JP6852909B2 - Instantaneous interruption switching device, instant interruption switching method and program - Google Patents
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Description
本発明は、データ伝送の無瞬断切替装置、無瞬断切り替え方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a non-instantaneous interruption switching device for data transmission, a non-instantaneous interruption switching method, and a program.
データの伝送システムにおいて、高信頼性を確保するため、伝送路を複数用意し、その一部を現用系、残りを予備系として用いることがある。このようなシステムでは、現用系の伝送路に故障等が発生した場合には、予備系の伝送路に切り替えてデータの伝送を継続する。伝送路を切り替える際には、伝送中のデータに影響を与えないように無瞬断切替装置が使用される(例えば、特許文献1、2)。無瞬断切り替え装置は、例えば、SDH(Synchronous Digital Hierarchy:同期デジタルハイアラーキ)を使用した伝送ネットワークや、放送関連のTSパケットによるメディアデータの伝送など、多くのユーザが利用する伝送路で既に使用されているが、信頼性向上のため、より広い範囲での利用が見込まれている。
In a data transmission system, in order to ensure high reliability, a plurality of transmission lines may be prepared, one of which may be used as an active system and the rest as a backup system. In such a system, when a failure occurs in the transmission line of the active system, the transmission line is switched to the standby system and data transmission is continued. When switching the transmission line, a non-instantaneous interruption switching device is used so as not to affect the data being transmitted (for example,
特許文献1、2に開示された無瞬断切り替え装置は、何れも位相補償回路、遅延回路を備え、現用系から予備系へ切り替える際には、これらの回路で、2つの伝送路間の遅延差を吸収し、同期をとったうえで切り替えを行っている。
The non-instantaneous interruption switching device disclosed in
ここで、例えば、特許文献2に記載の方法では、現用系から予備系へ切り替える際に、遅延が大きい伝送路を基準として、他の伝送路のデータの位相を、基準とするデータの位相に合わせて切り替えを行っている。そのため、まず、どちらの伝送路が遅延しているかを判定し、その後、遅延大の伝送路のデータを基準として位相合わせを行う。つまり、遅延が大きい伝送路に、他方の伝送路を介して受信したデータの位相を合わせなければならないという制約がある。このことは、特許文献1の方法についても同様である。
Here, for example, in the method described in
そこでこの発明は、上述の課題を解決する無瞬断切替装置、無瞬断切り替え方法及びプログラムを提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a non-instantaneous interruption switching device, a non-instantaneous interruption switching method, and a program that solve the above-mentioned problems.
本発明の一態様によれば、無瞬断切替装置は、複数の伝送路を介して受信したデータの各々について、前記データに含まれる同期信号を検出する同期信号検出部と、前記同期信号を受信するまでに各々の前記伝送路を介して受信した前記データの同一性を判定する同一性判定部と、各々の前記伝送路について検出した前記同期信号と前記同一性の判定結果から、前記伝送路間の遅延関係および遅延量を算出する遅延差算出部と、を備え、前記データには、前記同期信号が1又は複数のフレームごとに含まれ、前記同一性判定部は、複数の前記伝送路のうち基準となる前記伝送路で前記同期信号が検出されると、その検出の前までに、各々の前記伝送路が受信し終えた前記フレームの同一性を判定し、前記遅延差算出部は、各々の前記伝送路が受信した前記フレームが同一の場合、基準となる前記伝送路に対して、他の前記伝送路が遅延していると判定し、基準となる前記伝送路が受信した前記フレームと他の前記伝送路が受信した前記フレームが同一ではない場合、基準となる前記伝送路が、他の前記伝送路に対して遅延していると判定する。
また、本発明の他の一態様によれば、無瞬断切替装置は、複数の伝送路を介して受信したデータの各々について、前記データに含まれる同期信号を検出する同期信号検出部と、前記同期信号を受信するまでに各々の前記伝送路を介して受信した前記データの同一性を判定する同一性判定部と、各々の前記伝送路について検出した前記同期信号と前記同一性の判定結果から、前記伝送路間の遅延関係および遅延量を算出する遅延差算出部と、を備え、前記データには、前記同期信号が1又は複数のフレームごとに含まれ、前記同一性判定部は、複数の前記伝送路のうち基準となる前記伝送路で前記同期信号が検出されると、前記同期信号が検出されてから所定ビット分遅れて到着したデータが検出されたタイミングにおいて、その検出の前までに、各々の前記伝送路が受信し終えた前記フレームを所定の生成多項式で除算した値が一致するか否かによって同一性を判定し、前記遅延差算出部は、基準となる前記伝送路において前記同期信号が検出されてから所定ビット分遅れて到着したデータが検出されたタイミングで、複数の前記伝送路の全てについて前記生成多項式で除算した値が得られることを条件に、前記同一性判定部による判定の結果、各々の前記伝送路が受信した前記フレームが同一の場合、基準となる前記伝送路が、他の前記伝送路に対して遅延していると判定し、基準となる前記伝送路が受信した前記フレームと他の前記伝送路が受信した前記フレームが同一ではない場合、基準となる前記伝送路に対して、他の前記伝送路が遅延していると判定する。
According to one aspect of the present invention, the non-instantaneous interruption switching device uses a synchronization signal detection unit that detects a synchronization signal included in the data and the synchronization signal for each of the data received via a plurality of transmission lines. The transmission is based on the identity determination unit that determines the identity of the data received through each of the transmission lines before reception, the synchronization signal detected for each of the transmission lines, and the determination result of the sameness. e Bei a delay difference calculating unit that calculates a delay relationship and the delay amount between the road and, on the data, the synchronization signal is included for each one or more frames, the identity determining unit has a plurality of the When the synchronization signal is detected in the reference transmission line of the transmission lines, the identity of the frames that have been received by each of the transmission lines is determined before the detection, and the delay difference is calculated. When the frame received by each of the transmission lines is the same, the unit determines that the other transmission lines are delayed with respect to the reference transmission line, and the reference transmission line receives the data. When the frame is not the same as the frame received by the other transmission line, it is determined that the reference transmission line is delayed with respect to the other transmission line.
Further, according to another aspect of the present invention, the non-instantaneous interruption switching device includes a synchronization signal detection unit that detects a synchronization signal included in the data for each of the data received via the plurality of transmission lines. An identity determination unit that determines the identity of the data received via each of the transmission lines before receiving the synchronization signal, and a determination result of the synchronization signal and the sameness detected for each of the transmission lines. The data includes the synchronization signal for each one or a plurality of frames, and the identity determination unit includes a delay difference calculation unit for calculating the delay relationship and the delay amount between the transmission lines. When the synchronization signal is detected in the reference transmission line among the plurality of transmission lines, before the detection, at the timing when the data arriving with a predetermined bit delay from the detection of the synchronization signal is detected. By then, the sameness is determined by whether or not the values obtained by dividing the frames that have been received by each of the transmission lines by a predetermined generation polynomial match, and the delay difference calculation unit serves as a reference for the transmission line. The sameness, provided that, at the timing when the data arriving with a predetermined bit delay from the detection of the synchronization signal is detected, the values obtained by dividing all of the plurality of transmission lines by the generation polynomial are obtained. As a result of the determination by the determination unit, when the frame received by each of the transmission lines is the same, it is determined that the reference transmission line is delayed with respect to the other transmission lines, and the reference is described. When the frame received by the transmission line and the frame received by the other transmission line are not the same, it is determined that the other transmission line is delayed with respect to the reference transmission line.
また、本発明の他の一態様によれば、無瞬断切り替え方法は、複数の伝送路を介して受信したデータの各々について、前記データに含まれる同期信号を検出するステップと、前記同期信号を受信するまでに各々の前記伝送路を介して受信した前記データの同一性を判定するステップと、各々の前記伝送路について検出した前記同期信号と前記同一性の判定結果から、前記伝送路間の遅延関係および遅延量を算出するステップと、を有し、前記データには、前記同期信号が1又は複数のフレームごとに含まれ、前記同一性を判定するステップでは、複数の前記伝送路のうち基準となる前記伝送路で前記同期信号が検出されると、その検出の前までに、各々の前記伝送路が受信し終えた前記フレームの同一性を判定し、前記遅延量を算出するステップでは、各々の前記伝送路が受信した前記フレームが同一の場合、基準となる前記伝送路に対して、他の前記伝送路が遅延していると判定し、基準となる前記伝送路が受信した前記フレームと他の前記伝送路が受信した前記フレームが同一ではない場合、基準となる前記伝送路が、他の前記伝送路に対して遅延していると判定する。 Further, according to another aspect of the present invention, the non-instantaneous interruption switching method includes a step of detecting a synchronization signal included in the data for each of the data received via the plurality of transmission lines, and the synchronization signal. From the step of determining the identity of the data received through each of the transmission lines before receiving the data, and the determination result of the synchronization signal and the sameness detected for each of the transmission lines, between the transmission lines. possess calculating a delay relationship and the delay amount of the, to the data, the synchronization signal is included for each of one or more frames, the step of determining the identity of a plurality of the transmission path When the synchronization signal is detected in the reference transmission line, the step of determining the identity of the frame that has been received by each transmission line and calculating the delay amount before the detection. Then, when the frame received by each of the transmission lines is the same, it is determined that the other transmission lines are delayed with respect to the reference transmission line, and the reference transmission line receives the data. When the frame and the frame received by the other transmission line are not the same, it is determined that the reference transmission line is delayed with respect to the other transmission line.
また、本発明の他の一態様によれば、プログラムは、コンピュータに、複数の伝送路を介して受信したデータの各々について、前記データに含まれる同期信号を検出するステップと、前記同期信号を受信するまでに各々の前記伝送路を介して受信した前記データの同一性を判定するステップと、各々の前記伝送路について検出した前記同期信号と前記同一性の判定結果から、前記伝送路間の遅延関係および遅延量を算出するステップと、を有し、前記データには、前記同期信号が1又は複数のフレームごとに含まれ、前記同一性を判定するステップでは、複数の前記伝送路のうち基準となる前記伝送路で前記同期信号が検出されると、その検出の前までに、各々の前記伝送路が受信し終えた前記フレームの同一性を判定し、前記遅延量を算出するステップでは、各々の前記伝送路が受信した前記フレームが同一の場合、基準となる前記伝送路に対して、他の前記伝送路が遅延していると判定し、基準となる前記伝送路が受信した前記フレームと他の前記伝送路が受信した前記フレームが同一ではない場合、基準となる前記伝送路が、他の前記伝送路に対して遅延していると判定する処理を実行させる。 Further, according to another aspect of the present invention, the program provides the computer with a step of detecting a synchronization signal included in the data for each of the data received via the plurality of transmission lines, and the synchronization signal. From the step of determining the identity of the data received through each of the transmission lines before reception, and the determination result of the synchronization signal and the sameness detected for each of the transmission lines, between the transmission lines. It has a step of calculating a delay relationship and a delay amount, and the data includes the synchronization signal for each one or a plurality of frames, and in the step of determining the sameness, among the plurality of the transmission lines. When the synchronization signal is detected in the reference transmission line, in the step of determining the identity of the frame that each transmission line has finished receiving and calculating the delay amount before the detection. When the frame received by each of the transmission lines is the same, it is determined that the other transmission lines are delayed with respect to the reference transmission line, and the reference transmission line receives the reception. When the frame and the frame received by the other transmission line are not the same, a process of determining that the reference transmission line is delayed with respect to the other transmission line is executed.
本発明によれば、伝送路間の遅延関係に関係なく、データ伝送の無瞬断切り替えを行うことができる。 According to the present invention, data transmission can be switched without interruption regardless of the delay relationship between transmission lines.
以下、本発明の一実施形態に係る伝送データの無瞬断切り替え方法について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る伝送システムの一例を示す概略図である。
伝送システム1は、伝送装置2,4を含む。伝送装置2,4は、冗長化された伝送路を用いてデータの送受信を行う。例えば、0系の伝送路は現用系、1系の伝送路は予備系の伝送路である。現用系とは、現在使用されている伝送路である。予備系とは、現用系に問題が生じた際に使用するバックアップの伝送路である。伝送装置2では、送信部3が、0系と1系の伝送路を通じてデータを伝送装置4へ送信する。この際、送信部3は、送信データの各フレームに同期信号を含めて送信する。伝送装置4では、受信部5がデータを受信する。このとき、無瞬断切替装置10が、0系の伝送路を通じて送信されたデータと、1系の伝送路を通じて送信されたデータについて正常かどうかを監視する。正常な場合は、現用系(0系)の伝送路を通じて送信されたデータを選択して、受信部5に受信データとして出力する。また、現用系のデータに異常が検出された場合、無瞬断切替装置10は、現用系と予備系を切り替え、新しく現用系として選択した1系で受信したデータを選択して、受信部5に出力する。信頼性を高めるため、無瞬断切替装置10には、現用系の伝送路に異常を検出した際に予備系の伝送路に無瞬断に切替えることが求められる。一般に0系、1系で送信されたデータには遅延差がある。無瞬断切替装置10は、送信データに含まれる同期信号を用いて、現用系と予備系の遅延差を同期させ、伝送路の無瞬断に切り替えを実現する。
Hereinafter, a method for switching transmission data without interruption according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a transmission system according to an embodiment of the present invention.
The
(構成)
図2は、本発明の一実施形態に係る無瞬断切替装置のブロック図である。
図示するように無瞬断切替装置10は、フレーム先頭情報検出部100と、データ同期書き込み部110と、メモリ部120と、入力エラー監視部130と、データ読出制御部140と、レート監視部150と、を備える。
(Constitution)
FIG. 2 is a block diagram of a non-instantaneous interruption switching device according to an embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the non-instantaneous
フレーム先頭情報検出部100は、フレームの先頭パケットに含まれる同期信号を検出する。ここで、通信によって伝送する情報をデータとする。データを特定の規則で分割し、各種制御情報を付加したものをパケットとする。パケットが一定数集まったものをフレームとする。本実施形態では、パケットの制御情報の中に、そのパケットがフレームを構成するパケットのうちの先頭パケットか否かを示す1ビットのフラグを設け、先頭のパケットには「1」、先頭以外のパケットには「0」を設定する。フレーム先頭情報検出部100は、受信したデータの各パケットから、このフラグの値を読み出す。以下、フラグの値を先頭情報と記載する。
フレーム先頭情報検出部100は、0系の伝送路で送信されたフレームの先頭情報を検出するフレーム先頭情報検出部101と、1系の伝送路で送信されたフレームの先頭情報を検出するフレーム先頭情報検出部102と、を備える。
The frame head
The frame head
データ同期書き込み部110は、現用系、予備系のデータを同期してメモリ部120に書き込む。データ同期書き込み部110は、生成多項式計算部111,113と、遅延差計測部112と、書込みアドレス同期処理部114と、メモリ書込み制御部115,116とを備える。
生成多項式計算部111は、0系で受信したデータについて、所定の生成多項式による除算処理を行う。
生成多項式計算部113は、1系で受信したデータについて、所定の生成多項式による除算処理を行う。生成多項式は、データ送受信のCRCチェック用のものを用いることができる。
遅延差計測部112は、生成多項式計算部111による除算処理の結果と、生成多項式計算部113による除算処理の結果とを比較して、0系、1系で受信したデータの遅延関係(どちらが遅延しているか)、遅延量を計測する。
書込みアドレス同期処理部114は、0系、1系それぞれで受信したデータのメモリ部120への書き込みアドレスを生成する。
メモリ書込み制御部115は、書込みアドレス同期処理部114が生成した0系用のアドレスへ、0系で受信したデータを書き込む。
メモリ書込み制御部116は、書込みアドレス同期処理部114が生成した1系用のアドレスへ、1系で受信したデータを書き込む。
The data
The generation polynomial calculation unit 111 performs division processing by a predetermined generation polynomial on the data received in the 0 series.
The generation
The delay
The write address
The memory write control unit 115 writes the data received by the 0 system to the address for the 0 system generated by the write address
The memory
メモリ部120は、0系、1系それぞれで受信したデータを一時格納する。
入力エラー監視部130は、0系、1系それぞれで受信したデータについて、正常性をチェックする。入力エラー監視部130は、チェック結果をアラーム情報として、後述するActivePort制御部142へ出力する。
レート監視部150は、現用系の伝送路で受信したデータのメモリ120への書込みレートを監視する。レート監視部150は、現用系の書込みレートを、読出しレート制御部143へ出力する。
The
The input
The
データ読出制御部140は、メモリ部120からデータの読み出しを行う。データ読出制御部140は、メモリ読出制御部141と、ActivePort制御部142と、読出しレート制御部143と、を備える。
ActivePort制御部142は、入力エラー監視部130から出力されたアラーム情報およびユーザの設定に基づいて、有効なポート(0系又は1系)を選択する。選択されたポートは現用系を示す。例えば、ユーザの設定操作により、無瞬断切替装置10のCPUが0系を現用系に設定しているとする。入力エラー監視部130から取得したアラーム情報に0系の異常が含まれていない場合、ActivePort制御部142は、0系を有効なポートとして選択する。入力エラー監視部130は、選択した有効なポートをメモリ読出制御部141と、レート監視部150とに出力する。
読出しレート制御部143は、メモリ部120への受信データの書き込みレートに合わせて、同じレートで受信データを読み出すよう制御する。
メモリ読出制御部141は、メモリ部120の現用系の伝送路で受信したデータが書き込まれたアドレスから、読出しレート制御部143が指定する読み出しレートでデータを読み出す。
The data read
The
The read
The memory read control unit 141 reads data at a read rate specified by the read
(動作)
次に無瞬断切替装置10の動作について説明する。大まかなデータの流れを説明する。まず、受信データは、フレーム先頭情報検出部100と、データ同期書き込み部110とに入力される。フレーム先頭情報検出部100は、先頭情報を抽出してデータ同期書き込み部110へ出力する。データ同期書き込み部110は、先頭情報の時系列情報を用いて、0系と1系の受信データを同期させてメモリ部120に書き込む。データ読出制御部140は、入力エラー監視部130やレート監視部150と協調して、メモリ部120から現用系の伝送路で受信したデータを読み出して、図1の受信部5側へ出力する。次に各工程の処理についてより詳しく説明する。
(motion)
Next, the operation of the non-instantaneous
図3、図4は、それぞれ、本発明の一実施形態による切り替え制御を説明する第1の図、第2の図である。
図3、図4に受信データに対するフレーム先頭情報検出部100およびデータ同期書き込み部110による処理のタイミングチャートを示す。図3を参照して、0系の伝送路よりも1系の伝送路から受信するデータの方が遅れて伝送される場合の処理例を説明する。0系、1系の2つの伝送路を通じて、遅延差はあるが全く同一のフレーム(図3の(イ)(ハ))が、フレーム先頭情報検出部101,102へ入力される。図(3)の(イ)、(ハ)に示す1、2、3は、受信した順にフレーム1、フレーム2、フレーム3を示す。同じ番号が付されたフレームは同内容である。
3 and 4 are the first and second views for explaining the switching control according to the embodiment of the present invention, respectively.
3 and 4 show timing charts of processing of received data by the frame head
<1.データの受信および先頭情報の抽出処理>
まず、0系にて、フレーム1、フレーム2、フレーム3・・・のデータを受信する。各フレームの先頭パケットには先頭情報「1」、後続のパケットには先頭情報「0」が含まれている。フレーム先頭情報検出部101は、先頭情報を抽出して「1」、「0」の時系列情報を生成し、データ同期書き込み部110へ出力する(図3の(ロ))。データ同期書き込み部110へは、先頭情報と並行して(同期して)、受信データ(受信フレーム1〜3等)が順次送出される。
<1. Data reception and start information extraction process>
First, the 0 system receives the data of
1系についても同様である。図3(ハ)に0系よりも遅れてフレーム1〜3・・・が到着した様子を示す。フレーム先頭情報検出部102は、各フレームの先頭情報を抽出し、先頭情報の時系列情報を生成して、データ同期書き込み部110へ出力する(図3の(二))。
The same applies to
<2.遅延量の計測処理>
データ同期書き込み部110では、生成多項式計算部111が、フレーム先頭情報検出部101から取得した先頭情報「1」に基づいて、受信データから各受信フレームを切り出す。例えば、最初に先頭情報「1」を検出してから、次に先頭情報「1」を検出する手前までの受信データを1つのフレーム(図3の例ではフレーム1)として認識し、所定の生成多項式(例えば、CRC符号の算出に用いる式)による除算処理を行う。生成多項式計算部111は、除算処理の結果を、遅延差計測部112に出力する。除算結果の時系列の変化を図3の(ホ)に示す。図3の(ホ)の「1」、「2」・・・は、各タイミングで生成多項式計算部111から遅延差計測部112へ出力された除算結果が、それぞれ「フレーム1」、「フレーム2」を除算した場合の値であることを示している。図示するように、生成多項式計算部111は、フレーム1を受信し終えて、次のフレーム2の先頭情報が検出されると、その後にフレーム1に対する生成多項式による除算処理を行う。生成多項式計算部111による除算結果は、フレーム3の先頭情報が検出された後に、フレーム2に対する生成多項式による除算処理が行われるまで変わらない。
<2. Delay amount measurement processing>
In the data
1系についても同様である。生成多項式計算部113は、先頭情報「1」から、次のフレーム先頭情報「1」の直前までのフレームについて、生成多項式による除算処理を行う。生成多項式計算部113は、除算結果を遅延差計測部112に出力する。除算結果の時系列情報を図3の(ヘ)に示す。
The same applies to
遅延差計測部112は、生成多項式による除算結果(図3(ホ)、(へ))と、例えば、0系のフレームの先頭情報(図3(ロ))から、0系と1系の遅延差を計算する。0系を基準とすると、遅延差計測部112は、0系と1系の除算結果が比較可能な期間(時刻T1以降)において、0系で先頭情報「1」が検出されると、その検出の前(例えば、1ビット分前)までに、0系、1系それぞれの伝送路が受信し終えたフレームについての除算結果を比較する。図3の場合、0系と1系の除算結果を比較可能な期間で、且つ、0系で先頭情報「1」が検出されるのはフレーム3の先頭情報「1」が検出されたときである。そのときに比較可能な除算結果は、共にフレーム1についての除算結果である。この場合、除算対象が同じなので0系と1系での除算結果は一致する。除算結果が一致する場合、遅延差計測部112は、基準となる0系に対して、1系が遅延していると判定する。また、その遅延量は、先行する0系で先頭情報「1」を検出してから、1系で最初に先頭情報「1」を検出するまでの間である。この例では、図3に示す「遅延差A」が遅延量である。遅延差計測部112は、フレーム先頭情報検出部101が出力した先頭情報の時系列情報(図3(ロ))と、フレーム先頭情報検出部102が出力した先頭情報の時系列情報(図3(二))とに基づいて、遅延差Aを算出する。遅延差計測部112は、0系に対して1系が「遅延差A」だけ遅延していることを示す遅延差情報を書込みアドレス同期処理部114へ出力する。
The delay
次に図4を参照して、1系の伝送路よりも0系の伝送路から受信するデータの方が遅れて伝送される場合の処理例を説明する。
図4における(イ)〜(ト)のグラフの意味は、図3で説明したものと同様である。また、基準を0系とする。図4の場合、0系よりも1系の方が、データが早く到着する。すると、0系と1系の除算結果が比較可能な期間(時刻T2以降)において、基準である0系で先頭情報「1」が検出されると(フレーム3)、遅延差計測部112は、そのタイミングで比較可能な除算結果(0系はフレーム1、1系はフレーム2)を比較する。図3の場合と異なり、図4の場合には、除算対象のデータが異なるため、除算結果は一致しない。除算結果が一致しない場合、遅延差計測部112は、基準となる0系に対して、1系が先行している(基準となる0系が遅延している)と判定する。また、その遅延量は、先行している1系で先頭情報「1」を検出してから、0系で最初に先頭情報「1」を検出するまでの間である。図4の場合、「遅延差B」が遅延量である。遅延差計測部112は、図4(ロ)、(ニ)に基づいて、遅延量を算出する。遅延差計測部112は、1系に対して0系が「遅延差B」だけ遅延していることを示す遅延差情報を書込みアドレス同期処理部114へ出力する。
Next, with reference to FIG. 4, a processing example in the case where the data received from the transmission line of the 0 system is transmitted later than the transmission line of the 1 system will be described.
The meanings of the graphs (a) to (g) in FIG. 4 are the same as those described in FIG. Moreover, the standard is set to 0 series. In the case of FIG. 4, the data arrives earlier in the 1st system than in the 0th system. Then, when the head information "1" is detected in the reference 0 system in the period (time T2 or later) in which the division results of the 0 system and the 1 system can be compared (frame 3), the delay
このように遅延差計測部112は、基準となる系のフレーム先頭情報検出部101又は102が出力した先頭情報の時系列情報(図3、図4の(ロ)又は(ニ))と、生成多項式計算部111、113が出力した生成多項式の有無(0系と1系の両方で除算結果が算出されていて比較可能かどうか)に基づいて、遅延差情報の生成タイミングを判定する。また、遅延差計測部112は、0系と1系の除算結果、つまり除算対象となるフレームが一致するかどうかによって、遅延関係(0系、1系のどちらが遅延しているか)を判定する。また、遅延差計測部112は、判定した遅延関係と、0系および1系の先頭情報のタイミングチャート(図3と図4の(ロ)、(ニ))に基づいて遅延量を算出する。本実施形態によれば、フレームの先頭情報のみから、簡単に伝送路間の遅延差を計測することが可能である。
In this way, the delay
なお、図3、図4に例示した、遅延関係と遅延量の算出タイミングは一例である。例えば、0系と基準としてフレーム3の先頭情報「1」を検出してから、1ビット分遅れたタイミングで算出を行ってもよい。その場合、除算結果と遅延関係の判断は、上記の説明と逆になる。つまり、除算結果が一致すれば、1系が先行し、除算結果が一致しない場合、1系が遅延すると判断する。
The delay relationship and the calculation timing of the delay amount illustrated in FIGS. 3 and 4 are examples. For example, after detecting the head information "1" of the
<3.データ同期書込み処理>
図1に戻り、データの同期書込み以降の処理について説明する。
書込みアドレス同期処理部114は、遅延差計測部112から遅延差情報を取得する。また、書込みアドレス同期処理部114は、フレーム先頭情報検出部101から0系の先頭情報の時系列データを取得し、フレーム先頭情報検出部102から1系の先頭情報の時系列データを取得する。また、書込みアドレス同期処理部114には、現用系が0系か1系かを示す情報が通知される。書込みアドレス同期処理部114は、遅延差計測部112が算出した遅延差に基づいて、0系と1系の書込み側での同期を行う。書込み側での同期とは、メモリ部120に0系と1系のデータを書き込む際のアドレスのオフセット量を算出することを意味する。オフセット量の算出にあたっては、現用系側のデータに影響が出ないように、予備系側のオフセット量を現用側に合わせ込むことで同期させる。図3の例で、0系が現用系だとすると、0系(現用系)に対して1系(予備系)の方が遅延差Aだけ遅れているので、1系で受信したデータをメモリ部120に書き込む際に、1系の書き込みアドレスに対して、遅延差Aだけ補正することで、0系の書き込みデータと、1系の書き込みデータの同期を行う。例えば、何の補正もしない場合、時刻t1に0系で受信したデータをアドレスX1に書き込み、同じ時刻に1系で受信したデータをアドレスX2に書き込むようになっているとする。時刻t1に0系でフレーム1の受信を開始し、時刻(t1+遅延差A)に1系でフレーム1の受信を開始した場合、書込みアドレス同期処理部114は、0系(現用系)については、受信したフレーム1のデータ書き込み位置のアドレス情報をアドレスX1に設定する。また、予備系の1系については、時刻(t1+遅延差A)に受信したデータは、本来であれば、例えば、アドレスX2から「遅延差Aに相当するアドレス」分離れた値のアドレスに書き込むところを、「遅延差Aに相当するアドレス」分を補正(例えば、アドレスX2に対してプラス又はマイナスする。)したアドレスX2を算出し、補正後のアドレスX2を、1系で受信したフレーム1のデータ書き込み位置のアドレス情報として設定する。
<3. Data synchronous write processing>
Returning to FIG. 1, the processing after the synchronous writing of data will be described.
The write address
反対に図4の場合は、1系の方が0系に比べ、遅延差Bだけ早いので、1系のデータをメモリ部120に書き込む際に、1系の書き込みアドレスを遅延差Bに相当するアドレス分だけ図3の場合と逆方向に補正(図3の場合にマイナスしていればプラスする。)することで、0系の書き込みデータと1系の書き込みデータの同期を行う。書込みアドレス同期処理部114は、1系側の書き込みアドレスを補正し、補正後の書き込みアドレスを1系用のデータ書き込み位置のアドレス情報として設定する。
書込みアドレス同期処理部114は、0系についての書き込みアドレス情報を、メモリ書込み制御部115へ出力する。書込みアドレス同期処理部114は、1系についての書き込みアドレス情報を、メモリ書込み制御部116へ出力する。
On the contrary, in the case of FIG. 4, since the 1st system is faster than the 0 system by the delay difference B, the write address of the 1st system corresponds to the delay difference B when writing the data of the 1st system to the
The write address
メモリ書込み制御部115,116は、それぞれ、メモリ部120の書込みアドレス同期処理部114から指示されたアドレスに受信データの書き込みを行う。
The memory
<4.データの正常性のチェック>
以上の処理と並行して、入力エラー監視部130は、0系のデータと1系の受信したデータを取得し、それぞれについて、受信フレームのエラーのチェックを行う。例えば、入力エラー監視部130は、0系と1系それぞれに入力フレームが存在するかなどの監視を行う。入力エラー監視部130による受信フレームの異常のチェック方法には、一般に無瞬断切替装置で用いられるチェック方法と同様の方法を適用することができる。入力エラー監視部130は、0系と1系のそれぞれについてのチェック結果を含んだアラーム情報を、次のデータ読出制御部140に出力する。
<4. Checking data health>
In parallel with the above processing, the input
<5.現用系の選択/切り替え>
データ読出制御部140では、ActivePort制御部142が、0系と1系のアラーム情報を取得する。ActivePort制御部142は、アラーム情報に基づいて、現用系の選択を行う。例えば、ユーザにより0系が現用系として設定されている場合、0系のアラーム情報に異常を示す情報が含まれていなければ、ActivePort制御部142は、0系を現用系に設定する。0系のアラーム情報に異常を示す情報が含まれていて、1系のアラーム情報に異常が含まれていない場合、ActivePort制御部142は、1系を現用系に設定する。つまり、現用系を0系から1系に切り替える。ActivePort制御部142は、選択した系の情報をメモリ読出制御部141と書込みレート監視部150へ出力する。
<5. Selection / switching of working system>
In the data read
<6.書き込みレートの監視>
書込みレート監視部150は、0系と1系のうち、ActivePort制御部142から通知される選択された系の情報に基づいて、選択されている系(現用系)における書込みレートの監視を行う。例えば、現用系が0系の場合、書込みレート監視部150は、メモリ書込み制御部115がメモリ部120へ受信データを書き込む単位時間当たりの書き込みデータ量を監視する。書込みレート監視部150は、監視により得た書き込みレートをデータ読出制御部140に出力する。
<6. Write rate monitoring>
The write
<7.メモリからの受信データの読み出し>
データ読出制御部140では、読出しレート制御部143が書き込みレートの情報を取得する。読出しレート制御部143は、書込みレート監視部150から取得した書込みレートと同じレートで読み出しを行うよう読み出しレートを算出し、メモリ読出制御部141に読み出しレートを通知する。メモリ読出制御部141は、ActivePort制御部142から得た現用系の情報と通知された読み出しレートとに基づいて、メモリ部120に書き込まれた現用系の受信データを指定された読み出しレートで読み出す。ActivePort制御部142による現用系の選択に合わせて、例えば、メモリの上位アドレスを切り替えることで読み出し先を0系と1系で切り替えるように構成してもよい。メモリ読出制御部141は、読み出した受信フレームを受信部5へ出力する。これにより。0系と1系に冗長化された伝送路を利用して、現用系と予備系を切り替えながら、信頼性の高いデータ伝送を実現することができる。
<7. Reading received data from memory>
In the data read
(作用・効果)
本実施形態に係る無瞬断切替装置10は、図2に例示するアーキテクチャを採用し、フレームの先頭を区別できる同期信号をパケットに挿入することで現用系と予備系を切り替えることができる。また、0系と1系の無瞬断切り替えに必要な伝送路間の遅延差を、パケットの制御情報の中に、フレームの先頭情報を1ビット入れること、および、生成多項式による除算結果の一致確認により算出することができる。また、0系と1系の遅延関係が、0系が1系より遅れている場合、先行している場合の何れでも対応が可能である。従って、一般的な無瞬断切替装置で採用されている遅延大側を基準とする位相合わせを行う必要が無く、これまで無瞬断切り替えの際に制約となっていた、伝送路間の遅延差について、より柔軟に設計することが可能となる。
(Action / effect)
The non-instantaneous
なお、0系と1系の遅延差をどの程度許容するかについても重要であるが、例えば、メモリ部120の容量の増加や、所定フレーム毎(例えば、2フレーム毎)の先頭パケットの先頭情報に「1」を設定し、他のパケットにはフレームの先頭であっても「0」を設定する等の調整を行うことで、より長い遅延差を許容することができる。従って、無瞬断切替装置10は、様々な運用条件の伝送路に適用することができる。
It is also important how much the delay difference between the 0 system and the 1 system is allowed. For example, the capacity of the
図5は、本発明の一実施形態における無瞬断切替装置の最小構成を示す図である。
図5に示すように無瞬断切替装置20は、少なくとも同期信号検出部21と、同一性判定部22と、遅延差算出部23とを備える。
同期信号検出部21は、複数の伝送路を介して受信したデータの各々について、データに含まれる同期信号(先頭情報「1」)を検出する。
同一性判定部22は、前記同期信号を受信するまでに各々の伝送路を介して受信したデータの同一性を判定する。
遅延差算出部23は、各々の伝送路について検出した同期信号と同一性の判定結果から、伝送路間の遅延関係および遅延量を算出する。
上記の実施形態の構成と対比すると、同期信号検出部21は、フレーム先頭情報検出部100に対応し、同一性判定部22と遅延差算出部23は、遅延差計測部112に対応する。
FIG. 5 is a diagram showing a minimum configuration of a non-instantaneous interruption switching device according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the non-instantaneous
The synchronization
The
The delay
In comparison with the configuration of the above embodiment, the synchronization
図6は、本発明の一実施形態における無瞬断切替装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
コンピュータ900は、CPU901、主記憶装置902、補助記憶装置903、入出力インタフェース904、通信インタフェース905を備える。上述の無瞬断切替装置10は、コンピュータ900に実装される。そして、上述したフレーム先頭情報検出部100、データ同期書き込み部110、メモリ部120、入力エラー監視部130、データ読出制御部140、書込みレート監視部150の各機能の一部または全部は、プログラムの形式で補助記憶装置903に記憶されている。CPU901は、プログラムを補助記憶装置903から読み出して主記憶装置902に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU901は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置902に確保する。また、CPU901は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置903に確保する。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the non-instantaneous interruption switching device according to the embodiment of the present invention.
The
なお、少なくとも1つの実施形態において、補助記憶装置903は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、入出力インタフェース904を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ900に配信される場合、配信を受けたコンピュータ900が当該プログラムを主記憶装置902に展開し、上記処理を実行しても良い。また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置903に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
In at least one embodiment, the
また、上述した無瞬断切替装置10の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
In addition, all or part of each function of the above-mentioned non-instantaneous
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 In addition, it is possible to replace the components in the above-described embodiment with well-known components as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Further, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1・・・伝送システム
2,4・・・伝送装置
3・・・送信部
5・・・受信部
10・・・無瞬断切替装置
100・・・フレーム先頭情報検出部
110・・・データ同期書き込み部
111,113・・・生成多項式計算部
112・・・遅延差計測部
114・・・書込みアドレス同期処理部
115,116・・・メモリ書込み制御部
120・・・メモリ部
130・・・入力エラー監視部
140・・・データ読出制御部
141・・・メモリ読出制御部
142・・・ActivePort制御部
143・・・読出しレート制御部
150・・・書込みレート監視部
20・・・無瞬断切替装置
21・・・同期信号検出部
22・・・同一性判定部
23・・・遅延差算出部
900・・・コンピュータ
901・・・CPU、
902・・・主記憶装置、
903・・・補助記憶装置、
904・・・入出力インタフェース
905・・・通信インタフェース
1 ...
902 ... Main memory,
903 ... Auxiliary storage device,
904 ... Input /
Claims (8)
前記同期信号を受信するまでに各々の前記伝送路を介して受信した前記データの同一性を判定する同一性判定部と、
各々の前記伝送路について検出した前記同期信号と前記同一性の判定結果から、前記伝送路間の遅延関係および遅延量を算出する遅延差算出部と、
を備え、
前記データには、前記同期信号が1又は複数のフレームごとに含まれ、
前記同一性判定部は、複数の前記伝送路のうち基準となる前記伝送路で前記同期信号が検出されると、その検出の前までに、各々の前記伝送路が受信し終えた前記フレームの同一性を判定し、
前記遅延差算出部は、各々の前記伝送路が受信した前記フレームが同一の場合、基準となる前記伝送路に対して、他の前記伝送路が遅延していると判定し、基準となる前記伝送路が受信した前記フレームと他の前記伝送路が受信した前記フレームが同一ではない場合、基準となる前記伝送路が、他の前記伝送路に対して遅延していると判定する、
無瞬断切替装置。 For each of the data received via the plurality of transmission lines, a synchronization signal detection unit that detects the synchronization signal included in the data, and a synchronization signal detection unit.
An identity determination unit that determines the identity of the data received via each transmission line before receiving the synchronization signal, and an identity determination unit.
A delay difference calculation unit that calculates the delay relationship and the amount of delay between the transmission lines from the synchronization signal detected for each transmission line and the determination result of the identity.
Bei to give a,
The data includes the synchronization signal for each one or more frames.
When the synchronization signal is detected in the reference transmission line among the plurality of transmission lines, the identity determination unit of the frame that has been received by each of the transmission lines before the detection. Judge identity,
When the frames received by each of the transmission lines are the same, the delay difference calculation unit determines that the other transmission lines are delayed with respect to the reference transmission line, and the delay difference calculation unit determines that the other transmission lines are delayed with respect to the reference transmission line. When the frame received by the transmission line and the frame received by the other transmission line are not the same, it is determined that the reference transmission line is delayed with respect to the other transmission line.
Non-instantaneous switching device.
をさらに備える請求項1に記載の無瞬断切替装置。 A writing unit that synchronizes the data received via the plurality of transmission lines and writes the data to the memory based on the delay amount.
The non-instantaneous interruption switching device according to claim 1.
前記書き込みレートと同じレートで前記メモリからデータの読み出しを行う読出部と、
をさらに備える請求項2に記載の無瞬断切替装置。 A monitoring unit for the transmission path that is selected as the working system to monitor the writing rate to the memory of the data received,
A read unit that reads data from the memory at the same rate as the write rate,
The non-instantaneous interruption switching device according to claim 2.
前記遅延差算出部は、基準となる前記伝送路で前記同期信号が検出されたタイミングにおいて、複数の前記伝送路の全てについて前記生成多項式で除算した値が得られることを条件に、前記伝送路間の遅延関係および遅延量を算出する、
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の無瞬断切替装置。 The identity determining unit, the determination of the identity, have rows depending on whether a value obtained by dividing the frame by a predetermined generator polynomial is matched,
The delay difference calculation unit obtains a value obtained by dividing all of the plurality of transmission lines by the generation polynomial at the timing when the synchronization signal is detected in the reference transmission line. Calculate the delay relationship and amount of delay between
The non-instantaneous interruption switching device according to any one of claims 1 to 3.
前記同期信号を受信するまでに各々の前記伝送路を介して受信した前記データの同一性を判定する同一性判定部と、An identity determination unit that determines the identity of the data received via each transmission line before receiving the synchronization signal, and an identity determination unit.
各々の前記伝送路について検出した前記同期信号と前記同一性の判定結果から、前記伝送路間の遅延関係および遅延量を算出する遅延差算出部と、A delay difference calculation unit that calculates the delay relationship and the amount of delay between the transmission lines from the synchronization signal detected for each transmission line and the determination result of the identity.
を備え、With
前記データには、前記同期信号が1又は複数のフレームごとに含まれ、The data includes the synchronization signal for each one or more frames.
前記同一性判定部は、複数の前記伝送路のうち基準となる前記伝送路で前記同期信号が検出されると、前記同期信号が検出されてから所定ビット分遅れて到着したデータが検出されたタイミングにおいて、その検出の前までに、各々の前記伝送路が受信し終えた前記フレームを所定の生成多項式で除算した値が一致するか否かによって同一性を判定し、When the synchronization signal is detected in the reference transmission line among the plurality of transmission lines, the identity determination unit detects data arriving with a predetermined bit delay from the detection of the synchronization signal. At the timing, before the detection, the identity is determined by whether or not the values obtained by dividing the frames received by each transmission line by a predetermined generation polynomial match.
前記遅延差算出部は、基準となる前記伝送路において前記同期信号が検出されてから所定ビット分遅れて到着したデータが検出されたタイミングで複数の前記伝送路の全てについて前記生成多項式で除算した値が得られることを条件に、前記同一性判定部による判定の結果、各々の前記伝送路が受信した前記フレームが同一の場合、基準となる前記伝送路が、他の前記伝送路に対して遅延していると判定し、基準となる前記伝送路が受信した前記フレームと他の前記伝送路が受信した前記フレームが同一ではない場合、基準となる前記伝送路に対して、他の前記伝送路が遅延していると判定する、The delay difference calculation unit divides all of the plurality of transmission lines by the generation polynomial at the timing when data arriving with a predetermined bit delay after the synchronization signal is detected in the reference transmission line is detected. If the frame received by each of the transmission lines is the same as a result of the determination by the identity determination unit on condition that a value is obtained, the reference transmission line is set with respect to the other transmission lines. If it is determined that there is a delay and the frame received by the reference transmission line and the frame received by the other transmission line are not the same, the other transmission with respect to the reference transmission line. Judge that the road is delayed,
無瞬断切替装置。Non-instantaneous switching device.
請求項1から請求項5の何れか1項に記載の無瞬断切替装置。 The delay difference calculation unit sets the time from the detection of the synchronization signal on the non-delayed transmission line to the detection of the synchronization signal on the first delayed transmission line as the delay amount.
The non-instantaneous interruption switching device according to any one of claims 1 to 5.
前記同期信号を受信するまでに各々の前記伝送路を介して受信した前記データの同一性を判定するステップと、
各々の前記伝送路について検出した前記同期信号と前記同一性の判定結果から、前記伝送路間の遅延関係および遅延量を算出するステップと、
を有し、
前記データには、前記同期信号が1又は複数のフレームごとに含まれ、
前記同一性を判定するステップでは、複数の前記伝送路のうち基準となる前記伝送路で前記同期信号が検出されると、その検出の前までに、各々の前記伝送路が受信し終えた前記フレームの同一性を判定し、
前記遅延量を算出するステップでは、各々の前記伝送路が受信した前記フレームが同一の場合、基準となる前記伝送路に対して、他の前記伝送路が遅延していると判定し、基準となる前記伝送路が受信した前記フレームと他の前記伝送路が受信した前記フレームが同一ではない場合、基準となる前記伝送路が、他の前記伝送路に対して遅延していると判定する、
無瞬断切り替え方法。 For each of the data received via the plurality of transmission lines, a step of detecting a synchronization signal included in the data, and a step of detecting the synchronization signal.
A step of determining the identity of the data received via each of the transmission lines before receiving the synchronization signal, and
A step of calculating the delay relationship and the amount of delay between the transmission lines from the synchronization signal detected for each transmission line and the determination result of the identity.
Have a,
The data includes the synchronization signal for each one or more frames.
In the step of determining the identity, when the synchronization signal is detected in the reference transmission line among the plurality of transmission lines, the transmission lines have been received by each of the transmission lines before the detection. Judge the identity of the frame and
In the step of calculating the delay amount, when the frames received by the respective transmission lines are the same, it is determined that the other transmission lines are delayed with respect to the reference transmission line, and the reference is used. When the frame received by the transmission line and the frame received by the other transmission line are not the same, it is determined that the reference transmission line is delayed with respect to the other transmission line.
How to switch without interruption.
複数の伝送路を介して受信したデータの各々について、前記データに含まれる同期信号を検出するステップと、
前記同期信号を受信するまでに各々の前記伝送路を介して受信した前記データの同一性を判定するステップと、
各々の前記伝送路について検出した前記同期信号と前記同一性の判定結果から、前記伝送路間の遅延関係および遅延量を算出するステップと、
を有し、
前記データには、前記同期信号が1又は複数のフレームごとに含まれ、
前記同一性を判定するステップでは、複数の前記伝送路のうち基準となる前記伝送路で前記同期信号が検出されると、その検出の前までに、各々の前記伝送路が受信し終えた前記フレームの同一性を判定し、
前記遅延量を算出するステップでは、各々の前記伝送路が受信した前記フレームが同一の場合、基準となる前記伝送路に対して、他の前記伝送路が遅延していると判定し、基準となる前記伝送路が受信した前記フレームと他の前記伝送路が受信した前記フレームが同一ではない場合、基準となる前記伝送路が、他の前記伝送路に対して遅延していると判定する処理、
を実行させるプログラム。 On the computer
For each of the data received via the plurality of transmission lines, a step of detecting a synchronization signal included in the data, and a step of detecting the synchronization signal.
A step of determining the identity of the data received via each of the transmission lines before receiving the synchronization signal, and
A step of calculating the delay relationship and the amount of delay between the transmission lines from the synchronization signal detected for each transmission line and the determination result of the identity.
Have,
The data includes the synchronization signal for each one or more frames.
In the step of determining the identity, when the synchronization signal is detected in the reference transmission line among the plurality of transmission lines, the transmission lines have been received by each of the transmission lines before the detection. Judge the identity of the frame and
In the step of calculating the delay amount, when the frames received by the respective transmission lines are the same, it is determined that the other transmission lines are delayed with respect to the reference transmission line, and the reference is used. When the frame received by the transmission line is not the same as the frame received by the other transmission line, it is determined that the reference transmission line is delayed with respect to the other transmission line. ,
A program that executes.
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