(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルバス(10a,10b)と、
前記複数のセルバス(10a,10b)の障害監視を行う障害監視手段(13)と、
受け付けた所定形式のデータからセルを構成し、前記複数のセルバス(10a,10b)のうち障害監視手段(13)によって正常とされているセルバスを用いてセルを送受信し、前記複数のセルバス(10a,10b)のうち障害監視手段(13)によって障害の検出されたセルバスによるセルの送受信を停止し、前記障害監視手段(13)によって正常とされているセルバスで送受信されるセルの合計容量が、この正常とされているセルバスの送受信可能容量の合計を超えないように、優先度の高いセルを前記正常とされているセルバスに流入させる制御を行う複数のバスインターフェイス(11a,11b,11c,11d)と、
前記複数のセルバス(10a,10b)の全帯域を使用している場合に、仮想パスまたは仮想チャネルに優先順位を持たせ、障害の検出されたセルバスに優先順位の高い仮想パスまたは仮想チャネルが収容されている場合に、優先順位の低い仮想パスまたは仮想チャネルを前記障害の検出されたセルバスに移し、優先順位の高い仮想パスまたは仮想チャネルを前記正常とされているセルバスに移す冗長系制御手段と
を具備したことを特徴とする多重化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユーザが利用する各種の通信サービスを接続して通信事業者の所有するネットワークと接続するための多重化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ネットワークを用いて通信事業を行う通信事業者が増加しており、ある地点から他の地点にデータを伝送する場合に、複数の通信事業者のネットワークを介する場合がある。
【０００３】
また、通信事業の多様化により、通信事業者が提供可能でありユーザが利用可能な通信サービスの種類も増加している。この通信サービスの例としては、専用線による通信、フレームリレー方式（ＦＲ）による通信、非同期転送モード（ＡＴＭ）による通信、時分割多重化方式（ＴＤＭ）による通信、インターネットにおけるＩＰアドレスによる通信、電話等がある。個々のユーザは上記のような各種通信サービスのうち複数の通信サービスを利用する場合もある。
【０００４】
図４は、従来の通信事業者とユーザとのネットワーク接続関係を示すブロック図である。
【０００５】
この例では、ユーザ１と通信事業者２のネットワーク２ｎとが直接接続されており、ユーザ３と通信事業者４のネットワーク４ｎとが直接接続されており、ネットワーク２ｎとネットワーク４ｎとが通信事業者５のネットワーク５ｎにより接続されいる。
【０００６】
ユーザ１がユーザ３にデータを送信する場合には、データがネットワーク２ｎ、５ｎ、４ｎを介してユーザ３に受信される。
【０００７】
図５は、上記図４の状態において通信事業者５が通信事業者２を介することなく直接ユーザ１に対して通信サービスを提供することになった場合の接続状態を例示している。
【０００８】
ユーザ１が通信事業者５の提供する通信サービスを利用する場合には、このユーザ１からネットワーク５ｎまでをアクセス網６で接続する必要がある。ここでは、このアクセス網６による接続を簡略化するために、ユーザの利用する通信サービスを統合する多重化装置（宅内用）７を配置する。また、通信事業者５の実施している通信サービスを統合する多重化装置（局内用）８を配置する。そして、この多重化装置７と多重化装置８との間がアクセス網６により接続される。
【０００９】
多重化装置７、８は、各種通信サービス用のインターフェースで受け付けたデータを一旦セルにし、このセルを内部のセルバスを介して送信先側のインターフェイスに提供し、送信先の通信サービス用のデータに変換して送信先に提供する。ここでセルとは、通常、固定長（５３バイト）の情報転送単位であり、５バイトのセルヘッダと４８バイトの情報フィールドから構成される。
【００１０】
一般的に、多重化装置７、８内では現用バスと予備用バスの２本のセルバスを具備して冗長を持たせ、現用のセルバスに障害が発生した場合に障害の発生していない予備用のセルバスに切り換えることで、情報断を防止している。
【００１１】
ここで、従来例をまとめる。バス異常の検出方法の例を説明する。セルバスインターフェイス用ＬＳＩ（CUBIT）はマスタ：スレーブ＝１：ｎ構成を取る。マスタから内部バス監視用セル等を各スレーブ及び自分に周期的に送出し、スレーブは自分宛のセルを受信したら、マスタに返信する。マスタはすべてまたは少なくとも一個以上のスレーブまたは自分からの内部バス監視用セルの返信結果を冗長系制御部へ通知する。
【００１２】
冗長系制御部ではマスタからの返信結果を収集し、冗長系制御部で設定された一定の時間、少なくとも一つ以上またはすべてのスレーブ及びマスタからの返信がなければ内部バス異常と判断し、異常内部バスから予備内部バスにデータの送受信系を切り換える。これにより予備系に一斉に切り換えて信号断を防止する。
【００１３】
図６は、このＮ／Ｅ系構成でＮ系障害時の動作手順を説明するフローチャートである。
【００１４】
つまり、従来例の欠点として、以下がある。
【００１５】
１）現用と予備を切り換えて使うために１本分の容量でしか使えない。ｎ本を使用してｎ＋１の冗長方式も可能であり、容量は増えるが制御が複雑になる。
【００１６】
２）切り換える時に信号断となる。
【００１７】
３）装置内の各パッケージにバス切り換えのための制御信号の分配が必要となり構造と動作が複雑になる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の多重化装置は、各種の通信サービスを統合するために動作するが、内部の現用、予備用のセルバスを切り換えつつ利用されるため、取扱い可能な通信容量が１本分のセルバスの通信容量に制限される。
【００１９】
しかしながら上述したように、社会の情報化が進むにつれてユーザや事業者が利用を望む通信サービスは増加する傾向にある。したがって、多重化装置で取扱い可能な通信容量の増加が望まれる。
【００２０】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、通信容量の拡大を実現する多重化装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の多重化装置においては、複数のセルバスが備えられており、この複数のセルバスの障害が障害監視手段により監視される。また、本発明の多重化装置は、受け付けた所定形式のデータからセルを構成し、複数のセルバスのうち障害監視手段によって正常とされているセルバスを用いてセルを送受信し、複数のセルバスのうち障害監視手段によって障害の検出されたセルバスによるセルの送受信を停止する複数のバスインターフェイスを備えている。
【００２２】
この本発明の多重化装置においては、バスインターフェイスが正常なセルバスのいずれを用いてもセルを送受信することができる。
【００２３】
ゆえに、正常なセルバスの通信容量の合計が装置として取扱い可能な通信容量となる。
【００２４】
また、本発明における複数のバスインターフェイスは、障害監視手段によって正常とされているセルバスで送受信されるセルの合計容量が、この正常とされているセルバスの送受信可能容量の合計を超えないように制御するとしてもよい。
さらに、本発明において、複数のセルバス(10a,10b)の全帯域を使用している場合に、仮想パスまたは仮想チャネルに優先順位を持たせ、障害の検出されたセルバスに優先順位の高い仮想パスまたは仮想チャネルが収容されている場合に、優先順位の低い仮想パスまたは仮想チャネルを障害の検出されたセルバスに移し、優先順位の高い仮想パスまたは仮想チャネルを正常とされているセルバスに移す冗長系制御手段を具備するとしてもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
ここでは、内部に備えられているセルバスのうち正常なセルバスの全てを利用可能な多重化装置について説明する。
【００２７】
図１は、本実施の形態に係る多重化装置の構成を例示するブロック図であり、図４、５と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ詳しく説明する。
【００２８】
この多重化装置９は、ユーザ１が宅内で利用する通信サービスを統合する装置であり、１Ｇbit/sの通信容量を持つ２本のセルバス１０ａ、１０ｂを備えている。
【００２９】
各バスインターフェイス１１ａ〜１１ｄは、セルバス１０ａ、１０ｂ上の自己宛のセルを取得し、データ変換が必要な場合に所定の形式のデータに変換する。そして、取得したセル又は変換後のデータを自己の対応付けされているアクセス網インターフェイス回路１２ａ、制御部１２ｂ、端末インターフェイス１２ｃ、１２ｄに対して提供する。
【００３０】
また、各バスインターフェイス１１ａ〜１１ｄは、バス障害監視回路１３によりセルバス１０ａ、１０ｂの障害の有無を監視している。そして、それぞれ対応付けされている部分１２ａ〜１２ｄからデータを受け付けた際に、データがセルでない場合にセルに変換し、バス障害監視回路１３で正常とされているセルバスに対してセルを提供する。
【００３１】
なお、各バスインターフェイス１１ａ〜１１ｄは、セルバス１０ａ、１０ｂの双方が正常な場合に、一方のセルバスを所定方向のセル転送に利用し、他方のセルバスを他方向のセル転送に利用してもよい。ただし、この場合であっても、セルバス１０ａ、１０ｂのいずれかに障害が発生すると、正常なセルバスは双方向のセル転送に利用される。一方、セルバス１０ａ、１０ｂのいずれかに障害が発生する前から、各セルバス１０ａ、１０ｂを双方向として利用してもよい。
【００３２】
さらに、各バスインターフェイス１１ａ〜１１ｄには、正常なセルバスに流れ込むデータ総量を正常なバスの合計容量以下に制限する機能、セルバスに流れ込むデータ総量を制限する場合に電話における音声信号等のような遅延すべきでないデータを優先させてセルバスに流入し、パソコンデータ等のような遅延による影響の少ないデータを待ち状態とする機能、障害の発生したセルバス上のセルを正常なセルバスに迂回させる機能を含む。
【００３３】
アクセス網インターフェイス回路１２ａは、アクセス網６へのデータの送信及びアクセス網６からのデータの受信を実行し、バスインターフェイス１１ａと組み合わされることによりアクセスインターフェイス１４を構成している。ここでは、アクセス網６が２重化されているとして２台のアクセスインターフェース１４が多重化装置９に備えられている。
【００３４】
制御部１２ｂは、この多重化装置９におけるバス制御等のような制御処理を実行する。
【００３５】
端末インターフェイス１２ｃ、１２ｄは、宅内において通信サービスを提供する端末１５ｃ、１５ｄとの間のインターフェイスを担当する装置である。
【００３６】
図２は、本実施の形態に係る宅内用の多重化装置９と局内用の多重化装置との接続関係を示すブロック図である。
【００３７】
ユーザ１によって利用される各種端末１５ａ〜１５ｄからのデータが、宅内用の多重化装置９の端末インターフェイス１６、１７、１２ｃ、１２ｄを介してバスインターフェイス１８、１９、１１ｃ、１１ｄに受け付けられると、変換の必要なデータがセルに変換され、正常なセルバス１０ａ、１０ｂに対して流入される。
【００３８】
したがって、この状態では、宅内用の多重化装置９は２本のセルバス１０ａ、１０ｂの合計容量（２Ｇbit/s）分のデータを取り扱うことが可能である。なお、上述したように、バスインターフェイス１８、１９、１１ｃ、１１ｄにおいては、必要に応じて正常なセルバスに流入されるセル総量を制限し、この制限実行時に優先度の高いセルをセルバスに流入させる処理が実行されている。
【００３９】
ここで、セルバス１０ａ、１０ｂのうちのいずれかに障害が発生すると、セルはバスインターフェイス１８、１９、１１ｃ、１１ｄから正常なセルバスのみに対して流入される。また、上述したように、バスインターフェイス１８、１９、１１ｃ、１１ｄにおいて、障害の発生したセルバス上のセルを正常なセルバスに迂回させる処理が実行される。
【００４０】
正常なセルバスに流入されたセルは、アクセス網インターフェイス１４のうち運用状態にある方により取得され、必要な場合にはデータ変換が実行され、アクセス網６のうち運用状態にある通信媒体６ａ（例えばＨＳＤ、ＡＴＭメガリンク、ＩＳＤＮ、専用線、無線等）を介して局内用の多重化装置２０に対して送信される。
【００４１】
ここで、アクセス網６のうち運用状態にあった通信媒体６ａに障害が発生すると、バックアップ用の通信媒体６ｂが運用状態に切り換えられ、引き続き同様のデータ送信処理が実行される。
【００４２】
局内用の多重化装置２０では、宅内用の多重化装置９からアクセス網６を介して受信されたデータがアクセス網インターフェイス１４のうち運用状態にある方により取得され、必要な場合にはセルに変換され、セルバス２１ａ、２１ｂのうち正常なセルバスに対して流入される。
【００４３】
その後、この局内用の多重化装置２０においても、上記宅内用の多重化装置９と同様のセルの取扱いが実行される。
【００４４】
すなわち、バスインターフェイス２２〜２５のいずれかによりセルバス２１ａ、２１ｂ上のセルが取得され、必要な場合にはデータ変換が実行される。そして、ネットワーク５ｎで提供される各種通信サービス５１〜５４用のインターフェイス２６〜２９のいずれがにより、ネットワーク５ｎに提供される。
【００４５】
上記の処理がユーザ１からネットワーク５ｎへのデータの送信に関する処理であるが、ネットワーク５ｎからユーザ１へのデータの送信処理に関しては方向が逆になる点が異なるのみで上記とほぼ同様であるため、説明を省略する。
【００４６】
なお、局内用の多重化装置２０は、複数の宅内用の多重化装置９と接続可能であり、内部のセルバス２１ａ、２１ｂはセルバス１０ａ、１０ｂよりも大きい容量を持つ。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態に係る多重化装置９、２０においては、複数のセルバスを具備し、この複数のセルバスが正常な場合には方向別あるいは双方向パラレルに運用する。一方、いずれかのセルバスに障害が発生した場合には障害の発生したセルバスの運用を停止する。
【００４８】
したがって、正常なセルバスの合計容量のデータ量を取り扱うことができ、通信サービスやデータの増加に対処することができる。
【００４９】
また、本実施の形態に係る多重化装置９、２０においては、障害の発生したセルバス上のセルを正常なセルバスに迂回させるため、障害が発生しても情報断を防止することができる。
【００５０】
また、本実施の形態に係る多重化装置９、２０においては、端末インターフェイスやアクセス網インターフェイス回路１２ａ、制御部１２ｂからセルバスに流れ込むセルの総量が正常なセルバスの合計容量以下に制限される。そして、この場合にはデータ遅延の影響の大きいセルから優先的にセルバスに流入され、影響の少ないセルが待ち状態とされる。
ゆえに、送受信されるデータの品質低下を防止することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態に係る多重化装置においては、セルバスが２本の場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、３本以上であってもよい。
【００５２】
また、本実施の形態においては、セルバスに流入されるセルの総量を制限する機能や、流入されるセルの優先順序を制御する機能をバスインターフェイスに付加した場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、例えばこの各機能を端末やアクセス網インターフェイス回路等に備えても良い。
【００５３】
また、本実施の形態においては、バス障害監視回路１３が各バスインターフェースに備えられている場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、各セルバス毎に障害を検出するバス障害監視回路を設け、この監視結果が各バスインターフェイスに通知されるとしてもよい。
【００５４】
ここで、本実施の形態をまとめる。バス異常の検出方法の例を説明する。内部バス障害の検出手段は前述した従来例と同様の構成である。
【００５５】
次に、障害発生時の具体的な迂回手順（バス並列運転方法も含む）、バス異常発生時に各パッケージからバスに流すデータ量を制限する例を説明する。
【００５６】
冗長系制御部ではｍ本の内部バスで構成し、運用時は少なくとも１本以上の内部バスを現用として使用している。
【００５７】
冗長系制御部では、予め登録し、仮想パス（ＶＰ）または仮想チャネル（ＶＣ）単位に使用する内部バスを決定し、振り分ける。障害発生時は、障害バスへ割り振ったデータをｍ本の中の正常バスへ割り振り変更する。
【００５８】
また、内部バスの全帯域を使用している場合は、ＶＰまたはＶＣに優先順位を持たせ、障害バスに優先順位の高いＶＰまたはＶＣが収容されていた場合は、優先順位の低いＶＰまたはＶＣを障害バスへ移し、優先順位の高いＶＰまたはＶＣを正常なバスへ移す。
【００５９】
この優先制御は内部バス冗長系制御部でＶＰまたはＶＣの優先管理を行い、制御する。
【００６０】
また、データバスに流すデータ量を制限する場合の優先度の設定手段は、内部バス冗長制御部にＶＰまたはＶＣ単位の優先管理テーブルを持つ。
【００６１】
データ量を制限しても差し支えない理由は、重要度の高いＶＰまたはＶＣ毎に優先順位がつけられるため、内部バス障害発生時であっても、ダウンするＶＰまたはＶＣは重要度の低いものとなり、損害を最低限に抑えることができるからである。
【００６２】
図３は、ｍ本のバス構造で０系（１／ｍ）障害時の動作手順を説明するフローチャートである。
【００６３】
つまり、本実施の形態の長所として、以下がある。
【００６４】
１）バス０と１が正常な場合は並列にてｎ倍の容量で運転可能となる。
【００６５】
２）切り換える間はセルを一旦セルＢＵＦに蓄積できるので瞬断がない。
【００６６】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明においては、正常なセルバスによるパラレル運転が可能となる。
【００６７】
したがって、正常な全てのセルバスの容量を加算した容量まで通信可能であり、通信サービスの種類や取り扱うデータ量、サービスの提供先を増加することができる。
【００６８】
また、本発明においては、正常な全てのセルバスの容量を加算した容量以上のセルがセルバスに流入されることを防止しているため、セルの消滅等による情報断を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る多重化装置の構成を例示するブロック図。
【図２】同実施の形態に係る宅内用の多重化装置と局内用の多重化装置との接続関係を示すブロック図。
【図３】ｍ本のバス構造で０系（１／ｍ）障害時の動作手順を説明するフローチャート。
【図４】従来の通信事業者とユーザとのネットワーク接続関係を示すブロック図。
【図５】新規の通信事業者が直接ユーザ１に対して通信サービスを提供することになった場合の接続状態を例示するブロック図。
【図６】Ｎ／Ｅ系構成でＮ系障害時の動作手順を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１、３…ユーザ
２、４、５…通信事業者
２ｎ、４ｎ、５ｎ…ネットワーク
６…アクセス網
７、８、９、２０…多重化装置
１０ａ、１０ｂ、２１ａ、２１ｂ…セルバス
１１ａ〜１１ｄ、１８、１９、２２〜２５…バスインターフェイス
１２ａ…アクセス網インターフェイス
１２ｂ…制御部
１２ｃ、１２ｄ、１６、１７…端末インターフェイス
１３…バス障害監視回路
１４…アクセス網インターフェイス
１５ａ〜１５ｄ…端末
２６〜２９…インターフェイス
【図１】
0003776267.tif 000002
【図２】
0003776267.tif 000003
【図３】
0003776267.tif 000004
【図４】
0003776267.tif 000005
【図５】
0003776267.tif 000006
【図６】
0003776267.tif 000007