JP5485240B2

JP5485240B2 - 無瞬断装置切替システムおよび無瞬断装置切替方法

Info

Publication number: JP5485240B2
Application number: JP2011202984A
Authority: JP
Inventors: 秀徳岩下; 克俊行田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2031-09-16
Also published as: JP2013066022A

Description

本発明は、時刻同期がとれたネットワークにおいて無瞬断で通信装置を切り替える無瞬断装置切替システムおよび無瞬断装置切替方法に関する。

特許文献１には、ＳＴＭ信号を収容する通信装置において無瞬断切替を行う場合に、両系の遅延差（位相差）を揃えることにより無瞬断で切り替える技術がある。例えば、現用系と予備系の伝送路距離差に起因する位相差を測定し、その位相差を電気メモリで吸収し、位相差が零になったことを確認して切り替え操作を行う。

また、特許文献２では、パケットにシーケンス番号を付与し、シーケンス番号によりパケットの正常性、順序性を確認して無瞬断で切り替える技術がある。

特許第３２３３３３２号特許第４０７４２６８号

従来の無瞬断装置切替方式では、３以上の通信装置からなるネットワークの中間の通信装置を更改する際に瞬断が発生することがある。瞬断が発生する原理について、図４〜図６を参照して説明する。

図４は、装置更改前の状態を示す。無瞬断切替区間は、通信装置ＮＥ(A) 〜通信装置ＮＥ(B) 、通信装置ＮＥ(B) 〜通信装置ＮＥ(C) である。ここでは、通信装置ＮＥ(B) を通信装置ＮＥ(B)'に置き換える場合について説明する。無瞬断切替を行う０系ルートと１系ルートで距離差があり、図では０系ルートを長ルート、１系ルートを短ルートとした。信号の流れは通信装置ＮＥ(C) から通信装置ＮＥ(A) の方向とする。

図５は、１系ルートを通信装置ＮＥ(B)'に移行した状態を示す。１系ルートを通信装置ＮＥ(B) から通信装置ＮＥ(B)'に接続する際、１系が信号断となるため、通信装置ＮＥ(A) ，ＮＥ(B) ，ＮＥ(C) の無瞬断切替処理部は０系の長ルート側を選択する。１系ルートを通信装置ＮＥ(B)'に接続すると信号が流れだすが、通信装置ＮＥ(B)'には０系の信号が入力されていないため、通信装置ＮＥ(B)'では遅延差調整ができず、短ルートに遅延を付加せずに通信装置ＮＥ(A) に出力する。すると、通信装置ＮＥ(A) では、切り替え前は通信装置ＮＥ(B) で遅延差調整をしていた１系の信号が、切り替え後に通信装置ＮＥ(B)'で遅延差調整されずに入力されるため、０系の信号との間で当初の距離差以上の遅延差が発生し、吸収できなくなり遅延差再調整が必要になる。この遅延差再調整の際に、主信号が瞬断してしまう。

図６は、１系，０系ルートを通信装置ＮＥ(B)'に移行した状態を示す。この時、通信装置ＮＥ(B)'では長ルート側の情報はないため、０系の信号を入力すると通信装置ＮＥ(B)'が１系ルートと０系ルートの距離差を認識し、遅延差調整を開始する。その際に、主信号が瞬断してしまう。このように、現状の無瞬断切替では、中間の通信装置を更改する際に主信号の瞬断が避けられなかった。

本発明は、３以上の通信装置からなるネットワークの中間の通信装置を更改する場合でも瞬断の発生を回避することができる無瞬断装置切替システムおよび無瞬断装置切替方法を提供することを目的とする。

第１の発明は、二重化された伝送経路を介して接続された３以上の通信装置の中間の通信装置の更改を無瞬断で行う無瞬断装置切替システムにおいて、時計装置から絶対時刻情報を伝送経路の主信号を介して、または別経路で各通信装置に供給し、各通信装置の時刻同期をとる手段と、中間の通信装置の上流の通信装置からパケット出力時刻を付与したパケットを送信する手段と、中間の通信装置で二重化された伝送経路の長ルートの伝送経路を介して伝送されたパケットの到着時刻と、当該パケットに付与されたパケット出力時刻との差から、当該中間の通信装置におけるパケット出力タイミングを計算し、当該パケット出力タイミングを中間の通信装置から上流の通信装置に通知する手段と、上流の通信装置から中間の通信装置および更改する通信装置にパケット出力タイミングの情報を通知する手段とを備え、中間の通信装置および更改する通信装置でパケット出力タイミングの情報を保持したまま切替を行う。

第１の発明の無瞬断装置切替システムにおいて、パケット出力タイミングの情報を通知する手段は、主信号パケットにパケット出力タイミングの情報を付加するか、または別パケットで定期的に通知する構成である。

第１の発明の無瞬断装置切替システムにおいて、通信装置間を接続する二重化された伝送経路は、２本の伝送路を通信装置間で直結する構成、または２経路の転送／伝送装置網を介して通信装置間を接続する構成である。

第２の発明は、二重化された伝送経路を介して接続された３以上の通信装置の中間の通信装置の更改を無瞬断で行う無瞬断装置切替方法において、時計装置から絶対時刻情報を伝送経路の主信号を介して、または別経路で各通信装置に供給し、各通信装置の時刻同期をとるステップと、中間の通信装置の上流の通信装置からパケット出力時刻を付与したパケットを送信するステップと、中間の通信装置で二重化された伝送経路の長ルートの伝送経路を介して伝送されたパケットの到着時刻と、当該パケットに付与されたパケット出力時刻との差から、当該中間の通信装置におけるパケット出力タイミングを計算し、当該パケット出力タイミングを中間の通信装置から上流の通信装置に通知するステップと、上流の通信装置から中間の通信装置および更改する通信装置にパケット出力タイミングの情報を通知するステップとを有し、中間の通信装置および更改する通信装置でパケット出力タイミングの情報を保持したまま切替を行う。

第２の発明の無瞬断装置切替方法において、パケット出力タイミングの情報を通知するステップは、主信号パケットにパケット出力タイミングの情報を付加するか、または別パケットで定期的に通知する。

本発明は、通信装置更改過程の一方の通信装置に０系または１系の信号が入力されなくなっても、二重化された伝送経路の距離差をパケット出力タイミングの情報をもとに吸収することができる。これにより、当該中間の通信装置やその下流の通信装置において、距離差再調整が不要となり、装置更改に伴う瞬断の発生を回避することができる。

時刻同期がとれたネットワークの構成例および時刻同期手順を示す図である。本発明による無瞬断装置切替処理手順を説明する図である。本発明の無瞬断装置切替システムの構成例を示す図である。装置更改前の状態を示す図である。１系ルートを通信装置ＮＥ(B)'に移行した状態を示す図である。１系，０系ルートを通信装置ＮＥ(B)'に移行した状態を示す図である。

本発明は、時刻同期がとれたネットワークにおいて、時刻情報を利用し、無瞬断で通信装置の更改を実現する。

図１は、時刻同期がとれたネットワークの構成例および時刻同期手順を示す。
図１において、時刻同期がとれたネットワークは、二重化された０系（長ルート）および１系（短ルート）を介して接続された通信装置ＮＥ(A) 、通信装置ＮＥ(B) 、通信装置ＮＥ(C) に、時計装置から絶対時刻情報が別経路を介してそれぞれ供給されるか、あるいは主信号を介して供給される構成である。

信号出力側である通信装置ＮＥ(C) より主信号パケットにパケット出力時刻を付与し、通信装置ＮＥ(B) へパケットを出力する（Ｓ１）。通信装置ＮＥ(B) では、両系からパケットが到着するが、０系（長ルート）側の到着時刻からパケット出力時刻を引いたパケット出力タイミングを計算する（Ｓ２）。このパケット出力時刻とパケット出力タイミングより、主信号パケットの読出し時刻を計算することが可能となる。パケット出力タイミングは、主信号パケットとは別パケットにて通信装置ＮＥ(B) から通信装置ＮＥ(C) へ通知する（Ｓ３）。そして、通信装置ＮＥ(C) ではパケット出力タイミング情報を主信号パケットに付加し、通信装置ＮＥ(B) へ通知する。あるいは、パケット出力タイミング情報は主信号パケットは別パケットとして定期的に通信装置ＮＥ(B) へ通知する。本発明における通信装置ＮＥ(B) は、このパケット出力タイミング情報によって無瞬断装置切替を実施する。無瞬断で通信装置が切替できる仕組みについて、図２を参照して説明する。

図２(1) に示す移行前は、通信装置ＮＥ(B) が両系の信号に付与されたパケット出力タイミング情報を元に距離差を吸収している状態である。

図２(2) に示す移行中は、通信装置ＮＥ(B) の１系を通信装置ＮＥ(B)'に接続した状態である。この時、通信装置ＮＥ(B)'も移行前と同じパケット出力タイミング情報を元に距離差を吸収するため、通信装置ＮＥ(B) の０系と通信装置ＮＥ(B)'の１系のパケット読み出し時刻は一致した状態（位相が揃っている）である。そのため、図５に示すような通信装置ＮＥ(A) での距離差再調整が不要となり、瞬断は発生しない。

図２(3) に示す移行完了は、通信装置ＮＥ(B) の０系を通信装置ＮＥ(B)'の０系に接続した状態であり、装置切替が完了した状態である。この状態の時も、０系のパケット出力タイミング情報を用いてパケットを読み出しているため、０系と１系のパケット読出し時刻は一致した状態（位相が揃っている）である。そのため、図６に示すような通信装置ＮＥ(B)'における距離差再調整が不要となり、瞬断は発生しない。

図３は、本発明の無瞬断装置切替システムの構成例を示す。
図３(1) は、本発明の無瞬断装置切替機能付き通信装置ＮＥ(A) ，ＮＥ(B) ，ＮＥ(C) が光ファイバ直結で接続された構成例である。

図３(2) は、本発明の無瞬断装置切替機能付きの通信装置ＮＥ(B) ，ＮＥ(C) が、２経路を有する転送／伝送装置網を介して接続された構成例を示す。図３(3) は、本発明の無瞬断装置切替機能付き通信装置ＮＥ(B) ，ＮＥ(C) と、無瞬断装置切替機能付きの通信装置ＮＥ(A) ，ＮＥ(B) が、それぞれ２経路を有する転送／伝送装置網を介して接続された構成例を示す。本構成例のように、本発明の無瞬断装置切替機能付きの各通信装置には絶対時刻情報が供給されており、また通信装置間でパケット出力タイミング情報のやり取りが行われていることにより、切替対象となる通信装置間で様々な転送／伝送装置網を介する構成においても、当該パケット出力タイミング情報を用いて無瞬断切替が可能となる。

ＮＥ(A) ，ＮＥ(B) ，ＮＥ(C) 通信装置

Claims

二重化された伝送経路を介して接続された３以上の通信装置の中間の通信装置の更改を無瞬断で行う無瞬断装置切替システムにおいて、
時計装置から絶対時刻情報を前記伝送経路の主信号を介して、または別経路で前記各通信装置に供給し、前記各通信装置の時刻同期をとる手段と、
前記中間の通信装置の上流の通信装置からパケット出力時刻を付与したパケットを送信する手段と、
前記中間の通信装置で前記二重化された伝送経路の長ルートの伝送経路を介して伝送された前記パケットの到着時刻と、当該パケットに付与された前記パケット出力時刻との差から、当該中間の通信装置におけるパケット出力タイミングを計算し、当該パケット出力タイミングを前記中間の通信装置から前記上流の通信装置に通知する手段と、
前記上流の通信装置から前記中間の通信装置および更改する通信装置に前記パケット出力タイミングの情報を通知する手段と
を備え、前記中間の通信装置および前記更改する通信装置で前記パケット出力タイミングの情報を保持したまま切替を行う
ことを特徴とする無瞬断装置切替システム。
請求項１に記載の無瞬断装置切替システムにおいて、
前記パケット出力タイミングの情報を通知する手段は、主信号パケットに前記パケット出力タイミングの情報を付加するか、または別パケットで定期的に通知する構成である
ことを特徴とする無瞬断装置切替システム。
請求項１に記載の無瞬断装置切替システムにおいて、
前記通信装置間を接続する二重化された伝送経路は、２本の伝送路を前記通信装置間で直結する構成、または２経路の転送／伝送装置網を介して前記通信装置間を接続する構成である
ことを特徴とする無瞬断装置切替システム。
二重化された伝送経路を介して接続された３以上の通信装置の中間の通信装置の更改を無瞬断で行う無瞬断装置切替方法において、
時計装置から絶対時刻情報を前記伝送経路の主信号を介して、または別経路で前記各通信装置に供給し、前記各通信装置の時刻同期をとるステップと、
前記中間の通信装置の上流の通信装置からパケット出力時刻を付与したパケットを送信するステップと、
前記中間の通信装置で前記二重化された伝送経路の長ルートの伝送経路を介して伝送された前記パケットの到着時刻と、当該パケットに付与された前記パケット出力時刻との差から、当該中間の通信装置におけるパケット出力タイミングを計算し、当該パケット出力タイミングを前記中間の通信装置から前記上流の通信装置に通知するステップと、
前記上流の通信装置から前記中間の通信装置および更改する通信装置に前記パケット出力タイミングの情報を通知するステップと
を有し、前記中間の通信装置および前記更改する通信装置で前記パケット出力タイミングの情報を保持したまま切替を行う
ことを特徴とする無瞬断装置切替方法。
請求項４に記載の無瞬断装置切替方法において、
前記パケット出力タイミングの情報を通知するステップは、主信号パケットに前記パケット出力タイミングの情報を付加するか、または別パケットで定期的に通知する
ことを特徴とする無瞬断装置切替方法。