケンス番号が同じ(共に“0”)となるため、廃棄判定となり図７の処理(711〜712)を実施し、(810)のタイミングで無瞬断バッファ(402-1)の先頭に格納されている“0”パケットを廃棄する。処理(804)では、出力済シーケンス番号格納部(405-1)に格納されている、出力済シーケンス番号"0"がIF盤(106)に送信される。
【００６０】
＜処理804〜805＞
次に入力信号“1”に関しては、IF盤(106)の入力では欠落しているため、無瞬断情報フレーム(501-1)受信時(処理804)には、到来済シーケンス番号格納部(404-0)に格納されている到来済シーケンス番号は"0"のままである。一方、出力済シーケンス番号も“0”なので、共に“0”となり、同様に廃棄判定となる。このため、無瞬断バッファ(402-0)に格納されている出力済みの“0”パケットを廃棄する。出力済みの“0”パケット廃棄の結果、次の先頭のパケットは着信していない"1"を飛び越して"2"となる。出力済シーケンス番号"0"がIF盤(107)に送信される（処理805)。
【００６１】
＜処理805〜806＞
次にIF盤(106)からIF盤(107)へ送信される無瞬断情報フレーム(501-0)は、まだ出力済シーケンス番号“0”のままである。IF盤(107)では、無瞬断情報フレーム(501-0)受信時(処理805)には、入力パケットは“1”が無瞬断バッファ(402-1)に格納されるとともに、到来済シーケンス番号“1”は到来済シーケンス番号格納部(404-1)に格納されている。よって、処理(706)の判定においてシーケンス番号が連続しているので送出判定となり、処理(707〜709)の処理を実施し、(811)のタイミングでパケット“1”を送出する。出力済シーケンス番号"1"がIF盤(106)に送信される（処理806)。
【００６２】
＜処理806〜807＞
IF盤(107)からIF盤(106)へ送信される無瞬断情報フレーム(501-0)は、出力済シーケンス番号“1”となる。このとき、IF盤106の到来済シーケンス番号は"2"になっているため、送出判定となり、無瞬断バッファ(402-0)のパケットをスイッチに送出する処理を行う（図７の707〜709）。
【００６３】
以降入力信号“3”に関しても同様の手順で処理を実施する。このようにして、出力信号として、“0” “1” “2” “3”が得られる。以上の説明から明らかなように、0系と1系のIF盤(106,107)は、自分がスイッチにパケットを出力した場合には、そのパケットのシーケンス番号を他のIF盤に送り、自分がスイッチにパケットを出力しない場合（例えばパケット廃棄の場合）には、受信したシーケンス番号を他のIF盤に送る。このような、無瞬断情報フレーム(501-0,501-1)の定期的な交換により、出力済シーケンス番号格納部（405-0,405-1)に、直近にスイッチに出力されたパケットのシーケンス番号を保持できるように構成されている。
【００６４】
図８Ｂを用いて、前述の動作をもとに、例として入力信号が10Gbit/sイーサネット、無瞬断情報フレームのビット数16bitの場合における本実施例の効果について説明する。
【００６５】
10Gbit/sイーサネットでは、最小パケット間隔(8000)は規格によって定められており、84byte×8bit×100ps=67.2nsのため、本実施例の無瞬断バッファに入力される最小パケット間隔も67.2ns間隔となる。
【００６６】
本実施例の無瞬断バッファの容量を有限とすると、無瞬断バッファを溢れさせないためには、本ブロックの送出最小パケット間隔は67.2ns以下が好ましい。本実施例は、無瞬断情報フレームの受信タイミングでパケットを送出するため、801及び803に示した無瞬断情報フレームの送出間隔(8100)も67.2ns以下が好ましい。よって、無瞬断情報フレームの実装線の帯域は、最小16bit / 67.2ns =  239Mbit/sとすればよい。10Gbit/sイーサネットの信号を単純にIF盤からIF盤に受け渡す場合は、10Gbit/sの帯域が必要である。本実施例の場合は、無瞬断情報を制限したことで転送帯域を下げることができたため、バックボードに配線される実装線の本数の低減を行うことが可能となる。
【００６７】
例えば、10Gbit/sイーサネットではXAUI（X Attachment Unit Interface）という規格にて実装される。XAUIでは、3.125Gbit/sの差動信号2本を1ペアとして、実装線が送信4ペア、受信4ペアの計16本にて実装される。本実施例によれば、3.125Gbit/s > 239Mbit/s のため、XAUIと同様の回路を用いた場合、1ペア分のみで良いので、実装線の本数は送信1ペア、受信1ペアの計4本に低減することが可能である。尚、ここではXAUI回路を用いた実装方法を例にしたが、239Mbit/sのデータを送受信出来ればよいので、他の回路を用いて実現することも可能である。
【実施例２】
【００６８】
図８Ａの実施例は、０系と１系が鏡像関係にあり、お互いに無瞬断情報フレームを交換する例である。
【００６９】
図８Ｃに他の例を示す。この例の動作は基本的には図８Ａの実施例と同様であるが、０系からのみ無瞬断情報フレームを１系に送信する非対称の構成となる。０系のデータが主体となり、０系で欠落したパケットを１系で補填する。
【００７０】
図５の０系無瞬断ブロック(300)の構成からの変更点のみ説明する。フレーム受信部(408-0)は省略され、出力済シーケンス番号格納部(405-0)には、０系無瞬断ブロック(300)から出力されたデータのシーケンス番号のみ格納される。
【００７１】
シーケンス番号比較部(406-0)では、「到来済シーケンス番号＝出力済シーケンス番号＋１」の条件のとき無瞬断バッファ(402-0)の到来したパケットを出力し、出力したパケットのシーケンス番号を出力済シーケンス番号格納部(405-0)に格納し、格納した出力済シーケンス番号をフレーム化して１系無瞬断ブロック(310)に送信する。
【００７２】
それ以外の条件の場合は、パケットの出力はせず、出力済シーケンス番号格納部(405-0)に格納されている出力済シーケンス番号をフレーム化して１系無瞬断ブロック(310)に送信した後、出力済シーケンス番号格納部(405-0)に格納されたシーケンス番号を１加算する。
【００７３】
図５の１系無瞬断ブロック(310)の構成からの変更点のみ説明する。１系無瞬断ブロック(310)では、フレーム生成部(407-1)は省略されている。フレーム受信部(408-1)で０系から受信した出力済シーケンス番号を到来済みシーケンス番号とシーケンス番号比較部(406-0)で比較し、図７のフローの(706)以降の判断と同様に判断してデータを出力する。
【００７４】
本実施例は、１系から０系への送信がないので、実施例１と比較してバックボードに配線される実装線の本数の半減することが可能となる。しかし、０系は１系が出力したデータを確認せずに、所定タイミングで受信したデータを出力するため、０系と１系のデータ受信タイミングがずれると、パケット順序が逆転する可能性がある。例えば図８Ｃでは、０系の”１”パケットが欠落しているが、０系では１系が”１”パケットを所定タイミングで出力したものとして”２”以降の出力を行う。よって、１系の”１”パケットの受信タイミングが遅れる等すると、パケットの逆転が生じる。本実施例は、０系と１系のデータのタイミングが安定しているシステムで有効である。
【００７５】
以上のように、実施例１および２で説明した伝送装置を用いると、以下のような伝送方法が実現できる。すなわち、複数の伝送経路によって多重化されたデータ系列を伝送する伝送方法であって、複数の伝送経路からの複数のデータ系列を複数の入力インタフェースで受信し、複数の入力インタフェースで受信したデータ系列から、データを択一的に選択する。そして、択一的に選択したデータを用いて元のデータ系列を再構成し、再構成したデータ系列を複製して複数のデータ系列を生成する。複製した複数のデータ系列は複数の出力インタフェースから送信され、次の伝送装置に伝送される。
【００７６】
複数の入力インタフェースは、択一的な選択において自己のデータが選択された場合には、選択されたデータのデータ系列中での順番を示す発送済シーケンス番号を他の入力インタフェースに送信する。このような方法により、複数の入力インタフェースは、伝送された最新のデータの順番を示す情報を限定された情報量のやり取りで共有することができる。
【００７７】
複数の入力インタフェースの其々は、受信したデータ系列のうち、データ系列中での順番が最も早い到来済データの順番を到来済シーケンス番号として抽出しておく。そして、他の入力インタフェースから前記発送済シーケンス番号を受信した場合には、到来済シーケンス番号と発送済シーケンス番号を比較し、到来済シーケンス番号と発送済シーケンス番号が連続しており、かつ、到来済シーケンス番号が発送済シーケンス番号より大きい場合には、自己の到来済データを選択して元のデータ系列を再構成する。このようにして、各入力インタフェースは自分が持っているデータを選択するべきか否かの判断を行うことができる。
【００７８】
また、複数の入力インタフェースの其々は、他の入力インタフェースから発送済シーケンス番号を受信した場合に、自己の前記到来済データを選択して元のデータ系列を再構成しなかった場合には、他の入力インタフェースから受信した発送済シーケンス番号を、他の入力インタフェースに送信する。すなわち、送信タイミングにおいて、最新の発送済シーケンス番号の共有が可能となる。
【００７９】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
101  クライアント装置(入口側)
102  入力IF盤(送信ノード)
103  SW盤(送信ノード)
104  0系出力IF盤(送信ノード)
105  1系出力IF盤(送信ノード)
106  0系入力IF盤(中継ノード)
107  1系入力IF盤(中継ノード) 
108  SW盤(中継ノード)
109  0系出力IF盤(中継ノード)
110  0系出力IF盤(中継ノード)
111  0系入力IF盤(受信ノード)
112  1系入力IF盤(受信ノード)
113  SW盤(受信ノード)
114  出力IF盤(受信ノード)
115  クライアント装置(出口側)
116  バックボード(送信ノード)
117  バックボード(中継ノード)
118  バックボード(受信ノード)
201  ラベル
202  シーケンス番号
203  ペイロード
204  誤り検出符号
401  ヘッダ解析部
402  無瞬断バッファ
403  無瞬断出力判定部
404  到来済シーケンス番号格納部
405  出力済シーケンス番号格納部
406  シーケンス番号比較部
407  フレーム生成部
408  フレーム受信部
409  送出/廃棄チェック部
809  パケット0(IF盤1)
810  パケット0(IF盤2)
811  パケット1(IF盤2)
【図１】
2016116056.tif 000003
【図２】
2016116056.tif 000004
【図３】
2016116056.tif 000005
【図４】
2016116056.tif 000006
【図５】
2016116056.tif 000007
【図６】
2016116056.tif 000008
【図７】
2016116056.tif 000009
【図８Ａ】
2016116056.tif 000010
【図８Ｂ】
2016116056.tif 000011
【図８Ｃ】
2016116056.tif 000012