JP3811007B2 - 仮想接続の保護切替 - Google Patents

Description

【０００１】
関連出願
本願は本願出願人を出願人として１９９８年２月２０日に、出願番号を第０９／０２６，９３０号とし、発明の名称を「データリンクレイヤに於ける仮想接続の保護切替システム及び方法」として出願した未決の特許願（’９３０出願）の部分継続出願である。この’９３０出願は参照によりここに含まれる。
発明の属する技術分野
本発明は全体として電気通信の分野に関し、特にデータリンクレイヤに於ける仮想接続の保護切替システム及び方法に関する。
発明の背景
電気通信ネットワークはユーザー間に於ける各種の情報、例えば音声情報、データ情報、画像情報等を搬送する。典型的な電気通信ネットワークは、ユーザー間を接続するのに共に作動する多くの構成要素又はモジュールを含んでいる。例えば、電気通信ネットワークは典型的には、ユーザー間の接続を形成するのに用いる複数のスイッチ、伝達ライン、端末、及びその他、従来の装置を含んでいる。
【０００２】
エラーは、ネットワークのこれらモジュールの何れにも発生する可能性がある。例えば、ネットワークの信号を搬送する光ファイバケーブルが不注意に切断されたり、或いは良好なデータ搬送を不能にする損傷を受ける可能性がある。この種エラーによる通信妨害を防止するため、ネットワークは冗長成分を含み、構成要素による良好な機能が停止したとき、代替構成要素、即ち保護構成要素をこの作動構成要素に代わってネットワーク内で交換接続できるようになっている。それ故、ネットワークはそうしたエラーにも拘わらず情報の搬送を継続することが可能となる。このことをネットワーク産業ではネットワークの残存性と呼ばれ、保護切替は専用の保護構成要素を使用する一例である。
【０００３】
近年、電気通信産業はデータセル、即ち固定長のデータパケットの形でユーザ・トラフィックを仮想接続を介して伝達する新たなネットワーク、例えば非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークの開発に着手している。各セルはセル又はパケットの宛先に関する情報を含むヘッダを含んでいる。各ネットワーク構成要素（ＮＥ）に於いて、セルはそのネットワークモジュールを介して、セルのヘッダに含まれた識別子に基づいて宛先の端点に送られる。従って、同じ伝送媒体がネットワークの異なる部分に広がる同時期に存在する多くの接続によって共有される。従来のタイムスロット利用のネットワークに対抗するものとしてのこれらセル利用のネットワークは、ネットワークの残存性の領域に新たな問題を持ち込む。ネットワーク内の冗長なルートは、これらルートの種々の部分に沿って異なる仮想接続に対しトラフィックを搬送することになる。これら関与する種々の仮想接続に関する保護切替を如何に有効にするかを決める上で注意を怠れば、システムの容量及び可用性は実際に故障等による影響は受けていない仮想接続の切り替えによって、不利な影響を受けることになる。
【０００４】
上記理由、及び本明細書を読んで理解する当業者には、明らかとなるであろう下記の他の理由から、仮想接続を使用するネットワークには、改良された保護切替システム及び方法が必要となる。
発明の概要
本発明は、電気通信システムに於ける保護切替に関する上記の問題及びその他の問題を取り扱う。データリンクレイヤに於ける保護切替のための回路及び方法について説明する。ネットワーク構成要素に於ける仮想接続の状態を個々に追跡し、仮想接続の作動ルートに影響を与えるエラーを検出した時、仮想接続の作動ルートを保護ルートに切替える回路と方法について述べる。
【０００５】
特に、本発明の実施例は仮想接続を用いてセルを伝達する第１及び第２ルートを有するリングネットワークに於ける保護切替のための方法を含んでいる。各仮想接続の一つのルートは作動ルートであり、他のルートは保護ルートである。この方法は、第１及び第２ルートの一つでエラーを検出する。さらに、この検出されたエラーによって影響を受けるリングネットワークの各仮想接続に対してエラーセルを発生する。これらエラーセルは下流に伝送されるために、エラーが検出されたルートに注入される。下流のネットワーク構成要素はエラーセルを受信し、さらにこのエラーセルに基づいてリングネットワークの各仮想接続の第１及び第２ルートの状態を追跡する。エラーが仮想接続の作動ルートで検出されると、この方法によって、この仮想接続はその保護ルートに切り替えられる。一実施例に於いて、エラーセルを発生する段階は、検出されたエラーによって影響を受ける仮想接続のセットを識別する段階と、仮想接続セットの各仮想接続に対してエラーセルを発生する段階とを含んでいる。また、他の実施例では、仮想接続セットを識別する段階は、エラーを検出するネットワーク構成要素によって継続される仮想接続を識別する段階を含んでいる。
【０００６】
更に他の実施例では、リングネットワークが提供される。このリングネットワークは多くのネットワーク構成要素を含んでいる。更に、このリングネットワークは隣り合うネットワーク構成要素間を接続する多くのリングセグメントを含んでいる。これらのリングセグメントは、仮想接続を用いるリングネットワークのまわりにセルを伝達する第１及び第２ルートを形成する。各仮想接続の一つのルートは作動ルートであり、他のルートは保護ルートである。各ネットワーク構成要素は、各ルート上の多くの仮想接続の状態を個々に追跡し、仮想接続の作動ルートにエラーが検出されると、ネットワーク構成要素は仮想接続をその保護ルートに切り替える。
【０００７】
更に他の実施例では、仮想接続を用いてセルを伝達する第１及び第２ルートを有するリングネットワークのためのネットワーク構成要素が提供される。各仮想接続の一つのルートは作動ルートであり、他のルートは保護ルートである。そのネットワーク構成要素は第１ルートに接続された第１リングインタフェースモジュールを含んでいる。更にネットワーク構成要素は、第２ルートに接続された第２リングインタフェースモジュールを含んでいる。アクセスインタフェースモジュールは第１及び第２リングインタフェースモジュールにそれぞれ接続された第１及び第２スイッチ回路網を含んでいる。リングインタフェースモジュールは、そのルート上にある１以上の仮想接続に影響を与えるエラーがリングインタフェースモジュールに関連するルート上で検出されると、エラーセルを発生する。更に、アクセスインタフェースモジュールは仮想接続の状態を追跡して、仮想接続の作動ルートに関連するスイッチ回路網がエラーセルを受信した時、アクセスインタフェースモジュールは他のスイッチ回路網を仮想接続の作動ルートに切り替える。
発明の詳細な説明
本発明の好適実施例に関する以下の詳細な説明では、その一部を構成する添付図面を参照する。また、この図面には本発明の実施を可能にする特定の実施例を図示してある。これらの実施例は、当業者が本発明を実施するのに十分な詳細を提供するものであり、そして他の実施例も利用可能であること、またこれら実施例の論理的、機械的、並びに電気的変更は、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく実施が可能であると理解すべきである。それ故、以下の詳細な説明を限定的意味を持つものと解してはならない。
【０００８】
図１は本発明の一実施例を示すブロック図である。ネットワーク１００はネットワーク構成要素ＮＥ₁ からＮＥ_N を含む閉ループのリングネットワークである。ネットワーク１００は、例えば非同期転送モード（ＡＴＭ）、フレームリレー、又はその他適当な仮想接続プロトコルを用いる仮想接続上の端点間、例えば端末間でパケットを伝送する。ネットワーク構成要素ＮＥ₁ からＮＥ_N は、例えばパケットで動作する仮想接続アッド／ドロップ(add/drop)マルチプレクサを含んでいる。本発明の実施例では、ネットワークはＡＴＭレイヤで仮想接続の保護切替を実施する。このレイヤは通常、固定長のパケット又はセルを使用している。しかし、本発明の実施例によれば、データリンクレイヤ又は高位プロトコルレイヤで、固定長又は可変長パケットの伝送が可能になることが理解される。
【０００９】
ネットワーク１００は多数の「リングセグメント」を含んでいる。リングセグメントは、二つの隣り合うネットワーク構成要素間にある単方向経路を通してデータパケット又はデータセルを搬送するリンクとして定義される。図１に図示の各リングセグメントは＜第１ネットワーク構成要素、第２ネットワーク構成要素＞の形で表されている。ここで、第１ネットワーク構成要素及び第２ネットワーク構成要素は、ネットワークを巡るトラフィックの流れ方向に隣り合うネットワーク１００のネットワーク構成要素である。例えば、ネットワーク構成要素ＮＥ₁ をネットワークＮＥ₂ に接続するリングセグメントを＜１、２＞と表す。
【００１０】
ネットワーク１００上の通信は「端点」間の仮想接続を介して達成される。各仮想接続は「トラフィック発信端点」で始まり、「トラフィック着信端点」で終了する。トラフィック発信端点はトラフィック、即ちデータパケットをネットワーク１００に加え、トラフィック着信端点はトラフィックをネットワーク１００から落す。リングネットワーク１００の各ネットワーク構成要素には、多くのトラフィック発信端点がある。また、各ネットワーク構成要素は多重トラフィック着信端点をサポートする。
【００１１】
ネットワーク１００は、端点間のリングのまわりにパッケット又はデータセルを伝送する二つのルートを形成するリングセグメントによって構成される。有利なことに、各仮想接続はリングのまわりの両ルート上の端点間でセルを伝送する。一実施例では、ネットワーク構成要素はリングまわりの反対方向にセルを伝送するように構成される。両ルート上でセルを伝送することによって、ネットワーク１００はルートの一つにエラーが生じても、トラフィックを搬送することができる。
【００１２】
トラフィック着信端点で混乱を避けるため、端点間の仮想接続に関して、一つのルートは「作動ルート」であり、他のルートは「保護ルート」である。正常な動作時、トラフィック着信端点は仮想接続の作動ルートを介して伝送されてくるパケットを受信する。仮想接続の作動ルートに影響を与えるエラーが発生した場合には、適当なネットワーク構成要素が仮想接続を保護ルートに切り換えて、データパケットをその保護ルートから仮想接続のトラフィック着信端点に与える。この実施例で正常に作動している間、トラフィックは作動ルート及び保護ルートの両者にブリッジされる。これによって、着信端点に関連するネットワーク構成要素は、このことを発信端点に関連するネットワーク構成要素に伝えること無しに、保護切替を実行することが出来る。
【００１３】
動作時、作動ルートにエラーが検出されると、ネットワーク１００は仮想接続「Ａ」の作動ルート及び保護ルートの間を切り替える。ここでは、仮想接続Ａの一方向だけについて図示し、説明しているが、仮想接続Ａは双方向接続であることに注意のこと。図１の仮想接続Ａはネットワーク構成要素ＮＥ₁ で図示の方向に発信し、ネットワーク構成要素ＮＥ₄ に着信する。この例では、仮に時計回りのルートを作動ルートとして指定する。仮想接続Ａはセルを両方のルートに置く。ネットワーク構成要素ＮＥ₁ は保護ルートのリングセグメント＜１、Ｎ＞でセルをネットワークＮＥ_N に伝送する。これらのセルはネットワーク１００のまわりを進み、ネットワーク構成要素ＮＥ₄ に着信する。また、仮想接続Ａは作動ルート上の同じセルをリングセグメント＜１、２＞でネットワーク構成要素ＮＥ₂ に伝送する。これらのセルはネットワーク１００のまわりに時計回りに進み、ネットワーク構成要素ＮＥ₄ に着信する。
【００１４】
仮想接続Ａに対しセルを伝送している間の或る点でエラー、例えばリングセグメント＜２、３＞に於ける断線ケーブルによるエラーが、ネットワーク構成要素ＮＥ₃ によって検出されたとする。ネットワークＮＥ₃ はこのエラーの影響を受ける仮想接続Ａを含む仮想接続を識別する。典型的には、これらはネットワーク構成要素ＮＥ₃ で「継続」／「通過」又は「ドロップ」される接続である。ネットワーク構成要素ＮＥ₃ は「エラーセル」と称するセルを発生し、それを影響を受けているルート上のこれら仮想接続に、下流に又は局所的（このネットワーク構成要素内）に伝送する。この例では、仮想接続Ａに対するエラーセルは、初めに時計回りの作動ルートのリングセグメント＜３、４＞に伝送される。ネットワーク構成要素ＮＥ₄ は仮想接続Ａの作動ルート上でエラーセルを受信する。次いで、ネットワーク構成要素ＮＥ₄ は仮想接続Ａの保護ルートに切り替える。従って、作動ルートに於けるエラー発生にも拘わらず、仮想接続Ａに関する通信は維持される。
【００１５】
図２は本発明の教示に従って構成し、その全体を参照番号２００で示すリングインタフェースモジュールのブロック図である。リングインタフェースモジュール２００は、例えば前述の図１に関して図示し、説明した型式のリングネットワークのネットワーク構成要素に於いて、リングネットワークのルートの一つとインタフェースをとるのに使用される。
【００１６】
数ある機能の中で、リングインタフェースモジュール２００は、ネットワークのルートでエラーが検出されたときエラーセルを発生する。リングインタフェースモジュール２００は、リングネットワークのリングセグメントからの伝送ストリームを受信するように接続された物理レイヤ装置２０２を含んでいる。更に、この物理レイヤ装置２０２はリングネットワークの他のリングセグメントに伝送ストリームを出力するように接続されている。従って、物理レイヤ装置２０２は物理レイヤで、ネットワーク構成要素とリングネットワークとのインタフェースをとる。本明細書の目的上、物理レイヤ装置はラインとセルベースのプロトコルとの間で伝送ストリームのインタフェースをとる。物理レイヤ装置は二つの側面を有している。一面に於いて物理レイヤ装置は、ライン（ワイヤ又は光ファイバ）に導く伝送ストリームに関して、物理レイヤ又はその一部を処理する。また、他面に於いて物理レイヤ装置は、物理レイヤヘッダ無しで、但しＡＴＭレイヤ等の高位レイヤに於いて、同じストリームに関して処理を実行する他の構成構成要素／装置に対してセル利用のプロトコルを与える。物理レイヤ装置は、受信方向（ラインからセルへ）、送信方向（セルからラインへ）、又はその両方向に動作することができる。
【００１７】
また、リングインタフェースモジュール２００はスイッチ回路網２０４を含んでいる。スイッチ回路網２０４はデータリンク又はＡＴＭレイヤで、ネットワーク構成要素とリングネットワークとのインタフェースをとる物理レイヤ装置２０２に接続されている。スイッチ回路網２０４はパケットをリングからリングに戻して搬送（パケットを「通過」又は「継続」）するか、又はネットワーク構成要素に関連した端点に搬送（「ドロップされたパケット」）するのに使用される。また、スイッチ回路網２０４はネットワーク構成要素に関連した端点からパッケットを受信する。これらパケットは、例えば図３について以下に説明する型式のアクセスインタフェースモジュールから受信する。
【００１８】
また、スイッチ回路網２０４はルーティングテーブルを含んでいる。このルーティングテーブルはセルヘッダの仮想経路識別子に基づいて、スイッチ回路網２０４が受信するセルをルーティングするのに使用される。リングから受信したセルに関する基本的ルーティング選択は、セルをリングに戻してセルを継続するか、又はリングインタフェースモジュールからのセルをアクセスインタフェースモジュールの切替装置に渡してセルをドロップするかである。更に、スイッチ回路網２０４はアクセスインタフェースモジュールから受信したセルを、物理レイヤ装置２０２を介してリングに渡す。
【００１９】
また、リングインタフェースモジュール２００はマイクロプロセッサ２０６を含んでいる。このマイクロプロセッサ２０６は物理レイヤ装置２０２及びスイッチ回路網２０４に制御信号を与えるように接続されている。
動作時、物理レイヤ装置２０２がエラーを検出し、それをマイクロプロセッサ２０６に報告すると、マイクロプロセッサ２０６はリングインタフェースモジュール２００にエラーセルを発生するように指示を与える。エラーセルは下流のネットワーク構成要素にエラー発生を警告し、これらネットワーク構成要素が特定の仮想接続に対して何時作動ルートから保護ルートに切り替えるかを決定できるようにする。
【００２０】
物理レイヤ装置２０２は種々のエラーを検出することができる。例えば、物理レイヤ装置２０２は、光ファイバケーブルの切断又は損傷等によって物理レイヤ装置２０２の入力に接続されたリングセグメントの信号故障を検出することができる。更に、物理レイヤ装置２０２は特定の仮想接続を作動ルートから保護ルートに切り替える必要があるか否かを決めるのに使用するその他のエラーを検出し、報告することができる。そうした他のエラーは物理レイヤ装置２０２の入力に接続されているリングセグメント上の信号劣化を含むが、それだけとは限らない。エラーセルは検出されたエラーの種類に関する情報を含むように１ビット又は複数ビットで構成することができる。
【００２１】
エラーが検出されると、マイクロプロセッサ２０６はスイッチ回路網２０４に対して制御信号を発生する。制御信号はリングネットワークによってサポートされている仮想接続の特定セットに対してエラーセルを発生するためにスイッチ回路網２０４のエラーセル発生器を構成する。一実施例では、マイクロプロセッサ２０６はテーブルを調べて仮想接続セットの識別を行う。例えば、マイクロプロセッサ２０６はスイッチ回路網２０４に対して、リングインタフェースモジュール２００によって継続された各仮想接続に対してエラーセルを発生するよう指示する制御信号を発生することができる。即ち、このリングインタフェースモジュールはリングからセルを受信し、下流のネットワーク構成要素への伝送のため、同セルをリングに送り返す。また、マイクロプロセッサ２０６はスイッチ回路網に対して、リングインタフェースモジュール２００によってリングネットワークに追加された各仮想接続に対してエラーセルを発生するよう指示する制御信号を発生することができる。更に、マイクロプロセッサ２０６はスイッチ回路網に対し、リングインタフェースモジュール２００によって継続又は追加された仮想接続の或る組合せに対してエラーセルを発生するよう指示することができる。
【００２２】
有利なことに、マイクロプロセッサ２０６による単一バイト書込み動作は、例えばサブセットが「全て継続接続」、「全て追加接続」又は「全てドロップ接続」であるような場合に、仮想接続セットを特定するのに使用することが出来る。スイッチ回路網２０４はこの単一バイトに基づいて、サブセットの各仮想接続に対してエラーセルを発生し、送信する。
【００２３】
また、リングインタフェースモジュール２００はエラーセルと、端点間でトラフィックを搬送するセルとの間の調停(arbitration) に責任を持つ。エラーが検出されると、多くの仮想接続が影響を受ける。それ故、スイッチ回路網２０４はエラーセルの大きなバーストを処理することを要求される。これらのエラーセルはスイッチ回路網に到達する正常なセルに支障をきたす。正常なトラフィックの流れに遅延が生ずることを避けるため、スイッチ回路網２０４は仮想接続、例えば全ての継続仮想接続の一セットに対するエラーセルと、残りの仮想接続、例えば全ての追加仮想接続上の有効トラフィックとの間を調停する。一実施例では、スイッチ回路網２０４はエラーセルと正常セルとの調停に当たって、仮想接続の一セットに対する有効トラフィックと、他の仮想接続セットに対する有効トラフィックとの間の正常な無故障動作に関して実施する調停方法と同じ方法で調停する。
【００２４】
また、リングインタフェースモジュール２００は物理レイヤ装置２０２が検出したエラーを、局所アクセスインタフェースモジュール（リングインタフェースモジュール２００と同じネットワーク構成要素内のアクセスインタフェースモジュール）に通知することができる。マイクロプロセッサ２０６は、先ずスイッチ回路網２０４に信号を送って全てのドロップ接続に対するエラーセルを発生させる。または、マイクロプロセッサ２０６はスイッチ回路網２０４に、リングインタフェースモジュール２００に関連するネットワーク構成要素のバスに関する「リング故障」を示させる。この場合に対するアクセルモジュールの応答については、図３を参照して以下に説明する。
【００２５】
図３は本発明の教示に従って構成し、その全体を参照番号３００で示すアクセスインタフェースモジュールのブロック図である。アクセスインタフェースモジュール３００は、例えば図１に関して前記した型式のリングネットワークのネットワーク構成要素で使用される。数ある機能の中で、アクセスインタフェースモジュール３００は、特定の仮想接続の作動ルート上でエラーセルが検出された際に、この作動ルートを前記仮想接続の保護ルートに何時切り替えるかを決定する。アクセスインタフェースモジュール３００は第１スイッチ回路網３０４及び第２スイッチ回路網３０６を含んでいる。これらスイッチ回路網３０４及び３０６は、リングネットワークの異なるルートに関連するリングインタフェースモジュールに接続されている。従って、第１スイッチ回路網３０４はリングネットワークの第１ルートでセルを送受信し、第２スイッチ回路網３０６はリングネットワークの第２ルートでセルを送受信する。
【００２６】
第１及び第２スイッチ回路網３０４、３０６はアクセスレイヤ装置３０２に接続される。このアクセスレイヤ装置３０２はＡＴＭ装置、フレームリレー装置、又は物理レイヤ装置を含んでいる。アクセスレイヤ装置３０２の出力は第１及び第２スイッチ回路網３０４、３０６両者の入力に接続される。更に、アクセスレイヤ装置３０２の入力は第１及び第２スイッチ回路網３０４、３０６両者の出力に接続される。マイクロプロセッサ３０８はアクセスレイヤ装置３０２と、第１及び第２スイッチ回路網３０４、３０６に制御信号を与えるように接続される。スイッチ回路網３０４、３０６はそれぞれ、仮想接続の状態を追跡する状態テーブルを含んでいる。この状態テーブルは特定の仮想接続に対して、何時作動ルートから保護ルートに切り替えるかを決定するのに使用される。話を明確にするため、アクセスインタフェースモジュール３００及びリングインタフェースモジュール２００を構成するのに必要な従来の回路についてはその図示を省略する。しかし、そうした更なる詳細は、当業者の知識の内にある。
【００２７】
動作時、アクセスインタフェースモジュール３００は、リングネットワークとネットワーク構成要素に関連する端点との間でトラフィックを伝送する。一つの方向、即ち「進入(ingress) 方向」に於いては、アクセスインタフェースモジュール３００は、端点からリングネットワークの両ルートに向かってトラフィックを送信する。この動作を「１＋１動作」と称する。与えられた仮想接続で、一つのルートは作動ルートとして、他のルートは保護ルートである。アクセスインタフェースモジュール３００に関連する端点からアクセスレイヤ装置３０２が受信する全てのセルは、第１及び第２スイッチ回路網３０４、３０６の両方に与えられる。スイッチ回路網３０４、３０６はセルをリングネットワークの両方のルートに送信する。
【００２８】
他の方向、即ち「退出(egress)方向」に於いては、アクセスインタフェースモジュール３００は、リングの両ルートから来るトラフィックを処理して、アクセスインタフェースモジュールに関連した端点に送信する。リングネットワークのルートの一つからのトラフィックは、リングインタフェースモジュールを介して第１スイッチ回路網３０４に与えられ、他のルートからのトラフィックはもう一つのリングインタフェースモジュールを介して第２スイッチ回路網３０６に接続される。マイクロプロセッサ３０８は、特定の仮想接続に対して何れのスイッチ回路網を作動ルートとして使用するかを選択する制御信号を第１及び第２スイッチ回路網３０４、３０６に対して発生する。仮想接続が構成され、リングネットワークの何れのルートにもエラー状態がない場合には、何れのルートも作動ルートとして選択することができる。この選択は、例えばリングのまわりの異なる伝送距離又はその他の適当なファクタに依存する。
【００２９】
仮想接続の作動ルート上にエラーセルが検出されると、作動ルートのスイッチ回路網はマイクロプロセッサ３０８に割込を実施する。次いで、マイクロプロセッサ３０８はスイッチ回路網の状態テーブル読んで、エラーセルを受信した仮想接続を決定する。一実施例では、マイクロプロセッサ３０８は、リングネットワークの指定された仮想接続の状態に対応する状態テーブルの１バイトを各ビット毎に読む。例えば、スイッチ回路網の状態テーブルは仮想接続毎に１ビットを含んでいる。最初、全てのビットは仮想接続のルート上には如何なるエラーも検出されないことを示す「０」にセットされている。エラーが検出されると、その仮想接続に対応するビットは「１」にセットされる。このビットはその仮想接続に関して、有効なユーザーデータセル（エラーセルとは反対の）を受信した時に「０」にセットし直される。
【００３０】
また、他の実施例では、ネットワーク構成要素はエラーセルからエラーに関する更に多くの情報を抽出することができる。例えば、もし複数のビットが１以上の多くの状態を示すのに使用されている場合には、これらのビットは各エラーセルから抽出されて、各仮想接続に関する状態テーブルに記憶され、信号故障、信号劣化等の異なる種類のエラーを示すことができる。また更に他の実施例では、マイクロプロセッサ３０８は処理したエラーセルの全てよりは少ないものから情報を抽出して、保護切替以外の目的のためのエラーの性質を決定することができる。従って、エラーの性質に関する情報は下流のネットワーク構成要素で受信される一以上のエラーセルから抽出することが出来る。
【００３１】
もし、エラーセルがこのルートを作動ルートとして使用する仮想接続に対応している場合には、マイクロプロセッサ３０８は、保護ルートがこの仮想接続に対する作動ルートとなるように切り替えることをスイッチ回路網３０４、３０６に指示する。有利なことに、状態テーブルを用いて仮想接続に関する状態情報を保持することによって、アクセスインタフェースモジュール３００は、典型的なサイズの動作、管理、保守（ＯＡＭ）セルの待ち行列アプローチを用いる場合に発生する待ち行列のオーバフローのために情報を失うことなく、仮想接続の状態を保持することができる。
【００３２】
また、一実施例では、マイクロプロセッサ３０８が状態テーブルを読んで、スイッチ回路網３０４、３０６に作動／保護ルートの変更を指示する必要なしに、スイッチ回路網３０４、３０６は仮想接続に関する状態変化情報を直接交換する。この実施例では、仮想接続の状態劣化を示す変化、例えば仮想接続の状態が「０」（エラー無し）から或る非ゼロ値（エラー発生）への変化を検出したとき、その変化を検出したスイッチ回路網はその仮想接続の識別子を新たな状態と共に他のスイッチ回路網に回す。例えば、状態劣化がスイッチ回路網３０４によって検出された場合には、スイッチ回路網３０４は仮想接続Ａの識別子を新たな状態と共にスイッチ回路網３０６に回す。この時、もしスイッチ回路網３０６に記憶されている仮想接続Ａの状態が、スイッチ回路網３０４からの要請でスイッチ回路網３０６に回されてきた仮想接続Ａの状態より良い場合には、次のセルサイクルに於いて、スイッチ回路網３０６はスイッチ回路網３０４に対して直接応諾を送る。この場合、この応諾応答に続くセルサイクルに於いて、スイッチ回路網３０６はその構成を出口方向に仮想接続Ａに対して作動装置となるように変化し、スイッチ回路網３０４はその構成を出口方向に仮想接続Ａに対して保護装置となるように変化する。有利なことに、この過程は全てマイクロプロセッサ３０８が介入することなく実行されるから、切替手順が促進される。しかし、マイクロプロセッサ３０８は依然としてこの切替についても報告を受け、スイッチ回路網の状態テーブルを読むことができる。
【００３３】
また、もしスイッチ回路網３０６に記憶されている仮想接続Ａの状態が、スイッチ回路網３０４からの要請でスイッチ回路網３０６に回されてきた仮想接続Ａの状態と同じか、又は悪い場合には、次のセルサイクルに於いて、スイッチ回路網３０６はスイッチ回路網３０４に対して直接「応諾不可」のメッセージで応答する。この場合、何れのスイッチ回路網も仮想接続Ａに対してその作動／保護構成を変化させることはない。しかし、マイクロプロセッサ３０８は依然としてスイッチ回路網３０４によって検出された仮想接続Ａの状態の劣化変化についても報告を受け、スイッチ回路網３０４、３０６の状態テーブルを読むことができる。
【００３４】
図２について前記したように、リングインタフェースモジュールは検出したエラーについて局所アクセスインタフェースモジュールに通知することができる。局所アクセスインタフェースモジュールが仮想接続でエラーセルによってエラーの通知を受けると、アクセスインタフェースモジュールは前記の保護切替技術を用いて、必要に応じて特定の仮想接続に対する切替を実施する。アクセスインタフェースモジュールが、ネットワーク構成要素のバス上のエラーについて知らされると、検出スイッチ回路網は、他のスイッチ回路網を作動スイッチ回路網として広域的にセットする（このアクセスインタフェースモジュールに対する全ての仮想接続に関して）マイクロプロセッサに割込を実施する。これは出口方向に関してだけであって、進入側では、トラフィックは依然としてリングの両ルートに置かれている。更に、パー仮想接続(per-vertual connection)ルーティングテーブルの単一バイトオーバーライド(single byte override)は、この場合の切替を促進するために設けられる。
【００３５】
また、一実施例では、スイッチ回路網３０４、３０６は、このアクセスインタフェースモジュールに関する全ての仮想接続に対する広域状態変化の情報及び出口処理のための指令を直接交換する。従って、マイクロプロセッサ３０８が一つのスイッチ回路網を、このアクセスインタフェースモジュールに関する全ての仮想接続に対して、出口方向に関して広域的に作動スイッチ回路網となるようにセットすると共に、その他のスイッチ回路網をこのアクセスインタフェースモジュールに関する全ての仮想接続に対して、出口方向に関して広域的に保護スイッチ回路網となるようにセットする必要はなくなる。
【００３６】
この実施例では、ネットワーク構成要素のバスに関する「リング故障」指示を検出すると、この指示を検出したスイッチ回路網は、この情報を他のスイッチ回路網に回す。例えば、スイッチ回路網３０４がリング故障を検出すると、スイッチ回路網３０４はこの情報をスイッチ回路網３０６に回す。もし、スイッチ回路網３０６がそのバス上に「リング故障」指示を検出しない場合には、スイッチ回路網３０６は広域的に作動スイッチ回路網又は保護スイッチ回路網ともならずに、次のセルサイクルでスイッチ回路網３０６は、直接、スイッチ回路網３０４に対して出口方向に関する広域的応諾を与える。この広域的応諾の後のセルサイクルで、スイッチ回路網３０６はそれ自身を、このアクセスインタフェースモジュールに関する全ての仮想接続に対して出口方向に広域的作動スイッチ回路網となるように構成する。同時に、スイッチ回路網３０４はそれ自身を、このアクセスインタフェースモジュールに関する全ての仮想接続に対して進入方向に広域的保護スイッチ回路網となるように構成する。進入側では、トラフィックは依然としてリングの両ルートに置かれる。
【００３７】
有利なことに、この過程は全てマイクロプロセッサ３０８が介入することなく実行され、切替手順が促進される。マイクロプロセッサ３０８は依然として切替についても通知を受ける。
もし、スイッチ回路網３０６がそのバス上に「リング故障」指示を検出するか、又はスイッチ回路網３０６がマイクロプロセッサ３０８によって、このアクセスインタフェースモジュールに関する全ての仮想接続に対して出口方向に広域的に作動スイッチ回路網又は保護スイッチ回路網として構成されている場合には、次のセルサイクルで、スイッチ回路網３０６はスイッチ回路網３０４に対して直接「応諾不可」のメッセージを送る。この場合、スイッチ回路網３０４、３０６の何れもその広域的な作動／保護構成を変化することはない。マイクロプロセッサ３０８は依然としてスイッチ回路網３０４による「リング故障」指示の検出についも知らされる。
結 論
以上、本明細書では幾つかの特定の実施例について図示、説明してきたが、これら特定の実施例に代わって、本発明と同じ目的を達成するのに意図されたどのような構成も可能であることは、当業者の理解するところであろう。本出願は本発明の如何なる適用又は変更にも及ぶように意図されるものである。例えば、本発明は非同期転送モードを使用する用例に限定されるものではない。その他の仮想回線プロトコルも使用することができる。更に、仮想接続の状態を追跡するテーブルのサイズ及び構成は、特定のアプリケーションの要件に合うように調整することができる。更にまた、エラーの影響を受ける仮想接続のセットを識別するのに、複数バイトの信号を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の教示に従って構成した仮想接続リングネットワークを示すブロック図である。
【図２】 図２は本発明の教示に従って構成した仮想接続リングネットワークに於けるネットワーク構成要素のリングインタフェースモジュールを示すブロック図である。
【図３】 図３は本発明の教示に従って構成した仮想接続リングネットワークに於けるネットワーク構成要素のアクセスインタフェースモジュールを示すブロック図である。

Claims (20)

1. 各仮想接続の一つのルートが作動ルートであり、他のルートが保護ルートである複数の仮想接続を使用してセルを伝達する第１及び第２のルートを有するリングネットワークに於ける保護切替方法であって、
   エラールートを見付けるために第１及び第２ルートの一つでエラーを検出する段階と、
   検出したエラーによって影響を受ける前記リングネットワークの各仮想接続に対してエラーセルを発生する段階と、
   下流に伝送される前記エラーセルを前記エラールートに注入する段階と、
   下流のネットワーク構成要素で前記エラーセルを受信する段階と、
   前記エラーセルに基づいて、前記リングネットワークの各仮想接続に対する前記第１及び第２ルートの状態を追跡する段階と、
   仮想接続の作動ルートでエラーを検出したとき、その仮想接続に対する保護ルートに切替える段階とを具備する保護切替方法。
2. エラーセルを発生する段階が、
   前記検出されたエラーによって影響を受ける仮想接続のセットを決定するために前記エラーを検出したネットワーク構成要素のテーブルを調べる段階と、
   前記セットの各仮想接続に対してエラーセルを発生する段階とを具備する請求項１に記載の方法。
3. エラーセルを発生する段階が、
   前記検出されたエラーによって影響を受ける仮想接続のセットを識別する段階と、
   前記仮想接続のセットに対応するコード信号を発生する段階と、
   前記コード信号を、前記エラーを検出したネットワーク構成要素のスイッチ回路網に回す段階と、
   前記コード信号に基づいて各仮想接続に対してエラーセルを発生する段階とを具備する請求項１に記載の方法。
4. 前記エラーセルを受信した前記下流のネットワーク構成要素で少なくとも一つのエラーセルから情報を抽出して、前記エラーの性質を決定する段階を更に具備する請求項１に記載の方法。
5. 前記保護ルートへの切替段階が、
   仮想接続がエラーセルを受信したとき、前記ネットワーク構成要素のプロセッサに対して割込を実施する段階と、
   前記エラーセルを受信した前記仮想接続の状態を示す前記作動ルートのスイッチ回路網中のテーブルを読む段階と、
   前記作動ルートの代わりに使用される前記保護ルートのスイッチ回路網に信号を送る段階とを具備する請求項１に記載の方法。
6. 前記エラールートの状態変化を、前記第１及び第２ルートのうちの他方のルートに関連する前記下流のネットワーク構成要素の第２スイッチ回路網に伝達する段階と、
   前記エラールートの状態が前記他方のルートの状態より多くのエラーを示し、前記他方のルートが仮想接続の前記保護ルートとして構成されている場合には、自動的に前記他方のルートが前記仮想接続の前記作動ルートとなるように前記第２スイッチ回路網を構成する段階とを更に具備する請求項１に記載の方法。
7. 前記エラーが前記エラールートに関連する第１スイッチ回路網で検出され、
   前記エラーを第２スイッチ回路網に伝達する段階と、
   前記第２スイッチ回路網が前記他方のルートでエラー状態を検出せず、またネットワーク構成要素に於いてリングを出る全ての仮想接続の前記作動又は保護ルートに対する前記スイッチ回路網として確立されない場合、前記第２スイッチ回路網を前記ネットワーク構成要素に於いてリングを出る全ての仮想接続の前記作動ルートに対する前記スイッチ回路網として確立させる段階とを更に具備する請求項１に記載の方法。
8. エラーセルを発生する段階が、前記第１及び第２ルートの可能な多数の状態のうちの一つの状態を示す少なくとも１ビットを含むエラーセルを発生する段階を具備する請求項１に記載の方法。
9. 多くのネットワーク構成要素と、
   隣り合うこれらネットワーク構成要素間を接続すると共に、一つのルートを作動ルートとし、他のルートを保護ルートとする仮想接続を用いてセルを伝達する第１及び第２ルートを形成する多くのリングセグメントとを具備するリングネットワークであって、
   各ネットワーク構成要素は各ルート上の多くの仮想接続の状態を個々に追跡し、前記仮想接続の前記作動ルートにエラーが検出されたときは、下流に伝送されるエラーセルをエラールートに注入し、該エラーセルに基づいて下流のネットワーク構成要素は前記仮想接続の前記保護ルートに切り替えることを特徴とするリングネットワーク。
10. 前記ネットワーク構成要素がそれぞれ二つのリングインタフェースモジュールを含み、このリングインタフェースモジュールが、
    マイクロプロセッサと、
    前記リングネットワークのルート上のエラーを検出し、このエラーを前記マイクロプロセッサに伝達する物理レイヤ装置と、
    前記マイクロプロセッサに応答して、前記ルートを使用する下流のネットワーク構成要素と、影響を受けている仮想接続上のこのネットワーク構成要素とに伝送するためのエラーセルを発生するスイッチ回路網とを有する請求項９に記載のリングネットワーク。
11. 前記マイクロプロセッサが検出されたエラーの影響を受ける仮想接続のセットを識別し、該セット内の前記仮想接続の各々に対してエラーセルを発生するよう前記スイッチ回路網に指示する命令を実行する請求項１０に記載のリングネットワーク。
12. 前記マイクロプロセッサがテーブルを調査する命令を実行してエラーセルを発生すべき仮想接続セットを決定する請求項１０に記載のリングネットワーク。
13. 前記マイクロプロセッサが検出したエラーの影響を受ける仮想接続セットに対応するコード信号を発生し、前記コード信号を前記スイッチ回路網に回して、前記スイッチ回路網がエラーセルを発生するよう指示する命令を実行する請求項１０に記載のリングネットワーク。
14. 前記スイッチ回路網が、前記第１及び第２ルートの一つについて可能な多くの状態の一つを示す少なくとも１ビットを含むエラーセルを発生するエラーセル発生器を含む請求項１０に記載のリングネットワーク。
15. 前記ネットワーク構成要素がそれぞれアクセスインタフェースモジュールを含み、このアクセスインタフェースモジュールは、
    前記リングネットワークの前記第１及び第２ルートの一つにそれぞれ接続され、多くの仮想接続の状態を追跡するテーブルをそれぞれに含む第１及び第２スイッチ回路網と、
    前記第１及び第２スイッチ回路網と通信可能に接続され、前記第１及び第２スイッチ回路網の何れが各仮想接続に対して前記作動ルートを与えるかを示す制御信号を発する制御回路とを有する請求項９に記載のリングネットワーク。
16. 前記制御回路がスイッチ回路網から情報を抽出する命令を実行し、何れの仮想接続がエラーセルを受信したかを決定するマイクロプロセッサを具備する請求項１５に記載のリングネットワーク。
17. 前記第１及び第２スイッチ回路網が、前記仮想接続上で受信したエラーセル及びデータセルに基づいて、各仮想接続の状態を追跡するテーブルをそれぞれ含んでいる請求項１５に記載のリングネットワーク。
18. 前記制御回路が、前記第１及び第２スイッチ回路網の一つのテーブルを読み、エラーセルを受信した仮想接続を保護ルートに何時切り替えるかを指示する命令を実行する前記第１及び第２スイッチ回路網に接続されたマイクロプロセッサを具備している請求項１５に記載のリングネットワーク。
19. 各ネットワークエレメントが，
    前記第１ルートに接続された第１リングインタフェースモジュールと、
    前記第２ルートに接続された第２リングインタフェースモジュールと、
    前記第１及び第２インタフェースモジュールにそれぞれ接続された第１及び第２スイッチ回路網を有するアクセスインタフェースモジュールと、
    を具備し、
    前記リングインタフェースモジュールは、エラーが前記リングインタフェースモジュールに関連するルート上で検出され、そのエラーが前記ルートで伝送される１以上の仮想接続に影響を与えるとき、エラーセルを発生し、
    前記アクセスインタフェースモジュールの前記第１及び第２スイッチ回路網は仮想接続の状態を追跡して、前記仮想接続の作動ルートに関連するスイッチ回路網がエラーセルを受信した時、前記スイッチ回路網は他のスイッチ回路網にたいして、前記仮想接続の状態変化を伝達して切替決定に使用する請求項９に記載のリングネットワーク。
20. 前記第１及び第２スイッチ回路網が、前記第１及び第２ルートの一つについて可能な多くの状態の一つを示す少なくとも１ビットを含むエラーセルを発生するエラーセル発生器を含む請求項１９に記載のリングネットワーク。

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