JP2007189476A - 障害監視制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】伝送経路の障害を検出する障害監視制御システムに関し、ユーザフレームの伝送帯域を消費することなく、障害発生を迅速に検出する。
【解決手段】伝送装置１，２は、伝送回線３−１〜３−ｎ対応の送受信処理部４−１〜４−ｎ，５−１〜５−ｎと、ユーザフレームの多重化及び多重分離を行う多重処理部６，７とを有し、自局の状態情報と対向局からのフレームの受信状態情報とを含む管理フレームの生成手段と、フレーム間ギャップに管理フレームを挿入して送信する送信手段と、対向局からのフレームを受信してユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入された管理フレームを抽出する抽出手段と、該手段により抽出した管理フレームにより対向局の状態情報と該対向局に於ける自局からの送信フレームの受信状態情報とを基に障害発生の有無を判定する判定手段とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、冗長構成の伝送回線を有し、障害発生を迅速に検出して、健全な伝送回線によりデータ伝送を継続させる障害監視制御システムに関する。

複数のイーサネット（登録商標）回線を、論理的な一つの回線としてデータ伝送する伝送システムに於いて、リンクアグリゲーション機能やポートトランキング／ロードシェアリング機能を適用し、且つ複数の物理リンクを集約して使用することにより、伝送帯域の拡大を図っている。又集約した物理リンクの中で障害が発生した場合、正常な物理リンクに振り分けることにより、全体としての伝送帯域は小さくなるが、データ伝送を継続することができる。又前述のリンクアグリゲーション機能は、伝送装置間で、相互に状態通知と、これを正常受信したことを示す応答通知との送受信を行うことにより、伝送回線対応の正常性確認を行うものである。又ポートトランキング／ロードシェアリング機能は、伝送装置に於いて、対向装置からの受信の状態を監視し、正常受信の場合に、伝送回線の正常性確認を行うものである。

又回線多重化部間を複数の伝送回線により接続し、各伝送回線に情報中継装置を接続し、この情報中継装置に於いて、多重化されたＬＡＮ回線対応の障害及び復旧を、ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＬＡＣＰ（Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の制御メッセージを用いて検出し、ＬＡＮ回線の障害検出により、そのＬＡＮ回線と共に多重化された情報中継装置の回線を遮断し、障害ＬＡＮ回線が復旧すると、情報中継装置の回線を復旧させる手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

又二重リング伝送回線により複数のノード間を接続して、ワーキングチャネルとプロテクションチャネルとを用いてワーキングトラフィック伝送を行い、障害発生時には、レイヤ１プロテクション処理により、障害発生個所を回避してワーキングトラフィック伝送を行う手段が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

又一方の伝送装置から伝送回線を介して擬似エラーコードを送信し、他方の伝送装置に於いて所定のエラーカウント期間内のエラーコードの個数をカウントし、このエラーコード検出個数を含むエラー結果通知フレームを、主信号のフレーム間ギャップに挿入して一方の伝送装置に送信し、この一方の伝送装置に於いて、送信した擬似エラーコードによるエラーコードの個数と、受信したエラーカウント結果通知フレームによるエラーコードの個数との照合比較により、伝送回線の正常性の確認を行う手段が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−２６９０９号公報 特開２００２−３５９６２８号公報 特開２００４−１２０５０４号公報

複数の物理リンクを集約して一つの論理リンクとしてデータ伝送するシステムは、例えば、図５に示すように、伝送装置５１，５２は、それぞれ複数の送受信処理部５４−１〜５４−ｎ，５５−１〜５５−ｎを備え、各送受信処理部５４−１〜５４−ｎ，５５−１〜５５−ｎ間を伝送回線５３−１〜５３−ｎにより接続し、一方の伝送装置５１から他方の伝送装置５２に定期的に状態通知を送信し、又この状態通知を正常受信することにより、応答通知を送信する。従って、一方の伝送装置５１に於いては、他方の伝送装置５２からの状態通知を受信して、他方の伝送装置５２からの受信経路の正常性を確認し、又他方の伝送装置５２からの応答通知を受信して、他方の伝送装置５２に対する送信経路の正常性を確認することができる。

又伝送回線５３−２に×印で示すように、送受信の両方の回線に障害が発生すると、伝送装置５１，５２の送受信処理部５４−２，５５−２は、それぞれ状態通知を行っても、相手側からの応答通知を受信できないので、状態通知に対する応答通知の受信監視のタイムアウト発生により、伝送装置５１，５２の送受信処理部５４−２，５５−２は、伝送回線５３−２に障害が発生したことを検出することができる。又伝送回線５３−ｎの中の伝送装置５２から伝送装置５１に対する回線にのみ×印で示す障害の発生時は、伝送装置５１の送受信処理部５４−ｎからの状態通知を伝送装置５２の送受信処理部５５−ｎは受信できることにより、応答通知を送信する。しかし、伝送装置５１の送受信処理部５４−ｎに於いては、伝送装置５２の送受信処理部５５−ｎからの状態通知を受信できないから、状態通知を送信しないと共に、状態通知受信検出のタイムアウト発生により障害発生を検出することができる。又伝送装置５２の送受信処理部５５−ｎは、応答通知の受信監視タイムアウト発生によって、障害発生を検出することができる。

しかし、定期的な状態通知の送受信と、状態通知受信に対する応答通知の送受信とについて、それぞれ時間監視を行い、タイムアウト発生により障害発生と判定し、障害発生個所を回避してデータ伝送を継続できるように、多重部（図示せず）に於ける伝送データの分配切替えを行うことになるが、タイムアウト発生まで障害発生を検出できないので、障害発生時の切替え迄の時間が長くなることにより、フレーム損失が発生する問題がある。又定期的な状態通知と、それに対する応答通知とは、データを伝送するユーザフレームと同様なフレーム構成で送受信するものであり、その為の帯域を恒常的に消費する問題がある。

又ポートトランキング／ロードシェアリング適用時は、例えば、図６（図５と同一符号は同一名称部分を示す）に示すように、伝送装置５１，５２の送受信処理部５４−１，５５−１に於いて受信状態を監視し、正常受信の場合は、伝送回線５３−１の経路は正常と判断する。この場合、リンクシェアリングの場合のように、状態通知や応答通知のフレームを送受信しないので、ユーザフレームの伝送帯域を余分に消費しないものである。又伝送回線５３−２の×印で示すように、送受信処理部５４−２の受信経路に障害が発生した場合は、一方の伝送装置５１の送受信処理部５４−２に於いては正常受信ができないので、伝送回線５３−２を含む受信経路の障害発生を検出することができる。しかし、他方の伝送装置５２の送受信処理部５５−２に於いては、正常受信が可能であるから、障害発生を検出できない問題がある。従って、伝送装置５１側では回線切替処理を行っても、伝送装置５２側では回線切替処理を行わないので、正常なデータ伝送ができなくなる。なお、伝送回線５３−ｎの×印で示すように、データ伝送の両方向に障害が発生した場合は、伝送装置５１，５２の送受信処理部５４−ｎ，５５−ｎに於いてそれぞれ正常受信ができなくなったことにより、障害発生を検出して、両方の伝送装置５１，５２に於いて回線切替処理を行うことができる。

本発明は、前述の従来例の問題点を解決するものであり、ユーザフレームの伝送帯域を消費することなく、且つ障害発生を迅速に検出可能とすることを目的とする。

本発明の障害監視制御システムは、伝送装置間を複数の伝送回線により接続して、各伝送回線を含む送受信経路の障害を検出する障害監視制御システムに於いて、前記伝送装置は、自局の状態情報と対向局からのフレームの受信状態情報とを含む管理フレームの生成手段と、ユーザフレームのフレーム間ギャップに前記管理フレームを挿入して対向局へ送信する手段と、該対向局からのフレームを受信してユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入された前記管理フレームを抽出する手段と、該手段により抽出した管理フレームにより対向局の状態情報と該対向局に於ける自局からの送信フレームの受信状態情報とを基に障害発生の有無を判定する手段とを備えている。

又前記伝送装置の前記管理フレームを前記ユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入して対向局へ送信する手段は、予め設定した所定期間毎の管理フレーム挿入タイミングが、前記ユーザフレームの送信中の時に、該ユーザフレームの送信終了後まで待ち合わせて、前記ユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入する手段を含むものである。

又前記伝送装置は、ユーザフレームを前記複数の伝送回線に振り分ける多重分離部と、前記複数の伝送回線を介して受信した前記ユーザフレームを多重化する多重化部と、前記複数の伝送回線対応の送受信処理部と、制御処理部とを有し、該制御処理部は、自局の状態情報と対向局からのフレームの受信状態情報とを含む管理フレームの生成手段と、受信抽出した管理フレームにより対向局の状態情報と該対向局に於ける自局からの送信フレームの受信状態情報とを基に障害発生の有無を判定する手段と、該手段により障害発生を判定した時に健全な伝送経路を選択して送受信するように前記多重化部及び前記多重分離部を制御する手段とを含み、前記送受信処理部は、前記生成手段により生成した管理フレームをユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入する手段及び受信したユーザフレームのフレーム間ギャップの管理フレームを抽出して前記制御処理部に転送する手段とを有するものである。

対向局の状態情報と、自局から送信に対する受信状態情報とを管理フレームにより受信検出できるから、対向局が正常であるか否か、又自局の送信状態が正常であるか否かを、受信した管理フレームにより識別することができるから、障害発生を迅速に検出することが可能となる。又管理フレームをユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入して送信するから、ユーザフレームの伝送帯域を消費しない利点がある。

本発明の障害検出制御システムは、図１を参照して説明すると、伝送装置１，２間を複数の伝送回線３−１〜３−ｎにより接続して、各伝送回線３−１〜３−ｎを含む送受信経路の障害を検出する障害監視制御システムであって、伝送装置１，２は、伝送回線３−１〜３−ｎ対応の送受信処理部４−１〜４−ｎ，５−１〜５−ｎと、ユーザフレームの多重化及び多重分離を行う多重処理部６，７とを有し、自局の状態情報と対向局からのフレームの受信状態情報とを含む管理フレームの生成手段と、ユーザフレームのフレーム間ギャップに前記管理フレームを挿入して対向局へ送信する手段と、該対向局からのフレームを受信してユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入された前記管理フレームを抽出する手段と、該手段により抽出した管理フレームにより対向局の状態情報と該対向局に於ける自局からの送信フレームの受信状態情報とを基に障害発生の有無を判定する手段とを備えている。

図１は、本発明の実施例１の要部説明図であり、１，２は伝送装置、３−１〜３−ｎは伝送回線、４−１〜４−ｎ，５−１〜５−ｎは送受信処理部、６，７は多重処理部を示し、伝送装置１，２は、それぞれ自局の状態情報と対向局からのフレームの受信状態情報とを含む管理フレームの生成手段と、ユーザフレームのフレーム間ギャップに前記管理フレームを挿入して対向局へ送信する手段と、対向局からのフレームを受信してユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入された前記管理フレームを抽出する手段と、この手段により抽出した管理フレームにより対向局の状態情報と、この対向局に於ける自局からの送信フレームの受信状態情報とを基に障害発生の有無を判定する手段とを備えている。これらの手段は、送受信処理部又は図示を省略している制御処理部に設けることができる。

又送受信処理部４−１〜４−ｎ，５−１〜５−ｎは、それぞれ対向局からの受信状態と自局の状態とを示す情報を含む管理フレームＭＦを、ユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入して対向局に送信し、又対向局からの管理フレームＭＦを抽出する機能を備えている。又多重処理部６，７は、ユーザフレームを、健全な伝送回線３−１〜３−ｎを含む伝送経路に対して振り分けるように多重分離し、送受信処理部４−１〜４−ｎ，５−１〜５−ｎに分配して送信し、又送受信処理部４−１〜４−ｎ，５−１〜５−ｎにより受信したユーザフレームの多重化処理を行うものである。ユーザフレームのフレーム間ギャップは、例えば、イーサネット（登録商標）フレーム伝送に於いては、最低９６ビット長に規定されている。従って、このフレーム間ギャップより短い長さの管理フレームを生成して、フレーム間ギャップに挿入して送信する。

図２は、伝送フレームの説明図であり、（ａ），（ｂ）は送信側、（ｃ），（ｄ）は受信側のフレームを示し、送信側は、（ａ）に示すように、ユーザフレームＵＦは、フレーム間ギャップＦＧを形成して順次伝送するものであり、又ＩＤＬはユーザフレームＵＦの伝送が行われない休止期間を示す。又所定期間毎の管理フレームＭＦの送信タイミングを設定した場合に於いて、管理フレームＭＦの送信タイミングが、（ｂ）に示すように、ユーザフレームＵＦの送信中の場合、そのユーザフレームＵＦの送信完了後のフレーム間ギャップＦＧのタイミングまで待って、そのフレーム間ギャップＦＧに挿入して送信する。又フレーム伝送休止期間ＩＤＬに於いては、管理フレームＭＦの送信タイミングに於いて直ちに管理フレームＭＦを挿入して伝送する。

受信側に於いては、図２の（ｃ）に示すように、ユーザフレームＵＦと管理フレームＭＦとを受信し、管理フレームＭＦを抽出して対向局に於ける受信状態及び回線状態との情報により、障害発生か否かを判定する。障害発生を示す場合は、その回線対応のユーザフレームを健全な回線を経由して伝送するように、多重処理部６，７（図１参照）を制御する。従って、管理フレームＭＦにより、対向局に於ける自局のユーザフレームの正常受信か否かを示す受信状態と、対向局に於けるフレーム伝送を行っている経路の状態を示す情報を受信検出し、ユーザフレームＵＦの伝送に使用している伝送経路の正常性を確認することができ、障害発生を示す場合は、多重処理部６，７（図１参照）を制御して、健全な伝送経路に切替えることができる。従って、ユーザフレームＵＦの伝送帯域を消費することなく、且つ障害発生を迅速に検出することが可能となる。

図３は、本発明の実施例１の説明図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、６−１，７−１は多重分離部（ＤＭＵＸ）、６−２，７−２は多重化部（ＭＵＸ）、１０，１１は制御処理部、１２は管理情報収集部、１３は管理フレーム生成部、１４は回線状態収集部、１５−１〜１５−ｎ，１６−１〜１６−ｎは管理フレーム挿入抽出部、１７−１〜１７−ｎ，１８−１〜１８−ｎはインタフェース部を示す。なお、管理フレーム生成部１３は、前述の自局の状態情報と対向局からのフレームの受信状態情報とを含む管理フレームの生成手段に対応し、管理フレーム挿入抽出部１５−１〜１５−ｎ，１６−１〜１６−ｎは、前述のユーザフレームのフレーム間ギャップに管理フレームを挿入して対向局へ送信する手段と、対向局からのフレームを受信してユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入された管理フレームを抽出する手段とに対応する。又制御処理部１０，１１は、抽出した管理フレームにより対向局の状態情報と、対向局に於ける自局からの送信フレームの受信状態情報とを基に障害発生の有無を判定する手段に対応する。

又多重分離部６−１，７−１と多重化部６−２，７−２は、図１に於ける多重処理部６，７の構成に相当し、多重分離部６−１，７−１は、制御処理部１０，１１からの制御により、健全な伝送経路に対してユーザフレームを分配し、多重化部６−２，７−２は、健全な伝送経路により受信したユーザフレームの多重化処理を行うものである。又管理フレーム挿入抽出部１５−１〜１５−ｎ，１６−１〜１６−ｎと、インタフェース部１７−１〜１７−ｎ，１８−１〜１８−ｎとを含む構成が、図１に於ける送受信処理部４−１〜４−ｎ，５−１〜５−ｎの処理機能に相当する。又伝送装置２の制御処理部１１は、伝送装置１の制御処理部１０と同様に、管理情報収集部と管理フレーム生成部と回線情報収集部とを含む構成を有するものである。

制御処理部１０，１１の回線状態収集部１４は、インタフェース部１７−１〜１７−ｎ，１８−１〜１８−ｎによる対向局からのユーザフレームの受信状態を含む回線警報情報を収集し、又伝送装置内の各部の警報情報を収集して、管理フレーム生成部１３に通知する。管理フレーム生成部１３は、受信状態の情報と自局の各部の状態の情報とを含む管理フレームを生成して、管理フレーム挿入抽出部１５−１〜１５−ｎ，１６−１〜１６−ｎに転送し、この管理フレーム挿入抽出部１５−１〜１５−ｎ，１６−１〜１６−ｎに於いてユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入する。又受信した管理フレームを抽出して管理情報収集部１２に転送する。

管理情報収集部１２は、収集した管理フレームにより、対向局の伝送装置２に於ける自局の伝送装置１からの受信状態を含めた送受信状態が正常であるか否かを識別することができる。自局の伝送装置１と対向局の伝送装置２との間の送受信経路に障害が発生した場合、多重分離部６−１，７−１と多重化部６−２，７−２とを制御し、健全な伝送経路のみを使用するように、ユーザフレームを振り分けて送信し、又正常な受信経路のユーザフレームのみを多重化する。

図４は、管理フレーム挿入抽出部の要部の機能を示し、（Ａ）は管理フレーム挿入処理手段、（Ｂ）は管理フレーム抽出処理手段を示す。図４の（Ａ）に示す管理フレーム挿入処理手段は、フレーム受信部３１と、フレーム送信部３２と、管理フレーム生成部３３と、管理フレーム挿入部３４とを有し、対向伝送装置からの受信状態の情報と、自局状態の情報とを管理フレーム生成部３３に入力し、生成した管理フレームを管理フレーム挿入部３４に転送し、且つ挿入指示を管理フレーム挿入部３４に転送する。又フレーム受信部３１は、送信するユーザフレームが入力されている場合、そのフレーム間ギャップを検出して、管理フレーム挿入部３４に、挿入タイミング信号として転送する。例えば、１ユーザフレームの終端を検出することにより、前述のように、最低９６ビットのフレーム間ギャップの期間開始を示すから、これを挿入タイミング信号として転送する。管理フレーム挿入部３４は、挿入タイミング信号と、管理フレーム生成部３３からの管理フレームと、管理フレームの挿入指示とにより、ユーザフレームのフレーム間ギャップに管理フレームを挿入し、フレーム送信部３２から、例えば、図３に於けるインタフェース部と伝送回線とを介して対向伝送装置に向けて送信する。

又図４の（Ｂ）の管理フレーム抽出手段は、フレーム受信部４１と、フレーム送信部４２と、アイドルコード発生部４３と、除去及び挿入部４４と、管理フレーム検出部４５と、管理フレーム処理部４６とを有し、アイドルコード生成部４３は、フレーム間ギャップ及びフレーム送信休止期間に挿入して他方の伝送装置に送信する為のアイドルコードを発生して、除去及び挿入部４４に入力する。フレーム受信部４１は、対向伝送装置からのフレームを受信し、除去及び挿入部４４と、管理フレーム検出部４５とに転送する。管理フレーム検出部４５は、ユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入されている管理フレームを検出し、その管理フレームを管理フレーム処理部４６に転送し、且つその検出のタイミング信号を除去及び挿入部４４に転送する。

除去及び挿入部４４は、管理フレーム検出部４５からの管理フレーム検出のタイミング信号を基に、ユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入された管理フレームを除去し、その期間にアイドルコードを挿入し、フレーム送信部４２に転送する。フレーム送信部４２は、図３に於ける多重化部６−２に転送する。又管理フレーム処理部４６は、管理フレームの中の対向伝送装置の状態情報及び受信状態の情報を、管理フレーム情報として、図３に於ける管理情報収集部１２に転送する。

本発明の実施例１の要部説明図である。 本発明の実施例１の伝送フレームの説明図である。 本発明の実施例１の説明図である。 本発明の実施例１の管理フレーム挿入抽出部の説明図である。 従来例の説明図である。 従来例の説明図である。

符号の説明

１、２ 伝送装置
３−１〜３−ｎ 伝送回線
４−１〜４−ｎ，５−１〜５−ｎ 送受信処理部
６，７ 多重処理部
ＭＦ 管理フレーム

Claims (3)

1. 伝送装置間を複数の伝送回線により接続して、各伝送回線を含む送受信経路の障害を検出する障害監視制御システムに於いて、
   前記伝送装置は、自局の状態情報と対向局からのフレームの受信状態情報とを含む管理フレームの生成手段と、ユーザフレームのフレーム間ギャップに前記管理フレームを挿入して対向局へ送信する手段と、該対向局からのフレームを受信してユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入された前記管理フレームを抽出する手段と、該手段により抽出した管理フレームにより対向局の状態情報と該対向局に於ける自局からの送信フレームの受信状態情報とを基に障害発生の有無を判定する手段とを備えた
   ことを特徴とする障害監視制御システム。
2. 前記伝送装置の前記管理フレームを前記ユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入して対向局へ送信する手段は、予め設定した所定期間毎の管理フレーム挿入タイミングが、前記ユーザフレームの送信中の時に、該ユーザフレームの送信終了後まで待ち合わせて、前記ユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入する手段を含むことを特徴とする請求項１記載の障害監視制御システム。
3. 前記伝送装置は、ユーザフレームを前記複数の伝送回線に振り分ける多重分離部と、前記複数の伝送回線を介して受信した前記ユーザフレームを多重化する多重化部と、前記複数の伝送回線対応の送受信処理部と、制御処理部とを有し、該制御処理部は、自局の状態情報と対向局からのフレームの受信状態情報とを含む管理フレームの生成手段と、受信抽出した管理フレームにより対向局の状態情報と該対向局に於ける自局からの送信フレームの受信状態情報とを基に障害発生の有無を判定する手段と、該手段により障害発生を判定した時に健全な伝送経路を選択して送受信するように前記多重化部及び前記多重分離部を制御する手段とを含み、前記送受信処理部は、前記生成手段により生成した管理フレームをユーザフレームのフレーム間ギャップに挿入する手段及び受信したユーザフレームのフレーム間ギャップの管理フレームを抽出して前記制御処理部に転送する手段とを有することを特徴とする請求項１記載の障害監視制御システム。

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