JP3192111B2 - 無瞬断切替方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冗長系を構成する
複数の双方向ディジタル伝送路における対向するディジ
タル伝送装置の伝送路切替方式に関する。

【０００２】特に、現用伝送路及び予備伝送路間の距離
差により両伝送路を通過する信号に遅延差がある場合
に、データの欠落や重複を起こすことなく伝送路の切替
を行う無瞬断切替方式に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来の無瞬断切替方式には、送信側装置
から受信側装置への２つの伝送路を設け、送信側装置に
おいて送信信号を両伝送路に分岐して同一信号を送信し
ておき、受信側装置において両伝送路から受信する信号
の一方を選択するような、冗長構成を持つ伝送路切替シ
ステムが利用されている。

【０００４】図６は、このような従来形式の無瞬断切替
方式を示すブロック構成図である。同図において、送信
側装置から受信側装置への２つの伝送路は、送信側の信
号を分岐して同一信号を供給する伝送路終端部１０４、
１０５と受信側の同一信号を受信する伝送路終端部１０
６、１０７との間に設けられている。

【０００５】無瞬断切替手段としては、送信側は、両伝
送系へ同一信号を送信するための分岐部１０３の前段
に、マルチフレームパタン挿入部１０１及びマルチフレ
ーム生成部１００を設け、マルチフレームパタン挿入部
１０１において送信信号の空きタイムスロットにマルチ
フレーム生成部１００から発生するマルチフレームパタ
ンを挿入するように構成されている。また、受信側は、
両伝送路からの受信信号に対して遅延を与える遅延バッ
ファ１１０、１１１、マルチフレームの同期をとるマル
チフレーム同期回路１０８、１０９及び制御部１１２を
設け、マルチフレーム同期回路１０８、１０９はそれぞ
れの伝送系のマルチフレームの同期をとり、制御部１１
２は、両系の受信信号のマルチフレームの位相を比較し
受信端での相対遅延差を判定し、該相対遅延差に基づい
て遅延バッファ１１０、１１１で与える遅延量を制御し
て遅延バッファ通過後の両系信号の位相を一致させてい
る。

【０００６】これにより、両伝送路間の遅延差が解消で
きるので、受信側の選択部１１３で両系の信号を切り替
えた際にはデータの欠落や重複が生じることがなくな
り、無瞬断切替が実現される。

【０００７】また、図６では無瞬断切替方式として、一
方向の伝送路の信号のみに着目した構成のみを示してい
るが、通常の双方向伝送路においては、反対方向の伝送
方向においても同様な構成が採用でき２つの双方向伝送
路構成の双方向通信における無瞬断切替が行われる。

【０００８】更に、２つの双方向伝送路を有する無瞬断
切替方式であって、対向する送受信装置のうち一方の送
受信装置は伝送路の遅延時間を測定するための周期信号
を送信する機能を有し、他方の送受信装置は前記周期信
号に対するループバック機能を有する無瞬断切替方式が
特開平８−６５２８２号公報に記載されている。

【０００９】この無瞬断切替方式は、一方の送受信装置
において、双方向伝送路に周期信号を送信するととも
に、送信した周期信号と他方の送受信装置でループバッ
クされ受信された周期信号とを比較することにより、２
つの双方向伝送路内のループバック及び２つの双方向伝
送線路間に跨るループバックによる３つの遅延時間を測
定して、３つの遅延時間の測定結果を演算することによ
り、双方向伝送路間の受信信号の遅延量の調整を行うよ
うにして一方の送受信装置の構成機器の削減を図り管理
の簡略化を可能にした双方向通信システムにおける無瞬
断切替方式である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の無瞬断切替方式
は、受信側選択部の前段で受信信号の位相を一致させる
ため、送信側では、２つの伝送系にマルチフレームパタ
ンを埋め込んだ同一信号を送信しておき、受信側では、
両系から受信するマルチフレームパタンの相対位相差を
比較し、相対的に位相が進んでいる信号に対して遅延を
与えることにより両系の位相を一致させる方式である。

【００１１】この方式は、例えば、１＋１冗長系のよう
に送信端で常時両系へ信号を分岐し、受信側では常時両
系の受信信号をモニタできるようなプロテクション方式
においては適しているものの、１：Ｎ冗長系構成のよう
に切替動作が行われていない定常状態において各現用チ
ャンネルの信号を予備伝送路に分岐送信することができ
ない方式の場合は、受信側で現用及び予備伝送路から受
信する信号の位相を比較することができず、位相調整の
制御を定常的に行うことができないという問題点を有し
ている。

【００１２】また、前記双方向通信システムにおける無
瞬断切替方式においては、遅延量の測定のうち２つの双
方向伝送路に跨るループバックによる遅延量の測定を必
要とするところから、１：Ｎ冗長系構成のように定常状
態において複数の現用チャンネルの信号を予備伝送路に
分岐送信することができない方式の場合は、やはり切替
動作が行われていない定常状態において複数の現用チャ
ンネルの信号を予備伝送路に分岐送信することができな
いから、現用及び予備伝送路から受信する信号の位相を
比較することができず、位相調整の制御を定常的に行う
ことができないことに変わりがない。更に、この方式
は、遅延量の測定には３つのループバック制御及び測定
を行う必要があり周期信号の送受信制御及び演算処理等
が煩雑化し、現用系及び予備系の同期をとるなどの必要
性により装置構成も複雑化するという問題がある。

【００１３】このような問題点を解決するために、両系
の伝送路に現用チャンネル信号が送信されているか否か
に拘わらず、無条件に送受信されているオーバーへッド
バイトを用いてマルチフレーム情報を送受信する方法が
考えられるが、この方法では両系伝送路の送信端におい
て、両インタフェース部で挿入するマルチフレームの同
期をとる必要があり、そのための仕組みが必要となる。

【００１４】（発明の目的）本発明の目的は、１：Ｎ冗
長系構成のように、従来の無瞬断切替方式では適用する
ことができなかったプロテクション方式、即ち、切替動
作の発生していない定常状態においては送信側は予備伝
送路へ信号を分岐送信しないプロテクション方式に適用
可能な無瞬断切替方式を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の無瞬断切替方式
は、現用系及び予備系に独立にマルチフレームを生成し
送信する手段（図２の１６、１５）と、受信信号のマル
チフレームを監視し、受信したマルチフレームパタンを
同一インタフェースの送信側信号にループバックするこ
とにより、受信したマルチフレーム位相と同位相でマル
チフレームを送信する手段（図２の１７、１８、１５）
と、ループバックされたマルチフレームパタンを監視
し、自装置が生成しているマルチフレームの位相と比較
し、比較結果として現用系及び予備系の往復の絶対遅延
量を求める手段（図２の１９、２０）とを有する。

【００１６】さらに、現用系及び予備系の絶対遅延量を
比較して伝送路間の相対遅延量を求め（図１の１３又は
１４）、得られた相対遅延量に応じて受信信号に対する
遅延量を設定できる遅延バッファ（図１の５、６又は
７、８）を有する。

【００１７】（作用）送信端で信号が予備系伝送路に分
岐しているか否かに拘わらず各伝送路の絶対遅延量を各
々独立に測定し、２つの絶対遅延量から両系伝送路間の
相対遅延量を所定の計算式により求め、現用及び予備伝
送路の切替にあたり各伝送路の受信側の遅延バッファに
与えるべき遅延量を予め設定する。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施の形態
の無瞬断切替方式が適用される伝送路冗長構成を示し、
図２は、図１における伝送路終端部５、６、７、８の構
成のブロック図を示す。

【００１９】まず、図１に示す本実施の形態の伝送路冗
長系、切替の基本的構成及び動作について説明する。

【００２０】伝送路冗長系の構成は、それぞれ上下双方
向の現用伝送路及び予備伝送路と、それぞれの終端に接
続された伝送路終端部５、７及び６、８と、前記伝送路
終端部５、７及び６、８に接続される現用チャンネル及
びエクストラトラフィックチャンネルと、各チャンネル
の受信信号線に接続された遅延バッファ９、１１、１
０、１２と、各チャネルの送信線に接続された送信端ス
イッチ１、３と、各チャネルの受信線に接続された受信
端スイッチ２、４とを有する。

【００２１】ここで、送信端スイッチ１、３は、送信信
号として、現用伝送路へ送信する現用チャンネル信号と
予備伝送路に送信するエクストラトラフィック信号とを
選択的に予備伝送路を介して送信することができるよう
に切替可能に構成され、また、受信端スイッチ２、４
は、受信信号として現用伝送路から受信する現用チャン
ネル信号と予備伝送路から受信する現用チャンネル信号
又はエクストラトラフィック信号を選択的に予備伝送路
を介して受信することができように切替可能に構成され
ている。

【００２２】定常状態においては、現用伝送路には双方
向より現用チャンネル信号が送信され、同様に予備伝送
路には双方向よりエクストラトラフィックチャンネル信
号が送信されるように、送信端スイッチ１、３及び受信
端スイッチ２、４の接点は図１の位置に設定されてい
る。

【００２３】現用伝送路に障害が発生した場合やオぺレ
ータからの切替制御コマンドを受信した場合は、まず、
障害やコマンドで指定された伝送方向の送信端スイッチ
１又は３は現用チャンネル信号を選択し、予備伝送路に
も現用チャンネル信号を送信する。即ち、現用伝送路、
予備伝送路の両方に同一信号が分岐送信される状態とす
る。次に、対応する受信端スイッチ４又は２は予備伝送
路からの現用チャンネル信号を受信するように切り替え
ることにより伝送路切替動作が完了する。

【００２４】次に、本実施の形態の無瞬断切替方式に関
するより詳細な構成及び動作を説明する。

【００２５】本実施の形態の無瞬断切替方式では、図１
に示すように、受信方向の各チャンネルと伝送路終端部
５、６、７、８との間に遅延バッファ９、１０、１１、
１２を有し、前記遅延バッファは伝送路終端部からの信
号を入力とする遅延制御部１３、１４により制御される
構成を有している。

【００２６】図２は、伝送路終端部５、６、７、８の構
成を示すブロック図である。同図において、伝送路終端
部は、伝送路からの受信信号に対してマルチフレーム同
期を確立しマルチフレームパタンを抽出するマルチフレ
ーム同期部１７と、マルチフレームを生成するマルチフ
レーム生成部１６と、送信信号にマルチフレームパタン
を挿入するマルチフレームパタン挿入部１５と、マルチ
フレーム同期部１７と、マルチフレーム生成部１６又は
マルチフレーム同期部１７の出力を選択する選択部１８
と、マルチフレーム生成部１６とマルチフレーム同期部
１７の出力するマルチフレーム位相を比較し伝送路の往
復の絶対遅延量を計算する遅延測定部１９と、遅延バッ
ファ９、１０、１１、１２の遅延量を設定する遅延制御
部１３、１４を前記絶対遅延量により制御する制御部２
０とにより構成される。

【００２７】図２において、マルチフレーム生成部１６
は、自装置のＩＤが挿入されたマルチフレームパタンを
生成して選択部１８及び遅延測定部１９に出力する。ま
た、マルチフレーム生成部１６は、制御部２０からのル
ープバック指示信号を受信した場合に、生成するマルチ
フレーム内のループバック情報をＯＮにする。

【００２８】マルチフレーム同期部１７は、受信信号に
対してマルチフレーム同期をとり、マルチフレーム同期
パタンを抽出して選択部１８及び遅延測定部１９に出力
する。

【００２９】また、ループバック情報がＯＮとなったマ
ルチフレームパタンを受信した場合は、当該マルチフレ
ームパタンを折り返しマルチフレームパタン挿入部１５
から信号と多重して伝送するように選択部１８を制御す
る。

【００３０】選択部１８は、通常はマルチフレーム生成
部１６で生成されたマルチフレームパタンを選択してマ
ルチフレームパタン挿入部１５に出力し、また、ループ
バック情報がＯＮとなったマルチフレームパタンを受信
した場合は、当該マルチフレームパタンをマルチフレー
ムパタン挿入部１５に出力する。

【００３１】遅延測定部１９は、マルチフレーム生成部
１６で生成しているマルチフレームの位相とマルチフレ
ーム同期部１７で受信しているマルチフレーム位相とを
比較して、その位相差αを算出する。

【００３２】制御部２０は、例えば、継続的又は定期的
にあるいは伝送路の障害状態又はオぺレータからの切替
制御コマンドの受信時に、マルチフレーム生成部１６へ
のマルチフレームのループバック情報の挿入の指示及び
遅延測定部１９での算出した位相差αの遅延制御部１
３、１４への出力を行う。

【００３３】次に、図３及び図４を加えて、図１及び図
２の各部の動作を説明する。

【００３４】本実施の形態において使用するマルチフレ
ームは、図３に示すようなｎマルチフレームとし、フレ
ーム内のオーバーへッドバイトの空きタイムスロットを
用いてマルチフレームパタンを多重することによりｎマ
ルチフレームを送受信する。マルチフレームパタンは、
ループバック指示を行うループバック制御ビットＬＰ、
装置ＩＤ及びマルチフレーム同期パタン等により構成さ
れる。

【００３５】各双方向伝送路の伝送路終端部は、何れも
図２に示す構成を有し、通常状態においては、選択部１
８はマルチフレーム生成部１６で生成されたマルチフレ
ームパタンを選択し、これがマルチフレームパタン挿入
部１５において信号と多重され伝送路へ送信されてい
る。

【００３６】制御部２０がマルチフレーム生成部１６に
対しマルチフレームへのループバック情報の挿入を指示
するループバック指示信号を出力すると、マルチフレー
ム生成部１６は、生成するマルチフレーム内のループバ
ック情報をＯＮにする。こうすることにより、対向装置
へループバック制御情報がＯＮとなったマルチフレーム
パタンを送信する。

【００３７】一方、対向装置はループバック情報がＯＮ
となったマルチフレームパタンを受信すると、選択部１
８はマルチフレーム同期部１７から受信したマルチフレ
ームパタンを選択し、マルチフレームパタン挿入部１５
では、伝送路から受信したマルチフレームパタンを折り
返して伝送する。

【００３８】対向装置から、送信したマルチフレームパ
タンが折り返され、マルチフレーム同期部１７が、マル
チフレームパタンを受信し該マルチフレームパタンを抽
出して遅延測定部１９に出力することになる。遅延測定
部１９は、マルチフレーム生成部１６で生成しているマ
ルチフレームの位相とマルチフレーム同期部１７で受信
しているマルチフレーム位相を比較することにより、そ
の位相差αを算出する。

【００３９】図４は、送信信号と受信信号との関係を示
す図である。同図に示すように伝送路に送信したマルチ
フレームと対向装置で折り返してきたマルチフレームの
位相が伝送路の遅延時間により位相差αとして検出する
ことができ、この位相差αは伝送路の往復の距離に相当
する。

【００４０】以上の位相差αの算出は他の双方向伝送路
においても行われ、各双方向伝送路の２つの伝送路終端
部５、６又は７、８の制御部から出力される前記位相差
αは遅延制御部１３又は１４に出力される。

【００４１】遅延制御部１３、１４は、両系の伝送路終
端部５、６又は７、８からの位相差αをそれぞれ取得
し、片方向分の位相差α／２どうしの差に基づき片方向
分の伝送路の遅延差を計算する。そして、位相がより進
んでいる伝送路の信号に対して、遅延差分の遅延を遅延
バッファ９、１０又は１１、１２に加えるように制御す
る。

【００４２】これにより、両系の遅延バッファ９、１０
又は１１、１２から出力され受信端スイッチ３、４への
入力点で、両系の信号の位相を一致させることができ
る。

【００４３】図１に示す受信端スイッチ２又は４の切り
替えは両系の信号の位相が一致した状態において実行さ
れる。

【００４４】

【実施例】次に、本発明の実施例について図５を参照し
て説明する。

【００４５】本実施例の現用予備伝送路とチャンネル構
成、伝送路終端部５、６、７、８内の各ブロック及び遅
延制御部１３、１４の動作は、図１及び図２に示した構
成及び動作と同様であるが、本実施例は、ＩＴＵ−Ｔ勧
告Ｇ．７０７に規定された、ＰＯＨ（パスオーバーへッ
ド）が付加された高次群パス信号を伝送信号とする伝送
方式において、無瞬断で切替を実行するための冗長系構
成に関する。

【００４６】また、冗長系構成は、前記実施の形態にお
ける１：Ｎ（簡単のため、Ｎ＝１の例を示す）冗長系で
あり、通常は、予備伝送路にはエクストラトラフィック
の高次群パスを伝送しており、切替を実行した状態での
み現用チャンネルの高次群バスが予備伝送路に分岐送信
されるものとする。

【００４７】現用伝送路及び予備伝送路の伝送路終端部
５、６、７、８では、送信する高次群パスに対してはＳ
ＯＨ（セクションオーバーへッド）を付加して伝送路へ
送信し、伝送路から受信するＳＤＨフレームに対しては
ＳＯＨを終端し遅延バッファ９、１０、１１、１２へ渡
される。

【００４８】マルチフレームの構成は、例えば６４マル
チフレームとしセクションオーバーへッドの未定義バイ
トをマルチフレームパタン送信用に割り当てる。６４マ
ルチフレームとした場合、時間換算で１２５μ秒×６４
＝８ミリ秒であり、８ミリ秒分の遅延差を吸収可能なマ
ルチフレーム構成となる。

【００４９】図５は、本実施例に適用する６４マルチフ
レームパタンを示す図である。１フレーム当たり１バイ
トのオーバーへッドバイトを使用するため、全部で６４
バイト構成である。この内、１バイトをループバック情
報挿入用エリア、２バイトを装置ＩＤ挿入用エリア、２
バイトをマルチフレーム同期パタンとして、ＡＳＣＩＩ
キャラクタコードのＣＲ／ＬＦ（キャリッジリターン／
ラインフィード）を適用したものである。

【００５０】以上の実施の形態等においては、冗長系の
構成として１：１冗長構成の例を用いて説明したが、本
発明は一般に１：Ｎ冗長構成において適用し得る切替方
式であることは上述のとおりである。また、１：Ｎ冗長
構成において適用する場合は、定常時において現用系と
予備系とで算出される遅延時間に基づき、１＋Ｎ本の伝
送路のうち最も距離の長い伝送路の遅延バッファに一定
量の遅延を設定し、前記遅延バッファでの遅延を含む当
該伝送路の総合遅延時間を基準として、他のＮ本の伝送
路に与える遅延量を制御することにより、受信端スイッ
チの前段で各現用系と予備系の信号の位相を一致させ
る。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、冗長構成を有する双方
向伝送システムにおいて、予め両系の遅延差のみをそれ
ぞれ独立に測定し、受信端の遅延バッファで与える遅延
量を調整することにより、受信端スイッチの前段で両系
の信号の位相を一致させることができるから、双方向伝
送路の運用中の切替を無瞬断で実行することが可能であ
る。

【００５２】また、予備伝送路に送信信号が分岐されて
いるか否かに関わらず、両系独立に伝送路による伝搬遅
延の絶対量を測定することができるため、１：Ｎ冗長系
等、切替の発生していない定常状態において送信端で送
信信号が分岐されていないようなプロテクション方式に
対して、受信端で与えるべき遅延量を決定することが可
能となる。

【００５３】さらに、本発明は両系の遅延時間を独立に
測定する方式であって送信端で生成するマルチフレーム
について両系の同期をとる必要がないから、無瞬断で切
替を行うための装置構成が比較的簡易に実現することが
できる。

【００５４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す全体図である。

【図２】図１における伝送路終端部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】本発明の実施の形態で使用するマルチフレーム
構成を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態の動作を補足するタイムチ
ャートを示す図である。

【図５】本発明の実施例におけるマルチフレームフォー
マットを示す図である。

【図６】従来の無瞬断切替方式を示す構成図である。

【符号の説明】

１、 ２ 送信端スイッチ ３、 ４ 受信端スイッチ ５、 ６、 ７、 ８ 伝送路終端部 ９、１０、１１、１２ 遅延バッファ １３、１４ 遅延制御部 １５ マルチフレームパタン挿入部 １６ マルチフレーム生成部 １７ マルチフレーム同期部 １８ 選択部 １９ 遅延測定部 ２０ 制御部 １００ マルチフレームパタン生成部 １０１ マルチフレームパタン挿入部 １０３ 分岐部 １０４、１０５、１０６、１０７ 伝送路終端部 １０８、１０９ マルチフレーム同期回路 １１０、１１１ 遅延バッファ １１２ 制御部 １１３ 選択部

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冗長構成を有する双方向伝送路における
   無瞬断切替方式において、各対向局は、マルチフレーム
   パタンの挿入手段と、受信信号のマルチフレームパタン
   のループバック手段と、送信信号へ挿入したマルチフレ
   ームパタンと受信信号にループバックされたマルチフレ
   ームパタンにより前記各双方向伝送路の往復の絶対遅延
   量を測定する遅延測定手段と、測定した前記絶対遅延量
   から伝送路間の相対遅延量を算出する手段と、前記相対
   遅延量に基づいて受信信号に与える遅延量を調整する手
   段とを有し、現用予備切替用セレクタの前段で位相を一
   致させることを特徴とする無瞬断切替方式。
2. 【請求項２】 前記冗長構成を有する双方向伝送路は複
   数の現用系の双方向伝送路と１つの予備系の双方向伝送
   路とからなることを特徴とする請求項１記載の無瞬断切
   替方式。
3. 【請求項３】 冗長構成を有する双方向伝送路における
   無瞬断切替方式において、送信元装置番号、ループバッ
   ク指示情報及びマルチフレーム同期パタンから構成され
   るマルチフレームを生成し送信する手段と、受信したマ
   ルチフレームを監視し、対向装置からループバック指示
   情報を検出した場合に受信信号と同位相で同一の双方向
   伝送路により同一パタンを送信側にループバックする手
   段と、マルチフレームを生成して送信中に当該マルチフ
   レームとループバックされたマルチフレームとの位相を
   比較し、伝送路の往復の絶対遅延量を求め、各伝送路の
   絶対遅延量から伝送路間の相対遅延量を算出する手段
   と、得られた相対遅延量に応じて受信信号に対する遅延
   量を設定する遅延バッファとを有し、受信信号の現用予
   備切替用セレクタの前段で位相を一致させることを特徴
   とする無瞬断切替方式。
4. 【請求項４】 冗長構成を有する双方向伝送路における
   無瞬断切替方式における伝送路終端部であって、送信元
   装置番号、ループバック指示情報及びマルチフレーム同
   期パタンから構成されるマルチフレームを生成し送信す
   る手段と、受信したマルチフレームを監視し、対向装置
   からループバック指示情報を検出した場合に受信信号と
   同位相で同一の双方向伝送路により同一パタンを送信側
   にループバックする手段と、マルチフレームを生成して
   送信中に当該マルチフレームと ループバックされたマル
   チフレームとの位相を比較し、伝送路の往復の絶対遅延
   量を求め、各伝送路の絶対遅延量から伝送路間の相対遅
   延量を算出する手段と、得られた相対遅延量に応じて受
   信信号に対する遅延量を設定する遅延バッファとを有
   し、受信信号の現用予備切替用セレクタの前段で位相を
   一致させることを特徴とする無瞬断切替方式における伝
   送路終端部。