JP4247763B2 - チャネルおよびデータリンクの自動回復 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の交換ノードを持つ電気通信交換システム、より詳細には、故障した電気通信リンクのアクティブなチャネルを、別の電気通信リンクの空いたチャネルに自動的に移し（切り替え）、回復することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内蔵プログラムによって制御される方式の複数の交換ノードを含む従来の技術による電気通信交換システムにおいては、二つの交換ノードを複数の通信リンクによって相互接続する場合、これら通信リンクを、あるシグナリングチャネルを共有する、共通のグループに形成することが知られている。例えば、ＩＳＤＮ ＰＲＩリンクの場合は、非設備（ノンファシリティ）アクセスサービス（ＮＦＡＳ）グループに形成される。複数のＰＲＩリンクから成る、あるＮＦＡＳグループ内においては、これらの内の二つのＰＲＩリンクを除く、全てのＰＲＩリンク内において、Ｄチャネル（これは通常シグナリングのために使用される）は、追加のＢ（ベアラ、bearer）チャネルとして使用される。そして、残りの２つのＰＲＩリンクにおいては、１つのＤチャネルは、主Ｄチャネルとして指定され、第二の残りのＰＲＩリンクのＤチャネルは、副Ｄチャネルとして指定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＣＩＴＴ仕様によると、主Ｄチャネルが失われた場合、これら二つの交換ノードは、シグナリングのために、副Ｄチャネルを利用する。さらにＣＣＩＴＴ仕様によると、ＰＲＩリンクが失われた場合は、故障したＰＲＩリンクのＢチャネル上の呼を、これらを、そのＮＦＡＳグループ内の他のＰＲＩリンクのＢチャネルに移すことによって、維持する試みは、なされない。このために、そのＮＦＡＳグループ内に、これら呼を継続するための空いた容量があるのにもかかわらず、呼は、失われることとなる。
【０００４】
主リンクが消勢になるさまざまな理由が存在する。第一に、主ＰＲＩリンクが、有線リンクであり、これが偶発的に切断される場合が考えられる。第二に、米国特許第５，３９０，２４２号において開示されるような高度に分散されたシステムにおいては、交換ノードを相互接続するためのＰＲＩリンクを追加したり、除去したりすることが必要となる。現時点においては、呼を切断したくない場合は、そのＮＦＡＳグループを構成する任意のリンクの上で呼の通信がなくなるまで待つことが必要とされる。これは、通常、各リンクがサービスから外されていることを示すことによって行なわれる。一般的には、これには、現場の要員が、システム上にあまりアクティブな呼が存在しない早朝に作業することを要求する。
【０００５】
有線のＰＲＩリンクに加えて、他のリンク、例えば、無線リンクが使用される場合も考えられる。無線リンクの場合は、無線リンクの中断（妨害）が発生し、この結果、そのＮＦＡＳグループの一つあるいは複数のリンクが失われることが有り得る。
【０００６】
故障したリンクのＢチャネル上の呼を単に脱落させる現在の手続きを使用する従来の技術には、問題が存在することが明らかである。上の段落において述べられたように、常規的な原理では、このような故障が、発生し得る様々な状況が存在し、日常的に呼が失なわれることは、望ましいことではない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の問題の解決および技術上の進歩が本発明の装置および方法によって達成される。本発明によると、電気通信交換システムは、複数の交換ノードを持つが、この各交換ノードは、複数の通信リンクから成る、あるグループ内の、ある通信リンクが故障した場合、これに応答して、アクティブな呼を、故障した通信リンクのチャネルから通信リンクのそのグループ内の、他の通信リンクの空いたチャネル上に移す。一方、通信リンクが故障した時点で、通信リンクのそのグループ内に、空いたチャネルが存在しない場合は、そのアクティブな呼が放棄される前に、あるチャネルが空くまで、あるいは、通信リンクのそのグループに新たな通信リンクが加えられるまで、所定の時間だけ待つ。長所として、アクティブな呼の、空いたチャネルへの、切り替えは、速やかに起こり、呼の瞬間的な中断のみが起こる。通信リンクのグループは、好ましくは、ＩＳＤＮ ＢＲＩ通信リンクとＩＳＤＮ ＰＲＩ通信リンクとの組合せから構成される非設備（ノンファシリティ）アクセスサービス（ＮＦＡＳ）グループとされる。呼は、音声呼であっても、ビデオ呼であっても、あるいは、データ呼であってもよい。
【０００８】
本発明のその他及び更なる特徴は、以下の説明を付録の図面を参照しながら読むことによって明らかになるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１には、複数の交換ノード１０１、１０２、１０３を持つ電気通信交換システムが示される。好ましくは、図１の交換ノードは、統合されたシステムとして機能し、例えば、AT&T Definity（登録商標）Generic 2通信システムの単一あるいはこれらの網によって提供されるような電気通信サービスを提供する。これらの交換ノードは、図示されるように、複数の通信リンクから成るグループ、によって相互接続されるが、この通信リンクのグループは、好ましくは、ＰＲＩリンクの、ＮＦＡＳグループとされる。ただし、ＮＦＡＳグループは、ＢＲＩリンクとＰＲＩリンクの組合せであってもよい。各ＮＦＡＳグループは、複数のＰＲＩリンクを含み、例えば、ＮＦＡＳグループ１０４は、ＰＲＩリンク１０９〜１１２を含む。図１の交換ノードは、ノード階層に配列され、交換ノード１０１は、このノード階層の最高位の交換ノードである。ノード階層の初期化、および、ダイアリング計画の初期化の遂行の方法については、米国特許第５，３８６，４６６号に開示されているために、詳細についてはこれを参照されたい。
【００１０】
ＮＦＡＳグループ１０４内の各ＰＲＩリンクは、２４個のチャネルを含む。あるＰＲＩリンクが自身によって利用される場合は、ＰＲＩリンクのこれら２４個のチャネルは、以下のように指定される：つまり、チャネル２４は、シグナリングチャネル／Ｄチャネルとして指定され、交換ノードによって交換されるＩＳＤＮメッセージを扱うために利用される。加えてＤチャネルの他の論理リンクは、データ呼を設定するために利用される。残りの２３個のチャネルは、Ｂチャネルとして指定され、音声あるいはデータ情報のために利用される。あるＮＦＡＳグループ内において、ＰＲＩリンクの一つ、例えば、ＰＲＩリンク１０９は、主Ｄチャネルを運ぶために指定され、第二のＰＲＩリンク、例えば、ＰＲＩリンク１１２は、副Ｄチャネルを運ぶように指定される。これら主ＰＲＩリンクおよび副ＰＲＩリンク内の両方において、これら２４個のチャネルの一つは、Ｄチャネルとして指定され、残りの２３個のチャネルは、音声あるいはデータ情報通信のために利用される。残りのＰＲＩリンク、例えば、ＮＦＡＳグループ１０４のＰＲＩリンク１１１は、２４個の全てのチャネルを、音声およびデータ情報の通信のために利用する。
【００１１】
ＩＳＤＮ仕様である従来の技術によると、ＰＲＩリンク１１１が故障した場合、交換ノード１０１と１０２は、ＰＲＩリンク１１１のＢチャネル上で通信されていたアクティブな呼を、放棄する。本発明によると、交換ノード１０１と１０２は、故障したＰＲＩリンク１１１のＢチャネル上のアクティブな呼を、リンク１０９および１１２上の空いたＢチャネルに移す（切り替える、乗り換える）。この切り替えは、交換ノード１０１と１０２の両方の内部に存在する低位のソフトウエア層で、極短時間内で行なわれ、結果として、アクティブな呼は、ＰＲＩリンク１０９および１１２の空いたＢチャネルへの切り替えの最中の短時間内においてのみ中断される。
【００１２】
図２には、図１の交換ノードのソフトウエアアーキテクチャが示される。このアーキテクチャは、従来のＯＳＩモデルに基づくが、ＩＳＤＮプロトコルを実現するために、修正されたものである。本発明を組み込むために、このモデルに対して、さらなる修正が加えられる。ソフトウエア層２０５〜２０９については、米国特許第５，３８６，４６６号において開示されている。
【００１３】
物理層２０１の主な機能は、物理リンクを終端することにある。より詳細には、物理層２０１は、物理チャネルを維持する役割、および、この上の物理サブチャネルを制御する役割を持つ。物理層２０１は、ソフトウエア部分と物理インタフェースを含む。さらに、物理層２０１のソフトウエア部分は、ＰＲＩおよびＢＲＩ情報を通信する物理リンクがそれに終端する物理インタフェースを直接に制御する役割を持つ。物理層２０１は、リンク層２１２に、リンク層２１２によって制御が可能な構成要素として、物理サブチャネルおよび物理チャネルを与える。物理層２０１は物理リンクを終端するために、物理層２０１は、あるＮＦＡＳグループの主ＰＲＩリンクのＤチャネルがいつ故障したかを、そのＤチャネルのチャネル上のフレーミングの損失から決定する（知る）ことができる。
【００１４】
リンク層２１２の主な機能は、物理チャネル上を伝送されている情報が、無傷で、正しい順番にて、回復されることを確保することにある。これは、パケット化されたデータを通信している所与の物理チャネルあるいは物理サブチャネル上に、通常論理チャネルと呼ばれる複数の通信経路を設定することを可能にする（通常、物理パケット層と呼ばれる）別のプロトコル層を用いることによって達成される。これら論理リンクは、リンク層２１２と物理層２０１との間で通信されているデータを識別および処理するために使用される。ISDN Q.921においては、このプロトコルとして、ＬＡＰＤパケットプロトコルが使用される。さらに、リンク層２１２は、上位のソフトウエア層が物理層２０１を理論的な方法にて制御することを可能にする。リンク層２１２は、ソフトウエアプロトコルの第一の層を使用する。
【００１５】
図２に示されるように、リンク層２１２は、リンクインタフェース２０２とリンクマネジメント２０３に分割される。この分割の理由については後に述べられるが、この時点において、ＩＳＤＮ信号のＤチャネルを通じての通信について多くの知識を持たない読者のために、Ｄチャネルを通じてのＩＳＤＮ信号の通信について説明しておくことは、助けになると考える。リンク層２１２の所には、Ｄチャネル上に複数の論理リンクが設定される。これら複数の論理リンクの一つのみがＩＳＤＮ制御信号を通信し、この論理リンクは、論理Ｄチャネル（ＬＤＣ）と呼ばれる。このＬＤＣは、論理Ｄチャネル番号（ＬＤＣＮ）によって識別される。
【００１６】
リンクインタフェース２０２は、論理リンクの設定を含めて、リンク層２１２によって遂行される機能の大部分を行なう。リンクマネジメント２０３は、上位のソフトウエア層のために様々なリンクインタフェースを識別する。さらに、リンクマネジメント２０３は、論理リンクと上位のソフトウエア層との間で情報を通信する。これに加えて、リンクマネジメント２０３は、物理層２０１から送られてくる、主Ｄチャネルがフレーミングを失ったことを示す信号に応答して、あるＮＦＡＳグループの副ＰＲＩリンクのＤチャネルへの切り替えを行なう。
【００１７】
ネットワーク層２０４は、ＬＤＣ上に通信されている情報を処理し、ISDN Q.931プロトコルを終端する。こうして、この層は、システム資源の利用を、交換ノードの外側の呼の終端あるいは発信との関連で協議する役割を持つことができる。ネットワーク層２０４は、インタフェース上への、その上に呼が受信あるいは設定される、チャネルの割当てを制御する。加えて、ネットワーク層２０４は、あるＮＦＡＳグループの主Ｄチャネルと副Ｄチャネルを決定する。例えば、交換ノード１０２が交換ノード１０１からＰＲＩリンク１０９のＤチャネルを介して呼設定メッセージを受信した場合、交換ノード１０２のネットワーク層２０４は、例えば、ＰＲＩリンク１１１上に、Ｂチャネルの割当てを得るためにその同等層（交換ノード１０１内の対応するネットワーク層２０４）と、協議する。この協議は、ＰＲＩリンク１０９（このリンクがＮＦＡＳグループ１０４の主ＰＲＩリンクであるものと想定する）のＤチャネル上に設定されたＬＤＣを介して標準のISDN Q.931メッセージを使用して遂行される。ネットワーク層２０４が呼の設定との関連でどのように機能するかその方法の詳細については、米国特許第５，３８６，４６６号において開示されている。
【００１８】
図３には、ブロック図の形式にて、交換ノード１０１内に実現される図２のソフトウエアアーキテクチャが示される。ソフトウエア層２０３〜２０９は、交換ノード１０１のメインプロセッサであるノードプロセッサ３０１上に実現される。より詳細には、上から、リンク層のリンクマネジメント部分までのソフトウエア層は、ノードプロセッサ３０１内において、３１６〜３１０として示されるソフトウエア層によって実現される。リンク層のリンクインタフェース部分については、プロセッサ３０１内の、ローカルエンジェル３０２として示されるソフトウエアモジュールノードによって実現される。
【００１９】
物理層は、ハードウエアとソフトウエアによって共同で実現される。より詳細には、交換ノード１０２に対する物理層のハードウエア部分は、インタフェース３０４〜３０７によって実現される。物理層のソフトウエア部分については、ローカルエンジェル３０２によって遂行される。
【００２０】
次に、前の例について詳細に説明する。ＰＲＩリンク１１１が故障すると、この故障は、交換ノード１０１および１０２の両方の物理層によって検出される。物理層は、これを、両方の交換ノードのリンク層に報告する。リンク層は、ＰＲＩリンク１１１の損失に応答して、これらのネットワーク層のインタフェースマネージャに、チャネルが失われたことを報告するMPH_DEACTIVATE指標を送る。この指標は、アクティブなチャネルが失われる度に送られる。ネットワーク交換ノードであるとみなされる交換ノード内のネットワーク層のインタフェースマネージャのみがこの指標に応答する。この例においては、ネットワーク交換ノードは、交換ノード１０１であるものと想定される。ネットワーク交換ノードの意味の詳細に関しては、上で参照された米国特許に述べられている。次に、交換ノード１０１内のネットワーク層３１１が、ＮＦＡＳグループ１０４の主Ｄチャネルを通じて、交換ノード１０２内のネットワーク層２０４と、通信を開始し、失われたことが報告された各チャネルを、ＰＲＩリンク１０９およびＰＲＩリンク１１２内の空いたチャネルに移す。ネットワークインタフェースマネージャは、各ＰＲＩリンク内のアクティブなリンクとアクティブでないリンクを定義するテーブルへのアクセスを持つ。ネットワーク層３１１は、また、図３のローカルエンジェル３０２に向けて、コマンドを送る。すると、このコマンドに応答して、ローカルエンジェル３０２は、ネットワーク３０３に対して、新たなＢチャネルから切り替え中の各呼に対する呼の後半に向けての内部経路を設定するように指令する。
【００２１】
ＰＲＩリンク１１１が故障したときに、空いたＢチャネルが存在しない場合は、アクティブな呼を他のＢチャネルに移することはできない。このために、所定の時間切れ期間の後に、交換ノード１０１と交換ノード１０２内のネットワーク層は、これら呼を脱落させる。ただし、新たなＰＲＩリンクが時間切れ期間が満了する前にアクティブになった場合は、交換ノード１０１内のネットワーク層３１１は、リンクマネージャ層３１０からのL3_DL 設定指標に応答して、故障したＰＲＩリンク１１１からのアクティブな呼の切り替えを開始する。このL3_DL 設定指標は、新たなＰＲＩリンクがアクティブになったときに生成される。この指標は、回復試み指標である。
【００２２】
図４には、リンクマネジメント層から、アクティブなチャネルが失われたことを示す指標が受信されたときに、ネットワーク層によって遂行されるステップが示される。ブロック４０１において、このプロセスが、MPH_DEACTIVATEの受信によって開始される。判定ブロック４０２において、それにアクティブなチャネルが接続されていた宛先に向うＮＦＡＳグループが存在するか否か決定される。答えが否定である場合は、制御はブロック４０７に渡され、プロセスは終端される。一方、答えが肯定である場合は、判定ブロック４０３において、そのＮＦＡＳグループ内に空いたチャネルが存在するか否か決定される。答えが否定である場合は、制御は、ブロック４０７に渡される。
【００２３】
判定ブロック４０３に戻り、答えが肯定である場合、つまり、そのＮＦＡＳグループ内に空いたチャネルが存在する場合は、制御は、ブロック４０６に渡され、ここで、故障したアクティブなチャネルが、そのＮＦＡＳグループの空いたチャネルに移される。ブロック４０６の実行の後に、制御は、ブロック４０７に渡される。
【００２４】
図５には、新たなリンクが宛先に向けて設定されたという知らせを受けた場合のネットワーク層によって遂行されるステップが示される。このプロセスは、L3_DL設定指標の受信によって開始される。この指標を受信すると、判定ブロック５０２において、宛先に向うＮＦＡＳグループが既に存在するか否か決定される。答えが否定である場合は、制御は、判定ブロック５０８に渡され、ここで、宛先に向う単一のチャネルが存在するか否か決定される。判定ブロック５０８における答えが否定である場合は、制御は、ブロック５１１に渡され、リンクの初期化は、通常通りに扱われる。ブロック５１１の実行の後に、制御は、ブロック５０４に渡される。ブロック５０４、５０６および５０７によって遂行される動作については、後の段落において説明される。判定ブロック５０８における答えが肯定である場合は、ブロック５０９においてＮＦＡＳグループが生成された後に、制御は、ブロック５０４に渡される。
【００２５】
判定ブロック５０２に戻り、宛先に向うＮＦＡＳグループが既に存在する場合は、制御は、ブロック５０３に渡され、ここで、新たなリンクが、設定されたＮＦＡＳグループに加えられ、制御は、その後、判定ブロック５０４に渡される。判定ブロック５０４において、まだ時間切れしていない故障リンクからの任意のアクティブなチャネルが存在するか否か決定される。判定ブロック５０４における答えが否定である場合は、制御は、ブロック５０７に渡され、プロセスは、終端される。判定ブロック５０４における答えが肯定である場合は、制御が、ブロック５０７に渡される前に、ブロック５０６において、故障グループからの各アクティブなチャネルが、そのＮＦＡＳグループの空いたチャネルに移される。現在、このＮＦＡＳグループ内には、宛先に向けて新たに設定されたリンクの空いたチャネルに由来する空いたチャネルが存在する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概念を具現する電気通信交換システムをブロック図形式にて示す図である。
【図２】本発明によるソフトウエアアーキテクチャを示す図である。
【図３】図１の電気交換システムの交換ノードをより詳細にブロック図形式にて示す図である。
【図４】アクティブなチャネルが故障したことを示す指標が受信されたときに遂行される動作の詳細を流れ図にて示す図である。
【図５】リンクが設定されたことを示す指標が受信されたときに遂行される動作の詳細を流れ図にて示す図である。
【符号の説明】
１０１、１０２、１０３ 交換ノード
１０４、１０６、１０７ ＮＦＡＳグループ
１０９、１１１、１１２ ＰＲＩリンク
２０１ 物理層
２０２ リンクインタフェース
２０３ リンクマネジメント
２０４ ネットワーク層
２１２ リンク層
３０１ ノードプロセッサ
３０２ ローカルエンジェル
３１０ リンクマネジメント層
３１１ ネットワーク層
３１６〜３１０ ソフトウエア層
３０４〜３０７ インタフェース

Claims (6)

1. 電気通信交換システムの２つの交換ノードを相互接続する通信リンクのグループ内でアクティブな呼を維持するための方法であって、
   該通信リンクのグループにおける、アクティブチャンネルを有する１つの通信リンクの故障を検出するステップと、
   該１つの通信リンク上の、個々の呼を有する各アクティブチャンネルの個々の損失を指示するステップと、
   該通信リンクのグループ内の空のチャンネルを決定するステップと、
   損なわれたアクティブチャンネル上の各呼について、各呼が予め決められた時間切れ期間を個々に越えてしまっているかどうかを決定するステップと、
   該損なわれたアクティブチャンネル上の各呼が該予め決められた時間切れ期間を越えていないと決定された際にのみ、該損なわれたアクティブチャンネルの各呼を該通信リンクのグループ内の空きのチャンネルに転送するステップと、を含むことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   該交換ノードの各々が、階層構造に配列されている複数のソフトウェア層を実行し、および該故障を検出するステップ、該空きのチャンネルを決定するステップ、および該アクティブチャンネルの各々を転送するステップが、該複数のソフトウェア層のうちの下位のソフトウェア層により遂行されるものである方法。
3. 請求項１に記載の方法において、
   該通信リンクのグループが、ＩＳＤＮ ＲＲＩリンク、又はＩＳＤＮ ＢＲＩリンクから成る非設備サービスグループである方法。
4. 通信リンクのグループにより相互接続された２つの交換ノードを含む電気通信交換システムであって、各交換ノードは、
   該通信リンクのグループ中の、アクティブチャンネルを有する１つの通信リンクの故障を検出する手段と、
   該１つの通信リンク上の、個々の呼を有する各アクティブチャンネルの個々の損失を指示するための手段と、
   該通信リンクのグループ内の空きのチャンネルを決定する手段と、
   該損なわれたアクティブチャンネル上の各呼について、各々が予め決められた時間切れ期間を個々に越えてしまっているかどうかを決定する手段と、
   該損なわれたアクティブチャンネル上の各呼の該予め決められた時間切れ期間を越えてないと決定された際にのみ、該損なわれたアクティブチャンネルの各呼を該通信リンクのグループの空きのチャンネルに転送する手段と、を備えることを特徴とする電気通信交換システム。
5. 請求項４に記載の電気通信交換システムにおいて、
   該交換ノードの各々が、階層構造に配列されている複数のソフトウェア層を実行し、および該故障を検出する手段、該空きのチャンネルを決定する手段、および該アクティブチャンネルの各々を転送する手段が、該複数のソフトウェア層のうちの下位のソフトウェア層により遂行されるものである電気通信交換システム。
6. 請求項４に記載の電気通信交換システムにおいて、
   該通信リンクのグループが、ＩＳＤＮ ＲＲＩリンク、又はＩＳＤＮ ＢＲＩリンクから成る非設備サービスグループである電気通信交換システム。

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