JP2007251541A - 接続監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】網の特性に応じた接続断検出用の管理フレーム送信周期を設定可能とすることで、接続断検出の誤検出なくかつ高速の接続断検出をなし得ること。
【解決手段】周期的に接続監視用フレームを他端に送信し、他端から周期的に送信される接続監視用フレームの受信間隔に基づき他端との接続断を監視すると共に、他端から間欠的に送信される送信時刻情報及び他端で測定した遅延揺らぎ値を含む遅延揺らぎ測定用管理フレームの受信に基づき遅延揺らぎ値を測定し、測定した遅延揺らぎ値および送信時刻情報を含む遅延揺らぎ測定用管理フレームを間欠的に他端に送信する接続監視装置であって、受信した前記遅延揺らぎ測定用管理フレームに含まれる遅延揺らぎ値に基づき前記接続監視用フレームの送信周期を可変調整する送信周期調整部１０と、該送信周期調整部で調整された送信周期で前記接続監視用フレームを他端に送信する接続監視フレーム送信制御部２１とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、周期的に接続監視用フレームを他端に送信し、他端から周期的に送信される接続監視用フレームの受信間隔に基づき他端との接続断を監視する接続監視装置に関するものである。

送受信を行う２点間の接続監視の実現方法として、従来は、非特許文献１のように、送信端では、接続監視用の管理セルを既定の送信周期を用いて周期的に送信し、受信端では、使用されている送信周期の３．５倍の時間をタイマ監視し、この時間内に管理セルを受信できなかった場合に、接続断障害を検出する方法を用いていた。この方法では、タイマに送信周期の３．５倍の値を用いることで、管理セルの欠落を２セルまで許容するとともに、３セル連続して受信できない場合にのみ接続断障害を検出する。

一方、現在ITU-TにてY.1731として勧告化作業が進められているイーサネット（登録商標）の接続監視では、非特許文献１における接続監視方法と同様の監視を行うが、使用可能な管理フレーム送信周期を複数既定している。この方式では、送信端と受信端では、等しい送信周期が管理インタフェースを介してオペレータから設定されることを前提とし、また、送信される管理フレーム内に送信端の使用している送信周期を明示することで両端の設定が異なる場合を障害として検出可能としている。

ITU-T勧告I.610

上記従来の接続監視方式では、固定の送信周期を用いており、適用する網に応じて適切な送信周期に調整することが考慮されていなかった。例えば、接続断の検出により、転送経路切替を起動する場合には、ユーザデータの導通断時間をなるべく短くするために、高速な接続断検出が必要となるが、これを実現するには接続断検出用の管理フレームをなるべく短い周期で送信することが必要となる。しかし、接続区間の伝送遅延揺らぎなどの網の特性によっては、短い送信周期による接続断検出は誤検出を招く可能性がある。よって誤検出が生じない範囲で短い送信周期を用いることが望ましい。更に接続断を監視する網の特性は時間変化するため、適切な送信周期も時間変化させることが必要である。従来の接続監視方式では、このような適切な送信周期の算出や、算出された送信周期を動的に適用することが考慮されていないという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、網の特性に応じた接続断検出用の管理フレーム送信周期を設定可能とすることで、接続断検出の誤検出なくかつ高速の接続断検出をなし得る接続監視装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、周期的に接続監視用フレームを他端に送信し、他端から周期的に送信される接続監視用フレームの受信間隔に基づき他端との接続断を監視するとともに、他端から間欠的に送信される送信時刻情報および他端で測定した遅延揺らぎ値を含む遅延揺らぎ測定用管理フレームの受信に基づき遅延揺らぎ値を測定し、測定した遅延揺らぎ値および送信時刻情報を含む遅延揺らぎ測定用管理フレームを間欠的に他端に送信する接続監視装置であって、受信した前記遅延揺らぎ測定用管理フレームに含まれる遅延揺らぎ値に基づき前記接続監視用フレームの送信周期を可変調整する送信周期調整部と、該送信周期調整部で調整された送信周期で前記接続監視用フレームを他端に送信する接続監視用フレーム送信手段とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、他端から間欠的に送信される遅延揺らぎ測定用管理フレームに含まれる他端で測定した遅延揺らぎ値に基づき接続監視用フレームの送信周期を可変調整し、該調整された送信周期で接続監視用フレームを他端に送信するようにしているので、接続断の誤検出が起こる可能性を低下させるとともに、可能な範囲で短い送信周期を用いた高速の接続断監視が可能となる。

以下に、本発明にかかる接続監視装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は実施の形態における接続監視装置の構成を示すブロック図である。この接続監視装置は、管理フレーム処理部１と、ユーザデータの処理を行うユーザデータ処理部５０と、、管理フレームおよびユーザデータの送受信に用いられる通信インタフェース６０とを備えている。管理フレーム処理部１は、送信周期調整部１０と、接続監視部２０と、遅延揺らぎ測定部３０と、管理フレームフィルタ４０とから構成されている。送信周期調整部１０は、オペレータからの指示を受け付ける管理インタフェース部１１と、送信周期を算出する送信周期算出部１２と、算出した送信周期を接続監視部２０に設定する送信周期設定部１３から構成される。また接続監視部２０は、接続監視フレーム送信制御部２１と、接続監視フレーム受信制御部２２と、接続断検出部２３から構成される。

次に動作について説明する。まず、遅延揺らぎ測定部３０では、接続監視フレーム送信制御部２１から周期的に出力される接続監視用フレームに対し、遅延揺らぎ測定用の管理フレームを一定数または一定時間、連続してあるいは断続的に挿入し、通信Ｉ／Ｆ６０を介し他端に対して送信する。遅延揺らぎ測定用の管理フレームには送信時刻情報が格納されている。また、他端から送信された送信時刻情報を含む遅延揺らぎ測定用管理フレームは網から通信Ｉ／Ｆ６０を介して受信され、管理フレームフィルタ４０により識別されて遅延揺らぎ測定部３０に入力される。

遅延揺らぎ測定部３０は、遅延揺らぎ測定用管理フレームを受信すると、遅延揺らぎ測定用管理フレーム内に格納された送信時刻情報を内部メモリに記憶するとともに、該遅延揺らぎ測定用管理フレームを受信した時刻を測定し、該測定した受信時刻を内部メモリに記憶する。この時の受信時刻をＴr0、Ｔr0に受信した遅延揺らぎ測定用管理フレームに格納されていた送信時刻をＴs0とする。次にある時間経過後、時刻Ｔr1に受信した遅延揺らぎ測定用管理フレームに格納されていた送信時刻をＴs1とする。この時、遅延揺らぎ測定部３０は、以下式（１）の計算により遅延揺らぎを算出する。
遅延揺らぎＴ1＝| (Ｔs1−Ｔs0)−(Ｔr1−Ｔr0) | …（１）

次に、更にある時間経過後、時刻Ｔr2に受信した遅延揺らぎ測定用管理フレームに格納されていた送信時刻をＴs2とする。この時、遅延揺らぎ測定部３０は、下式（２）の計算により遅延揺らぎを算出する。
遅延揺らぎＴ2＝| (Ｔs2−Ｔs1)−(Ｔr2−Ｔr1) | …（２）

遅延揺らぎ測定部３０は、遅延揺らぎ測定用管理フレームを受信する度に、上記算出式によって遅延揺らぎの値を算出し、算出した遅延揺らぎの値を、周期的に送信する遅延揺らぎ測定用管理フレームにその都度格納し他端へ送信する。このように、遅延揺らぎ測定用管理フレームには、基本的に、送信時刻情報および測定した遅延揺らぎ値が格納される。

同様にして他端から送信された遅延揺らぎ測定用管理フレーム内に格納された遅延揺らぎ値は、遅延揺らぎ測定部３０によって送信周期算出部１２に入力される。

送信周期調整部１０の送信周期算出部１２では、遅延揺らぎ測定部３０から入力された受信遅延揺らぎ測定用管理フレーム内に格納された遅延揺らぎ値に基づいて、接続監視フレーム送信制御部２１から周期的に出力される接続監視用フレームの適切な送信周期を算出する。図２は、送信周期算出部１２における送信周期の算出手順を示すものである。送信周期算出部１２は、まず受信した遅延揺らぎ値Ｊと、これまでの最大遅延揺らぎ値Ｊmaxを比較し、ＪがＪmaxより大きい値である場合には受信した遅延揺らぎ値Ｊを新たに最大遅延揺らぎ値Ｊmaxとする（ステップＳ１００〜１２０）。Ｊ＜Ｊmaxである場合は、最大遅延揺らぎ値Ｊmaxを更新しない。

つぎに、送信周期算出部１２では、現在の最大遅延揺らぎ値Ｊmaxが現在の送信周期Ｐtの２倍以上であるか否か、すなわちＪmax≧２×Ｐtかどうかを判定し（ステップＳ１３０）、もしこの条件式が成り立っている場合には、現在の最大遅延揺らぎ値Ｊmaxの１／２の値を新たな送信周期Ｐtとして算出する（ステップＳ１４０）。Ｊmax＜２×Ｐtである場合は、送信周期Ｐtを変化させない。

もし、Ｊmax≧２．５×Ｐtの場合、Ｊmaxの揺らぎが発生した段階で接続監視用管理フレームの受信間隔はＰtの３．５倍以上となり、接続断が検出される。このため、条件式ではＪmaxが接続断の誤検出を起こす値に近づいた場合、すなわちＪmaxが送信周期Ｐtの２倍以上になった場合に、送信周期Ｐtの更新を行って、送信周期Ｐtを大きな値に更新することで誤検出を防いでいる。なお、ステップＳ１３０およびステップＳ１４０で用いた数値「２」を他の数値に設定してもよい。

上記の更新処理のみを用いた場合、誤検出を防ぐために送信周期Ｐtを大きな値に変化させるのみであり、一度大きな値となった送信周期Ｐtが小さい値に変化することは無い。このため、送信周期算出部１２では図３に示すような送信周期更新処理を行うようにしてもよい。

まず、送信周期算出部１２では、遅延揺らぎ測定部３０から遅延揺らぎ値Ｊを受信した回数ｃｎｔと、前回の送信周期Ｐt´に対して適用した増分（すなわち現在の送信周期Ｐtと前回の送信周期Ｐt´との差）Ｊdeltaをそれぞれ０に初期化する（ステップＳ２００）。つぎに、送信周期算出部１２は、前述と同様にして、受信した遅延揺らぎ値Ｊと、これまでの最大遅延揺らぎ値Ｊmaxを比較し、ＪがＪmaxより大きい値である場合にはＪを新たにＪmaxとする（ステップＳ２１０〜２３０）。Ｊ＜Ｊmaxである場合は、最大遅延揺らぎ値Ｊmaxを更新しない。

つぎに、送信周期算出部１２では、現在の最大遅延揺らぎ値Ｊmaxが現在の送信周期Ｐtの２倍以上であるか否か、すなわちＪmax≧２×Ｐtかどうかを判定し（ステップＳ２４０）、もしこの条件式が成り立っている場合には、現在の最大遅延揺らぎ値Ｊmaxの半分の値を新たな送信周期Ｐtとして算出するが（ステップＳ２６０）、新たな送信周期Ｐtである現在の最大遅延揺らぎ値Ｊmaxの半分の値から現送信周期Ｐtを引いた値を増分値Ｊdeltaとして計算する（ステップＳ２５０）。送信周期Ｐｔを更新した場合は、遅延揺らぎ値Ｊを受信した回数ｃｎｔを初期化する（ステップＳ２７０）。

ステップＳ２４０の判定において、Ｊmax＜２×Ｐtである場合は、遅延揺らぎ値Ｊを受信した回数ｃｎｔを＋１した後（ステップＳ２８０）、この回数値ｃｎｔを上限値Ｘと比較し（ステップＳ２９０）、回数値ｃｎｔが上限値Ｘに満たない場合は、手順をステップＳ２１０に移行させる。一方、回数値ｃｎｔが上限値Ｘ以上になった場合は、現在の送信周期Ｐtから前記増分値Ｊdeltaを減算し、この減算結果で送信周期Ｐtを更新することで、送信周期Ｐtを小さくする（ステップＳ３００）。また、最大遅延揺らぎ値Ｊmaxの値を、更新した送信周期Ｐtの２倍の値とする（ステップＳ３１０）。ステップＳ３００で送信周期Ｐtを更新し、ステップＳ３１０で最大遅延揺らぎ値Ｊmaxを更新した場合は、遅延揺らぎ値Ｊを受信した回数ｃｎｔを初期化する（ステップＳ３２０）。なお、ステップＳ３１０で用いた数値「２」を他の数値に設定してもよい。

このように、図３に示す手順においては、最大遅延揺らぎ値Ｊmaxがある期間以上更新されなかった場合に、前回の送信周期Ｐtに対して適用した増分、すなわち現在の送信周期と前回の送信周期との差Ｊdeltaを現在の送信周期Ｐtから減算して送信周期Ｐtの値を小さくするとともに、最大遅延揺らぎ値Ｊmaxの値を更新した送信周期Ｐtの２倍の値としている。なお、図３において、回数ｃｎｔの上限値Ｘとして大きい値を指定すれば、遅延揺らぎ値が小さい値で安定した時に送信周期Ｐtの値がゆるやかに減少することとなり、上限値Ｘに小さめの値を用いれば、遅延揺らぎの値が小さい値で安定した時に送信周期Ｐtの値はすばやく減少することとなる。

送信周期調整部１０の送信周期算出部１２で算出された送信周期Ｐtは、その都度、送信周期設定部１３に設定される。送信周期調整部１０の送信周期設定部１３に設定された送信周期Ｐtは、接続監視部２０の接続監視フレーム送信制御部２１に設定される。接続監視フレーム送信制御部２１は指定された周期Ｐt、すなわち送信周期算出部１２で周期的に算出された送信周期値Ｐtに対応する周期で、接続監視フレームを周期的に送信する。また、この接続監視フレームには、送信周期調整部１０から指定された送信周期Ｐt、すなわち送信周期算出部１２で算出された送信周期値Ｐtが送信周期情報として挿入される。

他端においても同様に周期的に接続監視フレームが送信され、この接続監視フレームは管理フレームフィルタ４０で接続監視用の管理フレームとして識別された後、接続監視フレーム受信制御部２２で受信される。接続監視フレーム受信制御部２２では、図４に示す処理を実施し、接続断の検出を行う。

まず、接続監視フレーム受信制御部２２は、接続監視フレームを受信すると（ステップＳ４００）、既に接続断を検出している場合にはこの検出を解除し（ステップＳ４１０）、既存のタイマをクリアし（ステップＳ４２０）、接続監視フレーム内に含まれる送信周期情報の３．５倍の値でタイマを作動させる（ステップＳ４３０）。もし、本タイマが満了するまで次の接続監視フレームを受信できなかった場合には（ステップＳ４４０）、接続断を検出する（ステップＳ４５０）。

以上のように、本実施の形態によれば、他端で測定した遅延揺らぎ値、すなわち受信した遅延揺らぎ測定用管理フレーム内に格納された遅延揺らぎ値Ｊに基づき接続監視フレームの送信周期Ｐtを算出し、この送信周期Ｐtで接続監視フレームを周期送信するようにしているので、接続断の誤検出が起こる可能性を低下させるとともに、可能な範囲で短い送信周期を用いた高速の接続断監視が可能となる。

なお、遅延揺らぎの計測およびこれに基づく送信周期の算出は接続監視を開始する前に実施することも可能である。この場合、送信周期調整部１０の管理Ｉ／Ｆ部１１を用いて管理者が一定時間送信周期調整部１０などを動作させて遅延揺らぎの計測と送信周期の算出を実行させた後、接続監視部２０が動作を開始する形態となる。

また、接続監視部２０に対してある規定値を接続監視フレームの送信周期として設定して監視を開始した後、遅延揺らぎの測定およびこれに基づく送信周期の算出を実施し、算出された送信周期Ｐtを接続監視部２０に繰り返し使用させることで、網状態の変化に応じて適切な送信周期を用いることが可能となる。

また、送信周期調整部１０から接続監視部２０への送信周期の設定を一定時間間隔で行うことも可能である。この場合、送信周期設定部１３は内部にタイマを持ち、このタイマが満了するたびに接続監視部２０へ送信周期を伝達し、再度タイマを作動させることとなる。

また、送信周期算出部１２にて算出された送信周期の値と、それまで用いられていた送信周期の値との差が一定以内に収まっている場合は、送信周期の更新を見合わせ、差が一定以上になった場合にのみ送信周期設定部１３から接続監視部２０の接続監視フレーム送信制御部に伝達することも可能である。この場合、送信周期設定部１３に、前回接続監視フレーム送信制御部２１に伝達した送信周期値と、送信周期算出部１２から伝達される送信周期値を比較する機能が必要となる。

以上のように、本発明にかかる接続監視装置は、周期的に接続監視用フレームを他端に送信し、他端から周期的に送信される接続監視用フレームの受信間隔に基づき他端との接続断を監視する接続監視装置に有用である。

本発明にかかる接続監視装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。 送信周期算出処理手順の一例を示すフローチャートである。 送信周期算出処理手順の他の例を示すフローチャートである。 接続断検出処理手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 管理フレーム処理部
１０ 送信周期調整部
１１ 管理インタフェース部
１２ 送信周期算出部
１３ 送信周期設定部
２０ 接続監視部
２１ 接続監視フレーム送信制御部
２２ 接続監視フレーム受信制御部
２３ 接続断検出部
３０ 遅延揺らぎ測定部
４０ 管理フレームフィルタ
５０ ユーザデータ処理部
６０ 通信インタフェース

Claims (5)

1. 周期的に接続監視用フレームを他端に送信し、他端から周期的に送信される接続監視用フレームの受信間隔に基づき他端との接続断を監視するとともに、他端から間欠的に送信される送信時刻情報および他端で測定した遅延揺らぎ値を含む遅延揺らぎ測定用管理フレームの受信に基づき遅延揺らぎ値を測定し、測定した遅延揺らぎ値および送信時刻情報を含む遅延揺らぎ測定用管理フレームを間欠的に他端に送信する接続監視装置であって、
   受信した前記遅延揺らぎ測定用管理フレームに含まれる遅延揺らぎ値に基づき前記接続監視用フレームの送信周期を可変調整する送信周期調整部と、
   該送信周期調整部で調整された送信周期で前記接続監視用フレームを他端に送信する接続監視用フレーム送信手段と、
   を備えることを特徴とする接続監視装置。
2. 受信した２つの遅延揺らぎ測定用管理フレームの受信時刻と、該受信した２つの遅延揺らぎ測定用管理フレームに含まれる送信時刻情報とに基づき遅延揺らぎを測定する遅延揺らぎ測定手段と、
   該遅延揺らぎ測定手段によって測定された遅延揺らぎ値および送信時刻情報を含む遅延揺らぎ測定用管理フレームを間欠的に他端に送信する遅延揺らぎ測定用管理フレーム送信手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の接続監視装置。
3. 前記送信周期調整部は、受信した前記遅延揺らぎ測定用管理フレームに含まれる遅延揺らぎ値を、これまでの最大遅延揺らぎ値と比較し、前記遅延揺らぎ測定用管理フレームに含まれる遅延揺らぎ値が前記最大遅延揺らぎ値より大きい場合は、遅延揺らぎ測定用管理フレームに含まれる遅延揺らぎ値で最大遅延揺らぎ値を更新するとともに、最大遅延揺らぎ値が接続監視用フレームの現送信周期の所定倍よりも大きい場合、送信周期を最大遅延揺らぎ値に応じて大きく設定することを特徴とする請求項１または２に記載の接続監視装置。
4. 前記送信周期調整部は、最大遅延揺らぎ値が接続監視用フレームの現送信周期の所定倍よりも小さい場合、最大遅延揺らぎ値が所定の期間以上更新されなかった場合に、現在の送信周期と前回の送信周期との差だけ送信周期を小さく設定するとともに、最大遅延揺らぎ値を更新した送信周期の所定倍とすることを特徴とする請求項３に記載の接続監視装置。
5. 他端から周期的に送信される接続監視用フレームに含まれる、他端で送信周期を調整した送信周期情報に基づき接続断検出のためのタイマ設定値を調整する接続断検出部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４の何れかひとつに記載の接続監視装置。

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