JP3386412B2 - 多層埋込み信号状態プロトコルを用いる制御アーキテクチャ - Google Patents

多層埋込み信号状態プロトコルを用いる制御アーキテクチャ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連する出願】本発明は、本発明と出願人を同一とす
る以下の係属中の特許出願、つまり、１９９８年５月２
９日付けで出願された特許出願第０９／０８７，０６７
号、１９９７年１０月１日付けで出願された特許出願第
０８／９４２，０９５号、および１９９７年１０月１日
付けで出願された特許 出願第０８／９４２，０９６号
とも関連するために、これら全てについてもその全体を
参照されたい。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、デジ
タル伝送網、より詳細には、デジタル伝送網内の分散型
要素内を輸送（伝搬）される信号の埋め込み制御に関す
る。
【０００３】
【従来の技術】デジタル伝送網、例えば、SONET/SDH（S
ynchronous Optical Network/Synchronous Digital Hie
rarchy）標準に基づくデジタル伝送網が広帯域通信信号
を輸送するために広く用いられている。これら伝送網内
においては、マルチプレクサやデジタル交差接続システ
ムなどの網要素が、複数の異なるアプリケーションをサ
ポートするために用いられている。これらアプリケーシ
ョンには、マルチスイッチング機能を伴うアプリケーシ
ョンも含まれる。このようなアプリケーションの例とし
ては、“仮想リング（virtual ring）”あるいは“リン
グ−オン−リング（ring-on-ring）”とも呼ばれる“パ
ス−イン−ライン（path-in-line）”保護スイッチング
があり、これらは、双方向ライン交換リング（bi-direc
tional line switched ring、BLSR）を通じてのライン交
換、あるいは単一方向パス交換リング（unidirectional
path switched ring、UPSR ）を通じてのパス交換を伴
う。
【０００４】これらタイプのアプリケーションをサポー
トするために、網要素は、スイッチファブリック等のル
ーティング構造を含み、これによって、信号を伝送網を
通じてルーティングするために必要な接続が提供され
る。例えば、複数のスイッチング機能を伴うアプリケー
ションに対しては、典型的には、セグメント化制御構造
を持つ分散型スイッチファブリックが用いられる。この
方式においては、これら複数のスイッチング機能は、別
個の制御領域と別個のスイッチファブリックによってサ
ポートされる。分散型スイッチファブリックによる信号
の選択を正しく行なうために、制御決定は、しばしば、
信号の状態、例えば、信号の品質に基づいて遂行され
る。ただし、現存の制御構造は、周知のように、信号が
分散型スイッチファブリック内を輸送（伝搬）される際
に、信号の状態を伝搬および利用する能力に欠ける。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ある一つのタイプの制
御構造においては、信号の監視を各スイッチファブリッ
クの位置においてローカル的に遂行することで、様々な
入力信号に対する信号状態が得られ、これがスイッチン
グの決定のために用いられる。ただし、各スイッチファ
ブリックが、別個のコンプレックス（複雑な）制御要素
によって制御されるために、信号状態を後続の各スイッ
チファブリックにおいて“再検出（再発見）（dediscov
ered）”することが必要となる。他にもあるが、この方
式では、とりわけ、信号状態の再検出が必要となるため
に、コストが高くなり、加えて、信号の監視を各スイッ
チファブリック位置において遂行する必要があるため
に、システムが複雑となる。さらに、全てのタイプの信
号状態が再検出できるとは限らない。例えば、ある与え
られたスイッチファブリックにおいてローカル的に発生
する内部システムの障害あるいはインタフェースの障害
を表す状態情報は後続の信号ポイントに信号と共に伝搬
されず、このために、このタイプの信号状態情報は、後
続のスイッチングの決定に対して有益であるが、後続の
スイッチファブリックにおいて再検出できない。
【０００６】ＳＯＮＥＴベースのシステムにおいては、
典型的には、警告指標信号を用いて、下流装置に、上流
で欠陥が検出されたことが警告される。ただし、警告指
標信号は、別個の保守信号であり、ある特定の入力信号
に関する信号状態、例えば、品質情報を保持する（運
ぶ）ためには用いられない。このために、警告指標信号
は、個々の入力信号に対して信号状態を網を通じて伝搬
することはなく、このため、各入力信号に対する信号状
態を、各後続スイッチングポイントにおいてある種の信
号監視機能を用いて再検出することが必要となる。要す
るに、再検出を行なう方式は、信号が様々なスイッチフ
ァブリックを伝搬する際に、その信号の累積信号状態を
解決するための（提供するための）有効的な手段とはな
らない。
【０００７】もう一つのタイプの制御構造においては、
別個の各スイッチファブリックに対するコンプレックス
（複雑な）制御要素が互いに結合され、これら様々なコ
ンプレックス制御要素の間で信号状態情報が共有され
る。この構成では、この構成を用いない場合には必要と
なる信号状態の再検出と関連する問題をある程度は解消
できる。ただし、この構成は、ある与えられたコンプレ
ックス制御要素内の複数の制御機能の間、並びに、個々
のコンプレックス制御要素の間の密接な結合と関連する
別の欠点を持つ。例えば、あるコンプレックス制御要素
内の様々な制御機能の間と、別個のコンプレックス制御
要素の間に、かなりの程度の協調が必要となるために、
望ましくないスイッチング遅延が発生する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】分散型スイッチファブリ
ックに対する望ましくないスイッチング遅延、信号状態
を再検出する必要性、およびコンプレックス（複雑な）
制御スキームと関連するその他の問題が、本発明の原理
に従って回避される。本発明によると、信号が伝送路に
沿って伝搬する際に、各信号に対する信号状態が得ら
れ、信号状態が各信号に埋め込まれる。こうして、複数
の信号状態が、複数の信号状態層の少なくとも一つに埋
め込んで運ばれるが、これら信号状態は、伝送路に沿っ
て分散して存在する任意のスイッチファブリックにおい
て、これらの任意の層から、適当な選択の決定を遂行す
るために、選択的に抽出される。重要なことは、複数の
層あるいはレベルの信号状態を、任意の特定の入力信号
に対して、埋め込むことができることである。これら複
数の層の信号状態は、ある特定の信号が伝送路に沿って
伝搬される際にその信号に対する累積信号状態を提供す
るために用いることも、あるいは、様々な組合せの状態
制御をサポートするために用いることもできる。後者の
場合は、例えば、各層がある信号に対して、異なるレベ
ルあるいはタイプの状態を追跡するために用いられる。
【０００９】複数の層の信号状態を各信号に埋め込み、
これら信号状態をスイッチファブリックと直接に関連す
る制御要素に供給することで、各分散型スイッチファブ
リックに対する制御要素を互いに分離する（互いに接続
する必要性をなくす）ことが可能となる。さらに、信号
状態が個々の信号と共に伝搬するために信号状態がロー
カル的に利用でき、伝送路内の各選択ポイントにおい
て、適当な選択の決定を遂行するために、これを直接に
抽出することが可能となる。このため、従来の技術の場
合のように、信号状態を得るために、前の選択ポイント
へとトレースバックする必要がなくなる。本発明による
と、信号状態を後続の全ての選択ポイントにおいて再検
出する必要がなくなるために、信号監視機能の制御も、
従来の技術の場合より簡単になる。さらに、複数の層の
信号状態が用いられるために、幅広いレンジの状態制御
が可能となる。例えば、ある特定の入力信号に対して、
複数の品質レベルあるいは障害状態をシステム内に伝搬
させ、これにより累積信号状態を供給し、これを用い
て、システム内の複数の異なる制御要件をサポートする
こともできる。以下では、本発明の原理のより完全な理
解を図るために、本発明を図面を用いて詳細に説明する
が、図面中、類似の要素は、類似の参照符号にて示され
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】様々な保護スイッチングスキーム
が、典型的には、SONET/SDH網において、ある伝送路の
上で間欠的な障害、停電、誤動作等が発生した場合でも
通信を維持できるように用いられている。ＳＯＮＥＴ／
ＳＤＨにおいて用いらているタイプの網保護スイッチン
グスキームを幾つか挙げると、これに限定されるもので
はないが、双方向ライン交換リング（bi-directional l
ine switched ring、BLSR）、単一方向パス交換リング
（unidirectional path switched ring、UPSR）、ジュア
ルリングインターワーキング（dual ring interworkin
g、DRI）、１＋１施設保護（1+1 facility protection）
等が知られている。ここで開示される幾つかの実施例
は、特に、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨベースの伝送網内での
“パス−イン−ランイ（path-in-line）”保護スイッチ
ングアプリケーションに適し、このため、特に、このア
プリケーションとの関連で説明されるが、ただし、当業
者においては理解できるように、ここに教示される本発
明の原理は、多くの他の埋め込み型制御アプリケーショ
ンにも同様に適用できるものである。
【００１１】以下の詳細な説明の背景においては、“網
要素（network element）”、“ルーティング構造（rou
ting structure）”、あるいは“ルーティング要素（ro
uting element）”なる用語は、信号をルーティング、
交換、あるいは接続するために用いられる当分野におい
て周知の様々な構成要素の全てを包含することを意図さ
れる。従って、“交換（switching）”、“ルーティン
グ（routing）”、“選択（selecting）”、および“接
続（connecting）”なる用語は、互換的に用いられ、全
て、伝送路内での信号の取り扱いを意味する。ここで
は、ルーティング構造の一例として、デジタル伝送網要
素内で用いられるスイッチファブリックについて言及さ
れる。ただし、詳細な説明において言及される幾つかの
例は、単に解説のためのものであり、本発明の原理は、
ルーティングの選択あるいは決定を遂行する他のあらゆ
るタイプの信号インタフェースにも同様に適用できるも
のである。さらに、“分散型（distributed ）”なる用
語は、暗に２個の別個の要素間の協調を意味することに
注意する。例えば、単に一例として、分散型スイッチフ
ァブリックとは、暗にあるシステム内に２個の別個の要
素が存在すること、例えば、あるシャシ内にスイッチフ
ァブリックの２個の別個の棚が存在することを意味す
る。分散型ファブリックとは、さらに、暗に２個の別個
なシステムが存在すること、例えば、地理的に離れた別
個のシャシ内にスイッチファブリックが分散して存在す
ることも意味する。
【００１２】デジタル交差接続システム（digital cros
s-connect system、DCS）等の網要素（network elemen
t、NE）は、典型的には、複数のポートインタフェース、
一つあるいは複数のスイッチ機能、および、一つあるい
は複数の制御機能を含み、これによって、単一のスイッ
チングアプリケーションが実現される。分散型の環境に
おいては、網構成要素の複数の棚が互いに接続される。
一例として、ある場合は複数の棚が単一のシャシ内でイ
ンタフェースを介して接続され、ある場合は複数の棚が
別個のシャシ間でインタフェースを介して接続される。
【００１３】図１Ａは、２つの装置棚、棚1 １００Ａ
と、棚N １００Ｂを持つ典型的な構成を示す。各棚は、
網構成要素の類似の要素を含む。保護スイッチングアプ
リケーションにおいては、例えば、棚1 １００Ａは、Ｂ
ＬＳＲ（双方向ライン交換リング）上のライン交換に対
して用いられ、棚N １００Ｂは、ＵＰＳＲ（単一方向パ
ス交換リング）上のパス交換に対して用いられる。図１
Ａに示すように、棚1 １００Ａは、入力信号を受信する
ためのポートインタフェース1-x １０１Ａ、スイッチフ
ァブリック１０２Ａ、スイッチファブリック１０２Ａか
らの信号をパスするためのポートインタフェース１０３
Ａ、および棚1 １００Ａ内の全てのポートおよびスイッ
チ機能を制御するためのコンプレックス（複雑な）制御
要素１０４Ａを含む。同様に、棚N １００Ｂは、ポート
インタフェース1-y １０１Ｂ、スイッチファブリック１
０２Ｂ、ポートインタフェース１０３Ｂ、およびコンプ
レックス制御要素１０４Ｂを含む。図１Ａに示すよう
に、ポートインタフェース1-x１０１Ａと、ポートイン
タフェース1-y １０１Ｂへの入力は、実システム入力で
あることも、前の棚からの仮想入力であることもある。
例えば、図１Ａにおいては、棚1 １００Ａ内のポートイ
ンタフェース1 １０１Ａは、実システム入力を受信し、
他方、棚N １００Ｂ内のポートインタフェース1 １０１
Ｂは、実システム入力と、棚1 １００Ａからの仮想入力
を受信する。ポートインタフェース1-x １０１Ａと、ポ
ートインタフェース1-y １０１Ｂは、典型的には、それ
ぞれ、入り信号の信号状態を監視するための複数の信号
監視要素１０５Ａ、１０５Ｂを含む。
【００１４】この特定のセグメント化制御構成において
は、全ての入力信号は信号監視要素１０５Ａ、１０５Ｂ
に各入力信号の状態を識別するために結合され、こうし
て識別された各入力信号の状態が各スイッチファブリッ
ク１０２Ａ、１０２Ｂによる選択あるいはルーティング
機能の遂行の際に用いられる。制御機能１０４Ａ、１０
４Ｂは、それぞれ、棚１００Ａ、１００Ｂ内の構成要素
を独立に制御する。このため、この構成においては、一
つの短所として、任意の入力信号に対して棚1１００Ａ
の所で決定された信号状態を、棚N １００Ｂの所で、再
び、信号監視機能１０５Ｂを用いて“再決定（発見）
（rediscovered）”することが必要となる。一例とし
て、例えば、棚1 １００Ａから棚N １００Ｂへの仮想入
力の場合、この入力信号の信号状態が、最初、棚1 １０
０Ａの所で信号監視要素１０５Ａを用いて決定され、再
び、棚N １００Ｂの所で信号監視要素１０５Ｂを用いて
“再決定”される。また、このタイプのシステムの場合
は、信号状態が“再決定”の各ポイントにおいて累積状
態を考慮することなく独立に決定されるために、各入力
信号は、典型的には一つの信号状態のみと対応する。も
う一つの短所として、この構成では、幾つかの状態、例
えば、ローカルな装置障害を表す信号状態は、システム
内を伝搬されず、このため、このタイプの信号状態はそ
の後の選択ポイントにおいて再決定（発見）することは
できない。
【００１５】図１Ｂは、もう一つのセグメント化制御構
成を示す。この構成では、信号状態情報や他の制御情報
を分散要素の間で互いに共有できるようにコンプレック
ス制御要素１０４Ａと１０４Ｂが互いに結合される。コ
ンプレックス制御要素１０４Ａと１０４Ｂが互いに結合
されるために、棚N１００Ｂへの仮想入力は信号監視要
素１０５Ｂへはルートされず、代わりに、制御要素１０
４Ａと１０４Ｂとの間の結合を用いて、棚1１００Ａか
ら棚N１００Ｂにパスされるこれら入力信号の信号状態
情報が交換される。
【００１６】図１Ｃは、図１Ｂのコンプレックス制御要
素１０４Ａと１０４Ｂの間の結合を拡大して示す。図１
Ｃに示すように、コンプレックス制御要素１０４Ａは、
ファブリックコントロール1 １１０Ａを含み、これは、
非ファブリックコントロール、例えば、障害検出コント
ロール1、1 〜障害検出コントロール1、x １１１Ａに結合
される。図１Ｃに示すように、この例においては、障害
検出コントロール１１１Ａは、棚1 の各入力信号１〜ｘ
と関連する。障害検出コントロール１１１Ａは、ポート
インタフェース1-x １０１Ａ内の信号監視要素1-x １０
５Ａに結合される。同様に、コンプレックス制御要素１
０４Ｂは、ファブリックコントロールN１１０Ｂを含
み、これは、非ファブリックコントロール、例えば、障
害検出コントロールN、1 〜障害検出コントロールN、Y １
１１Ｂに結合される。同様に、障害検出コントロール１
１１Ｂは、棚Ｎの各入力信号１〜ｙと関連する。障害検
出コントロール１１１Ｂは、ポートインタフェース1-y
１０１Ｂ内の信号監視要素1-y １０５Ｂに結合される。
【００１７】ファブリックN １０２Ｂによってファブリ
ックコントロールN １１０Ｂに応答して保護スイッチン
グの決定を遂行するためには、信号状態を、全ての入力
信号に対して解決することが必要とされる。例えば、信
号状態を、棚N への入力に対して障害検出コントロール
N、1 〜障害検出コントロールN、y １１１Ｂを用いて解決
することに加えて、信号状態を、前のスイッチングポイ
ントからの入力、例えば、棚1 への入力に対して障害検
出コントロール1、1 〜障害検出コントロール1、x １１１
Ａを用いて解決することが必要とされる。このために、
コンプレックス制御要素１０４Ｂを、前のスイッチング
ポイント、例えば、制御要素１０４Ａのコンプレックス
制御要素に完全に結合することが必要となる。上述のよ
うに、このタイプの制御構成は、様々な制御機能間での
多くの協調を必要とすることや、選択の決定と関連して
遅延が発生するなど多くの短所を持つ。要するに、この
構成は、保護スイッチングアプリケーションに対して複
数のスイッチングおよび交差接続機能を分散型スイッチ
ファブリックを用いてサポートするための最適な性能を
備える制御アーキテクチャとは言えない。
【００１８】本発明の原理によると、上述の構成と関連
する問題が、複数の層から成る埋め込まれた信号状態を
用いて回避される。この複数の層から成る埋め込まれた
信号状態を用いると、選択の決定を実現するために複数
の制御機能を密接に結合する必要がなくなるために制御
システム全体としての複雑さが低減する。一般的には、
本発明の教示は、特に、分散型システムアーキテクチャ
の制御に有効である。つまり、こうして埋め込まれる信
号状態は累積能力を持ち、このため、従来の技術の場合
のように、網あるいはシステム全体を通じて制御機能を
結合する必要性がなくなり、従って、コスト、複雑さ、
および、オーバヘッドが低減される。
【００１９】図２は、本発明の原理を採用するデジタル
伝送アプリケーションの一つの実施例を示す。より詳細
には、図２は、Ｎ個の装置棚に配置された分散型スイッ
チファブリックの構成を示す。図解を簡単にするため
に、図２には、２個の装置棚、つまり、棚1 ２００Ａと
棚N ２００Ｂのみが示され、各棚は、網構成要素の類似
の要素を含む。つまり、棚1 ２００Ａは、入力信号を受
信するためのポートインタフェース1-x ２０１Ａ、スイ
ッチファブリック２０２Ａ、スイッチファブリック２０
２Ａからの信号をパスするためのポートインタフェース
２０３Ａ、およびスイッチファブリック２０２Ａを制御
するための少なくとも一つの制御要素２０４Ａを含む。
装置棚、例えば、棚1 ２００Ａが複数の層のスイッチフ
ァブリックを含み、これらが同一のバックプレーンを共
有するようにすることもできることに注意する。同様
に、棚N ２００Ｂは、ポートインタフェース1-y ２０
１Ｂ、スイッチファブリック２０２Ｂ、ポートインタフ
ェース２０３Ｂ、および制御要素２０４Ｂを含む。
【００２０】図２に示すように、ポートインタフェース
1-x ２０１Ａおよびポートインタフェース1-y ２０１Ｂ
への入力は、実入力（例えば、システムへの外部入力）
であることも、前の棚からの仮想入力（例えば、システ
ム内からの入力）であることもある。例えば、図２にお
いては、棚1 ２００Ａのポートインタフェース1 ２０１
Ａは、実入力を受信し、一方、棚N ２００Ｂのポートイ
ンタフェース1 ２０１Ｂは、実入力と、棚1 ２００Ａか
らの仮想入力との両方を受信する。実際には、仮想入力
（例えば、棚1 ２００Ａから棚N ２００Ｂへの入力）は
共通装置間の所有内部インタフェースの間を運ばれる入
力であり、実入力は非所有インタフェース信号、例え
ば、ＳＯＮＥＴに準拠する入力である。
【００２１】ポートインタフェース1-x ２０１Ａおよび
ポートインタフェース1-y ２０１Ｂは、それぞれ、信号
監視／符号化要素２０５Ａ、２０５Ｂを含み、これら
は、入り信号を監視し、入り信号の状態を符号化する。
ポートインタフェース1-x ２０１Ａおよびポートインタ
フェース1-y ２０１Ｂは、それぞれ、信号を、こうして
符号化された状態とともに、スイッチファブリック２０
２Ａ、２０２Ｂにパスする。動作において、制御要素２
０４Ａ、２０４Ｂは、各入力信号に対する信号状態情報
を受信し、制御入力を、選択の決定を遂行するために、
スイッチファブリック２０２Ａ、２０２Ｂに供給する。
後により詳細に説明するように、制御要素２０４Ａ、２
０４Ｂへの下向きの矢印は、信号状態情報、例えば、入
り信号に対して抽出された品質情報を表し、制御要素２
０４Ａ、２０４Ｂからの上向きの矢印は、適当な選択の
決定を遂行するための各スイッチファブリックへの制御
入力を表す。
【００２２】本発明の原理によるセグメント化制御の場
合は、スイッチファブリック２０２Ａ、２０２Ｂはロー
カル的に制御される。つまり、選択の決定を遂行するに
当たって、各スイッチファブリック内の特定な選択機能
に対してローカルな信号状態情報のみが用いられる。こ
の制御のローカル化は、埋め込まれた信号状態を用いて
達成される。本発明の埋め込まれた信号状態を用いる方
式では、スイッチファブリック２０２Ａ、２０２Ｂへの
各入力に対して、信号データとともに、信号状態情報が
符号化され、こうして符号化された信号状態情報が、信
号データと共に、各スイッチングポイントに伝搬され
る。各スイッチングポイントにおいて信号状態情報がロ
ーカル的に利用できるために、従来の技術の場合のよう
に、先に選択された入力信号に対する信号状態を解決す
るためにトレースバックする必要なく、選択の決定を遂
行することが可能となる。
【００２３】幾つかの従来の構成とは異なり、制御要素
２０４Ａ、２０４Ｂは、本質的には、分離（デカップリ
ング）され、このために、制御スキームの複雑さがさら
に低減される。より具体的には、図２において、制御要
素２０４Ａは、ポートインタフェース1-x ２０１Ａ、２
０３Ｂから分離され、制御要素２０４Ｂは、ポートイン
タフェース1-y ２０１Ｂ、２０３Ｂから分離され、制御
要素２０４Ａと２０４Ｂも互いに分離される。このた
め、制御要素２０４Ａ、２０４Ｂは、それぞれ、棚２０
０Ａ、２００Ｂ内の装置を独立に制御することができ
る。さらに、信号状態情報が、信号と共に、棚２００Ａ
と２００Ｂの間を伝搬されるために、信号状態情報を、
従来のシステムの場合のように、“再決定”する必要は
なくなる。こうして、この制御構成では、後続スイッチ
ファブリックへの仮想入力を、信号状態を得るために監
視する必要がなくなるために、信号監視の要件が全体と
して低減される。この方式では、実際、埋め込まれた信
号状態情報がローカル的に利用でき、これを、各後続ス
イッチングポイントの所で、任意の入力信号に対して、
直接に抽出することが可能となる。より詳細には、符号
化された信号状態情報を、伝送路内の任意の特定のスイ
ッチングポイントにおいてスイッチングの決定を遂行す
るために必要に応じて復号することが可能となる。
【００２４】図３は、制御要素２０４とスイッチファブ
リック２０２との間の信号の流れを拡大して示す。解説
並びに理解を簡潔にするために、図３においては、スイ
ッチファブリック２０２内に一つのルーティング要素２
１０（例えば、セレクタ２１０）のみが示される。ただ
し、スイッチファブリック２０２としては、複雑なハー
ドウエアおよび／あるいはソフトウエア実現を持つ様々
なタイプのルーティング構造、例えば、一例として、ハ
ードウエアセレクタの配列、リンクリスト、並びに、当
業者において周知の他の実現も考えられることに注意す
る。
【００２５】図３に戻り、セレクタ２１０への各入力の
所には、各入力信号内に運ばれる符号化された状態情報
を見つけるための状態復号要素４３１が設けられる。後
により詳細に説明するように、状態復号要素４３１は、
符号化されている状態情報を復号し、復号された状態情
報を制御要素２０４にパスする。各入力信号の符号化さ
れた状態は、入力信号と共に、状態復号要素４３１を超
えてセレクタ２１０にも伝搬されることに注意する。制
御要素２０４は、適当な制御論理を用いて、セレクタ２
１０への制御入力信号を生成する。この制御入力信号
は、制御要素２０４からの上向きの矢印によって示さ
れ、これは、スイッチファブリック２０２内のセレクタ
２１０によって選択されるべき特定の入力信号のアドレ
スを含む。セレクタ２１０は、この制御入力信号に応答
して、ファブリック２０２から適当な出力信号をスイッ
チ（出力）する。
【００２６】一つの実施例においては、制御要素２０４
は、各入力信号に対する埋め込まれた信号状態に基づい
て特定の入力信号のアドレスを解決するための制御入力
信号を生成するための制御論理を含む。例えば、この制
御論理は、単一の入力信号のアドレスを、特定のアプリ
ケーション、例えば、“パス−イン−ライン（path-in-
line）”保護スイッチングに対する性能基準に基づいて
解決するように選択的に構成（コンフィギァ）される複
数段のセレクタおよび関連する領域制御要素を含む。制
御要素２０４に対する制御論理を実現するための一つの
アプローチが、合衆国特許出願第０８／９４２，０９６
号“A Control Architecture for a Homogeneous Routi
ng Structure”（Bordogna 4-7-8-2-3）において開示さ
れているために、これについても参照されたい。
【００２７】後に説明するように、各入力信号と関連す
る埋め込まれた信号状態情報は、制御あるいはスイッチ
ング動作の際に除去されることはなく、このため、信号
状態は、システムを通じて維持される。従来の構成とは
対照的に、本発明の原理による埋め込まれた信号状態を
用いる方式では、制御要素２０４を、ポートインタフェ
ース内の障害検出コントロールにインタフェースする必
要はなくなる。より詳細には、選択の決定は、信号状態
情報に基づいて遂行されるが、この状態情報は、ローカ
ル的に利用でき、各個別のスイッチングポイントにおい
て直接に抽出でき、このため、スイッチファブリックの
制御は他の制御機能から完全に分離される。
【００２８】図４Ａは、信号の状態が入力信号に埋め込
まれる様子を簡略的に示す流れ図である。概略的には、
最初に、入力信号４０２が、信号監視／符号化要素２０
５内の信号監視要素４１０と状態符号化要素４２０の両
方に供給される。信号監視要素４１０は、所定の障害状
態あるいは他の性能基準に基づいて、信号状態を、状態
符号化要素４２０に供給する。状態符号化要素４２０
は、信号状態情報を埋め込み、入力信号からのデータ
を、埋め込まれた信号状態情報とともに、出力信号４０
２’として供給する。当業者においては理解できるよう
に、信号監視要素４１０と状態符号化要素４２０は、当
分野において周知の技法を用いて実現することができ
る。単に一例として、信号状態は、信号データに、様々
な異なる方法を用いて、例えば、テレメトリチャネルを
用いて、あるいは、信号データの振幅、周波数、あるい
は位相を変調することで、結合することができる。後に
より詳細に説明するように、モニタされた信号状態に加
えて、制御情報あるいはコマンドリクエストを信号デー
タに埋め込むこともできる。
【００２９】図４Ａに示すように、入力信号４０２はデ
ータを含み、出力信号４０２’は、データに加えて、埋
め込まれた信号状態情報も含む。信号状態情報をデータ
に埋め込む方式では、明らかなように、追加のオーバヘ
ッドが信号に追加される。ただし、ここでの教示と一貫
したやり方で、当分野において周知の様々な技法を用い
て、これら追加のオーバヘッド要件を収容することがで
きる。例えば、ＳＯＮＥＴ伝送アプリケーションの場合
は、追加の埋め込まれた信号状態は、未使用のオーバヘ
ッドバイトを用いて運ぶことができる。もう一つのアプ
ローチとして、伝送のビット速度を増加させ、これによ
って、追加のオーバヘッドを伝送するために利用できる
タイムスロットの数を増加することもできる。さらに、
他の周知の技法を本発明と共に用いることもできる。
【００３０】図４Ｂは、デジタル伝送網に対する本発明
の一つの実施例を示す。この実施例においては、信号イ
ンタフェース部分４００と信号スイッチ部分４０１が設
けられる。これらブロック（部分）は、同一のシャシ内
に配置することも、あるいは別個のシャシ内に配置する
こともできる。図２に示す実施例と比較すると、信号イ
ンタフェース部分４００はポートインタフェース２０１
の幾つかの機能を含み、信号スイッチ部分４０１はスイ
ッチファブリック２０２の幾つかの機能を含む。
【００３１】図４Ｂに示すように、信号インタフェース
部分４００は、複数のベースレート信号４０２を入力信
号として受信する。これら入力信号は、ここでは、ＢＲ
Ｓi、j として示され、ここで、ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ
である。より詳細には、信号インタフェース部分４００
は、ｍ個のチャネルの入力信号を受信し、各ｍ個のチャ
ネルは、ｎ個の入力信号を含む。図４Ｂに示すように、
チャネル１はベースレート信号ＢＲＳ1、1 〜ＢＲＳn、1
を含み、チャネル２はベースレート信号ＢＲＳ 1、2 〜Ｂ
ＲＳn、2 を含み、チャネルｍはベースレート信号ＢＲＳ
1、m 〜ＢＲＳn、m を含む。こうして、ＢＲＳ1、1 はチャ
ネル１の第一番目のベースレート信号を表し、ＢＲＳ
n、1 はチャネル１のｎ番目のベースレート信号を表し、
ＢＲＳ1、mはチャネルｍの１番目のベースレート信号を
表し、ＢＲＳn、m はチャネルｍのｎ番目のベースレート
信号を表す。周知のように、ベースレート信号は、基本
速度あるいは基本構造の信号であり、これを他の類似の
ベースレート信号と結合することで、より高い速度およ
び／あるいはより複雑な信号が得られる。
【００３２】インタフェース部分４００は、各ベースレ
ート信号４０２と対応する複数の独立な信号監視要素４
１０を含む。これら信号監視要素４１０は、ここでは、
ＭＯＮi、j として表され、ここで、ｉ＝１〜ｎ、とｊ＝
１〜ｍは、上述のベースレート信号に対する符号（ラベ
リング）規則と一貫する。例えば、ＭＯＮn、m は、チャ
ネルｍのｎ番目のベースレート信号に対する品質監視要
素を表す。インタフェース部分４００は、さらに、複数
の状態符号化要素４２０を含む。
【００３３】動作においては、最初に、独立な信号監視
要素４１０が対応するベースレート信号４０２の信号品
質および／あるいは状態を測定し、ベースレート信号４
０２に対する信号品質を各状態符号化要素４２０に報告
する。状態符号化要素４２０は、信号監視要素４１０か
ら供給された信号状態情報を埋め込む信号状態符号化機
能であり、各ベースレート信号４０２の品質あるいは状
態を表す符号化された値を挿入する（埋め込む）。状態
符号化要素４２０を用いると、多くの様々な異なる品質
および／あるいは状態のレベルを符号化することができ
る。おのおのが異なる状態（例えば、品質や、時間と関
連するパラメータ等）を表す多くの異なる状態コードを
符号化して信号に埋め込むことができるために、本発明
の方式では、幅広いレンジの状態制御をサポートするこ
とが可能となる。次に、状態符号化要素４２０は、入力
信号からのデータを埋め込まれた信号状態情報と共に上
で図４Ａとの関連で説明した出力信号４０２’として供
給する。
【００３４】このポイントより先では、システムのアー
キテクチャ境界内で、ベースレート信号４０２’は、元
のデータと、符号化された状態の両方を含む。こうし
て、信号状態がシステム全体を伝搬され、このため、従
来のシステムでは、上述のように、典型的には、次の選
択の決定を遂行するために、後続の各入力ポートにおい
て信号を監視し、信号状態を“再決定”することが必要
とされたが、この方式では、システムの後続段において
信号状態を“再決定”する必要はなくなる。さらに、従
来のシステムでは、システム全体に監視機能が必要とさ
れるか、あるいは制御機能間で情報を共有するための複
雑な制御構造が必要とされるが、本発明のこの実施例で
は、信号の監視は信号がシステムに最初に入るインタフ
ェース境界の所でのみ必要とされる。
【００３５】信号スイッチ部分４０１は、各ベースレー
ト信号４０２’中に埋め込まれている信号状態情報を復
号するための複数の状態復号要素（ＳＤ）４３１を含
む。信号スイッチ部分４０１は、さらに、複数のベース
レートセレクタ４３０を含む。セレクタ４３０は、対応
する選択論理要素４３５から供給される制御信号に基づ
いて適当なベースレート信号４０２’を選択する。図４
Ｂに示すように、信号スイッチ部分４０１は、ｍ個のチ
ャネルに対する出力として供給されるべき対応するベー
スレート信号を選択するためのｍ個のセレクタ４３０を
持つｍ−チャネルベースレートセレクタスイッチとして
構成される。
【００３６】動作においては、最初、おのおのが埋め込
まれた信号状態情報を含むベースレート信号４０２’と
して示されるベースレート信号ＢＲＳ1、1 〜ＢＲＳn、m
が、入力として、信号スイッチ部分４０１に供給され
る。状態復号要素（ＳＤ）４３１は、ベースレート信号
４０２’を受信し、符号化されている信号状態情報を復
号し、復号された信号状態情報を、選択論理要素４３５
に供給する。ベースレート信号４０２’は、入力とし
て、セレクタ４３０にも供給される。図２および図３と
対比すると、図４Ｂの選択論理要素４３５は、制御要素
２０４と等価の仕事を遂行する。より詳細には、選択論
理要素４３５は、その制御下のベースレートセレクタ４
３０と関連する全ての入力の品質および／あるいは状態
を評価し、適当な制御信号を対応するベースレートセレ
クタ４３０に供給する。ベースレートセレクタ４３０
は、埋め込まれた信号状態情報と、与えられた選択基準
に従って最も適当な入力信号を選択する。より詳細に
は、各ベースレートセレクタ４３０は、ｍ個のチャネル
の一つに対応する一つのベースレート信号４０２’を選
択し、これを、信号スイッチ部分４０１からの出力とし
て供給する。各セレクタ４３０は、それから選択するた
めのｎ個のベースレート信号４０２’を入力として受信
する。例えば、セレクタ１は、ＢＲＳ1、1 〜ＢＲＳn、1
を受信し、セレクタ２は、ＢＲＳ1、2 〜ＢＲＳn、2 を受
信し、セレクタｍは、ＢＲＳ1、m 〜ＢＲＳn、mを受信す
る。
【００３７】注意すべき点として、状態復号要素４３１
は、ベースレート信号４０２’から符号化されている状
態情報を除去することはなく、従って、選択されたベー
スレート信号４０２’から成る各セレクタ４３０の出力
は、その信号に対する元のデータと共にインタフェース
部分４００において挿入された符号化された状態も含
む。
【００３８】符号化された信号状態情報が、各ベースレ
ート信号と共に入力から出力へと運ばれるために、この
アーキテクチャでは、各信号スイッチ部分において、全
てのスイッチングの決定をローカル的に行なうことが可
能となる。重要なことに、このアーキテクチャでは、機
能部分の間で、信号状態情報を、複雑な（オーバーレ
イ）制御構造を用いて共有する必要はなくなる。さら
に、このアーキテクチャでは、集中化されたあるいは分
散化されたスイッチングの複数のレベルあるいは段を直
接にサポートすることが可能となる。
【００３９】図４Ｂ、４Ｃ、および図５は、本発明のも
う一つの重要な面を示す。つまり、本発明の幾つかの実
施例においては、埋め込まれた信号状態は、複数の層の
信号状態から構成される。例えば、ある入力信号がシス
テム内を伝搬する際に、複数の層の信号状態が、複数の
選択された監視および符号化ポイントにおいて、信号に
次々と追加され、結果として、入力信号はある一つの累
積信号状態を持つこととなる。つまり、ある与えられた
入力信号には、複数の層の信号状態、例えば、一つ以上
の信号状態コードが符号化される（埋め込まれる）。そ
の後、状態信号のこれら複数の層の内のある与えられた
層が、個別に、あるいは、他の複数の層と組み合わせ
て、システム内の任意の特定のスイッチングポイントに
おける選択の決定を遂行するために用いられる。
【００４０】例えば、図４Ｂにおいては、ＢＲＳ1、2 〜
ＢＲＳn、2 は、信号監視および符号化のための複数の層
を伝搬し、これら層は、上述の方法にて、複数の信号監
視要素４１０および状態符号化要素４２０を用いて、複
数の状態コードを入力信号に埋め込む。そして、この例
においては、セレクタ２に対応する選択論理４３５は、
セレクタ２に対する選択の決定を、与えられた状態コー
ドの任意の一つ（つまり、ベースレート信号によって運
ばれる複数の信号状態層の任意の一つ）に基づいて制御
する。
【００４１】図４Ｃは、図４Ｂに示す実施例のもう一つ
のバリエーションを示す。このバリエーションにおいて
は、制御挿入要素（ＣＴＲＬ）４１４を用いて、制御情
報あるいはコマンドリクエストが、信号監視要素４１０
から得られる監視信号状態の代わりに、あるいは、これ
に加えて、システム内に挿入される。ここで、信号監視
（なる用語）は、入力信号を監視し、その入力信号から
生の信号状態属性を得る背景で用いられ、これとは対照
的に、制御挿入（なる用語）は、ある形式の制御を、所
望の結果を得るために、入力信号に加える（挿入する）
ことと関連して用いられる。単に一例として、挿入され
る制御としては、手操作スイッチあるいはテスト挿入リ
クエスト等のコマンドリクエストその他が含まれる。
【００４２】図４Ｃにおいては、ＢＲＳ1、2 〜ＢＲＳ
n、2 が、信号監視（ＭＯＮ1、2 〜ＭＯＮn、2 を使用）お
よび制御挿入（ＣＴＲＬ1、2 〜ＣＴＲＬn、2 を使用）の
複数の層内を伝搬し、各層において、信号監視要素４１
０あるいは制御挿入要素４１４から適当な状態（監視状
態／制御状態）が得られ、これらが、対応する状態符号
化要素（ＳＥ）４２０を用いて、ＢＲＳ1、2 〜ＢＲＳ
n、2 内に符号化される（埋め込まれる）。本発明の原理
による複数の層から成る埋め込み信号状態アーキテクチ
ャを用いることで、ある与えられた入力信号に対して、
制御挿入および／あるいは信号監視の任意の組合せをサ
ポートすることが可能となる。さらに、この方式では、
個々の層、あるいはある特定の入力信号内での一様性は
必要とされず、このため、制御状態あるいは監視状態
を、伝送路内の任意のポイントにおいて、その後の任意
の選択の決定に対して用いるために挿入することができ
る。図４Ｃは、本発明の原理を採用する単に一例として
の構成を示すものであり、当業者においては、本発明の
教示から逸脱することなく、他の様々な修正が可能であ
ると思われる。
【００４３】図５は、分散型スイッチファブリック構成
に適用される複数の層から成る信号状態の一つの実現例
を示す。より詳細には、図５には、図２のファブリック
および制御機能の部分と、図４Ａ〜４Ｃに示す信号監視
および符号化機能の部分とが簡単に示される。図５にお
いて、ファブリックA ２０２ＡとファブリックB ２０２
Ｂは、複数の層から成る信号状態を持つ入力信号４０
２”を受信する。より詳細には、ブロック４００Ａにお
いて、ベースレート信号４０２が受信され、一つの層の
信号状態、例えば、状態X が、信号監視要素４１０およ
び状態符号化要素４２０を用いて埋め込まれる。ブロッ
ク４００Ａの出力側においては、ベースレート信号４０
２’は、現在、ベースレート信号４０２からの元のデー
タと、ブロック４００Ａによって埋め込まれた信号状態
X を含む。ブロック４００Ｂは、ベースレート信号４０
２’を受信し、もう一つの層の信号状態、例えば、状態
Y を、信号監視要素４１０および状態符号化要素４２０
を用いて埋め込む。ブロック４００Ｂの出力側において
は、ベースレート信号４０２”は、現在、ベースレート
信号４０２からの元のデータ、ブロック４００Ａによっ
て埋め込まれた信号状態X 、およびブロック４００Ｂに
よって埋め込まれた信号状態Yを含む。
【００４４】一例としてのシナリオにおいては、ベース
レート信号４０２”内の埋め込まれた信号状態が復号さ
れ、制御要素A ２０４Ａは、状態X を用いて、ファブリ
ックA ２０２Ａ内での選択の決定を遂行し、制御要素B
２０４Ｂは、状態Y を用いて、ファブリックB ２０２Ｂ
内での選択の決定を遂行する。このシナリオをさらに拡
張し、状態X は、例えば、ＡＴＭセルの輸送と関連する
網障害に対する状態コードを表し、状態Y は、例えば、
ある施設内の特定の設備の障害、例えば、内部回路パッ
ク内の設備障害に対する状態コードを表すものと想定す
ると、ファブリックA ２０２Ａは、状態Xを用いて、Ａ
ＴＭ障害情報に基づく選択の決定を行い、ファブリック
B ２０２Ｂは、状態Y を用いて、設備障害情報に基づく
設備保護スイッチング選択の決定を行なうこととなる。
具体的にどのような実現が選択されるかに関係なく、重
要な点は、複数の層の信号状態がある一つの入力信号内
に埋め込まれ、これが、システム内の任意のスイッチン
グポイントにおいて、適当な選択の決定を遂行するため
に用いられることである。さらに、複数の層から成る埋
め込まれた信号状態を使用する方式では、制御要素の
間、例えば、制御要素A２０４Ａと制御要素B ２０４Ｂ
との間の結合の必要性が不要となる。
【００４５】本発明の原理による複数の層から成る埋め
込み信号状態アーキテクチャは、非常にフレキシブルな
アーキテクチャであり、埋め込まれた複数の層の信号状
態を、様々な異なる実現に用いることができる。一つの
例においては、単一の層から成る埋め込まれた信号状態
が、別個の制御機能あるいはアプリケーションをサポー
トするために用いられる。この例においては、各状態符
号化要素４２０は、信号状態を同一の層に符号化する。
つまり、各状態符号化要素４２０は、前の信号状態コー
ドあるいは値を更新された信号状態コードあるいは値に
て上書きする。
【００４６】もう一つの例においては、複数の層の信号
状態が、各層がある異なるレベルあるいはタイプの信号
状態を扱うようなやり方で用いられる。例えば、ＳＯＮ
ＥＴアプリケーションの場合では、一つの層の信号状態
プロトコルは一つのレベルあるいはタイプの信号状態、
例えば、仮想支流（virtual tributary、VT）レベルにお
ける障害を扱い、もう一つの層は、もう一つのレベルあ
るいはタイプの信号状態、例えば、同期トランスポート
信号（synchronous transport signal、STS）レベルに
おける障害を扱う。
【００４７】さらにもう一つの例においては、複数の層
が信号状態が、信号がシステム内を伝搬する際に同一レ
ベルあるいはタイプの信号状態を、信号状態を任意の与
えられた層において上書きすることなく累積的に追跡す
るために用いられる。より詳細には、この例では、各状
態符号化要素４２０はシステム内の各監視／符号化ポイ
ントにおいておのおのの信号状態をある異なる層内に符
号化するが、ただし、これらの各層は、集合的に一つの
累積信号状態を供給するために用いられる。複数の層か
ら成る埋め込み信号状態をこのように使用した場合は、
信号がシステム内を伝搬する際に“トレース（trace
）”を維持することが可能となる。例えば、ＳＯＮＥ
Ｔアプリケーションの場合では、各層を、信号がシステ
ム内の各監視／符号化ポイントを伝搬する際に、その信
号に対する同一タイプのパスレベル状態を加える（累積
する）ために用いることもできる。このタイプのトレー
スは、障害の分離、障害の識別、および／あるいは障害
のセグメント化アプリケーションに対しても有効であ
る。
【００４８】図６Ａおよび６Ｂは、複数の層の信号状態
が図５に示す実施例の背景内で上述のスキームに従って
どのように用いられるかを単純化して示す。より詳細に
は、図６Ａは、累積モードにおいて、信号状態情報が次
々と加えらてゆき、ベースレート信号に対する累積信号
状態が形成される様子を示し、図６Ｂは、上書きモード
において、信号状態情報がベースレート信号に次々と加
えらてゆく様子を示す。
【００４９】図６Ａから説明すると、ベースレート信号
４０２’は、（図５の）ブロック４００Ａによって加え
られた信号状態情報を含み、これが状態４６０として示
される。ブロック４００Ｂ（図５）における処理の後で
は、ベースレート信号４０２”は、ブロック４００Ａに
よって加えられた状態４６０に加えて、ブロック４００
Ｂ内の状態符号化要素によって加えられた状態４６５を
含む。状態４６０と４６５は、複数の層内の同一レベル
あるいはタイプの信号状態を累積的に追跡し、伝送路内
の後続ポイントにおける選択の決定を可能にするために
用いられる。
【００５０】図６Ａの方法は、複数の層内の同一レベル
あるいはタイプの信号状態を累積的に追跡するのではな
く、異なる層が異なるレベルあるいはタイプの信号状態
を追跡するために用いられる上述のもう一つのスキーム
にも適用できることに注意する。上述の例では、状態４
６０は、仮想支流（ＶＴ）レベルにおける障害を追跡す
るために用いられ、状態４６５は、同期トランスポート
（ＳＴＳ） レベルにおける障害を追跡するために用い
られる。
【００５１】次に、図６Ｂの説明に移り、ベースレート
信号４０２’は、（図５の）ブロック４００Ａによって
加えられた信号状態情報を含み、これが状態４６０とし
て示される。ブロック４００Ｂ（図５）における処理の
後では、ベースレート信号４０２”に対する状態４６０
は、新たなあるいは更新された状態４６５によって上書
きされる。こうして、同一の層の埋め込まれた信号状態
が、信号がシステム内を伝搬される際に、別個の制御機
能あるいは制御アプリケーションをサポートするために
用いられる。
【００５２】図６Ａと図６Ｂには、説明を簡単にするた
めに、２つの層の信号状態のみが示されるが、本発明の
教示から逸脱することなく、任意の数の層を用いること
ができる。また、本発明の原理から逸脱することなく、
上述のスキームを任意に組合せて用いることもできる。
【００５３】上述のように、信号監視機能以外から供給
される複数層の信号状態に基づいて、分散型システムの
制御することもできる。一例として、複数層の信号状態
プロトコルを用いて、手操作リクエストをサポートした
り、あるいは、分散型システム全体の保守タイプの機能
を遂行することもできる。さらにこの例を拡張し、シス
テム内のある位置において上位レベルのテストマクロを
埋め込み、これを信号と共に伝搬することで、システム
内の後続位置における適当なテスト動作を制御すること
もできる。換言すれば、テストマクロに応答して、シス
テム内の各後続位置においてある与えられたテスト機能
を遂行することもできる。例えば、埋め込まれたテスト
マクロに応答して、ある位置においては、ループバック
機能を遂行し、別の位置においては、テスト信号を生成
し、さらに別の位置においては、信号レベルを測定する
こともできる。この例は、単に、解説のためであり、当
業者においては、本発明の原理から逸脱することなく、
複数層の信号状態を用いる他の実現も可能であると思わ
れる。
【００５４】上で参照の目的で示された合衆国特許出願
第０８／９４２，０９６号（Bordogna 4-7-8-2-3）にお
いては、集中型のスイッチファブリックに対するセグメ
ント化制御構成が開示されているが、本発明の原理によ
るセグメント化制御構成は、分散型のスイッチファブリ
ックを制御するために適用することもできる。より詳細
には、図４Ｂの選択論理要素４３５を、図７に示すよう
に、複数の段から成るアプリケーションスペシフィック
アドレス解決機能５０１から構成することもできる。こ
の場合、各アプリケーションスペシフィックアドレス解
決機能５０１は、制御論理を含み、これが、スイッチフ
ァブリック２０２への単一の制御入力を解決するように
選択的に構成（コンフィギュア）される。より詳細に
は、各アプリケーションスペシフィックアドレス解決機
能５０１は、適当な数と配置のセレクタ５１０および関
連する領域制御機能５１１を持つように選択的に構成さ
れる複数の論理段を含む。
【００５５】分散型のスイッチファブリックに対するセ
グメント化制御アプリケーションの場合は、図７に示す
ように、スイッチファブリック２０２Ａは、１〜ＷA 入
力として表される複数の入力Ｓi を受信し、１〜ＹA と
して表される複数の出力Ｓoを生成する。複数のアプリ
ケーションスペシフィックアドレス解決機能５０１Ａが
スイッチファブリック２０２Ａに結合されるが、ここ
で、アプリケーションスペシフィックアドレス解決機能
５０１Ａの数は、出力Ｓo の数と同数とされ、スイッチ
ファブリック２０２Ａへの１〜ＹA 個の各制御入力は、
独立に、１〜ＹA個の出力Ｓo の一つにマッピングされ
る。より詳細には、１〜ＷA 個の各入力に対するアドレ
ス情報および信号状態情報が、入力として、アプリケー
ションスペシフィックアドレス解決機能５０１Ａに供給
され；アプリケーションスペシフィックアドレス解決機
能５０１Ａは、１〜ＷA 個の入力からのアドレスおよび
信号状態情報を受信し、信号状態情報に基づいて選択の
機能を遂行することで、単一の制御入力を生成する。ス
イッチファブリック２０２Ａに供給されるこの単一の制
御入力は、典型的には、スイッチファブリック２０２Ａ
によって選択されるべき入力信号のアドレスを含む。
【００５６】各アプリケーションスペシフィックアドレ
ス解決機能５０１Ａは互いに独立であるために、各アプ
リケーションスペシフィックアドレス解決機能５０１Ａ
は、“解決された”制御である単一の出力Ｓo を生成す
る。こうして複数のアプリケーションスペシフィックア
ドレス解決機能５０１Ａと１〜ＹA 個の出力との間には
一対一の対応が存在するために、ファブリック２０２Ａ
は、結果的には、“チャネル化（channelized ）”され
る。こうして、スイッチファブリック２０２Ａは、スイ
ッチファブリックの各“チャネル”が別個のアプリケー
ションをサポートするために、１〜ＹA の別個のアプリ
ケーションをスイッチファブリック２０２Ａ上で同時に
並列にサポートする。
【００５７】図７に示すように、出力Ｓo は、出力１〜
ＸA によって表される実出力のサブセットと、後続のス
イッチングポイント、例えば、スイッチファブリック２
０２Ｂに運ばれるＸA+1 〜ＹA として表される仮想出力
から構成される。スイッチファブリック２０２Ｂは、実
入力と、仮想入力の両方を受信するが、図７において
は、実入力は入力１〜ｉB として示され、仮想入力は１
〜ＷB として示される。スイッチファブリック２０２Ｂ
への仮想入力1〜WBは、スイッチファブリック２０２Ａ
からの仮想出力ＸA+1 〜ＹA と対応し、重要なことに、
これら仮想入力１〜ＷB は、データと共に符号化された
信号状態を含む。こうして、この符号化された信号状態
が、アプリケーションスペシフィックアドレス解決機能
５０１Ｂに、スイッチファブリック２０２Ａおよびアプ
リケーションスペシフィックアドレス解決機能５０１Ａ
に対して上で説明したのと同一のやり方で供給される。
このため、選択の決定を遂行するために、信号状態情報
を各スイッチファブリックの所でローカル的に直接に抽
出することが可能となり、信号状態を解決するために前
のスイッチングポイントまでさかのぼってトレースする
必要はなくなる。スイッチファブリック２０２Ｂの制御
の他の全ての面は、スイッチファブリック２０２Ａに対
して上で説明したそれと同一である。例えば、アプリケ
ーションスペシフィックアドレス解決機能５０１Ｂとス
イッチファブリック２０２Ｂからの１〜ＹB 個の出力と
の間には一対一の対応が存在する。
【００５８】上述の特定の実施例およびアプリケーショ
ンは、単に、本発明の原理を解説するためのものであ
り、当業者においては、ここに教示される精神および範
囲から逸脱することなく、他の多数のアプリケーション
に対する適当な実現が可能であると思われる。これら、
アプリケーションは、ファブリックベースの電気通信ア
プリケーションであることも、これ以外へのアプリケー
ションであることも考えられる。例えば、本発明の原理
は、移動機内で用いられるセンサベースのシステムに採
用することも、あるいは、警報／監視システムに採用す
ることもできる。警報／監視システムの場合は、設備内
を延びるデータ路に沿う様々な周辺ポイントにセンサが
配置され、これらセンサからの状態が、中央処理ポイン
ト、例えば、コントロールセンタによる使用のために、
必要に応じて、信号と結合され、伝搬される。加えて、
埋め込まれた信号状態は、スイッチングの決定以外に用
いることもできる。例えば、本発明の教示は、障害の分
離、識別および／あるいはセグメント化等のアプリケー
ションに用いることもできる。これら用途においては、
例えば、複数層の埋め込み信号状態が、マルチスパンシ
リアル伝送路内の障害を管理するために用いられる。よ
り一般的には、ここに説明の本発明の教示は、複数レベ
ルの埋め込み制御を用いることで利益が得られるならど
んなアプリケーションに対して適用することができる。
【００５９】加えて、本発明の原理による複数の層から
成る埋め込まれた信号状態を用いる制御アーキテクチャ
は、ハードウエアベース、ソフトウエアベース、あるい
は、これらを組み合わせた様々な形式にて実現すること
ができる。従って、本発明の範囲は特許請求の範囲によ
ってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】セグメント化された複雑な制御構成を持つ、
典型的な分散型スイッチファブリックのアーキテクチャ
の略ブロック図である。
【図１Ｂ】セグメント化されたコンプレックス（複雑
な）制御要素の間が互いに結合される、もう一つの典型
的な分散型スイッチファブリックのアーキテクチャの略
ブロック図である。
【図１Ｃ】図１Ｂの制御要素を拡大して示す機能ブロッ
ク図である。
【図２】本発明の原理による分散型スイッチファブリッ
クに対する、制御要素間の結合のない制御構成を示す略
ブロック図である。
【図３】本発明の原理によるスイッチファブリックへの
信号の流れを示す略流れ図である。
【図４Ａ】信号状態を信号に埋め込むための一つの実現
を示す略機能ブロック図である。
【図４Ｂ】本発明の一つの実施例を示す略ブロック図で
ある。
【図４Ｃ】本発明のもう一つの実施例を示す略ブロック
図である。
【図５】本発明のもう一つの実施例の略ブロック図であ
り、埋め込まれた信号状態が、複数の層から成り、累積
的に用いられる様子を理解するために示される図であ
る。
【図６Ａ】本発明の原理に従って信号状態が挿入される
様子を示す略図である。
【図６Ｂ】本発明の原理に従って信号状態が挿入される
様子を示す略図である。
【図７】本発明の原理を採用する複数段ファブリック制
御構成の一つの実現を簡略的に示す図である。
【符号の説明】
４００ 信号インタフェース部分 ４０１ 信号スイッチ部分 ４０２ ベースレート信号（ＢＲＳ） ４１０ 信号監視要素（ＭＯＮ） ４２０ 状態符号化要素（ＳＥ） ４３０ ベースレートセレクタ ４３１ 状態復号要素（ＳＤ） ４３５ 選択論理要素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィリップ シドニー ディーツ アメリカ合衆国 03826 ニューハンプ シャー，イースト ハンプスティード, アットウッド ドライヴ 25 (72)発明者 ジョセフ エリデ ランドリー アメリカ合衆国 03811 ニューハンプ シャー，アットキンソン，ペブリブルー ク ロード (72)発明者 ジェフリー ロバート タウン アメリカ合衆国 03052 ニューハンプ シャー，リッチフィールド，ココケハス ドライヴ 14 (72)発明者 ウァーレン クリフトン トレスティッ ト アメリカ合衆国 03826 ニューハンプ シャー，イースト ハンプスティード, ウッドリッヂ ロード 24 (56)参考文献 特開 平11−177553（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−177605（ＪＰ，Ａ) 特開2000−41271（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−169302（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−97841（ＪＰ，Ａ) Ｊｏｎ Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｃｕｒｔ ｉｓ Ｊ Ｎｅｗｔｏｎ，ａｎｄ Ｔａ ｉ Ｈ．Ｎｏｈ，Ｖｉｒｔｕｌ Ｐａｔ ｈ Ｇｒｏｕｐ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ−Ａ Ｍｅｔｈｏ ｄ ｆｏｒ Ｆａｓｔ ＡＴＭ Ｎｅｔ ｗｏｒｋ Ｓｕｒｖｉｖａｂｉｌｉｔ ｙ，Ｂｅｌｌ Ｌａｂｓ Ｔｅｃｈｎｉ ｃａｌ Ｊｏｒｎａｌ，1997年，213− 233 上田裕巳他，ＡＴＭリンクシステムの 技術開発 −バーチャルパスのＯＡＭ技 術，ＮＴＴ Ｒ＆Ｄ，日本，社団法人 電気通信協会，1993年，第42巻第３号, ｐ．381−392 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04J 3/00 - 3/26 H04L 5/22 - 5/26 H04L 12/00 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 伝送路に沿って分散する複数の網要素に
    よる信号の選択を制御するための方法であって、この方
    法が：ある信号に対する信号状態情報を、その信号に対
    する伝送路に沿う任意のポイントにおいて得るステッ
    プ；前記信号状態情報を前記信号に対する複数の信号状
    態層の少なくとも一つの中に埋め込むステップ；および
    前記複数の網要素の任意の一つにおいて、前記信号に対
    する前記複数の信号状態層の少なくとも一つから前記埋
    め込まれた信号状態情報を、選択の決定を遂行するため
    に選択的に抽出するステップを含むことを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項２】 前記複数の各網要素が対応する制御要素
    を含み、これら制御要素が実質的に互いに分離され（結
    合されることなく）、前記埋め込まれた信号状態情報を
    選択的に抽出するステップが：前記各制御要素におい
    て、前記埋め込まれた信号状態情報をローカル入力とし
    て受信するステップ；および前記制御要素に対応する制
    御要素から、前記埋め込まれた信号状態情報の関数とし
    て、制御情報を、前記複数の網要素の任意の一つに供給
    するステップを含むことを特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 前記信号状態情報を埋め込むステップが
    状態コードを前記複数の信号状態層の任意の一つの中に
    マッピングするステップを含み、前記複数の信号状態層
    のおのおのがある与えられた複数の信号状態パラメータ
    に対応する複数の状態コードを運ぶことを特徴とする請
    求項１の方法。
  4. 【請求項４】 前記信号状態情報を埋め込むステップ
    が、前記複数の信号状態層の少なくとも一つの中の現存
    の信号状態情報を前記伝送路に沿うあるポイントにおい
    て更新された信号状態情報にて上書きするステップを含
    むことを特徴とする請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 前記信号状態情報を埋め込むステップ
    が、信号状態情報を前記伝送路に沿う一連のポイントに
    おいて異なる信号状態層に累積的に追加してゆくステッ
    プを含み、前記信号がある一つの累積信号状態を維持す
    ることを特徴とする請求項１の方法。
  6. 【請求項６】 前記信号状態情報を埋め込むステップ
    が、前記複数の信号状態層の各層に異なるタイプの信号
    状態情報を埋め込むステップを含み、これによって、選
    択の決定に対する複数レベルの制御が提供されることを
    特徴とする請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 前記複数の網要素が、SONETベースのデ
    ジタル伝送網における保護スイッチングをサポートする
    複数のスイッチファブリックであることを特徴とする請
    求項２の方法。
  8. 【請求項８】 信号から得られる複数のレベルの制御情
    報を伝送路に供給するための方法であって、この方法
    が：ある信号に対する信号状態情報をその信号に対する
    伝送路に沿う任意のポイントにおいて得るステップ；前
    記信号状態情報を前記信号の複数の信号状態層の少なく
    とも一つの中に埋め込むステップ；前記信号の前記複数
    の信号状態層の少なくとも一つから前記信号状態情報を
    抽出するステップ；および前記複数の信号状態層の少な
    くとも一つから抽出された信号状態情報に基づいて制御
    決定を起動（遂行）するステップを含むことを特徴とす
    る方法。
  9. 【請求項９】 伝送路に沿って分散する複数の網要素に
    よる信号の選択を制御するための装置であって、この装
    置が：ある信号に対する信号状態情報を、その信号に対
    する伝送路に沿う任意のポイントにおいて得るための手
    段；前記信号状態情報を前記信号に対する複数の信号状
    態層の少なくとも一つの中に埋め込むための手段；およ
    び前記複数の網要素の任意の一つにおいて、前記信号に
    対する前記複数の信号状態層の少なくとも一つから前記
    埋め込まれた信号状態情報を、選択の決定を遂行するた
    めに、選択的に抽出するための手段を含むことを特徴と
    する装置。
  10. 【請求項１０】 前記複数の各網要素が対応する制御要
    素を含み、これら制御要素が実質的に互いに分離され
    （互いに結合されておらず）、前記各制御要素が前記埋
    め込まれた信号状態情報をローカル入力として受信し、
    各制御要素に対応する網要素に前記埋め込まれた信号状
    態情報の関数として制御情報を供給することを特徴とす
    る請求項９の装置。
  11. 【請求項１１】 前記信号状態情報を得るための手段と
    前記これを複数の信号状態層の少なくとも一つの中に埋
    め込むための手段が一体となって信号インタフェース部
    分を形成し、この信号インタフェース部分が少なくとも
    第二の信号インタフェース部分に縦続構成に結合され、
    これら信号インタフェース部分が一体となって複数の層
    の信号状態を前記信号に累積的に付加することを特徴と
    する請求項１０の装置。
  12. 【請求項１２】 前記複数の網要素が分散型スイッチフ
    ァブリックを構成することを特徴とする請求項１０の装
    置。
  13. 【請求項１３】 前記分散型スイッチファブリックが、
    ＳＯＮＥＴベースのデジタル伝送網におけるパス−イン
    −ライン（path-in-line）保護スイッチングをサポート
    することを特徴とする請求項１２の装置。
  14. 【請求項１４】 前記複数の信号状態層の少なくとも一
    つの中の現存の信号状態情報が前記伝送路に沿うあるポ
    イントにおいて更新された信号状態情報にて上書きされ
    ることを特徴とする請求項９の装置。
  15. 【請求項１５】 前記埋め込まれた信号状態情報が前記
    伝送路に沿う一連のポイントにおいて異なる信号状態層
    に累積的に追加され、こうして、前記信号がある累積信
    号状態を維持することを特徴とする請求項９の装置。
  16. 【請求項１６】 異なるタイプの信号状態情報が前記複
    数の信号状態層の各層に埋め込まれ、これによって、選
    択の決定に対する複数レベルの制御が提供されることを
    特徴とする請求項９の装置。
  17. 【請求項１７】 前記埋め込まれた信号状態情報が状態
    コードから成り、前記複数の各信号状態層が与えられた
    複数の信号状態パラメータに対応する複数の状態コード
    を運ぶことを特徴とする請求項９の装置。
  18. 【請求項１８】 伝送路に沿って分散する複数の網要素
    による信号の選択を制御するための装置であって、この
    装置が：ある信号に対応する少なくとも一つの信号監視
    要素を含み、この少なくとも一つの信号監視要素が前記
    伝送路に沿って配置され、前記信号に対する信号状態情
    報を生成し；この装置さらに前記信号に対応する少なく
    とも一つの状態符号化要素を含み、この少なくとも一つ
    の状態符号化要素が前記信号状態情報を前記信号に対す
    る複数の信号状態層の少なくとも一つの中に埋め込み；
    この装置さらに前記信号に対応する少なくとも一つの情
    報復号要素を含み、この少なくとも一つの情報復号要素
    が前記複数の網要素の任意の一つにおいて、前記信号の
    前記複数の信号状態層の少なくとも一つから前記埋め込
    まれた信号状態情報を、選択の決定を遂行するために、
    選択的に抽出することを特徴とする装置。
  19. 【請求項１９】 前記複数の網要素が複数のスイッチフ
    ァブリックを構成し、これが、SONETベースのデジタル
    伝送網におけるパス−イン−ライン保護スイッチングを
    サポートすることを特徴とする請求項１８の装置。
  20. 【請求項２０】 前記複数の各スイッチファブリックが
    対応する制御要素を含み、各制御要素が実質的に互いに
    分離され（結合されることなく）、前記各制御要素が前
    記埋め込まれた信号状態情報をローカル入力として受信
    し、前記埋め込まれた信号状態情報の関数として、制御
    情報を、各制御要素と対応するスイッチファブリックに
    供給することを特徴とする請求項１９の装置。
  21. 【請求項２１】 前記少なくとも一つの信号監視要素と
    前記少なくとも一つの状態符号化要素が一体となって信
    号インタフェース部分を形成し、この信号インタフェー
    ス部分が少なくとも第二の信号インタフェース部分に縦
    続構成に結合され、これら信号インタフェース部分が一
    体となって複数の層の信号状態を前記信号に累積的に付
    加することを特徴とする請求項２０の装置。
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