JPH04347953A - 自律分散形障害回復システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は伝送網の障害回復システ
ムに関し、自律分散形の処理により論理回線端間の迂回
路を形成する自律分散形障害回復システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の自律分散形による網障害回復方式
は、障害の下流側での障害検出によって、障害回線の下
流装置が迂回路探索用のパケットを、接続する全伝送路
へ送出する。中継装置ではこの迂回路探索パケットに自
局番号や通過ホップ数などの情報を追加し、接続する全
伝送路へ迂回路探索パケットを送出し、最終接続先にな
る障害の上流局がこの迂回路探索パケットを受信すると
、先着順に必要とする迂回回線の条件を満足するか否か
をチェックして、該当する回線があれば接続要求パケッ
トを送出し、障害回復を行う方式となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の方式では、さまざまな経路を経た迂回路探索パ
ケットが回線を回復すべき論理対向局に到達するので、
迂回路の選択は一定の条件（ホップ数等）を満足するも
のを選ぶことになり、最適な迂回路を選択しない場合も
生じるという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、３ノード以上の端局（１〜５）、迂
回路探索情報送出部を構成するコントロールパケットプ
ロセッサ（３０、図６）、リターンパケットプロセッサ
を構成する迂回路接続情報送出部（３１、図７）、エン
ドパケットプロセッサを構成する確認情報送出部（３３
、図８）、アクノリッジメントプロセッサを構成する確
認情報受信部（３２）とで構成されている。

【０００５】

【作用】端局は双方向伝送回路により相互間を任意に接
続された３ノード以上によって構成され、各端局は障害
検出情報により自ノードが障害伝送路の回線端である場
合に、コントロールパケットプロセッサから迂回路探索
情報を、接続する全伝送路に送出する。両回線端ノード
からの前記迂回路探索情報をそれぞれ受信した場合は、
リターンパケットプロセッサによってノードトレースを
有する迂回路探索情報を作成して、接続先ノードへ送出
する。自ノードが接続先ノードである場合は、迂回路接
続情報を受信して迂回路を設定し、設定された迂回路に
よりエンドパケットプロセッサから接続元ノードにノー
ドトレースを有する確認情報を送出する。自ノードが接
続元ノードである場合は、確認情報を受信してアクノリ
ッジメントプロセッサによって、障害伝送路の迂回路を
確定する。

【０００６】

【実施例】次に、本発明の概略について図面を参照して
説明する。なお、本願の要旨は後述する詳細な実施例の
部分にある。図２３は本発明の一実施例を示す構成図で
あり、図２４は端局の１回線当たりを示すブロック系統
図である。また、図２５は迂回路選択までの動作を示す
動作説明図である。

【０００７】図２３において、１０１〜１０５は端局、
１０６は回線障害、１０７〜１１３は双方向回線、１１
４，１１５は障害検出情報、１１６〜１２１は迂回路探
索パケットを示す。また、図２４において、１０１は端
局、１０１ａは送受信部、１０１ｂは障害検出情報受信
部、１０１ｃは迂回路探索パケット送出部、１０１ｄは
障害検出情報送出部、１０１ｅは迂回路接続情報作成部
、１０１ｆは迂回路決定部、１０８ａは入力回線、１０
８ｂは出力回線である。

【０００８】更に、図２５において、ステップ２０１，
２０２，２２０，２２１は例えば端局１０１の動作を説
明する部分、ステップ２０５〜２０７は端局１０２の動
作を説明する部分、ステップ２１１〜２１９は端局１０
３の動作を説明する部分、ステップ２０８〜２１０は端
局１０４の動作を説明する部分、ステップ２０３，２０
４は端局１０５の動作を説明する部分である。

【０００９】いま、図２３、図２４ように伝送網が存在
しており、論理回線の両局が端局１０１および１０５で
あり、この間の通信が双方向回線１０８，１１０，１１
２の経路により運ばれているとする。このとき、双方向
回線１１０に障害１０６が発生すると、端局１０１と１
０５間の通信が不通となる。すると、本回線は双方向通
信路であるため、端局１０２，１０３の障害検出情報送
出部１０１ｄはそれぞれ端局１０１，１０５に双方向回
線１１０の障害検出情報を送出する。（ステップ２０１
、２０３）。

【００１０】端局１０１および１０５では、この障害検
出情報を受信すると、迂回路探索パケット送出部１０１
ｃが迂回路探索パケットをそれぞれ端局１０２，１０３
および端局１０３，１０４に送出する（ステップ２０２
、２０４）。端局１０２では端局１０５側から送出され
た迂回路探索パケットを受信していないので、自局の局
番および今までのホップ数を追加した迂回路探索パケッ
トを端局１０３へ送出する（ステップ２０５〜２０７）
。

【００１１】同様に端局１０３では、端局１０４に迂回
路探索パケットを送出する（ステップ２０８〜２１０）
。このとき、端局１０３では、端局１０１および１０５
の迂回路探索パケットを受信したので、迂回路接続情報
作成部１０１ｅが迂回路の接続情報を作成し、送受信部
１０１ａの迂回路接続情報送出部が局番の小さい端局１
０１へ迂回路接続情報を送出する（ステップ２１１〜２
１３）。また、この迂回路探索パケットをこれ以上先の
端局へ送出するのを停止する。

【００１２】端局１０２から端局１０３へ、双方向回線
１０８，１０９を通過してきた迂回路探索パケットが到
達するが、端局１０３では、既に端局１０１および１０
５から送出された迂回路探索パケットを受信して、迂回
路接続情報を作成しているのでこの情報とホップ数を比
較して、双方向回線１０８，１０９による迂回路の方が
ホップ数が大きいので、この情報を端局１０１へ送出す
るのを停止する（ステップ２１４〜２１６）。

【００１３】同様に、端局１０４から送出されてくる、
双方向回線１１２，１１１を経由した迂回路接続情報も
端局１０１へ送出されない（ステップ２１７〜２１９）
。端局１０１では、端局１０３から受信した迂回路接続
情報により、迂回路決定部１０１ｆが、この回線を迂回
路として決定する（ステップ２２０，２２１）。ここで
、端局１０１１が受信する迂回路接続情報が複数存在し
ているとき、迂回路決定部１０１ｆが、複数の迂回路接
続情報の内、最もホップ数の少ない迂回路接続情報によ
る回線を選択し、迂回路として使用する。

【００１４】以上は概略の説明であるが、次に本発明の
要旨である詳細な実施例について説明する。図１は通信
ネットワークの外略図であり、ノード１〜５は伝送線１
０〜１７によって接続され、伝送線はユーザチャンネル
（使用されているチャンネル）１８と、スペアチャンネ
ル（サービスに使用されていないチャンネル）１９を含
んでいる。例えば伝送線１０は３つのユーザチャンネル
と２つのスペアチャンネルを有し、伝送線１１は２つの
ユーザチャンネルと１つのスペアチャンネルを有してい
る。

【００１５】パケットはコントロール（ＣＴＲＬ）パケ
ット、リターン（ＲＴＮ）パケット、エンド（ＥＮＤ）
パケット、ＡＣＫ（ポジティブ）パケット、ＮＡＫ（ネ
ガティブ）パケットがある。これらのパケット構成は図
５に示している。コントロールパケットはパケットタイ
プ、ノードトレース、ホップ（ＨＯＰ）カウント、送出
（ＸＭＴ）ラインＩＤ、接続元先ノードＩＤ、接続先ノ
ードＩＤの情報を含んでいる。

【００１６】図３（ａ）、（ｂ）は各チャンネルの接続
パケットの用途を示し、接続関係を図３（ｃ）に示す。 図４は接続を示し、隣接ノードのチャンネルとはインタ
ーフェイス２０で結ばれており、マルチプレクサ２１に
よって選択されたチャンネルがタイムスロット変換器２
２に供給される。そして、デマルチプレクサ２３によっ
て出力先が決められ、インターフェイス２４を介して他
の隣接ノードに接続される。

【００１７】入力信号は信号線２０ａを介してパケット
コントローラ２５に供給され、信号線２４ａを介してイ
ンターフェイス２４に供給される。リルーティングコン
トローラ（ｒｅｒｏｕｔｉｎｇ　　ｃｏｎｔｏｒｏｌｌ
ｅｒ）２６は、パケットメモリ２７、チャンネルテーブ
ル２８ａ、プライオリティテーブル２８ｂ、アラム検出
器２９、コントロールパケットプロセッサ３０、リター
ンパケットプロセッサ３１、アクノリッジメント（ＡＣ
Ｋ／ＮＡＫ）プロセッサ３２、エンドパケットプロセッ
サ３３を有している。

【００１８】チャンネルテーブル２８ａはパケットが送
受信されるとき各プロセッサからアクセスされ、プライ
オリティテーブル２８ｂはエンドパケットプロセッサ３
３よりアクセスされる。各プロセッサ３０から３３の詳
細な動作は図５から図１０に示し、コントロールパケッ
トプロセッサ３０の動作は図５に示し、リターンパケッ
トプロセッサ３２の動作は図６から図１０に示す。

【００１９】以上のことを要約すると次のようになる。 ライン１０から１７は複数のチャンネルを含み、チャン
ネルにはユーザー（実際に使用している）またはスペア
（サービスに使用されていない）の２種に分類される。 更にそれぞれのラインは特別な制御チャンネルをその他
に持ち、リルーティング制御はこの制御チャンネルを用
いて行う。

【００２０】リルーティング動作にはコントロールパケ
ット、リターンパケット、エンドパケット、ＡＣＫパケ
ット、ＮＡＫパケットがある。ラインに障害が発生する
と接続元ノードと接続先ノードの両局からコントロール
パケットが送出される（ルート決定か、ルート終端かは
ノード番号の小さい方を機械的に接続元ノードに割り当
てる）。

【００２１】コントロールパケットを受信した局は他の
コントロールパケットの持つルートを組み合わせ、迂回
経路を形成できるか否かを判定し、可能なときな接続元
ノードに対してコントロールパケットを送出する。この
コントロールパケットを受けた接続元ノードは、フェイ
ルライン中の接続プライオリティに従い、障害チャンネ
ルをスペアチャンネルに切り換え、エンドパケットを送
出する。エンドパケットはコントロールパケットの通っ
たラインを通り、接続先ノードへ戻る。エンドパケット
を受信した接続先ノードは接続元ノードへ向け、ＡＣＫ
パケットを送出する。

【００２２】また、各ノードはチャンネルテーブル２８
ａおよびチャンネルプライオリティテーブル２８ｂを持
つ。チャンネルテーブル２８ａは障害復旧に用いようと
するチャンネルが使用中か否かを判定し、プライオリテ
ィテーブルは自局が接続元ノードの場合に障害チャンネ
ルからスペアチャンネルへつなぐ優先順を決める時に用
いる。

【００２３】図５はコントロールパケット送出部のフロ
ーを表している。アラーム検出器２９のアラーム情報を
検出するとステップ４０から４１へ進む。このステップ
が起動するノードは障害ラインの両端に限られる。全て
のラインをサーチし終わっていればエンドとなるが、終
了していない場合、障害のあったチャネル数Ｎと、チャ
ネルをサーチするラインが持つスペアチャネルＭをステ
ップ４２，４３によりセットする。

【００２４】全てのチャネルサーチが終わっていないと
き、スペアチャネル数の確認を行って、スペアチャネル
が存在していればステップ４５から４６へ進み、コント
ロールパケットを送出する。このルーチンはスペア数Ｍ
が０となっているか、障害チャネル数Ｎより１ルーチン
ごとに１をマイナスし、それが０となっているかのいず
れかの時点で、そのラインのサーチを終了する。これを
ライン数分だけ繰り返し、図５のプロセスはエンドとな
る。

【００２５】図６はコントロールパケット受信処理のフ
ローを表している。コントロールパケットを受信すると
ステップ５１を実行し、自局が接続元ノード（障害ライ
ンの２両端局のうちノードＩＤ番号の小さい方を接続元
ノードとし、他の一方を接続先ノードと定義する）かど
うかを判断する。接続元ノードの場合、図７のエンドパ
ケット送出フローへ進む。接続元ノードでない場合はス
テップ５２に進み、コントロールパケット中に自局ＩＤ
が既に含まれているかどうかをチェックし、含まれない
場合はステップ５３に進む。

【００２６】ステップ５３では、他のコントロールパケ
ットを受信しているかどうかを検索する。受信している
場合、ステップ５５へ進み、前記のコントロールパケッ
トと今受信したコントロールパケットの接続元ノードＩ
Ｄと接続先ノードＩＤを比較し、互いの接続先と接続元
ノードＩＤが一致しているかどうかを判定する。一致し
ていれば障害ライン両端間を接続するチャネルを形成で
きるのでステップ５６へ進み、２つのコントロールパケ
ットよりノードトレースデータを作成して、ホップ数の
合計を行いリターンパケットを生成する。

【００２７】次にステップ５７へ進み、ステップ５６で
生成したリターンパケットと全く同一ルートを取るリタ
ーンパケットを自ノードより既に送出しているかどうか
を判定する。既に送出しているときは図６のフローは終
了するが、生成したリターンパケットがユニークである
時はステップ５８へ進み、ホップ数が規定値以内であれ
ばステップ５９によりリターンパケットとそのノードト
レースに従い、接続元ノードへ向かう方路へ送出する。

【００２８】ステップ５２において他のコントロールパ
ケットがない時及び、ステップ５３によってルートを形
成できない時、ステップ５４に進み他ノードへのスペア
チャネルがあるかどうかを判断する。スペアチャネルが
ない時はエンドとなるが、スペアチャネルがある場合は
、ステップ６０によりホップ数が規定以内であることを
確認し、ステップ６１によりスペアチャネルへコントロ
ールパケットをブロードキャスト（Ｂｒｏａｄ　　ｃａ
ｓｔ）する。このステップ６１は、図５のステップ４１
〜４９により実現する。

【００２９】図７はリターンパケット受信処理のフロー
を表している。リターンパケット受信時に自局は、その
リターンパケットに対し接続元ノードであるかどうかを
接続元ノードＩＤを認識することで判断する。接続元ノ
ードの場合、ステップ７２へ進み、図４のプライオリテ
ィ・テーブル２８ｂに従い、接続先ノード間にあるチャ
ネルの優先順位を判断し、さらにステップ７４により、
まだ接続されていない障害チャネルのプライオリティ順
にリターンパケットの示す救済ルートに接続する。

【００３０】また同時に複数のリターンパケットを受信
した時にはプライオリティ順にホップ数に基づく最短経
路のリターンパケットを割り当てる。次にステップ７６
へ進みエンドパケットを該当するリターンパケットを受
信した方路へ送出する。ステップ７１で自ノードが接続
元ノードでない時は、ステップ７３により既に同一ルー
トのリターンパケットを送出していないかどうかを確認
し、今受信したリターンパケットのルートがユニークな
ものならば、そのリターンパケットのもつノードトレー
スに従い、接続元ノードの方路へこのリターンパケット
を送出する。

【００３１】図８はエンドパケット受信処理のフローを
表している。エンドパケットを受信するとステップ８０
から８１へ進む。ステップ８１では自ノードは受信リタ
ーンパケットに対し終端ノードかどうかを判定し、終端
ノード以外の時ステップ８２へ進む。ステップ８２では
、エンドパケットの持つノードトレースが示すそのエン
ドパケットの送出先のスペアチャネルが空きで存在する
かを確認する。空きであればステップ８３へ進み、エン
ドパケットのトレースデータの示すルートを接続するよ
うクロスコネクションを設定する。

【００３２】次にステップ８６によりエンドパケットを
ノードトレースが示す次ノードへ送出する。ステップ８
１により終端ノードであった場合、ステップ８５へ進み
、障害回線からエンドパケットの示すルートへクロスコ
ネクションを設定し、救済ルートの形成が完了する。 次にステップ８７によりＡＣＫを返送する。ステップ８
２でスペアチャネルの空きが存在しなかった時、エンド
パケット送出ノードに対してＮＡＫパケットを送出する
。

【００３３】図９はＡＣＫパケット受信処理フローを表
している。ＡＣＫパケットを受信するとステップ９１に
進み、自ノードが受信ＡＣＫパケットに対し接続元ノー
ドであるかどうかを判定する。接続元ノードであった場
合正常終了となる。接続元ノードでない場合にはＡＣＫ
パケットをノードトレースに従い接続元ノードの方路へ
送出する。

【００３４】また、図１０はＮＡＫパケット受信処理フ
ローを表している。ＮＡＫパケット受信するとステップ
１０１へ進む。ステップ１０１では自ノードが受信ＮＡ
Ｋパケットに対し接続元ノードとなるかどうかを判定す
る。接続元ノードでない場合にはＮＡＫパケットをノー
ドトレースに従い接続元ノードの方路へ送出し、ステッ
プ１０５により該当エンドパケットにより既に設定した
クロスコネクションが存在していれば、これを解除する
。

【００３５】自ノードが接続元ノードであった場合には
、ステップ１０２へ進み同一接続先ノードへ接続するリ
ターンパケットが存在するかどうかを検索する。該当す
るリターンパケットが存在する時、そのリターンパケッ
トに対応するエンドパケットの送出を行う。該当するリ
ターンパケットが存在しない時、そこで救済ルート検索
は終了となる。

【００３６】次に図１１〜図２２に示す具体例について
以下に説明する。図１１でライン１０の障害によりノー
ド１はライン１７へコントロールパケットＣ１を送出し
、ライン１３へコントロールパケットＣ２，Ｃ３を送出
する。同様にノード２はライン１４へコントロールパケ
ットＣ４，Ｃ５，Ｃ６を、ライン１１へコントロールパ
ケットＣ７を送出する。ノード３はノード１からのコン
トロールパケットＣ１とノード２からのコントロールパ
ケットＣ４，Ｃ５，Ｃ６を受信し、コントロールパケッ
トＣ１とＣ４と接続する決定を行う。

【００３７】図１２ではノード１へリターンパケットＲ
１を送出する。またコントロールパケットＣ５にトレー
スデータとホップ数を付加したコントロールパケットＣ
１１をノード５に送出する。ノード４はコントロールパ
ケットＣ２，Ｃ３にトレースデータとホップ数を付加し
ノード５に対しコントロールパケットＣ９，Ｃ１０を送
出する。ノード５はコントロールパケットＣ７にトレー
スデータとホップ数を付加し、ノード３に対しコントロ
ールパケットＣ１２を送出し、ノード４に対してコント
ロールパケットＣ８を送出する。

【００３８】図１３でノード１は図１２におけるリター
ンパケットＲ１を受信して、その示すルートを迂回路と
して選択するため、エンドパケットＥ１をノード３へ送
出する。ノード３は図１２においてコントロールパケッ
トＣ１２を受信したが、既にノード１へ対しリターンパ
ケットＲ１を送出しており、もはや接続可能チャネルは
存在しないためコントロールパケットＣ１２を廃棄する
。ノード４は図１１のコントロールパケットＣ２と、図
１２のコントロールパケットＣ８と接続してチャネルを
構成するので、リターンケットＲ２をノード１に対し送
出する。ノード５では図２のコントロールパケットＣ９
とＣ１１およびコントロールパケットＣ１０とＣ１１を
接続しノード４に対しリターンパケットＲ３，Ｒ４を送
出する。

【００３９】図１４でノード１は図１３のリターンパケ
ットＲ２に示されるチャネルを迂回路として選択し、エ
ンドパケットＥ３をノード４へ送出する。ノード３はノ
ード１から図１３のエンドパケットＥ１を受信し、ノー
ド３のクロスコネクションを形成し、ノード２に対しエ
ンドパケットＥ２を送出する。ノード４は図１３のリタ
ーンパケットＲ３，Ｒ４を受信しリターンパケットＲ３
は既にリターンパケットＲ２としてノード１へ送出して
いるので廃棄し、リターンパケットＲ４をノード１へリ
ターンパケットＲ５として送出する。

【００４０】図１５でノード１は図１４のリターンパケ
ットＲ５に示されるチャネルを迂回路として選択し、エ
ンドパケットＥ４をノード４へ送出する。ノード２は図
１４のエンドパケットＥ２を受信し、このチャネルへ障
害回線から切換える。またエンドパケットＥ２に対する
ＡＣＫ１をノード３へ送出する。ノード４は受信したエ
ンドパケットＥ３によりクロスコネクションを形成して
、ノード５に対しエンドパケットＥ５を送出する。図１
６でノード５は図１５のエンドパケットＥ５を受信して
クロスコネクションを形成し、ノード２ヘエンドパケッ
トＥ７を送出する。ノード４は図１５のエンドパケット
Ｅ４を受信しクロスコネクションを形成し、ノード５へ
エンドパケットＥ６を送出する。

【００４１】図１７〜図２２は同様にノード５，ノード
３でクロスコネクションを形成し、最終的にエンドパケ
ットＥ９がノード２に到達し、障害回線からこのチャネ
ルへ切換えを行う。またエンドパケットＥ７のノード２
への到達によりノード２はＡＣＫ３をノード５へ送出し
、このＡＣＫはノード４を経由してノード１へ到達する
。同様にエンドパケットＥ９のノード２への到達により
ＡＣＫ５がノード３へ送出されノード５，４を経由しノ
ード１へ到達する。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、コントロ
ールパケット、リターンパケット、エンドパケット、ア
クノリッジメントを組み合わせて復旧回線を探索するも
のであるから、障害回線を回避して最適な迂回路を探索
することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】端末と回線の接続状態を示す図

【図２】各パケ
ットの構成を示す図

【図３】各チャンネルとラインの関係を示す図

【図４】
この装置の構成を示す図

【図５】コントロールパケットプロセッサの動作を示す
フローチャート

【図６】リターンパケットプロセッサの動作を示すフロ
ーチャート

【図７】ルート決定の動作を示すフローチャート

【図８
】エンドパケットプロセッサの動作を示すフローチャー
ト

【図９】ＡＣＫ動作を示すフローチャート

【図１０】Ｎ
ＡＫ動作を示すフローチャート

【図１１】パケットの流
れを示す図

【図１２】パケットの流れを示す図

【図１３】パケットの流れを示す図

【図１４】パケットの流れを示す図

【図１５】パケットの流れを示す図

【図１６】パケットの流れを示す図

【図１７】パケットの流れを示す図

【図１８】パケットの流れを示す図

【図１９】パケットの流れを示す図

【図２０】パケットの流れを示す図

【図２１】パケットの流れを示す図

【図２２】パケットの流れを示す図

【図２３】概略構成を説明するための端局接続図

【図２
４】図２３における端局の構成を示す図

【図２５】図２
３の動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１〜５　　　　端局 １０〜１７　　伝送路 ２０、２４　　インターフェイス ２１　　　　マルチプレクサ ２２　　　　タイムスロット変換器 ２３　　　　デマルチプロセッサ ２５　　　　パケットコントローラ ２６　　　　リルーティングコントローラ２７　　　　
パケットメモリ ２８　　　　テーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　双方向伝送回路により相互間を任意に
   接続された３ノード以上の端局（１〜５）からなり、前
   記各端局は、障害検出情報により自ノードが障害伝送路
   の回線端である場合に迂回路探索情報を接続する全伝送
   路に送出する迂回路探索情報送出部（３０、図６）と、
   両回線端ノードからの前記迂回路探索情報をそれぞれ受
   信したときにノードトレースを有する迂回路探索情報を
   作成して接続先ノードへ送出する迂回路接続情報送出部
   （３１、図７）と、自ノードが接続先ノードである場合
   に、前記迂回路接続情報を受信して迂回路を設定し、設
   定された迂回路により接続元ノードにノードトレースを
   有する確認情報を送出する確認情報送出部（３３、図８
   ）と、自ノードが接続元ノードである場合に、前記確認
   情報を受信して障害伝送路の迂回路を確定する確認情報
   受信部（３２）とから構成される自立分散形障害回復シ
   ステム。