JP3513022B2 - Atm通信網 - Google Patents

Atm通信網

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JP3513022B2 JP21607598A JP21607598A JP3513022B2 JP 3513022 B2 JP3513022 B2 JP 3513022B2 JP 21607598 A JP21607598 A JP 21607598A JP 21607598 A JP21607598 A JP 21607598A JP 3513022 B2 JP3513022 B2 JP 3513022B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明はATM(Asynchronou
s Transfer Mode)に利用する。本発明は故障発生時に故
障箇所を回避して最適なコネクションを設定する技術に
関する。 【0002】 【従来の技術】ATM通信網における故障発生時の復旧
対策としては、故障発生時に、当該故障箇所を迂回する
代替コネクションを設定することにより復旧を図る方法
と、あらかじめ物理回線を現用予備の二系統用意してお
き、故障発生時に、当該故障箇所を迂回できる物理回線
を用いることにより復旧を図る方法とがある。 【0003】この従来例を図12および図13を参照し
て説明する。図12は故障発生時に、当該故障箇所を迂
回する代替コネクションを設定することにより復旧を図
る第一の従来例の構成を示す図であり、図13は故障発
生時に、当該故障箇所を迂回できる物理回線を用いるこ
とにより復旧を図る第二の従来例の構成を示す図であ
る。 【0004】(第一の従来例)図12に示すように、符
号10−A〜10−DはATMスイッチ、符号30−A
〜30−Dはスイッチ部、符号20−A1および20−
D4は回線インタフェースの中のエッジインタフェー
ス、符号20−A2、20−A3、20−B1〜20−
B4、20−C1〜20−C4、20−D1、20−D
2は回線インタフェースの中の中間インタフェース、符
号50−A〜50−DはATMスイッチ10−A〜10
−Dをそれぞれ管理するソフトウェア、符号40−1お
よび40−2は端末である。なお、端末40−1および
40−2または他通信網と接続される回線インタフェー
スをエッジインタフェース20−A1および20−D
4、エッジノードと中間ノードまたは中間ノード間を接
続する回線インタフェースを中間インタフェース20−
A2、20−A3、20−B1〜20−B4、20−C
1〜20−C4、20−D1、20−D2と呼ぶ。 【0005】また、通信網の境界に配置され、端末40
−1、40−2または他通信網と接続されるATMスイ
ッチまたはATMクロスコネクトをエッジノードと呼
び、その他の通信網内部に位置するノードを中間ノード
と呼ぶ。図12はエッジノードであるATMスイッチ1
0−Aと中間ノードであるATMスイッチ10−Bとの
間で、端末40−1から端末40−2に向けての通信に
故障が発生した場合のコネクション切替動作を示す。 【0006】故障を検出したATMスイッチ10−Bの
管理ソフトウェア50−Bは、故障の影響を受けた現用
コネクションであるVPコネクションおよびVCコネク
ションを解放し、解放した現用コネクションを他ノード
でも解放させるため「解放メッセージ」(RELメッセ
ージ)を下流のノードに向けて送出する。 【0007】RELメッセージを受信した下流の中間ノ
ードであるATMスイッチ10−Cは、対象の現用コネ
クションを解放するとともに、解放後RELメッセージ
を下流のノードに向けて送出する。エッジノードである
ATMスイッチ10−Dは、対象の現用コネクションを
解放した後に、代替コネクションを探索し、探索後代替
コネクションを新規に設定するため上流ノードに向けて
コネクション設定メッセージSETUPを送出する。 【0008】上流の中間ノードであるATMスイッチ1
0−Bおよび10−Cは、代替コネクション設定の可否
を判断し、設定可能であればこの代替コネクションを設
定した後に、上流ノードに向けてSETUPメッセージ
を転送する。ATMスイッチ10−Aは、代替コネクシ
ョン設定の可否を判断し、設定可能であればこの代替コ
ネクションを設定する。上記RELおよびSETUPメ
ッセージに伴う呼設定および呼解放処理の詳細はITU
−T標準勧告の動作に従う。 【0009】(第二の従来例)図13に示すように、符
号10−A〜10−DはATMスイッチまたはATMク
ロスコネクト、符号30−A〜30−Dはスイッチ部、
符号20−A2−1〜20−A2−2、符号20−B1
−1〜20−B1−2は中間インタフェース、符号40
−1および40−2は端末である。ここで、例えば、中
間インタフェース20−A2−1および20−A2−2
は、二重化された物理回線を収容する。図13ではエッ
ジノードであるATMスイッチ10−Aと中間ノードで
あるATMスイッチ10−Bとの間で、端末40−1か
ら端末40−2への通信に故障が発生した場合のコネク
ション切替動作である。故障が発生したときは、二重化
された物理回線の切替えが実行される。この切替えはI
TU−T標準勧告の動作に従い実行されるため、ここで
は詳細な動作説明は省略する。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】上記第一の従来例で
は、コネクションの再設定は必ずエッジノードから実行
されるが、代替コネクションの設定が保証できないとと
もに、コネクションが設定されるノード毎にITU−T
標準勧告の動作に従う呼設定および呼解放処理を必要と
するため代替コネクションの設定完了までに長い時間を
要する。 【0011】上記第二の従来例では、第一の従来例と異
なり、代替コネクションはあらかじめ保証されるが、A
TM通信網内のすべての回線インタフェースを二重化す
る必要があるため経済的なATM通信網が構成できな
い。 【0012】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、故障発生時に、速やかな復旧を行うことがで
きるATM通信網を提供することを目的とする。本発明
は、信頼性の高いATM通信網を提供することを目的と
する。本発明は、経済的に構成することができるATM
通信網を提供することを目的とする。本発明は、最適な
代替コネクションを選定することができるATM通信網
を提供することを目的とする。 【0013】 【課題を解決するための手段】本発明は、端末または他
通信網が接続されるエッジノードと、このエッジノード
間に中継配置された中間ノードと、この中間ノードおよ
び前記エッジノードを経由する伝送路の故障を検出し当
該伝送路に設定された現用コネクションの代替コネクシ
ョンを設定する手段とを備えたATM通信網である。 【0014】ここで、本発明の特徴とするところは、現
用コネクション対応に代替コネクション候補があらかじ
め設定され、前記エッジノードには、現用コネクション
対応に当該代替コネクション候補が記録されたテーブル
と、前記代替コネクションを設定する手段とを備え、前
記代替コネクションを設定する手段は、このテーブルを
参照し代替コネクションを選定する手段を含むところに
ある。 【0015】このように本発明では、故障発生時に、エ
ッジノードで現用コネクションから代替コネクションへ
の切替えを行って故障復旧手順を実行し、中間ノードで
は故障復旧手順を実行しないことにより、中間ノードに
はコネクション切替えに関する機能が不要となり経済的
なATM通信網を構成できる。 【0016】また、中間ノードで生じた故障に対して複
数のエッジノードで分散してコネクション切替えを実行
でき、エッジノードの切替動作はソフトウェアを介在す
ることなくハードウェア自律で実行でき、かつ代替コネ
クションをあらかじめ設定しておくことにより呼の再設
定処理の遅延時間を回避できるため、高速なコネクショ
ン切替えを実現できる。これにより信頼性の高いATM
通信網を構成することができる。 【0017】前記テーブルには、代替コネクション候補
毎にその帯域が記録され、前記代替コネクションを選定
する手段は、切替元の現用コネクションの帯域と当該代
替コネクション候補の帯域とを比較して当該代替コネク
ション候補の帯域と前記切替元の現用コネクションの帯
域との差が最小となる代替コネクションを選定する手段
を含むことが望ましい。 【0018】このように、代替コネクション候補を複数
設定することにより、コネクション切替時に、現用コネ
クションにとって最適な帯域の代替コネクションを選定
することができる。 【0019】さらに、前記テーブルには、代替コネクシ
ョン候補毎にその諸条件が記録され、前記代替コネクシ
ョンを選定する手段は、切替元の現用コネクションの諸
条件と当該代替コネクション候補の諸条件とを比較して
当該代替コネクション候補の諸条件と前記切替元の現用
コネクションの諸条件とがほぼ一致する代替コネクショ
ンを選定する手段を含むことが望ましい。 【0020】このように、代替コネクション候補を複数
設定することにより、コネクション切替時に、現用コネ
クションにとって最適な条件の代替コネクションを選定
することができる。 【0021】 【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図1、図4お
よび図10を参照して説明する。図1は本発明第一実施
例を説明するためのATM通信網を示す図である。図4
は本発明第一実施例のエッジインタフェースを説明する
ための図である。図10はコネクション管理テーブルの
構成例を示す図である。 【0022】本発明は、端末40−1および40−2ま
たは他通信網が接続されるエッジノードとしてのATM
スイッチ10−Aおよび10−Dと、このATMスイッ
チ10−Aおよび10−D間に中継配置された中間ノー
ドとしてのATMスイッチ10−Bおよび10−Cと、
このATMスイッチ10−A〜10−Dを経由する伝送
路の故障を検出し当該伝送路に設定された現用コネクシ
ョンの代替コネクションを設定するATM通信網であ
る。 【0023】ここで、本発明の特徴とするところは、現
用コネクション対応に代替コネクション候補があらかじ
め設定され、エッジノードであるATMスイッチ10−
Aおよび10−Dには、図10に示すように、現用コネ
クション対応に当該代替コネクション候補が記録された
コネクション管理テーブル43と、代替コネクションを
設定する手段であるコネクション選択回路42およびコ
ネクション振分回路41とを備え、コネクション選択回
路42は、このコネクション管理テーブル43を参照し
代替コネクションを選定するところにある。 【0024】コネクション管理テーブル43には、図1
0に示すように、代替コネクション候補毎にその帯域が
記録され、コネクション選択回路42は、切替元の現用
コネクションの帯域と当該代替コネクション候補の帯域
とを比較して当該代替コネクション候補の帯域と前記切
替元の現用コネクションの帯域との差が最小となる代替
コネクションを選定する。このとき、通過する回線イン
タフェースが記録され、故障の影響を受けた回線インタ
フェースを通過しない代替コネクションが選定される。 【0025】さらに、コネクション管理テーブル43に
は、図10に示すように、代替コネクション候補毎にそ
の諸条件が記録され、コネクション選択回路42は、切
替元の現用コネクションの諸条件と当該代替コネクショ
ン候補の諸条件とを比較して当該代替コネクション候補
の諸条件と前記切替元の現用コネクションの諸条件とが
ほぼ一致する代替コネクションを選定する。 【0026】 【実施例】(第一実施例)本発明第一実施例を図1ない
し図10を参照して説明する。図1は本発明第一実施例
を説明するためのATM通信網を示す図である。図1で
は、端末40−1と40−2のあるVC通信に対して間
で4本のコネクションが設定された場合を示している。 【0027】図2および図3はそれぞれエッジノードお
よび中間ノードの要部ブロック構成を示す図であり、端
末40−1および40−2または他通信網と接続される
回線インタフェースをエッジインタフェース20−A1
および20−D4、エッジノードと中間ノードまたは中
間ノード間を接続する回線インタフェースを中間インタ
フェース20−A2、20−A3、20−A4、20−
B1、20−B2、20−B3、20−B4、20−B
5、20−C1、20−C2、20−C3、20−C
4、20−C5、20−D1、20−D2、20−D3
(以降、20−A2〜20−D3と略記する)と呼ぶ。 【0028】本発明は、通信中の現用コネクションに故
障が発生したとき、エッジインタフェース20−A1お
よび20−D4間でのみコネクションの切替えを実行す
る。すなわち、エッジインタフェース20−A1および
20−D4のみにコネクション切替機能を搭載し、中間
インタフェース20−A2〜20−D3には切替機能を
配備しない。また、故障発生後、代替コネクションへの
切替時にCAC等のコネクション設定動作を実行するの
ではなく事前に代替コネクションを設定しておく。 【0029】図4および図5は回線インタフェースを説
明する図である。図4は本発明第一実施例のエッジイン
タフェース20−A1および20−D4を説明する図で
あり、コネクション振分回路41、コネクション選択回
路42、コネクション管理テーブル43、AIS(Alarm
Indication Signal: 警報表示信号) 発生回路44を有
する。図5は中間インタフェース20−A2〜20−D
3を説明する図であり、AIS発生回路44を有する。 【0030】回線インタフェースであるエッジインタフ
ェース20−A1および20−D4および中間インタフ
ェース20−A2〜20−D3はATM通信網で固有の
アドレス(LLID)があらかじめ設定される。AIS
発生回路44は自己の回線インタフェースで故障発生を
検出した場合には、ITU−T勧告I.610(199
5年版)で定義されたAISセルを下流に向かって発生
する。このとき故障点情報フィールドにはLLIDを書
込む機能を有する。 【0031】図6は中間ノードであるATMスイッチ1
0−BとATMスイッチ10−Cの間で、端末40−1
から40−2への通信に故障が発生した場合のコネクシ
ョン切替動作を示すシーケンス図である。現用コネクシ
ョンはVCC#1−1の場合である。このとき、中間イ
ンタフェース20−C1は故障を検出し、AIS発生回
路44からAISセルを発生する。AISセルの故障点
フィールドには、自己の中間インタフェース20−C1
のLLID(C1)を書込む。発生されたAISセルは
エッジインタフェース20−D4まで処理を受けること
なく転送される。エッジインタフェース20−D4は、
コネクション選択回路42で入力AISを監視し、VC
C#1−1コネクションの故障状態を確定した後に代替
コネクションの選択を実行する。本例の代替コネクショ
ンはVCC#1−4である。エッジインタフェース20
−D4のコネクション選択回路42は、コネクション振
分回路41に代替コネクション情報(VCC#1−1→
VCC#1−4)を通知し、端末40−2からVCC#
1−1で転送される情報をVCC#1−4に切替えて転
送する。 【0032】エッジインタフェース20−D4は自己の
コネクション切替完了後に、対向するエッジインタフェ
ース20−A1に向けて代替コネクションへの切替要求
を行う。要求は切替用のOAM(Operation,Administrat
ion and Maintenace) セルを新規に定義し実行する。切
替用OAMセルは、旧現用VCC番号と新規現用VCC
番号を有し、エッジインタフェース20−A1および2
0−D4間でのみ有効なOAMセルとする。当該OAM
セルは、エッジインタフェース20−D4のコネクショ
ン選択回路42で廃棄される。 【0033】エッジインタフェース20−A1では、切
替用OAMセルの受信をコネクション選択回路42で確
定した後に、コネクション振分回路41により、端末4
0−1からVCC#1−1を通して転送される情報を代
替コネクションVCC#1−4により転送する。上記一
連の動作はハードウェア自律で実行される。 【0034】図7および図8はそれぞれコネクション選
択回路42、コネクション振分回路41の動作を示すフ
ローチャートである。本例は図6に示したコネクション
切替シーケンスにしたがった動作を示している。すなわ
ち、図7に示すように、コネクション選択回路42で
は、AIS状態が確定したら(S1)、切替対象コネク
ションの有無を判定し(S2)、切替対象コネクション
が有る場合には、故障点を判定する(S3)。コネクシ
ョン管理テーブル43の情報をもとに故障点を通過せ
ず、かつその他の品質条件を考慮した最適な代替コネク
ションを選択する(S4)。コネクション振分回路41
に向けて現用コネクションと代替コネクションを通知す
る(S5)。 【0035】図8(a)に示すように、コネクション振
分回路41では、コネクション選択回路42からの代替
コネクションの指示があると(S6)、現用コネクショ
ンから代替コネクションに切替えを行う(S7)。この
代替コネクションに対して切替用OAMセルを送信する
(S8)。また、図8(b)に示すように、コネクショ
ン選択回路42により、切替用OAMセルの受信が確定
されると(S9)、現用コネクションから代替コネクシ
ョンに切替えが行われる(S10)。 【0036】図9はコネクション選択回路42で実行す
る代替コネクションの選択アルゴリズムを示す図であ
る。各種比較項目、優先順位は一例である。各種情報は
コネクション管理テーブル43に格納される。すなわ
ち、故障点回避の可否を判定し(S11)、故障点回避
が不可能であれば代替コネクション不可であり、その旨
を切替用OAMセルにより対向するエッジインタフェー
スに通知する(S21)。故障点回避が可能と判定され
たとき、回避を行うための代替コネクション候補数が
“1”の場合には(S12)、その代替コネクション候
補がいかなる帯域であっても、また、いかなる条件であ
っても直ちに、その代替コネクション候補を代替コネク
ションとして選定する(S20)。このとき、代替コネ
クション候補が複数存在する場合には(S12)、その
中から条件のよいものを選択する。図7の例では、必要
帯域の有無について代替コネクション候補を選択する
(S13)。ここで、必要帯域とは、現用コネクション
で使用していたものと同じ帯域をいう。現用コネクショ
ンで使用していたものと同じ帯域をそのまま代替コネク
ションでも使用できれば転送速度を低下させることな
く、セルの転送を行うことができる。複数の代替コネク
ション候補の中から必要帯域を有するものが選択できれ
ば、その代替コネクション候補を代替コネクションとし
て選定する(S20)。もし、必要帯域を有する代替コ
ネクション候補が選択できなければ、必要帯域は満たし
ていないが最も帯域の大きい代替コネクション候補を代
替コネクションとして選定する(S20)。また、必要
帯域を満たす代替コネクション候補が複数存在する場合
には(S14)。さらに好条件の代替コネクション候補
を代替コネクションとして選定する。図7の例では、ホ
ップ数が最小となる代替コネクション候補を選択し(S
15)、代替コネクションとして選定する(S20)。
また、必要帯域を満たし、さらに、ホップ数が最小とな
る代替コネクション候補が複数存在する場合には(S1
6)、さらに好条件の代替コネクション候補を代替コネ
クションとして選択する。図9の例では、その他QOS
(Quality of Service)条件を満足する代替コネクション
候補を選択し(S17)、代替コネクションとして選定
する(S20)。さらに、必要帯域を満たし、ホップ数
が最小であり、QOS条件を満足する代替コネクション
候補が複数存在する場合には(S18)、コネクション
登録順に選定を行い(S19)、代替コネクションとし
て選定する(S20)。 【0037】図10はコネクション管理テーブル43の
構成例を示す図である。代替コネクション毎に代替コネ
クション選択時に必要とされる情報が格納されるととも
に、この値は必要に応じて更新される。更新はオペレー
ションからの指示や、ATMのコントロールプレーン制
御により実行される。 【0038】(第二実施例)本発明第二実施例を図11
を参照して説明する。図11は本発明第二実施例のエッ
ジインタフェース20−A1および20−D4を示す図
である。図4に示す本発明第一実施例のエッジインタフ
ェース20−A1および20−D4と比較して、故障点
フィールド書換回路45が追加される。この故障点フィ
ールド書換回路45は、端末40−1および40−2や
他通信網から入力されるAISセルの故障フィールド値
が、自己のATM通信網内で使用する値と重なる場合や
判定不可な場合を想定して、外部から自己のATM通信
網に入力されるAISセルの値を自己のATM通信網の
入り口であらかじめ定められた値に設定する。 【0039】(第一および第二実施例に共通する事項)
本発明第一および第二実施例では、故障が検出されてい
ない平常時に、代替コネクションを空き状態としておけ
ば、故障発生時に、代替コネクションへの切替えを確実
かつ速やかに行うことができるが、平常時に他の現用コ
ネクションとして用いることができないため、網の使用
効率は低下する。また、平常時には代替コネクションを
他の現用コネクションとして用いることにより、網の使
用効率は良くなるが、故障発生時に、代替コネクション
への切替えを確実かつ速やかに行うことが保証できなく
なる。したがって、現用コネクションの特性により、故
障が発生していない平常時には、信号は現用コネクショ
ンのみを転送される、現用と特定の代替コネクションに
転送される、現用と全代替コネクションに転送される、
などの場合を設定する。 【0040】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
故障発生時に、速やかな復旧を行うことができるため、
信頼性の高いATM通信網を実現することができる。ま
た、エッジノードだけにコネクション切替機能を有する
ために、ATM通信網を経済的に構成することができ
る。さらに、あらかじめ複数の代替コネクション候補を
設定しておくことにより、最適な代替コネクションを選
定することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明第一実施例を説明するためのATM通信
網を示す図。 【図2】エッジノードの要部ブロック構成図。 【図3】中間ノードの要部ブロック構成図。 【図4】本発明第一実施例のエッジインタフェースを説
明するための図。 【図5】中間インタフェースを説明する図。 【図6】コネクション切替動作を示すシーケンス図。 【図7】コネクション選択回路の動作を示すフローチャ
ート。 【図8】コネクション振分回路の動作を示すフローチャ
ート。 【図9】コネクション選択回路で実行する代替コネクシ
ョンの選択アルゴリズムを示す図。 【図10】エッジノードと中間ノードとの間で通信に故
障が発生した場合のコネクション切替動作を示す図。 【図11】本発明第二実施例のエッジインタフェースを
示す図。 【図12】第一の従来例の構成図。 【図13】第二の従来例の構成図。 【符号の説明】 10−A〜10−D ATMスイッチ 20−A1、20−D4 エッジインタフェース 20−A2〜20−D3、20−A2−1、20−A2
−2、20−B1−1、20−B1−2 中間インタフ
ェース 30−A〜30−D スイッチ部 40−1、40−2 端末 41 コネクション振分回路 42 コネクション選択回路 43 コネクション管理テーブル 44 AIS発生回路 45 故障点フィールド書換回路 50−A〜50−D ソフトウェア
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 端末または他通信網が接続されるエッジ
    ノードと、このエッジノード間に配置された中間ノード
    と、この中間ノードおよび前記エッジノードを経由する
    伝送路の故障を検出し当該伝送路に設定された現用コネ
    クションの代替コネクションを設定する手段とを備えた
    ATM通信網において、 現用コネクション対応に代替コネクション候補があらか
    じめ設定され、 前記エッジノードには、現用コネクション対応に当該代
    替コネクション候補が記録されたテーブルと、前記代替
    コネクションを設定する手段とを備え、 前記代替コネクションを設定する手段は、このテーブル
    を参照し代替コネクションを選定する手段を含み、 前記テーブルには、代替コネクション候補毎にその帯
    域、ホップ数、QoSを含む条件が記録され、 前記代替コネクションを選定する手段は、切替元の現用
    コネクションの帯域、ホップ数、QoSを含む条件と当
    該代替コネクション候補の帯域、ホップ数、QoSを含
    む条件とを比較して、当該代替コネクション候補の帯域
    と前記切替元の現用コネクションの帯域との差が最小と
    なり、ホップ数が最小であり、QoSが一致する代替コ
    ネクション候補を選定する手段を含む ことを特徴とする
    ATM通信網。
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