JP2007325182A - Atm cell transfer system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ATM(Asynchrous Transfer Mode)セル転送システム、特に、P−MP(Point to Multi Point)方式を採用するATMセル転送システムにおける論理パスの制御に関する。 The present invention relates to control of a logical path in an ATM (Asynchrous Transfer Mode) cell transfer system, in particular, an ATM cell transfer system employing a P-MP (Point to Multi Point) system.
ATM通信の基本形は図4に示すとおりであり、物理的な伝送路21,22とATMスイッチ31,32の中に張った論理的な仮想パス上に53バイトのATMセルを転送する技術である。もともと、ATMはQoS(Quality of Service)機能による高信頼性を特徴とするが、ユーザ用途によっては、更なる高信頼性を付加するためATM回線の二重化を求めるケースがある。図4では、伝送路21,22によってATM回線を二重化している。
The basic form of ATM communication is as shown in FIG. 4, which is a technique for transferring 53-byte ATM cells on a logical virtual path extending between physical transmission paths 21 and 22 and
このようなATM交換機における回線や仮想パス等の通信経路二重化冗長機能は、専用のハードウェア回路や複雑なソフトウェア制御により、回線状態の監視機能・障害の検出通知機能・対向装置との連携機能・通信経路切替動作機能の4つを実装することにより実現される。この前提のもとに、多用な制御方式が提案されている。 Redundant communication path redundancy functions such as lines and virtual paths in such ATM exchanges, with dedicated hardware circuits and complex software control, function for monitoring line status, function for notifying failure detection, function for cooperating with the opposite device, This is realized by implementing four communication path switching operation functions. Based on this premise, various control methods have been proposed.
例えば、特許文献1記載の技術は、インタフェース部に、自インタフェース部の運用系仮想パスに対する予備系仮想パスを設定したペア・テーブルを設け、運用系仮想パスの障害発生を示す警報セルの受信識別時にペア・テーブルを参照して、ルーティング情報を設定したルーティング・テーブルを更新処理し予備系仮想パスへ切り替えることにより、運用系仮想パスから予備系仮想パスへの切替え時における処理負担の削減化と高速化を図っている。
For example, in the technique described in
また、特許文献2記載の技術は、データベースにパス毎の接続情報をもたせて、障害を検出した場合には、この接続情報を参照して発側のATM交換機に対して再経路設定を指示し、それが完了するとデータベースを更新することにより、現用系・予備系のいずれかの回線に障害が発生して場合でも、一時的な再ルーティングを設定し単に迂回経路を設定するのではなく、常に二重化を維持するようにしている。
The technique described in
なお、特許文献3は通信経路二重化冗長機能に関するものではないが、ATMセルフォーマットのGFCビットをマルチキャスト通信に利用する技術を記載している。
Although
通信回線を二重化し運用回線障害時に自動的に予備回線に切り替えるという回線冗長機能は、高信頼性を求められるデータ通信市場において、かねてよりニーズが高く、特にキャリアにおける必要性が非常に高い。しかし、それを実現するための、上述した従来技術では、いずれも仕組みや動作が複雑であるため、回線冗長機能の実装は装置開発コスト/納期へのインパクトが大きく、保守管理も複雑になり、導入すれば専用制御信号が回線帯域を圧迫するといった様々な問題点がある。 The line redundancy function of duplicating communication lines and automatically switching to a protection line in the event of an operational line failure has long been in need in the data communication market where high reliability is demanded, and is especially highly necessary in carriers. However, in the above-described conventional technologies for realizing this, the mechanism and operation are complicated, so the implementation of the line redundancy function has a large impact on the device development cost / delivery time, and the maintenance management is also complicated. If introduced, there are various problems such as the dedicated control signal compressing the line bandwidth.
そこで、本発明の目的は、運用回線にて障害が発生した際に、副回線に切り替えて通信の正常性を保つ回線切り替えを回線負荷無く、かつ非常にシンプルに行なうことができるATMセル転送システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ATM cell transfer system capable of switching a line to maintain a normality of communication by switching to a secondary line without a line load and in a very simple manner when a failure occurs in an operation line. Is to provide.
本発明のATMセル転送システムは、1対複数の対向装置間での同報通信に用いられるP−MPパスを1対1の対向装置間に設けて、同じVPI/VCI番号のパスを受けるATMインタフェースおよび内部論理パスを2つ以上有し、1つをNNI設定、他をUNI設定とし、UNI設定側で受けるATMセルは廃棄することを特徴とする。 The ATM cell transfer system according to the present invention provides an ATM which receives a path having the same VPI / VCI number by providing a P-MP path used for broadcast communication between one-to-multiple opposing devices between the one-to-one opposing devices. There are two or more interfaces and internal logical paths, one is set to NNI, the other is set to UNI, and ATM cells received on the UNI setting side are discarded.
そして、ATM回線上での障害発生を認識した場合に、NNI設定インタフェースをUNI設定に、1つのUNI設定インタフェースをNNI設定に変更する。 When the occurrence of a failure on the ATM line is recognized, the NNI setting interface is changed to UNI setting, and one UNI setting interface is changed to NNI setting.
より詳しくは、本発明のATMセル転送システムは、送信側ATMスイッチにおけるNNI設定の入出力インタフェース間に、1対複数の対向装置間での同報通信に用いられるP−MPパスが張られていることと、送信側ATMスイッチとP−MPパスによる2つの伝送路を介して対向する受信側ATMスイッチにおいて、出力インタフェースとの間にP−Pパスが張られている入力インタフェースをNNI設定とすることと、出力インタフェースとの間にP−Pパスが張られている入力インタフェースをUNI設定とすることと、UNI設定側で受けるATMセルは廃棄することを特徴とする。 More specifically, in the ATM cell transfer system of the present invention, a P-MP path used for broadcast communication between one-to-multiple opposing devices is extended between the NNI setting input / output interfaces in the transmission side ATM switch. And the NNI setting for the input interface in which the P-P path is extended between the output-side interface and the reception-side ATM switch facing the transmission-side ATM switch via the two transmission paths of the P-MP path. And setting the input interface having a P-P path between the output interface and the UNI setting, and discarding the ATM cell received on the UNI setting side.
そして、受信側ATMスイッチのNNI設定の入力インタフェースにおいてATM回線上での障害発生を認識した場合に、受信側ATMスイッチからのコマンドにより、NNI設定をUNI設定、UNI設定をNNI設定に切り替える。 Then, when the occurrence of a failure on the ATM line is recognized in the NNI setting input interface of the receiving side ATM switch, the NNI setting is switched to the UNI setting and the UNI setting is switched to the NNI setting by a command from the receiving side ATM switch.
本発明の第1の効果は、APSに代表される他の冗長機能と異なり、冗長状態確認・通知専用の制御信号をインタフェース間でやりとりする必要がなく、受信側で障害発生を検知したATMスイッチからATMインタフェースへコマンドを送るだけでUNI/NNIインタフェース設定を切り替えることにより、主回線から副回線への切替えができるため、通信回線に制御信号による余分な負荷を掛けることがないということである。 The first effect of the present invention is that, unlike other redundant functions represented by APS, there is no need to exchange control signals exclusively for confirmation and notification of redundancy status between interfaces, and an ATM switch that detects the occurrence of a failure on the receiving side. By switching the UNI / NNI interface setting simply by sending a command from the ATM to the ATM interface, the main line can be switched to the sub line, so that no extra load is imposed on the communication line by the control signal.
本発明の第2の効果は、ATMフォーラムで標準化されているP−MPパスやUNI/NNIセルフォーマットのGFCビット差分を利用して冗長切り替え機能を実現しているため、冗長切り替え制御専用のハードウェアが一切不要であり、ソフトウェア機能のみで簡単に回線を切り替えることができるということである。 The second effect of the present invention is that the redundant switching function is realized by using the PFC path standardized by the ATM Forum and the GFC bit difference of the UNI / NNI cell format. This means that no hardware is required, and the line can be easily switched with only the software function.
以下、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明するが、先ずATMセル転送の一般的な説明から始める。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out the invention will be described in detail below with reference to the drawings. First, a general description of ATM cell transfer will be started.
[ATMセル転送]
ATMセル転送は、ATMインタフェース間に固有の番号を付与した仮想論理パス:VPI(Virtual Path Identifier)と仮想論理チャネル:VCI(Virtual Connection Identifier)を張り、その中にATMセルを通すことで行う。ATMセルのヘッダ部にはVPI/VCIの番号が設定されており、ATM転送装置(以下、「ATMスイッチ」と記す)は、ATMセルヘッダ内のVPI/VCI番号と、張られたパスのVPI/VCIの番号を比較し、合致するパスにATMセルを送出することで宛先の回線へセルを転送することができる。
[ATM cell transfer]
ATM cell transfer is performed by extending a virtual logical path: VPI (Virtual Path Identifier) and a virtual logical channel: VCI (Virtual Connection Identifier), each of which is assigned a unique number between ATM interfaces, and passing the ATM cell therethrough. A VPI / VCI number is set in the header portion of the ATM cell, and the ATM transfer apparatus (hereinafter referred to as “ATM switch”) determines the VPI / VCI number in the ATM cell header and the VPI / VCI of the extended path. The cell can be transferred to the destination line by comparing the VCI numbers and sending the ATM cell to the matching path.
受信したATMセルのヘッダに設定されたVPI/VCI番号に該当するパスが存在しない場合には、ATMスイッチは宛先無しと判断し、受信したATMセルを廃棄する。パスには1対1で張られるP−P(Point to Point)パスと、1対複数のP−MPパス(Point to Multi-Point)パスの2種類がある。P−MPパスは、本来、同一の情報を複数の宛先に転送する同報機能のためのものであり、同じVPI/VCI番号を持つパスが複数本張られるため、ATMスイッチは該当するVPI/VCI番号を持つ全てのパスに対してセルをコピー送出する。本発明では、このP−MPパスを冗長制御に利用する。 If there is no path corresponding to the VPI / VCI number set in the header of the received ATM cell, the ATM switch determines that there is no destination and discards the received ATM cell. There are two types of paths, a one-to-one P-P (Point to Point) path and a one-to-multiple P-MP (Point to Multi-Point) path. The P-MP path is originally intended for a broadcast function for transferring the same information to a plurality of destinations, and a plurality of paths having the same VPI / VCI number are established. The cell is copied and transmitted to all paths having the VCI number. In the present invention, this P-MP path is used for redundancy control.
図4は基本的なATMセル転送システムを示す図である。ATMスイッチ31には、インタフェース33とインタフェース34およびインタフェース35の間にVPI/VCI=1/32のP−MPパスが張られている。伝送路21および22を介してATMスイッチ31と対向するATMスイッチ32には、インタフェース34に対向するインタフェース36とインタフェース38の間にVPI/VCI=1/32のP−Pパスが張られており、インタフェース35に対向するインタフェース37とインタフェース39の間にはVPI/VCI=2/32のP−Pパスが張られている。
FIG. 4 is a diagram showing a basic ATM cell transfer system. In the
インタフェース33からATMセルを受信したATMスイッチ31は、ATMセルヘッダのVPI/VCI番号が1/32であることを確認し、VPI/VCI=1/32のP−MPパスにこのATMセルをコピー転送し、インタフェース34およびインタフェース35から送出する。ATMセルはATMスイッチ32のインタフェース36とインタフェース37にて受信され、ヘッダのVPI/VCI番号が確認される。
Upon receiving the ATM cell from the interface 33, the
インタフェース36にはヘッダと同じ1/32のP−Pパスが張られているので、受信されたATMセルは、そのパスに転送されインタフェース38から送出される。一方、インタフェース37にはVPI/VCI番号が異なる2/32のP−Pパスしか無いため、ATMスイッチ32は転送先無しと判断して、受信したATMセルを廃棄する。
Since the interface 36 has the same 1/32 PP path as the header, the received ATM cell is transferred to the path and transmitted from the interface 38. On the other hand, since the interface 37 has only 2/32 P-P paths having different VPI / VCI numbers, the
[構成の説明]
ところで、ATMセルには、周知のように、UNI(User-Network Interface)セルフォーマットと、NNI(Network-Network Interface)セルフォーマットの2種類があり、ATMスイッチにもUNI/NNIそれぞれに適合するインタフェースの設定が存在する。従って、通常は、対向するATMスイッチのインタフェース設定を同一にし、UNIインタフェースにてUNIセルを、NNIインタフェースにてNNIセルを送受信する。
[Description of configuration]
By the way, as is well known, there are two types of ATM cells: a user-network interface (UNI) cell format and a network-network interface (NNI) cell format, and an ATM switch also has an interface suitable for each UNI / NNI. Exists. Therefore, normally, the interface setting of the opposing ATM switch is the same, and the UNI cell is transmitted / received via the UNI interface and the NNI cell is transmitted / received via the NNI interface.
図5(A)はUNIセルのフォーマット図、図5(B)はNNIセルのフォーマット図である。UNIセルフォーマットと、NNIセルフォーマットには一箇所異なる点がある。すなわち、UNIセルフォーマットにあるGFCビットがNNIセルフォーマットには存在せず、その部分にVPIビットが割り当てられている。従って、UNIセルフォーマットは、VPIビットが8ビット、VCIビットが16ビットであるのに対し、NNIセルフォーマットではVPIビットが12ビット、VCIビットが16ビットとなっている。 5A is a format diagram of the UNI cell, and FIG. 5B is a format diagram of the NNI cell. There is one difference between the UNI cell format and the NNI cell format. That is, the GFC bit in the UNI cell format does not exist in the NNI cell format, and the VPI bit is assigned to that portion. Therefore, the UNI cell format has 8 VPI bits and 16 VCI bits, whereas the NNI cell format has 12 VPI bits and 16 VCI bits.
図6は、NNIセルフォーマットのATMセルがUNIインタフェースに受信された時の動作を説明するための図である。上述のようなフォーマットの相違から、NNIセルフォーマットのVPIビットの上位4ビットは、UNIセルフォーマットにおけるGFCビットとして認識され、図4に示したように同種のインタフェースが対向する場合と同様に、NNIインタフェースに受信された時とはVPI番号が異なって認識されることとなる。 FIG. 6 is a diagram for explaining the operation when an ATM cell in the NNI cell format is received by the UNI interface. Due to the format differences as described above, the upper 4 bits of the VPI bit in the NNI cell format are recognized as GFC bits in the UNI cell format, and as shown in FIG. The VPI number is recognized differently from when it is received by the interface.
すなわち、図6の例のように、VPI=1055(0100 0001 1111)というNNIフォーマットのATMセルをUNIインタフェースが受信した場合、上位4ビットが認識されないためにVPI=31(0001 1111)として認識される。 That is, as in the example of FIG. 6, when the UNI interface receives an NNI format ATM cell with VPI = 1055 (0100 0001 1111), it is recognized as VPI = 31 (0001 1111) because the upper 4 bits are not recognized. The
本発明は、NNIインタフェースのP−MPパスにて同報転送されたNNIフォーマットのATMセルが、UNIインタフェースでは廃棄され、NNIインタフェースでのみ正常に受信転送されることを応用して、P−MPパスを冗長回線に利用し、UNI/NNIインタフェース設定の変更を冗長回線の切替え動作として利用するものである。 The present invention applies the fact that ATM cells in NNI format broadcast on the P-MP path of the NNI interface are discarded at the UNI interface and are normally received and transferred only at the NNI interface. A path is used for a redundant line, and a change in UNI / NNI interface setting is used as a redundant line switching operation.
図1は本発明のATMセル転送システムの構成を示すブロック図である。この基本構成は図4と同じであるが、図4における30代の参照番号は10代に変えてある。また、図4におけるインタフェース34〜37は同種のセルフォーマット対応をイメージしているが、図1では、インタフェース14〜16はNNIセルフォーマット対応、インタフェース17はUNIセルフォーマットとしている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the ATM cell transfer system of the present invention. This basic configuration is the same as in FIG. 4, but the reference numbers for the thirties in FIG. 4 have been changed to the teens. Further, the
ATMスイッチ12は、主回線にて回線障害を検出した場合に主回線/副回線を収容する両インタフェースのUNI/NNI設定を自動的に変更する機能を有し、これによって冗長回線の切り替えが実現される。すなわち、主回線を収容するインタフェース16をNNI設定からUNI設定に、副回線を収容するインタフェース17をUNI設定からNNI設定に切り替えるのである。
The
図2はインタフェース16,17およびATMスイッチ12の詳細図である。インタフェース16,インタフェース17は同構成であり、伝送路21,22からの信号を受信する信号受信部16-1,17-1と、受信された信号を終端する終端処理部16-2,17-2と、信号の正常性を確認し障害を検出する障害検出部16-3,17-3と、ATMに関する保守運用機能を実行するOAM処理部16-4,17-4とから成る。
FIG. 2 is a detailed view of the
また、ATMスイッチ12は、終端処理部16-2または終端処理部17-2からのATMセルをインタフェース18へ転送する同報転送処理部12-1と、OAM処理部16-4またはOAM処理部17-4からの保守運用情報を処理し、終端処理部16-2および終端処理部17-2に対してインタフェース設定変更命令を送信するCPU12-2と、保守者からの指示により終端処理部16-2および終端処理部17-2に対してインタフェース設定変更命令を送信するU/I制御部12-3とから成る。
The
[動作の説明]
図1において、P−MPパスを通した2本の伝送路のうち、伝送路21を主回線(運用回線)に、伝送路22を副回線(予備回線)として使用している。ATMスイッチ11の、ATMスイッチ12と対向するインタフェース14およびインタフェース15はいずれもNNIインタフェースに設定されており、そこから送出されるATMセルもNNIフォーマットである。P−MPパスおよびATMセルヘッダのVPI/VCI番号は1055/32となっている。対するATMスイッチ12は、主回線を収容するインタフェース16はNNIインタフェース、副回線を収容するインタフェース17はUNIインタフェースである。
[Description of operation]
In FIG. 1, the transmission line 21 is used as a main line (operation line) and the transmission line 22 is used as a sub line (protection line) out of two transmission lines through the P-MP path. Both the interface 14 and the interface 15 of the
ATMスイッチ12にはインタフェース16およびインタフェース17と、その宛先となるインタフェース18の間にP−Pパスが張られており、こちらもVPI/VCI番号は1055/32である。インタフェース16はNNIインタフェースであることから、ここで受信されたNNIセルはヘッダ内のVPI番号を正しく1055と読みとられ、1055/32のP−Pパスにてインタフェース18へ転送される。図2では、信号受信部16-1,終端処理部16-2から同報転送処理部12-1を経由するルートである。
In the
一方、インタフェース17はUNIインタフェースであるため、NNIセルヘッダ内のVPI番号は先に説明したように31と読みとられる。しかし、インタフェース17にVPI/VCI=31/32というパスは存在しないため、受信されたNNIセルは廃棄される。図2では、信号処理部17-1で受信されたNNIセルが終端処理部17-2で廃棄される。この様にして、主回線のみが有効となり副回線から受信するセルを廃棄するため、ATMスイッチ12内での同一セルの衝突は発生しない。
On the other hand, since the
図3は本発明のATMセル転送システムにおいて回線障害が発生した際の動作を説明する図である。主回線である伝送路21に障害が発生した場合、ATMスイッチ12のCPU12-2は、インタフェース16のOAM処理部16-4からのAIS信号(Alarm Indication Signal)またはLOS(Loss of Signal)等を受信することにより回線障害状態を認識する。そして、先ずインタフェース16をNNI設定からUNI設定に変更するためのインタフェース設定変更命令を終端処理部16-2へ送信する。続いて、インタフェース17をUNI設定からNNI設定に変更するためのインタフェース設定変更命令を終端処理部17-2へ送信する。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation when a line failure occurs in the ATM cell transfer system of the present invention. When a failure occurs in the transmission line 21 which is the main line, the CPU 12-2 of the
終端処理部16-2,17-2はインタフェース設定変更命令に従ってインタフェースを変更する。この変更順序には、ATMスイッチ12内での同一セルの衝突を回避する目的があり、両インタフェースがUNI設定となる瞬間だけはATMスイッチ12からセルを受信できない状態となるが、設定変更に有する時間は障害発生の影響時間や障害検出処理時間に比べ遙かに小さいため、無視できるものとする。
The termination processing units 16-2 and 17-2 change the interface according to the interface setting change command. This change order has the purpose of avoiding the collision of the same cell in the
設定変更を完了すると図3で示すように、NNI設定に変わったインタフェース17が伝送路22から受信するATMセルはVPI/VCI番号=1055/32と認識され1055/32のP−Pパスに正常転送される。従って、以後は伝送路22が主回線(運用回線)として使用される。
When the setting change is completed, as shown in FIG. 3, the ATM cell received from the transmission line 22 by the
一方、障害が発生した伝送路21を伝送されるATMセルは、障害によりATMスイッチ12に届かないか、または届いたとしてもUNI設定に変わったインタフェース16でVPI=31と認識されるため転送パス無しとして廃棄される。たとえ受信したATMセルヘッダが正常でなく障害で欠損していてVPI=31と認識されなかったとしても、VPI領域を8ビットしか持たないUNIセルフォーマットにおいて1055というVPI番号は存在し得ないため、ビットエラーが間違って1055に読まれ誤転送される可能性も無く、廃棄処理には一切影響を及ぼさない。
On the other hand, the ATM cell transmitted through the transmission path 21 in which the failure has occurred does not reach the
以上の説明では、障害発生時の回線切替えによる自動復旧を主目的としているが、保守管理者が、U/I制御部12-3により、UNI/NNIインタフェース設定の切替えをATMスイッチへのコマンド入力等で任意に行える。これにより、構築したネットワークに対し回線収容替え等の工事時に通信に影響を及ぼすことなく作業できるという保守機能的な使い方も可能である。 In the above description, the main purpose is automatic recovery by switching the line when a failure occurs, but the maintenance administrator inputs a command to the ATM switch to switch the UNI / NNI interface setting by the U / I control unit 12-3. Etc. As a result, it is possible to use the maintenance function so that the constructed network can be operated without affecting communication at the time of construction such as line accommodation change.
11,12 ATMスイッチ
13〜18 インタフェース
21,22 伝送路
12-1 同報転送制御部
12-2 CPU
12-3 U/I制御部
16-1,17-1 信号受信部
16-2,17-2 終端処理部
16-3,17-3 障害検出部
16-4,17-4 OAM処理部
11,12 ATM switch 13-18 interface 21,22 transmission line
12-1 Broadcast transfer control unit
12-2 CPU
12-3 U / I controller
16-1, 17-1 Signal receiver
16-2, 17-2 Termination section
16-3, 17-3 Fault detection unit
16-4, 17-4 OAM processing section
Claims (4)
前記送信側ATMスイッチと前記P−MPパスによる2つの伝送路を介して対向する受信側ATMスイッチにおいて、出力インタフェースとの間にP−Pパスが張られている入力インタフェースをNNI設定、前記出力インタフェースとの間にP−Pパスが張られている入力インタフェースをUNI設定とすることと、
前記UNI設定側で受けるATMセルは廃棄することを特徴とするATMセル転送システム。 A P-MP path used for broadcast communication between one-to-multiple opposing devices is established between the NNI-set input / output interfaces in the transmission-side ATM switch;
In the receiving-side ATM switch facing the transmitting-side ATM switch via the two transmission paths using the P-MP path, the input interface in which the PP path is extended to the output interface is set to NNI, and the output An input interface in which a P-P path is established with the interface is set to UNI setting,
An ATM cell transfer system, wherein an ATM cell received on the UNI setting side is discarded.
When a failure on the ATM line is recognized in the NNI setting input interface of the receiving side ATM switch, the NNI setting is switched to the UNI setting and the UNI setting is switched to the NNI setting by a command from the receiving side ATM switch. 4. The ATM cell transfer system according to claim 3, wherein
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