JPH04286242A - 無瞬断切替え装置と方法 - 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ＰＣＭの伝送装置などで
信号を現用系から予備系に切替える無瞬断切替え装置及
び方法に関する。詳しくは、ディジタル回路網を二重化
して障害時に瞬時に切替えるようにした無瞬断切替え装
置に関する。

【０００２】近年、広帯域ＩＳＤＮを実現する技術要素
として非同期転送モード（ＡＴＭ：Ａｓｙｎｃｈｒｏｎ
ｏｕｓ　　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　　Ｍｏｄｅ）と呼ばれる
方式が提案されている。このＡＴＭは、ユーザ情報を「
セル」と呼ばれる約５０バイトの固定長の転送単位に分
割して、網内をセルの宛先ヘッダに従って高速に伝達す
る方式である。ＡＴＭ方式によれば、従来のパケット交
換とは異なり、情報を一旦メモリに蓄積することなく、
ハードウェアによるヘッダ解釈のみでセル単位でユーザ
情報を高速転送できる。また、フロー制御や誤り回復制
御などのプロトコルを一切持たないため、セルの高速転
送が可能である。

【０００３】このＡＴＭ方式では、ユーザ情報の有無に
応じてセルを割り当て、任意の速度の通信に対応でき、
バースト的なトラヒックに対しても、効率的な情報伝達
が可能である。また、セルという統一された情報単位を
使用するため、各種形態の情報が混在するマルチメディ
ア通信を容易に、経済的に実現できる。

【０００４】

【従来の技術】従来から、ディジタル回路網では信号が
高度に多重化されており、その障害の影響は広範囲に及
ぶことが知られている。そこで現実の伝送装置、交換装
置では信頼性対策として、冗長構成をとるのが普通であ
る。冗長構成には、ｍ個の現用系の装置、あるいは伝送
路に対して、１個の予備を設けておき、障害時に予備系
に切り替えて使用する方式がある。しかし、一般にディ
ジタル回路網により複雑かつ高速にサービスをおこなう
システムでは、切替え制御が簡単な二重化予備構成が採
用される。

【０００５】二重化予備構成では、予備系はホット予備
運転とし、常に現用系と全く同じ状態で運転される。現
用系に障害が発生した場合に、両系のデータをビット単
位で比較チェックすることによって、障害検出が容易に
なるばかりでなく、障害時には瞬時に予備系に切替えて
伝送装置の信頼性を高めることが可能になるからである
。従来の伝達サービスでは連続ビットストリーム（ＣＢ
Ｏ）サービスが行われていたから、情報は一定速度でゆ
らぐことなく転送される。したがってパケット交換や同
期転送制御（ＳＴＭ）では、端局でプロセッサによる蓄
積交換が実行されているため、位相を揃えるなど端局に
よるサポートが容易であり、予備系から伝送される情報
が現用系との間に位相遅れなどがあっても、切替えによ
る信号の重複や欠落などの情報品質の低下は問題になら
なかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えばＡＴＭ
方式の伝送装置においては、ユーザ情報が固定長のブロ
ックで、すなわちセル単位で転送されており、時間的に
変動するユーザの情報送出要求に対してセルが動的に割
り当てられる。そのため、セレクタ装置等で極く短時間
に切り換えが行われたとしても、セル単位の信号の一部
は欠落し易い。また、セルの高速転送を確保するうえで
、伝送網におけるプロトコル関与を最小限に抑えており
、そのため、予備系と現用系との位相差を簡単に除去す
ることができない。したがって、セル単位の信号が欠落
するという問題だけでなく、切替えのタイミングによっ
ては重複して転送されたり、他のセルデータの内容を変
化させるなど、種々の悪影響を及ぼすおそれもあった。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、ヘッダを付加した信号の伝送路を現用系から
予備系に無瞬断で切替えることができる無瞬断切替え装
置を提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明の他の目的は、現用系と予備
系とで位相差をもってセルが転送されている場合でも、
かかる位相差を吸収できる無瞬断切替え方法を提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１により、上記目的を
達成する本発明の原理を説明する。この図１において、
セル単位で送出されるＮチャネルの信号は、現用系と予
備系の多重化装置（ＭＵＸ）１ａ，１ｂによってそれぞ
れＮ多重された直列のセルデータ列２ａ，２ｂとして各
伝送路３ａ，３ｂにそれぞれ転送されている。空セル信
号を検出する空セル信号検出手段４は、セル単位で送出
されてくるセルデータ列２ａ，２ｂに挿入されている空
セル信号を検出する。

【００１０】タイミング決定手段５は、空セル信号検出
手段４で検出された空セルをトリガにして伝送路３ａ，
３ｂの切替えタイミングを決定する。この切替えタイミ
ングに従って、セレクタ（ＳＥＬ）６は現用系の伝送路
３ａから予備系の伝送路３ｂに切替えて、Ｎ多重された
直列のセルデータ列を無瞬断で出力する。

【００１１】

【作用】現用系と予備系の各セルデータ列２ａ，２ｂに
対して、それぞれの伝送路の転送元で空のセルに特別な
情報を持たせた特別な空セルを挿入する。

【００１２】各セルデータ列２ａ，２ｂ間で１セル長以
上の位相差をもって現用系で先に空セルが検出されたと
きは、セレクタ６ではその直後から空のセルを出力する
。次に、空セル信号検出手段４によって予備系で検出さ
れた空セルをトリガにして、現用系から予備系の伝送路
に切替える切替えタイミングが決定される。

【００１３】逆に予備系で先に空セルが検出されたとき
は、その直後から予備系のセルデータ列２ｂを記憶する
。

【００１４】これによって、現用系で検出された空セル
をトリガにして、切替えタイミングを決定することがで
き、無瞬断でＮ多重された直列のセルデータ列が切替え
られる。

【００１５】

【実施例】図２は、本発明の一実施例の無瞬断切替え装
置（ＳＥＬ）によって、同位相で入力するセルデータ列
を現用系から予備系の伝送路に切替えて、出力するタイ
ミングを示す図である。

【００１６】図２において無瞬断切替え装置（ＳＥＬ）
７は、上記図１の空セル信号検出手段４及びタイミング
決定手段５を含むＳＥＬ６に対応する機能を有するもの
として示されている。図２の（切替え無の伝送状態）で
は、ＭＵＸ１ａの出力は現用系の伝送路３ａを介してＳ
ＥＬ７に入力し、そのままＳＥＬ７の出力線７ａに出力
され、Ｎチャネル分離化装置（ＤＭＵＸ）８によりＮ本
のチャネル信号に分離される。一方、図２の（切替えの
前後の伝送状態）に示すように、空のセルデータ（『空
』と略記されている。）を同時に検出したタイミングで
現用系の伝送路３ａから予備系の伝送路３ｂに切替えた
場合には、ＳＥＬ７の出力線７ａからＤＭＵＸ８に入力
したセルデータ列は、切替え無の伝送状態と同様の分離
されたチャネル信号として出力されている。

【００１７】ここで現用系及び予備系のセルデータ列は
、セル単位で行き先情報がヘッダに付加された固定長の
セルデータである。ＡＴＭ装置等のように転送されるセ
ルデータのトラフィックが７０％程度であれば、現用系
及び予備系のセルデータ列ともに多重化装置（ＭＵＸ）
でＮ多重された後もまだ、いくつかの空のセルデータが
含まれている。したがって、適宜のタイミングで空のセ
ルデータを同時に検出することは可能である。また、多
重化装置（ＭＵＸ）では、入力したセルデータを早く入
ったものから順に出力しており、セルデータは現用系と
予備系との間でチャネル単位の位相がずれて入力するた
めに、現用系の伝送路３ａと予備系の伝送路３ｂとでセ
ルの順番が入れ違っている。しかし、Ｎチャネル分離化
装置（ＤＭＵＸ）８により再生される際にヘッダの行き
先情報によって判別されるから、このような両伝送路３
ａ，３ｂ間でのセルデータの配列の相違は、空のセルデ
ータを出力した時点で、互いに同一内容のセルデータが
既にＳＥＬ７に到達していれば、問題ではない。

【００１８】要するに、ここでは空のセルデータを境に
して現用系と予備系とを切り替えていることによって、
切替え前後に信号の重複や欠落を生じることなしに、Ｓ
ＥＬ７の出力線７ａからセルデータを伝送できる。ここ
で切替えに際しては、空のセルデータを挿入してセル間
のタイムスロットを埋めるようにしている。

【００１９】図３、図４はいずれも位相差のあるセルデ
ータ列を切替えるタイミングを示すものである。図３に
は、現用系の伝送路３ａのセルで先に空データが検出さ
れた場合の切替え前後の伝送状態を示している。現用系
と予備系の伝送路から空のセルデータが同時に検出でき
ない場合には、図２で説明したように、空セルを境にし
てＳＥＬ７を切替えるタイミングを決定することはでき
ない。そこで、現用系と予備系の伝送路のいずれか一方
のセルデータ列から空のセルが検出された直後に予備系
のセルデータを一時的に記憶するための、例えばバッフ
ァメモリをＳＥＬ７内に設ける。そして、現用系で空の
セルを検出したら、その後に予備系からＳＥＬ７に到達
する空セルを一時バッファに蓄積し、その間に、現用系
のセルデータ列から検出した空セルデータの出力終了時
点で伝送路を切替える。バッファからは、空セルを切替
えのタイミングで出力することによって、両伝送路３ａ
，３ｂの位相差が吸収される。なお、切替えの前後には
、現用系からひとつ、予備系から２つの空セルがＳＥＬ
７より出力される。

【００２０】図４には、予備系の伝送路３ｂのセルで先
に空データが検出された場合の切替え前後の伝送状態を
示している。この場合は、現用系からＳＥＬ７に到達す
る空セルを一時バッファに蓄積し、この空セルを切替え
のタイミングで出力することによって、両伝送路３ａ，
３ｂの位相差は吸収できる。なお、切替えの前後には、
現用系、予備系からそれぞれ１つづつ空セルがＳＥＬ７
より出力される。

【００２１】このように両伝送路３ａ，３ｂの位相差を
吸収したうえで、空のセルデータを境にして現用系と予
備系とが切替えられるため、その前後に信号の重複も欠
落も生じない。

【００２２】図５、図６はいずれも単位セルの転送時間
以上の位相差のあるセルデータ列を切替えるタイミング
を示すものであって、図５は空セルを発生する場合、図
６はバッファを使用する場合の切替え前後の伝送状態を
示している。ここでは、図３で説明したような、空セル
データの出力終了時点を境にしてＳＥＬ７を切替えるタ
イミングを決定する方法を採用することはできない。す
なわち図５においては、現用系の伝送路３ａのセルが早
くＳＥＬ７に到着する場合に、予備系の伝送路３ｂから
の空データでないセルデータ列、例えばデータ３，４な
どが重複してしまうためである。そこで、現用系の伝送
路３ａのセルデータ列から空のセルが検出された直後に
、両セルデータ列間の位相差を吸収するための空のセル
データを出力する空セル発生手段７ｂをＳＥＬ７に設け
る。また、図６においては、先に予備系の伝送路３ｂの
セルデータ列から空のセルが検出された場合に、その直
後に予備系のセルデータを有効情報のみ一時的に記憶す
るバッファ７ｃを使用している。

【００２３】ここで、一般にはいずれのセルデータ列の
位相がどのくらい進んでいるか分からない。その場合、
現用系と予備系の各セルデータ列に対して、それぞれの
伝送路の転送元で空のセルに特別な情報を持たせた特別
な空セル（図５、図６では、斜線を施したセルとして示
す。）を挿入しておく。

【００２４】図５に示すように、各セルデータ列間で１
セル長以上の位相差をもって現用系の伝送路３ａで先に
空セルが検出されたときは、その直後から空セル発生手
段７ｂにより空のセルを出力する。すなわち、現用系の
伝送路３ａから空セル発生手段７ｂに切替えて、ＳＥＬ
７の出力線７ａに信号を送出する。その後に予備系の伝
送路３ｂで検出された空セルをトリガにして、ＳＥＬ７
で予備系の伝送路に切替えてセルデータを出力線７ａに
送出すれば、位相差が吸収できたことになる。このよう
に現用系と予備系とが切替えられれば、切替えの前後に
信号の重複も欠落も生じない。

【００２５】図６に示すように、予備系の伝送路３ｂで
先に空セルが検出されたときは、その直後から予備系の
セルデータを上記バッファ７ｃによって記憶する。その
後に、現用系の伝送路３ａで空セルが検出されたとき、
その空セルをトリガにしてＳＥＬ７でバッファ７ｃを介
して予備系の伝送路のセルデータを出力線７ａに送出す
れば、位相差が吸収される。このとき、バッファ７ｃに
は予備系の有効データだけが格納され、その後にＳＥＬ
７に到達する空セルによってバッファ７ｃの有効情報は
クリアされる。

【００２６】上記の説明では、セル単位で送出される信
号の例として多重化装置（ＭＵＸ）１ａ，１ｂ及びＮチ
ャネル分離化装置（ＤＭＵＸ）８の間のセルデータ列２
ａ，２ｂについて切替えるようにしたが、空のセルデー
タを含む信号系であれば他の処理システムに適用するこ
ともできる。また、空のセルデータを使用する代わりに
、処理システムの内部のみで使用される監視用セル等を
意図的に上記現用系と予備系のディジタル伝送路の各セ
ルデータ列に挿入することで、同様に無瞬断切替えを実
現できる。なお、一旦予備系に切替えておいてスロット
単位で現用系の伝送路を交換するなどして現用系のシス
テムが復旧された後に、再度予備系から現用系に戻す場
合も、同様に無瞬断で切替えることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無瞬断切
替え装置では現用系と予備系の各セルデータ列から検出
された空セルをトリガにして、伝送路の切替えタイミン
グを決定するように構成した。このため、セル単位の信
号の欠落や重複を生じないで、高速転送される現用系の
信号を予備系に切替えることができる。

【００２８】また、現用系と予備系とで位相差をもって
セルが転送されている場合でも、かかる位相差を確実に
吸収して、伝送路の切替えができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の本発明の原理を説明する図である。

【図２】本発明の一実施例の無瞬断切替え装置（ＳＥＬ
）による切替えのタイミングを示す図である。

【図３】本発明の他の実施例による切替えのタイミング
を示す図である。

【図４】図３と同様に、位相差のあるセルデータ列を切
替えるタイミングを示す図である。

【図５】単位セルの転送時間以上の位相差のあるセルデ
ータ列を切替えるタイミングを示す図である。

【図６】バッファを使用して図５と同様の場合に、セル
データ列を切替えるタイミングを示す図である。

【符号の説明】

２ａ，２ｂ　　直列のセルデータ列 ３ａ，３ｂ　　伝送路 ４　　空セル信号検出手段 ５　　タイミング決定手段 ６　　セレクタ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　セル単位で送出される信号（２ａ，２
   ｂ）を現用系と予備系の伝送路（３ａ，３ｂ）にそれぞ
   れ転送しておき、所定のタイミングで現用系から予備系
   の伝送路に切替えて前記信号を伝送する無瞬断切替え装
   置において、前記現用系と予備系の伝送路から前記信号
   に挿入されている空セル信号を検出する検出手段（４）
   と、前記検出手段で検出された空セルをトリガにして前
   記伝送路の切替えタイミングを決定するタイミング決定
   手段（５）と、を有することを特徴とする無瞬断切替え
   装置。
2. 【請求項２】　　前記検出手段（４）は、セル単位で行
   き先情報がヘッダに付加された固定長のセルデータから
   、前記ヘッダ内の情報に基づいて、空セル信号を検出し
   、前記現用系と予備系の伝送路から前記セルデータ間に
   挿入されている空のセルデータを同時に検出したタイミ
   ングで現用系から予備系の伝送路を切替えて前記セルデ
   ータを伝送することを特徴とする請求項１記載の無瞬断
   切替え装置。
3. 【請求項３】　　前記現用系と予備系の伝送路で対応す
   るセルデータ列としてそれぞれ位相差をもって転送され
   ている場合に、前記現用系と予備系の伝送路のいずれか
   一方のセルデータ列から空のセルが検出された直後に予
   備系のセルデータを一時的に記憶する記憶手段を有し、
   現用系セルデータ列から検出した空のセルの送出終了の
   タイミングで、前記現用系から予備系の伝送路に切替え
   ることを特徴とする請求項１記載の無瞬断切替え装置。
4. 【請求項４】　　前記現用系の伝送路のセルデータ列が
   単位セルの転送時間以上対応する予備系の伝送路のセル
   データ列より進んだ位相で転送されている場合に、前記
   現用系の伝送路のセルデータ列から空のセルが検出され
   た直後に前記両セルデータ列間の位相差を吸収するため
   の空のセルデータを出力する空セル発生手段を有し、前
   記予備系の伝送路のセルデータ列内の空のセルの検出タ
   イミングで、前記現用系から予備系の伝送路に切替えて
   前記セルデータを伝送することを特徴とする請求項１記
   載の無瞬断切替え装置。
5. 【請求項５】　　現用系と予備系の各セルデータ列に対
   して、それぞれの伝送路の転送元で空のセルに特別な情
   報を持たせた特別な空セルを挿入し、前記各セルデータ
   列間で１セル長以上の位相差をもって前記現用系で先に
   前記空セルが検出されたときは、その直後から空のセル
   を出力し、前記予備系で検出された前記空セルをトリガ
   にして前記現用系から予備系の伝送路に切替える切替え
   タイミングを決定し、前記予備系で先に前記空セルが検
   出されたときは、その直後から予備系のセルデータを記
   憶し、前記現用系で検出された前記空セルをトリガにし
   て前記切替えタイミングを決定することを特徴とする無
   瞬断切替え方法。
6. 【請求項６】　　前記空のセルに代えて、監視用セルを
   前記現用系と予備系のディジタル伝送路の各セルデータ
   列に挿入することを特徴とする請求項５に記載の無瞬断
   切替え方法。