JP3990077B2

JP3990077B2 - ループ式通信方法および装置

Info

Publication number: JP3990077B2
Application number: JP25205499A
Authority: JP
Inventors: 善朗大崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2019-09-06
Also published as: JP2001077838A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ネットワーク制御機能を有する制御ＡＴＭスイッチを含む複数のＡＴＭスイッチをそれぞれ収容する複数のノードを伝送方向が異なる二重の伝送路によってループ状に接続したループ式通信方法および装置に関し、特に通信路の障害の発生に際して通信が途絶える頻度を可及的に少なくすることで安定した障害保証機能を実現したループ式通信方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉄道管理システム、下水道管理システム、河川管理システム、道路管理システム等の種々の分野においてＡＴＭ（ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｆｅｒＭｏｄｅ、非同期転送モード）を用いたＡＴＭ通信装置の採用が検討されている。
【０００３】
このＡＴＭ通信装置は、すべての情報を固定長のパケットからなるセルで扱い、高品質伝送を前提にプロトコルを簡素化したもので、パケット交換の高伝送効率を受け継ぎながら交換遅延も小さくできるという長所がある。
【０００４】
ところで、このようなＡＴＭ通信方式を採用する場合に、通信路に障害が発生した場合にこれにいかにして対応するかが問題となる。
【０００５】
そこで、ネットワーク制御機能を有する制御ＡＴＭスイッチを含む複数のＡＴＭスイッチをそれぞれ収容する複数のノードを伝送方向が異なる二重の伝送路によってループ状に接続し、該伝送路上に前記ＡＴＭスイッチ間でパスを設定して通信を行うとともに、障害の発生時には該障害の発生個所を迂回するように上記パスの切り替えを行うことで、障害の発生に対応するようにしたループ式通信システムが提案されている。
【０００６】
すなわち、このループ式通信システムにおいては、上記二重の伝送路の一方の回線を現用系回線とするとともに、他方の回線を待機系回線とし、あるノード間で回線断等の障害が発生した場合は、この障害が発生した両端のノードにおいて、現用系回線と待機系回線を物理的に接続することでループバックを行い、このループバックを用いて両端のノードで現用系回線から待機系回線に迂回することで伝送路を確保している。
【０００７】
このように、上記ループ式通信システムにおいては、障害発生に際しての通信の保証は、障害が発生した両端のノードでの物理的なループバックによって行われていた。
【０００８】
そして、回線断が復旧した場合は、両端のノードでの物理的なループバックを解除し、もとの現用系回線による通信に切り替えていた。
【０００９】
なお、この障害発生とは、回線の物理的接続状態がなくなった場合だけでなく、同期はずれ等に起因する低レベルの物理的通信を保証する信号の正常性が得られなくなった場合等も含む。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のごときループ式通信システムにおいて、特定のノード間の回線断等の障害が復旧したも、さらに他のノード間でも障害が発生している場合がある。
【００１１】
これは、上記障害が同期はずれ等に起因する場合、ループ式通信システム全体に影響を与える場合があるからである。
【００１２】
従って、このような場合は、障害の復旧後においても、障害状態と正常状態を繰り返すというような不安定な通信状態が発生する可能性があり、この状態の遷移毎に通信が途絶えるという問題点があった。
【００１３】
そこで、この発明は、ＡＴＭ通信方式を用いたループ式通信システムにおいて、あるノード間で障害が発生しても、確実にこの障害を復旧でき、安定した通信が保証されるループ式通信方法および装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、ネットワーク制御機能を有する制御ＡＴＭスイッチを含む複数のＡＴＭスイッチをそれぞれ収容する複数のノードを伝送方向が異なる二重の伝送路によってループ状に接続し、該伝送路上に前記ＡＴＭスイッチ間でパスを設定して通信を行うとともに、障害の発生時には該障害の発生個所を迂回するように上記パスの切り替えを行うループ式通信方法において、前記パスの切り替えは、前記障害の発生した通信路の両端のノードにおいてまず物理的なループバックを行い、その後前記ＡＴＭスイッチによるループバック状態に移行し、前記障害の発生した通信路が復旧した際には、まず前記物理的なループバックを解除し、その後、試験通信による通信路の確認後に前記ＡＴＭスイッチによるループバックを解除することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２の発明は、ネットワーク制御機能を有する制御ＡＴＭスイッチを含む複数のＡＴＭスイッチをそれぞれ収容する複数のノードを伝送方向が異なる二重の伝送路によってループ状に接続し、該伝送路上に前記ＡＴＭスイッチ間でパスを設定して通信を行うとともに、障害の発生時には該障害の発生個所を迂回するように上記パスの切り替えを行うループ式通信装置において、前記ノードは、前記障害の発生に際して該障害の発生した通信路の両端のノードで物理的なループバックを行う第１のフィードバック手段と、前記第１のフィードバック手段による物理的なループバックが行われた後前記ＡＴＭスイッチをループバック状態に制御する第２のフィードバック手段と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記第１のフィードバック手段は、前記障害の発生した通信路の復旧に際して前記物理的なループバックを解除する手段を有し、前記第２のフィードバック手段は、前記物理的なループバックが解除された後、試験通信による通信路の確認を行い、その後前記ＡＴＭスイッチによるループバックを解除する手段を有することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、この発明に係わるループ式通信方法および装置を適用して構成したループ式通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１において、このループ式通信システムは、ＡＴＭ通信方式を採用する６つのノード１０−１〜１０−６をループ状に接続して構成される。ここで、６つのノード１０−１〜１０−６は、図中時計回り方向に信号を伝送する現用系回線２０−１〜２０−６と、図中反時計回り方向に信号を伝送する待機系回線３０−１〜３０−６とによる２重の伝送路で接続されている。
【００２０】
すなわち、ノード１０−１とノード１０−２は現用系回線２０−１と待機系回線３０−１とで接続され、ノード１０−２とノード１０−３は現用系回線２０−２と待機系回線３０−２とで接続され、ノード１０−３とノード１０−４は現用系回線２０−３と待機系回線３０−３とで接続され、ノード１０−４とノード１０−５は現用系回線２０−４と待機系回線３０−４とで接続され、ノード１０−５とノード１０−６は現用系回線２０−５と待機系回線３０−５とで接続され、ノード１０−６とノード１０−１は現用系回線２０−６と待機系回線３０−６とで接続されている。
【００２１】
また、図１において、ノード１０−１には回線４０ａ、４０ｂを介して端末４０が接続されている。なお、ノード１０−１以外のノード、すなわちノード１０−２〜１０−６にもノード１０−１と同様に端末が接続されるが、図１ではこれらの端末の図示を省略している。
【００２２】
図２は、図１に示したノードの１つであるノード１０−１の内部構成を示すブロック図である。
【００２３】
図２において、ノード１０−１は、現用系回線２０−６と待機系回線３０−６との間のインタフェースをとる回線インタフェース部１１と、現用系回線２０−１と待機系回線３０−１との間のインタフェースをとる回線インタフェース部１２と、回線インタフェース部１１、１２との間のスイッチ制御および端末４０との間のスイッチ制御を行うＡＴＭスイッチ部１３と、ＡＴＭスイッチ部１３と信号線１４−１、１４−２、１４−３を介して接続されてＡＴＭスイッチ部１３の制御を行う制御部１４とから構成されている。
【００２４】
ここで、回線インタフェース部１１は、現用系回線２０−６および待機系回線３０−６の回線断等の障害発生を監視し、現用系回線２０−６および待機系回線３０−６に回線断等の障害発生が検出されると、ＡＴＭスイッチ部１３からの信号をこの回線インタフェース部１１内でループバックし、ＡＴＭスイッチ部１３へ戻す。これにより、待機系回線３０−１からの信号は、回線インタフェース部１２、ＡＴＭスイッチ部１３を介して回線インタフェース部１１内でループバックされ、ＡＴＭスイッチ部１３、回線インタフェース部１２を介して現用系回線２０−１へ伝送される。
【００２５】
同様に、回線インタフェース部１２は、現用系回線２０−１および待機系回線３０−１の回線断等の障害発生を監視し、現用系回線２０−１および待機系回線３０−３に回線断等の障害発生が検出されると、ＡＴＭスイッチ部１３からの信号をこの回線インタフェース部１２内でループバックし、ＡＴＭスイッチ部１３へ戻す。これにより、現用系回線２０−６からの信号は、回線インタフェース部１１、ＡＴＭスイッチ部１３を介して回線インタフェース部１２内でループバックされ、ＡＴＭスイッチ部１３、回線インタフェース部１１を介して待機系回線３０−６へ伝送される。
【００２６】
なお、ここで障害とは、すでに述べたように回線の物理的接続状態がなくなった場合だけでなく、同期はずれ等に起因する低レベルの物理的通信を保証する信号の正常性が得られなくなった場合等も含む。
【００２７】
ＡＴＭスイッチ部１３は、ループ上を流れるＡＴＭセルを次のノードに中継したり、端末４０との通信のためのスイッチ設定を行う。
【００２８】
また、ＡＴＭスイッチ部１３は、後述するように、現用系回線２０−１および待機系回線３０−１の障害発生に際して、現用系回線２０−６からの信号を、回線インタフェース部１１を介してＡＴＭスイッチ部１３内でフープバックして回線インタフェース部１１を介して待機系回線３０−６へ伝送するスイッチ制御および現用系回線２０−６および待機系回線３０−６の障害発生に際して、待機系回線３０−１からの信号を、回線インタフェース部１２を介してＡＴＭスイッチ部１３内でフープバックして回線インタフェース部１２を介して現用系回線２０−１へ伝送するスイッチ制御を行う。
【００２９】
制御部１４は、ＡＴＭスイッチ部１３の制御を行って上記ループのスルー設定や端末のための通信パスの設定、ループバック制御等を行う。
【００３０】
なお、図２のおいては、ノード１０−１の詳細構成を示したが、他のノード１０−２〜１０−６も、図２に示したノード１０−１と同様の構成からなる。
【００３１】
ただし、ループ内の特定のノードの制御部１４は、ループ全体の接続情報を管理したり、後述するように必要に応じて特定のノード間のスイッチ接続を行うことにより、ループの通信を管理している。これにより、各ノードの制御部１４間はＡＴＭスイッチ部１３スイッチを経由した通信を行うことができるようになっている。
【００３２】
図３は、図１に示したループ式通信システムにおいて、ノード１０−３とノード１０−４間において回線断が発生し、現用系回線２０−３と待機系回線３０−３がダウンした状態を示している。
【００３３】
この場合、この実施の形態のループ式通信システムでは、この回線断の個所を挟む２つのノード１０−３、１０−４で、物理的なループバック５０、６０が行われる。この物理的なループバックは、回線断を検出する各ノードの回線インタフェース部（図２参照）によって自動的に行われる。
【００３４】
この状態で、ノード１０−５に接続された端末４０−５とノード１０−６に接続された端末４０−６との間の通信を考える。
【００３５】
この場合、端末４０−５から端末４０−６への信号は、ノード１０−５、現用系回線２０−５、ノード１０−６経由で端末４０−６へ伝送される。
【００３６】
また、端末４０−６から端末４０−５への信号は、ノード１０−６、現用系回線２０−６、ノード１０−１、現用系回線２０−１、ノード１０−２、現用系回線２０−３、ノード１０−３、物理的なループバック５０、ノード１０−３、待機系回線３０−２、ノード１０−２、待機系回線３０−１、ノード１０−１、待機系回線３０−６、ノード１０−６、待機系回線３０−５、ノード１０−５、待機系回線３０−４、ノード１０−４、物理的なループバック６０、ノード１０−４、現用系回線２０−４、ノード１０−５経由で端末４０−５へ伝送される。
【００３７】
これにより、ノード１０−３とノード１０−４間において回線断が発生しても、ノード１０−５に接続された端末４０−５とノード１０−６に接続された端末４０−６との間の通信が保証されることになる。
【００３８】
さて、この実施の形態のループ式通信システムにおいては、図３に示すようにノード１０−３およびノード１０−４で物理的なループバック５０、６０がそれぞれ形成された後、ノード１０−３およびノード１０−４のＡＴＭスイッチ部（図２参照）を用いてループバックをそれぞれ形成し、このＡＴＭスイッチ部によるされるループバックに移行するように構成されている。
【００３９】
図４は、図３に示した物理的なループバック５０、６０からＡＴＭスイッチ部によるループバック７０、８０に移行した状態を示す図である。
【００４０】
図４において、この状態においても、ノード１０−３およびノード１０−４における物理的なループバック５０、６０は維持される。
【００４１】
この状態において、ノード１０−５に接続された端末４０−５とノード１０−６に接続された端末４０−６との間の通信を考えると、端末４０−５から端末４０−６への信号は、ノード１０−５、現用系回線２０−５、ノード１０−６経由で端末４０−６へ伝送される。
【００４２】
また、端末４０−６から端末４０−５への信号は、ノード１０−６、現用系回線２０−６、ノード１０−１、現用系回線２０−１、ノード１０−２、現用系回線２０−３、ノード１０−３、ノード１０−３のＡＴＭスイッチ部によるループバック７０、ノード１０−３、待機系回線３０−２、ノード１０−２、待機系回線３０−１、ノード１０−１、待機系回線３０−６、ノード１０−６、待機系回線３０−５、ノード１０−５、待機系回線３０−４、ノード１０−４、ノード１０−４のＡＴＭスイッチ部によるループバック８０、ノード１０−４、現用系回線２０−４、ノード１０−５経由で端末４０−５へ伝送される。
【００４３】
これにより、ノード１０−５に接続された端末４０−５とノード１０−６に接続された端末４０−６との間の通信が保証される。
【００４４】
この状態において、ノード１０−３とノード１０−４間の現用系回線２０−３と待機系回線３０−３の回線断が復旧すると、ノード１０−３および１０−４の回線インタフェース部（図２参照）でこれがそれぞれ検出され、ノード１０−３および１０−４の回線インタフェース部における物理的なループバック５０、６０が解除される。
【００４５】
図５は、ノード１０−３および１０−４の回線インタフェース部によりノード１０−３とノード１０−４間の現用系回線２０−３と待機系回線３０−３の回線断の復旧が検出され、ノード１０−３および１０−４の回線インタフェース部における物理的なループバック５０、６０が解除された状態を示す図である。
【００４６】
図５の状態においても、ノード１０−３および１０−４のＡＴＭスイッチ部によるループバック７０、８０は維持されている。したがって通信の接続関係は図４に示した状態と変わっていない。ノード１０−３とノード１０−４間の現用系回線２０−３および待機系回線３０−３の情報の流れは一応復旧した状態になり、正常なループ接続へ移行している。
【００４７】
この状態において、ノード１０−３とノード１０−４間の現用系回線２０−３および待機系回線３０−３を除く他の通信の確認を行う。
【００４８】
図６は、上記ノード１０−３とノード１０−４間の現用系回線２０−３および待機系回線３０−３を除く他の通信の確認を行う状態を示す図である。
【００４９】
図６においては、各ノードの制御部を用いてノード１０−３とノード１０−４間の現用系回線２０−３および待機系回線３０−３を除く他の通信の確認を行う。
【００５０】
図６においては、ノード１０−１の制御部１４１とノード１０−５の制御部１４５を用いて現用系回線、待機系回線の双方で通信が行えるようにノード１０−１および１０−５のＡＴＭスイッチ部が切り替えられている。
【００５１】
すなわち、図６に示す状態において、ノード１０−１の制御部１４１は、ノード１０−１、待機用回線３０−６、ノード１０−６、待機系回線３０−５、ノード１０−５を経由してノード１０−５の制御部１４５に接続され、ノード１０−５の制御部１４５は、ノード１０−５、現用系回線２０−５、ノード１０−６、現用系回線２０−６、ノード１０−１経由でノード１０−１の制御部１４１に接続される。
【００５２】
また、ノード１０−１の制御部１４１は、現用系回線２０−１、ノード１０−２、現用系回線２０−２、ノード１０−３、ノード１０−３のＡＴＭスイッチ部によるループバック７０、ノード１０−３、待機系回線３０−２、ノード１０−２、待機系回線３０−１、ノード１０−１経由でノード１０−１の制御部１４１に接続される。
【００５３】
また、ノード１０−５の制御部１４５は、ノード１０−５、待機系回線３０−４、ノード１０−４、ノード１０−４のＡＴＭスイッチ部によるループバック８０、ノード１０−４、現用系回線２０−４、ノード１０−５経由でノード１０−５の制御部１４５に接続される。
【００５４】
この状態において、ノード１０−１の制御部１４１およびノード１０−５の制御部１４５を用いた通信を行うことで、現用系回線、待機系回線の双方の通信が成功すれば、回線の障害は上位の通信レベルで復旧していることが確認できる。
【００５５】
この回線の障害が上位の通信レベルで復旧していることを確認した後、初めてノード１０−３および１０−４のＡＴＭスイッチ部によるループバック７０、８０を解除する。
【００５６】
このような構成によると、あるノード間で障害が発生しても、確実にこの障害を復旧することができ、安定した通信が保証される。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、ネットワーク制御機能を有する制御ＡＴＭスイッチを含む複数のＡＴＭスイッチをそれぞれ収容する複数のノードを伝送方向が異なる二重の伝送路によってループ状に接続し、該伝送路上に前記ＡＴＭスイッチ間でパスを設定して通信を行うとともに、障害の発生時には該障害の発生個所を迂回するように上記パスの切り替えを行うループ式通信方法において、前記パスの切り替えは、前記障害の発生した通信路の両端のノードにおいてまず物理的なループバックを行い、その後前記ＡＴＭスイッチによるループバック状態に移行し、前記障害の発生した通信路が復旧した際には、まず前記物理的なループバックを解除し、その後、試験通信による通信路の確認後に前記ＡＴＭスイッチによるループバックを解除するように構成したので、あるノード間で障害が発生しても、確実にこの障害を復旧でき、安定した通信が保証されるループ式通信方法および装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるループ式通信方法および装置を適用して構成したループ式通信システムの一実施の形態を示す概略ブロック図。
【図２】図１に示したループ式通信システムを構成する各ノードの内部構成を示すブロック図。
【図３】図１に示したループ式通信システムで回線断が発生した場合に、回線断が発生した両端ノードで物理的ループバックが行われる状態を示す図。
【図４】図３に示した物理的ループバックが行われたの値に回線断が発生した両端ノードでＡＴＭスイッチを用いたループバックが行われる状態を示す図。
【図５】図４に示したＡＴＭスイッチを用いたループバックが行われた後に、回線断の復旧が行われ図３に示した物理的ループバックが解除された状態を示す図。
【図６】図５に示した回線断の復旧が行われた後、各ノード間で復旧の確認が行われる状態を示す図。
【符号の説明】
１０−１〜１０−６ノード
２０−１〜２０−６現用系回線
３０−１〜３０−６待機系回線
４０、４０−５、４０−６端末
１１、１２回線インタフェース部
１３ＡＴＭスイッチ部
１４、１４１、１４５制御部
５０、６０物理的なループバック
７０、８０ＡＴＭスイッチ部によるループバック

Claims

ネットワーク制御機能を有する制御ＡＴＭスイッチを含む複数のＡＴＭスイッチをそれぞれ収容する複数のノードを伝送方向が異なる二重の伝送路によってループ状に接続し、該伝送路上に前記ＡＴＭスイッチ間でパスを設定して通信を行うとともに、障害の発生時には該障害の発生個所を迂回するように上記パスの切り替えを行うループ式通信方法において、
前記パスの切り替えは、前記障害の発生した通信路の両端のノードにおいてまず物理的なループバックを行い、その後前記ＡＴＭスイッチによるループバック状態に移行し、
前記障害の発生した通信路が復旧した際には、まず前記物理的なループバックを解除し、その後、試験通信による通信路の確認後に前記ＡＴＭスイッチによるループバックを解除する
ことを特徴とするループ式通信方法。
ネットワーク制御機能を有する制御ＡＴＭスイッチを含む複数のＡＴＭスイッチをそれぞれ収容する複数のノードを伝送方向が異なる二重の伝送路によってループ状に接続し、該伝送路上に前記ＡＴＭスイッチ間でパスを設定して通信を行うとともに、障害の発生時には該障害の発生個所を迂回するように上記パスの切り替えを行うループ式通信装置において、
前記ノードは、
前記障害の発生に際して該障害の発生した通信路の両端のノードで物理的なループバックを行う第１のフィードバック手段と、
前記第１のフィードバック手段による物理的なループバックが行われた後前記ＡＴＭスイッチをループバック状態に制御する第２のフィードバック手段と、
を具備することを特徴とするループ式通信装置。
前記第１のフィードバック手段は、
前記障害の発生した通信路の復旧に際して前記物理的なループバックを解除する手段を有し、
前記第２のフィードバック手段は、
前記物理的なループバックが解除された後、試験通信による通信路の確認を行い、その後前記ＡＴＭスイッチによるループバックを解除する手段を有する
ことを特徴とする請求項２記載のループ式通信装置。