JP2004048476A - 伝送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の非同期網及び複数の同期網を収容する伝送装置において、それぞれが非同期網との間でパケットを入出力する非同期網終端部及びパケットと第1同期フレーム間の変換を行うマッピング部を有する複数の非同期網インタフェース部と、それぞれが同期網との間で第2同期フレームを入出力する複数の同期網インタフェース部と、複数の非同期網インタフェース部の中で少なくとも一つの第1非同期網インタフェース部に設けられたバッファと、非同期網に係わる経路上の同期網に回線障害が発生したとき、当該非同期網を収容する非同期網終端部より出力されるパケット及び第1非同期網インタフェース部の非同期網終端部より出力されるパケットにそれぞれ該非同期網終端部を識別する識別子を付加してバッファに書き込む制御部とを具備して構成する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送装置(NE:Network Element))に関し、特に、回線障害が発生したときの回線切り替えの制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、現用回線を救済するためのさまざまな切り替え方式がSONET/SDH規格(SONET/SDHと併記せずにSONETと略す)にて規格として定義されている。SONET規格に従ってパケットを運ぶことを考える。元来、SONET網は、コネクション型のポイントツーポイントにて運用されることを想定している。このため、回線の中を流れる情報は、音声情報であろうが、パケット情報であろうが優先度の区別がなく同じである。パケット情報は、SONET装置に収容されるまでは、コネクションレス型で動いている。コネクションレス型で動作しているものを、パケットを流すためにチャネルを固定的に割り当てるコネクション型で動かすことは、常時情報を流さなくてもいいものを、強制的に流し続けることである。情報を流し続けることで回線の使用率が下がることを考えても無駄が生じていることが分かる。
【0003】
SONET規格の仕組み上、現用回線を救済するための予備回線というのは、現用回線と同じ回線を用意する必要がある。これをコネクションレス型に当てはめると、コネクション型に変換して通信するという現用回線の無駄をそのまま予備回線に適用していることになる。予備回線そのものが、あくまでも予備であり障害発生するまで使用されない非効率な回線である。パケット情報を通信している場合は、予備回線自体が非効率的であるのに、その回線で救済される現用回線も非効率である。従来の現用回線の救済方式としては、APS(Automatic Protection Switching)(1+1)、APS(1:N)、BLSR(Bidirectional Line Switched Ring)等がある。
【0004】
図25は従来のAPS(1+1)を示す図であり、障害が発生した場合の変化を示している。図25に示すように、NE1#1,1#2間で現用回線2W#1,2W#2と同じ帯域を持つ予備回線4P#1,4P#2を必要とする。予備回線4P#1,4P#2は、文字通り予備であるため、通常の状態で利用されることはない。現用回線2W#1,2W#2間の回線に障害が発生し、救済する必要が生じたとき初めて予備回線4P#1,4P#2が使用される。
【0005】
図26はAPS(1:N)を示す図であり、障害が発生した場合の変化を示している。1:Nの構成では、NE10#1,10#2間で複数の現用回線12W#1j,12W#2j,12W#3j(j=1,2)に対して、1つの予備回線12P#j(i=1,2)しか割り当てない。従って、複数の回線にて障害が発生した場合、1回線しか救済することはできない。図26では、先発優先の制御した例であり、現用回線12W#11,12#21間に回線障害が発生して、予備回線12P#1,12P#2に切り替わるが、その後、現用回線12W#12,12W#22間に回線障害が発生した現用回線12W#21,12W#22は救済されないことを示している。
【0006】
図27は、APS(1:2)を示す構成図である。図27に示すように、NE10#i(i=1,2)は、データ/LAN/データフレーム/データパケット等をインターフェースする、例えばETHERインタフェース部13#ij(j=1,2)、回線交換部14#i、現用OC12インタフェース部15#ij(j=1,2)及び予備OC12インタフェース部15#iPを有する。予備OC12インタフェース部15#iPは、末端の信号を終端するETHERインタフェース部のカードとは接続されておらず、空き状態となっている。ETHERインタフェース部13#ijはデータ網、例えば、ETHER網からパケットを入力して、同期フレーム、例えば、STS1×12にマッピングして、回線交換部14#iに出力する。回線交換部14#iは、ETHERインタフェース部13#ij(j=1,2)とOC12インタフェース部15#ij(j=1,2),15#iPとの間で回線交換を行う。OC12インタフェース部15#ij,15#iPはSONET網との間でOC12の送受信を行う。
【0007】
図28は、APS(1:2)の正常時の内部状態を示す図である。図28に示すように、ETHER終端部16#1j(j=1,2)は非同期網よりパケットを受信して、SONETマッピング部17#1jに出力する。SONETマッピング部17#1jはパケットをSTS1×12にマッピングする。STS1×12は回線交換部14#1を通してOC12インタフェース部15#1jに出力されて、OC12に多重化されてOC12インタフェース部15#2jで受信される。このうに、ETHERインタフェース部13#1j(j=1,2)とETHERインタフェース部13#2j(j=1,2)間の通信は現用OCインタフェース部15#ij(i=1,2,j=1,2)を通して行われる。この時、予備OC12インタフェース部15#iP(i=1,2)は動作していない。
【0008】
図29は、APS(1:2)の障害発生時の内部状態を示す図である。OC12インタフェース部15#11,15#21間の現用回線に障害発生した時、ETHERインタフェース部13#11,13#21間の通信が予備回線15P#1.15P#2を通して行われる。
【0009】
図30はBLSR(NUT+PCA)を示す図であり、障害が発生した場合の変化を示している。PCAとは、Protection Channel Accessのことであり、回線効率を高めるために、予備側を非冗長回線として使用する技術である。NUTとは、Non−preemptible Unprotected Trafficのことであり、BLSRの現用回線で運用するものの、非冗長回線として運用される回線である。現用側をNUT指定、予備側をPCA指定することで、互いに障害が発生しても替わらない回線が構成される。ここでは、予備側がPCAに運用されていて、且つ、現用側がNUTでガード状態にあるため、現用側の救済回線として利用できないことを示している。
【0010】
このように、PCAを指定すると、予備回線にも独立した信号を流すことができる。PCAを指定しただけでは、現用回線に障害が発生した場合、現用回線を救済するために、PCA回線に流れていた独立した信号は遮断される。現用回線にNUTが指定されていた場合は、現用回線に障害が発生した場合でも、予備回線に切り替わることはない。現用回線にNUT、予備回線にPCAがそれぞれ指定されていると、予備回線に独立した信号を流すことができ、かつ、現用回線に障害が発生しても上記のようにつぶされることはないが現用回線を救済することはできない。
【0011】
図30では、NE20#1,20#2,20#3,20#4がリングネットワークを構成している。NE20#2から入力された信号は、(1)に示すNE20#2からNE20#1への回線、(2)に示すNE20#1からNE20#4への回線を経由して、NE20#4に渡る。このとき、(2)に示す回線がNUTで運用されているものとする。(2)に示す回線に障害が発生し、BLSR機能が動作する。このとき、通常であれば、NE20#2から入力された信号は、(1),(3),(4),(5)という経路を通る。しかし、(3)がPCAで運用されているため、NUTで運用されていた(2)の回線が救済できない。
【0012】
図31は、従来のBLSR切り替え方式を示す図である。図31に示すように、NE20#iは、ETHERインタフェース部30#ij(j=1,2)、回線交換部32#i、OC48イースト34#iE、OC48ウェスト34#iWを有する。NE20#1について、経路1は、ETHERインタフェース部30#11⇔OC48ウェスト34#1W⇔OC48イースト34#2E⇔ETHERインタフェース部30#21となる。経路2は、ETHERインタフェース部30#12⇔OC48イースト34#1E⇔OC48ウェスト34#3W⇔ETHERインタフェース部30#31の経路となる。経路3は、ETHERインタフェース部30#13⇔OC48ウェスト34#1W⇔OC48イースト34#2E⇔ETHERインタフェース部30#22の経路となる。
【0013】
図32は図31中のNE20#1の通常時の動作を示す図である。ETHERインタフェース部30#1j(j=1,2,3)はETHER終端部40#1j(j=1,2,3)及びSONETマッピング部42#1j(j=1,2,3)を有する。ETHER終端部40#1j(j=1,2,3)はETHER網50#1j(j=1,2,3)より1Gbpsのパケットを受信して、SONETマッピング部42#1j(j=1,2,3)に出力する。SONETマッピング部42#1j(j=1,2,3)は1GbpsのパケットをSTS1×24にマッピングして回線交換部32#1に出力する。回線交換部32#1は、回線設定に従って、SONETマッピング部42#1j(j=1,2,3)より入力されたSTS1をOC48ウェスト34#1W,OC48イースト34#1E,OC48ウェスト34#1Wにそれぞれ出力する。OC48ウェスト34#1W及びOC48イースト34#1EはSTS1×48を入力すると、OC48にマッピングして、SONET網−BLSR右周り60#R又はSONET網−BLSR左周り60#Lに送出する。
【0014】
図33は図31中のNE20#2の通常時の動作を示す図である。SONET網−BLSR左周り60#Lより受信されたOC48がOC48イースト34#2EでSTS1×24に分離され、回線交換部32#2でETHERインタフェース部30#21,30#22に出力されて、ETHERインタフェース部30#21,30#22でパケットにデマッピングされてETER網50#21,50#23に送出される。また、図34は図31中のNE20#3の通常時の動作を示す図であり、SONET網−BLSR右周り60#Rより受信したOC48がOC48ウェスト34#3WでSTS1×24に分離され、回線交換部32#3でETHERインタフェース部30#31に出力されて、ETHERインタフェース部30#31でパケットにデマッピングされてETER網50#31に送出される。
【0015】
図35はBLSRネットワークの障害時の経路を示す図である。NE20#1とNE20#3間を接続する回線に障害が発生した場合を示している。経路1は障害の影響を受けないので、正常時と同じであり、ETHERインタフェース部30#11⇔OC48ウェスト34#1W⇔OC48イースト34#2E⇔ETH30#21となる。経路2は、OC48イースト34#1EとOC48ウェスト34#3Wの信号が切れたため、次の経路を取る。ETHERインタフェース部30#12⇔OC48ウェスト34#1W⇔OC48イースト34#2E⇔ETHERインタフェース部30#31の経路となる。経路3はPCAで、他にNUT指定されていないため予備回線を持たない。よって、断となる。このとき、各NE20#i(i=1〜3)は次のような状態となる。
【0016】
図36は図31中のNE20#1の動作説明図(障害時)である。図36に示すように、回線交換部32#1はETHERインタフェース部30#12とOC48ウェスト34#1Wとの間で回線交換を行う。ETHERインタフェース部30#13はETHERインタフェース部30#12に接続先を使われたので繋ぐ先が無い。図37は図31中のN20#2の動作説明図(障害時)である。図37に示すように、回線交換部32#2はETHERインタフェース部30#23との間で回線交換を行っていたOC48イースト34#2EとOC48ウェスト34#2Wとの間で回線交換を行う。ETHERインタフェース部30#22はETHERインタフェース部30#12のために接続先を使われたので繋ぐ先がない。図38は図31中のN20#3の動作説明図(障害時)である。図38に示すように、回線交換部32#3はOC48イースト34#3EとETHERインタフェース部30#31との間で回線交換を行う。
【0017】
このように、従来のBLSR切替で予備回線を現用回線と見なして使用するPCAは、障害が発生しても救済されない。もともと、PCAの発想は予備回線有効活用すべく信号を流しているために救済することまでは考えていないからである。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では以下の問題点がある。従来はパケットオーバーソネットのように回線を伝播する情報がコネクションレス型であるにも関わらずコネクション型として取り扱っていた。そのため、前述したように回線単位での救済しかできず、効率的に予備回線を利用している形にはならない。
【0019】
本発明の目的は、コネクション型だけでなくコネクションレス型の情報も取り扱う型で運用されるSONET/SDH規格ネットワークの予備回線を効率的に利用する伝送装置を独自規格を用いずに実現する構成で提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によれば、複数の非同期網及び複数のSONET/SDH網を収容する伝送装置であって、それぞれが前記非同期網との間でパケットを入出力する非同期網終端部及び前記パケットとSONET/SDHフレーム間の変換を行うマッピング部を有する複数の非同期網インタフェース部と、それぞれが前記SONET/SDH網をインタフェースする複数のSONET/SDH網インタフェース部と、回線設定に基づいて、前記複数のマッピング部と前記複数のSONET/SDH網インタフェース部間の回線交換を行う回線交換部と、複数の非同期網インタフェース部の中で予備回線として使用される第1非同期網インタフェース部に設けられたバッファと、前記非同期網に係わる経路上のSONET/SDH網に回線障害が発生したとき、当該非同期網を収容する非同期網終端部より出力されるパケット及び前記第1非同期網インタフェース部の非同期網終端部より出力されるパケットにそれぞれ該非同期網終端部を識別する識別子を付加して前記バッファに書き込み、該バッファに書き込まれたパケットを読み出す制御部とを具備したことを特徴とする伝送装置が提供される。
【0021】
好ましくは、前記制御部は前記第1非同期網インタフェース部のマッピング部より出力されるパケットに付加された識別子に該当する非同期網終端部に当該パケットを出力する。
【0022】
更に好ましくは、前記制御部は、前記非同期網に係わる経路上の同期網に回線障害が発生した当該非同期網及び前記第1非同期網インタフェース部が収容する非同期網のそれぞれに回線容量を割り当て、当該回線容量を越えた前記第1非同期網インタフェース部の非同期網終端部より出力されるパケットを破棄することにより、前記第1非同期網インタフェース部の非同期網終端部より出力されるパケットに優先して前記非同期網に係わる経路上の同期網に回線障害が発生した当該非同期網を収容する非同期網終端部より出力されるパケットを制御する。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を説明する前に本発明の原理を説明する。図1は本発明の原理図である。図1に示すように、複数のNE100#i(i=1,2,3)がネットワークを構成している。NE100#iは、複数の非同期網インタフェース部102#ij(j=1,2,…),104#i、回線交換部106#i及び複数のSONET/SDH網インタフェース部108#ij(j=1,2,…)を具備する。非同期網インタフェース部102#ij,104#iは、非同期網終端部110#ij,120#i及びマッピング部112#ij,122#iを有する。第1非同期網インタフェース部104#iには、バッファ124#iが設けられている。NE100#i(i=1,2,3)がリングネットワークを形成している。
【0024】
NE100#1について、図1に示すように、経路1が非同期網終端部110#11⇔SONET/SDH網インタフェース部108#11⇔SONET/SDH網インタフェース部108#21⇔非同期網終端部110#21である。経路2が非同期網終端部110#12⇔SONET/SDH網インタフェース部108#12⇔同期網インタフェース部110#32⇔非同期網終端部110#31である。経路3が非同期網終端部120#1⇔SONET/SDH網インタフェース部108#11⇔SONET/SDH網インタフェース部108#21⇔非同期網インタフェース部120#2である。
【0025】
ここで、経路2のSONET/SDH網インタフェース部108#12⇔SONET/SDH網インタフェース部108#32間の回線障害が発生したものとする。制御部109#1は、経路2を非同期網終端部119#12⇔SONET/SDH網インタフェース部108#11⇔SONET/SDH網インタフェース部108#21⇔バッファ124#2⇔SONET/SDH網インタフェース部108#22⇔SONET/SDH網インタフェース部108#31⇔非同期網終端部102#31の経路2’に切り替える。
【0026】
制御部109#1は、非同期網終端部110#12,120#1が受信したパケットに識別子を付加してバッファ124#1に書き込み、バッファ124#1よりパケットを読み出し、マッピング部122#1に出力する。パケットは、マッピング部122#1でSONET/SDHフレームにマッピングされる。SONET/SDHフレームはSONET/SDH網インタフェース部108#11でSONET/SDH網側のSONET/SDHフレームに多重化されて、同期網に送出される。
【0027】
SONET/SDHフレームは、SONET/SDH網インタフェース部108#2で受信されて、回線交換部106#2を経由して、マッピング部122#2でパケットにデマッピングされる。制御部109#2はパケットに付加された識別子よりパケットを非同期網終端部120#2に出力すべきか他の非同期網に中継すべきであるかを判断して、非同期網終端部120#2への出力やSONET/SDH網への中継のための制御を行う。このように回線障害が発生したとき、回線がシェアされるので、回線の使用効率が向上する。
【0028】
第1実施形態
図2は本発明の第1実施形態のネットワーク構成図であ。図2に示すように、NE200#i(i=1,2,3)によりリングネットワークが構成されている。本実施形態では、BLSRの勧告に従って回線障害時の回線切替を行う。回線障害が発生していない通常状態でのNE200#1についての経路1,2,3は、破線、鎖線、一点鎖線で示すように図31と同様である。ETHERインタフェース部214#iは、予備回線を、PCAで運用している。
【0029】
図3は、図2中のNE200#iの構成図の一例を示す図である。図3に示すように、NE200#iは、複数の現用回線部210#ij(j=1,2),212#ij(j=1,2)、予備回線部214#i、回線交換部32#i及び制御部218#iを有する。現用回線部(ETHERインタフェース部)210#iはETHER網を収容するETHERインタフェース盤であり、NE200#iのスロットに挿入されている。ここでは、2枚の現用回線部210#ij(j=1,2)の場合を示しているが、運用に応じてその枚数が増減する。また、運用によっては、NE200#iを予備回線部214#i,216#iを備えない従来装置と同じ構成としても良い。現用回線部210#ijは、ETHER終端部220#ijk(k=1,2)及びSONETマッピング部222#ijk(k=1,2)を有する。
【0030】
ETHER終端部220#ijkは次の機能を有する。(i)ETHER網よりパケットを受信する機能。(ii)バッファ234#i又はSONETマッピング部222#ijkよりパケットを入力してETHER網に送出する機能。
【0031】
SONETマッピング部222#ijkは、次の機能を有する。(i)入力されたパケットを、同期フレーム、例えば、STS1×24にマッピングして回線交換部32#iに出力する機能。(ii)回線交換部32#iより同期フレーム、例えば、STS1×24を入力してパケットにデマッピングする機能。
【0032】
ETHER終端部220#ijkの出力側とバッファ234#iは信号線224#ijkにより接続されている。信号線224#ijkは、ETHER終端部220#ijkに係わる経路に回線障害が発生したとき、ETHER終端部220#ijkが受信したパケット及びETHER終端部230#iが受信したパケットをバッファ232#iに書き込み、ETHER終端部220#ijkに係わる切替経路と予備回線部214に係わる経路とで回線をシェアするためである。信号線222#ijkを用いた切替制御は以下のものが考えられる。
【0033】
(i)ETHER終端部220#ijkが受信したパケットをバッファ232#iを通して、通常状態では、SONETマッピング部222#ijkに出力し、ETHER終端部220#ijkに係わる経路に回線障害が発生した場合は、SONETマッピング部234#i1に出力する方法。この方法は、制御部218#iがバッファ234#iの制御を行う。
【0034】
(ii)信号線224#ijkとETHER終端部220#ijkとの間にスイッチを設け、通常状態では、スイッチをオフして、直接SONETマッピング部222#ijkにパケットを出力し、ETHER終端部220#ijkに係わる経路に回線障害が発生している時、スイッチをオンして、バッファ234#iを経由してSONETマッピング部232#i1に出力する方法。スイッチの制御は制御部218#iが行う。
【0035】
回線交換部32#iは、制御部218#iの制御に従って、入力されたSTS1をそれぞれ該当するポートに出力する。現用回線部212#ijは、SONET入出力部240#ijk(k=1,2)を有する。SONET入出力部240#ijkは、次の機能を有する。(i)回線交換部32#iよりSTS1×24を入力するとOC48に多重化して、SONET網に送出する機能。(ii)SONET網よりOC48を受信するとSTS1に分離して、回線交換部32#iに出力する機能。
【0036】
予備回線部214#iは、ETHER終端部230#i、SONETマッピング部232#ij(j=1,2)及びバッファ234#iを有する。ETHER終端部230#iは、ETHER終端部220#ijkと実質的に同一である。SONETマッピング部232#ij(j=1,2)は、SONETマッピング部220#ijkと実質的に同一である。SONETマッピング部232#i1は、回線障害が発生していないとき、ETHER終端部230#iが収容するETHER網との間でパケットを入出力するため、回線障害が発生したとき、ETHER終端部230#iが収容する非同期網及び回線障害経路に係わるETHER終端部220#ijkが収容する非同期網間でパケットを入出力するためのものである。一方、SONETマッピング部232#i2は、SONETマッピング部232#i1が受信したSTS×12がPCA回線と切替回線とによりシェアされていることから、切替回線の経路上のSONET網にフレームを中継する場合に使用される。
【0037】
バッファ234#iは、以下のパケットを保持するためのバッファメモリである。(i)回線障害が発生した時、回線障害に係わるETHER終端部220#ijkが受信したパケット及びETHER終端部230#iが受信したパケット。尚、通常状態でもETHER終端部230#iが受信したパケットをバッファ234#iに書き込んでも良い。(ii)SONETマッピング部232#i1が入力したSTS1×24に収容されたパケット。尚、通常状態でもSONETマッピング部232#iが入力したSTS1×24に収容されたパケットをバッファ234#iに書き込んでも良い。
【0038】
バッファ234#iは、ETHER終端部230#i,220#ijk及びSONETマッピング部234#i1毎に設けることも可能であり、これら全てでシェアすることも可能である。
【0039】
制御部218#iは、APS切替制御部250#i、回線交換制御部252#i及びバッファ制御部254#iを有する。APS切替制御部250#iは次の機能を有する。(i)経路上の回線障害を監視する機能。BLSR構成では、各NE200#i(i=1,…)間で、切替情報を共有している。それらは、アイドル状態、スイッチ状態、パススルー状態として管理されている。障害が発生していないとき、各NE200#i(i=1,…)とアイドル状態である。また、障害が発生した場合には、例えば、NE200#1であれば、PCAを持つアッド/ドロップのスイッチ局である。N200#2は、PCAを持つアッド/ドロップのパススルー局となる。NE200#3はアッド/ドロップを持つスイッチ局となる。(ii)回線障害が発生すると、BLSRの勧告に従って切替経路を決定する機能。このとき、切替回線がPCA(予備回線)で運用されていた経路上の回線を含む場合には、切替回線とPCA回線とで回線をシェアするよう制御する。(iii)経路変更に伴う回線設定変更を回線交換制御部252#iに指示する機能。(iv)以下に説明する、回線切替に伴うバッファ234#iの制御を指示する機能。
【0040】
バッファ制御部254#iは次の機能を有する。
【0041】
(1) パケット受信時の制御
図4はパケット受信時の制御を示す図である。
【0042】
(i) パケット書き込み制御
図5はパケットのフォーマットを示す図である。図6は書き込み制御を示すフローチャートである。ステップS2において、障害が発生しているか否かを判定する。障害が発生している時、ステップS4に進む。障害が発生していない時、ステップS14に進む。ステップS4において、救済すべき回線であるか否かを判断する。救済すべき回線ならば、ステップS6に進む。救済すべき回線でなければ、ステップS14に進む。救済すべき回線とは、回線障害に係わる現用回線を救済する必要のある現用回線及び現用回線を救済する時に救済するPCA回線である。救済しなくても良いと明示的に指示された場合、例えば、回線障害がNUT指定されており、当該回線を経路とする現用回線は救済の対象としない。運用のバリエーションを高めるためである。
【0043】
ステップS6において、図4及び図5に示すように、先頭に識別子、末尾に識別子と送信パケットより求められたフレーム・チェック・シーケンス(FCS)が加えられる。この識別子は、回線障害が発生したとき、回線がPCA回線と切替回線とでシェアされることから、パケットがどこから来たのか、即ち、どちらへ出力すれば良いかを識別するための必要となるものである。識別子は、NE200#iが収容するETHER終端部220#ijk(j=1,…,k=1,…),230#iの数に依存する。NEが8回線(現用7回線+予備1回線)を収容するなら、4ビットの識別子となる。例えば、予備回線の識別子を’0’と定義して運用する。尚、通常状態では、回線がPCA回線により独占されることから識別子を付与する必要がない。
【0044】
ステップS8において、バッファ234#iへパケットを蓄積する。例えば、図4に示すように、バッファ232#iがETHER終端部220#ijk,230#i毎に設けられている場合は、ETHER終端部220#ijk,230#iの識別子に該当するバッファにパケットを書き込む。ステップS10において、バッファ234#iに書き込まれたパケットは、後述するバッファ読み出し制御により読み出され、ステップS12に進む。ステップS14において、パケットはSONETマッピング部232#i1へ通過させられる。尚、通常状態でもバッファ234#iにパケットを書き込む場合は、パケットを受信したETHER終端部220#ijk,230#iに対応するSONETマッピング222#ijk,232#i1へ通過させる。救済すべき回線でない場合は、回線切替を行わずに、その回線について通常状態と同じSONETマッピング部220#ijkにパケットを通過させる。ステップS16において、パケットはOC48に収容されて、SONET網より送出される。
【0045】
(ii) パケットの読み出し制御
パケットの読み出し制御とは、回線障害時には、回線がPCA回線と代替回線によりシェアされることから、回線の容量を越えてパケットが入力されることも考えられることより、回線の容量を越えた場合にはいずれのパケットを破棄するかを制御することである。図4に示すように、回線容量を越えた場合の制御のためにパケットの優先順位を設定しておき、最低容量分は優先順位に関わらずパケットを送出し、残りの容量で優先順位に応じてパケットを送出するようにする。優先順位は、識別子毎、パケットの宛先アドレス、パケットの送信元アドレス、ネットワーク監視パケット等により設定する。この結果、回線容量が超えた場合には、優先順位の高いパケットからSONETフレームに変換されていき、優先順位の低いパケットは破棄されることになる。
【0046】
図7はパケットの読み出し制御を示すフローチャートである。ステップS20において、通過させる識別子毎にパケットをカウントする。識別子毎にスループットを測定するためである。ステップS22において、識別子について設定したスループット(最低容量分)を超過したか否かを判定する。スループットを超過した場合は、ステップS24に進む。識別子について、スループットを超過していない場合は、ステップS14に進む。ステップS10において、破棄できないパケットであるか否かを判断する。破棄できないパケットであれば、ステップS26に進む。破棄できないパケットとして、例えば、特定の宛先(送信先MACアドレス)を持つパケット、特定の発信元(送信元MACアドレスを持つパケット、ネットワーク監視フレーム等の優先度の高いパケットである。破棄できないパケットならば、ステップS26に進む。破棄できるパケットであれば、ステップS30に進む。ステップS26において、パケットをバッファ234#iより読み出し、SONETマッピング部222#i1に通過させる。ステップS28において、パケットがOC48に収容されてSONET網より送出される。ステップS30において、パケットを破棄する。
【0047】
(2) フレーム受信に関わるバッファ234#iの読み出し制御
図8はフレーム受信制御を示すフローチャートである。ステップS30において、SONETマッピング部232#i1より出力されたパケットに識別子がついたパケットであるか否かを判断する。識別子がついたパケットであれば、ステップS32に進む。識別子がついていないパケットならば、ステップS40へ進む。識別子がついていないパケットとは、通常状態で送出されたパケットをいう。ステップS32において、FCSが正しいか否かを判断する。FCSが正しいならば、ステップS34に進む。FCSが正しくなければ、ステップS44に進む。ステップS34において、パケットをバッファ234#iに蓄積する。
【0048】
ステップS36において、バッファ234#iに蓄積したパケットが自NE200#iで終端するか否かを識別子より判定する。自NE200#iで終端しない場合は、ステップS40に進む。自NE200#iで終端する場合は、ステップS38に進む。ステップS38において、パケットの先頭の識別子を取る。ステップS40において、フレームが自NE200#iで終端する場合に付加されていた識別子に該当するETHER終端部に通過させ、パケットが自NE200#iで終端しない場合にSONETマッピング部232#i2に通過させる。ステップS42において、受信されたパケットは回線より送出される。ステップS42において、パケットを破棄する。
【0049】
回線交換制御部252#iは、次の機能を有する。(i)回線障害が発生していないときには、回線設定に従って、回線交換部32#iを制御する機能。(ii)回線障害が発生したとき、APS切替制御部250#iの切替指示に従って、回線交換部32#iを制御する機能。
【0050】
以下、図2の動作説明をする。
【0051】
(1) 正常時の動作
図2に示すように、NE200#1について、ETHER信号を以下の3つの経路1,2,3により通す。図2中の破線で示すように、経路1(現用回線)は、ETHERインタェース部210#11⇔OC48ウェスト212#11⇔OCイースト212#22⇔ETHERインタフェース部210#21である。図2中の点線で示すように、経路2(現用回線)は、ETHERインタフェース部210#12⇔OC48イースト212#12⇔OC48ウェスト212#31⇔ETHERインタフェース部220#31である。図2中の一点鎖線で示すように、経路3(PCA回線)は、ETHERインタフェース部214#1⇔OC48ウェスト212#11⇔OCイースト212#22⇔ETHERインタフェース部214#2である。
【0052】
図9はNE200#1の動作説明図である。ETHER終端部220#11がETHER網300#11より受信したパケットは、バッファ234#1を経由して、あるいは直接、SONETマッピング部222#11に入力され、STS1×24にマッピングされて回線交換部32#1に出力される。ETHER終端部220#12がETHER網300#12より受信したパケットは、バッファ234#1を経由して、あるいは直接、SONETマッピング部222#12に入力され、STS1にマッピングされて、回線交換部32#1に出力される。ETHER終端部230#1がETHER網300#13より受信したパケットは、バッファ234#1を経由して、あるいは直接、SONETマッピング部232#11に入力されて、STS1×24にマッピングされて回線交換部32#1に出力される。回線交換部32#1は、回線設定に従って、図9に示すように回線交換する。
【0053】
図10はNE200#2の動作説明図である。ETHER終端部220#21がETHER網300#21より受信したパケットは、バッファ234#2を経由して、あるいは直接、SONETマッピング部222#21に入力され、STS1にマッピングされて回線交換部32#2に出力される。ETHER終端部230#2がETHER網300#22より受信したパケットは、バッファ234#2を経由して、あるいは直接、SONETマッピング部232#21に出力される。回線交換部32#2は、回線設定に従って、図10に示すように回線交換する。
【0054】
図11はNE200#3の動作説明図である。ETHER終端部220#31がETHER網300#31より受信したパケットは、SONETマッピング部222#31に入力され、STS1にマッピングされて、回線交換部32#3に出力される。回線交換部32#3は、回線設定に従って、図11に示すように回線交換する。
【0055】
(2) 障害時の動作
図12は図2の障害時の経路を示す図である。図12中の×印に示すように、NE200#1のOC48イースト212#12とNE200#3のOC48ウェスト212#31を接続する回線に障害が発生したとする。NE200#1,200#2,200#3は、回線障害を検出すると、BLSRの勧告に従って、図12に示すように、経路1,2,3を次のように経路を切り替える。図12中の破線で示すように、経路1は、障害の影響を受けないので、正常時と同じであり、ETHERインタェース部210#11⇔OC48ウェスト212#11⇔OC48イースト212#22⇔ETHERインタフェース部210#21である。図12中の点線で示すように、経路2は、OC48イースト212#12とOC48ウェスト212#31の信号が切れたので、ETHERインタフェース部210#12⇔OC48ウェスト212#11⇔OC48イースト212#22⇔OC48ウェスト212#21⇔OC48イースト212#32⇔ETHERインタフェース部210#31である。図12中の一点鎖線で示すように、経路3は、障害の影響を受けるのが、ETHERインタフェース部210#12とシェアするので、経路は正常時と同じであり、ETHERインタフェース部214#1⇔OC48ウェスト212#11⇔OC48イースト212#22⇔ETHERインタフェース部210#22である。
【0056】
図13はNE200#1の動作説明図である。図14は回線のシェアを示す図である。ETHER終端部220#12がETHER網300#12より受信したパケットは、図5に示したようにETHER終端部220#12を識別する識別子が付加されて、図14に示すようにバッファ234#1に書き込まれる。一方、ETHER終端部230#1がETHER網300#13より受信したパケットは、ETHER終端部230#1の識別子が付加されて、バッファ234#1に書き込まれる。バッファ234#1に書き込まれたパケットは、読み出されると、識別子毎にカウントされて、スループットが上限を超えるかチェックされる。スループットが上限を超えると、上述した優先制御が行われからSONETマッピング部232#11に出力される。SONETマッピング部232#11によりパケットがSTS1×24にマッピングされて、回線交換部32#1でOC48ウェスト212#11側に回線交換される。
【0057】
図15はNE200#2の動作説明図である。図16は回線のシェアを示す図である。OC48イースト212#22がSONET網−BLSR左まわり310#Lより受信したOC48はSTS1×48に分離されて、回線交換部32#2によりSONETマッピング部232#21に出力される。STS1×48はSONETマッピング部232#21よりパケットにデマッピングされてバッファ234#2に書き込まれる。バッファ234#2に書き込まれたパケットは、付加された識別子より、ETHERインタフェース部230#2で終端するものは、識別子を取ってETHERインタフェース部230#2に出力し、ETHERインタフェース部230#2で終端しないものは、識別子を取らずにSONETマッピング部232#22に出力する。パケットは、SONETマッピング部232#22によりSTS1×24にマッピングされて、回線交換部32#2によりOC48ウェスト212#21に回線交換される。
【0058】
図17はNE200#3の動作説明図である。NE200#3では、予備回線を使用しないので、従来装置と同様であり、ETHER終端部220#31がETHER網300#31より受信したパケットは、SONET網−BLSR左まわり310#LよりOC48イースト221#22がOC48を受信すると、STS1×24に分離して、回線交換部32#3に出力する。回線交換部32#3は、回線切替に従ってOC48イースト221#22から出力されるSTS1×24をETHERインタフェース部210#31に出力する。
【0059】
尚、複数の回線障害が発生したときにも、複数の現用回線と予備回線により回線がシェアされる。以上説明したように本実施形態では、BLSR切替方式の場合には、PCA回線と切替回線がシェアされるので回線効率を向上させることができる。本実施形態では、BLSR切替方式の場合を説明したが、UPSR切替方式の場合にも適用可能である。また、Packet over SONET,ATM over SONET,ETHER over SONET,IP over SONET等コネクションレス型データ情報をSONETにて伝送する場合に適用可能である。更に、この伝送装置に、音声網を終端し、音声網から入力される音声情報をSONET/SDHフレームに収容する音声インタフェース部を回線交換部に接続するだけで、他の構成を全く変更することなくSONET/SDH網に音声信号とデータ信号が混在するネットワークを構築することができる。
【0060】
第2実施形態
図18は本発明の第2実施形態によるネットワーク構成図であり、1:N(APS)の場合を示している。ここでは、N=2の場合を例に説明する。尚、APS(1+1)の構成の場合は、N=1として、図18を適用する。図18に示すように、ETHERインタフェース部360#1j(j=1,2)とETHERインタフェース部360#2j(j=1,2)間がOC12インタフェース部362#1j(j=1,2),362#2j(j=1,2)により回線接続されている。OC12インタフェース部370#1,370#2は、予備回線であるが、本実施形態では、回線効率化のために、通常状態において、ETHERインタフェース部370#1,370#2間の通信に用い、OC12インタフェース部362#1j(j=1,2)⇔OC12インタフェース部362#2j(j=1,2)間の回線障害時にでは、ETHERインタフェース部370#1,370#2とETHERインタフェース部360#1j,360#2j
とでシェアするものとする。
【0061】
図19は図18中のNE350#iの構成図である。ETHER終端部380#ij(j=1,2),390#iは、図3中のETHER終端部220#ijkと実質的に同一である。SONETマッピング部382#ij(j=1,2),392#iは、パケットをSTS1×24ではなく、STS1×12にマッピングする点を除いて、図3中のSONETマッピング部222#ijkと実質的に同一である。バッファ394#iは図3中のバッファ234#iと実質的に同一である。制御部400#iは、APS制御部410#i、回線制御部412#i及びバッファ制御部414#iを有するが、切替方式がBLSR方式からAPS方式に変わるのみで基本動作は図3中の制御部218#iと同じである。
【0062】
以下、図18の動作説明をする。
【0063】
(1) 正常時の動作
図20は図18の正常時の動作説明図である。図20に示すように、ETHERインタフェース部350#1j(j=1,2)⇔OC12インタフェース部362#1j(j=1,2)⇔OC12インタフェース部362#2j(j=1,2)⇔ETHERインタフェース部350#2j(j=1,2)#2の経路が設定されている。
【0064】
(2) 障害時の動作
図21は図18の障害時の動作を説明するための図である。図21中の×印に示すように、OC12インタフェース部362#11とOC12インタフェース部362#21間に回線障害が発生したとする。図22は回線のシェアを示す図である。制御部400#1はETHER終端部380#11,390#1より出力されたパケットに識別子を付加してからバッファ394#1に書き込む。バッファ394#1に書き込まれたパケットは読み出されて、SONETマッピング部392#1に出力されて、SONETマッピング部392#1によりSTS1×12にマッピングされる。STS1×12は、回線交換部32#1で回線交換され、OC12インタフェース部372#1でOC12に多重化され、OC12インタフェース部372#2で受信されて、STS1×12に分離される。STS1×12は、回線交換部32#2で回線交換され、SONETマッピッグ部392#2でパケットにデマッピングされて、バッファ394#2に蓄積されて、識別子が削除されて、識別子に該当するETHER終端部380#1j(j=1,2)に出力される。
【0065】
更に、OC12インタフェース部362#12とOC12インタフェース部362#22間に回線障害が発生したとすると、OC12インタフェース部370#1⇔370#2の予備回線が、ETHERインタフェース部360#1j(j=1,2)⇔ETHERインタフェース部360#2j(j=1,2)及びETHERインタフェース部370#1⇔ETHERインタフェース部370#2間でシェアされて、回線の効率化が図れる。
【0066】
第3実施形態
図23は本発明の第3実施形態によるネットワーク構成図であり、1:N(APS)の場合を示している。ここでは、N=2の場合を例に説明する。本実施形態では、SONET網の回線の帯域が異なるもの(OC12,OC3,OC48)としていること、予備回線の帯域(OC48)他の現用回線の帯域(OC12,OC3)よりも大きなものとしている。OC48インタフェース部514#1⇔OC48インタフェース部514#2の予備回線は、回線障害が発生したとき、ETHERインタフェース部370#1,370#2と回線障害に係わるETHERインタフェース部360#1j,360#2jとによりシェアされるので、予備回線の帯域を大きくし、帯域を確保することにより、パケットが破棄されることを阻止している。
【0067】
図24は図23中のNE500#iの構成図であり、図19中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。ETHERインタフェース部510#i2のSONETマッピング部600#i2がパケットをSTS1×12ではなくSTS1×3にマッピングする点を除いてSONETマッピング380#i1と実質的に同一である。ETHERインタフェース部514#i中のSONETマッピング部602#iはパケットをSTS1×12ではなくSTS1×24にマッピングする点を除いてSONETマッピング部392#iと実質的に同一である。OC3インタフェース部510#i2はSTS1×3をOC3に多重化する点を除いてOC12インタフェース部362#i2と実質的に同一である。
【0068】
OC12インタフェース部362#11⇔OC12インタフェース部362#21やOC3インタフェース部512#12⇔OC3インタフェース部512#22間に回線障害が発生したと時には、OC48インタフェース部516#1⇔OC48インタフェース部516#2の予備回線が、ETHERインタフェース部360#11⇔ETHERインタフェース部360#21やETHERインタフェース部510#12⇔ETHERインタフェース部510#22及びETHERインタフェース部514#1⇔ETHERインタフェース部514#2間でシェアされる。このとき、予備回線の回線容量が大きいのでパケットを破棄することなく通信できる。
【0069】
本実施形態では、現用回線を予備回線に切り替える場合を例に説明しているが、現用回線に障害が発生した場合には他の現用回線や予備回線に障害が発生した場合には現用回線に切り替えることも可能である。この場合は、現用回線も予備回線と同様にバッファや予備のSONTマッピング部を設けて、制御部により切り替えを制御する。
【0070】
本発明は以下の付記を含むものである。
【0071】
(付記1) 複数の非同期網及び複数のSONET/SDH網を収容する伝送装置であって、
それぞれが前記非同期網との間でパケットを入出力する非同期網終端部及び前記パケットとSONET/SDHフレーム間の変換を行うマッピング部を有する複数の非同期網インタフェース部と、
それぞれが前記SONET/SDH網をインタフェースする複数のSONET/SDH網インタフェース部と、
回線設定に基づいて、前記複数のマッピング部と前記複数のSONET/SDH網インタフェース部間の回線交換を行う回線交換部と、
複数の非同期網インタフェース部の中で予備回線として使用される第1非同期網インタフェース部に設けられたバッファと、
前記非同期網に係わる経路上のSONET/SDH網に回線障害が発生したとき、当該非同期網を収容する非同期網終端部より出力されるパケット及び前記第1非同期網インタフェース部の非同期網終端部より出力されるパケットにそれぞれ該非同期網終端部を識別する識別子を付加して前記バッファに書き込み、該バッファに書き込まれたパケットを読み出す制御部と、
を具備したことを特徴とする伝送装置。
【0072】
(付記2) 前記制御部は前記第1非同期網インタフェース部のマッピング部より出力されるパケットに付加された識別子に該当する非同期網終端部に当該パケットを出力することを特徴とする付記1記載の伝送装置。
【0073】
(付記3) 前記制御部は、前記非同期網に係わる経路上の同期網に回線障害が発生した当該非同期網及び前記第1非同期網インタフェース部が収容する非同期網のそれぞれに回線容量を割り当て、当該回線容量を越えた前記第1非同期網インタフェース部の非同期網終端部より出力されるパケットを破棄することにより、前記第1非同期網インタフェース部の非同期網終端部より出力されるパケットに優先して前記非同期網に係わる経路上の同期網に回線障害が発生した当該非同期網を収容する非同期網終端部より出力されるパケットを制御することを特徴とする付記1記載の伝送装置。
【0074】
(付記4) 前記第1非同期網インタフェース部のSONET/SDHフレームが送出される前記SONET/SDH網の帯域は、他のSONET/SDH網の帯域と異なるものを許すことを特徴とする付記1記載の伝送装置。
【0075】
(付記5) 前記第1非同期網インタフェース部のSONET/SDHフレームが送出される前記SONET/SDH網は、APS(1+1)又はAPS(1:N(N≧2の整数))、若しくはBLSR、UPSRの切り替え手順に基づいて切り替えられることを特徴とする付記1記載の伝送装置。
【0076】
(付記6) 前記第1非同期網インタフェース部に前記マッピング部と同等の機能を有する第2マッピング部を更に設け、前記制御部は、前記制御部は前記同期網について回線障害が発生したとき、BLSRの規格に基づいて切り替え、前記第1非同期網インタフェース部のマッピング部より出力されるパケットに付加された識別子に基づいて、当該パケットが収容する非同期網に送出するべきものか他の同期網に送出するべきものかを判断して、他の同期網に送出するべきである場合、前記第2マッピング部に当該パケットを出力することを特徴とする付記2記載の伝送装置。
【0077】
【発明の効果】
本発明によれば、パケットというコネクションレス型情報をコネクション型にマッピングして伝送する場合に、回線障害が発生したとき、予備回線と現用回線で回線をシェアするので予備回線を効率的に使うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の原理図である。
【図2】本発明の第1実施形態のネットワーク構成図である。
【図3】図2中のNEの構成図である。
【図4】パケット受信時の制御を示す図である。
【図5】パケットのフォーマットを示す図である。
【図6】パケット書き込み制御を示すフローチャートである。
【図7】パケット読み出し制御を示すフローチャートである。
【図8】フレーム受信制御を示すフローチャートである。
【図9】NE200#1の動作説明図(正常時)である。
【図10】NE200#2の動作説明図(正常時)である。
【図11】NE200#3の動作説明図(正常時)である。
【図12】障害時の経路を示す図である。
【図13】NE200#1の動作説明図(障害時)である。
【図14】回線のシェアを示す図である。
【図15】NE200#2の動作説明図(障害時)である。
【図16】回線のシェアを示す図である。
【図17】NE200#3の動作説明図(障害時)である。
【図18】本発明の第2実施形態のネットワーク構成図である。
【図19】図18中のNEの構成図である。
【図20】図18の動作説明図(正常時)である。
【図21】図18の動作説明図(障害時)である。
【図22】回線のシェアを示す図である。
【図23】本発明の第3実施形態のネットワーク構成図である。
【図24】図23中のNEの構成図である。
【図25】従来のAPS(1+1)を示す図である。
【図26】従来のAPS(1:2)を示す図である。
【図27】従来のAPS(1:2)のネットワーク構成図である。
【図28】APS(1:2)の動作説明図(正常時)である。
【図29】APS(1:2)の動作説明図(障害時)である。
【図30】従来のBLSR方式(NUT+PCA)を示す図である。
【図31】従来のBLSRの切り替え方式を示す図である。
【図32】図31中のNE20#1の動作説明図(正常時)である。
【図33】図31中のNE20#2の動作説明図(正常時)である。
【図34】図31中のNE20#3の動作説明図(正常時)である。
【図35】BLSRネットワークの障害時の経路を示す図である。
【図36】図31中のNE20#1の動作説明図(障害時)である。
【図37】図31中のNE20#2の動作説明図(障害時)である。
【図38】図31中のNE20#3の動作説明図(障害時)である。
【符号の説明】
100#i(i=1,…) NE
102#ij(i=1,…,j=1,…) 非同期網インタフェース部
104#i 非同期網インタフェース部
110#ij(i=1,…,j=1.…) 非同期網終端部
112#ij(i=1,…,j=1,…) マッピング部
106#i(i=1,…) 回線交換部
109#i(i=1,…) 制御部
108#ij(i=1,…,j=1,…) SONET/SDH網インタフェース部
120#i(i=1,…) 非同期網終端部
122#i(i=1,…) マッピング部
124#i(i=1,…) バッファ
Claims (5)
- 複数の非同期網及び複数のSONET/SDH網を収容する伝送装置であって、
それぞれが前記非同期網との間でパケットを入出力する非同期網終端部及び前記パケットとSONET/SDHフレーム間の変換を行うマッピング部を有する複数の非同期網インタフェース部と、
それぞれが前記SONET/SDH網をインタフェースする複数のSONET/SDH網インタフェース部と、
回線設定に基づいて、前記複数のマッピング部と前記複数のSONET/SDH網インタフェース部間の回線交換を行う回線交換部と、
複数の非同期網インタフェース部の中で予備回線として使用される第1非同期網インタフェース部に設けられたバッファと、
前記非同期網に係わる経路上のSONET/SDH網に回線障害が発生したとき、当該非同期網を収容する非同期網終端部より出力されるパケット及び前記第1非同期網インタフェース部の非同期網終端部より出力されるパケットにそれぞれ該非同期網終端部を識別する識別子を付加して前記バッファに書き込み、該バッファに書き込まれたパケットを読み出す制御部と、
を具備したことを特徴とする伝送装置。 - 前記制御部は前記第1非同期網インタフェース部のマッピング部より出力されるパケットに付加された識別子に該当する非同期網終端部に当該パケットを出力することを特徴とする請求項1記載の伝送装置。
- 前記制御部は、前記非同期網に係わる経路上の同期網に回線障害が発生した当該非同期網及び前記第1非同期網インタフェース部が収容する非同期網のそれぞれに回線容量を割り当て、当該回線容量を越えた前記第1非同期網インタフェース部の非同期網終端部より出力されるパケットを破棄することにより、前記第1非同期網インタフェース部の非同期網終端部より出力されるパケットに優先して前記非同期網に係わる経路上の同期網に回線障害が発生した当該非同期網を収容する非同期網終端部より出力されるパケットを制御することを特徴とする請求項1記載の伝送装置。
- 前記第1非同期網インタフェース部のSONET/SDHフレームが送出される前記SONET/SDH網の帯域は、他のSONET/SDH網の帯域と異なるものを許すことを特徴とする請求項1記載の伝送装置。
- 前記第1非同期網インタフェース部のSONET/SDHフレームが送出される前記SONET/SDH網は、APS(1+1)、APS(1:N(N≧2の整数))、BLSR及びUPSRのいずれかの切り替え手順に基づいて切り替えられることを特徴とする請求項1記載の伝送装置。
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