JP3008761B2 - 非同期転送モードリンク回復方法 - Google Patents

非同期転送モードリンク回復方法

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    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
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    • H04L2012/5625—Operations, administration and maintenance [OAM]
    • H04L2012/5627—Fault tolerance and recovery

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非同期転送モードパケ
ット交換、特にリンク故障時においてデータの再経路選
択を行う回復方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】本技術に熟達した人によって認識されて
いるように、世界をめぐる通信網は、本技術において広
帯域総合サービスデジタル網（以下Ｂ−ＩＳＤＮ）とし
て確立し、かつ知られている基準に基づくシステムを実
施している。Ｂ−ＩＳＤＮシステム内において、データ
は、一連の相互接続ノードを介して発信源から宛先へ高
速で転送される。Ｂ−ＩＳＤＮ仕様においては、通常特
定のパケット指向転送モードを使用しており、これを
「非同期転送モード（以下ＡＴＭと称する）」と呼んで
いる。これは、多重化情報フローを、セルと呼ぶ一定の
大きさのブロック内に編成した非同期多重通信である。
ＡＴＭ搬送フォーマットの標準化の現在の傾向は、４８
バイトの情報フィールドと５バイトのヘッダを持つセル
サイズが主流である。
【０００３】セルの発信前に、仮想パスを確立して、当
該システム内の各ノードを経由して行うセル伝送用に供
する。セルヘッダは発信源ならびに経路情報を含み、各
ノードは経路表を持っており、セルが到達した入力リン
クと、セルヘッダと経路情報に基づいた適正な出力リン
クとの間において、経路情報に従ってセルの経路選択を
行う。
【０００４】ＡＴＭシステムにおけるノードは、一般
に、ＤＳ３特定フォーマットを有する全二重電話機Ｔ３
リンクなどの高速通信リンクで相互接続している。Ｔ
1 ，ＯＣ３、ＯＣ１２などの他の若干の通信リンクも使
用可能である。本発明は特定のリンクに限定するもので
はない。各ノード間の通信リンクが断線もしくは故障し
た場合は、当該の断線もしくは故障リンクに割り当てた
各セルに迂回方路を直ちに確立しなければならない。各
交換ノード間において通信リンクの故障もしくは断線が
起きた場合にセルに迂回方路を割り当てる従来技術の提
案が数多く行われてきた。回復速度の点で着目すべき点
は、各ノード間で通信リンクの故障が発生した場合に、
ノードが提供する専用予備通信リンクならびに予備回線
を使用することである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のノード
間通信リンク故障回復方法は結果的に満足すべきもので
あるが、予備の設備と通信リンクを必要とする点で費用
がかさむものである。さらに、かかる従来技術はそのシ
ステム管理が複雑である。
【０００６】本発明の目的は、専用予備リンクおよび回
線を必要とせずに迅速な回復を提供するＡＴＭノード用
の、ノード間通信リンク故障回復方法を提供することに
ある。
【０００７】本発明のもう一つの目的は、システム管理
が比較的簡単なノード間通信リンク故障回復方法を提供
することにある。
【０００８】
【作用】簡単に説明すると、本発明はＡＴＭノード用の
ノード間通信リンク故障回復方法であって、接続を故障
リンクから１つもしくはそれ以上の現存リンクへ迅速に
切り換えるものを提供しようとするものである。１つの
ノード内においては、代替接続経路が当該リンク（すな
わちリンク故障の回復が求められているリンク）からの
発信接続もしくは当該リンクに対する着信接続の全てに
事前に設定されている。代替接続用の経路情報はＡＴＭ
ノードＣＰＵメモリに記憶されている。リンクの断線も
しくはその他の故障を示すアラームに対応して、ネット
ワーク管理システムが、故障リンクに接続中のノードイ
ンタフェースカード内にハードウェア「ループバック」
を確立する命令を送る。これによって、最初に故障リン
クによって伝送を設定していた全セルに対して、事前に
設定した代替リンクへ再経路選択が行われる。数秒間内
に数千件の接続を再経路選択することが可能である。
【０００９】故障リンクに対する最初の経路情報はコピ
ーされてＡＴＭノードＣＰＵメモリ内に記憶されるか
ら、故障リンクが稼動状態を回復した際はネットワーク
管理システムはハードウェアループバックを解除し、稼
動状態を回復した故障リンクとの接続を設定した最初の
経路表を再記憶するように命令を発行する。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【００１１】図１は、本発明の非同期転送モードリンク
回復方法が適用された２つのＡＴＭノードの一実施例の
簡単なブロック図、図２は、典型的なＡＴＭシステムを
示す簡単なブロック図である。
【００１２】図面の図２に関して、同技術の熟練者によ
って理解されるように典型的なＡＴＭシステムはネット
ワーク管理システム（以下ＮＭＳと称する）１０と、図
面中でノードＡ、Ｂ、Ｃと明示した複数の相互接続され
たＡＴＭノード１２を包含している。各ノード１２は、
ＣＰＵ１５とＣＰＵメモリ１７を包含している。この典
型的なネットワークにおいて、各ノード１２は、当業界
で一般に行われている通り、全二重Ｔ３リンクで相互接
続している。ＣＰＵ１４を含むネットワーク管理システ
ム１０は、各ノード１２に対する適切なプログラムコマ
ンドを経由して本システムのオペレーション全体の管理
を行う。さらに、本ＣＰＵは、メモリ１６からＣＰＵメ
モリ１７に対してデータのアップロードならびにダウン
ロードが可能である。各ノードの障害検出器１８は、ノ
ード間のＴ３リンク内の障害を検出して、アラーム信号
を発生し、同信号はネットワーク管理システム１０へ伝
送される。各セル（通常４８バイトの情報フィールドと
５バイトのヘッダからなる）は、ヘッダの経路情報に基
づいてＡＴＭノード１２によって入力Ｔ３リンクから出
力Ｔ３リンクへ経路選択される。ここで概説する形式の
システムは、本技術に熟達した人が熟知しており、本文
中に参考として引用している１９９１年２月発行のＩＥ
ＥＥ会誌Ｂ−ＩＳＤＮ特集号を含む各種標準類ならびに
文献中でさらにくわしく述べられている。
【００１３】図面の図１は、本発明のリンク故障回復方
法が適用されたシステムの説明用の詳細に作成した相互
接続されたＡＴＭノード１２Ａおよび１２Ｂを示してお
り、従来のＡＴＭに対するソフトウェアの変更と従来の
ＡＴＭに対するハードウェアの変更の両方を包含してい
る。各ＡＴＭノード（すなわちノードＡおよびＢ）は基
本的に同一の機能部品から成り立っている。これらの中
に多数のインタフェースカード２０が含まれており、各
Ｔ３リンク（本文中においては「Ｔ」、「Ｕ」、
「Ｖ」、「Ｗ」および「Ｘ」と明記）とＡＴＭのインタ
ーフェースを行っている。図１の左上部分ではヘッダ部
分ＨとデータフィールドすなわちペイロードＰから成る
セルが図で表現されている。
【００１４】各インタフェースカード２０は、着信ヘッ
ダ翻訳表（ＨＴＩ）２３と送信ヘッダ翻訳表（ＨＴＯ）
２１を有している。この典型的な本発明の実施例におい
て、Ｔ３リンク「Ｖ」と「Ｗ」のインタフェースを行な
う翻訳表には２セットの経路入力、すなわちリンク故障
がない場合に使用する、いわゆる通常経路入力Ｎおよび
本発明の非常再経路選択の過程で使用する、いわゆる予
備経路入力Ｓがあることに留意する必要がある。リンク
「Ｖ」と「Ｗ」は故障回復再経路選択専用の予備リンク
ではなく（本発明の教義の範囲内で１つもしくはそれ以
上のリンクを専用にすることが可能であるが）、故障の
結果増大した呼量を取り扱うのに充分な予備能力を有す
るものと理解される。さらに、若干の応用例においては
緊急回復のために予備経路入力と単一のリンクを行うの
みで充分であるが、ＡＴＭの各インタフェースカードは
予備ならびに、要望があれば通常の経路表入力をも持つ
ことが可能である。
【００１５】ＡＴＭスイッチ２２Ａおよび２２Ｂは、セ
ルヘッダＨの経路情報に従って入力セルを出力リンクへ
経路情報を行う。着信ヘッダ翻訳表ＨＴＩはヘッダデー
タを翻訳して経路データの切り替えを行い、その結果Ａ
ＴＭスイッチ２２Ａおよび２２Ｂはセルヘッダに従って
仮想パスを経由して各セルの経路選択を行う。本技術に
熟達した人には理解できることだが、ＡＴＭの通常オペ
レーションにおいて、送信ヘッダ翻訳表ＨＴＯはセルを
Ｔ３リンク上で伝送の際にセルヘッダデータを変更す
る。
【００１６】当該リンク（ここではリンク「Ｕ」）の両
端のインタフェースカード２０ＵＡおよび２０ＵＢはル
ープバックパス３０Ａおよび３０Ｂを持ち、本パスは、
スイッチ３２Ａおよび３２Ｂで構成図的に図示している
通り、ＮＭＳ１０からのコマンドで制御されている。ル
ープバックパス３０Ａおよび３０Ｂは、送信ヘッダ翻訳
表（ＨＴＯ）２１ＵＡおよび２１ＵＢの出力からそれぞ
れ当該着信ヘッダ翻訳表（ＨＴＩ）２３ＵＡおよび２３
ＵＢの入力に到っている。本ループバックパスは、本発
明の故障回復手続きが有効であるときに設定した、通常
（すなわち非回復）動作モードのときに解除される。図
中においてはループバックパスはＴ３リンク「Ｕ」の関
連のインタフェースカード上のみに示されているが、リ
ンクの各終端インタフェースカードからも本発明の回復
手続きの実施ができるようにしたい場合は、各カードに
被制御ループバックパスが設定される。
【００１７】本技術に熟達した人には理解できることだ
が、通常のオペレーション（すなわちリンク故障がない
場合）において、リンク「Ｔ」上のＡＴＭノード１２Ａ
に対する着信セルは、セルヘッダデータおよびリンク
「Ｔ」に接続しているインタフェースカード２０Ｔ上の
着信ヘッダ翻訳表（ＨＴＩ）２３Ｔに従って、ＡＴＭス
イッチ２２Ａにより経路選択される。例えば、ＡＴＭノ
ード１２Ｂへ伝送するためにリンク「Ｕ」へ経路選択さ
れる。
【００１８】本発明に従って、「プレカット」した経路
を決定して、故障リンクから前もって決定してあるリン
ク、あるいは予備容量を持つリンクへセルを再経路選択
する。この発明の例解実施例において、本システムは、
故障の際はリンク「Ｕ」をリンク「Ｔ」および「Ｖ」へ
再経路選択を行うプレカット接続を使用してプログラム
されている。リンクは、単一の代替リンク、もしくは２
つ以上の代替リンクに再経路選択することが可能であ
る。ここで、「プレカット接続」は、障害リンクのル
ープバックパスの設定、および障害リンクの着信ヘッ
ダ翻訳表を予備経路入力用であるプレカット着信ヘッダ
翻訳表に置き換えることにより実現される。ループバッ
クパスにより、障害リンクへ入力されたセルに対し、障
害リンクの送信ヘッダ翻訳表の出力を障害リンクの着信
ヘッダ翻訳表の入力に設定し、予備経路入力用のプレガ
ット着信ヘッダ翻訳表により、着信セル（この場合は障
害リンク「Ｕ」への入力セル）を、リンク「Ｖ」、
「Ｗ」へ再経路選択させる。ＡＴＭスイッチは、このプ
レカット着信ヘッダ翻訳表により書き換えられたリンク
「Ｕ」からの出力セル（この場合は障害リンク「Ｕ」へ
の入力セル）のセルヘッダに従い、再経路選択する。
【００１９】すなわち、リンク「Ｕ」に対するプレカッ
ト接続経路をリンク「Ｖ」および「Ｗ」に確立する目的
をもって、ＡＴＭノード１２Ａおよび１２Ｂにおけるリ
ンク「Ｖ」および「Ｗ」に対する着信ヘッダ翻訳表（Ｈ
ＴＩ）２３の部分Ｓは、リンク「Ｕ」から再経路選択し
た各セル用のセルヘッダデータに応答するために記号化
される。さらに、プレカット着信ヘッダ翻訳表は、リン
ク「Ｕ」が各セルをリンク「Ｕ」から再経路選択するよ
うにプログラムされている。本プレカット着信ヘッダ翻
訳表は、ＡＴＭノード１２Ａおよび１２ＢのＣＰＵメモ
リ１７Ａおよび１７Ｂ内に記憶され、リンク「Ｕ」が故
障した場合はノード１２Ａおよび１２Ｂ内のリンク
「Ｕ」着信ヘッダ翻訳表（ＨＴＩ）２３ＵＡおよび２３
ＵＢへダウンロードされ、通常リンク「Ｕ」の着信ヘッ
ダ翻訳表と取り替わる。本通常リンク「Ｕ」着信ヘッダ
翻訳表はＣＰＵメモリ１７Ａおよび１７Ｂ内に保存され
る。これらの「通常」表は、リンク「Ｕ」が再び稼動状
態になったときに最初の接続を復元するために使用する
ことができる。
【００２０】ＮＭＳ１０が、ＡＴＭノード１２Ａと１２
Ｂの間でリンク「Ｕ」が故障を起こしている旨のアラー
ムメッセージを、例えば、障害検出器１８から受け取る
と、システムは両ノードに対してループバックコマンド
を送る。この結果、ノード１２Ａおよび１２Ｂにおいて
以下の動作が発生する。ＡＴＭノード１２Ａおよび１２
Ｂ内のリンク「Ｕ」用の現行の着信ヘッダ翻訳表２３Ｕ
Ａおよび２３ＵＢはＣＰＵメモリ１７Ａおよび１７Ｂ内
にコピーされて各着信ヘッダ翻訳表自体はゼロ設定され
る。ループバックパス３０ＡおよびＢは、ＡＴＭノード
１２Ａおよび１２Ｂ内のリンク「Ｕ」に接続している出
力ポートと入力ポートの間に、図中のスイッチ３２Ａお
よび３２Ｂをそれぞれオンとすることによって設定さ
れ、リンク「Ｕ」のプレカット着信ヘッダ翻訳表はＡＴ
ＭノードＣＰＵメモリ１７Ａおよび１７Ｂからダウンロ
ードされ、着信ヘッダ翻訳表（ＨＴＩ）２３ＵＡおよび
２３ＵＢ中にコピーされる。この結果、リンク「Ｕ」上
の発信セルは、回復手続きの一部として導入したプレカ
ット着信ヘッダ翻訳表に基づいてＡＴＭスイッチ２２Ａ
および２２Ｂによってリンク「Ｖ」および「Ｗ」へ再経
路選択される。これらの再経路選択された接続は図１中
の破線で表されている。すなわち、ＡＴＭノード１２Ａ
のリンク「Ｕ」のインタフェースカード２０ＶＡからリ
ンク「Ｗ」のインタフェースカード２０ＷＡに結ぶプレ
カット送信経路３３ＡによってＡＴＭノード１２Ｂのプ
レカット着信経路３３Ｂに至っている。また、ＡＴＭノ
ード１２Ｂのインク「Ｕ」のインタフェースカード２０
ＵＢからリンク「Ｖ」のインタフェースカード２０ＶＢ
に結ぶプレカット送信経路３４ＢによってＡＴＭノード
１２Ａのプレカット着信経路３４Ａに至る。
【００２１】故障を起こしたリンクは以下の手続きによ
って回復できる。
【００２２】
【００２３】ネットワーク管理システム１０が、リンク
「Ｕ」の固定と試験が終了した旨のメッセージを受けた
ときは、システムは、ＡＴＭノード１２Ａおよび１２Ｂ
に対して、ッダ翻訳表２３中にゼロ設定される。ハード
ウェア（ファームウェア経由）は、リンク「Ｕ」のリン
クインターフェースカード内のループバック接続を取り
除くよう命令を受ける。「通常」の各表はＡＴＭノード
１２Ａ、１２ＢのＣＰＵメモリ１７Ａおよび１７Ｂから
ダウンロードされる。
【００２４】
【００２５】
【発明の効果】プレカット接続設定ならびに解除コマン
ドは、リンク上にループバックを設定後はじめて認めら
れることに留意する必要がある。また、通常の接続設
定、接続解除コマンドもケーブル断線を持つＡＴＭ Ｔ
３リンク上で認められる。これにより、ケーブルの断線
が発生した後でもＡＴＭインタフェースカードの通常容
量を使用することができる、という意味でＡＴＭノード
１２の柔軟性を増すという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の非同期転送モードリンク回復方法が適
用された２つのＡＴＭノードの一実施例の簡単なブロッ
ク図である。
【図２】典型的なＡＴＭシステムを示す簡単なブロック
図である。
【符号の説明】
１０ ネットワーク管理システム（ＮＷＳ） １２Ａ、１２Ｂ ＡＴＭノード １４、１５Ａ、１５Ｂ、１６ ＣＰＵ １７Ａ、１７Ｂ ＣＰＵメモリ １８ 障害検出器 ２０Ｔ、２０ＵＡ、２０ＵＢ、２０ＶＡ、２０ＶＢ、２
０ＷＡ、２０ＷＢ、２０Ｘ インタフェースカード ２１Ｔ、２１ＵＡ、 ２１ＵＢ、２１ＶＡ、２１ＵＢ、
２１ＷＡ、２１ＷＢ、２１Ｘ 送信ヘッダ翻訳表（Ｈ
ＴＯ） ２２Ａ、２２Ｂ ＡＴＭスイッチ ２３Ｔ、２３ＵＡ、２３ＵＢ、２３ＶＡ、２３ＶＢ、２
３ＷＡ、２３ＷＢ、２３Ｘ 着信ヘッダ翻訳表（ＨＴ
Ｉ） ３０Ａ、３０Ｂ ループバックパス ３２Ａ、３２Ｂ スイッチ３３Ａ 、３４Ｂ プレカット送信経路 ３３Ｂ 、３４Ａ プレカット着信経路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−257143（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−316140（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−202897（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−206260（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−135260（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/26 H04L 12/56

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２つのＡＴＭノード間で故障中の通信リ
    ンクからＡＴＭセルを前記２ＡＴＭノード間の代替通信
    リンクへ再経路選択を行う非同期転送モードリンク回復
    方法において、 故障状態の存在に先だって、前記２ＡＴＭノードの各々
    について、 前記故障した通信リンクに対するプレカット着信ヘッダ
    翻訳表を設定し、また、前記プレカット着信ヘッダ翻訳
    表が、前記プレカット着信ヘッダ翻訳表に入力したセル
    を、前記代替通信リンクへ経路選択する手順と、 前記プレカット着信ヘッダ翻訳表をＡＴＭノードＣＰＵ
    メモリ内に記憶する手順とを有し、 前記各ＡＴＭノードについて、 故障状態の発生に対応して、前記プレカット着信ヘッダ
    翻訳表を、前記故障中の通信リンクが故障する前に使用
    した着信ヘッダ翻訳表と置き換え、さらにセルループバ
    ックパスを、前記故障中の通信リンクの発信ヘッダ翻訳
    表の出力から前記置き換えられたプレカット着信ヘッダ
    翻訳表の入力へ設定することによって、各ＡＴＭノード
    は、前記プレカット着信ヘッダ翻訳表がヘッダデータを
    翻訳してセルヘッダを書き換え、書き換えられた経路デ
    ータに基づいて、ＡＴＭスイッチが代替リンクへセルの
    再経路選択を行う手順を有することを特徴とする非同期
    転送モードリンク回復方法。
  2. 【請求項２】 前記故障中の通信リンクが故障する前に
    使用した前記正常な着信ヘッダ翻訳表を保存し、かつ前
    記故障中の通信リンクが故障する前に使用した前記正常
    な着信ヘッダ翻訳表を、前記故障中の通信リンクの使用
    を復元したときに、前記のプレカット着信ヘッダ翻訳表
    と置き換える別途手順を含む請求項１記載の非同期転送
    モードリンク回復方法。
  3. 【請求項３】 前記代替通信リンクが予備の経路項目を
    有する着信ヘッダ翻訳表を持ち、かつ前記予備経路項目
    に従って前記の故障中の通信リンクからセルの再経路選
    択を行うための別途手順を含む、請求項１記載の非同期
    転送モードリンク回復方法。
  4. 【請求項４】 前記正常な着信ヘッダ翻訳表を前記ＡＴ
    ＭノードＣＰＵメモリ内に保存する請求項２記載の非同
    期転送モードリンク回復方法。
  5. 【請求項５】 前記故障中の通信リンクが故障する前に
    使用した前記正常な着信ヘッダ翻訳表を保存し、かつ前
    記故障中の通信リンクが故障する前に使用した前記正常
    な着信ヘッダ翻訳表を、前記故障中の通信リンクの使用
    を復元したときに、前記プレカット着信ヘッダ翻訳表と
    置き換える別途手順を含む請求項１記載の非同期転送モ
    ードリンク回復方法。
JP5331707A 1993-05-26 1993-12-27 非同期転送モードリンク回復方法 Expired - Lifetime JP3008761B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/067:690 1993-05-26
US08/067,690 US5398236A (en) 1993-05-26 1993-05-26 Asynchronous transfer mode link recovery mechanism

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JPH0779237A JPH0779237A (ja) 1995-03-20
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