JP3570967B2 - Dual AAL1 conversion device and synchronization method used therefor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は2重化AAL1変換装置及びそれに用いる同期化方法に関し、特にSTM(Syncronous Transfer Mode:同期転送モード)データをATM(Asyncronous Transfer Mode:非同期転送モード)セルに変換するAAL1(ATM Adaptation Layer Type 1)変換装置としてアクト系(現用系)及びスタンバイ系(予備系)の2重化構成をとる際の各装置間の同期化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、STMデータをATMセルに変換するSTM/ATM変換装置においては、アクト系及びスタンバイ系の2重化構成をとり、アクト系として動作している装置とスタンバイ系として動作している装置との切替えを行っている。
【0003】
この2重化STM/ATM変換装置の同期化装置としては、アクト系として動作している装置とスタンバイ系として動作している装置との切替えを行う際に情報の欠落や重複等の瞬断を起こさないように切替え可能としたものが、特開平9−55752号公報及び特開平11−298495号公報に開示されている。
【0004】
上記公報に記載されている2重化STM/ATM変換装置では、アクト系のSTM /ATM変換装置とスタンバイ系のSTM/ATM変換装置との間を接続する系間信号線と、各系に設けられかつ入力STMフレームパルスをカウントする入力STMフレームパルスカウンタ(例えば、376進カウンタ)と、AAL1ヘッダのSN(シーケンスナンバ)値が「0」となるセル組立開始時における入力STMフレームパルスカウンタの入力STMフレームパルスカウント値の情報と、各チャネルの開閉情報とをチャネル別に送受信することによって、アクト系とスタンバイ系との同期化を実現している。
【0005】
この方法によれば、アクト系とスタンバイ系とのセル組立バッファのSTM蓄積状態を主信号の瞬断を起こすことなく一致させることができ、データの損失あるいは重複なしで、アクト系とスタンバイ系との系切替えを行うことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の同期化方法では、上記公報に記載の方法の場合、チャンネル個別にアクト系からスタンバイ系にチャネル開閉やセル生成、SN値一致のタイミング情報を送受信しているため、チャンネル数が多くなるにつれ、同期化処理を行うための回路の規模と処理の負荷とが急激に大きくなるという問題がある。
【0007】
また、上記公報に記載の方法では、同一時間内に複数チャネルのAAL1セル生成タイミングが重なることによって発生するトラフィックの瞬間的な増大への対策がなされていない。
【0008】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、セル損失なしに系切替えを行う際に同期化に要する回路規模と装置構成とソフト処理とを簡易化させることができ、原価低減とソフトウェア処理負荷の軽減とを図ることができる2重化AAL1変換装置及びそれに用いる同期化方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明による2重化AAL1変換装置は、各々STM(Syncronous Transfer Mode)データをATM(Asyncronous Transfer Mode)セルに変換するアクト系及びスタンバイ系の2重化構成をとるとともに、STM網の各ユーザコネクションの速度が一定でかつ自系が前記アクト系の時に予め設定された特定VC(Virtual Channel)セルの生成タイミングを他系に通信することで前記アクト系及び前記スタンバイ系のセル生成タイミングの同期をとる2重化AAL1(ATM Adaptation Layer Type 1)変換装置であって、1フレームパルス内に常に固定数かつ位相固定のAAL1セルを生成する生成手段を前記アクト系及び前記スタンバイ系各々に備えている。
【0010】
本発明による2重化AAL1変換装置の同期化方法は、各々STM(Syncronous Transfer Mode)データをATM(Asyncronous Transfer Mode)セルに変換するアクト系及びスタンバイ系の2重化構成をとるとともに、STM網の各ユーザコネクションの速度が一定でかつ自系が前記アクト系の時に予め設定された特定VC(Virtual Channel)セルの生成タイミングを他系に通信することで前記アクト系及び前記スタンバイ系のセル生成タイミングの同期をとる2重化AAL1(ATM Adaptation Layer Type 1)変換装置の同期化方法であって、前記アクト系及び前記スタンバイ系各々において、1フレームパルス内に常に固定数かつ位相固定のAAL1セルを生成するようにしている。
【0011】
すなわち、本発明の2重化AAL1変換装置は、STM(Syncronous Transfer Mode)データをATM(Asyncronous Transfer Mode)セルに変換しかつアクト系及びスタンバイ系の2重化構成をとるAAL1(ATM Adaptation Layer Type 1)変換装置において、STM網の各ユーザコネクションの速度が一定の場合にAAL1セル生成部の両系同期方法を、両系間では代表VC(Virtual Channel)セル生成タイミングをアクト系からスタンバイ系へ通信し[例:376FP(Frame Pulse)カウント毎]、かつ各系内ではAAL1セル生成タイミングを1FP内に常に固定数かつ位相固定とすることによって、簡易な回路で2重化同期のAAL1変換装置を実現可能とすることを特徴としている。
【0012】
具体的に、本発明の2重化AAL1変換装置では、STM網からアクト系及びスタンバイ系のAAL1変換装置に同期のとれた同じクロック、フレームパルス、データが供給されており、このデータをATMセルに変換する各AAL1変換装置内のAAL1SAR(AAL1 Segmentation And Reassembly:セル分割/組立サブレイヤ)が各系制御部からのセル化開始/停止要求に関わらずSTMデータのセル化を開始し、各チャネルの開閉制御を該当VCセル廃棄によって行っている。
【0013】
セル生成の際、アクト系AAL1SARは自系装置内にあるFPカウンタ(各チャネル64Kbps時は376FPカウント)毎に、最若番チャネルのAAL1セルから順に1FP毎にセル数固定(仮にn個)でATMセル流にAAL1セルを挿入する。
【0014】
また、両系のAAL1SARの最若番チャネルAAL1セル生成タイミングの同期化のため、系間の信号線を介してアクト系の376FPカウントタイミングをスタンバイ系のAAL1SARに通知する。
【0015】
スタンバイ系のAAL1SARは系間の信号線を介してアクト系から上記タイミングを受けると、その信号を自系FPで再同期をとり、アクト系と同一タイミングで最若番チャネルのAAL1セルから順に生成を始めることで、両系のAAL1SARが生成する各セルのVCとペイロードとを一致させる。
【0016】
これによって、各ユーザコネクションの開閉に関わらず、代表コネクション単一でAAL1セル化開始のタイミングと各チャネルセル化順序とを固定させ、両系のセルのペイロードを一致させているので、コネクション数が多い場合にも容易に両系の同期をとることができ、また系を切替えた場合にデータ重複/順序逆転/損失を生じることはない。さらに、1FP時間内に生成するAAL1セルの最大数をハードで制御しているので、有効セルトラフィックの瞬間的な増大が発生しない。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によるATM(Asyncronous Transfer Mode)交換機の構成を示すブロック図である。図1において、ATM交換機1は0系(アクト系:現用系)装置2と1系(スタンバイ系:予備系)装置3とから構成され、0系装置2及び1系装置3はAAL1(ATM Adaptation Layer Type 1)変換装置の2重化構成をなしている。
【0018】
0系装置2及び1系装置3はそれぞれ、AAL1セル変換部21,31と、系交絡部22,24,32,34と、ATMスイッチ部(ATM−SW)23,33と、ATM回線パッケージ(PKG)部25,35とから構成されている。
【0019】
STM(Syncronous Transfer Mode)網データ101,102はそれぞれ図示せぬアクト系のSTM装置及びスタンバイ系のSTM装置からのデータである。AAL1セル変換部21,31にはクロックとフレームパルスとデータとが供給され、AAL1セル変換部21,31のSTM網側では同期がとれている。また、AAL1セル変換部21,31ではSTM網のデータをATMセルに変換する。
【0020】
複数のチャンネルがフレーム上のタイムスロット(TS)に時分割多重されたSTM網のデータはこのAAL1セル変換部21,31を介してATM交換機1内の系交絡部22,32へ送信される。
【0021】
系交絡部22,32よりも後段の機能部であるATMスイッチ部23,33、系交絡部24,34、ATM回線パッケージ部25,35、ATM網データ103,104が送られるATM網での2重化装置部での同期化(無瞬断系切替え)は既存の技術で実現されている。
【0022】
よって、AAL1セル変換部21,31から出力されるAAL1セルの両系同期がとれれば、アクト系とスタンバイ系との切替え時に系交絡部22,32でのデータ瞬断は発生せず、AAL1セル変換部21,31の2重化同期が実現される。
【0023】
AAL1セル変換部21,31ではSAR(Segmentation And Reassembly)機能としてAAL1セルの組立てを行い、STM網データ101,102とATMセルとの変換を行う。AAL1セルのペイロードのフォーマットにはポインタ情報の有/無によって2種類あるが、ここでは1チャネル=64Kbps設定時に通常用いられる1バイトのAAL1セルヘッダと47バイトのユーザデータとで構成されるフォーマットについて説明する。
【0024】
図2は本発明の一実施例で用いられるAAL1セルフォーマットの構成例を示す図である。図2においては既存の2重化構成ATM交換機内において使用されているAAL1セルのフォーマットを示している。
【0025】
AAL1セルヘッダは1ビットのCSI(Convergence Sublayer Indication)、3ビットのSN(Sequence Number)、4ビットのSNP(SN Protection)とから構成されている。
【0026】
CSIビットは2種類のAAL1セルフォーマットを区別するビットであり、SNビットは「0」〜「7」までセルをカウントしてセルロス/重複/順序逆転発生を監視するためのビットである。SNPビットはSNビットをCRC(Cyclic Redundancy Check)演算したものである。AAL1SARの内容については本発明に直接関係しないので、その詳細な内容についての説明は省略する。
【0027】
また、セルに1バイト(Byte)の冗長データを付与し、セル長を54バイトにしている理由はセル先頭位相を装置内基準8kHzFPに同期させるためであり、この技術は2重化構成ATM交換機内では一般的に使われている技術である。
【0028】
例えば、図1のATM交換機1内の系交絡部22,32のセルインタフェース規定をセル長54バイト固定の空きセル制御方式(セル間隔を常にセル長固定とし、各セルにデータの有効/無効を示す情報を付与する方式)とし、回線速度を155.52Mbpsとした場合、基準8kHz信号の1FP内(125μs)にセル(有効セル+空きセル合計)は常に45セル入ることになり、各セル先頭の位相は360kHz周期となるため、その周期を基準8kHzに同期させることによって両系のセル位相を一致させている。
【0029】
AAL1SARのATM側インタフェースの入力側規定を上記のようにし、STM側は65.536Mbpsの1024TS(タイムスロット)データ、有効チャネル数は1024(全タイムスロット)、AAL1変換は各チャネル64Kbps(1TS=1VC対応)とした場合のAAL1SAR内の動作を図3に示す。
【0030】
図3は本発明の一実施例による2重化同期AAL1SAR機能の構成例を示すブロック図である。図3においては、上述したAAL1セル変換部21,31の2重化同期AAL1SAR機能を示している。
【0031】
図3において、2重化同期AAL1SAR機能4はフレーム格納バッファ41と、AAL1セルペイロード読出し制御部42と、AAL1ヘッダ付与部43と、ATMヘッダ付与部44と、特定VCセル廃棄部45と、47フレームカウンタ46と、同期交絡制御部47×8フレームカウンタ47と、回線Open/Close指示部48と、スケジューラ設定部49と、ACT(アクト)/SBY(スタンバイ)指示・同期運転指示部50とから構成されている。
【0032】
図4は本発明の一実施例によるAAL1SAR出力セルの位相関係を示す図である。これら図1〜図4を参照して本発明の一実施例における系切替え動作について説明する。
【0033】
各VCのAAL1セルペイロードは47バイトのため、各チャネル64Kbps時は47FP毎に同一VCセルの生成が可能となる。また、SNビットは「0」〜「7」までの周期カウンタのため、同一VCかつ同一AAL1ヘッダを持つセルの生成間隔は47×8=376FPとなる。
【0034】
また、1FP時間内に生成するAAL1セル数を固定の状態で、47FP時間に全チャネル1024個のAAL1セルを生成する必要があるため、2重化同期AAL1SAR機能4が1FP時間内に生成しなければならないAAL1セル数(n)は、
n≧1024÷47≒21.8
となる。
【0035】
また、1FP時間内に2重化同期AAL1SAR機能4がATMインタフェースに挿入可能なセル数は上述したように最大45セルのため、nの値は、
22≦n≦45
の範囲に設定する必要がある。nの値が小さければ有効セルトラフィックの瞬間的な増大を抑えることができるため、ここでは仮にn=22の値を上記のソフト処理で設定する。
【0036】
上述した設定パラメータから、2重化同期AAL1SAR機能4内のAAL1セルペイロード読出し制御部42、AAL1ヘッダ付与部43、ATMヘッダ付与部44は1FP時間内に22セルずつセル生成するため、47FP時間では22×47=1034セル(1034種類のVC)を生成することになり、本来、必要なSTM側全チャネル数1024TSよりも10チャネル分多くなってしまう。
【0037】
しかしながら、この冗長チャネル(VC)分は回線Open/Close指示部48でVC番号最老番から10チャネル(仮に1024〜1033)をソフト指示で固定的に閉塞指示することによって、特定VCセル廃棄部45で廃棄(空きセル置換)による対処が可能なので問題はない。
【0038】
フレーム格納バッファ41ではSTMデータをTS別に格納する。また、フレーム格納バッファ41のリード/ライトポインタを両系で一致させる必要があるため、そのポインタの初期化は47フレームカウンタ46のカウンタ値に従う。
【0039】
AAL1セルペイロード読出し制御部42は1FP毎に22種のTSデータを若番より47バイトずつ順次読取り、AAL1セルのペイロード情報とする。47フレームカウンタ46からの信号を受信した場合にはTSデータのリードポインタを最若番TSに戻す。
【0040】
AAL1ヘッダ付与部43では47FP時間内の全セルに対し、同一のAAL1ヘッダ情報を付与する。47フレームカウンタ46からの信号を受信した時にそのタイミングに同期してSN値を1ずつ値を増やし、SNPは再演算する。また、同期交絡制御部47×8フレームカウンタ47からの信号を受信した場合にはSN値を「0」に初期化する。
【0041】
ATMヘッダ付与部44ではATMヘッダを付与する。VC値は47フレームカウンタ46からの信号受信後のセルを最若番VCとし、1FP内セル(45セル)の先頭から22セル目までVC値を1ずつ増やして付与する(図4のAALセルVC参照)。また、ここでは上記22セルに対してセル有効情報を付与し、後半23セルにセル無効(空きセル)情報を付与する。
【0042】
特定VCセル廃棄部45では制御インタフェースから閉塞指示のあるVCセルの空きセル置換を行う。特定VCセル廃棄部45に入力されるセルのVCはATMヘッダ付与部44と同様に、47FP信号先頭からの位相によって決まっているため、回線Open/Close指示部48から1FP毎に送られる22チャネル分のOpen/Close指示信号にしたがって有効セルの空きセル置換を行う。
【0043】
また、上述したように、VC番号の最老番より10セル分(VC番号=1024〜1033)はSTM情報に存在しないデータをペイロードに乗せた不要なセルなので、回線Open/Close指示部48で該当チャネルの閉塞指示を明示的に行い、特定VCセル廃棄部45で全て空きセル置換する。
【0044】
さらに、セル廃棄の別の方法として、セル到着毎にそのVC情報から回線Open/Close指示部48の情報を検索してチャネル開閉情報を拾得することも可能だが、その場合、回線Open/Close指示部48へのアクセス頻度が高くなり、ハード/ソフト共に処理が重くなるという欠点がある。
【0045】
47フレームカウンタ46は自系基準となる8kHzフレーム信号を47フレームカウントするカウンタであり、同期交絡制御部47×8フレームカウンタ47からの信号に同期してカウンタ値を0に戻すことで、47フレームカウンタ46の両系同期を取る。
【0046】
同期交絡制御部47×8フレームカウンタ47は両系のAAL1セル変換部21,31間の同期交絡制御機能を持つ47×8フレーム(376フレーム)カウンタである。自系で生成する376FP毎の信号を自系のAAL1セル変換部21,31内のAAL1ヘッダ付与部43及び47フレームカウンタ46と他系のAAL1セル変換部31,21に対して出力する。
【0047】
また、同期交絡制御部47×8フレームカウンタ47では自系のACT/SBY指示・同期運転指示部50からの指示がスタンバイかつ同期運転指示であった場合、他系のAAL1セル変換部31,21からの376FP毎の信号を同期交絡制御部47×8フレームカウンタ47のカウンタリセット信号として使用し、従属同期を行う。
【0048】
回線Open/Close指示部48は制御レジスタ(図示せず)を持ち、制御インタフェースからの各チャネルの開閉指示情報を保持している。また、上述したように、STMデータが持つTS数以上のチャネル開閉情報を保持することが必要な場合がある。上記の例ではSTM側1024チャネル(TS)に対して回線Open/Close指示部48が1034チャネル(VC)の情報を持つ必要がある。
【0049】
また、回線Open/Close指示部48は特定VCセル廃棄部45に対して1FP毎にATMヘッダ付与部44が付与する22種類VCに該当するチャンネルの開閉情報を送信する機能を持つ。
【0050】
スケジューラ設定部49は1FP時間毎にいくつのAAL1セルを生成するかの設定情報を持つ制御レジスタである。ACT/SBY指示・同期運転指示部50は自系のAAL1セル変換部21,31のアクト/スタンバイ情報と、両系同期運転を行う/行わないの情報を持つ制御レジスタである。
【0051】
図4に、ATMヘッダ付与部44から出力される特定VCセル廃棄前のセルの、基準8kHz(1FP)に対する位相関係と、47FPに対する位相関係と、376FPに対する位相関係とを示す。
【0052】
基準8kHz(1FP)内にセル(有効セル+空きセル)は45個あり、そのうちの先頭から22セルが有効セル情報を持ったAAL1セルで、後半23セルは不定な値を持った空きセルである。1FPで22種類のVCセルを若番より順次生成し、47FP時間に1034種のVCセルを生成する。その間のセル全てに固定的に同一値のSNを持ったAAL1ヘッダを付与する。次の47FP時間はSNに1を加算してSNPを再演算したAAL1ヘッダを付与する。
【0053】
このような動作によって、各系では376FP先頭からの各VCセルの位相が固定的になってるため、両系のAAL1セル変換部21,31間で代表VC(例えば、VC=0)生成間隔に同期した376FPを同期交絡信号として使用し、両系のAAL1セル変換部21,31で376FPの同期をとることで、全VCセルに対する両系の位相同期を確立することができる。
【0054】
また、特定VCセル廃棄部45でのチャネル開閉(セル廃棄)タイミングに関しては、両系間に追加で回線Open/Close指示部48と特定VCセル廃棄部45との間に1FP毎に22チャネル開閉情報を送受する機能を持たせることによって、特定VCセル廃棄部45の両系同期をとることも可能であるが、非同期のままでも制御系に対し、「両系同期運転中のアクト/スタンバイ系切替え時間前後は回線開閉指示を変化させない」という条件を付加することでも、無瞬断系切替えの対処を行うことが可能であり、この方式の方が回路規模と系間交絡信号とを少なくすることができる。
【0055】
このように、STM網のデータをATMセルに変換する時に、代表回線のみの同期交絡信号で両系のAAL1セル変換部21,31の同期を実現しているため、回路規模が非常に小さく、またハード処理内容が少ないためチャネル数を増量したい場合に容易に対処することができる。
【0056】
また、AAL1セル生成数が単位時間(1FP)当たり一定なため、ATMセル流にバースト的なトラフィックが発生せず、さらにAAL1セル変換部21,31の制御設定情報が少ないため、ソフト処理の負荷を軽くすることができ、ハード原価の低減かつソフト処理の軽い装置で、2重化AAL1SARの無瞬断系切替えを行うことができる。
【0057】
したがって、STMデータをATMセルに変換する2重化されたAAL1セル変換部21,31の同期化に要する回路規模の縮小による原価低減と、ハードによるトラフィック制御機能の追加によるソフト処理軽減と、バースト的なトラフィック発生の回避とを図ることができる。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各々STMデータをATMセルに変換するアクト系及びスタンバイ系の2重化構成をとる2重化AAL1変換装置において、アクト系及びスタンバイ系各々において、STM網の各ユーザコネクションの速度が一定でかつ自系がアクト系の時に予め設定された特定VCセルの生成タイミングを他系に通信し、1フレームパルス内に常に固定数かつ位相固定のAAL1セルを生成することによって、セル損失なしに系切替えを行う際に同期化に要する回路規模と装置構成とソフト処理とを簡易化させることができ、原価低減とソフトウェア処理負荷の軽減とを図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるATM交換機の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例で用いられるAAL1セルフォーマットの構成例を示す図である。
【図3】本発明の一実施例による2重化同期AAL1SAR機能の構成例を示すブロック図である。
【図4】本発明の一実施例によるAAL1SAR出力セルの位相関係を示す図である。
【符号の説明】
1 ATM交換機
2 0系装置
3 1系装置
4 2重化同期AAL1SAR機能
21,31 AAL1セル変換部
22,24,32,34 系交絡部
23,33 ATMスイッチ部
25,35 ATM回線パッケージ部
41 フレーム格納バッファ
42 AAL1セルペイロード読出し制御部
43 AAL1ヘッダ付与部
44 ATMヘッダ付与部
45 特定VCセル廃棄部
46 47フレームカウンタ
47 同期交絡制御部47×8フレームカウンタ
48 回線Open/Close指示部
49 スケジューラ設定部
50 ACT/SBY指示・同期運転指示部
101,102 STM網データ
103,104 ATM網データ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a dual AAL1 conversion apparatus and a synchronization method used for the same, and more particularly to an AAL1 (ATM Adaptation Layer) for converting STM (Synchronous Transfer Mode) data into ATM (Asynchronous Transfer Mode) cells. 1) The present invention relates to a method of synchronizing each device when a dual configuration of an act system (active system) and a standby system (standby system) is used as a conversion device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an STM / ATM conversion device that converts STM data into ATM cells has a dual configuration of an act system and a standby system, and a device operating as an act system and a device operating as a standby system are used. Switching is in progress.
[0003]
As a synchronizing device for this dual STM / ATM converter, when switching between a device operating as an act system and a device operating as a standby system, an instantaneous interruption such as loss or duplication of information is performed. Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 9-55752 and Hei 11-298495 disclose switches that can be switched so as not to cause the occurrence.
[0004]
In the duplex STM / ATM converter described in the above publication, an inter-system signal line for connecting between an act STM / ATM converter and a standby STM / ATM converter is provided in each system. An input STM frame pulse counter (for example, a 376-base counter) for counting input STM frame pulses, and an input of the input STM frame pulse counter at the start of cell assembly when the SN (sequence number) value of the AAL1 header becomes "0" By transmitting and receiving the information of the STM frame pulse count value and the opening / closing information of each channel for each channel, the synchronization between the act system and the standby system is realized.
[0005]
According to this method, the STM accumulation states of the cell assembly buffers of the act system and the standby system can be matched without causing an instantaneous interruption of the main signal, and the act system and the standby system can be exchanged without data loss or duplication. System switching can be performed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional synchronization method described above, in the case of the method described in the above-mentioned publication, since the timing information of channel opening / closing, cell generation, and SN value matching is transmitted and received from the act system to the standby system individually, the number of channels is large. As a result, there is a problem that the scale of the circuit for performing the synchronization processing and the processing load increase rapidly.
[0007]
Further, the method described in the above publication does not take measures against an instantaneous increase in traffic caused by overlapping of AAL1 cell generation timings of a plurality of channels within the same time.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to simplify the circuit scale and device configuration and software processing required for synchronization when performing system switching without cell loss, thereby reducing cost and software. An object of the present invention is to provide a dual AAL1 conversion device capable of reducing a processing load and a synchronization method used for the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The dual AAL1 conversion device according to the present invention has a dual configuration of an act system and a standby system for converting STM (Synchronous Transfer Mode) data into an ATM (Asynchronous Transfer Mode) cell, respectively, and each user connection of the STM network. When the speed of the cell is constant and the own system is the act system, the preset generation timing of a specific VC (Virtual Channel) cell is communicated to another system to synchronize the cell generation timings of the act system and the standby system. take duplex AAL1 (ATM Adaptation Layer Type 1) a converter, comprising a generating means for generating a constantly AAL1 cells fixed number and phase-locked to the frame pulse to the act system and the standby system, respectively That.
[0010]
The method for synchronizing a dual AAL1 conversion device according to the present invention employs a dual configuration of an active system and a standby system for converting STM (Synchronous Transfer Mode) data into ATM (Asynchronous Transfer Mode) cells, respectively , and an STM network. When the speed of each user connection is constant and the own system is the act system, the preset timing of generation of a specific VC (Virtual Channel) cell is communicated to another system to generate cells of the act system and the standby system. a synchronization method of duplexing AAL1 (ATM Adaptation Layer Type 1) converter to synchronize the timing, in the act system and the standby system, respectively, always fixed number and phase-locked to the 1-frame pulse AAL And so as to produce a cell.
[0011]
That is, the dual AAL1 conversion device of the present invention converts STM (Synchronous Transfer Mode) data into an ATM (Asynchronous Transfer Mode) cell, and has an AAL1 (ATM Adaptation Layer) having a redundant configuration of an active system and a standby system. 1) In the conversion device, when the speed of each user connection of the STM network is constant, the AAL1 cell generation unit is used for both system synchronization methods, and the representative VC (Virtual Channel) cell generation timing is changed from the active system to the standby system between the two systems. Communication is performed [eg: every 376FP (Frame Pulse) count], and in each system, the AAL1 cell generation timing is always a fixed number and the phase is fixed within 1FP, so that the AA of the duplex synchronization is performed by a simple circuit. It is characterized in that an L1 conversion device can be realized.
[0012]
Specifically, in the duplexed AAL1 converter of the present invention, the same clock, frame pulse, and data synchronized with the AAL1 converter of the act system and the standby system are supplied from the STM network, and this data is transmitted to the ATM cell. The AAL1 SAR (AAL1 Segmentation And Reassembly: cell division / assembly sublayer) in each AAL1 conversion device that converts the data into a cell starts STM data cellization regardless of the cellization start / stop request from each system control unit. Opening / closing control is performed by discarding the corresponding VC cell.
[0013]
At the time of cell generation, the act AAL1SAR has a fixed number of cells (provisionally n) for each FP in order from the AAL1 cell of the youngest channel for each FP counter (376 FP count when each channel is 64 Kbps) in its own apparatus. Insert AAL1 cells into ATM cell stream.
[0014]
Further, in order to synchronize the generation timing of the AAL1 cell of the youngest channel of the AAL1SAR of both systems, the 376FP count timing of the act system is notified to the AAL1SAR of the standby system via a signal line between the systems.
[0015]
When the AAL1SAR of the standby system receives the above timing from the act system via the signal line between the systems, the AAL1SAR resynchronizes the signal with its own FP and sequentially generates the AAL1 cells of the lowest-numbered channel at the same timing as the act system. Is started, the VC and the payload of each cell generated by the AAL1SAR of both systems are matched.
[0016]
As a result, regardless of the opening and closing of each user connection, the timing of starting AAL1 cell formation and the order of cell cell formation are fixed for a single representative connection, and the payloads of the cells of both systems are matched. Even when there are many systems, both systems can be easily synchronized, and when the systems are switched, there is no occurrence of data duplication / order inversion / loss. Further, since the maximum number of AAL1 cells generated within one FP time is controlled by hardware, an instantaneous increase in effective cell traffic does not occur.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ATM (Asynchronous Transfer Mode) exchange according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an
[0018]
The 0-
[0019]
STM (Synchronous Transfer Mode)
[0020]
The data of the STM network in which a plurality of channels are time-division multiplexed in a time slot (TS) on a frame is transmitted to the
[0021]
ATM switches 23 and 33, which are functional units subsequent to the
[0022]
Therefore, if both the AAL1 cells output from the
[0023]
The
[0024]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the AAL1 cell format used in one embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the format of an AAL1 cell used in an existing duplex ATM switch.
[0025]
The AAL1 cell header is composed of a 1-bit Convergence Sublayer Indication (CSI), a 3-bit SN (Sequence Number), and a 4-bit SNP (SN Protection).
[0026]
The CSI bit is a bit for distinguishing between two types of AAL1 cell formats, and the SN bit is a bit for counting cells from "0" to "7" and monitoring the occurrence of cell loss / duplication / order reversal. The SNP bit is obtained by performing a CRC (Cyclic Redundancy Check) operation on the SN bit. Since the content of AAL1SAR is not directly related to the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
[0027]
The reason why 1 byte (byte) redundant data is added to the cell and the cell length is set to 54 bytes is to synchronize the cell head phase with the
[0028]
For example, the cell interface of the
[0029]
The input side specification of the ATM side interface of AAL1SAR is as described above. The STM side has 1024TS (time slot) data of 65.536 Mbps, the number of effective channels is 1024 (all time slots), and the AAL1 conversion is 64 Kbps (1TS = 1VC) for each channel. FIG. 3 shows the operation in the AAL1SAR in the case of (correspondence).
[0030]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the duplex synchronization AAL1SAR function according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 shows the dual synchronization AAL1 SAR function of the
[0031]
In FIG. 3, the duplex
[0032]
FIG. 4 is a diagram illustrating a phase relationship of an AAL1SAR output cell according to an embodiment of the present invention. The system switching operation in one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0033]
Since the AAL1 cell payload of each VC is 47 bytes, the same VC cell can be generated for every 47 FP when each channel is 64 Kbps. Since the SN bit is a period counter from “0” to “7”, the generation interval of cells having the same VC and the same AAL1 header is 47 × 8 = 376FP.
[0034]
In addition, since it is necessary to generate 1024 AAL1 cells for all channels in 47 FP time while keeping the number of AAL1 cells generated in 1 FP time fixed, the dual synchronization
n ≧ 1024 ÷ 47 ≒ 21.8
It becomes.
[0035]
The number of cells that can be inserted into the ATM interface by the duplex
22 ≦ n ≦ 45
Must be set in the range. If the value of n is small, the instantaneous increase in effective cell traffic can be suppressed, so here, a value of n = 22 is temporarily set by the above-described software processing.
[0036]
From the above setting parameters, the AAL1 cell payload read
[0037]
However, for the redundant channel (VC), the line open /
[0038]
The frame storage buffer 41 stores the STM data for each TS. In addition, since the read / write pointers of the frame storage buffer 41 need to be matched in both systems, the initialization of the pointers follows the counter value of the 47
[0039]
The AAL1 cell payload read
[0040]
The AAL1
[0041]
The ATM
[0042]
The specific VC
[0043]
Also, as described above, 10 cells from the oldest VC number (VC numbers = 1024 to 1033) are unnecessary cells in which data that does not exist in the STM information is carried in the payload, so that the line Open / Close instructing
[0044]
Further, as another method of discarding the cell, it is possible to retrieve the channel open / close information by searching the information of the line open /
[0045]
The 47
[0046]
The synchronous
[0047]
In the synchronous confounding
[0048]
The line Open / Close instructing
[0049]
Further, the line Open / Close instructing
[0050]
The scheduler setting unit 49 is a control register having setting information on how many AAL1 cells are generated every 1 FP time. The ACT / SBY instruction / synchronous
[0051]
FIG. 4 shows a phase relationship with respect to the
[0052]
There are 45 cells (valid cells + empty cells) in the standard 8 kHz (1 FP), of which the first 22 cells are AAL1 cells having valid cell information, and the latter 23 cells are empty cells having an undefined value. is there. 22 types of VC cells are sequentially generated in one FP from the youngest, and 1034 types of VC cells are generated in 47 FP hours. An AAL1 header having an SN of the same value is fixedly provided to all cells in the meantime. In the next 47FP time, an AAL1 header obtained by adding 1 to SN and recalculating SNP is added.
[0053]
By such an operation, the phase of each VC cell from the beginning of the 376FP is fixed in each system, so that the representative VC (for example, VC = 0) generation interval between the
[0054]
Regarding the timing of channel opening / closing (cell discarding) in the specific VC
[0055]
As described above, when converting the data of the STM network into the ATM cells, the synchronization of the
[0056]
In addition, since the number of AAL1 cells generated is constant per unit time (1 FP), no bursty traffic occurs in the ATM cell flow, and since the control setting information of the
[0057]
Therefore, cost reduction by reducing the circuit scale required for synchronizing the duplicated
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a dual AAL1 conversion apparatus having a dual configuration of an act system and a standby system for converting STM data into ATM cells, the STM network is used in each of the act system and the standby system. When the speed of each user connection is constant and the own system is the act system, the preset generation timing of the specific VC cell is communicated to the other system, and a fixed number and phase fixed AAL1 cell is always generated within one frame pulse. By doing so, it is possible to simplify the circuit scale, device configuration, and software processing required for synchronization when performing system switching without cell loss, thereby achieving cost reduction and software processing load reduction. effective.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ATM exchange according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of an AAL1 cell format used in one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a duplex synchronization AAL1SAR function according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a phase relationship of an AAL1SAR output cell according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
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