JP3026532B2 - パケット交換システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パケット交換システム
における回線障害時にバックアップ回線を設定するパケ
ット回線バックアップ方式およびパケット交換システム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のパケット交換システムは、データ
端末を接続する端末回線ごとに、回線交換網を介してこ
の端末に接続する加入者回線を有し、通常時には端末回
線を使用して相手側データ端末にパケットを転送し、端
末回線の障害時には、加入者回線を使用して相手側デー
タ端末にパケットを転送するバックアップ方式を採用し
ている。相手側データ端末は、同様にして端末回線と加
入者回線とが接続され、交換システムを介して互いに他
の端末とのパケット通信を行なう。

【０００３】この従来のパケット交換システムには、端
末回線と接続してそのインタフェースを処理し、また端
末回線の障害を検出する端末収容装置と、加入者回線と
接続して回線交換網のインタフェースを処理する網イン
タフェース処理装置とが備えられ、これら装置は回線切
替制御装置を介してパケットプロトコル処理装置に接続
している。回線切替制御装置は、通常時には端末収容装
置を選択して接続し、端末回線の障害時に網インタフェ
ース処理装置を選択して接続を切り替える。通常および
障害時、パケットスイッチに接続するパケットプロトコ
ル処理装置は、データ端末との呼設定、データリンクレ
ベルおよびパケットレベルの処理を行ない、組み立てら
れた固定長のパケットをパケットスイッチに送り、パケ
ットスイッチはパケットの宛先アドレスのパケットプロ
トコル処理装置に転送する。これらのパケット転送の制
御は、パケット交換システムの中央制御装置の制御によ
り行なわれる。

【０００４】このパケット交換システムは、たとえば端
末回線に異常が発生していない通常時には、データ端末
より端末収容装置、回線切替制御装置およびパケットプ
ロトコル処理装置に至る通信経路が構成され、２つのデ
ータ端末間の通信は、各データ端末が接続された第１の
通信経路および第２の通信経路よりパケットスイッチを
介してパケット通信が行なわれる。この時、第２の通信
経路の端末回線に障害が発生すると、端末収容装置は網
インタフェース処理装置へバックアップ接続指示を行な
う。網インタフェース処理装置は、この接続指示を受信
すると回線交換網を介してデータ端末装置との接続を行
ない、中央制御処理装置へ回線切替完了通知を行なう。
これによりパケット交換システムは、回線交換の加入者
回線にてパケット通信を行なうことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のパ
ケット交換システムでは、端末回線障害時の回線バック
アップに対応するために、この端末回線と同数のバック
アップ用の加入者回線と、網インタフェース処理装置
と、回線切替制御装置とを設ける必要があるため、パケ
ット交換システムの装置規模が増大するという問題があ
った。また端末回線の障害時にバックアップ回線または
このバックアップ回線に対応した装置に障害が発生して
いる場合、端末回線のバックアップができないという問
題があった。

【０００６】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、バックアップ回線数を減少してシステムの装置規模
を縮小し、さらにバックアップ時の二重障害による接続
不能をなくした信頼性の高いパケット回線バックアップ
方式およびパケット交換システムを提供することを目的
とする。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【課題を解決するための手段】 本発明によるパケット交
換システムは上述の課題を解決するために、パケットを
所定のプロトコル処理に従って交換するパケット交換シ
ステムにおいて、このシステムは、端末回線を介して端
末装置とパケット転送を行なう複数の端末収容手段と、
回線交換網および加入者回線で構成されるバックアップ
回線を介して端末装置とパケット転送を行なう網インタ
フェース処理手段と、端末収容手段にて処理されるパケ
ットに応じて、パケット手順を制御する複数の第１のパ
ケットプロトコル処理手段と、網インタフェース処理手
段にて処理されるパケットに応じて、パケット手順を制
御する第２のパケットプロトコル処理手段と、端末収容
手段および第１のパケットプロトコル処理手段を接続す
るスイッチ手段であって、網インタフェース処理手段お
よび第２のパケットプロトコル処理手段を時分割に選択
的して接続する時分割スイッチ手段と、第１のパケット
プロトコル処理手段および第２のパケットプロトコル処
理手段に接続され、パケットプロトコル処理手段間にお
けるパケット転送を行なうパケットスイッチ手段と、パ
ケット通信を行なう第１の端末装置および第２の端末装
置のそれぞれが接続された端末回線より端末収容手段、
第１のパケットプロトコル処理手段、パケットスイッチ
に至る第１の通信経路および第２の通信経路を設定する
制御手段とを備え、端末収容手段は、第１の端末装置が
接続された第１の通信経路における障害を検出する端末
回線障害検出手段を含み、網インタフェース処理手段
は、加入者回線における障害を検出する加入者回線障害
検出手段を含み、制御手段は、第１の通信経路における
障害が検出されると、第１の端末装置に対応するバック
アップ回線を設定し、第１の端末装置よりバックアップ
回線、網インタフェース処理手段、第２のパケットプロ
トコル処理手段、パケットスイッチに至る正常なバック
アップ通信経路を設定して、バックアップ通信経路と第
２の通信経路を介してパケット通信を行わせる制御を行
なうことを特徴とする。

【００１０】この場合、制御手段は、バックアップ回線
を選択するバックアップ回線選択手段を有し、このバッ
クアップ回線選択手段は、バックアップ回線を選択する
ための管理データに基づいて、バックアップ通信経路を
選択するとよい。

【００１１】この場合さらに、管理データは、バックア
ップ回線の端末回線グループを選択する選択パターン
と、選択パターンごとに網インタフェースの優先順位を
規定する迂回表と、網インタフェースの空きもしくは塞
がりを表わす空塞表と、網インタフェースの障害もしく
は正常を表わす網インタフェース障害表とから構成され
ているとよい。

【００１２】また、第１のパケットプロトコル処理手段
および第２のパケットプロトコル処理手段は、それぞれ
パケットにおける障害を検出する障害検出処理手段を備
えているとよい。

【００１３】また制御手段は、バックアップ通信経路に
おける通信中に障害を検出すると、時分割スイッチ手段
を制御してバックアップ通信経路を他の正常な通信経路
に切り替えるとよい。

【００１４】また、端末装置は、端末回線を介してパケ
ット通信をする回線側制御手段と、加入者回線を介して
パケット通信を行なう網側制御手段と、制御手段から障
害通知を受けて、パケット通信を回線側制御手段から網
側制御手段に切り替える端末制御手段とを備えるとよ
い。

【００１５】

【作用】本発明のパケット回線バックアップ方式および
パケット交換システムによれば、複数の端末装置が共用
するように複数のバックアップ回線を障害時のトラフィ
ック度数に応じて設けることにより、バックアップ回線
数を端末回線数よりも著しく減少させ得る。

【００１６】また、バックアップ回線群と接続する複数
の網インタフェース処理手段を時分割スイッチ手段を介
して複数のパケットプロトコル処理手段にそれぞれ接続
することにより、バックアップ処理を行なうこれらのバ
ックアップ通信経路が多重化されるので、バックアップ
通信経路の障害によるバックアップが不能となる状態を
防止し得る。さらに、端末回線およびバックアップ回線
をそれぞれ群分割し、優先度の高い端末回線群より正常
使用可能なバックアップ回線群を選択することにより、
優先端末回線の優先バックアップおよび信頼性の高いパ
ケット回線バックアップを行ない得る。

【００１７】

【実施例】次に添付図面を参照して本発明によるパケッ
ト回線バックアップ方式およびパケット交換システムの
実施例を詳細に説明する。図１を参照すると本発明のパ
ケット回線バックアップ方式が適用されるパケット交換
システムの一実施例が示されている。このパケット交換
システム10は、たとえば複数のデータ端末を端末回線を
介して収容し、これらデータ端末間でのデータの送受信
をパケットとして転送するシステムである。なお、実施
例の説明において本発明に直接関係のない部分の図示お
よびその説明を省略する。

【００１８】同図において、パケット交換システム10と
データ端末11およびデータ端末11aとは、それぞれ端末
回線12および13を介して接続されており、通常時には、
この端末回線12および13にてパケットの転送が行なわれ
る。またパケット交換システム10は、これら端末回線12
および13が障害のときには、たとえばINS1500 などの回
線交換網14をバックアップ回線として、端末11と端末11
a とを回線交換加入者回線15（もしくは回線交換加入者
回線16）および回線交換加入者回線17にてそれぞれ接続
するシステムである。

【００１９】パケット交換システム10において、端末回
線12および13がそれぞれ接続された端末収容装置110 お
よび111 は、それぞれ端末回線12および13の回線障害を
検出する障害検出部115 を有し、データ端末11およびデ
ータ端末11a に対してレイヤ１のインタフェースでパケ
ットを送受信し、時分割スイッチ120 を介して接続され
たパケットプロトコル処理装置130 および131 にパケッ
トを転送する。

【００２０】時分割スイッチ120 は、端末収容装置110
および111 と、パケットプロトコル処理装置130 および
131 とを半固定的に接続し、２端末間に端末回線12およ
び13に対応する交換機内の通常の通信経路ＡおよびＢを
設定する。パケットプロトコル処理装置130 および131
は、時分割スイッチ120 より転送されるパケットについ
てレイヤ2(データリンクレベル) 、レイヤ3(パケットレ
ベル）の処理を行なってデータ端末11および11a の間の
パケット手順を制御し、パケットをパケットスイッチ14
0 に転送する。パケットスイッチ140 は、パケットプロ
トコル処理装置130 および131 間のパケット転送を行な
う。また、パケットプロトコル処理装置130 および131
は、データリンクレベルで端末回線12,13 の障害を検出
する障害検出部135 を有している。

【００２１】また、時分割スイッチ 120は、回線交換加
入者回線15および16に接続された網インタフェース処理
装置160 および161 と、パケットスイッチ140 に接続さ
れたパケットプロトコル処理装置170 および171 とを接
続する複数のバックアップ経路Ｃ，Ｄ，ＥおよびＦを有
し、多重化された複数のバックアップ経路が構成されて
いる。

【００２２】時分割スイッチ 120における通常の通信経
路ＡおよびＢに端末収容装置 110および 111に接続され
た端末回線12および13が障害になると、バックアップ経
路の１つが選択される。この経路に対応する網インタフ
ェース処理装置160 および161 は、データ端末とレイヤ
１のインタフェースでパケットを送受信し、回線交換加
入者回線15および16の障害を検出する障害検出部165 を
それぞれ有している。

【００２３】パケットプロトコル処理装置170 および17
1 は、パケットスイッチ140 に接続し、時分割スイッチ
120 より転送されるパケットについて、レイヤ2(データ
リンクレベル),レイヤ3(パケットレベル）の処理を行な
い、処理されたパケットをパケットスイッチ140 に転送
する。また、パケットプロトコル処理装置170 および17
1 は、データリンクレベルの処理において、回線交換加
入者回線15および16の障害を検出する障害検出部175 を
有している。

【００２４】中央制御装置181 は、端末収容装置11およ
び 111と、時分割スイッチ 120と、パケットプロトコル
処理装置 130,131,170および 171と、パケットスイッチ
140と、網インタフェース処理装置 160とをそれぞれ接
続する制御バス181 にて各装置に接続され、これらの装
置における処理を制御する。たとえば、中央制御装置18
1 は、時分割スイッチ120 を通して通常の通信経路Ａお
よびＢを設定し、この通信経路ＡおよびＢにて、端末回
線12および13における通常のパケット通信を行わせる。

【００２５】また、この実施例における中央制御装置18
1 は、端末回線障害時に端末回線12および13のバックア
ップ処理を行なうためのバックアップ回線選択部185 お
よびバックアップ設定制御部186 を有している。詳しく
は、バックアップ回線選択部185 は、バックアップ回線
としての正常な交換加入者回線15もしくは16を選択す
る。バックアップ設定制御部186 は、網インタフェース
処理装置160,161 を制御して、データ端末11の網側制御
装置220 と網インタフェース処理装置160,161 との間の
バックアップ回線を設定して障害を端末に通知し、ま
た、時分割スイッチ120における複数のバックアップ通
信経路Ｃ〜Ｆのうち１つのバックアップ通信経路を設定
する。また、パケットスイッチ140 が通常の通信時の通
信経路Ａ，Ｂ間、および回線障害時に経路Ａ，Ｂとバッ
クアップ通信経路Ｃ〜Ｆ間に転送するパケットの宛先ア
ドレスを制御する。

【００２６】データ端末11の回線側制御装置210 は、平
常時において、中央制御装置200 の制御下で端末回線12
を介してパケット交換機10の端末収容装置110 に接続し
てパケット通信を行なう。また、端末回線12が障害にな
ると、網側制御装置220 は、回線交換網14に接続された
回線交換加入者回線17を介して、パケット交換システム
10より回線交換網14を介して障害通知を受け、中央制御
装置200 の制御下で、バックアップの呼設定を行なって
通信を開始する。

【００２７】パケット交換システム10において、データ
端末11とデータ端末11a とが経路ＡおよびＢを介して通
信中に、たとえばデータ端末11が接続された端末回線12
に回線障害が発生すると、この回線障害を経路Ａにおけ
る端末収容装置110 の障害検出部115 、または網インタ
フェース処理装置130 の障害検出部135 が検出し、制御
バス180 に接続された中央制御装置181 に回線障害を通
知する。回線障害が通知された中央制御装置180 はバッ
クアップ処理を開始する。

【００２８】バックアップ回線選択部185 は、図３(a)
〜(d) に示したバックアップ回線選択のための管理デー
タを有し、図２に示すバックアップ回線を選択するため
の制御を行なう。たとえば、端末回線12に障害が発生す
るとバックアップ回線選択部185 は、障害が発生した端
末回線の回線グループ番号を障害検出部 115および 135
から受領し(S100)、図３(a) に示した端末回線のグルー
プを選択するための選択パータン表より端末回線グルー
プ番号ごとに、回線交換加入者回線15および16などのバ
ックアップ回線の優先順位で対応する網インタフェース
処理装置160 もしくは161 を選択する選択パータンを取
得する(S101)。

【００２９】次に図３(b) のTRK 迂回表に示された選択
パータン毎の網インタフェース処理装置のグループを表
わすTRK グループを選択するための順序を示す優先順位
に応じてTRK グループを取得する(S102)。TRK グループ
を取得すると、図３(c) に示したTRK グループ毎に対応
したTRK 実装空塞表および図３(d) に示したTRK 障害表
より、網インタフェース処理装置の使用状態が空き状態
で、かつ障害が発生していない正常な網インタフェース
処理装置を表わすTRK 番号を取得し(S103)、たとえば正
常な網インタフェース処理装置160 に接続されたバック
アップ回線としての回線交換加入者回線15が選択され
る。この場合、ステップ 102において、たとえば第１TR
K グループ内のすべての網インタフェース処理装置が障
害および閉塞して選択不可のときには、TRK 迂回表の第
２TRK グループ以降のTRK グループが取得され、ステッ
プ 102およびステップ 103と同様の手順で網インタフェ
ース処理装置に対応するバックアップ回線が選択され
る。

【００３０】バックアップ回線が選択されると選択され
た回線交換加入者回線15に対応する網インタフェース処
理装置160 と、パケットプロトコル処理装置170 および
171の１つとを時分割スイッチ120 により接続してバッ
クアップ経路が設定される。この時、バックアップ設定
制御部186 は、図４に示した設定シーケンスに基づいて
バックアップ回線の設定処理を行なう。

【００３１】（a)パケット交換機10は、バックアップ回
線選択処理部 185にて選択された網インタフェース処理
装置 160より呼設定メッセージ(SETUP) を送出し、この
呼設定パケットは、回線交換網14を介して障害端末回線
が接続されたデータ端末11の網側制御装置220 に至る。
次にデータ端末11の網側制御装置は220 は、呼受付メッ
セージ（CALLPROC）を回線交換網を介してインタフェ−
ス処理装置160 に返送し、さらに応答メッセージ（CON
N）を送る。

【００３２】（b)パケット交換機10は、設定したバック
アップ経路に基づいて、たとえば、網側制御装置220 と
パケットプロトコル処理装置170 とを接続する時分割ス
イッチ120 におけるバックアップ通信経路Ｃを設定す
る。

【００３３】（c)データ端末11は網側制御装置220 より
非同期平衡モードフレーム（SABM）を送出し、パケット
交換システム10を介して相手側データ端末11a に至り、
データリンクが確立する。相手側データ端末11a は、非
番号設定フレーム（UA）をデータ端末11に返送する。デ
ータ端末11a の網側制御装置220 は、リスタート要求(S
Q ）を送り、データ端末11からの応答（SF）を受信し、
パケット通信が可能となる。

【００３４】回線バックアップ中、またはバックアップ
回線の定期的テストにおいて、回線交換加入者回線15,1
6 に障害が発生した場合、網インタフェース処理装置16
0,161 およびパケットプロトコル処理装置170,171 は、
その障害を障害検出部165 および175 にて検出して中央
制御装置181 に通知する。中央制御装置181 は、図３
(d) に示した TRK障害表のTRK 番号に障害を登録し、図
２に示した手順により、正常な正常な網インタフェース
処理装置を表わすTRK 番号を取得し、多重化されたバッ
クアップ通信経路Ｃ〜Ｆ中より正常なバックアップ経路
を再設定することができる。中央制御装置181 が網イン
タフェース処理装置160,161 およびパケットプロトコル
処理装置170,171 の障害を検出した場合にも同様に障害
装置を除いた正常な経路を再設定する。

【００３５】以上説明したように、回線障害の発生率お
よび信頼性から適正な数の(TRK数)網インタフェース処
理装置を設けることができる。これにより、バックアッ
プ回線を大幅に減少させることができるので、パケット
交換システムの装置構成を小規模なものとすることがで
きる。たとえば、端末回線にて障害が発生した場合、該
当回線の通信をバックアップする際に、正常な網インタ
フェース処理装置を選択して接続するので、バックアッ
プ用の網インタフェース処理装置および回線交換網の加
入者回線の設備数を減らすことができ、さらに、パケッ
ト交換システム10の信頼性が飛躍的に高まる。

【００３６】

【発明の効果】このように本発明によれば、バックアッ
プ回線を収容する網インタフェース処理装置を端末装置
に共有させて複数設け、端末回線の障害を検出した際
に、正常に使用可能な網インタフェース処理装置を選択
して、時分割スイッチによりバックアップ通信経路を設
定して回線バックアップを行なっている。したがって、
バックアップ回線を共用してバックアップ回線数を従来
よりも著しく減少させることができ、このためパケット
交換システムの装置が小規模となり、バックアップ通信
経路の多重化により回線バックアップの信頼性が向上す
る。また、正常使用可能なバックアップ回線群を選択し
ているので信頼性の高いパケット回線バックアップを行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパケット回線バックアップ方式が
適用されるパケット交換システムの一実施例を示すブロ
ック図である。

【図２】この実施例におけるバックアップ回線の選択処
理フローを示す図である。

【図３】この実施例におけるバックアップ回線選択処理
のための管理データを示す図である。

【図４】この実施例におけるバックアップ回線を設定す
る設定シーケンスを示す図である。

【符号の説明】

10 パケット交換システム 11 データ端末 12,13 端末回線 14 回線交換網 15,16 回線交換加入者回線 110,111 端末収容装置 120 時分割スイッチ 130,131 パケットプロトコル処理装置 140 パケットスイッチ 160,161 網インタフェース処理装置 115,135,165,175 障害検出部 180 制御バス 181,200 中央制御装置 185 バックアップ回線選択部 186 バックアップ設定制御部 210 回線側制御装置 220 網側制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/56 H04L 1/22 H04L 12/28 H04M 3/22

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パケットを所定のプロトコル処理に従っ
   て交換するパケット交換システムにおいて、該システム
   は、 端 末回線を介して端末装置とパケット転送を行なう複数
   の端末収容手段と、回線交換網および加入者回線で構成されるバックアップ
   回線 を介して前記端末装置とパケット転送を行なう網イ
   ンタフェース処理手段と、 前記端末収容手段にて処理されるパケットに応じて、パ
   ケット手順を制御する複数の第１のパケットプロトコル
   処理手段と、 前記網インタフェース処理手段にて処理されるパケット
   に応じて、パケット手順を制御する第２のパケットプロ
   トコル処理手段と、 前記端末収容手段および第１のパケットプロトコル処理
   手段を接続するスイッチ手段であって、前記網インタフ
   ェース処理手段および第２のパケットプロトコル処理手
   段を時分割に選択的して接続する時分割スイッチ手段
   と、 前記第１のパケットプロトコル処理手段および前記第２
   のパケットプロトコル処理手段に接続され、パケットプ
   ロトコル処理手段間におけるパケット転送を行なうパケ
   ットスイッチ手段と、 パケット通信を行なう第１の端末装置および第２の端末
   装置のそれぞれが接続された端末回線より前記端末収容
   手段、第１のパケットプロトコル処理手段、前記パケッ
   トスイッチに至る第１の通信経路および第２の通信経路
   を設定する制御手段とを備え、 前記端末収容手段は、第１の端末装置が接続された前記
   第１の通信経路における障害を検出する端末回線障害検
   出手段を含み、 前記網インタフェース処理手段は、前記加入者回線にお
   ける障害を検出する加入者回線障害検出手段を含み、 前記制御手段は、前記第１の通信経路における障害が検
   出されると、第１の端末装置に対応する前記バックアッ
   プ回線を設定し、第１の端末装置よりバックアップ回
   線、前記網インタフェース処理手段、第２のパケットプ
   ロトコル処理手段、前記パケットスイッチに至る正常な
   バックアップ通信経路を設定して、バックアップ通信経
   路と第２の通信経路を介してパケット通信を行わせる制
   御を行なうことを特徴とするパケット交換システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のパケット交換システム
   において、前記制御手段は、バックアップ回線を選択す
   るバックアップ回線選択手段を有し、該バックアップ回
   線選択手段は、バックアップ回線を選択するための管理
   データに基づいて、前記バックアップ通信経路を選択す
   ることを特徴とするパケット交換システム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のパケット交換システム
   において、前記管理データは、前記バックアップ回線の
   端末回線グループを選択する選択パターンと、前記選択
   パターンごとに網インタフェースの優先順位を規定する
   迂回表と、前記網インタフェースの空きもしくは塞がり
   を表わす空塞表と、前記網インタフェースの障害もしく
   は正常を表わす網インタフェース障害表とから構成され
   ていることを特徴とするパケット交換システム。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のパケット交換システム
   において、前記第１のパケットプロトコル処理手段およ
   び第２のパケットプロトコル処理手段は、それぞれ前記
   パケットにおける障害を検出する障害検出処理手段を備
   えていることを特徴とするパケット交換システム。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のパケット交換システム
   において、前記制御手段は、前記バックアップ通信経路
   における通信中に障害を検出すると、前記時分割スイッ
   チ手段を制御してバックアップ通信経路を他の正常な通
   信経路に切り替えることを特徴とするパケット交換シス
   テム。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のパケット交換システム
   において、前記端末装置は、 端末回線を介してパケット通信をする回線側制御手段
   と、 前記加入者回線を介してパケット通信を行なう網側制御
   手段と、 前記制御手段から障害通知を受けて、パケット通信を回
   線側制御手段から網側制御手段に切り替える端末制御手
   段とを備えることを特徴とするパケット交換システム。