JPH0498944A

JPH0498944A - 無瞬断パス切替方式

Info

Publication number: JPH0498944A
Application number: JP2215856A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Fujii; 藤井　裕順; Noriaki Kikkai; 範章吉開
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1990-08-17
Filing date: 1990-08-17
Publication date: 1992-03-31

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、Ａ　Ｔ　Ｍ　（Ａｓｙｎｃｈｙｒｏｎｏｕｓ
　ＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅ）網において例えば支障移
転等によりノ々ス切り替えを行う場合に該パス上を転送
されている情報に影響を与えることなくパス切り替えを
行う無瞬断パス切替方式に関する。

（従来の技術）従来のＳ　Ｔ　Ｍ　（Ｓｙｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔｒａｎ
ｓｒｅｒ　Ｍｏｄｅ）網におけるパス切替方式について
、第７図に示すＳＴＭ網のパス切替方式の構成図、第８
図に示すＳＴＭ網におけるスイッチ（ＳＴＭ−３Ｗ）の
内部構造図、第９図に示すパス切替フローを参照して説
明する。

ＳＴＭ網におけるパス切替方式は、網を一元的に監視し
ている制御ノード１０１が、切替を行うパスの送信側お
よび受信側のノード１００，２００内の監視駆動装置１
１０．−２１０に対しパス切替の指示を与え、その指示
を受けた監視駆動装置１１０．２１０かソフトウェアを
介して処理を行い、実際にＳＴＭ−３Ｗ１２，２２を駆
動することにより、パス切替を行っている。この時、Ｓ
ＴＭ−ＳＷは、第８図のようなマトリックス構造をして
おり、パス切替の指示を受けると、現用パスにつながる
接点１４から予備パスにつながる接点１５に切替を行う
。

上述した従来の技術において、無瞬断パス切替を実現す
るためには、以下に示す２つの遅延時間が発生する。

■一つ目の遅延は、制御ノードがパス切替を指示した後
、その情報が、送信側および受信側のノード内の監視駆
動装置に到着するまでの伝搬時間の差による遅延である
。この遅延のため、両方の監視駆動装置では、制御ノー
ドの送出した切替を指示する情報を同時刻に受信するこ
とができず、ＳＴＭ−ＳＷの切替時刻にずれが生じる。

■二つ目の遅延は、切替を行うパスの両端のノード間を
転送される情報の伝搬時間が、現用パスと予備パスでは
異なるために生じる遅延である。

この遅延のため、もし、パスの両端のＳ　ＴＭ−ＳＷが
同時刻に切替を行ったとしても、受信側のノードでは、
受信する情報の位置にずれが生じる。

また、従来のＳＴＭにおけるスイッチＳＴＭ−８Ｗはソ
フトウェアを介した処理を行っているため、切替の指示
を受けてから実際に切替を実行するまでに、約５ｍｓも
の時間を要する。

（発明が解決しようとする課題）従来のＳＴＭ網においては、上述したように、監視駆動
装置までの伝搬時間の差による遅延およびパスの伝搬時
間の差による遅延による問題が発生するが、これらの遅
延時間による問題はＡＴＭ網においても同様に存在し、
ＡＴＭ網で何も対策を施さずに単にパスの切り替えを行
うと、瞬断（パケットの消失）が起こるという問題があ
る。

また、ＡＴＭ網において、ＳＴＭ網におけると同じスイ
ッチを使用すると、切り替えを実行するまでに約５ｍｓ
もの時間を要し、瞬断が発生するという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、ＡＴＭ網において無瞬断で適確にパスの切
り替えを行うことができる無瞬断パス切替方式を提供す
ることにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明の無瞬断パス切替方式
は、ＡＴＭ網におけるパスの切り替えを行う無瞬断パス
切替方式であって、送信側ノードおよび受信側ノードに
セルフルーチングφスイッチおよびタイムスタンプ機能
を設けるとともに、両ノード間の伝搬時間の遅延差を補
償する遅延補償セルおよびパス切り替えの基準となる切
替セルを設け、これによりパス切り替えのタイミングの
ずれおよび現用パスと予備パスを流れるセルの伝、搬時
間のずれを補償し、パス上を転送される情報に影響を与
えることなく、無瞬断でパスの切り替えを行うことを要
旨とする。

（作用）本発明の無瞬断パス切替方式では、セルフルーチング・
スイッチとタイムスタンプ機能を有するノード間におい
て切替セルおよび遅延補償セルを使用して、パス切り替
えのタイミングのずれおよび現用パスと予備パスを流れ
るセルの伝搬時間のずれを補償し、パス上を転送される
情報に影響を与えることなく、無瞬断でパスの切り替え
を行っている。

（実施例）以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係わるＡＴＭ網に適用され
る無瞬断パス切替方式の構成図であり、第２図は′ＩＮ
１図のＡＴＭ網に使用されるスイッチ（ＡＴＭ−ＳＷ）
を構成するセルフルーチング・スイッチの原理を示す図
である。

第１図および第２図において、１は制御ノード、１０は
送信側ノード、２０は受信側ノード、３２は入力パス、
３３は現用パス、３４は予備パス、３５は出力パス、１
１．２１は監視駆動装置、４２は送信側ＡＴＭ−ＳＷ、
４３は受信側ＡＴＭ−８Ｗ、３０は時刻情報、３１はル
ーチング・テーブル、ＬＴは回線終端装置、４４はセル
フルーチング・スイッチ、５０はルーチング情報、５１
゜５２は単位スイッチである。

第１図に示す無瞬断パス切替方式は、従来の問題を解決
するために、■タイムスタンプ、■セルフルーチング・
スイッチ４４、■遅延補償セル、■切替セルを使用する
ことを特徴としている。次に、これらの各特徴について
説明する。

■タイムスタンプとは、網内の各ノード間で同期のとら
れた時刻情報を利用したオペレーションの一つである。

例えば、送信側のノード１０て時刻情報を持ったセルを
送出すれば、受信側のノード２０では、そのセルの時刻
情報と自分自身の有する時刻情報を比較することにより
、両ノード間のセルの伝搬時間を測定することができる
。

■セルフルーチング・スイッチ４４とは、第２図のよう
にセルのヘッダの先頭５０にルーチングチ報を付与し、
その０．１ビツト情報を各単位スイッチ（例えば５１．
５２）が順次自律的に読み取ってセルのルーチングを行
うスイッチのことである。

■遅延補償セルとは、現用パス３３と予備パス３４を流
れるセルの伝搬時間のずれを補償するために挿入するセ
ルのことである。この遅延補償を行わない場合、送信側
のノード１０から現用パス３３と予備パス、３４に転送
されたセルのうちの短い方のパスを転送されたセルが、
先に受信側のノード２０に到着する。これらのセルを同
時に受信側のノード２０に到着させるためには、先に受
信側のノード２０に到着する短い方のパスを転送される
セルに遅延を持たせて転送する必要がある。

このため、本発明では、予め、現用パス３３と予備パス
３４の間の伝搬遅延の差を測定しておき、パス切替時刻
になると、その伝搬遅延の差に相当する数の遅延補償セ
ルを伝搬時間の短い方のパスに挿・入する。

■切替セルとは、実際にスイッチがパス切替を行う際に
、切替の基準とするセルのことである。

具体的には、送信側のノード１０において、切替セルは
、現用パス３３と予備パス３４の伝搬遅延の差を遅延補
償セルにより補償した後に挿入されるため、受信側のノ
ード２０において、切替セルは両方のパスから同時刻に
到着する。したがって、受信側のノード２０では切替セ
ルを受信した時点において、現用パス３３から予備パス
３４への切替を行うことができる。

■タイムスタンプを導入することにより、現用パス３３
と予備パス３４を流れるセルの伝搬時間を測定すること
ができ、パス切替の際の伝搬遅延補償のための情報とし
て用いることができる。また、この他にも時刻情報３０
を用いることにより、従来の方式の問題点の−っである
ノくスの両端のスイッチの切替時刻のずれを補償するこ
とができる。

具体的には、制御ノード１および送信側・受信側のノー
ド１０，２０が時刻情報３０を持つことにより、パスの
両端のノードては、同時刻にスイ・ソチを駆動すること
が可能となる。

■セルフルーチングスイッチを導入することにより、従
来の方式の問題点の一つである切替処理に要する時間を
短縮することができる。また、従来のＳＴＭ−５Ｗでは
、スイッチがマトリ・ソクス構造となっているため情報
を現用パス３３と予備パス３４に並列に転送することは
困難であったが、セルフルーチングスイッチの場合、ル
ーチングチ−プルの書換えにより容易かつ高速に情報の
並列転送を実現することができる。

■遅延補償セルを導入することより、従来の方式の問題
点の−っである現用パス３３と予備パス３４の伝搬時・
開蓋を補償することができる。すなわち、送信側のノー
ド１０は、遅延補償セルにより現用パス３３と予備パス
３４の遅延時間を予め補償して切替セルを送出すること
かでき、受信側のノード２０では、同時刻に切替セルを
受信することができる。

■切替セルを挿入することにより、受信側のノード２０
では、切替セルの到着だけを意識しておけばよく、パス
切替のタイミングは、パス容量には依存しない。したが
って、従来の方式よりも容易なパス切替を実現すること
ができる。

第３図は無瞬断パス切替方式の切替フローを示す。

制御ノードは、パス切替を行う際、パス切替を行う時刻
を持った情報を送信側および受信側のノード内の監視駆
動装置に転送する。この情報を受信した両端の監視駆動
装置は、パス切替時刻を記憶し、ある程度の時間が経過
した後に、現用パスと予備パスの伝搬時間差を測定する
。その結果は、受信側の監視駆動装置から制御ノードを
介して、送信側の監視駆動装置に伝えられ、送信側の監
視駆動装置は、その値を記憶する。以上の処理を行った
後２に、両端の、監視駆動装置はパス切替時刻になるま
で待ち、パス切替時刻になると予備パスにも並列に情報
を流すようにルーチングチ−プルを書き換える。この時
、送信側ノードでは、伝搬時間の短い方のパスに、予め
測定しておいた伝搬時間差に相当する数の遅延補償セル
、その直後に切替セルを挿入してから、情報を転送する
。一方、伝搬時間の長い方のパスには、切替セルのみを
挿入してから情報を転送する。したがって、切替セルは
同時刻に受信側Ｑノードに到着する。

受信側のノードでは、パス切替時刻になると切替セルの
到着を待ち、このセルが到着すると、ルーチングチ−プ
ルを書換え現用パスから予備パスへの切替を行う。切替
セルは同時刻に到着し、ＡＴＭ−３Ｗは高速で動作する
ため、無瞬断切替を行うことができる。

次に、本発明の動作を３つのステップに分けて順に説明
する。第４図はパスの切替指示（ステップ１）を示す説
明図、第５図は伝搬遅延の測定および通知（ステップ２
）を示す説明図、第６図はパス切替（ステップ３）を示
す説明図である。

はじめに、本方式に必要となる前提条件を以下に示す。

■対象とする網は、制御ノード１、送信側ノード１０、
受信側ノード２０で構成される。

■制御ノード１は、網金体の状態を一元的に管理し、パ
ス切替時に送信側の監視駆動装置１１および受信側の監
視駆動装置２１に指示を与える。

■送信側ＡＴＭ−３Ｗ４２、受信側ＡＴＭ−３Ｗ４３は
セルフルーチング・スイッチとし、ルチングチ−プルの
書換えにより容易かつ高速にセルのルーチングを行う。

■制御ノード１、送信側ノード１０、受信側ノード２０
は、時刻情報３０を持っている。

次に、発明の動作説明に必要となる記号を説明する。

・ＴＯ二制御ノード１が各監視駆動装置１１゜２１に対
し、パス切替を指示した時刻。

・Ｔｌｌ二層用パス３３予備パス３４の伝搬遅延を測定
し始めた時刻。

・Ｔ２：実際にパス切替を行う時刻。

・ｔｌ：パス切替を指示する情報が制御ノード１と送信
側の監視駆動装置１１の間を伝搬する時間。

・ｔ２：パス切替を指示する情報が制御ノード１と受信
側の監視駆動装置２１の間を伝搬する時間。

τ：セセル現用パス３３を伝搬する時間。

・Δτ：現用パス３３と予備パス３４の伝搬遅延。した
がって、セルが・予備パス３４を伝搬する時間はτ±Δ
τとなる。

以下に、本発明の切替手順を示す。

（１）ステップ１：パスの切替指示ステップ１では、制御ノー、ド１が各監視駆動装置１１
，２Ｌにパス切替の指示を与える動作を説明する（第４
図参照）。

・制御ノード１は各監視駆動装置１１２１にパス切替時
刻（Ｔ２）を指示する。この切替を指示する情報は、セ
ル３２に書き込まれて転送される。また、この時の切替
時刻は、制御ノード１が持っている時刻情報３ｏを参照
する。

・制御ノード１が切替を指示してから実際に切替を行う
までの時間（Ｔ２−ＴＯ）は、切替指示情報の伝搬遅延
（ｌｔｌ−ｔ２１よりも充分大きいとする。）（２）ステップ２：伝搬遅延の測定および通知ステップ
２では、現用パス３３と予備パス３４との間の伝搬遅延
を測定する方法およびその結果を通知する方法について
説明する（第５図参照）。

・送信側ノード１０は、制御ノード１がら切替を指示さ
れると、予備パス３４が使用可能であることを確認する
。

・予備パス３４が使用可能なら、予備パス３４にも並列
にセル６１を送信し始める。

・この時、送信側ノード１０は、伝搬遅延測定開始時刻
（Ｔ１）についての情報をもったセル（伝搬遅延測定用
セル６３）を現用パス３３及び予備パス３４に挿入する
。（時間（ＴＩ−ＴＯ）は、切替指示情報の伝搬遅延（
ｔｌ−ｔ２１）よりも大きいとする。）・受信側ノード
２０は、制御ノード１から切替を指示されると、現用パ
ス３３・予備パス３４から送信されてくる伝搬遅延測定
用セル６３の到着を待つ。

・現用パス３３・予備パス３４の両方から伝搬遅延測定
用セル６３か到着すると、その到着時刻の差から両者の
伝搬遅延（Δτ）・を算出する。

・受信側のノード２０は、その伝搬遅延情報をセル６４
に書き込み制御ノード１を介して送信側のノード２０に
通知する。

（３）ステップ３：パス切替ステップ３では、パス切替の動作を説明する（第６図参
照）。

・伝搬遅延情報６２を受信した送信側のノード１０は、
パス切替時刻（Ｔ２）になると切替動作を開始する。

・送信側のノード１０は伝搬時間の短い方のパス（第９
図の例では予備パス３４）に、伝搬遅延（Δτ）に相当
する数の遅延補償セル６６を連続して挿入し、その直後
に切替セル６５を挿入する。その後に、セル６１を転送
する。

・送信側のノード１０は伝搬時間の長い方のパス（第６
図の例では現用パス３３）に、切替セル６５を挿入する
。その後に、セル６１を転送する。こうすることにより
、切替セル６５は受信側のノード２０に同時刻に到着す
る。

・受信側のノード２０は、パス切替時刻（Ｔ２）になる
と、切替セル６５の到着を待つ。

・現用パス３３からの切替セル６５が到着すると、それ
以後のセル６１は受信しない。

・予備パス３４からの切替セル６５が到着すると、それ
以後のセル６１を受信し始める。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、将来のＡＴＭ網にお
いて、パス切替を無瞬断で行うことができ、例えば支障
移転のような網−側の都合によりパス切替を行う際に、
ユーザ側へは影響を与えることはなくなり、また、網内
の操作自体も簡易化されるため、ユーザから見た網の信
頼性を向上することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる無瞬断パス切替方式
の構成図、第２−図は第１図の無瞬断パス切替方式に使
用されるセルフルーチング・スイッチの原理図、第３図
は第１図の無瞬断パス切替方式の切り替えフローを示す
図、第４図はパスの切り替え指示を示す説明図、第５図
は伝搬遅延の測定および通知を示す説明図、第６図はパ
ス切り替えを示す説明図、第７図は従来のＳＴＭ網にお
けるパス切替方式の構成図、第８図は従来のＳＴＭに使
用されるスイッチの内部構成図、第９図は従来のＳＴＭ
網におけるパス切り替え方式の切り替えフローを示す図
である。１・・・制御ノード、１０・・・送信側ノード、１１．２１・・・監視駆動装置、２０＝・・受信側ノード、３３・・・現用パス、３４・・・予備パス、４２・・・送信側ＡＴＭスイッチ、４３・・・受信側ＡＴＭスイッチ、４４・・・セルフルーチング・スイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】

ＡＴＭ網におけるパスの切り替えを行う無瞬断パス切替
方式であって、送信側ノードおよび受信側ノードにセル
フルーチング・スイッチおよびタイムスタンプ機能を設
けるとともに、両ノード間の伝搬時間の遅延差を補償す
る遅延補償セルおよびパス切り替えの基準となる切替セ
ルを設け、これによりパス切り替えのタイミングのずれ
および現用パスと予備パスを流れるセルの伝搬時間のず
れを補償し、パス上を転送される情報に影響を与えるこ
となく、無瞬断でパスの切り替えを行うことを特徴とす
る無瞬断パス切替方式。