JP2550083B2 - パケット交換網における呼の迂回方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 本発明はパケット交換網における呼の迂回方法に関
し， 障害発生時にパケットを，障害発生径路から迂回径路
に迅速に迂回させて通信の途絶時間を短縮するとともに
障害発生によるネットワーク内でのパケットの紛失を少
なくすることを目的とし， 呼単位で径路を固定的に設定するパケット交換網にお
いて，呼設定時に呼の順方向径路が設定されると同時
に，順方向径路を逆方向に辿る逆方向径路，および，順
方向径路とは別の径路を辿る迂回径路が設定され，順方
向径路において障害が検出された時には逆方向径路を経
て呼が折り返されるとともに，さらに迂回径路に転送さ
れて迂回されるように構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は，パケット交換網における呼の迂回方法に関
する。

近年，音声，データ，動画像等のさまざまな通信を統
合収容する高速パケット交換網の研究が活発化してい
る。かかる高速パケット交換網では，公衆パケット交換
網のようなパケット単位での径路設定は行われておら
ず，呼単位での固定的な径路設定が考えられている。そ
して通信径路での障害発生時にも呼単位で迂回径路の設
定が行われ，呼の迂回がなされている。かかる障害時に
は通信の途絶とパケットの紛失を防ぐために，障害発生
後に速やかにパケットを迂回径路に迂回させることが必
要とされている。

〔従来の技術〕

呼単位に固定的に径路を設定する方式のパケット交換
網では，障害発生時の呼の迂回方法として，径路上にお
いて障害を検出した交換機が径路を逆に辿って呼を発し
た端末に対して障害通知を行い，これを受け取った端末
がその端末の接続されている交換機に対して迂回径路設
定要求を行い，この要求を受けた交換機が迂回径路の設
定を行って呼の張り替えを行い通信を再開する方法，あ
るいは，障害を検出した交換機が，呼を発した端末の接
続された交換機に対して障害通知を行い，通知を受けた
交換機が自動迂回径路設定を行って呼の張り替えを行い
通信を再開する方法が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の方法によると，障害が起こった時に，迂回径路
に呼を張り替えるために数秒を必要とし，その間は通信
が途絶してしまう。さらに障害発生から障害発生が端末
に通知されるまでの間に端末から送出された通信情報は
ネットワーク内で紛失してしまう。

したがって本発明は，障害発生時にパケットを，障害
発生径路から迂回径路に迅速に迂回させて通信の途絶時
間を短縮するとともに障害発生によるネットワーク内で
のパケットの紛失を少なくすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明にかかるパケット交換網における呼の
迂回方法を概略的に説明するための原理図である。この
パケット交換網では、呼単位で複数のパケット交換機の
間の径路が固定的に設定されて通信が行われる。図中に
は、例えばパケット交換機３〜８で径路を設定し、パケ
ット交換機３に収容される端末１からパケット交換機６
に収容される端末２に呼を接続する場合が示される。

本発明の一つの形態においては、パケット交換機３〜
８の各々は、障害検出時以外は入力論理チャネル番号に
対応する出力論理チャネル番号を決定して、決定された
出力論理チャネルに対応する出力路を順方向経路（Ｉ）
としてパケットを送出し、障害検出時は前記出力論理チ
ャネル番号を前記入力論理チャネル番号と異なる論理チ
ャネルに書換えて、該書き換えられた論理チャネルに対
応する逆方向経路（III）を設定し、入力されたパケッ
トを該逆方向経路を介して前段のパケット交換機に折り
返し、送信端末が接続されているパケット交換機では、
折り返されてきたパケットの論理チャネル番号とは異な
る論理チャネル番号を出力論理チャネル番号とするよう
に、出力論理チャネル番号を書き換えて、該書き換えら
れた出力論理チャネルに対応する前記順方向経路とは別
の経路を辿る迂回経路（II）にパケットを送出する。

出力論理チャネルの書換えは、パケット交換機の各々
に設けられたマッピングメモリの内容を書き換えること
により行うようにすることが好ましい。

これに替えて、出力論理チャネルの書換えは、パケッ
ト交換機の各々に設けられ、論理チャネルにフラグを付
加するフラグ付加回路により行い、逆方向経路又は迂回
経路へのパケットの送出はフラグ付加回路からのパケッ
トと伝送路からのパケットとを切り換えるセレクタによ
り行うようにしてもよい。

〔作 用〕

例えば端末１から発呼して端末２に呼を接続する場
合、障害検出時以外の呼設定時にパケット交換機3,4,5,
6を辿る順方向の径路Ｉを設定する。いま順方向径路Ｉ
におけるパケット交換機５で障害が発生したものとする
と、端末１からの通信情報をパケット交換機４において
マッピングメモリの内容を書き換えることにより、又は
フラグ付加回路からのパケットに切り換えることによ
り、逆方向径路III経由でパケット交換機３に折り返
し、さらにパケット交換機３でもマッピングメモリの内
容を書き換えることにより、又はフラグ付加回路からの
パケットに切り換えることにより、迂回径路II経由で端
末２に迂回させる。

〔実施例〕

以下，本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明の一実施例としてのパケット交換網における呼
の迂回方法を行うパケット交換網の一例が第２図に示さ
れる。第２図中,13〜18はパケット交換機,11はパケット
交換機13に収容される端末,12はパケット交換機16に収
容される端末である。各パケット交換機13〜18間では第
３図に示されるフォーマットのパケットが送受される。
第３図中,Fはフラグパターンまたはフラグシーケンス,T
Hは送信ヘッダ,DTはデータ,FCSはフレームチェックシー
ケンスであり，各パケット交換機内ではF,FCSが除かれ
てTHおよびDTだけが交換される。

この交換網において，いま端末11から発呼して端末12
に呼を接続する場合，正常時には呼設定時に，端末11か
らパケットィ交換機13,14,15,16を経て端末12に至る順
方向の通信径路Ｉが張られ，通信情報はこの順方向径路
Ｉを経て端末11から端末12に伝えられる。

通信径路の設定は論理チャネルLCNを用いることによ
って行われる。すなわち各パケット交換機13〜18は例え
ば第５図に示される如くのマッピングメモリを有してお
り，このマッピングメモリに基づいて，前段のパケット
交換機から受け取ったパケットを順方向径路上の後段の
パケット交換機に送る。

マッピングメモリには，前段交換機から当該交換機に
パケットが入力される入方路の番号，その入方路を経て
受信されたパケットの送信ヘッダに付された入力論理チ
ャネル番号，その受信パケットを後段交換機に送出する
ための出方路の番号，および，その出力路に送出される
パケットの送信ヘッダに付する出力論理チャネル番号が
記されている。このマッピングメモリの内容に基づき，
各パケット交換機は入力されたパケットの入方路番号と
入力論理チャネル番号とから当該パケットを送り出すべ
き出方路番号と当該パケットに付す出力論理チャネル番
号を決定して当該出方路に受信パケットに送出する。各
パケット交換機がこのような処理を順次に行うことによ
り，パケットは順方向径路Ｉを経て所望の受信端末12に
伝送されるものである。

上述の呼設定時に順方向の径路Ｉが張られると同時
に，順方向径路Ｉを逆方向に辿る，すなわち交換機1
6,15,14,13を順次に経る逆方向径路III,および，順方
向径路Ｉとは異なる径路を経て送信端末11が収容される
交換機13から受信端末12が収容される交換機16に至る，
すなわち交換機13,17,18,16を順次に経る迂回径路IIが
張られる。

逆方向径路IIIの設定は，各パケット交換機13〜16
が，順方向径路Ｉの前段交換機からの入方路番号を逆方
向径路IIIにおける後段交換機への出方路番号とし，順
方向径路Ｉでの論理チャネル番号にフラグを付加したも
の“順方向の論理チャネル＋フラグ”を逆方向径路III
での論理チャネル番号とすることによる。このフラグと
しては例えば論理チャネル番号に１ビットのフラグビッ
トを付加し，そのフラグビットに“1"を立てることによ
る。

かかる交換網における障害発生時の呼の迂回方法が以
下に説明される。通信が正常に行われている時には，通
信情報は送信端末12からパケット交換機13,14,15,16を
経由して受信端末12に送られる。なお第２図中には各パ
ケット交換機間で送受されるパケットの論理チャネルが
書き込まれている。

いま順方向径路Ｉ上のパケット交換機15で障害が発生
し，パケットの受信が不可能になったものとする。この
障害発生はパケット交換機15の前段のパケット交換機14
で検出される。するとパケット交換機14はパケット交換
機13から受け取ったパケットをパケット交換機15に送る
ことなく，呼設定時に張られている逆方向径路IIIを経
てパケット交換機13に折り返す。その方法は，パケット
交換機13から受信されたパケットの論理チャネル番号LC
N1にフラグを付加して論理チャネル番号“LCN1＋フラ
グ”のパケットを作成し，このパケットの出方路番号と
して受信されたパケットの入方路番号を用いてパケット
交換機13に送出することによる。

送信端末11が接続されているパケット交換機13では，
逆方向径路IIIを通って来たパケットを受信したならば
そのパケットを呼設定時に張られた迂回径路IIに転送す
る。すなわちパケット交換機13は“LCN＋フラグ”の論
理チャネルを持ったパケットを受信したならば，その受
信パケットの論理チャネル“LCN1＋フラグ”を“LCN＋
1"の論理チャネルに書き替えてパケット交換機17側の迂
回径路IIに送出し、迂回径路II経由で受信端末12に伝え
る。このように順方向径路Ｉでの障害発生時にはパケッ
トは第２図中に破線で示す径路を経て受信端末12に伝え
られる。

以上のようにしてパケットを迂回させると，障害発生
時に迂回径路を新たに設定するための時間が省かれ，障
害による通信の途絶時間を大幅に短縮することができ
る。また障害発生時に通信径路に送出されてしまったパ
ケットのうち，障害発生から障害を発生した交換機の前
段交換機が障害発生を検出するまでの間に当該前段交換
機から障害交換機に送出されてしまったパケットを除く
大部分のパケットは逆方向径路IIIを経て折り返されて
迂回径路IIに送出され相手端末に伝えられるため，障害
によるパケットの紛失を減少させることができる。また
障害検出後，直ちに通信の再開が可能となる。

パケット交換機での障害の検出およびパケットの折り
返しの方法が以下に詳細に説明される。第４図はパケッ
ト交換機の伝送路対応部側を部分的に示したブロック図
である。第４図において,301はハードウェアスイッチ
部,302は伝送路対応部,203は交換機制御プロセッサ,310
は伝送路インタフェース320からなる送信部,311は伝送
路インタフェース321からなる受信部,230は障害検出パ
ケット送信回路,231は障害検出パケット受信回路,260は
障害検出パケット送信バス,261は障害検出パケット受信
バス、262は障害検出制御バス,263はマッピング書換え
バス,265,266は伝送路,267はクロック抽出不可信号線,3
22はマッピングメモリである。

第４図装置による障害の検出は２通りの方法により行
われる。すなわち，一つはプロセッサ203の指令によ
り，障害検出パケット送信回路230から定期的に障害検
出パケットをハードウェアスイッチ部301および送信部3
10を経て次段のパケット交換機に送り，その次段のパケ
ット交換機から返送されて来る当該障害検出パケットを
受信部311およびハードウェアスイッチ部301経由で障害
検出パケット受信回路231で受信するようにし，この障
害検出パケットが一定時間以内に到着しないことが数回
連続して起こった場合に次段交換機に障害が発生したと
判断する方法である。他の一つは次段交換機から伝送路
を通じて受信部311で受信される通信信号からタイミン
グクロックを伝送路インタフェース321で抽出するよう
に構成し，このクロックの抽出が不可能となった場合に
クロック抽出不可能信号を信号線267を介してプロセッ
サ203に送出して次段交換機に障害が発生したものと判
断する方法である。

プロセッサ203は障害発生を検出したならば，ハード
ウェアスイッチ部301で，パケットの転送及び論理チャ
ネルの付け替えの時に参照するマッピングメモリ322の
内容を書き換えて，障害が発生したパケット交換機に送
出されるはずであったパケットに対し“入力されたパケ
ットの論理チャネル＋フラグ”の論理チャネルに書き換
え，当該パケットが入力されてきたパケット交換機に転
送することにより，パケットの折り返しを行う。

例えば第５図の例では，入方路２から入力論理チャネ
ルＢで入力されたパケットがあるとし，そのパケットの
出方路１側のパケット交換機で障害が発生したものとす
ると，プロセッサ203は当該パケットの出方路を「１」
から入方路と同じ「２」に書き換え，さらに出力論理チ
ャネルＣを入力論理チャネルＢにフラグを付加したもの
“Ｂ＋フラグ”に書き換える。

第６図はパケットの折り返しを行うパケット交換機の
他の構成例であり，このものはプロセッサ203がマッピ
ングメモリを書き換える負担を軽減したものである。図
中，第４図と同じ可能の構成ブロックには同じ参照符号
が付されている。相違点として，送信部210は送信制御
部220,伝送路インタフェース222,フラグ付加回路224を
含み構成され，また受信部211は受信制御部221,伝送路
インタフェース223,セレクタ225を含み構成されている
ことである。フラグ付加回路224はハードウェアスイッ
チ部201から伝送路インタフェース222を介して次段パケ
ット交換機に送られるパケットの論理チャネルに対して
フラグを付加し，セレクタ225に送る回路である。また
セレクタ225は受信制御部221の指令によって正常時には
伝送路インタフェース223からのパケットをハードウェ
アスイッチ部201に送り，障害検出時にはフラグ付加回
路224からのパケットをハードウェアスイッチ部201に送
るように切り換えられる回路である。

この実施例の動作を説明すると，次段のパケット交換
機の障害発生の検出は，前述の第４図の実施例と同様
に，障害検出パケットの受信不可あるいはクロック抽出
の不可により行われ，障害発生が検出されるとプロセッ
サ203はそれを伝送路対応部202の受信制御部221に伝え
る。すると受信制御部221はセレクタ225の切換えを行っ
てハードウェアスイッチ部201に送られるパケットを伝
送路インタフェース223側からフラグ不加回路224側に切
り換える。これにより送信部210から次段パケット交換
機に送られるはずであったパケットはその論理チャネル
にフラグを付加されたうえでセレクタ225,ハードウェア
スイッチ部201を介して前段のパケット交換機に折り返
されることとなる。

例えば第６図のパケット交換機が第２図における障害
検出のパケット交換機14であるとすると，パケット交換
機15側の伝送路対応部202では送出パケットの論理チャ
ネルを“LCN2"から“LCN2＋フラグ”に付け替えハード
ウェアスイッチ部201に折り返し，さらにパケット交換
機13側に送出する際にはハードウェアスイッチ部内のマ
ッピングメモリに基づき，当該パケットがパケット104
に入力された時の論理チャネルLCH1にフラグを付した
“LCN1＋フラグ”の論理チャネルを付してパケット交換
機13に折り返す。

〔発明の効果〕

本発明によれば，障害発生時の呼の迂回処理のための
通信途絶時間を，従来においては迂回径路を新たに設定
するために数秒間にわたり必要であったものを，数十〜
数百msec程度に減少させることができ，障害による通信
の途絶時間を大幅に短縮できる。また障害発生時に通信
径路に送出されてしまったパケットのうち，障害発生か
ら障害を発生した交換機の前段交換機が障害発生を検出
するまでの間に当該前段交換機から障害交換機に送出さ
れてしまったパケットを除く大部分のパケットは逆方向
径路を経て折り返されて迂回径路に送出され相手端末に
伝えられるため，障害によるパケットの紛失を少なくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる原理図，第２図は本発明の一実
施例としてのパケット交換網における呼の迂回方法を行
う交換網の一例を示す図，第３図は交換網内を送受され
るパケットのフォーマット，第４図はパケット交換機の
伝送路対応部分付近の構成例を示すブロック図，第５図
はマッピングメモリの内容の一例を示す図，第６図はパ
ケット交換機の伝送路対応部付近の他の構成例を示すブ
ロック図である。 11,12……端末 13〜18……パケット交換機 Ｉ……順方向径路 II……迂回径路 III……逆方向径路 201,301……ハードウェアスイッチ部 202,302……伝送路対応部 203……交換機制御プロセッサ 322……マッピングメモリ 220……送信制御部 224……フラグ付加回路 221……受信制御部 225……セレクタ 222,223,320,321……伝送路インタフェース 230……障害検出パケット送信回路 231……障害検出パケット受信回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 叶内 順一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 富永 進 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−159942（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−40846（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−140744（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−228751（ＪＰ，Ａ) 電気通信研究所研究実用化報告第30巻 第３号ＰＰ．651−663 電気通信研究所研究実用化報告第35巻 第５号ＰＰ．471−479

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】呼単位で複数のパケット交換機の間の経路
   を固定的に設定するパケット交換網において、 前記パケット交換機の各々は、 障害検出時以外は入力論理チャネル番号に対応する出力
   論理チャネル番号を決定して、決定された出力論理チャ
   ネルに対応する出力路を順方向経路（Ｉ）としてパケッ
   トを送出し、 障害検出時は前記出力論理チャネル番号を前記入力論理
   チャネル番号と異なる論理チャネルに書換えて、該書き
   換えられた論理チャネルに対応する逆方向経路（III）
   を設定し、入力されたパケットを該逆方向経路を介して
   前段のパケット交換機に折り返し、 送信端末が接続されているパケット交換機では、折り返
   されてきたパケットの論理チャネル番号とは異なる論理
   チャネル番号を出力論理チャネル番号とするように、出
   力論理チャネル番号を書き換えて、該書き換えられた出
   力論理チャネルに対応する前記順方向経路とは別の経路
   を辿る迂回経路（II）にパケットを送出することを特徴
   とするパケット交換網における呼の迂回方法。
2. 【請求項２】前記出力論理チャネルの書換えは、前記パ
   ケット交換機の各々に設けられたマッピングメモリの内
   容を書き換えることにより行うようにする、特許請求の
   範囲第１項記載のパケット交換網における呼の迂回方
   法。
3. 【請求項３】前記出力論理チャネルの書換えは、前記パ
   ケット交換機の各々に設けられ、論理チャネルのフラグ
   を付加するフラグ付加回路により行い、前記逆方向経路
   又は前記迂回経路へのパケットの送出は前記フラグ付加
   回路からのパケットと伝送路からのパケットとを切り換
   えるセレクタにより行うようにする、特許請求の範囲第
   １項記載のパケット交換網における呼の迂回方法。