JPH06120972A

JPH06120972A - 同期制御方式

Info

Publication number: JPH06120972A
Application number: JP4266146A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Koyanagi; 敏則小柳; Shinji Ota; 眞治太田; Nobuyuki Gounai; 信行郷内; Hiroshi Ota; 宏太田; Hiromi Ueda; 裕巳上田
Original assignee: Fujitsu Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Fujitsu Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2015-08-14
Also published as: JP3076456B2

Abstract

(57)【要約】【目的】二重化された系のセルを無瞬断で切り替える
ことができる同期制御方式に関し、位相差吸収揺らぎを
発生させることなく短時間で同期を確立させ且つその後
にセル廃棄や余分なセルの挿入等があってもその同期を
維持できるように制御することを目的とする。【構成】各系に同期セル検出部を設け、送信側で両系
に挿入された同期確立用の同期セルをいずれかの系で検
出したときには、検出した系のバッファの読出を停止さ
せると共に後続の系の同期セルを検出した時点で同期確
立したものと判定し、該同期確立判定後に、第１の系の
バッファが空きとなった場合に、第２の系のバッファの
読出を停止させ、第１の系に有効セルが到着するまで、
第２の系の有効セルを待たせることにより、同期を維持
するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は同期制御方式に関し、特
に二重化された系のセルを無瞬断で切り替えることがで
きるように同期化する同期制御方式に関する。

【０００２】各種の通信において、伝送路や伝送装置を
二重化構成として、通信網の信頼性の向上を図ってい
る。また、ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)方式に
おいては、ディジタル音声信号、ディジタル画像信号，
各種のデータ等を固定長パケット化し、それをセルとし
て伝送するものであり、現用系と予備系との二重化構成
とした場合、切替えを行う場合に、有効セルの欠落や重
複が生じないように切り替える無瞬断二重化切替えを可
能とずることが要望されている。

【０００３】

【従来の技術】二重化システムは、例えば、図１０に示
すように、送信側３１においては、分配部３３により送
信部３４，３５に送信データを分配し、送信部３４，３
５からそれぞれ伝送路３８，３９にデータを送出する。
受信側３２においては、受信部３６，３７によりそれぞ
れ受信し、セレクタ４１によりいずれか一方の受信デー
タを選択して出力する。即ち、二点鎖線で示すように、
送信部３４と伝送路３８と受信部３６とにより現用伝送
系としての０系（第１の系）を構成し、また送信部３５
と伝送路３９と受信部３７とにより予備伝送系としての
１系（第２の系）を構成している。

【０００４】このような二重化システムにおいて、ＡＴ
Ｍ方式によるセルを送信側３１から受信側３２に伝送
し、０系の障害発生時に１系のセレクタ４１によって切
り替えることになる。

【０００５】この場合、無瞬断で切り替える方式とし
て、送信側３１の分配部３３からネットワークのセンタ
ー（図示せず）側から切替用トリガセルを挿入して１系
及び０系の双方に送信し、受信側３２の受信部３６，３
７のバッファ（図示せず）からこの切替用トリガセルを
同時に読み出した時に０系と１系とのセルが同期化した
と判断して、セレクタ４１を切替制御する方式が考えら
れる。即ち、セレクタ４１を制御して０系と１系との切
り替えを行う時に、０系と１系とのセル同期を取る方式
である。

【０００６】また０系と１系のセルについて、受信部３
６，３７のバッファ（図示せず）により伝送路３８，３
９等による伝送遅延差を吸収し、常時同期状態としてお
き、０系の障害発生等により１系に切り替える時に、直
ちにセレクタ４１を制御して無瞬断で切り替える方式も
考えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の切
替用トリガセルを用いる同期制御方式では、受信側３２
の受信部３６，３７のバッファからこの切替用トリガセ
ルを同時に読み出した時にセレクタ４１での切替を行う
ので、切替用トリガセルが同時に検出できるまでに時間
が掛かってしまう。また、この切替用トリガセルの同時
検出時毎に切替動作を実行するため、先に切替用トリガ
セルが到着した系のバッファからは空きセルが出力され
るのに対して後に切替用トリガセルが到着した系のバッ
ファからは連続して有効セルが出力されており、これら
両系の間で切替を行う度毎に位相差吸収揺らぎが生じ、
有効セルの濃密差が発生してしまうという問題がある。

【０００８】更に、受信部３６，３７のバッファにより
常時同期状態として、セレクタ４１により無瞬断切替を
行わせる方式は、一旦同期が確立してもその後にセル廃
棄や余分なセルの挿入等により同期外れが生じる欠点が
あり、このような同期外れが生ずると、０系から１系に
切り替える時に、直ちにセレクタ４１を制御した場合、
セルの欠落や重複が生じる欠点がある。

【０００９】従って本発明は、位相差吸収揺らぎを発生
させることなく短時間で同期を確立させ且つその後にセ
ル廃棄や余分なセルの挿入等があってもその同期を維持
できるように制御する方式を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る同期制御方式は、図１(1) に示すよう
に、二重化構成の第１の系と第２の系の有効セルをそれ
ぞれ入力して位相差吸収を行うファーストイン・ファー
ストアウト（ＦＩＦＯ）・メモリバッファ１，２と、該
バッファ１，２を制御する同期制御部３とを備え、該同
期制御部３が該バッファ１，２から同期して該有効セル
を読み出してセレクタ４に与え、該セレクタ４で該第１
の系と該第２の系とを無瞬断で切り換える同期制御方式
を前提とするものである。

【００１１】そして、各系に同期セル検出部５，６を設
け、いずれかの系の同期セル検出部５，６が送信側で両
系に挿入された同期確立用の同期セルを検出したときに
は、該同期制御部３は検出した系のバッファ１，２の読
出を停止させると共に後続の系の同期セルを検出した時
点で同期確立したものと判定し、該同期制御部３は更
に、該同期確立判定後に、該第１又は第２の系のバッフ
ァから有効セルの読出が可能な状態の時に、該第２又は
第１の系のバッファに有効セルが無い場合、該第１又は
第２の系のバッファの読出を停止して、該第１の系と第
２の系から空きセルを送り出し、該第２又は第１の系の
バッファに有効セルが入力された時に、該第１と第２と
の系のバッファから同期して該有効セルを読み出して、
同期を維持することを特徴としている。

【００１２】また本発明では、該同期制御部３が、第１
の系で該同期セルを検出した後に第２の系で同期セルが
該バッファの閾値を越えても検出されなかったとき、該
同期セルが消失したものとして該第１の系の読出を再開
させることができる。

【００１３】更に本発明では、該同期セルが、送信側に
おいて周期的に挿入してもよい。

【００１４】更に本発明では、図１(1) に点線で示すよ
うに、セレクタ４の前段にセル一致比較回路７を設け、
該同期確立後の両系の全ての有効セルを比較し不一致を
検出することにより同期外れを検出して再び該同期確立
判定を行うようにしてもよい。

【００１５】更に本発明では、該セル一致比較回路７
が、所定段数の前方保護を設定してセル一致比較を行う
ことができる。

【００１６】更に本発明では、該同期制御部３が、該第
１又は第２の系の有効セル廃棄時に、廃棄した有効セル
の位置にダミーセルを挿入して、該ダミーセルを有効セ
ルとして該バッファに入力することができ、この場合、
廃棄した有効セルを該同期セルと判定したときには、該
同期確立判定動作には入らせないようにしてもよい。

【００１７】

【作用】本発明においては、まず同期確立を行うため、
送信側で送信するセル系列に同期セルを挿入して第１の
系及び第２の系に分配送信する。

【００１８】そして、これら第１及び第２の系における
図１に示したそれぞれの受信側では、同図(2) のタイム
チャートに示すように、何らかの理由で第１の系の方の
同期セルの方が早く到着するものと仮定した場合、同期
制御部３はこの同期セルが到着するまではバッファ１か
らはセルの自由読出を行っており（ステップＳ１）、同
期セルが到着して同期セル検出部５で同期セルが検出さ
れたか否かを常に監視し（ステップＳ２）、同期セルが
検出されたときにはこの第１の系のバッファ１からのセ
ル読出を停止させ（ステップＳ３）、第２の系の同期セ
ルの到着を待つ。

【００１９】この後、到着した第２の系の同期セルが同
期セル検出部６で検出されたことを知った（ステップＳ
４）同期制御部３は同期確立が得られたものとし（ステ
ップＳ５）、図１(2) に示すようにこの時よりセレクタ
４の選択が可能となる。

【００２０】このようにして同期確立が得られた場合、
その後にセル廃棄や挿入が無い理想状態が続けば、図３
(1) に示すように同期確立状態が継続することとなる
が、同期確立後に何もしなければ従来と同様に次の同期
セルまでにセル廃棄や挿入による同期外れが生じてしま
う（同図(2) 参照）と共に同期セル検出毎に位相差吸収
揺らぎが生じてしまう。

【００２１】そこで、この同期確立後には同期制御部３
は各バッファ１，２からの同期読出を行う（ステップＳ
５）。

【００２２】この同期読出を図４のフローチャートを参
照して説明すると、同期制御部３は、第１及び第２の系
のバッファ（ＦＩＦＯ）１，２が空きか否かを、バッフ
ァ１，２からの容量情報（蓄積された有効セル数）によ
り判定する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。そして、両バ
ッファ１，２が空きでない場合、即ち、有効セルが蓄積
されている場合は、両系の有効セルを同期して読み出す
（ステップＳ１３）。

【００２３】また第１の系のバッファ１が伝送遅延等に
より空きの場合は、第２の系のバッファ２の読出を停止
させ（ステップＳ１４）、第２の系のバッファ２より空
きセルを送出させる（ステップＳ１５）。また、バッフ
ァ１は空きでないがバッファ２が空きの場合は、バッフ
ァ１の読出を停止させ（ステップＳ１６）、バッファ１
より空きセルを送出させる（ステップＳ１７）。

【００２４】このように、伝送遅延等により一方のバッ
ファに有効セルがなくなった場合、他方のバッファから
有効セルの読出を行うと、両系の有効セルのずれが生じ
るので、同期制御部３は、バッファ１の有効セルとバッ
ファ２の有効セルとを同期して読み出すようにしたの
で、一旦同期が確立した後は、伝送遅延等のばらつきが
あっても、図３(2) に示すようにその同期状態を維持
し、系選択制御信号によりセレクタ４を制御して、第１
の系と第２の系との切替を行う場合に、無瞬断切替を可
能とすることが出来る。

【００２５】また本発明では、同期制御部３が、第１の
系で該同期セルを検出した後にいつまでたっても第２の
系で同期セルが検出されないときにはバッファ１は満杯
となってセル廃棄が生じてしまう（図３(3) 参照）の
で、同期制御部３は各バッファ１，２に対して閾値を設
定し、第２の系で同期セルが該バッファ２の閾値を越え
ても検出されなかったとき（図２のステップＳ６）に
は、該同期セルが消失したものとして（ステップＳ７）
該第１の系のバッファ１の読出を再開させる（ステップ
Ｓ８，Ｓ９：図３(3) ）。

【００２６】以上において用いられている同期セルは最
小限度１個は必要であるが、その後、同期セルを送信側
で挿入しないとすると、受信側で初期状態や同期外れ等
の同期確立の再要求が生じた場合、受信側より同期セル
要求信号を送信側に送り、これを受けて同期セルを挿入
する制御が考えられるが、この場合には送受信間に別の
通信が必要となる。

【００２７】そこで、本発明では送信側において該同期
セルを周期的に挿入することにより、受信側での同期確
立や系切替が送信側とは無関係となり、送受双方の制御
を容易に行うことができる。

【００２８】また、同期セルによる同期確立後、何らか
の原因で両系のセルの数に違いが生じた場合には、位相
同期が外れてしまう。ところが、上記のよう同期セルの
みを監視している方式では次の同期セルの到着までこの
同期外れを検出することができず、この時に切替を行う
と、セルの重複や欠落が生じ、無瞬断切替を保証するこ
とができない。

【００２９】そこで本発明では、図１(1) に点線で示す
ように、セレクタ４の前段にセル一致比較回路７を設
け、該同期確立後の両系の全ての有効セルの数を比較し
不一致を、好ましくは所定段数の前方保護により、検出
することにより同期外れを検出し、このときには再び同
期確立動作を実行し直すことも可能である。

【００３０】また上記において、セルのヘッダのビット
誤り等によりセルが廃棄される場合があり、廃棄セルは
空きセルとするものであるから、バッファには蓄積され
ないことになる。従って、セル廃棄が生じると、バッフ
ァ１，２から同期して有効セルの読出しを行ったとして
も、内容が異なるセルが同時に読み出されるだけで、実
際の同期状態とは異なる状態となる。

【００３１】そこで、本発明では更に、廃棄されたセル
の代わりにダミーセルを挿入し、このダミーセルを有効
セルとしてバッファに入力する。それにより、ダミーセ
ル以後の有効セルは内容が同一となって、実際の同期状
態を維持することができる。

【００３２】但し、この場合、廃棄した有効セルがたま
たま同期セルであると同期制御部３は位相同期が確立し
ているにも関わらず上記のように該同期確立判定動作に
入ってしまい、位相差吸収揺らぎ（連続空きセルと連続
有効セルの発生）が生じてしまうので、この場合にも廃
棄されたセルの代わりにダミーセルを挿入し、同期確立
後は同期セルも通常セルと見做して同期確立判定動作に
は入らせないようにしてもよい。

【００３３】

【実施例】図５乃至図７は図１乃至図４に示した本発明
に係る同期制御方式の特に図２及び図４の動作実施例を
示したタイムチャートであり、図中、１，２は図１に示
した第１の系及び第２の系にそれぞれ対応する０系及び
１系のバッファ（ＦＩＦＯ）、Ｙ，Ｚ，Ａ，Ｂ，Ｃ，・
・・は有効セル、点線は空きセルを示している。これら
の内、図５は同期セル（位相セル）Ｂを用いて同期を確
立する実施例の動作を示しており、図６及び図７は同期
確立後の同期維持を行う実施例の動作を示している。

【００３４】まず図５において、（Ａ１）は、０系と１
系とのバッファ１，２が空き状態で、次に有効セルＹが
バッファ１に入力され、バッファ２には３セル分遅れて
有効セルＹが入力される状態を示す。また、（Ａ２）
は、０系のバッファ１から有効セルＹが読み出され、こ
の有効セルＹに対して１系に空きセルが送出され、且つ
バッファ１に有効セルＺが蓄積されて次の読出を待って
いる状態を示す。

【００３５】また、（Ａ３）はバッファ１に同期確立用
の同期セルＢが蓄積され、バッファ２に有効セルＹが蓄
積された状態を示し、同期確立用の同期セルＢが０系の
バッファ１に入力されると、同期制御部（図示せず）が
同期確立用の同期セルＢを検出して、１系のバッファ２
に同期セルＢが蓄積されるまで、０系のバッファ１の読
出を停止し、０系に空きセルを送出する。この場合、１
系のバッファ２は空き状態に在るから、１系には空きセ
ルを送出することになる。

【００３６】従って、図５の（Ａ４）の状態から（Ａ
５）の状態に移行し、（Ａ５）に示すように、同期確立
用の同期セルＢがバッファ１，２に蓄積されると、０系
のバッファ１に対する読出停止が解除され、バッファ
１，２から同期して同期セルＢが読み出されて図６の
（Ａ６）に示す状態となり、同期が確立される。

【００３７】このようにして同期が確立した後に、図６
の（Ａ７）に示すように、何らかの理由により例えば１
系の有効セルＤ，Ｅ，Ｆ，Ｇが０系より遅れて１系のバ
ッファ２が空きになったとすると、０系のバッファ１の
読出を停止し、両系に空きセルを送出する。従って、０
系のバッファ１には、有効セルＤ，Ｅ，Ｆが蓄積された
状態となる。

【００３８】次に、（Ａ８）で示すように、１系の有効
セルＤがバッファ２に蓄積されると、読出停止が解除さ
れて、有効セルＤは（Ａ９）に示すように同期して読み
出される。従って、（Ａ１０）の状態においても同期が
維持されている。

【００３９】前述と同様にして、図７の（Ａ１１），
（Ａ１４）においては、１系のバッファ２が空きとなる
から、０系のバッファ１の読み出しを停止し、１系のバ
ッファ２に有効セルが入力されると、両系のバッファ
１，２の読出を行い、同期を維持することができる。

【００４０】図８は上記の本発明の動作実施例において
セル廃棄の問題が生じた場合の説明図であり、（Ｂ１）
に示すように、例えば１系の有効セルＧが廃棄された場
合を示す。従って、（Ｂ２）に示すように、０系と１系
とのバッファ１，２の先頭に有効セルＦが蓄積され、そ
の有効セルＦが（Ｂ３）に示すように同期して読み出さ
れた後、０系のバッファ１の先頭に有効セルＧが蓄積さ
れた状態となるが、１系のバッファ２には有効セルＧは
入力されないから、バッファ２が空きとなったとき、０
系のバッファ１の読出を停止するので、同期制御部３は
（Ｂ４）に示すように、両系に空きセルを送出すること
になる。

【００４１】次に、（Ｂ５）に示すように、１系のバッ
ファ２に有効セルＨが蓄積されると、（Ｂ６）に示すよ
うに、０系のバッファ１から有効セルＧ、１系のバッフ
ァ２から有効セルＨを同時に読み出して送出することに
なり、位相同期外れの状態となり、この状態は（Ｂ７）
以降も継続することになる。即ち、セル廃棄が生じない
場合は、前述の実施例により同期を維持することができ
るが、セル廃棄が生じる場合は、位相同期外れの状態と
なる。

【００４２】そこで、本発明では、図９に示すように、
廃棄されたセルＧの代わりにセルＸをダミーセルとし、
これを有効セルとしてバッファに入力するものである。
即ち、図８の（Ｂ１），（Ｂ２）に示すように、有効セ
ルＧを廃棄した場合、この実施例においては、図９の
（Ｃ１）に示すように、廃棄した有効セルＧをダミーセ
ルＸとする。例えば、セルのヘッダのビット誤りにより
廃棄された場合、そのヘッダを有効セルとして取り扱う
ことができるように修正する。

【００４３】このダミーセルＸが有効セルＦの後に、
（Ｃ２）に示すように１系のバッファ２に入力され、
（Ｃ３）に示すように、バッファ１の先頭に有効セル
Ｇ、バッファ２の先頭にダミーセルＸが蓄積された状態
となり、（Ｃ４）に示すように、この有効セルＧとダミ
ーセルＸとが同時に読出され、次に（Ｃ５）に示すよう
に、バッファ１，２の先頭に有効セルＨが蓄積されるか
ら、それ以降は（Ｃ６），（Ｃ７）に示すように、位相
同期が維持されることになる。

【００４４】尚、本発明は前述の各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、種々付加変更することができるもの
であり、データをパケット化して伝送する二重化システ
ムに適用し、無瞬断切り替えを可能とすることができ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る同期制
御方式は、各系に同期セル検出部を設け、送信側で両系
に挿入された同期確立用の同期セルをいずれかの系で検
出したときには、検出した系のバッファの読出を停止さ
せると共に後続の系の同期セルを検出した時点で同期確
立したものと判定し、該同期確立判定後に、第１の系の
バッファが空きとなった場合に、第２の系のバッファの
読出を停止させ、第１の系に有効セルが到着するまで、
第２の系の有効セルを待たせることにより、同期を維持
するように構成したので、最初の１回を除き、第１の系
と第２の系との切替を行う場合の位相差吸収揺らぎを無
くすことができ且つ同期確立後はいつでも無瞬断切替が
可能となるので切替までの時間を短縮することができ
る。

【００４６】またヘッダ誤り等により一方の系のセルに
不足が生じても、その代わりにダミーセルを挿入し、こ
のダミーセルを有効セルとしてバッファに入力すること
により同期を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る同期制御方式の受信側を原理的に
示したブロック図である。

【図２】本発明に係る同期制御方式における同期確立過
程を示したフローチャート図である。

【図３】本発明に係る同期制御方式の動作タイムチャー
ト図である。

【図４】本発明に係る同期制御方式における同期維持過
程を示したフローチャート図である。

【図５】本発明に係る同期制御方式の動作実施例（同期
確立）のタイムチャート図である。

【図６】本発明に係る同期制御方式の動作実施例（同期
維持）のタイムチャート図である。

【図７】本発明に係る同期制御方式の動作実施例（同期
維持）のタイムチャート図である。

【図８】本発明に係る同期制御方式の動作実施例におけ
るセル廃棄の問題点を説明するためのタイムチャート図
である。

【図９】本発明に係る同期制御方式によりセル廃棄の問
題点を解消した実施例のタイムチャート図である。

【図１０】従来より一般的な二重化システムを示したブ
ロック図である。

【符号の説明】

１第１の系のバッファ（ＦＩＦＯ）２第２の系のバッファ（ＦＩＦＯ）３同期制御部４セレクタ５，６同期セル検出部７セル一致比較部図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者郷内信行神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者太田宏東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者上田裕巳東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二重化構成の第１の系と第２の系の有効
セルをそれぞれ入力して位相差吸収を行うファーストイ
ン・ファーストアウト・メモリバッファ(1),(2) と、該
バッファ(1),(2) を制御する同期制御部(3) とを備え、
該同期制御部(3) が該バッファ(1),(2) から同期して該
有効セルを読み出してセレクタ(4) に与え、該セレクタ
(4) で該第１の系と該第２の系とを無瞬断で切り換える
同期制御方式に於いて、各系に同期セル検出部(5),(6) を設け、いずれかの系の
同期セル検出部(5),(6) が送信側で両系に挿入された同
期確立用の同期セルを検出したときには、該同期制御部
(3) は検出した系のバッファ(1),(2) の読出を停止させ
ると共に後続の系の同期セルを検出した時点で同期確立
したものと判定し、該同期制御部(3) は更に、該同期確立判定後に、該第１
又は第２の系のバッファから有効セルの読出が可能な状
態の時に、該第２又は第１の系のバッファに有効セルが
無い場合、該第１又は第２の系のバッファの読出を停止
して、該第１の系と第２の系から空きセルを送り出し、
該第２又は第１の系のバッファに有効セルが入力された
時に、該第１と第２との系のバッファから同期して該有
効セルを読み出して、同期を維持することを特徴とする
同期制御方式。
【請求項２】該同期制御部(3) が、第１の系で該同期
セルを検出した後に第２の系で同期セルが該バッファの
閾値を越えても検出されなかったとき、該同期セルが消
失したものとして該第１の系の読出を再開させることを
特徴とする請求項１に記載の同期制御方式。
【請求項３】該同期セルが、送信側において周期的に
挿入されることを特徴とした請求項１又は２に記載の同
期制御方式。
【請求項４】該セレクタ(4) の前段にセル一致比較回
路(7) を設け、該同期確立後の両系の全ての有効セルを
比較し不一致を検出することにより同期外れを検出して
再び該同期確立判定を行うことを特徴とした請求項１乃
至３のいずれかに記載の同期制御方式。
【請求項５】該セル一致比較回路(7) が、所定段数の
前方保護を設定してセル一致比較を行うことを特徴とし
た請求項４に記載の同期制御方式。
【請求項６】該同期制御部(3) が、該第１又は第２の
系の有効セル廃棄時に、廃棄した有効セルの位置にダミ
ーセルを挿入して、該ダミーセルを有効セルとして該バ
ッファに入力することを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれかに記載の同期制御方式。
【請求項７】該同期制御部(3) が、該廃棄した有効セ
ルを該同期セルと判定したとき、該同期確立判定動作に
は入らせないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
かに記載の同期制御方式。