JP3575432B2 - 回線切替装置及び回線切替方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重化されたＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ；非同期転送モード）通信回線の切替装置及び方法に関し、特に、バイ方式のＡＰＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を採用した切替装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信ネットワークの信頼性を確保するため、特に、高い信頼性を必要とする局用やＩＳＰ向けの通信回線が二重化されている。二重化された通信回線は、運用回線（ワーキングライン）と予備系の保護回線（プロテクションライン）とから構成されている。そして運用回線に障害が発生すると、その回線の両側の通信装置間で連携し、その運用回線と保護回線とが自動的に切り替えられる。
【０００３】
このような自動切替機能（ＡＰＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）機能）には、ＳＯＮＥＴ、ＥＴＳＩ、ＩＴＵ−Ｔ及びＮＴＴ等の複数の勧告が存在する。これら勧告どうしの内容には多少の相違がある。
【０００４】
しかし、いずれの勧告においても、ＡＰＳ機能の動作モードは、ユニ方式とバイ方式の二方式に大別される。ユニ方式とは、双方向通信回線を構成する一対の送信パス及び受信パスのうち、障害が発生したパスについてのみ運用回線と保護回線とを切り替える方式である。一方、バイ方式とは、送受信パスのどちらか一方において障害が発生した場合、送受信パスの両方とも一斉に運用回線と保護回線とを切り替える方式である。現在、これら二方式のうち、運用面の利便性等の優れたバイ方式ＡＰＳが主に採用されている。
【０００５】
バイ方式ＡＰＳでは、運用回線及び保護回線の両方に、それぞれ一対の送受信パスを有している。そして、運用回線はデータ通信用に用いられ、保護回線はＡＰＳ制御信号の送受信用に用いられている。
ただし、セル信号は、運用回線を介して送信されるだけでなく、そのセル信号のコピー信号が保護回線を介して送信されている。また、制御信号も、保護回線を介して送信されるだけでなく、その制御信号のコピー信号が運用回線を介して送信されている。
【０００６】
運用回線に障害が発生した場合、それを検出した通信装置は保護回線を介して障害情報を対向装置に通知する。そして、両装置が一定時間以内に運用回線と保護回線との切替動作を行う。その結果、切替後は、元の保護回線が新しい運用回線となり、データ通信が継続される。
なお、保護回線に障害が発生した場合にも、それを検出した通信装置が対向装置に障害発生を通知する。しかし、この場合、制御信号は運用回線を介して送信できるので、運用回線と保護回線との切替は行われない。
【０００７】
ここで、図５〜図８を参照して、バイ方式ＡＰＳ機能の従来例について説明する。
まず、図５に、従来例のＡＰＳ切替装置の基本的な構成を示す。図５では、それぞれＡＰＳ機能を有する第一装置１及び第二装置２間で、双方向通信を行う様子を示している。第一及び第二第一装置１及び２間の通信回線は二重化されており、運用回線３と予備系の保護回線４とにより構成されている。各回線は、双方向通信回線であり、それぞれ一対の送受信パスにより構成されている。
【０００８】
次に、第一装置１から第二装置２へ送信セルＴｘを送信する場合のデータの流れについて説明する。まず、送信セルＴｘは、第一装置１のブリッジ１１でコピーされる。そして、送信セルＴｘは、運用回線３のパス３２と、保護回線４のパス４２との両方の通信経路で送信される。
【０００９】
通信回線３及び保護回線４を介して送られてきた送信セルＴｘは、第二装置２のセレクタ２２へ送られる。セレクタ２２では、通信回線３を介して送られてきたセルだけを受信セルＲｘとして選択的に受信する。また、保護回線４を介して送られたセルは、輻輳を避けるため廃棄される。
【００１０】
また、第二装置２から送信セルＴｘを運用回線３のパス３１を介して第一装置１へ送信する場合も、送信セルＴｘがブリッジ２１でコピーされる。そして、送信セルＴｘと並行に、コピーされた送信セルが保護回線４のパス４１を介して第一装置１へ送られる。第一装置１のセレクタ１２では、運用回線３から送られてきたセルのみを受信セルＲｘとして受信し、保護回線４から送られてきたセルを廃棄する。
【００１１】
次に、図６を参照して、モジュールタイプのＡＴＭスイッチの装置モデルにおける、図５に示した第一装置１のブリッジ１１及びセレクタ１２に相当する構成概念ついて説明する。
図６に示すＳＷ１５は、筐体の中のメインＣＰＵを載せたＳＷエンジンモジュールを表す。
【００１２】
ＣＰＵ１６からＳＷ１５を介して出力される送信セルは、図５のブリッジ１１に相当する同報部１７でコピーされ、運用回線３のパス３２と、保護回線４のパス４２とからそれぞれ送信される。
【００１３】
一方、運用回線３のパス３１及び保護回線４のパス４１からそれぞれ送られてきたセル信号は、それぞれ物理層１４ｗ及び１４ｐ、フィルタ１２１ｗ及び１２１ｐ、さらにセレクタ１２２を順次に経てＳＷ１５へ入力される。
ただし、正常時には、運用回線３上のフィルタ１２１ｗだけが開いた状態（セル信号を通過させる状態）となっており、保護回線１２１ｐは閉じた状態（セル信号を通過させない状態）となっている。
【００１４】
運用回線３と保護回線４とを切り替える方法としては、物理層で切り替える方法と、ＡＴＭ層で切り替える方法とがある。物理層による切替は、図６に示した物理層（ＰＨＹ）１４ｗと物理層（ＰＨＹ）１４ｐとを切り替えることにより実現できる。
【００１５】
また、ＡＴＭ層での切替は、図６に示しフィルタ１２１とセレクタ１２２とが連動して行うことができる。すなわち、フィルタ１２１ｗとフィルタ１２２とを論理的に切り替えて、セレクタ１２２で選択するフィルタを切り替えることにより行うことができる。この場合、フィルタ１２１ｗ、１２１ｐ及びセレクタ１２２が、図５に示したセレクタ１２に相当することになる。
【００１６】
次に、図７を参照して、図５に示した機能ブロックを実質的に有しているＡＰＳ対応カードの構成例について説明する。
モジュールタイプのＡＴＭスイッチの装置モデルにおいては、ＡＴＭやＥｔｈｅｒｎｅｔ等のネットワーク仕様に対応した回線カードを実装する構成となっており、図７では、回線カードとして、ＡＰＳ対応カード３０を実装した様子を示している。
【００１７】
図７において、ＳＷ３５は、図６に示したＳＷ１５と同様に、筐体の中のメインＣＰＵを載せたＳＷエンジンモジュールを表している。すなわち、ＳＷ３５は、装置モデルのうち、ＣＰＵ３６とＡＰＳ対応カード３０とを除いた残りの部分を表している。
【００１８】
図７に示すＡＰＳ対応カード３０は、運用回線３と保護回線４とをそれぞれ二系統ずつ備えている。各回線３及び４からＡＰＳ対応カード３０に入力した光信号は、光信号／電気信号変換器（ＯＥ／ＥＯ）３１、物理層（ＰＨＹ）３４、セレクタ（ＳＥＬ）３２、及び、トラフィック制御３３を順次に経てＳＷ３５へ入力される。各ＰＨＹ３４、トラフィック制御３３の動作は、ＣＰＵ３６により制御されている。また、出力されるセル信号は、入力信号の逆順路で出力される。
【００１９】
次に、図８を参照して、運用回線３に障害が発生した場合の、運用回線３と保護回線４との切替動作について説明する。
図８は、従来例におけるＡＰＳ切替動作を説明するためのシーケンス図である。ここでは、運用回線３を構成する一対のパスのうち、第二装置２から第一装置１へセルを送信するパスに障害が発生した場合について説明する。
【００２０】
障害が発生すると（図８のステップＳ１）、第一装置１へセル信号が到達しなくなる。このため、ここでは、装置Ａとして第一装置１が、障害を検出する（図８のステップＡ１）。
【００２１】
障害を検出した第一装置１は、図５に示すセレクタ１２により運用回線３と保護回線４とを切り替える。
ところで、回線を切り替える際には、運用回線３のうち、第一装置１から第二装置２へセルを転送し続けている正常な方のパスも強制的に切り替えられる。このため、第二装置２において運用回線３の正常な方のパスから送られてきたセル信号と、保護回線４から送られてきたセル信号との輻輳を避ける必要がある。そこで、回線の切替にあたっては、まず、元の運用回線３を保護回線とし（図８のステップＡ２）、その後、元の保護回線４を新しい運用回線とする（図８のステップＡ３）。
【００２２】
具体的には、ＡＴＭレイヤで切り替える場合、図６に示したフィルタ１２１において、まず、開状態となっていた運用回線３上のフィルタ１２１ｗを閉状態とする（ステップＡ２）。次に、閉状態となっていた保護回線４上のフィルタ１２１ｐを開状態とする（ステップＡ３）。その結果、元の運用回線３が新しく保護回線となり、元の保護回線４が新しく運用回線として利用されることになる。
【００２３】
また、図７に示したＡＰＳ対応カード３０においては、トラフィック制御３３の指示により、セレクタ（ＳＥＬ）３２が、上記のステップＡ２及びステップＡ３の順序で、論理的に回線切替を行う。
【００２４】
次に、第一装置１は、対向装置である第二装置２へ、障害を通知する（図８のステップＡ４）。この障害通知は、第二装置２に回線切替を要求する信号でもある。
なお、障害を検出した場合に、自己の回線切替と障害通知とを実行する順序は、勧告によって異なっている。
【００２５】
障害通知信号を受信した第二装置２（装置Ｂ）は、運用回線３で障害が発生したことを認識する（図８のステップＢ１）。
続いて、第二装置２は、第一装置１と同様にして運用回線と保護回線とを切り替える。すなわち、まず、元の運用回線３を保護回線とし（図８のステップＢ２）、その後、元の保護回線４を新しい運用回線とする（図８のステップＢ３）。回線切替が完了すると、第二装置２は、回線切替完了を第一装置１へ通知する（図８のステップＢ４）。
【００２６】
第一装置１は、回線切替完了通知によって、切替完了を認識する（図８のステップＡ５）。
そして、新しい運用回線にてデータ通信が再開される（図８のステップＳ２）。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バイ方式のＡＰＳでは、上述したように、運用回線を構成する一対の送受信パスのうち一方のパスだけで障害が発生した場合においても、両方のパスを切り替える。このため、正常にセル信号を伝送しているパスも強制的に切り替えられてしまう。
【００２８】
その上、回線切替にあたっては、セル信号の輻輳を防ぐため、先に、元の運用回線を新しい保護回線に切り替え、その後、元の保護回線を新しい運用回線に切り替える。このため、一時的に、二重通信回線が両方ともに保護回線となる時間帯が生じる。例えば、図５において、第一装置１のセレクタ１２や、第二装置２のセレクタ２２が、いずれのパスの端子にも接続されていない時間帯が生じる。
【００２９】
その結果、この時間帯に正常なパスを介して送信されたセル信号は、全て廃棄されてしまうことになる。したがって、高い信頼性を確保するために通信回線を二重化したにもかかわらず、回線切替時にセル損失が生じてしまうという問題があった。
【００３０】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、バイ方式ＡＰＳ機能による線切替時のセル損失の発生を回避できるＡＴＭ回線切替装置及び方法の提供を目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成を図るため、本発明の請求項１に係る切替装置によれば、通信装置間を接続する双方向通信回線を二重に設けたＡＴＭ転送システムにおける通信装置を構成し、
二重の通信回線を構成する第一及び第二回線の両方を介してセル信号を対向装置へ送信する同報部と、第一回線を運用回線として選択し、第二回線を予備の保護回線とし、運用回線を伝送してきたセル信号を受信し、保護回線を伝送してきたセル信号を廃棄し、第一回線に障害が発生した場合に、第一回線を保護回線とした後、第二回線を運用回線として選択する選択部とを備えた回線切替装置であって、
選択部が第一回線を保護回線とした後、第二回線を運用回線として選択するまでの間に、第一又は第二回線を伝送してきたセル信号を当該セル信号が選択部に到達する手前で蓄積するセル蓄積メモリを備えた構成としてある。
【００３２】
このように、本発明の回線切替装置によれば、回線切替の際に第一回線が保護回線とされてから、第二回線が運用回線として選択されるまでの間、すなわち、第一及び第二回線の両方が保護回線となっている時間帯に、伝送されてきたセル信号を蓄積することができる。その結果、この時間帯に伝送されてきたセル信号の損失を防ぐことができる。このため、ＡＴＭ転送システムのより一層の高信頼化を図ることができる。
【００３３】
また、請求項２記載の発明によれば、セル蓄積メモリとして、回線カード内の記憶部を利用する構成としてある。
回線カードは、通常、バックプレッシャのためのメモリとそのコントロール機能を有している。それをセル蓄積メモリと蓄積位置管理に利用すれば、ハードウエアの変更なしに、ソフトウエア処理だけで、本発明を適用することができる。
【００３４】
また、本発明の請求項３に係る回線切替方法によれば、通信装置間を第一及び第二回線からなる二重の双方向通信回線で接続し、第一及び第二回線の両方を介してセル信号を対向装置へ送信し、第一回線を運用回線として選択し、第二回線を予備の保護回線とし、運用回線を伝送してきたセル信号を受信し、保護回線を伝送してきたセル信号を廃棄するＡＴＭ転送システムにおいて、第一回線に障害が発生した場合に、障害の発生を検出した通信装置が障害発生を対向装置へ通知し、第一回線の両側の通信装置がそれぞれ、第一回線を保護回線とした後、第二回線を運用回線として選択することにより、運用回線と保護回線とを切り替えるにあたり、
第一回線を保護回線とした後、第二回線を運用回線として選択するまでの間に、第一又は第二回線を伝送してきたセル信号を蓄積する方法としてある。
【００３５】
このように、本発明の回線切替装置によれば、回線切替の際に第一回線が保護回線とされてから、第二回線が運用回線として選択されるまでの間、すなわち、第一及び第二回線の両方が保護回線となっている時間帯に、伝送されてきたセル信号を蓄積する。これにより、この時間帯に伝送されてきたセル信号の損失を防ぐことができる。このため、ＡＴＭ転送システムのより一層の高信頼化を図ることができる。
【００３６】
また、請求項４記載の発明によれば、第一回線を保護回線とする前に、当該通信装置内に設けられたセル蓄積メモリへのセル信号の蓄積を開始し、第二回線を運用回線として選択した後、セル蓄積メモリへのセル信号の蓄積を終了し、当該セル蓄積メモリに蓄積されているセル信号を当該通信装置内へ送出する方法としてある。
これにより、回線切替時のセル損失の発生をより確実に防止することができる。
【００３７】
また、請求項５記載の発明によれば、通信装置が第一回線の障害の発生を検出した場合、障害の発生を対向装置へ通知する方法としてある。
これにより、障害が発生した回線を挟んで互いに対向する通信装置どうしが連携して回線切替を行うことができる。
【００３８】
また、請求項６記載の発明によれば、通信装置が第一回線に障害が発生したことを対向装置より通知された場合、第二回線を運用回線として選択した後、対向装置へ回線切替完了を通知する方法としてある。
これにより、回線の障害を検出した通信装置が、対向装置での回線切替が完了したことを容易に確認することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
まず、図１を参照して、モジュールタイプのＡＴＭスイッチの装置モデルにおける、切替装置の構成概念ついて説明する。
なお、図１に示すＳＷ１５は、筐体の中のメインＣＰＵを載せたＳＷエンジンモジュールを表す。
【００４０】
ＣＰＵ１６からＳＷ１５を介して出力される送信セルは、図５のブリッジ１１に相当する同報部１７でコピーされ、運用回線３のパス３２と、保護回線４のパス４２とからそれぞれ送信される。
【００４１】
一方、運用回線３のパス３１及び保護回線４のパス４１からそれぞれ送られてきたセル信号は、それぞれ物理層１４ｗ及び１４ｐ、セル蓄積メモリ１３ｗ及び１３ｐ、フィルタ１２１ｗ及び１２１ｐ、さらにセレクタ１２２を順次に経てＳＷ１５へ入力される。
ただし、正常時には、運用回線３上のフィルタ１２１ｗだけが開いた状態（セル信号を通過させる状態）となっており、保護回線１２１ｐは閉じた状態（セル信号を通過させない状態）となっている。
【００４２】
運用回線３と保護回線４とのＡＴＭ層での切り替えは、図１に示しフィルタ１２１とセレクタ１２２とが連動して行う。すなわち、フィルタ１２１ｗとフィルタ１２２とを論理的に切り替えて、セレクタ１２２で選択するフィルタを切り替えることにより行う。したがって、フィルタ１２１及びセレクタが本発明の選択部に相当する。
【００４３】
切替にあたっては、運用回線３のパス３１に障害が発生した場合、運用回線３のパス３１及び３２の両方を新しい保護回線とした後、保護回線４のパス４１及び４２を新しい運用回線として選択する。
【００４４】
なお、本実施形態では、物理層１４ｗ及び１４ｐとフィルタ１２１との間に、セル蓄積メモリ１３を設けている点が、図６に示した従来の切替装置の構成概念と異なっている。
ただし、セル蓄積メモリ１３には、正常時にはセル信号が蓄積されず、回線切替の際にセル信号が蓄積される。すなわち、運用回線３が新しい保護回線となった後、保護回線４が新しい運用回線として選択されるするまでの間に、パス３１、パス４１又はパス４２を介して伝送されてきたセル信号を、当該セル信号がフィルタ１２１（フィルタ１２１ｗ又は１２１ｐ）に到達する手前で、セル蓄積メモリ１３に蓄積する。
【００４５】
これにより、切替時に、二重の双方向通信回線３及び４が両方ともに保護回線となっている時間帯に、正常なパスを伝送されてきたセル信号を蓄積することができる。その結果、この時間帯に伝送されてきたセル信号の損失を防ぐことができる。
【００４６】
次に、図２を参照して、図６に示した機能ブロックを実質的に有しているＡＰＳ対応カードの構成例について説明する。
モジュールタイプのＡＴＭスイッチの装置モデルにおいては、ＡＴＭやＥｔｈｅｒｎｅｔ等のネットワーク仕様に対応した回線カードを実装する構成となっており、図２では、回線カードとして、ＡＰＳ対応カード４０を実装した様子を示している。
【００４７】
図２において、ＳＷ４５は、図１に示したＳＷ１５と同様に、筐体の中のメインＣＰＵを載せたＳＷエンジンモジュールを表している。すなわち、ＳＷ４５は、装置モデルのうち、ＣＰＵ４６とＡＰＳ対応カード４０とを除いた残りの部分を表している。
【００４８】
図２に示すＡＰＳ対応カード４０は、運用回線３と保護回線４とをそれぞれ二系統ずつ備えている。各回線３及び４からＡＰＳ対応カード４０に入力した光信号は、光信号／電気信号変換器（ＯＥ／ＥＯ）４１、物理層（ＰＨＹ）４４、マルチプレクサ（ＭＵＸ）４２、及び、ＡＴＭ管理機能ブロックであるＩＸＢ（ｉｎｐｕｔ ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ ｂｕｆｆｅｒ）４７を順次に経てＳＷ４５へ入力される。各ＰＨＹ４４、ＩＸＢ４７の動作は、ＣＰＵ４６により制御されている。
【００４９】
また、出力されるセル信号は、ＳＷ４５から、ＡＴＭ管理機能ブロックであるＯＸＢ（ｉｎｐｕｔ ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ ｂｕｆｆｅｒ）４８、マルチプレクサ（ＭＸＵ）４２、物理層（ＰＨＹ）４４及び光信号／電気信号変換器（ＯＥ／ＥＯ）４１を順次に経て、運用回線３及び保護回線４へ出力される。
【００５０】
ここで、図３に、ＩＸＢ４７の内部構成を示す。
図３に示すように、ＩＸＢ４７は、ＡＴＭインプット７１、ヘッダ変換機能部７２、ヘッダ変換メモリ７３、ＩＸＢ機能部７４、セル蓄積メモリ７５、蓄積位置管理部７６及びフィルタ７７により構成されている。
マルチプレクサ（ＭＵＸ）４２からＩＸＢ４７に入力されたセル信号（ＡＴＭセル）は、まず、ＡＴＭインプット７１でヘッダを抽出され、、ヘッダ変換機能部７２及びＩＸＢ機能部７４を順次に経てフィルタ７７へ送られる。
【００５１】
ヘッダ変換機能部７２は、ヘッダ切替機能を有する。そして、ヘッダ変換機能部７２は、ヘッダ変換メモリ７３から登録されているヘッダを読み出し、受信したセル信号の５バイトヘッダと変換し、ＳＷエンジン４７内で使うルーティング情報等のヘッダをセル信号に付与する。
【００５２】
ＩＸＢ機能部７４は、ＩＸＢ機能を実現するための周囲のヘッダ変換機能部７２やセル蓄積メモリ７５等の統括管理をＣＰＵ４８からの命令に基づいて行う。また、ＩＸＢ機能部７４は、シェーピング機能やトラフィックカウンタ等のトラフィック管理機能を有するとともに、ＳＷエンジン４７とＣＰＵ４８に対するバックプレッシャのコントロールを行うバックプレッシャ管理機能を有する。
【００５３】
フィルタ７７は、ＣＰＵ４８からの指示に基づいて、セル信号を論理的に選択的して、通過し又は廃棄する。すなわち、保護回線４から伝送されてきたセル信号は全て廃棄され、保護回線３から伝送されてきたセル信号のみがフィルタ７７を通過する。
そして、フィルタ７７が選択するセル信号を変更することにより、回線切替えを行うことができる。
【００５４】
回線切替中、ＣＰＵ４８は、蓄積位置管理部７６に命令を出し、切替動作が終了するまでの間、ＩＸＢ機能部７４に転送されてくるセル信号を全てセル蓄積メモリ７５にバッファリングさせる。これにより、受信セルは、全てフィルタ７７に到達する前にバッファリングされることになる。その結果、切替動作中に、フィルタ７７によってセルが廃棄されることがなくなる。このように、受信セルをバッファリングするため、回線切替動作が行われるフィルタ７７の位置よりも回線側に、受信セルを蓄積する機能を設ける必要がある。
【００５５】
次に、図４を参照して、運用回線３に障害が発生した場合の、運用回線３と保護回線４との切替動作について説明する。
図４は、実施形態におけるＡＰＳ切替動作を説明するためのシーケンス図である。ここでは、図２に示した運用回線３を構成する一対のパス３１及び３２のうち、第二装置２から第一装置１へセルを送信するパス３１に障害が発生した場合について説明する。
【００５６】
障害が発生すると（図４のステップＳ１）、第一装置１へセル信号が到達しなくなる。このため、第一装置１（装置Ａ）が、パス３１上の障害の発生を検出する（図４のステップＡ１）。
【００５７】
障害を検出した第一装置１のＣＰＵ４８は、まず、図３に示した蓄積位置管理部７６に命令を出し、セル蓄積メモリ７５に受信セルのバッファリングを開始させる（図４のステップＡ１０）。
そして、フィルタ７７にセル信号が流れてこなくなった状態で、第一装置１は、フィルタ７７により運用回線３と保護回線４とを切り替える（図４のステップＡ２及びＡ３）。
【００５８】
回線を切り替える際には、運用回線３のうち、第一装置１から第二装置２へセルを転送し続けている正常な方のパス３２も強制的に切り替えられる。このため、第二装置２において運用回線３の正常な方のパス３２から送られてきたセル信号と、保護回線４から送られてきたセル信号４２との輻輳を避ける必要がある。そこで、回線の切替にあたっては、まず、元の運用回線３を保護回線とし（図４のステップＡ２）、その後、元の保護回線４を新しい運用回線とする（図４のステップＡ３）。
【００５９】
具体的には、図１に示したフィルタ１２１において、まず、開状態となっていた運用回線３上のフィルタ１２１ｗを閉状態とする（ステップＡ２）。次に、閉状態となっていた保護回線４上のフィルタ１２１ｐを開状態とする（ステップＡ３）。その結果、元の運用回線３が新しく保護回線となり、元の保護回線４が新しく運用回線として利用されることになる。
【００６０】
また、図３示したＩＸＢ４７のフィルタ７７ＡＰＳ対応カード４０においては、トラフィック制御３３の指示により、セレクタ（ＳＥＬ）３２が、上記のステップＡ２及びステップＡ３の順序で、論理的に回線切替を行う。
【００６１】
次に、第一装置１は、対向装置である第二装置２へ、障害を通知する（図４のステップＡ４）。この障害通知は、第二装置２に回線切替を要求する信号でもある。
なお、障害を検出した場合に、自己の回線切替と障害通知とを実行する順序は、勧告によって異なっている。
【００６２】
また、この実施形態では、対向装置に障害通知後、セル蓄積メモリ７５におけるセル信号の蓄積を終了させ、蓄積されたセル信号を順次にＳＷ４７へ送出する（図４のステップＡ１１）。
なお、保護回線を運用回線に変更後、対向装置に障害を通知する前に、セル信号の蓄積を終了してもよい。
【００６３】
一方、障害通知信号を受信した第二装置２（装置Ｂ）は、運用回線３で障害が発生したことを認識する（図４のステップＢ１）。
障害通知を受けた第二装置２は、第一装置１と同様に、セル蓄積メモリに受信セルのバッファリングを開始させる（図４のステップＢ１０）。
【００６４】
続いて、第二装置２は、第一装置１と同様にして運用回線と保護回線とを切り替える。すなわち、まず、元の運用回線３を保護回線とし（図４のステップＢ２）、その後、元の保護回線４を新しい運用回線とする（図４のステップＢ３）。回線切替が完了すると、第二装置２は、回線切替完了を第一装置１へ通知する（図４のステップＢ４）。
【００６５】
第一装置１は、回線切替完了通知によって、切替完了を認識する（図４のステップＡ５）。
そして、新しい運用回線にてデータ通信が再開される（図４のステップＳ２）。
【００６６】
上述した実施の形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した実施の形態においては、運用回線と保護回線とを一対一で設けた例について説明したが、本発明では、複数の運用回線に対して一つの保護回線を設けた場合にも適用することができる。
【００６７】
また、上述した実施形態では、回線障害を検出した通信装置が、回線切替後に、対向装置へ障害発生を通知した例について説明したが、本発明では、回線切替と障害発生通知の順序はこれに限定されない。例えば、障害発生を通知した後、回線切替を行ってもよい。
【００６８】
また、上述した実施形態では、運用回線の障害発生を検出して回線を切り替えた場合の例について説明したが、本発明は、障害発生時以外の回線切替にも適用することができる。例えば、ローカルコンソールからのコマンド入力による上位命令等により回線を切り替える場合にも適用することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、回線切替の際に第一回線が保護回線とされてから、第二回線が運用回線として選択されるまでの間、すなわち、第一及び第二回線の両方が保護回線となっている時間帯に、伝送されてきたセル信号を蓄積することができる。その結果、この時間帯に伝送されてきたセル信号の損失を防ぐことができる。このため、ＡＴＭ転送システムのより一層の高信頼化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のＡＰＳ切替機能の概念を説明するための機能ブロック図である。
【図２】ＡＰＳ対応カードにおける実施形態を説明するための機能ブロック図である。
【図３】図２のＩＸＢの内部構成を説明するための機能ブロック図である。
【図４】実施形態におけるＡＰＳ切替動作を説明するためのシーケンス図である。
【図５】従来例のＡＰＳ切替機能を有する通信装置間の双方向通信を説明するための回路図である。
【図６】従来例のＡＰＳ切替機能の概念を説明するための機能ブロック図である。
【図７】ＡＰＳ対応カードにおける従来例を説明するための機能ブロック図である。
【図８】従来例におけるＡＰＳ切替動作を説明するためのシーケンス図である。
【符号の説明】
１ 第一装置
２ 第二装置
３ 運用回線
４ 保護回線
１１、２１ ブリッジ
１２、２２ セレクタ
１３ バッファメモリ
１４ｗ、１４ｐ 物理層（ＰＨＹ）
１５、３５、４５ ＳＷ
１６、３５、３６ ＣＰＵ
１７ 同報部
３０、４０ ＡＰＳ対応カード
３１、４１ ＯＥ／ＥＯ変換部
３２ 選択部（ＳＥＬ）
３３ トラフィック制御部
３４、４４ 物理層（ＰＨＹ）
４２ マルチプレクサ（ＭＵＸ）
４７ ＩＸＢ（ＡＴＭセル管理機能ブロック）
４８ ＯＸＢ
７１ ＡＴＭインプット
７２ ヘッダ変換機能部
７３ ヘッダ変換メモリ
７４ ＩＸＢ機能部
７５ セル蓄積メモリ
７６ 蓄積位置管理部
７７ フィルタ
１２１ フィルタ
１２２ セレクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重化されたＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ；非同期転送モード）通信回線の切替装置及び方法に関し、特に、バイ方式のＡＰＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を採用した切替装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信ネットワークの信頼性を確保するため、特に、高い信頼性を必要とする局用やＩＳＰ向けの通信回線が二重化されている。二重化された通信回線は、運用回線（ワーキングライン）と予備系の保護回線（プロテクションライン）とから構成されている。そして運用回線に障害が発生すると、その回線の両側の通信装置間で連携し、その運用回線と保護回線とが自動的に切り替えられる。
【０００３】
このような自動切替機能（ＡＰＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）機能）には、ＳＯＮＥＴ、ＥＴＳＩ、ＩＴＵ−Ｔ及びＮＴＴ等の複数の勧告が存在する。これら勧告どうしの内容には多少の相違がある。
【０００４】
しかし、いずれの勧告においても、ＡＰＳ機能の動作モードは、ユニ方式とバイ方式の二方式に大別される。ユニ方式とは、双方向通信回線を構成する一対の送信パス及び受信パスのうち、障害が発生したパスについてのみ運用回線と保護回線とを切り替える方式である。一方、バイ方式とは、送受信パスのどちらか一方において障害が発生した場合、送受信パスの両方とも一斉に運用回線と保護回線とを切り替える方式である。現在、これら二方式のうち、運用面の利便性等の優れたバイ方式ＡＰＳが主に採用されている。
【０００５】
バイ方式ＡＰＳでは、運用回線及び保護回線の両方に、それぞれ一対の送受信パスを有している。そして、運用回線はデータ通信用に用いられ、保護回線はＡＰＳ制御信号の送受信用に用いられている。
ただし、セル信号は、運用回線を介して送信されるだけでなく、そのセル信号のコピー信号が保護回線を介して送信されている。また、制御信号も、保護回線を介して送信されるだけでなく、その制御信号のコピー信号が運用回線を介して送信されている。
【０００６】
運用回線に障害が発生した場合、それを検出した通信装置は保護回線を介して障害情報を対向装置に通知する。そして、両装置が一定時間以内に運用回線と保護回線との切替動作を行う。その結果、切替後は、元の保護回線が新しい運用回線となり、データ通信が継続される。
なお、保護回線に障害が発生した場合にも、それを検出した通信装置が対向装置に障害発生を通知する。しかし、この場合、制御信号は運用回線を介して送信できるので、運用回線と保護回線との切替は行われない。
【０００７】
ここで、図５〜図８を参照して、バイ方式ＡＰＳ機能の従来例について説明する。
まず、図５に、従来例のＡＰＳ切替装置の基本的な構成を示す。図５では、それぞれＡＰＳ機能を有する第一装置１及び第二装置２間で、双方向通信を行う様子を示している。第一及び第二第一装置１及び２間の通信回線は二重化されており、運用回線３と予備系の保護回線４とにより構成されている。各回線は、双方向通信回線であり、それぞれ一対の送受信パスにより構成されている。
【０００８】
次に、第一装置１から第二装置２へ送信セルＴｘを送信する場合のデータの流れについて説明する。まず、送信セルＴｘは、第一装置１のブリッジ１１でコピーされる。そして、送信セルＴｘは、運用回線３のパス３２と、保護回線４のパス４２との両方の通信経路で送信される。
【０００９】
通信回線３及び保護回線４を介して送られてきた送信セルＴｘは、第二装置２のセレクタ２２へ送られる。セレクタ２２では、通信回線３を介して送られてきたセルだけを受信セルＲｘとして選択的に受信する。また、保護回線４を介して送られたセルは、輻輳を避けるため廃棄される。
【００１０】
また、第二装置２から送信セルＴｘを運用回線３のパス３１を介して第一装置１へ送信する場合も、送信セルＴｘがブリッジ２１でコピーされる。そして、送信セルＴｘと並行に、コピーされた送信セルが保護回線４のパス４１を介して第一装置１へ送られる。第一装置１のセレクタ１２では、運用回線３から送られてきたセルのみを受信セルＲｘとして受信し、保護回線４から送られてきたセルを廃棄する。
【００１１】
次に、図６を参照して、モジュールタイプのＡＴＭスイッチの装置モデルにおける、図５に示した第一装置１のブリッジ１１及びセレクタ１２に相当する構成概念ついて説明する。
図６に示すＳＷ１５は、筐体の中のメインＣＰＵを載せたＳＷエンジンモジュールを表す。
【００１２】
ＣＰＵ１６からＳＷ１５を介して出力される送信セルは、図５のブリッジ１１に相当する同報部１７でコピーされ、運用回線３のパス３２と、保護回線４のパス４２とからそれぞれ送信される。
【００１３】
一方、運用回線３のパス３１及び保護回線４のパス４１からそれぞれ送られてきたセル信号は、それぞれ物理層１４ｗ及び１４ｐ、フィルタ１２１ｗ及び１２１ｐ、さらにセレクタ１２２を順次に経てＳＷ１５へ入力される。
ただし、正常時には、運用回線３上のフィルタ１２１ｗだけが開いた状態（セル信号を通過させる状態）となっており、保護回線１２１ｐは閉じた状態（セル信号を通過させない状態）となっている。
【００１４】
運用回線３と保護回線４とを切り替える方法としては、物理層で切り替える方法と、ＡＴＭ層で切り替える方法とがある。物理層による切替は、図６に示した物理層（ＰＨＹ）１４ｗと物理層（ＰＨＹ）１４ｐとを切り替えることにより実現できる。
【００１５】
また、ＡＴＭ層での切替は、図６に示しフィルタ１２１とセレクタ１２２とが連動して行うことができる。すなわち、フィルタ１２１ｗとフィルタ１２２とを論理的に切り替えて、セレクタ１２２で選択するフィルタを切り替えることにより行うことができる。この場合、フィルタ１２１ｗ、１２１ｐ及びセレクタ１２２が、図５に示したセレクタ１２に相当することになる。
【００１６】
次に、図７を参照して、図５に示した機能ブロックを実質的に有しているＡＰＳ対応カードの構成例について説明する。
モジュールタイプのＡＴＭスイッチの装置モデルにおいては、ＡＴＭやＥｔｈｅｒｎｅｔ等のネットワーク仕様に対応した回線カードを実装する構成となっており、図７では、回線カードとして、ＡＰＳ対応カード３０を実装した様子を示している。
【００１７】
図７において、ＳＷ３５は、図６に示したＳＷ１５と同様に、筐体の中のメインＣＰＵを載せたＳＷエンジンモジュールを表している。すなわち、ＳＷ３５は、装置モデルのうち、ＣＰＵ３６とＡＰＳ対応カード３０とを除いた残りの部分を表している。
【００１８】
図７に示すＡＰＳ対応カード３０は、運用回線３と保護回線４とをそれぞれ二系統ずつ備えている。各回線３及び４からＡＰＳ対応カード３０に入力した光信号は、光信号／電気信号変換器（ＯＥ／ＥＯ）３１、物理層（ＰＨＹ）３４、セレクタ（ＳＥＬ）３２、及び、トラフィック制御３３を順次に経てＳＷ３５へ入力される。各ＰＨＹ３４、トラフィック制御３３の動作は、ＣＰＵ３６により制御されている。また、出力されるセル信号は、入力信号の逆順路で出力される。
【００１９】
次に、図８を参照して、運用回線３に障害が発生した場合の、運用回線３と保護回線４との切替動作について説明する。
図８は、従来例におけるＡＰＳ切替動作を説明するためのシーケンス図である。ここでは、運用回線３を構成する一対のパスのうち、第二装置２から第一装置１へセルを送信するパスに障害が発生した場合について説明する。
【００２０】
障害が発生すると（図８のステップＳ１）、第一装置１へセル信号が到達しなくなる。このため、ここでは、装置Ａとして第一装置１が、障害を検出する（図８のステップＡ１）。
【００２１】
障害を検出した第一装置１は、図５に示すセレクタ１２により運用回線３と保護回線４とを切り替える。
ところで、回線を切り替える際には、運用回線３のうち、第一装置１から第二装置２へセルを転送し続けている正常な方のパスも強制的に切り替えられる。このため、第二装置２において運用回線３の正常な方のパスから送られてきたセル信号と、保護回線４から送られてきたセル信号との輻輳を避ける必要がある。そこで、回線の切替にあたっては、まず、元の運用回線３を保護回線とし（図８のステップＡ２）、その後、元の保護回線４を新しい運用回線とする（図８のステップＡ３）。
【００２２】
具体的には、ＡＴＭレイヤで切り替える場合、図６に示したフィルタ１２１において、まず、開状態となっていた運用回線３上のフィルタ１２１ｗを閉状態とする（ステップＡ２）。次に、閉状態となっていた保護回線４上のフィルタ１２１ｐを開状態とする（ステップＡ３）。その結果、元の運用回線３が新しく保護回線となり、元の保護回線４が新しく運用回線として利用されることになる。
【００２３】
また、図７に示したＡＰＳ対応カード３０においては、トラフィック制御３３の指示により、セレクタ（ＳＥＬ）３２が、上記のステップＡ２及びステップＡ３の順序で、論理的に回線切替を行う。
【００２４】
次に、第一装置１は、対向装置である第二装置２へ、障害を通知する（図８のステップＡ４）。この障害通知は、第二装置２に回線切替を要求する信号でもある。
なお、障害を検出した場合に、自己の回線切替と障害通知とを実行する順序は、勧告によって異なっている。
【００２５】
障害通知信号を受信した第二装置２（装置Ｂ）は、運用回線３で障害が発生したことを認識する（図８のステップＢ１）。
続いて、第二装置２は、第一装置１と同様にして運用回線と保護回線とを切り替える。すなわち、まず、元の運用回線３を保護回線とし（図８のステップＢ２）、その後、元の保護回線４を新しい運用回線とする（図８のステップＢ３）。回線切替が完了すると、第二装置２は、回線切替完了を第一装置１へ通知する（図８のステップＢ４）。
【００２６】
第一装置１は、回線切替完了通知によって、切替完了を認識する（図８のステップＡ５）。
そして、新しい運用回線にてデータ通信が再開される（図８のステップＳ２）。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バイ方式のＡＰＳでは、上述したように、運用回線を構成する一対の送受信パスのうち一方のパスだけで障害が発生した場合においても、両方のパスを切り替える。このため、正常にセル信号を伝送しているパスも強制的に切り替えられてしまう。
【００２８】
その上、回線切替にあたっては、セル信号の輻輳を防ぐため、先に、元の運用回線を新しい保護回線に切り替え、その後、元の保護回線を新しい運用回線に切り替える。このため、一時的に、二重通信回線が両方ともに保護回線となる時間帯が生じる。例えば、図５において、第一装置１のセレクタ１２や、第二装置２のセレクタ２２が、いずれのパスの端子にも接続されていない時間帯が生じる。
【００２９】
その結果、この時間帯に正常なパスを介して送信されたセル信号は、全て廃棄されてしまうことになる。したがって、高い信頼性を確保するために通信回線を二重化したにもかかわらず、回線切替時にセル損失が生じてしまうという問題があった。
【００３０】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、バイ方式ＡＰＳ機能による線切替時のセル損失の発生を回避できるＡＴＭ回線切替装置及び方法の提供を目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成を図るため、本発明の請求項１に係る切替装置によれば、通信装置間を接続する双方向通信回線を二重に設けたＡＴＭ転送システムにおける通信装置を構成し、
二重の通信回線を構成する第一及び第二回線の両方を介してセル信号を対向装置へ送信する同報部と、第一回線を運用回線として選択し、第二回線を予備の保護回線とし、運用回線を伝送してきたセル信号を受信し、保護回線を伝送してきたセル信号を廃棄し、第一回線に障害が発生した場合に、第一回線を保護回線とした後、第二回線を運用回線として選択する選択部とを備えた回線切替装置であって、
選択部が第一回線を保護回線とした後、第二回線を運用回線として選択するまでの間に、第一又は第二回線を伝送してきたセル信号を当該セル信号が選択部に到達する手前で蓄積するセル蓄積メモリを備えた構成としてある。
【００３２】
このように、本発明の回線切替装置によれば、回線切替の際に第一回線が保護回線とされてから、第二回線が運用回線として選択されるまでの間、すなわち、第一及び第二回線の両方が保護回線となっている時間帯に、伝送されてきたセル信号を蓄積することができる。その結果、この時間帯に伝送されてきたセル信号の損失を防ぐことができる。このため、ＡＴＭ転送システムのより一層の高信頼化を図ることができる。
【００３３】
また、請求項２記載の発明によれば、セル蓄積メモリとして、回線カード内の記憶部を利用する構成としてある。
回線カードは、通常、バックプレッシャのためのメモリとそのコントロール機能を有している。それをセル蓄積メモリと蓄積位置管理に利用すれば、ハードウエアの変更なしに、ソフトウエア処理だけで、本発明を適用することができる。
【００３４】
また、本発明の請求項３に係る回線切替方法によれば、通信装置間を第一及び第二回線からなる二重の双方向通信回線で接続し、第一及び第二回線の両方を介してセル信号を対向装置へ送信し、第一回線を運用回線として選択し、第二回線を予備の保護回線とし、運用回線を伝送してきたセル信号を受信し、保護回線を伝送してきたセル信号を廃棄するＡＴＭ転送システムにおいて、第一回線に障害が発生した場合に、障害の発生を検出した通信装置が障害発生を対向装置へ通知し、第一回線の両側の通信装置がそれぞれ、第一回線を保護回線とした後、第二回線を運用回線として選択することにより、運用回線と保護回線とを切り替えるにあたり、
第一回線を保護回線とした後、第二回線を運用回線として選択するまでの間に、第一又は第二回線を伝送してきたセル信号を蓄積する方法としてある。
【００３５】
このように、本発明の回線切替装置によれば、回線切替の際に第一回線が保護回線とされてから、第二回線が運用回線として選択されるまでの間、すなわち、第一及び第二回線の両方が保護回線となっている時間帯に、伝送されてきたセル信号を蓄積する。これにより、この時間帯に伝送されてきたセル信号の損失を防ぐことができる。このため、ＡＴＭ転送システムのより一層の高信頼化を図ることができる。
【００３６】
また、請求項４記載の発明によれば、第一回線を保護回線とする前に、当該通信装置内に設けられたセル蓄積メモリへのセル信号の蓄積を開始し、第二回線を運用回線として選択した後、セル蓄積メモリへのセル信号の蓄積を終了し、当該セル蓄積メモリに蓄積されているセル信号を当該通信装置内へ送出する方法としてある。
これにより、回線切替時のセル損失の発生をより確実に防止することができる。
【００３７】
また、請求項５記載の発明によれば、通信装置が第一回線の障害の発生を検出した場合、障害の発生を対向装置へ通知する方法としてある。
これにより、障害が発生した回線を挟んで互いに対向する通信装置どうしが連携して回線切替を行うことができる。
【００３８】
また、請求項６記載の発明によれば、通信装置が第一回線に障害が発生したことを対向装置より通知された場合、第二回線を運用回線として選択した後、対向装置へ回線切替完了を通知する方法としてある。
これにより、回線の障害を検出した通信装置が、対向装置での回線切替が完了したことを容易に確認することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
まず、図１を参照して、モジュールタイプのＡＴＭスイッチの装置モデルにおける、切替装置の構成概念ついて説明する。
なお、図１に示すＳＷ１５は、筐体の中のメインＣＰＵを載せたＳＷエンジンモジュールを表す。
【００４０】
ＣＰＵ１６からＳＷ１５を介して出力される送信セルは、図５のブリッジ１１に相当する同報部１７でコピーされ、運用回線３のパス３２と、保護回線４のパス４２とからそれぞれ送信される。
【００４１】
一方、運用回線３のパス３１及び保護回線４のパス４１からそれぞれ送られてきたセル信号は、それぞれ物理層１４ｗ及び１４ｐ、セル蓄積メモリ１３ｗ及び１３ｐ、フィルタ１２１ｗ及び１２１ｐ、さらにセレクタ１２２を順次に経てＳＷ１５へ入力される。
ただし、正常時には、運用回線３上のフィルタ１２１ｗだけが開いた状態（セル信号を通過させる状態）となっており、保護回線１２１ｐは閉じた状態（セル信号を通過させない状態）となっている。
【００４２】
運用回線３と保護回線４とのＡＴＭ層での切り替えは、図１に示しフィルタ１２１とセレクタ１２２とが連動して行う。すなわち、フィルタ１２１ｗとフィルタ１２２とを論理的に切り替えて、セレクタ１２２で選択するフィルタを切り替えることにより行う。したがって、フィルタ１２１及びセレクタが本発明の選択部に相当する。
【００４３】
切替にあたっては、運用回線３のパス３１に障害が発生した場合、運用回線３のパス３１及び３２の両方を新しい保護回線とした後、保護回線４のパス４１及び４２を新しい運用回線として選択する。
【００４４】
なお、本実施形態では、物理層１４ｗ及び１４ｐとフィルタ１２１との間に、セル蓄積メモリ１３を設けている点が、図６に示した従来の切替装置の構成概念と異なっている。
ただし、セル蓄積メモリ１３には、正常時にはセル信号が蓄積されず、回線切替の際にセル信号が蓄積される。すなわち、運用回線３が新しい保護回線となった後、保護回線４が新しい運用回線として選択されるするまでの間に、パス３１、パス４１又はパス４２を介して伝送されてきたセル信号を、当該セル信号がフィルタ１２１（フィルタ１２１ｗ又は１２１ｐ）に到達する手前で、セル蓄積メモリ１３に蓄積する。
【００４５】
これにより、切替時に、二重の双方向通信回線３及び４が両方ともに保護回線となっている時間帯に、正常なパスを伝送されてきたセル信号を蓄積することができる。その結果、この時間帯に伝送されてきたセル信号の損失を防ぐことができる。
【００４６】
次に、図２を参照して、図６に示した機能ブロックを実質的に有しているＡＰＳ対応カードの構成例について説明する。
モジュールタイプのＡＴＭスイッチの装置モデルにおいては、ＡＴＭやＥｔｈｅｒｎｅｔ等のネットワーク仕様に対応した回線カードを実装する構成となっており、図２では、回線カードとして、ＡＰＳ対応カード４０を実装した様子を示している。
【００４７】
図２において、ＳＷ４５は、図１に示したＳＷ１５と同様に、筐体の中のメインＣＰＵを載せたＳＷエンジンモジュールを表している。すなわち、ＳＷ４５は、装置モデルのうち、ＣＰＵ４６とＡＰＳ対応カード４０とを除いた残りの部分を表している。
【００４８】
図２に示すＡＰＳ対応カード４０は、運用回線３と保護回線４とをそれぞれ二系統ずつ備えている。各回線３及び４からＡＰＳ対応カード４０に入力した光信号は、光信号／電気信号変換器（ＯＥ／ＥＯ）４１、物理層（ＰＨＹ）４４、マルチプレクサ（ＭＵＸ）４２、及び、ＡＴＭ管理機能ブロックであるＩＸＢ（ｉｎｐｕｔ ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ ｂｕｆｆｅｒ）４７を順次に経てＳＷ４５へ入力される。各ＰＨＹ４４、ＩＸＢ４７の動作は、ＣＰＵ４６により制御されている。
【００４９】
また、出力されるセル信号は、ＳＷ４５から、ＡＴＭ管理機能ブロックであるＯＸＢ（ｉｎｐｕｔ ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ ｂｕｆｆｅｒ）４８、マルチプレクサ（ＭＸＵ）４２、物理層（ＰＨＹ）４４及び光信号／電気信号変換器（ＯＥ／ＥＯ）４１を順次に経て、運用回線３及び保護回線４へ出力される。
【００５０】
ここで、図３に、ＩＸＢ４７の内部構成を示す。
図３に示すように、ＩＸＢ４７は、ＡＴＭインプット７１、ヘッダ変換機能部７２、ヘッダ変換メモリ７３、ＩＸＢ機能部７４、セル蓄積メモリ７５、蓄積位置管理部７６及びフィルタ７７により構成されている。
マルチプレクサ（ＭＵＸ）４２からＩＸＢ４７に入力されたセル信号（ＡＴＭセル）は、まず、ＡＴＭインプット７１でヘッダを抽出され、、ヘッダ変換機能部７２及びＩＸＢ機能部７４を順次に経てフィルタ７７へ送られる。
【００５１】
ヘッダ変換機能部７２は、ヘッダ切替機能を有する。そして、ヘッダ変換機能部７２は、ヘッダ変換メモリ７３から登録されているヘッダを読み出し、受信したセル信号の５バイトヘッダと変換し、ＳＷエンジン４７内で使うルーティング情報等のヘッダをセル信号に付与する。
【００５２】
ＩＸＢ機能部７４は、ＩＸＢ機能を実現するための周囲のヘッダ変換機能部７２やセル蓄積メモリ７５等の統括管理をＣＰＵ４８からの命令に基づいて行う。また、ＩＸＢ機能部７４は、シェーピング機能やトラフィックカウンタ等のトラフィック管理機能を有するとともに、ＳＷエンジン４７とＣＰＵ４８に対するバックプレッシャのコントロールを行うバックプレッシャ管理機能を有する。
【００５３】
フィルタ７７は、ＣＰＵ４８からの指示に基づいて、セル信号を論理的に選択的して、通過し又は廃棄する。すなわち、保護回線４から伝送されてきたセル信号は全て廃棄され、保護回線３から伝送されてきたセル信号のみがフィルタ７７を通過する。
そして、フィルタ７７が選択するセル信号を変更することにより、回線切替えを行うことができる。
【００５４】
回線切替中、ＣＰＵ４８は、蓄積位置管理部７６に命令を出し、切替動作が終了するまでの間、ＩＸＢ機能部７４に転送されてくるセル信号を全てセル蓄積メモリ７５にバッファリングさせる。これにより、受信セルは、全てフィルタ７７に到達する前にバッファリングされることになる。その結果、切替動作中に、フィルタ７７によってセルが廃棄されることがなくなる。このように、受信セルをバッファリングするため、回線切替動作が行われるフィルタ７７の位置よりも回線側に、受信セルを蓄積する機能を設ける必要がある。
【００５５】
次に、図４を参照して、運用回線３に障害が発生した場合の、運用回線３と保護回線４との切替動作について説明する。
図４は、実施形態におけるＡＰＳ切替動作を説明するためのシーケンス図である。ここでは、図２に示した運用回線３を構成する一対のパス３１及び３２のうち、第二装置２から第一装置１へセルを送信するパス３１に障害が発生した場合について説明する。
【００５６】
障害が発生すると（図４のステップＳ１）、第一装置１へセル信号が到達しなくなる。このため、第一装置１（装置Ａ）が、パス３１上の障害の発生を検出する（図４のステップＡ１）。
【００５７】
障害を検出した第一装置１のＣＰＵ４８は、まず、図３に示した蓄積位置管理部７６に命令を出し、セル蓄積メモリ７５に受信セルのバッファリングを開始させる（図４のステップＡ１０）。
そして、フィルタ７７にセル信号が流れてこなくなった状態で、第一装置１は、フィルタ７７により運用回線３と保護回線４とを切り替える（図４のステップＡ２及びＡ３）。
【００５８】
回線を切り替える際には、運用回線３のうち、第一装置１から第二装置２へセルを転送し続けている正常な方のパス３２も強制的に切り替えられる。このため、第二装置２において運用回線３の正常な方のパス３２から送られてきたセル信号と、保護回線４から送られてきたセル信号４２との輻輳を避ける必要がある。そこで、回線の切替にあたっては、まず、元の運用回線３を保護回線とし（図４のステップＡ２）、その後、元の保護回線４を新しい運用回線とする（図４のステップＡ３）。
【００５９】
具体的には、図１に示したフィルタ１２１において、まず、開状態となっていた運用回線３上のフィルタ１２１ｗを閉状態とする（ステップＡ２）。次に、閉状態となっていた保護回線４上のフィルタ１２１ｐを開状態とする（ステップＡ３）。その結果、元の運用回線３が新しく保護回線となり、元の保護回線４が新しく運用回線として利用されることになる。
【００６０】
また、図３示したＩＸＢ４７のフィルタ７７ＡＰＳ対応カード４０においては、トラフィック制御３３の指示により、セレクタ（ＳＥＬ）３２が、上記のステップＡ２及びステップＡ３の順序で、論理的に回線切替を行う。
【００６１】
次に、第一装置１は、対向装置である第二装置２へ、障害を通知する（図４のステップＡ４）。この障害通知は、第二装置２に回線切替を要求する信号でもある。
なお、障害を検出した場合に、自己の回線切替と障害通知とを実行する順序は、勧告によって異なっている。
【００６２】
また、この実施形態では、対向装置に障害通知後、セル蓄積メモリ７５におけるセル信号の蓄積を終了させ、蓄積されたセル信号を順次にＳＷ４７へ送出する（図４のステップＡ１１）。
なお、保護回線を運用回線に変更後、対向装置に障害を通知する前に、セル信号の蓄積を終了してもよい。
【００６３】
一方、障害通知信号を受信した第二装置２（装置Ｂ）は、運用回線３で障害が発生したことを認識する（図４のステップＢ１）。
障害通知を受けた第二装置２は、第一装置１と同様に、セル蓄積メモリに受信セルのバッファリングを開始させる（図４のステップＢ１０）。
【００６４】
続いて、第二装置２は、第一装置１と同様にして運用回線と保護回線とを切り替える。すなわち、まず、元の運用回線３を保護回線とし（図４のステップＢ２）、その後、元の保護回線４を新しい運用回線とする（図４のステップＢ３）。回線切替が完了すると、第二装置２は、回線切替完了を第一装置１へ通知する（図４のステップＢ４）。
【００６５】
第一装置１は、回線切替完了通知によって、切替完了を認識する（図４のステップＡ５）。
そして、新しい運用回線にてデータ通信が再開される（図４のステップＳ２）。
【００６６】
上述した実施の形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した実施の形態においては、運用回線と保護回線とを一対一で設けた例について説明したが、本発明では、複数の運用回線に対して一つの保護回線を設けた場合にも適用することができる。
【００６７】
また、上述した実施形態では、回線障害を検出した通信装置が、回線切替後に、対向装置へ障害発生を通知した例について説明したが、本発明では、回線切替と障害発生通知の順序はこれに限定されない。例えば、障害発生を通知した後、回線切替を行ってもよい。
【００６８】
また、上述した実施形態では、運用回線の障害発生を検出して回線を切り替えた場合の例について説明したが、本発明は、障害発生時以外の回線切替にも適用することができる。例えば、ローカルコンソールからのコマンド入力による上位命令等により回線を切り替える場合にも適用することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、回線切替の際に第一回線が保護回線とされてから、第二回線が運用回線として選択されるまでの間、すなわち、第一及び第二回線の両方が保護回線となっている時間帯に、伝送されてきたセル信号を蓄積することができる。その結果、この時間帯に伝送されてきたセル信号の損失を防ぐことができる。このため、ＡＴＭ転送システムのより一層の高信頼化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のＡＰＳ切替機能の概念を説明するための機能ブロック図である。
【図２】ＡＰＳ対応カードにおける実施形態を説明するための機能ブロック図である。
【図３】図２のＩＸＢの内部構成を説明するための機能ブロック図である。
【図４】実施形態におけるＡＰＳ切替動作を説明するためのシーケンス図である。
【図５】従来例のＡＰＳ切替機能を有する通信装置間の双方向通信を説明するための回路図である。
【図６】従来例のＡＰＳ切替機能の概念を説明するための機能ブロック図である。
【図７】ＡＰＳ対応カードにおける従来例を説明するための機能ブロック図である。
【図８】従来例におけるＡＰＳ切替動作を説明するためのシーケンス図である。
【符号の説明】
１ 第一装置
２ 第二装置
３ 運用回線
４ 保護回線
１１、２１ ブリッジ
１２、２２ セレクタ
１３ バッファメモリ
１４ｗ、１４ｐ 物理層（ＰＨＹ）
１５、３５、４５ ＳＷ
１６、３５、３６ ＣＰＵ
１７ 同報部
３０、４０ ＡＰＳ対応カード
３１、４１ ＯＥ／ＥＯ変換部
３２ 選択部（ＳＥＬ）
３３ トラフィック制御部
３４、４４ 物理層（ＰＨＹ）
４２ マルチプレクサ（ＭＵＸ）
４７ ＩＸＢ（ＡＴＭセル管理機能ブロック）
４８ ＯＸＢ
７１ ＡＴＭインプット
７２ ヘッダ変換機能部
７３ ヘッダ変換メモリ
７４ ＩＸＢ機能部
７５ セル蓄積メモリ
７６ 蓄積位置管理部
７７ フィルタ
１２１ フィルタ
１２２ セレクタ
Claims (6)
- 通信装置間を接続する双方向通信回線を二重に設けたＡＴＭ転送システムにおける通信装置を構成し、
二重の前記通信回線を構成する第一及び第二回線の両方を介してセル信号を対向装置へ送信する同報部と、
前記第一回線を運用回線として選択し、前記第二回線を予備の保護回線とし、前記運用回線を伝送してきたセル信号を受信し、前記保護回線を伝送してきたセル信号を廃棄し、前記第一回線に障害が発生した場合に、前記第一回線を保護回線とした後、前記第二回線を運用回線として選択する選択部と、
を備えた回線切替装置であって、
前記選択部が前記第一回線を保護回線とした後、前記第二回線を運用回線として選択するまでの間に、前記第一又は第二回線を伝送してきたセル信号を当該セル信号が前記選択部に到達する手前で蓄積するセル蓄積メモリを備えた
ことを特徴とする回線切替装置。 - 前記セル蓄積メモリとして、回線カード内の記憶部を利用することを特徴とする請求項１記載の回線切替装置。
- 通信装置間を第一及び第二回線からなる二重の双方向通信回線で接続し、前記第一及び第二回線の両方を介してセル信号を対向装置へ送信し、前記第一回線を運用回線として選択し、前記第二回線を予備の保護回線とし、前記運用回線を伝送してきたセル信号を受信し、前記保護回線を伝送してきたセル信号を廃棄するＡＴＭ転送システムにおいて、前記第一回線に障害が発生した場合に、前記障害の発生を検出した通信装置が障害発生を対向装置へ通知し、前記第一回線の両側の通信装置がそれぞれ、前記第一回線を保護回線とした後、前記第二回線を運用回線として選択することにより、運用回線と保護回線とを切り替えるにあたり、
前記第一回線を保護回線とした後、前記第二回線を運用回線として選択するまでの間に、前記第一又は第二回線を伝送してきたセル信号を蓄積する
ことを特徴とする回線切替方法。 - 前記第一回線を保護回線とする前に、当該通信装置内に設けられた前記セル蓄積メモリへのセル信号の蓄積を開始し、前記第二回線を運用回線として選択した後、前記セル蓄積メモリへのセル信号の蓄積を終了し、当該セル蓄積メモリに蓄積されているセル信号を当該通信装置内へ送出する
ことを特徴とする請求項３記載の回線切替方法。 - 前記通信装置が前記第一回線の障害の発生を検出した場合、
前記障害の発生を対向装置へ通知する
ことを特徴とする請求項３又は４記載の回線切替方法。 - 前記通信装置が前記第一回線に障害が発生したことを対向装置より通知された場合、
前記第二回線を運用回線として選択した後、前記対向装置へ回線切替完了を通知する
ことを特徴とする請求項３、４又は５記載の回線切替方法。
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-
2001
- 2001-03-01 JP JP2001056531A patent/JP3575432B2/ja not_active Expired - Lifetime
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