JP2017118154A - 通信装置、通信システム、冗長構成切替方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】冗長構成に用いられる装置の構成や状況にかかわらず、現用機と予備機の切替を行うことができる無線伝送装置を提供する。
【解決手段】通信装置は、互いに接続された現用機と予備機を備える通信システムのうち現用機である通信装置が、対向する通信システムへ送信するデータに、自システムにおける現用機の識別子情報と、前記対向する通信システムから受信したデータに含まれる前記対向する通信システムにおける現用機の識別子情報と、を付加する付加部と、前記対向する通信システムが自システムに送信したデータから、前記付加した自システムにおける現用機の識別子情報を抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した前記自システムにおける現用機の識別子情報に基づいて自システムにおける現用機と予備機との切り替え判定を行う切り替え判定部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置、通信システム、冗長構成切替方法、及びプログラムに関する。

無線通信の普及に伴い、無線伝送装置の故障などによって、通信の停止が起こらないように制御することが求められている。そのような課題に対し、例えば、複数の無線伝送装置を用いて冗長構成を組み、普段は現用機を用いて通信を行い、無線伝送装置の障害時には、予備機に切り替えて通信を行う技術が存在する（特許文献１参照）。

ここで、図６を用いて一般の冗長切替方式の一例について説明する。図６は、一般の冗長切替方式を示す図である。符号５１０Ａ、５１０Ｂ、は、無線伝送装置である。無線伝送装置５１０Ａ、無線伝送装置５１０Ｂは、無線通信機能を備え、対向する装置（図示せず）とデータの送受信を行う。これら、無線伝送装置５１０Ａ、無線伝送装置５１０Ｂを自局システムと呼び、自局システムとデータの送受信を行う相手側を対向局システムと呼ぶ。図６では、無線伝送装置５１０Ａが、現用機であり、無線伝送装置５１０Ｂは、予備機である。アンテナ５３０が、対向局システムの無線伝送装置が送信したデータを受信すると、カプラ５２０は、受信データを、無線伝送装置５１０Ａ、無線伝送装置５１０Ｂに出力する。現用機である無線伝送装置５１０Ａは、その受信データを光カプラ５４０−２に出力する。受信データは、その後、Ｌ２ＳＷ（Ｌ２スイッチ）５５０を介してネットワークへ伝送される。無線伝送装置５１０Ｂは、予備機であるため受信データを光カプラ５４０−２へ出力しない。また、対向局システムへデータを送信する場合、Ｌ２ＳＷ（Ｌ２スイッチ）５５０を介して送信されてきたデータを、光カプラ５４０−１は、無線伝送装置５１０Ａ、無線伝送装置５１０Ｂに出力する。現用機である無線伝送装置５１０Ａは、送信データをカプラ５２０へ出力する。送信データは、アンテナ５３０を介して対向装置へ送信される。予備機の無線伝送装置５１０Ｂは、送信データをカプラ５２０へ出力しない。

また、無線伝送装置５１０Ａ及び無線伝送装置５１０Ｂは、装置間ケーブル５５１−１及び装置間ケーブル５５１−２で接続されており、無線伝送装置５１０Ａは、装置間ケーブル５５１−１を介して、切替指示情報を装置Ｂに伝達し、無線伝送装置５１０Ｂは、装置間ケーブル５５１−２を介して、切替指示情報を装置Ａに伝達することができる。切替指示情報とは、例えばどちらの無線伝送装置を現用機にして、どちらの装置を予備機にするかといった情報である。この切替指示情報を交換することで、無線伝送装置５１０Ａ及び無線伝送装置５１０Ｂは、現用機と予備機の切り替えを行うことができる。また、無線伝送装置５１０Ａなどの各無線伝送装置は、対向装置から受信したデータに異常を検出すると、障害を検出したことを示すＲＤＩ（Remote Defect Indication）フレームを対向局システムに送信する機能を備えている。なお、このＲＤＩフレームには、障害を検出したデータを送信した局における現用機の識別子情報が含まれている。

次に、現用機である無線伝送装置５１０Ａで、送信時に障害が生じた場合を例に、現用機と予備機を切替える動作について説明する。まず、無線伝送装置５１０Ａで送信時に障害があると、対向局システムの無線伝送装置が、無線伝送装置５１０Ａから受信したデータの異常を検出する。異常を検出した対向局システムの無線伝送装置は、障害を検出したことを示すＲＤＩフレームを無線伝送装置５１０Ａ、無線伝送装置５１０Ｂに対して送信する。自局システムでは、無線伝送装置５１０Ａ及び無線伝送装置５１０Ｂが、ＲＤＩフレームを受信し、ＲＤＩフレームに含まれる現用機の識別子情報から、無線伝送装置５１０Ａが現用機であること、および無線伝送装置５１０Ａが送信したデータに異常が有ったことを把握する。このとき装置Ａは、自装置に障害が発生したかどうかを判断し、例えば送信回路において障害が発生したことを検出すると、装置間ケーブル５５１−１を介して、無線伝送装置５１０Ａの障害発生及び現用機を無線伝送装置５１０Ｂに切替指示情報を無線伝送装置５１０Ｂに伝達する。すると、無線伝送装置５１０Ｂは、自装置を現用機に切り替え、無線伝送装置５１０Ａは、自装置を予備機に切り替える。

次に、装置間ケーブル５５１−１や装置間ケーブル５５１−２に障害が発生した場合における、一般の切替方式について説明する。この場合、無線伝送装置５１０Ａ及び無線伝送装置５１０Ｂは、一旦、現用機となるように制御される。無線伝送装置５１０Ａ及び無線伝送装置５１０Ｂの両方が現用機となると、無線伝送装置５１０Ａに加え、今まで予備機であった無線伝送装置５１０Ｂも、カプラ５２０に送信データを出力するようになる。ここで、カプラ５２０が、例えば、無線伝送装置５１０Ａから取得した送信信号と、無線伝送装置５１０Ｂから取得した送信信号とを同じ強度で結合するように制御されている場合、送信データを受信した対向局システムは、それまで受信していた信号の強度に比べ、信号強度が増加したことから異常を検出することができる。そして対向局システムの無線伝送装置は、ＲＤＩフレームを無線伝送装置５１０Ａ、無線伝送装置５１０Ｂに対し送信する。そして、無線伝送装置５１０Ａ及び無線伝送装置５１０Ｂは、ＲＤＩフレームから障害を検知し、ＲＤＩフレームに含まれる現用機の識別子情報に従って、無線伝送装置５１０Ａが現用機であることを把握するが、この例の場合、上述した送信回路の障害の場合と異なり、装置間接続ケーブルの障害であって、無線伝送装置５１０Ａの障害ではない。無線伝送装置５１０Ａは、接続間ケーブル障害であって、送受信機能などの障害でないことを把握すると、無線伝送装置５１０Ａを、そのまま現用機として稼働し、一方、一旦、現用機となった無線伝送装置５１０Ｂは、自装置を予備機に切り替える。

国際公開第２０１２／１６０８２６号

ところで、上述の例では、無線伝送装置５１０Ａから取得した送信信号と、無線伝送装置５１０Ｂから取得した送信信号とを同じ強度で結合する場合を挙げたが、装置間ケーブル５５１−１又は５５１−２に障害が生じた場合、カプラ５２０の動作が、一方の装置からの送信信号の強度を減衰させて、他の装置からの送信信号と結合させるように制御される場合がある。そのような場合は、受信信号の強度の変化がそれほど大きくならず、対向局システムの無線伝送装置では受信データの信号強度から異常を検出できない場合がある。その場合、対向局システムの無線伝送装置は、ＲＤＩフレームを自局システムへ送信しない。すると、自局システムでは、ＲＤＩフレームを受信することができず、無線伝送装置５１０Ａ及び無線伝送装置５１０Ｂの両方が現用機となる状態が続くことになる。すると、例えば、データ受信時において、無線伝送装置５１０Ａに加え、無線伝送装置５１０Ｂも受信データを光カプラ５４０−２へ出力することになる。すると、光カプラ５４０−２で不具合が生じ、Ｌ２ＳＷ５５０以降に受信データが伝送されなくなる等の問題が生じることがある。
このように一般の切替方式では、冗長構成に用いられる装置の構成や状況によっては、障害を検出できず、現用機と予備機の切り替えができない場合があった。また、特許文献１には、このような問題に対する技術の開示が無い。

そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる通信装置、通信システム、冗長構成切替方法、及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明は、上述の課題を解決すべくなされたもので、互いに接続された現用機と予備機を備える通信システムのうち現用機である通信装置が、対向する通信システムへ送信するデータに、自システムにおける現用機の識別子情報と、前記対向する通信システムから受信したデータに含まれる前記対向する通信システムにおける現用機の識別子情報と、を付加する付加部と、前記対向する通信システムが自システムに送信したデータから、前記付加した自システムにおける現用機の識別子情報を抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した前記自システムにおける現用機の識別子情報に基づいて自システムにおける現用機と予備機との切り替え判定を行う切り替え判定部と、を備えることを特徴とする通信装置である。

また本発明は、互いに接続された現用機と予備機を備える通信システムのうち現用機である通信装置が、対向する通信システムへ送信するデータに、自システムにおける現用機の識別子情報と、前記対向する通信システムから受信したデータに含まれる前記対向する通信システムにおける現用機の識別子情報と、を付加する付加部と、前記対向する通信システムが自システムに送信したデータから、前記付加した自システムにおける現用機の識別子情報を抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した前記自システムにおける現用機の識別子情報に基づいて自システムにおける現用機と予備機との切り替え判定を行う切り替え判定部と、を備えることを特徴とする第一の通信装置と第二の通信装置とを備え、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置とは、対向する通信システムから受信した受信データに含まれる自システムにおける現用機の識別子情報に基づいて自システムにおける現用機と予備機との切り替え制御を行うことを特徴とする通信システムである。

また本発明は、互いに接続された現用機と予備機を備える通信システムのうち現用機である通信装置が、対向する通信システムへ送信するデータに、自システムにおける現用機の識別子情報と、前記対向する通信システムから受信したデータに含まれる前記対向する通信システムにおける現用機の識別子情報と、を付加し、前記対向する通信システムが自システムに送信したデータから、前記付加した自システムにおける現用機の識別子情報を抽出し、前記抽出した前記自システムにおける現用機の識別子情報に基づいて自システムにおける現用機と予備機との切り替え判定を行うことを特徴とする通信装置の冗長構成切替方法である。

また本発明は、互いに接続された現用機と予備機を備える通信システムのうち現用機又は予備機のうち少なくとも一方の通信装置のコンピュータを、対向する通信システムへ送信するデータに、自システムにおける現用機の識別子情報と、前記対向する通信システムから受信したデータに含まれる前記対向する通信システムにおける現用機の識別子情報と、を付加する手段、前記対向する通信システムが自システムに送信したデータから、前記付加した自システムにおける現用機の識別子情報を抽出する手段、前記抽出した前記自システムにおける現用機の識別子情報に基づいて自システムにおける現用機と予備機との切り替え判定を行う手段、として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、冗長構成に用いられる装置の構成や状況にかかわらず、現用機と予備機の切替を行うことができる。

本発明の第一の実施形態による無線伝送装置の最小構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態による送受信データに多重された切替制御情報を示す図である。 本発明の第一の実施形態による無線伝送装置の具体的な構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態による無線伝送システムの構成の一例を示す図である。 本発明の第一の実施形態による無線伝送装置の処理フローを示す図である。 一般の冗長切替方式を示す図である。

＜第一の実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による無線伝送装置を図１〜図５を参照して説明する。
図１は、第一の実施形態による無線伝送装置の最小構成を示す図である。
図２は、第一の実施形態による送受信データに多重された切替制御情報を示す図である。
この図において、符号１００は、無線伝送装置１００を表している。図１に示す通り、無線伝送装置１００は、無線フレーム抽出部１１と、切替制御部１２と、無線フレーム多重部１４とを少なくとも備えている。無線伝送装置１００は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えたコンピュータである。無線伝送装置１００は、対向局システムの無線伝送装置から無線通信によって送信されたデータを受信し、有線ネットワークへその受信データを伝達したり、逆に、有線接続されたネットワークから送信されたデータを、無線通信によって対向局システムの無線伝送装置へ送信する機能を有している。
無線フレーム抽出部１１は、対向局システムの無線伝送装置から受信したデータから現用機及び予備機の切り替え制御に関する情報を抽出し、切替制御部１２に出力する。例えば、受信データがＲＤＩフレームである場合、無線フレーム抽出部１１は、ＲＤＩフレームから自局システムにおける現用機の識別子情報を切替制御部１２へ出力する。また、受信データが通常の受信データである場合、無線フレーム抽出部１１は、受信データに含まれる切替制御情報を抽出して切替制御部１２へ出力し、切替制御情報以外の情報を、後述する光送信部１８へ出力する。

ここで、図２を用いて本実施形態の送受信データに含まれる切替制御情報について説明する。図２は、送受信データのデータ構造を示している。第一の実施形態に係る送受信データは、切替制御情報と一般の無線通信に用いられる無線フレームを構成する情報とからなる。切替制御情報は、送受信データの先頭に格納されていて（符号３１〜３３）、一般的な無線フレームがそれに続いて格納されている（符号３４）。切替制御情報に含まれる切替発生情報３１は、このデータを送信した対向局システムにおいて、現用機と予備機の切り替えが生じたかどうかや、現用機と予備機とを接続する装置間ケーブルに障害があったかどうかを示す情報である。例えば、現用機と予備機の切り替えが発生すると、切替発生情報３１には「１」が設定され、送信元の対向局システムにおいて接続ケーブルに障害があると、切替発生情報３１には「２」が設定され、そのどちらも発生していないときは「０」が設定される。送信先現用機ＩＤ３２は、このデータを送信した無線伝送装置にとっての対向局システムの現用機を示す識別子情報である。このデータを受信した側のシステムにおいては、受信データの送信先現用機ＩＤ３２を参照して、自局システムにおける現用機がどちらであるかを判断することができる。送信元現用機ＩＤ３３は、このデータを送信した局における現用機の識別子情報である。一般データ３４は、一般に使用されている無線フレームである。一般データ３４には、送信先や送信元のアドレスやユーザが送受信した情報が含まれている。

切替制御部１２は、無線フレーム抽出部１１から切替制御情報を取得して、自局システムにおける現用機と予備機の切り替えを制御する。また、切替制御部１２は、自装置の送受信の障害を検出することができる。例えば、自装置における受信に障害が発生すると、後述する無線受信部１０が、障害発生を示す信号を切替制御部１２に出力する。切替制御部１２が受信障害を検出すると、自装置を予備機となるように制御する。また、後述するように、現用機と予備機とは装置間接続ケーブルで接続されており、切替制御部１２は、この装置間接続ケーブルの障害を検出することもできる。例えば現用機と予備機が所定時間ごとに通信し、その通信が途絶えると装置間接続ケーブルに障害が発生したと判断する。また、切替制御部１２は、送信データに対して付加する切替制御情報を、無線フレーム多重部１４へ出力する。
無線フレーム多重部１４は、後述する光受信部１５から対向局システムの無線伝送装置へ送信する一般データ３４を取得し、そのデータに切替制御部１２から取得した切替制御情報を付加し、後述する無線送信部１３へ出力する。また、無線フレーム多重部１４は、後述する無線受信部１０が、受信データについて異常を検出すると、その検出した異常の内容などに基づいてＲＤＩフレームを生成し、後述する無線送信部１３へ出力する。

図３は、第一の実施形態による無線伝送装置の具体的な構成を示す図である。
図３に示す通り、無線伝送装置１００は、無線受信部１０と、無線フレーム抽出部１１と、切替制御部１２と、無線送信部１３と、無線フレーム多重部１４と、光受信部１５と、制御フレーム送信部１６と、制御フレーム受信部１７と、光送信部１８と、を備えている。以下に、既に説明した無線フレーム抽出部１１、切替制御部１２、無線送信部１３以外の各機能部について説明する。なお、無線伝送装置１００は現用機であって、予備機であるもう一台の無線伝送装置１００Ｂと装置間ケーブル１６０−１、１６０−２で接続されているものとする。
無線受信部１０は、対向局システムの無線伝送装置が送信したデータを受信し、無線フレーム抽出部１１へ出力する。
無線送信部１３は、無線フレーム多重部１４が切替制御情報を付加した送信データを対向局システムへ送信する。無線送信部１３は、切替制御部１２の指示により、データの送信を行わない状態（ｍｕｔｅ状態）と、送信を行う状態（ａｃｔｉｖｅ状態）とに切り替わることができる。現用機における無線送信部１３は、ａｃｔｉｖｅ状態になっており、予備機における無線送信部１３は、ｍｕｔｅ状態になっている。切替制御部１２が無線伝送装置１００を現用機に切り替える場合、無線送信部１３にａｃｔｉｖｅ状態となるように指示する。逆に切替制御部１２が無線伝送装置１００を予備機に切り替える場合、無線送信部１３にｍｕｔｅ状態となるように指示する。
光受信部１５は、無線伝送装置１００に接続されたネットワークから対向局システムの無線伝送装置へ送信するデータの光信号を取得し、その光信号を電気信号に変換して無線フレーム多重部１４へ出力する。
制御フレーム送信部１６は、切替制御部１２から切替指示情報を取得し、予備機の制御フレーム受信部１７に切替指示情報を出力する。切替指示情報には、自局システムにおいて現用機である装置の識別子情報や、現用機と予備機を切り替えるよう指示する情報などが含まれている。
制御フレーム受信部１７は、予備機の制御フレーム送信部１６から切替指示情報を取得し、切替制御部１２に切替指示情報を出力する。切替制御部１２は、取得した切替指示情報に基づいて現用機、予備機の切り替えを行う。
光送信部１８は、無線フレーム抽出部１１から取得した受信データを、電気信号から光信号に変換して、無線伝送装置１００に接続されたネットワークへ出力する。光送信部１８は、切替制御部１２の指示により、データの送信を行わない状態（ｍｕｔｅ状態）と、送信を行う状態（ａｃｔｉｖｅ状態）とに切り替わることができる。現用機における光送信部１８は、ａｃｔｉｖｅ状態になっており、予備機における光送信部１８は、ｍｕｔｅ状態になっている。切替制御部１２が無線伝送装置１００を現用機に切り替える場合、光送信部１８にａｃｔｉｖｅ状態となるように指示する。逆に切替制御部１２が無線伝送装置１００を予備機に切り替える場合、光送信部１８にｍｕｔｅ状態となるように指示する。
記憶部１９は、受信データの切替制御情報に含まれる送信先現用機ＩＤ３２、送信元現用機ＩＤ３３を記憶している。

図４は、第一の実施形態による無線伝送システムの構成の一例を示す図である。
無線伝送システム１において、無線伝送装置１００Ａと無線伝送装置１００Ｂとは、装置間ケーブル１６０−１、１６０−２で接続されている。また、無線伝送装置１００Ａ及び無線伝送装置１００Ｂは、光カプラ１４０−１、１４０−２と接続されている。光カプラ１４０−１及び光カプラ１４０−２は、Ｌ２ＳＷ１５０と接続されている。また、無線伝送装置１００Ａ及び無線伝送装置１００Ｂは、カプラ１２０と接続されており、カプラ１２０は、アンテナ１３０と接続されている。以下の説明において、無線伝送装置１００Ａ及び無線伝送装置１００Ｂを、第一の通信システムと呼ぶ。
無線伝送装置１００Ｃ及び無線伝送装置１００Ｄは、無線伝送路を介して第一無線システムと対向している。以下において、これらを第二の通信システムと呼ぶ。第二の通信システム側の構成は、第一の通信システムと同様である。つまり、無線伝送装置１００Ｃと無線伝送装置１００Ｄとは、接続間ケーブル２５１−１、２５１−２で接続される。無線伝送装置１００Ｃ及び無線伝送装置１００Ｄは、光カプラ１４１−１、１４１−２と接続され、光カプラ１４１−１及び１４１−２は、Ｌ２ＳＷ１５１と接続されている。また、無線伝送装置１００Ｃ及び無線伝送装置１００Ｄは、カプラ１２１と接続され、カプラ１２１は、アンテナ１３１と接続されている。
また、第一の通信システム及び第二の通信システムにおいて、無線伝送装置１００Ａと無線伝送装置１００Ｃとは、現用機で、無線伝送装置１００Ｂと無線伝送装置１００Ｄとは、予備機であるものとする。また、無線伝送装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、図２で例示した構成を有しているものとする。

図４を用いて、無線伝送システム１における送受信の動作について説明する。なお、例えば、無線伝送装置１００Ａの各機能部には符号の後にＡを付して表記し、他の無線伝送装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄについても同様に表記するものとする。
まずデータ受信時の動作について説明する。アンテナ１３０が、第二の通信システムのアンテナ１３１が送信したデータを受信し、カプラ１２０へ出力する。カプラ１２０は、受信データを、無線伝送装置１００Ａ、１００Ｂに出力する。以下、無線伝送装置１００Ａの動作について説明する。特に記載しない限り、無線伝送装置１００Ｂの動作は、無線伝送装置１００Ａの動作と同様である。無線受信部１０Ａは、第二の通信システムの無線伝送装置１００Ｃが送信したデータを受信し、無線フレーム抽出部１１Ａへ出力する。無線フレーム抽出部１１Ａは、切替制御情報を切替制御部１２Ａに出力し、一般データ３４を光送信部１８Ａへ出力する。切替制御部１２Ａは、切替制御情報を記憶部１９Ａに記録する。光送信部１８Ａは、無線フレーム抽出部１１Ａから取得した一般データ３４を、電気信号から光信号に変換して、光カプラ１４０−２へ出力する。受信データは、Ｌ２ＳＷ１５０を介してネットワークへ伝送される。無線伝送装置１００Ｂにおいては、切替制御部１２Ｂの指示により、光送信部１８Ｂはｍｕｔｅ状態となっているので、光送信部１８Ｂは、受信データの光カプラ１４０−２への出力を行わない。

次に送信時について説明する。光カプラ１４０−１は、Ｌ２ＳＷ１５０を介してネットワークから送信されたデータを、光受信部１５Ａへ出力する。光受信部１５Ａは、第二の通信システムの無線伝送装置１００Ｃへ送信するデータを光信号から電気信号に変換して無線フレーム多重部１４Ａへ出力する。切替制御部１２Ａは、切替制御情報を記憶部１９Ａから読み出し、無線フレーム多重部１４Ａに出力する。無線フレーム多重部１４Ａは、光受信部１５Ａから取得したデータ（一般データ３４）に、切替制御部１２Ａから取得した切替制御情報を多重し、送信データを生成する。多重とは、一般のフレーム構造の先頭に、図２で例示した切替制御情報を付加することをいう。そして無線フレーム多重部１４Ａは、生成した送信データを無線送信部１３Ａに出力する。無線送信部１３Ａは、そのデータをカプラ１２０へ出力する。送信データは、アンテナ１３０を介して第二の通信システムへ送信される。無線伝送装置１００Ｂにおいては、切替制御部１２Ｂの指示により、無線送信部１３Ｂはｍｕｔｅ状態となっているので、無線送信部１３Ｂは、受信データのカプラ１２０への出力を行わない。

図５は、第一の実施形態による現用機と予備機の切り替え動作の処理フローの一例である。この図を用いて、図４で例示した無線伝送システム１における現用機と予備機との切り替え動作について説明する。前提として、この処理フロー図は、第二の通信システムの無線伝送装置１００Ｃが送信したデータを、第一の通信システムにおいて無線伝送装置１００Ａ、無線伝送装置１００Ｂが受信する場面であって、無線伝送装置１００Ａ、無線伝送装置１００Ｂにおける処理を示している。
まず、第一の通信システムの無線伝送装置１００Ａ及び１００Ｂで、無線受信部１０Ａ，１０Ｂが、第二の通信システムの現用機である無線伝送装置１００Ｃから送信されたデータを受信する。そして、無線フレーム抽出部１１Ａ、１１Ｂは、無線受信部１０Ａ、１０Ｂから受信データを取得し、そのデータがＲＤＩフレームかどうかを、例えばフレームのヘッダ部の所定の位置に格納された情報などに基づいて判定する（ステップＳ１）。受信データがＲＤＩフレームであれば（ステップＳ１＝Ｙｅｓ）、無線フレーム抽出部１１Ａ、１１Ｂは、受信データを切替制御部１２Ａ、１２Ｂへ出力する。以下、無線伝送装置１００Ａでの動作を記述する。特に断りのない限り、無線伝送装置１００Ｂにおける動作も同様である。

切替制御部１２Ａは、ＲＤＩフレームに含まれる第一の通信システムの現用機の識別子情報を読み取る。以下、この無線伝送装置１００Ａの識別子情報を「装置Ａ」とする。また、他の無線伝送装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄについても同様であるとする。
切替制御部１２Ａは、ＲＤＩフレームに含まれる現用機を示す識別子情報が「装置Ａ」かどうかを判定する（ステップＳ２）。この例の場合、第一の通信システムの現用機は、無線伝送装置１００Ａであるから、ＲＤＩフレームには、「装置Ａ」が含まれている。その場合（ステップＳ２＝Ｙｅｓ）、切替制御部１２Ａは、ＲＤＩフレームを受信したことから、第二の通信システムが、第一の通信システムからの送信データについて何らかの障害を検出したことを把握する。また、切替制御部１２Ａは、ＲＤＩフレームから「装置Ａ」を読み取ると、現用機である無線伝送装置１００Ａに送受信障害が発生していないかどうかを判定する（ステップＳ３）。一時的なノイズ等の影響で第一の通信システムからの送信データに異常が発生したことにより、第二の通信システムがＲＤＩフレームを送信してくる場合も考えられるため、障害の発生を確認するものである。

上述のとおり、切替制御部１２Ａは、無線受信部１０や無線送信部１３からの障害発生通知を受けることで、無線伝送装置１００Ａの送受信障害を検出することができる。切替制御部１２Ａは、ＲＤＩフレームが示す通り、現用機である自装置における送受信障害の発生を検出すると（ステップＳ３＝Ｙｅｓ）、無線伝送装置１００Ａを予備機に切り替え、無線伝送装置１００Ｂを現用機に切り替えるように制御する（ステップＳ４）。より詳細には、まず、切替制御部１２Ａは、切替指示を制御フレーム送信部１６Ａへ出力する。制御フレーム送信部１６Ａは、切替後の現用機「装置Ｂ」及び現用機の切り替えを指示する情報を、装置間ケーブル１６０−１を介して、無線伝送装置１００Ｂの制御フレーム受信部１７Ｂへ出力する。無線伝送装置１００Ｂでは、制御フレーム受信部１７Ｂが、制御フレーム送信部１６Ａから取得した切り替えを指示する情報を、切替制御部１２Ｂに出力する。切替制御部１２Ｂは、無線送信部１３Ｂ、光送信部１８Ｂに対してａｃｔｉｖｅ状態となるよう指示を行い、無線伝送装置１００Ｂが現用機となるように制御する。一方、無線伝送装置１００Ａでは、切替制御部１２Ａが、無線送信部１３Ａ、光送信部１８Ａに対してｍｕｔｅ状態となるよう指示を行い、無線伝送装置１００Ａが予備機となるように制御する。
また、このとき、切替制御とは別に、切替制御部１２Ａは、記憶部１９に現用機と予備機の切り替えが発生したことを記録する。また、切替制御部１２Ａは、記憶部１９に、新たに現用機となった無線伝送装置の識別子情報（「装置Ｂ」）を記録する。無線伝送装置１００Ｂにおいても同様に、切替制御部１２Ｂが、記憶部１９Ｂに現用機の切り替えの発生と新たに現用機となった装置の識別子情報（「装置Ｂ」）を記録する。無線フレーム多重部１４Ｂは、次回のデータ送信時に、この記録した記録した切り替えが発生したことを示す情報を、送信データの切替発生情報３１に、また、記録した第一の通信システムの現用機の識別子情報を送信データの送信元現用機ＩＤ３３に、それぞれ設定する。

また、ステップＳ３において、切替制御部１２Ａが、無線伝送装置１００Ａの送受信障害を検出しなかった場合（ステップＳ３＝Ｎｏ）、切替制御部１２Ａは切替制御を行わず（ステップＳ５）、無線伝送装置１００Ａを現用機としたまま運用を続ける。
また、この例では、現用機が、無線伝送装置１００Ａである場面を例に説明を行ったが、現用機が、無線伝送装置１００Ｂである場合、ＲＤＩフレームに含まれる現用機を示す識別子情報は「装置Ｂ」である。その場合（ステップＳ２＝Ｎｏ）、ステップＳ３と同様に、切替制御部１２Ｂは、無線伝送装置１００Ｂに送受信障害が発生していないかどうかを判定する（ステップＳ６）。障害が発生していると判断した場合（ステップＳ６＝Ｙｅｓ）、切替制御部１２Ｂは、現用機を切り替え、現用機が無線伝送装置１００Ａとなるように制御する（ステップＳ７）。障害が発生していない判断した場合（ステップＳ６＝Ｎｏ）、切替制御部１２Ｂは、切替を行わず、無線伝送装置１００Ｂを現用機としたまま運用を続ける（ステップＳ８）。また、切替制御とは別に、切替制御部１２Ｂが、切替の発生と切替後の現用機の識別子情報を記憶部１９Ｂに記録する。切替制御部１２Ａも同様である。

次に、無線受信部１０Ａ，１０Ｂが受信したデータがＲＤＩフレームでない場合（ステップＳ１＝Ｎｏ）について説明する。この場合、無線フレーム抽出部１１Ａ、１１Ｂは、受信データから切替制御情報（切替発生情報３１、送信先現用機ＩＤ３２、送信元現用機ＩＤ３３）を抽出し、切替制御部１２Ａ，１２Ｂへ出力する。以下、無線伝送装置１００Ａでの動作を例に説明するが、無線伝送装置１００Ｂについても同様である。まず、切替制御部１２Ａは、抽出した切替発生情報３１を参照し、第二の通信システム（無線伝送装置１００Ｃ，１００Ｄ）で現用機と予備機の切り替えがや装置間ケーブル障害が発生したかどうかを判定する（ステップＳ９）。切替発生情報３１に切り替えの発生（切替発生情報３１＝「１」）や装置間ケーブルの障害を示す値（切替発生情報３１＝「２」）が設定されていれば（ステップＳ９＝Ｙｅｓ）、切替制御部１２Ａは、次に抽出した送信元現用機ＩＤ３３の値を参照し、第二の通信システムにおける現用機の識別子情報を取得する。そして、切替制御部１２Ａは、送信元現用機ＩＤ３３が例えば「装置Ｃ」であるかどうかを判定する（ステップＳ１０）。送信元現用機ＩＤ３３が「装置Ｃ」である場合（ステップＳ１０＝Ｙｅｓ）、切替制御部１２Ａは、第二の通信システムの現用機の識別子情報「装置Ｃ」を、例えば第二の通信システムの識別子情報に対応付けて自装置が備える記憶部１９Ａに記録する（ステップＳ１１）。また、送信元現用機ＩＤ３３が「装置Ｄ」である場合（ステップＳ１０＝Ｎｏ）、切替制御部１２Ａは、第二の通信システムの現用機の識別子情報「装置Ｄ」を、第二の通信システムの識別子情報に対応付けて自装置の記憶部に記録する（ステップＳ１２）。無線フレーム多重部１４は、次回のデータ送信時に、この記録した第二の通信システムの現用機の識別子情報を、送信データの送信先現用機ＩＤ３２に設定する。

次にステップＳ９において、切替発生情報３１に切り替えの発生を示す値が設定されていない（切替発生情報３１＝「０」）場合（ステップＳ９＝Ｎｏ）及び、ステップＳ９＝ＹｅｓであってステップＳ１０〜ステップＳ１２の処置が終了した場合、について説明する。これらの場合、切替制御部１２Ａは、自装置の送受信に障害が生じたかどうかを無線受信部１０などからの障害発生を示す信号の有無により判定する（ステップＳ１３）。障害が発生したと判定した場合（ステップＳ１３＝Ｙｅｓ）、切替制御部１２Ａは、現用機と予備機を切り替えるように制御する（ステップＳ１４）。制御の詳細については、上述のステップＳ４で説明したとおりである。切替が生じると、切替制御部１２Ａが、切替が生じたことと、切替後の現用機の識別子情報を記憶部１９Ａに記録する。
障害の発生を検出しなかった場合（ステップＳ１３＝Ｎｏ）、切替制御部１２Ａは、装置間ケーブル１６０−１及び１６０−２にて障害が発生したかどうかを判定する（ステップＳ１５）。既に述べたとおり、切替制御部１２は、自装置の送受信の障害以外にも、接続間ケーブルの障害が発生したかどうかを検出することができる。
接続間ケーブルの障害を検出した場合（ステップＳ１５＝Ｙｅｓ）、切替制御部１２Ａは、受信データの送信先現用機ＩＤ３２に設定されている識別子情報が自装置を示していれば自装置（無線伝送装置１００Ａ）をそのまま現用機として運用する。また、切替制御部１２Ａは、受信データの送信先現用機ＩＤ３２に設定された識別子情報が自装置を示していなければ、自装置が予備機となるように制御する。なお、接続間ケーブルの障害が発生した場合、無線伝送装置１００Ａ、１００Ｂそれぞれの備える切替制御部１２Ａ、切替制御部１２Ｂは、一旦、それぞれの自装置が、現用機となるように制御する。その後、切替制御部１２Ａが上述した送信先現用機ＩＤ３２に基づく切替制御を行う。
また、無線伝送装置１００Ｂでは、切替制御部１２Ｂが、受信データに含まれている送信先現用機ＩＤ３２の値を参照し、自装置を示していれば、自装置（無線伝送装置１００Ｂ）をそのまま現用機として運用し、自装置を示していなければ、自装置が予備機となるように制御する。このように、接続間ケーブルの障害が発生した場合は、それぞれの装置の切替制御部１２が、独立して、それぞれの装置の現用機と予備機の切替制御を行う（ステップＳ１６）。

また、接続間ケーブルの障害を検出した場合、現用機と予備機の切り替え制御とは別に、切替制御部１２Ａは、現用機の切り替えが生じたか否かにかかわらず、装置間ケーブル障害が発生したことを記憶部１９Ａに記録する。無線フレーム多重部１４は、次回のデータ送信時に、この記録した情報を、送信データの切替発生情報３１に設定する。この情報を受け取った第二の通信システムの無線伝送装置１００Ｃでは、切替制御部１２Ｃが、無線フレーム抽出部１１Ｃによって抽出された切替制御情報の切替発生情報３１を参照し、無線伝送装置１００Ａと無線伝送装置１００Ｂの間の装置間接続ケーブルに障害が発生したことを把握し、記憶部１９Ｃに第一の通信システムの識別子情報と対応付けて記録された第一の通信システムの現用機の識別子情報を、今回取得した受信データに含まれる送信元現用機ＩＤ３３の値で更新する。無線伝送装置１００Ｄにおいても同様である。そして、無線伝送装置１００Ｃが次回、無線伝送装置１００Ａ，１００Ｂに対してデータを送信するときには、切替制御部１２Ｃがこの更新した値を記憶部１９Ｃから読み出して、無線フレーム多重部１４Ｃへ出力する。無線フレーム多重部１４Ｃは、切替制御部１２Ｃから取得した値を、送信データに多重する切替制御情報の送信先現用機ＩＤ３２に設定する。同様に無線フレーム多重部１４Ｃは、記憶部１９Ｃに記録された第二の通信システムの現用機の識別子情報「装置Ｃ」を送信元現用機ＩＤ３３に設定し、切替発生情報３１に装置間ケーブルの障害の有無を示す情報を設定する。そして、無線送信部１３Ｃが、このデータを送信する。このように、第一の通信システムと第二の通信システムがデータ送受信の度に、第一の通信システムと第二の通信システムの現用機の識別子情報を交換する。

また、接続間ケーブルの障害を検出しない場合（ステップＳ１５＝Ｎｏ）、切替制御部１２Ａは、現用機と予備機の切り替えを行わず、現状のまま運用を続ける（ステップＳ１７）。
以上で本処理フローは終了する。

次に、無線伝送装置１００Ａにおいて、送信障害、受信障害、装置間ケーブル障害が生じた場合を例に、切り替え動作について説明する。
＜送信障害の場合＞
まず、無線伝送装置１００Ａにおいて、送信障害が生じたとする。すると無線伝送装置１００Ｃでは、無線受信部１０Ｃが受信したデータに基づいて異常を検出し、どの様な異常が検出されたか等の情報と共にＲＤＩフレーム作成指示を、無線フレーム多重部１４Ｃに対して行う。無線フレーム多重部１４Ｃは、無線受信部１０Ｃから取得した障害情報や、切替制御部１２Ｃから取得した無線フレーム抽出部１１Ｃが抽出した送信先現用機ＩＤ３２を用いてＲＤＩフレームを生成する。そして、無線送信部１３Ｃが、ＲＤＩフレームを第一の通信システム（無線伝送装置１００Ａ、１００Ｂ）に対して送信する。第一の通信システムでは、無線受信部１０Ａが、受信データがＲＤＩフレームであると判定し（ステップＳ１＝Ｙｅｓ）、無線フレーム抽出部１１ＡへＲＤＩフレームを出力する。切替制御部１２Ａは、ＲＤＩフレームを無線フレーム抽出部１１Ａから取得し、ＲＤＩフレームに含まれる現用機を示すＩＤが「装置Ａ」であることを判定する（ステップＳ２＝Ｙｅｓ）。また、切替制御部１２Ａは、現用機である無線伝送装置１００Ａに送受信障害が発生していないかかどうかを判断する（ステップＳ３）。切替制御部１２Ａは、現用機である自装置に送受信障害が発生していることを検出すると（ステップＳ３＝Ｙｅｓ）、無線伝送装置１００Ａを予備機に切り替え、無線伝送装置１００Ｂを現用機に切り替えるように制御する（ステップＳ４）。このように送信障害が発生した場合、図５の処理フローで説明した手順で現用機と予備機の切り替えが可能である。

＜受信障害の場合＞
まず、無線伝送装置１００Ａにおいて、受信障害が生じたとする。切替制御部１２Ａは、自装置での受信に障害が生じたかどうかを判定する（ステップＳ１３）。障害が発生したと判定した場合（ステップＳ１３＝Ｙｅｓ）、切替制御部１２Ａは、現用機と予備機を切り替えるように制御する（ステップＳ１４）。このように受信障害が発生した場合、図５の処理フローで説明した手順で現用機と予備機の切り替えが可能である。

＜装置間ケーブル障害の場合＞
まず、装置間ケーブル１６０−１又は装置間ケーブル１６０−２に障害が発生し、無線伝送装置１００Ａ及び無線伝送装置１００Ｂの両方が現用機となったものとする。
切替制御部１２Ａは、装置間ケーブル１６０−１、１６０−２にて障害が発生したことを検出し（ステップＳ１５＝Ｙｅｓ）、切替制御部１２Ａは、受信データの送信先現用機ＩＤ３２に設定された識別子情報が自装置を示していれば、自装置を現用機とし、そうでなければ、自装置を予備機に切り替える（ステップＳ１６）。無線伝送装置１００Ｂにおいても同様である。このようにケーブル間障害が発生した場合、図５の処理フローで説明した手順で現用機と予備機の切り替えが可能である。なお、受信データの送信先現用機ＩＤ３２に基づいて切替制御を行うだけでなく、記憶部１９に記録された第一の通信システムにおける現用機を示す識別子情報を読み取り、その識別子情報に基づいて切替制御を行ってもよい。

本実施形態によれば、自局システムと対向局システムとが互いに、自局システムと対向局システムとにおける現用機の情報を付加したデータを交換し合うことで、無線伝送装置の構成や状況の影響を受けることなく、現用機と予備機の切り替えを行うことができる。

なお、上述の無線フレーム抽出部１１は、抽出部の一例である。また、無線フレーム多重部１４は、付加部の一例である。また、無線伝送装置１００Ａ、無線伝送装置１００Ｂ、無線伝送装置１００Ｃ、無線伝送装置１００Ｄは、通信装置の一例である。また、上述の切替発生情報３１は、対向局システムにおける複数の無線伝送装置間の現用機と予備機の切り替えたか否かを示す情報の一例である。また、切替制御部１２は、切り替え判定部の一例である。

なお、上述の無線伝送装置１００は内部にコンピュータを有している。そして、上述した無線伝送装置１００の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、自局システム又は対向局システムにおいては予備機となる無線通信装置が２台以上備えられていてもよい。

１・・・無線伝送システム
１０・・・無線受信部
１１・・・無線フレーム抽出部
１２・・・切替制御部
１３・・・無線送信部
１４・・・無線フレーム多重部
１５・・・光受信部
１６・・・制御フレーム送信部
１７・・・制御フレーム送信部
１８・・・光送信部
１９・・・記憶部
３１・・・装置間ケーブル障害情報
３２・・・送信先現用機ＩＤ
３３・・・送信元現用機ＩＤ
３４・・・一般データ
１００、５００・・・無線伝送装置
１２０、１２１、５２０・・・カプラ
１３０、１３１、５３０・・・アンテナ
１４０、１４１、５４０・・・光カプラ
１５０、１５１、５５０・・・Ｌ２ＳＷ

Claims (8)

1. 互いに接続された現用機と予備機を備える通信システムのうち現用機である通信装置が、対向する通信システムへ送信するデータに、自システムにおける現用機の識別子情報と、前記対向する通信システムから受信したデータに含まれる前記対向する通信システムにおける現用機の識別子情報と、を付加する付加部と、
   前記対向する通信システムが自システムに送信したデータから、前記付加した自システムにおける現用機の識別子情報を抽出する抽出部と、
   前記抽出部が抽出した前記自システムにおける現用機の識別子情報に基づいて自システムにおける現用機と予備機との切り替え判定を行う切り替え判定部と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 前記抽出部は、前記対向する通信システムから受信したデータから、前記対向する通信システムにおける現用機の識別子情報と、前記対向する通信システムを構成する複数の通信装置間の現用機と予備機の切り替えたか否かを示す情報をさらに抽出し、
   前記切り替え判定部は、前記抽出部が抽出した対向する通信システムにおける現用機の識別子情報と前記通信装置間の現用機と予備機の切り替えたか否かを示す情報とを取得し、当該切り替えたか否かを示す情報が、切り替えたことを示す場合、当該対向する通信システムにおける現用機の識別子情報を新たに記録する
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記切り替え判定部は、現用機と予備機との接続の障害を検出すると、前記自システムにおける現用機の識別子情報が自通信装置を示している場合、自通信装置が現用機となるように制御し、前記自システムにおける現用機の識別子情報が自通信装置を示していない場合、自通信装置が予備機となるように制御を行う
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れか１項に記載の通信装置。
4. 前記切り替え判定部は、自システムにおける現用機と予備機の切り替えを行った後に、当該切替後の自システムにおける現用機の識別子情報と、切り替えたか否かを示す情報と、を記録し、
   前記多重部は、当該記録した切替後の自システムにおける現用機の識別子情報と、当該切り替えたか否かを示す情報とを送信するデータに付加する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の通信装置。
5. 前記切り替え判定部は、前記自システムにおける現用機の識別子情報を、自通信装置に接続された他通信装置から取得し、自システムにおける現用機と予備機との切り替え制御を行う
   ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の通信装置。
6. 互いに接続された現用機と予備機を備える通信システムのうち現用機である通信装置が、対向する通信システムへ送信するデータに、自システムにおける現用機の識別子情報と、前記対向する通信システムから受信したデータに含まれる前記対向する通信システムにおける現用機の識別子情報と、を付加する付加部と、
   前記対向する通信システムが自システムに送信したデータから、前記付加した自システムにおける現用機の識別子情報を抽出する抽出部と、
   前記抽出部が抽出した前記自システムにおける現用機の識別子情報に基づいて自システムにおける現用機と予備機との切り替え判定を行う切り替え判定部と、
   を備えることを特徴とする第一の通信装置と第二の通信装置とを備え、
   前記第一の通信装置と前記第二の通信装置とは、対向する通信システムから受信した受信データに含まれる自システムにおける現用機の識別子情報に基づいて自システムにおける現用機と予備機との切り替え制御を行う
   ことを特徴とする通信システム。
7. 互いに接続された現用機と予備機を備える通信システムのうち現用機である通信装置が、対向する通信システムへ送信するデータに、自システムにおける現用機の識別子情報と、前記対向する通信システムから受信したデータに含まれる前記対向する通信システムにおける現用機の識別子情報と、を付加し、
   前記対向する通信システムが自システムに送信したデータから、前記付加した自システムにおける現用機の識別子情報を抽出し、
   前記抽出した前記自システムにおける現用機の識別子情報に基づいて自システムにおける現用機と予備機との切り替え判定を行う
   ことを特徴とする通信装置の冗長構成切替方法。
8. 互いに接続された現用機と予備機を備える通信システムのうち現用機又は予備機のうち少なくとも一方の通信装置のコンピュータを、
   対向する通信システムへ送信するデータに、自システムにおける現用機の識別子情報と、前記対向する通信システムから受信したデータに含まれる前記対向する通信システムにおける現用機の識別子情報と、を付加する手段、
   前記対向する通信システムが自システムに送信したデータから、前記付加した自システムにおける現用機の識別子情報を抽出する手段、
   前記抽出した前記自システムにおける現用機の識別子情報に基づいて自システムにおける現用機と予備機との切り替え判定を行う手段、
   として機能させるためのプログラム。

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