JP5784139B2 - Communications system - Google Patents
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Description
本発明は、通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system.
通信の大容量化や通信により提供されるサービスの多様化に伴い、キャリアサービス網や企業インフラには高い信頼性と通信品質が求められる。このような通信インフラでは、近年、高性能な通信装置の開発コストや導入、運用コストの削減等の観点からパケット通信技術の採用が検討されている。 With the increase in communication capacity and the diversification of services provided by communication, carrier service networks and corporate infrastructure are required to have high reliability and communication quality. In such a communication infrastructure, in recent years, adoption of packet communication technology is being studied from the viewpoint of development cost and introduction of a high-performance communication device, reduction of operation cost, and the like.
しかし、パケット通信技術を利用したコネクションレス通信方式では、ある装置から送信されたパケットが中継装置を経て宛先装置に到着するまでの時間は一定ではなく、通過経路上の回線状況や装置負荷によってはフレーム廃棄あるいは大幅な遅延が生じる可能性があり、同期伝送方式を用いた場合に比べて通品品質が低くなる場合がある。 However, in the connectionless communication method using the packet communication technology, the time until a packet transmitted from a certain device arrives at the destination device via the relay device is not constant, and it depends on the line condition on the passage route and the device load. There is a possibility that a frame is discarded or a significant delay occurs, and there is a case where the quality of product is lower than the case where the synchronous transmission method is used.
これを回避するために、送信装置と宛先装置との間に現用系と予備系の通信経路を設定し、現用系の通信経路に接続性を確認するための制御パケットを定期的に送信し、受信間隔が所定間隔(例えば送信間隔の3.5倍)以上になった場合に、現用系の通信経路の障害と判定し、データの通信経路を予備系に切り替える、イーサネット(登録商標)技術をベースにしたイーサ網リニアプロテクション切り替え技術が知られている(例えば、非特許文献1参照)。 In order to avoid this, a communication path for the active system and the standby system is set between the transmission apparatus and the destination apparatus, and a control packet for confirming connectivity is periodically transmitted to the communication path of the active system, Ethernet (registered trademark) technology that determines that a failure occurs in the active communication path and switches the data communication path to the standby system when the reception interval exceeds a predetermined interval (for example, 3.5 times the transmission interval). An Ethernet network linear protection switching technique based on this is known (for example, see Non-Patent Document 1).
ところで、上記非特許文献1の技術では、接続性を確認するための制御パケットを受信した場合に、その受信時刻と、その直前に受信した制御パケットの受信時刻との時間差を予め定められた許容時間(例えば送信間隔の3.5倍)と比較し、当該時間差が許容時間以上であれば現用系から予備系への経路切替が実行され、許容時間未満であれば現用系から予備系への経路切替は実行されない。
By the way, in the technique of
しかし、これでは、直前に受信した制御パケットが既に遅延していた場合には、その遅延している制御パケットとの時間差で経路切替が判断されてしまうため、実際に制御パケットを受信すべきタイミングからはかなり遅延していたとしても、直前の制御パケットの受信時刻からの経過時間が許容時間未満であれば、経路切替が実行されないことになる。複数の制御パケットが少しずつ遅延していると、遅延時間が累積し、実際に制御パケットを受信すべきタイミングからの遅延量はさらに大きくなる。 However, in this case, if the control packet received immediately before has already been delayed, the path switching is determined based on the time difference from the delayed control packet, so the timing at which the control packet should actually be received If the elapsed time from the reception time of the immediately preceding control packet is less than the allowable time, the path switching is not executed even if it is considerably delayed. If a plurality of control packets are delayed little by little, the delay time accumulates, and the amount of delay from the timing at which the control packet should actually be received further increases.
単位時間当たりに伝送されるデータ量があまり多くない音声通話等の通信データであれば、データパケットの欠落や遅延がサービスの品質に与える影響はそれ程大きくはない。しかし、通信の大容量化により、単位時間当たりに伝送されるデータ量が多くなっており、1つのデータパケットに格納されるデータ量も多くなってきたため、1つのデータパケットの欠落や遅延がサービスに与える影響が大きくなってきている。 In the case of communication data such as a voice call in which the amount of data transmitted per unit time is not so large, the effect of the missing or delayed data packet on the quality of service is not so great. However, due to the increase in communication capacity, the amount of data transmitted per unit time has increased, and the amount of data stored in one data packet has also increased. The impact on the world is growing.
特に、大容量のデータを扱う映像ストリーミングや、リズムの連続性が必要な音楽コンテンツのストリーミングでは、データパケットの欠落や遅延によるサービス本質の劣化がユーザにわかりやすいため、サービスに与える影響が特に大きい。 In particular, in video streaming that handles a large amount of data and streaming of music content that requires continuity of rhythm, the deterioration of the service essence due to missing or delayed data packets is easy for the user to understand, so the influence on the service is particularly large.
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、パケット通信におけるデータパケットの遅延に起因するサービスの品質の劣化を低く抑えることにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress degradation of service quality due to a delay of a data packet in packet communication.
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は、上記課題を解決するための手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、現用系の通信経路に輻輳が発生した場合に、データパケットの通信経路を、予め準備しておいた予備系の通信経路に切り替える通信システムであって、
第1の通信制御装置と、
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して前記第1の通信制御装置に接続される第2の通信制御装置と
を備え、
前記第1の通信制御装置は、
現用系または予備系のいずれかの通信経路を介してユーザデータを含むデータパケットを前記第2の通信制御装置へ送信するデータ送信部と
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、予め定められたタイミングで同一の制御パケットを前記第2の通信制御装置へ送信する制御パケット送信部と、
前記第2の通信制御装置から経路切替要求を受信した場合に、前記データバケットの通信経路を、現用系から予備系に切り替えるよう前記データ送信部に指示する経路切替指示部と
を有し、
前記第2の通信制御装置は、
予備系の通信経路を介して受信した制御パケットの受信時刻から、現用系の通信経路を介して受信した同一の制御パケットの受信時刻までの時間差を測定する時間差測定部と、前記時間差測定部によって測定された時間差が予め定められた第1の閾値以上である場合に、前記第1の通信制御装置に経路切替要求を送信する経路切替要求部と
を有することを特徴とする。In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
The present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. For example, when congestion occurs in the active communication path, a data packet communication path is prepared in advance. A communication system for switching to a standby communication path,
A first communication control device;
A second communication control device connected to the first communication control device via the communication paths of the active system and the standby system,
The first communication control device includes:
A data transmission unit for transmitting a data packet including user data to the second communication control device via either the active or standby communication path and the active and standby communication paths in advance. A control packet transmitter for transmitting the same control packet to the second communication control device at a determined timing;
A path switching instruction unit that instructs the data transmission unit to switch the communication path of the data bucket from the active system to the standby system when a path switching request is received from the second communication control device;
The second communication control device includes:
A time difference measuring unit for measuring a time difference from a reception time of the control packet received via the standby communication path to a reception time of the same control packet received via the active communication path, and the time difference measuring unit A path switching request unit configured to transmit a path switching request to the first communication control device when the measured time difference is equal to or greater than a predetermined first threshold value;
本発明の通信システムによれば、パケット通信におけるデータパケットの遅延に起因するサービスの品質の劣化を低く抑えることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。According to the communication system of the present invention, it is possible to suppress degradation of service quality due to a delay of a data packet in packet communication.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
まず、本発明の第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。 First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る通信システム10の構成の一例を示すシステム構成図である。通信システム10は、複数の通信制御装置20を備える。それぞれの通信制御装置20は、アクセス網13を介して、ユーザ端末やサーバ等の通信装置14に接続される。また、それぞれの通信制御装置20は、複数の中継装置30を有する基幹網12を介して、他の通信制御装置20に接続される。なお、本実施形態において、基幹網12は、パケット交換網であるが、蓄積交換方式であればフレーム交換網等であってもよい。
FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating an example of a configuration of a communication system 10 according to an embodiment of the present invention. The communication system 10 includes a plurality of
管理装置11は、通信システム10内の2台の通信制御装置20毎に、送信および受信のそれぞれの通信経路について、現用系および予備系の通信経路を予め設定し、必要な情報(例えば、通信経路を識別するVLANIDやデータパケットの転送先等)をそれぞれの通信制御装置20および中継装置30に設定する。
For each of the two
図1に示す例では、通信システム10が備える複数の通信制御装置20のうち、通信制御装置20−1と通信制御装置20−2について、各中継装置30を介してデータパケットが通信制御装置20−1から通信制御装置20−2へ送信される方向において、現用系の通信経路(実線矢印)および予備系の通信経路(破線矢印)が予め設定されている様子を模式的に示している。
In the example illustrated in FIG. 1, among the plurality of
以下では、図1のシステム構成を例に、受信側の通信制御装置20−2が現用系の通信経路を介して送信されたデータパケットの遅延の増大を検出した場合に、送信側の通信制御装置20−1が、データパケットの送信経路を、現用系から予備系に切り替える処理について説明する。 In the following, taking the system configuration of FIG. 1 as an example, when the communication control device 20-2 on the receiving side detects an increase in the delay of the data packet transmitted via the active communication path, communication control on the transmitting side is performed. A process in which the device 20-1 switches the data packet transmission path from the active system to the standby system will be described.
図2は、通信制御装置20の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。通信制御装置20は、データ送受信部21、送信経路DB22、経路切替指示部23、遅延DB24、制御パケット送信部25、経路種別DB26、時間差測定部27、閾値DB28、および経路切替要求部29を有する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a detailed functional configuration of the
送信経路DB22には、例えば図3に示すような送信経路テーブル220が格納されている。送信経路テーブル220には、通信装置14によって送受信されるデータによって提供されるそれぞれのサービスを識別するサービスID221に対応付けて、当該データを含むユーザデータパケットを送出すべき通信経路の種別を示す経路種別222、および、当該サービスにおいて許容される遅延時間の短さの程度を示すサービスレベル223が格納される。サービスレベル223の欄に記載した「W」は現用系の通信経路であることを表わしており、「P」は予備系の通信経路であることを表わしている。
For example, a transmission route table 220 as shown in FIG. 3 is stored in the
図3に例示した送信経路テーブル220では、サービスID221およびサービスレベル223の情報は予め設定されており、実際に該当するサービスを提供するためのデータを含むデータパケットが送信された場合に、当該データパケットが送信された通信経路の種別が経路種別222に格納される。また、図3に例示した送信経路テーブル220は、通信パケットの送信先の他の通信制御装置20毎に送信経路DB22内に設けられる。
In the transmission route table 220 illustrated in FIG. 3, information on the
ここで、サービスとは、例えば、高画質の映像ストリーミングや、低画質の映像ストリーミング、音声通話、ベストエフォート方式のデータ通信などがある。また、例えば、高画質の映像ストリーミングのようなサービスでは、単位時間当たりのデータ量が多く、受信側の通信装置14であまり長時間のデータを蓄積することができないため、許容される遅延時間は短く、例えばサービスレベルが1となる。 Here, the service includes, for example, high-quality video streaming, low-quality video streaming, voice call, and best-effort data communication. In addition, for example, in a service such as high-quality video streaming, the amount of data per unit time is large, and the long-term data cannot be stored in the communication device 14 on the receiving side. For example, the service level is 1, for example.
また、低画質の映像ストリーミングのようなサービスでは、単位時間当たりのデータ量がそれ程多くなく、受信側の通信装置14で比較的長時間のデータを蓄積することができるため、許容される遅延時間は高画質の映像ストリーミングよりは長くとることができる。しかし、あまり長すぎると映像が途切れてしまうため、音声通話のようなサービスよりは短く、例えばサービスレベルが2となる。 In addition, in a service such as low-quality video streaming, the amount of data per unit time is not so large, and a relatively long time can be stored in the communication device 14 on the receiving side. Can take longer than high-quality video streaming. However, since the video is interrupted if it is too long, it is shorter than a service such as a voice call. For example, the service level is 2.
また、音声通話のようなサービスでは、単位時間当たりのデータ量は少ないが、会話が成り立つ程度の遅延に抑える必要があるため、例えばサービスレベルが3となる。また、ベストエフォート方式のデータ通信のようなサービスでは、上記の他のサービスに比べて遅延に関する制限はさらに少なく、例えばサービスレベルが4となる。 In a service such as a voice call, the amount of data per unit time is small, but it is necessary to suppress the delay to such an extent that a conversation can be established. Further, in a service such as best-effort data communication, there are even fewer restrictions on delay compared to the other services described above, and the service level is, for example, 4.
遅延DB24には、例えば図4に示すような遅延テーブル240が格納される。遅延テーブル240には、それぞれの現用系の通信経路を識別するVLANID241に対応付けて、遅延量の算出基準となる制御パケットを伝送した予備系の通信経路を識別する基準VLANID242、および、当該予備系の通信経路を介して受信した制御パケットの受信時刻を基準として、当該現用系の通信経路を介して同一の制御パケットを受信するまでの時間差を示す遅延量243が格納される。
For example, a delay table 240 as shown in FIG. 4 is stored in the
例えば、図4の遅延テーブル240の一行目の遅延量243は、VLANID241が「V001」の現用系の通信経路を介して受信した制御パケットが、基準VLANID242が「V002」の予備系の通信経路を介して受信した制御パケットの受信時刻を基準として、2ミリ秒遅れて受信側の通信制御装置20に到達したことを示している。
For example, the
また、例えば、図4の遅延テーブル240の二行目の遅延量243は、VLANID241が「V003」の現用系の通信経路を介して受信した制御パケットが、基準VLANID242が「V004」の予備系の通信経路を介して受信した制御パケットの受信時刻を基準として、1ミリ秒早く受信側の通信制御装置20に到達したことを示している。
Further, for example, the
経路種別DB26には、例えば図5に示すような経路種別テーブル260が格納される。経路種別テーブル260には、それぞれの通信経路を識別するVLANID261に対応付けて、当該通信経路の種別が格納されている。なお、図5に例示した経路種別テーブル260は、通信パケットの送信先の他の通信制御装置20毎に経路種別DB26内に設けられる。
In the
閾値DB28には、例えば図6に示すような切替閾値テーブル280、および、例えば図7に示すような切戻閾値テーブル285が格納される。切替閾値テーブル280には、サービスを提供するためのデータを含むデータパケットの通信経路を、現用系から予備系に切り替えるための時間差の閾値を示す切替閾値281に対応付けて、時間差が切替閾値281以上となった場合に、現用系から予備系に切り替えるサービスのサービスレベル282が格納される。
The
この時間差とは、受信側の通信制御装置20が、予備系の通信経路を介して後述する特定の制御パケットを受信した受信時刻から、現用系の通信経路を介して同一の制御パケットを受信するまでの時間差を指す。それぞれのサービスレベルにおける切替閾値は、それぞれのサービスレベルに含まれるそれぞれのサービスに要求される遅延時間の許容範囲に基づいて予め定められ、例えば管理装置11によって各通信制御装置20に設定される。
This time difference means that the reception side
また、切戻閾値テーブル285には、サービスを提供するためのデータを含むデータパケットの通信経路を、現用系から予備系に切り替えた後に、再び予備系から現用系に切り戻すための時間差の閾値を示す切戻閾値286に対応付けて、時間差が切戻閾値286未満となった場合に、予備系から現用系に切り戻すサービスのサービスレベル287が格納される。
The switchback threshold table 285 includes a time difference threshold for switching the communication path of a data packet including data for providing a service from the active system to the standby system and then switching back from the standby system to the active system. The
なお、基幹網12は、通常は現用系の通信経路を使い続けるように設計されており、サービスの品質に問題がなければ、運用の面からも極力現用系を使い続けた方が好ましい場合が多い。そのため、現用系と予備系の遅延時間の差が少なくなった段階で通信経路を予備系から現用系に切り戻すようにしている。
Note that the
しかし、切戻閾値をあまり長くしすぎると、切り戻した直後に再び切り替える事態が発生する可能性が高まり、切り替えや切り戻しに伴って基幹網12内に発生する無駄なトラフィックが多くなるため、切戻閾値は、切替閾値よりも十分に短く(例えば切替閾値の半分程度)することが好ましい。
However, if the switchback threshold is set too long, the possibility of switching again immediately after switching back increases, and unnecessary traffic generated in the
図2に戻って説明を続ける。制御パケット送信部25は、所定のタイミング(例えば、管理装置11から指示されたタイミング)で、例えば図8に示すようなデータ構造の遅延測定用の制御パケット40を2つ作成する。制御パケット40には、ヘッダ400およびペイロード401が含まれ、ペイロード401には、メッセージID402、VLANID403、シーケンス番号404、および送信時刻405が含まれる。
Returning to FIG. 2, the description will be continued. The
制御パケット送信部25は、作成した2つの制御パケット40において、メッセージID402には当該制御パケット40が遅延測定用の制御パケット40であることを示す情報を格納し、シーケンス番号404に同一の数値を格納する。そして、制御パケット送信部25は、経路種別DB26を参照して、一方の制御パケット40のVLANID403に現用系の通信経路の識別情報を格納し、他方の制御パケット40のVLANID403に予備系の通信経路の識別情報を格納する。
In the created two control packets 40, the
そして、制御パケット送信部25は、一方の制御パケット40の送信時刻405に現在時刻を設定して現用系の通信経路を介して通信制御装置20へ送信し、他方の制御パケット40の送信時刻405に現在時刻を設定して予備系の通信経路を介して通信制御装置20へ送信する。なお、それぞれの制御パケット40の送信時の時刻がそれぞれの送信時刻405に設定されていれば、2つの制御パケット40の送信時刻405に設定される時刻の情報は同一の値でなくてもよい。
Then, the
制御パケット送信部25は、同一のシーケンス番号の遅延測定用の制御パケット40を現用系と予備系の双方の通信経路に送出する処理を、所定時間毎(例えば100ミリ秒毎)に複数回繰り返す。そして、制御パケット送信部25は、図9に示すような測定結果報告パケット41を、当該遅延測定用の制御パケット40の送信先の通信制御装置20から受信する。測定結果報告パケット41には、ヘッダ410およびペイロード411が含まれ、ペイロード411には、メッセージID412、VLANID413、VLANID414、および測定結果415が含まれる。
The
メッセージID412には、当該測定結果報告パケット41が測定結果報告用のパケットであることを示す情報が格納される。VLANID413には、遅延時間の測定対象となった現用系の通信経路の識別情報が格納される。VLANID414には、遅延時間の測定基準となった予備系の通信経路の識別情報が格納される。測定結果415には、当該測定結果報告パケット41の送信元の通信制御装置20が、予備系の通信経路を介して遅延測定用の制御パケット40を受信した受信時刻から、現用系の通信経路を介して同一のシーケンス番号を有する遅延測定用の制御パケット40を受信するまでの時間差が格納される。
The
測定結果報告パケット41を受信した場合、制御パケット送信部25は、測定結果報告パケット41に含まれるVLANID413をVLANID241として、測定結果報告パケット41に含まれているVLANID414を基準VLANID242として、測定結果報告パケット41に含まれている測定結果415を遅延量243として、それぞれ遅延DB24内の遅延テーブル240に格納する。
When the measurement result report packet 41 is received, the control
なお、遅延測定用の制御パケット40や測定結果報告パケット41は、例えばITU−T Y.1731で定義されているVSM(Vendor Specific Message)フレームやAPS(Automatic Protection Switching)フレームのフォーマットをベースとして構成することができる。 The delay measurement control packet 40 and the measurement result report packet 41 are, for example, ITU-TY. It can be configured based on the format of a VSM (Vendor Specific Message) frame or an APS (Automatic Protection Switching) frame defined in 1731.
次に、制御パケット送信部25は、例えば図10に示すようなデータ構造の切替判定用の制御パケット42を2つ作成する。制御パケット42には、ヘッダ420およびペイロード421が含まれ、ペイロード421には、メッセージID422、VLANID423、シーケンス番号424、およびサービス情報425が含まれる。
Next, the
制御パケット送信部25は、作成した2つの制御パケット42において、メッセージID422には当該制御パケット42が切替判定用の制御パケット42であることを示す情報を格納し、シーケンス番号424には同一の数値を格納し、サービス情報425には送信経路テーブル220において経路種別に値が設定されているものについて、サービスID、経路種別、およびサービスレベルの情報426が格納される。なお、サービス情報425は、作成した2つの制御パケット42の少なくともいずれかに含まれていればよい。
In the generated two control packets 42, the
そして、制御パケット送信部25は、経路種別DB26を参照して、一方の制御パケット42のVLANID423に現用系の通信経路の識別情報を格納し、他方の制御パケット42のVLANID423に予備系の通信経路の識別情報を格納する。
Then, the control
なお、制御パケット42は、例えばITU−T Y.1731で定義されているCCM(Continuity Check Message)フレームのフォーマットをベースとして構成することができる。 The control packet 42 is, for example, ITU-T Y. A CCM (Continuity Check Message) frame format defined in 1731 can be used as a base.
次に、制御パケット送信部25は、VLANID423に設定されている現用系の通信経路の識別情報に基づいて遅延DB24の遅延テーブル240を参照し、当該現用系のVLANIDに対応付けられている遅延量を抽出する。
Next, the control
抽出した遅延量が正の値である場合(即ち、予備系の通信経路よりも現用系の通信経路の方が遅延が大きい場合)、制御パケット送信部25は、制御パケット42を送信すべきタイミングよりも、当該抽出した遅延量の時間分前のタイミングで、VLANID423に現用系の通信経路の識別情報を有する制御パケット42を、現用系の通信経路を介して通信制御装置20へ送信し、制御パケット42を送信すべきタイミングで、VLANID423に予備系の通信経路の識別情報を有する制御パケット42を、予備系の通信経路を介して通信制御装置20へ送信する。
When the extracted delay amount is a positive value (that is, when the delay of the working communication path is larger than that of the standby communication path), the control
一方、抽出した遅延量が負の値である場合(即ち、予備系の通信経路よりも現用系の通信経路の方が遅延が小さい場合)、制御パケット送信部25は、制御パケット42を送信すべきタイミングよりも、当該抽出した遅延量の時間分後のタイミングで、VLANID423に現用系の通信経路の識別情報を有する制御パケット42を、現用系の通信経路を介して通信制御装置20へ送信し、制御パケット42を送信すべきタイミングで、VLANID423に予備系の通信経路の識別情報を有する制御パケット42を、予備系の通信経路を介して通信制御装置20へ送信する。
On the other hand, when the extracted delay amount is a negative value (that is, when the delay of the working communication path is smaller than that of the standby communication path), the control
これにより、現用系の通信経路と予備系の通信経路のそれぞれを介して送信された同一のシーケンス番号を有する切替判定用の制御パケット42は、いずれの通信経路にも輻輳が発生していない場合には、ほぼ同一のタイミングで受信側の通信制御装置20において受信されることになる。輻輳が発生していない場合の受信側の通信制御装置20での受信タイミングを精度よく合わせるためには、現用系の通信経路と予備系の通信経路の伝送時間の差の測定は、基幹網12に輻輳が発生している可能性が低い時間帯(例えば深夜や明方など)に実行されることが好ましい。
As a result, the switching determination control packet 42 having the same sequence number transmitted through each of the active communication path and the standby communication path has no congestion in any communication path. Are received by the
なお、制御パケット送信部25は、送信タイミングを調整した同一のシーケンス番号を有する切替判定用の制御パケット42を、所定時間毎(例えば100ミリ秒毎)に送信する。
The
データ送受信部21は、アクセス網13を介して通信装置14からユーザデータを受信した場合に、送信経路DB22を参照して、当該ユーザデータの宛先となる通信装置14が接続する通信制御装置20の送信経路テーブル220を特定する。そして、データ送受信部21は、特定した送信経路テーブル220を参照して、当該ユーザデータによって提供されるサービスのサービスIDに対応付けられている経路種別を特定する。そして、データ送受信部21は、経路種別DB26内の経路種別テーブル260を参照して、特定した経路種別に対応するVLANIDを、ユーザデータを送信すべき通信経路の識別情報として特定する。
When the data transmission / reception unit 21 receives user data from the communication device 14 via the
なお、サービスの提供が終了した場合、データ送受信部21は、当該サービスのサービスIDに対応付けられている経路種別を送信経路テーブル220から削除するため、当該ユーザデータによるサービスの提供を開始する場合、データ送受信部21は、送信経路テーブル220において、当該サービスのサービスIDに現用系を示す経路種別を対応付ける。 When the service provision ends, the data transmission / reception unit 21 deletes the route type associated with the service ID of the service from the transmission route table 220, and therefore starts providing the service using the user data. In the transmission route table 220, the data transmitting / receiving unit 21 associates the service ID of the service with the route type indicating the active system.
そして、データ送受信部21は、例えば図11に示すようなユーザデータパケット43を作成する。ユーザデータパケット43には、ヘッダ430およびペイロード431が含まれ、ペイロード431にはユーザデータが格納される。ヘッダ430には、ユーザデータパケット43の宛先の通信制御装置20のアドレスを示すDA432と、ユーザデータパケット43の送信元の通信制御装置20のアドレスを示すSA433と、当該ユーザデータパケット43を送信する通信経路のVLANID434と、当該ユーザデータパケット43を一意に識別するためのシーケンス番号435と、当該ユーザデータパケット43に含まれているデータによって提供されるサービスのサービスID436とが格納される。
Then, the data transmission / reception unit 21 creates a user data packet 43 as shown in FIG. 11, for example. The user data packet 43 includes a
そして、データ送受信部21は、作成したユーザデータパケット43を送信すべき通信経路の経路種別が現用系である場合に、遅延DB24の遅延テーブル240を参照して、当該現用系の通信経路の識別情報に対応付けられている遅延量を抽出する。
Then, when the route type of the communication path to which the created user data packet 43 is to be transmitted is the working system, the data transmitting / receiving unit 21 refers to the delay table 240 of the
抽出した遅延量が正の値である場合、データ送受信部21は、作成した測定結果報告パケット41を、送信すべきタイミングよりも当該抽出した遅延量の時間分前のタイミングで、現用系の通信経路を介して通信制御装置20へ送信する。
When the extracted delay amount is a positive value, the data transmitting / receiving unit 21 transmits the created measurement result report packet 41 at the timing before the timing to transmit the time of the extracted delay amount. It transmits to the
一方、抽出した遅延量が負の値である場合、データ送受信部21は、作成した測定結果報告パケット41を、送信すべきタイミングよりも当該抽出した遅延量の時間分後のタイミングで、現用系の通信経路を介して通信制御装置20へ送信する。
On the other hand, when the extracted delay amount is a negative value, the data transmitting / receiving unit 21 transmits the created measurement result report packet 41 at the timing after the extracted delay amount by a time after the timing to transmit. To the
また、データ送受信部21は、経路切替指示部23からサービスIDと共に2重送信開始を指示された場合に、該当するサービスIDをヘッダに含むユーザデータパケットを、現用系および予備系の両方の通信経路を介して他の通信制御装置20へ送信する。
In addition, when the data transmission / reception unit 21 is instructed to start double transmission together with the service ID from the path switching
そして、経路切替指示部23からサービスIDおよびVLANIDと共に2重送信終了を指示された場合、データ送受信部21は、該当するサービスIDをヘッダに含むユーザデータパケットであって、現用系および予備系の両方の通信経路を介して送信していたユーザデータパケットのうち、指示されたVLANIDに対応する通信経路を介するユーザデータパケットの送信を停止する。
When the dual switching end is instructed together with the service ID and VLAN ID from the path switching
時間差測定部27は、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、対向する他の通信制御装置20から図8に示した遅延測定用の制御パケット40を受信した場合に、予備系の通信経路を介した遅延測定用の制御パケット40の伝送時間から、現用系の通信経路を介した遅延測定用の制御パケット40の伝送時間の時間差の測定を開始する。このとき、時間差測定部27は、遅延測定用の制御パケット40の受信時刻から、当該制御パケット40内の送信時刻405を差し引いた時間を、その通信経路の伝送時間とする。
When the time
そして、時間差測定部27は、所定個数(例えば100個)の遅延測定用の制御パケット40の組について測定した時間差の平均を測定結果として算出する。そして、時間差測定部27は、算出した測定結果を含む測定結果報告パケット41(図9参照)を作成し、作成した測定結果報告パケット41を、遅延測定用の制御パケット40の送信元の通信制御装置20へ、例えば予備系の通信経路を介して送信する。
Then, the time
また、時間差測定部27は、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、図10に示した切替判定用の制御パケット42を受信した場合に、予備系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット42を受信した受信時刻から、現用系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット42を受信するまでの時間差を測定する。そして、時間差測定部27は、測定結果を、切替判定用の制御パケット42に含まれているサービス情報と共に経路切替要求部29へ送信する。
In addition, when the time
経路切替要求部29は、時間差測定部27から時間差の測定結果を受信した場合に、閾値DB28内の切替閾値テーブル280を参照し、測定結果が示す時間差が切替閾値テーブル280に格納されている少なくともいずれかの切替閾値以上となっているか否かを判定する。
When the path switching
少なくともいずれかの切替閾値以上となっている場合、経路切替要求部29は、該当する切替閾値の中で最大の切替閾値に対応付けられているサービスレベルを切替閾値テーブル280から抽出する。そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部27から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられているサービスレベルをさらに抽出する。
When it is at least one of the switching thresholds or more, the path switching
時間差測定部27から受信したサービス情報の中に、現用系の経路種別に対応付けられているサービスレベルが含まれているということは、そのサービスレベルのユーザデータパケットが現用系の通信経路を介して送信されていることを意味している。時間差測定部27から受信したサービス情報の中に、現用系の経路種別に対応付けられているサービスレベルが含まれていなければ、そのサービスレベルのユーザデータパケットが予備系の通信経路を介して送信されていることを意味している。
The service information received from the time
次に、経路切替要求部29は、例えば図12に示すような切替要求パケット44を作成し、作成した切替要求パケット44を、切替判定用の制御パケット42の送信元の通信制御装置20へ、例えば予備系の通信経路を介して送信する。ここで、切替要求パケット44には、例えば図12に示すように、ヘッダ440およびペイロード441が含まれ、ペイロード441には、当該パケットが切替要求パケットであることを示すメッセージID442と、切替閾値テーブル280を参照して抽出したサービスレベル443とが格納される。
Next, the path switching
次に、経路切替要求部29は、切替要求パケット44の送信後に、当該切替要求パケット44の送信先の通信制御装置20から例えば図13に示すような切替応答パケット45を受信する。切替応答パケット45には、例えば図13に示すように、ヘッダ450およびペイロード451が含まれ、ペイロード451には、当該パケットが切替応答パケットであることを示すメッセージID452と、切り替えの対象となるサービスのサービスID453とが格納される。
Next, after transmitting the switching request packet 44, the path switching
切替応答パケット45を受信した場合、経路切替要求部29は、当該切替応答パケット45のサービスID453で指定されたサービスIDをヘッダに含むユーザデータパケット43(図11参照)を、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信する。そして、経路切替要求部29は、指定されたサービスIDをヘッダに含むユーザデータパケット43であって、同一のシーケンス番号をヘッダに含むユーザデータパケット43について、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信したユーザデータパケット43のペイロード431が一致するか否かを判定する。
When the switching response packet 45 is received, the path switching
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット43の組のデータが、所定個数(例えば100パケット)以上連続して一致した場合、経路切替要求部29は、例えば図14に示すような切替完了通知パケット46を作成し、作成した切替完了通知パケット46を、ユーザデータパケット43の送信元の通信制御装置20へ送信する。
When the data of a set of user data packets 43 having the same sequence number received via the communication paths of the active system and the standby system are continuously matched by a predetermined number (for example, 100 packets), a path switching
切替完了通知パケット46には、例えば図14に示すように、ヘッダ460およびペイロード461が含まれ、ペイロード461には、当該パケットが切替完了通知パケットであることを示すメッセージID462と、切り替えの対象となるサービスのサービスID463とが格納される。
For example, as shown in FIG. 14, the switching completion notification packet 46 includes a
また、経路切替要求部29は、時間差測定部27から時間差の測定結果を受信した場合に、閾値DB28内の切戻閾値テーブル285を参照し、測定結果が示す時間差が切戻閾値テーブル285に格納されている少なくともいずれかの切戻閾値未満となっているか否かを判定する。
When the path switching
少なくともいずれかの切戻閾値未満となっている場合、経路切替要求部29は、該当する切戻閾値の中で最大の切戻閾値に対応付けられているサービスレベルを切戻閾値テーブル285から抽出する。そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部27から受信したサービス情報において予備系の経路種別に対応付けられているサービスレベルをさらに抽出する。
If it is less than at least one of the switchback thresholds, the path switching
次に、経路切替要求部29は、例えば図15に示すような切戻要求パケット47を作成し、作成した切戻要求パケット47を、切替判定用の制御パケット42の送信元の通信制御装置20へ、例えば予備系の通信経路を介して送信する。ここで、切戻要求パケット47には、例えば図15に示すように、ヘッダ470およびペイロード471が含まれ、ペイロード471には、当該パケットが切戻要求パケットであることを示すメッセージID472と、切戻閾値テーブル285を参照して抽出したサービスレベル473とが格納される。
Next, the path switching
次に、経路切替要求部29は、切戻要求パケット47の送信後に、当該切戻要求パケット47の送信先の通信制御装置20から例えば図16に示すような切戻応答パケット48を受信する。切戻応答パケット48には、例えば図16に示すように、ヘッダ480およびペイロード481が含まれ、ペイロード481には、当該パケットが切戻応答パケットであることを示すメッセージID482と、切り戻しの対象となるサービスのサービスID483とが格納される。
Next, after transmitting the switch-back request packet 47, the path switching
切戻応答パケット48を受信した場合、経路切替要求部29は、当該切戻応答パケット48のサービスID483で指定されたサービスIDをヘッダに含むユーザデータパケット43(図11参照)を、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信する。そして、経路切替要求部29は、指定されたサービスIDをヘッダに含むユーザデータパケット43であって、同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット43について、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信したユーザデータパケット43のデータが一致するか否かを判定する。
When the switchback response packet 48 is received, the path switching
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット43の組のデータが、所定個数(例えば100パケット)以上連続して一致した場合、経路切替要求部29は、例えば図17に示すような切戻完了通知パケット49を作成し、作成した切戻完了通知パケット49を、ユーザデータパケット43の送信元の通信制御装置20へ送信する。
When the data of a set of user data packets 43 having the same sequence number received via the communication paths of the active system and the standby system are continuously matched by a predetermined number (for example, 100 packets), a path switching
切戻完了通知パケット49には、例えば図17に示すように、ヘッダ490およびペイロード491が含まれ、ペイロード491には、当該パケットが切戻完了通知パケットであることを示すメッセージID492と、切り戻しの対象となるサービスのサービスID493とが格納される。
For example, as shown in FIG. 17, the switchback completion notification packet 49 includes a
なお、切替要求パケット44、切替応答パケット45、切替完了通知パケット46、切戻要求パケット47、切戻応答パケット48、および切戻完了通知パケット49は、例えばITU−T Y.1731で定義されているVSM(Vendor Specific Message)フレームやAPS(Automatic Protection Switching)フレームのフォーマットをベースとして構成することができる。 Note that the switch request packet 44, the switch response packet 45, the switch completion notification packet 46, the switchback request packet 47, the switchback response packet 48, and the switchback completion notification packet 49 are, for example, ITU-T Y. It can be configured based on the format of a VSM (Vendor Specific Message) frame or an APS (Automatic Protection Switching) frame defined in 1731.
図2に戻って説明を続ける。経路切替指示部23は、図12に示した切替要求パケット44を受信した場合に、送信経路DB22内の送信経路テーブル220を参照し、受信した切替要求パケット44に含まれているサービスレベルに対応付けられており、かつ、現用系の経路種別が対応付けられているサービスIDを抽出する。
Returning to FIG. 2, the description will be continued. When receiving the switching request packet 44 illustrated in FIG. 12, the path switching
該当するサービスIDが複数ある場合には、対応付けられているサービスレベルが最も高い(サービスレベルの数値が最も低い)サービスIDを抽出する。それでもサービスIDが複数抽出された場合には、そのサービスIDの中で、予め定められたサービス毎の優先度に従い、優先度の最も高いサービスのサービスIDを抽出する。 If there are a plurality of corresponding service IDs, the service ID with the highest associated service level (the lowest service level value) is extracted. If a plurality of service IDs are still extracted, the service ID of the service with the highest priority is extracted from the service IDs according to a predetermined priority for each service.
そして、経路切替指示部23は、抽出したサービスIDと共に2重送信開始をデータ送受信部21に指示する。そして、経路切替指示部23は、当該サービスIDを含む切替応答パケット45(図13参照)を、切替要求パケット44の送信元の通信制御装置20へ例えば予備系の通信経路を介して送信する。
Then, the path switching
そして、図14に示した切替完了通知パケット46を受信した場合、経路切替指示部23は、当該切替完了通知パケット46に含まれているサービスIDと共に2重送信終了をデータ送受信部21に指示する。そして、経路切替指示部23は、送信経路テーブル220を参照して、当該サービスIDに対応付けられている経路種別を、予備系の通信経路を示す情報に書き換える。
When the switching completion notification packet 46 illustrated in FIG. 14 is received, the path switching
また、図15に示した切戻要求パケット47を受信した場合、経路切替指示部23は、送信経路DB22内の送信経路テーブル220を参照し、受信した切戻要求パケット47に含まれているサービスレベルに対応付けられており、かつ、予備系の経路種別が対応付けられているサービスIDを抽出する。
In addition, when the switch-back request packet 47 shown in FIG. 15 is received, the path switching
該当するサービスIDが複数ある場合には、対応付けられているサービスレベルが最も高い(サービスレベルの数値が最も低い)サービスIDを抽出する。それでもサービスIDが複数抽出された場合には、そのサービスIDの中で、予め定められたサービス毎の優先度に従い、優先度の最も高いサービスのサービスIDを抽出する。 If there are a plurality of corresponding service IDs, the service ID with the highest associated service level (the lowest service level value) is extracted. If a plurality of service IDs are still extracted, the service ID of the service with the highest priority is extracted from the service IDs according to a predetermined priority for each service.
そして、経路切替指示部23は、抽出したサービスIDと共に2重送信開始をデータ送受信部21に指示する。そして、経路切替指示部23は、当該サービスIDを含む切戻応答パケット48(図16参照)を、切戻要求パケット47の送信元の通信制御装置20へ例えば予備系の通信経路を介して送信する。
Then, the path switching
そして、図17に示した切戻完了通知パケット49を受信した場合、経路切替指示部23は、当該切戻完了通知パケット49に含まれているサービスIDと共に2重送信終了をデータ送受信部21に指示する。そして、経路切替指示部23は、送信経路テーブル220を参照して、当該サービスIDに対応付けられている経路種別を、現用系の通信経路を示す情報に書き換える。
When the switching completion notification packet 49 shown in FIG. 17 is received, the path switching
次に、通信システム10の動作をフローチャートを用いて説明する。図18は、現用系と予備系の通信経路の伝送時間差の測定動作の一例を示すフローチャートである。通信制御装置20は、例えば深夜や明方等の輻輳が発生している可能性が低い時間帯に、管理装置11からの指示により、本フローチャートに示す動作を開始する。なお、本フローチャートでは、図1のシステム構成における送信側の通信制御装置20−1と受信側の通信制御装置20−2を動作主体として説明する。
Next, the operation of the communication system 10 will be described using a flowchart. FIG. 18 is a flowchart showing an example of an operation for measuring the transmission time difference between the active and standby communication paths. The
まず、通信制御装置20−1の制御パケット送信部25は、図8に示した遅延時間測定用の制御パケット40を作成し、作成した制御パケット40を、現用系の通信経路および予備系の通信経路のそれぞれを介して通信制御装置20−2へ送信する(S100)。
First, the control
次に、通信制御装置20−2の時間差測定部27は、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して制御パケット40を受信し、予備系の通信経路を介して受信した遅延測定用の制御パケット40の伝送時間から、現用系の通信経路を介して受信した遅延測定用の制御パケット40の伝送時間の時間差を測定する(S101)。
Next, the time
そして、時間差測定部27は、測定結果を含む測定結果報告パケット41(図9参照)を作成し、作成した測定結果報告パケット41を、通信制御装置20−1へ例えば予備系の通信経路を介して送信する(S102)。通信制御装置20−1の制御パケット送信部25は、受信した測定結果報告パケット41に含まれるVLANID413に対応付けて、測定結果報告パケット41に含まれているVLANID414および測定結果415の情報を遅延DB24に格納する(S103)。
Then, the time
そして、通信制御装置20−1の制御パケット送信部25は、図10に示した切替判定用の制御パケット42を2つ作成し、遅延DB24内の遅延テーブル240に格納されている遅延量に基づいて送信タイミングを調整して、所定時間毎(例えば100ミリ秒毎)に、現用系および予備系のそれぞれの通信経路に作成した制御パケット42を送信する(S104)。
Then, the
図19は、第1の実施形態における受信側の通信制御装置20の切替動作の一例を示すフローチャートである。なお、本フローチャートでは、図1のシステム構成において、受信側の通信制御装置20−2を動作主体として説明する。
FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of a switching operation of the
まず、時間差測定部27は、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、図10に示した切替判定用の制御パケット42を受信した場合に、予備系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット42を受信した受信時刻から、現用系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット42を受信するまでの受信時間差を測定する(S200)。そして、時間差測定部27は、測定結果を、切替判定用の制御パケット42に含まれているサービス情報と共に経路切替要求部29へ送信する。
First, when the time
次に、経路切替要求部29は、閾値DB28内の切替閾値テーブル280を参照し、時間差測定部27から受信した測定結果が示す時間差が、もっとも値の大きい切替閾値(図6の例では4000ミリ秒)である切替閾値4以上か否かを判定する(S201)。
Next, the path switching
時間差が切替閾値4以上である場合(S201:Yes)、経路切替要求部29は、切替閾値4に対応付けられているサービスレベル1〜4を切替閾値テーブル280から抽出する。そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベル1〜4の中から、時間差測定部27から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられている(即ち、現用系の通信経路を介して提供中の)サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
When the time difference is equal to or greater than the switching threshold 4 (S201: Yes), the path switching
次に、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルを含む切替要求パケット44(図12参照)を作成し、作成した切替要求パケット44を通信制御装置20−1へ例えば予備系の通信経路を介して送信する(S202)。なお、サービスレベル1〜4の中に、現用系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り替えを実行する必要はないため、時間差測定部27は再びステップS200に示した処理を実行する。
Next, the path switching
次に、通信制御装置20−1から切替応答パケット45(図13参照)を受信した場合(S209:Yes)、経路切替要求部29は、引き続き、当該切替応答パケット45のサービスID453で指定されたサービスIDをヘッダに含むユーザデータパケット43(図11参照)を、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信する。そして、経路切替要求部29は、指定されたサービスIDをヘッダに含むユーザデータパケット43であって、同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット43について、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信したユーザデータパケット43のデータが一致するか否かを判定する(S210)。
Next, when the switching response packet 45 (see FIG. 13) is received from the communication control device 20-1 (S209: Yes), the path switching
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット43の組のデータが、所定個数(例えば100パケット)以上連続して一致した場合(S210:Yes)、経路切替要求部29は、図14に示した切替完了通知パケット46を作成する。そして、経路切替要求部29は、作成した切替完了通知パケット46を、例えば予備系の通信経路を介して通信制御装置20−1へ送信し(S211)、時間差測定部27は再びステップS200に示した処理を実行する。
When the data of the set of user data packets 43 having the same sequence number received via the communication paths of the active system and the standby system continuously match a predetermined number (for example, 100 packets) or more (S210: Yes) The path switching
一方、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット43の組のデータについて、所定個数(例えば1000パケット)以上比較しても、所定個数(例えば100パケット)以上連続して一致しなかった場合(S210:No)、経路切替要求部29は、通信制御装置20−1に対してエラーを通知し(S212)、時間差測定部27は再びステップS200に示した処理を実行する。
On the other hand, even if the data of a set of user data packets 43 having the same sequence number received via the communication paths of the active system and the standby system are compared with a predetermined number (for example, 1000 packets), a predetermined number (for example, (100 packets) If they do not match continuously (S210: No), the path switching
ステップS201において、時間差が切替閾値4未満である場合(S201:No)、経路切替要求部29は、閾値DB28内の切替閾値テーブル280を参照し、時間差測定部27から受信した測定結果が示す時間差が、次に値の大きい切替閾値3(図6の例では100ミリ秒)以上か否かを判定する(S203)。
In step S201, when the time difference is less than the switching threshold 4 (S201: No), the path switching
時間差が切替閾値3以上である場合(S203:Yes)、経路切替要求部29は、切替閾値3に対応付けられているサービスレベルを切替閾値テーブル280から抽出する。そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部27から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられている(即ち、現用系の通信経路を介して提供中の)サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
When the time difference is equal to or greater than the switching threshold 3 (S203: Yes), the path switching
そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルを含む切替要求パケット44(図12参照)を作成し、作成した切替要求パケット44を通信制御装置20−1へ例えば予備系の通信経路を介して送信し(S204)、ステップS209に示した処理を実行する。なお、サービスレベル1〜3の中に、現用系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り替えを実行する必要はないため、時間差測定部27は再びステップS200に示した処理を実行する。
Then, the path switching
ステップS203において、時間差が切替閾値3未満である場合(S203:No)、経路切替要求部29は、閾値DB28内の切替閾値テーブル280を参照し、時間差測定部27から受信した測定結果が示す時間差が、次に値の大きい切替閾値2(図6の例では30ミリ秒)以上か否かを判定する(S205)。
In step S203, when the time difference is less than the switching threshold 3 (S203: No), the path switching
時間差が切替閾値2以上である場合(S205:Yes)、経路切替要求部29は、切替閾値2に対応付けられているサービスレベルを切替閾値テーブル280から抽出する。そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部27から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられている(即ち、現用系の通信経路を介して提供中の)サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
When the time difference is equal to or greater than the switching threshold 2 (S205: Yes), the path switching
そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルを含む切替要求パケット44(図12参照)を作成し、作成した切替要求パケット44を通信制御装置20−1へ例えば予備系の通信経路を介して送信し(S206)、ステップS209に示した処理を実行する。なお、サービスレベル1および2の中に、現用系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り替えを実行する必要はないため、時間差測定部27は再びステップS200に示した処理を実行する。
Then, the path switching
ステップS205において、時間差が切替閾値2未満である場合(S205:No)、経路切替要求部29は、閾値DB28内の切替閾値テーブル280を参照し、時間差測定部27から受信した測定結果が示す時間差が、もっとも値の小さい切替閾値1(図6の例では10ミリ秒)以上か否かを判定する(S207)。時間差が切替閾値1未満である場合(S207:No)、経路の切り替えを実行する必要はないため、時間差測定部27は再びステップS200に示した処理を実行する。
In step S205, when the time difference is less than the switching threshold 2 (S205: No), the path switching
時間差が切替閾値1以上である場合(S207:Yes)、経路切替要求部29は、切替閾値1に対応付けられているサービスレベル1を切替閾値テーブル280から抽出する。そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベル1が、時間差測定部27から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられていれば(即ち、現用系の通信経路を介して提供中であれば)、当該サービスレベルを含む切替要求パケット44(図12参照)を作成する。
When the time difference is equal to or greater than the switching threshold 1 (S207: Yes), the path switching
そして、経路切替要求部29は、作成した切替要求パケット44を通信制御装置20−1へ例えば予備系の通信経路を介して送信し(S208)、ステップS209に示した処理を実行する。なお、サービスレベル1が、現用系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルではない場合、経路の切り替えを実行する必要はないため、時間差測定部27は再びステップS200に示した処理を実行する。
Then, the path switching
図20は、送信側の通信制御装置20の切替動作の一例を示すフローチャートである。なお、本フローチャートでは、図1のシステム構成における送信側の通信制御装置20−1を動作主体として説明する。
FIG. 20 is a flowchart illustrating an example of the switching operation of the
まず、経路切替指示部23は、図12に示した切替要求パケット44を受信した場合に(S300:Yes)、送信経路DB22内の送信経路テーブル220を参照して、受信した切替要求パケット44に含まれているサービスレベルに対応付けられており、かつ、現用系の経路種別が対応付けられている(即ち、現用系の通信経路を介して提供中のサービスの)サービスIDを抽出する(S301)。
First, when receiving the switching request packet 44 illustrated in FIG. 12 (S300: Yes), the path switching
次に、経路切替指示部23は、抽出したサービスIDの中でサービスレベルが最も高い(サービスレベルの数値が最も低い)サービスIDを1つ抽出し(S302)、抽出したサービスIDを含む切替応答パケット45(図13参照)を、通信制御装置20−2へ例えば予備系の通信経路を介して送信する(S303)。
Next, the path switching
次に、経路切替指示部23は、当該サービスIDと共に2重送信開始をデータ送受信部21に指示し(S304)、図14に示した切替完了通知パケット46を受信したか否かを判定する(S305)。切替完了通知パケット46ではなくエラー通知を受信した場合、経路切替指示部23は、通信制御装置20の管理者や管理装置11等に切り替えの失敗を示すエラーを通知する。
Next, the path switching
切替完了通知パケット46を受信した場合(S305:Yes)、経路切替指示部23は、受信した切替完了通知パケット46に含まれているサービスIDと共に2重送信終了をデータ送受信部21に指示する(S306)。そして、経路切替指示部23は、送信経路DB22内の送信経路テーブル220を参照して、当該サービスIDに対応付けられている経路種別を、予備系の通信経路を示す情報に書き換え(S307)、再びステップS300に示した処理を実行する。
When the switching completion notification packet 46 is received (S305: Yes), the path switching
図21は、受信側の通信制御装置20の切戻動作の一例を示すフローチャートである。なお、本フローチャートでは、図1のシステム構成における受信側の通信制御装置20−2を動作主体として説明する。
FIG. 21 is a flowchart illustrating an example of the switching operation of the
まず、時間差測定部27は、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、図10に示した切替判定用の制御パケット42を受信した場合に、予備系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット42を受信した受信時刻から、現用系の通信経路を介して切替判定用の制御パケット42を受信するまでの受信時間差を測定する(S400)。そして、時間差測定部27は、測定結果を、切替判定用の制御パケット42に含まれているサービス情報と共に経路切替要求部29へ送信する。
First, when the time
次に、経路切替要求部29は、閾値DB28内の切戻閾値テーブル285を参照し、時間差測定部27から受信した測定結果が示す時間差が、もっとも値の小さい切戻閾値である切戻閾値1(図7の例では5ミリ秒)未満か否かを判定する(S401)。
Next, the path switching
時間差が切戻閾値1未満である場合(S401:Yes)、経路切替要求部29は、切戻閾値1に対応付けられているサービスレベル1〜4を切戻閾値テーブル285から抽出する。そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベル1〜4の中から、時間差測定部27から受信したサービス情報において予備系の経路種別に対応付けられている(即ち、予備系の通信経路を介して提供中の)サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
When the time difference is less than the switchback threshold value 1 (S401: Yes), the path switching
そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルを含む切戻要求パケット47(図15参照)を作成し、作成した切戻要求パケット47を通信制御装置20−1へ例えば予備系の通信経路を介して送信する(S402)。なお、サービスレベル1〜4の中に、予備系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り戻しを実行する必要はないため、時間差測定部27は再びステップS400に示した処理を実行する。
Then, the path switching
次に、通信制御装置20−1から切戻応答パケット48(図16参照)を受信した場合(S409:Yes)、経路切替要求部29は、引き続き、当該切戻応答パケット48のサービスID483で指定されたサービスIDをヘッダに含むユーザデータパケット43(図11参照)を、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信する。そして、経路切替要求部29は、指定されたサービスIDをヘッダに含むユーザデータパケット43であって、同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット43について、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信したユーザデータパケット43のデータが一致するか否かを判定する(S410)。
Next, when the switchback response packet 48 (see FIG. 16) is received from the communication control device 20-1 (S409: Yes), the path switching
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット43の組のデータが、所定個数(例えば100パケット)以上連続して一致した場合(S410:Yes)、経路切替要求部29は、図17に示した切戻完了通知パケット49を作成する。そして、経路切替要求部29は、作成した切戻完了通知パケット49を、例えば予備系の通信経路を介して通信制御装置20−1へ送信し(S411)、時間差測定部27は再びステップS400に示した処理を実行する。
When data of a set of user data packets 43 having the same sequence number received via the communication paths of the active system and the standby system continuously match a predetermined number (for example, 100 packets) (S410: Yes) The route
一方、現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して受信した同一のシーケンス番号を有するユーザデータパケット43の組のデータについて、所定個数(例えば1000パケット)以上比較しても、所定個数(例えば100パケット)以上連続して一致しなかった場合(S410:No)、経路切替要求部29は、通信制御装置20−1に対してエラーを通知し(S412)、時間差測定部27は再びステップS400に示した処理を実行する。
On the other hand, even if the data of a set of user data packets 43 having the same sequence number received via the communication paths of the active system and the standby system are compared with a predetermined number (for example, 1000 packets), a predetermined number (for example, (100 packets) If there is no continuous match (S410: No), the path switching
ステップS401において、時間差が切戻閾値1以上である場合(S401:No)、経路切替要求部29は、閾値DB28内の切戻閾値テーブル285を参照し、時間差測定部27から受信した測定結果が示す時間差が、次に値の小さい切戻閾値2(図7の例では15ミリ秒)未満か否かを判定する(S403)。
In step S401, when the time difference is greater than or equal to the switchback threshold value 1 (S401: No), the path switching
時間差が切戻閾値2未満である場合(S403:Yes)、経路切替要求部29は、切戻閾値2に対応付けられているサービスレベルを切戻閾値テーブル285から抽出する。そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部27から受信したサービス情報において予備系の経路種別に対応付けられている(即ち、予備系の通信経路を介して提供中の)サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
When the time difference is less than the switchback threshold 2 (S403: Yes), the path switching
そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルを含む切戻要求パケット47(図15参照)を作成し、作成した切戻要求パケット47を通信制御装置20−1へ例えば予備系の通信経路を介して送信し(S404)、ステップS409に示した処理を実行する。なお、サービスレベル2〜4の中に、予備系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り戻しを実行する必要はないため、時間差測定部27は再びステップS400に示した処理を実行する。
Then, the path switching
ステップS403において、時間差が切戻閾値2以上である場合(S403:No)、経路切替要求部29は、閾値DB28内の切戻閾値テーブル285を参照して、時間差測定部27から受信した測定結果が示す時間差が、次に値の小さい切戻閾値3(図7の例では50ミリ秒)未満か否かを判定する(S405)。
In step S403, when the time difference is equal to or greater than the switchback threshold value 2 (S403: No), the path switching
時間差が切戻閾値3未満である場合(S405:Yes)、経路切替要求部29は、切戻閾値3に対応付けられているサービスレベルを切戻閾値テーブル285から抽出する。そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルの中から、時間差測定部27から受信したサービス情報において予備系の経路種別に対応付けられている(即ち、予備系の通信経路を介して提供中の)サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
When the time difference is less than the switchback threshold 3 (S405: Yes), the path switching
そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルを含む切戻要求パケット47(図15参照)を作成し、作成した切戻要求パケット47を通信制御装置20−1へ例えば予備系の通信経路を介して送信し(S406)、ステップS409に示した処理を実行する。なお、サービスレベル3および4の中に、予備系の通信経路を介して提供中のサービスのサービスレベルが存在しない場合、経路の切り戻しを実行する必要はないため、時間差測定部27は再びステップS400に示した処理を実行する。
Then, the path switching
ステップS405において、時間差が切戻閾値3以上である場合(S405:No)、経路切替要求部29は、閾値DB28内の切戻閾値テーブル285を参照し、時間差測定部27から受信した測定結果が示す時間差が、もっとも値の大きい切戻閾値4未満か否かを判定する(S407)。時間差が切戻閾値4以上である場合(S407:No)、経路の切り戻しを実行する必要はないため、時間差測定部27は再びステップS400に示した処理を実行する。
In step S405, when the time difference is greater than or equal to the switchback threshold 3 (S405: No), the path switching
時間差が切戻閾値4未満である場合(S407:Yes)、経路切替要求部29は、切戻閾値4に対応付けられているサービスレベル4を切戻閾値テーブル285から抽出する。そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベル4が、時間差測定部27から受信したサービス情報において予備系の経路種別に対応付けられていれば(即ち、予備系の通信経路を介して提供中であれば)、当該サービスレベルを含む切戻要求パケット47(図15参照)を作成する。
When the time difference is less than the switchback threshold 4 (S407: Yes), the path switching
そして、経路切替要求部29は、作成した切戻要求パケット47を通信制御装置20−1へ例えば予備系の通信経路を介して送信し(S408)、ステップS409に示した処理を実行する。なお、サービスレベル4のサービスが、予備系の通信経路を介して提供中ではない場合、経路の切り戻しを実行する必要はないため、時間差測定部27は再びステップS400に示した処理を実行する。
Then, the path switching
図22は、送信側の通信制御装置20の切戻動作の一例を示すフローチャートである。なお、本フローチャートでは、図1のシステム構成において、送信側の通信制御装置20−1を動作主体として説明する。
FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of a switchback operation of the
まず、経路切替指示部23は、図15に示した切戻要求パケット47を受信した場合に(S500:Yes)、送信経路DB22内の送信経路テーブル220を参照して、受信した切戻要求パケット47に含まれているサービスレベルに対応付けられており、かつ、予備系の経路種別が対応付けられている(即ち、予備系の通信経路を介して提供中のサービスの)サービスIDを抽出する(S501)。
First, the path switching
次に、経路切替指示部23は、抽出したサービスIDの中でサービスレベルが最も高い(サービスレベルの数値が最も低い)サービスIDを1つ抽出し(S502)、抽出したサービスIDを含む切戻応答パケット48(図16参照)を、通信制御装置20−2へ例えば予備系の通信経路を介して送信する(S503)。
Next, the path switching
次に、経路切替指示部23は、当該サービスIDと共に2重送信開始をデータ送受信部21に指示し(S504)、図17に示した切戻完了通知パケット49を受信したか否かを判定する(S505)。切戻完了通知パケット49ではなくエラー通知を受信した場合、経路切替指示部23は、通信制御装置20の管理者や管理装置11等に切り戻しの失敗を示すエラーを通知する。
Next, the path switching
切戻完了通知パケット49を受信した場合(S505:Yes)、経路切替指示部23は、受信した切戻完了通知パケット49に含まれているサービスIDと共に2重送信終了をデータ送受信部21に指示する(S506)。そして、経路切替指示部23は、送信経路DB22内の送信経路テーブル220を参照して、当該サービスIDに対応付けられている経路種別を、現用系の通信経路を示す情報に書き換え(S507)、再びステップS500に示した処理を実行する。
When the switchback completion notification packet 49 is received (S505: Yes), the path switching
以上、本発明の第1の実施形態について説明した。 The first embodiment of the present invention has been described above.
上記説明から明らかなように、本実施形態の通信システム10によれば、パケット通信におけるデータパケットの遅延に起因するサービスの品質の劣化を低く抑えることができる。 As is clear from the above description, according to the communication system 10 of the present embodiment, it is possible to suppress degradation of service quality due to the delay of data packets in packet communication.
また、上記した実施形態における通信制御装置20は、対向する通信制御装置20との間で、現用系と予備系の通信経路の伝送時間差を測定し、その測定結果に基づいて、受信側の通信制御装置20において、現用系と予備系のそれぞれの通信経路を介して送信された通信パケットがほぼ同時に到達するように送信タイミングを調整するため、輻輳が発生している可能性が低い予備系の通信経路を介して受信した切替判定用の制御パケット42の受信タイミングを基準として、現用系の通信経路の伝送遅延の増加(輻輳の発生)を精度よく検出することができる。
In addition, the
また、上記した実施形態における通信制御装置20は、ユーザデータパケット43についても、現用系と予備系のそれぞれの通信経路の伝送遅延を考慮して受信側の通信制御装置20においてほぼ同時に到達するように送信タイミングを調整するため、現用系と予備系との間で通信経路の切り替えが実行されても、切り替え前後におけるユーザデータパケット43の遅延の増大を防止することができる。
In addition, the
また、上記した実施形態における通信制御装置20は、通信経路の切り替えや切り戻しの閾値をサービスレベル毎に設定することができるため、遅延に対する許容量の少ないサービスから優先して通信経路の切り替えを実行することができ、サービスの安定性を高めることができる。
In addition, since the
また、上記した実施形態における通信制御装置20は、通信経路の切り替えに際して、現用系および予備系の両方に同一のユーザデータパケット43を送信し、切り替え先の通信経路において所定個数以上のユーザデータパケット43が連続して正常に受信できた場合に、通信経路の切り替えを完了するため、通信経路の切り替えに起因するデータの欠落を防止することができる。
Further, the
また、上記した実施形態における通信制御装置20は、通信経路を予備系に切り替えた後に、現用系の伝送遅延が小さくなれば、通信経路を再び現用系に切り戻すため、より信頼性の高い現用系の通信経路を使用する時間をより長くとることができる。また、これにより、予備系の通信経路に流すパケットを少なくすることができるため、予備系の通信経路の通信帯域に余裕を持たせることができ、現用系の伝送遅延の増加を検出するための基準となる予備系の制御パケット42の遅延を少なくすることができ、現用系の伝送遅延の増加をより精度よく検出することができる。
In addition, since the
次に、本発明の第2の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態のシステム構成は、図1と同様である。本実施形態では、現用系の通信経路に含まれる中継装置30が輻輳の発生を予測して警告を出し、その警告に基づいて、受信側の通信制御装置20−2が送信側の通信制御装置20−1に切替要求パケット44を送信する点が、第1の実施形態とは異なる。
The system configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. In this embodiment, the
図23は、中継装置30の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。中継装置30は、パケット受信部31、送信バッファ32、パケット送信部33、送信先DB34、および警告送信部35を有する。
FIG. 23 is a block diagram illustrating an example of a detailed functional configuration of the
送信先DB34には、例えば図24に示すような送信先テーブル340が格納されている。送信先テーブル340には、それぞれの通信経路を識別するVLANID341、および、当該通信経路の終端となる通信制御装置20のアドレス342が格納されている。
For example, a transmission destination table 340 as shown in FIG. 24 is stored in the
パケット受信部31は、通信制御装置20または他の中継装置30からユーザデータパケット43等の通信パケットを受信し、受信した通信パケットを送信バッファ32に格納する。パケット送信部33は、送信バッファ32に格納された通信パケットを、そのヘッダに格納された通信経路毎に指定された中継先へ中継する。
The
警告送信部35は、送信バッファ32に格納されているデータのデータ量を監視し、当該データ量が送信バッファ32の容量の所定割合(例えば80%)以上になった場合に、送信バッファ32に格納されているそれぞれのユーザデータパケット43のヘッダに格納されている通信経路の識別情報、即ちVLANIDを抽出する。
The
そして、警告送信部35は、例えば図25に示すような警告パケット50を作成する。警告パケット50には、ヘッダ500およびペイロード501が含まれ、ペイロード501には、当該パケットが警告パケットであることを示すメッセージID502と、自装置が含まれている通信経路のVLANID503とが格納される。
Then, the
なお、警告パケット50は、例えばITU−T Y.1731で定義されているVSM(Vendor Specific Message)フレームやAPS(Automatic Protection Switching)フレームのフォーマットをベースとして構成することができる。 The warning packet 50 is, for example, ITU-T Y. It can be configured based on the format of a VSM (Vendor Specific Message) frame or an APS (Automatic Protection Switching) frame defined in 1731.
そして、警告送信部35は、抽出したVLANIDに対応する通信制御装置20のアドレスを送信先DB34から抽出し、抽出したアドレス宛に、作成した警告パケット50を送信する。
Then, the
図26は、中継装置30の動作の一例を示すフローチャートである。
FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of the operation of the
まず、警告送信部35は、送信バッファ32に格納されているデータのデータ量を監視し、当該データ量が警告閾値以上になったか否かを判定する(S600)。送信バッファ32内のデータ量が警告閾値以上になった場合(S600:Yes)、警告送信部35は、送信バッファ32に格納されているそれぞれのユーザデータパケット43のヘッダに格納されているVLANIDを抽出する(S601)。
First, the
次に、警告送信部35は、図25に示した警告パケット50を作成する。そして、警告送信部35は、抽出したVLANIDに対応する通信制御装置20のアドレスを送信先DB34から抽出し、抽出したアドレス宛に、作成した警告パケット50を送信する(S602)。そして、警告送信部35は、経路切替が完了するまで所定時間(例えば数秒間)待機し(S603)、再びステップS600に示した処理を実行する。
Next, the
図27は、第2の実施形態における受信側の通信制御装置20の切替動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下に説明する点を除き、図27において、図19と同じ符号を付した処理は、図19における処理と同様の処理であるため説明を省略する。
FIG. 27 is a flowchart illustrating an example of a switching operation of the
まず、時間差測定部27は、警告パケット50を受信したか否かを判定する(S220)。警告パケット50を受信していない場合(S220:No)、時間差測定部27は、ステップS200に示した処理を実行する。
First, the time
一方、警告パケット50を受信した場合(S220:Yes)、時間差測定部27は、切替閾値4に対応付けられているサービスレベル1〜4を切替閾値テーブル280から抽出する。そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベル1〜4の中から、その直前に時間差測定部27から受信したサービス情報において現用系の経路種別に対応付けられている(即ち、現用系の通信経路を介して提供中の)サービスのサービスレベルをさらに抽出する。
On the other hand, when the warning packet 50 is received (S220: Yes), the time
そして、経路切替要求部29は、抽出したサービスレベルを含む切替要求パケット44(図12参照)を作成し、作成した切替要求パケット44を通信制御装置20−1へ例えば予備系の通信経路を介して送信し(S202)、ステップS209に示した処理を実行する。
Then, the path switching
以上、本発明の第2の実施形態について説明した。 The second embodiment of the present invention has been described above.
中継装置30の送信バッファ内のデータ量が多くなるということは、回線の障害や通信経路上の中継装置30の処理負荷が高くなっているなど、何らかの原因でデータの送信待ちが発生していることを示している。そして、送信待ちのデータの増加により送信バッファの空き容量が少なくなると、データの破棄や、その上流の中継装置30でのさらなる送信待ちが起こり、輻輳が発生する可能性が高まる。
An increase in the amount of data in the transmission buffer of the
そこで、本実施形態の中継装置30は、送信バッファ内のデータ量が所定の閾値を越えた場合に、輻輳が発生する可能性があることを示す警告を通信制御装置20へ送信し、通信制御装置20に経路切替を促す。これにより、輻輳が発生する前に、経路切替を実行することができ、サービスの品質を安定的に高く保つことができる。
Therefore, the
なお、本発明は、上記した各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。上記した実施形態では、現用系と予備系の通信経路の伝送時間の差を予め測定し、輻輳が発生していない状況では、現用系と予備系のそれぞれの通信経路を介して送信された通信パケットが受信側の通信制御装置20にほぼ同時に到着するようにしておき、予備系の通信経路を介して送信された制御パケットを基準として、現用系の通信経路を介して送信された制御パケットの遅延量を測定し、測定した遅延量が予め定めた閾値を越えた場合に通信経路の切り替えを実行するが、本発明はこれに限られない。
In addition, this invention is not limited to each above-described embodiment, Various modifications are included. In the above-described embodiment, a difference in transmission time between the active and standby communication paths is measured in advance, and in a situation where congestion does not occur, communication transmitted via the respective communication paths of the active and standby systems The packet arrives at the receiving side
例えば、現用系の通信経路を介して送信された制御パケットの到着間隔を統計処理して、現用系の通信経路の輻輳の発生を判定し、輻輳が発生したと判定した場合に通信経路を予備系に切り替えるようにしてもよい。 For example, statistical processing is performed on the arrival interval of control packets transmitted via the working communication path to determine the occurrence of congestion on the working communication path, and when it is determined that congestion has occurred, the communication path is reserved. You may make it switch to a system.
例えば、(1)一定間隔で送信される制御パケットの送信間隔が受信側の通信制御装置20に設定されていない場合には、先ず、現用系の通信経路を介してある一定期間に受信した制御パケットの受信時刻について、その到着時間間隔の平均値と分散を算出する。この平均値と分散を用いて正規分布モデルを用いることで3σ(設定によってはσや2σでもよい)以内に収まる到着時間間隔の誤差範囲を決定する。
For example, (1) when the transmission interval of the control packet transmitted at a constant interval is not set in the
ここで得た平均値(分散ゼロの点)が、受信装置が予測する到着時間間隔であり、その予測値と実際のフレーム到着間隔が3σ以上離れた場合には通信経路に何らかの異変が有る(輻輳の発生)と判定し、通信経路を現用系から予備系に切り替える。 The average value (zero dispersion point) obtained here is the arrival time interval predicted by the receiving apparatus. When the predicted value and the actual frame arrival interval are separated by 3σ or more, there is some change in the communication path ( And the communication path is switched from the active system to the standby system.
また、(2)一定間隔で送信される制御パケットの送信間隔が受信側の通信制御装置20に設定されている場合には、上記と同様に、現用系の通信経路を介してある一定期間に受信した制御パケットの受信時刻について、その到着時間間隔の平均値と分散を算出する。これは到着間隔の変動を調べるための統計データとなる。この統計データの平均値と予め設定された到着間隔との誤差が3σ(設定によってはσや2σでもよい)以上乖離した場合に、通信経路に何らかの問題が発生している(輻輳の発生)と判定する。
Further, (2) when the transmission interval of control packets transmitted at regular intervals is set in the
受信間隔の変動については、上記(1)の場合と同様に通信状態が正常か否かを判断する。また、予測到着間隔(一定値)と実際に制御パケットを受信した時刻とから、次の制御パケットを受信するはずの時刻を算出することができる。予測到着時刻と実際に制御パケットを受信した時刻との差分を統計処理することにより、差分の平均値と分散を算出することができる。このとき(A)差分が一定閾値を上回った場合、(B)観測された差分の変動が分散3σ(σまたは2σでもよい)を超える場合に、それぞれ異常状態と判断する。 As for the change in the reception interval, it is determined whether or not the communication state is normal as in the case of (1) above. Also, the time at which the next control packet should be received can be calculated from the predicted arrival interval (a constant value) and the time at which the control packet was actually received. By statistically processing the difference between the predicted arrival time and the time when the control packet is actually received, the average value and variance of the difference can be calculated. At this time, when (A) the difference exceeds a certain threshold value, (B) when the observed variation in the difference exceeds the variance 3σ (or σ or 2σ), it is determined as an abnormal state.
また、(3)一定間隔で送信される制御パケットの受信時刻が受信側の通信制御装置20に設定されている場合には、上記(2)の場合の後半と同様に、設定到着時刻と実際の到着時刻との差分について統計処理を行い、(A)または(B)の場合にそれぞれ異常発生を判断することができる。
Further, (3) when the reception time of the control packet transmitted at regular intervals is set in the
また、上記した実施形態において、通信制御装置20は、予備系の通信経路を介して送信された制御パケットを受信してから、現用系の通信経路を介して送信された制御パケットを受信するまでの時間差が予め定めた閾値を越えた場合に、遅延時間に対する要求の厳しいサービスを優先して予備系に切り替えたが、本発明はこれに限られず、遅延時間に対する要求の緩いサービスを優先して予備系に切り替えるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
遅延時間に対する要求の緩いサービスのユーザデータパケットであっても、通信経路を予備系に切り替えることで、現用系の通信帯域にその分の空きができ、現用系の通信経路の輻輳を解消することができる。また、予備系の通信経路は、現用系の予備としての性質を有するため、現用系の通信経路よりも信頼性が低い場合がある。 Even if the user data packet is a service with a low demand for delay time, switching the communication path to the standby system will allow the active communication band to be freed up, eliminating congestion on the active communication path. Can do. In addition, since the standby communication path has a property as a backup for the active system, the reliability may be lower than that of the active communication path.
そこで、遅延時間に対する要求の厳しいサービスを現用系に残しながら現用系の通信経路の輻輳を解消することにより、当該サービスの品質を高く保ちつつ、通信経路の輻輳を解消することができる。 Therefore, by eliminating congestion on the working communication path while leaving a service with a demand for delay time in the working system, congestion on the communication path can be solved while keeping the quality of the service high.
また、上記した実施形態では、通信制御装置20は、通信経路を現用系から予備系に切り替えた後に、現用系に切り戻す場合に、遅延時間に対する要求の厳しいサービスを優先して現用系に切り戻すようにしたが、本発明はこれに限られない。例えば、遅延時間に対する要求の緩いサービスを優先して現用系に切り戻すようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
例えば、現用系に障害が断続的に発生する場合には、通信経路を予備系から現用系に切り戻した後に、再び遅延量の増加により予備系に切り替えることになる。そのような場合、現用系の通信経路の遅延量が切替閾値を越えるまでは、現用系の遅延量が増加することになる。そのため、現用系に発生した障害が完全に解消されるまでは、遅延時間に対する要求の緩いサービスを優先して現用系に切り戻すようにすることで、遅延時間に対する要求の厳しいサービスの品質の低下を抑えることができる。 For example, when a failure occurs intermittently in the active system, the communication path is switched from the standby system to the active system, and then switched to the standby system again due to an increase in the delay amount. In such a case, the delay amount of the working system increases until the delay amount of the working communication path exceeds the switching threshold. Therefore, until the fault that occurred in the active system is completely resolved, the service that is demanding the delay time is prioritized and switched back to the active system in order to reduce the quality of the service that is demanding the delay time. Can be suppressed.
また、上記した各実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明が、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に、他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Further, each of the above-described embodiments has been described in detail for easy understanding of the present invention, and the present invention is not necessarily limited to the one having all the constituent elements described. In addition, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現されてもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。 Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
10・・・通信システム、11・・・管理装置、12・・・基幹網、13・・・アクセス網、14・・・通信装置、20・・・通信制御装置、21・・・データ送受信部、22・・・送信経路DB、23・・・経路切替指示部、24・・・遅延DB、25・・・制御パケット送信部、26・・・経路種別DB、27・・・時間差測定部、28・・・閾値DB、29・・・経路切替要求部、30・・・中継装置、31・・・パケット受信部、32・・・送信バッファ、33・・・パケット送信部、34・・・送信先DB、35・・・警告送信部、40・・・制御パケット、41・・・測定結果報告パケット、42・・・制御パケット、43・・・ユーザデータパケット、44・・・切替要求パケット、45・・・切替応答パケット、46・・・切替完了通知パケット、47・・・切戻要求パケット、48・・・切戻応答パケット、49・・・切戻完了通知パケット、50・・・警告パケット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Communication system, 11 ... Management apparatus, 12 ... Core network, 13 ... Access network, 14 ... Communication apparatus, 20 ... Communication control apparatus, 21 ... Data transmission / reception part , 22 ... transmission path DB, 23 ... path switching instruction section, 24 ... delay DB, 25 ... control packet transmission section, 26 ... path type DB, 27 ... time difference measurement section, 28 ... Threshold DB, 29 ... Route switching request unit, 30 ... Relay device, 31 ... Packet reception unit, 32 ... Transmission buffer, 33 ... Packet transmission unit, 34 ... Destination DB, 35 ... warning transmitter, 40 ... control packet, 41 ... measurement result report packet, 42 ... control packet, 43 ... user data packet, 44 ... switch request packet 45... Switching response packet 46. Replacement completion notification packet, 47 ... changeback request packet, 48 ... changeback response packet, 49 ... changeback completion notice packet, 50 ... warning packet
Claims (7)
第1の通信制御装置と、
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して前記第1の通信制御装置に接続される第2の通信制御装置と、を備え、
前記第1の通信制御装置は、
現用系または予備系のいずれかの通信経路を介してユーザデータを含むデータパケットを前記第2の通信制御装置へ送信するデータ送信部と
前記第2の通信制御装置との間で通信を行なう複数のサービスそれぞれに要求される通信品質を示す複数のサービスレベルを記憶する第1のテーブルと、
現用系および予備系のそれぞれの通信経路を介して、予め定められたタイミングで、同じシーケンス番号を有し前記第1のテーブルに記憶された前記サービスレベルを含む制御パケットを前記第2の通信制御装置へ送信する制御パケット送信部と、
前記第2の通信制御装置から経路切替要求を受信した場合に、前記データパケットの通信経路を、現用系から予備系に切り替えるよう前記データ送信部に指示する経路切替指示部と、を有し、
前記第2の通信制御装置は、
予備系の通信経路を介して受信した前記制御パケットの受信時刻から、現用系の通信経路を介して受信した同じシーケンス番号を有する前記制御パケットの受信時刻までの時間差を測定する時間差測定部と、
前記サービスレベルと時間の閾値との対応関係を複数記憶する第2のテーブルと、
前記時間差測定部によって測定された時間差よりも小さい前記第2のテーブルの時間の閾値を1つもしくは複数抽出し、当該抽出した時間の閾値に対応して前記第2のテーブルに記憶されている前記サービスレベルを抽出し、当該抽出したサービスレベルの通信について、前記第1の通信制御装置に経路切替要求を送信する経路切替要求部と、
を有することを特徴とする通信システム。 A communication system for switching a data packet communication path to a standby communication path prepared in advance when congestion occurs in the active communication path,
A first communication control device;
A second communication control device connected to the first communication control device via respective communication paths of an active system and a standby system,
The first communication control device includes:
A plurality of units that perform communication between the second communication control unit and a data transmission unit that transmits a data packet including user data to the second communication control unit via either the active or standby communication path A first table storing a plurality of service levels indicating communication quality required for each of the services;
The control packet including the service level having the same sequence number and stored in the first table is transmitted to the second communication control at a predetermined timing via the communication paths of the active system and the standby system. A control packet transmitter for transmitting to the device;
A path switching instruction unit that instructs the data transmission unit to switch the communication path of the data packet from the working system to the standby system when a path switching request is received from the second communication control device;
The second communication control device includes:
From the reception time of the control packet received via the communication path of the standby system, a time difference measuring unit for measuring a time difference until the time of receiving the control packet having the same sequence number received via the communication path of the working system,
A second table for storing a plurality of correspondence relationships between the service level and a time threshold;
One or a plurality of time threshold values of the second table smaller than the time difference measured by the time difference measuring unit are extracted, and stored in the second table corresponding to the extracted time threshold values. A path switching request unit that extracts a service level and transmits a path switching request to the first communication control device for the communication of the extracted service level;
A communication system comprising:
前記時間差測定部は、現用系および予備系の通信経路のいずれにも輻輳が発生していない場合に、それぞれの通信経路を介して前記第1の通信制御装置から受信した制御パケットの受信時刻の差を測定し、測定結果を前記第1の通信制御装置に通知し、
前記制御パケット送信部は、
前記第2の通信制御装置から前記受信時刻の差の測定結果を受信し、
当該受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が早く前記第2の通信制御装置に到着することを示す場合に、予備系の通信経路に制御パケットを送出してから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に同一の制御パケットを現用系の通信経路へ送出し、
前記受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が遅く前記第2の通信制御装置に到着することを示す場合に、現用系の通信経路に制御パケットを送出してから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に同一の制御パケットを予備系の通信経路へ送出することを特徴とする通信システム。 The communication system according to claim 1,
The time difference measurement unit is configured to determine a reception time of a control packet received from the first communication control device via each communication path when congestion has not occurred in any of the active and standby communication paths. Measuring the difference, notifying the first communication control device of the measurement result,
The control packet transmitter is
Receiving the measurement result of the reception time difference from the second communication control device;
When the reception time difference indicates that the control packet passing through the working communication path arrives at the second communication control apparatus earlier, the control packet is sent to the standby communication path and then the reception is performed. After the time corresponding to the time difference has elapsed, the same control packet is sent to the active communication path,
When the difference in the reception time indicates that the control packet passing through the working communication path arrives at the second communication control apparatus later, the control packet is sent to the working communication path and then received. A communication system, wherein the same control packet is sent to a standby communication path after a time corresponding to a time difference has elapsed.
前記データ送信部は、
前記受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が早く前記第2の通信制御装置に到着することを示す場合に、データパケットを現用系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に当該データパケットを送出し、データパケットを予備系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングで当該データパケットを送出し、
前記受信時刻の差が現用系の通信経路を介する制御パケットの方が遅く前記第2の通信制御装置に到着することを示す場合に、データパケットを現用系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングで当該データパケットを送出し、データパケットを予備系の通信経路へ送出する際にはデータパケットを送信すべきタイミングから前記受信時刻の差に相当する時間が経過した後に当該データパケットを送出することを特徴とする通信システム。 A communication system according to claim 2,
The data transmitter is
When the difference in the reception time indicates that the control packet passing through the working communication path arrives at the second communication control apparatus earlier, data is sent when the data packet is sent to the working communication path. The data packet is transmitted after a time corresponding to the difference in the reception time has elapsed from the timing at which the packet should be transmitted, and when the data packet is transmitted to the standby communication path, the data packet is transmitted at the timing at which the data packet should be transmitted. Send data packets,
When the difference in the reception time indicates that the control packet passing through the active communication path is later than the second communication control apparatus, the data packet is transmitted when the data packet is transmitted to the active communication path. The data packet is transmitted at the timing at which the packet is to be transmitted, and when the data packet is transmitted to the standby communication path, the time corresponding to the difference in the reception time from the timing at which the data packet should be transmitted A communication system characterized by transmitting a data packet.
前記第1の通信制御装置の前記経路切替指示部は、前記第2の通信制御装置から受信した経路切替要求に含まれているサービスレベルに対応するサービスを提供するためのデータを含むデータパケット通信経路を、現用系の通信経路から予備系の通信経路に切り替えるよう前記データ送信部に指示することを特徴とする通信システム。 The communication system according to any one of claims 1 to 3,
The packet switching instruction unit of the first communication control device includes a data packet communication including data for providing a service corresponding to a service level included in the route switching request received from the second communication control device. A communication system characterized by instructing the data transmission unit to switch a path from an active communication path to a standby communication path.
前記データ送信部は、前記経路切替指示部から経路の切替を指示された場合に、前記第2の通信制御装置から経路切替完了通知を受信するまでは、現用系および予備系の通信経路の両方に同一のデータパケットを送出し、
前記経路切替要求部は、前記第1の通信制御装置に経路切替要求を送信した後に、現用系の通信経路を介して受信したデータパケットと同一のデータパケットを、予備系の通信経路を介して予め定められた数以上連続して受信できた場合に、経路切替完了通知を前記第1の通信制御装置へ送信することを特徴とする通信システム。 The communication system according to any one of claims 1 to 4,
When the data transmission unit is instructed to switch the route from the route switching instruction unit, both the active and standby communication routes are received until the route switching completion notification is received from the second communication control device. Send the same data packet to
The path switching request unit transmits a path switching request to the first communication control device, and then transmits the same data packet as the data packet received via the active communication path via the standby communication path. A communication system, wherein a route switching completion notification is transmitted to the first communication control device when a predetermined number or more can be continuously received.
前記経路切替要求部は、前記経路切替要求を送信した後に、前記時間差測定部によって測定された時間差が、前記第2のテーブルの時間の閾値よりも短く設定された閾値未満となった場合に、前記第1の通信制御装置に経路切戻要求を送信し、
前記経路切替指示部は、前記第2の通信制御装置から経路切戻要求を受信した場合に、前記データパケットの通信経路を、予備系から現用系に切り戻すよう前記データ送信部に指示することを特徴とする通信システム。 The communication system according to any one of claims 1 to 5,
The route switching request unit, after transmitting the route switching request, when the time difference measured by the time difference measuring unit is less than a threshold set shorter than the time threshold of the second table, A route return request is transmitted to the first communication control device;
The path switching instructing unit instructs the data transmitting unit to switch the communication path of the data packet from the standby system to the active system when a path switchback request is received from the second communication control device. A communication system characterized by the above.
現用系の通信経路上に設けられる1以上の中継装置をさらに備え、
それぞれの前記中継装置は、送信すべき通信パケットを蓄積する送信バッファ内のデータ量が予め定められた閾値以上となった場合に、輻輳が発生する可能性が高いことを示す警告情報を前記第2の通信制御装置へ送信する警告送信部を有し、
前記経路切替要求部は、前記中継装置から前記警告情報を受信した場合に、前記第1の通信制御装置へ前記経路切替要求を送信することを特徴とする通信システム。 The communication system according to any one of claims 1 to 6,
It further comprises one or more relay devices provided on the active communication path,
Each of the relay devices provides warning information indicating that congestion is likely to occur when the amount of data in the transmission buffer for storing communication packets to be transmitted is equal to or greater than a predetermined threshold. A warning transmission unit for transmitting to the communication control device 2;
The path switching request unit, when receiving the warning information from the relay apparatus, transmits the path switching request to the first communication control apparatus.
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